可再生能源的英雄
再生能源

可再生能源解释:概述和类型

最后更新11/25/2020.

清洁能源在美国和世界各地越来越普遍。可再生能源是一种低成本和环保的方式来实现我们为社会供电的能量。

什么是可再生能源?

可再生能源是指来自于那些不会耗尽或不断补充的资源的能源。可再生能源最常见的例子是太阳能、风能、地热能、水力发电和生物质能。许多形式的可再生能源直接或间接地来自太阳;另一些来自地球内部的热量或月球的引力。

虽然太阳能和风能等可再生能源实际上是无限的,但生物质能等可再生资源在人的寿命内就能得到补充。这是与煤、石油和天然气等不可再生能源的主要区别;这些资源需要数百万年的时间在地球深处形成,因此,它们枯竭的速度比它们自然再生的速度快很多倍。

可再生太阳能

可再生能源vs.清洁能源

清洁能源vs .可再生能源

术语“可再生能源”和“清洁能源”都常用来描述来自可再生资源的能源。虽然通常可以互换使用,但理解这两个术语之间的区别很重要,因为它们分别指的是一种略有不同的能量类型。

再生能源指来自可再生资源的能量,这些资源补充人类时间尺度并没有用完。可再生能源往往是环保的,但包括能够产生一些负面环境影响的电源,例如水电。

清洁能源指任何在污染和环境影响方面为净中性或正的能源。大多数形式的可再生能源也可以安全地称为清洁能源。

可再生能源

可再生能源有五种主要类型:太阳能,风力,水电,地热能和生物质。每种类型都有优缺点和独特的应用,他们将无疑将在我们的清洁能源未来发挥重要作用。

太阳能

太阳能是直接来自太阳的能量。我们可以通过多种方式来捕获这种入射的光能,包括集中太阳能技术、太阳能热设计和太阳能光伏板。从小型的住宅设施到庞大的公用事业规模的太阳能农场,太阳能的收集规模不一。

风力发电

风力发电是由风产生的能量,风就是地球大气中的空气流动。风能实际上是太阳能的一种间接形式;由于太阳不均匀地加热地球表面,空气以大大小小的模式在全球流动,以分配太阳的热量。通过使用各种大小和设置的风力涡轮机,我们可以利用这些流动的空气旋转涡轮机来发电。

水电/水电

水电(也称为水力发电)依靠移动水的能量来产生能量。我们有几种从水中发电的方法。最常见的做法是,在河流上筑坝,将水储存在水库中,然后通过涡轮系统释放出来发电。此外,潮汐能和波浪能是利用潮汐的涨落和海浪的力量从水中发电的第二种方式。这三种类型的水力发电都是依靠移动的水来旋转涡轮机。

地热能源

我们也可以在我们的脚下找到可靠的可再生能源。地热能源热来自地球内部颗粒的放射性衰减。所有岩石含有痕量的放射性物质,慢慢衰减超过数百万年,在该过程中产生热量。这种热量可以看出在火山的形式的表面上,但只是大约在地球表面下方,地热热量温暖地面和岩石,因此可用于加热和发电。

生物量/生物燃料

从有机动植物物质中产生的可再生能源被称为生物质。生物质可能是最传统的可再生能源之一:例如木材、作物废料和动物粪便。生物质燃料可以直接燃烧产生热量,也可以转化为乙醇和生物柴油等生物燃料,以后再燃烧。

可再生能源的利弊

可再生能源有许多优势,同时,考虑的几个缺点。以下是一些(不是全部)项目,以记住清洁功率的varios优缺点:

可再生能源的利用 可再生能源的缺点
我们不会用完的 间歇性
许多健康的好处 需要储能
减少对外国能源的依赖 地理局限性

在优点方面,清洁能源是一个基本上无限的力量来源,它提供了许多健康益处,并降低了我们对来自世界各地的能源的依赖。在缺点方面,可再生能源可以间歇性,它们通常需要能量存储完全有效,并且部署受到一些地理因素的限制。

下面,我们将进一步详细探讨这些优点。

清洁能源的利弊

可再生能源的利用

可再生能源不会耗尽

可再生能源利用直接来自环境的资源来产生清洁的电力。可再生资源不会随着时间的推移而耗尽,对许多种类的化石燃料来说就不是这样了——随着我们使用化石燃料资源,它们将越来越难以获得,很可能会推高开采它们的成本和环境影响。

