高中物理 第6章 能源与可持续发展 6.1 可再生能源与可持续发展素材 鲁科版选修3-3（通用）

1、可再生能源与可持续发展 摘要：随着能源危机和环境污染问题的日益加剧，能源的需求量又不断上升，越来越多的国家开始加强对可再生能源的开发利用,并取得显著的社会、经济和环境效益。同时，面对我国迅速发展的经济，传统能源已出现供需矛盾。因此，大力发展可再生能源是我国未来能源可持续发展的必然选择。而我们也可以看到，最重要的是,可再生能源具有无比优越的短链条优势。我国可再生能源资源丰富,市场需求潜力巨大,随着技术条件的不断提高和“绿色成本”的计入,可再生能源与常规能源的成本差距正在逐步缩小。本文正是通过对全球能源供需情况和目前我国能源供应中存在问题的分析,指出我国加强可再生能源开发利用的迫切性，提出可再生能

2、源的开发、利用与发展的现状、问题、对策以及前景。实际上，我们都已认识到，我国以燃煤为主的能源结构面临着环境与发展的双重压力 ，必须发展适合我国国情的可持续发展的能源系统。而正在显露的新的可再生能源形式，如：太阳能、风能、生物质能、小水电、海洋能和地热能，从长远来看 ，必将代替化石燃料成为新型能源系统。在这基础之上，提出具体发展对策,政府的支持、公众意识的增强、生产技术的国产化以及制定一套切实有效的经济激励政策都是必要的。关键词：可再生能源，能源，可持续发展，挑战，对策1.开发利用新能源的必要性1.1中国的能源现状中国是一个人口众多、资源相对不足的国家，目前，中国人均资源占有量还不到世界水平的一

3、半，人均能源消费量为世界水平的55%，人均用电量只相当于发达国家的十分之一。而我国的现有的石油储量，按目前的开采速度，已不能满足实现第三步发展战略目标的需要，国内石油开发和生产不能适应经济和社会发展的需要，供需矛盾日益突出，每年花大量外汇进口石油，这是难以为继的。此时，我们应反观事物的本身，将目光放至其他的再生能源上。1.2我国丰富的可再生能源其实，中国具有丰富的可再生能源。据统计，可开发利用的风能资源为2.5亿千瓦，太阳能利用条件较好的地方约占中国国土的三分之二以上，西北和青藏高原年平均日照时间在2000小时以上;生物质能资源的可再生能量按热量折合标准煤约为2.3亿吨；中国还拥有丰富的地热资

4、源，储存条件较好，已勘探的40多个地热田的热储量相当31.6亿吨标准煤，远景储量达1354亿吨标准煤；中国大陆海岸线长达18000多公里，拥有6500多个岛屿，海洋面积470多万平方公里，海洋能资源约4.6亿千瓦，其中可开发的潮汐能为l亿千瓦，波浪及海流能约1亿千瓦。因此，可再生能源作为一种重要的替代能源，将在未来能源供应中起着显著的作用。研究可再生能源对于缓解我国能源需求压了等问题具有广泛而深远的意义。2.我国可再生能源的发展经过多年的努力，我国可再生能源产业的发展以取得很大的进展。目前，已形成了风能、生物质能、太阳能和水能等一系列技术较为成熟、可规模化开发利用的可再生能源。2020年，我国

5、的风电开始蓬勃发展，基本具备了单机容量750kW及以下风电设备的制造能力，已有几个制造企业具备了小批量生产兆瓦级风力发电设备的能力。风电水平的发展虽较其他能源发展的基础薄弱，速度较慢，但仍有很大的发展潜力。生物质能的开发与利用，是今后我国发展可再生能源的一个重要方面。从2020年到2020年，我国的生物质发电技术已趋于成熟，可装机容量8亿千瓦时，发电量240亿千瓦时，消化秸秆2400万吨。生物柴油生产技术不断完善，可年产200万吨乙醇。生产技术也趋于成熟，可实现2万吨的工业示范。到2020年,生物质能发电装机40亿千瓦时，发电1 200多亿千瓦时，消化秸秆1. 2亿吨，为我国7 t多吨秸秆蕴藏

6、量的1/6；生产生物柴油和乙醇达到年产1000万吨，液化燃料可达到10万吨。截止到2020年底，太阳能光伏发电技术已趋于成熟，全国太阳能热水器使用量和生产量均居世界第一。如今，我国正在酝酿和筹划规模为10万千瓦的塔式太阳能热发电项目。该项目使用1700面面积为10平方米的反光镜，采用现代控制技术，密切跟踪太阳，将太阳光精确反射聚焦到一点集热器，加热蒸汽驱动汽轮机发电。如果在试验示范成功后进行大面积推广，则有可能引起能源领域里的变革。水能开发方面，截止到2020年底，全国水电总装机容量为1. 1亿千瓦，年发电量约4000亿千瓦时，占全国发电总装机容量的23%，总发电量的16%。我国水电勘测、设计

