前两个星期,可能是近十几年来,最热的两个星期了...武汉的朋友纷纷表示崩溃。
你说这种天气没有空调可怎么过啊...笔者的一位朋友,上周就经历了断电这种惨痛的经历,听说是电力负载过大,所以才错峰停电的...
笔者有感而发,现在的中国电网已经有点要超载的势头了,而能源问题又是一切科学技术的基础。所以,今天想和大家探讨一下,未来的能源到底可能是怎么样子的。
不过首先还是要做一点科普比较好。大家想必都听说过新能源汽车,作为近年来一个发展的趋势,车厂和政府都是大力支持的。
但其实新能源车,就是区别于以往用柴油或者汽油来当驱动能源的汽车,反而以电力作为驱动能源的汽车,说白了就是电动车。而发电的方法,目前来讲,主流有火能、风能、水能、光能、核能。
火能
所谓的火电,其实就是利用煤、石油、天然气等固体、液体燃料燃烧所产生的热能转换为动能以生产电能。
(火电厂)
这是一种最古老,最原始的能源,同时也是最古老的发电装置,这种发电方式从1875年开始,存在至今,已经有快150年历史了。为我们提供了无数的电能,也是当下最主力的发电手段。
但是,现在它已经遭到了我们的嫌弃。相信去年看过柴静的《穹顶之下》的朋友应该都印象深刻。火电厂也是产生雾霾的罪魁祸首之一,更不要说还会产生大量的温室气体,大大加重我们的温室效应。
所以传统的火电厂现在在世界范围内,都在慢慢淘汰。
水能、风能
说起干净清洁的新能源,相信大家的第一反应,应该就是水电和风电吧。
水能和风能,顾名思义,就是利用水力和风力来发电。水电最有名的例子,当属我国的三峡大坝水电站吧。
当然笔者还是小学生的时候,这项工程正在浩浩荡荡地展开,历时12年,完成了这个现今世界上最庞大的水电站。
风力发电的话,目前我国最大的一个风力发电站在甘肃。
不过,虽说风能和水能都是干净清洁的新能源,但是目前的情况来看,要作为主力能源还是太难了。
因为它们一个靠地、一个靠天。为什么这样说呢?
首先来看水力发电。水力发电的原理就是靠高低地形差,形成水位落差,再配合水轮发电机产生电力的。对,是不是发现了什么问题。如果要大规模地发电,一定要一个很大的高低地形差,三峡大坝勉强人工改造了一个,但这特殊的地形差真心不好找。更不要说什么很受自然条件影响和水电站施工难度大了。
这些因素统统导致了水力发电没有普适性,自然也不能挑起主力发电的大梁。
(水力发电机)
我们再来看看风力发电。风力发电最大的弊端就是不稳定,太过“靠天吃饭”了。风力发电对所设立地区需要进行长期而相对准确的评估,因为在短期内,风能的变化非常大,但是每年的模式是很相似的,不过即便如此,还是会经常出意外的。
不过,德国西门子还是认为风能是一个安全洁净的新能源。西门子规划在今年年底前,要将本来部署在上海的离岸风机全部搬迁到台湾,帮助政府实现他们的 能源转型计划 —— 在2025年之前,台湾的电力结构要达到50%的天然气、30%的燃煤和20%的再生能源。其中,再生能源将会是以风能为主。
太阳能
埃隆·马斯克曾经说过:
石油是这么宝贵的资源,你们竟然拿来烧?(大意)
这话确实说得对,石油是现代化工业的基础,也是人类目前最廉价的从自然界获取碳氢化合物的方式。在此基础上有了各种纺织原料、塑料、建筑材料, 护肤品,衣服,手机,电脑,管材,家具,随便挑一件日常用品所用材料,总能找到石油的影子。
所以,硅谷钢铁侠正在大力发展太阳能。如果是关注智黑的老朋友的话,应该会记得之前有报道过的,马斯克正打算把所有人的屋顶改造成太阳能板,以此来满足日常用电。
甚至还脑洞大开,想建超级太阳能电站解决美国的全部用电!
