1.为什么说开发新能源势在必行?

2.实现新能源大规模开发主要有哪几种途径?该如何推进大型风电光伏基地建设?

3.新能源的开发和利用对人类有什么影响?

4.科学:说说开发新能源的必要性

5.为什么开发新能源

6.开发新能源的优点

新能源开发是什么工作_新能源开发

一、发展新能源经济是当今世界的历史潮流和必然选择\r\n\r\n近年来,曾支撑20世纪人类文明高速发展的以石油、煤炭和天然气为主的石化能源出现了前所未有的危机,除其储藏量不断减少外,更严重的是科学研究发现,石化能源在使用后产生的二氧化碳气体作为温室效应气体排放到大气中后,人为地导致了全球变暖,引发了人们对未来社会发展动力来源的广泛关注和思考。不少国家的能源战略都有一个明显的政策导向——鼓励开发新能源,这既是国际市场上石油等传统能源产品价格高昂压力所致(非常时期除外),也是人类可持续发展的客观需要。因此,新能源开发有可能成为未来最重要的经济增长引擎,成为最有创造就业和财富能力的新经济支柱。目前,全球投向新能源,特别是风能、太阳能和生物质能的资金数量激增。有一种共识正在世界范围内形成:只有在新能源技术革命中走在前面,才有可能在未来的世界经济格局中占据优势地位。尤其在受金融危机的影响全球经济呈现不断下滑严重局面的背景下,有专家认为对新能源的开发与利用将是全球金融危机后世界经济的新一轮竞争热点,对传统能源的改良以及新能源技术和产品的发展,将会催生一个巨大的市场,新能源产业必将成为世界各国培育新的经济增长点的一个重要突破口。\r\n\r\n二、发展新能源经济可为经济又好又快发展提供支撑\r\n\r\n有丰富的新能源,新能源发展又有了一定的基础,这些条件为发展新能源经济提供了支撑。当前,大力促进新能源经济的发展,是发展中的重要战略机遇。发展新能源经济不仅可以开辟新的能源供应途径,有效增加新能源供应量,还可以有效降低环境污染,有利于实施生态立省战略,建设环境友好型社会。而且,从产业结构调整看,发展新能源经济将对调整目前以重化工为主的产业结构、经济结构和发展战略,带动相关的一系列产业的发展,提高经济运行的抗风险能力发挥重要作用。把新能源产业培育成为一个特色产业和新的经济增长点,必将有力地推动青海经济又好又快发展,成为有效应对挑战、抓住发展机遇的重要途径。\r\n\r\n三、培育新能源经济的总体思路\r\n\r\n培育新能源经济,当前应把重点放在太阳能的开发利用上,要以太阳能产业作为新能源经济发展的龙头,加快发展太阳能、风能、沼气等技术成熟、市场竞争力强的新能源,尽快提高新能源在能源结构中的比重;积极推进技术基本成熟、开发潜力大的生物质能利用、太阳能发电、风能发电等新能源技术的产业化发展,为更大规模开发利用新能源、培育壮大新能源经济奠定扎实的基础。培育新能源经济的线路图要围绕太阳能、风能和生物质能的产业链发展,最终形成光伏产业多晶硅提纯、单晶硅拉制、多晶硅铸锭、晶硅切片、太阳能电池、组件封装、光伏技术系统应用的完整产业链,以及太阳能、风能互补,太阳能、生物质能互补的产业发展模式。\r\n\r\n\r\n四、加快发展新能源经济的几点建议\r\n\r\n为了做大做强新能源产业,推动新能源经济发展,使之尽快成为新的经济增长点。建议:\r\n\r\n(一)发展新能源经济,要借鉴和吸取国际经验,进行目标引导、政策激励、产业扶持和资金支持;坚持开发利用与经济、社会和环境相协调,市场开发与产业发展互相促进,近期开发利用与长期技术储备相结合,政策激励与市场机制相结合的原则,按照总体规划、分类实施、突出重点、技术创新、滚动发展的思路,挖掘新能源优势,加快新能源产业的发展。\r\n\r\n(二)要在全面开展新能源调查,摸清赋存情况的前提下,组织力量编制新能源中长期发展规划,提出发展的阶段性目标、产业布局、发展重点,对新能源的发展做统筹规划和安排。要明确新能源产业发展的指导思想、发展方向、发展目标和发展重点,制定具体的发展措施,努力推进新能源产业科学化、有序化发展。\r\n\r\n(三)开放新能源市场准入条件,加大招商引资力度。新能源依然是国际投资的热点,要把吸引新能源投资作为应对危机、扩大投资规模的重要方向,积极促进新能源经济发展,保持新能源投资的适度增长。\r\n\r\n(四)新能源生产成本高,目前,提供财政“补贴”是各国扶助新能源企业的主要手段。这种支持包括向新能源产品的生产者提供资助和税收减免,以及给产品的购买者提供消费补贴和退税等方面的刺激,鼓励更多民众和企业尝试新能源产品。目前,新能源产业发展仍处在初步发展阶段,从决策的角度考虑,一方面不仅要有支持新能源开发利用的意向和规划,还需尽早着手实施有力的推动措施,抓紧制定合理的价格补偿机制和直接的财政补贴机制,建立健全支持新能源发展的财税政策体系和风险分担机制。同时,应尽早将新能源经济发展的需要纳入基础设施建设规划,为新能源经济的发展壮大提供强有力的基础保障。

