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能源的发展史精选(九篇)

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能源的发展史

第1篇:能源的发展史范文

一、基本情况

太原市近几年农村新能源项目建设,主要包括户用沼气、大中型沼气工程、秸秆集中供气工程、乡村服务网点、节煤省柴炕(吊炕)、生物质炉、太阳灶、太阳能路灯等项目。目前,全市共有户用沼气2万余户,大中型沼气工程18处,秸秆供气工程17处,乡村服务网点90个,节煤省柴炕(吊炕)6000余户,生物质炉200户,太阳灶700余户,呈现出良好的发展势头。

二、主要特点

从调查的情况来看,农村新能源建设和运行主要有以下几个特点。

1、方便实用的项目比较受农民群众的欢迎

近几年新发展的节煤省柴炕(吊炕)、生物质炉和太阳能路灯项目,一是符合新农村发展方向,二是使用效果好,三是使用起来简洁、方便、快捷,受到了农民的普遍欢迎,建设指标供不应求。

2、运行良好气站的特点

从全市大型沼气运行情况看,使用较好的气站有共同的特点,一是企业或集体的较高的积极性和主动性,有较强的把气站管好用好的意识,能够克服遇到了种种困难,坚持大中型沼气正常运行;二是企业或集体经济实力较强,向农户收取的费用较低或不收取费用,其余部分由企业或村集体补贴,不存在运行费用的困扰;三是“三沼”综合利用率高,太原绿森养殖有限公司气站自己组织周边农户进行“三沼”综合利用培训,向农户传授“三沼”综合利用的知识,激发农户使用“三沼”的积极性,气站也变废为宝,从中受益。

3、沼气乡村服务网点普遍面临生存的困境

网点服务人员没有工资收入,服务费用又难以收取,靠沼气服务不能保证平时的生活需要,大多转而从事其他行业,致使大量的沼气服务人员流失,从而导致网点不能正常运行,网点的生存面临巨大的挑战。

4、农民对户用沼气的热情逐渐开始降温

户用沼气的建设速度与后续服务衔接不紧密,农户在使用2~3年后,由于粪源、劳力、搬迁、技术等方面的问题,开始采取放任不管的态度,再加上农民生活水平的逐步提高,替代产品日益增多,电磁炉等使用起来方便快捷的电炊具逐渐成为新宠。

三、存在问题

1、户用沼气的主要问题

一是人户分离。子女上学、青壮年进城务工、城镇化建设搬迁等造成部分沼气池被弃用;二是粪源缺乏。养殖业逐渐向集约化和规模化发展,分散的庭院养殖已经逐步被淘汰,沼气池缺乏足够的发酵原料,农户外购原料,既嫌麻烦,成本又偏高;三是替代能源方式较多。电磁炉、液化气、生物质炉、大型沼气或秸秆集中供气,代替了户用沼气;四是技术服务不配套。日常生活中遇到困难难以解决。

2、大中型沼气的主要问题

大中型沼气工程在运行中,一是运行成本较高,有些气站因运行费用太高,达不到收支平衡而停止运行;二是向农户收费困难较大,收费高则农户不用,甚至出现私改管道偷气的现象,收费低气站则亏损,无法维持正常运行;三是消防问题本地无法解决,有些气站因不能取得消防许可被当地消防部门强行停止运行。

3、服务网点技工收入没有保障

因技工收入没有保障,影响日常生活,造成技工流失严重,服务质量明显下降,成为影响我市服务网点正常运行的最主要因素。

四、合理化建议

1、完善服务网点运行机制

沼气乡村服务网点运行上,一是加强对沼气服务网点的投入,以多种形式对服务人员进行补助,使服务人员的收入水平能够达达当地平均收入水平,使其能全心全意从事沼气服务工作,为农户提供强有力的技术保障;二是正确引导,不搞行政强迫。对有使用意愿的农户,以优质的服务激发其自觉使用的积极性,对不想再使用的农户,不强迫使用,允许其对沼气池进行填埋、报废或其它无害化处理,降低空池率,消除安全隐患。

2、完善大中型沼气工程补贴方式

大中型沼气工程投资大、社会效益明显,对养殖企业的环境治理起着举足轻重的作用,建成的大中型沼气停运会造成很大的资源浪费,同时也会增加养殖企业的排污压力。建议适当完善对大中型沼气工程的补贴方式,可考虑几种方式:一是建设补贴与建后运行补贴并用,二是变建设补贴为运行补贴,合理计算出不同体积的工程一年的运行费用,同时参考带动的农户数量,对正常运行的气站每年进行一定数额的运行补贴,减轻企业运行压力,激发企业使用大中型沼气的积极性,效果会明显好于建设补贴。

3、大力扶持和鼓励开展“三沼”综合利用

沼气的更深层次的开发价值在于“三沼”综合利用,既能增加气站的经济收入,减少农户在农药、化肥上的投入,又可以降低农药、化肥在农产品的残留,改善农产品品质,保障人民的食品安全。

一是政府要在“三沼”综合利用这一块加大资金投入,大力扶持“三沼”综合利用的试点示范工作,支持养殖场和农户对“三沼”深加工项目引进和开发,对自己投资搞沼肥深加工项目的企业给予必要的补贴;二是加大对“三沼”综合利用的宣传,不能仅仅依靠企业自身的宣传带动,农业部门要从上到下,利用中央、地方的重要媒体上以公益广告的形式宣传,让全社会对沼肥都有全新的认识,为沼肥开辟出一个全新的市场。

