使用化石能源面临哪些问题

一、电力存储的好处

与围绕电价扣减和屋顶太阳能的讨论不同，电力存储很少引起争议。原因显而易见——电力存储为整个电网提供了诸多好处。在布鲁金斯学会已经进行的研究中，来自不同部门的相关各方把存储描述为“零排放能力”、“时间价值”的来源，以及“一个让间歇性资源更有价值的伟大方式。”事实上，电力存储有助于整个电力系统更有效地运行以及为大家提供一些东西：

1.从大规模输送角度，它可以提供辅助服务，如频率调节；

2.在发电领域，它有助于整合不稳定的可再生能源供应；

3.在传输过程中，它可以缓解拥堵；

4.在分配中，它可以提供峰值容量支持；

5.在客户端，它可以提供后备电源和储存多余的现场能源发电。

随着屋顶太阳能的广泛使用，用户对家用太阳能与电力存储的混合计量表现出极大的热情。太阳能城市公司与特拉斯合作提供了一个屋顶太阳能和电池产品包；Sungevity公司与Sonnenbatterie公司也将合作提供太阳能加电池的集成系统。华尔街也意识到到太阳能加电池的市场潜力。2014年5月，巴克莱银行称“我们认为分布式太阳能和住宅级电力存储的成本下降趋势可能会影响现在的市场情况。”2014年8月瑞士银行集团表示：“太阳能系统和电池将成为电力系统的颠覆性技术。”

二、一个新兴的储能市场

对于储能的热情已延伸到公用事业领域。在最近的一次实用深度调查中，公用事业公司的高管们被要求选择他们应该投资的三大技术。他们中的大多数人选择了储能技术。原因显而易见：储能的好处在于有助于公用事业提高可再生能源发电，整合客户场所的分布式发电，管理峰值负载等。事实上，正如电力存储协会政策主管凯瑟琳˙汉密尔顿最近在约翰霍普金斯大学主持的有关储能的对话中指出，美国2014年电力存储总容量中，90%在公共事业领域，10%在客户端 (后者大多数在商业部门)。

推动新兴储能市场发展的是相互关联的政策因素和储能系统(特别是电池)成本的下降。

设计充放电装置的日本IKS公司在第27届世界电动汽车大会上展示了纯电动汽车充放电系统。这是一个可以实现“V2H”的充放电系统，也可以和太阳能电池等可再生能源系统联动。系统采用可双向交换10kW电能的功率转换装置，采用10.7kWh锂离子充电电池系统。除了电网提供的电力外，还可以将太阳能电池等可再生能源的电力储存起来供给EV，或者将太阳能电池的剩余电力反向流入电网。而且系统还支持EV放电，所以在电力紧张的时候也能给电网提供EV电力。据IKS介绍，目前公司已经开始使用由5个这样的充放电系统组成的50kW系统，并在大阪进行了实证测试。紧急情况下，电动汽车可提供50kW的电力，作为电梯的应急电源。IKS参与EVS时，决定通过OEM的方式向瑞典企业提供该系统，将于2014年春季左右在欧洲销售。在欧洲，太阳能电池和风力发电等可再生能源的剩余电力飙升。如何使用这种力量非常伤脑筋。因此，面向电动汽车的电力存储和供应系统是欧洲电力公司非常感兴趣的。

新能源一般是指在新技术基础上开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面和深层之间的热循环。此外，还有氢能、沼气、酒精、甲醇等，而煤炭、石油、天然气、水能等已经广泛使用的能源被称为常规能源。随着常规能源的局限性和环境问题的日益突出，环境保护和可再生新能源越来越受到重视。

中国未来发展新能源的战略可以分为三个阶段。第一阶段是到2010年实现部分新能源技术的商业化。第二阶段，到2020年，大量的新能源技术将被商业化，新能源将占到一次能源总量的18%以上。第三阶段是全面实现新能源商业化，大规模替代化石能源，到2050年能源消费总量达到30%以上。明年，汽车行业 "电动化 "的趋势将越来越明显，市场竞争也将越来越激烈。补贴将被取消，原材料成本将增加，芯片短缺等问题将继续困扰整个行业。

