电力能源可持续发展的研究

1、电力和能源可持续发展的研究作者姓名郭巍作者单位:白银供电公司会宁分公司地址:甘肃省白银市会宁县邮编: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摘要通过对能源的储存现状和消耗危机的分析,特别是电力资源紧张对我国影响的研究,指出人类对能源的消耗必须走可持续再生能源利用的发展道路。关键词电力能源;可持续发展引言随着科学技术的发展和人类社会生存的需要,人们更加注重环境和能源的可持续发展。电力电子促进了人类文明的发展,电能为技术进步和多种类多学科的新型工业的产生创造了条件,同时为保护环境和人类生存的空间提供了可能。由煤、石油和天然气等作为燃料提供能源而产生的二氧化碳和空气污染的状态,已被把它们转化为电能而由其引发的一次能源革命所代替。电力电子技术将与环境保护,能源效率,经济效益紧密相联

3、,成为与国家发展密切相关的关键要素,能源的可持续发展还将依靠电力电子技术发展的支撑。一、人类常规能源生产、消费和储存现状人类社会的生存、发展和活动都需生产和消费能源,在不同的时期,人类发展与能源制约的矛盾不尽相同。当我们回顾2004年的人类能源问题时,“电荒、煤荒、油荒”等词语几乎出现在我们任何一份能源报告中。能源短缺的矛盾给人类提出了一个残酷的警示,专家们指出:现行的能源消费现状将成为制约社会经济发展的瓶颈。全球常规能源的天然贮藏量、可采储存量和消费量是有限的,据2002年资料统计:石油的资源量为3000亿t,可采储量为1400多亿t,平均年消费量为35亿t,按目前的年开采量计算仅能开采40

4、年;天然气资源量为400万亿立方米,可开采储量为150万亿立方米,按年消费量2.4万亿立方米计算,仅能开采40年.以上数字仅以2000年的经济社会发展的速度预计,但随着全球人口不断增长和经济速度的加快以及其他因素的影响,常规能源的开采量还可能增加,能源危机还将加快。而我国的能源现状,比全球状态还要差,2000年的数据显示,石油资源量仅为188亿t,使用年限约20年;天然气资源量为12万亿立方米,仅能使用约45年.由此看来,我国这2个常规能源的实际使用年限都比全球的能源使用年限要短得多。我国的能源形势比全球的能源形势严峻多。二、电力资源可持续发展的对策从某种意义上说,电力能源的利用,净化美化了人

5、口密集的城市环境,如果能解决好其他能源转化为电力资源前期的污染源头,也就基本解决了环境污染的问题。近半个世纪内,我们需积极发展核能源和再生能源发电,解决好常规能源和再生能源消耗比例和成本核算问题,形成合理布局,达到能源可持续发展的目的。2.1 核能将是我国电力能源可持续发展的重要途径核能是由重原子核发生“裂变反应”,释放能量产生的,核能又分为“核裂变能”和“核聚变能”两种。核”裂变反应”产生的核能是巨大的, 1kg铀核裂变能释放出来的热量相当于2500t标准煤燃烧产生的能量,它的成本是煤电成本的四十分之一。当然核废料的处理是一个很重要的问题,但现行技术已经能很好地解决它了.另外,裂变堆采用铀钚

6、循环的技术路线发展快中子增殖堆,由于快堆能把U235 转化为可裂变材料从而把天然铀的利用率从热中子堆的1%左右提高到60%,那么,全世界的铀资源将可供人类若干年之用.从这个意义上来看,核能是资源无限的能源。我国的核能从20世纪80年代开始建设,90年代投入使用,已建成泰山和大亚湾核电站,核电在我国正在快速发展。目前,中国正在制定的国家中长期科技规划已经适度调整了能源发展战备,对未来核能发展的表述由原来的“适度发展核电”改为“积极发展核电”,除了正在江苏连云港兴建的田湾核电站外,湖南、山东、辽宁、福建、海南、江西等省也在积极筹建核电站。2.2 电力能源的发展必须重视可持续再生能源的利用目前,人类

