为什么要发展新能源?
1、新能源是人类社会未来能源的基石,是化石能源的替代能源。
在当今的世界能源结构中,人类所利用的能源主要是石油、天然气和煤炭等化石能源。1997年世界一次能源消费总量为121.56亿,随着经济的发展、人口的增加、社会生活的提高,预计未来世界能源消费量将以每年2.7%的速度增长,到2020年世界的能源消费总量将达到195亿tce。截至1996年末,世界石油、天然气和煤炭的可采储量为1.3万亿tce,尽管今后还可能有新的储量被发现,但按目前的世界能源探明储量和消费量计,这些能源资源仅可供全世界大约消费172年。根据目前国际上通行的能源预测,石油资源将在40年内枯竭,天然气资源将在60年内用光,煤炭资源也只能使用220年。
由此可见,在人类开发利用能源的历史长河中,以石油、天然气和煤炭等化石能源为主的时期,仅是一个不太长的阶段,它们终将走向枯竭,而被新能源所取代。人类必须未雨绸缪,及早寻求新的替代能源。研究和实践表明,新能源,资源丰富、分布广泛、可以再生、不污染环境,是国际社会公认的理想替代能源。根据国际权威单位的预测,到21世纪60年代,即2060年,全球新能源的比例,将会发展到占世界能源构成的50%以上,成为人类社会未来能源的基石,世界能源舞台的主角,目前大量燃用的化石能源的替代能源。
2、新能源清洁干净、污染物排放很少,是与人类赖以生存的地球生态环境相协调的清洁能源。
化石能源的大量开发和利用,是造成大气和其他类型环境污染与生态破坏的主要原因之一。如何在开发和使用能源的同时,保护好人类赖以生存的地球生态环境,已经成为一个全球性的重大问题。全球气候变化是当前国际社会普遍关注的重大全球环境问题,它主要是发达国家在其工业化过程中 燃烧大量化石燃料产生的CO2等温室气体的排放所造成的。因此,限制和减少化石燃料燃烧产生的CO2等温室气体的排放,已成为国际社会减缓全球气候变化的重要组成部分。
自从工业革命以来,约80%温室气体造成的附加气候强迫是由人类活动引起的,其中CO2的作用约占60%,而化石燃料的燃烧是能源活动中CO2的主要排放源。据估算,我国能源活动引起的CO2排放量约5.8亿吨碳,约占全球化石燃料CO2排放量的9.76%。
观测资料表明,在过去100年中,全球平均气温上升了0.3—0.6摄氏度,全球海平面平均上升了10—25cm。如对温室气体不采取减排措施,在未来几十年内,全球平均气温每10年将可升高0.2摄氏度,到2100年球平均气温将升高1—3.5摄氏度。近年来,由于城市汽车大幅度增加,燃用汽油产生的汽车尾气已成为城市环境的重要污染源。
而新能源污染物排放很少。目前各种发电方式的碳排放率, g碳(/kwh) :常规燃煤电为304,煤气化联合循环发电为270,燃气联合循环发电为118,带烧天然气备用机组的太阳能热发电为47,地热发电为2.5,光伏发电和风力发电则为0。由此可见,新能源是保护生态环境的清洁能源,采用新能源以逐渐减少和替代化石能源的使用,是保护生态环境、走经济社会可持续发展之路的重大措施。
3、新能源是世界不发达国家的20多亿无电人口和特殊用途解决供电问题的现实能源。
迄今,世界上不发达国家还有20多亿人口尚未用上电,其中我国约占6000多万人。由于无电,这些人大多仍然过着贫困落后、日出而作、日落而息、远离现代文明的生活。这些地方,缺乏常规能源资源,但自然能源资源丰富,人口稀少,并且用电负荷不大,因而发展新能源是解决其供电问题的重要途径。
另外,有些领域,如海上航标、高山气象站、地震测报台、森林火警监视站、光缆通信中继站、微波通信中继站、边防哨所、输油输气管道阴极保护站等在无常规电源等特殊条件下,其供电电源由新能源和可再生能源提供,不消耗燃料,无人值守,最为先进、安全、可靠和经济。
1燃料电池
燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能,直接转化为电能的装置。当源源不断地从外部向燃料电池供给燃料和氧化剂时,它可以连续发电。依据电解质的不同,燃料电池分为碱性燃料电池(AFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)及质子交换膜燃料电池(PEMFC)等。按燃料电池所用原始燃料的类型,大致分为氢燃料电池、甲烷燃料电池、甲醇燃料电池和汽油燃料电池。燃料电池不受卡诺循环限制,能量转换效率高,洁净、无污染、噪声低,模块结构、积木性强、比功率高,既可以集中供电,也适合分散供电。
使用燃料电池发电,是将燃料的化学能直接转换为电能,不需要进行燃烧,没有转动部件,理论上能量转换率为100%,装置无论大小实际发电效率可达40%~60%,可以实现热电联产联用,没有输电输热损失,综合能源效率可达80%,装置为集木式结构,容量可小到只为手机供电、大到和目前的火力发电厂相比,非常灵活。
燃料电池其原理与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部,因此,限制了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质,只是个催化转换元件。因此燃料电池是名副其实的把化学能转化为电能的能量转换机器。电池工作时,燃料和氧化剂由外部供给,进行反应。原则上只要反应物不断输入,反应产物不断排除,燃料电池就能连续地发电。
