电力新能源与生态环境的关系初探
2023-08-27姜金羽
姜金羽
(安徽师范大学(芜湖)花津校区环境学院,安徽 芜湖 241002)
电力新能源是当前电力行业发展的重要内容,也是实现生态环保的重要途径。我国传统的发电主要是借助石油、燃煤等资源,在发电的过程中不仅造成了对生态能源的破坏,同时也造成了生态资源的不合理利用,导致生态平衡受到了严重的威胁,严重影响到社会的可持续发展。尤其是在近几年的社会发展中,国家十分重视生态保护的问题,针对各行各业的生态环保也提出了很高的要求,在电力行业的发展中,也陆续推出了一些政策,比如《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》,在政策中明确强调了电力新能源的发展,要求电力行业在发展中需要积极地对新能源进行开发,更好地实现对低碳安全生态环保电力体系的构建,降低电力发展对生态环境造成的破坏,更好地促进生态的可持续发展,进一步促进社会的和谐稳定发展[1]。
1 电力新能源发展对生态环境的重要性
1.1 实现节能减排的目的
目前在很多的电力能源发电中,带来的污染排放问题是十分严重的,这也是造成生态环境问题的重要原因。而通过积极地落实一些电力新能源的发展,能够更好地为电力企业的发展构建全新的能源结构,采用一些可再生及节能环保的能源,减少对石油及煤矿等不可再生资源的利用,进一步促进节能减排目的的实现,进而就能够达到保护生态环境的目的。同时积极地开发电力新能源发电体系,可以极大地促进高效发电工作的开展,减少碳排放等问题,来更好地实现对生态环境的保护。
1.2 促进生态环境的保护
从我国目前生态环境问题的原因上进行分析,其中有一大部分的环境问题都是来源于电力企业,主要是在发电的过程中存在的一些能源污染过高,导致生态环境的不平衡。而在电力新能源的发展中,还能够实现对生态环境保护的目的,主要是通过一些无污染新能源的开发,来更好地减少环境污染问题的产生,从根本上改善电力企业的发电现状,构建一些高效、清洁的电力新能源技术,来更好地发挥对新能源的合理利用,进一步满足大规模电力发电的需求。
1.3 解决生态环境危机问题
目前我国的石油及煤炭等资源已经面临着竭尽的问题,使得生态环境的资源危机也十分严重。因此,在电力企业的发展中,还需要进一步加大对新能源的开发,这样就能够解决资源竭尽的问题,同时也实现了对石油等不可再生资源的保护,更好地解决了生态环境中面临的资源危机问题。
2 当前电力新能源发展面临的困境
2.1 电网规模较小
电力新能源的发展和应用对电网规模有一定的要求,但由于受地理条件、经济技术等限制,一些地区难以实现大规模接入,目前我国大多数城市供电系统仍处于较低水平。近年来,虽然国家在电力能源的发展上投入了比较大的人力、物力及财力,用于发电的设施增多,但是从整体规模上来看,电网的规模相对还比较小,无法满足我国社会发展对电力能源的需求。主要表现在以下几个方面:首先是在电力系统建设初期阶段对新能源的利用率不高,由于技术和资金投入不足等原因导致了电网布局不合理;其次是随着城市人口数量的增加以及人们生活水平提高后,用电量需求量不断增大,使得大容量、高电压线路和远距离输送电能成为一种必然趋势;最后则是因为我国目前的输电距离较短,所以造成配电网规模小且分布不均匀,从而对电力系统运行产生不利影响[2]。
2.2 电力系统调峰调频问题多
