按照能量守恒定律，我国电网每天发的“多余”的电，都去哪儿了？
电话簿☎
第二次工业革命后，人类进入了电气时代。作为一种看不见摸不着的神奇能源，电能的诞生与利用促进了人类社会划时代的改变。
时至今日，我们已经无法再想象没有电的生活，平时偶尔的、短暂的局部停电已经令人相当崩溃，若是真的离开了电能，那社会将无法维持正常的运转。
中国是一个电能消耗大国，根据国家能源局发布的数据，2018年全社会用电总量达到了68449亿千瓦时，同比增长8.5%。
如此庞大的用电量，使得国家不得不重视电源生产力的发展，一批又一批发电站、发电厂被修建完善，有关电力和电气的工程项目也在有条不紊地进行之中。
我们日常生活用到的电，都是由国家电力部门向电力用户提供的。不知道大家有没有留意过家庭门口的电表，绝大多数都是峰谷电表。这种电表的其计价方式分为两种，谷电和峰电，两种电价格不一样，谷电的价格便宜了不少，仅仅是峰电的1/2。
这是因为谷电处于居民用电的低峰期，大多是夜间。这也就是说，这一时间段的电是“多余”的，如果不用就会浪费了，所以电力部门制定了相对低廉的价格，鼓励大家使用谷电。那么这些“多余”的电都去哪儿了？会被电网储存起来以备不时之需吗？
电能的产生
人们之所以会想着电力储备，是因为水坝设施可以把多余的水累积起来，等到干旱期再开闸放水使用。那么用不完的电也能够在整个电网中储存堆积起来，等到用电高峰期再释放使用，事实果真如此吗？
弄清楚了电能产生的原理，就会明白这其实是不可能的。电流只会在电源中电子移动时才会产生，发电机的原理便是导线在磁场中切割磁力线产生感应电动势，但此时是没有感应电流的，因为导线的两端并非闭合回路，尽管它已经在做切割磁力线运动，电能也不会被发出来。
发电机工作原理图
只有当导线的两端连接上电器后，感应电动势才可以通过闭合回路产生电流，与此同时发电机也开始做功，并且是用多少做多少。
也就是说，产生电能的必备条件是电子处于运动状态，加上电器进行做功。一旦这些电器停止工作，电子也就不再运动，进而不会再有电流产生。
现阶段，人们主要依靠把用于发电的动力装置将风能、太阳能、潮汐能、水能、核能等转化为电能，这一过程就是我们常说的发电。
与此相对的几种主流发电方式便是风力发电、太阳能发电、潮汐能发电、水能发电和核能发电，除此之外也还有一些其它的少见的发电方式。
风能发电
既然平时都是人们用多少发电机才发多少电，那要是发电机突然发生了故障该怎么办呢？没有多余电能如何对发电机进行检修呢？
这点无须担心，因为通常发电站都会配置备用发电机组，专门处理发电机检修或电网过载的突发状况，备用发电机组启动后就可以直接加入供电行列。
我们在日常生活中偶尔会遇到的停电事故，就是因为电缺口过大，周围没有任何能够及时补充的电网，导致发电机过载跳闸，从而造成局部区域的大停电。
发电机跳闸
那么，如何规避这种供求不平衡的状况呢？这就是电网在其中发挥调配作用。
电网的运作与调配
生产电能只是最初的环节，电还需要经过电力系统的运输、变压，以及电网的配电后才可以被送到每家每户，让居民享受用电的便利。电网可以实现电力系统的自我调节，让发电量和用电需求保持最大限度的平衡。
发电机组发出的电量本身是无法被控制的，发电机转速需要保持一定的水平才能发出相同的电压。
一个发电机组的发电容量每小时可以达到多少万千瓦，并非机组一运行就能达到，而是其在理想状态下能够产生的最大发电容量。
电力的产生、输送与消耗
假设在用电低峰期，一个城市只有20%的电器在运转工作，那么总耗电量就也就大幅下降。
在发电原料供应量不变的基础下，随着城市电器投入使用的增加，发电机组的转速便会随之下降，输出的电压也逐渐降低。
此时若是想要提升电压到额定水平，那么就得进一步加大发电原料的供应量，提高机器的转速。
等到城市全部的电器都开始工作，用电高峰期来临，发电机的原料消耗量将达到顶峰，发电机的发电量也上升至最大容量。但发电站通常都不会故意加大能源供应以提高电压，反而是根据电压高低来对能源用量进行调节。
电流与电压的关系
此外，发电厂所发的电量都是经过专门的电力调度中心实时计算后所得出的，以此最大程度上避免电力过剩的状况发生。
电力在运输过程中会有所损耗，通过发电机把电力运输到电网后，电网会通过不同电压线路送出电量，根据计算结果，始终将发电量与用户消耗量维持在一个动态的平衡之中。
中国境内的电网分为国家电网和地方电网，无论是发电、输配电、用电都是以交流电的形式进行的。在西电东输工程中，采用了一种特高压直流输电技术，但电流最终都是被逆变转换为交流才接入了电网，最终被各大住户所使用。
交流电
我国交流电有一个统一的标准——50HZ，这一频率也决定了电动机的运转频率。在低峰用电期，发电量比用户的用电量大，那么电动机的转动频率便会有所提升。
换句话说，在大部分地区用电量较低时，多余的电能会加大电动机的转速，让它保持一个高压状态持续运行与工作。
由此我们可以得知，发电机形成的多余电能并非凭空消失，而是把很大一部分转变成了促进发动机转动的机械能。
电能转换为机械能
能量守恒：多出来的电去了哪儿
这就涉及到了一个基础知识点，即能量守恒定律。能量守恒定律适用于一切领域，是自然界中最普遍、最基础的定律之一。
能量不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一个物体转移到另一个物体，并且相互之间的形式可以进行转化。
能量守恒定律当然也适用于发电，机械设备将风能、水能、光能等种种能量转化为电能，然后把电能运用在各种电器上。同样地，电能或者多出来的、没有用完的电，最后都会转换成另一种能量。
能量守恒定律
每一座发电厂都会和电网相连接的，电力被发电机运输到电网上，电网便通过各种电压的线路把电能运送到全国各地。因为多余的电力无法被大量储备，所以在电网的调配下，发电量与耗电量达到了一个平衡。
只要有新修建的发电机，都会被连接在电网上。有的地区受各种因素的影响，无法消化那么多的电能，这些剩余的电能便通过电网的线路运输到其它一些供电不足的区域去了。
如果一个发电厂产生的电力过多，导致整个电网都无法进行调配和消耗，那么电网的调度指挥中心就强行要求发电厂减少发电总量，从而保持电力与负荷的平衡。
电网的工作原理
