
調(diào)研報告顯示,隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展,能源需求持續(xù)攀升,傳統(tǒng)化石能源的有限性以及其在開發(fā)利用過程中對環(huán)境造成的負面影響,如溫室氣體排放導(dǎo)致的氣候變化、空氣污染等問題,使得能源轉(zhuǎn)型成為全球可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵議題。在此背景下,可再生能源憑借其清潔、可持續(xù)的特性,成為替代傳統(tǒng)化石能源、推動能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的核心力量。
1、定義與分類
可再生能源是指在自然界中可以不斷再生、永續(xù)利用,對環(huán)境無害或危害極小的能源,其能量來源主要直接或間接來自太陽,或源于地球內(nèi)部的熱能,在較長時間尺度上近乎取之不盡。與傳統(tǒng)化石能源相比,可再生能源在利用過程中幾乎不產(chǎn)生或極少產(chǎn)生溫室氣體排放和其他污染物,是實現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展的重要選擇。
根據(jù)市場調(diào)研報告指出,按照能源的來源和特性,可再生能源主要分為以下幾類:
太陽能:太陽能是太陽內(nèi)部氫原子發(fā)生氫氦聚變釋放出的巨大核能,以光輻射的形式到達地球。其利用方式豐富多樣,包括光伏發(fā)電,通過太陽能電池將太陽光直接轉(zhuǎn)化為電能,廣泛應(yīng)用于分布式發(fā)電、大型太陽能電站等;太陽能光熱利用,如太陽能熱水器、太陽能供暖和制冷系統(tǒng),將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能用于生活熱水供應(yīng)、建筑供暖等;還有光化學(xué)利用,如光解水制氫,利用太陽能將水分解為氫氣和氧氣,氫氣可作為清潔能源用于燃料電池等領(lǐng)域。太陽能具有分布廣泛、永不枯竭、清潔無污染等優(yōu)點,但也存在能量密度低、受天氣和晝夜影響大等局限性。例如,在陰天或夜晚,太陽能的獲取受到極大限制。
風(fēng)能:風(fēng)能是指風(fēng)所負載的能量,其大小取決于風(fēng)速和空氣密度。風(fēng)力發(fā)電是目前風(fēng)能利用的主要形式,通過風(fēng)力渦輪機將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能,再帶動發(fā)電機發(fā)電。風(fēng)能具有資源豐富、環(huán)境友好、可大規(guī)模開發(fā)等優(yōu)勢,在沿海地區(qū)、高原、草原等風(fēng)力資源豐富的區(qū)域,風(fēng)能發(fā)電潛力巨大。不過,風(fēng)能的穩(wěn)定性較差,風(fēng)速和風(fēng)向的變化導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電的出力不穩(wěn)定,對電網(wǎng)的穩(wěn)定性構(gòu)成挑戰(zhàn);同時,風(fēng)電場建設(shè)占地面積較大,可能對周邊生態(tài)環(huán)境和景觀產(chǎn)生一定影響。
水能:水能通常指水力發(fā)電,利用河流、湖泊等水體在高處具有的位能,通過水輪機將其轉(zhuǎn)換為動能,再驅(qū)動發(fā)電機產(chǎn)生電能。根據(jù)水電站規(guī)模大小,可分為大型水電和小型水電。水能發(fā)電具有能量密度高、發(fā)電穩(wěn)定、成本相對較低等特點,在滿足電力需求方面發(fā)揮著重要作用。但大型水電站建設(shè)可能會對生態(tài)環(huán)境造成較大影響,如改變河流生態(tài)系統(tǒng)、導(dǎo)致部分物種棲息地喪失、引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險增加等;同時,建設(shè)過程中還可能涉及移民安置等社會問題。
生物質(zhì)能:生物質(zhì)能來源于自然界中可用作能源用途的各種植物、人畜排泄物以及城鄉(xiāng)有機廢物。利用方式包括生物質(zhì)發(fā)電,如以農(nóng)作物秸稈、林業(yè)廢棄物等為燃料進行發(fā)電;生物燃料生產(chǎn),像生物柴油、燃料乙醇等,可替代傳統(tǒng)石油燃料用于交通運輸?shù)阮I(lǐng)域;生物質(zhì)供熱,通過燃燒生物質(zhì)顆粒等為建筑物提供熱能。生物質(zhì)能的優(yōu)勢在于來源廣泛,可實現(xiàn)廢棄物的資源化利用,減少環(huán)境污染;然而,其轉(zhuǎn)化效率相對較低,原料收集和運輸成本較高,且大規(guī)模發(fā)展可能面臨土地資源競爭和糧食安全等問題。
地?zé)崮埽旱責(zé)崮苁琴A存在地下巖石和流體中的熱能,源于地球內(nèi)部放射性元素衰變產(chǎn)生的熱量??捎糜诎l(fā)電,通過地?zé)犭娬緦⒌叵聼崮苻D(zhuǎn)化為電能;也可直接用于供熱和制冷,如利用地源熱泵系統(tǒng)為建筑物供暖和制冷。地?zé)崮芫哂蟹€(wěn)定可靠、不受氣候影響、清潔環(huán)保等優(yōu)點,在一些地?zé)豳Y源豐富的地區(qū),如冰島、新西蘭等地,地?zé)崮艿玫搅藦V泛應(yīng)用。但地?zé)崮艿拈_發(fā)受到地質(zhì)條件的嚴(yán)格限制,前期勘探和開發(fā)成本高,且在開發(fā)過程中可能會引發(fā)地面沉降、熱污染等環(huán)境問題。
