可再生能源與釷和聚變能源通配符:能源的未來 P5

圖片來源: 量子運行

可再生能源與釷和聚變能源通配符:能源的未來 P5

     就像太陽能不能 24/7 全天候發電一樣,與其他地方相比,它在世界上的某些地方也不能很好地工作。 相信我,來自加拿大,有幾個月你幾乎看不到太陽。 北歐國家和俄羅斯的情況可能更糟——也許這也解釋了那里大量的重金屬和伏特加酒。

    但正如文章中提到的 上一部分 在這個能源的未來系列中,太陽能並不是鎮上唯一的可再生能源遊戲。 事實上,有多種可再生能源選擇,其技術發展與太陽能一樣快,其成本和電力輸出(在某些情況下)超過太陽能。

    另一方面,我們還將討論我喜歡稱之為“通配符可再生能源”的東西。 這些是產生零碳排放的新的和令人難以置信的強大能源,但其對環境和社會的二次成本還有待研究(並且可能被證明是有害的)。

    總之,我們將在這裡探討的一點是,雖然到本世紀中葉太陽能將成為主要能源,但未來也將由可再生能源和通配符的能源混合物組成。 所以讓我們從可再生能源開始 鄰避 全世界都充滿仇恨。

    風電,唐吉訶德不知道的事

    當專家們談論可再生能源時,大多數人將風電場與太陽能混為一談。 原因? 嗯,在市場上的所有可再生能源中,巨型風車是最引人注目的——它們像酸痛的拇指一樣突出在農民的田地裡,在世界許多地方都能看到孤立的(而且不那麼孤立的)海濱景觀。

    但是雖然一個 聲音選區 討厭他們,在世界的某些地方,他們正在徹底改變能源結構。 那是因為雖然有些國家有幸擁有陽光,但其他國家卻擁有風和大量的陽光。 曾經是什麼 破壞雨傘、關窗和破壞髮型的煩惱 已被培育(尤其是在過去的五到七年)成為可再生能源發電的強國。

    以北歐國家為例。 風能在芬蘭和丹麥的發展速度如此之快,以至於它們正在吞噬燃煤電廠的利潤率。 順便說一句,這些是煤電廠,它們本應保護這些國家免受“不可靠”的可再生能源的影響。 現在,丹麥和芬蘭計劃將這些發電廠 2,000 兆瓦的骯髒能源從系統中取出 由2030.

    但這不是所有人! 丹麥在風能方面大放異彩,他們計劃到 2030 年完全淘汰煤炭,並將整個經濟轉向可再生能源(主要來自風能) 由2050. 同時,新的風車設計(例如。 為前線醫護人員打氣,送上由衷的敬意。讓你在送禮的同時,也為香港盡一分力。, ) 一直在出現,這可能會徹底改變該行業,並有可能使風能對陽光充足的國家和對風能豐富的國家一樣具有吸引力。

    養殖海浪

    與風車有關,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。 潮汐磨坊看起來類似於風車,但它們不是從風中收集能量,而是從海洋潮汐中收集能量。

    潮汐農場幾乎沒有那麼受歡迎,也沒有像太陽能和風能那樣吸引那麼多投資。 出於這個原因,潮汐將永遠不會成為英國等少數國家以外可再生能源組合的主要參與者。 這是一種恥辱,因為根據英國海洋遠見小組的說法,如果我們只捕獲地球動能潮汐能的 0.1%,就足以為世界提供動力。

    與太陽能和風能相比,潮汐能也有一些獨特的優勢。 例如,與太陽能和風能不同,潮汐確實 24/7 運行。 潮汐幾乎是恆定的,所以你總是知道在任何一天你會產生多少電力——這對於可預測性和規劃來說非常有用。 對那裡的 NIMBY 來說最重要的是,由於潮汐農場位於海底,它們實際上是看不見的,心不在焉。

    老派可再生能源:水力和地熱

    您可能會認為奇怪的是,在談論可再生能源時,我們沒有給一些最古老和最廣泛採用的可再生能源形式:水力和地熱。 嗯,這是有充分理由的:氣候變化將很快侵蝕水電的發電量,而與太陽能和風能相比,地熱能變得不那麼經濟。 但是,讓我們更深入地挖掘一下。

    世界上大多數水電大壩由大型河流和湖泊供水,這些河流和湖泊本身由附近山脈的季節性冰川融化提供水,在較小程度上,來自海拔較高的多雨地區的地下水。 在接下來的幾十年裡,氣候變化將減少(融化或乾涸)來自這兩個水源的水量。

