环保能源
从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯发明了第一台利用太阳能加热空气膨胀做功而抽水的机器开始,人类将太阳能作为一种能源和动力直接加以利用,已有300多年的历史了。在我国,太阳能作为一种新兴的清洁能源,对它的研究利用起步较晚。但由于太阳能具有的多种优势,加上国家的扶持政策,在我国已经形成了初步的太阳能产业链,并呈现出良好的发展前景。
我国太阳能利用发展历程及出台的相关政策
1973年10月的中东战争,引发了世界性的“能源危机”。许多国家,尤其是工业发达国家,加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持,在世界上掀起了开发利用太阳能的热潮。当年,美国政府就制定了阳光发电计划,太阳能研究经费大幅度增长;并成立太阳能开发银行,促进太阳能产品的商业化。1974年,日本政府也很快制定了“阳光计划”,对本国的太阳能研究利用给予大力支持。
世界上出现的开发利用太阳能热潮,对我国也产生了巨大的影响。1975年在河南安阳召开了“全国第一次太阳能利用工作经验交流大会”,推动了我国太阳能带来的发展。太阳能研究和推广工作随后纳入了我国的政府计划,获得了专项的经费和物资支持。
1992年联合国在巴西召开了“世界环境与发展大会”,通过了《里约热内卢环境与发展宣言》等一系列重要文件。世界各国都加强了清洁能源技术的开发,将利用太阳能与环境保护结合在一起。世界环保大会以后,我国政府对环境与发展十分重视,提出10年对策和措施,明确要“因地制宜地开发和推广太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等清洁能源”,制定了《中国21世纪议程》,进一步明确了太阳能重点发展目标。1995年,国家计委、国家科委和国家经贸委制定了《新能源和可再生能源发展纲要》(1996~2010),明确提出了我国在1996~2010年新能源和可再生能源的发展目标任务以及相应的对策和措施。
1996年9月,津巴布韦召开的“世界太阳能高峰会议”提出了在全球无电地区推行“光电工程”的倡议时,我国政府立即作出积极响应,制定实施“中国光明工程“的计划。同年由国家计委牵头制定了“中国光明工程”计划。计划到2010年,利用风力发电和光伏发电技术解决2300万边远地区人口的用电问题,使他们达到人均拥有发电容量100W的水平,相当于届时全国人均拥有发电容量1/3的水平。同时还将解决地处边远地区的边防哨所、微波通讯站、公路道班、输油管线维护站、铁路信号站的基本供电问题。
我国太阳能发电的成果及现状
目前,我国已具有15MW的太阳能发电容量,光伏产业也形成了较好的基础。虽然光电成本仍然高于煤电,但在边远地区,与拉设电网相比,小型太阳能发电设施仍然相对便宜适用。
近年来,太阳能光伏电池的应用在我国西部地区逐渐扩大。国家电力公司在西藏无水利资源的地区先后建设了10座光伏电站,解决了7个无电县的工业和生活用电,1.2万余人从中受惠。而过去这些县大多用柴油机发电,各县财政每年要花数十万元购买柴油。另外,西藏还建立了众多的太阳能道班、学校、边防哨所、气象站和广播电视微波中继站。青海及周边地区的6万余无电散居户,利用便携式小功率光伏系统解决了家庭生活用电问题。青海省还在电网无法延伸也无水利资源的地区建成了10个太阳能光伏电站,深受当地干部群众的欢迎。新疆则在亚欧光缆、南北疆光缆等工程必经之地的无电地区,安装了100多座无人值站的光伏电源。在西藏地区已有7个县靠太阳能解决了用电困难。
相比于蓬勃发展的世界光伏工业,中国光伏工业还处于起步阶段。光伏产量和安装容量仅为世界1%左右。国际上方兴未艾的光伏集成建筑和非硅系列多晶薄膜电池领域在我国还几乎是空白。在国家实施西部大开发战略和国内绿色环保工业开始升温的背景下,近两年中国光伏工业保持了较快的增长速度,正向光伏工业世界十强挺进。
目前河北保定国家高新技术开发区正加快建设我国规模最大的多晶硅太阳能电池生产基地。该项目集太阳能电池、组件及应用系统等为一体、一期工程完成后可达到年产3MW多晶硅太阳能电池的能力,填补了我国在太阳能开发应用方面的多项空白,并将大大推动太阳能电池用低铁玻璃的生产、销售市场。另外,云南半导体器件厂、宁波太阳能电池厂等太阳能光伏企业正在积极进行技术改造;经国家和地方政府批准立项,除河北保定外,广东深圳以及天津也正在筹建年生产能力达3~5MW的多晶硅和非晶硅太阳能电池生产工厂。
但从整体上分析,国内太阳能光伏发电系统由于起步较晚,尤其是在太阳能电池的开发、生产上还落后于国际水平,整体上仍处于产量小、应用面窄、产品单一、技术落后的初级阶段。经粗略统计表明,国内目前仅建有5个(单晶硅)太阳能电池生产厂,年产量约有4.5MW,工厂设施仍停留在已有引进的生产线上。而国外不少企业已把眼光瞄准更为先进的薄膜晶体太阳能电池的开发与生产上。这种新一代的先进的薄膜晶体太阳能电池其转换效率可高达18.3%,比目前平均转换效率提高了3个百分点。据业内人士介绍,我国太阳能电池平均转换效率不高,其主要原因是专用材料国产化程度低,如封装玻璃就完全依赖进口,低铁含量的高透过率基板玻璃市场仍不能满足需求,科研成果还没有迅速及完全转化为产业优势。
