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未来20年最有发现前景的新能源是什么?

发布时间:2023-07-20 12:30:01 行业动态
未来20年最有发现前景的新能源是什么?:先给结论:可再生的廉价新能源,搭载以安全可靠的储能设备。

新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面与深层之间的热循环等;此外,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等,而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气和水能等能源,称为常规能源。
来源:百度百科

时下,新能源通常指水能、太阳能、风能、地热能、氢能等可循环利用的清洁能源。
随着不可再生资源如石油、煤炭等能源的发掘和利用,人类已探明的不可再生资源存储,悲观态度是只能利用几十年。几十年后,我们用什么支持衣食住行?




而对于新能源,最有前景的仍然是可持续、无污染的可再生能源。最便捷、廉价和安全的,还是太阳能、风能、水能等能源。而这些能源,也大部分依赖“电”这个载体,而我国的电力生产量,已多年全球第一

数据来源:2019年全球电力报告



而风能,太阳能,水力以及其他可再生能源发电,我国依然是全球第一




数据来源:2019年全球电力报告
数据来源:2019年全球电力报告
尽管如此,我们的电力发电结构却还是不健康的。

由于燃煤发电价廉,一直居高位,2011年占全球发电总量的9144/22126= 41.3%,到2018年回落速度缓慢,仍然保持在10100.5/26614.8= 38.0%。2018年最大的燃煤发电生产国是中国,占全球燃煤发电总量的4732.4/10100.5= 46.9%;其次是美国,占总量的1245.8/10100.5= 12.3%,比往年逐步回落。
数据来源:2019年全球电力报告



20年不长,20年也不短。

新能源的问题点在于:如何开发和如何存储(以促进升级)

一、开发和转型

以新能源汽车为例。

氢能源汽车、燃料电池、固态电池,再到核能,这些比较高科技的能源载体,按理说是要颠覆能源界,能逐渐取代传统燃油车。当下,这些高能材料,却因以下种种困难,难以推进。

  • 制造难
  • 存储难
  • 投资高
  • 价格贵
尽管困难重重,但在未来20年,却充满了无限可能。

这一些困难,也反向推动了锂电池发展。曾经作为消费类电子,转型向汽车动力电池发展。中国新能源汽车的发展,一方面加快了国内汽车行业产业升级,另一方面也为人类环保事业做出巨大贡献。

即便这样,我们仍然面临了一系列困难:

  • 成本高昂--表现于售价普遍高于燃油车
  • 安全不足--表现于电池的化学不稳定性
  • 补能困难--表现于用户充电寻桩的困难
中国人讲究,方法总比困难多:

  • 对于成本,随着锂电池的价格逐渐下降,新能源汽车成本与燃油车对比,逐渐缩小差距。而用车上,保养,电费也使得新能源汽车终身费用降低。预计在2022年左右,将于燃油车持平。



  • 对于安全,国家近日也首次颁布安全性标准。
2020年5月12日,工业和信息化部组织制定的《电动汽车安全要求》《电动客车安全要求》和《电动汽车用动力蓄电池安全要求》三项强制性国家标准由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布,将于2021年1月1日起开始实施。据悉,这“三项强标”是我国首次出台电动汽车安全国家强制性标准。
标准性文件的出台,对于各新能源汽车厂家来说,提升自身产品安全性能,提升用户消费信心,尤为重要。同时,良好的热管理系统,能促进动力电池工作环境温度稳定,以达到稳定的工作环境。

  • 对于补能,新基建中新能源充电桩赧然在列,充电桩的分布不均、利用率差、车桩比不足等问题,也能逐渐得到改善。解决用户充电难,充电慢,寻桩困难等问题,是解决补能的关键,也提高了消费者购买新能源汽车的信心和购买欲望,从而推动新能源的转型和发展。
数据来源:中国电动汽车充电基础设施促进联盟。



新基建的提出,也大大加快了解决以上问题的进程。所以新能源汽车作为未来新能源的有效载体之一,对于促进开发和转型,意义非凡。而新能源汽车的推进,也并不一蹴而就,随着时间转移,未来20年,新能源汽车能够逐渐普及,并慢慢替代传统燃油车。




二、储能升级

大部分能源,先转化成电能,再把电能转换到其他形式的能量。大部分电能的传输,不像我们想象的那样,简单得存放到某个大型蓄电设备。而是直接发电后,通过电力输送设备,输送到用户使用,可概括为随用随发。如此一来,铺张浪费和供求不满成为难题。尽管近些年,我国强大的电网系统,大大改善了这情况,但对于浪费,于能源界算是一种可耻行为。




当前大部分电能以抽水蓄能的形式,将电能先将水搬运到高处,等到急需时再转化为电能输送。其实这种形式大可以类比为“搬运”,而不是存储。当我们遇到以下这些困难,“停电”成为了家常便饭。

  • 用电高峰
  • 设备检修
  • 传输故障
如果能将得到的电能,直接存储起来,一方面降低能源损耗,另一方面能源也能被计划利用。

这个时候,蓄电池又能派上重大用处。将已发得电能,转化为化学能,当电力紧缺时,则打开备粮仓库,实施电能输送;当设备损坏时,则打开蓄电站,实施紧急供应。

当然,蓄电池储能的壁垒,仍然是安全。因为电池本身的化学不稳定性,导致电池易受环境因素干扰而不稳定,甚至发生爆炸等。

但是随着科技进步,方法总比困难多

  • 使用活性低,能量比高的化学材料的蓄电池
  • 热管理系统建立,以实现实时监控
  • 分区域小型化储能电站,以加强储能电站精细化管理
储能作为新话题和新愿景,未来能有更大一步发展空间。无论是哪一种新能源,都能快速有效进行存储并高效转化。

而当我们解决了储能问题后,我们的发电结构也将发生变更。以可再生清洁能源为主的太阳能、风能、水能等,可存储起来,大大降低燃煤等不可再生资源的开发和利用。同时,对于我们的环境保护,也将做出巨大贡献。

归根结底,如何将新能源最大化使用,减少能源浪费,提高安全性能才是最大保障。


参考

1.百度百科

2.中国电动汽车充电基础设施促进联盟

3.<2019年全球电力报告>

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