    巴西就是一個例子,該國擁有世界上最環保的能源組合之一,其 75% 以上的能源來自水力發電。 近年來,降雨減少和乾旱增加 造成定期電力中斷 (停電和停電)在一年中的大部分時間。 每隔十年,這種能源脆弱性將變得更加普遍,迫使依賴水電的國家將可再生資金投資於其他地方。

    同時,地熱的概念也很基本:在一定深度以下,地球總是很熱; 鑽一個深孔,放入一些管道,倒入水,收集上升的熱蒸汽,並使用該蒸汽為渦輪機提供動力並產生能量。

    在像冰島這樣擁有大量火山的國家,地熱是免費和綠色能源的巨大發電機——它產生了冰島近 30% 的電力。 在世界上某些具有相似構造特徵的地區,這是一種值得投資的能源形式。但在其他大多數地方,地熱發電廠的建造成本很高,而且太陽能和風能的價格每年都在下降,地熱就不會能夠在大多數國家競爭。

    通配符可再生能源

    可再生能源的反對者經常說,由於其不可靠,我們需要投資於大型、成熟和骯髒的能源——如煤炭、石油和液化天然氣——以提供穩定數量的能源來滿足我們的需求。 這些能源被稱為“基本負荷”電源,因為它們傳統上是我們能源系統的支柱。 但在世界某些地區,尤其是法國等國家,核能一直是首選的基本負荷電源。

    自二戰結束以來,核能一直是世界能源結構的一部分。 雖然它在技術上產生了大量的零碳能源,但有毒廢物、核事故和核武器擴散方面的副作用使得現代對核能的投資幾乎是不可能的。

    也就是說,核不是鎮上唯一的遊戲。 有兩種新型不可再生能源值得一提:釷和聚變能源。 將這些視為下一代核能,但更清潔、更安全、更強大。

    釷和聚變指日可待?

    釷反應堆使用硝酸釷運行,這種資源比鈾豐富四倍。 它們還比鈾動力反應堆產生更多的能量,產生更少的廢物,不能變成武器級炸彈,並且幾乎是防熔毀的。 (觀看關於釷反應堆的五分鐘解釋 点击這裡.)

    與此同時,聚變反應堆基本上是在海水上運行——或者準確地說,是氫同位素氚和氘的組合。 在核反應堆通過分裂原子發電的地方,聚變反應堆從我們太陽的劇本中取出一頁,並試圖將原子融合在一起。 (觀看關於聚變反應堆的八分鐘解釋 点击這裡.)

    這兩種能源生產技術都將在 2040 年代後期上市——為時已晚,無法真正改變世界能源市場,更不用說我們應對氣候變化的鬥爭了。 值得慶幸的是,這種情況可能不會持續太久。

    圍繞釷反應堆的技術在很大程度上已經存在並且正在積極進行中 中國追趕. 事實上,他們宣布了在未來 10 年(2020 年代中期)內建造一個功能齊全的釷反應堆的計劃。 與此同時,聚變發電幾十年來一直資金不足,但最近 洛克希德馬丁公司的消息 表明新的聚變反應堆也可能在十年後出現。

    如果這兩種能源中的任何一種在未來十年內上線,都會給能源市場帶來衝擊波。 釷和聚變能有可能比可再生能源更快地將大量清潔能源引入我們的能源網,因為它們不需要我們重新連接現有的電網。 由於這些是資本密集型和集中式能源形式,它們對那些希望與太陽能發展作鬥爭的傳統公用事業公司具有極大的吸引力。

    歸根結底,這是一個折騰。 如果釷和聚變在未來 10 年內進入商業市場,它們可能會超過可再生能源成為能源的未來。 再長一點,可再生能源就會勝出。 無論哪種方式,廉價而豐富的能源都在我們的未來。

    那麼,一個能量無限的世界究竟是什麼樣子的呢? 我們最終回答了這個問題 我們的能源未來系列的第六部分.

    能源系列鏈接的未來

    碳能源時代的緩慢消亡:能源的未來 P1

    油! 可再生能源時代的觸發器:能源的未來 P2

    電動汽車的崛起:能源的未來 P3

    太陽能與能源互聯網的興起:能源的未來 P4

    我們在能源豐富世界中的未來:能源的未來 P6

    此預測的下一次預定更新

    2023-12-09

    預測參考

    此預測引用了以下流行和機構鏈接:

    維基百科
    全球能源經濟委員會
    未來時間表
    哥倫比亞廣播公司新聞

    此預測引用了以下 Quantumrun 鏈接: