防太阳能电池可能会在夜间发电

这是一个上面的结论,如果人类打算在所谓的所谓的情况下幸存下来“征管”我们需要从化石燃料和其他不可持续的方法中过渡,并放大对地球的影响。在这方面,有大量的研究和发展是针对的“renewable energy.”在开发的许多方法中,最大的竞争者是且始终是太阳能。

不幸的是,太阳能遭受了许多缺点,就像它只是在白天和有利的天气条件下都有这样的事实。但是,A. 新研究 由研究人员来自 电子和应用物理研究所研究所 (IREAP)显示了一种特殊的光伏电池在夜间可能会产生电力。这些“anti-solar”细胞可以彻底改变可再生能源,并使它变得更加精通。

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风力涡轮机如何工作?

也许你’在穿过乡村的时候看到了他们。或者你也许你看到他们刚刚离开海岸,用他们的纺纱刀片在地平线上迫在眉睫。然后,你可能会在某人身上看到它们’S屋顶,或作为小型城市手术的一部分。无论位置如何,风力涡轮机和风力发电都成为现代世界越来越普遍的特色。

大部分情况都与气候变化,空气污染和对人类对化石燃料的依赖的愿望有关。当涉及替代和可再生能源时,风电预计将占据未来市场的第二大份额(太阳能之后)。但是风力涡轮机的工作得多?

描述:

空气涡轮机是将风能的动能和气流变为电能的装置。通常,它们包括以下组件:转子,发电机和结构支撑部件(其可以采用塔架,转子偏航机构或两者的形式)。

美国宇航局’S ames研究中心和美国能源部’S全国可再生能源实验室(NREL)在世界上检测研究风力涡轮机’2000年4月最大的风洞。信贷:美国宇航局

转子由捕获风的刀片组成’S能量和轴,它将风能转换为低速旋转能量。发电机–连接到轴–使用一系列磁体和导体(通常由卷绕铜线组成)将慢速旋转转换为高电平。

当磁体随铜线旋转时,其产生电位差,产生电压和电流。最后,存在结构支撑部件,这确保了涡轮机的支架高于足够高的高度,以最佳地捕获风力压力的变化,和/或面朝风向的方向上。

风力涡轮机的类型:

目前,有两种主要类型的风力涡轮机–水平轴风力涡轮机(HAWT)和垂直轴风力涡轮机(VAWT)。由于名称将暗示,水平风力涡轮机具有主转子轴和塔顶的发电机,刀片指向风。涡轮机通常定位在其支撑塔的上风,因为塔可能会在其后面产生湍流。

垂直轴涡轮机(再次作为名称暗示)具有垂直布置的主转子轴。通常,它们本质上较小,并且不需要指向风的方向以便旋转。因此,它们能够利用在方向方面变化的风。

Darrius风力涡轮机,位于瑞士Martigny。信用:维基百科共享/ Lysippos

通常,横轴风力涡轮机被认为更有效并且可以产生更多的功率。虽然垂直模型产生较少的电力,但它可以放置在较低的高度上,并且需要较少的部件(特别是偏航机构)。风力涡轮机也可以根据其设计分为三个一般组,包括 耸立, Savonius和Darrieus模型。

耸立的模型是最常规的HAWT形式,由塔(如名称建议)和一系列长的刀片,坐在塔架前面(并平行于)。 Savonis是一个VAWT模型,依赖于轮廓刀片(勺子)来捕捉风和旋转。它们通常是低效率,但具有自启动的好处。这些涡轮机通常是屋顶风运营的一部分,或者安装在海船上。

Darrieus模型,也称为一个“Eggbeater”涡轮机,以法国发明人命名为设计设计–Georges Darrieus。该VAWT模型采用一系列垂直刀片,该垂直刀片平行于垂直支撑。它们通常是低效率,需要额外的转子来开始转动,产生高扭矩,并在塔上放置高应力。因此,随着设计,它们被认为是不可靠的。

发展史:

风电已被使用千年来推动帆,动力风车,或为水泵产生压力。最早的已知例子来自中亚,其中古代波斯(伊朗)使用的风车已经过了500年–900 ce。该技术在中世纪期间开始出现在欧洲,并成为16世纪的共同特征。

