东部开发太阳能的优势
东部沿海地区交通便利,人员充足,适合劳动。中国能源消费和负荷地区主要在东部地区,这决定了西电东送是长期国情。因此,这件事对东部地区的人民非常有利。
一、太阳能的优势
如下所示:1.巨大的能量。在地球上,没有能与太阳能相媲美的能源。它是太阳内部高温核聚变反应释放的辐射能。每年到达地球表面的太阳辐射能量约为130万亿吨标准煤,相当于全球每年消耗能源总量的1万倍。2.太阳能是典型的可再生能源。而且,正是因为太阳能的可再生性,决定了其他几乎所有可再生能源的可再生性。换句话说,在其他范围内,几乎所有可再生能源的可再生性都来自太阳能的可再生性。3.太阳能在时间上是持久的。对于人类来说,可以说是永久的、无限的。4.太阳能是广泛的,几乎所有的地球表面都被阳光照亮。5.太阳能是一种完全清洁的能源,不排放任何污染气体和有害物质。
二、东部地区的能源资源构成以及分布现状
具体如下:1.煤炭资源。中国东部的煤炭资源总量不是很丰富。中国煤炭资源第三次预测评估于1997年完成,全国煤炭总储量为7241.16亿。并且主要分布在北部沿海地区。2.石油资源。根据2000年的新数据,中国大陆架石油地质资源总量为1020亿,可采资源量为114.4亿。3.天然气资源方面,中国天然气总量约3200亿元,在全国分布相对均匀,尤其是中部的气层,明显弥补了中国石油的相对不足。
综上所述。进一步扩大开发的规模比较有限,所以东部地区的主要能源开发利用度都很高。中国的能源消耗都在东部地区,所以有西电东送这个情况产生。那么东部开发太阳能将是必然。
目前世界主要能源主要来自石油、煤或核发电。石油危机已经显现,而燃煤又产生大量的污染(包括汞和酸雨),这使得煤的应用受到了限制。近两年来,世界石油的“价格”飞涨,石油价格始终在高价位盘旋,从二十到三十美元一桶涨到历史高点五十六美元一桶。高昂的石油价格势必将严重影响世界经济。从中国这一些年来说,在一种经济繁荣下,中国的石油使用量有将近八千万吨的进口量。
能源危机正向人类袭来。各国对能源的争夺,将是未来全球冲突的主要原因。解决能源危机的办法,一是提高燃烧效率以减少资源消耗,实现清洁煤燃烧以减少污染;二是开发新能源,积极利用再生能源;三是开发新材料、新工艺,最大限度地实现节能。
美国为解决能源问题,可能会无奈启动已经停建20余年的核电站。但核电站如何处理核废料是主要问题,处理费用远高于建造成本。所以,煤炭和核能源也不能在短时间内充当能源的‘绝对主力’。氢气的制取——电解水等过程也需要能源,并且氢气的运输和储存也是有待解决的问题。
而做为可再生能源的风力资源以其蕴量巨大;可以再生;分布广泛;没有污染等优势而在各国发展迅速。虽然风能资源还有密度低,不稳定,地区差异大等缺点,但是仍然不能阻挡它快速发展的强劲势头。如:美国已达到150万~160万kW;丹麦约45万kW;荷兰约15万kW;印度约8万kW。目前,风电占电网电量的比例还不算大,只有丹麦占3%。但从规划来看,到2000年,美国风电电量要占加州的10%;丹麦要占5%;英国、德国、西班牙、法国、日本、加拿大、印度都制定了加快风电发展的计划;乌克兰和美国的公司已签订合同办5亿kW风电场。
风是地球上的一种自然现象,它是由太阳辐射热引起的。风能是太阳能的一种转换形式,是一种重要的自然能源。太阳照射到地球表面,地球表面各处受热不同,产生温差,从而引起大气的对流运动形成风。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能,但其总量仍是十分可观的。全球的风能约为2.74X109MW,其中可利用的风能为2X107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。
