丹麦的主要可再生能源是什么?理由?
在丹麦风能是比较普遍应用的可再生能源,著名公司Vestas,丹麦沿海地区有很多风场,农田里有的时候也有,但是大部分都在近海。一般一个风场能有几十台风车发电。
其他的太阳能我倒是没见过太多,可能是因为不如风车醒目的原因。至于楼上说的电磁发电就更不清楚了。
西方国家主要是火力发电,核能发电,可再生能源发电。
西方国家目前在专攻可再生能源发电并且取得了一定成绩,其中太阳能发电,风力发电已经占到部分国家10%-20%,并且正在高速增长。水利发电也是也再生能源发电的一种,不过在西方,主要是美国加拿大有较大的水利发电量并且都是上世纪70年代以前修建的,现在因为环境问题,西方对水力发电不置可否。西方核能发电非常成熟,其中法国站75%,比利时50%。德国35%,美国20%。但由于日本核泄漏,德国决定关闭所有核电站,以可再生能源发电替代。
其实我国的太阳能发电,风力发电等可再生能源发电量都国际领先,只是我国每年发电量巨大,所占比例很小。
现在能源价格上涨到了容忍不了的地步,根本支付不起,普通人都用不起能源。这也让民众对此那是议论纷纷,纷纷走上街头,表示抗议。这种就是大家的态度,能源价格问题必须找到解决方案,否则民众根本支付不起。
英国能源价格高涨
虽然英国对于俄罗斯能源依赖性没有那么强,但是受到大环境影响,英国也受到不小“波及”。西方国家对于俄罗斯进行各种制裁,造成后果,只有西方人自己清楚。原本想要制裁俄罗斯,结果反噬到自己身上。对于英国人来讲,通胀水平达到了40年来的新高,能源价格上限连续大幅上调。普通人都担心,支付不起下一个季度取暖费、燃气费等各种费用,家中经济条件变得十分困难。
盲目制裁俄罗斯造成危机
造成这种后果,很大程度就是英国不考虑本国实际情况,盲目追随美国。导致俄罗斯天然气,以及石油到达不了欧洲,而欧洲各国根本没有找到替代国,造成后果只能是欧洲人自己买单。就是欧洲不少百姓一个“缩影”。因为能源价格不断高涨,英国政府只能把这些后果“转移”到普通老百姓身上,特别是到了冬天。眼下天气逐渐寒冷,对于能源价格要求不断高涨,这种局面真的让普通百姓难以忍受。
不少民众纷纷抱怨,现在价格到了他们难以忍受地步,有些人根本不敢使用天然气。各种取暖设施都没有办法使用,让不少国家人民,似乎到了“原始时代”。政府面对这种情况,根本拿不出“有效措施”,反而有些“破罐子破摔”心态,只会留给下一任政府处理。想要解决这些能源危机问题,需要各方一起来努力。
1. 冲突带来了哪些改变?
欧盟计划到2022年底时将进口自俄罗斯的天然气削减三分之二,此前作为对西方制裁的反击,俄罗斯总统普京要求所有“不友好”国家从4月份开始必须将卢布作为天然气交易结算货币。根据俄方规定,欧洲国家必须在俄罗斯天然气工业银行开设外币及卢布特别账户以处理购气交易。波兰、保加利亚、丹麦、芬兰、荷兰都因为拒绝遵守新规而遭到俄罗斯“断气”。后来,俄罗斯还大幅缩减了对欧洲大陆的管道天然气供应,就连那些试图遵守新支付规定的国家也出现了天然气供应减少。最终结果就是德国、意大利、法国、奥地利的用户没能全部收到要求的天然气。
2. 俄罗斯是如何变得如此重要的?
凭借其庞大的西伯利亚气田,俄罗斯拥有世界最大天然气储量。它在1940年代开始将天然气出口到波兰,并在1960年代铺设了管道,以将天然气输送到或过境前苏联加盟共和国。但自从苏联解体以来,俄罗斯和乌克兰就过境乌克兰领土的天然气管线多次发生争执,促使俄罗斯当局寻找其他路线。
3. 欧洲有多脆弱?
