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能源發展必然出現能源互聯網
點擊次數:1441 更新時間:2014-10-30

能源發展必然出現能源互聯網

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    從傳說的燧人氏鉆木取火開始,人類開始自覺地使用能源,直到英國發明家、*次工業革命代表人物詹姆斯˙瓦特(James Watt)改良蒸汽機為止,都被稱為“柴薪時代”。“柴薪時代”是環境與人類和諧共處的友善時代,但經濟發展低下,作為生物燃料的柴薪不但不破壞環境,也能滿足人們生產和生活的需要。不要認為現在居民煮飯都用電用氣了,那就是現代化了,實際上木質顆粒(Wood Pellet)生產量逐年增加,2013年木質顆粒產量為2360萬噸,比2012年增加了18%,利用多的是歐盟、美國、加拿大。

   瓦特的蒸汽機改良推動了世界經濟發展,煤炭大量涌入能源市場,那時煤炭具有高的經濟價值,稱為能源進入煤炭時代。煤炭激勵了工業發展,同時也造成環境污染。

19世紀中葉,波蘭藥劑師依格納茨˙盧卡西維茨(Jan Józef Ignacy˙ukasiewicz)發現了使用更易獲得的石油提取煤油的方法,并于1854年在波蘭克羅斯諾市附近開掘了世界上*口油井,稱為博布爾卡(Bobrka)油礦場。1856年在波蘭建成世界上*個煉油廠。

由于石油在烴類的價值層次高,石油輕易排擠了煤炭,能源很快進入“石油時代”(能源密度見表1)。在燃料化學結構中,氫含量越高,熱值也越高。木材的氫碳原子比為1:10,其質量能量密度為16.2 MJ/kg;煤的氫碳原子比為1:1,其質量能量密度為24 MJ/kg,而汽油氫碳原子比約2:1,其質量能量密度為44.4 MJ/kg 甲烷的氫碳原子比高,為4:1,其總熱值為54MJ/kg,比木材、煤和石油都高。正是此性質,人們把天然氣作為的燃料來使用,而進入氫能時代,氫高,為142 MJ/kg,因此,在能源互聯網中,再生能源制氫顯得特別重要。

在石油時代,人們肆無忌憚地開采石油,石油從一次能源消費的于21世紀初葉迅速下滑,石油已經不能主宰能源市場,此時,經濟發展必須需要能源補充,世界正在走向“后石油時代”。

后石油時代是新能源、可再生能源快速成長和發展時期,也是石油替代產品的培育、成長和發展時期。后石油時代的特征表現為:

更加激烈地爭奪常規油氣資源;

加快非常規油氣資源的開發利用;

加緊搶占新能源技術制高點。

能源發展是從高碳經由低碳,終到清潔能源。清潔能源由兩大部分組成:

再生能源:如太陽能、水能、地熱能、風能、生物質能。

核能:指核裂變。

目前,一次能源消費結構見BP公司《Statistical Review of World Energy》每年的報告,收集起來整理見表2。就2013年為例,清潔能源(核能+水力發電+再生能源)只占世界一次能源消費總量的13.3%,其中核能發電和水力發電都屬于集中式發電,此處所指的“再生能源”,包括了太陽能發電、風電場等分布式發電(Distributed Generation),也包括了生物燃料如生物乙醇、生物柴油等,也就是說,21世紀能源市場仍然是以化石燃料為主體,再生能源發電的比例很小并以緩慢的速度增長。能源互聯網至今為止處于準備階段的初期。

 

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