新能源在将来会完全替代煤炭,石油等旧能源吗
火电作为国内的长期传统低位,一时难以改变,受区域自然环境局限,不是每个地方都能建水电/风电厂,核电也一样,日本这么发达的国家每年一样消耗大量的煤炭发电。火电还是继续占主导地位。新能源提倡多少年了,没几个项目能落实下去,这只是个方向,要转变需要漫长的过程,没有三五十年的发展,煤炭石油不可能退出或完全退出。几十年后一定会么?未必。
新能源完全替代传统化石能源不会,除非氢能利用-人工制备化石燃料(比如甲烷等)等技术(在这里要不定义为可再生燃料)彻底成熟,相比于传统化石能源有了明显的优势。这主要是因为要完全取代旧能源,不仅仅是发电环节的问题,还要把所有用能终端的用能全部用电以及可再生燃料来做代替(说白了,还有好多终端,比如交通运输等,得烧油气)。 而其实不管是做到100%发电由新能源提供,还是终端用能全部来自可再生燃料这两个目标都不容易,个人谨慎猜测认为后面这个还要难一些. 但是个人认为可再生能源占比高到超过传统能源,还是有可能的,但是有一个前提:就是这主要取决于各种能源技术的发展速度,如果技术都如现在一样,电池用用就没电,光伏风电老得弃,氢燃料电解储存转一圈回来效率20%多,那估计让可再生能源占比很高也够呛。本文先不讨论体制与既有利益集团影响,只谈技术先。总体来说他们的阻碍作用可能会大于促进作用。
2)让人感觉到“能源即将枯竭”,是源自于对能源“储采比”数据的错误认识。煤、石油、天然气等的“储采比”分别是100年,20年,和50年。所以让人感觉石油只够用20年了,煤也不超过100年。其实这是错误的,因为“储采比”是“可采储量”和“年产量”的比,这里所说的“可采储量”不是资源总量,是目前已经探明资源量的可采部分,而随着地质部门的不断勘探,可采储量是逐年在增加的,不会枯竭。
3)说“石油等即将枯竭”并不是新的命题,30年前(1980年前后),美国广播公司(所谓的ABC)就说过石油只能采20年了,现在30年过去了,石油还是可以采20年,这说明什么?说明现在全世界“开采煤、石油、天然气的速度”和“勘探、寻找和开发新的能源储藏资源的速度”是基本一致的。仔细想想,是不是这么回事儿。
我觉得这个问题很搞笑,因为现在和过去是不能相提并论的。无论是在思想上还是技术上,都是无法超越的。然后古人不使用煤炭石油也有自身时代的局限性。
开采技术的局限和重要性, 工业革命之后煤才作为战略资源被大量开采且使用。 总结就是需要的迫切感不大,没人愿意花冤枉钱去弄一堆没多大用的东西。而且国家也不愿意浪费国家财力,所以古人才会没有使用煤炭和石油。这个一个网友的自述。
首先,古人没有刻意去研究开采技术。其实在古代,人们对于煤炭和石油的需要不是很大,因为当时只要掌握砖木取火或者保存火种的技能就已经很了不起了。满足基本的生活需要,当然统治者也需要巩固自己的势力,所以没有浪费大量的财力。
其次,古人对于煤炭石油的概念不熟悉。因为煤炭石油今天普遍使用,是因为人类已经不能满足以前的生活方式。所以开始探索新能源,然后发现了在地底下的煤炭和石油,才会有开采工具的出现,改变了传统生活方式,提高了人生生活水平技能。
总之,古人为什么不用煤炭石油也有自身时代的原因,然后如果有兴趣的同学也可以深入研究一下具体原因。但是一般上来说都是因为技术问题比较多,然后就是没有思想上的觉悟,自身统治阶级的垄断思想等,都会影响到古人为什么不用煤炭石油。
