能源区块链研究|制造企业如何利用可再生能源
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制造企业如何利用可再生能源
制造业历来便未达到其所应有的绿色环保水平,其产生的废气、废旧化学品、金属或材料排放会污染水源,破坏地球。
尽管这并不意味着有大量公司在非法倾倒工业垃圾,但制造企业在其他方面也导致全球变暖。事实上,从空气污染,到使用化石燃料和过度用水,这一切都让制造业背负上了伤害大自然的恶名。
然而,随着阻止气候变化的时间已所剩无几,许多公司已经开始反思自己的经营方式。对于制造企业而言,利用可再生能源是扭转这一局面的一种方式。本文将简述其主要原因。
为什么使用环保能源很重要
使用可再生能源是减少对环境影响最重要的举措,对企业来说尤其如此。
通常情况下,工厂需要大量电力、水资源和天然气来供电,而电力是全球温室气体的最大来源之一。这是由于燃烧化石燃料会释放二氧化碳,对地球造成极大的破坏。环保能源不仅能拯救地球,还有益于企业。
可再生能源的成本随时间而降低,原因不仅在于其价格更为低廉,还在于石油泄漏风险和相关成本也有所下降。此外,政府也采取了一些措施,帮助推广绿色能源。
环保能源的分类
首先应区分清洁能源、可再生能源和绿色能源。清洁能源是不会污染空气的能源;绿色能源来源于太阳能、风能等自然资源;可再生能源来源于生物燃料等可回收资源。然而,环保能源的来源可能超出你的想象。
1 太阳能
如果太阳从未升起,世界便不会存在。因此,太阳能值得人类依赖。
太阳能指吸收太阳的能量来发电。特别是在炎热的气候条件下,地球吸收的太阳能足够为人类供电。
2 风能
风能是另一种常见的环保能源。由于大风天气颇多,所以风力发电场在英国很常见,在该国国家电网中占有很大比例。
3 水能
水力发电经常用于商业活动,因为比起风能和太阳能,利用水力发电为工厂等商业场所提供能源更具可行性。
水力发电需要建造水坝和水库,以控制驱动涡轮机的水流,产生电力。比起潮汐能或河流能源,水能的持续性更强,能够成为更加可靠的企业能源来源。
4 生物质能
生物质能通过燃烧有机材料生产能源,这比燃烧化石燃料清洁得多。通过将农业、工业和生活废弃物转化为能源,企业能以更具吸引力的价格获得电力。
例如,如果农场产生大量动物粪便,那么还有什么方法能比将这些粪便作为生物燃料更好呢?事实上,不仅是农业部门正在转向生物质能,许多制造业企业也在进行这种转变。
5 潮汐能
潮汐能利用潮汐的涨落来生产能源。海洋中的洋流使得涡轮机和桨叶在水下旋转,从而产生电力。
尽管利用天然资源是很好的方法,但潮汐能目前仍处于起步阶段。因此,完全依靠潮汐能为企业供电可能尚需时日。
环保能源的优势
人们通常认为,推广绿色环保会给企业带来额外的开支,然而情况恰恰相反。事实上,可再生能源有益于 健康 ,对企业的利润和生产率也会产生积极的影响。
除了能减少温室气体排放量和臭氧层空洞之外,使用绿色能源也有助于改善空气质量。
空气质量低下是大多呼吸道疾病(如哮喘)、心血管疾病(CVD)和肺癌的罪魁祸首。通过改善空气质量,可以减少员工由于空气质量低下而遭受的痛苦,提高员工工作效率和企业生产率。
环保能源对企业的有益之处
推广绿色环保不仅能让工作者愈发 健康 快乐,还能帮助企业更轻松地规划其财务状况。
与石油、天然气和汽油等化石燃料的成本波动不同,绿色能源往往更易获得,因此其市场价值更稳定。这意味着企业能更轻松预测并规划其利润与亏损。
此外,可再生能源(尤其是生物质能)无须长途运输,这意味着与运输相关的成本也会降低。
更重要的是,企业还可以提升自身的品牌影响力,用绿色形象吸引更多顾客。随着越来越多消费者对制造商及其产品的期待值增高,走向绿色环保对利润的影响可能超越人类的想象。
什么是能源净化
能源净化(energy scrubbing)是在释放废气之前去除其中的有害化学物质的过程。
因此,良好的工业气体净化和热力系统能够净化能源,清除高达99% 的有害化学物质,也可冷却气流。
