我国未来新能源和可再生能源发展前景

能源科学进展2006,Vo2.,No.2我国未来新能源和可再生能源发展前景陈强宋朝霞（西南石油大学化学化工学院03级本科）摘要：本文就我国当前的能源形势、开发新能源和可再生能源的必要性、新能源和可再生能源的前景及其优越性以及存在的问题等四方面做出了论述，最后提出几点看法和建议。关键词：新能源可再生能源必要性前景1我国目前的能源形势我国是世界上能源结构以煤为主的国家之一，也是世界上昀大的煤炭消费国。我国能源资源“高增长、高消耗、高污染”，使我们正面临严峻的能源形势。近10年来，我国石油消费增长率达到7%，而同期石油产量年增长速度仅为1.8%，石油供应形势十分严峻。2004年我国原油产量为1.76亿吨，原油进口量达到1.227亿吨，2005年原油产量为1.815亿吨，原油进口量突破1.27亿吨，面对接近50%的对外依存度，我国的石油安全形势令人担忧。尽管我国煤炭资源总储量位居世界第一，但形势不容乐观。一是煤炭资源勘探程度低，已查明资源中进行详查的程度低。二是经济可采储量少，人均占有量仅145t，低于世界平均水平。三是煤炭资源利用率低，资源浪费严重。全国煤炭回采率仅30%，小型煤矿回采率更低，与国外85%的先进水平相比相差甚远。四是我国煤炭超过60%的产量用于发电，即世界每使用3t煤，其中就有1t是在中国烧掉的。而燃煤造成了环境的严重污染，目前我国二氧化硫排放量位居世界第一，二氧化碳、氧化亚氮等温室气体的排放量位居世界第二。五是煤炭生产安全隐患多，事故频繁发生。由以上清楚地表明，我国能源资源形势是严峻的。石油、煤炭作为重要的化石能源，是不可再生的资源，按目前的开采速度将在未来一百年内消耗殆尽。因此，从我国目前能源生产和能源消费的实际情况出发，积极调整我国能源结构，在合理开发、综合利用和注重节约能源资源的同时，大力开发新能源和可再生能源，是保障我国经济可持续发展的必由之路，也是我国未来能源发展战略的要求。新能源和可再生能源对环境生态不产生或很少产生污染，既是近期急需的补充能源，又是未来能源结构的基础。2发展新能源和可再生能源的必要性世界各国越来越认识到，一个能够持续发展的社会，应该是既能满足社会的需要，又不危及后人前途的社会。因此，节约能源、提高能源利用效率、尽可能多地使用洁净能源替代含碳量高的矿物燃料，坚持走社会、经济、资源、环境协调发展道路，应是我国能源建设所必须遵循的原则。我国是世界上昀大的煤炭生产国和消费国，燃煤已成为我国大气污染的主要来源。大力开发新能源和可再生能源，从源头上治理污染、改善环境，应是减少环境污染的根本措施。作为发展中国家，目前我国西部一些边远地区电网难以到达，但却有着丰富的风能、太阳能、生物-4-能源科学进展2006,Vo2.,No.2质能等可再生能源。因此，开发新能源和可再生能源将成为西部大开发能源建设的重点。同时，我国有9亿多人口生活在农村。农村能源短缺，利用水平低，严重阻碍了农村经济和社会的发展。因此，因地制宜、大力开发利用太阳能、生物质能等新能源和可再生能源，有利于促进广大农村和偏远地区脱贫致富，对促进农村经济和生态环境协调发展，对全面建设小康社会和构建和谐社会具有重大意义。3新能源和可再生能源的前景及其优越性新能源和可再生能源是相对于常规能源来说的，一般是指在新技术基础上加以开发利用的能源，它不同于常规化石能源，可以持续发展，对环境无多大损害，有利于生态良性循环。作为地球能源的重要组成部分，也是未来能源的基础，它是取之不尽、用之不竭的可再生的洁净能源，有着广阔前景。专家预测，19世纪是煤炭能源时代；20世纪是煤、石油、天然气时代；进入21世纪将是煤炭、石油天然气和新能源及可再生能源三分天下的时代。现将我国几种主要新能源及其优势简述如下。太阳能：太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。太阳每秒钟辐射到地球上的能量相当于完全燃烧500万吨标准煤放出的热量，仅仅只占太阳辐射总辐射能量（约为3.75×1026W）的22亿分之一。太阳能是各种可再生能源中昀重要的基本能源，生物质能、风能、太阳能、水能、海洋能都来自于太阳能。