为什么说开发新能源势在必行?

我国新能源的开发利用情况如下:

我国新能源利用率持续提高。以风电、光伏发电为例,风电的平均利用率逐步提高,由2016年的82.4%提高至2022年前11个月的96.7%;光伏发电的利用率也由2016年的90%提高至2022年前11个月的98.2%,达到了世界一流水平。

在新能源消纳方面,弃电量逐年下降,利用率达到了96.7%,同比提升2.5个百分点,提前一年实现了新能源利用率95%的目标。我国在新能源的开发布局上进行了优化。在十三五期间,新能源开发布局的主导因素由条件转向消纳条件。

统筹推进了新能源的开发建设和配套调节能力建设。例如,分布式光伏占比逐步提高,有利于光伏的就近消纳;煤电灵活性改造规模也在2022年超过了1亿千瓦,有利于提高电力系统的调节能力。我国新能源的开发利用还促进了产业的高质量发展。

根据中电联规划发展部主任张琳的介绍,风电、光伏发电的平均利用率逐步提高,远超其他发电形式。风电、光伏发电的快速发展也带动了相关设备制造产业的发展,推动了中国新能源产业的高质量发展。

新能源开发的重要性

新能源开发对于经济发展具有重要意义。随着传统能源的枯竭和环境问题的加剧,新能源已经成为全球能源发展的重点。新能源的开发利用可以促进经济增长,创造就业机会,提高能源供应的稳定性,保障国家能源安全等方面发挥重要作用。

新能源开发对于环境保护也具有重要意义。传统能源的开和使用会产生大量的废气、废水、废渣等污染物,对环境造成严重的污染和破坏。而新能源的开发利用可以减少对环境的污染和破坏,降低碳排放,减缓全球气候变化,保护生态环境等方面的作用。

实现新能源大规模开发主要有哪几种途径?该如何推进大型风电光伏基地建设?

自从原始人懂得使用火以后,能源就成了人类文明的重要物质基础。到了近代,能源技术出现了3次重大突破,即蒸汽机、电力和原子能的发明及应用。这三次突破,成为推动社会生产力飞跃发展的巨大动力。

在近代,世界能源结构有过2次大的转变:第一次是从18世纪开始从薪柴转向煤;第二次是从20世纪20年代开始,从煤转向石油和天然气。现在,世纪能源正在经历着第三次大转变,就是从石油和天然气逐步转向新能源。

煤、石油、天然气都是不能再生的矿物燃料,用去一点就会少一点,总有一天会被全部用完。另一方面,新技术革命的兴起带来了许多新的生产体系,相应地对能源系统也提出了清晰的要求,其别是要求尽可能地用可以再生的、分散的、多样化的能源。因此专家们认为,新能源是世界新的产业革命的动力,是未来世界能源系统的基础。换句话说,新能源必将成为未来世界能源舞台上的主角。

