可再生能源有哪些?太阳能、风力、水力、地热、生质能,5大种类一次看懂!

作者:兰洋科技    浏览量:4512    时间:2023年06月17日    标签: 可再生能源 太阳能电池 光伏电池

可再生能源(Renewable energy)是指相较于需耗时亿年以上生成的化石燃料,能在短时间内再生,且在转换为能源的过程中不会产生其他污染物的天然资源,例如:太阳能、风能、地热能、水力能、潮汐能、生质能…等,都是目前全球正在发展中的再生能源。

风力发电

风力发电

风力是真正的清洁能源,源源不尽,也不像其他石化燃料般会产生污染物。风力发电更是世界上发展最快的能源,因为技术相对简单,是减缓气候变化的好帮手。

风力是便宜的能源。现在,风力发电已经可以输送到电网最终供消费者使用。风力推动涡轮机成本低,也不受石化燃料价格影响。风力也不像石化燃料需要开采、钻探或运送到发电厂。石化燃料越挖越少,价格不断上升,风力发电的成本则因为科技进步逐渐下降。

太阳能

太阳温暖的赐予我们生命一切所需,现在更是提供了源源不绝的清洁能源。太阳能直接把阳光转化成热能和电力。除了常见的小电器,如计算机可以用太阳能之外,更可以对没有电网供电的地区提供电力。越来越多建筑也采用顶楼太阳能电池作为提倡环保节能的卖点。

太阳能有两种,一是光伏能,另一项是太阳热能。光能转化成电力,透过释放电子(负极粒子)的半导体物料来产生电能。所有光伏电池都有最少两层半导体, 一边正极一边负极。当光照射到半导体,两层物料之间产生的电场便会推动电子移动,产生直流电。光度越强,电流便越大。

太阳能

太阳热能方面,主要是把阳光聚焦在一条线或一点上,产生的热能可用于制造蒸汽,炽热而高压的蒸汽就可以推动涡轮机发电。在阳光充沛的地区,太阳能热电站更可供应大量的电力。

有些人认为太阳能不稳定,其实太阳能光伏系统不一定需要艳阳高照也可以发电,阴霾的天气同样能够发电。这是由于太阳光会经云层反射,少云的日子甚至比万里无云的晴空产生更高的光伏能量。即使在多云的日子,只要利空太阳能加热真空管,当光线从多角度照射,真空管的吸收器仍可大展其才。

水力发电

水力可以发电,更不会产生温室气体。水通过地球的水循环系统不断地补充,所以也是再生能源的一种。水力发电不像太阳能和风能具间歇性,它可以全天候24 小时不断产生电力。水的能量可以来自海浪和江河:

潮汐发电

潮汐发电

世界能源委员会估计潮汐每年可以产生2兆兆瓦的能量。这是全世界现有电力生产总量的两倍,也相等于2,000 座大型石化燃料和核电厂的能源产量。全球海洋的再生能源潜在总量,可以满足世界现时能源需求的5,000 倍以上。但直到现在,利用潮汐仍处于理论阶段,相关的技术仍然处于研究开发阶段。所以要估计潮汐可以满足全球多少能源需求,仍在评估发展中。

江河水力发电

江河水力发电

2003年,世界电力总量的16% 是由水力发电产生。水力发电利用水流从高而低的流动产生的能量发电。河水落差越大,水流便越急速,所产生的电力也越多。

可是为生产大型水力发电工程中所修建的大坝也会淹没生态系统。发展江河水力也需要顾及下游社区、农民和生态系统的水资源需求。而且由于气候变迁而来的持续的干旱,水力发电可能会不够稳定。

地热

地热利用地球岩层内的热能产生能量。地球核心温度奇高,高达摄氏5,500度。地热一般利用处于热源的水库,供应热水到需要热能的地方。地热的水,可用来供应家居暖气,融化道路积雪。也可以利用地下抽水机,把暖气带到地面和楼宇内。这种方法随处可用,而且由于地下气温长年保持稳定,地热系统除了可在冬天提供暖气,夏天也可作为空调。

地热

地热发电不会制造污染或温室气体也不会制造噪音。地热发电的全年使用率可达九成,相较石化燃料电厂最多只有65-75%。可是,即使有许多国家有非常丰富的地热资源,这种再生能源至今却仍然没有被大量开发。

生质能源

生质能源

生质能源是利用植物等有机物质,通过气体收集、气化、燃烧和消化作用等技术产生能源。只要适当地利用,生质能源也是一种宝贵的可再生能源,但也要视乎生物燃料是如何产生出来。

一些潜在生质能源包括:

  1. 甲烷气(包括来自垃圾掩埋场和污水处理厂)

  2. 湿润废物(例如公共屠宰场、饲育场和食品加工厂)

  3. 干的农业副产品(例如玉米和蔗糖弃渣)

  4. 城市废物(例如家居垃圾和植物篱枝)

  5. 林业副产品(例如锯木厂和林业运作的残渣)

生质能源的优点

生质能源只要适当处理,是不会排放温室气体的。即使燃烧生物燃料会排放二氧化碳,由于种植新的生物燃料时会重新吸收,对气候影响十分轻微。也有一些情况,温室气体可以在排放前被罩住和利用。例如当垃圾掩埋场的有机废物分解,便会释出比二氧化碳更强的温室气体--甲烷。留住甲烷并用作燃料,可以避免气体进入大气层,并从废物产生电力。

生质能源的缺点

生质能源的最大问题是把食物当作燃料,影响全球粮食供应稳定。我们必须立即停止这种做法。现在,欧美各国制定了强制性生物燃料的发展目标,使肥沃的土地不再种植粮食,导致粮食供应紧张,及粮食价格不断上涨。而穷国人民无法负担,便会发生饥饿。

2007年,美国把5400万吨玉米用于生产乙醇,而欧盟也把285万公顷土地改种菜籽油和其他作物,生产生物燃料。如果同样的土地用于种植食用玉米和小麦,估计可生产6800万吨粮食,足够供应28个非洲最不发达国家人口一年的粮食。相反的是,中国于2006年禁止玉米、小麦和稻米等主粮用作生物燃料,成为是全球唯一实施相关禁制措施的国家。

此外,生物燃料也可能造成环境污染。例如焚烧城市废物产生能源,可能会产生化学有毒物质,更会影响回收再造业的发展。更甚者,竟有企业试图破坏原始森林,种植生物燃料。我们应该严正反对此举,因为只会助长砍伐更多珍贵的原始森林。

开发生质能源时必须避免以下情况,才可真正达致永续发展:

  1. 把粮食作为生物燃料,影响粮食供应及价格

  2. 破坏原始森林

  3. 产生化学有毒物质

  4. 使用基因改造作物

  5. 大量使用化肥和农药

  6. 土壤流失

  7. 碱性物质的增加和有毒物质排放

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