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可再生與綠色能源存儲技術方案

發布時間: 2023-02-05 12:16:43

❶ 比爾·蓋茨的儲能方案能否取代鋰離子電池

超越鋰離子的儲能技術一覽

釩氧化還原液流電池儲能:使用兩個含有正電荷和負電荷的液態釩電解質的罐子,這些電解質通過泵輸送穿透電池中的隔膜。這種電池比鋰離子電池的降解程度更低,循環壽命更長。

壓縮空氣儲能:液態空氣被冷卻到零下196℃,之後被儲存在儲罐中。然後將其加熱,驅動渦輪機發電。另一種方法是使用加熱的壓縮空氣將能量儲存在專門建造的洞穴中。

重力儲能:包括將沉重的礦塊在廢棄的礦井中上下提起,作為儲存和發電的一種方式。

熔鹽儲能:由比爾·蓋茨的突破能源風險投資公司支持的熱能儲存馬爾他公司,以熔鹽的形式將能量以熱的形式儲存。該公司表示,該技術可以持續20年以上,適合儲存6個多小時。

液態金屬電池儲能「」使用金屬在加熱時自然分離,形成陰極和陽極,由鹽電解質分離。一旦初始加熱,電池就會在放電和充電時產生熱量,從而保持較高的工作溫度。

使用鐵、硫和鋅等廉價原材料的低成本電池為鋰離子電池技術提供了替代品。例如,以鋅為原料的電池開發商EOS表示,其電池有能力在3至12小時內釋放能量。由比爾·蓋茨支持的初創公司FormEnergy表示,其電池可以低成本地儲存能量長達150小時。

氫儲能:利用電力生產氫氣是一種儲存能量的方式,但在這個過程中會有大量的能量損失,因此效率不如電池。

本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。

❷ 東芝探索「完美能源」:以可再生能源製取綠氫,全程零碳排

「百年老店」、多元化電子電氣產品製造商日本東芝集團(Toshiba)正在全力布局有「未來能源」之稱的氫能,並將大規模可再生能源製取「綠氫」視為低碳能源時代的完美解決方案。

近日在上海舉行的第三屆中國國際進口博覽會期間,東芝多位高管對澎湃新聞表示,除了已提出「氫能源 社會 」願景的日本本土之外,東芝非常看好氫能在中國的發展前景。

放眼全球,日本是近年來最熱衷於發展氫能的國家之一。日本「氫能基本戰略」提出,到2030年要確立國內可再生能源制氫技術,構建國際氫能供應鏈,長期目標是利用碳捕獲(CCS)技術實現平價化石燃料的脫碳制氫和可再生能源制氫。對於能源自給率低的日本而言,用零碳排的可再生能源來製取清潔高效、較易儲運的氫能,無疑是「後福島時代」得以兼顧能源安全和碳中和目標的理想選擇。

日本能源轉型歷程

「東芝早在50年前就已經開始做氫能方面的技術研發,進行相關技術儲備。我們在40年前推向市場的產品,已經有氫能利用的影子。」負責氫能業務的東芝(中國)有限公司營業總監張童對澎湃新聞表示,早年東芝的制氫路線是烴類醇類重整制氫。但在零碳理念下,該公司內部近十年間全面提升氫能體系,東芝燃料電池體系全部是純氫燃料電池。

據介紹,東芝的純氫能燃料電池系統H2Rex已累計在日本國內交付100台以上。這種100kW的模塊化單元可根據需求靈活組合,啟動時間不到5分鍾,高效將管道或氣罐中的氫氣轉化為電能和熱能。

東芝的純氫能燃料電池系統H2Rex累計在日本交付100台以上

典型場景如東芝的新氫能綜合應用中心,利用太陽能電解水制備氫氣,並直接將其應用在東芝的日本府中工廠的燃料電池物流叉車上。這樣,不但燃料電池物流叉車在運轉時不排放二氧化碳,而且,因為使用了通過可再生能源製取的氫氣作為燃料,從制氫到氫利用的全程實現了零碳排。

