2019年可再生能源十大问题

本周,我们为您解答了所有关于可再生能源的问题。以下是关于可再生能源的十大问题!

1.什么是可再生能源?

可再生能源,通常被称为清洁能源,来自于不断补充的自然资源或过程。例如,阳光或风一直在发光和吹着,即使它们的可用性取决于时间和天气。虽然可再生能源通常被认为是一种新技术,但长期以来,利用自然能源一直被用于取暖、交通、照明等领域。1

不可再生或“肮脏”的能源包括石油、天然气和煤炭等化石燃料。不可再生的能源数量有限,而且需要很长时间才能补充。当我们在加油站加油时,我们使用的是从史前时代就存在的原油中提炼出来的有限资源。不可再生能源通常也存在于世界上的某些特定地区,这使得一些国家的不可再生能源比其他国家更丰富。相比之下,每个国家都能获得阳光和风能。优先使用不可再生能源还可以减少一个国家对化石燃料丰富国家出口的依赖,从而改善国家安全。1

2.有多少种不同类型的可再生能源?

可再生能源的两种主要来源——或者你以前最有可能听说过的——是太阳能和风能。

太阳能

我们每天都在使用太阳能,从在农场种植作物到保暖。光伏(PV)太阳能电池板由太阳能电池制成。电池是类似硅的半导体的小圆盘。它们由电线连接到电路上。当光照射在半导体上时,光被转换成电流流过电路。一旦光被移走,太阳能电池就停止发电2

我们也可以通过风力发电。风力涡轮机利用旋翼叶片产生的空气动力将风能转化为电能,其工作原理类似于飞机机翼或直升机旋翼叶片。当风流过叶片时,叶片一侧的气压减小。叶片两侧的气压差既产生升力又产生阻力。升力大于阻力,这导致转子旋转。转子与发电机相连,可以直接连接(如果是直接驱动涡轮),也可以通过轴和一系列齿轮(齿轮箱)加速旋转,从而使发电机体积更小。这种空气动力对发电机旋转的转换产生了电力。3.

水电,生物质,地热,潮汐能

其他不那么“主流”的可再生能源有水力发电、生物质能、地热能和潮汐能。

像其他形式的发电一样,水力发电使用涡轮机来帮助发电;利用下落或流动的水的能量来转动叶片。旋转的叶片带动发电机旋转,发电机将旋转涡轮的机械能转化为电能。4

生物质含有来自太阳的储存能量。生物质是来自植物和动物的有机材料。当生物质燃烧时,生物质中的化学能以热的形式释放出来。它可以直接燃烧,也可以转化为液体生物燃料或沼气。5

根据地热研究委员会的说法,地热能是源自地球的热能。正是岩石和流体中所含的热能填满了地壳岩石的裂缝和孔隙。人们在地下水库中钻深井,以获取蒸汽和热水。然后蒸汽和热水被带到地面,用于各种用途,包括发电、直接使用、加热和冷却。6

潮汐能是由潮汐涨落时海水的涌动产生的。对于大多数潮汐能发电机来说,涡轮机被放置在潮汐流中。潮汐流是由潮汐形成的快速流动的水体。涡轮是一种从流体流动中获取能量的机器。这种流体可以是空气(风)或液体(水)。因为水的密度比空气大得多,潮汐能比风能更强大。与风不同,潮汐是可预测和稳定的。在使用潮汐发电机的地方,它们能产生稳定可靠的电流。7

3.哪种可再生能源是最好的?

虽然所有不同形式的可再生能源都可以使用,但最有效的可再生能源形式是地热、太阳能、风能、水力发电和生物质能。2015年,可再生能源占美国能源消费总量的十分之一。其中一半是以电的形式存在的。生物质能贡献最大,占50%,其次是水力发电,占26%,风力发电占18%。8然而,由于某些类型的可再生能源的可用性和普及,这些统计数据可能会显示最有效的形式。可再生能源越成为主流,在全球范围内的利用率越高,这些统计数据就会发生变化。

4.可再生能源能取代化石燃料吗?

