后续能源

更新时间:2024-05-27 16:24

后续能源是一个广泛的概念,主要包括核能、可再生能源和氢能源等。从2010年开始,这些能源可能逐步地部分替代石油、煤炭、天然气等化石能源,具有巨大的发展潜力和广阔的市场前景。后续能源是指:技术上可行,经济上合理,环境和社会可以接受,能确保供应和替代常规化石能源的可持续发展能源体系。它们主要包括可再生能源(风能、太阳能、生物质能、水能、海洋能等)、地热能、核能、氢能。

简介

所谓后续能源一般是指:技术上可行,经济上合理,环境和社会可以接受,能确保供应和替代常规化石能源的可持续发展能源体系。它们主要包括可再生能源(风能、太阳能、生物质能、水能、海洋能等)、地热能、核能、氢能等。这些能源已经逐步开始部分地替代石油、煤炭、天然气等化石能源,并且具有巨大的发展潜力。在这里给大家介绍一种在本世纪具有良好前景的新型后续能源----“可燃冰”。

新型后续能源

介绍一种在本世纪具有良好前景的新型后续能源----“可燃冰”。

谈到能源,人们往往想到的是能燃烧的煤、石油或天然气,而很少想到晶莹剔透的“冰”。然而,自上世纪 60 年代以来,人们陆续在冻土带和海洋深处发现了一种看上去像冰一样的东西,外观呈白色,形似冰雪,可以像固体酒精一样直接点燃,因此,人们通俗而形象地称其为“可燃冰”。据研究测试,这些像干冰一样的灰白色物质,是由天然气与水在高压低温条件下结晶形成的固态混合物。在地质上称之为天然气水合物(Natural Gas Hydrate),分子结构式为:CH4·nH2O。 其成分与人们平时所使用的天然气成分相近,只需将固体的可燃冰升温减压就可释放出大量的甲烷气体(1立方米的可燃冰可在常温常压下释放164立方米的天然气及0.8立方米的淡水)。可燃冰使用方便,燃烧值高,清洁无污染,燃烧后不产生残渣和废气(燃烧方程式为:2CH4·8H2O+2O2==CO2+10H2O),避免了让人们头疼的污染问题。科学家们如获至宝,把可燃冰称作“属于未来的能源”。

那么,可燃冰是如何形成的呢,那是因为地球有机物沉淀中丰富的碳经过生物转化而产生的天然气分子(烷类),在温度、压力、都具备的条件下,被包进水分子中结晶形成的。世界上绝大部分的天然气水合物分布在海洋里,迄今为止,在世界各地的海洋及大陆地层中,已探明的“可燃冰”储量已相当于全球传统化石能源(煤、石油、天然气、油页岩等)储量的两倍以上。如此数量巨大的能源是人类未来动力的希望,是 21 世纪具有良好前景的后续能源。

世界各国竞相开发可燃冰,美国于1969年开始实施可燃冰调查,1998年把可燃冰作为国家发展的战略能源列入国家级长远计划;日本开始关注可燃冰是在1992年,已基本完成周边海域的可燃冰调查与评价。2000年开始,可燃冰的研究与勘探进入高峰期,世界上至少有30多个国家和地区参与其中。为开发这种新能源,国际上成立了由19个国家参与的地层深处海洋地质取样研究联合机构。

中国作为世界上最大的发展中的海洋大国,能源短缺问题十分突出。因此,加强天然气水合物调查评价是贯彻实施党中央、国务院确定的可持续发展战略的重要措施。在科技部的支持下,有关陆域天然气水合物的863项目、973项目已经启动。相关调查及开发技术研究也已纳入国土资源部“十二五”规划,若干国际合作正在推进。 目我国对天然气水合物的研究与勘查已取得一定进展,2002年,中国同时启动海域和陆域可燃冰的研究和勘探。2007年,在南海发现了可燃冰,储量约为185亿吨油当量。2009年9月中国国土资源部总工程师张洪涛先生在北京新闻发布会上介绍,中国地质部门在青藏高原发现了一种名为可燃冰的环保新能源,预计十年左右能投入使用。张洪涛说,这是中国首次在陆域上发现可燃冰,使中国成为加拿大、美国之后,在陆域上通过国家计划钻探发现可燃冰的第三个国家。 初略的估算,远景资源量至少有350亿吨油当量。