第一个自动操作的风力涡轮机,于1887年由Charles F. Brush建造在克利夫兰。信用:维基百科公共

在19世纪,随着电力的发展,建造了能够发电的第一风力涡轮机。第一个由苏格兰学术詹姆斯Blyth于1887年安装,在苏格兰Marykirk点亮他的度假屋。 1888年,美国发明家查尔斯F.刷子建造了第一台自动风力涡轮机,在俄亥俄州克利夫兰供电。

到20世纪初,风力涡轮机开始成为在偏远地区(如农场)中供应的常见手段。 1941年,第一款兆瓦级风力涡轮机安装在佛蒙特州,并附在当地公用电网上。 1951年,英国在奥克尼岛上安装了其第一款电网连接风力涡轮机。

到20世纪70年代,由于欧佩克危机和抗议核电,对风力涡轮机技术的研发显着提出。在随后的几十年中,致力于替代能源的协会和游说者在西欧国家和美国开始出现。由于20世纪的最后十年,印度和中国出现了类似的努力,由于不断增长的空气污染和对清洁能源的需求不断增长。

风力:

与其他形式的可再生能源相比,风电被认为是非常可靠和稳定的,因为风与年份一致,在需求的高峰时段期间没有减少。最初,风电场的建设是昂贵的冒险。但由于最近的改进,风电已开始为全球批发能源市场设定高峰价格,并切入 收入和利润 化石燃料工业。

垂直风力涡轮机的横截面。信用:Energy.gov.

根据2015年3月的能源部发布的一份报告,美国风电的增长可能导致许多类别更加熟练的工作。标题为 “风愿景:美国风电的新时代”,该文件表明,到2050年,该行业可以占美国的35%’电气生产。

此外,2014年, 全球风能委员会GreenPeace International. 聚集在一起发布题为的报告 “全球风能展望2014”。本报告称,在全球风力电力可以在2050年之前提供25%至30%的全球电力。在报告时’S写作,90多个国家的商业设施总容量为318千兆瓦(GW),提供了约3.1%的全球供应。

这表示自2000年自2000年以来的采用率提高近16倍,当风电占占少于0.2%时。另一种观察方法是说风力的市场份额有 四次加倍 不到15年。这仅将其占太阳能,在同一时期七次增加了七次,但仍然在整体市场份额(到2014年约1%)仍然落后于风。

位于比利时海岸的海上风电场。信誉:维基百科公共/汉斯Hillewaert

就其缺点而言,一个始终如一的提出的问题是风力涡轮机对当地野生动物,以及他们存在的干扰对当地的景观。然而,这些担忧通常被证明是由特殊的兴趣团体和游说者寻求诋毁风力和其他可再生能源的长袍。

例如,一个 2009年的研究 由国家可再生能源实验室发布,确定每兆瓦不到1英亩,通过建造大型风电场,每兆瓦的建设令人不安,每兆瓦少3.5英亩。同样的研究得出结论,鸟类和蝙蝠野生动物的影响是相对较低的,而且相同的结论对于海上平台持有相同的结论。

世界各地,政府和当地社区正在寻求风力,以满足他们的能源需求。在燃料价格上涨的时代,对气候变化的担忧,以及改善技术,这几乎不令人惊讶。目前的收养率,它可能是中世纪最大的能源来源之一。

并一定要享受这个关于风力涡轮机的视频,由美国宇航局提供’S Lewis Research Center:

我们今天在宇宙中写了许多关于风力涡轮机的有趣文章和风电。这里’s 什么是替代能源?, 什么是化石燃料?, 什么是不同类型的可再生能源?, 风电在海洋上(有空间的帮助), 和 世界是否可以在太阳能和风力上运行?

有关更多信息,请查看东西的工作原理’s article about the 风力历史与力学 和 NASA’s 绿地 page.

天文演员还有一些与主题相关的集。这是 第51集:地球第308集:气候变化.

来源:

什么是化石燃料?