在中国,风能资源丰富的地区主要集中在北部、西北和东北的草原、戈壁滩以及东部、东南部的沿海地带和岛屿上。这些地区缺少煤炭及其他常规能源,并且冬春季节风速高,雨水少;夏季风速小,降雨多,风能和水能具有非常好的季节补偿。另外在中国内陆地区,由于特殊的地理条件,有些地区具有丰富的风能资源,适合发展风电,比如江西省都阳湖地区以及湖北省通山地区。
目前我国的风能利用方面与国际水平还有一定差距,但是发展很快,无论在发展规模上还是发展水平上,都有很大提高。2004年全国在建项目的装机容量约150万千瓦,其中正在施工的约42万千瓦,可研批复的68万千瓦,项目建议书批复的45万千瓦,包括五个10万千瓦特许权项目。如果这些项目抓紧实施,2005年底累计装机可超过100万千瓦。
国内的风电机组厂商凭借价格优势也逐渐打开了局面,2003年国产并网风电机组占到当年新增装机容量的42%,累计市场份额达到20%。2004年市场份额继续提高。我国已有风电机组整机制造商十余家,零部件制造商几十家,其中主要零部件均已实现了国产化。"国外的机组厂商出于抢占市场的考虑,在中国市场上的价格比在日本及欧洲的销售价低10%~20%。但综合考虑运输、关税及增值税等因素,国产机组价格仍然比进口机组低20%~25%。由于中国在制造业方面有很强的比较优势,随著本地化生产的风机数量逐渐增多,成本还会逐渐下降。原先为人诟病的国产机组性能差的问题,近年来也大有改观。
中国2004年电力新投产的装机容量破世界纪录,但同时全国却仍然发生大范围拉闸限电现象。形成这种巨大反差的基本原因是,快速增长的电力供给赶不上更快速增长的电力需求。沿海发达地区和西北地区都是我国风能资源分布的丰富区。如果能够充分开发地区的风能优势则风力发电正好可以弥补东南沿海经济发达地区电力短缺的难题,在西北经济落后地区既可以提高当地人民生活水平,有可以增加就业并向经济发达地区卖电,提高地方经济发展速度。
参考资料:网络资源
光伏发电投资前景当然非常好。
2020年安装还有8分钱每度的补贴,2021年很可能补贴会变得更少,但是终端市场的需求量是很大的。
一方面,光伏发电是未来三十年最有可能替代化石燃料的清洁能源,而且我国是世界上第二大的硅料产出国,本身有很大的优势,目前我国的光伏组件的出口量也是全球第一。
第二,在十四五规划中,已经明确了要注重清洁能源的发展,大力发展新能源,其实就是要大力推广光伏发电。北京已经下发了光伏发补贴的最新政策,安装光伏电站可以有连续5年的发电补贴(每度4毛!)
所以说,不管是现在还是未来的几年,新能源发电绝对是可以长远看好的项目,前景绝对值得期待!
而且,如果你不相信,你可以登录国家能源局去看一下,每个月的15号左右,能源局都会公布最新的一批光伏发电补贴情况表。不会骗你的~
2月17日,国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局四部门联合印发通知,宣布将在京津冀、长三角等8地启动建设国家算力枢纽节点,规划10个数据中心集群。
继“南水北调”“西电东送”“西气东输”等工程之后,又一个国家重大战略工程拉开了序幕。
毕竟,在碳中和目标确定的背景下,数据中心减碳压力明显。国家发改委人士公开表示,加大数据中心在西部布局,将大幅提升绿色能源使用比例,就近消纳西部绿色能源,同时通过技术创新、以大换小、低碳发展等措施,持续优化数据中心能源使用效率。
促进东西部协同联动
所谓“东数西算”,“数”指数据,“算”是算力,即对数据的处理能力。“东数西算”是通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系,将东部算力需求有序引导至西部,优化数据中心建设布局,促进东西部协同联动。