2021年末的供应紧张局面让我们深刻了解了欧洲对俄罗斯天然气出口的依赖有多大,基准价格上涨了两倍以上。由于北海气田维护时间长于预期,且部分液化天然气(LNG)被运往需求飙升的亚洲地区,欧盟的天然气存量跌至历史最低点。2022年,由于俄罗斯的供应无法得到保障,欧洲的LNG进口量迅速增加,国内供应商承诺尽可能保持高产能,欧盟买家从非洲、中亚等地寻找新的供应来源。但是俄罗斯在天然气市场的体量实在巨大,欧洲很难短期内找到完全的替代品。截至6月中旬,莫斯科通过北溪管道输往欧洲的天然气流量锐减了60%左右,迫使公用事业公司不得不动用一般在冬季高峰时才使用的天然气储备。
4. 德国有多脆弱?
欧盟一半以上的天然气和三分之一石油依赖于俄罗斯的供应。俄罗斯与西方国家的僵持令德国大力开发可再生能源并投资于LNG进口设施,但是等这些能真正投入运营还需要很多年时间。与此同时,德国还在重启高污染的燃煤发电厂,并为其他能源供应商提供补贴以期抵消俄罗斯天然气进口锐减的影响。
5. 其他国家受到了什么影响?
中东欧国家更容易受到俄罗斯天然气供应中断的冲击,因为比起西欧和南欧诸国,这些经济体的替代选项更少。2021年俄罗斯的天然气供应占意大利需求量的40%,但意大利一直努力在全球寻找替代来源,并已经和一些供应商达成了新协议,特别是在北非地区。芬兰等一些较小的天然气买主计划使用浮动式LNG终端。多数电力来自火电厂的波兰投资了一条来自挪威的新管线,预计该管道将于10月份启用。
6. 乌克兰扮演什么角色?
大约三分之一的俄罗斯天然气从乌克兰过境至欧洲。由于俄乌在乌东地区激战,乌克兰的一处天然气过境点被关停,自5月11日以来,过境该国的天然气供应量已经有所减少。当乌克兰和俄罗斯于2019年12月达成为期五年的天然气过境协议时,乌克兰总统泽连斯基表示该国将从中获得至少70亿美元过境费。
7. 俄罗斯之前是如何导致市场供应中断的?
2006年和2009年,与乌克兰在天然气价格和虹吸问题上的争端导致俄罗斯切断对欧洲的供气。第二次“断气”在寒冬里持续了近两周。斯洛伐克和一些巴尔干国家不得不对天然气实行配给制,关闭工厂并削减电力供应。自那以后,最脆弱的国家竞相铺设管道,连接电网和建造用于进口LNG接收站。LNG最远可以从卡塔尔和美国进口。
8. 有哪些供应网络?