迈克尔·克莱尔博士,汉普郡学院和平与世界安全研究教授,在他2015年4月22日题为《风能和太阳能的时代比你想象的更近》的文章中指出:

“那一天将会到来:改变生活的时刻,可再生能源——风能、太阳能、地热和其他仍在开发中的能源——将取代化石燃料,成为世界能源的主要来源……

这类系统在定价和性能方面的巨大改进将加速向可再生能源的过渡。由于风能和太阳能系统的效率稳步提高,再加上大规模生产所实现的节约,全球可再生能源的价格正在下降……

从化石燃料到可再生能源的转变不会一蹴而就,也无法避免反复出现的挫折。然而,可再生能源很可能在本世纪中叶之前取代化石燃料,成为电力的主要来源,并在交通等其他领域取得巨大进步。”13

简单的回答是:是的。可再生能源在未来可以取代化石燃料,但世界需要时间来调整以减少对化石燃料的依赖。

5.可再生能源如何有益于环境?

这是一个相当直接的答案。与石油和柴油等化石燃料不同,可再生能源不产生温室气体,也不产生任何可能危害我们或环境的有毒物质或污染物。此外,可再生能源——顾名思义——是可再生的。例如,风能或太阳能不能耗尽。我们不能没有风和阳光。水力发电也是如此。

然而,某些可再生能源有一些缺点。风能和太阳能发电需要大片土地来建造风力涡轮机或太阳能电池板。有一些方法可以解决这个问题,比如使用农田。俄勒冈州立大学的研究人员估计,只要在全球1%的农田上安装光伏电池板,就足以满足全球所有人类的电力需求9

6.可再生能源如何省钱?

可再生能源可以在很多方面为你省钱。首先,你的电费可能会更低。企业在其物业上安装太阳能电池板、风力涡轮机和其他形式的可再生能源,并使用它们为其运营提供动力,可以满足相当一部分或全部的能源需求。他们还将免受电价波动的影响,并有可能将他们的能源卖回给电网。当主电网停电时,拥有可再生能源的家庭和企业不会受到影响。可再生能源的前期购买和安装成本也越来越低。从长远来看,无论是在家中还是在企业中使用可再生能源都将节省资金并降低停电风险。10

7.可再生能源能创造就业吗?

2016年,可再生能源行业雇佣了约980万人,与2015年相比增长了1.1%。此外,仅太阳能行业创造的工作岗位就比煤炭或石油行业加起来多出两倍。自2012年天然气和石油行业达到顶峰以来,开采或其他支持性活动中的大多数化石燃料工作岗位一直在下降。因此,人们正在寻找新的机会,可再生能源的增长速度比美国经济快12%。

如今,清洁能源领域的工作机会越来越多,薪酬也越来越高,因为根据欧洲国防基金(EDF)的数据,太阳能供应公司每投资一美元就能提供更多的工作机会。它的发展速度是整个美国经济的12倍。这种增长的主要原因是经济指标。企业已经认识到,可持续发展是成功、长期业绩和投资的关键。除此之外,太阳能和风能产品的价格已经下降,使其更容易负担。美国、中国和德国等大国正在推动可再生能源,这使得他们推出了一项计划,将全球气体排放量减少40%。该计划将包括建设生产清洁能源的工厂,这将需要新增43万个就业岗位。

在可再生能源领域不断增加的投资有可能比其他任何化石燃料行业提供更多的就业机会。当地企业和可再生能源产业将从这一变化中受益,因为他们的收入将大幅增加。转向可再生能源的好处是显而易见的,因此各国政府应该积极应对向清洁能源的过渡。14

8.可再生能源能阻止全球变暖吗?

许多人对全球变暖是否真实存在持不同意见。我们不是在这里讨论这个事实;然而,我们在这里讨论化石燃料的使用对环境的重大影响,以及可再生能源将如何减少这些有害影响。二氧化碳和其他温室气体的排放就像一张毯子,锁住热量,导致频繁的风暴、干旱、海平面上升,甚至动物物种的灭绝。在美国,29%的排放来自电力行业。用可再生能源取代这些化石燃料将减少大气中有害气体的排放量,并将减少与全球变暖有关的风险。可再生能源在制造、安装、运行和退役过程中几乎没有排放。例如,燃烧天然气发电每千瓦时释放0.6到2磅二氧化碳当量;煤炭每千瓦时排放1.4到3.5磅二氧化碳。另一方面,风能在一个生命周期内只产生0.02到0.04磅的二氧化碳当量/千瓦时,太阳能产生0.07到0.2磅; geothermal 0.1 to 0.2; and hydroelectric between 0.1 and 0.5.11

9.如果没有阳光,没有风,会发生什么?

