中国可再生能源资源怎样?可再生能源发展情况怎样?
可再生能源是可以永续利用的能源资源,如水能、风能、太阳能、生物质能和海洋能等,不存在资源枯竭问题。中国除了水能的可开发装机容量和年发电量均居世界首位之外,太阳能、风能和生物质能等各种可再生能源资源也都非常丰富。中国太阳能较丰富的区域占国土面积的2/3以上,年辐射量超过6000MJ/㎡,每年地表吸收的太阳能大约相当于1.7万亿tce的能量;风能资源量约为32亿kW,初步估算可开发利用的风能资源约10亿kW,按德国、西班牙,丹麦等风电发展迅速的国家的经验进行类比分析,中国可供开发的风能资源量可能超过30亿kW;海洋能资源技术上可利用的资源量估计约为4亿-5亿kW;地热资源的远景储量为1353亿tce,探明储量为31.6亿tce;现有生物质能源包括:秸秆、薪柴、有机垃圾和工业有机废物等,资源总量达7亿tce,通过品种改良和扩大种植,生物能的资源量可以在此水平再翻一番。总之中国可再生能源资源丰富,具有大规模开发的资源条件和技术潜力,可以为未来社会和经济发展提供足够的能源,开发利用可再生能源大有可为。2006年底,中国可再生能源年利用量总计为2亿吨标准煤,(不包括传统方式利用的生物质能),约占中国一次能源消费总量的8%,比2005年上升了0.5个百分点,这为2010年可再生能源占全国一次性能源10%的目标迈出了坚实的一步。随着越来越多的国家采取鼓励可再生能源的政策和措施,可再生能源的生产规模和使用范围正在不断扩大,2007年全球可再生能源发电能力达到了24万兆瓦,比2004年增加了50%。2007年至少有60多个国家制订了促进可持续能源发展的相关政策,欧盟已建立了到2020年实现可持续能源占所有能源20%的目标,而中国也确立了到2020年使可再生能源占总能源的比重达到15%的目标。2007年,全球并网太阳能发电能力增加了52%,风能发电能力增加了28%。全球大约有5000万个家庭使用安放在屋顶的太阳能热水器获取热水,250万个家庭使用太阳能照明,2500万个家庭利用沼气做饭和照明。可再生能源比重的提升传递着绿色经济正在兴起的信息,2012年《京都议定书》到期后新的温室气体减排机制将进一步促进绿色经济的全面发展。根据中国中长期能源规划,2020年之前,中国基本上可以依赖常规能源满足国民经济发展和人民生活水平提高的能源需要,到2020年,可再生能源的战略地位将日益突出,届时需要可再生能源提供数亿吨乃至十多亿吨标准煤的能源。因此,中国发展可再生能源的战略目的将是:最大限度地提高能源供给能力,改善能源结构,实现能源多样化,切实保障能源供应的安全。可再生能源是可以重复生产的,而现在我们市场上占大部分的能源是不可再生的矿物能源如石油、天然气、煤、核能等。既然是不可同生的,那就会越用越少,最后用完,除了会价格越来越贵外,能源问题还会引发人类发展中的种种矛盾和冲突,如阻碍经济发展、战争、环境污染等等诸多问题。为了突破这个制约人类生存和发展的问题,许多国家都将开发可再生能源提高到国家的生存和发展战略层面上来,其必要性可想而知。可再生能源有风能、太阳能、地热能、海潮海浪能、水力发电、动植物油及其产生的沼气、水电解氢、氢燃料电池、超长寿命的固体电池等等很多种类。可再生能源的特点是可再生,可持续,有些如太阳能、风能、水力、地热能等大部分还是很环保的能源。它们在生产和生活中的应用和现在我们在使用的电源、燃气、煤、电池的用途一样。
到2008年底,我国新能源占能源生产总量比重超过9%
新能源行业重点企业:中国风电集团有限公司,力诺太阳集团,天威保变电气股份有限公司,深圳市拓日新能源科技股份有限公司,安徽丰原生物化学股份有限公司
中国在新能源和可再生能源的开发利用方面已取得了显著进展,技术水平有了很大提高,产业已初具规模。到2008年底,我国新能源占能源生产总量比重超过9%。2007年,我国太阳能产业规模已位居世界第一,是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的太阳能光伏电池生产国,2008年我国的太阳能产业在不利经济形势下仍保持了30%的高增长。截止到2008年底,中国累计风电装机容量跃过1300万千瓦大关、达到1324.22万千瓦,风力发电能力排名世界第四。生物质能、核能、地热能、氢能、海洋能等新能源发展潜力巨大,近年来得到较大发展。为适应节能减排要求,混合动力车、纯电动汽车、燃料电车等新能源汽车已成为汽车业的重要发展方向。
