可再生能源有哪几种类型?全球近十年数据分析汇总

可再生能源有哪几种类型?全球近十年数据分析汇总

可再生能源时代

对气候变化的认识正在许多方面塑造着全球经济的未来。

政府正在计划如何减少排放,投资者正在审查公司的环境表现,消费者也开始意识到他们的碳足迹。但不考虑利益相关者,能源生产和化石燃料消费是排放的最大贡献者之一。

所以,可再生能源从来没有像今天这样受到重视。

五种可再生能源

可再生能源技术利用来自地核的太阳能、风能和热能,然后将其转化为可用的能源形式,如热能、电能和燃料。

本文的信息图使用了来自Lazard、Ember和其他来源的数据,概述了你需要了解的关于五种主要可再生能源类型的所有信息:

编者按:我们这里不包括核能,因为虽然它通常被定义为可持续能源,但在技术上它不是可再生能源(即铀的量是有限的)。

虽然水电经常被忽视,但它是最大的可再生能源,其次是风能,然后是太阳能。

到2021年,这五种主要来源加起来将占全球发电量的28%左右,其中风能和太阳能将首次共同突破10%的份额关口。

能源平准化成本用于衡量一个新的公用事业工厂的生命周期成本除以总发电量。太阳能和风力发电的LCOE几乎是煤炭的五分之一(167美元/兆瓦时),这意味着在更长的时间范围内,新建太阳能和风力发电厂的建设和运营成本要比新建燃煤发电厂便宜得多。

考虑到这一点,这里仔细研究了五种可再生能源及其工作原理。

1.风

风力涡轮机使用安装在陆地和海洋上的大型转子叶片来捕获风产生的动能。

当风流过叶片时,叶片一侧的气压会降低,从而用一种叫做升力的力把它拉下来。两侧的气压差导致叶片旋转,从而带动转子旋转。

转子连接到涡轮发电机,涡轮发电机旋转以将风的动能转换成电能。

2.太阳能(光伏)

太阳能技术捕获来自太阳的光或电磁辐射,并将其转化为电能。

光伏(PV)太阳能电池包括一个半导体晶片,其一侧为正电极,另一侧为负电极,从而形成电场。当光线照射到电池上时,半导体吸收阳光并以电子的形式转移能量。这些电子被电场以电流的形式捕获。

太阳能系统的发电能力取决于半导体材料,以及热、污垢、阴影等环境条件。

3.地热的

地热能直接来自地核——地核的热量使地下水库沸腾,这就是所谓的地热资源。

地热发电厂通常使用井从地热资源中提取热水,并将其转化为蒸汽供涡轮发电机使用。然后提取的水和蒸汽可以重新注入,成为可再生能源。

4.水力发电

类似于风力涡轮机,水力发电厂通过使用涡轮发电机将流水的动能转化为电能。

水力发电厂通常位于水体附近,并使用大坝等导流结构来改变水流。发电靠的是流水的体积和高度或者是水头的变化。

更大的水量和更高的水头产生更多的能量和电力,反之亦然。

5.生物量

自从我们的祖先学会如何生火以来,人类可能已经使用来自生物质或生物能的能量来取暖。

生物质——木材、干树叶和农业废弃物等有机材料——通常会被焚烧,但被认为是可再生的,因为它可以再生或补充。在锅炉中燃烧生物质将产生高压蒸汽,高压蒸汽将旋转涡轮发电机来发电。

生物质还被转化成用于运输的液体或气体燃料。然而,生物质的排放量随着燃烧的材料而变化,并且通常高于其他清洁来源。

可再生能源何时会接管?

