如何充分利用可再生资源
可再生资源指可以重新利用的资源或者在短时期内可以再生,或是可以循环使用的自然资源。主要包括生物资源(可再生)、土地资源、水能、气候资源等。充分利用可再生资源包括以下几个方面:
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。
可再生能源利用形式有太阳能热水、太阳能光伏发电、空气能源热泵供热制冷。可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源。扩展资料 可再生能源种类很多。再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等。它们在自然界可以循环再生。是取之不尽,用之不竭的能源,会自动再生,是相对于会穷尽的不可再生能源的一种能源。
陕西省是煤炭资源大省,近几年煤炭生产规模骤增,煤层气涌出量增大,瓦斯爆炸事故时有发生。同时,经济和社会发展对能源的需求越来越大,需要开发新的能源,为此,如何加快煤层气开发,已成为当前煤炭生产中一件突出而紧迫的大事。
1 陕西省煤层气开发经济社会效益显著
煤层气是一种以甲烷为主的多组分气体混合物,地面抽采的煤层气甲烷含量大于90%,热值约33.5kJ/m3,与天然气相当,是一种热值很高的能源。一立方米煤层气按终端利用率计算,相当于1.8~2.0kg标准煤。陕西省煤层气蕴藏量位居全国第三位,资源十分丰富,其中埋深1500m以浅的煤层气资源量1.0886亿m3,相当于16亿~19亿t标准煤,潜在经济价值8708亿元。2000m以浅的资源量13355亿m3,潜在经济价值10684亿元。按抽采率60%计算,每立方售价0.8元,其实际经济价值将达5225亿元。
煤层气和天然气一样,是世界公认的洁净能源。在世界能源消费构成中,天然气占22%,我国仅占2.8%,远远低于世界平均水平。据测算,从现在到2010年,我国国民经济年增长速度若以7%~10%计算,天然气供需缺口将达588亿~900亿m3。煤层气作为潜在的后续新能源,加快开发利用,对改善我国能源结构,缓解天然气供需矛盾将起到重大作用。
煤层气是与天然气一样的气体能源,但煤层气若不很好开发利用,它对大气层又有巨大的破坏作用。煤层气甲烷含量大于90%,甲烷的温室效应约为二氧化碳的20~24倍,对大气臭氧层的破坏力是二氧化碳的7倍。煤层气俗称瓦斯,无色、无味,易爆、易燃。井下空气中甲烷浓度达到5.5%~16%就会遇火爆炸,历来是矿难频发的罪魁祸首。1974~2009年的35年间,陕西省煤炭行业发生死亡10人以上的特大事故37起,死亡1026人,其中就有30起是瓦斯爆炸事故,死亡达941人,占总死亡人数的93%。
开发煤层气可以化害为宝,既可以大幅度降低煤层瓦斯含量而减少瓦斯事故,使煤矿生产安全得到根本改善,又能得到大量可利用的洁净能源,从而降低煤炭生产成本,还可以有效保护大气层环境,可以说是一举三得的大好事。
2 陕西省开发煤层气的条件已经具备
开发利用煤层气是人们对自然界和自然规律认识的升华。过去,由于受技术、资金等条件的制约,未能大量开发。自20世纪80年代以来,开发技术已经突破,世界许多国家已对煤层气进行开发利用。我国确定的开发目标是:到2010年,煤层气探明地质储量2000亿m3,建成5至8个煤层气开发利用基地,煤层气年产量将达到32.5亿m3;到2015年,煤层气年产量力争达到100亿m3,2020年要达到200亿m3。并正式拨出了开发基金。全国主要产煤省已纷纷行动起来。河南省已投入12亿元资金专项治理瓦斯,开发煤层气。贵州水城矿业集团开发利用瓦斯发电,使重特大安全事故得到有效遏制。安徽淮南煤矿10年前瓦斯事故频发,将瓦斯抽放出来变成洁净能源后,企业成了安全生产典型。山西阳泉等地开发的煤层气,已成为当地居民的主燃料之一。今年山西省又投资20.65亿元人民币,实施煤层气综合开发项目,国家发改委已正式批准,成为我国目前规模最大的煤层气开发利用项目。
陕西省的煤层气具有稳定性好、渗透性强、吸附性高、埋深较浅等特性。开发煤层气的条件已经完全具备。
