我国发展可再生能源的必要性
2013-08-14余文英
余文英
(广州五所环境仪器有限公司,广东 广州 510800)
0 引言
到2012年底,地球人口己达70亿。随着人口的增加和世界经济的快速发展,每天都要消耗大量的能源。能源是经济和社会发展的重要物资基础。世界经济的快速发展,不仅使能源的消费大幅地增加,在石油、煤炭和天燃气等化石能源被大量消耗的同时,人类生态环境也在急速地恶化,温室气体排放使全球气候变暖,人类社会的可持续发展已面临严重的威胁。
我国改革开放30年,虽然在工业化、城市化的进程中创造了巨大的物质财富,人民生活水平得到大幅的提高,但是随之而来的能源问题和环境问题也同样显得十分突出。为此,“加强能源资源节约和生态环境保护,增强可持续发展能力”,“发展清洁能源和可再生能源”已被写入了党的十七大报告中,可再生能源的发展已成为我国经济和社会发展的一项战略任务。
1 我国可再生能源的种类及优势
可再生能源是指在自然界中可以不断再生,永续利用,取之不尽,用之不竭的资源。它们对环境无害或危害小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。可再生能源主要包括风能、太阳能、生物质能、地热能和水能、海洋能等非化石能源[1]。
a)风能
风能是指风载的能量。风能的大小决定于风速和空气的密度。受风向和风速的影响,风力能源的供给很难保持稳定,但由于风力发电所排放出的温室效应气体很少,而且具有节约成本的优势,所以,风力能源很可能成为取之不尽的纯能源。我国风能资源丰富,可开发利用的风能储量约10亿千瓦。其中,陆上风能储量达2.53亿千瓦,海上可开发和利用的风能储量达7.5亿千瓦。主要分布在三北地区(东北西北和华北)、东南沿海和岛屿、内陆局部地区[2]。
b)太阳能
太阳能是指太阳所负载的能量,它一般以阳光照射到地面的辐射总量来计量。目前,太阳能的利用方式主要有:光伏(太阳能电池)发电系统,将太阳能直接转换为电能;太阳能聚热系统,利用太阳的热能产生电能,如被动式太阳房;太阳能热水系统和太阳能取暖等。我国太阳能资源分布的主要特点是,太阳能的高值中心和底值中心都处在北纬22°35°。从各省地区日照时间来看,宁夏、内蒙古、新疆、青海和西藏全年日照时数平均在3000~3300 h,是我国太阳能资源最丰富的地区,具备我国利用太阳能的良好条件。
c)生物质能
生物质能就是指太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式。即以生物质为载体的能量,它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料。它不仅是一种可再生能源,也是唯一一种可再生的碳源。生物质能,依据来源的不同,可分为林业资源、农业资源和生活污水、工业有机固体废物、畜禽粪类。如:薪柴、秸秆、粪便、城市有机垃圾和燃料乙醇等。其特点是通过植物的光合作用可以再生。与风能、太阳能一样同属于再生能源。生物质的硫含量、氮含量低,对大气的二氧化碳的净排量近似于零。生物质能总量丰富,是煤、石油和天燃气之后的第四大能源。
d)地热能
地热能是贮存在地下岩石和流体中的热能,它可用来发电,也可以为建筑物供暖和制冷。地热发电主要用于火山较多的国家,如日本。我国适用于地热发电的资源较少,主要集中在西藏。但地热能的利用较快,主要用于采暖、热水和养殖等。目前地热供暖面积达3000万平方米,可为60万户居民提供生活热水[3]。地热能的优点是不受天气的影响,年产量稳定,设备利用率高,能稳定供应电能。
e)海洋能
海洋能是潮汐能、波浪能、温差能、盐差能和海流能的统称。海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量,这些能量以潮汐、波浪、温差和海流等形式存在于海洋中。如,涨潮和落潮之间所负载的能量为潮汐能;潮汐和风形成了海洋波浪,从而产生了波浪能;海面和海底部形成温差,从而形成温差能。所有这些形式的海洋能都可以用来发电,也是一种可再生能源。
f)水能
水的流动可以产生能量,并通过捕获水流动的能量来发电。在我国广阔的土地上,河流众多,100 km以上的河流有5000多条,1000 km以上的有20条。流域面积在1000 km2以上的有1600多条。水能资源蕴藏量在10000 kW以上的有3019条。根据国家电力信息网公布的统计数据,中国河流水能资源藏量达6.76亿千瓦,年发电量达59200亿千瓦时,可被开发水能资源的装机容量3.78亿千瓦,年发电量19200亿千瓦时。不论是水能资源的蕴藏量还是可能开发的水能资源,我国在世界各国中均居首位。