4、增加农村能源项目推广种类,提高补助标准

农村能源项目日益增多,其中节煤省柴炕、太阳能利用(太阳能路灯、太阳能热水器等)、生物质炉等普遍推广价值较高,社会效益显明,深受农民欢迎,目前这些项目推广的数量较少且补助标准偏低,不能满足农民的建设需求。

5、完善审批项目和补助标准。

大型沼气项目审批上,应增加养殖园区自身循环运行模式(养殖园区本身已形成的集养殖、种植和加工于一体的循环发展模式),对不带动农户的项目也应有补助标准,满足远离村庄的大型养殖场建设大型沼气工程的需求。

第2篇:能源的发展史范文

关键词:可再生能源 新能源产业 风电 对策

中图分类号:C913文献标识码:A文章编号:1007-3973 (2010) 07-111-02

1张家口市的新能源资源潜力

张家口市位于华北平原与内蒙古高原之间,由于受燕山山脉与太行山脉交汇的影响,气候多变、温差悬殊,造成了该地区空气对流频繁,西北风常年不断,是全国少有的风能集中区。根据测风数据测算,该市拥有建设700至800万千瓦的风电场资源,坝上地区可建2至3个百万千瓦的风电场。张家口市光照充足,太阳能资源也极其丰富。面对当前新能源产业发展的重大机遇, 张家口市政府结合本地实际,制定科学的总体规划和到位的制度政策,把打造北方最大的新兴能源基地作为发展目标,并努力解决新能源项目建设中遇到的实际问题,积极谋划更多、更好的新能源发展项目,为投资者提供更加广阔的平台;除了充分利用好本市丰富的风能、太阳能等资源潜力外,该市还加大了对秸秆和牛粪化气、发电项目的扶持力度及示范引导,全力做好新能源的开发利用工作。张家口市新能源资源潜力巨大,新能源产业发展前景十分广阔。

2张家口市目前新能源产业的发展现状

张家口市把发展风电产业作为调整能源结构、转变发展方式的重要抓手。市政府积极鼓励支持国内外大企业、大集团前来投资风电产业项目;同时优化发展环境,出台投资、税收、土地、信贷等方面的优惠政策,加大对风电产业的支持力度。2007年,张家口市坝上地区获批为国家首个百万千瓦级风电示范基地。2009年2月,第二个百万千瓦级风电开发方案得到国家批复,张家口市又成为全国首个建设双百万千瓦级风电基地市。截至目前,全市建成、在建和前期风电场项目63个,总容量493.265万千瓦,已累计完成装机114.405万千瓦,实现并网发电76.605万千瓦,成为全国风电装机最多的地区之一。国家开发投资公司、山东鲁能、大唐国际等大企业纷纷前来开发风电市场,到2009年底,张家口风电总装机容量将达到155万千瓦,年发电量突破25亿千瓦时,基本相当于城市人口生活用电总量。风力发电已成为我市最具发展潜力的新型“绿色产业” ,为张家口带来了巨大的经济效益和社会效益。

3张家口市新能源产业发展中存在的问题及对策

3.1制约新能源产业发展的瓶颈因素

目前来看,发展新能源产业前景很好,但是仍面临着很多制约因素,新能源产业在我国的发展还处于初级阶段,尚未形成长效发展的持续机制。就目前张家口市新能源产业的发展来说,存在的主要问题有,第一、新能源产业缺乏远景规划,新能源产业基地功能定位单一,没有形成完整的新能源产业链条。目前,张家口市新能源产业基地的功能只是定位在引进风力发电项目、风电装备制造项目,没有充分利用张家口所在京津经济圈的地域优势,没有把以风电为主的新能源产业做大做强,形成完整的新能源产业链条;第二、张家口远离电力负荷中心,电能主要向外输送,而且电网容量较小,风电输送能力滞后于建设能力,导致风电设备安装完成后无法并网发电。第三、新能源产业发展所需的服务措施不到位,缺乏与其它新能源产业基地竞争的优势,没有形成吸引国内外大企业、大集团前来投资的平台;第四、新能源产业尤其是风电和太阳能发电方面的优秀人才缺乏,市政府及相关部门不能有效地结合本地新能源资源和地域的优势制定科学合理的发展规划,制定可行的具体操作方案;第五、没有把新能源基地的建设同张家口丰富的旅游资源结合起来,形成新能源产业和旅游业互相促进,共同发展的局面。

3.2推动张家口市新能源产业科学发展的主要策略

(1)进一步强化我市新能源产业基地的功能定位

要以张家口市新兴的工业产业园区为依托,进一步强化我市新能源产业基地的功能定位,着力建立以风电产业为龙头和主导,形成产品门类齐全,市场占有率高的新能源及新能源设备制造产业聚集区,争取尽快成为世界级企业不断涌现的国家新能源产业基地;加强新能源产业创新人才的培养和储备,争取成为专业设置科学合理、能为全国不断输送新能源产业人才的培训中心;紧紧依托人才优势,成为科研创新和成果众多,成果转化最快的国家新能源技术和产品创新中心;尽快实现与国际先进技术接轨,促进技术和产业的国际合作,拓展国际市场,成为承担国家新能源合作项目的国际交流与合作平台。