虽然电网无法大量储备电力，但所谓的储电站其实是存在的。当用电低峰期来临时，电网就会把剩余的电力运送到一种特制的水泵中，并将水提升到高处的水库中储存起来；
当电能供不应求时，高处的水库便会被放水，这些电能回到水泵，这时候水泵会作为水轮发电机运行，产生电力并将其送到电网，弥补电能的负荷。
通常情况下，大型发电厂发出的电力都是超量的，充足的电力并不只是为了提供给当地居民使用，还会采用超高压线路运输到电网，提供超远距离供电。
例如，三峡电站发出的电便常常这般被运输到上海等大城市，因为当地的电力常常负荷，为了降低电压，防止发电机过载，这些远距离送来的电力变更很好的解决需求。
电能储存
总而言之，电网的运行是基于供应和需求之间的微妙平衡。虽然电网无法把视线发好的电储存起来再卖，但它的存在可以帮助平衡电力供需波动。另外，基于能量守恒，人们也渐渐能够实现一些低成本的电能储存方式，这种储存不仅可以让电能更加经济实惠，还具有一定的可靠性与环保性。
比如上文提到的抽水式储存。电力被输送到抽水的水库里，当水从水库中被释放出来时，它通过一个涡轮机产生电力。
此外，通过压缩空气能够有效储存电力，通常是在地下洞穴。当电力需求增加时，被释放的加压空气通过膨胀涡轮发电机能够形成电能。
压缩空气储能
电能还可以通过一种加速飞轮被保存为旋转动能。电力需要被释放时，飞轮旋转产生的动力能够启动发电机。一些飞轮使用磁性轴承，在真空中运行以减少阻力，可以达到每分钟60,000转的超高旋转速度。
热能储存也是一种不错的选择，电可以用来产生热能，并且二者相互转化。最后就是我们最常见的电池，普通的电池所储存的电量很少，但是通过充电补充电能。
现在新型的大容量电池可以储存较多的电力，等到要需要时再拿来使用。锂离子、铅酸、锂铁等都是运用比较广泛的电池技术。
目前科学家还在开发更多安全高效的新的电力储备技术，如流动电池、超级电容器和超导磁能存储等，这些设想在现今还无法实现，但未来会发生什么，一切都还没有定论，我们可以充分相信科技能够把一切“不可能”变为“可能”。
结语
电力存储将是未来技术攻坚的关键方向，因为它能够帮助人类把更多可再生能源整合到电网中，同时让发电设施处于最佳水平运行，减少使用效率较低的发电机组。此外，电力存储提供的额外容量可以延迟或避免建造额外的发电厂或输配电基础设施。
不过，电池的锂、铅等原材料如果处理、回收不当，很可能会对环境造成危害。而且，在存储过程中很可能会浪费一些电力，这种损失是如何循环利用都无法避免的。
所以我们在日常生活中，不可以毫无节制的用电费电。毕竟电量再多，也需要人们节能减排，减少不必要的消耗与浪费。喜欢电话簿就关注我吧！欢迎点赞、收藏、评论和转发呀！ https://t.cn/R2WxlNJ
电话簿☎
第二次工业革命后，人类进入了电气时代。作为一种看不见摸不着的神奇能源，电能的诞生与利用促进了人类社会划时代的改变。
时至今日，我们已经无法再想象没有电的生活，平时偶尔的、短暂的局部停电已经令人相当崩溃，若是真的离开了电能，那社会将无法维持正常的运转。
中国是一个电能消耗大国，根据国家能源局发布的数据，2018年全社会用电总量达到了68449亿千瓦时，同比增长8.5%。
如此庞大的用电量，使得国家不得不重视电源生产力的发展，一批又一批发电站、发电厂被修建完善，有关电力和电气的工程项目也在有条不紊地进行之中。
我们日常生活用到的电，都是由国家电力部门向电力用户提供的。不知道大家有没有留意过家庭门口的电表，绝大多数都是峰谷电表。这种电表的其计价方式分为两种，谷电和峰电，两种电价格不一样，谷电的价格便宜了不少，仅仅是峰电的1/2。
这是因为谷电处于居民用电的低峰期，大多是夜间。这也就是说，这一时间段的电是“多余”的，如果不用就会浪费了，所以电力部门制定了相对低廉的价格，鼓励大家使用谷电。那么这些“多余”的电都去哪儿了？会被电网储存起来以备不时之需吗？
电能的产生
人们之所以会想着电力储备，是因为水坝设施可以把多余的水累积起来，等到干旱期再开闸放水使用。那么用不完的电也能够在整个电网中储存堆积起来，等到用电高峰期再释放使用，事实果真如此吗？
弄清楚了电能产生的原理，就会明白这其实是不可能的。电流只会在电源中电子移动时才会产生，发电机的原理便是导线在磁场中切割磁力线产生感应电动势，但此时是没有感应电流的，因为导线的两端并非闭合回路，尽管它已经在做切割磁力线运动，电能也不会被发出来。
发电机工作原理图
只有当导线的两端连接上电器后，感应电动势才可以通过闭合回路产生电流，与此同时发电机也开始做功，并且是用多少做多少。
也就是说，产生电能的必备条件是电子处于运动状态，加上电器进行做功。一旦这些电器停止工作，电子也就不再运动，进而不会再有电流产生。
现阶段，人们主要依靠把用于发电的动力装置将风能、太阳能、潮汐能、水能、核能等转化为电能，这一过程就是我们常说的发电。
与此相对的几种主流发电方式便是风力发电、太阳能发电、潮汐能发电、水能发电和核能发电，除此之外也还有一些其它的少见的发电方式。
风能发电
既然平时都是人们用多少发电机才发多少电，那要是发电机突然发生了故障该怎么办呢？没有多余电能如何对发电机进行检修呢？
这点无须担心，因为通常发电站都会配置备用发电机组，专门处理发电机检修或电网过载的突发状况，备用发电机组启动后就可以直接加入供电行列。
我们在日常生活中偶尔会遇到的停电事故，就是因为电缺口过大，周围没有任何能够及时补充的电网，导致发电机过载跳闸，从而造成局部区域的大停电。
发电机跳闸
那么，如何规避这种供求不平衡的状况呢？这就是电网在其中发挥调配作用。
电网的运作与调配
生产电能只是最初的环节，电还需要经过电力系统的运输、变压，以及电网的配电后才可以被送到每家每户，让居民享受用电的便利。电网可以实现电力系统的自我调节，让发电量和用电需求保持最大限度的平衡。
发电机组发出的电量本身是无法被控制的，发电机转速需要保持一定的水平才能发出相同的电压。
一个发电机组的发电容量每小时可以达到多少万千瓦，并非机组一运行就能达到，而是其在理想状态下能够产生的最大发电容量。
电力的产生、输送与消耗
假设在用电低峰期，一个城市只有20%的电器在运转工作，那么总耗电量就也就大幅下降。
在发电原料供应量不变的基础下，随着城市电器投入使用的增加，发电机组的转速便会随之下降，输出的电压也逐渐降低。
