清洁能源有哪些
清洁能源是开发、使用对环境无污染,能清洁、高效、系统化应用的新型能源。
清洁能源有哪些?
【太阳能】太阳能是指将太阳的光能转换为其他形式的能源,如热能、电能、化学能等。太阳能的利用主要集中在太阳能发电、太阳能取暖等方面,随着科技进步,太阳能光伏发电正在被大范围使用。我国的太阳能资源十分丰富,除了发电之外,目前对太阳能的利用有太阳能集热器、太阳能温室、太阳能干燥、太阳能制冷等。
太阳能的优点包括:(1)普遍,太阳光普照大地,没有地域的限制,无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,且无须开采和运输。(2)无害,开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。(3)巨大,每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。(4)长久,根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。
【海洋能】海洋中蕴藏着的巨大的可再生能源的总称就叫海洋能,主要包括海水温差能、潮汐能、波浪能、海流能(潮流能)、海水盐差能等。这些能源中,除了潮汐能和潮流能来源于星球间的引力作用,其他各类能源均来源于太阳辐射能。海洋能的主要利用海洋蕴藏的能量进行发电,发展情景可期。海洋能虽然分布广泛、清洁无污染,但它的能量密度较低,对地域的要求也高,因此开发利用比较困难。
【风能】风能是地球表面大量空气流动所产生的动能,它受地形因素的影响较大,因此世界上风能资源大多集中在沿海和开阔大陆的收缩地带。风能可以根据不同的需要被转换成不同形式的能量,如机械能、电能、热能等,目前主要的利用方式是风力发电。风能也是一种可再生、无污染并且储量巨大的能源,但是由于其利用装置体积大、耗材多、投资高,因此风能利用技术具有一定的复杂性。
【氢能】氢能指的是氢与氧反应释放出的能量。氢能是氢的化学能,在地球上主要以化合态的形式出现,是宇宙中分布最广泛的物质。氢能具有放热效率高,燃烧后的产物只有水、不会造成环境污染等特点,因此在使用时是一种良好的清洁能源
【水能】水能是指天然水流蕴藏的能量,主要是指水的势能和动能。广义的水能资源包括河流水能、潮汐能、波浪能、海流和潮流能等,潮汐能、波浪能等常被称作新能源;狭义的水能资源是指河流水能。
常规的水力发电是指对陆地水系的能源利用,其基本原理是,利用河川、湖泊等位于高处的水体所具有的势能,当水流降落至低处时,带动水轮机,从而将水中的势能转换成动能,再通过水轮机推动发电机产生电能。
典型的水电站由三部分组成:蓄水的水库、控制水流的大坝和产生电力的发电机。水电站具有发电成本低、高效灵活的优点,同时还可以与防洪、灌溉、航运、养殖、旅游等多个方面组成水资源综合利用体系。水能在转换为电能的过程中不发生化学变化,不排出有害物质,对空气和水体本身不产生污染,因此是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源。
什么是清洁能源?
清洁能源,主要分为狭义和广义两种概念。
狭义:指可再生能源,如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能。这些能源消耗之后可以恢复补充,很少产生污染。
广义:包括在能源的生产、消费过程中,选用对生态环境低污染或无污染的矿产资源,如天然气、清洁煤和核能等。
清洁能源和非清洁能源是根据能源消费过程对人类环境影响的程度区分的。非清洁能源是指在消费过程中会排放大量温室气体、有害气体以及有损环境的液体和固体废弃物的能源,如粗放式使用的煤炭、石油等。与之相对的清洁能源,是指在生产和使用过程中不会或者很少排放有害物质的能源。
清洁能源有哪些优势?
一、是环境友好,不会产生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等温室气体和污染物排放,有利于应对气候变化和改善空气质量。
二、是资源丰富,可再生能源如水、风、光、生物质等分布广泛,储量巨大,可以满足人类长期的能源需求。
三、是技术先进,核能、地热能、海洋能等具有高效、高密度、高可靠性等特点,可以提高能源利用率和系统稳定性。
四、是经济可持续,随着技术进步和规模效应的发挥,清洁能源的成本不断降低,竞争力不断提高,可以促进产业转型和就业增长。
清洁能源的挑战主要有以下几点:
一、是供需不平衡,由于可再生能源受自然条件的影响,存在间歇性、波动性和不确定性等特点,导致供需之间存在时空错配的问题。
二、是储运困难,由于清洁能源多分布在偏远地区或海上平台等地方,需要建设大量的输电或输气设施,增加了成本和风险。
三、是技术不成熟,由于清洁能源涉及多个领域和多个层次的技术,如储能、智能电网、分布式发电、微电网等,还需要进一步的研发和试验。
四、是政策不完善,由于清洁能源涉及多个部门和多个利益相关方,需要建立统一的规划、协调、监管和激励机制,保障清洁能源的平等参与和公平竞争。