电力系统调峰是指电网运行时,在短时间内,用电负荷的无功功率超过最大容量需求量而引起了电能质量下降和电压波动。但由于我国地大物博、幅员辽阔等因素影响下,使得一些区域存在着调频困难的问题。首先,当电力系统处于高峰时段时,电网会出现超负荷运行状态,电网的无功功率和有功电能都不能满足用户需求,导致了负荷电流增大;当处于低谷期间则需要消耗大量能源,而电力系统本身无法满足电力能源的需求,会造成电网电压波动。我国目前采用的是“两压一馈”的调度模式来对火电机组、输配电设备以及变电站等设施进行调控与控制,其中电网调频是指根据实际情况采取相应措施降低谐波含量和功率损耗量。但是,我国地形地貌复杂,在调峰过程中难免会出现一些问题,随着电网负荷的增加与无功功率增大、变电站容量不足等因素都可能造成电力系统调频困难,导致在实际的操作过程中电力系统经常出现超负荷现象[3]。
2.3 电力能源发展缺乏社会支持
电力能源的发展是一个比较漫长和艰难的过程,我国在电力供应方面存在着巨大需求,而由于电网建设不完善、基础设施落后等原因导致了我国对新能源开发利用程度不高。目前我国对于发展新能源和保护生态环境还存在一些问题。首先是技术水平不足,缺乏先进、完善的科学技术手段来促进发电企业节能减排工作开展;其次是政策不配套,导致资源浪费等现象出现,在环境污染治理上也没有形成完整系统化的措施与体系,电力能源在发展的过程中对生态环境造成了比较严重的影响,可持续发展能力直线下降;最后是环保意识不够强以及环保资金投入力度较小,使得电力行业在社会上没有得到足够重视,加上城市人口增多,电力需求量增大,导致电网建设的压力也随之增加,进而阻碍了绿色经济与生态建设共同进步发展进程。
2.4 电力能力发展政策法规不健全
我国电力行业虽然发展迅速,但是在可持续发电的研究方面,并没有得到足够重视,虽然电力部门提出了利用新型能源的发电模式,但是并没有对具体的发电流程制定出规范化的流程,导致新型能源发电的实际过程中造成了大量资源的浪费,降低了可持续发电的效率。国家电力部门和其他相关企业对于绿色能源发电模式也缺乏全面的了解,比如说:对新技术缺乏认识、缺少统一规划等因素都会严重影响到整个系统效益以及长期利益;同时还存在着一些不合理收费方式使得用户无法接受;还有就是很多供电公司为了获取更多利润,在进行电力建设时,会对用户实行一些不正当的行为,例如:乱收费、用电随意等。这些在法律法规上都没有明确的规定,影响了新型能源发电的秩序。
3 电力新能源与生态环境融合发展的策略
3.1 积极开发和提升水力发电效率
水力发电是目前电力新能源的一种重要形式,水资源也是生态环境中的一种可再生能源,同时利用水资源进行发电,不仅减少了对不可再生能源的利用,也实现了对生态环境的保护,减少了在发电过程中存在的一些污染问题。因此,电力企业应当大力支持和开发水力发电技术,科学合理地对海流能、河水能进行利用,进而更好地满足我国用电的需求。在水力新能源的开发利用中,通过将水能转换为电能,更好地提高了水资源的利用率,也有利于生态环境的发展要求。在实际水利发电的过程中,需要做到以下几点:(1)提高水轮机效率:水轮机是水力发电的核心设备,提高水轮机的效率可以有效提高水力发电效率。可以采用新型水轮机,如斜流式水轮机、混流式水轮机等,也可以对现有水轮机进行改造和升级。(2)优化水电站布局:合理的水电站布局可以最大限度地利用水资源,提高水力发电效率。可以通过改变水库水位、调整水流量等方式来优化水电站布局。但同时需要注意的是,电力企业应当加强对水力发电技术的研究,进一步在发电的效率及节能性上进行提升,更好地满足电力新能源发电的要求[4]。
3.2 落实清洁燃煤发电技术的开发
