可再生能源的应用趋势

 

 

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Renewable energy is useful energy that is collected from renewable resources, which are naturally replenished on a human timescale, including carbon neutral sources like sunlight, wind, rain, tides, waves, and geothermal heat.

（可再生能源，是从可再生资源中收集的有用能源，在人类的时间尺度上自然补充，包括碳中和来源，比如太阳光、风、雨、潮汐、海浪和地热等。）

 

This type of energy source stands in contrast to fossil fuels, which are being used far more quickly than they are being replenished.

（这类能源与化石燃料形成鲜明对比，化石燃料的使用速度远远快于补充速度。）

 

Although most renewable energy is sustainable energy, some is not, for example some biomass is unsustainable.

（虽然大多数可再生能源是可持续能源，但有些不是，例如，有些生物质是不可持续的。）

 

 

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Renewable energy explained（可再生能源解释）

 

 

https://www.eia.gov/energyexplained/renewable-sources/

 

 

What is renewable energy?（什么是可再生能源？）

 

 

Renewable energy is energy from sources that are naturally replenishing but flow-limited; renewable resources are virtually inexhaustible in duration but limited in the amount of energy that is available per unit of time.

（可再生能源是来自可自然补充但流量受限的能源；可再生资源在持续时间内实际上是取之不尽的，但单位时间内可用的能源数量有限。）

 

The major types of renewable energy sources are:（可再生能源的主要类型有：）

 

Biomass（生物质）

 

Wood and wood waste（木材和木材废料）

 

Municipal solid waste（城市生活垃圾）

 

Landfill gas and biogas（垃圾填埋场气体和沼气）

 

Ethanol（乙醇）

 

Biodiesel（生物柴油）

 

Hydropower（水力发电）

 

Geothermal（地热能）

 

Wind（风能）

 

Solar（太阳能）

 

 

 

 

 

U.S. primary energy consumption by energy source, 2020

（按能源来源划分的美国一次能源消费）（2020年）

 

 

total = 92.94 quadrillion British thermal units (Btu)（总计=92.94万亿英国热量单位（Btu）

（上面左边全部能源图例的结果）

 

total = 11.59 quadrillion Btu（总计=11.59万亿英国热量单位）

（上面右边可再生能源图例的结果）

 

petroleum 35%（石油占35%）、natural gas 34%（天然气占34%）、nuclear electric power 9%（核电占9%）、renewable energy 12%（可再生能源占12%）。

 

其中，可再生能源（全部100%）里面，又分：wind（风能占26%）、hydroelectric（水力发电占22%）、biomass（生物质能占39%）、Solar（太阳能占11%）、Geothermal（地热能占2%）

 

Source: U.S. Energy Information Administration, Monthly Energy Review, Table 1.3 and 10.1, April 2021, preliminary data

（资料来源：美国能源信息管理局，2021年4月，《能源月报》，表1.3和表10.1，初步数据）

 

Note: Sum of components may not equal 100% because of independent rounding.

（注意：由于独立四舍五入，分量之和可能不等于100%。）

 

 

What role does renewable energy play in the United States?

（可再生能源在美国扮演什么角色？）

 

Until the mid-1800s, wood was the source of nearly all of the nation's energy needs for heating, cooking, and lighting. From the late 1800s until today, fossil fuels—coal, petroleum, and natural gas—have been the major sources of energy. Hydropower and wood were the most used renewable energy resources until the 1990s. Since then, the amounts of U.S. energy consumption from biofuels, geothermal energy, solar energy, and wind energy have increased. Total U.S. renewable energy production and consumption reached record highs in 2020.

（直到1800年代中期，木材是美国几乎所有取暖、烹饪和照明能源需求的来源。从1800年代后期到今天，化石燃料——煤炭、石油和天然气——一直是主要的能源来源。直到1990年代，水力发电和木材是最常用的可再生能源。从那时起，美国生物燃料、地热能、太阳能和风能的能源消耗量有所增加。美国可再生能源生产和消费总量，在2020年创下历史新高。）

 

 

 

 

Shares of total U.S. energy consumption by major sources in selected years(1776-2020)

（按主要来源分列的美国能源消费总量份额（1776年-2020年））

 

Wood（木材）（图中淡紫色）、coal（煤炭）（图中灰色）、petroleum（石油）（图中红色）、natural gas（天然气）（图中蓝色）、nuclear（核能）（图中橙色）、hydroelewables（水力发电）（图中淡蓝色）、other renewables（其它可再生能源）（图中绿色）

 

In 2020, renewable energy provided about 11.59 quadrillion British thermal units (Btu)—1 quadrillion is the number 1 followed by 15 zeros—equal to 12% of total U.S. energy consumption. The electric power sector accounted for about 60% of total U.S. renewable energy consumption in 2020, and about 20% of total U.S. electricity generation was from renewable energy sources.

