可再生能源的利弊
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。
随着能源危机的出现,人们开始发现可再生能源的重要性。
·太阳能
·地热能
·水能
·风能
·生物质能
·潮汐能
所有人类活动的基本能源都来自太阳,透过植物的光合作用而被吸收。
木材
柴是最早使用的能源,透过燃烧成为加热的能源。烧柴在煮食和提供热力很重要,它让人们在寒冷的环境下仍可生存。
动物牵动
传统的农家动物如牛、马和骡除了会运输货物之外,亦可以拉磨、推动一些机械以产生能源。
生物质燃料
此种燃料原为可再生能源,如能产出与消耗平衡则不会增加二氧化碳。但如消耗过量而毁林与耗竭可返还土壤的有机物,就会破坏产耗平衡。用生物质在沼气池中产生沼气供炊事照明用,残渣还是良好的有机肥。用生物质制造乙醇甲醇可用作汽车燃料。
水力
磨坊就是采用水力的好例子。而水力发电更是现代的重要能源,尤其是中国这样满是河流的国家。此外,中国有很长的海岸线,也很适合用来作潮汐发电。
风力
人类已经使用了风力几百年了。
太阳能
太阳直接提供了能源给人类已经很久了,但使用机械来将太阳能转成其他能量形式还是近代的事。
潮汐能
潮汐发电利用潮水涨落,世界已有电站容量16GW。
从地球蕴藏的能源数量来看,自然界存在有无限的能源资源。仅就太阳能而言,太阳每秒钟通过电磁波传至地球的能量达到相当于500多吨煤燃烧放出的热量。这相当于一年中仅太阳能就有130万亿吨煤的热量,大约为全世界目前一年耗能的一万多倍。不过,由于人类开发与利用地球能源尚受到社会生产力,科学技术、地理原因及世界经济、政治等多方面因素的影响与制约。包括太阳能、风能、水能在内的巨大数量的能源,可以利用的仅占微乎其微的比例,因而,继续发展的潜力巨大。人类能源消费的剧增、化石燃料的匮乏至枯竭以及生态环境的日趋恶化,逼迫使人们不得不思考人类社会的能源问题。国民经济的可持续发展,依仗能源的可持续供给,这就必须研究开发新能源和可再生能源。
太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,也是人类可利用的最丰富的能源。太阳每年投射到地面上的辐射能高达1.05×1018千瓦时(3.78×1024J),相当于1.3×106亿吨标准煤。按目前太阳的质量消耗速率计,可维持6×1010年。所以可以说它是“取之不尽,用之不竭”的能源。但如何合理利用太阳能,降低开发和转化的成本,是新能源开发中面临的重要问题。
风能是利用风力机将风能转化为电能、热能、机械能等各种形式的能量,用于发电、提水、助航、制冷和致热等。风力发电是主要的风能开发利用方式。中国的风能总储量估计为1.6×109千瓦,列世界第三位,有广阔的开发前景。风能是一种自然能源,由于风的方向及大小都变幻不定,因此其经济性和实用性由风车的安装地点、方向、风速等多种因素综合决定。
对于核电站,人们有许多误解,其实核能发电是一种清洁、高效的能源获取方式。对于核裂变,核燃料是铀、钚等元素,核聚变的燃料则是氘、氚等物质。有些物质,例如钍,本身并非核燃料,但经过核反应可以转化为核燃料。我们把核燃料和可以转化为核燃料的物质总称为核资源。
近年来,许多发展中国家虽然都制订了一系列鼓励民企投资小水电的政策。由于小水电站投资小、风险低、效益稳、运营成本比较低,在国家各种优惠政策的鼓励下,全国掀起了一股投资建设小水电站的热潮,尤其是近年来,由于全国性缺电严重,民企投资小水电如雨后春笋,悄然兴起。国家鼓励合理开发和利用小水电资源的总方针是确定的,2003年开始,特大水电投资项目也开始向民资开放。2005年,根据国务院和水利部的“十一五”计划和2015年发展规划,中国将对民资投资小水电以及小水电发展给予更多优惠政策。