當突發災難時,這套小型分布式能源亦可大顯身手,作為一條生命線為300名受災群眾提供一周的電力和熱水供應。

純氫固然樣樣好,但目前在全球范圍內仍受居高不下的成本所困。據澎湃新聞了解,上述在日本落地的東芝純氫燃料電池系統均為有日本政府政策支持的項目。

張童表示,全球可再生能源快速發展,但風電、光伏始終存在間歇性問題。尤其在中國,風電、光伏裝機的迅猛增長對電網調峰要求巨大,棄風、棄電的問題屢見不鮮。若將這部分電力轉換成氫能儲存起來,在需要時再調取,就是一個最理想的結合。「可再生能源與電解質制氫技術結合起來,制出來的氫完全是綠色的。」

他認為,在該領域,東芝的所長是對電力系統、電子設備、控制系統的深入了解和對氫的長期技術積累,目前正在與多家上游制氫企業探討合作。在氫能起步階段,東芝呼籲政府對全行業予以政策支持,鼓勵更多企業參與氫能產業鏈的完善,並盡早明確氫使用的法律法規。在這些前提下,氫能成本才能隨著規模化效應快速下降。

氫能成本的下降有賴於一個足夠大且高速成長的下游市場。東芝正在推動純氫能燃料電池系統H2Rex盡早應用於中國市場,使其成本上盡早符合中國市場潛在的需求,並聯合中國合作夥伴一起開拓市場。

實際上,東芝對於「終極能源解決方案」的認識,在日本福島核事故之後出現了徹底的轉變。東芝曾是全球核能領域的重要參與者,旗下擁有 歷史 戰績輝煌的美國西屋電氣公司。但由於2011年福島核事故後全球核電建設放緩、建造成本陡增、西屋電氣申請破產保護等原因,東芝最終選擇剝離核電資產。

今年10月,日本首相菅義偉在臨時國會上發表施政演說時宣布,日本將爭取在2050年實現溫室氣體凈零排放。這標志著作為全球第三大經濟體和第五大碳排放國的日本在氣候議題上的立場發生巨大轉變。目前,日本的溫室氣體排放中有至少80%來自能源領域。

「二氧化碳零排放並不是最近才有的呼聲,很早以前大家就在進行與此相關的探討。」東芝中國總代表宮崎洋一對澎湃新聞說道,福島核事故改變了全球的碳減排思路。2011年之前,日本、歐洲都將低碳發電目標寄希望於核能,但福島事故後由於安全標准升級、核能發電成本陡增,歐洲主要國家紛紛選擇棄核。

宮崎洋一稱,除了重點業務氫能之外,目前東芝還有其他頗具競爭力的能源業務和碳捕捉技術,可以根據不同地區的特徵進行靈活組合。具體而言,在水電領域,東芝的實際供貨數量和技術實力處於全球第一梯隊,已經向44個國家及地區累計供貨2300多台水輪機和1800多台發電機;光伏領域,東芝的工業用光伏發電系統在日本有2700處應用,住宅用光伏發電系統在日本為10萬戶以上客戶使用;地熱領域,東芝已向全球提供累計達3.7GW的地熱發電設備,以設備容量計處於全球第一。

福島氫能研究基地(FH2R)

在日本國立的新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)牽頭下,東芝與另外兩家日本企業合作的福島氫能研究基地(FH2R)已於今年2月底建成。

FH2R系統概覽

該項目建有全球最大的利用可再生能源的10MW級制氫裝置,正在驗證清潔低成本的制氫技術。這里產生的氫氣不僅用來平衡電力系統,還為固定的氫燃料電池系統、移動的氫燃料車等提供動力。

