未来的发电方式会是什么?
我们知道现在我们国家的主要的发电方式还是,、火力发电,太阳能发电和水力发电,未来的主要发电方式,可能还是会向核聚变靠拢。
基于各个国家,包括中国对环保的一个重要程度的领悟,不管是在利用能源方面,还是在开发能源方面,都会尽量的选择清洁能源,尽量的减少对环境的污染。
核聚变当然,说到未来的发展方式我们也需要定义,到底是多少年后的未来,是几百年或者是以后呢,但我们可以清晰的看到这样一个趋势,未来的三四百年内,主要的发电形式有两种。一是核聚变,这个没啥好说的。二是太阳能光热发电,在拉格朗日点上建设的直径数千公里乃至于数十万公里的反射帆,将太阳能光聚在一点。推着汽轮机发电。
火力发电被淘汰当然,在这个未来的趋势里,我们再也看不到火力发电,因为它是一种污染很大的发电方式,也是一种非常落后的发电方式,在将来,火电是必须要被逐渐淘汰的,但是这个过程很长。因为从目前来看,火电在电网中调峰调频、保持电网稳定的作用还是不能被完全取代的。
未来的技术进步但既然是提到未来,我觉得我们可以来开拓一下,思路更开放的来想象一下,想象一下我们已经不存于世的那个未来,如果储能技术取得革命性进步呢?也就是说,我有一个很牛逼的电池,这个电池可以把太阳能白天发的电储存起来,晚上用,储存量大,充电迅速,效率高。那么风电、太阳能就不受限制了。
总结
对于未来最大的一个方向,可能还是太阳能发电,因为对现在的地球来说,太阳能实在是取之不尽,用之不竭的,只是在太阳能利用方面的技术,还需要我们有更多的时间去钻研。
1.火电。火电主要是指燃煤发电,还有燃油的,天然气的,因为是靠化石能源燃烧产生的热量转化为电能,所以叫做火电。火电为人类社会发展做出过不朽贡献,世界开始大规模用电以来,火电这种发电方式产生的电能占比是绝对压倒式领先的。火电的优势是只要有燃料(比如煤、油、天然气)就能发出电,所以召之即来,对于电网的安全稳定运行起着至关重要的作用。但由于全球气候变暖,我国北方地区(以火电供电为主的地区)雾霾十分严重,在倡导绿色发展的今天,火电尤其是技术指标较差的火电逐步退出历史舞台是必然的,当然这个过程不是一蹴而就。
2.水电。目前而言,水电无疑是仅次于火电的第二大发电形式,水电的优点不言而喻,清洁无污染、造价低,而且对于调节能力好(水库库容大)的水电站而言,同样能起到火电一样的调峰调频功能,是完全能够保障电网安全稳定运行的。我国水电资源十分丰富,水能蕴藏量世界第一,虽然已开发了许多,但仍有很多水电资源(具有良好调节性能的水电资源)尚未开发,近期来看,替代火电,水电是最合适的能源形式。在这里多说一下什么是调节性能好的水电站,很多时候我们讲火电是离不开的,为什么呢,就是因为火电召之即来的特点,只要有煤,我就能发出点来。常规意义上来讲,说水电这方面没有火电质量好,是因为以前很多水电站都是径流式的,意思就是水库几乎没有库容,来的水除了发电只能往下游放下去了,如果不来水就根本发不出电。但现在不同,目前我国建设的大型水电站调节性能都是很好的,也就是说库容是很大的,水来得多了,发电用不完,可以留在水库里,等水来的少的时候用,如果水库足够大,那也完全可以实现召之即来,所以说,目前所建设的许多大型水电站拥有火电一样的调节性能。西南地区水电丰富,水电占比已经很高了,比如云南电网里水电占比超过一半。
3.风电、太阳能。风电太阳能是最容易被理解为是清洁可再生能源的能源形式,也是近期国家大力支持的能源形式,但这两种能源形式有先天劣势,首先就是上面所说的,不能做到召之即来,也就是说稳定性极差,有太阳、有风就能发出电,没有就发不出了。但是,医院做手术不能一会有电一会没电吧?电梯不能一会有电一会没电吧?所以,电网里这种能源形式多了,占到一定比例了,会对电网安全造成很大的威胁。还有一个弊端,造价太高。现在的风电太阳能都是靠政府补贴活着的,如果除去补贴,都是巨亏。
4.核电。核电是未来。虽然核电给人的印象就是不安全,比如福岛、切尔诺贝利,但是随着技术的进步,核电是非常好的能源形式。而且,其实现在核电已经非常安全了,只是大众的认知有惯性。如果未来能实现微型反应堆,那简直是无法无天了,笔记本终身不充电,汽车终身不加油,哇!但这只是未来。近期核电其实发展规模也不小,只不过核电大多适合在沿海地区,这种地域限制也是一种局限吧!