氢是一种二次能源,一种理想的新的含能体能源,在人类生存的地球上,虽然氢是最丰富的元素,但自然氢的存在极少。因此必需将含氢物质加工后方能得到氢气。最丰富的含氢物质是水,其次就是各种矿物燃料(煤、石油、天然气)及各种生物质等。氢不但是一种优质燃料,还是石油、化工、化肥和冶金工业中的重要原料和物料。石油和其他化石燃料的精炼需要氢,如烃的增氢、煤的气化、重油的精炼等;化工中制氨、制甲醇也需要氢。氢还用来还原铁矿石。用氢制成燃料电池可直接发电。采用燃料电池和氢气-蒸汽联合循环发电,其能量转换效率将远高于现有的火电厂。随着制氢技术的进步和贮氢手段的完善,氢能将在21世纪的能源舞台上大展风采。
地热是指来自地下的热能资源。我们生活的地球是一个巨大的地热库,仅地下10千米厚的一层,储热量就达1.05×1026焦耳,相当于9.95×1015标准煤所释放的热量。地热能在世界很多地区应用相当广泛。老的技术现在依然富有生命力,新技术业已成熟,并且在不断地完善。在能源的开发和技术转让方面,未来的发展潜力相当大。地热能是天生就储存在地下的,不受天气状况的影响,既可作为基本负荷能使用,也可根据需要提供使用。
海洋能通常指蕴藏于海洋中的可再生能源,主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐差能等。海洋能蕴藏丰富,分布广,清洁无污染,但能量密度低,地域性强,因而开发困难并有一定的局限。开发利用的方式主要是发电,其中潮汐发电和小型波浪发电技术已经实用化。波浪能发电利用的是海面波浪上下运动的动能。1910年,法国的普莱西克发明了利用海水波浪的垂直运动压缩空气,推动风力发动机组发电的装置,把1千瓦的电力送到岸上,开创了人类把海洋能转变为电能的先河。目前已开发出60-450千瓦的多种类型波浪发动装置。
此外,还有生物质能,是指植物叶绿素将太阳能转化为化学能贮存在生物质内部的能量,目前发展中的开发利用技术主要是,通过热化学转换技术将固体生物质转换成可燃气体、焦油等,通过生物化学转换技术将生物质在微生物的发酵作用下转换成沼气、酒精等,通过压块细蜜成型技术将生物质压缩成高密度固体燃料等。
太阳能
转化成其它能速度快.利用价值高,用之不竭,污染极小.缺点
费用昂贵.
风能
用之不竭,成本低,污染极小
缺点
涡轮噪音大受地域限制
水能
对水和空气污染小
缺点
受地域限制水坝会影响生态环境
地热能
用之不竭,没有污染
缺点
受地域限制
1、煤炭的开发利用对环境的不利影响。
煤炭消费过程中产生大量二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳、烟尘和汞等污染物,是造成大气污染和酸雨的主要原因。煤炭消费过程也排放温室气体,造成全球性环境问题。煤炭在开采过程中会造成矿山生态环境的破坏, 威胁生物栖息环境。主要包括对地表的破坏、引起岩层的移动、矿井酸性排水、煤矸石堆积、煤层甲烷排放等。
2、石油和天然气勘探开采和加工利用对环境的不利影响。
油田勘探开采过程中的井喷事故、采油废水、钻井废水、洗井废水、处理人工注水产生的污水的排放;气田开采过程中产生的地层水,含有硫、卤素以及锂、钾、溴、铯等元素,其主要危害是使土壤盐渍化;油气田开采过程中的硫化氢排放;炼油废水、废气(含二氧化硫、硫化氢、氮氧化物、烃类、一氧化碳和颗粒物)、废渣(催化剂、吸附剂反应后产物)排放;海上采油影响海洋生态系统,石油因井喷、漏油、海上采油平台倾覆、油轮事故和战争破坏等原因泄入海洋,对海洋生态系统产生严重影响;在交通运输业,机动车尾气等造成大气污染,排放一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、铅等污染物;等等。
