可再生能源的种类

哪种能量形式最便宜在历史上来生产现代生活中几乎所有需要的电力?

答:太阳能是一种必威国际手机版领先的可再生能源。

这是第一次国际能源机构(IEA),在其世界能源展望2020发表于2020年10月,可再生太阳能是新国王在不可再生的煤炭本身的游戏中击败它。

事实上,太阳能已经超过了国际能源署去年的预测20 - 50%(虽然范围因地点而异)。在建和海上风电项目的成本也较之前的估计大幅降低,这也让持否定态度的人感到意外。

太阳能和风能代表就两个几种可再生能源中的一种.在这里,您将发现大量的清洁能源事实和所有主要形式的绿色能源的数据-包括如何一个或多个适合您的家庭,企业或社区。

改用可再生能源不仅能省钱。它会降低你的碳足迹.随着气候危机的加剧,清洁能源转型将有助于遏制对人类和地球的负面影响。

什么是可再生能源?

可再生能源是可以自然补充的所有形式的能量的总称,比如阳光、风、海浪或地球自身的热量。它们永远不会用完。

依赖自然过程的可再生能源有太阳能、风能、地热、水力发电和海洋能。

生物质能是另一种可再生能源。然而,这需要人们做一些额外的工作来从植物或动物来源提取能量,通常是通过燃烧它们。

氢是可再生能源领域的最新产物。最环保的方法之一是从水中提取的化学过程。

各种形式的可再生能源也被称为可替代能源.这些清洁(或绿色)的能源没有显著的不良后果。与传统相比,它们提供了一种选择。”“不可再生的能源形式。

美国发电量来源图表
图片来源:美国能源情报署

不可再生的化石燃料(煤炭(原油和水力压裂天然气)为人们提供了大约80%的能源消耗在全球范围内而在美国.燃烧它们会释放出二氧化碳,这是一种加速气候变化的主要温室气体。

核能是第二种不可再生能源2%全球能源,但是8%它产生的放射性废物会危害数千年。

相比之下,所有部门(交通、供暖、电力等)的可再生能源消耗约为18%在世界范围内,但只有11%在电力生产方面独自一人,美国的可再生能源大约是17%

可再生能源的种类

世界各国使用的各种类型的可再生能源的相对比例各不相同。

对于这个列表,分解的17%(前一节提到)致力于可再生能源用于电力生产在美国(2019年)是由最常见到最少。

风(7.3%)

从风能中获取能量是人类最早使用的技术1000年年前的事了。在农场用风车抽水或磨谷物是古老的做法,即使在今天也很常见。

风力涡轮机

在美国,巨大的风力涡轮机遍布各处好几个州比如2019年的前三名——石油丰富的德克萨斯州、爱荷华州和俄克拉荷马州——以及几个海上风力发电场。

你相信吗?风是太阳能的一种形式必威国际手机版?由于太阳不均匀地加热地球及其大气层以及地球自转所造成的压力梯度,大量的空气运动被称为结果。

发电在美国,风的动能使涡轮机的叶片转动连接在主轴上的转子。转轴的机械能与齿轮箱相连,使发电机旋转并转化为电能。

水力发电(6.6%)

利用移动水的力量进行工作可以追溯到古代中国而且希腊.在这些文明中,以及后来的欧洲和美洲殖民地,把小麦磨成面粉、捣碎金属矿石或锯木头是水力发电的常见用途。

水电站

今天,有三个主要运行方式,新鲜的水可以用来发电。

Run-of-River

流动的河水被引入一条运河,运河在发电机中旋转涡轮机叶片来发电。通常,没有能量储存系统。

水流可以根据能量需求进行调节。

存储

这个大系统由一个将水储存在水库中的水坝组成。当水释放出来时,它会通过与发电机相连的涡轮机,产生电力。巨型水坝一次可以储存几个月的电量。

抽水蓄能

抽水蓄能水电被誉为世界上的水电池,由于其长寿命、低成本和不依赖原材料提取,被认为是比其他类型的电池更优越的能源存储形式。

利用上水库和下水库,水在它们之间循环,通过涡轮机移动,并在需要时发电。在低峰使用时间,这些电力被用来泵回上层水库的水。

研究人员正在开发几种利用抽水蓄能水力发电来储存太阳能和风能的新技术,以便有稳定和持续的能源供应。

对于环保人士来说,大型水坝水力发电项目对生活在河流或河流周围的动植物有害。在他们看来,水电是一个不可再生除了微观尺度的能量。

太阳能(1.8%)

