可再生能源有哪些
可再生能源的介绍
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,并且不需要人力参与便会自动再生。可再生能源有很多,比较常见的有太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等。这些能源主要是通过植物的光合作用吸收太阳能或太阳光加热地球上的空气和水而形成的。
虽然可再生能源具有可持续性和减少污染等优点,但是目前依然存在一定的问题,比如利用效率低、技术水平低、成本高、补贴资金缺口扩大等等。
小水电是能源回报率最高的优质能源
通过对能源回报率研究所获得的一些重要结论:
1)水力发电的能源回报率最高。水力发电的能源回报率在205到267之间,通过建造水库的试为利用水力发电,回报率是205,径流式水电站的能源回报率是267,这一结论是Hydro Qubec通过位于加拿大魁北克省的水电设施近百年来的相关数据进行评估后面获得的。我国小水电大多数为径流式电站,因而其能源回报率是最高的,是目前所有可利用能源中最优质的能源。
2)在可再生能源方面,风电的能源回报率为39, 也是令人满意的,由于考虑到风能的一些不稳定因素,我们人为地对风电的回报率进行了适当的修正,总的看来,风电的利用还没有得到大范围的推广,尽管现在已经有了很多利用风能发电的电站。
如果电力是来自一些林木废料的话,那么生物质能的能源回报率为27, 也很不错,但如果种植树木作为薪水炭林主要是为了发电的话,那么其能源的回报率就很低,大约为5左右,因为砍伐这些树木需要就必须减少从生物持能源到发电厂之间的环节。此外,利用太阳能发电的能源回报率只有9。 因此从整个能源系统工程考虑,对太阳能和生物质能的利用需要慎重考虑。
3)矿物质燃料发电的能源回报率是相当低的,一般为11到21之间,其中煤是为11,油电为21,天然气发电为14,核电为16,而且,这种能源利用方式在未来十多年里还会不断下降,主要原因是:矿物质资源储备基本耗尽,开采矿物质常常需要到十分边远的地区或海底,投资成本将不断上升,基考虑 到一些其他因素,人们会到较远的地我获得矿物质,如这已使得美国的煤炭运输在过去的十多年中有了较大的增加,这主要是人们对美国西部地区低硫煤的需求不断上升造成的。
远期来看,矿物能源对减少温室气体拜谢放是不利的。对煤炭的脱硫增加了电厂的成本,如果排放量交易开始全面实施的话,购买脱硫和降低成本煤炭产生二氧化碳等设备就要耗费大量资金天然气是唯一可以继续推广利用的矿物质能源。由于采用了高效率汽轮机,上述的不利因素部分被抵消的了。
回答者:wawncdd - 试用期 一级 4-13 11:31
现在说的绿色能源就是说利用了以后不会给环境造成很大的污染.像氢 太阳能 水能、生物能、太阳能、风能这些能源利用以后所产生的副产物都是一些水等对环境没有污染的东西,所以称为绿色能源.
回答者:zombilangzi - 见习魔法师 二级 4-13 11:34
太阳能
太阳是一个巨大、久远、无尽的能源,同时也是许多能源的来源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量(约?3.75×1026W)的22亿分之一,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当於500万吨煤。 地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源於太阳;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能,所以广义的太阳能所包括的范围非常大,狭义的太阳能则限於太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。 太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它的资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境没有任何污染。但太阳能也有两个主要缺点:一是能流密度低;二是其强度受各种因素(季节、地点、气候等)的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。
地热能
地热能是来自地球深处的可再生热能,它起源於地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变,其利用可分成地热发电和直接利用两大类。 地热能的储量比目前人们所利用的总量多很多倍,而且集中分布在构造板块边缘一带、该区域也是火山和地震多发区。如果热量提取的速度不超过补充的速度,那麼地热能便是可再生的。地热能在世界很多地区应用相当广泛,据估计,每年从地球内部传到地面的热能相当於100PW·h。 不过,地热能的分布相对来说比较分散,开发难度较大。
风能
风是地球上的一种自然现象,它是由太阳辐射热引起的。太阳照射到地球表面,地球表面各处受热不同,生温差,从而引起大气的对流运动形成风。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能,但其总量仍是十分可观的。全球的风能约为2.74X109MW,其中可利用的风能为2X107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。
风能是一种有巨大发展潜力的无污染可再生能源,特别是对沿海岛屿,交通不便的边远山区,地广人稀的草原牧场,以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆,作为解决生产和生活能源的一种可靠途径,有著十分重要的意义。即使在已开发国家,高效洁净的风能也日益受到重视。