术语“fossil fuels”这些天抛出了很多。它比不是,它在环境问题的背景下出现,气候变化或所谓的“energy crisis”。除了成为污染的主要来源,人性’依赖化石燃料的依赖导致了近几十年来的焦虑,并为替代品提供了促进的需求。

但只是什么是化石燃料?虽然大多数人往往会在听到这些话时倾向于思考汽油和油,但它实际上适用于来自分解的有机材料的许多不同类型的能源。人类如何依赖于它们,以及我们希望取代它们的东西,是我们今天面临的一些最大问题。

定义:

化石燃料是指由于古代光合作用而导致含有能量的厌氧分解而形成的能源。通常,这些生物已经死了数百万年,随着低温的时期(约6.5亿年前),一些约会。

布莱恩土墩战略石油储备位于德克萨斯州的布拉索里亚国家。信用:Energy.gov.

化石燃料在其化学键中含有高百分比的碳和储存能量。他们可以采用石油,煤,天然气和其他可燃烃化合物的形式。虽然石油和天然气由生物体分解形成,但煤和甲烷是陆地植物分解的结果。

就前者而言,据信,大量的浮游植物和浮游动物在几百年前居住在海洋底部或湖泊中。在数百万年的过程中,这种有机物与泥混合,并被埋在沉淀层下。得到的热量和压力使得有机物质变得化学改变,最终形成碳化合物。

在后者的情况下,源是死亡植物物质,在石炭系期间被沉积物覆盖–即,德文扬时期结束了二叠纪时期的开始(约300和3.5亿年前)。随着时间的推移,这些沉积物可凝固或变得气态,产生煤田,甲烷和天然气。

现代用途:

自古以来被使用的煤​​炭作为燃料,通常在熔炉中熔化金属矿石。未加工和未精制的油也被灯在灯中燃烧,以便照明,半固体碳氢化合物(如焦油)用于防水(主要是船底部和码头)和防腐。

在工业革命期间广泛使用化石燃料作为能源来源(18–19世纪),煤炭和石油开始将动物来源(即鲸鱼)替代到动力蒸汽发动机。到第二个工业革命(约1870年–1914年),石油和煤炭开始用于发电机。

内燃机(即汽车)的发明内容增加了对令人指数的需求,以及飞机的发展。石油化工业同时出现,石油用于制造从塑料到原料的产品。此外,焦油(石油提取的剩余产品)变得广泛用于道路和高速公路的建设中。

化石燃料成为现代制造,工业和运输的核心,因为它们如何为每单位质量产生大量的能量。截至2015年,根据2015年 国际能源局 (IEA)世界的能源需求仍然主要为煤炭(41.3%)和天然气(21.7%)提供(21.7%),虽然石油已降至4.4%。

化石燃料行业也占全球经济的主要份额。 2014年, 全球煤炭消费 超过38亿公吨,并占460亿美元 在收入 在美国独自一人。 2012年,全球石油和天然气生产达成 每天超过7500万桶,而虽然 全球收入 由该行业产生约1.247万亿美元。

世界各国在其年产量的年产量方面排名。信用:维基百科公共场合/阿里Zifan

化石燃料行业也享有全球的政府保护和激励措施。一种 2014年报告 从IEA表示,化石燃料行业每年收集5.5亿美元的全球政府补贴。但是,A. 2015年研究 由国际货币基金组织(IMF)表示,全球各国政府补贴的实际成本约为5.3万亿美元(或全球GDP的6.5%)。

环境影响:

自工业革命以来,工业化国家和主要城市的化石燃料和空气污染之间的联系得到了明显。燃烧煤和油产生的污染物包括二氧化碳,一氧化碳,氮氧化物,二氧化硫,挥发性有机化合物和重金属,所有这些都与呼吸疾病和疾病的风险增加了联系。

人类的化石燃料燃烧也是全球最大的二氧化碳排放来源(约90%),这是允许辐射强迫(又名的温室效应)的主要温室气体之一,并有助于全球暖化。

2013年,国家海洋和大气管理局宣布达到高层大气层的二氧化碳水平 每百万份400份 (PPM)自19世纪始于测量以来第一次。根据排放量增长的当前速度, 美国宇航局 estimates 该世纪碳水平可达到550至800 ppm之间。

如果案件是案例,美国宇航局将预计平均全球温度的增加2.5°C(4.5°F),这将是可持续的。然而,如果后一种情况证明是这种情况,全球温度将平均上升4.5°C(8°F),这将使寿命能够为地球的许多部分造成任何地方。出于这个原因,正在寻求发展和广泛的商业采用。

