什么是可再生能源,对其利用要遵循那些原则
可再生能源是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源 ,是取之不尽,用之不竭的能源,是相对于会穷尽的不可再生能源的一种能源,对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。
对可再生能源利用要遵循以下基本原则:
1、坚持开发利用与经济、社会和环境相协调。
2、坚持市场开发与产业发展互相促进。
3、坚持近期开发利用与长期技术储备相结合。
4、坚持政策激励与市场机制相结合。
扩展资料:
根据国际能源署可再生能源工作小组,可再生能源是指“从持续不断地补充的自然过程中得到的能量来源”。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。
大部分的可再生能源其实都是太阳能的储存。可再生的意思并非提供十年的能源,而是百年甚至千年的。
除了核能、潮汐能、地热能之外,人类活动的基本能源主要来自太阳光。像生物能和煤炭石油天然气,主要透过植物的光合作用吸收太阳能储存起来。其它像风力,水力,海洋潮流等等,也都是由于太阳光加热地球上的空气和水的结果。
随着能源危机和高油价的出现,对气候变化忧虑,还有不断增加的政府支持,都在推动增加可再生能源的立法,激励和商业化。新的政府支出,法规和政策,协助业界在抵御全球金融危机中的表现中优于其他许多行业。
参考资料来源:百度百科——可再生能源
通过查询相关资料显示:建立在可再生能源利用基础上的经济被称为永续利用的资源。
1、发展可再生能源是建立资源节约和环境友好型社会的重要战略;
2、我国新型可再生能源的开发利用进入了新阶段;
3、完善政策,促进可再生能源持续发展。具体消息可关注官方网站,获得第一手权威信息。
物质、能量与信息。
因此,能源的发展史直接影响人类的发展史。
我们人类生存与发展中最具有决定性意义的要素是三个:¾¾ 物质、能量和信息。
组成我们的世界是物质;人类生存活动决定于对信息的认知和反应;而维持生命,从事发展的活动又地要通过消耗能量来进行。
一切能量来自能源,人类离不开能源。能源是人类生存、生活与发展的主要基础。能源科学与技术,能源利用的发展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。
能源发展的里程碑可以这么说,每一次能源利用的里程碑式发展,都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来,在人类的能源利用史上,大致经历了这样四个里程碑式的发展阶段:原始社会火的使用,先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光;18世纪蒸汽机的发明与利用,大大提高了生产力,导致了欧洲的工业革命;19世纪电能的使用,极大地促进了社会经济的发展,改变了人类生活的面貌;20世纪以核能为代表的新能源的利用,使人类进入原子的微观世界,开始利用原子内部的能量。
未来对能源的要求
有足够满足人类生存和发展所需要的储量,并且不会造成影响人类生存的环境污染问题。
未来对能源的需求 未来的人类社会依然要依赖于能源,依赖于能源的可持续发展。因此,我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量,发展必须开发的能源利用技术,才能使人类的生存得于永久维持。
而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗?回答是:不是,也是。事实上,进入21世纪后,人类目前技术可开发的能源资源已将面临严重不足的危机,当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭,甚至不能维持几十年。因此,必须寻找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用,已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且,未来如能实现核能的彻底利用,人类的能源将是无穷的。
除了物质、能量和信息三大因素外,人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是非常密切的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题,严重影响了人类的生存。因此,未来对能源的要求将不仅是储量充足,而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言,核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。
u 能源的定义与源头
究竟什么是“能源”呢?《科学技术百科全书》是这样说的:“能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源”;《大英百科全书》说:“能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语,人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量”。可见,能源是呈多种形式的、可以相互转换的能量的源泉。简而言之,能源是自然界中能为人类提供能量的物质资源。
能源的源头
来自地球以外天体的能源(如太阳能)、地球本身蕴藏的能源(如地热、核能)、地球与其它天体相互作用产生的能源(如潮汐)。
而能源是产生能量的源头。
人们通常按形态与应用方式对能源进行分类。一般分为:固体燃料、液体燃料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能。其中,前三类统称化石燃料或化石能源。已被人类认识的这些能源,在一定条件下可以转换为人们所需的各种形式的能量。比如薪柴和煤炭,加热到一定温度,能和氧气化合并放出大量热能,可以直接用来取暖,也可用来产生蒸汽推动汽轮机,再带动发电机,使热能变成机械能,再变成电能。把电送到工厂、机关和住户,又可以转换成机械能、光能或热能。
在我们生活的地球上,能源形形色色。总起来说有三个初始来源。
太阳能
地球
来自地球外部天体的能源(主要是太阳能)人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外,水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。
地球本身蕴藏的能量 通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。
与地球内部的热能有关的能源,我们称之为地热能。温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现。地球可分为地壳、地幔和地核三层,它是一个大热库。地壳就是地球表面的一层,一般厚度为几公里至70公里不等。地壳下面是地幔,它大部分是熔融状的岩浆,厚度为2900公里。火山爆发一般是这部分岩浆喷出。地球内部为地核,地核中心温度为2000度。可见,地球上的地热资源贮量也很大。
与原子核反应有关的能源正是本书要介绍的核能。原子核的结构发生变化时能释放出大量的能量,称为原子核能,简称核能,俗称原子能。它则来自于地壳中储存的铀、钚等发生裂变反应时的核裂变能资源,以及海洋中贮藏的氘、氚、锂等发生聚变反应时的核聚变能资源。这些物质在发生原子核反应时释放出能量。目前核能最大的用途是发电。此外,还可以用作其它类型的动力源、热源等。
来自星球引力的能量指由于地球与月球、太阳等天体相互作用的形成的能源。地球、月亮、太阳之间有规律的运动,造成相对位置周期性的变化,它们之间的引力随之变化使海水涨落而形成潮汐能。与上述二类能源相比,潮汐能的数量很小。全世界的潮汐能折合成煤约为每年30亿吨,而实际可用的只是浅海区那一部分,每年约可折合为6000 万吨煤。
u 能源结构与储量
地球上有哪些能量资源可供我们使用?它们还能维持多久?我们该怎么办?