（2020年，可再生能源提供了约1159万亿英国热量单位（Btu）——（1万亿，是数字1后面15个零），相当于美国总能耗的12%。2020年，电力行业占美国可再生能源消费总量的60%左右，可再生能源占美国总发电量的20%左右。）

 

Renewable energy can play an important role in U.S. energy security and in reducing greenhouse gas emissions. Using renewable energy can help to reduce energy imports and reduce fossil fuel use, which is the largest source of U.S. carbon dioxide emissions. In the Annual Energy Outlook 2021 Reference case, EIA projects that U.S. renewable energy consumption will continue to increase through 2050. The Reference case generally assumes that current laws and regulations that affect the energy sector, including laws that have end dates, remain unchanged throughout the projection period. The potential effects of proposed legislation, regulations, or standards are not included in the AEO2021.

（可再生能源可以在美国能源安全和减少温室气体排放方面发挥重要作用。使用可再生能源有助于减少能源进口和减少化石燃料的使用，化石燃料是美国二氧化碳排放的最大来源。在《2021年能源展望》参考案例中，能源信息管理局（EIA）预测到2050年，美国可再生能源消费将继续增长。参考案例通常假定影响能源部门的现行法律和法规，包括有终止日期的法律，在整个预测期间保持不变。拟议立法、法规或标准的潜在影响未包含在AEO（年度能源展望）2021中。）

 

 

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What is Renewable Energy?（什么是可再生能源？）

 

 

https://extension.psu.edu/what-is-renewable-energy

 

 

Renewable energy is energy generated from natural resources—such as sunlight, wind, rain, tides and geothermal heat.

（可再生能源是从自然资源中产生的能源，例如，阳光、风、雨、潮汐和地热。）

 

Renewable energy is energy that is generated from natural processes that are continuously replenished. This includes sunlight, geothermal heat, wind, tides, water, and various forms of biomass. This energy cannot be exhausted and is constantly renewed.

（可再生能源是由不断补充的自然过程产生的能量。这包括阳光、地热、风、潮汐、水和各种形式的生物质。这种能量不会耗尽，而且会不断更新。）

 

Alternative energy is a term used for an energy source that is an alternative to using fossil fuels. Generally, it indicates energies that are non-traditional and have low environmental impact. The term alternative is used to contrast with fossil fuels according to some sources. By most definitions alternative energy doesn't harm the environment, a distinction which separates it from renewable energy which may or may not have significant environmental impact.

（替代能源是一种替代使用化石燃料的能源。一般来说，它表示非传统的能源，对环境的影响很小。根据一些来源，替代能源一词用于与化石燃料形成对比。根据大多数定义，替代能源不会损害环境，这一区别将其与可再生能源区分开来，可再生能源可能对环境造成重大影响，也可能不会造成重大影响。）

 

What is Biomass?（什么是生物质？）

 

Biomass, is a renewable organic matter, and can include biological material derived from living, or recently living organisms, such as wood, waste, and alcohol fuels.

（生物质是一种可再生的有机物质，可以包括源自活的或最近活的有机体的生物材料，例如，木材、废物和酒精燃料。）

 

Wood energy is derived both from harvested wood as a fuel and from wood waste products. Waste energy can be generated from municipal waste, manufacturing waste, and landfill gas. Biomass alcohol fuel, or ethanol, is derived almost exclusively from corn.

（木材能源既来自作为燃料的采伐木材，也来自木材废料。垃圾能源可以从城市垃圾、制造垃圾和垃圾填埋气中产生。生物质酒精燃料或乙醇几乎完全来自玉米。）

 

What is Biodiesel?（什么是生物柴油？）

 

Biodiesel is fuel made from plant oils that can be used in diesel engines. They are typically made of renewable organic raw materials such as soybean or rapeseed oils, animal fats, waste vegetable oils or microalgae oils.