2 我国可再生能源发展的现状及前景
上世纪90年代,为应对气候变化,国际社会先后通过了 《联合国气候变化框架公约》及 《京都议定书》,许多国家,如欧盟、美国、澳大利亚、日本、韩国和南非都陆续制定了不同形式的温室气体减排承诺方案,增加可再生能源生产和使用的比例。时至今日,已取得了显著的成绩。我国已于2005年制定了 《中华人民共和国可再生能源法》,据此,国家发改委又于2007年8月制定了 《可再生能源中长期规划》。提出了从现在到2020年期间我国可再生能源发展的指导思想、主要任务、发展目标和重点领域、保障措施。以指导我国再生能源发展和项目建设。
我国可再生能源的发展速度很快,从2005-2012年这8年中成绩突出。主要表现在以下几个方面:
a)水能资源利用达到空前规模。目前,我国的水电勘探、设计和施工、安装和设备制造均达到国际水平,已形成完备的产业体系。
图1 中国水电发展情况
b)生物质能主要为农作物秸杆、树木枝、畜禽粪便、工业有机废水和生活垃圾等。如全部转换为能源约5亿标准煤。随着造林面积的扩大和经济社会的发展,生物资能转换能源的潜力可达10亿吨标准煤。到2009年,我国农村大中小型沼气工程总计产量已达140亿立方米,为8千多万农村人口提供了优质生活燃料。沼气技术已从单纯的能源开发利用发展成废弃物的处理和生物质多层次的综合利用,并与养殖业、种植业广泛地结合,成为发展绿色生态农业的重要途经[4]。
从2005-2012年,生物质发电装机量由200万千瓦增加到800万千瓦;生物质发电量由52亿千瓦时增加到380亿千瓦时。
图2 中国生物质发电装机量及发电量
c)太阳能利用。我国的太阳能的利用主要分为太阳能光伏电池和太阳能热水器。至2009年,我国的太阳能光伏电池产量已达到4000多兆瓦,连续3年居世界第三位。目前,全国有1000多家太阳能热水器生产企业,已形成较完整的行业体系。太阳能热水器的使用,已在世界排第一位[5]。
图3 中国太阳能热水器保有量
d)风能方面:根据我国最新风能资源评估,全国陆地可利用风能资源和近海海岸风能资源丰富。自2005年以来,我国每年并网发电量迅猛地增长。
图4 中国并网风力发电量
3 发展可再生能源的意义
我国能源总量丰富,但人均资源非常有限,我国经济正处在飞速发展阶段,由于化石能源的大量使用,有害物质的排放不断地增多,环境受到严重的破坏。因此,大力发展可再生能源十分必要。
a)可再生能源的特点是清洁、安全和充足。我国探明的石油和天燃气贫乏,单纯依靠化石能源难以实现经济、社会和环境的协调发展。加快发展可再生能源,促进能源结构调整是建设资源节约和环保型社会,实现可持续发展的基本要求。
b)我国已是世界第二大经济体,近30年经济的高速发展的同时,环境受到严重的破坏,生态系统脆弱,而可再生能源的开发利用过程不会增加温室气体排放。因此,开发利用可再生能源是保护社会环境、减排温室气体和应对气候变化的重要措施。
c)开发利用可再生能源是开拓经济增长点,促进经济转型升级,扩大就业的重要选择。可再生能源是高新技术产业和新兴产业,它的发展不仅可以充分地利用当地的自然资源和人力资源,而且可以有效地带动相关产业的发展,对产业结构的调整,促进经济增长,扩大就业,推动我国整体经济和社会可持续发展。
4 结束语
发展可再生能源是贯彻落实科学发展观,实现经济社会和能源的可持续发展,建设生态文明的必然要求,是我国应对气候变化,强化环境保护的重要措施,是改善能源结构,实现能源供应多元化,保障能源供应安全,促进经济转型的有效途经。近年来我国可再生能源的利用和发展已取得了显著的成效,国家和民间都较大规模地投资于可再生能源。虽然可再生能源的产业发展在我国还存在一些问题,如政策不完备,市场不成熟,成本高,创新能力不够,配套不强等,但装备制造业水平和产业化技术研发都在快速提高。可再生能源的发展已进入我国快速发展期。因此,发展可再生能源是大有可为的。
[1]苏亚新.新能源与可再生能源概论[M].北京:化学工业出版社,2006.
[2]全球新能源网.我国风能资源概况[EB/OL].2012-02-28.http: //www.xny365.con/201202/28.
[3]中华人民共和国国家发展和改革委员会.可再生能源中长期发展规划.2007-8-31.[S]
[4]韩文科.我国可再生能源发展战略的若干问题.[EB/OL] .2009-10-31.http://www.npc.gov.cn.
[5]石定寰.中国可再生能源发展现状与展望[EB/OL].2010-06-18.http://www.counsellor.gov.cn.