我国的太阳能资源及市场前景
我国拥有丰富的太阳能资源。据统计,每年中国陆地接收的太阳辐射总量,相当于24000亿t标煤,全国总面积2/3地区年日照时间都超过2000h,特别是西北一些地区超过3000h。另一方面,随着当前世界光电技术及其应用材料的飞速发展,光电材料成本成倍下降,光电转换率不断提高,这将带来太阳能发电成本的大幅度下降。世界光伏界一般认为,到2010年太阳能光伏电池成本将降低到可以与常规能源竞争的程度。这为中国大力开发太阳能资源提供了可能。
1、中国的太阳能发展将以边远、欠发达地区为先导
目前,我国尚有7656万无电人口,16个无电县,828个无电乡和29783个无电村。由于这些县城、村镇及散居牧户地处边远,远离电网,用电负荷小而且分散,近20年之内不可能通过延伸电网实现供电。我国太阳能资源丰富,2/3以上地区的年日照大于2000h,年均辐射量约为5900MJ/m2。青藏高原、内蒙古、宁夏、甘肃北部、陕西、河北西北部、新疆南部、东北以及陕甘宁部分地区的光照尤为突出。而我国大多数无电人口恰好主要分布在这些地区。而且,这些地区的风力资源也相当丰富,发展风电也比较适宜。
从经济性上来讲,对于边远地区的村落(或其它集体),年光照大于2500h,在年平均风速大于5m/s的地区,当电网距离为25km以上时,常规电网供电成本大于光伏发电和风力发电的成本。在年光照大于2500h的地区,月用电量大于2100kW·h时,光伏发电系统的经济性就优于柴油发电机组。而对于分散的用户来说,在边远地区常规电网和内燃机发电成本是无法与风力发电、光伏发电户用系统竞争的。在风、光资源良好的地区,用户可以按照自己的需求选择不同的配置,其用电成本为2~6.5元/ kW ·h。通过技术经济分析,结论是显而易见的,在目前条件下采用风力发电和光伏发电技术(或风光互补)解决边远地区分散供电是可行的,符合可持续发展的政策,比延伸电网或柴油发电有明显的优势。
目前国家计委和国家科委对发展太阳能技术及其应用给予了大力的支持,国内已有多家企业涉足。北新集团是最早率先组织专家对国内、国际太阳能光伏发电产业进行调查的单位之一,他们于1998年在国内首家引进了76 kW 国际上先进的屋面太阳能发电系统,至今一直运行稳定、效果良好。这套系统日均发电量为12 kW ·h以上,可满足1个小康之家用电要求。河北振海铝业集团公司是德国皮尔金顿(Piikington)太阳能国际有了公司在中国独家总代理,现已投入生产世界先进的太阳能电池玻璃封装设备和配套材料。其基地于1999年11月已在我国率先安装了100多m2的光电玻璃幕墙示范建筑物,现已竣工投入应用,其运行使用效果良好,已成国内一大景观及太阳能光伏发电工程的典范。
另外,2008年奥运会,北京将成为我国在太阳能应用方面的最大展示窗口,“新奥运”将充分体现“环保奥运、节能奥运”的新概念,计划奥运会场馆周围80%~90%的路灯将利用太阳能光伏发电技术;采用全玻璃真空太阳能集热技术,供应奥运会90%的洗浴热水。届时在整个奥运会期间,我们将看到太阳能路灯、太阳能电话,太阳能手机、太阳能无冲洗卫生间等一系列太阳能技术的应用。
可以相信,通过北京2008年的这次“绿色奥运”,我国的太阳能发电产业能够得到一次长足的发展;而且,通过在首都举办的这次世界盛会,太阳能发电技术将成为我国发达地区提倡环保、建设环保,大举采用太阳能电力作为替代能源的良好开端。
2、国际组织、国外政府对我国太阳能发展的有关支持项目
我国对太阳能产业发展付出了不竭的努力。在技术开发上,除对相关产业出台了一系列有利其商业化的优惠、扶持政策外,还在“863高科技攻关计划”中专门设立了“太阳能薄膜电池”技术研究项目,中科院在其西部行动计划中,也计划在两年内投入2.5亿元开展一系列基础性、战略性、前瞻性的课题研究,包括建立若干太阳能发电、太阳能空调、太阳能供热、风光互补电站、地热利用等示范工程,并适时开展区域性推广工作。而“光明工程”更是专门的太阳能发展扶贫工程计划。
与此同时,我国也积极利用国际组织和国外政府的对华援助项目,积极从事太阳能利用事业。从1994年起,国家经贸委在有关部委的支持和配合下,积极组织利用全球环境基金、世界银行、联合国开发计划署和亚洲开发银行的资金,支持我国新能源和可再生能源产业化、商业化发展。目前,正在准备和实施的太阳能项目包括:
全球环境基金太阳能光伏发电项目 该项目将利用全球环境基金赠款2200万美元,支持我国西北地区(甘肃、青海、内蒙古和新疆以及西藏、四川西北部等地区)发展20~30万户太阳能光伏发电户用系统(总规模约10MW,平均每套系统发电容量为30至50峰瓦),为边远地区无电成民提供电力。其中全球环境基金赠款1500万美元将用于直接补贴,平均每瓦补贴1.5美元,其余费用由用户承担。同时,700万美元赠款支持建立太阳能户用光伏发电市场化体系、销售网络和技术服务、技术引进以及相应的机构能力建设。
