再生能源—它屬於二十世紀
英國石油公司世界能源統計回顧網站顯示，到2030年，全球能源消耗將比目前水準高出約三分之一。 因此，已開發國家的願望是透過再生能源（RES）綠色技術來滿足日益增長的需求。
1.離岸風電場
在波蘭，到 2020 年，19% 的能源應來自此類來源。 在目前的情況下，這並不是廉價能源，因此它的發展主要得益於國家的財政支持。
根據再生能源研究所 2013 年的分析，生產 1 MWh 的成本 再生能源 根據來源的不同，金額從 200 茲羅提到 1500 茲羅提不等。
相較之下，1 年 2012 兆瓦時電力的批發價格約為 200 茲羅提。 這些研究中最便宜的選擇是從多燃料燃燒廠獲取能量，即混合燃燒和垃圾掩埋氣。 最昂貴的能源是從水和溫泉水中獲得的。
最知名和最明顯的可再生能源形式，即風力渦輪機 (1) 和太陽能電池板 (2)，價格更昂貴。 然而，從長遠來看，煤炭和核能等能源的價格將不可避免地上漲。 各種研究（例如，RWE 集團於 2012 年進行的一項研究）表明，「保守」和「民族」類別，例如 能源 從長遠來看，它會變得更加昂貴（3）。
這將使再生能源不僅成為環境能源，而且成為經濟能源的替代能源。 有時人們會忘記，化石燃料也受到政府的大力補貼，其價格通常沒有考慮到它們對環境的負面影響。
太陽能-水-風雞尾酒
2009 年，馬克·雅各布森(Mark Jacobson) 教授（史丹佛大學）和馬克·德魯奇(Mark DeLucchi)（加州大學戴維斯分校）教授在《科學美國人》雜誌上發表文章，認為到2030 年，整個世界可能會轉向 再生能源。 2013年春天，他們對美國紐約州重複了計算。
在他們看來，他可能很快就會徹底放棄化石燃料。 這 再生資源 您可以獲得運輸、工業和人口所需的能源。 能量將來自所謂的 WWS 混合物（風、水、太陽——風、水、太陽）。
多達 40% 的能源將來自離岸風電場，其中需要部署近 4 個風電場。 在陸地上，您將需要 10 人以上。 渦輪機將提供另外 10% 的能量。 接下來的 XNUMX% 將來自近 XNUMX 個採用輻射集中技術的太陽能發電場。
傳統光電發電裝置將相互增加 10%。 另外 18% 將來自家庭、公共建築和公司總部的太陽能裝置。 缺失的能源將由地熱發電廠、水力發電廠、潮汐發電機和所有其他再生能源來補充。
科學家計算出，透過使用基於 再生能源 由於此類系統效率更高，全州範圍內的能源需求將下降約 37%，能源價格也將趨於穩定。
由於所有能源都將在該州生產，因此創造的就業機會將多於失去的就業機會。 此外，據估計，每年約有4人因空氣污染減少而死亡。 人口減少，污染成本每年將減少 33 億美元。
3. 2050 年之前的能源價格 – RWE 研究
這意味著全部投資將在大約 17 年內得到回報。 這可能會更快，因為國家可以出售部分能源。 紐約州官員是否也對這些估計持樂觀態度？ 我認為有點是，有點不是。
畢竟，他們不會「放棄」一切來使提案成為現實，但他們無疑也投資於生產技術 再生能源。 前紐約市長邁克爾·布隆伯格幾個月前宣布，世界上最大的垃圾掩埋場——史泰登島的弗萊什基爾斯公園將被改造成最大的太陽能發電廠之一。
紐約的垃圾分解後將產生 10 兆瓦的能源。 Freshkills 的其餘地區（即近 600 公頃）將變成公園性質的綠地。
可更新的規則在哪裡？
許多國家已經在邁向綠色未來方面取得了長足進展。 斯堪的納維亞國家從能源中獲取能源的比例早已超過了50%的門檻 再生資源。 根據國際環境組織WWF 2014年秋季發布的數據，蘇格蘭風力渦輪機生產的能源已經超過了所有蘇格蘭家庭的需求。
這些數字顯示，2014 年 126 月，蘇格蘭風力渦輪機產生的電力滿足當地家庭需求的 40%。 總體而言，該地區 XNUMX% 的能源來自再生能源。
Ze 再生資源 西班牙一半以上的能源來自。 這一半一半來自水源。 西班牙能源的五分之一來自風力發電場。 墨西哥城市拉巴斯則擁有一座容量為 39 兆瓦的 Aura Solar I 太陽能發電廠。
此外，第二個容量為 30 兆瓦的 Groupotec I 農場的安裝已接近完成，因此該市很快就能完全獲得再生能源的供應。 德國是多年來持續實施增加再生能源比例政策的國家的一個例子。
