電力能源可持續(xù)發(fā)展的研究

1、電力和能源可持續(xù)發(fā)展的研究作者姓名郭巍作者單位:白銀供電公司會寧分公司地址:甘肅省白銀市會寧縣郵編:730726ABSTRACT: THROUGH THE ANALYSIS OF THE CONSUMPTION OF ENERGY AND STORAGE STATUS,ESPECIALLY FROM THE IMPACT BECAUSE OF THE RESOURCECONSTRAINTS,CONCLUDE THAT WE MUST INSIST ON THE PATH OFSUSTAINABLE USE OF RENEWABLE ENERGY DEVELOPMENT PATH.KEY WOR

2、D:POWER ENERGY;SUSTAINABILITY摘要通過對能源的儲存現(xiàn)狀和消耗危機的分析,特別是電力資源緊張對我國影響的研究,指出人類對能源的消耗必須走可持續(xù)再生能源利用的發(fā)展道路。關(guān)鍵詞電力能源;可持續(xù)發(fā)展引言隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類社會生存的需要,人們更加注重環(huán)境和能源的可持續(xù)發(fā)展。電力電子促進了人類文明的發(fā)展,電能為技術(shù)進步和多種類多學(xué)科的新型工業(yè)的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件,同時為保護環(huán)境和人類生存的空間提供了可能。由煤、石油和天然氣等作為燃料提供能源而產(chǎn)生的二氧化碳和空氣污染的狀態(tài),已被把它們轉(zhuǎn)化為電能而由其引發(fā)的一次能源革命所代替。電力電子技術(shù)將與環(huán)境保護,能源效率,經(jīng)濟效益緊密相聯(lián)

3、,成為與國家發(fā)展密切相關(guān)的關(guān)鍵要素,能源的可持續(xù)發(fā)展還將依靠電力電子技術(shù)發(fā)展的支撐。一、人類常規(guī)能源生產(chǎn)、消費和儲存現(xiàn)狀人類社會的生存、發(fā)展和活動都需生產(chǎn)和消費能源,在不同的時期,人類發(fā)展與能源制約的矛盾不盡相同。當(dāng)我們回顧2004年的人類能源問題時,“電荒、煤荒、油荒”等詞語幾乎出現(xiàn)在我們?nèi)魏我环菽茉磮蟾嬷小Ｄ茉炊倘钡拿芙o人類提出了一個殘酷的警示,專家們指出:現(xiàn)行的能源消費現(xiàn)狀將成為制約社會經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。全球常規(guī)能源的天然貯藏量、可采儲存量和消費量是有限的,據(jù)2002年資料統(tǒng)計:石油的資源量為3000億t,可采儲量為1400多億t,平均年消費量為35億t,按目前的年開采量計算僅能開采40

4、年;天然氣資源量為400萬億立方米,可開采儲量為150萬億立方米,按年消費量2.4萬億立方米計算,僅能開采40年.以上數(shù)字僅以2000年的經(jīng)濟社會發(fā)展的速度預(yù)計,但隨著全球人口不斷增長和經(jīng)濟速度的加快以及其他因素的影響,常規(guī)能源的開采量還可能增加,能源危機還將加快。而我國的能源現(xiàn)狀,比全球狀態(tài)還要差,2000年的數(shù)據(jù)顯示,石油資源量僅為188億t,使用年限約20年;天然氣資源量為12萬億立方米,僅能使用約45年.由此看來,我國這2個常規(guī)能源的實際使用年限都比全球的能源使用年限要短得多。我國的能源形勢比全球的能源形勢嚴(yán)峻多。二、電力資源可持續(xù)發(fā)展的對策從某種意義上說,電力能源的利用,凈化美化了人