(2)有针对性地建立新能源项目库,用重点项目引导大型企业集团的投资

围绕风电、太阳能发电和秸秆、牛粪 “化”气、发电等项目,组织专家和研究人员撰写科研报告,建立适合张家口市实际的项目库,为我市在全国各地的招商引资活动提供项目储备。重点项目除风力发电外,还要大力引进风电装备制造。另外还要重点考虑吸引太阳能光伏发电和风光储能项目,以弥补风电稳定性差、受气候条件限制的缺点,实现风光互补,消除给电网带来的安全隐患,同时缓解风电对电网造成的压力。我市也可以借鉴其他新能源基地的做法,充分利用丰富的新能源资源,吸引太阳能热水器、太阳能电池、草坪灯等光伏产业和配辅料项目、生物质发电厂成套设备等项目和企业落户我市,形成强大的产业集聚效应。

(3)积极承办国际新能源产业发展高峰论坛

积极争取承办国际新能源产业发展高峰论坛,以扩大我市新能源产业基地在全国乃至世界的影响,形成强力宣传的态势。论坛可每两年举办一次,邀请诸如美国和荷兰等世界风电产业发达国家和中国著名专家、学者、相关企业负责人以及政府相关部门负责人参加,探讨中国新能源产业科学发展所面临的问题,与发达国家交流经验,催生有利于中国新能源产业科学发展的政策。每次论坛安排切合中国尤其是中西部实际的不同主题,如“新能源投资战略”、“新能源产业发展与区域合作”、“节能、减排与市场”、 “新能源城市如何转型与创新”、 “中西部地区新能源产业发展战略”、“中国风电装备制造国家标准”等。

(4)组建新能源产业高新技术研究所,加大人才技术保障

由市政府分管领导牵头,发改委、科技局为主,其他相关单位协助,或者由相关新能源企业与市政府联合组建,并委托有关院校牵头组织,成立创建“张家口新能源产业高新技术研究所”领导小组,积极筹备策划,力争用1―2年时间完成创建任务,以争取国家更多的政策支持。在人才技术保障方面,第一要积极引进国内外专业人才和一流的团队到新能源产业高新技术研究所从事与新能源有关的跨行业、跨领域的研究与开发工作,力争在新能源产业现有的核心技术瓶颈方面取得突破,如研发适合张家口等中西部地区地域特点的兆瓦级风机等;第二要委托知名科研院所和著名大学为张家口新能源产业基地的发展进行研究、指导与规划;第三要充分利用我市的现有教育资源,在市属职业院校建立风电、光伏发电及相关专业,积极为新能源及其相关产业培养设计、制造、安装、调试及运营管理方面的人才,并搞好岗前培训和在职人员的再教育,为新能源基地建设提供人才技术保障。

(5)加快金融服务等生产业和旅游业的发展

新能源产业基地的建设离不开生产业的支持,如物流业、仓储业对新能源产业的发展起着重要的辅助作用,而金融服务业的支持则对新能源产业的发展起着举足轻重的作用。今后生产业的发展与规划,都应充分考量新能源产业发展的需要。以风电为主的新能源基地建设必然为我市开辟新的旅游靓点,而张家口丰富的旅游资源也必然为新能源基地的建设起到宣传的作用。只有把新能源基地的建设同张家口旅游业的发展结合起来,才能形成新能源产业和旅游业互相促进,共同繁荣的局面。

4结论

总之,张家口市有着丰富的新能源资源和得天独厚的地域优势,新能源产业发展方兴未艾。如果能够抢抓当前新能源产业发展的良好机遇,搞好整体规划布局,化资源优势为发展优势,那么张家口市在新能源产业领域一定能够异军突起,新能源产业一定可以成为引领当地经济发展的主导产业,实现我市经济社会的可持续发展。

(基金项目:张家口市第七届社会科学立项研究课题(A2009016))

第3篇:能源的发展史范文

[关键词] 清洁能源;城市电网;对接

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2015 . 17. 082

[中图分类号] F426 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2015)17- 0159- 03

1 我国清洁能源发电的利用

1.1 水电

现阶段,我国电力发电的主要类型之一仍然是水力发电。但是我国水资源分布不均匀,且质量不高,水力发电会受到季节性丰水期、枯水期的影响,稳定性不高,调节能力较差,因此我国利用水力发电的程度不高。在我国,三峡水电站有效地缓解了我国电力供应紧张的问题。从水力发电来看,水力发电无污染、无能源消耗,且具有可循环利用的特点,因此值得进一步开发利用。

1.2 太阳能发电

据不完全统计,我国太阳能资源十分丰富,我国能接收到的太阳能辐射总量约为930~2 330(KW・h)/(m2・a)。现阶段,我国太阳能发电技术取得了相当大的成就,而且光伏发电技术已经具有了一定的规模,我国许多城市已经建立起太阳能电池的专业生产厂家,其中在7个没有水、没有电的县域内已经全部建立起光伏电站。

l.3 风能发电

从1996年开始,我国建立的风电场出现跨越式发展。据不完全统计,我国风能资源可开发利用量为253GW,其中在内蒙古、新疆以及东南沿海一些地区,有效的风能密度通常大于200W/m2,有效的风力时间均超过了70%。据统计,截至2004年底,我国14个省、市、自治区已经建立起43座风电场,累计运行风力发电机组1 291台。而江苏如东100MW风电场、如东150MW第二风电场、东台1 000MW风电场在2015年将全部投入运行。

