昆明理工大学学报加速新能源和可再生能源的开发利用喻依兆何屏2.昆明理工大学材料与冶金工程学院,云南昆明650093;2.昆明理工大学电力工程学院,云南昆明650093巨大潜力和重要意义,并对新能源和可再生能源的开发利用提出了些建议1能源危机与环境压力随着世界经济的发展,各国对能源的需求量也越来越大。在当前的世界能源结构中,人类所利用的能源主要是石油天然气煤炭等化石能源。1999年世界能源结构1.
随着经济的发展,人口的增加,社会生活水平的不断提高,预计未来能源消耗量以每年2.7速度递增。以此速度,目前世界能源储量仅供999年世界能源结构全球消费172年。根据目前国际上通行的预测,石油能源可用40年,天然气60年内枯竭,煤炭也只能用220年。正是化石能源的大能源类型石油天然气煤炭核电水电量利用,使,02等温室气体的排放也大幅度增加,致使地球在过去年里平均气温上升36,全球海平面平均上升1025,1如不对温室气体采取措施,在未来几十年内,全球平均气温每10年可上升0.210.到20年全球平均气温升高13.5,这对人类和地球的危害是无法估量的。因此必须改变当前能源的开发利用方式。着重开发新能源和可再生能源,有计划有步骤地开发化石能源,合理高效利用能源。
我国次能源结构2.其中煤炭比例近70,加上净化设施较差,致使对大气的污染十分严重。
如5,2的排放引起的酸雨污染已占全国土地面积的40;城市悬浮颗粒物丁8亦严重超标。严峻的生态环境形势迫使我国只有在有计划有步骤开发石油天然气煤炭等化石能源的基础之上,除依靠高效节能技术洁净煤技术之外,着重开发利用各种新能源和可再生能源,减缓化石能源的枯竭,改善生态环境,走可持续发展之路。
能源类型石油天然气煤炭核电大水电可再生能源比例2加大水电开发力度我国水能资源得天独厚,居世界第,理论蕴藏总量达67605亿评。可装机容量37853万双,年发电量19200万尺评1!。但是目前我国水电开发程度较低,开发率不足20,按电量算只有9,远远落后于美国加拿大法国甚至巴西埃及印度等发展中国家。
纵观我国改革开放以来的能源尤其是电力,因经济发展的需要而大多新增短平快火电项目为主,而大型水电项目则屈指可数,至1999年底水电装机比重仅24.42.在综合国力不断增强的今天,应大力发展水电建设,更为重要的是,加大水电开发力度正与国家西部大开发战略不谋而合。在1989年提出的中国12大水电基地建设中,有8个水电基地位于西部地区。长江干支流5个金第作者简介喻依兆1971.10,男,工学硕士,职称讲师副教授级工程师;主要研究方向昭通煤的资源开发褐。
年来,这8个基地的水能资源,金沙江还未起步,长江上游在建峡工程,雅袭江只建成了个滩水电站。只有黄河红水河乌江的开发程度较高。因此加快我国水电建设的步伐,不仅可改善我国东送。影响我国水电开发的个重要原因是缺乏政策支持。从水电发展较好的国家的经验来看,在水电开发中国家始终处于主导地位,不仅在投资上起主要作用,还采取多渠道多层次和多种形式的集资手段,并在财税方面制定了合理的优惠政策。因此要加快水电开发,不能完全依赖电力市场来优化配置资源。而必须依靠国家的宏观调控和协调。
影响水电开发的另个重要因素是中国西部地区国民经济和社会发展较慢,用电需求增长缓慢。而水电资源主要集中在西部,仅云两省可装机量达1.6亿评,占全国的43.因此大力发展西部经济,刺激用电需求也是加快水电开发的措施之,尤其是高耗电产业,大力推进居民生活和商业与第产业3风能利用前景广阔风能是地球面空气移动时产生的动能。风能是可再生能源中最具商业价值的能源,99年底,欧洲风能协会在布鲁塞尔发了项国际能源研究报告,称风力发电到2020年将可提供世界电力需求的提供17,万上就业机会,并在全球范围内减少100多亿02废气。因此尽管目前风力发电技术前每年增加200余万kW装机容量。技术的进步和规模的扩大使发电成本继续下降,估计lO年后完全可以和清洁的燃煤电厂竞争,成为可持续发展的能源结构中重要的组成部分。
我国具有丰富的风能资源。理论可开发总量地以上10,1高度层的风能总储量达到32.26亿kW.按l10的比例估计实际可供开发量再乘以面积系数0.785得到我国10m高度层卖际可开发的风能储量为2.53亿以。但可供经济开发的风能储量还尚需进步,明。我国风能资源主要分布在西北华北东北的草原或戈壁,以及东部和东南沿海及岛屿。在时间上冬春季风大,降雨量少,夏季风小降雨量大,与水电的枯水期和丰水期有较好的互补性。发展风电既有丰富的资源条件,广泛的社会环保要求,又有国外先进成熟的技术可供借鉴。同时风电本身还有诸如建设周期短,装机规模灵活等其它发电方式无法比拟的优势。早在1990年,我国着名科学家钱学森就对我国21世纪的风电事业进行过设想,提出要在中国发展标准化500评大型风力发电机组,大规摸开发利用风能,同时指出要全面规划,还要寻求国家的支持,不能小打小闹,要大干。因此国家电力公司把风电作为电力工业的个重要组成部分,积极争取切有利政策,逐克服影响开发风电的障碍,稳步向大规模产业化发展。到1999年底全国风电实际装机已达26.235万kW,估计到2005年时约有150200万kW,2010年时估计达到300万kW,在改善中国能源电力结构方面将会起到显着作用。目前我国电源结构较为单,火电装机容虽占70以上,电力发展和电力结构中风力发电几乎可以忽略不计。同时由于我国风电发展的没有良性的投资机制,业主机制,经营框架也不健全,使得发展呈无规律状态;另外我国风电设备国产化率低,科研开发力度不够也是制约风电发展的瓶颈。因此我国风电事业任重道远。
4合理利用生物质能生物质是指有机物中除化石燃料外的所有来源于动植物的能再生的物质。生物质能指在光合作用下形成的薪柴秸杆稻壳人畜粪便工厂产糟粕下水污泥和可燃垃圾等可供燃用又可再生的有机体内的能量。由于其资源广泛,近年来颇受各国重视。充分开发利用生物质能可以缓解环境压力,解决化石能源枯竭问,成为重要的替代能源之。生物质能源转换方式有生物质气化生物质固化生赞质液化和生物质发电。
目前生物质能的利用约占世界总能耗的14,但生物质利用总量仍不到其生成总量的因此生物质能的开发利用前景十分广阔。在新能源和可在生能源的开发利用中,生物质能占据着很重要的位置。美国目前生物质动力工业在美国是仅次于水电的第大可再能源工业;1993年欧盟生物质能的开发利用已占整个可再生能源构成的59.8,远高于小水电的36.3.
