全球可再生能源现状
21世纪可再生能源政策网络研究院(REN21)于每年6月定期发布最新一期《全球可再生能源现状报告》,提供全面、及时的可再生能源信息。2019年是可再生能源再创新高的一年,装机容量增长超过200吉瓦(主要是太阳能光伏),这是历史上最高的增幅。风能、太阳能已成为主流能源,与化石燃料电厂的成本竞争日趋激烈。随着成本持续下降,2019年全球可再生能源新投资比2018年增长了2%。值得注意的是,自2009年以来,风能投资首次超过太阳能投资。据估计,到2019年底,可再生能源发电量占全球发电量的27.3%以上。虽然可再生能源在发电部门的应用正在蓬勃发展,但在运输部门和供暖和制冷部门,政策支持不足和新技术(如先进生物燃料)发展缓慢,导致安装量仅略有增加。到2019年年中,全球已有250多个城市推进了100%可再生能源的目标。2019年,企业购买的可再生能源也创下了纪录。谷歌成为世界上最大的可再生能源购买公司。 More than 229 leading companies around the world have joined the RE100 program (dedicated to the use of 100% renewable energy). At the end of 2019, the impact of the COVID-19 crisis on the renewable energy sector occurred. In the first quarter of 2020, global electricity demand fell by 2.5%, and coal and oil demand fell by nearly 8% and 5% respectively. Renewable energy has become the only source of energy that has the fastest-growing power demand during the COVID-19 due to its low operating costs and priority grid connection.
什么是可再生能源?
风力发电风能是一种真正的清洁能源,它的来源是无穷无尽的,而且不像其他化石燃料那样产生污染物。风力发电是世界上发展最快的能源,因为它的技术相对简单,而且有助于减缓气候变化。
风能是一种廉价的能源。现在,风能可以传输到电网并最终被消费者使用。风力涡轮机成本低,不受化石燃料价格的影响。风能也不需要像化石燃料那样开采、钻探或运输到发电厂。与化石燃料开采越来越少,价格不断上涨相比,风力发电的成本由于技术进步而逐渐降低。
太阳能太阳温暖着生命所需要的一切,现在它提供了源源不断的清洁能源。太阳能直接将太阳光转化为热能和电能。除了普通的小型电器,如电脑,可以使用太阳能外,它们还可以为没有电网的地区提供电力。越来越多的建筑物也采用顶层太阳能电池作为卖点,以促进环保和节能。
太阳能有两种,一种是光伏能源,另一种是太阳能热能。光能转化为电能,而电能是通过半导体材料释放电子(负粒子)而产生的。所有的光伏电池至少有两层半导体,一层是正极,另一层是负极。当光照射到半导体上时,两层材料之间产生的电场将推动电子移动,产生直流电。光度越强,电流越大。
在太阳热能方面,主要是将太阳光聚焦在一条线或一点上。产生的热能可以用来产生蒸汽,热蒸汽和高压蒸汽可以驱动涡轮机发电。在阳光充足的地区,太阳能热电站可以提供大量的电力。太阳能光伏系统并不一定需要太阳来发电,在雾霾天气也可以发电。这是因为阳光会被云反射,云少的一天甚至可以比没有云的晴朗天空产生更高的光伏能量。即使在阴天,当光线从多个角度照射时,如果真空管被太阳能加热,真空管的吸收器仍然可以吸收能量进行能量转换。