能源的种类
一次能源:煤炭、石油、核能等自然界天然能量资源;
二次能源:汽油、电力、蒸汽等人工制造的能量资源,
一次能源和二次能源能源按其生成方式,分为天然能源(一次能源)和人工能源(二次能源)两大类。天然能源是指自然界中以天然形式存在并没有经过加工或转换的能量资源,如煤炭、石油、天然气、核燃料、风能、水能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等;人工能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源,如煤气、汽油、煤油、柴油、电力、蒸汽、热水、氢气、激光等。
常规能源和新能源其中,已被人类广泛利用并在人类生活和生产中起过重要作用的能源,称为常规能源,通常是指煤炭、石油、天然气、水能等四种。而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。
煤的时代
能源结构的变迁历史上,伴随着新的化石资源的发现和大规模开采与应用,世界的能源消费结构经历了数次变革。18世纪的以煤炭替代柴薪,到19世纪中叶煤炭已经逐渐占主导地位。20世纪20年代,随着石油资源的发现与石油工业的发展,世界能源结构发生了第二次转变,即从煤炭转向石油与天然气,到20世纪60年代,石油与天然气已逐渐称为主导能源,动摇了煤炭的主宰地位。但是,20世纪70年代以来两次石油危机的爆发,开始动摇了石油在能源中的支配地位。以此同时,大部分化学能源的储量日益减少,并伴随着许多环境污染问题。
而人类对能源的需求却在与日俱增。例如主要能源形式 地球能源的储量估计
煤炭:~200年
石油、天然气:~50年
核能:无穷多
之一的电力消耗逐年增加。根据统计,人口若每30年增加一倍,电力的需求量每八年就要增加一倍。
于是,20世纪末,能源结构开始经历第三次转变,即从以石油为中心的能源系统开始向以煤、核能和其它再生能源等多元化的能源结构转变。特别是随着时间的推移,核能的比例将不断增长,并将逐步替代石油和天然气而成为主要的大规模能源之一。
化学能的储存量煤炭、石油、天然气还有多少年可以让人类开采利用?据世界能源会议统计,世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨,预计还可开采200年。探明可采石油储量共计1211亿吨,预计还可开采30~40年。探明可采天然气储量共计119万亿立方米,预计还可开采60年。必须指出的是,煤炭、石油等直接燃烧用来生产电能与热能实在太可惜了,且不说可能带来的环境污染,它们还是很好的化工原料呢!
水能及新能源的潜力那么水能呢?我们知道,水力是可以长期开发利用的。但是,在那些大面积缺水、水力资源不丰富的国家和地区怎么办?再说,水能还有个季节性的问题。这些都使水能无法成为世界能源结构中唯一的主力军。新能源中,太阳能虽然用之不竭,但代价太高,并且就目前的技术发展情况来看,在一代人的时间里不可能迅速发展和广泛使用。其它新能源也是如此。其它一些能源与水能相似,它们的规模受到环境、季节、地理位置等条件的限制,如风能、潮汐能、地热能等等。
易裂变核素
易发生裂变的原子只有铀-235(U235)、钚-239(Pu239)、铀-233(U233)三种。而天然存在的易裂变元素只有铀-235,钚-239可由铀-238生成,铀-233可由钍-232(Th232)生成。
易聚变核反应
氘(D2)-氚(D3)反应。氘和氚都是氢原子的同位素。氘天然存在,而氚极少,必须由人工生成(如由锂制造)。
核能--无穷的能源 核能分为裂变能和聚变能两种。目前人类能正在用于和平利用的只有裂变能。可控聚变能利用技术正在攻克。
天然铀的成份
天然铀中占99.3%为难裂变的铀-238,仅有0.714%为易裂变的铀-235。铀-238可通过吸收一个中子变成易裂变的钚-239。
作为发展核裂变能的主要原料之一的铀,世界上已探明的铀储量约490万吨,钍储量约275万吨。如果利用得好,可用2400~2800年。
聚变反应主要来源于氘-氚的核反应,氘来可大量自海水,氚可来自锂。因此聚变燃料主要是氘和锂,海水中氘的含量为0.03克/升,据估计地球上的海水量约为138亿亿米3,所以世界上氘的储量约40亿万吨;地球上的锂储量虽比氘少得多,也有2000多亿吨,用它来制造氚,足够满足人类对聚变能的需求。这些聚变燃料所释放的能量比全世界现有能源总量放出的能量大千万倍。按目前世界能源消费的水平,地球上可供原子核聚变的氘和氚,能供人类使用上千亿年。如果人类实现了氘-氚的可控核聚变,核燃料就可谓“取之不尽,用之不竭了”,人类就将从根本上解决能源问题,这正是当前核科学家们孜孜以求的所以。聚变能源不仅丰富,而且安全、清洁。聚变产生的放射性比裂变小的多。
专家们预测,核能在未来将成为人类取之不尽的持久能源。
1.2 变脏的地球与干净的核电
本节要点:回答的问题以下问题:现有的能源还能维持多久?能源利用可以不污染环境吗?核能真是可持续能源吗?