在石油以及燃煤技术上,对于生态环境带来的污染较为严重,因此,也可以在这些新能源的发电中,落实一些清洁燃煤发电技术的开发,来更好地减少在发电过程中产生的碳排放等环境污染问题,同时在清洁型发电技术的开发中,也能够促进发电效能的提升,更好地满足电力企业以及生态环保的需求。首先,在清洁燃煤发电技术的开发上,需要积极地借鉴一些环保的理论知识,加大对发电核心技术的研发,重点掌握一些关键的环保技术,比如针对尾气排放的问题进行处理等技术,来更好地减少对环境造成的破坏。其次,要加强对燃煤等发电技术的关键环节控制,加强对发电过程的质量管理,通过提升燃煤发电技术的质量,来更好地实现节能环保的目的,进一步满足生态环境保护的需求。同时需要注意的是:(1)加大科技投入。政府和企业应加大科技投入,加强清洁燃煤发电技术的研发和创新,提高技术水平和竞争力。(2)加强监管和管理。加强对清洁燃煤发电技术的监管和管理,确保技术的安全和可靠性,保障环境和人民的健康。
3.3 大力发展风力发电技术
在电力新能源中,风力发电技术也是目前比较常见的一种能源形式,同时该能源也能够很好地满足生态环保的要求,因此,在电力新能源的发展中,应当大力发展风力发电技术,这样才能更好地满足社会发展的用电需求。但是在发展风力发电技术的研究上,需要确保风力发电系统的稳定性,通过一些科学的发电技术应用,更好地实现对风力电能质量的提升,来进一步满足风电稳定性的提升。同时也要对整个风力发电过程进行质量控制,选取一些性能更加完善的风力发电设备,加强对设备关键技术的设置与研究,更好地对风力发电的模式进行合理控制,来满足当前风力发电的需求。
3.4 加强对太阳能发电技术的研究
太阳能发电是一种高效利用太阳光的新型可再生能源,它可以有效地将地球所辐射出的阳光收集起来,再通过光电效应、电磁感应等方式进行转换。(1)单晶硅太阳能电池板:由一个PN 结组成,半导体材料构成了PN 结,当接收到光照时就会产生电子-空穴对形成回路而实现光生载流功能;当接收不到太阳辐射的时候它又能将多余能量吸收,从而实现光电转换;(2)多晶硅太阳能电池板:由多个PN 结组成,半导体材料构成了多晶体,当接收到阳光时就会产生电子和空穴。在不同的生长条件下它具有不同强度、粒径分布范围以及表面特性等,多晶硅太阳能电池板的核心材料是多孔碳纤维,它具有多种优异性能,例如:耐候性好、抗电磁辐射能力强和高比能等。(3)薄膜光伏发电:在阳光下由于有许多电子和空穴对进入地球内部的各种物质产生碰撞而形成瞬间变化[5]。
3.5 促进生活垃圾焚烧发电
生活垃圾焚烧发电是指将含有害物质的、有毒有害烟尘和其他固体颗粒状污染物经过无组织排放物堆放至室外,然后通过自然对流或经人工机械压实,使其转化为可燃气体而被熄灭并送往电力系统运行。在我国很多城市都有大量生产企业对生活垃圾进行了处理,例如北京某钢铁厂就发现了一座工厂中产生的许多含苯、酚等有毒有害物质。生活垃圾焚烧发电在我国起步较晚,且产生的废弃物大部分是可以进行再生、资源化利用或回收再利用到城市公共交通等领域。生活垃圾焚烧发电的优点主要有两个:一是可以作为燃料进行发电;二是可在发电厂中应用[6]。我国作为人口大国,每天都会产生大量的生活垃圾,将这些垃圾有效地利用起来,可以增加电能供应,从而实现资源再生循环利用,对环境和社会也是一种保护。
4 结论
综上所述,电力新能源是当前实现生态环境保护的重要途径,两者之间是相辅相成的关系,电力新能源的发展不仅能够实现生态环境的协调发展,同时生态环境的平衡发展也能够为电力企业带来更多的新能源资源,更好地促进电力企业的稳定发展。通过电力新能源技术的开发,能够更好地实现节能减排、生态环境保护、生态环境危机缓解等目的,更好地促进社会的可持续发展。因此,电力企业应当重点通过积极开发水力发电、落实清洁燃煤发电技术的开发、大力发展风力发电技术、提升核能发电的效率及质量、促进生活垃圾焚烧发电,以此来构建多样化的能源体系,更好地满足社会发展的用电需求,同时也实现了电力新能源与生态环境的协调发展,进一步促进电力新能源生态价值的提升。