可再生能源的主要问题在于
可再生能源发展面临的主要问题仍然是成本较高、市场竞争力弱。降低可再生能源产品成本、改善其经济性的根本途径就是大力推进并改善可再生能源的产业化、规模化发展。但是,我国可再生能源的产业化、规模化发展仍面临如下问题。
1.市场成熟度低,保障能力不足
尽管我国在建立可再生能源市场方面做了许多工作,但也还存在很多问题,主要表现在:对建立完善可再生能源市场的战略性、长期性和艰巨性的认识不足;由于成本相对过高以及产品自身特点原因,目前可再生能源还缺乏广泛的社会认同和完善的市场环境。
2.政策体系不完善,措施不配套
虽然我国颁布了可再生能源法,其制度建设要求也比较全面,但是政策措施和制度建设不配套,尚未完全适应可再生能源发展的要求。
主要是:
(1)各种可再生能源发展的专项规划或发展路线图未能及时出台,尚未形成明确的规划目标引导机制;
(2)缺乏市场监管机制,对于能源垄断企业的责任、权力和义务,没有明确的规定;也缺乏产品质量检测认证体系;
(3)可再生能源的规划、项目审批、专项资金安排、价格机制等缺乏统一的协调机制;
(4)规划、政策制定和项目决策缺乏公开透明度;
(5)缺乏法律实施的报告、监督和自我完善体系。
(6)缺乏可再生能源与社会和自然生态环境保护的协调发展保障机制和政策,特别是水电、生物质能还需要完善移民安置、土地利用和生态保护配套政策。
3.技术研发投入不足,自主创新能力较弱
为了尽快降低成本、克服电网等外部支撑条件的限制,必须依赖持续不断的技术创新和产业化应用。虽然我国在可再生能源利用关键技术研发水平和创新能力方面有所提高,但总体上和国外发达国家相比仍然明显落后,主要表现在:
(1)基础研究薄弱,创新性、基础性研究工作开展较少、起步较晚、水平较低,如光伏发电技术、纤维素制乙醇等技术,缺乏大规模发展所需的技术基础;
(2)缺乏强有力的技术研究支撑平台,难以支持科技基础研究和提供公共技术服务;
(3)缺乏清晰系统的技术发展路线和长期的发展思路,没有制定连续、滚动的研发投入计划;
(4)用于研发的资金支持明显不足
利用风能、太阳能等可再生能源技术产生的能源量往往取决于天气条件,而为保证持续稳定的供电方式,科学家正想方设法在大自然中寻找各种靠谱的储能材料和方法。
大规模储能技术研究成为热点
据外媒称,英国大多数核电站均将在本世纪20年代末到期退役;而日本日立公司近日也宣布因建设成本上升将暂停其在英国的核电项目;出于减排等因素考虑,英国政府计划2025年前关闭所有火电厂,这将给整个国家的电力供应留下相当大的缺口。
据介绍,所谓多孔介质压缩空气储能技术(PM-CAES),其工作原理是利用可再生能源的电力为产生压缩空气的发动机提供动力,将这些空气以高压状态储存在砂岩孔隙里。在能源短缺时,释放出井里的压缩空气,为涡轮发电机提供动力,然后将电力输送到电网。
英国科学家这次对近海盐湖蓄水层进行了多孔岩石储能潜力的预估,利用蒙特卡罗方法计算了在大量多孔岩石的地点上构建电厂的功率输出和效率。研究表明,进行一次PM-CAES存储可以满足两个月所需的空气流量,其往返效率(RT)介于42%至67%之间。此外,该方法地表损耗较小,这将受到土地表面或水资源有限的地区的青睐,同时这项技术在能源需求旺盛的人口密集地区也更具有吸引力。
一种潜在可行季节性存储技术
“建设智能电网和分布式能源系统等,储能系统是其中的关键技术。迄今,大规模(500兆瓦以上)商业应用的电力储能系统,主要是抽水蓄能电站。抽水蓄能虽然借助高低落差地势,利用势能差能够大量储能和发电,但是受限于地理条件和投资建设周期长,还需要开发其他大规模储能技术,尤其是跨季节储能技术。”陈永翀指出,多孔岩石分布较广,这将使PM-CAES技术能够跨季节运行,从而大大加强了其应用的普适性。