燃料电池具有高效率、无污染、建设周期短、易维护以及成本低的特点,它不仅是汽车最有前途的替代清洁能源,还能广泛用于航天飞机、潜艇、水下机器人、通讯系统、中小规模电站、家用电源,又非常适合提供移动、分散电源和接近终端用户的电力供给,还能解决电网调峰问题。随着燃料电池的商业化推广,市场前景十分广阔。人们预测,燃料电池将成为继火电、水电、核电后的第四代发电方式,它将引发21世纪新能源与环保的绿色革命。
2005年,从事燃料电池开发的公司总投资额已超过10亿美元。据统计,2005年全球拥有50万个固定的(静止式)燃料电池装置,到2010年,将有250万户家庭使用燃料电池,同时全球拥有60万台燃料电池汽车,占世界汽车生产量的1%。
因为传统能源为化石能源属于一次能源,即不可再生能源总有用完的那天。优点:
1、减小环境污染如今全球有众多环境污染问题影响这我们的生活质量,新能源的开发利用能够帮助减少环境污染,改善我们的生活环境。
2、遏制全球变暖煤炭、石油等矿物燃料的燃烧增加了空气中二氧化碳含量,导致全球变暖,影响着生态环境系统的平衡。
开发新能源主要技术有:
1、太阳能。用光—热转换、光—电转换、光—化学能转换等方式进行利用,主要开发技术有被动式太阳能系统、固定式太阳能集热系统、太阳能电池、跟踪集热器、太阳光发电设备、卫星动力系统等。
2、风能。主要是利用风能发电或将风能转换成机械能用作动力。
新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能等。此外,还有氢能等;而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能、核裂变能等能源,称为常规能源。新能源发电也就是利用现有的技术,通过上述的新型能源,实现发电的过程。
20世纪末发电多用化石燃料,但化石燃料的资源不多,日渐枯竭,人类已渐渐较多的使用可再生能源(水能、太阳能、风能、地热能、海洋能等)来发电。
扩展资料:
水力发电主要有以下特点
1、水能是可再生能源,并且发过电的天然水流本身并没有损耗,一般也不会造成水体污染,仍可为下游用水部门利用。
2、水力发电是清洁的电力生产,不排放有害气体、烟尘和灰渣,没有核废料。
3、水力发电的效率高,常规水电站的发电效率在80%以上。
4、水力发电可同时完成一次能源开发和二次能源转换。
5、水力发电的生产成本低廉,无需燃料,所需运行人员较少、劳动生产率较高,管理和运行简便,运行可靠性较高。
6、水力发电机组起停灵活,输出功率增减快,可变幅度大,是电力系统理想的调峰、调频和事故备用电源。
7、水力发电开发一次性投资大,工期长。如三峡工程,1994年12月开工,2003年7月第一台机组并网发电。
参考资料来源:百度百科-新能源发电
答:目前人们生活用电需求增大,传统的发电方式会造成环境的污染,所以新型能源发展显得尤为重要。锐劲特厂家了解到电网稳定性要求与新能源波动性愈发凸显的矛盾。风电光伏渗透率的快速提升对电力系统提出了严峻考验,锐劲特厂家回答现有灵活性资源已逐渐无力支持电网接纳如此高比例的波动性能源,储能作为更优质的灵活性资源,可以有效平滑新能源出力、提供调频调峰等辅助服务。
以新能源发电为例,目前,以煤、石油为主的常规能源为全世界90%以上的电力负荷提供电能,这种常规能源的特点是集中发电、远距离输电并形成大电网互联.但其资源有限且对大气的污染也日益严重,造成了全球的能源紧张和环境恶化.同时大电网存在着供电模式单一、不能灵活跟踪负荷的变化、局部事故极易扩散并导致大面积停电等弊端.随着环境问题以及能源危机的日益突出,诸如光伏、风电等一批新能源发电技术得到了迅速的发展.新能源发电装置大量接入电网当中,在一定程度上缓解了电力供应紧张的的问题,并在改善能源结构,减少环境污染,实现人与自然的可持续发展方面起到很好的作用.这些清洁的可再生能源大部分都是以分布式电源(DG)的形式联接到电力系统,与大电网互为支撑.现在,DG以其独特的优势引起世人的注目.如无污染的可再生新能源发装置,排热可利用的燃气小型发电机,高可靠度的用户端小型发电机等.随着技术的不断发展,DG的应用越来越广泛.
新能源发电就是利用现有的技术,通过上述的新型能源,实现发电的过程。
新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能等。
此外,还有氢能等;而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能、核裂变能等能源,称为常规能源。
能源按其来源可以分为下面四类:
第一类是来自太阳能。除了直接的太阳辐射能之外,煤、石油、天然气等石化燃料以及生物质能、水能、风能、海洋能等资源都是间接来自太阳能。
第二类是以热能形式储藏于地球内部的地热能,如地下热水、地下蒸汽、干热岩体等。
第三类是地球上的铀、钍等核裂变能源和氘、氚、锂等核聚变能源。
第四类是月球、太阳等星体对地球的引力,而以月球引力为主所产生的能量,如潮汐能。