常见的可再生能源有哪些,未来发展趋势如何?

发布时间:2024-12-08 14:17

利用太阳能、风能等可再生能源,是绿色工业的未来发展趋势。 #生活常识# #环保节能技巧# #绿色工业生产#

可再生能源指的是可以不断被更新和续航的能源,如太阳能、风能、水能、地热能等。相对于石油能源,可再生能源无限可用。

一、可再生能源建设提速

2022年,我国可再生能源装机规模稳步扩大,历史性超过全国煤电装机,占全球新增可再生能源装机的半数左右。与此同时,可再生能源利用水平稳步提升,发电量达2.7万亿千瓦时,相当于减少二氧化碳排放约22.6亿吨。

新能源在新阶段要有新气象。“十四五”时期,是我国加快能源绿色低碳转型、落实应对气候变化国家自主贡献目标的攻坚期。当前,我国正以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点,加快建设黄河上游、河西走廊、黄河几字弯等七大陆上新能源基地;统筹推进川滇黔桂、藏东南两大水风光综合基地开发建设;推动海上风电近海规模化开发和深远海示范化开发。我国可再生能源已站在新的历史起点上,将呈现大规模、高比例、市场化、高质量发展新特征。

能源低碳发展关乎人类未来。我国传统产业转型升级和绿色消费的需求,正在催生巨大的绿色市场。可再生能源发展处于大有可为的战略机遇期,前景广阔、未来可期。深入实施能源安全新战略,实现可再生能源建设高质量跃升发展,让美丽中国绿能涌动、“风光无限”。

常见的可再生能源有哪些,未来发展趋势如何?

二、常见的可再生能源

目前常见的可再生能源分为太阳能、风能、水能、地热能四种,其中地热能非常受环境限制。

风能

第一个显而易见的问题是风能的不稳定性和不可预测性。风能依赖于气象条件,包括风速、风向和大气压力等因素。这意味着风能的产生是难以预测的,可能会受到季节、天气和地理位置等因素的影响。这种不可预测性使得风能难以成为电网的主要供应来源。此外,当风速低于某个阈值时,风力发电机就无法运转,这也会影响其可靠性。

而且风能的成本也较高。风力发电需要相对复杂的设备,包括风力发电机和传输线路等。此外,风场的建设和维护费用也相对较高,最重要的是风力发电的运营过程中会对环境造成极大的负面影响。

据估计,全球每年有数百万只鸟类死于与风力发电机的碰撞或被击中。这些死亡事件主要发生在欧洲和北美地区,因为这些地区的风场较多。例如,英国曾报道称,在一个风力发电场的测试期间,有22只濒危鸟类在该风场死亡。而在荷兰,一项研究发现,在短短一个月内,共有4,000只鸟类死于风力发电机碰撞或被击中。

风力发电机对鸟类的间接影响也不容忽视。研究表明,风力发电机的建设和运营过程可能会扰乱鸟类的栖息地和迁徙路线。例如,在美国科罗拉多州的一个风场附近,一些候鸟在迁徙途中因为避开该风场而改变了迁徙路线,导致它们的生存率下降。

除了对环境的影响外,风能的储存问题也很严重。由于风能的产生是不稳定的,所以需要一种方法来储存消耗不平衡的电力。现有的储能技术,如电池和压缩空气储能,仍然存在一些局限性,包括成本高昂、能量密度低和寿命短等方面。这使得风能难以在电网中占据主导地位。

太阳能

与风能一样,太阳能也受到环境的制约。太阳能发电的效率往往受到天气条件的影响。如果天气阴雨连绵,太阳能发电的效率就会大大降低。

太阳能发电成本也比较高。在太阳能电池板制造方面,从2010年到2017年,太阳能电池板价格下降了近80%。但据美国能源信息局的数据,2019年太阳能发电系统的成本为每瓦数3.05美元,而煤炭发电的成本仅为每瓦数2.03美元。这表明,尽管太阳能发电系统的安装成本有所下降,但与煤炭发电相比,其成本仍然较高。

