ayx爱游戏体育APP下载:1850年商业挖掘以来 人类已耗费1350亿吨原油

发布时间:2022-10-04 07:40:15 |来源:ayx电竞 作者:ayx体育网站登陆 Huakong Energy-Saving Protection Device

  每天咱们人类都要耗费一百万兆焦能量,这大约相当于美国亚利桑那州Palo Verde核电站在满负荷运转状况下,日产量的3000倍。

  跟着全球人口的急剧添加以及开展我国家工业化程度的逐渐上升,人类对动力的渴求现已达到了史无前例的水平。现在咱们耗费的动力中,一半以上来自于地壳深处提取的化石燃料。据估量,自1850年开端石油的商业化挖掘以来,咱们现已耗费了1350亿吨原油。这些石油首要被咱们用于轿车行进、发电厂供电以及家用取暖。而这一耗费数字还在持续添加。

  可是,由此发生的气体现已给地球生态体系形成了潜在的灾祸。无论是煤炭、石油仍是天燃气,其焚烧都与地球大气中温室气体的水平密切相关,也是气候改变的首要原因。科学家们一向以为,假如不改动咱们现有的耗费化石燃料的习气,整个人类社会正在走向灾祸。但问题在于,假如咱们不运用化石燃料,该怎么让夜晚的灯火仍旧?

  国际动力理事会最近发布的一份陈述指出,“动力行业正在面对几十年以来的严重转型,这种革新的影响要深化得多,存在着政治、经济和社会等方面的许多问题,此外也需求咱们每个人对自己的行为习气做出改动。”

  毫无疑问,改动现有的动力获取办法是咱们面对的严重应战之一。许多科学家以为现在的最大问题仍旧是怎么应对未来几十年内动力需求的拂晓式添加。

  英国动力研讨中心主任吉姆沃森(Jim Watson)解说称,“现在国际上仍有约12亿人没有得到现代动力服务。亚洲、拉丁美洲以及非洲部分区域的需求将有明显添加。”

  现在国际上仍旧有约30亿人在运用简略的炉子或许直接焚烧木材、动物粪便或是煤炭来煮饭取暖。跟着开展我国家工业化程度不断进步,他们需求更多的电力供应。在开展现已起步的国家,跟着财富添加导致中产阶级生活办法不断改进,然后使得动力耗费将飙升。

  图:自1850年开端石油的商业化挖掘以来,咱们现已耗费了1350亿吨原油

  伯明翰大学部属的伯明翰动力研讨所所长马丁·弗雷尔(Martin Freer)指出,“在全球范围内,动力面对的最大应战是制冷降温。”跟着印度和我国中产阶级数量的添加,相应的空调需求。联合国政府间气候改变专门委员会指出,到本世纪中叶,家庭对制冷的需求将超越供暖需求。实践上估量到2040年,国际动力消费将添加近50%。

  但一方面咱们要削减碳排放量,一起又怎样才能满意不断添加的动力需求?事实上,远景并不像幻想的那么漆黑。现在国际上约五分之一的动力耗费来自于可再生动力,比方风能、太阳能、水力以及地热能。从现在到2040年,估计可再生动力行业每年将持续添加2.6%。

  直至现在,水力发电是首要的可再生的动力,而风力发电则是添加最快的。但太阳能发电技能的开展使得其在阴天条件下也能够发生电能,由此带来了太阳能发电数量的激增。

  譬如在英国,曩昔12个月新增太阳能发电设备12GW,这相当于一整座燃煤发电站。在全球,上一年太阳能发电量添加率近50%。许多国家的研讨人员正在致力于怎么在柔性资料上设置新式光伏电池,然后进一步下降太阳能发电本钱。

  可是,将这些新动力所发生的电力并网并不巨人。沃森指出,“在布置比如风能以及太阳能等间歇性可再生动力方面,怎么保证其与体系兼容是一个巨大应战。”在许多国家,其现有的整个电网旨在处理广大牢靠的发电,而风能和太阳能高度依靠于天气状况,这意味着其在用电顶峰时纷歧定能够满意用电量需求。