5、口密集的城市環(huán)境,如果能解決好其他能源轉(zhuǎn)化為電力資源前期的污染源頭,也就基本解決了環(huán)境污染的問題。近半個世紀(jì)內(nèi),我們需積極發(fā)展核能源和再生能源發(fā)電,解決好常規(guī)能源和再生能源消耗比例和成本核算問題,形成合理布局,達到能源可持續(xù)發(fā)展的目的。2.1 核能將是我國電力能源可持續(xù)發(fā)展的重要途徑核能是由重原子核發(fā)生“裂變反應(yīng)”,釋放能量產(chǎn)生的,核能又分為“核裂變能”和“核聚變能”兩種。核”裂變反應(yīng)”產(chǎn)生的核能是巨大的, 1kg鈾核裂變能釋放出來的熱量相當(dāng)于2500t標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒產(chǎn)生的能量,它的成本是煤電成本的四十分之一。當(dāng)然核廢料的處理是一個很重要的問題,但現(xiàn)行技術(shù)已經(jīng)能很好地解決它了.另外,裂變堆采用鈾钚

6、循環(huán)的技術(shù)路線發(fā)展快中子增殖堆,由于快堆能把U235 轉(zhuǎn)化為可裂變材料從而把天然鈾的利用率從熱中子堆的1%左右提高到60%,那么,全世界的鈾資源將可供人類若干年之用.從這個意義上來看,核能是資源無限的能源。我國的核能從20世紀(jì)80年代開始建設(shè),90年代投入使用,已建成泰山和大亞灣核電站,核電在我國正在快速發(fā)展。目前,中國正在制定的國家中長期科技規(guī)劃已經(jīng)適度調(diào)整了能源發(fā)展戰(zhàn)備,對未來核能發(fā)展的表述由原來的“適度發(fā)展核電”改為“積極發(fā)展核電”,除了正在江蘇連云港興建的田灣核電站外,湖南、山東、遼寧、福建、海南、江西等省也在積極籌建核電站。2.2 電力能源的發(fā)展必須重視可持續(xù)再生能源的利用目前,人類

7、對常規(guī)資源的消耗量已超出了預(yù)測量的50%,如果隨著經(jīng)濟的不斷增長,能源消耗量也以2%的比例增長的話,到本世紀(jì)的中后期,人類將面臨常規(guī)能源枯竭的狀況。因此需要調(diào)整能源結(jié)構(gòu),重視可持續(xù)再生能源的開發(fā)和利用,中國是發(fā)展中國家應(yīng)更加注意再生能源的開發(fā)、研究和運用。再生能源主要指的是太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽堋Ｔ谖磥韼资甑陌l(fā)展過程中需建立更多的可再生能源發(fā)電站,利用可再生能源代替現(xiàn)行的煤、油、礦等能源發(fā)電!從而實現(xiàn)整體能源結(jié)構(gòu)可持續(xù)再生,人類可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。太陽能是可再生能源中最具有發(fā)展?jié)撃艿哪茉?幾乎可稱之為取之不盡用之不絕的能源,太陽輻射到地球40min所產(chǎn)生的能量足以供給全球

8、人類一年所消耗的能量,太陽能發(fā)電主要方式是晶體硅光電轉(zhuǎn)換器(即光電池,這種通過太陽電池將太陽能轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電方式稱為光伏發(fā)電,1MW的光伏發(fā)電比用煤發(fā)電年減少二氧化碳氣體2萬噸。利用太陽能發(fā)電有利于改善環(huán)境。世界太陽能光伏發(fā)電正以31%的平均年增長率高速發(fā)展,預(yù)計光伏發(fā)電將從現(xiàn)在的3000MW增加到2020年的70GW,太陽能光伏發(fā)電將占全球電力需求的26%,發(fā)達國家都利用太陽能發(fā)電,20世紀(jì)后期,美國、德國、荷蘭、印度等國家光伏電容量超過21萬kw,占全球光伏電容量的40%以上.日本是缺乏能源的島國,非常積極開發(fā)光伏能源的利用,近幾年光伏并網(wǎng)發(fā)電增長速度都在40%以上。我國在光伏發(fā)電方面,