此时若是想要提升电压到额定水平，那么就得进一步加大发电原料的供应量，提高机器的转速。
等到城市全部的电器都开始工作，用电高峰期来临，发电机的原料消耗量将达到顶峰，发电机的发电量也上升至最大容量。但发电站通常都不会故意加大能源供应以提高电压，反而是根据电压高低来对能源用量进行调节。
电流与电压的关系
此外，发电厂所发的电量都是经过专门的电力调度中心实时计算后所得出的，以此最大程度上避免电力过剩的状况发生。
电力在运输过程中会有所损耗，通过发电机把电力运输到电网后，电网会通过不同电压线路送出电量，根据计算结果，始终将发电量与用户消耗量维持在一个动态的平衡之中。
中国境内的电网分为国家电网和地方电网，无论是发电、输配电、用电都是以交流电的形式进行的。在西电东输工程中，采用了一种特高压直流输电技术，但电流最终都是被逆变转换为交流才接入了电网，最终被各大住户所使用。
交流电
我国交流电有一个统一的标准——50HZ，这一频率也决定了电动机的运转频率。在低峰用电期，发电量比用户的用电量大，那么电动机的转动频率便会有所提升。
换句话说，在大部分地区用电量较低时，多余的电能会加大电动机的转速，让它保持一个高压状态持续运行与工作。
由此我们可以得知，发电机形成的多余电能并非凭空消失，而是把很大一部分转变成了促进发动机转动的机械能。
电能转换为机械能
能量守恒：多出来的电去了哪儿
这就涉及到了一个基础知识点，即能量守恒定律。能量守恒定律适用于一切领域，是自然界中最普遍、最基础的定律之一。
能量不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一个物体转移到另一个物体，并且相互之间的形式可以进行转化。
能量守恒定律当然也适用于发电，机械设备将风能、水能、光能等种种能量转化为电能，然后把电能运用在各种电器上。同样地，电能或者多出来的、没有用完的电，最后都会转换成另一种能量。
能量守恒定律
每一座发电厂都会和电网相连接的，电力被发电机运输到电网上，电网便通过各种电压的线路把电能运送到全国各地。因为多余的电力无法被大量储备，所以在电网的调配下，发电量与耗电量达到了一个平衡。
只要有新修建的发电机，都会被连接在电网上。有的地区受各种因素的影响，无法消化那么多的电能，这些剩余的电能便通过电网的线路运输到其它一些供电不足的区域去了。
如果一个发电厂产生的电力过多，导致整个电网都无法进行调配和消耗，那么电网的调度指挥中心就强行要求发电厂减少发电总量，从而保持电力与负荷的平衡。
电网的工作原理
虽然电网无法大量储备电力，但所谓的储电站其实是存在的。当用电低峰期来临时，电网就会把剩余的电力运送到一种特制的水泵中，并将水提升到高处的水库中储存起来；
当电能供不应求时，高处的水库便会被放水，这些电能回到水泵，这时候水泵会作为水轮发电机运行，产生电力并将其送到电网，弥补电能的负荷。
通常情况下，大型发电厂发出的电力都是超量的，充足的电力并不只是为了提供给当地居民使用，还会采用超高压线路运输到电网，提供超远距离供电。
例如，三峡电站发出的电便常常这般被运输到上海等大城市，因为当地的电力常常负荷，为了降低电压，防止发电机过载，这些远距离送来的电力变更很好的解决需求。
电能储存
总而言之，电网的运行是基于供应和需求之间的微妙平衡。虽然电网无法把视线发好的电储存起来再卖，但它的存在可以帮助平衡电力供需波动。另外，基于能量守恒，人们也渐渐能够实现一些低成本的电能储存方式，这种储存不仅可以让电能更加经济实惠，还具有一定的可靠性与环保性。
比如上文提到的抽水式储存。电力被输送到抽水的水库里，当水从水库中被释放出来时，它通过一个涡轮机产生电力。
此外，通过压缩空气能够有效储存电力，通常是在地下洞穴。当电力需求增加时，被释放的加压空气通过膨胀涡轮发电机能够形成电能。
压缩空气储能
电能还可以通过一种加速飞轮被保存为旋转动能。电力需要被释放时，飞轮旋转产生的动力能够启动发电机。一些飞轮使用磁性轴承，在真空中运行以减少阻力，可以达到每分钟60,000转的超高旋转速度。
热能储存也是一种不错的选择，电可以用来产生热能，并且二者相互转化。最后就是我们最常见的电池，普通的电池所储存的电量很少，但是通过充电补充电能。
现在新型的大容量电池可以储存较多的电力，等到要需要时再拿来使用。锂离子、铅酸、锂铁等都是运用比较广泛的电池技术。
目前科学家还在开发更多安全高效的新的电力储备技术，如流动电池、超级电容器和超导磁能存储等，这些设想在现今还无法实现，但未来会发生什么，一切都还没有定论，我们可以充分相信科技能够把一切“不可能”变为“可能”。
结语
电力存储将是未来技术攻坚的关键方向，因为它能够帮助人类把更多可再生能源整合到电网中，同时让发电设施处于最佳水平运行，减少使用效率较低的发电机组。此外，电力存储提供的额外容量可以延迟或避免建造额外的发电厂或输配电基础设施。
不过，电池的锂、铅等原材料如果处理、回收不当，很可能会对环境造成危害。而且，在存储过程中很可能会浪费一些电力，这种损失是如何循环利用都无法避免的。
所以我们在日常生活中，不可以毫无节制的用电费电。毕竟电量再多，也需要人们节能减排，减少不必要的消耗与浪费。喜欢电话簿就关注我吧！欢迎点赞、收藏、评论和转发呀！ https://t.cn/R2WxlNJ
01
垃圾渗滤液的处理难点
垃圾渗滤液是一种黑色或者黄褐色的带有恶臭气味的液体。
渗滤液含有大量的有机物和无机物，包括各种难降解有机物(如各种芳香族化合物和腐殖质等)、无机盐(如氨根、碳酸根和硫酸根等)和金属离子(如铬、铅和铜等)。
其中，垃圾渗滤液最典型的特征就是污染物含量高，且大多含有生物毒性。
值得一提的是，渗滤液还含有大量的腐殖质和腐殖酸等大分子有机物。这些有机物虽然没有生物毒性，但由于分子量大，具有很好的化学稳定性，微生物无法实现有效的降解。
只采用活性污泥法不能实现对渗滤液COD的有效去除，必须增加深度处理工艺。
不同填埋时间的渗滤液的特征
那么，中国垃圾渗滤液处理的主要难点有:
1、有机物含量高，且含有大量有毒和大分子有机物。采用单一的物化或者生化工艺无法实现达标排放，必须采用物化联合生化的组合处理工艺进行处理。