全球环境基金技术开发项目 针对我国目前大型风力发电设备依赖进口,造成风力发电电价较高,初始投资大,限制大规模风力发电场发展的现状,将利用全球环境基金1000万美元赠款,通过竞标选择承担企业,重点支持大型风力发电和太阳能光伏发电设备关键部件的技术开发和技术引进,加快国产化步伐。
全球环境基金/联合国开发计划署加速中国可再生能源商业化发展能力建设项目 该项目由国家经贸委于1994年向联合国开发计划署提出,用全球环境基金支持。经过4年多的努力,1999年3月,该项目由联合国开发计划署、中国财政部和联合国经济与社会事务部签字生效,并于4月6日召开了项目启动会,项目已正式开始实施。该项目是联合国开发计划署在中国开展的投资最大的一个项目。项目总投资为2583万美元,其中赠款1443万美元。在1443万美元的赠款中,全球环境基金/联合国开发计划署赠款880万美元,澳大利亚政府赠款300万美元,荷兰政府赠款253万美元。项目引进国际上先进的可再生能源技术和设备,在山东、浙江、广东、广西等地组织示范项目和相关活动,包括:建立风光互补系统,解决偏远地区居民用电问题;工业规模的沼气利用;以蔗渣为燃料进行热电联产。同时,建立可再生能源工业协会,研究制定可再生能源发展的财政激励政策,帮助企业提高市场开拓能力,加强资源测评、信息传播工作和市场机制的建设。项目实施期为5年。
亚洲开发银行可再生能源开发技术援助项目 该项目1998年11月开始启动,项目资金总额为82.6万美元,其中亚行提供日本政府赠款65.6万美元。该项目涉及的可再生能源领域包括蔗渣发电、太阳能热利用系统和沼气系统。项目的主要内容有:对所选的可再生能源技术进行技术、财务、经济潜力评价;制定方针和激励政策,完善产品制造标准,促进可再生能源利用;提出增强可再生能源技术竞争力的措施;开发支持可再生能源商业化发展的财务机制;完成各子项目的技术性、财务性、经济性和环境性评价。项目主要在广西、广东、河北、江苏、河南、四川和云南等可再生能源资源丰富的省份实施。
国际金融危机爆发之后,为了尽快地走出经济衰退,世界各国积极地采取措施,培育新的经济增长。美国、日本、欧盟等发达国家和经济体重新认识到实体经济的作用和本国经济发展的缺陷,开始采取一系列政策措施促进实体经济的发展,政策的着力点以扶植新兴产业为主。
一、美国:以新能源产业为核心加强实体经济的发展
上个世纪后半期,美国经济的持续发展,得益于电子、信息、生物、新材料等一系列新兴技术的应用。新能源技术与电子、信息等新兴技术同时开始萌芽,并得到较快的发展。但是,新能源技术应用成本较高,与传统化石能源相比不具备经济性。新能源技术在上个世纪并没有得到广泛地应用。国际金融危机之后,必须寻找一个新的产业作为拉动实体经济发展的领头羊。新能源产业成为美国的首选。
为了促进新能源产业的发展,2009年2月15日,美国总统奥巴马签署总额为7870亿美元的《美国复苏与再投资法案》,其中新能源为重点发展产业,主要包括发展高效电池、智能电网、碳捕获和碳储存、可再生能源如风能、太阳能等。其要点是在3年内让美国再生能源产量倍增,足以供应全美600万户用电,这是过去计划在30年内才能达到的目标。
新能源产业的崛起将引起电力、IT、建筑业、汽车业、新材料行业、通讯行业等多个产业的重大变革和深度裂变,并催生出一系列新兴产业。新能源产业对其他产业发展的直接拉动表现为多个方面:一是拉动新能源上游产业如风机制造,光伏组件,多晶硅深加工等一系列加工制造业和资源加工业的发展二是促进智能电网,电动汽车等一系列输送与用能产品的开发和发展三是促进节能建筑和带有光伏发电建筑的发展。这不仅填补美国实体经济的空缺,使美国由消费社会转变为生产、消费并重的社会,而且可增加国内就业,降低污染排放物。尽管新能源技术已经比较成熟,但是,从目前来看,新能源与传统的化石能源相比,成本仍然过高,发展新能源产业需要政府的大力扶持。为此,美国从国内和国际两个方面采取了措施促进新能源产业的发展:
(一)在国际上,对减排温室气体的态度由消极转为积极
新能源产业的发展需要替代传统的化石能源的市场空间。在新能源产业尚不具备成本竞争优势的条件下,要想把它作为带头产业,唯一的办法是制定更加严格的全球温室气体排放和环境保护规则,提高化石能源的外部成本。美国大力推进新能源产业发展之前,以影响经济发展为由,拒绝在京都议定书上签字。然而,美国总统奥巴马上台后,一改过去布什政府的能源政策,在新能源、环保政策方面较为高调。表示将在未来10年投入1500亿美元资助替代能源的研究,以减少50亿吨二氧化碳的排放。他还承诺要通过新的立法,使美国温室气体排放量到2050年之前比1990年减少80%,并拿抵税额度来鼓励消费者购买节能型汽车。
现在正在考虑《京都议定书》的第二个协议,发达国家一个主要目标是要求把中国和印度等大国加进去,因为只有世界各国尤其是能源消费大国参与,新能源产业才能获得巨大的市场空间,才能凸显美国新能源技术优势,否则有可能由于能源成本的上升使美国的制造业竞争能力进一步下降。积极推进温室气体排放,也为美国新能源技术与产业发展创造国际市场。发展新能源产业不仅让美国从经济、外交、环境受益,而且能创造新的出口产业。