我国生物质能转换技术发展方向是改进和完善大中型沼气工程技术和生物质气化供气技术。我国是个农业大国,每年所产生生物质总量巨大,据有关人员估算,我国农村每年有各类秸杆6.2亿利用60可产沼气744亿1;每年各种牲畜粪便34.3亿,可产沼气1536亿,13;人粪尿1.7亿可产沼气88亿,13,项总计年产气2368亿13,户均拥有沼气资源8413,完全可以解决农村生活用能。另外我国城市生活垃圾的发生量以年均9的增长率逐年增加,目前达到1.46亿其中近40发展;还能解决日益增多的城市垃圾问,减轻环卫压力。
5积极开发其它新能源因地制宜利用太阳能。我国平均日照时间2000以上,而北地区日照更为充足。因此在我国利用太阳能光伏发电采暖等潜力巨大。
有计划有步骤利用核能。核能是人类未来能源的希望。来自国际原子能机构1数据显,1999年核电发电量约占世界次能源构成的8左右。近年来我国核电发展较快,除运行的大亚湾秦山期核电外,在建的有岭澳江苏连云港及秦山期核电站。但是核电发电量仅占我国总发电量缺乏其它电力资源地区发展很有必要。
合理利用地热能海洋能6促进清洁能源开发利用的几点建议我国新能源和可再生能源利用程度低,而这些能源开发利用成本般较传统能源高。因此仅靠市场机制来发展新能源和可再生能源还远远不够,还得依赖于国家政策企业社会的共同支持。
6.1政策支持在新能源和可再生能源发展初期,国家只有制定各优惠各种政策,对能源结构实行宏观调控,保护该产业的发展,使其发展壮大,逐渐走向市场并最终由市场机制来调节。
国家从战略上制定中长期新能源和可再生能源的发展规划,如水电十开工哪几个项目,到2050年水电装机比例达到多少;风电到2020年装机达10等。
给予发展新能源和可再生能源以优惠贷款,延长还贷期,降低贷款利率,减少税种,降低税率如风电设备进口关税,这有利于降低新能源和可再生能源开发商的开发成本。
积极开拓建立国内国际融资渠道,对投资开发利用可再生能源的企业单位个人给予奖励,如制定按装机容量发电量及利用可再生能源单位的奖励标准,包括对设备生产厂家的奖励,如风电设备生产商,调动各方面积极性,促进该产业的发展。
对水电风电及其它新能源发电给予上网保障,并适当享受电价保护;同时电力公司应优先购买新能源和可再生能源发电;实行新能源和可再生能源发电配额制政策。
国家应加大可再生能源开发与科研工作力度,为设备技术的国产化,大型化提供坚实的技术保障,这点对于风电发展尤为重要。
建立合理高效的管理机制,加强对全国新能源和可再生能源工作的统管理,避免工作的盲目性分散性。
加强宣传和信息每播,加大以新能源和可再生能源为基础的开发项目的市场开发力度,充分挖掘其潜力。
提高用电单位个人对能源危机环境保护新能源和可再生能源的认识,积极主动消化因发展新能源和可再生能源带来的高电价。
7结语化石燃料的大量利用使其日渐枯竭,也带了日益严重的环境问,各国已引起高度重视。我国能源更是倚重化石燃料,尤其是煤炭资源,因此而引起的环境污染更为严重。我国水能及其它可再生能源资源丰富,开发利用潜力巨大,大力开发利用可再生能源合理利用核能,可大大改善我国能源结构现状,改善生态环境,走适合我国国情有利于社会经济环境的可持续发展之路。
孙孝仁。21世纪世界能源发展前景几中国能源,2002.1920.
郭廷杰。对十期间我国能源结构优化的探讨几中国能源,200120,22.
朱成章。西部大开发能源是基础要仍认真研究西部水电开发几中国能源,2000,1819.
施鹏飞。我国风电发展面面几观太阳能,1998,158.
刘家澄。我国风电场装机现状。中国能源,2000,822,24.
张无敌等。我国农村有机废弃物资源及沼气潜力。自然资源,1997,16771.
白鲁刚等。废弃生物质的开发利用。新能源,2000,434,38.
蒯茗。国外部分国家可再生能源政策及对我们的启几中国能源,2000,61517.
李京京等。我国新能源和可再生能源政策及未来发展趋势分析几中国能源,20045,9.
杨立忠等。新能源技术。北京中国科学技术出版社,1994.194,218.