对于无法转向环保能源的企业来说,这是一个很好的选择,可以帮助减少有害化学物质的负面影响。
什么是碳补偿
除了能源洗涤,另一种减少企业对环境影响的方法是碳补偿(carbon offsetting)。
碳补偿是指通过一种活动来平衡碳排放量的过程,这一过程有助于减少工厂的碳排放量。
尽管这可能意味着企业产品可能不得不以更高的价格或更低的利润出售,但是碳补偿有助于减缓全球变暖,保护栖息地,甚至可能在吸引具有新型环保意识的消费者方面大有助益。
电厂有很多种,常见的有火力发电厂,水力发电厂,原子能发电厂,太阳能发电厂,风力发电场,潮汐发电厂,生物质能发电厂等。除了太阳能发电厂外,其它发电厂的基本原理都是原动机将自然界的各种能转化为动能,带动发电机转动,在发电机里面用导体切割磁力线,产生电力。再经由输电线,输送到用电户。
(主讲嘉宾:中国物资再生协会刘强副会长)
女士们,先生们,大家下午好!
我受中国物资再生协会的委托,就中国物资再生产业的情况向大家做一个报告。我国的废旧物资回收工作,就是我们的通常讲的再生资源,这个工作已经有五十多年的历史了。1954年4月28日,经 *** 同志批准,在中央人民 *** ,政务院,财经委员会成立了废旧物资回收局,从此我国的废旧物资这个行业正式宣告诞生。目前我国从事再生资源回收利用的企业,我们统计一下大约有八万家左右。回收加工的工厂有六千余家。回收的网点约有20万个。从业人员达到近千万人。这其中绝大部分是从事个体和是民营的回收,承担了整个再生资源市场的80%的回收量。首先我把整个这个行业的概况做一个简短的介绍。
十一五期间主要回收的废旧物资的总量为为四亿吨。年平均回收量在八千万吨左右。年均的增长率在12%以上。主要的废旧物资回收总值超过了6500亿员,年均增长率超过了20%。在这其中,废钢铁废有色金属有较大的进口量。上述主要的废料约为1.3亿吨,年均的进口量为2450万吨。年均的增幅超过了20%以上。其中进口的废钢铁4530万吨,年均增长超过了5%,后三年超过了15%。肥有色金属年均增长率18%,废塑料年增长率超过了20%。增长的速度很快,特别是十一五期间。特别是2003年到2005年,特别是今年以后增长速度非常快。
第二个是国内回收与利用的情况。回收方面,中国的国内回收系统表现为是多部门的一个纵向的管理。上个世纪八十年代中期以前,当时主要以国营的物资系统,商业集体所有制收购系统组成的两大系统。还有一部分是自发的一些工业企业自己组织了回收性的辅助性单位。但是不不占主流。可以说回收的网络遍布全国各地。当时回收行业作为特种行业进行管理的。需要有特殊行业的许可证,需要具有一定资质的要求。八十年代后期,原有的回收系统,由于所依托的上级主管部职能的转换,部分回收企业逐步结体。加上市场的开放,大批的私营企业的涌入,运作成本相对勃起,比较低廉,效率也更高,这些企业开始出现。多部门的纵向垂直管理体制是计划经济的产物。对广泛开展废旧物资回收系统,节约资源保护环境,防治污染起到了积极和推动的作用。但是对回收物资的利用,作为一个体制、行业来讲,多部门林立,各自独立,既不能形成整体的规模优势,也形不成资源的有效利用和全面保护。这是旧体制下的特征之一。
特征之二是城市地区的回收工作所涉及的市政、环保、卫生、城管等众多行政单位的直接或间接的管理,包括审批、监督、检查及回收全过程或分段式的管理,有许多行政单位建立了归口管理公司,如环卫的单位,市政的城管单位,都在各自分工的管辖中开展回收物资的回收,进行回收物资的经营。上述这种情况既存在管理职能上的交*与扯皮,不利于回收利用,节约挖潜的有效运行。
还有一种模式是多层次进行废旧物资的经营。经审批和报废的机器设备,基本上按三种方式进行处理。一是由国家和省市安全处理,定点单位分类回收。第二种由自己的独立网点进行回收利用,还有行业期间企业之间交相关企业回收利用。多层次多形式的市场承包形式,包括集体、个体、民营的合资的经营机制,由于废旧物资行业市场非常的薄弱,相关法规标准制定的落后,出现了交易管理混乱,人员素质偏低,相关污染严重等问题。十一五期间国家提出要提高资源的利用效率,建立节约型社会,社会友好型社会,全国各地全部行动起来,把节约资源循环利用起来,缓解新兴产业,已经建立一批再生资源回收利用的示范园区,起到带动的作用。目前国家有关部委已经着手建立科学的回收体系......>>