备择方案:

由于化石燃料使用的长期影响,科学家和研究人员一直是一个多世纪以来的替代品。这些包括水力发电等概念–自19世纪后期以来已经存在–下降水用于旋转涡轮机并产生电力。

自20世纪下半叶以来,核电也被视为煤炭和石油的替代品。这里,慢裂变反应器(依赖于铀或其他重元件的放射性衰减)用于加热水,这又产生蒸汽以旋转涡轮机。

自2世纪中期以来,已经提出了几种方法,从简单到高度复杂的范围。这些包括风力,气流的变化推动涡轮机;太阳能,光伏电池转换太阳’S能量(有时是热量)到电力;地热力,依靠从地球挖掘的蒸汽’旋转涡轮机的外壳;和潮汐力,其中潮汐推动涡轮机的变化。

在Culham Fusion Energy(英国)Culham Centre中心的球形Tokamak桅杆。照片:CCFE.

替代燃料也来自生物来源,其中植物和生物来源用于取代汽油。氢也被开发为电源,从氢燃料电池到供电,用于供电内燃和电动发动机。还开发了融合功率,其中氢原子在反应器内融合,以产生清洁,丰富的能量。

到21世纪中叶,化石燃料预计将变得过时,或者在使用方面至少拒绝了。但从历史的角度来看,他们与人类生长中最大,最长时间的爆炸有关。人类是否会在这种增长的长期影响–其中包括强烈的化石燃料燃烧和温室气体排放量– remains to be seen.

我们今天为宇宙编写了许多关于化石燃料的文章。这里’s 什么是增强的温室效果?, 气体在大气中的气体, 什么导致空气污染?, 如果我们燃烧一切,怎么办?, 什么是替代能源?, 和 “气候变化现在比以往更肯定,”新报告说

如果你’D在化石燃料上更喜欢更多信息,退房 美国宇航局’s Earth Observatory。和这里’s a link to 美国宇航局’关于保障我们的氛围的文章.

天文演员还有一些与主题相关的集。这里’s 第51集:地球第308集:气候变化.

来源:

什么是替代能源?

近年来,替代能源一直是强烈兴趣和辩论的主题。由于气候变化的威胁,以及平均全球气温的事实逐年继续上升,驱动器找到能量的能源形式,这将减少人性’依赖于化石燃料,煤炭和其他污染方法自然会加剧。

虽然替代能源的大多数概念并不是新的,但它只是在过去的几十年里,这个问题已经迫在眉睫。并且由于技术和生产的改进,大多数替代能源的成本已经下降,而效率则增加。但只是什么是替代能源,它成为主流的可能性是什么?

定义:

当然,有一些辩论“alternative energy”意思和它可以应用于什么。一方面,该术语可以指不增加人性的能量形式’S碳足迹。在这方面,它可以包括作为核设施,水力发电,甚至是天然气的东西“clean coal”.

住宅太阳能电池板在德国。信用:Wikimedia Commons / Sideka Solartechnik。
住宅太阳能电池板在德国。信用:Wikimedia Commons / Sideka Solartechnik

另一方面,该术语也用于指目前被认为是非传统能量方法的方法–如太阳能,风,地热,生物量等最近的添加。这种分类规则规定了水电等方法,这些方法已经超过了一个世纪,因此对世界某些地区相当普遍。

另一个因素是认为是替代能源“clean”,意思是他们不’T产生有害的污染物。如已经注意到,这可以参考二氧化碳,也可以是一氧化碳,二氧化硫,氮氧化物等的其他排放量。在这些参数中,核能不被视为替代能源,因为它产生了高度毒性并且必须储存的放射性废物。

然而,在所有情况下,该术语用于指替代化石燃料和煤炭作为未来几十年能源生产的能源形式。

替代能源的类型:

严格来说,有许多类型的替代能源。再次,定义变得有点粘附点,并且过去已经使用该术语,以指当时被认为是非主流的任何方法。但是,广泛地将术语应用于煤炭和化石燃料的替代品,它可以包括以下任何或全部:

水力发电: 这是指水力电压产生的能量,其中通过设备通过设备被引导落水(即河流或运河)来旋转涡轮机并产生电力。

核电站,将热蒸汽释放为其缓慢裂变过程的副产品。信用:维基百科公共场合/ Emmelie Callewaert

核电: 通过缓慢裂变反应产生的能量。铀或其他放射性元素的棒热水以产生蒸汽,这反过来旋转涡轮机以产生电力。

太阳能: 能量直接利用太阳,其中光伏电池(通常由硅衬底组成,并在大阵列中排列)转换太阳’S光线直接进入电能。在某些情况下,利用阳光产生的热量以产生电力,也称为太阳能电力。

风力: 气流产生的能量,其中大风力涡轮机由风旋转以产生电力。

地热力: 通过地质活动产生的热量和蒸汽产生的能量’s外壳。在大多数情况下,这包括将管道放置在地下地质有源区以上通过涡轮机的蒸汽,从而产生电力。

潮汐发电: 由潮汐线束产生的能量,位于海岸线周围。这里,潮汐的日常变化导致水通过涡轮机来回流动,产生电力然后将电力转移到沿岸的发电站。

生物量: 这是指来自植物和生物来源的燃料–即乙醇,葡萄糖,藻类,真菌,细菌–这可以将汽油代替作为燃料源。

氢: 能量来自涉及氢气的方法。这可以包括催化转化器,其中水分子分开并通过电解团聚;氢气燃料电池,其中气体用于电源内燃机或加热并用于旋转涡轮机;或核聚变,其中氢气的原子在受控条件下释放令人难以置信的能量。

Muga安培球形Tokamak(桅杆)在Culham Fusion Energy(英国)中心的反应器。信用:CCFE.

替代和可再生能源:

在许多情况下,替代能源来源也是可再生的。然而,由于许多形式的替代能源依赖于有限资源,这些术语并不完全可互换。例如,核电依赖于必须开采的铀或其他重子元素。

同时,风,太阳能,潮汐,地热和水力发电都依赖于完全可再生的来源。太阳’S光线是最丰富的能源,而且天气和昼夜平台有限,常年–因此,来自行业的角度。由于地球,风也是一个常数’我们气氛的旋转和压力变化。

发展:

目前,替代能源仍然在其婴儿期内。然而,由于政治压力,全球生态灾害(干旱,饥荒,洪水,风暴活动)以及可再生能源技术的改进,这幅画正在迅速变化。

例如,截至2015年,世界’煤炭(41.3%)和天然气(21.7%)仍然主要为煤层提供能源需求。水电和核电分别构成16.3%和10.6%,而“renewables”(即太阳能,风,生物量等)仅占5.7%。

在丹麦,风电占电气生产的28%,比煤电便宜。信用:丹麦.dk.

这一代表了2013年的重大变化,当全球石油,煤炭和天然气的全球消费量分别为31.1%,28.9%和21.4%。核电和水电功率上涨4.8%和2.45,而可再生能源仅占1.2%。

此外,关于遏制化石燃料使用和替代能源的发展的国际协定数量增加。这些包括 可再生能源指令 欧盟于2009年签署,该目标为2020年的所有会员国为所有会员国的可再生能源使用的目标。

基本上,该协议表示,欧盟在2020年达到可再生能源的总能源需求的至少20%,其运输燃料的至少10%来自2020年。2016年11月,欧洲委员会修订了这些目标,建立最少27%的EUS能源需求来自2030年的可再生能源。

2015年,联合国气候变化框架公约(UNFCCC)在巴黎举行会议,提出了温室气体缓解的框架,以及将在2020年生效的替代能源的融资。这导致了 巴黎协议,这是由2015年12月12日通过的,并于2016年4月22日(地球日),在纽约的联合国总部开放了签名。

Krafla位于I0N冰岛的地热发电站。信用:维基百科公共场合/ÁsgeirEggertsson

还有几个国家和各国在替代能源开发领域的领导领域也被注意到。例如,在丹麦,风电提供 140%的国家’S的电力需求,盈余为德国和瑞典等邻国提供。

冰岛,由于其位于北大西洋及其活跃的火山的位置,实现了 100%依赖可再生能源 到2012年通过水力电力和地热力的组合。 2016年,德国’判断依赖石油和核电的政策导致该国达到了一个里程碑 2016年5月15日 –近100%的电力需求来自可再生来源。

近年来,加州国家在依赖可再生能源方面也取得了令人印象深刻的进步。一世N 2009, 11.6 Percen.国家所有电力来自风,太阳能,地热,生物量和小型水力设施等可再生资源。由于多个程序鼓励转向可再生能源,这种依赖 增加到25% by 2015.