答案是:电池。当阳光明媚,风吹时,太阳能电池板和风力涡轮机(以及其他可再生能源,如水力发电)发电,这些电力储存在大型电池中。当太阳能电池板或风力涡轮机产生的电力超过我们的需求时,能量就会储存在电池中以供以后使用。

根据通用电气12,电池储能解决方案提供了新的应用灵活性,并在整个能源价值链上解锁新的商业价值,从传统发电、输配电和可再生能源到工业和商业领域。能源存储支持多种应用,包括巩固可再生能源生产、稳定电网、控制能源流、优化资产运营和创造新的收入。能源存储可以帮助您提高可再生能源的可调度性和可预测性,有助于满足严格的法规和连接许可。12

10.如何使用可再生能源?

以下是一些顶级的绿色替代能源建议,它们将帮助你了解作为个人如何将更多的可再生能源融入你的生活:15

  1. 使用绿色能源.越来越多的电力供应商提供可再生能源,如风能和太阳能。
  2. 使用太阳能。主动太阳能是通过太阳能电池捕获的,可以储存起来供以后使用,也可以立即用于提供热量或电能。你也可以通过安装太阳能热水系统,利用太阳能来加热淋浴、洗碗和洗衣服的水。
  3. 利用地热能。地源热泵是一种减少供暖和制冷用电量的方法,因此更容易实现100%可再生。
  4. 用生物质/生物燃料取代化石燃料。你可以使用生物燃料为你的家供暖。你也可以使用木炉或颗粒炉。
  5. 利用风能。它是更昂贵的前期,但风力涡轮机是一个20年的投资,将节省你的钱从长远来看。
  6. 使用小型水力发电。微型水电可以被使用,比如抽水来驱动发电机。
  7. 聪明的开始。买房子的时候,一定要确保它绝缘良好,节能,这样你就能少用电。


参考文献

1希恩,罗拉。(2018年6月15日)可再生能源:干净的事实。检索自nrdc.org: https://www.nrdc.org/stories/renewable-energy-clean-facts

2西北大学。(2019)。什么是太阳能电池板?检索自qrg.northwestern.edu: http://www.qrg.northwestern.edu/projects/vss/docs/power/1-what-are-solar-panels.html

3.风能技术办公室。(2019)。风力发电机是如何工作的?检索自energy.gov: https://www.energy.gov/eere/wind/how-do-wind-turbines-work

4起源能源有限公司(2018年8月14日)什么是水力发电?检索自originenergy.com: https://www.originenergy.com.au/blog/about-energy/what-is-hydropower.html

5美国能源信息管理局。(2019)。生物质解释道。检索自eia.gov: https://www.eia.gov/energyexplained/biomass/

6安桥公司(2019)。地热能:它是什么,它在哪里,我们如何捕获它?检索自enbridge.com: https://www.enbridge.com/energy-matters/energy-school/geothermal

7国家地理。(2019)。潮汐的能量。检索自国家地理网站:https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/tidal-energy/

8新泽西理工学院电气工程在线硕士课程。(2017年8月)。最有效的可再生能源形式。检索自borntoengineer.com: https://www.borntoengineer.com/efficient-form-renewable-energy

9吟游诗人,苏珊。(2019年9月5日)农田也是太阳能发电的最佳选择。检索自scientificamerican.com: https://www.scientificamerican.com/podcast/episode/farmland-is-also-optimal-for-solar-power/

10民间,艾米丽。(2月8日)。10种可再生能源可以为企业省钱。检索自https://www.renewableenergymagazine.com/emily-folk/10-ways-renewable-energy-can-save-businesses-20190208

11忧思科学家联盟。(2017年12月20日)使用可再生能源的好处。检索自ucsusa.org: https://www.ucsusa.org/resources/benefits-renewable-energy-use

12通用可再生能源公司。(2019)。为什么要储存能量?从ge.com检索:https://www.ge.com/renewableenergy/hybrid/battery-energy-storage

13克莱尔,迈克尔。(2015年4月22日)风能和太阳能的时代比你想象的更近。检索自alternativeenergy.procon.org: https://alternativeenergy.procon.org/view.answers.php?questionID=001244

14绿配股份有限公司(2019年1月3日)可再生能源能创造就业机会吗?检索自greenmatch.co.uk: https://www.greenmatch.co.uk/blog/2017/07/does-renewable-energy-create-jobs

15科普兰,布莱斯。(2014年8月1日)。清洁能源给人民。检索自treehugger.com: https://www.treehugger.com/htgg/how-to-go-green-alternative-energy.html