问题二:什么是可再生资源 简单来说就是用过一次过后经过加工等处理还可以再利用的资源就是可再生资源,比如说我们的筷子,就是狭义上的可再生资源。
问题三:可再生资源的概念 通过天然作用再生更新,从而为人类反复利用的资源叫可再生资源,又称为可更新资源。如植物、微生物、可降解塑料袋、水资源、地热资源和各种自然生物群落、森林、草原、水生生物等。可再生自然资源在现阶段自然界的特定时空条件下,能持续再生更新、繁衍增长、保持或扩大其储量,依靠种源而再生。泛指从自然界获取的,可以再生的非化石能源,主要是指风能、太阳能、水能、地热能和海洋能等自然能源,我国可再生能源资源非常丰富,为经济发展和开发利用的潜力很大,军事资源潜力也很大。 一旦某种物种的种源消失,该资源就不能再生了,从而要求科学合理地利用和保护物种种源,才可能“取之不尽,用之不竭”。土壤属半可再生资源,是因为土壤肥力能通过人工措施和自然过程而不断的更新。 大部分的可再生能源其实都是太阳能的储存和释放。可再生的意思不只是提供十年的能源,而是百年甚至千年的。随着能源危机的出现,我们要意识到可再生能源的重要性,更需要产生保护资源的意识一般可再生资源是指那些经过使用、消耗、加工、燃烧、废弃等程序后,仍能在一定周期(可预见)内重复形成的、且具有自我更新的、自我复原的特性并且可持续被利用的一类自然资源或非自然资源。与不可再生资源相对应,是在可持续发展中应该加强建设、推广使用的绿色资源。如:土壤、太阳能、风能、水能、植物、动物、微生物、地热、潮汐能、沼气等和各种自然生物群落、森林、湿地、草原、水生生物等采矿、采油、渔业和林业一般被看作获取自然资源的工业,而农业则不是。自然资源是成为货物的自然财富。自然资源是指自然界中能被人类用于生产和生活的物质和能源的总称。如:水资源、土地资源、矿产资源、森林资源、野生动物资源、气候资源和海洋资源等。可再生自然资源在现阶段自然界的特定时空条件下,能够持续再生更新、繁衍增长,保持或扩大其储量,依靠种源而再生。可再生能源泛指多种循环使用的能源,严谨来说,是人类有生之年都不会耗尽的能源。可再生能源不包含现时有限的能源,如化石燃料和核能。不仅非可再生资源的数量是有限的,在一定的时间跟空间尺度内,可再生资源的数量也是有限的。也就是说,可再生资源也并不是「取之不尽,用之不竭」的资源,它是一个动态的概念。可再生资源只有在我们控制了量的情况下,权衡了开采量及该资源的再形成速率的条件下,使我们的开发利用速率小于其才是“取之不尽,用之不竭”的。大部分的可再生能源其实都是太阳能的储存。可再生的意思并非只是可以提供十年的能源,而是百年甚至千年的。人们要把能源利用方向转向可再生能源的开发利用,这样可以有效地延缓不可再生能源(如煤、石油、天然气等化石燃料)的消耗速度以及资源逐渐匮乏的趋势。“可燃冰”的出现,一定程度上解决人们在生活上的能源危机、至少给人们心里带去了一点安慰。可燃冰是20世纪发现的新能源,其数量可观。此能源无害无污染,颜色外黑内白,我们坚信,随着时代进步,人类的共同努力,将会有越来越多的可再生能源被我们发现和利用。
问题四:怎样才能合理利用不可再生资源 当然是科学合理的开采和利用
问题五:我们如何节约不可再生资源?充分利用新能源? 对不可再生资源要做到尽可能节能减排,现在正在上马很多节能减排改造项目。
对于新能源,要 *** 大力支持,积极指引,稳定快速发展
问题六:开发利用可再生资源有什么重要意义 15分 1.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,保护环境处 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。
