- 發布於 2023年8月18日
- 最後修改 2023年12月14日
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可再生能源技術指南
如何利用可再生能源建設綠色能源未來。
Published December 2021. Last Updated January 2022
甚麼是可再生能源？
可再生能源技術指南
在一個可持續解決方案比以往更重要的時代，迫切需要轉向更清潔的能源替代方案。可再生能源作為一種可行的解決方案站在前沿，已經在世界上許多國家扮演著重要角色。
在我們的可再生能源指南中，您可以了解什麼是可再生能源，常見的可再生能源類型，以及其中的一些獨特機遇和挑戰。
甚麼是可再生能源？
可再生能源來自不斷補充的過程或來源。其中包括太陽能、風能、地熱能和水力發電等。可再生資源在長期來看幾乎是取之不盡的，但在單位時間內所產生的能量是有限的。
儘管存在重大差異，但這些來源通常被認為是綠色或清潔能源。可再生能源 是可回收利用的，並且幾乎可以持續地生成。，清潔能源之所以得名，是因為它們不會釋放出像二氧化碳等污染物到大氣中，而綠色能源則來源於自然資源。
然而，並非所有類型的可再生能源都是完全綠色或清潔的。例如，水力發電廠儘管可回收利用，但可能導致森林砍伐和破壞自然棲息地。
可再生能源的種類
每種可再生能源都有其優點和缺點。它們將取決於位置、一年中的時間和使用要求等因素。 這裡我們重點關注主要的可再生能源：
1. 太陽能
太陽能在滿足我們的能源需求方面具有巨大的潛力，是最常見的可再生能源之一。然而，挑戰始終圍繞著能源存儲和利用。
太陽能是透過太陽能電池或光伏（PV）電池產生的能源，目前被用於為建築物和水供暖，以及為我們的設備提供電力。這些太陽能光伏電池通常由矽製成，旨在將陽光轉化為電能，從而產生電力。
屋頂太陽能電池板能夠提供家庭電力，而社區合作項目和太陽能發電場則旨在實現大規模發電。
此外，太陽能發電系統屬於是清潔能源，因為它們不會產生污染物或溫室氣體。只要面板以負責任的方式製造並正確放置，它們也可以被視為綠色能源，因為它們不會對環境產生負面影響。
然而，太陽能的利用和儲存並非沒有挑戰。例如，太陽能完全依賴陽光，而陽光由於季節變化、夜晚和多雲天氣等原因可能無法始終可用。在開發負擔得起的大規模太陽能儲存技術和系統方面也存在挑戰。
2. 水力發電
儘管風力發電正在迅速普及，但水力發電仍然這是目前最受歡迎的可再生資源之一。
水力發電系統的工作原理與風力發電類似。它們利用河流中快速流動的水來驅動渦輪葉片，從而產生能量。 水流通過水力發電廠中的管道或壩門導管，推動渦輪機的葉片，而渦輪機則連接到發電機以產生電力。
傳統的水力發電廠包括一座水壩，將河流的水流重新導向到移動水系統中，水流的動力對渦輪機產生壓力。旋轉的渦輪機連接到電力發電機，將機械能轉換為電能。
水力發電廠是一種可再生能源技術，但不一定是綠色能源。根據建設方式，水力發電廠可能對微氣候、周圍環境和動物族群產生不利影響。然而，如果管理得當，40兆瓦以下的小型水力發電廠不會對周圍環境產生重大影響。
3. 風力發電
風力發電是第三種常見的可再生能源。風能與傳統風車的運作方式相同，利用風力來帶動風葉旋轉。渦輪機驅動發電機，進而產生電力。
白天，陸地上的空氣比水上的空氣升溫得更快。當陸地上的暖空氣膨脹並上升時，較冷且密度較大的空氣就會湧來取代它的位置。 這會產生風。 到了晚上，情況則相反，因為陸地上的空氣比水上冷卻得更快。
同樣，在地球周圍的高層大氣中，由於赤道附近的地球比北極和南極附近的地球溫暖，所以產生了風。由於這種循環，風被認為是可用於發電的可再生資源。
陸上風力發電機 必須安裝在風力較大的地方，通常位於開闊的平原、山丘或沿海地區，具有良好的風力條件。它們具有較低的安裝成本且更易於接近，但受到氣候條件（如潮濕和惡劣天氣）的影響。
海上風力發電場位於淺水區或深水區，如沿海地區。它們不會過於侵入且能利用海上較高的風速，從而增加能源產量。然而，它們的成本較高並需要專業的基礎設施。
風力發電是清潔能源，但不一定是綠色能源。這是因為風車的製造和安裝過程可能對野生動物造成潛在影響並產生噪音污染。
可再生能源的優點和缺點
可再生能源在很長的時間內不會耗盡，至少在數百萬年內如此。它們為非可再生資源（如化石燃料）提供了可行的替代方案。許多可再生能源也環保且不會產生二氧化碳。所有類型的可再生能源技術都有優點和缺點，通常與供應有關，這意味著最佳解決方案通常是將不同類型結合起來。
以下是可再生資源的一些主要優點和缺點：
可再生能源的優點
可再生能源提供了許多優勢，第一個優勢是來自自然界的即時可用能源。可再生能源在太陽能和風能等形式下，大多數屬乾淨和綠色能源。
此外，隨著可再生能源行業的增長，與替代能源的發展和安裝先進基礎設施相關的就業機會激增。可再生能源技術的研究也創造了許多就業機會。
可再生能源還在全球範圍內提供改善能源供應的機會，並且還可能降低公用事業費用。一般而言，可再生能源有潛力將電力部門的排放量減少約80%。
可再生能源的缺點
儘管可再生能源有許多優點，但也存在一些挑戰。
首先，由於天氣、氣候和季節變化，可再生能源不能始終可靠。太陽能在夜間或多雲天氣下無法發電，而風力發電則在風靜的日子可能無法產生足夠的能量。這種不穩定性是化石燃料（如天然氣）在許多國家仍被使用的原因之一。
一些可再生資源，如生物質和水力發電，並不具有這些問題。然而，它們在環境影響方面仍存在問題，例如燃燒生物質以生產生物燃料，或者興建水力發電廠以利用能源時的影響。
最後，可再生能源設施可能對社區產生負面影響。例如，許多太陽能和風能場站在風大的平原和山區地區並不受當地居民歡迎，因為安裝過程會產生噪音污染，破壞視野，並干擾他們的日常生活。
然而，為了應對這些挑戰，許多公司和能源供應商已開始結合多種可再生能源來源。這樣可以建立一個更強大和靈活的供應系統，以彌補單一能源來源產能不足的情況。
能源供應商在建設發電廠時也更加關注其可能產生的影響，選擇更可持續的材料、更好的可再生能源技術，並限制在安裝過程中對野生動植物和人類社區自然環境的干擾。
總結 - 如何充分利用可再生能源
可再生能源可以在減少溫室氣體排放和應對氣候變化方面發揮重要作用。它還可以幫助減少進口能源和使用化石燃料的需求，而化石燃料是目前二氧化碳排放的主要來源。
使用可再生能源存在著優點和缺點，必須加以考慮。然而，整體而言，它們對環境和使用者往往產生積極影響，可再生能源有望成為未來能源供應的重要組成部分，與核能等其他清潔能源一起。
向更綠色的發電未來轉型也推動了可再生能源行業（如太陽能和風能）的就業機會增加。
即使可再生能源的主要問題與供應有關，只要供應可靠且燃料多樣化，可再生能源就可以滿足我們未來幾年的能源需求。