据介绍:按照我国对可燃冰开发战略规划的安排,2006年—2020年是调查阶段,2020年—2030年是开发试生产阶段,2030年—2050年,中国可燃冰将进入商业生产阶段。

科学家认为:要做到大规模利用可燃冰作为能源,还需要进行大量的研究探索。由于海域可燃冰在海底瞬间释放时会产生巨大压力,极易破坏海底生态环境。因此有专家认为,海域“可燃冰”开采至少要等到30年后,而陆域“可燃冰”开采也需要等到10至15年以后。另有专家认为,可燃冰的实际开采还比较遥远,必须进一步认识可燃冰对自然的作用,包括全球气候变暖和碳循环等,稍有不慎就可能酿成环境灾难,需要以最安全最有效的手段开采和储存。

发展突破

2006年12月23日,全区首座抽水蓄能电站——呼和浩特抽水蓄能电站开动了向主厂房掘进的第一钻。至此,自治区结束了没有抽水蓄能电站的历史空白,内蒙古后续能源基地建设实现了全新的突破。如今,8个月的时间过去了,全市乃至全区人民关注的蓄能电站的工程进展情况如何呢?带着这个问题,昨日,记者专程来到了位于哈拉沁沟的呼和浩特抽水蓄能电站施工现场。

呼和浩特抽水蓄能电站位于大青山内的哈拉沁沟,这里山高沟深,植被茂盛,景色十分优美。记者进入哈拉沁沟内后,只见彩旗飘飘,各种车辆川流不息,工人们正在紧张地施工。呼和浩特抽水蓄能电站的副总经理林立敖介绍说,呼和浩特抽水蓄能电站从2004年开始启动前期工作。2006年8月28日,国家发改委正式以发改能源[2006]1744号文件就核准内蒙古呼和浩特抽水蓄能电站项目作出批复。批复指出,为了增强内蒙古西部电网的调峰能力,优化电网电源结构,改善电网的运行条件,提高系统运行的经济性,确保电网的安全运行,促进当地经济和社会的发展,同意建设内蒙古呼和浩特抽水蓄能电站工程。电站安装4台30万千瓦的立轴单级可逆混流式机组,总装机容量120万千瓦,设计年抽水用电量26.77亿千瓦时,年发电量20.07亿千瓦时。电站枢纽由上水库、下水库和引水发电系统等建筑物组成。上水库大坝为混凝土面板堆石坝,最大坝高62.5米,正常蓄水位1940米,死水位1903米,水库总库容666万立方米,调节库容629万立方米;下水库利用哈拉沁沟的一个弯曲河道,在上下游筑坝围建而成,上下游大坝均为碾压混凝土重力坝,上游大坝最大坝高57米,下游大坝最大坝高69米,水库正常蓄水位1400米,死水位1355米,总库容717万立方米,调节库容636万立方米。按2005年底价格水平测算,电站工程静态总投资49.34亿元,动态总投资56.43亿元。该电站工程由内蒙古电力(集团)有限责任公司负责建设和管理。目前,工程进展顺利,计划整个工程将于2012年全部完工。

抽水蓄能电站对于好多人来说还有些陌生,那么,投资巨大的电站建成后会起到什么作用呢?林立敖告诉记者,呼和浩特抽水蓄能电站建成后的作用相当大。

首先,可以起到为蒙西电网调峰的作用。蒙西电网现有电源主要以火电为主,所以调峰也只能靠火电机组实现。根据运行资料,200MW以上火电机组调峰幅度在30%-50%之间,可是有关资料表明,火电机组经济调峰幅度一般在30%以下,超过该调峰幅度,则火电机组的煤耗增加幅度较大,同时对系统稳定运行也极为不利。如建成后的呼和浩特抽水蓄能电站参与系统调峰,可增加调峰容量2400MW,可使火电的调峰幅度维持在30%-35%,有利于系统的安全、稳定、经济运行。而蒙西电网担负着向京津唐地区送电的任务,由于京津唐电网特殊的地域位置和供电对象,对送电的质量要求非常高,必须满足合同规定的要求。随着外送负荷的逐年增加和峰谷差的加大,对蒙西电网的调度运行提出更高要求。在外送负荷高峰时,必须优先满足外送电量,在外送负荷低谷时减少的送电量,必须在蒙西电网内部消化,因此要求电网能够及时调峰、填谷,具有较强的适应负荷变化能力。呼和浩特抽水蓄能电站具备在发电工况和抽水工况之间快速转换的功能,有利于保证向京津唐地区高质量送电。