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。
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。
问题七:对于可再生资源,应采取怎样的态度 答案C
试题分析: 对于可再生资源,应采取在利用过程中,注意保护和培育,以便能够实现永续利用,对于非可再生资源,应尽量做到节约利用。
考点:本题考查资源的知识。
点评:本题还可以考查可再生资源与非可再生资源的区别、利用不当产生的问题等知识。
问题八:什么叫可再生资源、可更新资源? (一).可再生资源主要是指通过天然作用或人工活动能冉生更新,而为人类反复利用的自然资源叫,如土壤、植物、动物、微生物和各种自然生物群落、森林、草原、水生生物等。
可再生自然资源在现阶段自然界的特定时空条件下,能持续再生更新、繁衍增长,保持或扩大其储量,依靠种源而再生。
一旦种源消失,该资源就不能再生,从而要求科学的合理利用和保护物种种源,才可能再生,才可能“取之不尽,用之不竭”。土壤属可再生资源,是因为土壤肥力可以通过人工措施和自然过程而不断更新。但土壤又有不可再生的一面,因为水土流失和土壤侵蚀可以比再生的土壤自然更新过程快得多,在一定时间和一定条件下也就成为不能再生的资源。
可再生能源泛指多种取之不竭的能源,严谨来说,是人类有生之年都不会耗尽的能源。可再生能源不包含现时有限的能源,如化石燃料和核能。
可再生资源有:1.太阳能
太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源利用方式。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。
利用太阳能的方法主要有:
使用太阳电池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能
使用太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水
利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电
利用太阳能进行海水淡化
2.地热能
地热能是由地壳抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在,是引致火山爆发及地震的能量。地球内部的温度高达摄氏7000度,而在 80至100公哩的深度处,温度会降至摄氏650度至1200度。透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1 至5公哩的地壳,热力得以被转送至较接近地面的地方。高温的熔岩将附近的地下水加热,这些加热了的水最终会渗出地面。运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法,就是直接取用这些热源,并抽取其能量。
3.水能
磨坊就是采用水力的好例子。而水力发电更是现代的重要能源,尤其是中国等满是河流的国家。此外,中国有很长的海岸线,也很适合用来作潮汐发电。
4.风能
风能资源(Wind Energy Resources)因风力 做功而提供给人类的一种可利用的能量。风具有的动能称风能。风速越高,动能越大。
5.生物质能
生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源。生物质能的原始能量来源于太阳,所以从广义上讲,生物质能是太阳能的一种表现形式。 依据来源的不同,可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。 (二).可更新资源又称可再生资源, 是指那些被人类开发利用后,能够依靠生态系统自身在运行中的再生能力得到恢复或再生的资源. 如, 水资源, 生物资源等.