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太阳能发电还需要大量土地资源。例如,位于摩洛哥的诺布·卡杜斯太阳能发电站占地面积超过4,000英亩,耗资20亿美元。这说明要建立大规模的太阳能发电系统需要大面积土地,这也会增加成本。在维护和运营方面,太阳能发电系统也需要进行定期的检查和维护,以确保其正常运行。如果出现故障,修复费用可能很高。

虽然太阳能有许多优点,但是这些局限性使得它在当前的能源市场上难以取代石油能源。实际例子来看,以美国为例,太阳能在2019年只占据了该国总用电量的2%左右,而石油、天然气和煤炭则分别占据了36%、31%和13%的比例。

水能

水能发电主要依靠水力发电站。这些发电站需要建在适当的地形和水流条件下,因此仅限于特定的地理区域。这限制了水能发电的潜力,尤其是在城市化程度较高的地区或干旱地区,这些地方可能没有足够的适合建设水力发电站的自然资源。

水能发电也需要大量的资金和技术投入。以我国为例,我国是全球最大的水力发电国家之一,但仍需要巨额投资才能维持并扩展其水力发电产能。根据《2019年中国水电行业发展报告》显示,我国将继续推动水电项目的建设,计划启动新项目124个,总装机容量超过1.3亿千瓦,投资金额达到1.5万亿元人民币。

近年来,许多国家开始采用新技术来提高水力发电的效率和可靠性。比如,西班牙的 PECHE 项目,该项目旨在开发出一种新型的小型水力涡轮机,以更高的效率捕捉流动的水能,并降低建设和运营成本。新技术还包括通过人工智能优化水力发电站的运行,以及利用物联网技术来监测设备状态并提高设备可靠性。这些新技术的开发同样需要大量资金和研究人员的支持。

而且水能发电的效率也受到季节性和气候变化的影响。例如,夏季的水流量通常比冬季更低,这会导致发电量下降。而气候变化则可能导致降雨不规律,甚至降雨量减少,从而进一步降低水能发电的效率。

水力发电站还会影响环境,它可以改变河流和湖泊的水位和流量,这可能会影响野生动物、植物和鱼类的栖息地和繁殖

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三、可再生能源未来的发展趋势

针对我国可再生能源未来的发展趋势,易跃春做出了多项研判:

一是以可再生能源高质量发展为核心构建新型能源体系。“十四五”期间,预计可再生能源发电量在全社会用电量中占比达到33%,到2030年进一步提升至36%以上;“十四五”期间电力装机增量超过一半来自风电和光伏,“十五五”前期,新能源装机将超过煤电,成为第一大电源。

二是集中式将是新能源供给体系的“集团军”和“主力军”。2025年,西北地区风电和光伏装机占全国总装机比例将分别达到28%和29%左右;东部沿海地区海上风电的大规模开发也将成为电力装机增长的重要力量。

三是能源电力系统多元融合,将助力可再生能源跃升发展。在发电侧,将构建风光火储、水风光一体化等以可再生能源为主的供电系统;在输电侧,将探索热力、氢能等多元化的能量载体的可行技术方案;在消费侧,分布式就地开发利用可再生能源,将提升工业等大用户可再生能源电力使用比例。

四是绿色环境价值体系将推动可再生能源可持续发展。未来,通过绿证交易,发电企业可获得独立于物理电量收益之外的绿色环境价值收益;同时,推动可再生能源可持续发展的驱动力将由财政补贴支持转向基于绿证的绿色环境价值支持。

此外,易跃春还预计,主要流域水风光一体化基地建设和长江开发保护将加速推进;抽水蓄能发展将进一步坚持需求导向;海上风电向深远海迈进,老旧风电迎来技改;光伏发电持续推进,光热发电和海上光伏向降本增效发力;生物质发电总体将保持平稳增长;地热资源勘查和高质量示范区建设引领发展;新型储能呈现蓬勃发展趋势;可再生能源制氢和氢储能将快速发展。

来源:国际能源研究中心,人民网,森罗万象原创

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