其次,抽水蓄能机组有发电、抽水、调频、调相、静止等多种工况,各工况转换时间快者小于120秒,慢者也不超过360秒,并且能快速黑启动。电站投运后,可充分利用机组启停迅速、运行灵活的特点,为电网提供调频、调相及紧急事故备用作用,可提高电力系统安全运行水平,改善电网运行条件,使电网事故的波动和损失降至最低,大大提高电网的供电质量和供电可靠性。举例来说,如果呼和浩特抽水蓄能电站建成后,普通市民家中的用电质量和安全性能就会大大提高。还有一点就是抽水蓄能电站是清洁能源,它的建设不仅可减少一座相同规模的大型火电站的建设,而且还有节煤效益,减少燃料消耗,既节约了资源,也减轻了大气污染,具有显著的环境效益。建设抽水蓄能电站增加了大青山地表水域,可以改善局部生态环境,使大青山更加山清水秀,成为呼市地区一个新的旅游景区。

采访结束时,林立敖信心百倍地对记者说,建成后的呼和浩特抽水蓄能电站由于具有既可调峰又可填谷、快速跟踪负荷变化、建设及运行成本低等优点,可承担电网的调峰、填谷任务,还可承担电网的紧急事故备用、调频及调相等任务,增加系统的动态效益,是电网最佳的调峰电源。同时,呼和浩特抽水蓄能电站建设条件好,经济指标优越,有重大的系统效益和经济效益。建成后,它也将成为呼市地区一处难得的旅游、休闲之地,成为广大青城市民节假日最理想的出行之处。

战略意义

新世纪能源挑战

21世纪我国将加入到全球化经济的激烈竞争中去,竞争的核心战场将在高科技领域。新世纪经济增长点,将不再是过去的能源、原材料、劳动力密集的行业,而是知识和技术高度密集的高新技术领域。一些技术发达国家将利用高技术的优势,利用计算机、新材料、先进管理技术,达到减员增效,以最少的能源、原材料和人力的投入,取得最廉价、最优质的产品,从而夺得在全球化经济竞争中的霸主地位。在新世纪中,传统能源将以新的姿态出能源市场上,新能源将层出不穷,能源的利用将更高效,整个社会将在强大能源的支撑下高效地运行,生态环境将比20世纪更优美,人类将全力以赴保卫仅有的家园——地球。

我国也将不例外地走能源结构多样化、能源优质化的道路。21世纪上半叶我国经济发展要达到中等发达国家水平的目标,则正处在工业化初期阶段,欲保持经济高速增长,必须有足够的能源投入。到2020年,我国人口按14—15亿计算,则需要26—28亿吨标准煤;到2050年,人口按15—16亿计算,则需要35—40亿吨标准煤。

我国能源又面临着三大突出问题。

第一是能源资源储量中煤炭占92%、石油占2.9%、天然气占0.2%、水电占4.7%,这就注定了我国的能源生产和消费结构在相当长的时期内仍以煤炭为主。煤炭占70%左右,即使采取各种措施,大力发展油、气及可再生能源,可相对减少煤炭所占的比重,但随着能源消费总量的增加,煤炭总量也将增加,大幅度减少煤炭的消费是较难办到的。我国的优化和调整能源结构的思路应从我国资源储量实际出发,在大力开发煤炭替代能源的同时,应在洁净煤技术推广应用上下功夫。

二是我国因能源资源分布不均,能源资源重心偏西偏北,而经济发达区域偏南偏东,常规能源需经长途运输才能满足需求,这给社会和经济带来许多问题。只有因地制宜地注意区域性能源结构调整和优化,在远离能源产地的东南沿海地区发展本地能源和能量密度大的能源(如核能)方可缓解矛盾。

三是我国煤烟型污染已经给生态环境带来严重的问题;而电力、建材、冶金、化工等能源消费密集的行业又是我国支柱产业,它们占大气污染的70%以上。如我国产业结构不发生根本性的改变,仍是冶金、建材、化工大国,则煤烟型污染难以根本解决。