可更新资源是指通过天然作用或人工作业能为人类反复利用的各种自然资源。如生物资源和某些动态非生物资源(土地资源、水资源、空气资源等)。人类的过度活动或发生重大自然灾害,招致生态环境破坏(地震、火山爆发等),也可能破坏部分资源的可更新性能,例如过度放牧与乱砍滥伐均会造成土地资源的荒漠化,为土地资源重复使用造成困难。...>>
以再生能源电力替代传统煤电,少用煤电,多用天然气。
未来智库报告认为,针对中国富煤贫油少气的能源资源禀赋,碳达峰的重中之重必定要建立在对煤炭消耗的控制上。因此,终端电气化率提升和前端电力的深度脱碳是减碳降碳的关键。
对于化工行业而言也是如此。在碳达峰碳中和的挑战下,以再生能源电力替代传统煤电,提升企业的能效管控,推进企业向绿色化生产发展将是化工企业降低碳排放的有效途径。目前,行业领先的化工企业都在开发使用可再生能源电力来运行自身装置。
以减少二氧化碳的排放。比如,特种化学品公司赢创表示,公司正在全球范围内通过新型能源管理系统、更高效的发电厂、绿色电力、蒸汽和天然气来确保可持续能源供应。其中上海的一工厂在2020年已实现100%使用绿电生产。
赢创还在其位于上海的多用户生产基地内安装了太阳能光伏发电设施,以减少对传统煤电的购买。
一、充分利用太阳能:太阳能的利用有被动式利用(光热转换)、光化转换和光电转换三种方式,是一种使可再生能源被利用的新兴方式。使用太阳电池通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能。使用太阳能热水器利用太阳光的热量加热水。利用太阳光的热量加热水并利用热水发电。利用太阳能进行海水淡化。
二、充分利用核能。核能最大的用途是发电,还可以用作其它类型的动力源、热源等。
三、充分利用地热能是由地壳抽取的天然热能,运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法就是直接取用这些热源,运用钻探的手段来获取地热能。地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类。
四、充分利用水力资源。通过水力发电工程开发利用,将水流体中含有的能量天然资源,转化为人类可以利用的能源,例如水力发电。
五、充分利用风能。风力发电就是应用风能的一个典型例子,风能本身环保,低碳,但是地域限制较大,如何利用好风能一直是我们需要探讨的课题。风能可为温室气体减排带来巨大潜力。陆上风能已在许多国家得到迅速推广,更多风能并入供电系统在技术上也不存在不可逾越的障碍。
六、充分利用生物质能。依据来源的不同,可以将适合于能源利用的生物质生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物及畜禽粪便等五大类。其蕴藏量极大,仅地球上的植物,生产量就像当于人类消耗矿物能的20倍。在各种可再生能源中,生物质是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态和气态燃料 。
七、充分利用海洋能。海洋能是海水运动过程中产生的可再生能源,主要包括温差能、潮汐能、波浪能、潮流能、海流能、盐差能等。
八、充分利用地热能。
九、充分利用潮汐能。
十、充分利用盐差能。 盐差能是两种含盐度不同的水体相混时放出的一种能量。其广泛分布于陆地江河入海处。两种水体的含盐浓度相差越大,它们之间产生的盐差能就越多。
十一、可燃冰。因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧,可燃冰是替代石油、天然气的一种重要能源。但暂时不可大范围使用,还在研究中。