马斯克这么推崇太阳能,一部分当然是为了自己的公司着想,但另外一部分原因,确实是认为太阳能是所有新能源中,最靠谱的一个了。
不过,太阳能还是存在着成本高,不稳定等缺点。虽然对比水能、风能已经好了很多,但是还是需要等技术的进一步发展。
说句题外话,马斯克也提出了“能源互联网” 的概念。简单点说就是在你家装上一个太阳能板,然后你的日常用电全靠这个,减轻电网的压力。电力富余时还可以将多余的电出售给电网,实现能源的最优配置。至于可不可行嘛,欢迎大家在文章下方踊跃留言哦!
核能
千万不要以为核能是一种很危险的能源,实际上,核能比火能还要干净清洁得多,而且单看发电量,核能才是傲绝群雄的。
核能,是利用核裂变或核聚变反应所释放的的能量产生电能的一种发电方式,目前基本上市核裂变为主。
优点是不会产生如二氧化碳等温室气体,原材料运输成本较低,发电量大;而缺点,相信大家都听说过切诺贝利核事故和日本福岛核事故...
不过,我们也没有必要视核电站为洪水猛兽,笔者和大家简单科普一下,什么才是核能真正的危害。
核电站的建设其首要考量的问题就是安全因素的,也就是说,这项技术本身是足够安全的,只是必须要有足够准确的评估、足够充分的应急方案和训练有素的操作人员,这些是所有从事核电技术开发、应用和核电事业的政府和企业必须要十分严格遵守的硬规则。
所以,核电站本身其实不会太大的问题。而问题在于核废料。目前为止,核废料并没有妥善的处理方法,这似乎才是从长远角度出发最应该考量的问题。现在核废料的处理方法基本上都是集中掩埋或者存放,只要管理得当,至少不会出现泄漏问题,剩下就是看地方够不够大了。
如果真的能把核聚变成功商业化的话,那将能解决我们一大半能源问题了。所以,核聚变才是真正未来能源之王呀。
为了解决能源问题,他们也是操碎了心
能源问题,始终是一个很严肃的问题。不同国家不同政府都在尝试和研究新型的能源技术。
比如,澳洲政府就已经开始着手准备打造世界上最长的电动汽车告诉公路,并且承诺第一年免费开放给民众使用。
据笔者了解到,澳洲政府要在昆士兰建立第一条电动汽车高速公路,沿线的18个城镇全部配满高速充电桩,力求让你的汽车在30分钟内就能充满电。
而且这项斥资300万美元的大工程,会在6个月内完成。澳洲政府是希望能通过这种举动,来号召民众更换0排放的电动汽车。
其实,不止政府关心能源问题,科技公司也是十分关心能源问题的。
前几天,科技公司老大哥 Google 就和一家核电公司 Tri-Alpha Energy 达成合作,由Google给这家公司提供算法支持,进行模拟核聚变的核能发电方式。核聚变相对于核裂变能产生非常多的能量,把发电量再提升一个级别,在同等的用电需求下,核聚变会比核裂变少产生非常多的核废料。
据悉,Google的算法加入实验后,能让实验有效减少50%的能量消耗,试实验后的总能量大幅度增加,离能产生“正能量循环”的核融合技术更近。
无独有偶,上周台湾新北市的一家科技公司 Gogoro ,推出了全球首个太阳能电池交换站。
据悉,这个太阳能电池交换站,主要免费提供给用户Gogoro的太阳能电池,该电池可以替换在台湾常见的各种电动单车的电池,在你用完没电的时候,只需要交换站换一个充满电的电池走就可以。
而这个交换站本身,也是依靠太阳能进行充电和工作的。依据天气情况,这个电池交换站每天可以产生6.21kw的电量,完全能够满足电动单车的日常使用。
同时,Gogoro指出,太阳能电力不仅可以提供交换站的电池使用,降低发电时所产生的二氧化碳排放,也可以和全台湾的电力网络连接,参与整体电网的电量调节。
笔者相信未来能源肯定是和各国的能源转型计划一样,将会是不可再生能源 + 再生能源,其中的不可再生能源将会是核能,而再生能源应该就是太阳能了。当然也不能排除我们人类突然就发现什么新型能源,能一劳永逸地解决能源问题。
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