外部供应主要来自俄罗斯,挪威和阿尔及利亚,它们约占欧盟天然气消费量的80%。一些最大的经济体面临的风险最大,德国对天然气的进口比例高达90%,其中很大一部分是通过埋设于波罗的海下的北溪1号管线输送。这条管线自2012年以来开始全面运营。(2号管线去年年末竣工,但因为政治因素而未能启用,目前仍然停摆。)比利时,西班牙和葡萄牙面临的问题是存储容量小,英国也是如此,但英国已经不再是欧盟的一分子并且已经关闭了其唯一的大型天然气存储站站。欧洲大陆拥有大量天然气管线,但许多跨越多个边境,导致出现大量可能的咽喉点
可再生能源是重要的能源资源,开发利用可再生能源具有以下重要意义:
1、开发利用可再生能源是落实科学发展观、建设资源节约型社 会、实现可持续发展的基本要求。充足、安全、清洁的能源供应是经 济发展和社会进步的基本保障。我国人口众多,人均能源消费水平低, 能源需求增长压力大,能源供应与经济发展的矛盾十分突出。从根本 上解决我国的能源问题,不断满足经济和社会发展的需要,保护环境, 实现可持续发展,除大力提高能源效率外,加快开发利用可再生能源 是重要的战略选择,也是落实科学发展观、建设资源节约型社会的基 本要求。
2、开发利用可再生能源是保护环境、应对气候变化的重要措施。 目前,我国环境污染问题突出,生态系统脆弱,大量开采和使用化石 能源对环境影响很大,特别是我国能源消费结构中煤炭比例偏高,二 氧化碳排放增长较快,对气候变化影响较大。可再生能源清洁环保, 开发利用过程不增加温室气体排放。开发利用可再生能源,对优化能源结构、保护环境、减排温室气体、应对气候变化具有十分重要的作用。
3、开发利用可再生能源是建设社会主义新农村的重要措施。农 村是目前我国经济和社会发展最薄弱的地区,能源基础设施落后,全 国还有约 1150 万人没有电力供应,许多农村生活能源仍主要依靠秸 秆、薪柴等生物质低效直接燃烧的传统利用方式提供。农村地区可再 生能源资源丰富,加快可再生能源开发利用,一方面可以利用当地资 源,因地制宜解决偏远地区电力供应和农村居民生活用能问题,另一 方面可以将农村地区的生物质资源转换为商品能源,使可再生能源成 为农村特色产业,有效延长农业产业链,提高农业效益,增加农民收 入,改善农村环境,促进农村地区经济和社会的可持续发展。
4、开发利用可再生能源是开拓新的经济增长领域、促进经济转 型、扩大就业的重要选择。可再生能源资源分布广泛,各地区都具有 一定的可再生能源开发利用条件。可再生能源的开发利用主要是利用 当地自然资源和人力资源,对促进地区经济发展具有重要意义。同时, 可再生能源也是高新技术和新兴产业,快速发展的可再生能源已成为 一个新的经济增长点,可以有效拉动装备制造等相关产业的发展,对 调整产业结构,促进经济增长方式转变,扩大就业,推进经济和社会 的可持续发展意义重大。
当前,国际石油价格一再飙升,能源消费大国苦不堪言,因此发展可再生能源成为许多国家关切的问题。
到如今为止,可再生能源在全世界的研究热潮方兴未艾,其原因之一,是能源危机日益临近,照2003年的煤炭开采速度,中国的煤炭还可以开采80多年,而中国,是世界上煤炭储藏量最多的国家。海湾地区的石油,在不足四十年之内,也将枯竭。我们设想,如果这一天到来,我们人类会怎么办呢?
所以,无论那个国家,都在瞄准这一方向努力,希望获得技术突破,从而在真正的危机来临之前,摆脱被动的局面。获得世界的主导权。这是一个国家的战略的问题。有一个西方的政治元老说的好,“二十一世纪的能源科技,将会极大的改变世界的政治格局和地缘政治。”