能源的转型需要几十年的时间,马斯克的很多言论受到人们的反对,但是自己觉得这个应该是比较对的。能源转型不是一朝一夕的事情,就算是美国这种发达国家也不是短时间之内就能实现能源的转换的。这个短则10年多则三五十年,这肯定是需要的。
能源结构的转型并不会是传统的能源直接被完全抛弃掉,没那么容易的,煤炭石油,这些传统能源对工业的发展起到了非常重要的推动作用。我们的工业没有抛弃传统能源,不是没有新的能源供工业去使用,而是说新的能源不够安全,不够稳定,成本不够低,使用起来不够方便。那要解决上面这些问题必然需要时间,不是一个推动能源结构转型的口号和目标,就能在短期内实现的。
转型需要时间,最开始就是在交通工具这方面的变革,比如说,现在一些地方就推出了,未来多少年之内逐渐禁售燃油汽车。禁止使用燃油汽车和禁售燃油汽车不是一个概念,但是开了这个头意味着以后对于燃油汽车的管控可能会越来越严格,这只是一个开始,因为每年汽车所消耗的这个燃油量是有限的,更大一部分集中在工业,工业那方面想要实现转型,这个还需要更长的时间。因为现在的晋升燃油汽车时间指令大家基本能看出来,未来10~20年那像工业这方面完善转型起码需要翻一倍,20年到30年。
现在并不是没有新的能源,而是新的能源还存在上面利用所提到的这些问题,这些技术难题如果能被攻克了,那相信工业企业也是非常愿意使用新能源的,毕竟煤炭这些传统能源它对环境造成污染,还要被征收各种税,对于企业来说成本比较高。如果有更低廉成本的,并且不影响企业,正常生产的能源企业自然也是愿意采用的,只不过现在还没有。
(2)煤、石油及分馏产品、天然气是常规能源,新能源有太阳能、风能、水能、潮汐能、核能等.
(3)甲烷由碳、氢两种元素组成,完全燃烧生成二氧化碳和水,燃烧的条件是点燃,所以方程式为:CH4+2O2
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(4)玻璃钢是钢与玻璃纤维构成的,前者是金属材料,后者是无机非金属材料,所以玻璃钢是复合材料.
(5)玻璃钢材料与铁相比,耐腐蚀,成本低.
(6)沼气为气体燃料,清洁污染小,可用发酵方法制取,能废物利用,可再生,在生产沼气的同时还可生产肥料.
故答案为:(1)节约能源或开发新能源;
(2)太阳能、风能(或水能、潮汐能、核能等);
(3)CH4+2O2
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(4)D;
(5)不易腐蚀等;
(6)清洁;节约不可再生能源(或废物利用或可同时生产肥料).
作者:聂光辉
中国已经面临产能过剩的局面,到底是供给侧出了问题,还是需求侧出了问题,不同的经济学者对此有着不同的解释和建议。从中国改革开放历史过程中的经济粗放式发展来看,政府长期忽略了中国能源产业结构问题以及传统化石能源带来的环保问题,随着经济新常态的到来,能源出现了供大于求的局面,而能源供给侧的结构失衡问题究竟严重到什么程度?在能源开发利用上,由原先的兼顾环保问题变成优先考虑环保问题,在倡导新的能源环保理念的大环境下,未来的能源系统将会怎样?这些都是值得思考的问题。
能源产业的供给侧现状