(二)在国内,从提高能效入手为能源产业创造市场
2009年3月26日,美国能源部推出总额为32亿美元的“节能和环保专项拨款计划”,内容是由联邦政府资助各州、市、县、托管地和原住民居住地区等实施节能和环保计划。该计划的资金分为两部分,其中27亿美元是通过“固定拨款”直接拨付给有关单位,而其余部分则通过竞标方式授予中标单位。“固定拨款”的对象大致分为3类:一是约19亿美元直接分配给县市政府二是约7.7亿美元分配给州政府、托管地和哥伦比亚特区三是约5400万美元分配给印地安人原住民居住地。上述资金的使用范围包括“节能改造”经费,如交通运输节能和建筑节能项目经费、可再生能源技术推广经费等。
奥巴马政府计划在未来10年,通过投入1500亿美元进行新能源开发,创造500万个新工作岗位对电网改造投入110亿美元对先进电池技术投入20亿美元对住房的季节适应性改造投入50亿美元到2015年新增100万辆油电混合动力车,并用3亿美元支持各州县采购混合动力车保证美国风能和太阳能发电量到2012年占美国发电总量的10%,到2025年占25%。
在运用高科技手段发展节能产业的过程中,奥巴马还打算启动一项每年对100万个低收入家庭实行能源增效的计划,该计划通过对居民住房采取增加绝缘材料的方法,以增强这些住房越冬御寒的性能。与此同时,他还在考虑对那些改造低效建筑、购买高效家电的家庭提供奖励,以刺激节能产业的发展。
二、日本:继续加强节能和新能源等产业的发展
日本经济由于上个世纪90年代泡沫经济和大量制造业企业向海外转移的影响长期处于低迷之中。国际金融危机之后,日本政府吸取以前应对危机的经验,明确提出了不以增加短期需求为目标的指导原则,力求以“结构改革促经济发展”的方式,取代“通过扩大政府支持刺激经济成长”的方法。继续提出了普及、开发节能技术,加大研究清洁能源力度的目标,并给予了相当大的预算支持,进一步体现了通过解决危机促进能源结构转型、继续保持日本在节能方面优势地位的战略目标。
近期,日本一直加强实体经济的发展,日本政府有关部门初步拟定了旨在占领世界领先地位、适应21世纪世界技术创新要求的四大战略性产业领域:一是环保能源领域,包括燃料电池汽车、复合型汽车(电力、内燃两用)等新一代汽车产业,太阳能发电等新能源产业,资源再利用与废弃物处理、环保机械等环保产业二是信息家电、宽带网、IT领域,包括与因特网相关联的数字家电(如新一代液晶显示电视等)、各种高性能的服务终端与半导体、新一代软件等电子信息产业三是医疗、健康、生物技术领域,包括再生医疗(人体部分器官组织的再生)、新型药物等先进医疗产业,健康、美容的食品产业,生命基因信息解析等IT生物产业四是纳米技术、纳米材料产业,主要为上述其他重点产业领域提供广泛的实际应用。
日本95%的能源供应依赖进口,近年来油价不断上涨,重重压力迫使日本极力寻求开发新能源。2004年6月,日本通产省公布了新能源产业化远景构想,计划在2030年以前,要把太阳能和风能发电等新能源技术扶植成商业产值达3万亿日元的基干产业之一,石油占能源总量的比重将由现在的50%降到40%,而新能源将上升到20%风力、太阳能和生物质能发电的市场规模,将从2003年的4500亿日元增长到3万亿日元燃料电池市场规模到2010年达到8万亿日元,成为日本的支柱产业。金融危机之后,日本发展新能源产业的意向进一步增加。
2009年3月2日,出台了为期3年的信息技术(IT)紧急计划,目标为官民共同增加投资3万亿日元,新增40—50万个工作岗位,侧重于促进IT技术在医疗、行政等领域的应用。2009年4月9日为配合第四次经济刺激计划推出了新增长策略,发展方向为环保型汽车、电力汽车、低碳排放、医疗与护理、文化旅游业、太阳能发电等。
三、欧盟:以“绿色经济”和“环保型经济”促进经济复苏转
与美国新能源产业有相似之处,欧洲重在提高“绿色技术”的水平至全球领先地位。欧洲在今年3月决定,在2013年之前将投资1050亿欧元用于“绿色经济”的发展,为经济增长带来新动力。2008年11月23日法国总统宣布建立200亿欧元的“战略投资基金”,主要用于对能源、汽车、航空和防务等战略企业的投资与入股。荷兰的经济刺激方案中也包含对可持续能源行业的投资和支持。欧洲议会也将欧盟2009年的预算向创新与就业等方面倾斜,其中用于科研和创新方面的预算增长10%以上。欧盟委员会日前公布的新闻公告称,欧盟委员会已于日前制定了一项发展“环保型经济”的中期规划。主要内容是,欧盟将筹措总金额为1050亿欧元的款项,在2009—2013年的5年时间中,全力打造具有国际水平和全球竞争力的“绿色产业”,并以此作为欧盟产业调整及刺激经济复苏的重要支撑点,以便实现促进就业和经济增长的两大目标,为欧盟在环保经济领域长期保持世界领先地位奠定基础。