校對:劉威

❸ 可再生能源利用技術中包括哪些

1、太陽能:直接來自於太陽輻射.主要是提供熱量和電能.2、生物能:由綠色植物通過光合作用,將太陽能轉化為化學能,儲存在體內,可沿食物鏈單向流動,最終轉化為熱能散失掉.通過燃燒和厭氧發酵獲得沼氣來取得能量.3、風能:由太陽輻射提供能量,因冷熱不均產生氣壓差異,導致空氣水平運動——風的形成.主要是通過風力發電機來獲得能量.4、水能:由太陽輻射提供能量,產生水循環,來自海洋的暖濕空氣,受熱上升,太陽能轉化為勢能,當在高山上形成降水後,水往低處流,勢能轉化為動能,就是水能.主要是通過水力發電機來獲得能量.5、海洋能:包括潮汐、波浪、洋流等海水運動蘊藏的能量,也是取之不盡用之不竭的.潮汐能主要來自於月球、太陽等天體的引力,波浪、洋流的能量主要是受風的影響.主要是通過潮汐的動能來發電.6、地熱能:來自於地球內部放射性元素的衰變.可以用於地熱發電和供暖.7、氫能:通過燃燒或者是燃料電池來獲得能量.8、核能:通過核能發電站來取得能量.上述能源都是可再生能源,而且是直接來自於自然界的一次能源.利用以上這些能源的技術

❹ 什麼是可再生綠色能源

太陽能、地熱能、風能、海洋能、核能以及生物質能等存在於自然界中的能源被稱作「可再生能源」,由於這些能源對環境危害較少因此又叫做「綠色能源」。開發綠色能源是解決能源危機的重要途徑。近年來,面對能源危機,許多國家都在大力研究和開發利用「綠色能源」的新技術新工藝,並且取得了相當可觀的成就。目前「綠色能源」在全球能源結構中的比重已達到15%—20%,今後由石油、煤炭和天然氣三種傳統能源唱主角的局面將得到改善。

❺ 我國可再生能源利用規模世界第一,可再生資源是如何實現再利用的

可再生能源實際上存在於陽光,空氣,地下深處和海洋中。它們是地球物理結構的一部分,這意味著它們不斷通過自然方式進行更新,周而復始,無法用完。

國家能源局3月30日發布,近年來,我國可再生能源實現跨越式發展,為能源綠色低碳轉型提供強大支撐。水電、風電、光伏發電、生物質發電裝機分別連續16年、11年、6年和3年穩居全球首位。可再生能源實現跨越式發展,開發利用規模穩居世界第一。

能源資源利用體系的核心是什麼?

能源資源利用體系的核心要求是:按照減量化、再利用、資源化的原則,以提高能源資源利用效率為中心,以節能、節水、節地、節材、資源綜合利用為重點,通過加快產業結構調整,推進技術進步,加強法制建設,完善政策措施,強化節約意識,建立長效機制,形成節約型的增長方式和消費方式,促進經濟社會可持續發展。

❻ 未來的新能源儲能技術發展趨

儲能是能源轉型的關鍵技術,北美、歐洲各國為了促進儲能產業的可持續發展,制訂並實施了許多鼓勵性政策和補貼。中國儲能領域的技術、市場、政策、立法、標准、監管等產業基本要素尚不成熟,如何促進國內儲能產業可持續發展值得深入思考。在未來能源格局中,儲能產品與服務將全面覆蓋交通、建築和工業三大用能領域,電化學儲能技術將成為主流儲能技術,綜合能源服務與智慧能源技術將成為未來能源企業的基本配置,與儲能相結合的電力將取代傳統能源成為新時代最重要的國際貿易商品之一。目前,儲能產業集中度不高,基礎與核心技術研發投入不足,大型能源企業需要做好前瞻布局,把握產業全局、引領市場方向,注重儲能技術儲備,適時開發超大規模化學儲能技術,承擔起可再生能源時代能源安全保障任務。
近十幾年來,隨著能源轉型的持續推進,作為推動可再生能源從替代能源走向主體能源的關鍵,儲能技術受到了業界的高度關注。2019年,全球儲能增速放緩,呈理性回落態勢,為儲能未來發展留下了調整空間。儲能產業在技術路線選擇、商業應用與推廣、產業格局等方面仍存在很多不確定性。