1.4 海洋能发电

我国海洋能资源丰富,其中大陆的海岸线长达1.8万千米。根据全国沿海普查资料,全国可开发的潮汐能装机容量为21.73GW,年发电量为61.9TW・h;浙闽两省为差区,可开发装机容量19.24GW,年发电量55TW・h;全国沿海波浪能资源理论平均功率为12.85GW,潮流能14GW。此外,我国还有丰富的温差能和盐差能资源,理论发电装机量近1.5TW。目前,我国在运行发电的潮汐电站有7座,总装机容量5 930kW,年发电量10 210MW・h。最早的沙山潮汐电站于1961年建成发电,装机量40kW,最大的浙江江厦潮汐电站于1980年开始发电,装机量3 200kW,年发电量约60GW・h。

1.5 生物质能发电

农业结构以及生产是生物质能资源的基础,而我国恰恰是农林业大国,因此生物质能资源丰富,薪材、稻壳、秸秆以及城市有机废物能源等都是大量可用于发电的生物质能资源,除此之外,还有大量的工业废水、垃圾以及城市生活污水。但是在现阶段,我国的生物质能发电开发利用的规模还很小。据不完全统计,在20世纪70年代我国开始试验稻壳等作物发电以来,总的发电量大约为5MW,其中发展出140个左右的小型发电装置,容量约为2MW。现阶段,国外的城市垃圾发电技术发展迅速,我国与国际接轨,也引进了先进发电设备,建设出发电装机容量为4MW的垃圾发电站。

2 清洁能源接入对城市电网的影响

2.1 清洁能源对馈线稳态电压的影响

在电力系统中,电压的调节通常是将通过电容器投切或者将有载调压变压器的分接头调压改变来实现的,而其他的动态无功调节设备就很少配置。如果在城市电网中接入清洁能源的比例较大,那么电网电路的负荷潮流容易受到清洁能源发电站功率波动的影响产生较大的波动,这样就加大了调正电网正常运行电压的难度。如此一来,在原有调压方案不变的情况下,新能源发电站接入以后的城市电网的电压要求就难以得到满足。当城市电网中没有接入清洁能源的时候,配电馈线的节点电压都在正常限制的范围内,而当清洁能源接入城市电网低压侧时,因为变压器功率减少,馈线后端节点的电压就会越限。如果按照城市电网原有的调压方案就可能降低使用户侧电压水平,因此在清洁能源接入城市电网之后的调压方案必须要进行改革。

当清洁能源发电站与主变电站距离较远的时候,馈线电压会上升很高。由于在最小运行方式下,新能源发电站容量相对于负荷的比例大,使得电站上游输送的功率减小甚至出现逆流,从而使得最小运行方式下,新能源发电站不同位置并网的馈线电压分布,与最大运行方式相比馈线电压有着较大的上升。可见接入位置分散时的电压曲线比电源集中时电压曲线要平滑,布置越分散则馈线末端节点的电压也被抬得越高。

清洁能源的输电线路阻抗、发电穿透功率以及接入电网短路容量等3方面因素,共同决定了清洁能源发电站与城市电网公共连接点的电压稳态变化。以某地区50MW风电场公共连接点电压为研究对象,可以从其输出功率波动的实测曲线中看出来,城市电网在一定程度上受到风电场功率输出的支撑,且城市电网的电压支撑强度会随着风电场的有功输出变大而变大。据调查,该风电场的无功输出基本上是在0.5~1.0Mvar范围内,城市电网电压的稳态也会受此影响。

2.2 清洁能源对电网电压波动和闪变的影响

清洁能源接入城市电网之后,其机组的开机停机、补偿电容器投切以及能源波动变化,都会造成城市电网电压的波动以及闪变。由此可以看出来,城市电网电压的波动以及闪变主要是由于受到清洁能源发电站输出功率波动而引起的。在风力发电过程中,风速的变化是造成风电场输出功率波动的主要原因,换句话说,城市电网电压的波动以及闪变与风速的变化呈正比的关系。

将风电机组中的恒速定桨距与变桨距在切换过程中产生的电压波动以及闪变进行分析,并研究了电压波动以及闪变在持续运行过程中的状态,结果发现电压波动以及闪变在切换过程中比持续运行过程中要大,而在恒速变桨距的风电机组之间得出的结论却是与此相反的。

因此,在清洁能源接入城市电网之后,其电压波动以及闪变都可以通过变速恒频风电机组的平滑功率,来减小由于功率波动而造成的影响。不同的控制方式适用于不同的风速区域,在风电机组连续运行过程中,由于不同的风速具有不同的特点,城市电网电压的闪变也可能在低风速区域逐渐变大,因此在高风速区与低风速区要采取不同的控制方式。

在光伏发电站中,光照的强度以及温度都会引起输出功率的变化。通常情况下,城市配电网络越坚强,清洁能源发电站所能够接入的容量就越大,而由于清洁能源发电站的功率波动、开机停机造成的城市电网电压波动以及闪变就越小。如果城市的电网较为薄弱,那么在接入清洁能源的时候,需要在设计时,将并网点以及电压等级进行合理地选择。

为了分析新能源发电站的功率波动所引起的电网电压波动,需要区分新能源发电站和电网其他部分产生的电压波动,其中可以通过对接入电网的风电场进行电流源等效,将实际测量的风电场的输出电流分解为有限数量正弦波形,建立计算全电网电压波动的频域分析方法。