据专家们预测,大约再过半个世纪,也就是到21世纪中叶前后,核能、太阳能将成为世界能源系统的支柱。

今天的人类已步入信息时代。今天的能源,已经今非昔比,已经不是指某一两种单一的物质,而是汇合煤、石油、天然气、水力、核能、太阳能、地热能、风能、海洋能以及沼气能、氢能、电能等等的总称。

1992年9月在西班牙首都马德里召开的第15届世界能源大会上,提出了“能源与生命”的响亮口号。世界各国的有识之士都在大声疾呼,呼吁各国尽可能限制化石能源消耗量的增长,并大力发展可再生能源。据欧盟国家统计,在这些国家中若能以可再生能源取代目前所用化石燃料发电量的1%,那么每年将可减少1500万吨二氧化碳的排放量,仅这一项所带来的环境效益就是十分惊人的。

能源问题对社会经济发展起着决定性的作用。20世纪50~70年代,由于中东廉价石油的大量供应,导致整个资本主义世界经济的飞速发展。而13年中东战争爆发以后,由于中东各国限制石油产量,提高石油价格,带来了资本主义世界长时间的经济危机。争夺能源,成了持续8年之久的两伊冲突及1991年春天震惊世界的海湾战争等一系列国际争端的导火索。

根据国际能源专家的预测,地球上蕴藏的煤炭将在今后200年内开完毕,石油将在今后三四十年内告罄,天然气也只能再维持五六十年。可见,能源问题必将成为长期困扰人类生存和社会发展的一个主要问题。

国际经济界提供的分析统计数据表明,由于能源短缺而造成的国民经济损失,相当于能源本身价值的20~60倍。1956年,美国由于短缺1.16亿吨标准煤,使得其国民生产总值减少了930亿美元;日本由于短缺0.6亿吨标准煤,导致其国民生产总值减少了485亿美元。1988年,我国由于缺电而导致国民生产总值减少了2000亿元人民币,这个数目相当于这一年我国国民生产总值的1/60,无怪乎人们把能源比作社会经济发展的“火车头”。

专家们预计,在今后二三十年内,将是新能源(包括核能和可再生能源)技术展的时期。根据世界能源会议的有关资料,目前世界新能源的开发总量大约是1.5亿吨油产量,预计到2020年将达到15亿吨油产量。

专家们还预计,在今后30年中,拉丁美洲和中国及太平洋地区可再生能源的发展比重最大,约占世界总量的45%;其次为北美和中南亚地区,约占世界总量的25%。而从新能源技术的发展来看,北美、拉美和中国及太平洋地区的发展潜力最大,约占世界新能源发展总量的65%以上。

我国作为一个人口众多的发展中国家,尽管拥有相当数量的煤和石油,也拥有一些天然气,但是按人均值来计算,我国在世界上仍属于贫能国。在当前经济迅猛发展、能耗直线上升而环境问题日趋严峻的形势下,我国更是特別需要有一个长远的能源发展战略,要在厉行节能的前提下,取多能互补的政策,特别要下大力气开发利用新能源和可再生能源。

从长远来看,人类要在这个星球上长期生存和繁衍下去,就非大力发展可再生能源不可。因为化石能源不可能永远利用下去,只有可再生能源才是取之不尽、用之不竭的。近代物理学和天文学已经充分证明,以天体物理运动所发出的能量为基础的可再生能源,实际上是无限的,它能与日月同辉,和宇宙共存。

知识点

自然分类

科学家将人类所利用的自然分为两类:一是不可再生,二是可再生。不可再生是指被人类开发利用一次后,在相当长的时间,如千百万年之内都不可自然形成或产生的物质。这类包括自然界的各种金属矿物、非金属矿物、岩石、石油和天然气等。

可再生是指被人类开发利用一次后,在一定时间,如一年内或数十年内就通过天然或人工活动可以循环地自然生成、生长、繁衍,有的还可不断增加储量的物质。这类包括地表水、土壤、植物、动物、水生生物、微生物、森林、草原、空气、阳光、气候和海洋等。

什么是经济清洁的核能?