  沃森解说称,“不一起节的用电量距离很大。”大多数国家现在是经过步碾儿牢靠发电站的常态化运转来处理这个问题。这意味着核能、天燃气以及燃煤发电站平峰时处于低水平运转状况。而当风力下降或是太阳下山之后,其就会相应进步出产力,

  依据麻省理工学院动力科技主任罗伯特·阿姆斯特朗(Robert Armstrong)的说法,这反而约束了可再生动力的实践运用量。阿姆斯特朗的模型标明,在没有能量存储的状况下,仅有10%的电力来自于太阳能。“原因在于太阳能发电首要会集在窍门,所以未来应对迟早用电顶峰,你需求发动更多的太阳能发电设备来匹配需求。这牵扯到制作和投入资金的许多问题。”

  对此的一个处理方案是使电力分输的网格更大,也便是创立所谓的“超级网络”。其基本思想是,假如能量能够在一个更广泛的区域之内同享,那么比如太阳能和风能就能够得到更为充沛合理的运用。

  相关方案设想将几个国家的动力网络衔接在一起,然后使得国与国之间能够同享电力。几十年来,关于在欧洲与美国之间树立超级电网的主意现已得到了重复评论。最近有人呼吁树立一个全球动力网络,这一主意得到了我国国家电网的支撑。

  现在全国际现已有所动作。英国正在与法国,比利时,丹麦,爱尔兰和挪威制作动力网络,而日本,俄罗斯,我国,蒙古和韩国也在制作超级电网。

  俄罗斯斯科尔特科技研讨所亚洲超级电网项目经理Ksenia Letova说:“将需求较少区域的电力转移到最需求电力的区域将有助于完成巨大的经济效益。“在日本和韩国等国家,因为在夏日许多运用空调,往往呈现用电的时节性顶峰。而在俄罗斯远东和西伯利亚,恰恰是最低电力需求的时期。

  而运用邦邻的过剩可再生动力或将有助于下降制作新动力项目的本钱。例如超级电网有方案在蒙古戈壁沙漠和我国西北部区域开发大型风力和太阳能发电站。这些区域人口稀疏,但输出过剩动力可带来明显的经济效益。

  Skoltech科学技能学院动力体系中心主任Janusz Bialek指出,“最大的问题在于制作超级电网的本钱问题。长距离传输电力会形成许多损耗,许多参加国家都需求晋级电力传输设备。一起,这种超级电网发生的任何毛病都会要挟到许多国家的动力供应安全。“

  而动力安全现已成为地缘政治格式的首要推动力。现在具有许多石油储藏的国家在很大程度上能够影响到全球方针。像沙特阿拉伯这样的国家因为地下埋藏的许多石油,成为了不少国家结盟目标。

  可是,跟着各国对可再生动力的依靠程度大大添加,这也在不断悄然发生改变。现在国际上最大的石油出产国是沙特阿拉伯,美国和俄罗斯。相比之下,现在最大的太阳能出产商是我国,德国和日本,而美国,我国和德国是国际风能范畴的领导者。

  比如摩洛哥等国家开端在境内的沙漠区域制作规划巨大的太阳能发电项目,期望将这种资源许多出口到其他国家,这或许导致这种小国将在全球舞台上发挥更大效果。假如蒙古能够在戈壁树立了巨大的风能和太阳能储藏,它完全能够改动其在国际上的现有位置。

  可是,假如能找到存储电力的好办法,则国家之间电力同享的需求将会削减。除了广泛的可用性和可操作性,化石燃料比可再生动力还有一个重要长处,那便是它们十分易于贮存和运送。

  现在,关于存储太阳能或风能发生的电力并没有什么简易办法。像电容器和飞轮这样的技能认识能够存储几分钟或几小时的能量。许多在研讨太阳能、风能发生的电力过剩时该怎么存储电力。水库能够供给一些处理方案。在英国,过剩的电力被用于将水泵送到苏格兰和威尔士水库,然后被存储为势能。当需求时,水被开释以驱动涡轮机发电机。