3、水电开发对环境的不利影响。
水电是一种相对清洁的能源,但其对生态环境仍有多方面的不利影响,主要表现在:截流造成污染物质扩散能力减弱,水体自净能力受影响;淹没土地、地面设施和古迹,影响自然景观,尤其是风景区;泥沙淤积会使上游河道截面缩小,河床抬高,下游河岸被冲刷,引起河道变化;改变地下水的流量和方向,使下游地下水位升高,造成土壤盐碱化,甚至形成沼泽,导致环境卫生条件恶化而引起疾病流行;建设过程采挖石料和填土,破坏自然环境;泄洪道变流装置的安装造成对鱼类等水生生物的破坏,截流阻断鱼类洄游等;会改变河流水深、水温、流速及库区小气候,对库区水生和陆生生物产生不利影响;可能会诱发地震;小水电站还会向生物圈排放一些温室气体(特别是由于水库中生物质的腐烂而产生的甲烷);等等。
4、核能开发利用对环境的影响。
核能对环境的影响主要来自两个阶段:核燃料生产和辐射后燃料的处理。由于人类无论何时何地都处于各种来源的天然放射性辐射之中,通常燃料生产过程的放射性污染较轻,一般不构成严重危害。但它毕竟对人体有害,故仍须予以充分注意。
5、可再生能源开发利用对环境影响的不利影响。
可再生能源开发利用整体上较传统化石能源来说,更加清洁安全,但是开发利用可再生能源仍然会带来一些环境问题。如风能开发中,风机会产生噪声和电磁干扰,并对景观和鸟类产生负面影响等。太阳能开发也会产生不利环境影响,主要是占用土地、影响景观等。此外,制造光伏电池需要高纯度硅,属能源密集产品,本身需要消耗大量能源。含镉光伏电池(CdTe, CIGS)的有毒物质排放虽然在安全范围之内,但公众仍担心对健康的危害。生物质能利用对环境的不利影响,主要是占用大量土地,可能导致土壤养分损失和侵蚀,生物多样性减少,以及用水量增加。用汽车运输生物质会排放污染物。另外,农村居民使用薪柴和秸杆等生物质能作炊事和供热燃料的传统利用方式引起的室内空气污染,对居民健康产生严重危害。地热资源开发利用的环境影响主要是地热水直接排放造成地表水热污染;含有害元素或盐分较高的地热水污染水源和土壤;地热水中的CO2 和H2 S等有害气体排放到大气中;地热水超采造成地面沉降等。海洋能是洁净的能源,对环境不会产生大的不利影响。但潮汐电站会对海岸线生态环境带来一定影响;波浪能发电装置能起到使海洋平静的消波作用,有利于船舶安全抛锚和减缓海岸受海浪冲刷,但波浪能发电装置给许多水生物提供了栖息场所,促使其繁殖生长,可能会堵塞发电装置;海洋温差发电装置的热交换器采用氨作工质,氨可能会污染海洋环境;建在河口的盐差能发电装置,还要解决河水中的沉淀物和保护海洋生物的问题。
2、清洁,非常低的污染,不能说无污染 的原因在于,大规模利用可再生能源以后 ,对环境的影响有些还未表现出来,如盐 城地区,大规模风电场的出现,对于候鸟 就可能产生影响。但是,总的来说目前没 有发现明显的污染加大的现实。
3、可循环使用,这是确定的,这是由于 可再生能源本身的定义所确定的
4、目前的开发成本仍然较高,这主要是 因为,可再生能源的能量密度大多数比较 低,例如,太阳能每平方米的理论功率只 有1kW左右,生物质能的单位重量的发热 量只有煤的一半不到(秸秆的发热值约为 3000大卡/公斤)等,对于低的能量密度 ,要形成规模化效应,只有规模化应用, 即遍地开花的应用才能达到。由于可再生 能源的能量密度低,它们的开发成本低
麻省理工学院的一项新研究显示,如果美国中西部和五大湖地区的10个州继续坚持目前的可再生能源标准,将在2030年获得47亿美元的健康效益。麻省理工学院能源与环境政策研究中心的高级研究员兼研究主要作者Emil Dimanchev告诉The Verge,“这项研究表明,可再生能源本身就能通过健康益处令其受益。”