我们从产品与服务、市场与政策、产业与配套三个方面回顾了2021年的新能源汽车，并展望了新能源汽车的未来。今年是新能源汽车产业快速发展的一年。在疫情、缺芯等情况的影响下，整个产业链的销量实现了快速增长，这让我们看到了新能源汽车市场的增长潜力。2022年，随着新动力产品线的不断丰富，传统车企的加速转型，以及互联网企业的跨界进入，新能源汽车市场的竞争将越来越激烈。

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我个人认为电是不能存储起来的，而且现在的条件来说，储存是不经济的。当然还是有储存的，但是大量储存是没有的。题主所说的“发电机发出的多余电能是如何存储的”，即在对电能需求较小时将其储存起来，待对电能需求较大时再将其送入电网。

目前抽水蓄能电站是电力系统用于快速加荷和卸荷，解决日负荷调度和峰谷差的最佳途径。

1、抽水蓄能电站原理 

在抽水蓄能电站中，水泵水轮机在非峰荷时期将水抽到高位储水池，从而在夜晚储存白天所需的载荷。抽水所用的能量来自于核电站、燃气电站和可再生能源电站等其它能源来源，但这些电站其输出功率无法随载荷的波动进行调节。储存的水可用于发电，以满足临时用电高峰的调节负荷需求。

2、主要功能

• 高效储存巨大能量的唯一解决方案

• 对峰值负荷电力供应做出快速反应

• 提供辅助功能（电网调频与调压、储备容量、黑启动能力和无功发电等） 主要优势

• 提高电站所有者在急剧波动的电力现货市场中的盈利性

• 支持电站与电网基础设施全球运营的优化

• 与其它大规模电力存储解决方案相比，具有更高的全球循环效率（约高80%）

• 提高了可再生能源的利用率，对环境有积极影响

3、总结

综合以上，大家对电的存储有新的认识了吧，现代科技发展很快，很多发明都是由人类想出来的，发电厂(站)发出的多余电能也是有办法存储的哦。

据前瞻产业研究院《2016-2021年中国电机节能行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》显示， 目前，我国已经初步形成了以煤炭为主体、电力为中心、石油天然气和可再生能源全面发展的能源开发利用总体格局。近年来，在政策和市场环境的共同推动下，我国可再生能源发展迅速，政府和行业企业采取多项措施来促进消纳，但依然面临两大问题：一是“弃风”“弃光”问题严重。2015年全国风电平均利用小时数1728小时，同比下降172小时，全年弃风电量339亿千瓦时，平均弃风率15%。2015年光伏全年平均利用小时数为1133小时，在西北地区出现了较为严重的弃光现象，如甘肃弃光率达31%、新疆自治区弃光率达26%。二是可再生能源电力补贴资金缺口以及可再生能源电价附加压力较大。

我国《能源发展战略行动计划（2014年-2020年）》提出“着力优化能源结构，坚持发展非化石能源与化石能源高效清洁利用并举，要大幅增加风电、太阳能、地热能等可再生能源和核电消费比重。到2020、2030年，非化石能源将占一次能源消费比重分别达到15%、20%”。目前，距离规划目标还存在一定的距离，因此，在当前能源革命和电力体制改革背景下，不断完善促进可再生能源开发利用的体制机制、促进我国可再生能源的大规模发展、转换能源发展模式以及提升能源利用水平，成为当前我国可再生能源发展的主要任务。

总体来说，根据国际经验，可再生能源的发展最终是需要基于市场机制的建设。然而，现阶段我国还不完全具备可再生能源发展所需的市场化条件，“中国式配额制”与“统筹规划”的有机结合，将是大势所趋，同时也是适合我国国情的可再生能源发展主要途径。可以预见，我国可再生能源发展将迎来重要机遇。

可再生能源指的是在自然界可以循环再生，取之不尽，用之不竭的能源。比较常见的可再生能源有太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等。