u 能源的可持续发展
必须寻找一些既能保证有长期足够的供应量又不会造成环境污染的能源。
而目前人类面临的问题正是:能源资源枯竭;环境污染严重。
能源利用与环境的可持续发展
能源危机
目前世界上常规能源的储量有的只能维持半个世纪(如石油),最多的也能维持一、二百年(如煤)人类生存的需求。
今天,几乎所有的工业化国家都面临着两个关系到可持续发展的紧密相连的挑战:保证令人满意的长期能源供应和减少人类活动带给环境的影响。能源利用与环境的可持续发展已成为关系到人类未来生存与文明延续的一个重要问题。
能源供应危机今天的世界人口已经突破60亿,比上个世纪末期增加了2倍多,而能源消费据统计却增加了16倍多。无论多少人谈论“节约”和“利用太阳能”或“打更多的油井或气井”或者“发现更多更大的煤田”,能源的供应却始终跟不上人类对能源的需求。当前世界能源消费以化石资源为主,其中中国等少数国家是以煤炭为主,其它国家大部分则是以石油与天然气为主。按目前的消耗量,专家预测石油、天然气最多只能维持不到半个世纪,煤炭也只能维持一二百年。所以不管是哪一种常规能源结构,人类面临的能源危机都日趋严重。
浓烟滚滚的火电厂
能源对环境的污染 另一方面,特别是利用化石能源的过程也直接影响地球的环境,使大气和水资源遭受严重污染。大气中主要的五种污染物是:氮氧化物(如NO与NO2)、二氧化硫(SO2)、各种悬浮颗粒物、一氧化碳(CO) 大气污染的主要源头
目前世界上最严重的大气污染来自化石能源燃烧造成的大气中二氧化碳量的增加。带来的主要后果是:酸雨、温室效应和臭氧层破坏。
和碳氢化合物(如CH4、C2H6、C2H4等)。其来源主要有三个方面:① 煤、石油等化石燃料的燃烧;② 汽车排放的废气;③ 工业生产(如各种化工厂、炼焦厂等)产生的废气。而其中燃烧化石燃料的火力发电厂是最大的固定污染源。
1. 多元化
世界能源结构先后经历了以薪柴为主、以煤为主和以石油为主的时代,现在正在向以天然气为主转变,同时,水能、核能、风能、太阳能也正得到更广泛的利用。可持续发展、环境保护、能源供应成本和可供应能源的结构变化决定了全球能源多样化发展的格局。天然气消费量将稳步增加,在某些地区,燃气电站有取代燃煤电站的趋势。未来,在发展常规能源的同时,新能源和可再生能源将受到重视。在欧盟2010年可再生能源发展规划中,风电要达到4000万千瓦,水电要达到1.05亿千瓦。2003年初英国政府公布的《能源白皮书》确定了新能源战略,到2010年,英国的可再生能源发电量占英国发电总量的比例要从目前的 3%提高到10%,到2020年达到20%。
2. 清洁化
随着世界能源新技术的进步及环保标准的日益严格,未来世界能源将进一步向清洁化的方向发展,不仅能源的生产过程要实现清洁化,而且能源工业要不断生产出更多、更好的清洁能源,清洁能源在能源总消费中的比例也将逐步增大。在世界消费能源结构中,煤炭所占的比例将由目前的26.47%下降到2025年的21.72%,而天然气将由目前的23.94%上升到2025年的28.40%,石油的比例将维持在37.60%~37.90%的水平。同时,过去被认为是“脏”能源的煤炭和传统能源薪柴、秸杆、粪便的利用将向清洁化方面发展,洁净煤技术(如煤液化技术、煤气化技术、煤脱硫脱尘技术)、沼气技术、生物柴油技术等等将取得突破并得到广泛应用。一些国家,如法国、奥地利、比利时、荷兰等国家已经关闭其国内的所有煤矿而发展核电,它们认为核电就是高效、清洁的能源,能够解决温室气体的排放问题。