目前已有许多关于与气候变化相关的潜在成本的研究 - 从保护沿海建筑到在更频繁和强烈的风暴之后的重建等。但这项于8月12日发表在《环境研究快报》上的研究分析了美国各州利用更多可再生能源带来的健康效益和财政激励措施。
为什么会有这么大的回报?除了导致地球变暖的的温室气体之外,非清洁能源也会影响空气质量。科学家量化的健康益处是限制接触来自发电厂的细颗粒物质的结果。并且有大量证据表明颗粒物或烟灰如何对呼吸和心血管健康产生不利影响。研究人员将研究重点放在宾夕法尼亚州、俄亥俄州、威斯康星州、密歇根州、伊利诺伊州、印第安纳州、西弗吉尼亚州、新泽西州、马里兰州和特拉华州的原因之一是因为该地区的空气质量往往较差,这主要是这些地区更加依赖于煤炭等传统能源。2016年,煤炭发电占铁锈地带(Rust Belt)电力构成的42%。
但如果这些州转向更多可再生能源,空气质量将会提高。这可能也会减少生活在那里的人们患肺癌,心脏病和中风的风险。研究人员说,如果目前的标准被采用,还可以减少与那些健康的影响,这预计将在2030年获得47亿美元的健康效益。一些医学研究人员称之为采取行动应对气候变化的协同效应。
为了达到47亿美元的数字,研究人员专注于各州目前的可再生能源组合标准,这些政策要求公用事业公司从可再生能源中产生一定比例的电力。这些州的平均目标现在设定为13%。但如果该地区的州将其可再生能源发电的比例提高到19.5%,那么2030年的健康效益将达到135亿美元,而成本将达到58亿美元。
麻省理工学院的团队战略性地利用当地的措施,即使特朗普政府取消了对燃煤电厂行业的严格监管也可以采取措施。特朗普政府正面临22个州和7个地方政府提出的大规模诉讼,质疑他的“负担得起的清洁能源法案”,这将削弱煤电厂的排放标准。
Dimanchev在六月份对俄亥俄州参议院的研究报告进行了分析,因为它在讨论是否推迟其可再生能源组合标准。从2030年开始,完全抛弃标准将导致每年平均50人过早死亡。俄亥俄州州长Mike DeWine最终签署了一项法案,该法案没有完全消除这些标准,但却显著放宽了限制。“这对健康的负面影响将是巨大的,并且与我们估计完全废除的数字相差不远,”Dimanchev说。
因为在一定的时间跟空间尺度内,可再生资源的数量也是有限的。
可再生自然资源在现阶段自然界的特定时空条件下,能够持续再生更新、繁衍增长,保持或扩大其储量,依靠种源而再生。可再生能源泛指多种循环使用的能源,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。不仅非可再生资源的数量是有限的,在一定的时间跟空间尺度内,可再生资源的数量也是有限的。也就是说,可再生资源也并不是「取之不尽,用之不竭」的资源,它是一个动态的概念。
扩展资料:
1、可再生能源还无法得到广泛利用可再生能源通常是指对环境友好、可以反复使用、不会枯竭的能源或能源利用技术,包括太阳能热利用、太阳电池、生物质能、风能、小水能、潮汐能、海浪能、地热能、氢能、燃料电池等。
2、可再生资源只有在我们控制了量的情况下,权衡了开采量及该资源的再形成速率的条件下,使我们的开发利用速率小于其才是“取之不尽,用之不竭”的。
众所周知,可再生能源是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源,是取之不尽,用之不竭的能源,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。在近日举行的第二届清华大学“碳中和经济”论坛上,国家能源局新能源与可再生能源司司长李创军表示,可再生能源已成为新一轮能源革命和科技产业革命的主战场,发展可再生能源是减排不减生产力的重要支柱。
如此说来,我国大力实施可再生能源替代行动,这可能对能源产业产生哪些影响呢?
