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(3)水能、生物质能、风能、太阳能的开展前景

  • 文章来源: / 作者: / 发布时间:2019-10-01
  •   1.水能

      2005年年底,我国共有电力装机5亿千瓦,此中水电装机1亿千瓦。已知中国水能资源约是7亿千瓦,此中技术可开发的是5.4亿千瓦,经济可开发的约是4亿千瓦。国家方案投入1.3万亿资金,方案再开发1.9亿千瓦。建议在15~20年内,国家共投入2万亿人民币,将剩余经济可开发的约3亿千瓦的水电资源都开发出来,而当前中国是大力开展水电的最佳机会。

      2.生物质能

      中国有6~7亿吨规范煤当量的生物质能。可以思考在农村中大量开发生物质能,但光合效应的效率仅为0.2%,很难冀望用生物质能作为中国的主导能源。但有望和太刚能、风能、小水电等,独特竞争成为主导农村必要的能源。生物质能的弊端是,资源总量有限,散布不均或工夫上有间隙性。但是,中国的生物质能终究有6~7亿吨规范煤当量,我以为,其最佳操作方式,是将大量的秸秆经过发酵制成酒精,这将能大幅度缓解机动车和轮船用油的需求。并且,用酒精和蓄电池组成的混合动力车,将能在农村增补风电、太阳能光发电在工夫间隙性上的不敷。

      3.风能

      在世界范围内,风电技术已相当成熟,风电老本已具有市场合作才华,在国外风电老本已下降到和煤电老真相当,甚而比煤电还要低廉,并仍在一直下降中。

      中国在10米高空的风电资源是2.53亿千瓦,海上约是7.5亿千瓦。由于风电资源和风速的三次方成正比,所以假如扩展到50米高空,将是20~25亿千瓦。如今开展的大风机已进入80~100米的高空,有望大幅度增多中国的风电资源。由于风电的运转是3000小时,所以32亿千瓦只能折成16亿千瓦的火电。假如开发此中的1/2,即相当于800座规范核电站。中国现有风电装机约为50万千瓦。假如到2020年,年均匀以40%的速度回升,将能“冀望”回升至1亿千瓦,亦即占2020年电力装机12亿千瓦的8%,或发电站总量的4%。

      参考欧洲各国迅速开展风电的经历,均匀年增长40%,并不是不成构想的开展速度。近五六年来,德国风电以年均匀36%的速度回升,法国更以60%的速度急起直追。从2020~2050年,假如中国以年均9%~10%的速度回升,可以实现约16亿千瓦的装机。

      中国陆上的风电资源,集中在___以及东北、西北的局部地区。海上风电资源尤其丰硕,出格是东南沿海的台风地区。可以冀望由西南地区的水电,东南沿海地区的风电和北部、东北西北地区的风电,较为平衡地别离实现各差异地区开展所需电力。我国的沙尘暴有60%的份额来自外蒙古,在蒙古人民共和国境内,有比内蒙地区更为丰硕的风电资源。所以,我国风电财富进一步的开展标的目的,是和蒙古人民共和国竞争开发属外蒙地区的风电资源。还能有效地遏制温室效应和沙尘暴灾害,处置惩罚惩罚边远农村独立供电。

      4.太阳能

      中国的太阳能资源将至少是风能资源的100倍。我国现有沙漠约52万平方公里,有沙漠化土地17.6万平方公里,潜在沙漠化土地15.8万千方公里,三者共计为85.4万平方公里,大局部集中在___地区和新疆地区。

      假如2050年需求30亿千瓦的电力,一个可能的构造是:9亿火电+5亿水电+2亿核电+8亿风电+6亿太阳能发电=30亿千瓦。其实,9亿千瓦的火电也是一个不成蒙受的数字。这意味着中国的二氧化碳的排放量,将由如今的40亿吨,回升到100亿吨,亦即远大于当前世界第一的美国的60亿吨。其实,5亿水电、2亿核电、8亿风电都已经到达所能提供的资源的极限。所有的缺额,都只能由太阳能发电来增补。所以下面重点介绍一下太阳能发电的可行性钻研。

      当前太阳能发电老本约是火电的10倍(一说为11~18倍,可能这是与中国的火力发电老真比拟较),然而在将来的开展中,太阳能发电是有可能下降到和火力发电相合作的程度的。

      先看太阳能光发电。太阳能光发电老本有可能大幅下降,以至低于煤电老本。这些年来人们对太阳能光电池所做的努力,已经使多晶硅光电池转化率到达15%,单晶硅光电池转化率是20%,砷化镓光电池是25%,在尝试室中特制的砷化镓光电池甚罢了高达35%~36%。有许多人纷纷看好太阳能光伏电池的将来,认为到了2020年,光伏电池老本将由如今的25美分/千瓦时下降到10美分/千瓦时,也有人认为到2010年即能下降到10美分/千瓦时。因为首先,有可能设想专供太阳能光电池用的单晶硅或多晶硅的消费办法,亦即由半导体要求纯度的9个9,下降到太阳能光电池的6个9;其次,有可能将厚度为300微米的光电池下降到厚度为100~200微米的光电池。还有其他一些大幅度降低太阳能光电老本的法子。

      如果接纳价廉物美的定日镜+高转化率的聚光光电池+高效率的散热体系,是否大幅度降低太阳能光发电老本?假如能有高转化率的聚光光电池供应,亦即这一光电池不只在通常太阳光的辐照下能维持25%~35%的光转化率,并且能在聚光条件下,将太阳光聚光300~700倍,仍能维持较高转化效率和较长工作寿命的话(固然,这一聚光光电池必需伴随一效率较高的散热系统,不然会被太阳烧蚀。),将能冀望用较少量的聚光电池,取得较大的光伏电能。在国际市场上已呈现有这种聚光电池,具价格约为普通光电池的150倍,具光电转化率却高达30%。中国科技大学的陈应天教授创造了一种新型的定日镜。这必然日镜能有效撤销由镜面设想的缺陷而构成的像差,能有效跟踪太阳旋转,而且其控制体系将能由通常定日镜所需二维控制降为只需停止一维控制。这就使得人类对于太阳能的操作,呈现新的可能,亦即由于太阳能聚光镜老本的大幅度降低,从而取得比煤电老本更为低廉的电力。如今,已在中国科技大学理学院构建了一个小安置,在如果这一安置的寿命为12年的条件下,可算出这一安置的发电老本是10美分=0.8元人民币1度电。不排除这一新型光发电形式,还有大幅度降价的空间。

      再看太阳能热发电,太阳能热发电也有很大可行性。首先,太阳能热发电所用到的均是通例的机电技术,有可能比光发电提早实现财富化;其次,在差异地区,差异技术可能有差异的劣势;再次,可以用储热罐来实现太阳能热发电,因此不会对电网构成负荷打击;最后,即使太阳能热发电老本较高,但有望用作风电或光发电的调峰电站,所以仍是太阳能发电领域内的重要技术。

      思考到以上一些理由,我认为中国也应大力开展太阳能热发电技术,尤其是陈式太阳能热发电站。只管太阳能热发电站的老本较贵,但它可以调峰。

      固然,太阳能的操作并不限于光发电和热发电。太阳能还能宽泛地用做日常生活的供暖和供冷,而太阳能定日镜的宽泛操作,还能提供各类工业和家庭生活中所必要的处于高温状态下的热能。