十二、细菌发电,即利用细菌的能量发电。作为一种绿色无污染的新型能源,细菌发电经过一个世纪的发展,逐步受到世界各国的重视。
地球是在一次宇宙爆炸中炸出来的,它一炸出来就内涵丰富的能源。化工燃料、太阳能、核能、水能、石油、生物燃料等等……说了这么多,还忘记告诉你们到底什么是能源呢?能源就是能产生能量的物质。能源种类有很多:有一次能源、有二次能源、有可再生能源、还有非再生能源。一次能源是直接来自自然界未经加工转换的能源,此类能源有:化石燃料、太阳能、核能、生物燃料、水能等等……二次能源是由一次能源直接或间接转化而来的能源,此类能源有:电能、煤气、汽油、沼气、氢能等等……可再生能源是不随其本身的转化或被人类利用而减少的能源,此类能源有:太阳能、风能、地热能等等……非再生能源是随其本身的转化或被人类利用减少的能源,此类能源有:化石燃料、核燃料等等……打个比方吧,我们以前生活常见的传统能源它们有:原煤、天然气、汽油、煤油、热力、电力、石油气、柴油等等……还有许许多多的工程都用到了能源比如:三峡大坝和葛洲坝用水能、火箭发射升空用氢燃料、秦山核电站用原子能发电。大量的能源使用使我们成为了“石油”能源的“俘虏”,而我们现在在节约能源的基础上,开发了新的能源。摆脱了石油能源的依赖性,首先一利用风能和太阳能发电取消电网送电。再利用混合燃料发动汽车、利用氢能源的开发、利用生物来直接将太阳转化为氢、利用海浪发电、开发垃圾燃气来开发能源市场,使我们能更有效的开创能源的利用和起到环保的作用有利于生态环境。
听了我对这能源新旧对比的介绍,你是不是对能源更加了解,更加有兴趣去开发呢?那让我们更多的有志之士来合理地去开发能源,使我们子孙后代受益无穷。
是否可以解决您的问题?
太阳能发电厂是一种用可再生能源——太阳能来发电的工厂,它利用把太阳能转换为电能的光电技术来工作的。目前德国利用太阳能来发电可供55万个家庭用电所需,是利用太阳能发电的世界冠军。
目前,太阳电地主要有单晶硅、多晶硅、非晶态硅3种。单晶硅太阳电池变换效率最高,已达20%以上,但价格也最贵。非晶态硅太阳电池变换效率最低,但价格最便宜,今后最有希望用于一般发电的将是这种电池。一旦它的大面积组件光电变换效率达到10%,每瓦发电设备价格降到1~2美元时,便足以同现在的发电方式竞争。
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。
近日在上海举行的第三届中国国际进口博览会期间,东芝多位高管对澎湃新闻表示,除了已提出“氢能源 社会 ”愿景的日本本土之外,东芝非常看好氢能在中国的发展前景。
放眼全球,日本是近年来最热衷于发展氢能的国家之一。日本“氢能基本战略”提出,到2030年要确立国内可再生能源制氢技术,构建国际氢能供应链,长期目标是利用碳捕获(CCS)技术实现平价化石燃料的脱碳制氢和可再生能源制氢。对于能源自给率低的日本而言,用零碳排的可再生能源来制取清洁高效、较易储运的氢能,无疑是“后福岛时代”得以兼顾能源安全和碳中和目标的理想选择。
日本能源转型历程
“东芝早在50年前就已经开始做氢能方面的技术研发,进行相关技术储备。我们在40年前推向市场的产品,已经有氢能利用的影子。”负责氢能业务的东芝(中国)有限公司营业总监张童对澎湃新闻表示,早年东芝的制氢路线是烃类醇类重整制氢。但在零碳理念下,该公司内部近十年间全面提升氢能体系,东芝燃料电池体系全部是纯氢燃料电池。