一个关于英国的新闻:去年12月18日,英国关闭全国最后一家煤矿;今年5月9日,英国首次实现“零煤”发电。一个关于丹麦的计划:到2020年,丹麦将实现全国无化石能源发电。一个关于日本的新闻:2015年3月11日,日本实验室成功将1.8千瓦电力通过微波精确输送至55米外的目标。一个关于国家电网的规划:到2030年,全国将建成东、西两大特高压交流网架为基础的电网,并通过13条特高压直流相联。这些是看得见的关于电力系统的发展趋势,就是清洁能源在更大范围内互济使用和调节,化石能源发电利用小时不断减少,储能手段的研发和使用将会慢慢替代很大程度上的峰谷调节。很多人对国家电网公司前任董事长刘振亚的“一极一道”的“全球能源互联网”嗤之以鼻,认为这种天方夜谭无非是为了巩固公司的垄断地位,却丝毫不去思考这个思路缘何会被国家政府推崇,又会被很多国家的同行重视和认可。这其实就是未来电网方式的一种选择,也是指导未来发电系统发展方向的一条路:短期内,进行跨时区的能源调配调剂,将发电能力尽量留在无人或者少人区域;长期内,当清洁能源发电能力远大于全球用电负荷,电网传播方式出现革命性创新后(比如无线传输),不再考虑损耗,进行全球范围内的能源调配调剂。我正在做海洋波浪力发电。感觉前景相当大,美国已经在夏威夷开始实验,计划二十年能供电,我国的路还有很长。
通常,反应堆运行产生的热能,可以通过三种方法转换成电能。
第一种方法,将装有液态金属的管子从反应堆中通过,液态金属就会吸收热量变成蒸气,来推动汽轮发电机组发电。它的能量转换率高,可达30%,但汽轮发电机的转速高,这在太空飞行无人维修的情况下,难以长时间安全运行。
第二种方法,以热电偶或热离子方式发电,它不需要转速很高的汽轮机,所以使用简便,可以长期稳定地发电。
第三种方法,是能量转换效率比热电偶高得多的热离子换能法。它是利用热离子二极管来完成能量转换的。
太空核反应堆不仅可用作太空飞行器和卫星的主要能源,而且还是未来用于考察和开采月球矿藏的理想电源。
二、从电网稳定角度分析,风电和太阳能电源主要依靠“西电东送”模式,这种极端的超级电能输送风险很大,需要煤电则进行电源分散和均衡,短时间内煤电仍不可或缺。
三、为了解决风电和太阳能发电不均衡问题,抽水蓄能和电池储能上升到战略高度,但只有超级电容器储能才能承担大任,而超级电容器发展没有无法克服的障碍。
新能源要同时符合两个条件:一是蕴藏丰富不会枯竭;二是安全、干净,不会威胁人类和破坏环境。找到的新能源主要有两种,一是太阳能,二是燃料电池。另外,风力发电也可算是辅助性的新能源。
照射在地球上的太阳能非常巨大,大约40分钟照射在地球上的太阳能,足以供全球人类一年能量的消费。可以说,太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净,不产生公害。所以太阳能发电被誉为是理想的能源。
从太阳能获得电力,需通过太阳电池进行光电变换来实现。它同以往其他电源发电原理完全不同,具有以下特点:
①无枯竭危险;
②绝对干净(无公害);
③不受资源分布地域的限制;
④可在用电处就近发电;
⑤能源质量高;
⑥使用者从感情上容易接受;
⑦获取能源花费的时间短。
未来的新能源有哪些?
新能源( NE):又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。利用太阳能的方法主要有:太阳能电池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能;太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电等。太阳能清洁环保,无任何污染,利用价值高,太阳能更没有能源短缺这一说法,其种种优点决定了其在能源更替中的不可取代的地位。
太阳能光伏
光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。
太阳能光热
槽式太阳能光热
现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。
太阳光合能
植物利用太阳光进行光合作用,合成有机物。因此,可以人为模拟植物光合作用,大量合成人类需要的有机物,提高太阳能利用效率。
新能源作为中国加快培育和发展的战略性新兴产业之一,将为新能源大规模开发利用提供坚实的技术支撑和产业基础。
1、风能无论是总装机容量还是新增装机容量,全球都保持着较快的发展速度,风能将迎来发展高峰。风电上网电价高于火电,期待价格理顺促进发展。
2、生物质能有望在农业资源丰富的热带和亚热带普及,主要问题是降低制造成本,生物乙醇、生物柴油以及二甲醚燃料应用值得期待。
3、太阳能随着中国国内光伏产业规模逐步扩大、技术逐步提升,光伏发电成本会逐步下降,未来中国国内光伏容量将大幅增加。
4、汽车新能源环境污染、能源紧张与汽车行业的发展紧密相联,国家大力推广混合动力汽车,汽车新能源战略开始进入加速实施阶段,开源节流齐头并进。
科研人员表示,核能将会是未来的第三种新型能源。这种能源的开发十分困难,在过去的一百年,对于它也是一知半解,除此之外,这种能源的开发需要超高的技术,我们目前还无法完成,只能说对新型能源的开发,是一段曲折且漫长的道路。相信当新型能源有所运用之后,地球也会变成以往生机勃勃的样子。