2.3 新能源发电对电网频率的影响

在电力系统的运行中,很少会出现频率异常的状况。在光伏发电并入城市电网之后,在光伏发电容量较小时,即便是多台机组进行投切,也并不会出现城市电网频率越限的情况。但是,随着城市电网中并入的清洁能源发电站容量增大之后,城市电网的频率会受到清洁能源机组出力时随机性的影响而出现波动,这无论是对于用户还是城市电网本身都会产生不良影响。将城市电网受到风电场功率波动的影响转变为一个等效传递函数,也就是风电场输出功率波动以及火电组转速变化的传递函数,以此为依据将系统频率受到风电功率波动影响的评估模型建立起来,由此得出城市电网在火电机组的自动发电控制系统功率为0.01~1.0Hz时所受到的影响最大。因此,在大量的清洁能源接入城市电网的时候,要对清洁能源发电时产生的波动性以及间歇性进行充分地考虑,并将清洁能源发电的功率预测以及电网运行的调度相互结合起来。

3 结束语

面对不断枯竭的传统能源,人类生存发展对于能源的需求却仍然在不断地增长。电力资源作为现今能源的最大使用者,其能源消耗是十分巨大的,因此新能源革命已经在全球范围内开始倡导。清洁能源包括风能、太阳能、海洋能、生物能,这些能源不但没有污染,而且是取之不尽、用之不竭的。人们对于电力的需求已经导致能源巨大地消耗以及负荷,因此在智能电网中接入清洁能源是现如今电力行业可持续发展的方向。但是,当前清洁能源接入城市电网过程中还存在着许多的问题,清洁能源的接入缺乏可靠性地保障,因此需要对其进行更为深层地研究。能源是人类赖以生存的物质基础,加大对清洁能源的开发利用,是人类社会发展的必然趋势。

主要参考文献

[1]张玉新.试谈能源危机和解决的方法[J].应用能源技术,2003(4):7-10.

[2]稃明.新能源与分布式电源系统(上)[J].电力需求侧管理,2003(3):44-46.

[3]黄艳.21世纪初我国电力发展趋势及分析[J].海南大学学报:自然科学版,2000(12):346-352.

第4篇:能源的发展史范文

园林植物废弃物主要是指园林植物自然凋落或人工修剪所产生的植物残体,主要包括树叶、草屑、树木与灌木剪枝等,其主要成分为木质纤维[1]。随着城市绿化覆盖率的不断上升,园林植物废弃物的数量日益增加,如果任意处理,不仅影响城市面貌,而且还可能引起环境污染。目前对其的基本处理方法为焚烧、填埋等,陈祥、先旭东、包兵认为填埋或焚烧的处置方式会造成环境污染与资源浪费,并提出了园林有机废弃物堆肥、绿地覆盖和产品开发的资源化利用途径[2]。而吕子文、方海兰、梁晶、杨辉则具体介绍了美国园林废弃物的处理处置方法,如堆肥比例、构成和分类、收集方法、堆肥工艺参数(粒径大小、湿度、碳氮比和pH值等)的优化、产品质量标准以及应用的技术规范等,提出分类收集园林废弃物和生活垃圾、设立专门的树枝粉碎场、堆肥还田等一系列对策和建议[3~5]。北京作为国家的首都,近年来绿化覆盖率直线上升,并于2007年达到43.0%。随着绿化建设的加快和扩大,园林绿化废弃物已经成为城市环境的一个巨大污染源,2007年北京市所产生园林绿化废弃物236×,其中大部分作为固废随生活垃圾填埋,资源化再利用率仅为0.7%。对此,于鑫、孙向阳、徐佳等通过调查,实证分析了北京市园林绿化废弃物情况及其再利用现状,提出了堆肥化再利用、生产新型花木基质、生产园林有机覆盖物三大处理途径[6]。

发展新能源,进行新能源产业革命,是实现可持续发展、发展新经济、实现生态文明和低碳经济的有效途径[7~9]。在各种新能源中,生物质能源引起了众多学者的关注,董佑福、侯方安和刘建福、白玉瑞认为随着全球环境的恶化和能源危机的出现和人们可持续发展意识的增强,以太阳能和生物质能为代表的可再生能源也越来越成为人们关注的热点,应充分认识农作物秸秆的利用价值,促进秸秆的综合利用[10~11]。而李涛、卓海峰等阐述秸秆焚烧时带来的污染环境、浪费资源等危害,提出秸秆还农田、秸秆制饲料、秸秆深加工、秸秆制燃气等几条综合利用的途径,以及防治秸秆焚烧采取的几项措施[12]。对于秸秆能源化综合利用的途径,学者们也进行了探讨。张镇翰提出以秸秆发电和制版技术进行秸秆资源的大量开发和利用[13]。谢祖琪、刘建辉提出秸秆气化集中供气技术,即采用类似发生炉煤气的制气原理,使农作物秸秆等生物质原料在控氧状态下燃烧反应,从而提供燃料和能源[14]。

能否将园林废弃物的处理和新能源开发结合起来思考,利用园林废弃物的生物质能源探索低碳经济新能源的发展模式?目前并无这类的研究,因此本文通过对园林废弃物主体——杂草和木屑所进行的实验分析,探索园林废弃物生产乙醇技术这一新能源发展模式。