❼ 可再生能源建築設計方案大概整體都有哪一些

從建設理念開始,貫徹低碳、節能、綠色和可再生的設計思路。
採光、通風、電氣、暖通、給排水等盡量採用綠色可再生資源

❽ 美國可再生與綠色能源存儲技術法案 免稅嗎

綠色能源可分為狹義和廣義兩種概念。狹義的綠色能源是指可再生能源,如水能、生物能、太陽能、風能、地熱能和海洋能。這些能源消耗之後可以恢復補充,很少產生污染。廣義的綠色能源則包括在能源的生產、及其消費過程中,選用對生態環境低污染或無污染的能源,如天然氣、清潔煤和核能等。
可再生能源是綠色無害能源,當然你這個無害要有個范圍,譬如風力發電,不產生廢氣等污染物,但是有雜訊,對周圍居民和遷徙的鳥類有危害。

❾ 「十四五」可再生能源規劃落地:大規模、高消納、市場化

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南方能源觀察

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編輯 黃燕華

審核 馮潔

6月1日下午,國家發改委等九部委聯合發布了《「十四五」可再生能源發展規劃》(以下簡稱《規劃》,明確了「十四五」可再生能源發展的主要目標,同時更加註重可再生能源的大規模開發、高水平消納以及市場化發展。

大規模開發

中國已經承諾二氧化碳排放力爭於2030年前達到峰值、努力爭取2060年前實現碳中和,明確2030年風電和太陽能發電總裝機容量達到12億千瓦以上。截至2020年底,全國風電和光伏發電裝機達到5.3億千瓦,這也意味著「十四五」期間,風電、光伏發電裝機將至少新增6.7億千瓦。

進入「十四五」,可再生能源發展面臨新形勢。《規劃》指出,我國可再生能源發展面臨既要大規模開發、又要高水平消納、更要保障電力安全可靠供應等多重挑戰,必須加大力度解決高比例消納、關鍵技術創新、穩定性、可靠性等關鍵問題,可再生能源高質量發展的任務艱巨而繁重。

在遠景目標方面,《規劃》提出,展望2035年,我國將基本實現 社會 主義現代化,碳排放達峰後穩中有降,在2030年非化石能源消費佔比達到25%左右和風電、太陽能發電總裝機容量達到12億千瓦以上的基礎上,上述指標均需進一步提高。

基地化開發將成為新增可再生能源裝機的主要建設模式。《規劃》提出要大力推進風電和光伏發電基地化開發,在風能和太陽能資源稟賦較好、建設條件優越、具備持續規模化開發條件的地區,著力提升新能源就地消納和外送能力,重點建設新疆、黃河上游、河西走廊、黃河幾字彎、冀北、松遼、黃河下游新能源基地和海上風電基地集群。

風電和光伏發電基地化規模化開發集中在「三北」地區,西南地區則要統籌推進水風光綜合開發,在中東南部地區重點推動風電和光伏發電就地就近開發,東部沿海地區積極推進海上風電集群化開發。

提高消納水平

除了明確裝機規模,《規劃》也設定了更為詳細的發電和消納目標。 2025年,可再生能源年發電量達到3.3萬億千瓦時左右。「十四五」期間,可再生能源發電量增量在全 社會 用電量增量中的佔比超過50%,風電和太陽能發電量實現翻倍。

《規劃》提出了可再生能源電力消納的具體目標: 2025年,全國可再生能源電力總量消納責任權重達到33%左右,可再生能源電力非水電消納責任權重達到18%左右 ,可再生能源利用率保持在合理水平。

2019年,國家發改委、國家能源局提出建立健全可再生能源電力消納保障機制,決定對各省級行政區域設定可再生能源電力消納責任權重,並於2020年起全面進行監測評價和正式考核。

可再生能源消納責任權重目標寫入規劃,有利於進一步提高可再生能源消納水平。

根據國家能源局通報的2021年可再生能源電力消納責任權重完成情況,2021年全國最低可再生能源電力總量消納責任權重完成值為29.4%,全國最低可再生能源電力非水消納責任權重實際完成值為13.7%。如果要完成規劃設定的2025年的目標,全國最低可再生能源電力總量消納責任權重和非水消納責任權重需要分別提高3.6個百分點、4.3個百分點。

隨著可再生能源大規模發展,提升新型電力系統對高比例可再生能源的適應能力尤為重要。《規劃》提出,加快建設可再生能源存儲調節設施,強化多元化智能化電網基礎設施支撐。《規劃》從提升可再生能源存儲能力、促進可再生能源就地就近消納、推動可再生能源外送消納、加強可再生能源多元直接利用、推動可再生能源規模化制氫利用五個方面進一步提升可再生能源消納水平。