2、氨氮含量高，实现彻底有效的脱氮较困难。传统的处理工艺尤其是核心的生物处理工 艺一般能够有效去除渗滤液中的氨氮，但对于总氮的去除并不理想。
3、水质水量的巨大变化增加了稳定达标排放的难度。不同季节不同场龄的渗滤液水质水量相差巨大，这对处理工艺的选择和运行带来了挑战。
4、处理工艺复杂，处理成本高。目前的渗滤液处理厂，为了实现达标排放， 除了采用组合工艺外，往往采用以纳滤或反渗透为主的膜处理工艺作为最后的深度处理，造成渗滤液处理成本长期居高不下。
02
垃圾渗滤液的处理方法
垃圾渗滤液的处理方法主要有4种方法。
（1）直接排往城市污水厂合并处理。
优点：无需再另建处理厂；
缺点：管网的投资费用大；增加了城市污水厂的不稳定因素，很容易使活性污泥出现中毒等不良症状。
（2）向填埋场的循环喷洒处理。
优点：操作简便，处理成本最低；
缺点：没有解决渗滤液的污染问题，渗滤液的产量会越来越大，处理会越来越困难。
（3）预处理后汇入城市污水处理厂合并处理。
优点：处理工艺相对简单，同时降低了城市污水厂的风险；
缺点：投资较大，且城市污水厂的安全隐患依然存在。
（4）单独建设污水站，渗滤液经污水站处理达标后排放。
优点：出水水质有保证，真正实现了渗滤液的有效处理，对环境的危害最小；
缺点：对工艺的要求较高，运行和管理费用较高。
综合以上因素，目前垃圾填埋场主要采用单独建设污水站的方法进行处理。
03
垃圾渗滤液的处理工艺及选择
（1）UASB＋SBR＋CMF＋RO
工艺特点分析：
工艺较为复杂
剩余污泥量小；
有20%~28%的浓缩液需处理 ；
处理量易受水中TDS和温度影响 ；
膜寿命一般有2-3年；
（2）MBR＋NF/RO
工艺特点分析
MBR工艺对NH3-N主要起硝化作用，反硝化能力有限，出水硝酸盐浓度高，溶解氧浓度亦高；
存在生化的生物接种驯化的启动阶段，因此不宜随时开停设备，设备的检修较困难；
系统控制要求较高，BOD、COD及NH3-N主要依靠生化过程去除，生化处理效果好时， 氨才能有效去除；
污泥浓度高，稳定性强，粘度低，易脱水，不易腐败变质。
（3）前处理＋二级DTRO碟管式反渗透工艺
工艺特点分析：
DTRO膜组易受堵塞及污染，反冲洗强度大，膜使用寿命较短；
有20%~25%浓缩液需处理；
产水率易受水中导电率、TDS和温度影响，系统易不稳定；
存在氨氮及盐的累积问题，需做后续工艺处理；
造价偏高。
（4）前处理＋MVC蒸发＋离子交换＋铵结晶回收
工艺特点分析：
工艺简单，自动化程度高，处理过程和效果稳定，管理方便的优点，可节省劳动力投入；
设备容易结垢腐蚀；
有浓缩液产生；
用电量较大；
投资高。
（5）前处理＋A/O系统＋高级氧化＋BAF
工艺特点分析：
出水水质好且稳定达标；
运行成本较低；
无浓缩液产生；
处理过程受环境影响因素小。
综上所述，各处理工艺及管理成本如下图所示：
04
垃圾渗滤液处理存在的问题
近年来，随着生物法和膜法深度处理工艺的广泛应用，在工程实例中也存在很多问题，比如膜浓缩液处理、总氮不达标等问题。
此外，较高的运行成本和二次污染等问题，也制约着生活垃圾处理可持续性发展进程。
（1）浓缩液问题
应用于垃圾渗滤液处理的深度处理工艺大多采用膜法处理，无论是纳滤膜还是反渗透膜，都会产生一定量的浓缩液。
这些浓缩液呈棕黑色，其体积约占垃圾渗滤液水量的13%~30%，并具有有机污染物浓度高、可溶性无机盐组分含量高、水质水量随时间变化大、重金属含量高等特征。
目前垃圾渗滤液膜过滤浓缩液的处理处置方式大致分为三种类型：
转移处置，包括外运和回灌；
进一步减量，包括纳滤、高压反渗透、蒸发、膜蒸馏等；
无害化处理，包括混凝沉淀、电絮凝、高级氧化等技术和 干燥、焚烧、固化／稳定化等手段。
（2）污泥问题
虽然大部分渗滤液处理站工程规模较小，但由于渗滤液污染物浓度高，渗滤液处理站通常会产生数量可观的污泥，大多将脱水后的污泥送往垃圾填埋场填埋处理。
按照填埋标准的要求，进入填埋场的污泥要求含水率不高于60%，而实际情况是极少有将污泥脱水至含水率在60%以下，脱水后污泥含水率大多为80%，更有甚者直接将污泥回灌填埋场，对填埋场的影响较大。
为保证填埋场的正常使用，进入填埋场的污泥必须达到填埋标准方可填埋处理。
（3）总氮问题
总氮难以达标是目前垃圾渗滤液处理的瓶颈问题。高浓度的氨氮不但使运行成本剧增，而且也会影响渗滤液的处理效果。
目前垃圾渗滤液处理常用的脱氮工艺有硝化反硝化生物脱氮、氨吹脱及膜法(反渗透)脱氮等工艺，但上述各种工艺也存在着许多问题，甚至影响渗滤液的处理效果。
硝化反硝化生物脱氮虽说脱氮效果良好、运行稳定，但需要投加大量碳源，导致运行成本大幅升高，而且出水总氮浓度较高，需要辅以深度处理才能使总氮达标排放。
氨吹脱是应用比较早的一种脱氮工艺，其缺点是氨吹脱过程中需投加大量石灰，石灰的运输、储存和使用会污染周围的环境，而且吹脱出的氨需进行回收，如何处置回收的硫酸铵也是一个难题。
采用膜法去除氨氮，利用反渗透膜对氨氮的截留作用达到去除氨氮的目的，但反渗透产生的浓缩液仍含有大量的有机物和氨氮。（来源于网络）
垃圾渗滤液的处理难点
垃圾渗滤液是一种黑色或者黄褐色的带有恶臭气味的液体。
渗滤液含有大量的有机物和无机物，包括各种难降解有机物(如各种芳香族化合物和腐殖质等)、无机盐(如氨根、碳酸根和硫酸根等)和金属离子(如铬、铅和铜等)。
其中，垃圾渗滤液最典型的特征就是污染物含量高，且大多含有生物毒性。
值得一提的是，渗滤液还含有大量的腐殖质和腐殖酸等大分子有机物。这些有机物虽然没有生物毒性，但由于分子量大，具有很好的化学稳定性，微生物无法实现有效的降解。
只采用活性污泥法不能实现对渗滤液COD的有效去除，必须增加深度处理工艺。
不同填埋时间的渗滤液的特征
那么，中国垃圾渗滤液处理的主要难点有:
1、有机物含量高，且含有大量有毒和大分子有机物。采用单一的物化或者生化工艺无法实现达标排放，必须采用物化联合生化的组合处理工艺进行处理。
2、氨氮含量高，实现彻底有效的脱氮较困难。传统的处理工艺尤其是核心的生物处理工 艺一般能够有效去除渗滤液中的氨氮，但对于总氮的去除并不理想。
3、水质水量的巨大变化增加了稳定达标排放的难度。不同季节不同场龄的渗滤液水质水量相差巨大，这对处理工艺的选择和运行带来了挑战。