可再生能源的意义远不止此,它还将改变人们的观念。可再生能源是大自然赋予我们的慷慨的礼物,它能极大的摆脱资源的限制,从而减少资源争夺的争斗,给世界带来和平。天凤海雨,取之不尽,用之不竭。并且能从此摆脱人类发展工业带来的环境困扰。它的意义,无论怎样形容,都是毫不过分的。将会给人类带来不仅是生活方式并且还有观念上的新的革命。
再生能源目前取得突破性进展的是风力发电。我国起步较早,但现在落后了。可以看我的《我国风力发电落后的原因》。目前我国的风力发电机组单机容量不大,而国外正在开发的已经达到了7500千瓦,投入运行的德国的风力发电机组已经达到单机容量5000千瓦。落后了不只一代。这两年我国一窝蜂的上风力发电机组,其主机都是从国外进口的,目前发电的成本还高于火电,要靠国家的财政补贴才能度日,就算这样,完全收回成本,也需要十年时间。也就是说,十年之中,我们是给洋鬼子扛活。做洋奴。
除了风力发电,生物质能发电也方兴未艾,主要是直接燃烧生物质,例如秸秆发电,目前国电集团有很多小热电机组投产,效益不错。它的发电方式和常规火电差不多,使用的是链条炉。没有多少技术创新之处。另外的主要是沼气发电,利用细菌发酵产生沼气,燃烧后推动燃气轮机,发电效率较高。但是造价不菲,光一个发酵容器就需要很大的投资。并且发酵效率就不是那么高了,最好用半发酵的原料,比如用牛粪。国内有一些养殖场建有小型的发电厂,但是技术也主要是引进的,光菌种的使用专利,就是不小的费用。太能能发电,在我国近年也有较快的发展,单晶硅、多晶硅的发电效率有望在较短的时间内,把发电效率提高到百分之二十以上。但目前来说,尽管太阳能电池板价格下降比较快,它发电的成本竟然是火电的五倍多,投入商业运营还有漫长的路要走。
上面说的几种发电方式,其最大的缺点是在电力系统中无法做主力机组,不能满足电力的大量使用,并且稳定性差。比如风力发电,尽管我国的风力资源很丰富,但是由于风力发电的不稳定性,它的电量经过潮流计算,大约只能占到总发电量的百分之十,如果机组过多,就会影响整个电网的稳定运行,因为风力是不可控的。而另外形式的发电机组,发电量又比较小,难以满足需求。
另外,还有潮汐发电,世界上最大的潮汐电站装机容量达到了20多万千瓦,已经十分可观了。以中国的海岸条件来说,能量密度不大。潮头最高的是浙江、广东沿海。最高的地区潮头达到了8.5米左右。另外还有必须建拦海大坝,施工相当复杂、困难。坝体的维护、机器的防海水腐蚀都需要不菲的费用。费用不说,坝址的选择多有困难。目前我国的海洋局作了海水的能源考察报告,认为我国目前可以开发的潮汐电站大约有一千万千瓦。那么这么一点电量,是远远不能满足需求的。
我国的能源政策,以前写入教科书的是:“大力开发水电,适当发展核电,控制发展火电。”主要是关停小的火电机组。热电例外。我国的电网实际状况是:火电发电量占百分之八十,水电占百分之二十。其余是核电,还占不上个零头。别的发电方式基本可以忽略不计。最近的政策我尽管不了解,但是大力发展核电肯定是提上了日程。因为我国的小水电开发的还不错,能够被利用开发的水电资源也不会很多了。火电日益向大机组、大容量发展。目前已经投产运行的最大的火电机组是100万千瓦。
核电的问题大家尽管不太了解,我个人了解的也不是很深入,但是我想谁也不愿意生活在一个原子弹旁边。这是不得已而为之的一种举措。前苏联的切尔诺贝利电站的泄露事件依然让世人心有余悸。
既然那么多发电方式都有问题,难道能源问题就没有出路了吗?答案是否定的,车到山前必有路。能源的短缺其实是相对的。一方面是燃料价格的不断上扬,一方面随着科学的进步,可再生能源的价格在不停的下降。当二者持平的时候,投资必然向后者倾斜。一个新时代就到来了。但是完全满足电力的需要,除核电外,别的只能作为补充。而不能担任主力机组。这是我们面临的主要问题。也就是说,不发展核电,我们是不是另有出路,这是个问题。