1954年,前苏联建成世界上第一座核电站。多年来,特别是最近一二十年来,核能技术发展很快。现在全世界有几十个国家在发展核能发电,已经建成和正在兴建的核电站总计达500多座,目前核能发电已达世界电力需求的20%左右。核能具有如下几方面特点。

1.它的能量巨大,而且非常集中。根据计算,1克铀235原子核裂变时所发出的能量相当于2.5吨标准煤完全燃烧时所释放的热能,或相当于1吨石油完全燃烧时所释放的热能。

2.运输方便,适应性强。有人把核电站与火电站做了个形象的比较:一座20万千瓦的火电站,一天要烧掉3000吨煤,这些燃料需要用100个火车皮来运送;而一座发电能力与此相当的核电站,一天只需要消耗1千克铀,而1千克铀的体积大约只有3个火柴盒摞起来那么大。

3.核储量丰富,可以说取之不尽、用之不竭。尽管现已探明的陆地上的铀很有限,但海水中的铀极为丰富,每1000吨海水中大约含铀3克,世界各大洋中铀的总含量可达40多亿吨。不过,从海水中提取铀在技术上还有一些难题需要进一步研究解决。

4.核电成本低,一般比火力发电低20%~50%。

目前世界各国的核电站大多数用“热中子反应堆”(简称“热堆”)。在这种反应堆中有用的核燃料是铀235,而铀235只占天然铀总量的0.7%,其余都是核废料铀238。为使目前的核废料变成发电的有用之物,必须加紧发展“快中子反应堆”(简称“快堆”)技术。

其实核电是一种安全、经济、清洁的能源。从经济上说,核电站的一次性投资确实要比火电站大一些。以我国秦山核电站为例,每千瓦单位造价大约需要4000元,而火电站一般在1900元左右。然而,衡量电站的经济性,不仅要看最初的基建投资,还要计算电站运行以后消耗的燃料、设备折旧、维护管理等费用。以装机容量吉(109)瓦的火电站与核电站作对比,仅每年耗费的燃料一项,火电站需要300万~350万吨原煤,而核电仅需30吨核燃料。请想一想,300万吨煤需要多少列火车、多少艘轮船来运输,又需要多大一个燃料堆放场地!国际上对核电的成本与煤电成本作过比较,在法国,煤电成本是核电成本的1.75倍,德国为1.64倍,意大利为1.57倍,日本为1.51倍,韩国达到1.7倍。美国早在1962年就使核电成本低于煤电成本。这是核电在一些国家得到较快发展的原因之一。

一些读者也许还在为核电站排放的废气、废物、废水而担心。有位专家这样说,核电站的运行,既不释放火电站所必然产生的氧化氮、二氧化硫,也不产生二氧化碳。这些排放物正是造成酸雨、黑雨及温室效应的主要因素。因此说,核电是比较清洁的能源。研究、设计者考虑了核电站的三废处理问题。从核电站卸出的核燃料,即燃烧过的乏燃料,在密封条件下作专门处理。废水、废气同样经过安全处理。至于核电站对周围环境的辐射问题,有这样一些数据可以说明:人们在核电站周围住上一年,所受到的辐射量,还不到一次X光的几十到几百分之一。以核电站最多的美国为例,它的核电站使每个美国人增加的辐照量,比自然界原本存在的放射性照射量的0.1%还小。这大概可以说明核电的“清洁”了吧。知识点

核辐射及其危害

核辐射,又称放射性,是原子核从一种结构或一种能量状态转变为另一种结构或另一种能量状态过程中所释放出来的微观粒子流。核辐射分为天然辐射和人工辐射。天然辐射存在于所有的物质之中,这是亿万年来存在的客观事实,是正常现象。人工辐射源包括放射性诊断和放射性治疗辐射源,如X光,核磁共振等、放射物、放射性废物、核武器爆炸的落下灰尘以及核反应堆和加速器产生的照射等。

人们在长期的实践和应用中发现,少量的辐射照射不会危及人类的健康,过量的放射性射线照射对人体会产生伤害,使人致病、致死。辐射的剂量越大,危害越大。

新能源的开发和利用对人类有什么影响?