（生物柴油是由植物油制成的燃料，可用于柴油发动机。它们通常由可再生的有机原料制成，例如，大豆油或菜籽油、动物脂肪、废弃植物油或微藻油。）

 

 

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可再生能源：清洁事实

 

风能和太阳能正在推动清洁能源革命。

 

 

https://www.nrdc.org/stories/renewable-energy-clean-facts

 

 

 

 

加利福尼亚州棕榈泉的风力涡轮机和大型太阳能电池板

 

 

随着创新降低成本并开始兑现清洁能源未来的承诺，可再生能源正在蓬勃发展。美国太阳能发电和风能发电正在打破记录，并在不影响可靠性的情况下并入国家电网。

 

这意味着可再生能源越来越多地取代电力部门中的“肮脏”化石燃料，从而带来更低的碳排放和其他类型的污染。但并非所有标榜为“可再生”的能源都对环境有益。在考虑对野生动植物、气候变化和其他问题的影响时，生物质和大型水电大坝会产生艰难的权衡。

 

 

 

 

 

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https://www.energy.gov/science-innovation/clean-energy

 

 

Clean Energy（清洁能源）

 

Department of Energy（（美国）能源部）

 

Energy.gov Science & Innovation Clean Energy（能源网 科学与创新 清洁能源）

 

 

A clean energy revolution is taking place across America, underscored by the steady expansion of the U.S. renewable energy sector.

（美国可再生能源部门的稳步扩张突显了美国各地正在发生一场清洁能源革命。）

 

The clean energy industry generates hundreds of billions in economic activity, and is expected to continue to grow rapidly in the coming years. There is tremendous economic opportunity for the countries that invent, manufacture and export clean energy technologies.

（清洁能源产业产生了数千亿的经济活动，预计未来几年将继续快速增长。发明、制造和出口清洁能源技术的国家拥有巨大的经济机会。）

 

Responsible development of all of America’s rich energy resources -- including solar, wind, water, geothermal, bioenergy & nuclear -- will help ensure America’s continued leadership in clean energy. Moving forward, the Energy Department will continue to drive strategic investments in the transition to a cleaner, domestic and more secure energy future.

（负责任地开发美国所有丰富的能源（ENERGY SOURCES）——包括太阳能（solar）、风能（wind）、水力能（water）、地热能（geothermal）、生物能源（bioenergy）和核能（nuclear）——将有助于确保美国在清洁能源领域继续保持领先地位。展望未来，能源部将继续推动战略投资，向更清洁、更（依赖）国内和更安全的能源未来过渡。）

 

Hydrogen & Fuel Cells（氢和燃料电池）

 

Fuel cells offer a highly efficient and fuelflexible technology that cleanly produces power and heat with low or zero emissions.

（燃料电池提供了一种高效且燃料灵活的技术，可以清洁地产生低排放或零排放的电力和热量。）

 

 

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Fuel cell（燃料电池）

 

Electrochemical Cell（电化学电池）

 

A fuel cell is an electrochemical cell that converts the chemical energy of a fuel and an oxidizing agent into electricity through a pair of redox reactions. Fuel cells are different from most batteries in requiring a continuous source of fuel and oxygen to sustain the chemical reaction, whereas in a battery the chemical energy usually comes from metals and their ions or oxides that are commonly already present in the battery, except in flow batteries. Fuel cells can produce electricity continuously for as long as fuel and oxygen are supplied.

（燃料电池是一种电化学电池，通过一对氧化反应将燃料和氧化剂的化学能量转化为电能。燃料电池不同于大多数电池，需要连续的燃料和氧气来维持化学反应，而在电池中，化学能量通常来自金属及其离子或氧化物，这些金属或氧化物通常存在于电池中，但流动电池除外。只要提供燃料和氧气，燃料电池就能连续发电。）

 

Types of Fuel Cells（燃料电池的类型）

 

The Polymer Electrolyte Membrane (PEM) Fuel Cell. These cells are also known as proton exchange membrane fuel cells (or PEMFCs). ...

（聚合物电解质膜（PEM）燃料电池。这些电池也称为质子交换膜燃料电池（或PEMFC）。……）

 

Phosphoric Acid Fuel Cell. ...

（磷酸燃料电池。……）

 

Solid Acid Fuel Cell. ...

（固体酸燃料电池。……）

 

Alkaline Fuel Cell. ...

（碱性燃料电池。……）

 

Solid Oxide Fuel Cell. ...

（固体氧化物燃料电池。……）

 

Molten Carbonate Fuel Cell. ...

（熔融碳酸盐燃料电池。……）

 

 

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https://www.britannica.com/science/renewable-energy

 

 

可再生能源，也称为替代能源，来自可补充资源如太阳的可用能源（太阳能）、风能（风力发电）、河流（水力发电）、温泉（地热能）、潮汐（潮汐能）和生物质能（生物燃料）。

 

 

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https://www.edfenergy.com/for-home/energywise/renewable-energy-sources

 

 

目前最流行的可再生能源是：太阳能、风能、水能、潮汐能、地热能、生物质能。

 

 

1) 太阳能

 

 

 

 

 

