风力发电,能省多少煤?能减多少碳?
碳减排、碳中和、碳达峰 这里所说的"碳",是指二氧化碳。
二氧化碳是大气中的主要成分。二氧化碳增多了以后,它在地球表面会形成一层保护罩,就像给地球盖上一层厚厚的棉被,太阳光照射在地球上产生的热量散发不出去,从而引起地球表面温度的升高。因此,二氧化碳也被称作为温室气体。
那么二氧化碳怎么会增多呢?主要原因是现代生产、生活方式,需要大量能源。而当前全球能源主要是化石能源,包括煤碳、天燃气、石油等。化石能源燃烧,会产生大量二氧化碳排放到大气中。
地表温度升高,会带来一系列的严重问题,包括冰山融化,海平面上升,气候异常等等,这对全人类的生活会造成很大影响甚至威胁到人类的地球家园。因此,现在全世界都在讨论如何应对气候变化问题。
应对气候变化问题的实质就是控制二氧化碳的排放,而控制二氧化碳的排放就是要减少化石能源的消耗。而化石能源当今在全世界都是支柱性能源。如何在减少化石能源消耗的同时,不影响经济发展,这是一个大问题。
目前,不产生二氧化碳的一次能源选项中,一是核能,二是可再生能源(含风能,太阳能,海洋能,生物质能,地热,大小水电)。核能有一个安全性问题,所以有些国家已开始弃核。于是只剩下可再生能源一个最佳选项。
在可再生能源中,我国可开发的大小水电资源不多了,海洋能、生物质能、地热能的开发利用,目前主要问题还是技术经济性不太好。因此,我国目前正在大规模开发风能和太阳能。
风力发电和太阳能光伏发电各有所长。今天只表一表风力发电。
一台额定功率为2000千瓦的风力发电机组(俗称大风车),每年满发小时数按2500小时计算,每年可以发电5000000度电,即500万度电。
我国是世界上燃煤发电技术最牛的国家,现在我国燃煤电厂发一度电的标准煤耗大约为320克左右,即0.32千克,0.00032吨。500万度电,相当于1600吨标煤。注意,标煤只是一个能量单位,一吨热值为5000大卡的动力煤,相当于0.714吨标煤。所以1600吨标煤,相当于2240吨动力煤。
也就是说,一台额定功率为2000千瓦的大风车,每年所发电量,如果替代燃煤发电,每年可以节省2240吨动力煤。
如果按照燃烧一吨动力煤要排放3吨二氧化碳测算,那么节省2240吨动力煤,相当于减少了6720吨二氧化碳排放量。
全国目前大约有15万台这样的大风车。如果替代燃煤发电,相当于每年可节省3.36亿吨动力煤,每年可减少10亿吨二氧化碳排放量。当然,同时还可以依靠大风刮来7500亿度电。
据国家能源局的数据,2020年全国的大风车一共向电网输送了4665亿度风电,这是一个实实在在的数据。
之所以还没达到上述测算的7500亿度电,是因为这15万台风电机组实际上平均功率不到2000千瓦。但这不影响上述分析过程。也许一两年后风电的年发电量就会达到7500亿度电,当然再以后还会远远超过这个数字,风电对节煤、减碳的贡献也会更大。
目前我国每年仍有上万台大风车被安装在全国各地。风力发电对保障电力供应、节约化石能源,对碳减排、碳达峰、碳中和的贡献必将越来越大。
作者注:以上内容不够科学严谨,仅供科普参考,如有错误或误导,欢迎批评指正。谢谢。
1、节能是相对的,先进工艺与落后工艺的耗能差(GJ/a)需要计算出来
2、减排量的计算同上;
3、节能减排耗煤量的计算是用 耗能差/煤的低位发热值=节能减排耗煤量
比如做一个供热专业的可研,集中供热的效率比分散锅炉的效率高,可以先计算两者各自的耗能,得出耗能差,再按照当地的煤的低位发热值,计算每年节省的煤量,在后期做节能评估时,还要把节煤量转换成标煤量。这种情况下减排量主要是包括锅炉燃烧煤所产生的灰尘和烟气(主要计算的是SO2等),节煤量计算出来以后,根据燃烧公式,算出这么多的节煤量可以减排多少灰尘和烟气。
因为10亿吨=10×10^8千克(^是次方符号)
又因为利用率提高1%,
那么每年需要的煤量是:9×10^15÷(1%+30%)÷3.0×10^7=9.68×10^8千克
所以每天节约的煤量是:(10×10^8-9.68×10^8)÷365=8.77万吨(一年以365天计算)
所以相当于每天节约8.77万吨
能源替代量=150公斤标煤/每平方米集热面积•年=0.15吨标煤/每平方米集热面积•年=416.7千瓦时/每平方米集热面积•年
CO2减排量=330公斤/每平方米集热面积•年=0.33吨/每平方米集热面积•年
能源名称平均低位发热量折标准煤系数
原煤 20934千焦/公斤 0.7143公斤标煤/公斤
洗精煤 26377千焦/公斤 0.9000公斤标煤/公斤
其他洗煤 8374 千焦/公斤 0.2850公斤标煤/公斤
焦炭28470千焦/公斤 0.9714公斤标煤/公斤
原油41868千焦/公斤 1.4286公斤标煤/公斤