4、处理工艺复杂，处理成本高。目前的渗滤液处理厂，为了实现达标排放， 除了采用组合工艺外，往往采用以纳滤或反渗透为主的膜处理工艺作为最后的深度处理，造成渗滤液处理成本长期居高不下。
02
垃圾渗滤液的处理方法
垃圾渗滤液的处理方法主要有4种方法。
（1）直接排往城市污水厂合并处理。
优点：无需再另建处理厂；
缺点：管网的投资费用大；增加了城市污水厂的不稳定因素，很容易使活性污泥出现中毒等不良症状。
（2）向填埋场的循环喷洒处理。
优点：操作简便，处理成本最低；
缺点：没有解决渗滤液的污染问题，渗滤液的产量会越来越大，处理会越来越困难。
（3）预处理后汇入城市污水处理厂合并处理。
优点：处理工艺相对简单，同时降低了城市污水厂的风险；
缺点：投资较大，且城市污水厂的安全隐患依然存在。
（4）单独建设污水站，渗滤液经污水站处理达标后排放。
优点：出水水质有保证，真正实现了渗滤液的有效处理，对环境的危害最小；
缺点：对工艺的要求较高，运行和管理费用较高。
综合以上因素，目前垃圾填埋场主要采用单独建设污水站的方法进行处理。
03
垃圾渗滤液的处理工艺及选择
（1）UASB＋SBR＋CMF＋RO
工艺特点分析：
工艺较为复杂
剩余污泥量小；
有20%~28%的浓缩液需处理 ；
处理量易受水中TDS和温度影响 ；
膜寿命一般有2-3年；
（2）MBR＋NF/RO
工艺特点分析
MBR工艺对NH3-N主要起硝化作用，反硝化能力有限，出水硝酸盐浓度高，溶解氧浓度亦高；
存在生化的生物接种驯化的启动阶段，因此不宜随时开停设备，设备的检修较困难；
系统控制要求较高，BOD、COD及NH3-N主要依靠生化过程去除，生化处理效果好时， 氨才能有效去除；
污泥浓度高，稳定性强，粘度低，易脱水，不易腐败变质。
（3）前处理＋二级DTRO碟管式反渗透工艺
工艺特点分析：
DTRO膜组易受堵塞及污染，反冲洗强度大，膜使用寿命较短；
有20%~25%浓缩液需处理；
产水率易受水中导电率、TDS和温度影响，系统易不稳定；
存在氨氮及盐的累积问题，需做后续工艺处理；
造价偏高。
（4）前处理＋MVC蒸发＋离子交换＋铵结晶回收
工艺特点分析：
工艺简单，自动化程度高，处理过程和效果稳定，管理方便的优点，可节省劳动力投入；
设备容易结垢腐蚀；
有浓缩液产生；
用电量较大；
投资高。
（5）前处理＋A/O系统＋高级氧化＋BAF
工艺特点分析：
出水水质好且稳定达标；
运行成本较低；
无浓缩液产生；
处理过程受环境影响因素小。
综上所述，各处理工艺及管理成本如下图所示：
04
垃圾渗滤液处理存在的问题
近年来，随着生物法和膜法深度处理工艺的广泛应用，在工程实例中也存在很多问题，比如膜浓缩液处理、总氮不达标等问题。
此外，较高的运行成本和二次污染等问题，也制约着生活垃圾处理可持续性发展进程。
（1）浓缩液问题
应用于垃圾渗滤液处理的深度处理工艺大多采用膜法处理，无论是纳滤膜还是反渗透膜，都会产生一定量的浓缩液。
这些浓缩液呈棕黑色，其体积约占垃圾渗滤液水量的13%~30%，并具有有机污染物浓度高、可溶性无机盐组分含量高、水质水量随时间变化大、重金属含量高等特征。
目前垃圾渗滤液膜过滤浓缩液的处理处置方式大致分为三种类型：
转移处置，包括外运和回灌；
进一步减量，包括纳滤、高压反渗透、蒸发、膜蒸馏等；
无害化处理，包括混凝沉淀、电絮凝、高级氧化等技术和 干燥、焚烧、固化／稳定化等手段。
（2）污泥问题
虽然大部分渗滤液处理站工程规模较小，但由于渗滤液污染物浓度高，渗滤液处理站通常会产生数量可观的污泥，大多将脱水后的污泥送往垃圾填埋场填埋处理。
按照填埋标准的要求，进入填埋场的污泥要求含水率不高于60%，而实际情况是极少有将污泥脱水至含水率在60%以下，脱水后污泥含水率大多为80%，更有甚者直接将污泥回灌填埋场，对填埋场的影响较大。
为保证填埋场的正常使用，进入填埋场的污泥必须达到填埋标准方可填埋处理。
（3）总氮问题
总氮难以达标是目前垃圾渗滤液处理的瓶颈问题。高浓度的氨氮不但使运行成本剧增，而且也会影响渗滤液的处理效果。
目前垃圾渗滤液处理常用的脱氮工艺有硝化反硝化生物脱氮、氨吹脱及膜法(反渗透)脱氮等工艺，但上述各种工艺也存在着许多问题，甚至影响渗滤液的处理效果。
硝化反硝化生物脱氮虽说脱氮效果良好、运行稳定，但需要投加大量碳源，导致运行成本大幅升高，而且出水总氮浓度较高，需要辅以深度处理才能使总氮达标排放。
氨吹脱是应用比较早的一种脱氮工艺，其缺点是氨吹脱过程中需投加大量石灰，石灰的运输、储存和使用会污染周围的环境，而且吹脱出的氨需进行回收，如何处置回收的硫酸铵也是一个难题。
采用膜法去除氨氮，利用反渗透膜对氨氮的截留作用达到去除氨氮的目的，但反渗透产生的浓缩液仍含有大量的有机物和氨氮。（来源于网络）
可再生能源城市类型
一 城市形态与可再生能源城市类型
一般从城市的主要职能、人口规模、布局形式、能源类型等角度出发，可以将城市划分成各种不同的类别。不同城市形态对能源的需求不同，对可再生能源的开发利用也有着很大的影响。
按城市的行政级别划分，城市主要包括直辖市、地级市（各省级行政中心或省的经济中心）和县级市以及乡镇级别的小城镇。按人口规模分类，城市可分为特大城市、大城市、中等城市和小城市。一般来说，规模较小的小城市和小城镇由于能耗总量较小，更容易成为真正意义上的可再生能源城市。
其中，小城镇在我国是一个使用频率较高的通用名词，但我国对小城镇概念的运用很不规范，因而在我国对小城镇概念的覆盖范围，无论是理论工作者，还是实际工作者，都存在许多不同的看法。在本书中，小城镇=小城市+建制镇+集镇。尽管这一小城镇概念分属城与乡两个范畴，从理论上讲不太科学，但涵盖面广，更适宜同大中城市对应。因此，本书一般把小城市和小城镇统称为城镇或小城镇（以下行文不再特别说明）。
按城市职能划分，城市大致分为三种类型：具有综合职能的城市，即政治、经济、文化中心；以某种经济职能为主的城市，如工业城市、矿业城市、旅游城市等；具有特殊职能的城市，如革命历史名城延安、遵义等。绝大多数城市的功能是综合性的，兼有一个以上的职能，按职能分类主要为了突出它的特殊性。一般来说，旅游城市等能耗较少的城市更容易成为可再生能源城市，而能耗较大的工业城市则较难成为可再生能源城市。