不同类型的可再生能源

通过使用以下类型的可再生能源，我们可以帮助减少对化石燃料的依赖。这不仅将有助于保存不可再生资源，还将有助于减少污染。

1.太阳能

当我们想到可再生能源时，太阳能通常是想到的最早的自然能源之一。每天，太阳以太阳辐射的形式散发出大量的能量。最终，其中一些到达了地球，我们可以以各种不同的方式利用它。

尽管太阳能是最受欢迎的可再生能源之一，但目前在全球可再生能源容量中排名第三。根据IRENA的2019年报告，该报告研究了2018年底的可再生能源发电能力。

太阳能光伏

太阳能光伏（PV）是我们可以用来将太阳能转化为电能的技术。在这里，太阳能电池板被放置成吸收来自太阳的能量。然后，他们能够使用太阳能光伏工艺产生电流。

这样的太阳能光伏板可以发电。

我们可以在家庭或工业规模上使用太阳能。屋顶太阳能电池板是世界上许多家庭的常见景象。它们有助于发电，供家庭使用。太阳能农场是工业规模使用太阳能的一个例子。在这里，大量太阳能电池共同工作以产生大量电能。

太阳能热

太阳能热是太阳能使用的另一种类型。在这里，我们可以利用来自太阳的能量来加热流体（例如水）。该技术可以在家用太阳能热水系统中找到。太阳能集热器是可用于此目的的设备。有两种主要类型，称为“平板”和“真空管”收集器。

太阳能热真空管集热器。

太阳能热电厂也存在，可以利用太阳能热发电。通过集中太阳热能来加热特殊的流体。流体的热量然后转移到水中，然后沸腾并产生蒸汽。然后，蒸汽能够为涡轮机提供动力，涡轮机使发电机转动，从而产生电能。

2.风能

风能是另一种流行的可再生能源。几个世纪以来，我们一直以风船和风车的形式利用风。如今，我们主要利用风力在风力涡轮机的帮助下发电。

许多国家使用风力涡轮机来满足其能源需求。根据它们的位置，它们可以是一种非常有效的发电方式。风电场是风力涡轮机的集合，可以在陆地（陆上风电场）和海上（海上风电场）中找到。

风能的总容量在2018年略高于太阳能。风能占可再生能源总发电量的24％，太阳能达到20％。

这样的风力涡轮机可以发电。

3.地热能

地热是另一种可再生能源。我们脚下的地面包含大量热能。地面靠近地面，从太阳吸收热量。在地球深处，岩浆可以帮助加热岩石。我们可以以不同的方式利用这种能量。

家用地热能系统使用地源热泵来帮助加热房屋的水。这可能涉及将几百米的水管放置在离地面几英尺的地方。当水流过管道时，它吸收了地面的热量，并且另一端的热量要比开始时的温度略高。然后可以重复该过程以增强效果。

地热热泵使用类似的管道来加热水。

地热发电厂是工业用途的一个例子。这些装置中的一些可以挖掘到地下深处的过热岩石中。可以将水泵入井中，然后再产生蒸汽，然后将其抽出以驱动涡轮机。这类发电厂仅在岩浆最接近地壳的区域有效，例如火环。由于这一地理限制，地热发电不如太阳能，风能和水力发电受到欢迎。