人类利用太阳能的能力早在本世纪就开始了公元前7世纪当我们的祖先用放大镜聚集足够的阳光来生火时。

太阳能电池板

今天,我们通过光伏电池(PV)捕获太阳的能量并将其转化为电能。有几种类型市场上的光伏电池板在所有这些太阳能电池中,硅都是目前太阳能电池的主要元素,但技术发展为更便宜、更容易规模化的替代材料,比如金属卤化物钙钛矿正在快速发展。

美国在过去十年中,太阳能的平均增长率为49%必威国际手机版每年.其中一个主要原因是安装成本的下降:70%

毫无疑问,当人们想到可再生能源的类型时,首先想到的是太阳能——现在你知道为什么了。

越来越多的消费者正在投资太阳能+存储以维持夜间及能源需求旺盛时的稳定供应。就像面板一样,有几种电池类型根据您的需要来选择。

世界各地的社区都在投资太阳能农场使用必威体育官网下载app巨大的镜子将太阳光集中在大面积的光伏电池上。这些能量被用来加热水,产生蒸汽,进而驱动发电机中的涡轮机发电。在大多数情况下,电力直接同步到当地的公用事业电网。

“Floatovoltaics”随着可再生能源革命的兴起,水的表面——湖泊、水库、水坝、公共设施等等——也变得司空见惯。这些太阳能农必威体育官网下载app场是理想的地方土地是非常珍贵的。

生物质(1.4%)

使用有机植物和动物物质——俗称生物质-因为能源可以追溯到人类进化的早期,那时我们的祖先燃烧木头来做饭或取暖。即使在今天,木材仍然是最常见的一种类型的生物量用来发电。

植物领域

归根结底,所有的生物质都来自于太阳光合作用植物通过将太阳能转化为化学能来制造食物的过程。必威国际手机版

生物质的例子包括:

  • 木材及木制品(包括黑液从纸制造)
  • 农作物(尤其是玉米变成生物燃料比如乙醇)、作物残留物和食品加工废料(用植物油来制造生物柴油
  • 填埋固体废物(如纸张、羊毛、棉花、食物垃圾)
  • 粪肥及污水
  • 海藻(第二代生物燃料

当燃烧时,生物质能释放热能,可用于从蒸汽涡轮机发电。

如果生物质经过各种化学或生物转化,它可以转化为液体、固体或气体燃料(统称为生物能源).

在这些过程中,会释放出不同数量的温室气体——二氧化碳。由于其对气候变化的贡献,生物质是一种理想的能源——尽管它比燃烧化石燃料要好。在城市环境中,生物质设施也会造成当地的空气污染和难闻的气味。

地热(0.4%)

你在间歇泉或温泉里放松过吗黄石国家公园?如果是这样,你一定体验过地热(字面意思是“地热能”)能源。

地热发电厂

可追溯10000年直到人类文明的开端,人类第一次在洞穴中利用地球自身的热量——称为地热——很可能是为了取暖。

后来,早期罗马人在公共澡堂里使用地热能。美国原住民可能使用这种可再生能源来烹饪和储存食物。

地球不断生产地热能源通过位于其核心的放射性物质的逐渐衰变。这是发生在所有岩石中的一种自然过程。

你相信地球的中心是什么吗随着热太阳表面(大约1万华氏度),这是因为放射性衰变?离地表较近的地层温度要低得多,但仍然很热(约400华氏度)。

这种可再生能源形式的能量可以从距离地表或地下几英里的加热岩石或热水中产生。

对于一个实用规模的地热发电厂,热量可能来自于岩浆——位于地壳下地幔中的熔融岩石。这些热量将水变成蒸汽,驱动地面上的涡轮机发电。

业主可以安装一个较小的规模地热热泵在他们的财产。利用地表以下几英尺处的地球保持相当恒定的温度这一事实,这些泵可以提供足够的能量为一座小型建筑供暖。

可再生能源形成发展

上面列出的五种可再生能源是当今世界上最常用的。还有另外两种清洁能源技术也很有希望。

1.海洋

你可能认为海洋覆盖了地球表面的70%,将成为21世纪可再生能源的主要形式。事实上,据估计这仅仅是0.002海洋能量的总和在世界范围内能源需求。

不幸的是,这是远离真实的

潮汐涡轮机安装
潮汐涡轮机安装
图片来源:开始/ RebeccaLouiseJones

海洋有望成为绿色能源的主要来源,原因有四。

海洋热能转换(OTEC)