3. 高效化
世界能源加工和消费的效率差别较大,能源利用效率提高的潜力巨大。随着世界能源新技术的进步,未来世界能源利用效率将日趋提高,能源强度将逐步降低。例如,以1997年美元不变价计,1990年世界的能源强度为0.3541吨油当量/千美元,2001年已降低到0.3121吨油当量/千美元,预计 2010年为0.2759吨油当量/千美元,2025年为0.2375吨油当量/千美元。
但是,世界各地区能源强度差异较大,例如,2001年世界发达国家的能源强度仅为0.2109吨油当量/千美元,2001~2025年发展中国家的能源强度预计是发达国家的2.3~3.2倍,可见世界的节能潜力巨大。
4. 全球化
由于世界能源资源分布及需求分布的不均衡性,世界各个国家和地区已经越来越难以依靠本国的资源来满足其国内的需求,越来越需要依靠世界其他国家或地区的资源供应,世界贸易量将越来越大,贸易额呈逐渐增加的趋势。以石油贸易为例,世界石油贸易量由1985年的12.2亿吨增加到2000年的21.2 亿吨和2002年的21.8亿吨,年均增长率约为3.46%,超过同期世界石油消费1.82%的年均增长率。在可预见的未来,世界石油净进口量将逐渐增加,年均增长率达到2.96%。预计2010年将达到2930万桶/日,2020年将达到4080万桶/日,2025年达到4850万桶/。世界能源供应与消费的全球化进程将加快,世界主要能源生产国和能源消费国将积极加入到能源供需市场的全球化进程中。
5. 市场化
由于市场化是实现国际能源资源优化配置和利用的最佳手段,故随着世界经济的发展,特别是世界各国市场化改革进程的加快,世界能源利用的市场化程度越来越高,世界各国政府直接干涉能源利用的行为将越来越少,而政府为能源市场服务的作用则相应增大,特别是在完善各国、各地区的能源法律法规并提供良好的能源市场环境方面,政府将更好地发挥作用。当前,俄罗斯、哈萨克斯坦、利比亚等能源资源丰富的国家,正在不断完善其国家能源投资政策和行政管理措施,这些国家能源生产的市场化程度和规范化程度将得到提高,有利于境外投资者进行投资。
三、启示与建议
1. 依靠科技进步和政策引导,提高能源效率,走高效、清洁化的能源利用道路
中国有自己的国情,中国能源资源储量结构的特点及中国经济结构的特色,决定在可预见的未来,我国以煤炭为主的能源结构将不大可能改变,我国能源消费结构与世界能源消费结构的差异将继续存在,这就要求中国的能源政策,包括在能源基础设施建设、能源勘探生产、能源利用、环境污染控制和利用海外能源等方面的政策应有别于其他国家。鉴于我国人口多、能源资源特别是优质能源资源有限,以及正处于工业化进程中等情况,应特别注意依靠科技进步和政策引导,提高能源效率,寻求能源的清洁化利用,积极倡导能源、环境和经济的可持续发展。
2. 积极借鉴国际先进经验,建立和完善我国能源安全体系
为保障能源安全,我国一方面应借鉴国际先进经验,完善能源法律法规,建立能源市场信息统计体系,建立我国能源安全的预警机制、能源储备机制和能源危机应急机制,积极倡导能源供应在来源、品种、贸易、运输等方式的多元化,提高市场化程度;另一方面应加强与主要能源生产国和消费国的对话,扩大能源供应网络,实现能源生产、运输、采购、贸易及利用的全球化.
全世界都在发展可再生资源的原因是:
首先,资源不是取之不尽,用之不竭的,我们目前依赖的很多能源,根据科学家的估算,只能再使用不到一百年,有些甚至几十年后即将耗尽!