根据上述存在的三大问题,以及新世纪上半叶所肩负的发展使命,我国在拟定新世纪能源发展战略时,应重视常规能源的接替问题,其希望就在于发展后续能源。

后石油时代热门

,应早作战略部署

国际权威预测机构指出,到2010年世界常规石油产量将到顶峰,此后世界石油产量将下降,世界将更依赖中东地区的石油,油价将会大幅度上升,第三次世界石油危机将在2015年前后来临。届时,作为我国,这样优质能源(石油和天然气)需求高速增长的国家将需付出高昂的代价。

后石油时代到来时,世界上(包括我国)由于交通运输业的发达,液体燃料的需求量将大幅度增长,常规石油供不应求,势必刺激各国走寻求石油替代品的道路。我国作为一个油气供应不足的国家,更应重视石油替代品的开发。

我国是煤炭大国,研制开发煤的液化技术,以煤制甲醇代替短缺的石油应是现实可行的途径。煤的液化在我国已经起步研究,但鉴于油价便宜,人造油因在经济上没有吸引力而未能得到应有的重视。我国在确定能源技术发展重点时,应将煤液化技术列为攻关的重点,投入一定科研力量,开展煤液化技术的研究开发,以及其它非常规石油技术的开发研究。预计到2010年以后,煤的液化技术将会得到快速的发展。同时在新世纪的安排中,我国还应积极开展油、气资源的勘探,增加国内油气资源储量和产量;积极参与国外油、气田的勘探和开发,增加准国有油、气资源份额。

能源科技的创新

为后续能源的发展提供良好条件

突飞猛进的能源科技创新赋予世界能源以新的生命,21世纪人类在能源的开发利用领域将会有一次新飞跃。20世纪90年代,世界能源市场上发展最为迅速的已不再是石油、煤炭等传统能源,如风力发电异军突起,其年均增长速度超过20%以上。今后,各种新型、高效的能源系统将不断涌现,比传统能源更经济、更灵活,加上电脑武装,将使能源创新技术如虎添翼。未来新型能源经济模式将由集中转为分散,自然界取之不尽的太阳能和风能将得到充分的利用。

先进的电子技术、新材料和生化技术都被运用到能源系统中来了。例如:汽车将成为带轮子的电脑,电脑不仅控制方向和刹车,还会改善燃料使用率和降低废气排放;伴随着产业运营机制的改革,新建的发电厂都是效率高、成本低的,火电厂环境保护的成本提高,将促使可再生能源发电市场加快发展。总之,21世纪将要发生的能源革命,是以科技创新为动力,从而降低长期处于主导地位的传统能源的竞争力,而使核能、太阳能、风能、生物质能等可再生能源逐渐居于主导。

能源发展战略

太阳能康庄大道

严格地说,化石燃料利用是得益于太阳能,但仅是太阳赋予地球能量的“九牛一毛”,真正取之不尽的是太阳的热和光。从20世纪70年代开始,人类就期待着太阳能发电技术能带来一场革命,但这场革命仍迟迟没有到来,因光电池成本仍比传统能源发电高10倍以上。科技创新正给太阳光发电带来福音,光电池效率随着新型硅材料的诞生而得到提高,光电转换效率已由原来的2%提高到20%,有的甚至达到30%左右,接近常规能源发电效率,这无疑是太阳能发电走上产业化之路迈出的第一步。太阳能发电已经受到世界的普遍重视,美国已经开始建造10万千瓦太阳能发电厂

更为新鲜的是,太阳能与建筑一体化技术正成为世界太阳能利用的新潮流,美国最先提出这种新设计。它是将能把阳光转换成电能的半导体直接嵌入在屋顶和外墙上。这种新型光电材料比高档建材便宜,只要花费不到1辆汽车的钱就能买到1套有太阳能发电装置的屋顶,可在25—30年内满足自家的电能需求。对公共建筑,可以像覆盖外墙面一样安装太阳能发电装置。美国预计,到2005年这种太阳能建筑一体化发电系统的市场可达26亿美元。

