可再生能源 - 它属于 XNUMX 世纪
在 BP 世界能源统计评论网站上，您可以找到信息，到 2030 年，世界能源消耗量将超过目前水平的三分之一左右。 因此，发达国家的愿望是借助可再生资源（RES）的“绿色”技术来满足日益增长的需求。
1.海上风电场
在波兰，到 2020 年，19% 的能源应来自此类来源。 在目前的情况下，这不是廉价能源，所以它的发展主要得益于国家的财政支持。
根据可再生能源研究所 2013 年的分析，生产 1 兆瓦时的成本 再生能源 因来源而异，从 200 到甚至 1500 zł。
相比之下，1 年 2012 兆瓦时电力的批发价格约为 200 兹罗提。 这些研究中最便宜的是从多燃料燃烧装置获取能量，即混烧和垃圾填埋气。 最昂贵的能源来自水和热水。
最著名和可见的 RES 形式，即风力涡轮机 (1) 和太阳能电池板 (2)，价格更高。 然而，从长远来看，煤炭，例如核能的价格将不可避免地上涨。 各种研究（例如，RWE 集团在 2012 年的一项研究）表明，“保守”和“国家”类别，即 能源 从长远来看会变得更加昂贵（3）。
这将使可再生能源成为一种不仅环保而且经济的替代能源。 有时人们会忘记，化石燃料也得到了国家的大量补贴，而且它们的价格通常没有考虑到它对环境的负面影响。
太阳能-水-风鸡尾酒
2009 年，Mark Jacobson 教授（斯坦福大学）和 Mark DeLucchi 教授（加利福尼亚大学戴维斯分校）在《科学美国人》上发表了一篇文章，认为到 2030 年全世界可能会转向 再生能源. 2013 年春天，他们重复了对美国纽约州的计算。
在他们看来，它可能很快就会完全放弃化石燃料。 这是 可再生资源 您可以获得运输、工业和人口所需的能源。 能量将来自所谓的 WWS 混合物（风、水、太阳 - 风、水、太阳）。
多达 40% 的能源将来自海上风电场，其中近 4 万个需要部署。 在陆地上，需要 10 人以上。 涡轮机将提供另外 10% 的能量。 接下来的 XNUMX% 将来自近 XNUMX% 的采用辐射集中技术的太阳能农场。
传统的光伏装置将相互增加 10%。 另外 18% 将来自家庭、公共建筑和公司总部的太阳能装置。 地热发电厂、水力发电厂、潮汐发电机和所有其他可再生能源将补充缺失的能源。
科学家们计算出，通过使用基于 再生能源 由于这种系统的效率更高，对能源的需求将在全州范围内下降约 37%，能源价格将稳定下来。
由于所有能源都将在该州生产，因此创造的就业机会将多于失去的就业机会。 此外，据估计，每年约有 4 人因空气污染减少而死亡。 人口减少，污染成本每年将减少 33 亿美元。
3. 到 2050 年的能源价格 - RWE 研究
这意味着整个投资将在大约 17 年内得到回报。 它可能会更快，因为国家可以出售部分能源。 纽约州官员是否对这些计算持乐观态度？ 我觉得有点是，有点不是。
毕竟，他们并没有“放弃”一切以使提案成为现实，但是，当然，他们投资于生产技术 再生能源. 纽约市前市长迈克尔·布隆伯格几个月前宣布，世界上最大的垃圾填埋场——史坦顿岛的 Freshkills 公园，将被改造成世界上最大的太阳能发电厂之一。
纽约的废物在哪里分解，将产生 10 兆瓦的能量。 Freshkills 的其余地区，或近 600 公顷，将变成公园特色的绿地。
可更新规则在哪里
许多国家已经在走向绿色未来的道路上走得很好。 斯堪的纳维亚国家早就超过了从能源获取能源的 50% 门槛 可再生资源. 根据国际环境组织世界自然基金会 2014 年秋季发布的数据，苏格兰风车产生的能源已经超过了所有苏格兰家庭的需求。
这些数据显示，2014 年 126 月，苏格兰风力涡轮机产生的电力相当于当地家庭需求的 40%。 总体而言，该地区生产的能源中有 XNUMX% 来自可再生能源。
Ze 可再生资源 西班牙一半以上的能源来自。 其中一半来自水源。 西班牙五分之一的能源来自风电场。 反过来，在墨西哥城市拉巴斯，有一座太阳能发电厂 Aura Solar I，容量为 39 兆瓦。
此外，第二个 30 兆瓦 Groupotec I 农场的安装即将完成，因此该市很快就可以完全获得可再生能源的供应。 多年来一直实施增加可再生能源份额政策的国家的一个例子是德国。