其次,可再生能源采取了资源的循环利用,对于环境的破坏要比传统能源减少很多,有利于维护自然环境和人类的和谐发展。
最后,可再生能源要从研发到全面推广还需一段时间,当普罗大众都可以使用可再生资源时,价格也会下降很多,性价比高的能源会是大众的首选。
随着科学技术的进步,人类对可再生能源尤其是水能、风能、太阳能、生物质能等可再生能源的认识不断深化。上个世纪七十年代以来,可再生能源的开发利用日益受到重视,技术水平不断提高,产业规模持续扩大,成为世界能源领域的一大亮点,呈现出良好的发展前景。
电力短缺、煤炭短缺、石油短缺……当前能源短缺正在日益成为制约许多国家经济发展的“瓶颈”,发
展能够替代煤炭、石油、天然气的可再生能源成为人们广泛关注的焦点,认为这是一项涉及子孙后代生存与发展的战略任务。
可再生能源取之不尽
自人类大规模利用矿物能源、特别是石油资源被开发之后,人类生产和生活面貌发生了巨大变化,与此同时,粗放的经济增长方式则造成全球大气、土壤、水源等诸多方面环境质量严重下降,暴露出世界上许多国家以煤炭等为主的能源结构的弊病。特别是自20世纪70年代石油出现危机后,使人们逐步觉醒,矿物能源终有耗尽之时,人类要维持自己的生产生活持续发展,必须开发新的能源,特别是可再生能源。
可再生能源利用价值非常可观。据我国专家推算,每利用一吨可再生资源可以节约原生资源120吨,少产生垃圾废水10吨,增加产值约3000元人民币,产生利润500元。利用可再生资源进行生产不仅可以节约资源,遏制废弃物泛滥,而且具有比利用原生资源进行生产消耗低、污染物排放少的特点。按国际标准测算,一座金矿每吨矿石可提取10多克黄金,而加工废电器每吨可提取50克黄金及其它贵重金属,成本不到金矿的20%,污染仅相当于开矿的几十分之一。
发展可再生资源利用产业几乎涉及所有行业,如果能够得到健康快速发展,便可带动其它相关产业的快速发展,并为城市人口创造大量就业岗位。美国的实践表明,可再生能源发电比传统发电方式劳动密集程度要高。美国全球观察研究所的报告说,10亿千瓦时发电量用煤炭或核燃料需要100到116个工人,而太阳能发电站则提供了248个工作岗位,风电场提供了542个工作岗位。根据国际经验,发展可再生能源可以安排大量剩余劳动力。
发展可再生能源可以降低发展中国家对煤炭的过分依赖,保障能源供应安全。据环境专家测算,大气中90%的二氧化碳和氮氧化物、70%的烟尘来自燃煤,煤炭开发利用过程中产生的大量的矸石、腐蚀性水、煤泥、灰渣和尘垢等,已构成对工农业生产和生态环境的危害,而可再生能源基本上不产生环境污染问题,因而发展可再生能源也是保护大气环境的迫切需要。另外,目前全球有20亿人无法享受正常的能源供应,发展中国家的农村主要依靠直接燃烧秸秆、柴草等提供生活用能,不仅造成严重的环境污染,危害人体健康,还威胁生态环境,发展可再生能源则有利于改善这些国家农村和偏远地区的生产生活条件。
开发与利用方兴未艾
自20世纪80年代以来,开发新能源逐步成为新技术革命的一项重要内容,发达国家竞相投入巨大的人力和物力开发太阳能、风能、潮汐能等可再生能源,一些发展中国家也大力开发替代石油的酒精燃料等新能源。
在可再生能源中太阳能资源取之不尽,清洁安全,是最理想的可再生能源,目前国际上对太阳能的开发十分重视。据有关资料介绍,20世纪80年代美国建成抛物面槽太阳能发电站,俄罗斯、澳大利亚、瑞士相继建立了太阳能发电厂,1992年日本太阳能发电系统和电力公司电网联网,而到2000年已有7万家庭安装了太阳能家庭发电设备。预计到2050年德国消耗的能量半数将来自太阳能。
风能是地球“与生俱来”的丰富资源,加快开发利用风能已成为全球能源界的共识。风能的利用主要是发电,目前风电在全球已发展为年产值超过50亿美元的庞大产业。风能是可再生、无污染的绿色能源,一台单机容量为1000千瓦的风机与同容量火电装机相比,每年可减少排放2000吨二氧化碳、10吨二氧化硫、6吨二氧化氮,没有常规能源所造成的环境污染。风能还具有一次投资后的追加成本少的特点,凭借其巨大的商业潜力和环保效益,在全球可再生能源行业中创造了最快增速。风力发电技术成熟,单机容量大,建设周期短,完全是一种安全可靠的能源。从长远看,不论工程投资还是发电成本,都会逐步接近火电成本。风力发电是一个极具发展潜力的产业,全球已有50多个国家正积极促进风能事业的发展。
政府支持是发展关键
2004年6月在德国波恩召开的国际可再生能源大会,全球150多个国家和地区的政府、企业以及民间代表聚集商讨全球可再生能源开发和利用大计,这是迄今世界范围内在可再生能源领域召开的最大规模的政府间会议。大会通过的《共同宣言》提出了包含165个具体行动方案的《国际行动计划》,如果能够得到落实,到2015年全球使用可再生能源的人口将达到10亿。