欧盟委员会计划将130亿欧元用于“绿色能源”,280亿欧元用于改善水质和提高对废弃物的处理和管理水平,另外640亿欧元将用于帮助欧盟成员国推动其他环保产业发展、鼓励相关新产品开发、提高技术创新能力并落实各项相关的环保法律和法规。欧盟新闻发言人表示,在1050亿欧元的这笔投资中,要保证欧盟用5年的时间初步形成“绿色能源”、“绿色电器”、“绿色建筑”、“绿色交通”和“绿色城市”(包括废品回收和垃圾处理)等产业的系统化和集约化结构成型,为欧盟走出国际金融危机与经济衰退后的发展提供可持续增长的动力。
欧盟计划,到2012年12月31日淘汰所有的白炽灯,用绿色环保的节能灯取而代之。德国通过了温室气体减排新法案,使风能、太阳能等可再生能源的利用比例从现在的14%增加到2020年的20%。
欧盟发展环保经济的做法促进节能型产品的生产制造和以提高能效为目的进行设备的更新换代。例如,目前欧盟要求各成员国在挽救陷入危机中的汽车业时,规定将注入汽车业的资金用于产品的更新换代上。比如,救助汽车业的资金必须用于节能型汽车的研制和生产,必须用于小排量、洁净型或混合燃料汽车或电动汽车技术的研制和产品生产。同时,政府辅以消费优惠或补贴政策,从而最终起到开发新产品、保持就业稳定,带动消费及扩大市场的总体目标。欧盟内部评估认为,对环保型经济相关的“绿色产业”每投入1欧元,至少会带来10欧元至50欧元的增加值,而这还不包括节能减排、降低环境污染和控制温室效应等所产生的社会效益。
四、启示与对策
以美国等发达国家和经济体为代表的国家正在掀起一场新的技术变革,对我国既是机遇也是挑战。在当前国际金融危机仍在蔓延的条件下,我国应注意以下几个问题:
一是加强对现有产业节能的改造。对固定资产更新改造是治理经济衰退的有效途径。由于经济低迷,民间资本投资意向不强,我国政府应通过制订一系列税收和信贷政策引导企业尤其是民营企业对生产设备进行节能技术改造,同时,要对进一步加强对节能消费品补贴,促进节能产品的市场开发和生产。
二是新能源发展要坚持以自主知识产权为主的发展模式。新能源产业处于发展初期,对经济的带动主要表现在技术收益上,在大规模产业化方面还不具备市场条件,需要政府政策的扶持。因此,我国在新能源产业发展的对策应立足于技术创新及自主知识产权的产业化方面,把我国拥有巨大的能源市场的优势用于促进我国具有知识产权的能源产业发展上面。
三是要加快电力体制改革。由于电力体制改革尚未完成,我国新能源产业和节能产业的发展还面临较大的体制障碍。随着新能源和节能技术的发展和广泛运用,我国在电价形成机制,电力运用与电网管理体制等方面存在的问题会进一步暴露出来,并有可能阻碍新能源产业和节能技术的应用。为此,要加快电力体制改革,以体制变革促进技术进步和产业发展。
秸秆发电是党和国家惠民政策的具体体现
我国广大的农村,特别是平原地区的农村,主要还是靠种粮,每年每季都产生出大量秸秆。过去农村烧火做饭全靠秸秆,烧地锅,烟熏火燎,农民的厨房都是熏得黑黢黢的;随着农村生活水平的逐渐提高,农民烧火做饭不再完全依赖秸秆,因此农村秸秆大量废弃。农民种地为省事,干脆收获粮食后,一把火将秸秆就地焚烧。这样在高速公路沿线或飞机场附近的农田,因为焚烧秸秆每每造成交通事故或飞行事故,造成很大的人身及财产损失。于是当地政府就出台政策,不准烧秸秆,烧一亩罚一万。但这终究不是长远之计,关键是得给秸秆找个出路。
2005年以来,国家相继出台一系列政策,《中华人民共和国可再生资源法》,《电网企业全额收购可再生能源电量监管办法》,《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》等,大力推行可再生能源的开发利用。好啦,秸秆发电项目有了,农民的秸秆再也不愁没有出路了。而且农民本来废弃的秸秆,可以变成一项可靠的经济收入。 建国后的30年,我们国家政策是以农辅工,我国农民为工业的发展作出了巨大的贡献;1980年后,我国大搞经济建设,工业得到了快速发展。进入二十一世纪,我国的工业发展已经大大超过了农业的发展,农民外出打工的收入已远远超过种地的收入。有人做过计算,一亩地种粮一年的净收入不顶外出打工一个月的收入。国家提出,工业反哺农业。并出台一系列政策:减免农业税,种粮补贴、农机具购置补贴等。使种粮农民确确实实得到实惠。农民们真是打心眼里感激党和国家这一届领导人,甚至有农民自己出资铸“免赋鼎”以做永世纪念。可见党和国家的政策是深得人心。人们逐渐认识到:现搞秸秆发电项目也应该从“工业反哺农业”的角度去看待,也是党和国家惠农政策的一方面体现。
秸秆发电是节约矿物资源的有力举措
人们生活水平的提高,必然加剧对矿物资源的大量消耗。国际石油价格的大幅飙升就是一个很好的例证。短短3年时间,2004年从40$多/桶 上涨到90$/桶,曾一度超过100$/桶 大关。别以为我国地大物博,地下的石油和煤炭就取之不尽、用之不竭,我国已经成为石油进口第三大国。而煤炭我国还自给有余,好像无后顾之忧,但是,且不可掉以轻心,仅从火力发电一项来说,2007年一年新增装机容量达8158万KW。我国火电装机总容量是5.656亿KW,如果全部满负荷运转,每天消耗的煤炭近500万吨标媒。地球母亲能够提供给我们的矿物资源毕竟是有限的,我们不能在我们这一代就把资源采干挖净,是否应该给我们的子孙留下点?
