可再生能源 -百度
- 4. 地热能是指来自地球内部的热能资源。我们生活的地球是一个巨大的热库,仅地下 10
千米厚的一层,储热量就达 1.05×10^26 焦耳,相当于 3.58×10^15 吨标准煤所释放的热量。
地热能是在其演化进程中储存下来的,是独立于太阳能的又一自然能源,它不受天气状况等
条件因素的影响,未来的发展潜力也相当大。
水能
水能是通过运用水的势能和动能转换成机械能或电能等形式从而被人们利用的能源资
源。目前,水能的利用方式主要是水力发电,又称水电站。水力发电的优点是成本低、可连
续再生、无污染,缺点是受分布、气候、地貌等自然条件的限制较大。中国的水能资源理论
蕴藏量近 7 亿千瓦,是世界上水能资源总量最多的国家。
风能
风能存在于地球的任何地方,是由于空气受到太阳能等能源的加热而产生流动形成的
能源,通常是利用专门的装置(风力机)将风力转化为机械能、电能、热能等各种形式的能
量,用于提水、助航、发电、制冷和致热等。风力发电是目前主要的风能利用方式。根据全
国风能资源普查最新统计,中国陆域离地面 10 米高度的风能资源总储量为 43.5 亿千瓦,
其中技术可开发量约为 3 亿千瓦,有广阔的开发前景。
生物质能
太阳光与生物质
- 7. 风力发电机因风量大小不稳定,故其输出的是 13~25V 变化的交流电,须经充电器整
流,再对蓄电瓶充电,使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源,
把电瓶里的化学能转变成交流 220V 市电,才能保证稳定使用。
通常人们认为,风力发电的功率完全由风力发电机的功率决定,总想选购大一点的风
力发电机,而这是不正确的。目前的风力发电机只是给电瓶充电,而由电瓶把电能贮存起来,
人们最终使用电功率的大小与电瓶大小有更密切的关系。功率的大小更主要取决于风量的大
小,而不仅是机头功率的大小。在内地,小的风力发电机会比大的更合适。因为它更容易被
小风量带动而发电,持续不断的小风,会比一时狂风更能供给较大的能量。当无风时人们还
可以正常使用风力带来的电能,也就是说一台 200W 风力发电机也可以通过大电瓶与逆变
器的配合使用,获得 500W 甚至 1000W 乃至更大的功率输出。
使用风力发电机,就是源源不断地把风能变成我们家庭使用的标准市电,其节约的程
度是明显的,一个家庭一年的用电只需 20 元电瓶液的代价。现在的风力发电机比几年前的
性能有很大改进。以前只是在少数边远地区使用,风力发电机接一个 15W 的灯泡直接用电,
一明一暗并会经常损坏灯泡。而现在由于技术进步,采用先进的充电器、逆变器,风力发电
成为有一定科技含量的小系统,并能在一定条件下代替正常的市电。山区可以借此系统做一
个常年不花钱的路灯;高速公路可用它做夜晚的路标灯;山区的孩子可以在日光灯下晚自习;
城市小高层楼顶也可用风力电机,这不但节约而且是真正的绿色电源。家庭用风力发电机,
不但可以防止停电,而且还能增加生活情趣。在旅游景区、边防、学校、部队乃至偏远的山
区,风力发电机正在成为人们的采购热点。
编辑本段太阳能
太阳直接提供了能源给人类已经很久了,但使用机械装置等来将太阳能转成其他能量
形式还是近代的事。
- 8. 太阳能一般指太阳光的辐射能量。在太阳内部进行的由“氢”聚变成“氦”的原子核反应,
不停地释放出巨大的能量,并不断向宇宙空间辐射能量,这种能量就是太阳能。太阳内部的
这种核聚变反应,可以维持几十亿至上百亿年的时间。
太阳向宇宙空间发射的辐射功率为 3.8x10^23kW 的辐射值,其中 20 亿分之一到达地
球大气层。到达地球大气层的太阳能,30%被大气层反射,23%被大气层吸收,其余的到达
地球表面,其功率为 800000 亿 kW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于燃
烧 500 万吨煤释放的热量。平均在大气外每平米面积每分钟接受的能量大约 1367W。
广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,生物质能,水能等等。狭义的太
阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。
人类对太阳能的利用有着悠久的历史。我国早在两千多年前的战国时期,就知道利用
钢制四面镜聚焦太阳光来点火;利用太阳能来干燥农副产品。发展到现代,太阳能的利用已
日益广泛,它包括太阳能的光热利用,太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。太阳能
的利用有光热转换和光电转换两种方式。
太阳能热水器是利用太阳光的热量加热水的装置,是目前应用最普遍的太阳能光热利
用方式之一。太阳能温室、太阳能塑料大棚等装置的推广应用,延长了蔬菜等农作物的生长
期,为农业生产和城乡居民的生活带来了巨大变化。通过光热转化,太阳能可用来进行蓄热
采暖和集热发电。利用太阳能还可以进行海水淡化。
太阳能发电是一种新兴的可再生能源利用方式。使用太阳电池,通过光电转换把太阳
光中包含的能量转化为电能。现在,太阳电池的利用还不很普及,利用太阳能发电还存在成
本高、转换效率低的问题,但是太阳电池在为人造卫星提供能源方面发挥了主要作用。
编辑本段生物质能
- 10. 电力送到岸上,开创了人类把海洋能转变为电能的先河。目前已开发出 60-450 千瓦的多种
类型波浪发动装置。
潮汐能发电
潮汐
潮汐发电利用潮水涨落,世界已有电站容量 16GW。
波浪能发电
目前显现曙光的是海水的波浪能发电和海流发电。这是比较好的发电方式。不仅国家
的研究机构,民间的研究机构和个人也都在一直不停的探索。这种探索甚至可以追溯到三十
年前,一位福建的农民用波浪发电船发出了 7 千瓦功率的电。它的大规模实验还是较近的
事。英国投入了大量的资金搞这方面的研究,这个国家地域狭小,资源贫乏,但是四面环海,
海洋能十分丰富。另外研究波浪能走在前面的是日本。
全世界波浪利用的机械设计数以千计,获得专利证书的也达数百件。波浪能利用被称
为“发明家的乐园”。
最早的波浪能利用机械发明专利是 1799 年法国人吉拉德父子获得的。1854-1973 年
的 119 年间,英国登记了波浪能发明专利 340 项,美国为 61 项。在法国,则可查到有关波
浪能利用技术的 600 种说明书。
- 11. 60 年代,日本研制成功用于航标灯浮体上的气动式波力发电装置。此种装置已经投入
批量生产,产品额定功率从 60 瓦到 500 瓦不等。产品除日本自用外,还出口,成为仅有的
少数商品化波能装备之一。
该产品发电的原理就像一个倒置的打气筒,靠波浪上下往复运动的力量吸、压空气,
推动涡轮机发电。
日本“海明”波浪发电试验船取得年发电 19 万千瓦时的良好成绩,实现了海上浮体波浪
电站向陆地小规模送电,并将其列为“离岛电源”的首选方案,继续研究改进。
波浪能发电的好处显而易见,就是规律性强。如果有大规模的蓄能装置比如水库,是
可以大规模发电并且作为主力机组的。岸上蓄水库加常规水轮发电机组的模式应该是研究方
向。也就是说,利用海水的波浪能提水,送到岸边建立的蓄水库里。主要是因为蓄水库蓄能
最经济,岸上建立蓄水库施工极为方便,并且维护费用比拦河坝节省很多,对海水腐蚀的影
响也比较小。
编辑本段核电站
核电是一种新兴的化学能源。对于核电站,人们有许多误解,其实核能发电是一种清
洁、高效的能源获取方式。对于核裂变,核燃料是铀、钚等元素,核聚变的燃料则是氘、氚
等物质。有些物质,例如钍,本身并非核燃料,但经过核反应可以转化为核燃料。我们把核
燃料和可以转化为核燃料的物质总称为核资源。
编辑本段氢能
氢是一种二次能源,一种理想的新的含能体能源,在人类生存的地球上,虽然氢是最
丰富的元素,但自然氢的存在极少。因此必需将含氢物质加工后方能得到氢气。最丰富的含
氢物质是水,其次就是各种矿物燃料(煤、石油、天然气)及各种生物质等。氢不但是一种
优质燃料,还是石油、化工、化肥和冶金工业中的重要原料和物料。石油和其他化石燃料的
- 13. 2007 年至少有 60 多个国家制订了促进可持续能源发展的相关政策,欧盟已建立了到
