新能源的利用(新能源的开发和利用将给我们带来哪些好处)

2024-03-30 19:24:43

新能源(new energy sources或称可再生能源更贴切)是指传统能源之外的各种能源形式。它的各种形式大都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部深处所产生的热能(潮汐能例外)。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说,新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源,新能源普遍具有污染少、储量大的特点,对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源(特别是化石能源)枯竭问题具有重要意义。同时,由于很多新能源分布均匀,对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。

据世界断言,石油,煤矿等资源将加速减少。核能,太阳能即将成为主要能源。

生物质能在经过了几十年的探索后,国内外许多专家都表示这种能源方式不能大力发展,它不但会抢夺人类赖以生存的土地资源,更将会导致社会不健康发展;地热能的开发和空调的使用具有同样特性,如大规模开发必将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏,必将引起再一次生态环境变化;而风能和太阳能对于地球来讲是取之不尽、用之不的健康能源,他们必将成为今后替代能源主流。

新能源的开发与利用你都了解哪些

电池材料的循环可持续:

如果循环利用做得好,支撑发展问题不会很大。材料循环要耗能、要排放,电池生产也会耗能和排放,可持续发展也是重大问题,也就是电池全生命周期的碳排放是问题。以 三元高镍811锂离子电池而言, 每千瓦时全生命周期碳排放大约是87公斤。三元电池相对碳排放是 比较高的主要原因是正极材料,包括前躯体和正极材料制备的碳排放就占了总排放的一半。 磷酸铁锂电池全生命周期碳排放相比三元NCM811化学体系约降低三分之一。至于 钠离子电池,碳排放就更低。

动力电池装机量:

我国动力电池装机量随着电动汽车的快速增长而增加。2021年1到9月份共装车0.92亿千瓦时,全年预计1.5亿千瓦时左右。2025年预计在6亿千瓦时左右,2030年预计在15亿千瓦时到20亿千瓦时之间。国外机构基于2030年全球5500万辆电动汽车年销量的激进预测给出的动力电池的年装车量结果是50亿千瓦时,而保守预测结果是30亿千瓦时。

基于电动汽车保有量可以预测中国车载电池的总保有量,预计2025年会超过20亿千瓦时,2030年会超过70亿千瓦时,2035年会超过150亿千瓦时。

由于电动汽车市场火爆,刺激 上游电池产业快速扩产。据统计中国动力电池规划产能2023年将达10亿千瓦时,2025年接近25亿千瓦时。当然,规划产能会大于动力电池年产量,同时年产量中除了车用电池外,还有储能电池等一系列其它用途, 估计2025年电池总出货量在10亿千瓦时左右。

电池产量的快速膨胀会刺激上游材料周期性涨价。同时也会引起公众对材料资源短缺的担心。从潜力看, 全球锂资源经济可采储量为2100万吨,如果按三元811电池材料体系算, 可以生产电池2000亿千瓦时。按平均一辆车100千瓦时算, 可以制造20亿辆电动汽车。当然这不能全部用于汽车,别的地方也要用。但这是经济可采储量,总勘探储量是8600万吨。而且因为总勘探储量近年还在不断增加,似乎问题不是很大。

钴的资源就没有那么乐观了,经济可开采储量只有710万吨。照此计算只能到950亿千瓦时。至于 锰的资源则没有问题,非常富余。

然而资源分布却不均匀, 锂矿有3/4分布在澳大利亚、智利、阿根廷。 钴矿有2/3依赖于非洲的刚果金。 镍矿的一半依赖于印尼和俄罗斯。资源分布是极不均匀。所以,资源的压力还是有的,不能掉以轻心。

太阳能 太阳能利用的形式很多,例如太阳能集热为建筑供暖、供热水,用太阳能电池驱动交通工具和其它动力装置,等等,这些都属于太阳能小型、分散的利用形式。太阳能大型、集中和利用形式,则是太空发电。在距地面三万多公里高空的同步卫星上,太阳能电池每天24小时均可发电,而且效率高达地面的10倍。太空电能可以通知过对人体无害的微波向地面输送。

风能 风能利用技术的不断革新,使这种丰富的无污染能源正重放异彩。据估计,二三十年内,风力发电量将要占欧共体电占全国总电力的30%左右。

地热能 目前世界上已有近二百座地热发电站投入了运行,装机容量数百万千瓦。研究表明,地热能的蕴藏量相当于地球煤炭储量热能的1.7亿倍,可供人类消耗几百亿年,真可谓取之不尽、用之不竭,今后将优先利用开发。

波浪能 主要的开发形式是海洋潮汐发电。80年代中期挪威成功地建成一座小型潮汐发电站,让涨潮的海小冲进有一定高度的贮水池,池水下溢即可发电。已经在设计的单座潮汐电站,其它发电量可供一个30万人口的城市使用。

氢能 氢是宇宙中含量最丰富的元素之一,就可经提取出无穷无尽的氢。氢运输方便,用作燃料不会污染环境,重量又轻,优点很多。前苏联试用氢为"图-155"型飞机的燃料已经初步得成功,各国正积极试验用氢作为汽车的燃料。氢无疑也是人类未来要优先利用的能源之一。

摘自《科普伴你行》

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