煤、石油从根本上说也来自于太阳能。太阳能在解决能源供应和环境保护上有明显优势。目前人类利用太阳能，主要有三方面，即利用太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换，如太阳能光伏发电、太阳能单晶硅电池、太阳能供热系统等。资料表明，1999年世界太阳能光伏发电200MW，预计到2010年将累计达到14～15GW，2050年前后将可能超过核电。中国三分之二以上国土的年日照大于2200小时，年辐射总量平均大于5900MJ百万焦耳/平方米，资源量丰富，有必要大力发展。我国开发利用太阳能资源居世界第一位，到目前为止，我国太阳能装机发电总量达到100万千瓦，广东深圳昀近将建成亚洲昀大的1MW太阳光电系统，年发电量100万度，北京2008年奥运村80%的路灯，90%的洗浴热水将来自于太阳能。风能：风是地球上的一种自然现象，是由太阳辐射热引起的。风能是太阳能的一种转换形式，是一种重要的自然能源。据资料称，全球的风能资源约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。目前，风力发电不到全世界发电总量的1%，预计到2020年它将可提供世界电力需求的10%。我国风能资源丰富，风能资源总储量约为1.6×105MW，2004年我国在建风力发电装机容量约为150万千瓦，到2005年底总发电能力可达100万千瓦。风能作为一种高效清洁和可再生的新能源具有巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿、交通不便的边远山区、地广人稀的草原牧场，以及电网还达不到的农村、边疆，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，有十分重要的意义。地热能：地热是指地壳内岩石和流体（液、气相）中能被经济合理地开发出来的热能，可分为蒸气型、热水型、地压型、干热型和岩浆型五种。地热资源开发的对象是热能，其中以热水形式存在的地热是至今利用价值较高的替代绿色能源之一。它集热能、水资源为一体，可用来发电，亦可直接用于供暖、洗浴、医疗保健、休闲疗养、养殖、农业种养殖、纺织印染、食品加工等产业。-5-能源科学进展2006,Vo2.,No.2据估计，每年从地球内部传到地面的热能相当100PWh（1x1017W）。不过，地热能的分布相对来说较分散，开发难度大。地热不同于其它新能源的是，在开发前要大量投资普查、勘探，以确定资源。我国地热能资源丰富，类型齐全，分布广泛，但实际开发力度还不够，到目前为止，我国地热能发电的装机容量约32MW，居世界第12位。而非电的地热直接利用装置总量己达2300MW，居世界首位。我国每年地热的实际用量相当于100万吨标准煤，因此我国在地热能的开发利用方面仍然具有广阔的前景。小水电：水能是指人们利用河流流水下落所产生的能量。将水能转换为电能，则称为水电，它是一种可再生的清洁能源。据资料估计，世界水电可开发资源大约为22亿～24亿千瓦，其中小水电（10MW）可开发资源约为112亿～1144亿千瓦。关于小水电的定义，世界各国是不统一的，也是不断变化的。如有的以10MW为小水电，有的可25MW，我国则可达到50MW。我国地域辽阔，河流众多（5000余条），径流丰沛，落差巨大，蕴藏着非常丰富的水能资源。据统计，我国水能蕴藏量在10MW以上的河流有3019条。如以25MW为小水电计，我国可开发的小水电资源约为7万兆瓦，约占世界的一半左右，年发电量为2000亿～2500亿千瓦时。目前，我国小水电开发利用取得了世界公认的成绩，小水电站达7000余座，总装机容量达2000万千瓦左右，发电500亿千瓦时。但我国己开发的小水电资源也仅占我国可开发资源的25%，发展潜力仍然很大。特别是我国小水电资源分布广泛，并主要集中在国家大电网以外的山区和边远地区，有利于农村和边远山区经济的发展。海洋能：地球表面71%为海洋，整个海水容积多达1.37×109km。一望无际的海洋，不仅为人类提供航运、水产和丰富的矿藏，还蕴藏着巨大的能源。