海洋吸收和保留与陆地相比,太阳的热能最多。海洋热能转换(OTEC)是指从海洋中提取热能并用于发电的过程。

海洋温度变化依赖于较暖的表层水与较冷的深层水之间的温度梯度。然而,由于海洋是地球上最大的碳汇,它已经吸收了超过90%与温室气体排放相关的热量。

科学家们把这种升温量化为世界上每个人都烧开20壶水不断.目前尚不清楚海洋变暖将如何影响海洋能源技术作为海洋可再生能源的来源。

波的能量

海洋中也含有能量.研究人员设想“波公园”类似于由波浪能量捕获浮标组成的风电场。创新项目正在几个国家启动,比如澳大利亚

潮汐能

海洋的潮汐是另一种能源。要想成功,潮汐高度至少要达到10英尺。类似水坝的结构被称为拦河坝是利用潮汐能的一种方法。包括韩国和法国在内的世界各国都有几种系统。

当前的能源

最后,海洋的电流保存能被捕获并转化为电能的能量。由月球和太阳引力产生的潮汐流,以及由太阳加热和赤道风产生的海洋流,都可以被利用为能源。

大型风力发电机放置在海底,通过与发电机相连的电流叶片发电。在反向的潮流情况下,涡轮叶片同样改变方向,继续产生电力。然后,电力通过电缆输送到地面。

2.

你见过火箭发射吗?这是有可能的,因为氢气现在也是一种最新的可再生能源。

虽然氢分子很小,但却含有大量的能量。氢的另一个不同寻常之处在于,它不是天然存在的纯物质。它总是在化学上与水、碳水化合物(如糖)或碳氢化合物(如化石燃料)结合在一起。

在氢燃料电池中,储存在化学键中的势能被转换成电能。氢与氧结合产生电、水和热。没有像化石燃料燃烧那样的有害副产品。

生产电力生产所需的氢的一种方法是通过电解将其从水中分离出来。如果驱动电解过程的电力来自可再生能源,那么产生的氢气就是绿色

目前,它的成本高达6倍来产生绿色氢蓝色或灰色氢来自于燃烧压裂气体。随着太阳能成本的急剧下降,这种状况正在迅速改变。事实上,国际能源署预测绿色氢的成本将会上升下降30%到2030年。

届时,绿色氢气将成为一种主要的可再生能源。

家庭可再生能源

如果你还没有准备好采用一个全面的家庭替代能源系统来满足你所有的家庭能源需求,那么很容易为你的家庭或企业的某些功能提供可再生能源。例如:

  • 太阳能热水器-如果你家里只能给一件东西通电,那就是热水器!这是一直有热水的简单方法。
  • 地源热泵-利用你脚下的地热能,作为家里的暖通空调系统。
  • 必威bw - - - - - -放置在家里的顶部,小型风力涡轮机可以提供额外的风力动力。我们最喜欢的是Tumo-Int 1000 w模型。
  • 太阳能车棚- - - - - -对于那些家里没有足够的屋顶空间来安装大型太阳能电池板的人来说,这很好。只要给你的车棚加上面板就行了。
  • Microhydropower园艺系统:用于耕作或园艺的系统-一种简单的方法来使用您的财产上的自然特征为您工作。

其他参与可再生能源革命的方式

这篇文章中提到的一些可再生能源,比如海洋或氢气,并不是在所有地区都能广泛用于家庭使用。然而,你可以通过一些方式来支持这些清洁能源创新。

1.投资

在绿色能源领域,有很多初创公司急需资金来推进技术或扩大规模。有了你们的资金支持,他们有机会在不断增长的可再生能源经济中变得有竞争力。

实际上,绿色投资是一种个人可以采取的气候行动,以帮助遏制不断加剧的气候危机。

2.参加社区活动

这些计划允许你购买邻居系统生产的多余的可再生能源。或者,你也可以成为共同所有人一个大的系统可以让你和你的当地社区完全独立于公共设施电网。

3.通过公用事业购买绿色能源供应

在一些地方,房主可以在能源公司之间进行选择,你可以指定一家可再生能源公司供给你的力量.根据项目的不同,有几种参与方式。

可再生能源的外卖

在美国,用电是温室气体排放的第二大贡献者27%在总排放量中,仅略低于交通运输业所占的份额28%

在2019年,63%美国所有的电力都来自化石燃料可再生能源只占17%

显而易见,减少碳排放是多么容易:选择可再生能源用于家庭、企业和社区。

目前美国主要使用5种可再生能源:

  1. 水电
  2. 太阳能
  3. 生物质
  4. 地热

海洋能源和氢是两项具有巨大发展潜力的新技术。

太阳能和风能是两种最常见的家庭使用的可再生能源。绿色能源投资、向供应商购买清洁能源或参与社区项目是参与可再生能源转型的其他方式。

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