7、对常规资源的消耗量已超出了预测量的50%,如果随着经济的不断增长,能源消耗量也以2%的比例增长的话,到本世纪的中后期,人类将面临常规能源枯竭的状况。因此需要调整能源结构,重视可持续再生能源的开发和利用,中国是发展中国家应更加注意再生能源的开发、研究和运用。再生能源主要指的是太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能。在未来几十年的发展过程中需建立更多的可再生能源发电站,利用可再生能源代替现行的煤、油、矿等能源发电!从而实现整体能源结构可持续再生,人类可持续发展的目标。太阳能是可再生能源中最具有发展潜能的能源,几乎可称之为取之不尽用之不绝的能源,太阳辐射到地球40min所产生的能量足以供给全球

8、人类一年所消耗的能量,太阳能发电主要方式是晶体硅光电转换器(即光电池,这种通过太阳电池将太阳能转化成电能的发电方式称为光伏发电,1MW的光伏发电比用煤发电年减少二氧化碳气体2万吨。利用太阳能发电有利于改善环境。世界太阳能光伏发电正以31%的平均年增长率高速发展,预计光伏发电将从现在的3000MW增加到2020年的70GW,太阳能光伏发电将占全球电力需求的26%,发达国家都利用太阳能发电,20世纪后期,美国、德国、荷兰、印度等国家光伏电容量超过21万kw,占全球光伏电容量的40%以上.日本是缺乏能源的岛国,非常积极开发光伏能源的利用,近几年光伏并网发电增长速度都在40%以上。我国在光伏发电方面,

9、光照资源丰富,光伏产业发展前景广阔,光电累计已达到12100KW,但仅占世界光电产业的1%,与发达国家相比相对比较落后,预计到2040,年我国太阳能发电将达到100万KW。风能产业在过去20年中发生了巨大的变化,并在电力行业发挥了巨大的作用,且风能资源是一种环保的无需消耗的产量丰富的绿色能源,到2002年为止全球累计风电装机量为31万MW,其中93%集中在欧洲和美国2002年欧洲新增装机总量为5871MW,相当于年燃2000万t 煤电厂发出的电量,其中,西班牙、德国和丹麦2002年新增装机容量占89%.全球风能装机总量自1997年的7600MW增到2002年的31125MW,年均增幅达32%。

10、以2002年风电装机总量来看,排在前5名的有,德国,西班牙,美国,丹麦,印度.据预测,到2020年全世界风电装机总量将达到12.6亿KW。水电资源是世界能源的重要组成部分,目前它所产生的电能占全世界电力能源的五分之一,具有蕴藏量大,无温室气体排放,资源可再生的特点.其中可开采的水能资源大部分在发展中国家。发达国家的水电资源已基本开发完毕。海洋能主要指的是海洋的化学能和运动能。海水中的化学能主要是指含有铀、氘、锂、氯等能用于核聚变的化学核能,从理论上来讲它是人类取之不尽,用之不绝的能源,由于技术等因素的原因,它的利用还需有一个漫长的过程,海洋中的运动能主要是指潮汐能和波浪能。据计算,世界海洋潮汐

11、能蕴涵量约为27亿KW;波浪能技术是利用各种机械运动传导方法来采集海洋表层水波振荡能量的技术,其应用技术尚未形成规模.海洋电力技术在目前并不是很成熟,相比之下,潮汐能电力技术是海洋电力技术中最先进的应用技术,稳定性也较好.海洋电力技术应用,发展和利用得比较好的只有为数不多的几个国家,如法国,英国,印度,美国,加拿大,日本等国家。我国在能源利用方面,普遍存在能源利用率低,浪费严重和污染环境的现象,我国能源利用率仅为30%,发达国家则为40%以上.1980年我国开始编制节能计划,20年来,由于技术的进步,国民对节能认识的进一步加深,节能工作取得了较好的效果,单位国民生产总值能耗逐年下降.可以说,国民经济发展所需要的能源一半是依靠开发,另一半依靠节约。节源为促进我国经济建设的可持续发展作出了重大的贡献。三、结语(1人类对资源掠夺性的开采,使得常规能源到了“无源可采”的地步,电力资源同样面临危机,电力工业应以可持续的速度支撑国民经济的发展和人民生活的提高对电力能源的需求。(2人类的生产生活活动已经严重污染环境,大气环境和区域性环境容量是制约电力和能源的条件,开发环保绿色能源和可再生能源生产电力是大势所趋。(3核能发电在相当长的一段时期内是不可替代的能源