目前显现曙光的是海水的波浪能发电和海流发电。这是比较好的发电方式。不仅国家的研究机构,民间的研究机构和个人也都在一直不停的探索。这种探索甚至可以追溯到三十年前,一位福建的农民用波浪发电船发出了7千瓦功率的电。它的大规模实验还是较近的事。英国投入了大量的资金搞这方面的研究,这个国家地域狭小,资源贫乏,但是四面环海,海洋能十分丰富。另外研究波浪能走在前面的是日本鬼子。
全世界波浪利用的机械设计数以千计,获得专利证书的也达数百件。波浪能利用被称为“发明家的乐园”。
最早的波浪能利用机械发明专利是1799年法国人吉拉德父子获得的。1854-1973年的119年间,英国登记了波浪能发明专利340项,美国为61项。在法国,则可查到有关波浪能利用技术的600种说明书。
60年代,日本研制成功用于航标灯浮体上的气动式波力发电装置。此种装置已经投入批量生产,产品额定功率从60瓦到500瓦不等。产品除日本自用外,还出口,成为仅有的少数商品化波能装备之一。
该产品发电的原理就像一个倒置的打气筒,靠波浪上下往复运动的力量吸、压空气,推动涡轮机发电。
日本“海明”波浪发电试验船取得年发电19万度的良好成绩,实现了海上浮体波浪电站向陆地小规模送电。日本已将“海明”波浪发电船列为“离岛电源”的首选方案,继续研究改进。
但是我国政府的重视程度明显是不够的,在三十年的时间里,投入的研究经费才一千万多,够几个干部买几辆轿车的钱。而英国在五年的时间里,就投入了数十亿英镑。
波浪能发电的好处显而易见,就是规律性强,能量周期性变化短,如果有大规模的蓄能装置,(比如水库)是可以大规模发电并且作为主力机组的。如果获得突破,取代火电的地位是完全有可能的。
如果要想使波浪能发电取代火电的话,蓄能环节必不可少,最便宜的蓄能方式就是水库,所以,我个人认为,岸上蓄水库加常规水轮发电机组的模式应该是研究方向。也就是说,利用海水的波浪能提水,送到岸边建立的蓄水库里。理由无他,主要是蓄水库蓄能最经济,并且不象常规拦河坝蓄水库一样需要建立很大的大坝。因为河水随着季节变化很大,有丰水期和枯水期。而大海水面几乎是不变化的。另外的理由是在岸上建立蓄水库施工极为方便,没有工程难度,并且维护费用比拦河坝节省多了。对海水腐蚀的影响也比较小。
核能(或称原子能)是通过核反应从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的质能方程E=mc2,其中E=能量,m=质量,c=光速,那么核能是可再生能源吗?
核能是可再生能源吗1、核能不是可再生能源,因为核能能量的来源是矿物质,矿物质是不可再生的。
2、核能(或称原子能)是通过核反应从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的质能方程E=mc2,其中E=能量,m=质量,c=光速。
3、核能(nuclear energy)是人类历史上的一项伟大发现,这离不开早期西方科学家的探索发现,他们为核能的发现和应用奠定了基础。可一直追溯到19世纪末英国物理学家汤姆逊发现电子开始,人类逐渐揭开了原子核的神秘面纱。
关于核能是否是可再生能源内容的介绍就到这了。
我可能知道这个朋友的疑问。就是太阳会永远燃烧,给人类带来能量吗?一百年,一亿年,可以吗?可以是1亿年,可以是100亿年吗?当然不是。因为太阳的寿命是100亿年,已经过了50亿年。从现在开始只有50亿年。当然,不能让人类再生100亿年的能源。
但是这确实是一个钻牛角尖的问题。用现在流行的话就是“精峰”。