2008年下半年以来,全球金融危机影响下,中国宏观经济发展增速趋缓,国内能源市场发展受到一定冲击,但却给新能源发展带来契机。政府抓住结构调整时机,着力优化能源产业结构,大力发展新能源及可再生能源。良好的发展前景使中国新能源行业受到大型能源集团,民营企业、国际资本、风险投资等诸多投资者的广泛关注。
中投顾问2009-2012年中国新能源产业投资分析及前景预测报告
温室气体以及温室效应产生的原理
地球是一个被厚厚的大气层所包裹起来的星球,地球的大气层中的主要气体物质为氮气、氧气,另外还含有少量的惰性气体、二氧化碳、水蒸气等,这些气体物质主要集中在距离地表12公里以内的对流层中。
地球之所以能够“保温”,一方面来源于太阳的辐射能量,不同波长的光线大部分都可以穿透大气层,为大气层以及地球表面进行加温。另一方面,被加温的大气层以及地表,也会无时无刻不在散发着热量,有一部分能量通过地球大气层辐射到宇宙空间中去。
作为大气层中主要组分的氮气和氧气,对于无论来自太阳的长波辐射,还是来自地表的短波辐射,吸收的能力较低,这些能量都可以从它们中间“穿透过去”。但是,二氧化碳这种气体就不行了,它对于波长较短的红外辐射吸收能力较强,所以,太阳辐射可以穿透它来到地表,而从地表发出的短波辐射就穿不过去,从而阻挡了地球热量的向外散失。这种作用的方式,就像给地球盖上了一个玻璃罩。
实际上,地球之所以能够“保温”,具备像二氧化碳这种能力的气体,所发挥的作用居功至伟。如果没有二氧化碳的“保温”功能,据科学家们测算,地球的整体温度,可能要比现在低20摄氏度左右。但是,一旦大气层中温室气体的浓度过高,那么就会打破大气层维持地球能量平衡的状态,形成能量“进的多、出的少”这样的局面,地球的整体温度就会逐渐升高,形成温室效应。
除了二氧化碳之外,还有一些气体也具备给地球“增温”的能力,比如甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化合物、全氟碳化合物、六氟化硫、水蒸气等。其中,由于二氧化碳由于浓度最高、来源最广、与生物包括人类活动的关系最为密切,所以是造成全球气候变暖的最重要因素。
当前大气层中二氧化碳的浓度水平
美国国家海洋和大气管理局联合斯克里普斯海洋研究所,近期在夏威夷莫纳罗亚山上,通过仪器监测到了2021年5月份大气中二氧化碳的浓度值,结果显示,浓度水平达到了月平均419ppm(百万分之419)。
这个数值,是人类利用现代观测手段直接测量二氧化碳浓度以来(60多年来),所达到的最高水平。同时,科学家们将410-450万年前上新世气候最佳时期作为“本底背景”,利用间接模拟的手段,判断出目前地球大气层中二氧化碳的水平,是从“本底背景”时期以来的最高浓度。
如果我们将工业革命以来200年的时间内,大气层中二氧化碳的浓度水平做个曲线的话,可以看出总体趋势是持续上升状态的,当然中间有个别的年份会有所下降,但不影响总体趋势的发展。比如过去的2020年,全球二氧化碳的排放总量,实际上就下降了6.4%左右(约23亿吨),但是,这要归结于全球疫情的爆发以及可再生能源使用量的持续增长。进入到今年以后,全球二氧化碳的排放量又重新“复苏”,目前达到了最高水平,预计此后还将持续增长。
大气层中二氧化碳浓度水平的增加,在工业革命后持续增长,尤其是近30年来增长趋势更为明显。根据测算,工业革命后200年,浓度水平增加了25%,而最近的30年,浓度水平就增加了50%。
更为严峻的形势还在后头
现在,全球每年向大气层中排放的二氧化碳,光增量就达到了400亿吨,而形成二氧化碳的主要来源,就是那些埋藏于地球深处的石化能源,即煤炭、石油和天然气。二氧化碳排放量的增加,与全球传统能量的消耗量增长趋势,保持着非常稳定的正相关性。如果我们想要从根本上减缓和遏制全球变暖的趋势,就必须大幅度减少二氧化碳排放的增量,因此,减少化石能源的消耗成为当务之急,然而从目前来看,这将是一个非常困难和漫长的过程。