海洋能:海洋能是潮汐能、波浪能、溫差能、鹽差能和海流能等的統(tǒng)稱,是海洋通過各種物理過程接收、儲存和散發(fā)的能量。潮汐能利用潮汐漲落產(chǎn)生的能量發(fā)電;波浪能則通過特殊裝置將波浪的動能轉(zhuǎn)化為電能;溫差能利用海洋表層和深層的溫度差進行發(fā)電;鹽差能利用海水和淡水之間或兩種含鹽濃度不同的海水之間的化學(xué)電位差產(chǎn)生電能;海流能利用海流的動能驅(qū)動水輪機發(fā)電。海洋能具有可再生、清潔無污染、能量巨大等優(yōu)勢,但目前技術(shù)開發(fā)難度較大,成本較高,開發(fā)利用程度相對較低。
2、在能源體系中的地位
隨著全球?qū)δ茉纯沙掷m(xù)性和環(huán)境保護的關(guān)注度不斷提高,可再生能源在全球能源體系中的地位日益重要,逐漸從補充能源向主導(dǎo)能源過渡。
據(jù)市場研究報告進行披露,在全球能源消費結(jié)構(gòu)中,可再生能源占比持續(xù)上升。過去幾十年間,可再生能源在全球一次能源消費中的份額穩(wěn)步增長。2023 年,可再生能源在全球一次能源消費中的占比達到了 18% 左右,而在 20 世紀(jì) 70 年代,這一比例僅為不到 5%。在電力生產(chǎn)領(lǐng)域,可再生能源的貢獻更為顯著。2023 年,全球可再生能源發(fā)電量占總發(fā)電量的比例已超過 30%,其中,水能依然是可再生能源發(fā)電的主要來源,占比較大;太陽能和風(fēng)能發(fā)電增長迅猛,連續(xù)多年成為新增發(fā)電裝機容量的主要組成部分,特別是太陽能光伏發(fā)電,近年來新增裝機容量屢創(chuàng)新高。
可再生能源在能源體系中的重要地位主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
能源安全保障:可再生能源的廣泛開發(fā)利用有助于減少對傳統(tǒng)化石能源的依賴,降低因國際能源市場波動帶來的能源供應(yīng)風(fēng)險。傳統(tǒng)化石能源主要集中在少數(shù)國家和地區(qū),能源供應(yīng)的穩(wěn)定性易受地緣政治、國際局勢等因素影響。而可再生能源分布廣泛,各國可根據(jù)自身資源條件進行開發(fā)利用,實現(xiàn)能源供應(yīng)的多元化,增強能源安全保障能力。例如,許多國家通過大力發(fā)展太陽能和風(fēng)能,減少了對進口石油和天然氣的依賴,提高了國家能源安全水平。
環(huán)境保護與應(yīng)對氣候變化:可再生能源在利用過程中幾乎不產(chǎn)生溫室氣體排放,是實現(xiàn)碳減排目標(biāo)、應(yīng)對氣候變化的關(guān)鍵力量。全球氣候變化對人類社會和生態(tài)系統(tǒng)帶來了嚴(yán)重威脅,減少碳排放已成為國際社會的共識??稍偕茉吹拇笠?guī)模應(yīng)用能夠有效替代化石能源,降低二氧化碳等溫室氣體的排放,減緩全球氣候變暖的速度。據(jù)國際可再生能源署(IRENA)研究表明,如果全球可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的占比持續(xù)提高,到 2050 年,可使全球二氧化碳排放量較基準(zhǔn)情景減少約 50% 以上,對實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》將全球平均氣溫升幅控制在 2℃以內(nèi),甚至 1.5℃以內(nèi)的目標(biāo)具有至關(guān)重要的作用。
推動能源轉(zhuǎn)型與可持續(xù)發(fā)展:可再生能源的發(fā)展是能源領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的核心內(nèi)容,是推動能源轉(zhuǎn)型的重要驅(qū)動力。傳統(tǒng)化石能源的不可持續(xù)性決定了能源轉(zhuǎn)型的必要性,可再生能源憑借其清潔、可再生的特性,成為構(gòu)建清潔低碳、安全高效現(xiàn)代能源體系的重要基礎(chǔ)。發(fā)展可再生能源不僅能夠促進能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級,還能帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,創(chuàng)造新的經(jīng)濟增長點和就業(yè)機會。例如,太陽能和風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動了設(shè)備制造、安裝運維、技術(shù)研發(fā)等一系列上下游產(chǎn)業(yè)的繁榮,為經(jīng)濟增長注入了新動力。同時,可再生能源的分布式利用模式,如分布式光伏發(fā)電、小型風(fēng)力發(fā)電等,能夠滿足偏遠地區(qū)和農(nóng)村地區(qū)的能源需求,促進能源的公平分配和普及,推動能源的可持續(xù)發(fā)展。
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