按布局形式分类，城市不同的平面布局形式也能在一定程度上反映城市发展的内在规律。城市的主要布局形式有块状布局形式、带状布局形式、环状布局形式、串联状布局形式、组团状布局形式、星座状布局形式等。不同的城市布局对以分布式为主要特色的可再生能源规划有着很大的影响，一般来说，分布式、组团式布局的城市更适宜发展以分布式开发利用为主的可再生能源。
按环保类型分类，城市主要包括低碳城市、绿色城市、生态城市等。环保型的城市强调低碳环保，更容易成为可再生能源城市，同时，可再生能源城市也需要成为低碳城市、绿色城市、生态城市。
可再生能源城市类型主要是按能源供给与消费的特色、深度、广度、规模，以及可再生能源资源类型进行分类的。
二 可再生能源城市的分类方法与架构
由于不同城市在开发利用可再生能源的路径、重点方面有所区别，因此可再生能源城市在类型方面也有所不同。
可以基于不同的分类标准对可再生能源城市进行分类：基于可再生能源开发利用程度划分，可分为100%可再生能源城市、可再生能源城市、可再生能源示范城市；基于可再生能源资源类型划分，可分为太阳能城市、风能城市、生物质能城市等；基于可再生能源供给侧划分，可分为可再生能源电力城市、可再生能源供热（采暖）与制冷城市、可再生能源燃料城市；基于可再生能源消费侧划分，可分为可再生能源建筑应用城市、可再生能源交通应用城市、可再生能源工业应用城市等（见图6-1）。
图6-1 可再生能源城市类型架构 可再生能源城市的主要类型
1.基于城市可再生能源开发利用程度划分
从可再生能源开发利用程度出发，可把可再生能源城市划分为可再生能源示范城市、可再生能源城市与100%可再生能源城市三种类型。
可再生能源示范城市一般是指，在城市能源消费的主要领域可再生能源都没有成为主要能源，但与同时期的其他城市相比，可再生能源的开发利用成效比较突出。建设可再生能源示范城市，是在可再生能源尚未普及阶段扩大可再生能源使用范围的必要手段，是总结可再生能源城市建设过程中的经验教训，推动可再生能源城市可持续发展的必要环节。
可再生能源城市是指，在城市能源消费总量中可再生能源成了主要能源的城市。在中国，目前阶段，只有很少城市有条件成为真正意义上的可再生能源城市。
100%可再生能源城市是指城市消费的能源100%来自可再生能源，但“100%”更多的是一种愿景，并不一定真正要“100%”。欧洲发达国家一些城市不仅提出了100%可再生能源城市目标，而且开始积极践行。由于我国城市一般能源消费总量较大，加上可再生能源资源分散的特点，大多数城市在可以预见的时间内很难成为100%可再生能源城市。
2.基于城市可再生能源供给侧与消费侧划分
从可再生能源供给侧角度看，可再生能源城市类型包括可再生能源电力城市、可再生能源供热（采暖）与制冷城市、可再生能源燃料城市等。该类型可再生能源城市的主要特点是，可再生能源电力、可再生能源供热（采暖）与制冷、可再生能源燃料在各自领域成为主要能源。目前，国际上所谓的可再生能源城市，主要是指可再生能源电力城市。
从可再生能源消费侧角度看，可再生能源城市包括可再生能源交通应用城市、可再生能源建筑应用城市、可再生能源工业应用城市等。该类型可再生能源城市的主要特点是，可再生能源成为交通、建筑、工业三大领域的主要能源。
3.基于可再生能源资源类型划分
从可再生能源资源类型的角度出发，可把可再生能源城市划分为太阳能城市、生物质能城市、风能城市、地热能城市、小水电城市等。
该类城市的特点是，由于某一种可再生能源资源相对丰富，该类型可再生能源成为城市的主要能源来源及显著特色。由于太阳能存在的广泛性，太阳能城市最有可能实现，并普遍受到各国重视。当然，在少数风力资源丰富的城市，也有可能建设风能城市，如美国第一个100%风力发电城市——岩石港市位于密苏里州，美国能源部出版的自然资源分布图显示，该区域是密苏里州风力资源高度集中地区。
生物质能城市发展模式一般适用于靠近农村区域且生物质资源丰富的小城镇。德国有大量的生物质能小城镇，不过，从中国的角度来看，这些“小城镇”更多的是属于“村庄”。在中国大力推行新型城镇化建设的大背景下，生物质能城镇有着更广阔的发展前景。
4.基于可再生能源的输入输出角度划分
从可再生能源的输入输出角度划分，可再生能源城市类型可分为能源自给自足型、输出型与部分依赖外购型。
能源自给自足型是指城市自身生产的可再生能源足以满足城市的主要能源需求。该种模式主要适用于位置偏远，可再生能源资源又较为丰富的小城镇或孤立的海岛。如果一些可再生能源城市所生产的可再生能源大量输出，这类城市就属于输出型可再生能源城市，主要是指有大规模集中式发电厂而本身又能耗需求不大的城市。
部分依赖外购型是指城市本地的可再生能源不足以满足城市的主要能源需求，需要从外地购买部分甚至全部可再生能源电力、生物柴油等二次可再生能源。采取这种模式的城市的特点是城市规模大、区域内可再生能源资源相对缺乏。在建设该类型的可再生能源城市时，需要考虑周围区域可再生能源的供给情况，以及如何降低购买成本。
尽管可再生能源开发立足于本地化，但在可再生能源资源丰富的地区，也可以建设大规模的风电场、太阳能发电厂，如中国内蒙古、新疆地区的大规模风电场，这些电力可以通过大型电网传输到其他城市或区域。这也表明依赖外购二次可再生能源的可再生能源城市是可以存在的。
5.基于城市规模角度划分
按城市规模划分，可再生能源城市可分为大中型可再生能源城市、可再生能源城镇以及可再生能源社区等。
建设可再生能源城市需要从一个个社区做起，社区面积虽小，但在空间布局等规划方面，是一个城市的缩小版。例如，英国“贝丁顿零化石能源发展”社区的设计理念就是围绕“零碳”二字，整个小区只使用可再生资源产生的能源，就能满足居民生活所需，主要措施包括采用成本低廉的示范建筑、零能耗的采暖系统、零排放的能源供应系统、循环利用的节水系统、绿色出行模式。
实际上，在中国大力推行城乡一体化的大背景下，农村的村庄也可以被看作一个个社区，因此，本书所说的可再生能源社区不仅包含城市社区，而且涵盖了一些社区化的村庄。
城镇的规模较小，能源消费总量也较小，理论上更容易被建成可再生能源城镇，但城镇的经济实力及技术力量都较弱，这也给可再生能源的推广和应用带来不利影响。
大中型城市的经济实力较强，但同时能耗一般较大，本地的可再生能源资源一般很难满足城市能源消费的需要，需要开发高效率的能源，或者从外地输入二次可再生能源。
