清洁能源有哪些能源（三大清洁能源是什么）

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由于气候变化的影响，可再生能源替代化石能源在世界范围内得到广泛认可。2015年的巴黎联国气候变化大会成为了可再生能源发展的分水岭，再次强调了可再生能源发展的重要性，大会指出，通过到2030年将可再生能源比例增加一倍，即可再生能源占最终能源消耗总量的比例达到36%，来控制气候变化、实现可持续发展目标。面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势，我国也在大力发展可再生能源，并提出了《中国可再生能源发展路线图2050》，指出到2050年，一次能源供应量为34亿吨标准煤，可再生能源占比达到62%，逐步摆脱对化石能源的依赖，实现能源结构的调整是不可逆转的前进方向。

清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，它包括可再生能源。狭义的绿色能源是指可再生能源，如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能。这些能源消耗之后能够恢复补充，很少产生污染。广义的清洁能源则包括在能源的生产、及其消费过程中，选用对生态环境低污染或无污染的能源，如天然气、清洁煤、核能等。新能源指近几年发展的二次能源技术，如燃料电池、新型二次电池。

氢能，一直被认为是一种能源，氢气相比于其他燃料其燃烧产物最清洁，基本只产生无污染的水，而且燃烧产生的水又可以继续制氢，反复利用。其次，氢气燃烧得比能量高，除核燃料以外氢气的发热值是所有燃料中最高的，是汽油发热值的3倍。再者，它“轻如鸿毛”，作为我们了解到的最轻的物质，即使是加压液化后的液态氢，密度也不及钢铁的1/10，这种低密度的性质使得它可以减轻燃料自重，增大运输工具的有效载荷量，从而有效降低运输成本。

氢能的利用，将让人类告别碳基能源。2000年，氢的生产成本是石油的40倍，到2010年，这一比例已降15倍，如今其成本约为石油成本的两倍，盈亏平衡在望。

氢能的主要实现方式是依靠氢与氧反应将化学能转化为电能。由于氢氧反应的副产物是水，没有环境污染问题，因此人们对氢作为燃料抱有特别大的期望。自20世纪60年代开始，氢能首先被用于火箭和航天飞机发射等领域，随着科学技术的进步和对环境保护的重视，氢能源的应用领域逐步扩大到汽车、飞机燃料和氢燃料电池等方面。

要利用氢作为能源，必须解决氢的储存和运输问题，用高压气瓶储氢或以液态、固态储存都不经济也不安全。据报道，美国能源部在全部氢能研究经费中约有50%用于氢的储存研究。

燃料电池(FC)是将化学能直接转化为电能的电化学装置。简单地讲，是反应物燃料与空气中的氧发生电化学反应而获得电能和热能的装置。能量的转化过程为化学能直接转化成电能和热能，形成的电能为低压直流电能。燃料和氧化剂分别由两侧经过两极。它的工作过程相当于电解水的逆反应过程，电极是燃料和氧化剂向电、水和能量转化的场所，燃料(以氢气为主)在阳极上放出电子，电子经外电路传到阴极并与氧化剂结，通过两极之间电解质的离子导体，使得燃料和氧化剂分别在两个电极/电解质介面上进行的化学反应构成回路，产生电流。它是继水力发电，热能发电和核能发电之后的第四种发电技术。

核能是可持续发展的清洁能源，已经被公认为是一种能够大规模取代常规能源的替代能源。核能被列入我国能源政策之中，我国的核电事业有广阔的发展前景，它将是我国实现国民经济发展战略目标所需能源的重要支柱之一。

从环境的角度看，煤和石油的燃烧，造成严重的环境污染，我国许多城市污染浓度达到世界前列。核能是清洁能源，核电站运行不会排出CO2、SO2及粉尘。统计结果表明，法国因电力供应主要依靠核能，其CO2排放量只有周围邻国的15%。

与其它能源相比，太阳能具有很多优点，例如:(1)地球上一年接受的太阳能总量远远大于人类对能源的需求量。(2)分布广泛，不需要开采和运输。(3)不存在枯竭问题，可以长期使用。(4)安全卫生，对环境无污染等。因此太阳能必将在未来的能源结构中占有重要的地位，目前其开发利用已经受到人们高度重视，并取得较大的进展。

在太阳能利用方面主要采用的技术有:光电转换和光热转换。在这些技术中起关键作用的是光电转换材料和光热转换材料。主要的光电转换材料是硅和锗半导体材料，新近开发的GaAs和CdS材料可实现低成本制造大面积太阳能电池，主要产品为太阳能电池板。在欧美等发达国家已有硅太阳能电池板的定型产品，我国由中国科学院等单位研制的硅太阳能电池板也在使用和测试中。但目前转换效率较低(10%~40%)，制造成本较高，大面积使用还有许多工作要做。主要的光热转换材料是光吸收材料和相变储能材料，如表面涂黑的金属板，多层光吸收和减反射膜等吸光材料，无机水盐、氟石和金属金;石蜡、多元醇和聚乙烯等固-液和固-固相变储能材料。

