未来的科技-能源

亚历克斯 亚历克斯2020年10月22日遵循
未来的科技-能源

今天,我们无法想象一个没有路灯的世界,一个我们不得不超过一天不给智能手机充电的世界,一个像往墙上插一根导线这样简单的事情都不存在的世界。所以这一次,我将带你踏上能量是如何产生、消耗、感知和评估的旅程。你会学到思考能源的新方法。我们面前的巨大挑战,如果我们作为一个物种的需求继续增加的话。

我们首先要了解当今能源的使用方式以及我们需要多少能源。

理解能源使用语言

首先,我们需要就衡量能源的共同语言达成一致,因为我们生活在一个由石油及其许多兄弟姐妹(如天然气、石油和汽油)主导的世界。当然,我们也用这种方法来测量能量。TOE或TOE代表吨石油当量。它被定义为燃烧一吨原油所产生的能量。听起来又脏又臭。这相当于11630千瓦时,大致相当于美国一个普通现代家庭一年的用电量。

但因为我们谈论的是全球能源的使用和消耗,所以我们谈论的是超级TOE。有时甚至也使用Giga TOE。这就是我们当前消费的贪婪程度?

在1820年进行一次快速的时间旅行,那里的火车超级现代。未来的科技-能源全世界的消费量大约是478兆脚趾头,整个世界的消费量是巨大的脚趾头。直到1900年,这个数字才翻了一番,但后来我们真的开始吞噬朱尔斯、瓦茨和脚趾。

到20世纪50年代,我们已经达到了2500兆toe,相当于今天的250万美国家庭。从那时起,从1950年到今天,大约70年后,我们的消费增长了6.5倍。到目前为止,其中大部分是通过燃烧煤炭、石油和天然气。

但是世界人口也急剧增长。是的。但与这个数字相去甚远的是,自1950年以来,人均能源消耗增加了一倍多。

今天的能源生产

如果不知道是什么在产生能量,我们就不能谈论使用能量。现在你可能已经猜到了,你知道,世界依赖于古生物的汁液,石油,但我们也沉迷于煤,大量的煤。这两种形式的燃料在人类静脉中提供能量的问题是二氧化碳。未来的科技-能源

二氧化碳是一种温室气体,这意味着它是一种在热红外范围内吸收和释放辐射能的气体。地球需要温室气体来维持所有物种生存所需的温度。但我们排放了太多的二氧化碳,导致气温正在显著上升。

据估计,到2036年,气温上升2摄氏度可能意味着生态系统的多样性和人类栖息地将发生不可逆转的变化。

改变我们能量的催化剂

什么是人类的催化剂,改变我们所知道的能量?我们从地下挖、钻、挖出来的东西的数量是灾难性的。因此,污染和破坏自然栖息地是不好的,但让我们花一分钟,假设我们可以在不杀死自然母亲的情况下生产所有的能源。

目前世界上的能源网络在许多地方几乎无法满足当前的需求。正如我们之前所了解到的,在能源使用方面,我们并没有放慢速度。电力使用领域的专家。预测我们将使用更多的电力来冷却房屋和建筑物,因为气候变化使我们的星球更热。所以我们目前的电网根本无法应付。

所以在未来的10年里,估计需要3000亿美元和10亿美元来维持全球电网的正常运行。作为一种文明,我们知道我们需要改变我们的生活方式,但如何改变呢?

核能源

核能不等于放射性,仅仅因为你使用核能并不意味着你会突然长出第二次辐射或长出腮。但是核能作为一种能源有哪些优点和缺点呢?真的,温室气体排放量很低。几乎没有。

核能在燃料与动力输出比方面高得令人难以置信。以相对少量的铀就可以用来为一座1000兆瓦的发电厂提供燃料,为一座大约50万人口的城市提供足够的电力。核能最重要的好处很可能是它不依赖化石燃料。

核能为经济提供了大量的好处。由于新核电站能带来大量的就业机会和繁荣,当地社区往往支持核能。一座新核电站能创造400到700个永久工作岗位,更不用说在建设期间还能创造数千个其他工作岗位。当然,核能也有缺点。它并不完美,对吧?大多数人所知道的不喜欢的问题,也是反对核能的主要原因,放射性废物。虽然我们喜欢在黑暗中发光的饮料。

一个典型的核电站每年产生大约20公吨使用过的核燃料。所以有相当多的水,你不能把它冲下厕所。它必须小心地处理和存放,这需要很多钱,并需要大量的专业设计的存储空间。然后是原子结合产生热量的第二大缺点。未来的科技-能源融化的核电站相当于方圆30公里内几十年无人居住的土地。因此,尽管重大事故实际上极其罕见,但历史不容忽视。当它们真的发生时,这是一个大问题。一座新的核电站也需要5到10年的时间,耗资数十亿美元,而且核能是不可再生的。铀不需要开采合成,然后激活来产生能量。这是非常昂贵的。

