可再生能源与钍和聚变能源通配符:能源的未来 P5

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可再生能源与钍和聚变能源通配符:能源的未来 P5

     就像太阳能不能 24/7 全天候发电一样,与其他地方相比,它在世界上的某些地方也不能很好地工作。 相信我,来自加拿大,有几个月你几乎看不到太阳。 在北欧国家和俄罗斯,情况可能更糟——也许这也解释了那里大量的重金属和伏特加酒。

    但正如文章中提到的 上一部分 在这个能源的未来系列中,太阳能并不是镇上唯一的可再生能源游戏。 事实上,有多种可再生能源选择,其技术发展与太阳能一样快,其成本和电力输出(在某些情况下)超过太阳能。

    另一方面,我们还将讨论我喜欢称之为“通配符可再生能源”的东西。 这些是产生零碳排放的新的和令人难以置信的强大能源,但其对环境和社会的二次成本还有待研究(并且可能被证明是有害的)。

    总之,我们将在这里探讨的一点是,虽然到本世纪中叶太阳能将成为主要能源,但未来也将由可再生能源和通配符的能源混合物组成。 所以让我们从可再生能源开始 邻避 全世界都充满仇恨。

    风能,堂吉诃德不知道的事

    当专家们谈论可再生能源时,大多数人将风电场与太阳能混为一谈。 原因? 嗯,在市场上的所有可再生能源中,巨型风车是最引人注目的——它们像酸痛的拇指一样突出在农民的田地里,在世界许多地方都能看到孤立的(而且不那么孤立的)海滨景观。

    但是虽然一个 声音选区 讨厌他们,在世界的某些地方,他们正在彻底改变能源结构。 那是因为虽然有些国家有幸拥有阳光,但其他国家却拥有风和大量的阳光。 曾经是什么 破坏雨伞、关窗和破坏发型的烦恼 已被培育(尤其是在过去的五到七年)成为可再生能源发电的强国。

    以北欧国家为例。 风能在芬兰和丹麦的发展速度如此之快,以至于它们正在吞噬燃煤电厂的利润率。 顺便说一句,这些是煤电厂,它们本应保护这些国家免受“不可靠”的可再生能源的影响。 现在,丹麦和芬兰计划将这些发电厂 2,000 兆瓦的肮脏能源从系统中取出 2030.

    但这不是所有人! 丹麦在风能方面大放异彩,他们计划到 2030 年完全淘汰煤炭,并将整个经济转向可再生能源(主要来自风能) 2050. 同时,新的风车设计(例如。 一种, ) 一直在出现,这可能会彻底改变该行业,并有可能使风能对阳光充足的国家和对风能丰富的国家一样具有吸引力。

    养殖海浪

    与风车有关,但深埋在海底的是第三大被炒作的可再生能源形式:潮汐能。 潮汐磨坊看起来类似于风车,但它们不是从风中收集能量,而是从海洋潮汐中收集能量。

    潮汐农场几乎没有那么受欢迎,也没有像太阳能和风能那样吸引那么多投资。 出于这个原因,潮汐将永远不会成为英国等少数国家以外可再生能源组合的主要参与者。 这是一种耻辱,因为根据英国海洋远见小组的说法,如果我们只捕获地球动能潮汐能的 0.1%,就足以为世界提供动力。

    与太阳能和风能相比,潮汐能也有一些独特的优势。 例如,与太阳能和风能不同,潮汐确实 24/7 运行。 潮汐几乎是恒定的,所以你总是知道在任何一天你会产生多少电力——这对于可预测性和规划来说非常有用。 对那里的 NIMBY 来说最重要的是,由于潮汐农场位于海底,它们实际上是看不见的,心不在焉。

    老派可再生能源:水力和地热

    您可能会认为奇怪的是,在谈论可再生能源时,我们没有给一些最古老和最广泛采用的可再生能源形式:水力和地热。 嗯,这是有充分理由的:气候变化将很快侵蚀水电的发电量,而与太阳能和风能相比,地热能变得不那么经济。 但是,让我们更深入地挖掘一下。

    世界上大多数水电大坝由大型河流和湖泊供水,这些河流和湖泊本身由附近山脉的季节性冰川融化提供水,在较小程度上,来自海拔较高的多雨地区的地下水。 在接下来的几十年里,气候变化将减少(融化或干涸)来自这两个水源的水量。