根据目前的采用率,替代能源的长期前景极为阳性。根据A. 2014年报告 由国际能源机构(IEA),光伏太阳能电力和太阳能热力电力将占2050年全球需求的27%–使它成为最大的能量来源。相似地, 2013年报告 在风电下表明,到2050年,风可以占全球需求的高达18%。

IEA’s 世界能源前景2016年 还声称,到2040年,天然气,风和太阳能将蚀地将煤炭和油作为主要的能量来源。有些人甚至可以说–由于太阳能,风和融合电力技术的发展– 化石燃料 will become obsolete by 2050.

与所有事情一样,替代能源的采用逐渐。但是,谢谢气候变化的不断增长和全球电力需求上升的问题,近年来采用了清洁和替代方法的速度已成为指数。在本世纪的某个时候,人类可能会达到碳中性的点,而不是太快了!

我们今天已经写了许多关于宇宙的替代能源的文章。这里’s 什么是不同类型的可再生能源?, 什么是太阳能?, 风力涡轮机如何工作?, 世界是否可以在太阳能和风力上运行?, 地热力来自哪里?妥协导致气候变化交易.

如果你’d在替代能源上更喜欢更多信息,查看 空间中的替代能源作物。和这里’s a link to 控制气候变化的替代能源技术.

We’ve还记录了一个天文学的一集,所有关于行星地球。在这里听, 第51集:地球.

来源:

什么是不同类型的可再生能源?

可再生能源在今天的世界中成为一个越来越重要的问题。除了化石燃料的成本上升和气候变化的威胁之外,这一领域还存在积极发展,包括提高效率和价格递减。

所有这些都增加了对替代能源的需求,并加速了对清洁剂,更可持续的电力方法的过渡。但是,重要的是要注意很多种类–生物质,太阳能,风,潮汐和地热力–并且每个人都有自己的优缺点和缺点。

生物量:

最广泛使用的可再生能源形式是生物质。生物质简单地是指使用有机材料并将它们转化为可以使用的其他形式的能量。虽然几个世纪以来已经使用了某种形式的生物质–如燃烧的木材–其他更新的方法,专注于唐的方法’T产生二氧化碳。

生物质 - 涉及将有机材料转化为能量 - 可以来自各种来源。信用:Ecoble.com
生物量–涉及将有机材料转化为能量–可以来自各种来源。信用:Ecoble.com

例如,有干净的燃烧生物燃料,可以是油气的替代品。与由地质过程产生的化石燃料不同,通过生物过程产生生物燃料–如农业和厌氧消化。与该方法相关的共同燃料是生物乙醇,其通过发酵碳水化合物产生的碳水化合物或淀粉作物(如玉米,甘蔗或甜高粱)来产生醇。

另一个普通的生物燃料被称为生物柴油,其使用称为酯交换的方法由油脂或脂肪制成–其中酸分子在催化剂的帮助下以醇交换。这些类型的燃料是汽油的流行替代品,并且可以在已转换为它们的车辆中燃烧。

太阳能:

太阳能(AKA。Photovoltaics)是最受欢迎,最快的替代能源的源泉之一。这里,该过程涉及依赖于光伏(PV)效应以吸收光子并将它们转换为电子的太阳能电池(通常由晶体硅的切片)。同时,太阳能电力(另一种形式的太阳能)依赖于镜子或镜片,以将大面积的阳光或太阳能热能(STE)集中在一个小区域(即太阳能电池)上。

最初,光伏电量仅用于小于中型操作,从太阳能设备(如计算器)到家庭阵列。然而,自20世纪80年代以来,商业集中的太阳能发电厂变得更加普遍。它们不仅是一个相对便宜的能量来源,网格力量不方便,太昂贵,或者只是普通不可用;太阳能电池效率的增加和下降价格正在使太阳能发电与传统的电力源(即化石燃料和煤炭)竞争。