可再生能源

谈到未来的能源,我们不能不提到可再生能源。这些是我们可以在不耗尽的情况下收获的能源。它包括太阳能、海浪、风能、地热能、蝴蝶翅膀的拍打、生物燃料、潮汐能、光伏、水力发电、意志力和反物质。所以每当我们听到未来的能量,其中一个就会被提及,我不会一一讲,但让我们看看最有可能被未来证明的,我们在银河系的小spec。让我们从太阳能开始。

太阳能,太阳是地球上最丰富的能源。未来的科技-能源你知道,我们仅仅一小时接收到的阳光就足够为整个世界提供一年的能量。因此,尽管地球持续接收约173兆瓦的能量,但我们只能利用0.00001,也就是这个巨大数量的4个零。我们获得的太阳能大约是我们在地球上实际使用的太阳能的1万倍。此外,世界上大约有10亿人生活在没有电力供应的地区。未来的科技-能源

独立的太阳能系统可以安装在这些地区,你知道,可以改善很多人的生活。所以目前太阳能的采用率并不高。2015年,只有7%的能源来自太阳能和风能。实际上,太阳能是没有数字的。说到风能,我们2018年的发电量为6千兆瓦,足以满足全球6%的需求。很好。据估计,到2050年,全球超过20%的电力来自风力涡轮机。

第三,可再生能源是水力。尤其是利用中国巨大的三峡大坝。未来的科技-能源181米长2.3公里,宽115米。它可以产生2250兆瓦的电力,足以供应全国3%的电力。它比胡佛大坝大20倍。这是工程学上的奇迹。是的,它是可再生的,但我们不要被它的完美所愚弄。为了建造三峡大坝,130万人不得不重新安置,整个山谷都被淹没了。

能源大数据

大数据是公用事业公司解决关键业务问题的关键因素。它可以将智能电表和智能电网项目的信息转化为有意义的运营见解和对客户行为的理解。这包括预测性维护、电力、质量优化、曲速、生成时间计划和需求响应分析等。

因此,为了平衡这个系统,供应商需要能够调用分布式能源来提供灵活的发电或需求。这一切都是由大数据和机器学习算法得出的。成百上千,甚至上万的分布式能源资源(ddr)的聚合、优化和调度,在数据和分析方面带来了重大机遇,也带来了一系列挑战。但是如何管理大量的数据呢?一旦你这样做了,你如何以有意义的方式使用它?大数据管理是关于可扩展性和基于这些数据做出更好的决策,还有什么比利用来自AWS、Azure和谷歌cloud的云计算服务更好的方法呢?这些云计算服务都可以很好地处理海量数据并使其有意义。

物的能量(EoT)

事物的能量是一种预测能源消耗并避免生产过剩以应对突然的峰值的尝试。如今,在互联设备的帮助下,你可以比以往任何时候都更好地控制你自己的家庭能源消耗,通过使用智能恒温器,比如nest和eco B提供的恒温器,你可以根据天气、你的喜好和一天中不同时间的电价优化你的家庭供暖和制冷,你可能会节省15%或更多的年度能源成本。

然而,智能恒温器只是一个开始,在我们的家庭中有越来越多的连接设备,它们可以相互对话,可以相互协调,它们都朝着更少的能源更有效地使用而努力。然后最终所有这些连接也会连接起来,创造出智能城市和智能能源的整个社区。

一些让城市更有效率的很酷的例子,包括智能垃圾桶,它可以在装满时与废物管理部门通信,保持城市清洁,提高城市工人的效率。还有使用节能led路灯的智能路灯呢?但这还不是全部,它们可以根据附近的活动水平自动调整亮度,最多减少70%的能源使用。

物联网还彻底改变了电力从发电厂输送到整个社区的方式,将传感器和其他连接设备集成到电网,创建了所谓的智能电网。哦,一切都很聪明。无论如何,它已经为社会创造了许多好处,包括在大风暴后更快地恢复电力,以及更有效地整合风能和太阳能等绿色能源。在田纳西州的查塔努加市,该市已经实施了智能电网技术,并将停电时间减少了50%以上,在一次风暴中节省了大约140万美元的运营成本。江南体育全站app

能源即服务(EaaS)

购买能源即服务意味着消费者不会从供应商那里购买能源,而是以最优惠的价格向公司购买能源,从他们生产的能源中获得最大的价值,并积极提高家庭的效率,使他们使用更少。为了完成流行语的转变,还有一个能源云。这个云是一个分散的电网,在需要时将电力作为服务提供。预计EaaS市场由第三方供应商、公用事业服务公司、潜在的创业公司组成,这些公司正在部署利基技术类型的融资、融资或采购解决方案,如太阳能光伏、电力购买协议、能源服务器、性能合同和放松管制的电力市场零售经纪服务。换句话说,几乎任何人都可以成为能源提供者。

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