2020 年实现可持续能源占所有能源 20%的目标,而中国也确立了到 2020 年使可再生能源
占总能源的比重达到 15%的目标。2007 年,全球并网太阳能发电能力增加了 52%,风能发
电能力增加了 28%。全球大约有 5000 万个家庭使用安放在屋顶的太阳能热水器获取热水,
250 万个家庭使用太阳能照明,2500 万个家庭利用沼气做饭和照明。
可再生能源比重的提升传递着“绿色经济”正在兴起的信息,2012 年《京都议定书》到
期后新的温室气体减排机制将进一步促进绿色经济的全面发展。
根据中国中长期能源规划,2020 年之前,中国基本上可以依赖常规能源满足国民经济
发展和人民生活水平提高的能源需要,到 2020 年,可再生能源的战略地位将日益突出,届
时需要可再生能源提供数亿吨乃至十多亿吨标准煤的能源。因此,中国发展可再生能源的战
略目的将是:最大限度地提高能源供给能力,改善能源结构,实现能源多样化,切实保障能
源供应的安全。
[3]
2013 年是全面贯彻落实十八大精神的开局之年,是实施“十二五”规划承前启后的关键
一年,是为全面建成小康社会奠定坚实基础的重要一年。全国能源系统要认真学习贯彻党的
十八大精神,落实中央经济工作会议部署和全国发展改革工作会议具体任务要求,按照稳中
求进的工作总基调,在能源工作中继续坚持“三稳三进”,确保能源生产稳定增长、确保能源
市场基本稳定、确保能源供需总体平稳,在提高能源效率和效益上有新进展、在控制能源消
费总量和结构调整上有新进展、在科技创新和深化改革上有新进展,积极推动能源生产和消
费革命,建设生态文明,确保能源安全,促进经济持续健康发展和社会和谐进步。大力发展
新能源和可再生能源,积极发展水电,协调发展风电,大力发展分布式光伏发电。全年新增
水电装机 2100 万千瓦、风电装机 1800 万千瓦、光伏发电装机 1000 万千瓦。[3]
编辑本段发展政策
- 14. 国际经验表明,强有力的法律或者具有法律约束力的行动计划等,可以依法引导和保
障可再生能源的市场、技术和产业发展。
2005 年 2 月 28 日,第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过了《中华
人民共和国可再生能源法》(以下简称《可再生能源法》)。2006 年 1 月 1 日,《可再生能
源法》开始施行。
2009 年底,第十一届全国人大常委会第十二次会议通过了关于修改《可再生能源法》
的决定。修改后的《可再生能源法》于 2010 年 4 月 1 日开始实施。
修改后的《可再生能源法》共有总则、资源调查与发展规划、产业指导与技术支持、
推广与应用、价格管理与费用补偿、经济激励与监督措施、法律责任和附则八章三十三条。
《可再生能源法》从法律上确立了国家实行可再生能源发电全额保障性收购制度,建
立了电网企业收购可再生能源电量费用补偿机制,设立了国家可再生能源发展基金,要求电
网企业提高吸纳可再生能源电力的能力等,将有力地推动我国可再生能源产业的健康快速发
展,促进能源结构调整,加强环境友好型和资源节约型社会建设。
除此之外,在 2007 年,国家发改委发布了《可再生能源中长期发展规划》,提出加快
推进风力发电、生物质发电、太阳能发电的产业化发展,逐步提高优质清洁可再生能源在能
源结构中的比例,力争到 2010 年使可再生能源消费量达到能源消费总量的 10%,到 2020
年达到 15%。2008 年,国家发改委又发布了《“十一五”可再生能源发展规划》。
由于还处于起步阶段,可再生能源产品的市场竞争力较弱,其发展离不开政策手段的
支持。自 2005 年法律颁布以来,包括国家发改委、财政部、建设部、电监会、国家标准委
等相关部门,也陆续出台了包括扶持电价、投资补贴在内的 20 多个相关的配套政策,基本
建立了我国可再生能源的政策框架体系,有力地促进了可再生能源的产业进步。
编辑本段发展意义
- 19. 能源消耗的 12%、2050 年可再生能源在整个欧盟国家的能源构成中要达到 50%的雄伟目标。
2004 年 4 月,主要的欧盟国家达成共识,分别制定了 2010 年和 2020 年可再生能源的发展
