後續能源
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後續能源是指技術上可行,經濟上合理,環境和社會可以接受,能確保供應和替代常規化石能源的可持續發展能源體系。它們主要包括可再生能源(風能、太陽能、生物質能、水能、海洋能等)、地熱能、核能、氫能等。
發展後續能源的戰略意義[1]
1、新世紀的可持續發展面臨著能源的嚴峻挑戰,要求我們考慮常規能源的接替問題
21世紀我國將加入到全球化經濟的激烈競爭中去,競爭的核心戰場將在高科技領域。新世紀經濟增長點,將不再是過去的能源、原材料、勞動力密集的行業,而是知識和技術高度密集的高新技術領域。一些技術發達國家將利用高技術的優勢,利用電腦、新材料、先進管理技術,達到減員增效,以最少的能源、原材料和人力的投入,取得最廉價、最優質的產品,從而奪得在全球化經濟競爭中的霸主地位。在新世紀中,傳統能源將以新的姿態出現在能源市場上,新能源將層出不窮,能源的利用將更高效,整個社會將在強大能源的支撐下高效地運行,生態環境將比20世紀更優美,人類將全力以赴保衛僅有的家園——地球。
我國也將不例外地走能源結構多樣化、能源優質化的道路。21世紀上半葉我國經濟發展要達到中等發達國家水平的目標,而現在則正處在工業化初期階段,欲保持經濟高速增長,必須有足夠的能源投入。到2020年,我國人口按14~15億計算,則需要26~28億噸標準煤;到2050年,人口按15~16億計算,則需要35~40億噸標準煤。
我國能源又面臨著三大突出問題。
第一是能源資源儲量中煤炭占92%、石油占2.9%、天然氣占0.2%、水電占4.7%,這就註定了我國的能源生產和消費結構在相當長的時期內仍以煤炭為主。目前煤炭占70%左右,即使採取各種措施,大力發展油、氣及可再生能源,可相對減少煤炭所占的比重,但隨著能源消費總量的增加,煤炭總量也將增加,大幅度減少煤炭的消費是較難辦到的。我國的優化和調整能源結構的思路應從我國資源儲量實際出發,在大力開發煤炭替代能源的同時,應在潔凈煤技術推廣應用上下功夫。
二是我國因能源資源分佈不均,能源資源重心偏西偏北,而經濟發達區域偏南偏東,常規能源需經長途運輸才能滿足需求,這給社會和經濟帶來許多問題。只有因地制宜地註意區域性能源結構調整和優化,在遠離能源產地的東南沿海地區發展本地能源和能量密度大的能源(如核能)方可緩解矛盾。
三是我國煤煙型污染已經給生態環境帶來嚴重的問題;而電力、建材、冶金、化工等能源消費密集的行業又是我國支柱產業,它們占大氣污染的70%以上。如我國產業結構不發生根本性的改變,仍是冶金、建材、化工大國,則煤煙型污染難以根本解決。根據上述存在的三大問題,以及新世紀上半葉所肩負的發展使命,我國在擬定新世紀能源發展戰略時,應重視常規能源的接替問題,其希望就在於發展後續能源。
2、石油將是21世紀我國最大的能源戰略問題,石油的替代品將是後石油時代的熱門,應早作戰略部署
國際權威預測機構指出,到2010年世界常規石油產量將到頂峰,此後世界石油產量將下降,世界將更依賴中東地區的石油,油價將會大幅度上升,第三次世界石油危機將在2015年前後來臨。屆時,作為我國這樣優質能源(石油和天然氣)需求高速增長的國家將需付出高昂的代價。後石油時代到來時,世界上(包括我國)由於交通運輸業的發達,液體燃料的需求量將大幅度增長,常規石油供不應求,勢必刺激各國走尋求石油替代品的道路。作為我國這樣一個油氣供應不足的國家,更應重視石油替代品的開發。
我國是煤炭大國,研製開發煤的液化技術,以煤制甲醇代替短缺的石油應是現實可行的途徑。煤的液化在我國已經起步研究,但鑒於目前的油價便宜,人造油因在經濟上沒有吸引力而未能得到應有的重視。我國在確定能源技術發展重點時,應將煤液化技術列為攻關的重點,投入一定科研力量,開展煤液化技術的研究開發,以及其它非常規石油技術的開發研究。預計到2010年以後,煤的液化技術將會得到快速的發展。同時在新世紀的安排中,我國還應積極開展油、氣資源的勘探,增加國內油氣資源儲量和產量;積极參与國外油、氣田的勘探和開發,增加準國有油、氣資源份額。
3、能源科技的創新為後續能源的發展提供了良好條件和機遇
突飛猛進的能源科技創新賦予世界能源以新的生命,21世紀人類在能源的開發利用領域將會有一次新飛躍。20世紀90年代,世界能源市場上發展最為迅速的已不再是石油、煤炭等傳統能源,如風力發電異軍突起,其年均增長速度超過20%以上。今後,各種新型、高效的能源系統將不斷涌現,比傳統能源更經濟、更靈活,加上電腦武裝,將使能源創新技術如虎添翼。未來新型能源經濟模式將由集中轉為分散,自然界取之不盡的太陽能和風能將得到充分的利用。
目前,先進的電子技術、新材料和生化技術都被運用到能源系統中來了。例如:汽車將成為帶輪子的電腦,電腦不僅控制方向和剎車,還會改善燃料使用率和降低廢氣排放;伴隨著產業運營機制的改革,新建的發電廠都是效率高、成本低的,火電廠環境保護的成本提高,將促使可再生能源發電市場加快發展。總之,21世紀將要發生的能源革命,是以科技創新為動力,從而降低長期處於主導地位的傳統能源的競爭力,而使核能、太陽能、風能、生物質能等可再生能源逐漸居於主導。
我國發展後續能源的措施[1]
1、風能應走國產化的推廣應用道路
風能是當今世界公認的可實現工業化推廣應用的替代能源。我國的風能資源比較豐富,特別適合於邊遠的海島等無電地區。只要走國產化道路,我國風能工業就會穩定持續地發展,在特殊地區發揮其特殊作用。
2、地熱能的開發應走因地制宜、供熱和發電協調發展的道路
我國中低溫地熱資源分佈面廣、應用前景廣闊,應在供暖方面予以重點關註。高溫地熱田已顯示了良好的發展勢頭,應作為重點加以開發。
3、太陽能的開發利用中,應將熱能利用和發電作統籌安排
在陽光充足地區應開發先進的太陽能熱水器,使之在國民生活和生產中取得實效。太陽光伏電池的發展方面,應重點開發太陽能光電薄膜技術,並與建築一體化統籌考慮,以提高太陽能利用的實用性和經濟性。
太陽能光電的工業化應用有待於空間太陽能發電站的建立和實用。工業發達國家已經將空間太陽能電站列入21世紀科技發展議程,估計到2020年以前,美、日等國可能發射空間太陽能電站衛星。隨著我國航天事業的發展,可以預期,到2050年可能實現空間太陽能發電。為了做好技術貯備,從21世紀初起,我國應著手跟蹤空間太陽能電站的研究。
4、加強核能新技術的開發研究
我國應從國情出發,把重點放在有現實意義的先進核反應堆的技術開發上,將其作為近期發展目標,因為在這方面有國外先進經驗可借鑒。快中子堆技術的開發應用,可作為21世紀中期發展目標。加速器驅動亞臨界系統可作為中遠期研究目標。受控核聚變研究方面,我國應積极參与國際合作研究,這是投入少而可共用成果的好途徑。