随着人类将科学的臂膀伸向太空,太阳能太空发电技术也紧锣密鼓地发展着。所谓太阳能发电就是利用卫星或在月球上建造太阳能电站,将得到的电能用微波传送到地球上来。卫星太阳能发电是把卫星发射到地球3.6万公里的地球同步轨道上或发射到距地球500—800公里的近地轨道上。因为太空无云雾遮挡、太阳光强烈,发电效率高且经济,因此很有吸引力。实现太空太阳能发电首先要在太空设置面积达50平方公里的巨型太阳能板,将太阳光能转变为电能,再将电能转变为微波能,并发射到地面。在地面设有70平方公里的微波接受器,最后将微波能转变为电能。美国、日本等国都在进行太空太阳能发电关键技术的研究,并取得了进展。它们都制订了新世纪太空太阳能发电计划,预计在21世纪上半叶可以产业化生产。

此外,五花八门的太阳能新产品也层出不穷,太阳能汽车在赛场上大显身手,永不降落的太阳能飞机执行着各种特殊任务,太阳能为火箭助一臂之力,太阳能游船、太阳能自行车、太阳能空调机、太阳能冰箱等形形色色太阳产品在世界各地出现,太阳能供热更为普及,太阳能热水器已走进千家万户,太阳能住宅已成为世界投资新热点。新世纪应是太阳能应用技术大发展的时代,太阳能应用产业是有极强生命力的新兴产业。

风能利用风靡全球,

风力发电

风车是古老的动力机械,而风力发电在1980年才供公用事业之用。但20年来,风力发电的巨大发展潜力已为世界公认,正以惊人的速度发展。全球风电装机容量从1980年的1万千瓦猛增到1999年的124。4万千瓦。1999年全世界风电投资达20亿美元。大型风轮机、新型叶片设计、高级材料应用、智能更高的电子技术、灵活的轮轱结构及合乎空气动力学的控制装置都有助于风电效率的提高,使风电的产业化插上了飞翔的翅膀。现代风力发电机不但在低风速仍能高效发电,还经得起暴风的袭击,安全度大为提高。

从理论上讲,开发地球上1%的风能就能满足全世界能源需求。我国陆上风电资源就有2.5亿千瓦,近海还有7.5亿千瓦,是实现我国清洁能源可持续发展的良好基础条件。各国都采取激励风电发展的政策,其中包括减免税收的经济政策,及电网优先收购风电的政策。我国正在实施“乘风计划”,加速发展风电。截至2000年底,我国风电总装机容量达34.4万千瓦。我国的风电发展已由过去的试验阶段逐步进入产业化发展阶段。

造福子孙后代

生物质能又能称为“绿色能源”,它是指通过植物(包括树木、青草、农作物、藻类及各种有机废物等)的光合作用而将太阳能以生物质形式固定下来的能源。开发利用“绿色能源”,已成为许多国家开源节流、化害为利和保护环境的重要措施。其有两层含义:一是利用现代科学和技术,开发干净无污染的绿色植物能源;二是化害为利与改善环境相结合,充分利用垃圾和污泥等作能源。

垃圾发电已在世界许多国家推广,技术创新提高了其发电效率并解决了二次污染问题。城市下水道的污泥也被制成燃料,沼气亦越来越受世界各国重视。随着生物工程技术的发展,开始大批种植植物能源,而且产量很高。美国开发的作为发电燃料的芒属能源植物能很快长到3米高,每公顷可收获30多吨。

有众多植物会分泌出类似石油的乳汁,有的果实或枝叶含有很高的油份,只要通过简单加工,便可提取各种植物油;有的还可代替柴油作燃料。美国有一种香槐树,在它长成时,可像割橡胶一样从树的表皮取出一种白色乳汁。这种乳汁只需稍加提炼,便可获得类似石油的液体,可代替石油燃料。还有一种能适应沙漠恶劣环境的名叫霍霍巴的灌木植物,它的果实中含有50%—60%的油性的乳汁,经过提炼可做润滑油。一种“黄鼠草”每公顷可提炼100升石油。我国海南的油楠树,砍掉枝干后油即会源源而出,日产“原油”10—15公斤。

世界上森林面积达3彳.42亿公顷,地面上木质生物量达440.5亿吨,是重要的薪柴和林产品的来源。将木质植物加工成液体燃料的技术正在悄然兴起,这种技术在美英等国已达到实用阶段。另外,人类正向海洋索取“绿色能源”,日本正在进行从浮游生物中提取乙醇的研究。一些国家还在海洋里种植巨型藻,试图从粒藻中提炼石油。