7、、施工及设备制造均达到世界先进水平，已形成了完备的产业体系。我国已经宣布,到2020年要全面建成小康社会,国民经济比2000年翻两番。为实现这一宏伟目标，相关部门正针对我国未来能源需求及其结构做出规划，以期减少对传统能源的依赖，初步预测到2030年将煤消耗减少到整个能源消耗的40%，并提高新能源与可再生能源的比例，争取占到21%左右。3.实现可再生能源开发与利用过程中所面临的挑战3.1政府支持力度不够政府支持是发展可再生能源的关键。不论是发达国家还是发展中国家,可再生能源的发展都离不开政府的支持，如激励、税收、补助、低息贷款、加速折旧、帮助开拓市场等一系列的优惠政策,这是可再生能源产业发展的初

8、始动力。我国可再生能源推广应用的地区多为边远贫困地区,社会效益显著,但经济效益不高。20世纪80年代以来,国家为推动可再生能源的发展,采取了事业费补贴、研究与发展补贴、投资贴息和项目补贴等政策。但是,同国外比较,我国政府对可再生能源投入太少。迄今为止,我国可再生能源建设项目还没有规范地纳入各级财政预算和计划,这成为阻碍其发展的重要因素。由于投入过少,缺乏足够的开发与研究,不少关键性设备不得不进口,如大中型风机基本依赖进口,导致发展缓慢,产业化、商品化程度低，国家还需在这方面加大投资力度。3.2对可再生能源发展战略意识不够可再生能源的发展没有纳入政府的议事日程。可再生能源发电在国家能源发展总体战

9、略中的地位不突出,缺乏长期的发展目标,没有形成权威的长期发展规划和具体的实施方案。在国家能源统计体系中没有单列可再生能源开发利用量,也没有明确的可再生能源发电的发展目标。长期以来,可再生能源建设项目没有常规能源建设项目那样固定的资金渠道,虽然编制了长远规划和年度建设计划,但缺少必要的资金支持。这都是由于对可再生能源可以减少或替代常规能源和实施可持续发展的战略意义认识不足造成的。3.3技术要求过高除水电、沼气和太阳能热水器外,其它可再生能源发展还比较缓慢,产业基础也较为薄弱,应用规模较小,还没有形成支撑可再生能源技术大规模发展的人才培养、研究开发、设备制造和技术服务体系,突出表现为人才缺乏。其原

10、因主要是资源特性、能源转化效率低、工艺设备材质要求高等,造成投资成本高于常规化石能源,并导致运行成本失去竞争力,形成了一定的市场障碍。4.实现可持续发展的可行对策4.1制定国家可再生能源整体发展规制国家明确可再生能源开发的整体和各阶段规划目标,以及其在能源开发和供应中所占的比例。可将规划目标按行政区域进行分解,也可按国家大型发电企业进行分解:可再生电量消费可按全社会共同负担的原则在企业和全民中进行分解。在初期要有一定的强制性。4.2加大可再生能源科技研发力度我国目前在可再生能源科技方面与世界先进水平的差距较大,必须用前所未有的力度加大科技投入,国家在这个方面要起到引导作用。建议国家安排专门资金

11、,加大这方面的投资，用于支持可再生能源开发利用技术研究。风力发电、太阳能发电技术涉及面广,学科综合性较强,但并非高不可攀。可由国家安排资金,引导大专院校、科研机构、设备制造企业和发电项目投资企业,组成产、学、研、用相配套的研发应用链,支持可再生能源技术不断研究、发展和完善。还要重视新技术的试验、示范和推广,使产业链各环节联系紧密。4.3转变能源开发和供应的传统观念要转变传统观念,改变一味追求大机组、大电厂等集中发电、集中供热的理念,更新观念,创造新的模式。可再生能源有能量密度低、分布分散、互补性强和技术设备规模较小的特点,我们在开发利用时,要避开其劣势,发挥其优势。构建小型联网发、供电方式,独立的发、供电方式与大型、集中发电、集中供热的方式并存,通过合理调度,共同支撑经济发展的模式。这也符合当今世界的新潮流,是将来能源生产和供应的发展趋势之一。同时还要大力宣