完善市場化發展機制

現階段,可再生能源正處於轉向平價上網的 歷史 性拐點階段,可再生能源發展將由政策驅動轉變為市場驅動。《規劃》提出,激發市場主體活力,完善可再生能源電力消納保障機制,健全可再生能源市場化發展體制機制,健全綠色能源消費機制,充分發揮市場在資源配置中的決定性作用,更好發揮政府作用,為可再生能源發展營造良好環境。

在深化可再生能源行業「放管服」改革方面,《規劃》提出完善投資管理機制,對不涉及國家安全、全國重大生產力布局和戰略性資源開發的可再生能源項目,推動核准改備案,鼓勵實施企業投資項目承諾制。優化可再生能源項目核准和備案流程,規范風電和光伏發電增容更新、延壽運行等管理,進一步簡化分布式可再生能源投資管理程序。

在健全可再生能源電力消納保障機制方面,《規劃》提出強化可再生能源電力消納責任權重引導和考核,強化權重目標分解落實,促進各類市場主體公平合理共擔可再生能源電力消納責任,推動自備電廠、市場化電力用戶等積極消納利用可再生能源。加強對省級行政區域消納責任權重完成情況監測評價,推動納入地方政府考核體系,強化對電網、市場主體消納量完成情況考核,壓實地方責任。

在建立健全綠色能源消費機制方面,《規劃》提出,完善綠色電力證書機制。強化綠證的綠色電力消費屬性標識功能,拓展綠證核發范圍,推動綠證價格由市場形成,鼓勵平價項目積極開展綠證交易。做好綠證與可再生能源電力消納保障機制的銜接。做好綠證交易與碳交易的銜接,進一步體現可再生能源的生態環境價值。

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❿ 現在都有哪些常用的綠色再生能源(技術成熟的)

可以循環利用,減少環境污染。
回答者:wawncdd - 試用期 一級 4-13 11:31

現在說的綠色能源就是說利用了以後不會給環境造成很大的污染.像氫 太陽能 水能、生物能、太陽能、風能這些能源利用以後所產生的副產物都是一些水等對環境沒有污染的東西,所以稱為綠色能源.
回答者:zombilangzi - 見習魔法師 二級 4-13 11:34

太陽能
太陽是一個巨大、久遠、無盡的能源,同時也是許多能源的來源。盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量(約?3.75×1026W)的22億分之一,但已高達173,000TW,也就是說太陽每秒鍾照射到地球上的能量就相當於500萬噸煤。 地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質能以及部分潮汐能都是來源於太陽;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然氣等)從根本上說也是遠古以來貯存下來的太陽能,所以廣義的太陽能所包括的范圍非常大,狹義的太陽能則限於太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。 太陽能既是一次能源,又是可再生能源。它的資源豐富,既可免費使用,又無需運輸,對環境沒有任何污染。但太陽能也有兩個主要缺點:一是能流密度低;二是其強度受各種因素(季節、地點、氣候等)的影響不能維持常量。這兩大缺點大大限制了太陽能的有效利用。

地熱能
地熱能是來自地球深處的可再生熱能,它起源於地球的熔融岩漿和放射性物質的衰變,其利用可分成地熱發電和直接利用兩大類。 地熱能的儲量比目前人們所利用的總量多很多倍,而且集中分布在構造板塊邊緣一帶、該區域也是火山和地震多發區。如果熱量提取的速度不超過補充的速度,那麼地熱能便是可再生的。地熱能在世界很多地區應用相當廣泛,據估計,每年從地球內部傳到地面的熱能相當於100PW·h。 不過,地熱能的分布相對來說比較分散,開發難度較大。