2 国内外园林植物废弃物循环利用现状

美国、加拿大、比利时和澳大利亚等国家在园林植物废弃物收集利用方面已经有很好的积累。在美国,城市绿化已经走出了利用自然土壤的传统年代,取而代之的是利用城乡废弃物如枯枝园林废弃物、工厂下脚料、生活垃圾等来生产再生土、堆肥来替代自然土壤用于城市绿化用土和土壤改良。美国许多研究显示,园林植物废弃物再生利用要比填埋和焚烧更经济、更环保。据统计填埋一顿园林废弃物投入成本是350元,焚烧1吨园林废弃物产生的二氧化碳是230公斤,因此美国许多州都制定了相关的法律文件及相关的经费保障措施以推行园林废弃物的循环利用,由于有政策和经费的保障,园林废弃物的循环利用的比例在美国逐年上升,从1990年的12.4%上升到2005年的62.0%,增加了5倍,并呈逐年上升趋势。

2007年,北京朝阳区建立了国内第一家规模化园林植物废弃物专业处理场。经过减量处理和系列加工工序,园林植物废弃物处理场可以生产出城市绿化美化所必需的有机基质、生物有机肥、地面覆盖物等多种产品。另外,广州、深圳等经济发达地区也启动了园林废弃物的循环利用,由政府直接投资建立了一定规模的处置中心。深圳市城市绿化管理处树枝粉碎场,从1998年开始一直运作到现在,已经11年。粉碎场目前处理深圳市罗浮等三个区的绿化树枝园林废弃物,约占整个深圳市总量的70%,在特殊天气时,如遭遇强台风的侵袭树枝就会成倍地运到粉碎场,处理量非常大。

3 目前园林废弃物利用方式存在的问题

目前园林废弃物的处理处置与利用方法主要有焚烧、填埋、堆肥和粗加工等。

3.1 焚烧

焚烧园林废弃物可产生大量有害气体(如氮氧化物)污染大气,同时带来大量的致癌颗粒物(如二英、三苯并芘、四苯并芘)对人体健康造成严重危害,因此该种处理方式近年来逐渐被禁止使用。

3.2 填埋与堆肥

填埋与堆肥处置园林废弃物仍是目前常用的手段。利用微生物在一定温度、湿度、pH等条件下,使园林有机废弃物发生生物化学降解,形成有机肥料的过程称为堆肥化。园林有机废弃物含有丰富的N、P、K等养分,经过堆肥等处理后可以作为肥料施用在土壤中,能还原土壤有效养分,增加土壤有机质含量,刺激土壤微生物的活性,改善土壤的物理结构和化学组成,增大土壤孔隙度,增强土壤的保水保肥能力。目前,国内一些大城市,如上海、北京、广州和深圳,已经开始进行园林有机废弃物的堆肥化利用但由于园林废弃物水分少、质轻,通过填埋法处理,运输费用增加,清运成本高。另外,填埋法与堆肥法都存在占用场地大、发酵周期长、降解与转化不彻底,会带来二次污染,同时也可能引发其他安全问题(如极易因沼气引发火灾)。

3.3 压制板材

国家对于保护森林资源的态度日益明朗,对森林采取限伐、禁伐措施的力度也一再加大。今后几年我国的木材商品性采伐将降到极低的水平,板材生产行业受到巨大挑战,原材料供应成为企业发展的瓶颈,寻求新型材料代替天然木材研制板材成为板材生产行业求生存、求发展的出路之一。园林废弃物经过粗加工处理,还可被压制成板材,但是因园林废弃物粉碎颗粒材质疏松,造成板材承压力差,其使用范围和消费者接受度都遭到一定挑战。

3.4 生产饲料

草坪比较集中、面积较大的区域,可以把草坪修剪物统一收集、运输,可以晒干制成青干草,或者经过加工制成草粉或饲料。但是作为动物饲料,又因植物叶子含有单宁类物质而常引起动物拒食现象,并且青园林废弃物和枯黄园林废弃物蛋白质含量较低,缺乏维生素,因而生物学利用率较差,不宜作为饲料等直接利用。

4 园林 废弃物生产乙醇技术

由于全球能源危机的加剧,许多国家致力于开发和利用可再生能源,生物质乙醇和生物质能源以其清洁性和广泛性得到人们的特别关注。自然界中的麦糠、秸秆、谷壳、杂草及工业废纸、木屑等纤维素作为生物质能除少量用于造纸外并未被充分利用。据统计,木质纤维素每年总产量约占所有生物资源的50%,合100×~500×t。利用杂草、木屑等园林废弃物发酵生产燃料酒精的工艺路线如图1所示。

图1 发酵生产燃料酒精的工艺路线图

如图1所示,将杂草等与1%的稀硫酸按一定比例混合(固液比为1∶10),121℃下蒸煮120min,趁热过滤,并用4倍园林废弃物重量的热水冲洗,由于滤液中含有一定的硫酸,将滤液重新泵打回蒸煮锅中,滤渣进入固态发酵罐(控制滤渣中残存的酸度为pH4.8左右)。在连续操作中,该系统启动时添加1%的稀硫酸,一旦连续操作系统正常运行,蒸煮过程就可以通过补加少量浓硫酸来控制蒸煮过程中料液的酸度。