核能应用研究

正在积极开展的核能应用新技术研究,是21世纪能源持续稳定供应的必要条件

在后续能源技术中,最具工业应用和规模发展潜力的是核能新技术。它们包括:先进核反应堆(包括先进压水堆、先进沸水堆和高温气冷堆等)、快中子增殖堆、加速器驱动亚临界系统、受控核聚变等。

先进堆是在现有核电堆基础上研究开发出来的新一代反应堆,它具有效率高、安全性好、经济实惠的特点,符合当代环保要求。特别是当后石油时代到来时,将具有上佳的经济竞争性。

快中子增殖堆可以使铀资源的利用率提高50—60倍,可解决核裂变的高效、长期应用,接替性能良好。快中子增殖堆已接近工业推广应用,法国已建成电功率120万千瓦的大型快中子堆电站,并取得了工业运行经验。随着油价上涨,它将显示出非凡的竞争力。

加速器驱动亚临界系统是国际上热门话题。从科学概念考虑,这种系统建筑在加速器技术发展和核反应堆现成技术的基础上,有一定的魅力,科学界正在大力推崇。

受控核聚变是人类梦寐以求的永续能源选择,由于该技术难度大,技术发达国家在过去的半个世纪里,耗费了大量的资金和精力对其进行坚持不懈的研究。技术开发的接力棒经过艰辛的历程已逐步向成功的终点接近,但其关键技术尚未走出实验室的大门,真正要实现工业应用,还需全世界花费巨额资金,再经历半个世纪才可能达到目的。

我国的重要措施

风能推广应用

风能是世界公认的可实现工业化推广应用替代能源。中国的风能资源比较丰富,特别适合边远海岛等无电地区。只要走国产化道路,中国风能工业就会稳定持续地发展,在特殊地区发挥他特殊作用。

地热能的开发 应走因地制宜、供热和发电协调发展的道路

中国中低温地热资源分布面广、应用前景十分广阔,应在供暖方面给以重点关注。高温地热田已显示良好的发展势头,应当作为重点加以开发。

太阳能的开发利用 中,应将热能利用和发电作统筹安排

在阳光充足地区应开发先进太阳能热水器,使之在国民生活和生产里取得实效。太阳光伏电池发展方面,应当重点开发太阳能光电薄膜技术,并和建筑一体化统筹考虑,以提高太阳能利用的实用性与经济性。

太阳能光电的工业化应用有待于空间太阳能发电站的建立与实用。工业发达国家已经把空间太阳能电站列入21世纪科技发展议程,估计到2020年前,美与日等国可能发射空间太阳能电站卫星。随着中国航天事业的发展,可以预期,到2050年可以实现空间太阳能发电。为做好技术贮备,从21世纪初起,中国应着手跟踪空间太阳能电站的研究。

核能新技术

中国应从国情出发,将重点放在有现实意义的先进核反应堆的技术开发上,把其作为发展目标,在这方面有国外先进经验可借鉴。快中子堆技术开发应用,作为21世纪中期发展目标。加速器驱动亚临界系统作为中远期研究目标。受控核聚变的研究方面,中国应积极参与国际合作研究,这是投入少而可共享成果好途径。

开发时序可考虑:2000年至2020年重点开发先进核反应堆技术;2020年至2030年重点开发快中子堆技术;2030年至2040年重点开发加速器驱动亚1临界系统;2040年至2050年重点开发受控核聚变技术。按规划2005年全国核电装机容量预计870万千瓦,2020年可达4000万千瓦;2020年之后不确定因素较多,比如核燃料立足国内,则可发展快中子堆与热中子堆核电站,核电装机达1.2—2.4亿千瓦。

可燃冰的出现

据中科院院士戴金星

世界上不少发达国家都在加紧对可燃冰这种新能源形式进行开发研究,起步较早的美国与俄罗斯已经开始进入初级工业开发阶段,开发出可供人们使用的可燃冰。我国如今也已经在实验室内人工合成可燃冰,在资源勘探方面,也确定可燃冰存在的东海、南海等几个重要地域。

生物质能的利用

地球上每年植物光合作用固定的碳达2×10t,含能量达3×10J,因此每年通过光合作用贮存在植物的枝、茎、叶中的太阳能,相当于全世界每年耗能量的10倍。生物质遍布世界各地,其蕴藏量极大,仅地球上的植物,每年生产量就相当于现阶段人类消耗矿物能的20倍,或相当于世界现有人口食物能量的160倍。虽然不同国家单位面积生物质的产量差异很大,但地球上每个国家都有某种形式的生物质,生物质能是热能的来源,为人类提供了基本燃料。