海洋能
大海,不仅为人类提供航运、水源和丰富的矿藏,而且还蕴藏著巨大的能量,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裏,不像在陆地和空中那样容易散失。
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、海流等形式存在於海洋之中,分述如下:
潮汐与潮流能来源於月球、太阳引力,其他海洋能均来源於太阳辐射,海洋面积占地球总面积的71%,太阳到达地球的能量,大部分落在海洋上空和海水中,部分转化成各种形式的海洋能。
海水温差能是热能,低纬度的海面水温较高,与深层冷水存在温度差,而储存著温差热能,其能量与温差的大小和水量成正比。
潮汐、潮流,海流、波浪能都是机械能,潮汐能是地球旋转所产生的能量通过太阳和月亮的引力作用而传递给海洋的,并由长周期波储存的能量,潮汐的能量与潮差大小和潮量成正比;潮流、海流的能量与流速平方和通流量成正比;波浪能是一种在风的作用下产生的,并以位能和动能的形式由短周期波储存的机械能,波浪的能量与波高的平方和波动水域面积成正比。
河口水域的海水盐度差能是化学能,入海径流的淡水与海洋盐水间有盐度差,若隔以半透膜,淡水向海水一侧渗透可生渗透压力,其能量与压力差和渗透流量成正比。因此各种能量涉及的物理过程开发技术及开发利用程度等方面存在很大的差异。
生物能
生物质是指由光合作用而产生的各种有机体,生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式,一种以生物质为载体的能量,它直接或间接地来源於植物的光合作用。在各种可再生能源中,生物质是独特的,它是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态和气态燃料。
据估计地球上每年植物光合作用固定的碳达2x1011t,含能量达3x1021J,因此每年通过光合作用贮存在植物的枝、茎、叶中的太阳能,相当於全世界每年耗能量的10倍。生物能是第四大能源,生物质遍布世界各地,其蕴藏量极大。世界上生物质资源数量庞大,形式繁多,其中包括薪柴,农林作物,尤其是为了生产能源而种植的能源作物,农业和林业残剩物,食品加工和林?品加工的下脚料,城市固体废弃物,生活污水和水生植物等等。
氢能
氢能是一种二次能源,因为它是通过一定的方法利用其他能源制取的,而不像煤、石油和天然气等可以直接从地下开采,这种能源总有枯竭的一天,而氢能若能从中生产,则可望能抒解能源危机的警戒。
在自然界中,氢已和氧结合成水,必须用热分解或电分解的方法把氢从水中分离出来。燃料电池即是将氢与氧直接通过电化学反应产生电与水,一个步骤就可发电,发电较传统方式有效率。商品化后,这样的发电系统不但适合一般家庭使用,其副产品所产生的热水,大约在摄氏40到60度间,相当适合家庭洗澡与厨房利用,一举两得。
如果用煤、石油和天然气等燃烧所产生的热或所转换成的电支分解水制氢,那显然是划不来的。现在看来,高效率的制氢的基本途径,是利用太阳能。如果能用太阳能来制氢,那就等於把无穷无尽的、分散的太阳能转变成了高度集中的乾净能源了,其意义十分重大。
可再生能源是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能等非化石能源,是清洁能源。它们在自然界可以循环再生,是取之不尽,用之不竭的能源,不需要人力参与便会自动再生。在人类历史进程中,有相当长的一段时间是完全依靠可再生能源的,如薪柴用于炊事、取暖、风力用于提水、磨面等。
可再生能源的意义及重要性
发展可再生能源能够保障国家能源安全,可以有效替代化石能源,减少我国能源对外依存度,逐步实现能源自足;是践行应对气候变化自主贡献承诺的主导力量,实现碳中和,能源是主战场,可再生能源是主力军。
同时,发展可再生能源也是培养战略性新兴产业加速技术进步的重要途径,对于调整产业结构、促进转型升级、拉动有效投资,稳经济增长、扩就业都具有重要的意义。
可再生能源,就是指能源本身可以自然再生(replennish),永不枯竭的能源,最为常见的有太阳能,风能,水能,地热(geothermal),生物能(biomass)。人类大部分使用的为化石燃料(fossil fuels),但可再生能源的使用率增长最快。
它有以下3个优点:
(1)应对气候变化,可再生能源的使用不会直接产生温室气体,产生温室气体主要是在其制造过程中例如制造,安装,操作等,但在过程中排放量很小
(2)减少污染,减少对人体健康的威胁。风能水能太阳能的使用不会造成空气污染,相较于不可再生资源,地热和生物能造成的污染要少得多
(3)可靠:可再生能源永不枯竭,一旦建成,操作成本非常低,消耗的资源也是免费
但可再生能源也有以下3个缺点:
(1)不能大规模发电
(2)大坝和风力发电厂的建设会破坏野生动物的生活及其迁徙模式(migration pattern),破坏生态
(3)不稳定(intermittent),太阳能和风能的利用依靠自然,电池储存能源也非常昂贵
一方面,可再生能源的使用既有挑战,但也提供一种替代化石燃料的方式,使用可再生能源不会产生温室气体,无污染,更环保。先进的科技使可再生能源易获取,可负担,更高效,应对气候变化将会变得触手可及。
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生物能是以生物为载体将太阳能以化学能形式贮存的一种能量,它直接或间接地来源于植物的光合作用,其蕴藏量极大,仅地球上的植物,每年生产量就像当于目前人类消耗矿物能的20倍。
在各种可再生能源中,生物质是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态和气态燃料 。据估计地球上每年植物光合作用固定的碳达 2x1011t ,含能量达 3x1021j。