4.1 液态发酵及蒸馏

当滤液中的还原糖浓度达到5%时,滤液部分打入蒸煮锅中,而部分打入发酵罐中,用氨水或碳酸氢铵中和发酵罐中的硫酸,冷却。由于稀硫酸预处理园林废弃物的水解液中的还原糖主要为木糖,所以在发酵罐中接入已活化的能发酵戊糖产酒精的管囊酵母SQY-1,采用80r/min的搅拌速度进行发酵,发酵周期为48h。发酵完毕,发酵醪液进入粗馏塔进行蒸馏,可得到50%(v/v)左右的酒精。管囊酵母是一种“限氧”发酵酵母,一定的供氧可以保证发酵过程的顺利进行,较低的搅拌速度既实现了发酵过程中氧的供应,又避免了由溶氧过多而导致乙醇被氧化成乙酸。

4.2 固态发酵及蒸馏

固态发酵(solid-state fermentation,SSF)是指微生物将没有游离水存在的生物原材料进行转化的过程,传统的液体深层发酵(submerged fermentation)是利用原料的稀溶液或悬浊液进行发酵。在SSF过程中,在固体基质的表面经常有一薄层水分,在预处理木质纤维素的SSF过程中,水分与固体基质的重量比一般介于4∶1到6∶1。SSF与液态发酵相比,其优点有:发酵容器体积减小;灭菌的耗能成本降低;固体基质更易于通风;由废水处理而花费的资金或操作费用基本消除;产物收集和饲料干燥费用降低;对细菌而言,SSF不利于它的生长,这就降低了细菌污染的危险。将固态发酵罐中的滤渣按25IFPU/g干物质加入纤维素酶,同时接入已经活化的耐高温酿酒酵母SQY-2,搅拌均匀后进行固态静止发酵,在固态发酵过程中,采取气提法保温及控制发酵过程中的溶氧与热量散失。采取气提不但可以对发酵过程进行准确控制,发酵生成的酒精一部分可以随气提带出发酵罐,以减弱代谢产物对酵母的毒害作用。同时还可以回收发酵过程中产生的大量,从而有效地提高酒精厂的经济效益。固态发酵一般采用间歇发酵,发酵周期为60h,发酵完毕,进行固态蒸馏,得到50%(v/v)左右的酒精。

4.3 精馏

将液态蒸馏与固态蒸馏出的酒精进行精馏,得到95%(v/v)的酒精,所得的酒精就可以用作燃料,缓解目前的能源危机。由于酒精的生产原料为纤维素,不符合国标有关食用酒精标准,所以生产出来酒精一般用来直接作为燃料或添加到汽油中制成“汽油醇”。

4.4 单细胞蛋白(SCP)的生产

由于液态蒸馏废液中含有大量的NH4+,可以用它来生产饲料SCP,将液态蒸馏废液与固态蒸馏废渣混合均匀,接入产朊假丝酵母,进行发酵生产SCP,这样,既解决了环境污染问题,又实现了农业废弃物的综合利用。

5 园林植物废弃物循环利用的效益分析

5.1 生态效益

新能源可以有两类定义,狭义的新能源包括风能、太阳能、潮汐能、地热能、生物燃料等以前没有广泛利用的能源。而作为一种新的生物燃料,园林废弃物生产乙醇不仅是新的能源发展模式,更是一种清洁的生物燃料。

大气中的NOx来源主要有两个方面:自然的和人为的。人类活动所产生的氮氧化物,每年全球多于5×。据估计,其中55.5%来自交通运输,39.5%来自固定燃烧源,3.7%来自工业过程,1.3%来自其他过程。大气中的SOx来源中主要是人为源,2000年时为1×t,煤炭和油品燃烧排放占80.5%左右。前者是造成大气光化学污染的主要原因,后者是造成酸雨的主要原因。可以通过假设来计算煤和燃油释放的硫氧化物和氮氧化物。燃油中硫元素1.0%,氮0.5%,1t秸秆按照14%产率产乙醇,则得到0.14t乙醇。若生产2 000×乙醇(按热值只相当于1 600×汽油),则燃油中硫元素少排放了1.12kg,氮元素少排放了0.56kg。即减少了0.86的二氧化硫,0.98的二氧化氮。

因此,利用园林废弃物发酵产生乙醇更能有效地解决环保问题,这主要体现在:乙醇燃料是一类含氧量高的环保型的新型石油替代燃料,乙醇燃料单独使用需要修改发动机,但少量乙醇掺入汽油中燃烧,不需要对发动机进行改动就能使用,乙醇燃料可以减少尾气中污染物的排放,特别是二氧化硫等硫化物的排放,有效地改善环境质量,而且是一种可再生资源。园林废弃物生产乙醇,既达到减轻废物占地处理问题的目的,又产出清洁燃料,利于环境保护。

5.2 社会效益

发展新能源可以减少对化石能源的依赖,一定程度上缓解我国的能源危机和粮食危机。目前的主流燃料——石油、煤、天然气等不但资源数量日益减少,而且所造成的环境污染日趋严重。石油、天然气和煤等化石能源都是不可再生资源,美国能源部和世界能源理事会作出的一项预测表明,地球化石能源的可开采期限分别为石油39年、天然气60年、煤211年。目前石油的需求量大约是每天8千万桶到9千万桶(7桶约相当于1吨),即需求量的波动是正负10%。每桶从最高近150美元到最低20多美元,石油的价格波动已经危及各国的经济稳定,同时也对各国的社会稳定造成了非常严重的影响。