我们现在说的可再生能源只是指在可预测的时间不会枯竭。可再生能源是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热、海洋能等非化石能源,是取之不尽的能源,与取之不尽的可再生能源相比,对环境的危害或危害非常小,资源分布广泛,适合当地开发利用。所以太银行能属于可再生能源,
可再生能源包括太阳能、水力、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热等。
可以在自然中循环播放。是无穷无尽的能源,在没有人力参与的情况下可以自动再生,是相对于无穷无尽的非再生能源的能源。
这个世界只是相对的“永远”,没有什么是永恒的。
宇宙也有寿命。我们现在知道它的出生日期。大约百亿年前的某一天,关于它死亡的时间,也有人说空谈是有道理的,没有统一的看法。每天早上太阳从东方升起,每天晚上太阳从西方落下,这样不断产生已经过了数十亿年,孕育了生命和人类,现在没有不持续的迹象。太阳能是巨大的可再生能源。
太阳每秒向太空释放3.78x10 26J的能量,地球除以22亿分之一的这个勺子,得到1.72x10 17J,每平方米约1300瓦的光,总量达到480亿度,是1500万个三峡大坝发展总量,或每秒3000多个广岛原子弹爆炸的能量,这种能量每天每时每刻都发生,即使是阴天,这种能量也在云层上空辐射。如果太阳不打那个喷嚏就炸了地球,这种光就会持续下去。至少一亿年不会改变。
可燃冰:未来能源
最近,新华社播发了一条消息,报导了在我国南海发现了新型能源——“可燃冰”,从而使人们对“可燃冰”产生了极大的兴趣。
另类天然气
可燃冰顾名思义点火能燃烧,是一种非常规能源。它是天然气分手(除氢、氦和氖外)充填在水的晶体笼架中形成的冰状固体物,又叫(天然)气水合物或固体气。由于可燃冰中以甲烷(大于90%)为主,故也称甲烷水合物。充填甲烷的可燃冰1立方米可产出气164立方米和水0.8立方米,其能量密度是煤和黑色页岩的10倍左右,故是一种能量密度高的能源。
要形成可燃冰,必须同时具备三个条件:一是低温(0~1 0℃)、二是高压 (>1OMPa或水深300m及更深)、三是充足的气源。由于形成条件的制约,可燃冰通常仅分布在海洋大陆架外的陆坡、深海和深湖以及永久冰土带。大约27%的陆地(极地冰川冰土带和冰雪高山冻结岩)和90%的大洋水域是可燃冰的潜在区,其中大洋水域的30%可能是其气藏的发育区。
目前陆地上发现的可燃冰气藏与常规气藏赋存形式相同,都在成岩的层状地层中,因此开发上和常规气层开发基本相同。
陆上可燃冰气藏与海洋可燃冰气藏相比,气层厚度相对较大,并且均发现在含油气盆地中,气藏是下生上储型,气源是来自下伏地层中的常规气藏的热解气,因为甲烷的碳同位素组成通常为-41%。至-49%。
目前海洋中发现的可燃冰数量与规模比陆地上大,主要分布在东、西太平洋边缘、西大西洋边缘,此外,东大西洋边缘和印度洋有小量发现。中、北美洲沿岸发现最多。目前海洋中发现可燃冰多寡可能与研究调查程度详疏有关。随着研究和调查探查的增加,世界海洋中发现的可燃冰逐渐增加,1993年海底发现57处, 2001年增加到88处。海洋中每处可燃冰范围往往很大,美国东南海岸外的布莱克海岭可燃冰面积就有约26000平方千米。海洋可燃冰往往赋存于新生代成岩欠佳或未成岩沉积物中,在砂岩和粉砂岩中以细粒浸染状分布于孔隙中或以网脉状充填裂隙中,若在未成岩沉积物中通常呈团块状,絮云状、薄层状和透镜状,故含气整体性较差,但在砂岩储集层中含气整体性较好,海洋可燃冰在上新世地层中发现多。海洋可燃冰充填的天然气,大多数来自下伏同体系沉积层 (物)和同层沉积物形成的生物气为主,由甲烷碳同位素组成,通常为-57‰至-96‰。
由来已久