燃料油 41868千焦/公斤 1.4286公斤标煤/公斤
汽油43124千焦/公斤 1.4714公斤标煤/公斤
煤油43124千焦/公斤 1.4714公斤标煤/公斤
柴油42705千焦/公斤 1.4571公斤标煤/公斤
液化石油气 47472千焦/公斤 1.7143公斤标煤/公斤
炼厂干气 46055千焦/ 公斤 1.5714公斤标煤/公斤
天然气 35588千焦/立方米 12.143吨/万立方米
焦炉煤气 16746千焦/立方米 5.714吨/万立方米
其他煤气3.5701吨/万立方米
热力 0.03412吨/百万千焦
电力 3.27吨/万千瓦时(万度)
1、热力 其计算方法是根据锅炉出口蒸汽和热水的温度压力在焓熵图(表)内查得每千克的热焓减去给水(或回水)热焓,乘上锅炉实际产出的蒸汽或热水数量(流量表读出)计算。如果有些企业没有配齐蒸汽或热水的流量表,如没有焓熵图(表),则可参下列方法估算:
(1)报告期内锅炉的给水量减排污等损失量,作为蒸汽或热水的产量。
(2)热水在闭路循环供应的情况下,每千克热焓按20千卡计算,如在开路供应时,则每千克热焓按70千卡计算(均系考虑出口温度90℃,回水温度20℃)。
(3)饱和蒸汽,压力1-2.5千克/平方厘米,温度127℃以上的热焓按620千卡,压力3-7千克/平方厘米,温度135℃-165℃的热焓按630千卡。压力8千克/平方厘米,温度170℃以上每千克蒸汽按640千卡计算。
(4)过热蒸汽,压力150千克/平方厘米,每千克热焓:200℃以下按650千卡计算,220℃-260℃按680千卡计算,280℃-320℃按700千卡,350℃-500℃按720千卡计算。按4.1868焦耳折算成焦耳。
2.热力单位“千卡”与标准煤“吨”的折算 能源折算系数中“蒸汽”和“热水”的计算单位为“千卡”,但“基本情况表”中(能源消耗量中)“蒸汽”计算单位为“蒸吨”,在其它能源消耗量(折标煤)其中的“热水”计算单位为“吨”,因此需要进一步折算,才能适合“基本情况表”的填报要求,按国家标准每吨7000千卡折1千克标准煤计算:
3.电力的热值 一般有两种计算方法:一种是按理论热值计算,另一种是按火力发电煤耗计算。每种方法各有各的用途。理论热值是按每度电本身的热功当量860大卡即0.1229千克标准煤计算的。按火力发电煤耗计算,每年各不相同,为便于对比,以国家统计局每万度电折0.404千克标准煤,作为今后电力折算标准煤系数。
1度=860大卡
●(相对于节煤)年节电450千瓦—500千瓦
●年减排CO2 300多千克
●年减排SO2 2千克
●年减排NO2 2千克
●年减少粉尘3千克
●每平方米热水器每年的环境效益为75元
以上是普通家用太阳能和太阳能低温热水工程数据。
300平,年节煤能力:45吨-54吨左右。
1、闰年二月有29天。
2月份节煤:
29×50=1450千克。
2、闰年一年有366天
一年节煤:
366×50=18300千克。
扩展资料:
闰年判定方法
1、非整百年:能被4整除的为闰年。(如2004年就是闰年,2001年不是闰年)
2、整百年:能被400整除的是闰年。(如2000年是闰年,1900年不是闰年)
解决这类应用题的方法:
1、分析法:分析法是从题中所求问题出发,逐步找出要解决的问题所必须的已知条件的思考方法。
2、综合法:综合法就是从题目中已知条件出发,逐步推算出要解决的问题的思考方法。
3、分析、综合法:一方面要认真考虑已知条件,另一方面还要注意题目中要解决的问题是什么,这样思维才有明确的方向性和目的性。
4、分解法:把一道复杂的应用题拆成几道基本的应用题,从中找到解题的线索。
对于光伏发电而言,我们提出了几个可再生能源利用率的概念,一是它的能量回收期,即太阳能光伏产品的生产是要消耗能量的,但是在产品形成发电系统是它可以将太阳能转换成电能,目前一般的晶硅电池的能量回收期视使用地区不同有不同,在江苏地区,回收期约为2~3年。二是光伏发电系统的发电效率,这是对光伏电站而言的,它的定义是系统发出的电量和光伏组件提供的额定功率下发出的电量之比,一般目前的光伏电站的效率可以达到70~80%左右,如果考虑到太阳能提供的功率,则这个效率只有约0.12左右。
对于太阳能热利用而言,具体到太阳能热水器,其对太阳能的利用率可以达到50~60%左右,这是因为太阳能热利用的技术解决要成熟得多;
2011年1季度,我国五大发电集团的供电煤耗约为320g/kWh。也即:每供1度电,消耗320克标准煤。
所以,太阳能发电年均发电300万度,可节约300万*320=96000万克标准煤=960吨标准煤。
附注:300万度电并不多,一个120万KW容量的火电厂,年发电一般在65~70亿度电,消耗300多万吨原煤。