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WorleyParsons高级主管工程师唐·科佩基最近在“能源脉搏”网站上发表连载文章,介绍了风能、生物液体燃料、生物质能、太阳能和水力能等几种主要可再生能源的发展近况及其局限性,引起广泛关注,成为近期这个网站高点击率的文章之一。
科佩基指出,人们对可再生能源寄予了极大希望,然而能源的可再生形式也存在一些限制。更令人关注的是,各种形式的能源到底能满足人们多少需求,每一种能源的极限点将在何时出现。
人们所关注的能源出于两种最基本类型——做功和发热。相比起来,做功要更有价值,人们最熟悉的就是电能和一些机械的引擎,比如汽车。需要区分应用在固定设施和移动设备上的能源,因为能源的存储和释放是关键问题。当前占主导地位的可再生能源当属风力发电和生物燃料,尽管太阳能发电、太阳能集热和自由流动水发电技术离实际应用还有很长一段距离,但也在逐步获得普及。
显然,人们当然应以最划算的方式应用某一种形式的能源。因此,把本应用于运输燃料的乙醇和生物柴油,用在固定的加热装置上,就是愚蠢的做法。
风能要为美国提供20%电力需求
当前,美国新增发电能力中风力发电排在第二位,2007年新建风力发电站能力超过52亿千瓦,同期天然气火电站的装机容量为90亿千瓦。相信过不了几年,风力就将取代天然气成为头号新能源。美国能源信息署(EIA)预计,到2030年,美国需要新建3470亿千瓦的发电能力,以适应需求增加和退役装置换代。
如果风电能以每年5%的速度增长,那么到2030年大约将有2450亿千瓦的发电能力,可以占到总需求的15%。单从美国的角度看,到2036年,风电可以提供国家总能源需求的20%。
由于地方电网的扩大,通过与其他电网的连接,安装存储电能和调峰装置,将会增加风能供电数量。美国电力公司(AEP)宣布,计划在2010年前安装2500万千瓦的硫化钠电池存储装置,2020年将达10亿千瓦,这些装置为的是给系统薄弱地区提供支持。
目前,美国能源部正在出资研究利用过剩电能制造氢,进而用氢与煤炭合成天然气,这样就使得电力可以以天然气的形式存储和运输,从而摆脱电力设施的束缚。另外,可以通过调节系统负载以适应发电能力,而不是目前这样调节发电量与负载匹配。调节负载没有什么新鲜东西,现在正在做的是,增加可以远程控制的负载。
最近的一些新技术还包括:推广非用电高峰时制冰存储为建筑物降温;电力汽车在用电高峰时为电网供电,而在非高峰时候进行充电;电力分时定价已经在美国几个大城市实施;标准的远程切断主要负载手段已经被很多设施和制造商所应用,加利福尼亚甚至在考虑采取强制措施,推行遥控建筑物电热装置。
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