可再生能源如何替代火电

可再生能源替代主要从新能源开发入手。

新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。

水能是一种可再生能源，是清洁能源，是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源；狭义的水能资源指河流的水能资源。是常规能源,一次能源。水不仅可以直接被人类利用，它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环，使之持续进行。地表水的流动是重要的一环，在落差大、流量大的地区，水能资源丰富。随着矿物燃料的日渐减少，水能是非常重要且前景广阔的替代资源。

部分可再生能源利用技术已经取得了长足的发展，并在世界各地形成了一定的规模。目前，生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。

国际能源署（IEA）对2000～2030年国际电力的需求进行了研究，研究表明，来自可再生能源的发电总量年平均增长速度将最快。IEA的研究认为，在未来30年内非水利的可再生能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快，年增长速度近6%，在2000～2030年间其总发电量将增加5倍，到2030年，它将提供世界总电力的4.4%，其中生物质能将占其中的80%。

目前可再生能源在一次能源中的比例总体上偏低，一方面是与不同国家的重视程度与政策有关，另一方面与可再生能源技术的成本偏高有关，尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等。据IEA的预测研究，在未来30年可再生能源发电的成本将大幅度下降，从而增加它的竞争力。可再生能源利用的成本与多种因素有关，因而成本预测的结果具有一定的不确定性。但这些预测结果表明了可再生能源利用技术成本将呈不断下降的趋势。

目前世界上最主流的发电形式从最原始的火电逐渐演变为了水电、风电、太阳能发电以及核电，就目前情况而言，火电的发电总量在总发电中占比70%左右，而水电则占比20%左右，其余的清洁能源只占比不到10%。

不矛盾。如果矛盾的话，在未来传统化石能源枯竭之后，岂不是没有能源可用。水电作为传统的可再生能源在应用方面应该没什么可说的，大家争论的一般都是水电对生态环境的影响。  的确，如风电、太阳能确实存在不稳定性，可这不代表一定要发生有能源却完全不能用这种尴尬的事情，毕竟风电的全寿命成本比较高，造出来不发够电基本就是赔了。目前就针对风电，已经有很多新的应用来解决一些问题，可参加这篇文章：神奇的风电：解决电解铝40%成本问题，对于一些区域，可以使用这样非并网的方式加以利用。其次，伴随着未来技术的进步，很有可能高性价比的储能设备设施会出现并得到应用。而核电的成本还请参见核电的成本是多少？ 可见普遍核电还是要比煤电成本要低，最需要注意的就是其安全问题，主要是使用过的燃料棒的处理问题。  生物能源其实有着很大的空间，现在我们仍然每天大量浪费着生物能源，比如城市垃圾中的大量有机物质、污水处理厂的剩余污泥等，请参见我在这篇回答里4.1有关厌氧消化(AD)的部分国内城市垃圾处理方式与国外有何区别？国外垃圾处理是否有可以借鉴的地方？这部分生物能源其实和火电相比虽然目前体量小，但是相对清洁而且输出同样稳定，而且有着巨大的发展潜力。他像地热能、潮汐能等目前还没有进入大规模实用阶段，但是就答主所知，很多机构都一直在对潮汐能进行着不懈的研究，希望不久的将来就可以见到其大规模商用。  大幅度提高清洁的可再生能源应用比例已经是全球的共识，其大规模应用乃至逐渐取代传统化石能源在答主看来都是不可避免的，一些技术问题相信都可以解决。

以再生能源电力替代传统煤电，少用煤电，多用天然气。

未来智库报告认为，针对中国富煤贫油少气的能源资源禀赋，碳达峰的重中之重必定要建立在对煤炭消耗的控制上。因此，终端电气化率提升和前端电力的深度脱碳是减碳降碳的关键。

对于化工行业而言也是如此。在碳达峰碳中和的挑战下，以再生能源电力替代传统煤电，提升企业的能效管控，推进企业向绿色化生产发展将是化工企业降低碳排放的有效途径。目前，行业领先的化工企业都在开发使用可再生能源电力来运行自身装置。

以减少二氧化碳的排放。比如，特种化学品公司赢创表示，公司正在全球范围内通过新型能源管理系统、更高效的发电厂、绿色电力、蒸汽和天然气来确保可持续能源供应。其中上海的一工厂在2020年已实现100%使用绿电生产。

赢创还在其位于上海的多用户生产基地内安装了太阳能光伏发电设施，以减少对传统煤电的购买。

一片片的太阳能光伏电站，在阳光照射下，经过光照到电能的神奇转化，太阳能被变换为电流，输入电网，为人类所用。这种新型的发电方式被称为光伏发电，随着 科技 的进步，光伏发电成本过去十年下降了近90%，与常规火电成本相当甚至更低，成为了一种可再生能源的有效利用方式。

近日，由中国科学院电工研究所团队，牵头承担的“大型光伏电站直流升压汇集接入关键技术及设备研制”项目，通过综合绩效评价验收，成功解决了低压直流到高压直流的升压难题。

主讲人

王一波：中国科学院电工研究所研究员

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刘吉臻院士认为，在未来很长的时间内，我们的能源转型不可能一步完成，所以我们将长期处于混合能源时代，也就是在整个能源结构当中，绿色的、低碳的、新能源的比重将逐步增长，传统化石能源的比重将逐步下降。在很长时间内，化石能源在整个能源结构中的主导地位仍然不会改变。即便是理想的估计，也要在50-100年的时间刻度上来考虑这个问题。

大家可以看到，虽然近年来我国在转型当中势头迅猛，但是已经开始面临很大的困境：火电占据了我国发电量的60%以上，装机容量超过了10个亿。但是从2013年开始，火电的利用小时数持续下跌，去年达到了4329个小时，今年如果能维持在4000小时就很好了，所以现在干火电的同志一般都是悲观的：煤价上涨，运行小时数下跌，环境压力很大……因此效益不大好，而且要停建、缓建在建项目；

另外新能源开发刚刚起步，在我国整个能源结构当中占比非常低，即便在这种形势下，我们却已经面临了前所未有的弃风、弃光、弃水的“三弃”问题，今年我们可能要弃掉700亿度电量；

同时环境问题依然严峻，这几年我们没少费劲，成效不能说没有，但是并不显著；

如何解决？火电在革命浪潮中地位凸显

刘吉臻认为，火力发电技术是今后很长时间之内所要依赖的主要能源供应渠道。“我们现在说革命，一方面要低碳，另一方面绝不可以轻视火力发电技术在未来能源创新和革命当中的作用和地位。

我们需要持续、稳定的、可靠的电力，用什么来平抑新能源的不稳定出力？至少在10年内还要靠火电！过去我们要求火力发电安全、稳定、高效、清洁，现在再加一条：弹性、灵活性，来调节和吸纳高比例的可再生能源。无论是从深度调峰能力、快速爬坡能力、快速启停的能力，火力发电仍然具有很大的空间。举例来说，火电与新能源相比，是大象和兔子的关系。”

另外，我们不要一提到火电就是节煤，火电的耗水也是惊人的，每度电大约要耗水7-10公斤，河流干枯，地下水位下降，在北方地区尤为突显。所以，火电的节水比节约煤炭更为紧迫和重要。