水电水电可以发电,而且不会产生温室气体。水是通过地球的水循环系统不断得到补充的,所以它也是一种可再生能源。与太阳能和风能不同,水力发电不是间歇性的。它可以24小时不间断地发电。水的能量可以来自海浪和河流。
潮汐发电世界能源委员会估计潮汐每年可以产生2兆瓦的能量。这是世界总发电量的两倍,相当于2000座大型化石燃料和核电站的发电量。世界海洋可再生能源的潜在总量可以满足世界目前能源需求的5000倍以上。但到目前为止,潮汐的利用还处于理论阶段,相关技术还处于研发阶段。
河流水电世界总电力的16%是由水力发电产生的。水力发电利用高低水流产生的能量来发电。河水落差越大,水流就越快,发电量就越大。但是,为了生产大型水电项目而建造的水坝也会淹没生态系统。河流水力发电的发展还需要考虑下游社区、农民和生态系统的用水需求。由于气候变化导致的持续干旱,水力发电可能不够稳定。
地热地热利用地球岩层中的热能来产生能量。地核的温度非常高,达到5500摄氏度。地热通常利用热源处的储层向需要热能的地方提供热水。地热水可以用来提供家庭供暖和融化道路积雪。你也可以使用地下泵将热量输送到地面和建筑内部。这种方法随处可见,而且由于地下温度多年保持稳定,地热系统既可以在冬季提供供暖,又可以在夏季充当空调。
地热发电不会产生污染或温室气体,也不会产生噪音。地热发电的年利用率可以达到90%,与化石燃料发电厂相比,最多只有65-75%。然而,尽管许多国家拥有非常丰富的地热资源,但这种可再生能源尚未得到广泛开发。
生物质能生物质能是利用植物等有机物质通过气体收集、气化、燃烧和消化等技术产生能量。如果使用得当,生物质能也是一种有价值的可再生能源,但它也取决于生物燃料的生产方式。
一些潜在的生物质能源包括:
- 甲烷气体
- 湿垃圾
- 干农副产品
- 城市垃圾
- 林业副产品
可再生能源的利弊
生物质能的优势:如果生物质能源处理得当,就不会排放温室气体。即使燃烧生物燃料会排放二氧化碳,当种植新的生物燃料时,它们也会被重新吸收,对气候的影响非常小。另一种方法是,温室气体可以在排放之前被覆盖和使用。例如,当垃圾填埋场的有机废物分解时,它会释放出甲烷,这是一种比二氧化碳更强的温室气体。保留甲烷并将其用作燃料可以防止气体进入大气,并利用废物发电。
生物质能的缺点:生物质能最大的问题是使用粮食作为燃料,影响全球粮食供应的稳定,所以这种做法必须停止。欧美国家制定了强制性的生物燃料发展目标,使肥沃的土地不能再种植粮食,导致粮食供应紧张,粮食价格上涨,导致世界上更多的人买不起粮食,饥饿和贫困增加。
此外,生物燃料还可能造成环境污染。例如,焚烧城市垃圾产生能源可能会产生化学有毒物质,这也会影响回收行业的发展。更重要的是,公司试图破坏原始森林和种植生物燃料,但这种方法不被支持,只会鼓励砍伐更多珍贵的原始森林。
在发展生物质能时,要真正实现可持续发展,必须避免以下条件:
- 使用粮食作为生物燃料会影响粮食供应和价格
- 摧毁原始森林
- 产生有毒化学物质
- 使用转基因作物
- 化肥和农药的广泛使用
- 土壤流失
- 碱性物质增加,有毒物质排出
全球可再生能源倡议RE100于2020年12月发布了最新年度报告。报告显示,亚太地区将是全球清洁技术投资最具潜力的地区。电力购买协议(PPA)可以提供长期稳定的价格并增加电网可再生能源容量。越来越受到RE100会员企业的青睐,占会员绿色电力总购买量的25%。
然而,该报告还指出,随着国际公司朝着使用100%绿色电力的目标迈进,亚太地区也是最具挑战性的地区之一。根据今年RE100成员的一项调查,澳大利亚、中国、印度尼西亚、日本、新加坡、韩国和台湾等国家被列为全球十大最难获得绿色电力的地区。
“气候十年”已经到来,世界各地的许多私营企业响应了“RE100”倡议,利用100%的可再生能源,以实际行动应对迫在眉睫的气候变化危机,为受到疫情严重打击的经济绿色复苏做出贡献。