什么是可再生能源?
可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源,具有取之不尽,用之不竭的特点,主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。可再生能源对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。
● 太阳能
太阳能是来自地球外部天体的能源。人类所需能量的绝大部分,都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能,在植物体内储存下来。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式。太阳能发电是一种新兴的可再生能源。
● 风能
风能地球表面大量空气流动所产生的动能。由于地面各处受太阳辐照后,气温变化不同以及空气中水蒸气的含量不同,因而引起各地气压的差异,在水平方向高压空气向低压地区流动,即形成风。风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。风能密度是单位迎风面积可获得的风的功率,与风速的三次方和空气密度成正比关系。
● 水能
水能是清洁能源、绿色能源,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。人们目前最易开发和利用的比较成熟的水能,也是河流能源。水能主要用于水力发电。其优点是成本低、可连续再生、无污染。缺点是分布受水文、气候、地貌等自然条件的限制大。水容易受到污染,也容易被地形、气候等多方面的因素所影响。
● 生物质能
生物质能是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。对于石油行业来讲,目前最为关切的是生物柴油。它是生物质能的一种,是指以油料作物、野生油料植物和水生植物油脂,以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油,通过酯交换工艺制成的可代替柴油的再生性燃料。另外,燃料乙醇也越来越受到关注。
● 地热能
地热能是赋存于地球内部岩石和流体中的热能。它是驱动地球内部一切热过程的动力源,其热能以传导形式向外输送。地球内部温度高达7000℃,这些巨大的热能,透过地下水的流动和熔岩涌动至离地面1~5千米的地壳,热力得以被转送至接近地面的地方。高温的熔岩将附近的地下水加热。这些加热了的水,最终会渗出地面。运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法,就是直接取用这些热源,并抽取其能量。
● 海洋能
海洋能指依附在海水中的可再生能源。海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量。这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式,存在于海洋之中。地球表面积约为5.1亿平方千米,其中陆地表面积为1.49亿平方千米,占29%;海洋面积达3.61亿平方千米,占71%。以海平面计,全部陆地的平均海拔约为840米,而海洋的平均深度却为380米。整个海水的容积多达13.7亿立方千米。一望无际的大海,不仅为人类提供航运、水源和丰富的矿藏,而且还蕴藏着巨大的能量。它将太阳能以及派生的风能等,以热能、机械能等形式蓄在海水里,不像在陆地和空中那样容易散失。
南非的太阳辐照资源比西班牙光热电站开发地要高出约50%,比北美光热电站开发地要高出约20%.十分适宜开发光热发电。 南非斯坦陵布什大学的研究者们坚定地认为,光热发电产业将在南非拥有一个光明的未来!光热发电将成为南非21世纪可再生能源利用的最重要组成部分。这对南非来说还意味着一个巨大的经济发展良机。 光热发电的电能是可调可控的,其优点是可进行高效低成本储热和混合发电。该校可再生和可持续能源研究总监WikusvanNiekerk教授强调,光热发电对南非是十分可行的一项可再生能源技术。
①光热发电目前技术还是很成熟的,在国外已经有三十年的发展历史了,国内起步晚但速度快,我们国家真正大力扶持这个产业是从去年开始第一批示范项目出来示范电价也给了。但国内在很早之前就有一些企业在从事相关技术研发,只是没有被关注到。这些企业现在也都成了光热行业的龙头了 比如 常州龙腾光热、北京首航节能、浙江中控、中海阳
②光热的前景非常好,这一点参照光伏现状。光热有着光伏无法比拟的天然优势如 可储能、发电量持续稳定、波动小、电网友好、夜间可发电、效率高、清洁无污染(包括生产加工环节)、带动就业(一个电站的建设工程很庞大)当然现阶段他的劣势就是造价高。但随着产业规模化发展 降本的空间是非常大的 这一点也可以参照光伏。光伏现在主要是小型分布式、光热是集中式大型电站互不冲突。国家对光热的定位是基础电力负荷所以光热的发展前景更好。
③光热发电产业很广从太阳岛(集热场)到储热岛再到常规岛 每个环节的技术含量都很高每个环节上都有很庞大的产业配套。目前主流的光热技术有槽式、塔式、菲涅尔式。槽式技术成熟可靠但管路复杂;塔式温度更高但控制复杂;菲涅尔式成本更低但效率也低。所以三种路线并行谁也无法取代谁。 国内光热发电站主要开发商 北京首航、龙腾光热、浙江中控、中海阳这几家也都是技术持有方。光热部分核心装备制造商代表 有龙腾光热(聚光器、集热管) 中海阳(聚光器、反射镜) 爱能森(熔盐储热) 江苏联储(熔盐储热) 等
④光热发电是光热技术的一种应用方向。光热最直接的能量转换就是光到热的转换效率很高。光热聚光集热系统其实就是太阳能锅炉。光热技术所生产的热的品味比较高所以把光热技术应用到集中供暖、工业蒸汽也是不错的应用方式。除此之外还可以把太阳能光热技术应用于工业太阳能干燥、太阳能海水淡化、太阳能制冷(溴化锂机组)等等 都是不错的选择尤其现阶段有的地区对太阳能热利用的项目的补贴力度很大30%-50% 但也不是谁都能拿到这样的补贴的。
以上是我对光热的一些认识!
据悉,该课题虽然此前进行了研究,但NREL指出,此前的研究依赖于风洞的数据,这些实验数据并没有真正显示出大规模的效果。目前,NREL启动的则是实现工况下的研究,一是利用20多年的风能建模专业知识,在拉斯维加斯附近的Acciona Energy的内华达Solar One槽式光热发电项目进行大规模现场测量;二是将这些测量数据用于验证NREL开发的高保真计算模型。
这些由风能技术办公室资助的高保真计算流体动力学模型和仪器将用于现场风力评估。行业合作伙伴和利益相关者也将作为顾问,以保持项目对市场的有用性。
"该团队由来自实验室各地的成员组成,他们正在无缝协作,以确保这个重要项目取得成功,并为光热发电项目开发人员和运营商提供关键信息,"NREL计算科学中心的研究工程师Shashank Yellapantula现在负责开发计算高效的模型,这些模型可以在项目结束时对行业有用。
经过验证的计算模型将公开提供给光热发电社区。
这一点参照光伏现状,光热有着光伏无法比拟的天然优势如可储能、发电量持续稳定、波动小、电网友好、夜间可发电、效率高、清洁无污染(包括生产加工环节)、带动就业(一个电站的建设工程很庞大)当然现阶段他的劣势就是造价高。
但随着产业规模化发展降本的空间是非常大的这一点也可以参照光伏。光伏现在主要是小型分布式、光热是集中式大型电站互不冲突。
国家对光热的定位是基础电力负荷所以光热的发展前景更好。
光热发电综合效率高,发电成本相对低(塔式和槽式),如能解决储能问题,能够保持连续发电能力,因此在大型电站项目上未来会有很好的前景。