9、光照資源豐富,光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊,光電累計已達到12100KW,但僅占世界光電產(chǎn)業(yè)的1%,與發(fā)達國家相比相對比較落后,預(yù)計到2040,年我國太陽能發(fā)電將達到100萬KW。風(fēng)能產(chǎn)業(yè)在過去20年中發(fā)生了巨大的變化,并在電力行業(yè)發(fā)揮了巨大的作用,且風(fēng)能資源是一種環(huán)保的無需消耗的產(chǎn)量豐富的綠色能源,到2002年為止全球累計風(fēng)電裝機量為31萬MW,其中93%集中在歐洲和美國2002年歐洲新增裝機總量為5871MW,相當(dāng)于年燃2000萬t 煤電廠發(fā)出的電量,其中,西班牙、德國和丹麥2002年新增裝機容量占89%.全球風(fēng)能裝機總量自1997年的7600MW增到2002年的31125MW,年均增幅達32%。

10、以2002年風(fēng)電裝機總量來看,排在前5名的有,德國,西班牙,美國,丹麥,印度.據(jù)預(yù)測,到2020年全世界風(fēng)電裝機總量將達到12.6億KW。水電資源是世界能源的重要組成部分,目前它所產(chǎn)生的電能占全世界電力能源的五分之一,具有蘊藏量大,無溫室氣體排放,資源可再生的特點.其中可開采的水能資源大部分在發(fā)展中國家。發(fā)達國家的水電資源已基本開發(fā)完畢。海洋能主要指的是海洋的化學(xué)能和運動能。海水中的化學(xué)能主要是指含有鈾、氘、鋰、氯等能用于核聚變的化學(xué)核能,從理論上來講它是人類取之不盡,用之不絕的能源,由于技術(shù)等因素的原因,它的利用還需有一個漫長的過程,海洋中的運動能主要是指潮汐能和波浪能。據(jù)計算,世界海洋潮汐

11、能蘊涵量約為27億KW;波浪能技術(shù)是利用各種機械運動傳導(dǎo)方法來采集海洋表層水波振蕩能量的技術(shù),其應(yīng)用技術(shù)尚未形成規(guī)模.海洋電力技術(shù)在目前并不是很成熟,相比之下,潮汐能電力技術(shù)是海洋電力技術(shù)中最先進的應(yīng)用技術(shù),穩(wěn)定性也較好.海洋電力技術(shù)應(yīng)用,發(fā)展和利用得比較好的只有為數(shù)不多的幾個國家,如法國,英國,印度,美國,加拿大,日本等國家。我國在能源利用方面,普遍存在能源利用率低,浪費嚴(yán)重和污染環(huán)境的現(xiàn)象,我國能源利用率僅為30%,發(fā)達國家則為40%以上.1980年我國開始編制節(jié)能計劃,20年來,由于技術(shù)的進步,國民對節(jié)能認識的進一步加深,節(jié)能工作取得了較好的效果,單位國民生產(chǎn)總值能耗逐年下降.可以說,國民經(jīng)濟發(fā)展所需要的能源一半是依靠開發(fā),另一半依靠節(jié)約。節(jié)源為促進我國經(jīng)濟建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展作出了重大的貢獻。三、結(jié)語(1人類對資源掠奪性的開采,使得常規(guī)能源到了“無源可采”的地步,電力資源同樣面臨危機,電力工業(yè)應(yīng)以可持續(xù)的速度支撐國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活的提高對電力能源的需求。(2人類的生產(chǎn)生活活動已經(jīng)嚴(yán)重污染環(huán)境,大氣環(huán)境和區(qū)域性環(huán)境容量是制約電力和能源的條件,開發(fā)環(huán)保綠色能源和可再生能源生產(chǎn)電力是大勢所趨。(3核能發(fā)電在相當(dāng)長的一段時期內(nèi)是不可替代的能源