    巴西就是一个例子,该国拥有世界上最环保的能源组合之一,其 75% 以上的能源来自水力发电。 近年来,降雨减少和干旱增加 造成经常性电力中断 (停电和停电)在一年中的大部分时间。 每隔十年,这种能源脆弱性将变得更加普遍,迫使依赖水电的国家将其可再生资金投资于其他地方。

    同时,地热的概念也很基本:在一定深度以下,地球总是很热; 钻一个深孔,放入一些管道,倒入水,收集上升的热蒸汽,并使用该蒸汽为涡轮机提供动力并产生能量。

    在像冰岛这样拥有大量火山的国家,地热是免费和绿色能源的巨大发电机——它产生了冰岛近 30% 的电力。 在世界上某些具有相似构造特征的地区,这是一种值得投资的能源形式。但在其他大多数地方,地热发电厂的建造成本很高,而且太阳能和风能的价格每年都在下降,地热就不会能够在大多数国家竞争。

    通配符可再生能源

    可再生能源的反对者经常说,由于其不可靠,我们需要投资于大型、成熟和肮脏的能源——如煤炭、石油和液化天然气——以提供稳定数量的能源来满足我们的需求。 这些能源被称为“基本负荷”电源,因为它们传统上是我们能源系统的支柱。 但在世界某些地区,尤其是法国等国家,核能一直是首选的基本负荷电源。

    自二战结束以来,核能一直是世界能源结构的一部分。 虽然它在技术上产生了大量的零碳能源,但有毒废物、核事故和核武器扩散方面的副作用使得现代对核能的投资几乎是不可能的。

    也就是说,核不是镇上唯一的游戏。 有两种新型不可再生能源值得一提:钍和聚变能源。 将这些视为下一代核能,但更清洁、更安全、更强大。

    钍和聚变指日可待?

    钍反应堆使用硝酸钍运行,这种资源比铀丰富四倍。 它们还比铀动力反应堆产生更多的能量,产生更少的废物,不能变成武器级炸弹,并且几乎是防熔毁的。 (观看关于钍反应堆的五分钟解释 点击此处.)

    与此同时,聚变反应堆基本上是在海水上运行——或者准确地说,是氢同位素氚和氘的组合。 在核反应堆通过分裂原子发电的地方,聚变反应堆从我们太阳的剧本中取出一页,并试图将原子融合在一起。 (观看关于聚变反应堆的八分钟解释 点击此处.)

    这两种能源生产技术都将在 2040 年代后期上市——为时已晚,无法真正改变世界能源市场,更不用说我们应对气候变化的斗争了。 值得庆幸的是,这种情况可能不会持续太久。

    围绕钍反应堆的技术在很大程度上已经存在并且正在积极进行中 中国追赶. 事实上,他们宣布了在未来 10 年(2020 年代中期)内建造一个功能齐全的钍反应堆的计划。 与此同时,聚变发电几十年来一直资金不足,但最近 洛克希德马丁公司的消息 表明新的聚变反应堆也可能在十年后出现。

    如果这两种能源中的任何一种在未来十年内上线,都会给能源市场带来冲击波。 钍和聚变能有可能比可再生能源更快地将大量清洁能源引入我们的能源网,因为它们不需要我们重新连接现有的电网。 由于这些是资本密集型和集中式能源形式,它们对那些希望与太阳能发展作斗争的传统公用事业公司具有极大的吸引力。

    归根结底,这是一个折腾。 如果钍和聚变在未来 10 年内进入商业市场,它们可能会超过可再生能源成为能源的未来。 再长一点,可再生能源就会胜出。 无论哪种方式,廉价而丰富的能源都在我们的未来。

    那么,一个能量无限的世界究竟是什么样子的呢? 我们最终回答了这个问题 我们的能源未来系列的第六部分.

    能源系列链接的未来

    碳能源时代的缓慢消亡:能源的未来 P1

    油! 可再生能源时代的触发器:能源的未来 P2

    电动汽车的崛起:能源的未来 P3

    太阳能与能源互联网的兴起:能源的未来 P4

    我们在能源丰富世界中的未来:能源的未来 P6

    此预测的下一次预定更新

    2023-12-09

    预测参考

    此预测引用了以下流行和机构链接:

    维基百科上的数据
    全球能源经济委员会
    未来时间表
    哥伦比亚广播公司新闻

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