(1)开发技术可行
自20世纪80年代末以来,通过参与国家“六五”至“十五”煤层气攻关项目及国家973煤层气项目、原煤炭部瓦斯治理项目和煤层气参数井项目等,陕西省在煤层气研究、资源评价和勘探试验等方面已基本掌握了煤层气的形成、赋存特点、分布规律、资源评价和储层测试技术,初步建立了煤层气资源数据库,试验了开采技术。特别在煤层气的选区评价、高渗透率区的预测,以及钻探、完井、增产强化措施和气井管理工作等方面均取得了可喜经验,为开发煤层气打下了技术基础。
(2)积累有探采经验
截至2004年底,陕西省煤田地质局、中联煤层气公司、石油天然气公司、华北石油管理局第三普查大队等单位在渭北、陕北矿区共打了14口地面勘探井,进行地面抽采。韩城矿区的试1井已经抽排4年,单井平均日产稳定在800~1000m3,甲烷浓度90%以上。另外,截至2004年陕西省已有17套井下抽放系统,2004年总抽放煤层气4606.05万m3。焦坪矿区下石节煤矿建立了4000kW煤层气发电站一座。
(3)技术队伍较强
有我国较早从事煤层气勘探开发研究的专门机构——煤科院西安研究院、西安科技大学、华北石油管理局第三普查大队、陕西省煤田地质局等,有一批专门从事煤层气研究、并在国外考察学习煤层气勘探开发的专家,有专门从事煤层气勘探开发利用的专业队伍。
(4)可采资源丰富
特别是韩城、焦坪、吴堡等矿区的煤层气含量较高,勘探开发条件比较优越。韩城矿区,面积1120km2,煤层气资源量1289.10亿m3,相当于一个大型天然气田。焦坪矿区,面积180.8km2,煤层气资源量可达137.94亿m3。吴堡矿区,面积93km2,煤层气总资源量为172.62亿~226.64亿m3。
(5)有可供利用的外部条件
当前有两个外部有利条件可以利用。一是《京都议定书》“清洁发展机制”。清洁发展机制,是《京都议定书》中确定的一种发达国家和发展中国家进行温室气体减排项目的合作机制,发达国家通过向发展中国家提供资金和技术,购买发展中国家“可核证的排放消减量”,以履行规定的减排义务。山西晋城煤矿已同世界银行排放交易基金达成了总体协议,出售该项目提供的450万t二氧化碳温室气体10年减排额,仅此一项就回收资金1900万美元。这个条件陕西省完全可以利用。二是可以利用现有的省内天然气管网。这既可节省管网建设投资,又能及时向省内外开拓市场。
3 对陕西省煤层气开发的建议规划
建议陕西省煤层气开发利用,先按十年进行规划,大体分为两期:2006~2010年为近期;2011~2015年为中期。
第一期为探采示范阶段。主要选择有利区块作为试验探采区,通过探采,摸清资源,为以后的大规模开发积累经验。这一期重点抓好两个试验区。第一个是,韩城矿区南部地面抽采试验区。该区煤层气丰度高,可以在已打3口探试井的基础上,扩大探采范围,布置一个探采试验区,打井30口,单井产气平均按1500m3/d计算,日产气总量为45000m3,年产气1640万m3,可供9万户居民生活用气,或供6000kW的燃气轮机发电,年发电量4800万kW·h,估算总投资1.15亿元。第二个是,井下抽采试验区。在总结下石节煤矿井下抽采瓦斯发电经验的基础上,扩大到陈家山煤矿。按年产煤200万t计算,吨煤含煤层气5m3,抽采率60%,每年可抽采煤层气600万m3,建燃气发电2000kW电厂一座,年发电量1600万kW·h,需投资2500万元。另外,对现已开采的30个高瓦斯矿井均可采用井下抽采、采前预抽、高位裂隙抽等方式进行煤层气抽采,用于发电或民用。与此同时,要加大煤层气勘探力度。尽早在全省主要矿区拿出一批煤层气探明储量,为以后大开发打好基础。需打勘探井50口,约投资1.2亿元。可以采取探采结合的办法,以节省投资。
“十一五”期间,全省年采煤层气约8740万m3,共需打井100口,约投资4.9亿元,平均每年需投入1亿资金。
第二期为大开发阶段。在“十一五”取得经验基础上,“十二五”扩大开采区域和开采量,使年产煤层气达到3亿~5亿m3,需打井410~685口,约投资12亿~25亿元,平均每年需投入2.4亿~5亿资金。第二期主要抓好以下几个矿区的开发:
