[可持续能源技术应用有哪些]


在全球能源低碳转型与我国“双碳”目标稳步推进的背景下,可持续能源技术早已脱离实验室阶段,深度融入生产、生活的各类场景,目前主流的应用方向主要包括以下几类:

第一类是太阳能技术应用,也是当前普及度最高的可持续能源技术之一。民用领域最常见的有太阳能热水器、太阳能路灯,早已覆盖全国多数乡镇村落;发电领域既有集中式光伏电站,也有大量分布式光伏项目铺设在居民住宅、工商业厂房的屋顶,自发自用余电上网的模式让不少用户实现了用电成本下降。近年来“光伏+”复合应用更是快速拓展:农光互补项目在光伏板下种植喜阴作物、发展养殖,渔光互补项目在水面上架设光伏板下方开展水产养殖,库布其、毛乌素等沙化土地上的光伏治沙项目,更是实现了发电、固沙、改土、增收的多重效益。此外光热发电、太阳能跨季节储热等技术也在多地试点落地,进一步丰富了太阳能的应用场景。

第二类是风能技术应用。我国幅员辽阔的三北地区、广袤的近海海域都是风能资源的富集区,当前陆上集中式风电、近海远海风电项目已经成为绿色电力供应的重要支柱。针对风能资源分散的特点,分散式风电可以和牧场、山地、油田开采场景结合,就近满足用电需求;偏远无电地区也可以通过小型风机搭配储能,实现稳定供电。为了解决风电消纳问题,“风电制氢”模式也在快速推广,用富余的风电制取绿氢,供应工业、交通等领域,进一步延伸了风能的价值链条。

第三类是水电与海洋能技术应用。常规水电是技术最成熟的可再生能源,三峡、白鹤滩等大型水电站不仅是我国电力供应的重要组成部分,还承担着防洪、供水、生态调节等多重功能。作为当前规模最大的长时储能技术,抽水蓄能电站通过上下水库的水位调度,实现了电网的峰谷调节,是支撑风光大基地开发、保障电网稳定的核心配套设施。此外在沿海地区,潮汐能、波浪能发电技术也在逐步试点,为海岛供电、沿海能源供给提供了新的选择。

第四类是生物质能技术应用,这类技术最大的特点是可以实现有机废弃物的资源化利用。农业秸秆、林业三剩物、畜禽粪污、餐厨垃圾都可以作为生物质能的原料:既可以通过直燃、混燃方式发电、供暖,替代散煤减少北方地区冬季供暖污染;也可以通过厌氧发酵制取沼气、生物天然气,接入燃气管网供应居民生活、工业生产;还可以加工为生物柴油、乙醇汽油等生物燃料,为交通领域减碳提供解决方案。

第五类是地热能技术应用。浅层地热能搭配地源热泵系统,可以在冬季提取土壤中的热量为建筑供暖,夏季将建筑内的热量导入土壤实现制冷,全程没有化石燃料燃烧,目前已经在不少新建住宅小区、公共建筑中普及应用。中深层地热能可以直接抽取地下热水为城市连片区域供暖,我国关中平原、京津冀地区都已经落地了不少规模化供暖项目。西藏羊八井地热电站则是我国地热发电的典型代表,为高原地区提供了稳定的清洁电力。

除此之外,支撑可持续能源大规模应用的配套技术也在快速落地。电化学储能、压缩空气储能、飞轮储能等技术可以储存风光发电的富余电量,在用电高峰释放,解决可再生能源发电间歇性、波动性的问题;虚拟电厂技术可以将零散分布的分布式光伏、风电、储能、可调负荷整合为统一的调度单元,灵活响应电网的供需变化;特高压输电技术则可以将西部北部富集的风光水电,远距离、低损耗地输送到东部负荷中心,实现了全国范围内的能源资源优化配置。

当前各类可持续能源技术还在不断融合创新,光储充一体化充电站、源网荷储一体化园区、零碳建筑等新的应用场景不断涌现,未来可持续能源技术还将进一步渗透到经济社会的各个环节,为构建清洁低碳、安全高效的能源体系提供核心支撑。

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。