电力供应世界的最新发展

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电力供应领域的最新发展

在2015年,世界一次能源消费总量约为542万亿英热单位(Btu)。在这一数字中，美国的消费量约为97千万亿英热单位，相当于18%占世界一次能源消费总量的一半。

分析人士预计，到2040年，世界人口将从目前的76亿增长到90亿。为了满足不可避免的能源需求，净发电量将需要增加近48%。由于能源消耗和人口增长的稳定增长——更不用说环境问题的加剧——电力技术创新的呼声越来越高。

三种主要的化石燃料——石油、天然气和煤占了比重约77.6%2017年美国一次能源产量的一半。为了满足更高效、更环保的能源生产需求，变化正在到来。幸运的是，电力技术领域已经取得了许多进步，重点是可再生方法。

一些最有前途的可再生能源技术包括:

先进核反应堆

在注意到能源行业与制药行业和科技领域的研发资金投入之间的差距(不到收入的0.23%，而其他行业则是两位数);比尔·盖茨参与的特拉这家总部位于美国的初创公司正致力于改进核裂变方法。该公司正在开发利用贫铀燃料的技术，从而消除了再加工的需要。这种方法不仅可以提高反应堆的热效率，而且还可以通过减少温室气体来节省成本和保护环境。

太阳能技术

在过去的十年中，太阳能的成本下降了70%以上，使其成为一种非常理想的电力替代品。目标是使替代能源既有效又有效而且成本效益。瑞士和美国的工程师目前正在研究钙钛矿太阳能电池作为硅电池的替代品。这些电池板具有高效率和低成本的潜力。和麻省理工学院的研究人员他们已经建造了一种太阳能热光伏装置(STPV)，他们相信利用太阳能电池板的热废料可以使太阳能电池产生的能量增加一倍以上。

风力发电

尽管风力发电场的发展引起了一些争议，尤其是在沿海社区，那里的居民担心他们的景观和财产价值会受到损害，但高空风力涡轮机的出现已被证明是有益的。

一些专家认为，它们最终可以处理世界电力需求的100倍。对于风力涡轮机来说，规模很重要，农场也是如此越来越多地向海外转移没有分区限制的地方。

通用电气可再生技术公司最近宣布开发了迄今为止最大的涡轮机Haliade-X．通用电气估计，Haliade-X将比目前的海上风力涡轮机多产生45%的能量。该公司在这个项目上投资了4亿美元，预计将在2021年完成。

潮汐能

潮汐能利用波浪和水流产生能量。甚至被认为是为了更可靠比风力发电要多，尤其是在这两个地区之间两半球分别为30º和60º纬度．在冬季用电量达到峰值时，它会产生更多的电力，与需求的增加相吻合。根据最近的一项研究英国报告在英国，专家认为潮汐能可以满足英国20%的电力需求。

电池技术

自近30年前首次出现在市场上以来，锂电池一直是标准的，尤其是在消费产品中。虽然氢燃料电池长期以来一直被认为是一种可行的替代品，但由于材料成本的原因，发展停滞不前。丰田和本田然而，他们现在正致力于推进氢燃料电池技术在汽车行业的应用，在那里他们有可能提供另一种化石燃料的替代品。

作为锂离子电池的另一种替代品，哈佛大学的研究人员是否开发出液流电池技术每1000次充放电循环只会损失1%的电量。这与锂离子电池本身形成了鲜明的对比，锂离子电池通常无法维持1000次充放电循环。

微生物燃料电池(MFC)技术
另一项获得可再生能源倡导者关注的新兴技术是微生物燃料电池(MFC)。mfc能够利用最终的可再生资源——细菌——在没有外部动力的情况下启动氧化还原反应。虽然MFC技术可能还没有做好大规模应用的准备，它已显示出废水处理的潜力在那里，农业径流可以被清洁到下水道安全的水平，同时还能产生电能。

结论

在未来，我们可能会看到更多的混合方法来进行能源创新，多种可再生方法结合在一起，提供强大和可扩展的能源解决方案。这种跨技术整合的一个早期例子可以在特斯拉的新型太阳能汽车上看到Powerwall该公司使用锂离子技术自行储存太阳能，在停电时为家庭提供连续7天的电力。

研究人员已经证明，利用可再生能源发电是可能的。随着我们的发展，可靠的能源储存，也许可以通过使用超级电容，是我们的下一个障碍。一旦这一挑战得到解决，可再生能源就可以被有效收集并按需释放，从而使我们摆脱对负担过重的电网的依赖。