6.基于城市新旧角度划分
从城市新旧的角度来划分，可再生能源城市可分为传统能源替代型城市与一次性新规划型城市。
传统能源替代型是指用可再生能源替代城市原来使用的化石能源，改变城市能源结构，绝大多数城市在建设可再生能源城市时，都将采用这种模式。在中国实施化石能源总量控制的大背景下，可再生能源城市建设主要依赖能源替代实现。
一次性新规划型是指在新建或重建的城市中，不受原有城市能源利用模式的制约，全新规划可再生能源的利用。例如，沙漠里的零碳城市——阿联酋马斯达尔城，该城是一次性规划的新城，于2008年初开始兴建，总投资大约为220亿美元。建成后，这座城市将完全依赖太阳能和风能等可再生能源，城里没有汽车，绿树成荫，整座城市将实现零废物、零碳排放，预计可以容纳5万人。
一次性新规划型城市具有规划优势，可以面向未来的新理念、新技术与新方法，有利于实现真正意义上的可再生能源利用，但成本高，并且受地理空间的局限。因此，绝大多数可再生能源城市规划都来自对传统城市规划及能源规划的创新。
当前，中国在大力推行新型城镇化，将出现一批新城镇，这些新城镇需要新的规划及布局，这为提前规划可再生能源的开发利用及基础设施提供了机遇。
7.基于产业类型来划分
可再生能源的开发利用涵盖了三次产业，比如，生物质能的种植属于第一产业，可再生能源产品或设备的生产以及大型可再生能源发电等属于第二产业，而可再生能源的利用（消费）属于第三产业。以一、二类可再生能源产业为主的城市可被称作可再生能源产业城市，以三类可再生能源产业为主的城市可被称作可再生能源产业城市，但同时也是可再生能源城市。
无论哪种类型的可再生能源产业城市，其主要特点都是可再生能源产业成了城市的主导产业或支柱产业。
如果一座城市的郊区建有大规模的可再生能源开发利用设施，如大型风力发电厂、光伏发电站，产生的二次能源规模较大，而城市并没有明确区分电力的使用类型，这类城市一般属于可再生能源产业城市，如甘肃酒泉、新疆吐鲁番等。由于可再生能源具有开发利用一体化的特性，因此，这类城市要转变成可再生能源应用城市也相对容易。
当前，我国已建成的一些所谓的“新能源城市”，实质上主要是新能源产业城市。城市大力发展新能源产业是必要的，但问题是，大多数城市过于重视装备、产品的生产制造产业，而弱化了可再生能源的开发利用。
一 城市形态与可再生能源城市类型
一般从城市的主要职能、人口规模、布局形式、能源类型等角度出发，可以将城市划分成各种不同的类别。不同城市形态对能源的需求不同，对可再生能源的开发利用也有着很大的影响。
按城市的行政级别划分，城市主要包括直辖市、地级市（各省级行政中心或省的经济中心）和县级市以及乡镇级别的小城镇。按人口规模分类，城市可分为特大城市、大城市、中等城市和小城市。一般来说，规模较小的小城市和小城镇由于能耗总量较小，更容易成为真正意义上的可再生能源城市。
其中，小城镇在我国是一个使用频率较高的通用名词，但我国对小城镇概念的运用很不规范，因而在我国对小城镇概念的覆盖范围，无论是理论工作者，还是实际工作者，都存在许多不同的看法。在本书中，小城镇=小城市+建制镇+集镇。尽管这一小城镇概念分属城与乡两个范畴，从理论上讲不太科学，但涵盖面广，更适宜同大中城市对应。因此，本书一般把小城市和小城镇统称为城镇或小城镇（以下行文不再特别说明）。
按城市职能划分，城市大致分为三种类型：具有综合职能的城市，即政治、经济、文化中心；以某种经济职能为主的城市，如工业城市、矿业城市、旅游城市等；具有特殊职能的城市，如革命历史名城延安、遵义等。绝大多数城市的功能是综合性的，兼有一个以上的职能，按职能分类主要为了突出它的特殊性。一般来说，旅游城市等能耗较少的城市更容易成为可再生能源城市，而能耗较大的工业城市则较难成为可再生能源城市。
按布局形式分类，城市不同的平面布局形式也能在一定程度上反映城市发展的内在规律。城市的主要布局形式有块状布局形式、带状布局形式、环状布局形式、串联状布局形式、组团状布局形式、星座状布局形式等。不同的城市布局对以分布式为主要特色的可再生能源规划有着很大的影响，一般来说，分布式、组团式布局的城市更适宜发展以分布式开发利用为主的可再生能源。
按环保类型分类，城市主要包括低碳城市、绿色城市、生态城市等。环保型的城市强调低碳环保，更容易成为可再生能源城市，同时，可再生能源城市也需要成为低碳城市、绿色城市、生态城市。
可再生能源城市类型主要是按能源供给与消费的特色、深度、广度、规模，以及可再生能源资源类型进行分类的。
二 可再生能源城市的分类方法与架构
由于不同城市在开发利用可再生能源的路径、重点方面有所区别，因此可再生能源城市在类型方面也有所不同。
可以基于不同的分类标准对可再生能源城市进行分类：基于可再生能源开发利用程度划分，可分为100%可再生能源城市、可再生能源城市、可再生能源示范城市；基于可再生能源资源类型划分，可分为太阳能城市、风能城市、生物质能城市等；基于可再生能源供给侧划分，可分为可再生能源电力城市、可再生能源供热（采暖）与制冷城市、可再生能源燃料城市；基于可再生能源消费侧划分，可分为可再生能源建筑应用城市、可再生能源交通应用城市、可再生能源工业应用城市等（见图6-1）。
图6-1 可再生能源城市类型架构 可再生能源城市的主要类型
1.基于城市可再生能源开发利用程度划分
从可再生能源开发利用程度出发，可把可再生能源城市划分为可再生能源示范城市、可再生能源城市与100%可再生能源城市三种类型。
可再生能源示范城市一般是指，在城市能源消费的主要领域可再生能源都没有成为主要能源，但与同时期的其他城市相比，可再生能源的开发利用成效比较突出。建设可再生能源示范城市，是在可再生能源尚未普及阶段扩大可再生能源使用范围的必要手段，是总结可再生能源城市建设过程中的经验教训，推动可再生能源城市可持续发展的必要环节。
可再生能源城市是指，在城市能源消费总量中可再生能源成了主要能源的城市。在中国，目前阶段，只有很少城市有条件成为真正意义上的可再生能源城市。
100%可再生能源城市是指城市消费的能源100%来自可再生能源，但“100%”更多的是一种愿景，并不一定真正要“100%”。欧洲发达国家一些城市不仅提出了100%可再生能源城市目标，而且开始积极践行。由于我国城市一般能源消费总量较大，加上可再生能源资源分散的特点，大多数城市在可以预见的时间内很难成为100%可再生能源城市。