目前,国内规模化应用的新能源产业包括太阳能、风能、核能等,近年以来,我国以风电、光伏发电为代表的新能源发展成效显著,发电量稳步提升。但还是可能伴随能源危机。最近的一个例子就是今年全国性的高温,我国四川重庆地区分别出现了限电拉闸等情况。主要是因为天气干旱,四川本来就是以水力发电为主的一个城市,在全面高温的情况下,他们的电量也明显供应不足。
促进新能源产业高质量发展、促进电源端、储能端与需求端依市场规律高效匹配,实现以新能源为主体的新型电力系统供需平衡,好发挥新能源在能源保供增供方面的作用;要构建清洁低碳安全高效的能源体系,实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革,构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统。
总的来说,促进全产业链协同发展,积极有序发展光能源、硅能源、氢能源、可再生能源,推动能源电子产业链供应链上下游协同发展,形成动态平衡的良性产业生态,避免产能过剩 。
新能源( NE):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。
太阳能 优点:太阳能清洁环保,无任何污染,利用价值高,太阳能更没有能源短缺这一说法,其种种优点决定了其在能源更替中的不可取代的地位。
缺点:(1)分散性:到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大,但是能流密度很低。
(2)不稳定性:由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,所以,到达某一地面的太阳辐照度既是间断的,又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度。
(3)效率低和成本高:目前太阳能利用的发展水平,有些方面在理论上是可行的,技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置,因为效率偏低,成本较高
地热能
优点:可再生;分布广泛;蕴藏量丰富;单位成本低;建造地热厂时间短且容易
缺点:(1)高温地热资源的分布与地质构造有关,受地域限制很大;
(2)地热开发的初始投资很高;
(3)开采过程中要采取回灌措施,即将利用以后的地热流体回灌到地下储层之中,难度较大且耗资高;
(4)如果开发利用不当,可能对周围环境造成危害。
风能
优点: 风能为洁净的能量来源。风能设施日趋进步,大量生产降低成本,在适当地点,风力发电成本已低于发电机。风能设施多为不立体化设施,可保护陆地和生态。风力发电是可再生能源,很环保。
缺点: 风力发电在生态上的问题是可能干扰鸟类,风力发电需要大量土地兴建风力发电场,才可以生产比较多的能源。进行风力发电时,风力发电机会发出庞大的噪音,所以要找一些空旷的地方来兴建。
2、将花圃和路肩做得比汽车通行的路面低,这样雨浆水和污染洒水就会从马路中间流向花圃下的土壤。然而遗憾的是,我们在350座城市很少观察到这种防范颗粒型扬尘污染的设计;
3、在城外带尘车辆入城时在城市关口收费站边设立喷水清洗轮胎、底盘的环节,在城内施工车辆进入马路时设立遮盖和清洗轮胎、底盘的环节,缺乏预防机制的行为才是构成雾霾形成的第一源头;
4、地方政府和中央政府尽快建立符合中国地理现实的防治颗粒型污染通则和落实细则,督促城市管理部门和建设部门按照标准落实,并尽快将上述细则落实到城市建设、园林绿化招投标过程中。
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制造企业如何利用可再生能源
制造业历来便未达到其所应有的绿色环保水平,其产生的废气、废旧化学品、金属或材料排放会污染水源,破坏地球。
尽管这并不意味着有大量公司在非法倾倒工业垃圾,但制造企业在其他方面也导致全球变暖。事实上,从空气污染,到使用化石燃料和过度用水,这一切都让制造业背负上了伤害大自然的恶名。