1)韩城矿区。1000m以浅的煤层气资源量为882.49亿m3,按30%探明储量为264.75亿m3,抽采率为60%,可产气158.8亿m3;打井365口,需投资8.2亿元,建成年产气2亿m3的能力。除就近民用外,可将1.5亿m3煤层气并入关中天然气管网。
2)焦坪矿区(玉华、陈家山、下石节、崔家沟)。在“十一五”的基础上,进一步扩大煤层气开采规模,使其年总产气达到1亿m3。除供发电外,可将部分气(5000~6000万m3)并入靖边—西安天然气输气管线,以补充关中天然气不足。按单井产气1000m3/d计算,需打井275口,建输气管线50km,需投资6.5亿元。
3)吴堡矿区。在地面抽采试验的基础上,扩大抽采规模,再打150口井,使年产煤层气达1亿m3,需投资5亿元。
4)府谷矿区。该区测定煤层气吸附参数为10.49~12.38m3/t,可采煤层气按5m3/t计算,单井日产气1500m3,年产气1亿m3,需打地面抽采井184口,投资5.5亿元。煤层气主要用于氮肥厂原料、发电和城镇居民及商业。
按照以上规划,十年内投入30亿元资金,可开发煤层气30亿m3。按三分之一民用,三分之一发电,三分之一用于化工计算,投入产出比为1∶1.5,总产值可达45亿元,创造利税16.8亿元,利税率为37%。另外,10年累计减排二氧化碳9600万t,按照山西晋城煤矿同世界排放基金达成的协议计算,还可收回4.03亿美元的资金,约32亿人民币,仅此一项即可收回全部投资。
4 加快陕西省煤层气开发应采取的措施
1)加强对煤层气开发的统一领导。组建由主管省长为组长、各有关部门主要领导为成员的陕西省煤层气开发领导小组,对省内煤层气勘探开发利用实施统一领导。不另增设办事机构,仅给省发改委增加相应职能,作为其办事机构。
2)组建国有控股的陕西省煤层气开发公司。建议由省煤业集团公司牵头,省天然气公司入股,并吸收社会法人参股,抓紧组建国有控股的陕西省煤层气开发股份公司。其主要职能是:受政府委托,研究编制陕西省煤层气开发利用规划,并列入陕西省国民经济和社会发展规划;组织力量勘探陕西省煤层气资源;制定省内外企业来陕开发煤层气的准入条件、资质审定以及招投标事项;组织实施陕西省煤层气开发利用的项目;负责陕西省煤层气开发利用的气田登记等基础工作。省煤层气开发股份公司组建后,要通过财政支持方式,由其负责组建省煤层气开发工程中心和省煤层气技术重点实验室,作为全省煤层气开发利用的技术支持平台。
3)积极争取国家煤层气专项治理资金的支持。尽快争取把陕西省列为国家煤层气开发利用基地。提前做好规模开发煤层气与天然气输送管道统一共用的前期各项工作,以及其他有关基础设施建设。
4)抓紧制定《陕西省煤层气开发利用条例》,并由省人大颁布实施。依法实施“先抽后采”方针。陕西省所有新建的高瓦斯煤矿,从2006年起一律实行“先抽气、后采煤”的基本建设程序;正在生产的煤层气富集矿井,既要严格执行煤矿安全生产规程,也要严格执行“先抽后采”方针。加快绿色安全煤矿建设,从根本上解决煤矿安全生产问题。在国家确定的煤矿区内,实行采煤权与抽气权相统一,以调动煤炭生产企业开发利用煤层气的积极性,确保采煤、抽气、利用一体化发展。必须强化安全监测监控。加大煤矿安全生产投入,加快煤层气监测监控系统的建设。针对煤层气开发初期投资大、回收期长的特点,明确地方政府对国内外企业来陕开发煤层气的环境支持和有关政策。(编者注:《陕西省煤炭条例》已列入陕西省人大2009年重点立法计划,预计2009年底可颁布实施)。
5)尽快制定煤层气开发利用的优惠政策。建议由省发改委牵头,组织省财政厅、省国土资源厅、省国税局、省地税局、省煤炭局等部门,抓紧制定陕西省煤层气开发利用优惠政策措施。建议对煤层气开发企业免征煤层气资源税、矿产资源补偿费,免征煤层气探矿权、采矿权使用费;增值税按5%缴纳;从企业盈利之日起,所得税可实行“免二减三”等等。利用煤层气发电的上网价应享受可再生能源发电的上网优惠政策。通过地方财政贴息、银行贷款、优先担保、上市融资优先等政策扶持煤层气产业的发展。