据统计,目前全球的平均气温,要比工业化革命前整整高出了近4摄氏度。在如此幅度的增温模式下,地球两极的冰川大量融化,直接造成了全球海平面的上升,200多年来全球海平面足足上升了0.6米之多,一些岛屿和大陆沿海地区被海水淹没,很多区域也受到海水侵袭的影响。
在二氧化碳浓度逐渐增高的同时,科学家们也监测到,大气中另外一种主要的温室气体-甲烷浓度,也在急速的上升,2020年大气甲烷浓度水平达到了14.7ppb,这是从1983年以来,开始对大气甲烷含量进行系统监测以来的最高值。而且更为严峻的是,随着全球温度的提升,地球上原本处于永久冻土状态的区域,开始发生大规模、不可逆的冻土消融现象,在消融的过程中,土壤中持续释放出甲烷气体,从而更进一步推动了全球变暖的进程,形成一种恶性循环。
如果我们不能在有效的时间内,有效地控制住大气中温室气体的浓度水平,那么全球变暖的趋势将会越来越严重,而一旦突破临界值,那么后果将一发不可收拾,届时再想控制已经为时晚矣。保护地球的生态环境,控制全球变暖,需要每个国家和地区,需要每个人的共同努力,没有一个局外人。
7月29日,由中国电力企业联合会指导、协鑫(集团)控股有限公司(下称协鑫集团)主办的氢能产业发展论坛暨协鑫氢能战略发布会在京举行。中国能源研究会副理事长吴吟表示,能源行业排放占到全球温室气体排放总量的2/3,实现双碳目标的关键在能源。能源低碳发展有两大路径:化石能源低碳利用和大力发展可再生能源。当前,G20集团中已经有9个国家和地区发布了氢能发展战略,还有7个国家和地区正在开展前期研究。氢能产业呈现出良好发展态势, 科技 进步日新月异、应用场景层出不穷,未来氢能将在钢铁、能源、交通和建筑等领域广泛应用。
根据中国氢能联盟预测,到2030年,我国氢气的年需求量将达到3715万吨左右,在终端能源消费中占比约5%;到2060年,我国氢气的年需求将增至1.3亿吨左右,在终端能源消费中占比约20%。
中国电力企业联合会专职副理事长安洪光表示,通过新能源与氢能的耦合,可助力高比例清洁能源电力系统的稳定运行,解决长时间清洁能源处理和负荷需求的平衡问题,帮助难以减排领域深度脱碳。在他看来,“十四五”时期,将是我国碳达峰“窗口期”、氢能产业发展的发力期,也是氢能市场的培育期和氢能技术的追赶期。
随着减碳行动的开展和各项政策的加持,氢能发展势不可挡。据不完全统计,迄今已有河南、山西、湖北、安徽等超过30个省市对氢能产业发展作出了明确部署,有的还制定了详细的时间表、路线图和任务书。可再生能源制氢、燃料电池 汽车 示范城市群、加氢站建设等项目成行业投资热点。
氢从何处来?在碳达峰、碳中和目标下,回答好这一问题尤为重要。
根据不同的制取方式和碳排放量,氢能被分为灰氢、蓝氢和绿氢。2020年我国氢气来源中,62%为煤制氢,19%天然气制氢,仅有1%的可再生能源制氢,氢来源亟待“绿化”。中国工程院原副院长杜祥琬强调,氢能产业要实现高质量、可持续发展,其核心准则是从源头做到可持续,将波动性、间歇性的风能、太阳能转换为氢能,有利于储能和传输,具有零排放、零污染和可持续优势。
高成本是当前可再生能源制氢大规模推广的主要难题。“降低氢能使用成本是产业发展的关键所在。”在中国石油和化学工业规划院新能源发展研究中心主任刘思明看来,我国氢能产业急需模式创新,依托海外优质天然气资源,转化为氢气具有成本竞争力,国内京津冀、长三角、珠三角氢能产业率先发展,用氢也应避免长距离陆运。他认为,未来国内氢能市场将以“工业副产氢+短距离运输”模式为主,海外将以“优质资源转化蓝氢+长距离化学品载体运输”模式为主。
会议现场,协鑫集团旗下协鑫新能源正式对外发布公司氢能战略。根据规划,协鑫新能源氢能战略由蓝氢和绿氢两部分构成。具体而言,蓝氢目标――首期建成年产230万吨合成氨,逐步扩能至每年400万吨生产规模,可供应国内70万吨蓝氢;绿氢目标――计划到2025年建设100座综合能源站,达到40万吨年产能。
协鑫集团董事长朱共山表示,从空间结构上讲,在东部、南部等负荷中心发展蓝氢,在中西部地区等新能源大基地发展绿氢,一蓝一绿,协同发展。“协鑫新能源将打造不依赖补贴,完全市场化的零碳 科技 先锋企业,做全球综合实力领先的绿氢与蓝氢综合运营服务商。”