许多健康的好处

使用化石燃料不仅会排放温室气体,还会排放其他有害污染物,已被证明会导致呼吸和心脏健康问题。有了可再生能源,你可以帮助减少这些污染物的流行,并有助于营造一个更健康的整体氛围。

此外,清洁能源支持自然环境的健康。可再生能源生成源极少,没有温室气体或污染物进入空气 - 这意味着碳足迹较小,对环境的总体影响较小。在燃烧过程中,化石燃料发出温室气体,已被证明是有助于促进全球温度和极端天气事件的较高频率。

减少对外国能源的依赖

有了清洁能源技术,我们可以在当地生产能源。可再生能源的使用越多,我们对进口能源的依赖就越少,你对美国整体能源独立的贡献就越大。例如,世界各地都可以获得阳光(尽管根据不同地区的不同,阳光的数量会有所增加或减少),因此从产油国进口石油的需求就会降低。

可再生太阳能

可再生能源的缺点

可再生能源通常间歇性

虽然世界各地都有可再生能源,但其中许多资源并不是全天候、全年可用的。可再生能源被认为是“间歇性的”,这意味着它们不能在任何时候都产生能源。有些日子可能比其他日子风更大,晚上或阴天没有阳光,干旱可能会持续一段时间。此外,还可能有其他不可预测的天气事件干扰清洁能源技术。

对能量储存的需求

由于许多清洁能源的间歇性质,需要与其配对的能量存储。虽然有存储技术可用,但它们可能是昂贵的,特别是对于大型可再生能源设备。值得注意的是,随着技术的进展,能量储存能力越来越大,随着时间的推移,电池变得更加实惠。

地理局限性

美国拥有多元化的地理位置,水平,拓扑,植被等不同。这造成了一种美丽的景观景观,但也意味着还有一些地区或多或少适合可再生技术。For example, a large farm with open space may be a great place for a residential wind turbine or a solar energy system, while a townhome in a city covered in shade from taller buildings wouldn’t be able to reap the benefits of either technology on their property.

今天可再生能源的作用

虽然可再生能源仍然只占我们整体能源结构的一小部分,但这一比例正在扩大,并在过去几十年经历了巨大的增长。

有趣的是,可再生能源在早期的美国非常流行。生物质能是家庭最常见的能源之一,早期的工业活动通常是通过水磨水力发电。然而,工业革命带来了化石燃料的使用,如煤和石油,这些一直是国家的主要能源。

截至2019年,美国约11%的能源使用来自可再生能源。可再生能源还提供了该国近20%的电力。水力发电厂和风力发电厂占了发电量的绝大部分(占总发电量的近15%),生物质能和太阳能各占2%左右,地热能占不到美国发电量的1%。

美国的可再生能源政策和激励措施

政策工具对于增加可再生能源来发电,加热,冷却等方面是必不可少的。在联邦和州级别有政策,促进可再生能源,并帮助抵消所有规模的客户的抵消成本,从住宿到公用事业规模项目。这可再生能源和效率的国家激励数据库或DSIRE是浏览当前联邦和州一级可再生能源政策的最佳场所。

联邦可再生能源政策

在联邦层面,有一些重要的政策需要了解,以支持可再生能源的采用和发展。

联邦可再生能源投资抵税(ITC)可应用于住宅和商用太阳能系统的安装,目前已达安装总成本的30%。到2022年,这一比例将逐步下降,在住宅系统中完全消失,在商业系统中永久保持在10%。

联邦生产税收抵免(PTC)是大规模可再生能源采购的主要诱因。它适用于风力发电、一些生物质能发电厂和地热能发电,并在其使用寿命的前10年为运行设施提供每千瓦时(kWh)的货币奖励。PTC一直是美国风力发电能力发展的主要驱动力。2021年开始逐步淘汰。

国家级可再生能源政策

在可再生能源政策方面,各州越来越多地处于领先地位。很多州都有可再生投资组合标准(RPS)这就要求一个州一定比例的电力消耗必须来自可再生能源。目前,已有29个州和华盛顿特区制定了可再生能源投资组合标准,另有8个州制定了非约束性或自愿性标准。一些州的RPS指南甚至包括对个别可再生能源的更具体的要求,比如太阳能剥离

其他国家级的政策工具,以帮助支持加强能源的采用包括净计量rec,饲料关税,所有这些都为可再生能源投资提供了财务激励。

可再生太阳能
可再生能源

可再生能源的经济性

除了环保,还有许多重要的可再生能源带来的经济效益。了解是什么使清洁能源成为世界各地经济的积极力量,从低成本能源到创造就业机会。

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