在加利福尼亚州的伊万帕太阳能电力设施,展示了其三座塔,提供集中的太阳能。信用:维基百科公共场合/ SBHARRIS
在加利福尼亚州的伊万帕太阳能电力设施,展示了其三座塔,提供集中的太阳能。信用:维基百科公共场合/ SBHARRIS

如今,太阳能也越来越多地用于网格连接的情况,作为将低碳能量送入电网的一种方式。到2050年, 国际能源局 预计太阳能–包括STE和PV操作–将构成超过25%的市场,使其成为世界’最大的电源(大多数安装在中国和印度)。

风力:

风电已被使用千年来推动帆,动力风车,或为水泵产生压力。自19世纪后期以来,利用风发电一直是研究的主题。然而,只有在20世纪的替代电力来源的重大努力,风权已成为大量研发的焦点。

与其他形式的可再生能源相比,风电被认为是非常可靠和稳定的,因为风与年份一致,在需求的高峰时段期间没有减少。最初,风电场的建设是昂贵的冒险。但由于最近的改进,风电已开始为全球批发能源市场设定高峰价格,并切入 收入和利润 化石燃料工业。

据一份报告称,这是能源部过去发布的报告,美国风电的增长可能导致许多类别更加熟练的工作。标题为 “风愿景:美国风电的新时代”,该文件表明,到2050年,该行业可以占美国的35%’电气生产。

在丹麦,风电占电气生产的28%,比煤电便宜。信用:丹麦.dk.
在丹麦,风力发电占该国的28%’S电气生产,现在比煤电便宜。信用:丹麦.dk.

此外,去年, 全球风能委员会GreenPeace International. 聚集在一起发布题为的报告 “全球风能展望2014”。本报告称,在全球风力电力可以在2050年之前提供25%至30%的全球电力。在报告时’S写作,90多个国家的商业设施总容量为318千兆瓦(GW),提供了大约3%的全球供应。

潮汐发电:

类似于风力,潮汐力被认为是可再生能源的潜在来源,因为潮汐是稳定和可预测的。就像风车一样,自古罗马和中世纪的日子以来已经使用了潮汐磨坊。进入的水储存在大型池塘中,随着潮汐出去的,它们转动了为磨粒产生机械电源的水管。

它仅在19世纪,在美国和欧洲引入了使用落水和纺纱涡轮机来创造电力的过程。自20世纪以来,这一点自20世纪以来,这些行动已经沿着海岸线施工,而不仅仅是河流。

传统上,潮汐力遭受了具有足够高的潮汐范围或流速的位点的相对高的成本和有限的可用性。然而,在设计和涡轮机技术方面,最近的技术发展和改进,表明潮汐能的总可用性可能远高于先前假设,并且可能会降低经济和环境成本。

信贷:卡内基波动能量
艺术家’一系列系列的Carnegie波浪能量的概念’S潮汐系统,其中浮标锚定到海底,并使用膨胀来移动一系列泵。信贷:卡内基波动能量

世界’S第一个大型潮汐发电厂是法国的Rance Tidal Power Station,它于1966年在苏格兰苏格兰奥克尼运营’第一个海洋能源测试设施–欧洲海洋能源中心(EMEC)–成立于2003年,开始在英国发展波浪和潮汐能源行业。

2015年,世界’S的第一电网电力站(CETO,以海海希腊女神命名)在西澳大利亚海岸上线。由开发 卡内基波能量此,该电站在水下工作,并使用海底浮标泵送一系列海底泵,又产生电力。

地热:

地热电是另一种形式的替代能源,被认为是可持续和可靠的。在这种情况下,热能来自地球–通常来自岩浆管道,温泉或水热循环–旋转涡轮机或热建筑物。它被认为是可靠的,因为地球包含10个31 焦耳的热能,以44.2特拉瓦(Tw)的速度,通过传导自然地流到表面。–超过双重的人类目前的能源消耗。