目标,英国和德国都承诺,2010 年和 2020 年可再生能源的比例将分别达到 10%和 20%;
西班牙表示,2010 年其可再生能源发电的比例就可以达到 29%以上;北欧部分国家提出了
利用风力发电和生物质发电逐步替代核电的战略目标。
日本于 1993 年实施“新阳光计划”,它涵盖了 74 年的“阳光计划”、78 年的“月光计划”
和 89 年的“地球环境技术开发计划”。该计划的主要目的是解决清洁能源问题,加速光伏电
池、燃料电池、氢能及地热能等的开发利用,以降低现有能耗和减少二氧化碳排放。另外继
“阳光计划”之后,日本 1997 年又宣布了 7 万太阳能光伏屋顶计划,计划到 2010 年安装 760
万千瓦的太阳能电池。在“地球再生计划”的指导下,日本的光伏技术在 90 年代有了长足的
发展,到 2000 年,京都陶瓷、夏普集团年生产能力合计达到 10 万千瓦级,超越德国西门
子,位居世界的前两位;日本的汽车工业普遍开始了燃料电池汽车的研制,丰田、本田定于
近期实现市场化,这样日本也将成为像美国、德国等国家一样在燃料电池车技术领先的国家。
美国提出了逐步提高绿色电力的发展计划。主要是通过风力发电、光伏发电、生物质
能源发电等来达到目标,其中太阳光伏发电预计到 2020 年将占美国届时发电装机增量的 15%
左右,累计安装量达到 3600 万千瓦,保持美国在光伏发电技术开发、制造水平的世界领先
地位。专家们估计,到 2020 年全球太阳光伏电池将超过 7000 万千瓦,其中美国占 50%。
美国发展可再生能源技术的基本战略,一方面是占领技术发展的制高点,同时建立可再生能
源的发展广阔市场。在这一发展战略指导下,美国不仅拥有各种高科技的可再生能源技术的
研究和制造能力,同时也要拥有巨大的市场份额。
近年来,许多发展中国家虽然都制订了一系列鼓励民企投资小水电的政策。由于小水
电站投资小、风险低、效益稳、运营成本比较低,在国家各种优惠政策的鼓励下,全国掀起
- 20. 了一股投资建设小水电站的热潮,尤其是近年来,由于全国性缺电严重,民企投资小水电如
雨后春笋,悄然兴起。国家鼓励合理开发和利用小水电资源的总方针是确定的,2003 年开
始,特大水电投资项目也开始向民资开放。2005 年,根据国务院和水利部的“十一五”计划
和 2015 年发展规划,我国将对民资投资小水电以及小水电发展给予更多优惠政策。
据 BP 最新预测,在 2010 年至 2030 年期间,天然气和非化石燃料占能源消费结构的
比重将稳步增加,其中可再生能源期间年均增速预计可达 8.2%;在化石燃料中,天然气增速
最快,年均增速或达 2.1%,石油增速最慢,为 0.7%。
就天然气而言,美国页岩气成功实现大规模商业化开发,使天然气产量显着增长,并
在 2009 年超越俄罗斯成为全球天然气产量最大国,这也成为 21 世纪全球天然气发展史的
一个标志性事件。对此,BP 预计,到 2030 年,页岩气和煤层气将占北美天然气产量的 63%,
而产量的持续增长预计将大幅提高该地区在 2030 年液化天然气出口的市场占比。
近年来,美国的页岩气革命成为能源行业的最热门话题,也成为此次 FT 全球能源领袖
峰会最常被提起的一个话题。甚至有专家担忧,北美地区天然气的蓬勃发展,是否会挤占可
再生能源的发展空间,因前者有着低碳排放、高效且有规模效应。
担忧虽不无道理,但不变的事实是能源结构多样化,而非某种能源对某种能源的替代,
是目前人口见长、资源局限性更趋严重的解决途径。再者,可再生能源作为人类技术开发和
商业化运营的处女地,其发展之迅猛,既有对低碳的环保追求,也有各国占据技术高地的现
实需要,因此其增长势头与发展潜力都像极了上个世纪 70 和 80 年代的核能崛起。
也正因在这一方兴未艾的新能源项目上,发达国家和发展中国家几乎处在同一起跑线
上,不少分析机构认为,欧盟国家目前的领先地位或难长久。2020 年后,美国和中国将成
为这个行业的最大发展动力。BP 预计,在 2030 年前,非经合组织国家的可再生能源发电
占比将从当前的 22%增加至 43%。预计到 2030 年,巴西生物燃料普及率将从目前的 25%