为了解决可再生能源开发利用投资成本高的难题,法国政府在科研投入、技术应用和市场化等各个环节做出了巨大支持。据统计,2002年法国科研机构的能源研发总经费为9.4亿美元,其中5000万美元用于发展可再生能源,其中太阳能和地热能技术研发获科研经费最多。多年来,法国政府一直采取投资贷款、减免税收、保证销路、政府定价等措施扶持企业投资可再生能源的技术应用项目,以解决可再生资源的技术应用初期运营成本高、风险大问题。
利用可再生能源的初期成本高,风险大,其低排放与可循环等优势暂时不能体现在价格上,因此与传统能源竞争处于劣势。美国政府解决这一问题的办法主要是通过财政激励方式促进可再生能源的开发和利用,即通过减税、生产补贴、信托基金、低息贷款和政府的研究、开发项目,降低可再生能源产品和相关服务的成本和价格,培育、扩大市场。根据美国1978年《能源税收法》,购买太阳能和风能能源设备的房屋主人,所付金额中2000美元的30%和其后8000美元的20%可从当年须交纳的所得税中抵扣;开发利用太阳能、风能、地热和潮汐的发电技术投资总额的25%可以从当年的联邦所得税中抵扣。1992年《能源政策法》规定,企业用于太阳能和地热发电投资永久享受10%抵税优惠。
作为能源长期依赖进口的国家,为促进可再生能源的开发,德国政府2000年出台的《可再生能源法》规定,电力运营商有义务以一定价格向用户提供可再生能源电力,政府根据运营成本的不同对运营商提供金额不等的补助。从2004年开始,德国政府还制定了市场刺激措施,用优惠贷款及补贴等方式扶助可再生能源进入市场,迄今已投入研究经费17.4亿欧元。目前政府每年投入6000多万欧元,用于开发可再生能源,推动太阳能、风能和地热的开发。
发展可再生能源是大势所趋。据国际可再生能源署的报告显示,截至2016年初全球已有173个国家制定了可再生能源发展目标,146个国家出台了支持政策。其中丹麦提出到2050年全部摆脱对化石能源的依赖,德国提出2050年可再生能源占到全部能源消费的60%。每一次能源革命,都造就了新的世界秩序。在第一次能源革命中,煤炭代替了薪柴,大英帝国抓住了机遇,称霸全球;在第二次能源革命中,油气代替了煤炭,美国借势成为新的世界霸主。如今,各国正在通过大力发展可再生能源,抢占新一轮能源革命发展先机,中国只有紧紧抓住时机,才可能成为世界强国。
发展可再生能源是环境保护的需要。以化石能源为主的能源结构,是导致雾霾等环境问题的罪魁。100年前,在伦敦被称为“雾都”时,英国煤炭消耗在能源结构中的比例与今天的中国极为相似,高达70%。为摘掉这顶帽子,英国耗费了半个世纪的时间,才摆脱煤炭,进入油气时代。如今,“伦敦雾”变成了“北京雾”,但中国无法沿袭英国老路,历史不会为我们留下太多喘息的时间。经济发展产生巨大的能源需求,中国若想在本世纪中叶达到中等发达国家水平,以现在的能源结构与排放强度,对环境和资源来说都是不可承受之重。所以,中国只有跨越油气时代,直接进入可再生能源时代,才能实现经济社会的低碳、绿色、可持续增长。
可再生能源产业是新的经济增长极。中国经济不能总靠“卖袜子”“卖鞋子”去支撑,而应通过发展高端制造为基础的技术密集型产业来实现经济增长。可再生能源作为技术密集型战略新兴产业,从业人数众多,投资拉动力强。在就业方面,据国际可再生能源署报告显示,目前全球可再生能源就业人数超过810万人,到2030年将达到2400万人。在投资方面,据彭博新能源财经报告显示,2016年至2040年间全球可再生能源投资将超过52万亿元人民币,“十三五”期间,仅中国风电一个产业的投资规模,预计将超过1万亿元人民币。
为实现上述目标,促进可再生能源产业的健康成长,政策支持至关重要。一方面,稳定而持续的政策能够避免传统能源对产业格局所产生的锁定效应,通过拉动市场投资,推动技术进步,提高开发效率,减少可再生能源发展的障碍。另一方面,补贴政策能够纠正市场失灵,“补贴”确切地说是对可再生能源环境经济效益的补偿。例如通过建立绿色证书交易制度,要求火电企业购买绿色证书,将其环境内部成本外部化,建立更加公平的电力市场,使可再生能源产业逐渐具备优于传统能源的竞争力。
可再生能源产业可以为我国经济社会发展提供不竭的动力源泉。若想充分发挥可再生能源的潜力与优势,推动我国实现跨越式发展,就不能只眷注眼前利益。能源决策者和企业家们要具备一点高远的济世情怀,肩负责任,敢于担当,就如黑格尔所言,“一个民族有一群仰望星空的人,他们才有希望”。