可燃冰(气水合物)的研究可追溯到200多年前。18— 19世纪是在实验室内的小规模的研究。1778年和1811年分别实验成功二氧化硫水合物和氯气水合物,此后至20世纪30年代前,实验获得了甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷,氮、二氧化碳、硫化氢、氩、氪和氙各自的水合物。30年代初苏联学者在西伯利亚输气管道中首次发现了自然形成的可燃冰,1946年苏联学者最先提出在永久冻土带有可燃冰的假想。 60年代开始,苏联、美国、德国、荷兰相继开展水合物的结构和热动力学研究。 1960年在西伯利亚发现了第一个可燃冰气藏--麦素雅哈气田,并于1969年投入开发,采气14年,总采气50.17 × 108m3(约为该气田总产气量的36%)。1972年美国学者和苏联学者分别在阿拉斯加北极斜坡第三系中和黑海海底沉积物中取得可燃冰天然样品。
世界第一个可燃冰气藏的发现和开发,以及在地层中可燃冰自然样品的获得,对20世纪后叶可燃冰的综合研究和勘探、评价及研究领域迅速扩大,研究国家不断扩大,起了重大推动作用。美国、日本、印度、俄罗斯、德国、美国、加拿大、挪威和巴基斯坦、荷兰在寻找海洋可燃冰上有较大的投入,并取得显著的进展。迄今,世界上至少有30多个国家和地区进行可燃冰的研究与调查勘探。
可燃冰勘探取得重大进展是依靠地震 BSR(似海底反射层)。BSR是海底地震反射剖面中一种地震反射层,位于海底下几百米沉积中且与海底地形近于平行。BSR为海底沉积物中可燃冰稳定带基底,其上是可燃冰或气藏赋存处。目前,世界海上可燃冰发现及范围圈定主要有赖于BSR。
20世纪末和21世纪初是利用BSR大力勘探海上可燃冰时期。除麦索雅哈气田可燃冰开发外,可燃冰均未开发。有的放矢的可燃冰钻探在能源匮乏的日本走在前面,在该国南海海槽已钻7口探井,还与加拿大合作在加拿大马更歇三角洲冰土带进行可燃冰钻探。
蕴藏丰富
可燃冰是潜力极巨大的超级潜在能源,在整体上和区域上其资源量是惊人的,但各家估测值不一(280×1012m3—5600000×1012m3)。目前对可燃冰中甲烷总量较为一致的估计是2.0×1016m3或2.1×1016m3,相当于当前已探明化石燃料(煤、石油和天然气)总含碳量的两倍,所以西方学者称其为是“21世纪能源”或“未来能源”。一些研究和勘探较深入地区发现可燃冰资源量是巨大的。据日本地质调查的估计,日本海及其周围可燃冰资源6×1012m3,按1995年日本耗气量计算可供100年使用。
我国可燃冰研究开始较晚。1990年中国科学院兰州冰川研究所冻土工程国家重点试验室与莫斯科大学冻土专业学者合作开展室内可燃冰合成试验;20世纪90年代中期石油大学郭天民等在实验室合成了可燃冰;90年代末和21世纪初西安交通大学刘芙蓉等从事可燃冰实验室研究并合成了可燃冰。1992年史斗等出版了“国外天然气水合物研究进展”(兰州大学出版社);1998年《天然气地球科学》出版了“天然气水合物专辑”(3—4期);2001年《天然气地球科学》(1—2期)为香山科学会议第160次即“天然气水合物研究现状及我国的对策”学术讨论出了专刊。90年代后期以来国家自然科学基金委员会还批准一些可燃冰基金项目。1996年末开展了“西太平洋水合物找矿前景与方法调研”、1998年完成了“中国海域气体水合物勘探研究调研”。1998—1999年863项目开展了“海底气体水合物资源探查的关键技术”研究,1999年广州海洋地质调查局在南海西沙海槽区至少在130千米地震剖面上发现了BSR;2000年广州海洋地质调查局在西沙海槽继续进行以可燃冰为目标的地震测量。经过两年多工作已大致圈出8000平方千米BSR可燃冰范围。此外,在台湾省东南和西南海底也发现了可燃冰。由于我国可燃冰研究只有十余年,因此关于我国可燃冰资源量总估价还为时过早,在去年2月底香山会议上姚伯初估计南海可燃冰资源量为(60—70)×1012m3;方银霞估计东海的资源量为24×1012m3;作者估计全国可燃冰总资源量不少于100×1012m3。从上可知,我国目前可燃冰只在实验室的、调研的、地震勘探(BSR)的初期研究和勘探阶段,未涉及钻探、开发勘探和研究。