然而,随着阻止气候变化的时间已所剩无几,许多公司已经开始反思自己的经营方式。对于制造企业而言,利用可再生能源是扭转这一局面的一种方式。本文将简述其主要原因。
为什么使用环保能源很重要
使用可再生能源是减少对环境影响最重要的举措,对企业来说尤其如此。
通常情况下,工厂需要大量电力、水资源和天然气来供电,而电力是全球温室气体的最大来源之一。这是由于燃烧化石燃料会释放二氧化碳,对地球造成极大的破坏。环保能源不仅能拯救地球,还有益于企业。
可再生能源的成本随时间而降低,原因不仅在于其价格更为低廉,还在于石油泄漏风险和相关成本也有所下降。此外,政府也采取了一些措施,帮助推广绿色能源。
环保能源的分类
首先应区分清洁能源、可再生能源和绿色能源。清洁能源是不会污染空气的能源;绿色能源来源于太阳能、风能等自然资源;可再生能源来源于生物燃料等可回收资源。然而,环保能源的来源可能超出你的想象。
1 太阳能
如果太阳从未升起,世界便不会存在。因此,太阳能值得人类依赖。
太阳能指吸收太阳的能量来发电。特别是在炎热的气候条件下,地球吸收的太阳能足够为人类供电。
2 风能
风能是另一种常见的环保能源。由于大风天气颇多,所以风力发电场在英国很常见,在该国国家电网中占有很大比例。
3 水能
水力发电经常用于商业活动,因为比起风能和太阳能,利用水力发电为工厂等商业场所提供能源更具可行性。
水力发电需要建造水坝和水库,以控制驱动涡轮机的水流,产生电力。比起潮汐能或河流能源,水能的持续性更强,能够成为更加可靠的企业能源来源。
4 生物质能
生物质能通过燃烧有机材料生产能源,这比燃烧化石燃料清洁得多。通过将农业、工业和生活废弃物转化为能源,企业能以更具吸引力的价格获得电力。
例如,如果农场产生大量动物粪便,那么还有什么方法能比将这些粪便作为生物燃料更好呢?事实上,不仅是农业部门正在转向生物质能,许多制造业企业也在进行这种转变。
5 潮汐能
潮汐能利用潮汐的涨落来生产能源。海洋中的洋流使得涡轮机和桨叶在水下旋转,从而产生电力。
尽管利用天然资源是很好的方法,但潮汐能目前仍处于起步阶段。因此,完全依靠潮汐能为企业供电可能尚需时日。
环保能源的优势
人们通常认为,推广绿色环保会给企业带来额外的开支,然而情况恰恰相反。事实上,可再生能源有益于 健康 ,对企业的利润和生产率也会产生积极的影响。
除了能减少温室气体排放量和臭氧层空洞之外,使用绿色能源也有助于改善空气质量。
空气质量低下是大多呼吸道疾病(如哮喘)、心血管疾病(CVD)和肺癌的罪魁祸首。通过改善空气质量,可以减少员工由于空气质量低下而遭受的痛苦,提高员工工作效率和企业生产率。
环保能源对企业的有益之处
推广绿色环保不仅能让工作者愈发 健康 快乐,还能帮助企业更轻松地规划其财务状况。
与石油、天然气和汽油等化石燃料的成本波动不同,绿色能源往往更易获得,因此其市场价值更稳定。这意味着企业能更轻松预测并规划其利润与亏损。
此外,可再生能源(尤其是生物质能)无须长途运输,这意味着与运输相关的成本也会降低。
更重要的是,企业还可以提升自身的品牌影响力,用绿色形象吸引更多顾客。随着越来越多消费者对制造商及其产品的期待值增高,走向绿色环保对利润的影响可能超越人类的想象。
什么是能源净化
能源净化(energy scrubbing)是在释放废气之前去除其中的有害化学物质的过程。
因此,良好的工业气体净化和热力系统能够净化能源,清除高达99% 的有害化学物质,也可冷却气流。
对于无法转向环保能源的企业来说,这是一个很好的选择,可以帮助减少有害化学物质的负面影响。
什么是碳补偿
除了能源洗涤,另一种减少企业对环境影响的方法是碳补偿(carbon offsetting)。
碳补偿是指通过一种活动来平衡碳排放量的过程,这一过程有助于减少工厂的碳排放量。
尽管这可能意味着企业产品可能不得不以更高的价格或更低的利润出售,但是碳补偿有助于减缓全球变暖,保护栖息地,甚至可能在吸引具有新型环保意识的消费者方面大有助益。