分析人士认为,“东数西算”工程的本质,在于解决目前各类数字经济业态蓬勃发展所需要的算力需求与我国算力增长速度之间不匹配的矛盾。
国家发改委高技术司相关负责人表示,目前,我国数据中心规模已达500万标准机架,算力达130EFLOPS(每秒一万三千亿亿次浮点运算)。随着数字技术向经济 社会 各领域全面持续渗透,全 社会 对算力需求仍十分迫切,预计每年仍将以20%以上的速度快速增长。
同时,我国数据中心大多分布在东部地区,西部地区数据中心上架率仍处在较低水平。《2021年中国数据中心市场报告》显示,目前全国整体上架率为50.1%,华东、华北、华南约在65% 68%,华中为39%,而西部地区的西北和西南分别为 34%和41%,低于平均水平。
然而,由于土地、能源等资源日趋紧张,在东部大规模发展数据中心难以为继,需要通过技术和空间的重新配置来缓解这种矛盾。
从工程推进节奏来看,数据中心的布局调整呈梯次推进。一方面,对于后台加工、离线分析、存储备份等对网络要求不高的业务,可率先向西转移,由西部数据(内蒙古、贵州、甘肃、宁夏)中心承接。另一方面,对于网络要求较高的业务,比如工业互联网、金融证券、灾害预警、远程医疗、视频通话、人工智能推理等,可在京津冀、长三角、粤港澳大湾区等东部枢纽布局,确保算力部署与土地、用能、水、电等资源的协调可持续。
西部地区的能源潜力
值得注意的是,数据中心的布局之所以向西部转移,首先在于数据中心迫切的减碳需求。
作为能耗和碳排放贯穿其全生命周期的能耗“巨兽”,近年来,数据中心能耗和碳排放增长迅速。
据生态环境部环境规划院专家测算,2021年,全国数据中心能源消耗达到2166亿千瓦时,较2020年增加44%,占全 社会 用电量的2.6%左右;二氧化碳排放量约1.35亿吨,较2020年增加3915万吨,占全国二氧化碳排放量的1.14%左右。
同时,上述专家预测,“十四五”“十五五”期间,在钢铁、水泥、化工、有色等行业逐步实现碳达峰并进入平台期时,数据中心成为二氧化碳排放持续增长的少数行业。
到2025年,全国数据中心能源消耗总量将达到3500亿千瓦时,约占全 社会 用电量的4%,电能利用率(PUE)1.30;二氧化碳排放2.1亿吨,占全国二氧化碳排放量的比例接近2%,碳排放强度(CUE)为0.76。到2030年,全国数据中心能源消耗总量5915亿千瓦时,占全 社会 用电量5%以上,电能利用率(PUE)降到1.30以下;二氧化碳排放约3.4亿吨,占全国二氧化碳排放量的比例接近3%。
另一方面,我国西部地区资源充裕,特别是可再生能源丰富,具备发展数据中心、承接东部算力需求的潜力。据了解,西部地区可再生能源资源占全国资源总量的70%以上。其中,风力资源占85%以上,太阳能资源占90%左右。
更重要的是,数据中心的算力及负荷需求将大幅提升绿色能源使用比例,缓解我国可再生能源资源与用电负荷的时空矛盾。
尽管目前我国弃风、弃光率不断下降,风光消纳不断向好,但从区域分布来看,西部尤其是西北部地区仍是消纳“洼地”。
全国新能源消纳监测预警中心公布的数据显示,2021年,全年光伏利用率达98%,风电利用率达96.9%,但其中青海地区的风电利用率为89.3%,光伏利用率为86.2%;新疆和蒙西的风电利用率分别为92.7%及91.10%。
国家发改委人士表示,下一步,还将强化能源布局联动,加强数据中心和电力网一体化设计,推动可再生能源发电企业向数据中心供电。支持数据中心集群配套可再生能源电站。
西部证券研报显示,通过“东数西算”能够将高耗电的数据中心放置在西部具有丰富风、光、水电资源的地区,不仅能够实现减碳目标,也能够拉动新能源及配套设施的建设需求。