一个缺点是这种能量漫射的事实,并且只能在某些位置廉价地利用。然而,在世界的某些领域,如冰岛,印度尼西亚等地层等地层活动的其他地区,它是一种易于访问的和成本效益的方法,可以减少对化石燃料和煤炭产生电力的依赖。从地热来源产生超过15%的电力包括萨尔瓦多,肯尼亚,菲律宾,冰岛和哥斯达黎加。

Krafla位于I0N冰岛的地热发电站。信用:维基百科公共场合/ÁsgeirEggertsson
Krafla位于冰岛的地热发电站。信用:维基百科公共场合/ÁsgeirEggertsson

截至2015年,全球地热功率容量为12.8千兆瓦(GW),预计到2020年将增长至14.5至17.6 GW。什么’更重要的是,地热能源协会(GEA)估计,到目前为止,只有6.5%的全球潜力都已挖掘,而IPCC报告的地热电电位在35 GW至2 TW的范围内。

采用问题:

许多形式可再生能源的一个问题是它们依赖于自然的情况–风,供水和足够的阳光–这会施加限制。与诸如石油和天然气等传统来源相比,其他问题是多种形式的替代能源的相对牺牲。直到最近,运行燃煤或油动力厂比在大型太阳能,风,潮汐或地热运营建设中投入数百万。

然而,在生产太阳能电池,风力涡轮机和其他设备的持续改进–更不用说在所产生的能量数量中提出的改进–导致多种形式的替代能源与其他方法变得竞争。世界各地,国家和社区正在加紧加快对清洁,更可持续和更自然的方法的过渡。

我们今天对宇宙的替代能源写了许多有趣的文章。这里’s 什么是替代能源?, 什么是太阳能?地热能量来自哪里?, 世界是否可以在太阳能和风力上运行?, 和 从太空收获太阳能.

你还应该退房 国家可再生能源实验室 和可再生能源政策项目。

天文演员也有一个关于这个主题的集。这里’s 第51集:地球.

来源:

地热能量来自哪里

地球's core.

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您可能没有听到地热能量的大约,但它是最热门的替代能源商品之一。它是一种可再生和清洁的能源,将很长一段时间。然而,地热能量来自哪里?答案是地球本身。世界地热来自希腊词汇,这意味着地球和热量意味着热量。基本上地热能是从地球本身收获的热能。

地热热由地球本身的核心产生。与太阳相比,你可能不会认为能量很多,但在某些方面,你会错了。地球’单独的核心是11,000度。这比太阳的表面更热。地球’S地热能是由核心中的放射性物质和岩石周围的岩石中的衰变产生的。

然而,这仍然没有告诉我们这种能量如何获得。最深的人类甚至可以使用最好的技术约为11公里。答案是板块构造。 Bounadaries和缺点是地球的裂缝’岩屑在岩浆靠近或表面上升。地热植物利用这种火山活度加热的水来利用这一事实来生产电力。

地热能可以使用的主要位置不仅具有火山活性,而且还足够用于为产生电力的涡轮机供电。主要区域靠近火山,温泉和间歇泉。格陵兰等大火山群岛在地热能方面拥有丰富的资源。最终,地热水库的最常见地点将在哪里有大量地震和火山活动的主要板界。

地热能的好处已经在冰岛等国家讨论,以减少对外国油的依赖。地热量丰富,可以访问它,并且可以随着核反应堆等其他类型的能量生产的输出容易地产生能量。最好的部分是它是清洁能量。它无法产生可能损害环境的污染。唯一的风险是,在活跃的火山区域钻探可以让他们容易受到地震。

在最终地热仍然是地球上最佳清洁能源的最佳源之一。由于该技术改善了访问它,世界各地的房屋将有机会通过这种可再生能源资源提供支持。

我们今天编写了许多关于宇宙地热能的文章。这里’关于地热能的文章,在这里’s an article about 地热能量如何运作.

如果你’d在地球上更喜欢更多信息,退房 美国宇航局’地球上的太阳系勘探指南。和这里’s a link to 美国宇航局’s Earth Observatory.

We’ve还记录了一个天文学的一集,所有关于行星地球。在这里听, 第51集:地球.

来源:
http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=geothermal_home-basics
http://en.wikipedia.org/wiki/Geothermal_energy
http://www.clean-energy-ideas.com/articles/what_is_geothermal_energy.html