中国拥有丰富的生物质能资源,中国理论生物质能资源50亿吨左右。现阶段可供利用开发的资源主要为生物质废弃物,包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、工业有机废弃物和城市固体有机垃圾等。

中国在生物质能利用领域取得了重大进展。

中国已经开发出多种固定床和流化床气化炉,以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料生产燃气。2006年用于木材和农副产品烘干的有800多台,村镇级秸秆气化集中供气系统近600处,年生产生物质燃气2,000万立方米。

中国政府及有关部门对生物质能源利用也极为重视,己连续在四个国家五年计划将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目,开展了生物质能利用技术的研究与开发,如户用沼气池、节柴炕灶、薪炭林、大中型沼气工程、生物质压块成型、气化与气化发电、生物质液体燃料等,取得了多项优秀成果。政策方面,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《可再生能源法》,2006年1月1日起已经正式实施,并于2006年陆续出台了相应的配套措施。这表明中国政府已在法律上明确了可再生能源包括生物质能在现代能源中的地位,并在政策上给予了巨大优惠支持,因此,中国生物质能发展前景和投资前景极为广阔。

采取的重要措施

后续能源

1.风能应走国产化的推广应用道路

风能是当今世界公认的可实现工业化推广应用的替代能源。我国的风能资源比较丰富,特别适合于边远的海岛等无电地区。只要走国产化道路,我国风能工业就会稳定持续地发展,在特殊地区发挥其特殊作用。

2.地热能的开发应走因地制宜、供热和发电协调发展的道路

我国中低温地热资源分布面广、应用前景广阔,应在供暖方面予以重点关注。高温地热田已显示了良好的发展势头,应作为重点加以开发。

3.太阳能的开发利用中,应将热能利用和发电作统筹安排

在阳光充足地区应开发先进的太阳能热水器,使之在国民生活和生产中取得实效。太阳光伏电池的发展方面,应重点开发太阳能光电薄膜技术,并与建筑一体化统筹考虑,以提高太阳能利用的实用性和经济性。

太阳能光电的工业化应用有待于空间太阳能发电站的建立和实用。工业发达国家已经将空间太阳能电站列入21世纪科技发展议程,估计到2020年以前,美、日等国可能发射空间太阳能电站卫星。随着我国航天事业的发展,可以预期,到2050年可能实现空间太阳能发电。为了做好技术贮备,从21世纪初起,我国应着手跟踪空间太阳能电站的研究。

4.加强核能新技术的开发研究

我国应从国情出发,把重点放在有现实意义的先进核反应堆的技术开发上,将其发展目标,因为在这方面有国外先进经验可借鉴。快中子堆技术的开发应用,可作为21世纪中期发展目标。加速器驱动亚临界系统可作为中远期研究目标。受控核聚变研究方面,我国应积极参与国际合作研究,这是投入少而可共享成果的好途径。

开发时序可考虑:2000—2020年重点开发先进核反应堆技术;2020—2030年重点开发快中子堆技术;2030—2040年重点开发加速器驱动亚1临界系统;2040—2050年重点开发受控核聚变技术。按规划,2005年全国核电装机容量预计为870万千瓦,2020年可达到4000万千瓦;2020年以后不确定因素较多,如核燃料立足国内,则可发展快中子堆和热中子堆核电站,核电装机可达1.2—2.4亿千瓦。

“可燃冰”有望成为后续能源

“可燃冰”

“可燃冰”可能成为人类新的后续能源来源,帮助人类摆脱日益临近的能源危机。这是不久前在兰州召开的一次能源地质国际研讨会上,许多中、外科学家们的一致看法。

东海、南海、黄海的海底,都有可能存在巨大体积的“可燃冰”。

世界上不少发达国家都在加紧对“可燃冰”这种新能源形式进行开发研究,起步较早的美国俄罗斯已经开始进入初级工业开发阶段,开发出可供人们使用的“可燃冰”。中国如今也已经在实验室内人工合成了“可燃冰”,在资源勘探方面,也确定了“可燃冰”存在的东海、南海等几个重要地域。

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