据悉,中国国家能源局10月31日对外公布的一组数据显示,今年前三季度,中国可再生能源新增装机约占中国全部电力新增装机的67%左右,目前可再生能源已成为中国新增电力的主力。
数据显示,中国可再生能源装机规模持续扩大。到今年三季度末,可再生能源发电装机达6.3亿千瓦,其中,水电装机3.39亿千瓦、风电装机1.57亿千瓦、光伏发电装机1.20亿千瓦、生物质发电装机1423万千瓦。前三季度,各类可再生能源发电新增装机6300万千瓦,其中光伏发电4300万千瓦、风电970万千瓦、水电820万千瓦。
此外,可再生能源利用率不断提高。前三季度,可再生能源发电量达1.17万亿千瓦时,约占规模以上全部发电量的25%,其中水电、风电、光伏发电、生物质能发电量分别为8147亿、2128亿、857亿和568亿千瓦时,同比分别增长0.3%、26%、70%和25%;弃风、弃光率分别为12%和5.6%,同比分别下降了6.7个百分点和3.8个百分点。
中国国家能源局新能源和可再生能源司副司长李创军在当天召开的新闻发布会上表示,近年来,中国可再生能源装备技术、管理运行水平不断提高,风电、光伏发电成本持续下降。新能源开发正在从资源集中地区向负荷集中地区推进,今年前三季度新增风电装机中约一半位于中东部和南方地区。
水电作为清洁与可再生能源,发电成本低廉,运行调度灵活,在电网中承担调峰任务,同时具有防洪、灌溉、供水、旅游、养殖等综合开发利用效益,各发达国家都曾将其放在优先发展的位置。
我国幅员辽阔,河流众多,径流丰沛,地势起伏变化大,蕴藏着非常丰富的水能资源,水电资源是我国的优势资源。据上世纪90年代全国水电资源普查(不包括台湾省),全国水电资源理论储量6.76亿kW,其中可开发利用的水电装机容量为3.78亿kW。不论是水能资源理论蕴藏量,还是可能开发的水电装机容量,我国在世界上均居第一位。
我国水电资源虽总量十分丰富.但人均资源量不高,时空分布不均衡。全国水电资源总量的3/4集中在经济相对落后、交通不便的西部地区,其中云、川、藏三省(自治区)就占60%;中南和西北地区,分别占15.5%和9.9%;而经济发达、用电负荷集中的我国东部的华东、华北、东北三大地区,仅占7%左右,且开发程度较高。
从中国能源资源分布和经济发展格局来看,今后能源及电力供给输出方主要是西部地区的煤电和水电基地,需求方则是经济较发达的东部地区。我国能源资源分布不均衡和经济发展的不平衡,将造成能源流向“西电东送、北煤南运”的总趋势。因此,水电东送是我国水电资源分布特性与国家实施西部大开发战略的 共同要求。
从社会发展来谈:
南水北调东线工程的近期供水目标以城市供水为主,兼顾农业和生态用水,优先满足地级及地级以上重点城市需水要求,重点考虑经济较为发达而缺水又较严重的县级城市及县城区用水。通过城市使用长江水,逐步对城市挤占的农业用水和生态用水进行返还,且有效地控制地下水超采和保护水资源,建立节水防污城市,基本遏制因缺水引起的生态环境恶化趋势,缓解城乡用水矛盾,实现社会、经济的可持续发展。
就知道这么多了!
资源跟能源是不一样的。
苏联的天文学家卡尔达舍夫曾经设想出了一种文明等级,将宇宙文明划分为7级,而判断一个文明发达与否的关键,就是能源和技术,一个文明拥有的能源越多,就能创造出更多有用的技术。
想象一下,能源无限的世界会是什么样?
首先,所有的电器不再有插头了,无线充电技术得到普及,虽然我们现在也实现无线充电技术,但能量会以电磁波的形式耗散严重,但对于能源无限的世界来说,这点耗散不算什么。
用于充电的电磁感应会充斥整个城市, 汽车 可以在空中飞行,不用加油,地下可能建起了巨大的城市,因为不需要再使用化石燃料,地球环境回到了工业革命之前,到处都是一片美好,这种生活离我们遥远吗?
