最好的可再生能源是什么？

太陽能、風能、水力發電等可再生能源是可以反復利用的自然能源，不用擔心它們會耗盡。

但是，如果這些能源不提高發電效率，不產生浪費的話，就不能說是效率上和經濟上都很劃算的發電方法。

本文將討論每種發電方式的效率，比較可再生能源的效率和發電損耗，以及發電效率可能降低的原因。

什么是發電效率？

發電效率是指可再生能源轉換成多少電能的比例。

首先，對發電效率的重要性和能源轉換效率的結構進行說明。作為能源源，使用煤氣和電燒水的熱水器，溫暖房間的空調和暖氣器等，能源轉換以各種各樣的形態進行。

發電效率是一種能量轉換效率，它表示可再生能源轉換為電能時的比例，如光和熱能。為了利用可再生能源發電，必須將太陽能、風力和水力等所具有的能量轉換為電能。

如果能在不浪費全部能源的情況下轉換成電能，發電效率就會達到100%，如果只能轉換一半的話就會下降到50%，也就是說，在使用相同成本的設備發電的情況下，發電效率越高，是越理想的能源，可以說是高效的設備。

哪種再生能源發電率是最高的？

可再生能源的發電效率取決于發電方法。

我們來看一下一般可再生能源的發電效率。

太陽能發電

太陽能發電是利用太陽能發電系統將日照時到達地球表面的太陽光的光能轉化為電能。 對于典型的太陽能發電系統來說，此時的發電效率約為20%。

衛星使用的太陽能發電系統，發電效率約為40%，但由于制造成本較高，不如通用設備經濟，未得到廣泛應用。

風力發電

風力發電，利用風能轉動風車，用發電機將其轉化為電能，據說發電效率可達60%左右，但理論上不可能再提高效率了。

將風車旋轉的能量轉化為電能時，發電過程中會產生摩擦等損耗，降低了實際發電效率。

因此，典型的風力發電系統的發電效率最高約為45％，平均約為20％至40％。

水力發電

地熱發電

地熱發電通過利用地下巖漿的熱量將水轉化為蒸汽的能量來運行發電機來發電。

發電原理與火電、核電相同，但由于蒸汽溫度比火電或核電低，發電效率不是很高，約為10%~20%。

生物質發電

生物質發電通過燃燒動物和植物等有機燃料來運行發電機來發電。

燃燒方式包括直接燃燒和產生氣體來驅動燃氣輪機，但與地熱發電一樣，由于溫度較低，發電效率約為20%。

為什么發電效率會損失？

發電效率達到 100%當然是理想狀態。 然而，能量轉換過程中會產生損耗，從而逐漸降低發電效率。

為什么發電效率會下降？

發電效率達不到100%的原因

當能量轉換形式時，會分配成不同類型的能量。 因此，無論技術多么先進，都不可能將某一特定類型的能量 100% 轉換成不同類型的能量。

例如，比較一下白熾燈和 LED 燈泡之間的能量轉換。

在使用電能并將其轉化為光能時，白熾燈泡會變得非常熱，以至于表面無法用手觸摸，而 LED 燈泡則不會變得那么熱。

白熾燈表面發熱是因為在轉換電能時浪費了熱能。

而 LED 燈泡不會像白熾燈那樣發熱，因為熱能損失較少。

由于浪費的能量損失較少，因此發電效率較高，即使功率較小，LED 燈泡也能比白熾燈泡提供更高的亮度。

為什么太陽能發電效率不是100%？

太陽能發電作為一種常見的可再生能源，在將光能轉化為電能時也會造成能量損失。

太陽能發電能量損失的原因之一是太陽能發電系統內部的布線和電路的電阻。

就像白熾燈泡一樣，電能以熱能的形式損失掉，降低了發電效率。

此外，太陽能電池板不能吸收所有的光作為能量。

原因是太陽光中含有紫外線、可見光、紅外線等各種波長的光，但有些波長的光是不被太陽能電池板吸收的。

此外，未被太陽能電池板反射的能量也會損失，隨著能量逐漸分散，發電效率降低。

提高發電效率對充分利用可再生能源至關重要

能源轉換效率對于有效利用有限資源非常重要。 如果能源轉換效率高，就能減少不必要的能源損耗，最大限度地利用能源。

發電效率高的設備當然更理想，但如果為了提高發電效率而增加設備成本，則會失去經濟效益。

 因此，有必要從發電效率和發電設備成本兩方面考慮成本效益。