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幾種常見的可再生能源

圖文 更新时间:2024-12-25 09:30:34

幾種常見的可再生能源?可再生能源實際上存在于陽光,空氣,地下深處和海洋中它們是地球物理結構的一部分,這意味着它們不斷通過自然方式進行更新,周而複始,無法用完,下面我們就來說一說關于幾種常見的可再生能源?我們一起去了解并探讨一下這個問題吧!

幾種常見的可再生能源(可再生能源及其作用原理)1

幾種常見的可再生能源

可再生能源實際上存在于陽光,空氣,地下深處和海洋中。它們是地球物理結構的一部分,這意味着它們不斷通過自然方式進行更新,周而複始,無法用完。

這些可持續能源通常被稱為“替代能源”,因為它們被認為是傳統化石燃料(如石油和煤炭)的替代品。僅僅因為能源是可再生的并不意味着它是100%環保的。例如,水壩利用流動的水的力量,但它們也可以傷害魚類和野生動物。風力渦輪機利用太陽能産生清潔電力,但制造過程會對環境産生影響。

但總而言之,替代能源包含的環境污染比化石燃料輕得多。這也是可再生能源如此重要的原因——它們是我們進入污染較少的世界的門票。即使我們沒有面臨氣候變化的威脅,通過可再生能源以最大限度地減少污染也是保證健康的基礎。

那麼,可再生能源如何運作的呢?以下是七種可以直接或間接開發的清潔能源,以幫助我們的世界走向綠色并應對全球變暖。除了地熱和氫氣,太陽在這些類型的可再生能源中發揮着重要作用。

綠色可持續能源

通過利用自然過程(如陽光或波浪)産生五種替代能源。它們通常是最可持續的能源形式。

太陽能

陽光是一種可再生資源,其最直接的用途是通過捕獲太陽的能量來實現。各種太陽能技術被用于将太陽的能量和光轉化為熱能:照明,熱水,電力和(矛盾的)冷卻系統,适用于企業和工業。

光伏(PV)系統使用太陽能電池将太陽光轉化為電能。太陽能熱水系統可用于通過平闆太陽能集熱器循環水來加熱建築物。光熱發電系統則通過鏡面反射集中太陽的熱量來産生蒸汽進行發電。商業和工業建築也可以利用太陽能來滿足更大規模的需求,如通風,供暖和制冷。最後,合理周到的建築設計可以被動地利用太陽作為加熱和冷卻的光源。

工商業企業和政府機 可以通過多種方式利用太陽能:安裝家用太陽能系統或商用太陽能電池闆; 建造或改造建築物,以納入太陽能熱水,冷卻或通風系統; 從頭開始設計結構,利用太陽的自然屬性進行被動加熱和照明。

風能

風可以被認為是太陽能的一種形式,因為大氣的不均勻加熱和冷卻會引起風(以及地球的旋轉和其他地形因素)。風力可以被風力渦輪機捕獲并轉換成電力。同時,雖然占得比例已經很小,但風車今天仍然在為一部分農場抽水。

商業級風力發電系統可滿足許多組織的可再生能源需求。單風力渦輪機可以發電以補充現有的電力供應。當風吹動時,系統産生的電力抵消了對電網的需求。成規模的風電場可以通過電力市場交易經過電網上網發電。

地熱:來自地球的力量

地熱能源自地球的熱量。這種熱量可以靠近地表或來自我們腳下的熱水岩石和熱水庫。地熱發電廠利用這些熱源發電。在一個小得多的規模上,地熱熱泵系統可以利用地表下水進行供暖,或者在夏天供冷。

地熱能可以是大規模商業能源解決方案的一部分,也可以是可持續能源示範項目實踐的一部分。直接使用地熱能可包括:加熱辦公樓或制造廠; 幫助種植溫室植物; 養魚場加熱水; 并輔助各種工業過程(例如巴氏殺菌牛奶)。

從水車到水電

水力發電并不是一項新發明,今天,河流的動能以一種截然不同的方式被捕獲并轉化為水力發電。通常情況下水電是通過一套發電系統來實現的,其中水壩部分用于儲水并産生勢能差,當閥門打開時,水流過渦輪機以産生電力。更進一步的系統叫做“抽水蓄能水電”,其中水在下水庫和上水庫之間循環,以控制峰谷需求之間的發電量。另一種稱為“河流水電”的類型,将一部分河流通過水道,不需要水壩。水電站的規模可以從諸如長江三峽等大型項目到幾千瓦的微型水力發電系統。

來自海洋的力量

海洋可以産生兩種類型的能量:來自太陽熱量的熱能和來自潮汐和波浪運動的機械能。海洋熱能可以通過幾個不同的系統轉換成電能,這些系統依賴于溫暖的地表水。“海洋機械能”利用地球自轉和月球引力影響引起的潮汐起伏。來自風力波浪的能量也可以轉換并用于幫助降低發電成本。

還有一些尚未成熟的技術,在利用洋流,海風和鹽度梯度作為電力轉換的來源。來自地表深處的冷海水可用于冷卻建築物(通常作為副産品生産淡化水),海濱社區可以采用上述方法挖掘上述天然海洋能源以補充市政電力和能源需求。

海洋能源是替代能源生産的一個不斷發展的方向,我們星球的70%以上的地表被海洋覆蓋,其未來看起來很有希望,但具體取決于地理位置、自然條件和技術進步。

其他替代能源

這兩種類型的可再生能源必須使用機械手段生産,而不是通過利用自然過程。

生物能

生物能是一種可再生能源,源自生物質,可産生熱量和電力,或生産液體燃料,如乙醇和生物柴油。盡管生物能産生的二氧化碳量與化石能源一樣多,但作為生物質生長的過程中植物也從大氣中去除了等量的二氧化碳,使環境影響保持相對中性。有許多系統用于産生這種類型的電力,從直接燃燒生物質到捕獲和使用由有機物質的自然分解産生的甲烷氣體。

在實際應用在,通過成套的系統設施以直接燃燒生物質以産生由渦輪機捕獲的蒸汽以發電。在某些情況下,通過為設施供電以及加熱設施,來實現熱電聯産。例如,造紙廠可以使用木材廢料來産生電力和蒸汽來加熱。農場運營可以使用小型模塊化系統将牲畜的廢物轉化為電能。城鎮可以利用垃圾填埋場中厭氧消化有機廢物産生的甲烷氣體,并将其用作發電的燃料。

氫:高能/低污染

氫是最簡單的(由一個質子和一個電子組成)和宇宙中最豐富的元素,但在地球上并沒有天然存在的氫氣。而是存在于有機化合物(碳氫化合物,如汽油,天然氣,甲醇和丙烷)和水(H2O)中。使用太陽光作為能源,一些藻類和細菌也可以在某些條件下産生氫氣。

氫氣能量高,燃燒時幾乎不産生污染。自20世紀50年代以來,液态氫被用于将航天飛機和其他火箭發射到軌道。氫燃料電池将氫的潛在化學能轉化為電能,純水和熱量是唯一的副産品。

然而,作為綠色能源的實際來源的這些燃料電池的商業化可能會受到限制,直到成本降低并且耐久性提高。氫氣在工業中可用于精煉石油,處理金屬,生産肥料和加工食品。此外,氫燃料電池中通過氫和氧原子結合以發電。

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