但当下的我们,可能会面临另一种未来,那就是,严重的环境污染、全球变暖、气候异常。
这都与传统资源的使用脱不开干系。煤炭和石油是远古生物在地层中形成的化石,这种化石的形成过程非常漫长,需要经过几千万年甚至是几亿年,而且它们是不可再生的。
与此同时,我们消耗煤炭和石油的速度还在不断增加,根据美国《油气杂志》发布的2019年全球石油产量和油气储量报告,全球石油剩余探明可采储量大约是2300亿吨。据估计,这些石油大约只够我们地球人在开采47年。
不过随着技术的发展,原先难以开采的陆上深层石油或深海石油,将来也许可以轻松开采了,所以也有观点认为,石油的开采年限应该远远不止47年。
当然,地球也蕴含着可再生、无污染、无碳排放的新能源。
但是,就目前来说,新能源并不能完全取代传统能源。拿水力发电来说,现在,动辄数万吨的水力发电大坝已经阻塞了世界三分之二主要河流,拦截了生态系统运行所必需的营养流,还阻断了鱼类的迁徙路线。除此之外,水电的输出容易受到天气变化的影响,建设成本也很高。
再来看看太阳能发电。
在非洲一片浩瀚的沙海中,有着世界上第一个可以从太空中看到的能源公园,埃及本班太阳能公园,它的占地有37平方公里,总装机量为1800兆瓦,这个功率,完全超过了当初切尔诺贝利核电站的反应堆功率,在不少埃及人看来,这座太阳能公园将在本国的能源转型中发挥“大作用”。
要知道,埃及国内超过90%以上的电力供应都来自传统的发电模式,但发电的成本一直在增加,为此,太阳能资源丰富的埃及一直希望能将这一清洁能源运用起来。
埃及终年阳光普照,一年四季都干旱少雨,而且全境96%的面积都是沙漠,每平方米每年的太阳直接辐射就达到了2000-3000千瓦时,所以利用太阳能,确实是改造整个国家能源现状的最佳解决方案。
但仔细想一想,非洲的撒哈拉沙漠是932万平方公里,是可以容纳近25万个这样的太阳能公园,有学者称,要是真能把撒哈拉沙漠建成一个电厂,光是撒哈拉沙漠一天生产出的电量,就相当于每天生产80到130亿桶石油,而一年的发电量,就是全球用电量的100倍。
但电力的输送并不是一件简单的事,要想将电力输送到欧洲或者美国,成本太高。最关键的是,无法绕开撒哈拉的沙尘暴天气,沙尘会覆盖镜子或光伏面板,导致发电效率迅速降低。
而要把这些沙尘清干净,又需要大量的水和人工,这都是撒哈拉沙漠急缺的,所以想在撒哈拉建太阳能电厂的计划搁浅了。
风能也是现在力推的清洁能源。目前全世界最大的风力发电厂是我国甘肃的酒泉风电基地,这是我国第一个千万级风力基地的启动项目,远超三峡水电站,而且在投入费用上,只有三峡水电站的三分之一,所以酒泉风电基地一度号称“陆上三峡”。
在2020年,它的装机容量就已经增加到2万兆瓦以上,放眼望去,数千座带有巨大叶片的风车在旋转,不仅把新能源辐射到西部地区,还远销中东部省份,并且出口到中亚等国家。
但是,风能发电的供应量也是不稳定的,有时候风力比较大,有时候比较小,每年不同的季节里,风力风速也都在变化,甚至可以说这一秒和下一秒的风速都是不一样的,这会造成风力发电提供的电力有时候富裕,有时候又不足。
而且这里的电能要进行远距离传输的话,就需要建设输变电站和远距离的特高压电路,这样一来成本就更高了,对其他地区的电力用户来说不划算。
再来看看潮汐发电。这是一种利用海水的潮起潮落发电的方式,潮汐能蕴藏量极大、取之不尽,用之不竭,不需要开采和运输,是完全洁净无污染的可再生能源,发电原理和普通的水利发电相似,通常在有条件的海湾或者感潮口建筑堤坝、闸门和厂房。
目前世界上最大的潮汐能发电站是韩国的京畿道安山市始华湖潮汐能发电站,装机容量有254兆瓦,每年为韩国节省了1000亿的原油进口费。
据海洋学家计算,世界上潮汐能发电的资源量在10亿千瓦以上,也是一个天文数字,但和上面所说的可再生能源一样,存在难以运输,供电不稳定的情况。
根据2019年全球能源消费总量来看,石油、天然气、煤炭的消费占比达到了84.3%。虽然比例在下降,但可再生能源要追赶上来,也不是一朝一夕的事。
那么我们还能寄希望于哪里?
地球上的能量,无论是化石能源,还是风力、水力,最终的来源都是太阳,我们还是得依靠太阳的力量,研究出可控核聚变这种制造恒星的技术。否则在未来,人类可能还是被禁锢在地球上,以相互伤害的方式自生自灭。