4.水能

水能包括利用流动的水来发电。数百年来，我们一直以水车的形式使用该技术。如今，我们主要将其用于发电。

水源可能来自不同的地方。一些最常见的水力发电技术类型包括：

水力发电大坝–这些利用水坝围墙捕获大量的水。然后可以通过水坝的结构释放水，在此过程中旋转涡轮机。

潮汐能–利用水下涡轮机来利用潮汐能。随着潮汐的进出，涡轮机旋转，然后借助发电机发电。

波浪动力–比上面的动力少，但具有利用波浪动能的潜力。在这里，大的管状容器被放置在靠近海岸的地方。当它们在波浪中摇摆时，它们能够将波浪能转化为电能。

在考虑可再生能源时，我们经常忽略水力发电。但是，根据IRENA的2019年报告，到2018年底，水能占可再生能源发电能力的50％。这不仅仅是太阳能和风能的总和！

截至2018年底，水力发电容量最高的三个国家是中国，巴西和美国。中国的装机容量为352,261兆瓦，领先于巴西的104,195兆瓦和美国的103,109兆瓦。

这样的水力发电大坝可以产生大量的电力。

5.生物质能

生物质是另一种可再生资源。它使用有机物来满足各种不同的能源需求。有机物可以包括以下任何一种：

木材–就发电而言，主要来自柳树和杨树。其他来源包括木屑，锯末，原木和树皮。

作物-包括小麦，玉米，甘蔗和土豆等淀粉类作物。它还可以包括油菜作物，例如油菜籽，油菜籽，大豆和向日葵。

动物与人类废物–包括肥料，污水，泥浆和动物垫料。

园林垃圾–尚未完全分解的鲜草屑。

就生物能源而言，我们可以以不同的方式利用以上内容。

生物质能

在这里，木材被燃烧以加热水。然后产生蒸汽，该蒸汽可以驱动涡轮以发电。这与使用煤，石油或天然气的传统发电厂的过程类似。

生物燃料

我们可以使用传统的粮食作物来生产生物燃料，例如生物乙醇和生物柴油。然后可以将它们用于兼容的发动机中，以替代汽油和柴油。

沼气

这使用了称为“厌氧消化”的过程，该过程涉及在密闭腔室内加热动物或人类废物。随着加热，它分解得更快并产生甲烷。然后，我们可以捕获它并存储以备后用。它可以在炉子上燃烧以做饭或取暖，有时用于运输。

像这样的厌氧消化池可以产生沼气。

生物能源问题

关于生物质是否可再生存在一些争论。但是，通常认为它是可再生能源。这是因为只要地球上有生命支持，它所使用的有机物就会一直存在。

当然，生物质确实会带来一些环境影响，应予以考虑。尽管农作物在生长过程中会吸收二氧化碳，但燃烧时会释放到大气中。这可能对空气质量和我们的健康有害。

回顾

随着全球能源需求逐年增加，寻找可持续的能源生产方式现在比以往任何时候都更加重要。利用太阳能，风能，地热能，水能和生物质能可以帮助实现这一目标。

可再生能源与不可再生能源相比具有关键优势，因为它们永远不会耗尽。它们通常对环境也更好。您可以在此处更深入地了解可再生能源的优缺点。

2018中国储能西部论坛8月2日在青海省海东科技园开幕。业界专家称，中国可再生能源储能市场前景光明，应用价值较大，但一些瓶颈问题仍需突破。

中国国家能源局今年1月发布数据称，2017年中国可再生能源发电量1.7万亿千瓦时，同时，全年弃水、弃风、弃光电量超1000亿千瓦时。

“(弃水、弃风、弃光)造成可再生能源巨大浪费。”中国华能集团清洁能源技术研究院储能研究所所长刘明义说。

中国能源研究会常务副理事长、国家能源局原副局长史玉波认为，在储能技术诸多应用领域中，储能与可再生能源深度融合，能解决可再生能源稳定输出和提升系统发电效益难题，促进可再生能源并网与就地消纳，具有较大应用价值和光明市场前景。

蓄水储能、光伏储能、风电储能及大基地外送储能研究……国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司总经理魏显贵在论坛介绍了该公司已投产和正在建设的储能项目，“储能技术能解决新能源出力不平衡及波动性问题”。

史玉波说，据中国能源研究会储能专委会不完全统计，截至2017年底，中国已投运储能项目累计装机规模28.9GW，同比增长近两成，“储能正日益成为投资热点和行业焦点。”

原国务院参事吴宗鑫说，目前，各种储能技术正处在探索和研发阶段，对于未来可再生能源及新能源汽车具有重要影响。

史玉波认为，目前，储能与可再生能源配套应用的局限性还比较突出，系统收益的多样性和投资价值还难以充分实现，集中式可再生能源并网储能系统收益单一，除存储弃电外，储能其余功能价值难以全面体现，集成储能资源难以发挥规模效应，电力市场开放程度有限。