可持续能源是指具备环境友好、资源可循环再生或储量极其丰富、开发利用过程不会长期损害生态系统、可支撑人类社会长期能源需求的能源类型,也是全球能源转型的核心方向。当前被广泛应用和认可的可持续能源主要包括以下几类:
第一类是太阳能,作为目前普及度最高的可持续能源,太阳能的利用方式主要分为光伏发电、光热利用两大方向。前者通过光伏组件将太阳光能直接转化为电能,可应用于分布式家用光伏、集中式光伏电站等多种场景;后者则可实现太阳能供暖、热水供应乃至光热发电,具备零排放、分布范围广的优势,哪怕是电网未覆盖的偏远地区也能通过独立光伏系统获取电力。
第二类是风能,风能利用主要分为陆上风电与海上风电两种路径。陆上风电建设成本低、运维便利,在西北、华北等风资源丰富的区域已形成规模化开发;海上风电则依托近海稳定的高强度风力资源,发电效率更高、不占用陆地面积,近年来在东部沿海地区增长速度极快。
第三类是水能,作为技术成熟度最高、装机占比最大的可再生能源,生态友好型水电是可持续能源的重要组成部分。除了大型水电站提供的稳定基荷电力外,径流式小水电、抽水蓄能电站也属于水能利用的延伸,抽水蓄能更是当前电力系统最重要的长时储能方式,可有效平抑风光等间歇性能源的出力波动。
第四类是生物质能,这类能源以农林废弃物、餐厨垃圾、畜禽粪便、有机工业废渣等废弃有机物为原料,通过发酵、提纯等工艺可转化为沼气、生物质发电、生物乙醇、生物柴油等不同形态的能源,既实现了废弃物的无害化处理,又能替代部分化石能源,在农村地区、县域低碳转型中应用价值极高。
第五类是地热能,它来自地球内部的天然热能,不受天气、季节影响,出力极为稳定。浅层地热能可通过地源热泵系统实现建筑的冬季供暖、夏季制冷,中高温地热资源则可直接用于发电,我国西藏羊八井地热电站就是典型的地热能应用案例。
第六类是海洋能,属于尚在商业化推广阶段的潜力型可持续能源,包含潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能等多个细分类型,依托海水的周期性运动、温度差产生能量,在海岸线漫长的国家具备极大的开发潜力。
值得注意的是,当前部分讨论中会将氢能、核能纳入可持续能源范畴,行业内普遍的界定标准是:只有利用可再生能源制取的“绿氢”属于可持续能源,化石能源制氢的“灰氢”“蓝氢”并不满足可持续属性;而核能因为面临铀矿资源有限、核废料处理难度大等问题,通常不被划入传统可持续能源的范畴。
大力开发可持续能源,不仅是实现“双碳”目标、应对气候变化的核心路径,也能有效降低各国对化石能源的依赖,保障能源供应安全,是未来全球能源体系的发展核心。
本文由AI大模型(Doubao-Seed-1.6)结合行业知识与创新视角深度思考后创作。