阳光是我们这个星球上最丰富和免费可用的能源之一。一小时内到达地球表面的太阳能量超过地球一整年的总能量需求。虽然听起来像是一种完美的可再生能源，但我们可以使用的太阳能量因一天中的时间和一年中的季节以及地理位置而异。在英国，太阳能是一种日益流行的补充能源使用的方式。

 

2) 风能

 

 

 

可再生能源——风电场

 

风是清洁能源的丰富来源。风电场在英国越来越常见，风力发电对国家电网的贡献越来越大。为了利用风能发电，涡轮机被用来驱动发电机，然后将电力输送到国家电网。尽管可以使用家用或“离网”发电系统，但并非每个物业都适合家用风力涡轮机。

 

 

3) 水能

 

 

 

可再生能源——水能

 

作为一种可再生能源，水力发电是最商业化的能源之一。通过建造大坝或屏障，可以使用大型水库来产生受控的水流，从而驱动涡轮机，从而发电。这种能源通常比太阳能或风能更可靠（特别是如果它是潮汐能而不是河流），并且还允许在需求达到峰值时储存电力以供使用。

 

4) 潮汐能

 

 

 

可再生能源——潮汐能

 

这是另一种形式的水能，它使用每天两次的潮汐流来驱动涡轮发电机。尽管与其他一些水力能源不同，潮汐流不是恒定的，但它是高度可预测的，因此可以补偿潮汐流低的时期。

 

5) 地热能

 

可再生能源——地热能

 

通过利用地表以下的自然热量，地热能可用于直接为家庭供暖或发电。尽管它直接利用我们脚下的能量，但与冰岛等国家相比，地热能在英国的重要性可以忽略不计，冰岛等地热能更自由地获得。

 

6) 生物质能

 

可再生能源——生物质能源

 

这是由植物材料制成的固体燃料转化为电能的过程。虽然从根本上说，生物质涉及燃烧有机材料来发电，但如今这是一种更清洁、更节能的过程。通过将农业、工业和生活垃圾转化为固体、液体和气体燃料，生物质能以低得多的经济和环境成本发电。

 

什么不是可再生能源？

 

化石燃料，不是可再生能源，因为它们不是无限的。此外，它们会将二氧化碳释放到我们的大气中，从而导致气候变化和全球变暖。

 

燃烧木材而不是煤炭，稍微好一点，但它很复杂。一方面，木材是一种可再生资源——前提是它来自可持续管理的森林。木屑颗粒和压缩煤球是由木材加工业的副产品制成的，因此可以说是回收废物。

 

压缩生物质燃料产生的能量也比原木多。另一方面，燃烧木材（无论是原木还是加工废料）会将颗粒释放到我们的大气中。

 

可再生能源的未来

 

随着世界人口的增加，为我们的家庭、企业和社区供电的能源需求也在增加。可再生能源的创新和扩展，是维持可持续能源水平和保护我们的星球免受气候变化影响的关键。

 

可再生能源占当今世界电力的26%，但据国际能源管理局(IEA)称，其份额预计到2024年将达到30%。“这是可再生能源的关键时刻，”IEA执行董事说，法提赫·比罗尔。

 

2020年，英国达到了一个新的惊人的可再生能源里程碑。6月10日星期三，英国首次庆祝了两个月的纯可再生能源运行。这是可再生能源朝着正确方向迈出的重要一步。

 

未来，随着电力需求的增加，预计可再生能源的数量将继续增加。这将降低可再生能源的价格——对地球有益，对我们的钱包也有益。

 

可再生能源和您的家庭

 

在家庭环境中，使用可再生能源的优势，是有说服力的：

 

减少电费：一旦您支付了安装可再生能源系统的费用，您就可以减少对国家电网的依赖，并且可以减少您的能源费用。

 

为您产生的电力获得报酬：英国政府的上网电价会为您产生的电力支付报酬，即使您使用它。

 

将电力卖回电网：如果您产生的电能足以将多余的电能输出回国家电网，您可以通过上网电价计划获得额外付款。

 

减少碳足迹：绿色可再生能源不会向大气中释放二氧化碳或其他有害污染物。根据节能信托基金的太阳能电池板页面，一个典型的太阳能光伏系统每年可以节省大约 1.5 - 2 吨的碳。

 

可再生能源事实：

 

到2020年，太阳能光伏可能占全球需求的5%，到2030年将达到9%。到2050年，95%的可再生能源可以满足我们的能源需求。

 

普华永道预测，到2050年，非洲将100%使用可再生能源。在过去的四年中，太阳能光伏电池板的价格下降了99%。

 

美国的一项研究表明，可再生能源创造的就业机会是化石燃料的三倍。再生能源投资已超过化石燃料投资。全球可再生能源市场现在价值超过2500亿美元。

 

 

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