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自从原始人懂得使用火以后,能源就成了人类文明的重要物质基础。到了近代,能源技术出现了3次重大突破,即蒸汽机、电力和原子能的发明及应用。这三次突破,成为推动社会生产力飞跃发展的巨大动力。
在近代,世界能源结构有过2次大的转变:第一次是从18世纪开始从薪柴转向煤;第二次是从20世纪20年代开始,从煤转向石油和天然气。现在,世纪能源正在经历着第三次大转变,就是从石油和天然气逐步转向新能源。
煤、石油、天然气都是不能再生的矿物燃料,用去一点就会少一点,总有一天会被全部用完。另一方面,新技术革命的兴起带来了许多新的生产体系,相应地对能源系统也提出了清晰的要求,其中特别是要求尽可能地采用可以再生的、分散的、多样化的能源。因此专家们认为,新能源是世界新的产业革命的动力,是未来世界能源系统的基础。换句话说,新能源必将成为未来世界能源舞台上的主角。
据专家们预测,大约再过半个世纪,也就是到21世纪中叶前后,核能、太阳能将成为世界能源系统的支柱。
今天的人类已步入信息时代。今天的能源,已经今非昔比,已经不是指某一两种单一的物质,而是汇合煤、石油、天然气、水力、核能、太阳能、地热能、风能、海洋能以及沼气能、氢能、电能等等的总称。
1992年9月在西班牙首都马德里召开的第15届世界能源大会上,提出了“能源与生命”的响亮口号。世界各国的有识之士都在大声疾呼,呼吁各国政府尽可能限制化石能源消耗量的增长,并大力发展可再生能源。据欧盟国家统计,在这些国家中若能以可再生能源取代目前所用化石燃料发电量的1%,那么每年将可减少1500万吨二氧化碳的排放量,仅这一项所带来的环境效益就是十分惊人的。
能源问题对社会经济发展起着决定性的作用。20世纪50~70年代,由于中东廉价石油的大量供应,导致整个资本主义世界经济的飞速发展。而1973年中东战争爆发以后,由于中东各国限制石油产量,提高石油价格,带来了资本主义世界长时间的经济危机。争夺能源,成了持续8年之久的两伊冲突及1991年春天震惊世界的海湾战争等一系列国际争端的导火索。
根据国际能源专家的预测,地球上蕴藏的煤炭将在今后200年内开采完毕,石油将在今后三四十年内告罄,天然气也只能再维持五六十年。可见,能源问题必将成为长期困扰人类生存和社会发展的一个主要问题。
国际经济界提供的分析统计数据表明,由于能源短缺而造成的国民经济损失,相当于能源本身价值的20~60倍。1956年,美国由于短缺1.16亿吨标准煤,使得其国民生产总值减少了930亿美元;日本由于短缺0.6亿吨标准煤,导致其国民生产总值减少了485亿美元。1988年,我国由于缺电而导致国民生产总值减少了2000亿元人民币,这个数目相当于这一年我国国民生产总值的1/60,无怪乎人们把能源比作社会经济发展的“火车头”。
专家们预计,在今后二三十年内,将是新能源(包括核能和可再生能源)技术大发展的时期。根据世界能源会议的有关资料,目前世界新能源的开发总量大约是1.5亿吨油产量,预计到2020年将达到15亿吨油产量。
专家们还预计,在今后30年中,拉丁美洲和中国及太平洋地区可再生能源的发展比重最大,约占世界总量的45%;其次为北美和中南亚地区,约占世界总量的25%。而从新能源技术的发展来看,北美、拉美和中国及太平洋地区的发展潜力最大,约占世界新能源发展总量的65%以上。
我国作为一个人口众多的发展中国家,尽管拥有相当数量的煤和石油资源,也拥有一些天然气资源,但是按人均值来计算,我国在世界上仍属于贫能国。在当前经济迅猛发展、能耗直线上升而环境问题日趋严峻的形势下,我国更是特別需要有一个长远的能源发展战略,要在厉行节能的前提下,采取多能互补的政策,特别要下大力气开发利用新能源和可再生能源。
从长远来看,人类要在这个星球上长期生存和繁衍下去,就非大力发展可再生能源不可。因为化石能源不可能永远利用下去,只有可再生能源才是取之不尽、用之不竭的。近代物理学和天文学已经充分证明,以天体物理运动所发出的能量为基础的可再生能源,实际上是无限的,它能与日月同辉,和宇宙共存。
知识点
自然资源分类
科学家将人类所利用的自然资源分为两类:一是不可再生资源,二是可再生资源。不可再生资源是指被人类开发利用一次后,在相当长的时间,如千百万年之内都不可自然形成或产生的物质资源。这类资源包括自然界的各种金属矿物、非金属矿物、岩石、石油和天然气等。
可再生资源是指被人类开发利用一次后,在一定时间,如一年内或数十年内就通过天然或人工活动可以循环地自然生成、生长、繁衍,有的还可不断增加储量的物质资源。这类资源包括地表水、土壤、植物、动物、水生生物、微生物、森林、草原、空气、阳光、气候资源和海洋资源等。
什么是经济清洁的核能?
