替代能源簡介
替代能源(alternative energy)指的是所有能夠代替化石燃料的能源資源。
替代能源的構成以及有關能源使用的諸多爭議發生了很大變化。如今,伴隨著可選擇能源的增加以及能源使用目的的多樣性,人們在是否將一種能源劃分為替代能源上產生了很大分歧。
但總體來說,現在所說的替代能源是指在生產或回收過程中,不會像化石燃料產生不良後果的能源。這些不良後果尤其指會造成全球暖化的一個重要原因—高二氧化碳(溫室氣體)排放。
可再生能源與不可再生能源的競爭
可再生能源是指來自自然資源, 例如太陽光、風、雨、潮汐、地熱等自然資源,這些資源有可再生性(可以自動再生)。可再生能源與化石燃料釋放能量的過程有著一些本質上的區別。
石油、煤炭或者天然氣燃料的生產是一項複雜艱難的過程, 需要大量的複雜設備和一系列的化學和物理反應;但相比之下,替代能源的生產只需要一些基礎設備和簡單的自然反應就可以實現。木材作為可再生能力最強,分布最廣泛的替代能源, 燃燒時所產生的碳與自然降解時釋放的碳是等量的。
替代能源在交通運輸方面的應用
2008年,由於油價持續攀升,導致當年美國每加侖普通無鉛汽油的平均價格曾一度超過了4美元,因此一些公司一直致力於為顧客開發出更多種更高效的替代燃料車。結果,一些小公司迅速加大對完全採用不同方式驅動汽車的研究開發。混合動力和電動汽車如今已經進入商業化階段,所占市場份額正在逐步擴大,也越來越得到民眾的認可。
例如,日產美國首次批量生產了電動汽車「日產聆風」,一款可充電混合動力車—「雪佛蘭沃藍達」也已經被研發出來,該車使用電動馬達驅動,配有一個小型四汽缸引擎來產生額外的電能。
讓替代能源成為主流
要想讓替代能源成為主導能源就必須解決幾個關鍵問題:首先,要提高人們對替代能源運作的理解,以及替代能源有哪些好處;然後,相關係統元件的可用性需要提高;最後,投資回收周期應該被縮短。
舉例來說,電動載具(EV)和插電式混合動力汽車(PHEV)的數量在不斷增加。這些交通工具需要依賴諸如「智慧電網」這樣的高效充電設施來讓電力成為未來交通工具的主導能源。
歷年發電量占比
104年台電系統發購電量為2,191億度,其中火力發電量占比達78.4%,其中燃煤35.7%、燃油4.7%、燃氣35.1%、汽電共生2.9% (不含垃圾及沼氣),再生能源占比為4.2% (含水力及汽電共生中之垃圾及沼氣),抽蓄水力1.4%,核能為16.0%。
替代能源相關研究
在學術界、政府和商業部門中,許多組織都在替代能源領域進行大規模尖端研究。這些研究涵蓋了替代能源領域的幾個主要部門,大部分研究都旨在提高能源效率和增加能源產量。
近年來,許多政府資助的研究機構已經將替代能源作為研究重點。其中成就最突出的兩個研究機構就是桑迪亞國家實驗室和國家可再生能源實驗室(NREL),兩者都由美國能源部出資建立,還有多家公司為其提供資金支持。桑迪亞國家實驗室的總預算為24億美元,而國家可再生能源實驗室(NREL)則有3.75億美元的預算。