风能是空气流动所产生的动能。太阳能的一种转化形式。由于太阳辐射造成地球表面各部分受热不均匀，引起大气层中压力分布不平衡，在水平气压梯度的作用下，空气沿水平方向运动形成风。风能资源的总储量非常巨大，一年中技术可开发的能量约5.3X10^13千瓦时。风能是可再生的清洁能源，储量大、分布广，但它的能量密度低，并且不稳定。在一定的技术条件下，风能可作为一种重要的能源得到开发利用。风能利用是综性的工程技术，通过风力机将风的动能转化成机械能、电能和热能等。

从长期来看，我国的能源形势非常严峻，同时能源生产与环境的矛盾也越来越大。从可持续发展的战略眼光来看，开发利用清洁能源势在必行。清洁能源不仅解决了能源短缺的危机，也解决了能源与环境的盾。而能源材料又是各类能源中的关键组成部分，因此研究和开发用于节能、贮能、发电、太阳能应用相关材料，对能源的理应用，对新能源和清洁、无污染可再生能源的开发都将有着重大的理论意义和应用前景。

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推动可再生能源高质量发展，是落实“碳达峰、碳中和”战略目标的必然选择，3月3日，记者从省政府新闻办举行的发布会上了解到，当前，山东省把优先开发利用可再生能源作为能源转型发展的主攻方向，制订了“十四五”可再生能源倍增行动计划，明确到2025年，全省可再生能源消费总量、装机容量和电量三项指标较“十三五”末基本实现“翻一番”。

推动可再生能源高质量发展，是落实“碳达峰、碳中和”战略目标的必然选择。3月3日，记者从省政府新闻办举行的发布会上了解到，当前，山东省把优先开发利用可再生能源作为能源转型发展的主攻方向，制订了“十四五”可再生能源倍增行动计划，明确到2025年，全省可再生能源消费总量、装机容量和电量三项指标较“十三五”末基本实现“翻一番”。

近年来，全省能源行业围绕“发展绿色能源，助力动能转换”核心任务，实现了可再生能源跨越式发展。2021年，全省可再生能源装机容量达到5849万千瓦，同比增长28.8%，占全省电力总装机比重提高到33.7%；发电量912亿千瓦时，增幅高达44.6%。

“围绕服务海洋强省建设，山东省规划布局山东半岛千万千瓦级海上风电基地，实现风电发展由陆域向海洋跨越。”省能源局副局长王福栋介绍，去年，首批海上风电示范项目当年开工、当年并网、当年投运，实现海上风电“零突破”。此外，山东省在多项可再生能源重点关键领域实现突破：打造济宁、泰安新泰100万千瓦光伏领跑者基地，开辟采煤塌陷地综治理新路径；建成全国利用退运电池建设的储能电站——山东口镇综能储能电站，投运“风光+储能”项目30个，为全国探索可再生能源与储能一体化发展提供“山东方案”。

同时，山东省稳步推进电力市场建设，探索创新可再生能源参与市场机制，力促有效价格信号引导火电机组灵活调整。“十三五”今，市场机制累计为全省可再生能源置换发电空间311亿千瓦时。强化风电开发、光伏并网运营、清洁能源消纳等专项监管，搭建可再生能源项目实施、并网接入、电费补贴等助企纾困“直通车”，全力营造可再生能源健康发展良好环境。

“在充分肯定成绩的同时，也要看到可再生能源发展面临的问题。”王福栋透露，山东省可再生能源消费占比相对较低；可再生能源消纳能力亟待，缺少常规水电、燃机、电化学储能等资源，调峰能力不足，手段相对单一；可再生能源开发面临多重制约，土地、海域、生态保护红线，以及建设成本高、城乡配电网相对薄弱等制约因素较多；可再生能源产业竞争力不强，缺乏行业头部企业，缺少具有国内影响力的知名品牌。

为实现“碳达峰、碳中和”目标，山东省制订了“十四五”可再生能源倍增行动计划，力争到2025年，全省可再生能源消费总量、装机容量、电量均较2020年基本翻一番。其中，可再生能源消费总量达到4600万吨标准煤，发电装机容量达到9000万千瓦以上，省内可再生能源年发电量达1200亿千瓦时左右，省外来电中可再生能源电量达到450亿千瓦时以上。

围绕该计划，山东省重点布局了四大清洁能源基地，分别是：山东半岛千万千瓦级海上风电基地、鲁北盐碱滩涂地千万千瓦级风光储输一体化基地、鲁西南采煤沉陷区光伏基地和外电入鲁通道可再生能源基地。充分发挥省内风能、太阳能等资源优势，在条件优越地区布局大型基地项目，推进风电、光伏规模化、基地化发展。同时，鼓励省内能源企业“走出去”，依托“外电入鲁”送电通道，在省外建设大型可再生能源送电基地。通过可再生能源连片式规模开发，形成跨越式发展的有力支撑。

“十四五”时期是全省可再生能源高质量发展“攻坚期”“窗口期”。近期，《山东省可再生能源发展“十四五”规划》编制印发，充分体现“清洁低碳”要求，突出太阳能、风能、生物质能、水能、地热能等重点领域，明确发展目标、重点任务、保障措施。同时坚持立足“能源转型”主题，注重在开发利用上下功夫，在创新发展上找出路，在夯实基础上做文章，形成推动可再生能源高质量发展的强大力，助力全省新旧动能转换。

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