1954年,前苏联建成世界上第一座核电站。多年来,特别是最近一二十年来,核能技术发展很快。现在全世界有几十个国家在发展核能发电,已经建成和正在兴建的核电站总计达500多座,目前核能发电已达世界电力需求的20%左右。核能具有如下几方面特点。
1.它的能量巨大,而且非常集中。根据计算,1克铀235原子核裂变时所发出的能量相当于2.5吨标准煤完全燃烧时所释放的热能,或相当于1吨石油完全燃烧时所释放的热能。
2.运输方便,适应性强。有人把核电站与火电站做了个形象的比较:一座20万千瓦的火电站,一天要烧掉3000吨煤,这些燃料需要用100个火车皮来运送;而一座发电能力与此相当的核电站,一天只需要消耗1千克铀,而1千克铀的体积大约只有3个火柴盒摞起来那么大。
3.核资源储量丰富,可以说取之不尽、用之不竭。尽管现已探明的陆地上的铀资源很有限,但海水中的铀资源极为丰富,每1000吨海水中大约含铀3克,世界各大洋中铀的总含量可达40多亿吨。不过,从海水中提取铀在技术上还有一些难题需要进一步研究解决。
4.核电成本低,一般比火力发电低20%~50%。
目前世界各国的核电站大多数采用“热中子反应堆”(简称“热堆”)。在这种反应堆中有用的核燃料是铀235,而铀235只占天然铀总量的0.7%,其余都是核废料铀238。为使目前的核废料变成发电的有用之物,必须加紧发展“快中子反应堆”(简称“快堆”)技术。
其实核电是一种安全、经济、清洁的能源。从经济上说,核电站的一次性投资确实要比火电站大一些。以我国秦山核电站为例,每千瓦单位造价大约需要4000元,而火电站一般在1900元左右。然而,衡量电站的经济性,不仅要看最初的基建投资,还要计算电站运行以后消耗的燃料、设备折旧、维护管理等费用。以装机容量吉(109)瓦的火电站与核电站作对比,仅每年耗费的燃料一项,火电站需要300万~350万吨原煤,而核电仅需30吨核燃料。请想一想,300万吨煤需要多少列火车、多少艘轮船来运输,又需要多大一个燃料堆放场地!国际上对核电的成本与煤电成本作过比较,在法国,煤电成本是核电成本的1.75倍,德国为1.64倍,意大利为1.57倍,日本为1.51倍,韩国达到1.7倍。美国早在1962年就使核电成本低于煤电成本。这是核电在一些国家得到较快发展的原因之一。
一些读者也许还在为核电站排放的废气、废物、废水而担心。有位专家这样说,核电站的运行,既不释放火电站所必然产生的氧化氮、二氧化硫,也不产生二氧化碳。这些排放物正是造成酸雨、黑雨及温室效应的主要因素。因此说,核电是比较清洁的能源。研究、设计者考虑了核电站的三废处理问题。从核电站卸出的核燃料,即燃烧过的乏燃料,在密封条件下作专门处理。废水、废气同样经过安全处理。至于核电站对周围环境的辐射问题,有这样一些数据可以说明:人们在核电站周围住上一年,所受到的辐射量,还不到一次X光透视的几十到几百分之一。以核电站最多的美国为例,它的核电站使每个美国人增加的辐照量,比自然界原本存在的放射性照射量的0.1%还小。这大概可以说明核电的“清洁”了吧。知识点
核辐射及其危害
核辐射,又称放射性,是原子核从一种结构或一种能量状态转变为另一种结构或另一种能量状态过程中所释放出来的微观粒子流。核辐射分为天然辐射和人工辐射。天然辐射存在于所有的物质之中,这是亿万年来存在的客观事实,是正常现象。人工辐射源包括放射性诊断和放射性治疗辐射源,如X光,核磁共振等、放射性药物、放射性废物、核武器爆炸的落下灰尘以及核反应堆和加速器产生的照射等。
人们在长期的实践和应用中发现,少量的辐射照射不会危及人类的健康,过量的放射性射线照射对人体会产生伤害,使人致病、致死。辐射的剂量越大,危害越大。
可持续发展战略的基本内涵需要分段理解:
1、可持续:石油、煤炭等资源是不可再生的,而风能、水利、太阳能和电力是可再生能源;食物链是不可再生资源,养殖产业下的单纯的动物是可再生资源。想达到持续的目的,就必须在“节约”不可再生资源的基础上,大力发展可再生能源,这样才能做到可持续。
2、发展:如果节约影响到了发展,那就是舍本逐末。所以一切还是要以发展为第一要务,在不影响发展的情况下,“节约”使用各种能源。
3、战略:战略是需要足够的宽度和广度的,不是一蹴而就的。上升到战略层面的目的,就是要从全局和大方向入手,举例来说,与其限制煤炭使用量,不如限制煤炭的开采量;与其强制煤矿数量,不如大幅度提高煤矿开设的门槛。基本就是这个意思。
4、整个一句话联合起来,其实也不是单纯的就把三段话联系起来那么简单。前面分段是为了帮助你理解。可持续发展战略的基本内涵,可以理解为一句话:人类要在发展的过程中,充分摆正自己在家庭、社会、自然界中的位置。