能源的替代(替代能源包括哪些?)
1. 替代能源包括哪些?
为了能够更广泛的利用可再生能源,科学家们产生了替代能源的概念。狭义的替代能源仅仅是指一切可以替代石油的能源;而广义的替代能源是指可以替代目前使用的石化燃料的能源(石化燃料包括石油、天然气和煤炭),大多数的新能源都是替代能源,包括太阳能、核能、风能、海洋能等。
所谓替代能源,往往是指替代石油、天然气和煤炭等石化燃料的能源,它包括风能、太阳能、生物质能、海洋能、水能等可再生能源,也包括核能等不可再生能源。在各种替代能源中,生物燃料、风能和太阳能近年来的发展速度最快,产业前景最好,是替代能源中的明星。
2. 代替电的下一代能源?
电能是目前,人类所掌握的,唯一的、可以实现持续供能、长途输送、能量储存(比较容易)、以及可以提供的功率(几乎)无上限的,可控能源。
电能确实不可替代。
区别于其他能源形式,电能最独特的一点是,可以精确的分割和测量,还可以方便的和其他能源互换。
3. 新能源除了空气电水还可以用那些能源代替?
新能源除了空气电水还可以用风,太阳能源代替,这些能源都是无污染,自然形成。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,以及海洋表面与深层之间的热循环等;此外,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等,而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能等能源,称为常规能源。
4. 未来最合适最安全的替代能源?
1.太阳能住宅
想象一下不用交电费的生活,太阳能或许能将此变为现实。太阳能发电系统利用光电池将光能转化为电能,而太阳能热水器则利用聚光面板来对水加热。太阳能清洁并且可再生,但这些系统的前期投入也相当可观——通常一个太阳能发电系统要耗费25000到30000美元,而一个太阳能热水系统则需10000美元。
2.核能
尽管原子的原子核极其微小,但维持原子核稳定的能量却极其巨大。核能开发就是驾驭这种能量使之安全地提供电能。目前美国有大约100座正在运行中的核电站,供应着全国约五分之一的电力。核电站在提供巨大能量的同时不会排放空气污染物,但其产生的放射性核废料在很长的时间(甚至长达数十万年)里仍具有潜在的危险性。核能1957年8月7日在内华达试验场进行的斯托克斯大气层核试验。该试验是“Plumbbob”测试项目的一部分。9千吨当量的斯托克斯(Stokes)是由气球运到空中爆炸的。
3.太阳能发电场
太阳能发电场有两种运作方式:太阳热能电场也称作聚光太阳能系统,是利用镜子将阳光聚集起来,对水加热并利用水蒸汽推动发电机运转;而光电太阳能电池则是直接将光能转化为电能。太阳能是一种潜力巨大、洁净的可再生能源,但阳光并不是随时存在——太阳能发电不能在夜晚或阴天的时候进行。同样,太阳能发电场也需要大量的资金投入。麻省理工学院发明的太阳能房屋,屋顶的太阳能电池为房屋提供了大部分的能源。
4.风力发电场
现在,美国是世界上最大的风能发电国,总量达18000兆瓦,足以满足540万户中等美国家庭的用电需求。美国能源部预测,到2030年,美国电力的五分之一将来自风能。在这一点上,有些国家目前至少在人均水平上领先于美国。例如,风能在丹麦的能源供应中已经占到20%。风能是种取之不尽的清洁能源,但风能发电场往往是鸟类和蝙蝠的噩梦——它们常常被风车旋翼撕得粉碎。涡轮机的存在也使当地的生态系统变得支离破碎。
5.地热能
巨大的热能埋藏在地球的表面以下,火山喷发便是其威力的体现。地热能可以用来发电、为建筑物供暖、加热道路。目前全世界的地热发电总量约是8000兆瓦,其中美国占了2800兆瓦,还不到全国发电总量的0.5%。地热能非常洁净,储量丰富,且全天24小时都能获得,但其开发却需要大量的前期投入。
风力发电场分析家估计,至少需要26万台300英尺高的涡轮机(或称叶轮机),才能满足美国的电力需求。图中的涡轮机位于是密苏里州的金市地热井冰岛的地热井,开采来自地球内部的天然能源。