聪明的美国人对能源危机的认识要比我们早。在二次世界大战后,各国都在大力发展经济,中东海湾国家更是大量开采地下石油出口换汇。美国人却反其道而行之,他们不再开采本土的石油和煤炭(阿拉斯加州除外,因为这个州与美国本土不连接),而是把油田和煤矿都封存起来,大量进口中东阿拉伯国家廉价的石油和煤炭。试想到了中东石油采完的那一天,美国的石油可就弥足珍贵了。 煤炭看还不短缺,但是电煤价格从2004年的不足200元/T,已经上涨到超过400元/T(这是官方价格,但是这个价格买不到煤);实际市场价格700元/T,火电厂发一度电亏一度电。看来煤炭价格超过1000元/T 已是指日可待了。而秸秆(以玉米为例),每公斤干燥的玉米秸秆热值可达3700大卡以上,每二吨秸秆就顶一吨煤炭。我国东部的平原农业县,如果一个县有200万亩土地,每亩地一年产一吨秸秆计算,每年就是200万吨秸秆。相当于一座年产100万吨煤的煤矿。这么大的一部分资源如果废弃掉岂不太可惜?!所以泰华就把农作物秸秆,以及各种可再生利用的生物资源充分利用起来,是大力节约我国矿物资源的有效途径。
为推动生物质发电技术的发展,2003年以来,国家先后核准批复了河北晋州、山东单县和江苏如东3个秸秆发电示范项目,拉开了中国秸秆发电建设的序幕。颁布了《可再生能源法》,并实施了生物质发电优惠上网电价等有关配套政策,从而使生物质发电,特别是秸秆发电迅速发展。据不完全统计,到2006年底,全国在建农作物秸秆发电项目34个,分布在山东、吉林、江苏、河南、黑龙江、辽宁和新疆等省(区),总装机容量约120万千瓦;山东单县、江苏宿迁和河北威县三座发电站已投产发电,总装机容量8万千瓦。
2008年前后几年间,国家电网公司、五大发电集团等大型国有、民营以及外资企业纷纷投资参与中国生物质发电产业的建设运营。截至2007年底,国家和各省发改委已核准项目87个,总装机规模220万千瓦。全国已建成投产的生物质直燃发电项目超过15个,在建项目30多个。可以看出,中国生物质发电产业的发展正在渐入佳境。
根据国家“十一五”规划纲要提出的发展目标,未来将建设生物质发电550万千瓦装机容量,已公布的《可再生能源中长期发展规划》也确定了到2020年生物质发电装机3000万千瓦的发展目标。此外,国家已经决定,将安排资金支持可再生能源的技术研发、设备制造及检测认证等产业服务体系建设。总的说来,生物质能发电行业有着广阔的发展前景。
中国秸秆发电迈出实质性步伐。 大力发展秸秆发电,不仅可以减少由于在田间地头大量焚烧、废弃所造成的污染,变废为宝,化害为利,而且对解决“三农”问题,促进当地经济发展具有重要作用。据估算,建设一个2.5万千瓦的秸秆发电厂,每年需要消耗秸秆20万吨,按每吨秸秆收购价200元计算,可为当地农民增加约4000万元收入,惠及的农户数量将近5万户,是发展农村经济,增加农民收入的重要举措。
中国对秸秆发电实行优惠电价政策,上网电价高出燃煤发电0.25元/千瓦时,并且还可以享受税收减免等一系列政策。随着中国有关配套政策的不断完善,以及秸秆发电技术的进步和原料收储运体系的形成,中国秸秆发电产业必将取得更快发展,为解决“三农”问题,建设社会主义新农村做出应有的贡献。
中国利用秸秆发电的市场广阔
生物质能秸秆发电技术的开发和应用,已引起世界各国政府和科学家的关注。许多国家都制定了相应的计划,如日本的“阳光计划”,美国的“能源农场”,印度的“绿色能源工厂”等,它们都将生物质能秸秆发电技术作为21世纪发展可再生能源战略的重点工程。根据我国新能源和可再生能源发展纲要提出的目标,至2010年,中国生物质能发电装机容量要超过:300万kw。因此,从中央到地方政府都制定了一系列补贴政策支持生物质能技术的发展,加快了技术商业化的进程。随着中国国民经济的高速发展和城乡人民生活水平的不断提高,既有经济、社会效益,又能保护环境的秸秆发电技术的利用前景将会越来越广阔。
中国农村的秸秆资源相当丰富,主要的农作物种类有稻谷、小麦、玉米、豆类、薯类油料作物、棉花和甘蔗。根据中国地理分布和气候条件,南方地区水域多、气温高,适合水稻、甘蔗、油料等农作物生产,北方地区四季温差大,适合玉米、豆类和薯类作物生长,故播种面积大于其他地区。小麦在中国各地区都普遍种植,播种面积以华中、华东地区最多;棉花产地主要是华东和华中地区,其次是华北和西部地区。预计在2000年到2010年期间,我国每年秸秆资源的可获得量为3.5亿~3.7亿t,相当于1.7亿tce。如果将这些秸秆资源用于发电,相当于0.9亿kw火电机组年平均运行5000h,年发电量为4500亿kWh。
中国开始引进世界先进技术,启动生物质能发电工程示范项目的实施
农作物秸秆直接燃烧供热发电的利用方式,是一条将秸秆转化为生物质能源可行的工艺技术路线。如果秸秆直接燃烧供热发电示范成功,将成为中国最大的支农项目、最大的节能、环保项目,是我国最可能迅速大面积推广的可再生能源项目。正是由于秸秆直燃发电项目拥有以上特点,同时它又可能解决许多企业面临的煤炭供应趋紧,价格持续上升的问题,中国启动实施秸秆发电的示范工程引起了国内外业界的极大关注。
中国大型企业与丹麦BME公司合资合作蓄势待发
由中国龙基电力科技有限公司与北京德源投资有限公司共同合作经营的龙基电力有限公司,是BWE公司“超超临界锅炉”和“生物质能发电”等核心技术、锅炉设备相关技术及其更新技术进入中国的唯一平台。作为BWE公司在中国电力领域的项目发展公司和窗口公司,龙基电力有限公司将在中国境内投资生产世界先进的发电厂设备,逐步把BWE公司的生物质能发电技术引入中国,在国内生产BWE公司的生物质能发电锅炉及全部配套设备。
生物质能发电工程已列入国家级示范项目
国家发展和改革委员会已正式批准将河北晋州和山东单县的生物质能秸秆发电工程列为国家级示范项目(发改能源[2004]2017号文件和发改能源[2004]2018号文件),旨在示范中完善技术,规范和培育市场,形成新的产业。这正式将秸秆发电技术在国内的推广驶上了一条农村能源全新利用的快车道。