6)建立陕西省煤层气开发利用基金。依据陕西省今年初发布的《关于进一步加强煤矿安全生产工作的决定》(陕政发[2005]10号文)精神,对高瓦斯、煤与瓦斯突出、自然发火严重、涌水量大的矿井,从省上规定提取的吨煤20元安全费和其他煤矿按财政部有关规定提取的安全费中,建议将省财政集中的安全基金由吨煤1元提高到1.5元,吨煤增加的0.5元作为陕西省煤层气综合开发利用基金。并改由省煤炭局统一管理、省财政厅监督,专款专用,有偿使用,滚动发展。主要用于煤层气开发、瓦斯治理的技术研究、勘探开发、管理建设以及煤矿专业人员培养、煤矿重大安全课题研究等专项支出。
随着能源危机和环境污染的日趋严重,人们已经认识到,单凭煤、石油、天然气等常规能源已经无法满足人类社会可持续发展的需要了。特别是进入21世纪以来,随着高科技的层出不穷,能源的储量、生产和使用之间的矛盾日益突出,成为世界各国亟待解决的重大问题。而且环境污染和生态破坏的问题也越来越严重。因此,寻找对环境无污染或污染很小的可再生能源就成为21世纪中科学家的重要任务。
目前,太阳能、核能、风能、海洋能和生物能等可再生能源的发展和应用为人类的能源问题指出了一条道路。它们的应用不但推动了社会生产力的进步,还使得人类从有限的一次能源使用转向多样化的、再生的、取之不尽的洁净能源的使用。使用洁净的可再生能源是人类低碳生活的重要组成部分,这对优美环境的保护无疑是非常有益的。
供热、制冷、照明等建筑物用能系统运行管理单位依法对系统运行符合节能标准负责。第六条 县级以上人民政府应当加强对建筑节能工作的领导和监督管理。
省人民政府应当制定建筑节能中长期规划,制定并完善建筑节能的产业政策、技术政策和经济政策,建立政府引导和市场运作相结合的建筑节能机制。第七条 县级以上人民政府建设行政主管部门负责本行政区域内建筑节能的管理和监督工作。
县级以上人民政府有关行政管理部门在各自职责范围内,共同做好建筑节能的管理和监督工作。第八条 县级以上人民政府及其建设行政主管部门应当加强建筑节能的宣传、教育、培训和引导,增强公民建筑节能意识;鼓励建筑节能的科学研究和技术开发,可再生能源的开发利用,节能新技术、新工艺、新产品和新材料的推广应用;对在建筑节能工作中做出显著成绩的单位和个人予以表彰奖励。第二章 建筑节能管理第九条 县级以上建设行政主管部门应当根据本省节能规划组织编制建筑节能专项规划和年度计划,对新建建筑的节能要求、既有建筑的节能改造以及可再生能源在建筑物中的开发应用等,提出工作目标、主要任务、具体安排和保障措施,并报省节能行政主管部门备案。
建筑节能专项规划的规划期为五年。第十条 建筑设计、施工、验收和测评,建筑新技术、新工艺和新材料的应用,以及建筑物用能系统的运行管理应当执行国家、行业和本省制定的强制性建筑节能标准。
省建设行政主管部门会同省质量技术监督行政主管部门可以根据本省实际,制定严于国家标准和行业标准的地方建筑节能标准;对国家尚未制定建筑节能标准又需要在本省实施的建筑节能技术要求,可以制定地方建筑节能标准。
地方建筑节能标准应当根据本省经济和社会发展的实际情况适时修订。第十一条 省建设行政主管部门应当根据国家公布的建筑节能新技术、新工艺、新设备、新材料和新产品推广目录,以及限制或者禁止使用的高能耗技术、设备、材料和产品目录,制定并公布本省的推广、限制和禁止目录。
建设单位、设计单位和施工单位不得在建筑物的设计和建造中使用列入禁止目录的技术、设备、材料和产品。第十二条 县级以上人民政府应当在节能专项资金中安排建筑节能专项资金,用于支持下列活动:
(一)建筑节能的科学技术研究、标准制定和示范工程;
(二)建筑能耗测评;
(三)既有建筑节能改造;
(四)可再生能源在建筑物及其建设中的应用;
(五)节能型建筑结构、材料、器具和产品的开发和生产。第十三条 既有建筑节能改造应当以公共建筑改造为重点,实行强制性改造与政策引导相结合的原则。
