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新能源在能源供应中的作用

时间:2022-11-03 百科知识 版权反馈
【摘要】:太阳能、风能、生物质能与水能等新能源和可再生能源由于其清洁、无污染及可持续开发利用等特点,既是未来能源系统的基础,对中国来说又是目前急需补充的能源。但是,长期以来中国的能源结构以煤为主,这是造成能源效率低下、环境污染的重要原因。

能源是国民经济社会发展的重要战略物资,但能源同样是现实中的重要污染来源。我国是一个人口大国,同时又是经济迅速崛起的国家。随着国民经济发展以及加入WTO目标的实现,一个以煤炭为主的能源消费大国,能源工业不仅面临着经济增长及环境保护的双重压力,同时能源安全、国际竞争等问题也日益突出。太阳能、风能、生物质能与水能等新能源和可再生能源由于其清洁、无污染及可持续开发利用等特点,既是未来能源系统的基础,对中国来说又是目前急需补充的能源。因此在能源、气候、环境问题面临严重挑战的今天,大力发展新能源和可再生能源不仅是适宜、必要的,而且是符合国际发展趋势的。

(1)发展新能源和可再生能源是建立在可持续能源系统的必然选择

煤炭、石油、天然气等传统能源都是资源有限的化石能源,化石能源的大量开发和利用,是造成大气和其他类型环境污染与生态破坏的主要原因之一。如何解决长期的用能问题,以及在开发和利用资源的同时保护人类赖以生存的地球的环境及生态,已经成为全球关注的问题。从世界共同发展角度以及人们对保护环境、保护资源的认识进程来看,开发利用清洁的新能源和可再生能源,是可持续发展的必然选择,并越来越得到人们的认同。既然人类社会的可持续发展必须以能源的可持续发展为基础。那么,什么是可持续发展的能源系统?根据可持续发展的定义和要求,它必须同时满足以下三个条件:一是从资源来说是丰富的、可持续利用的,能够长期支持社会经济发展对于能源的需要;二是在质量上是清洁的、低排放或零排放的,不会对环境构成威胁;三是在技术经济上它是人类社会可以接收的,能带来实际经济效益的。总而言之,一个真正意义上的可持续发展的能源系统应是一个有利于改善和保护人类美好生活,并能促进社会、经济和生态环境协调发展的系统。

到目前为止,石油、天然气和煤炭等化石能源系统仍然是世界经济的三大能源支柱,毫无疑问,这些化石能源在社会进步、物质财富生产方面已为人类做出了不可磨灭的贡献;然而,实践证明,这些能源同时存在着一些难以克服的缺陷,并且日益威胁着人类社会的发展和安全。首先是资源的有限性,专家们的研究和分析,几乎得出一致的结论:这些非再生能源资源的耗尽只是时间问题,是不可避免的。其次是对环境的危害性。化石能源特别是煤炭被称为肮脏的能源。从开采、运输到最终的使用都会带来严重的污染。大量研究证明,80%以上的大气污染和95%的温室气体都是由于燃烧化石燃料引起的,同时还会对水体和土壤带来一系列污染。这些污染及其对人体健康的影响是极其严重的,不可小视。表1-3给出了全球生态环境恶化的一些具体表现,令人触目惊心,从而迫使人们不得不重新寻求新的、可持续使用而又不危害环境的能源资源。

表1-3 全球生态环境恶化的具体表现

新能源和可再生能源符合可持续发展的基本要求,它具有如下特点:

①资源丰富,分布广泛,具备替代化石能源的良好条件。以中国为例,仅太阳能、风能、水能和生物能等资源,在现有科学技术水平下,一年可以获得的资源量即达73亿吨标准(表1-4),大约是2000年中国全国能源消费量13.0亿吨标准的5.6倍,煤炭消费量的8.3倍,而且这些资源绝大多数是可再生的、洁净的能源,既可以长期、连续利用,又不会对环境造成污染。尽管从全生命周期的观点来看,新能源在其开发利用过程中因为消耗一定数量的燃烧、动力和一定数量的钢材、水泥等物质而间接排放一些污染物,但排放量相对来说则微不足道。

表1-4 中国新能源和再生能源资源可获得量估计

新能源和可再生能源资源分布的广泛性,为建立分散型能源提供了十分便利的条件。这一点相对于化石能源来说具有不可比拟的优势。

②技术逐步趋于成熟,作用日益突出。其主要特征如下:

●能源转换效率不断提高;

●技术可靠性进一步改善;

●系统日益完善,稳定性和连续性不断提高;

●产品化不断发展,已涌现一批商业化技术。

③经济可行性不断改善。应当说,目前大多数新能源和可再生能源技术还不是廉价的技术,如果仅就其新能源经济效益而论,目前许多技术都达到常规能源技术的水平,在经济上缺乏竞争能力;但在某些特定的地区和应用领域已出现不同情况,并表现出一定程度的市场竞争能力,如小水电、地热发电、太阳热水器、地热采暖技术和微型光伏系统等。

上述事实表明,新能源和可再生能源技术不仅应该成为可持续发展能源系统的组成部分,而且实际上已成为现实能源系统中的一个不可缺少的部分。

(2)发展新能源和可再生能源对维护我国能源安全意义重大

我国目前处于经济高速发展的时期,尤其是在全面建设小康社会的目标指引下,我国的能源建设任重道远。但是,长期以来中国的能源结构以煤为主,这是造成能源效率低下、环境污染的重要原因。优化我国能源结构、改善能源布局已成为我国能源发展的重要目标之一。开发利用清洁的新能源和可再生能源无疑是促进我国能源结构多元化的一条重途径,尤其是在具有丰富可再生能源的地区,可以充分发挥能源优势,如利用西部和东南沿海的风能资源,既可以显著地改善这些地区的能源结构,又可以缓解经济发展给环境带来的压力。

在优化能源结构的过程中,提高优质能源,如石油、天然气在能源消费中的比重是十分必要的,但同时也带来了能源安全问题。我国从1993年和1996年分别成为油品和原油的净进口国。2010年我国石油进口依存度达到40%。随着国民经济的持续增长,石油进口量整体石油需求量中的份额会随之增长,将由2001年的34%增加到2030年的82%。天然气在中国有着广阔的发展前景,2000年进口依存度也达到6%,据预测2020年将达到30%。石油是一种战略物质,它的供应数量及价格经常受到国际形势的影响,石油引发的各种争端层出不穷。伊拉克、阿富汗战争过后,中东乃至中亚不稳定因素依然存在,世界恐怖主义民威胁着包括俄罗斯、印尼、拉美等石油储量丰富的国家。在进口依存度逐渐增加的情况下,我国能源供应的稳定性也会受到国际风云变幻的影响。可再生能源的开发和利用过程都在国内开展,不会受到外界因素的影响;新能源和可再生能源通过一定的工艺技术,不仅可转换为电力,还可以直接或间接转换为液体燃料,如己乙醇燃料、生物柴油和氢燃料等,可为各种移动设备提供能源。因此开发国内丰富的可再生能源,建立多元化的能源结构,不仅可以满足经济增长对能源的需求,而且有利于丰富能源供应,提高能源供应安全。

(3)发展新能源和可再生能源是减少温室气体排放的一个重要手段

目前世界各国都已经注意到发展可持续能源有巨大的效益,其中重要一点就是可再生能源的开发利用很少或几乎不会产生对大气环境有危害的气体,这对减少二氧化碳等温室气体的排放是十分有利的。以风电和水电为例,它们的全生命周期内碳排放强度仅为6 g/(kW·h)和20 g/(k W·h),远远低于燃煤发电的强度275 g/(k W·h)。在《京都议定书》对发达国家做出减排的严格要求下,欧盟国家已经将可再生能源的开发利用作为温室气体减排的重要措施,它们计划到2020年,风力发电装机要占整个欧盟发电装机的15%以上,到2050年可再生能源技术提供的能源要在整个能源构成中占据50%的比例,足见对新能源可再生能源在减排的问题上所起作用的重视。

温室气体减排是全球环境保护和可持续发展的一个主题。我国作为一个经济快速发展的大国,努力降低化石能源在能源消费结构中的比重,尽量减少温室气体的排放,树立良好的国家形象是必要的。水电、核电、新能源和可再生能源是最能有效减少温室气体排放的技术手段,其中新能源和可再生能源又是国际公认的没有破坏环境的清洁能源。因此,从减少温室气体排放,承担减缓气候变化的国际义务出发,应加大可再生能源的开发利用步伐。

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