根据 Agora Energiewende 的数据，2014 年可再生能源占该国供应的 25,8%。 到 2020 年，德国应该从这些来源中获得 40% 以上的资源。 德国的能源转型不仅仅是放弃核能和煤炭能源，转而支持 再生能源 在能源领域。
不应忘记，德国也是“被动式房屋”解决方案的领导者，这种房屋在很大程度上没有供暖系统。 “我们的目标是到 2050 年使德国 80% 的电力来自可再生能源，这一目标仍然存在，”德国总理安格拉·默克尔最近表示。
新的太阳能电池板
在实验室中，人们一直在努力提高效率。 可再生能源 – 例如，光伏电池。 将我们恒星的光能转化为电能的太阳能电池的效率接近 50%。
4. 泡沫上的石墨烯与 MIT 一起用于太阳能到蒸汽的转换
然而，当今市场上的系统显示效率不超过 20%。 最先进的光伏面板，转换效率如此之高 太阳光谱能量 - 从红外线到可见光范围再到紫外线 - 它们实际上不是由一个细胞组成，而是由四个细胞组成。
半导体层相互叠加。 他们每个人都负责从光谱中获得不同范围的波。 该技术缩写为 CPV（聚光光伏），此前已在太空中进行过测试。
例如，去年，麻省理工学院 (MIT) 的工程师创造了一种由放置在碳泡沫上的石墨薄片组成的材料 (4)。 置于水中并通过太阳光线照射它，它会形成水蒸气，将高达 85% 的太阳辐射能量转化为水蒸气。
新材料的工作原理非常简单 - 其上部的多孔石墨能够完美吸收和 储存太阳能底部有一层碳层，部分充满气泡（使材料可以漂浮在水面上），防止热能逸出到水中。
5、向日葵领域的光伏天线
以前的蒸汽太阳能解决方案必须将太阳光线集中一千倍才能工作。
麻省理工学院的新解决方案只需要十倍的浓度，使整个设置相对便宜。
或者也许尝试将卫星天线与向日葵结合在一种技术中？ 位于 Biasca 的瑞士公司 Airlight Energy 的工程师想要证明这是可能的。
他们开发了 5 米长的板，配备类似于卫星电视天线或射电望远镜的太阳能阵列复合体，并像向日葵一样跟踪太阳光线 (XNUMX)。
它们应该是特殊的能量收集器，不仅为光伏电池供电，还提供热量、清洁水，甚至在使用热泵后为冰箱供电。
散布在其表面上的镜子透射入射的太阳辐射并将其聚焦在面板上，甚至高达 2 倍。 六个工作面板中的每一个都配备了 25 个光伏芯片，由流经微通道的水冷却。
由于能量的集中，光伏模块的工作效率提高了四倍。 当配备海水淡化厂时，该装置每天使用热水生产 2500 升淡水。
在偏远地区，可以安装水过滤设备来代替海水淡化厂。 整个10m的花形天线结构可以折叠起来，用小卡车轻松运输。 新的想法 太阳能的利用 在欠发达地区，它是 Solarkiosk (6)。
这种类型的设备配备了 Wi-Fi 路由器，每天可以为 200 多部手机充电或为迷你冰箱供电，例如可以存放基本药物的迷你冰箱。 已经推出了数十个这样的售货亭。 他们主要在埃塞俄比亚、博茨瓦纳和肯尼亚开展业务。
7. Pertamina 摩天大楼项目
充满活力的建筑
计划在印度尼西亚首都雅加达建造的 99 层摩天大楼 Pertamina (7) 应该产生与消耗一样多的能源。 这是世界上第一座同等规模的建筑。 建筑物的结构与位置密切相关——它只允许必要的太阳辐射进入，让您可以节省剩余的太阳能。
8. 巴塞罗那的绿墙
截断塔作为隧道使用 风能. 光伏电池板安装在设施的每一侧，可以在一年中的任何时间全天生产能源。
该建筑将拥有一个综合地热发电厂，以补充太阳能和风能。
与此同时，耶拿大学的德国研究人员准备了一个建筑“智能外墙”的项目。 光传输可以通过按一个按钮来调整。 它们不仅配备了光伏电池，而且还用于种植用于生物燃料生产的藻类。
大面积液压窗（LaWin）项目是由欧洲基金在Horizon 2020计划下支持的，现代绿色技术在巴塞罗那拉瓦尔剧院外立面萌芽的奇迹与上述概念无关（8）。
Urbanarbolismo 设计的垂直花园是完全独立的。 植物由灌溉系统灌溉，其泵由产生的能量提供动力 光伏板 与系统集成。
反过来，水来自降水。 雨水顺着排水沟流入储水箱，然后由太阳能泵抽出。 没有外部电源。
智能系统根据植物的需要给植物浇水。 越来越多的这种类型的结构正在大规模出现。 一个例子是台湾高雄的太阳能国家体育场（9）。