2.基于城市可再生能源供给侧与消费侧划分
从可再生能源供给侧角度看，可再生能源城市类型包括可再生能源电力城市、可再生能源供热（采暖）与制冷城市、可再生能源燃料城市等。该类型可再生能源城市的主要特点是，可再生能源电力、可再生能源供热（采暖）与制冷、可再生能源燃料在各自领域成为主要能源。目前，国际上所谓的可再生能源城市，主要是指可再生能源电力城市。
从可再生能源消费侧角度看，可再生能源城市包括可再生能源交通应用城市、可再生能源建筑应用城市、可再生能源工业应用城市等。该类型可再生能源城市的主要特点是，可再生能源成为交通、建筑、工业三大领域的主要能源。
3.基于可再生能源资源类型划分
从可再生能源资源类型的角度出发，可把可再生能源城市划分为太阳能城市、生物质能城市、风能城市、地热能城市、小水电城市等。
该类城市的特点是，由于某一种可再生能源资源相对丰富，该类型可再生能源成为城市的主要能源来源及显著特色。由于太阳能存在的广泛性，太阳能城市最有可能实现，并普遍受到各国重视。当然，在少数风力资源丰富的城市，也有可能建设风能城市，如美国第一个100%风力发电城市——岩石港市位于密苏里州，美国能源部出版的自然资源分布图显示，该区域是密苏里州风力资源高度集中地区。
生物质能城市发展模式一般适用于靠近农村区域且生物质资源丰富的小城镇。德国有大量的生物质能小城镇，不过，从中国的角度来看，这些“小城镇”更多的是属于“村庄”。在中国大力推行新型城镇化建设的大背景下，生物质能城镇有着更广阔的发展前景。
4.基于可再生能源的输入输出角度划分
从可再生能源的输入输出角度划分，可再生能源城市类型可分为能源自给自足型、输出型与部分依赖外购型。
能源自给自足型是指城市自身生产的可再生能源足以满足城市的主要能源需求。该种模式主要适用于位置偏远，可再生能源资源又较为丰富的小城镇或孤立的海岛。如果一些可再生能源城市所生产的可再生能源大量输出，这类城市就属于输出型可再生能源城市，主要是指有大规模集中式发电厂而本身又能耗需求不大的城市。
部分依赖外购型是指城市本地的可再生能源不足以满足城市的主要能源需求，需要从外地购买部分甚至全部可再生能源电力、生物柴油等二次可再生能源。采取这种模式的城市的特点是城市规模大、区域内可再生能源资源相对缺乏。在建设该类型的可再生能源城市时，需要考虑周围区域可再生能源的供给情况，以及如何降低购买成本。
尽管可再生能源开发立足于本地化，但在可再生能源资源丰富的地区，也可以建设大规模的风电场、太阳能发电厂，如中国内蒙古、新疆地区的大规模风电场，这些电力可以通过大型电网传输到其他城市或区域。这也表明依赖外购二次可再生能源的可再生能源城市是可以存在的。
5.基于城市规模角度划分
按城市规模划分，可再生能源城市可分为大中型可再生能源城市、可再生能源城镇以及可再生能源社区等。
建设可再生能源城市需要从一个个社区做起，社区面积虽小，但在空间布局等规划方面，是一个城市的缩小版。例如，英国“贝丁顿零化石能源发展”社区的设计理念就是围绕“零碳”二字，整个小区只使用可再生资源产生的能源，就能满足居民生活所需，主要措施包括采用成本低廉的示范建筑、零能耗的采暖系统、零排放的能源供应系统、循环利用的节水系统、绿色出行模式。
实际上，在中国大力推行城乡一体化的大背景下，农村的村庄也可以被看作一个个社区，因此，本书所说的可再生能源社区不仅包含城市社区，而且涵盖了一些社区化的村庄。
城镇的规模较小，能源消费总量也较小，理论上更容易被建成可再生能源城镇，但城镇的经济实力及技术力量都较弱，这也给可再生能源的推广和应用带来不利影响。
大中型城市的经济实力较强，但同时能耗一般较大，本地的可再生能源资源一般很难满足城市能源消费的需要，需要开发高效率的能源，或者从外地输入二次可再生能源。
6.基于城市新旧角度划分
从城市新旧的角度来划分，可再生能源城市可分为传统能源替代型城市与一次性新规划型城市。
传统能源替代型是指用可再生能源替代城市原来使用的化石能源，改变城市能源结构，绝大多数城市在建设可再生能源城市时，都将采用这种模式。在中国实施化石能源总量控制的大背景下，可再生能源城市建设主要依赖能源替代实现。
一次性新规划型是指在新建或重建的城市中，不受原有城市能源利用模式的制约，全新规划可再生能源的利用。例如，沙漠里的零碳城市——阿联酋马斯达尔城，该城是一次性规划的新城，于2008年初开始兴建，总投资大约为220亿美元。建成后，这座城市将完全依赖太阳能和风能等可再生能源，城里没有汽车，绿树成荫，整座城市将实现零废物、零碳排放，预计可以容纳5万人。
一次性新规划型城市具有规划优势，可以面向未来的新理念、新技术与新方法，有利于实现真正意义上的可再生能源利用，但成本高，并且受地理空间的局限。因此，绝大多数可再生能源城市规划都来自对传统城市规划及能源规划的创新。
当前，中国在大力推行新型城镇化，将出现一批新城镇，这些新城镇需要新的规划及布局，这为提前规划可再生能源的开发利用及基础设施提供了机遇。
7.基于产业类型来划分
可再生能源的开发利用涵盖了三次产业，比如，生物质能的种植属于第一产业，可再生能源产品或设备的生产以及大型可再生能源发电等属于第二产业，而可再生能源的利用（消费）属于第三产业。以一、二类可再生能源产业为主的城市可被称作可再生能源产业城市，以三类可再生能源产业为主的城市可被称作可再生能源产业城市，但同时也是可再生能源城市。
无论哪种类型的可再生能源产业城市，其主要特点都是可再生能源产业成了城市的主导产业或支柱产业。
如果一座城市的郊区建有大规模的可再生能源开发利用设施，如大型风力发电厂、光伏发电站，产生的二次能源规模较大，而城市并没有明确区分电力的使用类型，这类城市一般属于可再生能源产业城市，如甘肃酒泉、新疆吐鲁番等。由于可再生能源具有开发利用一体化的特性，因此，这类城市要转变成可再生能源应用城市也相对容易。
当前，我国已建成的一些所谓的“新能源城市”，实质上主要是新能源产业城市。城市大力发展新能源产业是必要的，但问题是，大多数城市过于重视装备、产品的生产制造产业，而弱化了可再生能源的开发利用。
✋热门推荐