实现新能源大规模开发的主要途径有两种,第1个就是集中式电站,还有一个就是分布式电站,想要推进大型风电光伏基地建设就必须完成基础设施,这样后续的建设才能够完成。

根据中央的一些会议,可以发现现在的供应能力是需要提升的,这样才能够有更大的保障力,需要大力度的规划和建设新能源的供给体系,因为国际的能源供给形式非常的严峻以及复杂,从而双碳目标是必须要完成的,而且中央的新能源工作也提出了一些明确的要求,要想做好能源绿色低碳和转型工作,就需要实现新能源的大规模开发。新能源供给体系的概念提出来已经比较久了,所以要大规模的建设风光电基地为基础的光伏基地建设也要注意周边的清洁高效的节能能源,从而寻找一个稳定可靠的一种新能源供给体系。

要想发展新型的电力系统,首先就要注意绿色低碳的转型,这也是关键性的一个因素,需要得到支撑,而风电以及太阳能这些重装机的容量也需要达到12亿千瓦以上可以发现太阳能发电以及一些新能源发电数量是比较高的,最终电力也成为供应的主体,所以新能源的发展还是需要提升装机规模。

现在的新能源开发模式主要有两种途径,第1种模式就是集中式,电站就能够通过这样的方法建设大型的风光电源基地,还有一种就是通过分电式电站把分布式的光伏以及分布式的风电作为一种基础,然后储存起来通过虚拟电场,最后将能源输送出去,这样就能够实现就近消纳。对于一些分布式的新能源建设以及零碎的一些建设是不符合标准的就需要拆除,一定要推进大型的风电光伏基地的建设。

科学:说说开发新能源的必要性

新能源的开发和利用对人类的影响减少了废气的排放,减缓了地球温室的作用,洁净了空气,可再生、无污染环境。

一、新能源

新能源( NE):又称非常规能源。

新能源是指传统能源之外的各种能源形式。

新能源指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能。

新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面与深层之间的热循环等。

新能源还有氢能、沼气、酒精、甲醇等,而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能 等能源,称为常规能源。

随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出,以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。

常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。

煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及氢能等作为新能源。

随着技术的进步和可持续发展观念的树立,过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识。

新能源作为一种能源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用,废弃物的化利用也可看作是新能源技术的一种形式。

为什么开发新能源

1、新能源和可再生能源是人类社会未来能源的基石,是化石能源的替代能源 。

2、新能源和可再生能源清洁干净、污染物排放很少。是与人类赖以生存的地球生态环境相协调的清洁能源

3、新能源和可再生能源是世界不发达国家的20多亿无电人口和特殊用途解决供电问题的现实能源

4、世界上不可再生能源越来越少,最终一天没用完,在这个过程中,这些我们正在使用的能源的价格也会越来越越贵,所以只有开发新能源才是未来发展的重要保障,人无远虑必有近忧,就是这个道理。

开发新能源的优点

第一:新能源是一个相对意义上的概念,比如上个世纪初煤炭是主要利用能源,而石油对于当时来说就是新能源,再比如核能对大部分国家来说是新能源,但对法国来说就是常规能源(核能利用率很高)

第二:在经济不断发展同时,能源消耗不断增加,传统化石能源无以为继,经济发展越来越受制于能源的开发利用,新能源作为一种替代能源,未来能极大的缓解我们能源大量需求,保证经济可持续发展。

第三:传统化石能源利用产生环境问题越来越严重,危害人类健康和生存环境,特别是co2的大量排放,导致全球气候变化,而新能源为我们解决环境问题提供可选择的道路,新能源大部分是可再生且无污染的

第四:从国家层面上,为占据未来能源利用竞争的制高点,现在开发新能源技术、设备,为以后全球竞争做好准备。

新能源分类很多,不同产业特点不同,优点自然也不同。

新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说,新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源,新能源普遍具有污染少、储量大的特点,对于解决当今世界严重的环境污染问题和(特别是化石能源)枯竭问题具有重要意义。同时,由于很多新能源分布均匀,对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。

据世界断言,石油,煤矿等将加速减少。核能、太阳能即将成为主要能源。

联合国开发署(UNDP)把新能源分为以下三大类:大中型水电;新可再生能源,包括小水电(Small-hydro)、太阳能(Solar)、风能(Wind)、现代生物质能(Modern biomass)、地热能(Geothermal)、海洋能(Ocean)(潮汐能);传统生物质能(Traditional biomass)。