它由日本建筑师 Toyo Ito 设计并于 2009 年投入使用，由 8844 个光伏电池覆盖，每年可产生高达 1,14 吉瓦时的能源，满足该地区 80% 的需求。
9.台湾太阳能体育场
熔盐会获得能量吗？
储能 熔盐的形式是未知的。 这项技术用于大型太阳能发电厂，例如最近在莫哈韦沙漠开放的 Ivanpah。 据来自加利福尼亚的未知公司 Halotechnics 称，这项技术非常有前景，可以将其应用扩展到整个能源领域，尤其是可再生能源领域，当然，在能源短缺的情况下储存剩余能源是一个关键问题。
公司代表表示，这种储能方式是电池、各类大型电池价格的一半。 在成本方面，它可以与抽水蓄能系统竞争，众所周知，抽水蓄能系统只能在有利的现场条件下使用。 然而，这项技术也有其缺点。
例如，储存在熔盐中的能量中只有 70% 可以作为电力再利用（电池中的 90%）。 Halotechnics 目前正在研究这些系统的效率，包括使用热泵和各种盐混合物。
10、储能用熔盐罐
该示范工厂在美国新墨西哥州阿伯克基的桑迪亚国家实验室投入使用。 能源储备 用熔盐。 它专门设计用于 CLFR 技术，该技术使用存储太阳能的镜子来加热喷雾液体。
它是罐中的熔盐。 该系统从冷罐 (290°C) 中取出盐，利用镜子的热量将液体加热到 550°C 的温度，然后将其转移到下一个罐 (10)。 需要时，高温熔盐通过换热器产生蒸汽发电。
最后，熔盐返回冷库，并在闭环中重复该过程。 比较研究表明，使用熔盐作为工作流体可以在高温下运行，减少储存所需的盐量，并且无需在系统中设置两套热交换器，从而降低系统成本和复杂性。
提供的解决方案 能源储备 在较小的规模上，可以在屋顶上安装带有太阳能集热器的石蜡电池。 这是巴斯克地区西班牙大学 (Universidad del Pais Vasco/Euskal Herriko Uniberstitatea) 开发的一项技术。
它旨在供普通家庭使用。 该装置的主体由浸在石蜡中的铝板制成。 水被用作能量传输介质，而不是存储介质。 这项任务属于石蜡，它从铝板上吸收热量并在 60°C 的温度下熔化。
在本发明中，通过冷却蜡来释放电能，蜡向薄板散发热量。 科学家们正在努力通过用另一种材料（例如脂肪酸）代替石蜡来进一步提高该过程的效率。
在相变过程中产生能量。 安装可以根据建筑物的施工要求有不同的形状。 你甚至可以建造所谓的假天花板。
新思路，新方式
由荷兰公司 Kaal Masten 开发的路灯可以安装在任何地方，甚至是非电气化区域。 他们不需要电网来运行。 它们之所以发光，是因为太阳能电池板。
这些灯塔的柱子上覆盖着太阳能电池板。 设计师声称，白天它们可以积累如此多的能量，然后整夜发光。 即使是多云的天气也不会关闭它们。 包括一组令人印象深刻的电池 节能灯 发光二极管。
Spirit (11)，正如这个手电筒的名字一样，需要每隔几年更换一次。 有趣的是，从环保的角度来看，这些电池很容易处理。
与此同时，以色列正在种植太阳能树。 如果不是因为在这些植物中安装了太阳能电池板而不是叶子，这并没有什么特别之处，太阳能电池板接收能量，然后用于为移动设备充电、冷却水和广播 Wi-Fi 信号。
该设计称为 eTree (12)，由一个金属“树干”组成，它分叉并位于树枝上 太阳能板. 在他们的帮助下接收到的能量存储在本地，并且可以通过 USB 端口“传输”到智能手机或平板电脑的电池中。
12.电子树树
它还将用于为动物甚至人类生产水源。 树也应该在晚上用作灯笼。
它们可以配备信息液晶显示器。 这种类型的第一座建筑出现在 Zikhron Yaakov 市附近的 Khanadiv 公园。
七面板版本产生 1,4 千瓦的功率，可为 35 台普通笔记本电脑供电。 与此同时，可再生能源的潜力仍在新的地方被发现，例如河流流入大海并与咸水融合的地方。
麻省理工学院 (MIT) 的一组科学家决定研究在不同盐度水平的水混合的环境中的反渗透现象。 在这些中心的边界处存在压力差。 当水通过这个边界时，它会加速，这是一个重要的能量来源。
波士顿大学的科学家并没有在实践中测试这种现象。 他们计算出，这座城市的水流入大海，可以产生足够的能量来满足当地居民的需求。 污水处理厂.