据介绍,东芝的纯氢能燃料电池系统H2Rex已累计在日本国内交付100台以上。这种100kW的模块化单元可根据需求灵活组合,启动时间不到5分钟,高效将管道或气罐中的氢气转化为电能和热能。
东芝的纯氢能燃料电池系统H2Rex累计在日本交付100台以上
典型场景如东芝的新氢能综合应用中心,利用太阳能电解水制备氢气,并直接将其应用在东芝的日本府中工厂的燃料电池物流叉车上。这样,不但燃料电池物流叉车在运转时不排放二氧化碳,而且,因为使用了通过可再生能源制取的氢气作为燃料,从制氢到氢利用的全程实现了零碳排。
当突发灾难时,这套小型分布式能源亦可大显身手,作为一条生命线为300名受灾群众提供一周的电力和热水供应。
纯氢固然样样好,但目前在全球范围内仍受居高不下的成本所困。据澎湃新闻了解,上述在日本落地的东芝纯氢燃料电池系统均为有日本政府政策支持的项目。
张童表示,全球可再生能源快速发展,但风电、光伏始终存在间歇性问题。尤其在中国,风电、光伏装机的迅猛增长对电网调峰要求巨大,弃风、弃电的问题屡见不鲜。若将这部分电力转换成氢能储存起来,在需要时再调取,就是一个最理想的结合。“可再生能源与电解质制氢技术结合起来,制出来的氢完全是绿色的。”
他认为,在该领域,东芝的所长是对电力系统、电子设备、控制系统的深入了解和对氢的长期技术积累,目前正在与多家上游制氢企业探讨合作。在氢能起步阶段,东芝呼吁政府对全行业予以政策支持,鼓励更多企业参与氢能产业链的完善,并尽早明确氢使用的法律法规。在这些前提下,氢能成本才能随着规模化效应快速下降。
氢能成本的下降有赖于一个足够大且高速成长的下游市场。东芝正在推动纯氢能燃料电池系统H2Rex尽早应用于中国市场,使其成本上尽早符合中国市场潜在的需求,并联合中国合作伙伴一起开拓市场。
实际上,东芝对于“终极能源解决方案”的认识,在日本福岛核事故之后出现了彻底的转变。东芝曾是全球核能领域的重要参与者,旗下拥有 历史 战绩辉煌的美国西屋电气公司。但由于2011年福岛核事故后全球核电建设放缓、建造成本陡增、西屋电气申请破产保护等原因,东芝最终选择剥离核电资产。
今年10月,日本首相菅义伟在临时国会上发表施政演说时宣布,日本将争取在2050年实现温室气体净零排放。这标志着作为全球第三大经济体和第五大碳排放国的日本在气候议题上的立场发生巨大转变。目前,日本的温室气体排放中有至少80%来自能源领域。
“二氧化碳零排放并不是最近才有的呼声,很早以前大家就在进行与此相关的探讨。”东芝中国总代表宫崎洋一对澎湃新闻说道,福岛核事故改变了全球的碳减排思路。2011年之前,日本、欧洲都将低碳发电目标寄希望于核能,但福岛事故后由于安全标准升级、核能发电成本陡增,欧洲主要国家纷纷选择弃核。
宫崎洋一称,除了重点业务氢能之外,目前东芝还有其他颇具竞争力的能源业务和碳捕捉技术,可以根据不同地区的特征进行灵活组合。具体而言,在水电领域,东芝的实际供货数量和技术实力处于全球第一梯队,已经向44个国家及地区累计供货2300多台水轮机和1800多台发电机;光伏领域,东芝的工业用光伏发电系统在日本有2700处应用,住宅用光伏发电系统在日本为10万户以上客户使用;地热领域,东芝已向全球提供累计达3.7GW的地热发电设备,以设备容量计处于全球第一。
福岛氢能研究基地(FH2R)
在日本国立的新能源产业技术综合开发机构(NEDO)牵头下,东芝与另外两家日本企业合作的福岛氢能研究基地(FH2R)已于今年2月底建成。
FH2R系统概览
该项目建有全球最大的利用可再生能源的10MW级制氢装置,正在验证清洁低成本的制氢技术。这里产生的氢气不仅用来平衡电力系统,还为固定的氢燃料电池系统、移动的氢燃料车等提供动力。
校对:刘威