一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立,过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识,作为一种能源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用,因此,废弃物的化利用也可看作是新能源技术的一种形式。

新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量称为新能源,相对于常规能源而言,在不同的历史时期和科技水平情况下,新能源有不同的内容。当今社会,新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。

按类别可分为:太阳能 风力发电 生物质能 生物柴油 燃料乙醇 新能源汽车 燃料电池 氢能 垃圾发电 建筑节能 地热能 二甲醚 可燃冰等。

太阳能

太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式

广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。

利用太阳能的方法主要有:太阳电能池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能;太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电等。

太阳能可分为3种:

1.太阳能光伏 光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。

2.太阳热能 现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。

3.太阳光合能:植物利用太阳光进行光合作用,合成有机物。因此,可以人为模拟植物光合作用,大量合成人类需要的有机物,提高太阳能利用效率。

核能

核能是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc^2;,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。核能的释放主要有三种形式:

A.核裂变能

所谓核裂变能是通过一些重原子核(如铀-235、铀-238、钚-239等)的裂变释放出的能量

B.核聚变能

由两个或两个以上氢原子核(如氢的同位素—氘和氚)结合成一个较重的原子核,同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应,其释放出的能量称为核聚变能。

C.核衰变

核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式,因其能量释放缓慢而难以加以利用

核能的利用存在的主要问题:

(1)利用率低

(2)反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素,其最终处理技术尚未完全解决

(3)反应堆的安全问题尚需不断监控及改进

(4)核不扩散要求的约束,即核电站反应堆中生成的钚-239受控制

(5)核电建设投资费用仍然比常规能源发电高,投资风险较大

海洋能

海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点,是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。

波浪发电,据科学家推算,地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度。目前,海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明。大型波浪发电机组也已问世。我国在也对波浪发电进行研究和试验,并制成了供航标灯使用的发电装置。将来的世界,每一个海洋里都会有属于我们中国的波能发电厂。波能将会为我国的电业作出很大贡献。

潮汐发电,据世界动力会议估计,到2020年,全世界潮汐发电量将达到1000-3000亿千瓦。世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站,发电能力24万千瓦,已经工作了30多年。中国在浙江省建造了江厦潮汐电站,总容量达到3000千瓦。

风能

风能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比,具有明显的优势,它蕴藏量大,是水能的10倍,分布广泛,永不枯竭,对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。

风力发电,是当代人利用风能最常见的形式,自19世纪末,丹麦研制成风力发电机以来,人们认识到石油等能源会枯竭,才重视风能的发展,利用风来做其它的事情。

17年,联邦德国在著名的风谷--石勒苏益格-荷尔斯泰因州的布隆坡特尔建造了一个世界上最大的发电风车。该风车高150米,每个浆叶长40米,重18吨,用玻璃钢制成。到1994年,全世界的风力发电机装机容量已达到300万千瓦左右,每年发电约50亿千瓦时。

生物质能

生物质能来源于生物质,也是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式,它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物质能是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态或气态的燃料。地球上的生物质能较为丰富,而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨,其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍,但目前的利用率不到3%。

生物质能利用现状

2006年底全国已经建设农村户用沼气池1870万口,生活污水净化沼气池14万处,畜禽养殖场和工业废水沼气工程2,000多处,年产沼气约90亿立方米,为近8000万农村人口提供了优质生活燃料。

中国已经开发出多种固定床和流化床气化炉,以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料生产燃气。2006年用于木材和农副产品烘干的有800多台,村镇级秸秆气化集中供气系统近600处,年生产生物质燃气2,000万立方米。

地热能

地球内部热源可来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。放射性热能是地球主要热源。我国地热丰富,分布广泛,已有5500处地热点,地热田45个,地热总量约320万兆瓦。

氢能

在众多新能源中,氢能以其重量轻、无污染、热值高、应用面广等独特优点脱颖而出,将成为21世纪最理想的新能源。氢能可应用于航天航空、汽车的燃料,等高热行业。

海洋渗透能

如果有两种盐溶液,一种溶液中盐的浓度高,一种溶液的浓度低,那么把两种溶液放在一起并用一种渗透膜隔离后,会产生渗透压,水会从浓度低的溶液流向浓度高的溶液。江河里流动的是淡水,而海洋中存在的是咸水,两者也存在一定的浓度差。在江河的入海口,淡水的水压比海水的水压高,如果在入海口放置一个涡轮发电机,淡水和海水之间的渗透压就可以推动涡轮机来发电。