根据论文资料,陈永翀分析道,英国研究人员使用数学模型评估这种储能技术的潜力后发现,北海的地质构造可以储存满足英国3个月电力需求的能量,且大量富含多孔岩石的近海盐湖蓄水层靠近风力发电场,这可以在生成和存储之间产生有价值的协同作用。
论文作者之一、爱丁堡大学的朱利安·穆利-卡斯蒂略指出,这种技术有可能在夏季把可再生能源发电储存起来,留待冬季用电高峰时使用。只是这种方法虽然有可行性,但成本相对较高。另外,多孔岩石储能技术仍存在着不少潜在的问题,未来还需更多研究来完善技术,以便把成本降下来,并提高该技术的应用安全性。
奇思妙想探寻“存储”路径
陈永翀指出,实际上,把可再生能源“存”在哪儿,科学家一直在积极 探索 更多的可能性,如海水蓄能、沙漠储能、人工绿叶等,可谓八仙过海,各显神通。
德国弗劳恩霍夫协会风能和能源系统研究所设计出名为海中蓄能(StEnSea)的新思路,将蓄能主体为多个内直径30米的混凝土空心球,置于600—800米深海床上。每个球内都有一台水轮发电机和水泵,当电网负载低、电力多余时,水泵会抽出海水进行蓄能;当电网负载高、需要峰值发电时,这些球体的阀门即会打开,让涌进的海水驱动水轮发电。
研究人员还向绿叶借智慧,效仿自然界的光合作用,即将太阳能转化为化学能,把能量储存在化学键当中,基本上能够实现碳中和的过程,这样通过一定的反应方式吸收环境中的二氧化碳,达到环保和能量储存的目的。同时,提高过程中的转化效率和稳定性,形成获取可再生能源的一种途径。
另外,有的科学家在尝试抽沙储能的方法,通过皮带将沙子运到高位仓,高位沙子对风叶做功,以沙子的形式储存势能,从而提供发电所需要的动能。(华凌
张添奥 闫欣)
可再生资源产生“铭牌”能力的时间百分比非常低。在德国,能源转变的第一个例子,太阳能仅在 11% 的时间内产生其额定功率输出,这意味着您需要在 89% 的时间内进行备用。对于风能,这个数字要好一些,但它们也保持在 15% 到 25% 之间(取决于离岸陆上,以及每年的风量),所以同样,85% 到 75% 的时间需要备用.
由于风能和太阳能的能量密度非常低,因此您需要非常大的装置来收集能量。这意味着必须首先投资大量材料(钢、混凝土、玻璃、光伏面板、支架、电缆等)。所有这些材料都必须生产,消耗各种资源和大量能源。一个 3 兆瓦的风力涡轮机是用 200 吨钢材建造的,钢材是用煤制成的。因此,可再生能源的实际二氧化碳排放量比大多数人意识到的要高。
所有技术装置的使用寿命都是有限的。在某个时间点,安装不再起作用。所以你必须更换安装。随着规模的扩大,这将是一个严重的问题。例如,如果您在整个美国安装了 10 亿块太阳能电池板,所有这些太阳能电池板的使用寿命为 30 年(= 保证使用寿命 + 10 年),那么您每天必须更换超过 90.000 块太阳能电池板,以维持文明的其余部分。仅第一次安装的成本(保守估计)约为 5000 亿美元;更换面板的成本约为每天 4500 万美元。风力涡轮机也是如此。
在上面的例子中,10 亿块太阳能电池板将产生大约 250 吉瓦,但前提是太阳以适当的角度照射。这大约相当于美国电力供应的一半。因此,您将需要更多,更多。
但如果你这样做,太阳照耀的时候你的电会太多,晚上的时候你的电就不够了。好的,那么存储呢?一个严峻的事实是,即使是电池工程师最疯狂的梦想,他们也无法想出一个能够存储这么多能量的解决方案。即使是已经建成的最大规模的电池装置也只能提供所需的一小部分。见下文。
这种巨大的电池在能源方面是世界上最大的,仅可提供 50 兆瓦的电力,持续 6 小时。在那之后,它是空的。
可再生资源主要只生产电力。那么,对于汽油(汽油)、供暖、工业流程、航空、航运等众多其他消费,该怎么办?