目前,能源发展面临的大体问题就是传统化石能源产能过剩、可再生能源发展遇瓶颈制约。煤炭作为传统化石能源的代表,在中国经历了所谓的“黄金十年”之后,由于企业过去的无序投资以及对于国家投资拉动内需政策的过分乐观,煤炭行业进入到产能过剩时期,去过剩产能成为未来一段时期的政策主旋律。2015年11月中国煤控项目组发布 《中国煤炭消费总量控制规划研究报告》,报告指出,2020年中国煤炭消费总量的目标应约束在27.2亿吨标煤,即38亿吨实物量以内,总能耗控制在47.4亿吨标煤。在“十三五”期间,煤矿开采和洗选企业数量要从2015年的6390家压减到3000家以内,到2020年,煤炭开采、洗选行业的失业人数估计分别为67.1万人和19.1万人。
煤炭行业严重过剩产能的后果早已波及到一些老牌企业,转岗分流、停薪留职、离岗再就业等成为了降本增效的新方式。煤炭“黄金十年”的情形恐怕只能成为历史了,煤炭行业市场低迷恐怕在经济新常态下要维持相当长一段时间了。煤企的利润减少及整体行业的亏损,最直接的后果就是矿工降薪。事实上,已经有些煤炭企业处于停产状态,未来一段时间,预计煤炭消费的负增长趋势将越发明显,一方面原因源于经济下行压力下能源结构变革,另一方面是人们能源消费观念的转变。煤炭行业化解过剩产能问题已经不是去不去除的问题,而是怎样快速高效,且又能够保障员工利益的情况下去除过剩产能的问题。
国务院在今年年初明确提出了去过剩产能的目标,计划用3到5年退出煤炭产能5亿吨左右,减量重组5亿吨左右。其中预计涉及到的煤炭系统职工的分流安置人员达130万,安置办法也将以企业作为主体,这一结果也将引发人与企业本质关系的回归的思考,也从侧面反映了我国现有的能源系统供给侧存在的不合理性有多么严重。
未来能源系统仍以电力系统为核心
2016年3月30日到31日,由我国倡导的全球能源互联网大会在北京举行,意在改变以往的能源供给模式,以清洁和绿色的方式满足电力需求,会议期间,中国、韩国、日本、俄罗斯四国电力公司还签署了《东北亚电力联网合作备忘录》,共同发布了《全球能源互联网发展合作宣言》。这实际上也标志着我国已经开始布局新一代能源系统。
能源互联网概念进入中国以来受到广泛关注,业内人士对其也从能量流、信息流以及商业模式等方面进行了全方位解读,其原因在于它契合我国能源发展现状及诉求。能源互联网在其内涵上,有广义与狭义之分。杰里米·里夫金所提倡的能源互联网概念的基本特征有:可再生能源作为主要一次能源;可大规模接入分布式发电系统与分布式储能系统;基于互联网技术实现广域能源共享;支持交通系统向电气化方向转变。
广义的能源互联网强调未来能源构成要素的广泛性、平等性、协同性,且把电能作为一种能源传输和利用的介质,但不唯一,其目的是要实现能源的优化配置,所倡导的是能源低成本消费。其广泛性是指能源构成要素的种类繁多,既包含太阳能、风能、核能、海洋能等,也包含煤炭、石油等传统的化石能源;其平等性是指能源构成要素间的竞争关系应当是平等的,譬如所承担社会责任和环境压力应当是一致的;其协同性是指能源构成要素间的多源协同关系。值得注意的是能源低成本消费的概念,这里所提到的能源低成本消费不仅从经济效益出发,还包含社会效益和环境效益,即综合效益达到最优。
目前,所提倡的全球能源互联网概念可以概述为:在全球能源互联共享的战略构想下,以泛在智能电网为基础,通过“两个替代”,即能源开发利用上的清洁能源替代,能源消费上的电能替代,实现世界能源的优化配置和消费。实际是以电力系统为核心的电力互联网,属于狭义的能源互联网。与广义的能源互联网概念相比,狭义的能源互联网概念则凸显了能源构成要素的主次关系,能源类型的不同导致生存空间也不一样,无法体现出在能源的选择与利用上的民主,在能源配置上只强调了二次能源,存在片面性。就我国能源结构现状以及电力系统发展历史及强自然垄断的地位而言,发展以电力系统为核心的全球能源互联网有历史选择的必然性。