海洋渗透能是一种十分环保的绿色能源,它既不产生垃圾,也没有二氧化碳的排放,更不依赖天气的状况,可以说是取之不尽,用之不竭。而在盐分浓度更大的水域里,渗透发电厂的发电效能会更好,比如地中海、死海、我国盐城市的大盐湖、美国的大盐湖。当然发电厂附近必须有淡水的供给。据挪威能源集团的负责人巴德·米克尔森估计,利用海洋渗透能发电,全球范围内年度发电量可以达到16000亿度。

水能

水能是一种可再生能源,是清洁能源,是指水体的动能、势能和压力能等能量。广义的水能包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量;狭义的水能指河流的水能。是常规能源,一次能源。水不仅可以直接被人类利用,它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环,使之持续进行。地表水的流动是重要的一环,在落差大、流量大的地区,水能丰富。随着矿物燃料的日渐减少,水能是非常重要且前景广阔的替代。目前世界上水力发电还处于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可以用来发电。

可以利用电解水分子和光以及化学分解水分子的方式,来分解到可燃烧的氢气,它可作为新的,多用途的能源来替代现有的矿物质能源。水分子的分解过程简而易行,投资少见效快。这给水能的综合利用带来了广泛的前景,在地球上,水是一种到处可见的液态物质。通过水的分解装置,制备出氢燃料,可用于汽车,航天航空,热力发电等工业和民用方面,在较大的程度上,缓解了人类对矿物质的过分依赖。

新能源的发展现状和趋势

部分可再生能源利用技术已经取得了长足的发展,并在世界各地形成了一定的规模。目前,生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。

国际能源署(IEA)对2000~2030年国际电力的需求进行了研究,研究表明,来自可再生能源的发电总量年平均增长速度将最快。IEA的研究认为,在未来30年内非水利的可再生能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快,年增长速度近6%在2000~2030年间其总发电量将增加5倍,到2030年,它将提供世界总电力的4.4%,其中生物质能将占其中的80%。

目前可再生能源在一次能源中的比例总体上偏低,一方面是与不同国家的重视程度与政策有关,另一方面与可再生能源技术的成本偏高有关,尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等据IEA的预测研究,在未来30年可再生能源发电的成本将大幅度下降,从而增加它的竞争力。可再生能源利用的成本与多种因素有关,因而成本预测的结果具有一定的不确定性。但这些预测结果表明了可再生能源利用技术成本将呈不断下降的趋势。

我国高度重视可再生能源的研究与开发。国家经贸委制定了新能源和可再生能源产业发展的“十五”规划,并制定颁布了《中华人民共和国可再生能源法》,重点发展太阳能光热利用、风力发电、生物质能高效利用和地热能的利用。近年来在国家的大力扶持下,我国在风力发电、海洋能潮汐发电以及太阳能利用等领域已经取得了很大的进展。

新能源(或称可再生能源更贴切)主要有:太阳能、风能、地热能、生物质能等。生物质能在经过了几十年的探索后,国内外许多专家都表示这种能源方式不能大力发展,它不但会抢夺人类赖以生存的土地,更将会导致社会不健康发展;地热能的开发和空调的使用具有同样特性,如大规模开发必将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏,必将引起再一次生态环境变化;而风能和太阳能对于地球来讲是取之不尽、用之不竭的健康能源,他们必将成为今后替代能源主流。

太阳能发电具有布置简便以及维护方便等特点,应用面较广,现在全球装机总容量已经开始追赶传统风力发电,在德国甚至接近全国发电总量的5%-8%,随之而来的问题令我们意想不到,太阳能发电的时间局限性导致了对电网的冲击,如何解决这一问题成为能源界的一大困惑。