总之,可再生能源肯定会对电力消耗产生一些影响,特别是在电力昂贵的地区(岛屿),但在我们大规模使用能源的情况下,它不会产生太大影响。全球统计数据证实了这一点:太阳能仅占全球电力需求的1% ,风能约占 3%。因此,全球计划大规模新建燃煤产能以满足需求的增长。
然而,其中主要是废物燃烧和生物燃料。
生物燃料已被证明在减少二氧化碳排放方面效率低下,应尽快停止使用。废物燃烧主要是塑料(即精炼油)
如果你在这张图中引入太阳能和风能,它们几乎看不到。请记住,在投入数万亿美元之后,几乎看不到。
然而,幸运的是,我们的能源需求有一个解决方案,它是清洁的、非常安全的、非常强大的、24/7/365 工作并且可以使用 10.000 年。
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。
可再生能源有太阳能、生物能、风能、水能、海洋能、地热能、氢能、核能等。
1、太阳能:直接来自于太阳辐射。主要内是提供热量和电能。
2、生物能:由绿色植物容通过光合作用,将太阳能转化为化学能,储存在体内,可沿食物链单向流动,最终转化为热能散失掉。通过燃烧和厌氧发酵获得沼气来取得能量。
3、风能:由太阳辐射提供能量,因冷热不均产生气压差异,导致空气水平运动——风的形成。主要是通过风力发电机来获得能量。
4、水能:由太阳辐射提供能量,产生水循环,来自海洋的暖湿空气,受热上升,太阳能转化为势能,当在高山上形成降水后,水往低处流,势能转化为动能,就是水能。主要是通过水力发电机来获得能量。
5、海洋能:包括潮汐、波浪、洋流等海水运动蕴藏的能量,也是取之不尽用之不竭的。潮汐能主要来自于月球、太阳等天体的引力,波浪、洋流的能量主要是受风的影响。主要是通过潮汐的动能来发电。
6、地热能:来自于地球内部放射性元素的衰变。可以用于地热发电和供暖。
7、氢能:通过燃烧或者是燃料电池来获得能量。
8、核能:通过核能发电站来取得能量。
扩展资料:可再生能源的特点:
可再生自然资源在现阶段自然界的特定时空条件下,能持续再生更新、繁衍增长,保持或扩大其储量,依靠种源而再生。
一旦种源消失,该资源就不能再生,从而要求科学的合理利用和保护物种种源,才可能再生,才可能“取之不尽,用之不竭”。土壤属可再生资源,是因为土壤肥力可以通过人工措施和自然过程而不断更新。
可再生能源泛指多种取之不竭的能源,严谨来说,是人类有生之年都不会耗尽的能源。可再生能源不包含现时有限的能源,如化石燃料和核能。
大部分的可再生能源其实都是太阳能的储存。可再生的意思并非提供十年的能源,而是百年甚至千年的。
参考资料:百度百科-可再生能源
化石燃料包括石油,煤和天然气。而由于人类大量使用化石燃料,燃烧后产生的硫氧化物或氮氧化物,在大气中经过复杂的化学反应,形成硫酸或硝酸气溶胶,或为云、雨、雪、雾捕捉吸收,降到地面成为酸雨。酸雨可导致土壤酸化。
1、人类走进科技时代以来,一直使用的是化石能源,这些化石能源并不是人类创造的,而是地球母亲经过漫长的岁月孕育而成,留给了人类,这是地球母亲对人类的馈赠,帮助人类尽快成长起来。
石油,煤炭,天然气等化石能源,它们都是不可再生资源,用一点就会少一点。人类的生活和科技发展每时每刻都在消耗着地球上的这些化石燃料,而人类生活的方方面面都离不开这些化石燃料,就拿石油来说,它是人类工业的血脉。
可能很多人对于石油的应用认知仅限于柴油,汽油等这些,事实上,石油的应用非常广泛,如果你有所了解的话,你就会发现,我们日常生活中的很多东西都跟石油有关。所以,石油一旦枯竭消耗完了,对于人类的影响是非常大的。
2、化石能源供应存在资源硬约束,未来开发利用空间有限。尽管随着勘探技术的快速发展,全球化石能源已有探明储量呈逐年增加趋势,但全球化石能源的储景是有限的,如果人类不能摆脱对化石能源的依赖,化石能源终将走向枯竭,这是不可回避的现实和硬约束。
3、人类生产生活的个方面都离不开化石能源:汽油柴油,化纤纺织,农药医药,洗涤剂油漆,燃料染料等等,部分火电厂还使用重油发电.同时也造成了严重的污染.化石能源总有一天要枯竭,它的产生需要几百万年以上,最近百余年时间人类就能使用完它.人类目前面临的一大难题就是能源危机,这是人类开发新型能源的动力来源。
4、化石能源是一种碳氢化合物或其衍生物。它由古代生物的化石沉积而来,是一次能源。化石燃料不完全燃烧后,都会散发出有毒的气体,却是人类必不可少的燃料。化石能源所包含的天然资源有煤炭、石油和天然气。
非化石能源,指非煤炭、石油、天然气等经长时间地质变化形成,只供一次性使用的能源类型外的能源。 非化石能源包括当前的新能源及可再生能源,含核能、风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等可再生能源。
化石燃料供应充足而且价格低廉。矿物燃料的用途非常广泛,它不仅可以作为汽车和机器的燃料,还可以用来生产其他产品,如塑料、人造纤维、清洁剂和药品等。化石燃料的储存和运输非常方便,例如石油和天然气可以通过喉管、船只、卡车和铁路运输。
化石燃料是不能更新的燃料,而且地壳中的储量有限。很快就会用完的。矿物燃料含有硫磺,燃烧时会产生有毒的二氧化硫,引起酸雨,破坏生态平衡。矿物燃料的燃烧也会产生碳颗粒,污染空气并导致呼吸道疾病2,矿物燃料包括煤,天然气,石油和叶岩汽油。他们是在史前植物和动物的腐烂之后,经过数百万年的沉淀而形成的。矿物燃料的燃烧释放出二氧化碳,这是人类活动产生的较大温室气体。