海洋能是指依附在海水中的可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海洋温差能、海洋盐差能和海流能等。全球海洋能的可再生量很大，理论可再生总量约为766亿千瓦，并且具有可观的能流密度。我国海洋线长，海洋能资源丰富。据估算，我国沿8海岸潮汐能资源理论蕴藏量为1.1×108千瓦；波浪能资源理论平均功率为1285.22万千瓦；海流能资源理论平均功率为13948.52万千瓦；海洋温差能理论蕴藏量为1.19～1.33×1019千焦，实际可开发利用潜力为13.21亿～14.76亿千瓦装机容量；盐差能资源蕴藏量约为3.9×1015千焦，理论功率为1.25×108千瓦。海洋能的利用，主要是利用各种海洋能发电，如建造波力电站、潮汐电站、海流电站，以及温差能和盐差能的发电装置等。据资料统计，目前全世界潮汐电站的总装机容量为265兆瓦，我国己建成潮汐能电站10多座，总装机容量为5.64兆瓦。我国海洋能的开发利用取得了可喜进展，其中技术较为成熟和规模昀大的是潮汐发电。同时，我国也是世界上波浪能的主要研究开发国家之一，目前已拥有多座100千瓦岸式振荡水柱电站、摆式波力电站和漂浮式波力电站。此外，对海洋温差能、盐差能、海流能发电，也建立了各种试验装置或试验电站。但与先进国家海洋能开发利用相比，我国海洋能资源开发利用的水平还比较低，差距比较大，还存在一些问题。面向海洋，应采取切实有力的措施，迅速把我国海洋能资源开发利用的水平和规模搞上去。生物质能：生物质是由光合作用而产生的各种有机体。生物质能是指太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，是一种以生物质为载体的能量。它贮存的太阳能，更是一种可再生的碳源，可转化为常规的固态、液态和气态燃料。生物质能遍布全球，形式繁多，数量庞大，是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能量消费总量第四位的能源生物质是由光合作用而产生的各种有机体。是不发达地区的主要能源生物质能资源主要有薪材、农作物秸杆、林作-6-能源科学进展2006,Vo2.,No.2物及农林业加工的残余物、禽畜粪便、城镇生活垃圾生活污水和水生植物等。我国生物质能资源十分丰富。初步估算，每年可利用的生物质能能源总量为5亿吨标准煤。中国是农业大国，农业废弃物资源量巨大、其中农作物秸杆产量超过6亿吨，可作为能源的有3.5亿吨、折合1.5亿吨标准煤。其中约2.862亿吨直接用作农村炊事和取暖燃料，但能量转换效率只有10～20%。1998年，我国城镇生活垃圾清运量为11350万吨，并以每年10%的速度递增，垃圾热值为4.18兆焦/kg左右。如何有效处理和利用好城镇生活垃圾也是生物质能发展的方向。我国80%的人口生活在农村，秸杆和薪材等生物质能源依然是农村的主要生活燃料，开发利用生物质能对我国广大农村具有特殊意义生物质能的利用，一是通过高温干馏、热解、生物质液化等热化学转换方法，获得木炭、焦油和可燃气体等高品位能源产品；二是通过生物化学转换法，使生物质在微生物的发酵作用下，生成沼气、酒精等能源产品；三是利用油料植物产生出生物油；四是把生物质（如农作物秸杆）压制成型状（块状、棒状）燃料，以便集中利用和提高热效率。我国生物质能的利用已取得可喜成绩尤其，是生物质能开发利用沼气和沼气发电已走在世界前面。但我国生物质能总体利用技术与国外还有差距，有待于大力研究各种生物质能转换或利用技术和高效设备，提高资源利用率。除此之外，可控热核聚变能、氢能等方面的研究也引起了许多国家的高度重视，未来的某个时期这些新能源的成功研究与大规模投入使用，将为人类提供无限的清洁能源，将彻底的解决能源问题。４新能源开发利用中存在的问题我国政府较长期以来一直关心新能源和可再生能源的开发利用，尤其是近几年来非常重视新能源和可再生能源的发展，并不断出台了一些相关的法规和政策。据资料介绍，目前我国各种新能源和可再生能源的利用总量已相当于3亿吨标准煤，约占全国一次性能源消耗总量的1/3，占农村地区能源消耗总量的47%以上。但是，对比国际新能源和可再生能源开发利用所取得的长足发展