风力发电在19世纪末就开始登上历史的舞台,在一百多年的发展中,一直是新能源领域的独孤求败,由于它造价相对低廉,成了各个国家争相发展的新能源首选,然而,随着大型风电场的不断增多,占用的土地也日益扩大,产生的社会矛盾日益突出,如何解决这一难题,成了我们又一困惑。

早在2001年,MUCE就为了开拓稳定的海岛通信电源而开展一项研究,经过六年多研究和实践,终于将一种成熟的新型应用方式MUCE风光互补系统向社会推广,这种系统用了我国自主研制的新型垂直轴风力发电机(H型)和太阳能发电进行10:3地结合,形成了相对稳定的电力输出。在建筑上、野外、通信基站、路灯、海岛均进行了实际应用,获得了大量可靠的使用数据。这一系统的研究成果将为我国乃至世界的新能源发展带来了新的动力。

新型垂直轴风力发电机(H型)突破了传统的水平轴风力发电机启动风速高、噪音大、抗风能力差、受风向影响等缺点,取了完全不同的设计理论,用了新型结构和材料,达到微风启动、无噪音、抗12级以上台风、不受风向影响等性能,可大量用于别墅、多层及高层建筑、路灯等中小型应用场合。以它为主建立的风光互补发电系统,具有电力输出稳定、经济性高、对环境影响小等优点,也解决了太阳能发展中对电网冲击等影响。

随着能源危机日益临近,新能源已经成为今后世界上的主要能源之一。其中太阳能已经逐渐走入我们寻常的生活,风力发电偶尔可以看到或听到,可是它们作为新能源如何在实际中去应用?新能源的发展究竟会是怎样的格局?这些问题将是我们在今后很长时间里需要探索的。

新能源的环境意义和能源安全战略意义

我国能源需求的急剧增长打破了我国长期以来自给自足的能源供应格局,自1993年起我国成为石油净进口国,且石油进口量逐年增加,使得我国接入世界能源市场的竞争。由于我国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足,未来我国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。

国际贸易存在着很多的不确定因素,国际能源价格有可能随着国际和平环境的改善而趋于稳定,但也有可能随着国际局势的动荡而波动。今后国际石油市场的不稳定以及油价波动都将严重影响我国的石油供给,对经济社会造成很大的冲击。大力发展可再生能源可相对减少我国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的以来程度,提高我国能源、经济安全。

此外,可再生能源与化石能源相比最直接的好处就是其环境污染少。

未来的几种新能源

波能:即海洋波浪能。这是一种取之不尽,用之不竭的无污染可再生能源。据推测,地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9×104TW。近年来,在各国的新能源开发中,波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本较高,需要进一步完善,但目前的进展已表明了这种新能源潜在的商业价值。日本的一座海洋波能发电厂已运行8年,电厂的发电成本虽高于其它发电方式,但对于边远岛屿来说,可节省电力传输等投资费用。目前,美、英、印度等国家已建成几十座波能发电站,且均运行良好。

可燃冰:这是一种甲烷与水结合在一起的固体化合物,它的外型与冰相似,故称“可燃冰”。可燃冰在低温高压下呈稳定状态,冰融化所释放的可燃气体相当于原来固体化合物体积的100倍。据测算,可燃冰的蕴藏量比地球上的煤、石油和天然气的总和还多。

煤层气:煤在形成过程中由于温度及压力增加,在产生变质作用的同时也释放出可燃性气体。从泥炭到褐煤,每吨煤产生68m3气;从泥炭到肥煤,每吨煤产生130m3气;从泥炭到无烟煤每吨煤产生400m3气。科学家估计,地球上煤层气可达2000Tm3。

微生物:世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等,利用微生物发酵,可制成酒精,酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点,用其稀释汽油可得到“乙醇汽油”,而且制作酒精的原料丰富,成本低廉。据报道,巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆,减轻了大气污染。此外,利用微生物可制取氢气,以开辟能源的新途径。

第四代核能源:当今,世界科学家已研制出利用正反物质的核聚变,来制造出无任何污染的新型核能源。正反物质的原子在相遇的瞬间,灰飞烟灭,此时,会产生高当量的冲击波以及光辐射能。这种强大的光辐射能可转化为热能,如果能够控制正反物质的核反应强度,来作为人类的新型能源,那将是人类能源史上的一场伟大的能源革命。