風能
風是地球上的一種自然現象,它是由太陽輻射熱引起的。太陽照射到地球表面,地球表面各處受熱不同,生溫差,從而引起大氣的對流運動形成風。據估計到達地球的太陽能中雖然只有大約2%轉化為風能,但其總量仍是十分可觀的。全球的風能約為2.74X109MW,其中可利用的風能為2X107MW,比地球上可開發利用的水能總量還要大10倍。
風能是一種有巨大發展潛力的無污染可再生能源,特別是對沿海島嶼,交通不便的邊遠山區,地廣人稀的草原牧場,以及遠離電網和近期內電網還難以達到的農村、邊疆,作為解決生產和生活能源的一種可靠途徑,有著十分重要的意義。即使在已開發國家,高效潔凈的風能也日益受到重視。

海洋能
大海,不僅為人類提供航運、水源和豐富的礦藏,而且還蘊藏著巨大的能量,它將太陽能以及派生的風能等以熱能、機械能等形式蓄在海水裏,不像在陸地和空中那樣容易散失。
海洋能指依附在海水中的可再生能源,海洋通過各種物理過程接收、儲存和散發能量,這些能量以潮汐、波浪、溫度差、鹽度梯度、海流等形式存在於海洋之中,分述如下:
潮汐與潮流能來源於月球、太陽引力,其他海洋能均來源於太陽輻射,海洋面積佔地球總面積的71%,太陽到達地球的能量,大部分落在海洋上空和海水中,部分轉化成各種形式的海洋能。
海水溫差能是熱能,低緯度的海面水溫較高,與深層冷水存在溫度差,而儲存著溫差熱能,其能量與溫差的大小和水量成正比。
潮汐、潮流,海流、波浪能都是機械能,潮汐能是地球旋轉所產生的能量通過太陽和月亮的引力作用而傳遞給海洋的,並由長周期波儲存的能量,潮汐的能量與潮差大小和潮量成正比;潮流、海流的能量與流速平方和通流量成正比;波浪能是一種在風的作用下產生的,並以位能和動能的形式由短周期波儲存的機械能,波浪的能量與波高的平方和波動水域面積成正比。
河口水域的海水鹽度差能是化學能,入海徑流的淡水與海洋鹽水間有鹽度差,若隔以半透膜,淡水向海水一側滲透可生滲透壓力,其能量與壓力差和滲透流量成正比。因此各種能量涉及的物理過程開發技術及開發利用程度等方面存在很大的差異。

生物能
生物質是指由光合作用而產生的各種有機體,生物能是太陽能以化學能形式貯存在生物中的一種能量形式,一種以生物質為載體的能量,它直接或間接地來源於植物的光合作用。在各種可再生能源中,生物質是獨特的,它是貯存的太陽能,更是一種唯一可再生的碳源,可轉化成常規的固態、液態和氣態燃料。
據估計地球上每年植物光合作用固定的碳達2x1011t,含能量達3x1021J,因此每年通過光合作用貯存在植物的枝、莖、葉中的太陽能,相當於全世界每年耗能量的10倍。生物能是第四大能源,生物質遍布世界各地,其蘊藏量極大。世界上生物質資源數量龐大,形式繁多,其中包括薪柴,農林作物,尤其是為了生產能源而種植的能源作物,農業和林業殘剩物,食品加工和林?品加工的下腳料,城市固體廢棄物,生活污水和水生植物等等。

氫能
氫能是一種二次能源,因為它是通過一定的方法利用其他能源製取的,而不像煤、石油和天然氣等可以直接從地下開采,這種能源總有枯竭的一天,而氫能若能從中生產,則可望能抒解能源危機的警戒。
在自然界中,氫已和氧結合成水,必須用熱分解或電分解的方法把氫從水中分離出來。燃料電池即是將氫與氧直接通過電化學反應產生電與水,一個步驟就可發電,發電較傳統方式有效率。商品化後,這樣的發電系統不但適合一般家庭使用,其副產品所產生的熱水,大約在攝氏40到60度間,相當適合家庭洗澡與廚房利用,一舉兩得。
如果用煤、石油和天然氣等燃燒所產生的熱或所轉換成的電支分解水制氫,那顯然是劃不來的。現在看來,高效率的制氫的基本途徑,是利用太陽能。如果能用太陽能來制氫,那就等於把無窮無盡的、分散的太陽能轉變成了高度集中的乾凈能源了,其意義十分重大。