河北晋州(1×25MW)和山东单县(1×24MW)两个示范项目都将引进丹麦BWE公司的世界先进秸秆发电技术,龙基电力有限公司作为项目投资和项目实施单位,在当地做了大量的前期调研,力争在吸收丹麦BWE先进技术的基础上,开创出一条符合中国国情的新路。两个示范项目如能成功,将给我国广袤的农村带来前所未有的新能源革命和巨大的经济效益,如河北晋州项目每年燃烧秸秆20多万t,发电1.38亿kWh。按照每吨秸秆100元的收购价测算,将带动农户增收2000多万元/年;与同等规模的燃煤火电厂相比,一年可节约l0万多tce。
除上述两个示范项目外,江苏如东县、黑龙江庆安县、北京平谷区等生物质能丰富的县(区)都在积极与龙基电力有限公司洽谈,着手筹建秸秆发电厂。
光伏展会
光伏会议
目前展会就是一些新产品的展出,具体的展会信息你可以到相关展会官网上了解下。
附近期光伏展会时间、地点安排
展会名称 举办时间举办地点
2018非洲光伏+储能博览会 [2018-06-27] [非洲肯尼亚]
2018年中东迪拜太阳能展览会(SME) [2018-03-06] [迪拜世界贸]
2018年日本东京国际光伏能源展览会 [2018-02-28] [Tokyo Big ]
2018年摩洛哥国际太阳能展览会 [2018-02-27] [摩洛哥,卡]
CSEPV2017中国(深圳)国际太阳能光伏大会暨展览会 [2017-12-21] [深圳大中华]
2017年印度国际太阳能展 [2017-12-05] [印度孟买国]
2017年印度国际太阳能技术博览会 [2017-12-05] [印度孟买国]
2017中国(浙江)国际光伏发电应用展览会 [2017-11-28] [宁波国际会]
第二届东盟光伏+储能博览会 [2017-11-14] [马尼拉贝尔]
2017年缅甸太阳能展 [2017-10-26] [缅甸 – 仰]
2017年缅甸可再生能源展览会 [2017-10-26] [缅甸 – 仰]
2017越南太阳能及光伏展览会 [2017-10-17] [越南河内国]
2017年澳大利亚全能源展览会 [2017-10-11] [墨尔本会议]
2017年马来西亚绿色环保科技展 [2017-10-11] [马来西亚吉]
2017年马来西亚绿色能源展览会IGEM [2017-10-11] [马来西亚-]
2017年英国太阳能展 [2017-10-03] [伯明翰NEC]
2017年尼日利亚光伏展 [2017-09-27] [尼日利亚拉]
2017年迪拜国际太阳能展会 [2017-09-25] [迪拜世贸展]
2017年印度可再生能源展REI [2017-09-20] [印度新德里]
2017年第11届印度新德里太阳能/风能/光伏新能源展 [2017-09-20] [India Expo]
2017年印度可再生能源展览会(REI) [2017-09-20] [大诺伊达展]
2017年印度可再生能源展REI [2017-09-20] [India Expo]
2017年美国国际太阳能展览会 Solar Power International 2017 [2017-09-10] [拉斯维加斯]
2017年美国拉斯维加斯国际太阳能展SPI 2017 [2017-09-10] [拉斯维加斯]
2017年墨西哥国际绿色能源与环境展览会(The Green Expo) [2017-09-05] [墨西哥·墨]
2017年南美巴西太阳能展InterSolar South America [2017-08-22] [圣保罗]
2017第二届丝绸之路光伏产业发展 高峰论坛暨展览会 [2017-08-18] [西安曲江国]
2017第九届广州国际太阳能光伏展览会 [2017-08-16] [广州·中国]
2017第四届云南太阳能、空气能及光伏产业展览会 [2017-08-03] [昆明国际会]
2017年美国旧金山国际太阳能技术展 [2017-07-11] [美国 旧金]
2017年美国水电展览会HydroVision International [2017-06-27] [美国-科罗]
2017年泰国可再生能源展览会(Renewable Energy) [2017-06-07] [曼谷国际贸]
[编辑本段]分类
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资源(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,煤矿等资源将加速减少。核能、太阳能即将成为主要能源。
联合国开发计划署(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、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能(潮汐能);穿透生物质能。
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,作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用,因此,废弃物的资源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资源称为新能源,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。
[编辑本段]新能源概况
据估算,每年辐射到地球上的太阳能为17.8亿千瓦,其中可开发利用500~1000亿度。但因其分布很分散,目前能利用的甚微。地热能资源指陆地下5000米深度内的岩石和水体的总含热量。其中全球陆地部分3公里深度内、150℃以上的高温地热能资源为140万吨标准煤,目前一些国家已着手商业开发利用。世界风能的潜力约3500亿千瓦,因风力断续分散,难以经济地利用,今后输能储能技术如有重大改进,风力利用将会增加。海洋能包括潮汐能、波浪能、海水温差能等,理论储量十分可观。限于技术水平,现尚处于小规模研究阶段。当前由于新能源的利用技术尚不成熟,故只占世界所需总能量的很小部分,今后有很大发展前途。
[编辑本段]常见新能源形式概述
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)资源利用率低
(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。