  现在正在北海铺设的海底电缆也将很快使得英国能够运用挪威的许多水电资源。经过风能和太阳能发生的过剩能量也将经过这条线路运送挪威进行存储,然后在需求时再运送回来。

  但制作新的水电大坝对环境有必定的争议性。因而研讨人员也在寻觅另一种处理方案。一些人正在寻觅开发电池组以存储这种能量,可是现在的电池技能还不足以有效地存储许多能量。

  “我的主意是,经过燃料的办法来处理,”阿姆斯特朗说。 “咱们或许能够经过过量的太阳能或风能割裂水出产氢气,采纳一些过剩的动力制作组成碳氢化合物。

  现在国际上有一些小规划的项目正在从事此类研讨。例如,苏格兰的阿伯丁正在运转国际上最大的氢燃料电池演示项目。研讨人员将可再生动力用于发生氢气,然后为市内的10辆公共轿车供电。

  对过剩可再生动力的存储也有助于处理许多国家面对的取暖问题。沃森指出,“像英国这样的国家面对的重要问题是,怎么使得取暖具有可持续性。这些国家仍旧在运用化石燃料进行取暖。咱们需求找到一种能够将动力存储数个月的处理方案。“

  现在北欧的大多数国家都运用天燃气来进行取暖。英国国家电网电力网开展负责人朱利安·莱斯利(Julian Leslie)说,假如英国抛弃天然气转而用电取暖,那么电网容量将需求扩大四到五倍。莱斯利指出,“这太过于贵重。“

  在削减二氧化碳排放量方面,沼气和生物燃料一般被视为化石燃料最可行的替代品之一,像BP这样的公司在开发出产线方面投入巨资。可是运用这些燃料不能阻挠温室气体开释到大气中。跟着国际许多区域页岩油和天然气挖掘量的加大,好像咱们在未来一段时间内还将依靠化石燃料。

  “到2050年,咱们仍将从化石燃猜中取得75%的动力,”阿姆斯特朗说。 “关键问题将是怎么削减这些动力的二氧化碳排放。这将需求碳捕获存储和运用。下降捕获碳的本钱或许是最困难的,但咱们还需求找出怎么存储的办法。

  碳捕获包含从烟囱排放的废气中洗刷出二氧化碳气体。一般,这触及贵重的化学品来捕获二氧化碳,并且在现有技能条件下需求对发电厂进行从头设置,然后使得混合物能够在洗刷进程中被加热。可是,现在研讨人员正在开发一些运用金属离子的新办法,然后减去在洗刷进程中加热化学混合物。

  一些人以为,咱们大能够经过更为直接的办法处理可再生动力面对的许多问题能够经过更直接的办法战胜,例如更密切地监测各个家庭的动力耗费状况。到2020年,欧盟方案在家中装置5亿个智能电表,以监测动力运用状况。

  具体的分时需求有助于电力公司更好地办理电网。苏格兰爱丁堡Heriot-Watt大学智能电网讲师Valentin Robu指出:“人工智能对剖析电网许多数据并采纳实时操控决议计划至关重要。

  它也或许导致咱们消费技能办法发生根本性改变。 “在不远的将来,或许当咱们要求动力公司供给价格最廉价的电力时,他们会给咱们发送一些衔接到我的WiFi网络的插头,”Leslie说。 “这意味着你不再能够操控你的洗碗机或洗衣机。

  相反,这意味着咱们的动力公司将操控咱们的家用电器运转。当天气晴朗,太阳能足够或需求低时,他们能够授权翻开这些电器。

  这种办法意味着从根本上消除咱们在曩昔一个世纪中坚持的“按需运用电力”耗费能量办法。相反,当咱们的冰箱等电器运转能够由天气状况或纷歧起间段来确认。例如,咱们的洗碗机或许在白日咱们不在家时运转,而不是在晚上作业。

  Leslie说:“多年来,咱们都是为所欲为地耗费动力。或许往后咱们的动力运用将不得不由其存在和可用性来决议,而不是让动力出产来投合咱们的需求。”


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