6 .水流和波浪能
这种流体动力学装置就如水下的风力发电机。来自河流、海流、潮汐以及人工水道如运河等的水流能推动涡轮机运转产生电能,其原理与风力发电厂相似。流体运动能是可再生能源,也不会产生污染气体或温室气体。但目前流体动力能利用技术还落后太阳能和风能技术差不多15年,阻碍水流产生的环境影响也尚待研究。
7.电动车
完全使用电能的汽车效能大约是汽油动力车的四倍,油气混合动力车的两倍。电动车不会排放尾气,维护成本也低,但最大的挑战在于其蓄电池组:如何降低电池成本、如何改进电池的持久性,并保证车辆能在各种条件下安全地行驶——比如,保证蓄电池组在低温时仍能使用、避免电池在过热时着火等。海洋浮标发电器如图所示,海洋浮标发电器(Ocean-buoy generators)有望将海浪的运动转化为能量。波浪运动导致浮标内部的线圈与锚定的磁性中轴作相对运动,从而产生电能。
8.氢动力车
氢燃料电池利用氢与氧的反应产生电流推动电动车运行,而排气管排放的尾气只有一种成分:水。氢动力车的效能约是汽油动力汽车的两倍,但它还要面对大把的挑战。虽然氢燃料电池排出的只有水,但目前大规模生产氢的方法仍然是从自然界中的甲烷气体提取,过程中同样产生了大量的二氧化碳。还有,哪里能给车加氢呢?
9.住宅风能发电
与风力发电场相比,小型风力发电系统使用相对小巧的涡轮机便可满足单个家庭的需要。根据美国风能协会(American Wind Energy Association)的描述,一个典型的住宅风能系统的发电量是1到10千瓦,旋转翼直径是10到25英尺(3到8米),风车塔高度为80英尺(24米)。但其实一个400瓦的涡轮机加46英寸(117厘米)直径的旋转翼提供的电能即可满足泵水、照明或使用电器的需要。风能是免费的,许多小型涡轮机工作起来却不像广告中说的那样好,而是经常吵得要命。在缺乏阳光的地方,这样的微型风力发电机或许能帮你解决用电问题。
10.海洋热能转换
海洋热能转换海洋热能转换(Ocean Thermal Energy Conversion,OTEC)利用表层海水与下层海水之间的温度差来产生能源。因为阳光照射,表层海水温度较高,而下层的海水温度则低得多。海洋热能转换工厂(或称海洋温差发电厂)利用温暖的表面海水加热氨水或其他低沸点的液体,由此产生气体推动涡轮机发电。之后,这些气体用从海洋深处泵送上来的海水进行冷却,从而循环使用。如果海洋吸收的太阳能有千分之一转化成电能,便可提供相当于美国一天耗电量20倍的电能。然而,海洋热能转换的设备规模庞大,需要大量资金的预先投入。
5. 世界上最大的能源替代方案?
氢能源之所以被各个国家视为替代能源的终极方案,不仅是可以用于燃料电池车,更可以在氢能低碳社会发挥着重要作用,氢能的发展前景不可估量。除了国家政策之外,各企业纷纷加大对氢燃料电池的研发投入,伴随着不断创新的技术,未来随着更多相关文件的出台和落地,国内氢能产业与园区管理会进一步规范化、系统化,产业链上下游的配合度有望提升。
6. 德国弃核电将用什么能源代替?
德国自2011年弃核政策实施以来,一直在积极推动转型为清洁能源国家,主要采用的替代能源为可再生能源,包括风能、太阳能、水能、地热能等。具体来说,德国在以下几个方面进行了积极的探索和尝试:
1.太阳能:德国已经成为全球领先的太阳能光伏发电国家之一,其安装的太阳能电池板总装机容量占全球的比例已经达到了1/4。太阳能是德国实现清洁能源的主要来源之一。
2.风能:德国也是世界领先的风能开发国家,已经成为全球最大的离岸风电厂建设国家。风能是德国另一个主要的可再生能源。
3.水能:德国拥有众多的水力发电站,尤其是位于阿尔卑斯山区的水利资源十分丰富,因此水力发电在德国也有较强的发展潜力。
4.生物能:德国还在积极发展生物能,主要通过生物质发电、生物沼气、生物燃料等来代替化石能源。
总的来说,德国在能源转型方面非常重视可持续性和环保性,而可再生能源正是符合这一目标的,因此德国将会在未来进一步加大对可再生能源的投入,实现清洁能源的替代目标。