根據 Agora Energiewende 的數據，2014 年再生能源佔該國供應的 25,8%。 到 2020 年，德國應從這些來源獲得 40% 以上的資金。 德國的能源轉型不僅僅是放棄核能和煤炭能源而轉向 再生能源 在能源領域。
不應忘記，德國也是創造「被動式房屋」解決方案的領導者，而這種房屋基本上不需要供暖系統。 德國總理梅克爾 (Angela Merkel) 最近表示：“我們的目標是到 2050 年德國 80% 的電力來自可再生能源，這一目標仍然有效。”
新的太陽能板
實驗室一直在努力提高效率 再生能源 – 例如，光伏電池。 將我們恆星的光能轉化為電能的太陽能電池的效率接近 50%。
4. 與麻省理工學院合作，利用泡沫上的石墨烯將太陽能轉化為蒸汽
然而，目前市場上的系統效率不超過 20%。 最先進的光伏板，轉換效率如此之高 太陽光譜能量 - 從紅外線，到可見光範圍，再到紫外線 - 它們實際上不是由一個而是四個細胞組成。
半導體層彼此堆疊。 他們每個人都負責從頻譜中獲取不同範圍的波。 該技術縮寫為CPV（聚光光伏），先前已在太空進行測試。
例如，去年，麻省理工學院 (MIT) 的工程師發明了一種由放置在碳泡沫上的石墨片組成的材料 (4)。 將其放入水中並在太陽光線照射下形成水蒸氣，將高達 85% 的太陽輻射能轉化為水蒸氣。
這種新材料的工作原理非常簡單——其上部的多孔石墨具有出色的吸收和吸收能力。 儲存太陽能底部有碳層，部分充滿氣泡（使材料可以漂浮在水面上），防止熱能洩漏到水中。
5. 向日葵田上的光伏天線
先前的蒸汽太陽能解決方案必須將太陽光線集中一千倍才能發揮作用。
麻省理工學院的新解決方案只需要十倍的濃度，使得整個裝置相對便宜。
或嘗試將衛星天線與向日葵結合在一項技術中？ 總部位於比亞斯克的瑞士公司 Airlight Energy 的工程師希望證明這是可能的。
他們開發了配備太陽能電池陣列的 5 公尺長板，類似於衛星電視天線或電波望遠鏡，可以像向日葵一樣追蹤太陽光線。
它們應該是特殊的能量採集器，不僅為光伏電池提供電力，還提供熱量、清潔水，甚至在使用熱泵後為冰箱提供動力。
散佈在其表面的鏡子傳輸入射的太陽輻射並將其聚焦在面板上，甚至高達兩倍。 六個操作面板均配備 2 個光伏晶片，由流經微通道的水冷卻。
透過集中能量，光伏組件的效率提高了四倍。 配備海水淡化裝置後，該裝置每天可利用熱水生產 2500 公升淡水。
在偏遠地區，可以安裝水過濾設備來取代海水淡化廠。 整個10公尺花天線結構可以折疊，方便用小卡車運送。 新想法 利用太陽能 在欠發達地區，它是 Solarkiosk (6)。
這種類型的裝置配備了具有 Wi-Fi 網路的路由器，每天可為 200 多部手機充電，或為可以存放基本藥物等的迷你冰箱供電。 已有數十個此類資訊亭投入使用。 他們主要在衣索比亞、波札那和肯亞開展業務。
7. Pertamina摩天大樓項目
充滿活力的建築
計劃在印尼首都雅加達建造的 99 層 Pertamina 摩天大樓 (7) 必須生產與其消耗的能源一樣多的能源。 這是世界上第一座這種規模的建築。 建築物的結構與位置密切相關——它只允許必要的太陽輻射進入內部，從而儲存其餘的太陽能。
8.巴塞隆納的綠牆
截斷的塔樓充當隧道使用 風能。 設施的每一側都安裝了光伏板，可以在一年中的任何時間全天生產能源。
該建築將擁有一個綜合地熱發電廠，以補充太陽能和風能。
同時，德國耶拿大學的研究人員準備了一個建築「智慧外牆」計畫。 只需按一下按鈕即可調整透光率。 它們不僅配備了光伏電池，還可以種植藻類來生產生質燃料。
「大面積液壓窗戶」（LaWin）計畫是由歐洲基金在「地平線2020」計畫下所支持的。在巴塞隆納拉瓦爾劇院外牆上萌芽的現代綠色技術奇蹟與上述概念有些關聯（8） 。
Urbanarbolismo 設計的垂直花園是完全獨立的。 這些植物由灌溉系統灌溉，該系統的泵浦由產生的能量提供動力 光電板 與系統整合。
反過來，水來自降水。 雨水經由排水溝流入儲水箱，然後由水泵泵送，唯一的能源來源是太陽能板。 無需外接電源。
智慧型系統根據植物的需要澆水。 越來越多的此類結構以更大的規模出現。 台灣高雄的太陽能國家體育場就是一個例子 (9)。