尽管最近可再生能源有所增长,但化石燃料仍然主导着全球能源结构。

大多数国家都处于能源转型的早期阶段,只有少数国家的大部分电力来自清洁能源。但与最近创纪录的一年相比,未来十年的增长可能更大。

IEA预测,到2026年,全球可再生能源发电量将比2020年水平增长60%,达到4800吉瓦以上——相当于目前化石燃料和核能的总发电量。因此,无论可再生能源何时接管,很明显,全球能源经济将继续变化。

2022年4月,国际可再生能源机构(IRENA)发布了2022年版可再生能源统计报告《可再生能源容量统计2022》,展示了过去10年全球可再生能源的发展状况。

IRENA数据显示,截至2021年底,全球可再生能源装机容量约为3,064 GW,占全球发电总装机容量的38%。2021年,全球新增可再生能源装机约257 GW,同比增长9.1%,占当年发电装机的81%。

2021年,风电和太阳能发电装机容量将占全球可再生能源装机容量的近90%。2021年,全球太阳能发电装机容量约为133 GW,占当年全球可再生能源装机容量的51.7%;风力发电装机容量增加约93 GW,占比约36%。

从区域来看,亚洲和欧洲在可再生能源发展方面处于世界领先地位,其可再生能源装机容量占全球可再生能源总装机容量的近70%。东盟可再生能源装机容量近10年增长了1.3倍,2021年总装机容量将达到97 GW,占全球可再生能源总装机容量的3.2%。与东盟相比,中东地区可再生能源装机规模较小,2021年总容量约为24 GW,占全球可再生能源装机的0.8%;发展速度缓慢,最近10年增长了76%。

全世界

2012年至2021年,全球可再生能源装机容量约为1,620 GW,10年间翻了一番多,年均增速约为8.7%。2020年增速最高,达到10.4%。

从可再生能源类型来看,近10年来,全球水电稳步增长,太阳能发电发展迅速。从2012年到2021年,太阳能发电装机容量增长了7倍,同期风力发电增长了2倍。2021年,全球可再生能源装机容量增加约257 GW,其中太阳能发电增加约133 GW,约占51.7%,风电增加约93 GW,约占36%。2021年,风能和太阳能发电装机容量占全球可再生能源总装机容量的一半以上。

从区域来看,亚洲和欧洲在可再生能源发展方面处于世界领先地位,其装机容量占全球总容量的近70%。亚洲水电、风能、太阳能、生物质能装机容量均居世界第一,占比分别为43.7%、46.7%、57.2%、39.7%。

东盟(东南亚国家联盟)

过去十年,东盟可再生能源发展迅速。2012-2021年新增装机约54.7 GW,10年增长1.3倍,年均增速约10.3%。2021年,东盟可再生能源装机容量约97 GW,占亚洲可再生能源总装机容量的6.6%,占全球总容量的3.2%。

从类型上看,水电一直是东盟最大的可再生能源。近10年来,其装机容量不断增加,在东盟全部可再生能源中的比重逐渐下降,从2012年的81.2%下降到2021年的56.7%。2018年后太阳能发电发展迅速。2020年,装机容量将比上年增长一倍,增长率为120%,是最近10年来最大的增长率。

从国别来看,2021年可再生能源装机容量排名前三的东盟国家分别是越南、泰国和印度尼西亚,在东盟分别占44.2%、12.29%和11.54%。文莱、新加坡、柬埔寨规模较小,占东盟不到3%。

总的来说,水电在很多东盟国家占有很大比重。2021年,越南、马来西亚、印度尼西亚、老挝、缅甸、柬埔寨等国水电装机容量占当年可再生能源总装机容量的一半以上。各国都发展了太阳能发电,除文莱外的9个国家都在一定程度上发展了生物质发电。

不同国家的自然环境、经济发展和政策条件不同,可再生能源也呈现出不同的发展态势。越南大力发展太阳能发电。2021年,太阳能发电装机容量约占该国可再生能源总装机的39%,占当年东盟太阳能总装机的69%。泰国四大可再生能源发展相对均衡,生物质发电装机容量占据首位。根据IRENA的数据,文莱唯一的可再生能源是太阳能发电,2021年装机容量为5mw;目前还没有老挝和马来西亚的风电数据。

中东

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