尽管全世界可燃冰资源量准确数据有待进一步研究确定,但其量巨大不可置疑。由于可燃冰赋存形状复杂,故在开发上难度大,如开采后如何不漏失比CO2,大20倍温室效应的甲烷;对未成岩矿藏开采后如何防止水下电缆、工程受滑动影响破坏;把开采成本降到商业价位等问题,导致目前尚未进行商业开发。然而随着科学技术的进步,可燃冰作为新一代能源必将得到大量利用,弥补常规能源的不足。日本力争 2010年商业性开发可燃冰;美国企图在 2015年从海域或永久冻土带中进行可燃冰商业生产。
国外可燃冰研究和勘探都得到石油集团或公司的支持,我国三大石油公司在这方面显得十分逊色。为开发我国可燃冰,三大石油公司应支持我国可燃冰的研究和开发。
据专家估计,全世界石油总储量在2700亿吨到6500亿吨之间。按照目前的消耗速度,再有50-60年,全世界的石油资源将消耗殆尽。可燃冰的发现,让陷入能源危机的人类看到一条新的出路。
迄今,世界上至少有30多个国家和地区在进行可燃冰的研究与调查勘探。美国在1998年把可燃冰作为国家发展的战略能源列入国家级长远计划,计划到2015年进行商业性试开采。日本关注可燃冰是在1992年,目前,已基本完成周边海域的可燃冰调查与评价,钻探了7口探井,圈定了12块矿集区,并成功取得可燃冰样本。它的目标是在2010年进行商业性试开采。
但人类要开采埋藏于深海的可燃冰,尚面临着许多新问题。有学者认为,在导致全球气候变暖方面,甲烷所起的作用比二氧化碳要大10-20倍。而可燃冰矿藏哪怕受到最小的破坏,都足以导致甲烷气体的大量泄漏。另外,陆缘海边的可燃冰开采起来十分困难,一旦出了井喷事故,就会造成海啸、海底滑坡、海水毒化等灾害。
由此可见,可燃冰在作为未来新能源的同时,也是一种危险的能源。可燃冰的开发利用就像一柄“双刃剑”,需要小心对待。
2.当化石燃料危机以及由此带来的环境危机越来越成为关系国计民生和人类未来的重要问题的时候,一个全新的“氢能经济”的蓝图正在逐步形成。
氢能是一种完全清洁的新能源和可再生能源。它是利用化石燃料、核能和可再生能源等来生产氢气,氢气可直接用作燃料,也可通过燃料电池通过电化学反应直接转换成电能,用于发电及交通运输等,还可用作各种能源的中间载体。氢作为燃料用于交通运输、热能和动力生产中时,具有高效率、高效益的特点,而且氢反应的产物是水和热,是真正意义上的清洁能源和可持续能源,这对能源可持续性利用、环境保护、降低空气污染与大气温室效应方面将产生革命性的影响。氢可作为一种储备的能源,如果利用丰富的过剩电能实现电解水制氢,可以建独立的氢供应站,不必区域联网。因此,氢与可再生一次能源相结合可以满足未来能源的所有需求。目前,以美国为
代表的世界各国正以前所未有的速度和力度加强对氢能和燃料
(a)
不可持续能源系统
(b)可持续能源系统
图1
可持续和不可持续能源系统示意图
电池的研发,积极建构一个“氢能经济”的未来。需要指出的是,氢能不是“一次能源”。目前,氢的制备技术一般分两种:一种是以煤炭、石油、天然气等碳氢化合物为原料,采用蒸汽重整法制备。这种方式有利于解决现有城市环境污染问题,将污染源集中处理,但这种方式不能实现未来能源的可持续发展。另一种则是利用太阳能、水能等可再生能源,从水、生物质来大量制备。这种制备技术才能从真正意义上实现能源的可持续发展。