县级以上建设行政主管部门应当组织对既有公共建筑的节能性能测评,并根据测评结果和建筑节能专项规划的要求制定既有公共建筑节能改造计划,报本级人民政府批准后实施。第十四条 市、县人民政府应当根据资源状况,合理确定城市的供热方式,发展集中供热,推行分户计量收费,提高能源利用效率。
市、县人民政府应当制定本地区公共建筑室内温度控制指标、市政设施照明和景观照明的照度和时间规定以及管理办法。第十五条 从事建筑节能测评的机构,应当依法通过计量认证,具备国家规定的专业技术人员和检测装备等条件,并对其测评报告的真实性和准确性负责。
本条例所称绿色建筑,是指在规划、设计、建造和使用过程中,执行绿色建筑标准,节约资源、保护环境和减少污染,提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的民用建筑。第四条 建筑节能和绿色建筑发展应当坚持节约资源、技术先进、安全可靠、生态环保、经济合理和因地制宜的原则。第五条 县级以上人民政府应当加强对建筑节能和绿色建筑发展工作的领导,建立政府引导和市场运作相结合的机制,积极培育建筑节能服务市场,推动建筑节能技术的开发应用,发展节能、节地、节水、节材和环保的绿色建筑,推进既有建筑节能改造。第六条 县级以上人民政府建设行政主管部门负责本行政区域内建筑节能和绿色建筑发展的管理和监督工作。
县级以上人民政府发展改革、工业和信息化、财政、国土资源、质量技术监督、环境保护、统计等部门在各自职责范围内,共同做好建筑节能和绿色建筑发展的相关工作。第七条 建设单位、设计单位、施工单位、监理单位以及其他与建筑节能有关的单位和个人,应当遵守建筑节能标准,依法对建筑物符合节能标准负责。
建筑物所有权人、使用权人或者运行管理单位,对建筑物用能系统运行符合节能标准负责。第八条 县级以上人民政府及其建设行政主管部门应当加强建筑节能和绿色建筑的宣传、教育、培训和引导。
县级以上人民政府及其建设行政主管部门应当采取措施,鼓励建筑节能和绿色建筑的科学研究和技术开发,推广应用新技术、新工艺、新产品和新材料,发展建筑节能服务产业。第二章 一般规定第九条 县级以上人民政府应当安排建筑节能专项资金、新型墙体材料专项基金等,用于支持下列活动:
(一)建筑节能的科学技术研究、产品开发、标准制定和工程示范;
(二)可再生能源在民用建筑中的应用;
(三)建筑节能服务体系和监管体系建设;
(四)既有建筑围护结构和用能设备设施的节能改造;
(五)绿色建筑发展;
(六)建筑节能和绿色建筑的宣传、推广、培训、奖励;
(七)其他相关事项。第十条 设区的市、县(市)人民政府应当根据资源状况,合理确定城市的供热方式,发展集中供热,推行分户计量收费,提高能源利用效率。第十一条 县级以上建设行政主管部门应当组织编制本行政区域建筑节能专项规划和年度计划,对新建建筑节能、既有建筑节能改造、可再生能源在建筑物中的开发应用、绿色建筑发展以及建筑产业现代化等,提出主要任务、具体安排和保障措施。第十二条 省建设行政主管部门应当根据国家公布的建筑节能和绿色建筑新技术、新工艺、新材料、新设备和新产品推广使用目录,以及限制或者禁止使用的高能耗技术、工艺、材料、设备和产品目录,制定公布并及时更新本省的推广使用、限制使用和禁止使用目录。
建设单位、设计单位和施工单位不得在建筑活动中使用列入国家和本省禁止使用目录的技术、工艺、材料、设备和产品。第十三条 县级以上建设、工业和信息化、质量技术监督、工商行政管理等部门应当加强对建筑节能和绿色建筑的材料产品的生产、销售、使用等环节的监督管理。
省、设区的市建设行政主管部门应当会同同级质量技术监督和工商行政管理部门,建立建筑节能和绿色建筑的材料产品生产、销售、使用等环节的违法违规行为公示制度。第十四条 制定城市、镇总体规划,应当统筹考虑可再生能源应用,以及地下综合管廊、城市风道、海绵城市建设等要求,优化城市空间布局,推进区域间基础设施的共建共享。
制定城市、镇详细规划,应当按照城市设计、能源利用和生态环保的要求,充分考虑建筑物布局、地下空间利用、绿色建筑和装配式建筑发展、密度、高度、形状、朝向、采光、通风和绿化等节能要素。