它由日本建築師伊東豐雄 (Toyo Ito) 設計，於 2009 年投入使用，覆蓋著 8844 個光伏電池，每年可產生高達 1,14 吉瓦時的能源，可滿足該地區 80% 的需求。
9. 台灣太陽體育場
熔鹽會產生能量嗎？
儲能 以熔鹽的形式存在尚不清楚。 該技術用於大型太陽能發電廠，例如最近在莫哈韋沙漠啟用的伊凡帕發電廠。 根據來自加州的仍不知名的 Halotechnics 公司介紹，這項技術前景廣闊，可以擴展到所有能源，尤其是可再生能源，當然，在能源短缺時儲存剩餘能源是一個關鍵問題。
公司代表聲稱，以這種方式儲存能量的成本是電池或各種大型電池的一半。 在成本方面，它可以與抽水蓄能係統競爭，眾所周知，抽水蓄能係統只能在有利的現場條件下使用。 然而，這項技術也有其缺點。
例如，儲存在熔鹽中的能量只有 70% 可以重新用作電力（90% 是電池）。 Halotechnics 目前正在研究這些系統的效率，其中包括使用熱泵和各種鹽混合物等。
10.儲能熔鹽罐
該示範工廠在美國新墨西哥州阿伯克基的桑迪亞國家實驗室投入使用。 儲能 使用熔鹽。 它專門設計用於與 CLFR 技術配合使用，該技術使用儲存太陽能的鏡子來加熱噴霧液體。
這是罐子裡的熔鹽。 該系統從冷罐 (290°C) 中取出鹽，利用鏡子的熱量將液體加熱到 550°C，然後將其轉移到下一個罐 (10)。 當需要時，高溫熔鹽透過熱交換器產生蒸汽用於發電。
最後，熔鹽返回冷罐，並在閉環中重複此過程。 對比研究表明，使用熔鹽作為工作流體可以在高溫下運行，減少了儲存所需的鹽量，並且無需系統中的兩組熱交換器，降低了系統成本和複雜性。
提供的解決方案 儲能 在較小的規模上，可以在屋頂上安裝帶有太陽能集熱器的石蠟電池。 這是巴斯克地區西班牙大學（Universidad del Pais Vasco/Euskal Herriko Uniberstitatea）開發的技術。
它是為普通家庭使用而設計的。 裝置的主要部分由浸入石蠟的鋁板製成。 水被用作能量傳遞介質而不是儲存介質。 這項任務屬於石蠟，它帶走鋁板的加熱熱量，並在 60°C 的溫度下熔化。
在本發明中，透過冷卻蠟來釋放電能，從而將熱量傳遞到薄面板。 科學家們正在努力透過用另一種材料（例如脂肪酸）代替石蠟來進一步提高該過程的效率。
能量是透過相變過程產生的。 裝置可根據建築物的施工要求採取不同的形狀。 您甚至可以建造所謂的天花板。
新理念、新方式
荷蘭公司 Kaal Masten 開發的路燈可以安裝在任何地方，甚至是非電氣化區域。 他們不需要電網來運作。 它們只能靠太陽能電池板發光。
這些燈塔的柱子上覆蓋著太陽能板。 設計師聲稱，它們在白天可以積累大量能量，然後整夜發光。 即使是多雲的天氣也不會關閉它們。 其中包括一組令人印象深刻的電池 節能燈 發光二極體。
這種光模型的名字是「Spirit」（11），每隔幾年就需要更換一次。 有趣的是，從環境角度來看，這些電池很容易處理。
與此同時，以色列正在種植太陽能樹。 如果不是因為這些植物沒有葉子，而是有接收能量的太陽能電池板，然後用太陽能電池板為行動裝置充電、冷卻水和廣播 Wi-Fi 訊號，那麼這並沒有什麼特別之處。
設計名為 eTree (12)，由一個有分支的金屬「樹幹」組成，在樹枝上 太陽能板。 在他們的幫助下獲得的能量儲存在本地，並可以透過 USB 連接埠「轉移」到智慧型手機或平板電腦的電池中。
12.E-tree樹
它也將用於為動物甚至人類生產水源。 晚上也應該用樹當燈籠。
它們可以配備資訊液晶顯示器。 這種類型的第一座建築出現在 Zichron Yaakov 市附近的 Hanadiv 公園。
七面板版本可產生 1,4 千瓦的功率，足以為 35 台普通筆記型電腦供電。 同時，再生能源的潛力仍在新的地方被發現，例如河流流入大海與鹹水交匯的地方。
麻省理工學院 (MIT) 的一群科學家決定研究不同鹽度水混合環境中的逆滲透現象。 這些中心的邊界處存在壓力差。 當水穿過這個邊界時，它會加速，這是重要的能量來源。
波士頓一所大學的科學家並沒有在實踐中測試這個現象。 他們計算出，這座城市的水流入大海，可以產生足夠的能源來滿足當地人口的需求。 廢水處理廠.
