16、可再生能源与智能电网：技术、挑战与案例

可再生能源与智能电网：技术、挑战与案例

1. 可再生能源种类

1.1 地热能

地热能具有低排放、占地面积小和对环境影响可忽略不计的优点。地下回注过程中产生的副产品很少，并且它还能助力废水回收。部分地热能发电厂会产生固体废物，但这些废物中含有的矿物质可以被提取和利用，从而降低能源成本。

1.2 水能

水能是一种历史悠久的可再生能源。数千年来，人们一直在利用流动的水获取能量。如今，水力发电技术已相当成熟，全球约 7% 的电力来自水电，它是目前最大的可再生能源来源。水通过蒸发、降水形成水循环，为水电提供了源源不断的动力。常见的水电技术包括：
- 大坝蓄水发电 ：建造大坝将水蓄存在水库中，当水从水库释放时，水流带动涡轮机转动，进而驱动发电机发电。
- 引水式发电 ：通过运河或管道将部分河水引入涡轮机和供电系统，利用河流的自然水流发电，通常不需要大型大坝。
- 抽水蓄能发电 ：在能源消耗低的时段（如夜间），将水抽回水库储存能量；在白天用电高峰期，利用储存的水发电。

新的水电技术正在不断改善其对环境的影响，例如减少对鱼类及其自然栖息地的破坏。

2. 可再生能源向智能电网过渡的主要问题

2.1 技术推广与发展

要在本世纪中叶实现向可再生能源的全面转型，仍面临巨大的工程挑战。实现这一转型需要两个关键步骤：
- 对于已有成熟技术解决方案的应用，需要建立支持性框架，以扩大其部署规模。
- 对于尚处于商业化初期或尚未存在解决方