1977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。地球上的生物质能资源较为丰富,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。我国地热资源丰富,分布广泛,已有5500处地热点,地热田45个,地热资源总量约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资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源;狭义的水能资源指河流的水能资源。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,水能资源丰富。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资源。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。
[编辑本段]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。
我国政府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资源,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,这种系统采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,采取了完全不同的设计理论,采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。
[编辑本段]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。
[编辑本段]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计划中,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。
有六个重要的天然资源,土地,分别是:1)水,2)森林,3)陆地物种,4),5)矿山,6)化石燃料(煤,石油和天然气) />矿产资源
地球是人类的庇护所,食物和服装来源。 3300已知矿物在地球上,构成了多种矿产资源。人类超过95%的能量使用,80%以上的工业原料和70%以上的农业生产来自矿产资源。
矿产资源一般分为金属矿产,非金属矿产,能源和矿物质,有固体,液体,气体三种形式。
地球的资源是有限的,不可再生,滥挖矿产资源的不合理开发和利用,将会带来资源的枯竭和全球环境的负面影响。合理和有效地利用地球资源,以维持人类的生存环境,已成为当今世界共同关心的。
矿产资源被称为现代工业的“粮食”和“血液”,是人类社会发展的命脉。矿产资源不仅是一个重要的物质基础,为人类社会的生存和发展,全球经济产业基地。
不仅在经济领域,在政治领域显示相同的矿产资源的重要价值。寻找在上世纪大大小小的战争,两次世界大战,海湾战争中,除了争夺领土,拥有的矿产资源品种数以百计的往往是引发战争的爆发的一个导火索。为了确保国家安全处于非常时期,在世界上有许多国家早已进行矿产资源战略储备。
资源利用,人口增长和环境污染,人口,资源和环境的环境问题主要有三个类型。
资源利用率:使用任何环境中的自然资源。某些天然资源可以是天然在一个相对较短的时间以恢复或再生,被称为可再生资源。再生资源包括太阳,风和树木。一些自然资源无法恢复或再生,我们称它们为不可再生资源,如煤,石油,其他金属和非金属矿产资源。当不可再生资源的过度开采,最终会被耗尽。
人口增长:医药,农业的发展和卫生条件的改善,寿命不断延长,亡率开始下降,全球人口的不断增长。然而,随着人口的增长,资源,需求同步增长。因此,人口和资源是人类社会发展的一个主要矛盾。
环境污染:环境中的任何变化称为环境污染生物有负面影响。环境污染往往伴随着有益的人类活动,如煤炭发电带来的空气污染,农作物农药杀害虫带来了土壤环境的污染。一个重要的因素,人类活动对地球环境污染的侵害。
能源
能源是天然的资源,人力,物力基础,为人类的生存和社会发展的项目,可以提供能量。
煤炭
:煤是由古代植物在地下埋藏了坚实的化石燃料。
煤炭燃烧造成环境污染,但在接下来的100年里,煤炭仍然是主要的能源。清洁煤燃烧技术已成为能源开发领域的一个热点,许多国家都在发展方法,以保持空气的清洁煤燃烧技术。
油:油被称为原油,这是从数百数百万年以前生活在海洋中浅内陆海中的小动物,藻类,原生生物形成一个厚厚的黑色液体。大部分的石油储量在地下的砂岩或石灰岩层的孔。数百数百万年形成的石油从这个意义上说,它是一种不可再生的资源。
地下石油开采原油加热蒸馏可以分离的燃料及其他产品。石油占超过1/3的世界能源消费,这是大多数汽车,飞机和轮船的燃料。许多家庭还使用油加热。来自原油,塑料,涂料,医药和化妆品。
天然气:天然气是一种可燃气体存储在地下多孔岩石或油,其原因和油的原因是相似的。因为它是比油轻,常位于在上部的油状物。独立成矿庞大的天然气储备在中国西部。
天然气清洁,低价格和供应的安全性,所以它的缺点是高度易燃气体泄漏可能导致爆炸和火灾。
发展清洁能源:像其他活动,自然资源的生成需要消耗一定量的能量,转化的大型水,土地复垦,地貌,因此不能做没有大量的能源消耗。化石能源的广泛使用,危害地球环境恶化所造成的。人类唯一的出路是寻求替代能源 - 可再生能源。
可再生能源:水电能源,风能,波浪能,潮汐能,地热能,生物质能,太阳能等。
地球上的自然资源分为“
再生
,包括水电能源,风能,波浪能,潮汐能,地热能,生物质能,太阳能等。
不可再生
可再生自然资源的太阳光的作用下,可以继续他们的可再生材料。分为两类。最典型的植物,生物质能,太阳能,风能等可再生资源。
地球不可再生的天然资源,主要有石油,煤,天然气和其他矿产资源,经过数百万年的时间形成的,因此,不可再生。这些储备资源作为人类消费的越来越少。
地球上的生物物种也是宝贵的不可再生的天然资源,任何一种生物的灭绝意味着地球已经永久地失去了一个独特的,有价值的,一个物种的基因库。因此,如果它是由人类活动造成的物种灭绝,损失将是不可估量的