再生能源也称为清洁能源,由自然资源产生,这些自然资源的产生和补充速度快于消耗速度,例如太阳、水和风。大多数可再生能源产生零碳排放和最少的空气污染物。另一方面,化石燃料(石油、煤炭和天然气)是有限资源,会释放有害物质 温室气体排放 (温室气体),包括燃烧时的二氧化碳 (CO2) 和甲烷。它们被广泛认为是气候变化,特别是全球变暖的主要原因。
了解可用的可再生能源类型可能是减少碳足迹的关键一步,对于组织而言,也是减少运营和供应链对环境影响的关键一步。
太阳能
太阳能已经发展成为高效、多功能且具有弹性的能源。目前,太阳能发电主要有两种方式:光伏发电(PV),用于较小规模的应用;聚光太阳能热发电(CSP),主要用于公用事业和工业规模的应用。
包括太阳能电池板在内的太阳能光伏装置面临着一系列独特的挑战,包括云运动、天气、树木位置等。为了帮助克服这些挑战,技术进步正在取得进展 太阳能电池更灵活,更轻,更容易安装,生产成本更低,并且通过需要更少的空间来收集相同量(或更多)的光而变得更强大。
如今,太阳能在各行各业中得到广泛应用。个人家庭和企业可能会安装屋顶太阳能电池板来发电。在更大范围内,太阳能发电厂可以安装在空地上用于工业应用,有助于减少能源支出。数据中心、医院、政府设施等都使用太阳能来补充能源需求。
风力
现代风力涡轮机建于 1940 年,此后技术一直在稳步、显着地发展。当今的风力涡轮机从小型(单个家庭或企业)到公用事业规模(海上风电场)不等。风能是将清洁、可持续能源纳入电力供应的一种经济高效的方式。当谈到对野生动物的影响时,风力发电项目的排名低于任何其他能源。
尽管用于一般发电,局部风力发电仍用于碾磨谷物和抽水。风力发电还可以为电动汽车充电站提供能源。
2022年XNUMX月, 白宫宣布 一项计划到 2035 年利用可放置在更深水域的大型浮动涡轮机扩大美国海上风能生产。这有可能使产能增加一倍以上。
水力能源
水是 最大的可再生能源来源。水力发电依赖于水的流动,是全球可再生电力的最大贡献者。它利用海洋能和潮汐能、河流和溪流、水库和水坝来驱动涡轮机发电。
除了发电之外,许多行业还利用水力发电进行运营。例如,采矿业在偏远地区使用水来辅助开采,纺织和化学品制造商可以使用现场水力发电系统为清洗、制造、卫生等过程提供动力。
尤其是潮汐能尚未开发潜力。目前正在研究和开发多种潮汐能技术,包括:
- 潮汐拦河坝:带有涡轮机的水坝放置在海湾或河口的入口处,以便当水通过水坝释放时产生电力。
- 潮流:固定在浮标或海底的涡轮机利用洋流运动。
- 波能:利用波浪运动和压力来发电——风力强劲的海域效果最佳。
虽然水是一种丰富的自然资源,但它对环境变化很敏感。例如,风力减弱会影响波浪的数量和功率,而干旱条件会减少水库、溪流和河流中的水量。
地热
地热能系统将地球内部的热量(以热蒸汽和碳氢化合物蒸气的形式)转化为电能。地热能产生的电力用于各个行业。例如,它为农业温室提供热量以及为制造和食品加工提供加热和冷却。地热能还用于加热和冷却商业建筑,包括医院、学校等。地热热泵 (GHP) 用于较小规模的应用,例如为家庭供电。
与其他可再生能源相比,大型地热发电厂和小型地源热泵都需要相对较小的占地面积。此外,地球内部取之不尽的热流提供了持续补充的燃料来源。
生物质能
生物质利用有机材料和副产品提供直接热量、发电并制造生物燃料,包括生物柴油和乙醇。生物燃料可用于工业锅炉来产生为流程提供动力的蒸汽。它们还有可能取代交通运输领域的化石燃料。
生物能源比太阳能和风能提供更稳定的总发电量,但它确实会产生少量的温室气体。这些气体与包括垃圾填埋场使用影响在内的其他环境影响相结合,使人们对生物质能源的可持续性产生怀疑。
核电呢?
核电需要稀有且不可再生的矿物铀,但仍被认为是低碳排放能源。下一代核电站和发电机更小、更通用、更节能。先进的小型模块化反应堆 (SMR) 可根据需要改变尺寸,并具有多种应用,包括发电、海水淡化、供暖等。
核电和水电合计提供了世界四分之三的低碳能源,但出于安全考虑和运营成本,发达经济体正在减少核电发电。在新增投资极少的情况下,核电发电 可能减少 到 2040 年,将减少三分之二。
了解电网
了解发电地点和方式可以帮助您确定最有效的可再生能源策略。许多电网结合使用可再生能源和化石燃料来提供稳定的电力供应。微电网(小型独立网络)连接到主电网并使用可再生电力和替代能源来平衡负载需求。由于微电网为本地供电提供了更高的电网稳定性和弹性,因此有助于降低能源供应中断的可能性。
有许多可再生能源可供选择,因此人们和组织可以选择最佳选择来实现其可持续发展目标。无论是使用专用的现场可再生能源系统、利用混合能源的电网还是结合使用两者的混合方法,选择都可以基于便利性、成本效益或其他因素。
在 IBM,公司全球运营中 64% 的能源消耗来自可再生能源。其中,49% 直接来自可再生能源供应商,15% 直接来自电网。您可以阅读有关 IBM 影响的更多信息 相关信息.
可再生能源遇见新兴技术
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