能源战略安全引深思
全球能源互联网对于可再生能源资源的开发与消纳上起到促进作用。可再生能源开发与利用将在全球能源互联网时代替代大量的化石能源的消耗,大量的污染物以及温室气体的排放将会得到有效缓解,同时也间接地避免化石能源开发和利用过程中对水资源的消耗问题,以及避免可能对生态系统造成的破坏。全球能源互联网所引发的能源供给侧变革,直接或间接的能源结构的改变,将对于保护生态环境是十分有效的。根据权威机构预测,依托全球能源互联网,到2025年清洁能源每年可替代相当于240亿吨标准煤的传统化石能源,减排二氧化碳670亿吨、二氧化硫5.8亿吨。这将能够实现《联合国气候变化框架公约》提出的到2050年将全球平均气温上升控制在2℃以内的目标,有望解决冰川消融以及海平面上升等影响人类生存的重大问题。
全球能源互联网概念诞生之后,市场的炒作一度爆出能源互联网存在5万亿元的市场空间,很显然这一数字缺乏科学的判断依据,但也从侧面反映了全球能源互联网的经济效益不容小觑。全球能源互联网与现在的电力联网最本质的区别就是大区域联网效益得到了释放,比如,现在的电力联网的区域相对较小,由于受制于风能、太阳能等可再生能源的稳定性及其他物理特性,不能够较好消纳风能、太阳能发电等。全球能源互联网将会进行洲际电力互联,能有效地配置全球范围内可再生能源资源,解决电力网络的峰谷问题。这一改变将会促使可再生能源替代传统化石能源的替代效率。有预测显示,到2050年,非化石能源的发电量将达到整个能源消耗的90%。这一趋势将会有效地促进能源、节能与环保等产业的技术升级,再次释放较高的经济增长点。
全球能源互联网时代对于能源发展而言,其结构一定是更加开放多元化。在世界能源发展过程中将可能面临全球能源局部过剩、能源输出成为新诉求等问题,如何保证本国的能源战略安全也将成为新的课题。鉴于对能源发展历史的研究与判断,未来的能源结构极有可能在环保理念的引领下保持核电、水电的战略地位,使得核电、水电在能源非常时期起到重要的调峰填谷作用。另外一个不容忽视的问题就是如何保证本国的能源输送的安全与畅通也可能成为某一时期新问题。不过,可以肯定的是,未来能源互联网领域一定是新的经济增长驱动力的所在,机遇与挑战并存。
煤是由古代的植物变来的。那时候,大量的蕨类 植物死亡后,遗体沉进水里,深埋地下,由于厌氧菌(不喜欢氧气的微生物)的作用和地壳的起伏运动,氢、氧、氮的含量慢慢减少,碳的含量相对增加,植物遗体就逐渐变成了泥炭、褐煤、烟煤,以至无烟煤。
在同一地区和同样的条件下,植物在地底下埋藏得越久,水分越少,碳的含量越多。泥炭和褐煤的含碳量比较低,变成烟煤以后,碳的含量已经占到80%,无烟煤的含碳量已经达到95%左右。燃烧一公斤无烟煤可以获得八千多大卡的热量,是一公斤木柴发的热量的二倍多。
七百多年前,著名的意大利旅行家马可·波罗到过中国,看见中国人烧煤炼铁,这是他生平第一次看到煤做燃料。马可·波罗在他的游记里记载了这件新鲜事。书中写道,中国有一种黑石头,能够燃烧,着起火来象木柴一样,而且终夜不灭。
当时,欧洲人读了马可·波罗的游记,都觉得十分新奇。他们哪里知道,中国人用煤做燃料,都已经有一千二三百年了。我们的祖先在世界上最早发现了煤这种燃料。
不过,用煤做燃料是很大的浪费。这是因为,从煤里还可以提炼出煤焦油、氨水等重要的化工原料,在燃烧时都白白毁掉了。况已,烧煤炉做饭,热量四散,不用火时也在消耗煤,燃料的有效利用率很低。