- 21. 增加至 39%。另一方面,由於得益於国内页岩油气和乙醇汽油对原油进口的替代生产,美
国石油需求中的进口比重及石油进口量将下降至 20 世纪 90 年代的水平以下。
值得一提的是,中国和巴西可再生能源市场的前景明显具有可持续性预期,如从经济
增长和消费结构升级的角度来看,随着发展中国家居民收入水平的上升,该地区将承担大部
分汽车增量。而伴随着汽车效率的提高,燃油需求下降,混合动力车将成为市场需求主导,
纯电动汽车的市场比重也会逐步上升。[4]
能源是现代社会赖以生存和发展的基础,清洁燃料的供给能力密切关系着国民经济的
可持续性发展,是国家战略安全保障的基础之一。我国是能源消耗大国,2000 年一次能源
消费量为 7.5 亿吨油当量,仅次于美国成为世界第二人能源消费国,到本世纪中叶我国全
面达到小康水平时,一次能源的消费量将达到 30 多亿吨油当量。然而目前我国人均一次能
源的消费量不到美国的 1/18,仅为世界平均水平的 1/3。与世界一次能源构成不同的是我国
以煤为主,煤占一次能源的比例为 63.6%,由于煤的高效、洁净利用难度大,使用过程中
已对人类的生存环境带来严重的污染。另一方面我国人均能源资源严重不足,人均石油储量
不到世界平均水平的 1/10,人均煤炭储量仅为世界平均值的 1/2。预计到 2010 年,我国石
油供需缺口 1 亿吨,天然气缺口 400 亿立方米。因此,开发洁净可再生能源已成为紧迫的
课题。
和清洁能源之间的区别和联系
新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正
在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
水能是一种可再生能源,是清洁能源,是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的
水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源;狭义的水能资源指河流的
水能资源。是常规能源,一次能源。水不仅可以直接被人类利用,它还是能量的载体。太阳
- 23. 原因,可再生能源发展仍面临着诸多发展瓶颈。以风电为例,这也是目前我国技术最为成熟、
开发规模最大的可再生能源。我国用 5 年半时间走过了美国、欧洲 15 年的风电发展历程,
风电装机从 200 万千瓦发展到 5000 万千瓦以上,规模成为世界第一,但风电发展过程中的
问题也逐步凸显,风电并网消纳难的矛盾愈加突出。对此,要抓住“十二五”这个发展契机,
围绕国家关于发展战略性新兴产业的工作部署,高度重视可再生能源发展。
同时,《规划》的发布对推动可再生能源产业健康发展发挥了巨大作用,也给相关能
源企业带来了新的发展机遇。比如,此次《规划》将破解可再生能源产业刚刚起步就面临的
“产能过剩”问题。近年来在我国可再生能源高速发展下,出现了企业“同质化、低水平”盲目
扩张的一窝蜂式发展局面,太阳能、风能产业在短时间内就成了“产能过剩”产业。
值得关注的是,此次《规划》明确提出,“十二五”时期,可再生能源新增发电装机 1.6
亿千瓦,其中常规水电 6100 万千瓦,风电 7000 万千瓦,太阳能发电 2000 万千瓦,生物
质能发电 750 万千瓦,到 2015 年可再生能源发电量争取达到总发电量的 20%以上。这无
疑是对可再生能源产业的产能进行了总量目标控制,促使其依法有节制的健康发展,从而避
免盲目扩张,防止产能过剩等问题。
此外,“十二五”时期,还要建立和完善支持可再生能源发展的政策体系,全面提升可再
生能源企业的技术创新能力,企业要形成自己的核心竞争力,从而提高可再生能源在能源结
构中的比重,推动我国可再生能源可持续健康发展。[5]
世界首部可再生能源资源分布图册问世
国际可再生能源机构(IRENA)第三次全体会议 2013 年 1 月 13 日在阿联酋首都阿布
扎比举行。会议推出世界第一部全球可再生能源资源的分布图册,这也是一部在互联网上向
公众开放的地图册。[6]