我国的能源结构是相对富煤贫气少油,1993年开始,我国已经由石油出口国转变为了石油进口国。我国很多进口石油要通过马六甲海峡运输,一旦出现特殊情况,就会对我国的能源安全造成威胁。研究和开发新型清洁能源已经势在必行。我国新的能源中长期规划纲要中提出:要尽快调整优化能源结构,拓展醇类等替代能源的清洁高效开发利用。

发展新能源可以通过用纤维素和半纤维素为原料来制造生物燃料,这样可以腾出更多的耕地来种粮食,以应付粮食危机。美国、巴西对生物燃料的发展下了很大的力量, 美国用玉米做乙醇,巴西用甘蔗做乙醇,这是第一代生物燃料技术。但我国不可以那样做,因为我国有13亿多人口,要保证我国的粮食产量要达到人均约400kg的水平,就要保证有足够的耕地面积。我国和一些国家正在研究用纤维素和半纤维素来制造乙醇。我国也有专家提出用甜高粱秆来制造乙醇,也就是传统的秸秆生产乙醇技术。但是秸秆技术自身存在一定的限制,那就是产量的限制,一旦当年农作物产量不佳,那么秸秆的储存量便相应减少,秸秆生产燃料的产量也会相应减少,不具有普遍适用性和可行性。

5.3 经济效益

与传统的燃料乙醇生产工艺相比,以生物质(园林废弃物)纤维为原料来生产燃料乙醇,从经济学的角度来看,这是融清洁生产、资源综合利用、生态设计和可持续消费为一体的“促进人与自然的协调与和谐”的“低开采、高利用、低排放”的新型工艺,它实现了“经济活动对自然环境的影响减少到尽可能小的程度”的目的,是经济循环性很强的生产活动。具体表现在:(1)减量化。本生产活动从源头上采用园林废弃物,与传统工艺的粮食淀粉相比减少了资源的投入,而废弃物的合理利用减少了废物的排放。(2)再利用。本生产活动生产过程中无需采用耐强酸、强碱的设备,减少了一次性污染;产品燃料乙醇是可以很好再利用的清洁能源。(3)再循环。本生产活动结束后,主产品燃料乙醇在利用过程中不会对环境造成任何污染;生产废水可以通过环境友好处理达标排放,同时还可以产生沼气等再生能源;废渣可以成为高蛋白饲料被高效利用;等废气可以作为化工或饮料的重要原料。

以北京市为例。据调查统计,北京市除了街道及大型公园产生枯枝园林废弃物外,花卉种植基地、绿化隔离带和大型社区也产生大量的园林绿化废弃物。参照表1,北京市2005年年产园林绿化废弃物约195×,2006年约204×,2007年约236×,这说明园林废弃物的排放量是逐年增多的。

仅行道树而言,目前北京市的“三道绿色屏障”、“五河十路绿化带”、“市区绿化隔离带”等绿化带正为北京市城市生态环境的改善做出巨大的贡献。然而,北京市绿化树种多为本地生园林废弃物乔木,如国槐(Sophora japonica)、白蜡(Fraxinus chinensis)、毛白杨(Populus tomentosa)、银杏(Ginkgo biloba)、栾树(Koelreuteria paniculata)等,每年可产生大量园林废弃物。传统的废弃物处置方式主要是填埋和焚烧,这不仅造成了环境的污染,也带来了资源的浪费,绿化养护单位还必须为运输和焚烧投入大量资金。利用园林废弃物生产乙醇技术把这些废弃物转化为可以利用的清洁燃料,不但可以减少填埋场的面积,减少病原菌的繁殖场所,同时也解决了园林植物废弃物的处置问题,降低了城市绿化维护成本。总之,生物质(秸秆)纤维燃料乙醇生产是符合循环经济的运行法则的,是对国家、企业和个人都负责的环境、经济双盈利的生产活动。

6 小结

园林废弃物循环利用是实现园林绿化科学发展的方向,是实现园林垃圾零排放和资源再利用的有效途径,是与可持续发展协调统一的。采用园林废弃物生产乙醇这一新技术,可以实现生态效益、社会效益和经济效益的有效统一,因此应在新能源开发和利用中进行反复实验的广泛推广,并使之向市场化运行的方向发展,以更好解决园林废弃物循环利用中存在的问题,加快推进园林废弃物的循环利用,促进新能源的开发和低碳经济的发展。

第5篇:能源的发展史范文

关键词:新能源汽 SWOT 产业化

在石油能源严重紧缺、节能呼声日益高涨的背景下,新能源汽车研究项目被列入国家 “十五”期间的“863重大科技课题”,并规划了以汽油车为起点,向氢动力车目标挺进的战略。从2009年起,中国新能源汽车市场将进入产品导入期,由科技部牵头的国家节能与新能源汽车大规模推广应用工程将全面启动。新能源汽车将在我国一批中心城市全面开花,并有望形成一定规模。 各家汽车企业都希望能够占据先机,从日益膨胀的新能源汽车市场中分到更大的一块蛋糕。继北京奥运会之后,于2010年举办的上海世博会也将为新能源汽车加速发展提供了契机。而上海市作为下届世博会的主办城市,有关部门表示,为迎接世博会,明年上海将有1000辆左右的新能源汽车投入使用。那么对于中国最南端的省会城市并荣获“中国人居环境奖”的海口市,其新能源汽车的发展前景又是如何呢?

一、市场=购买规模+购买力+购买欲望

1. 海口的新能源汽车市场有没购买规模

根据数据显示:2008年底海口市常住人口180多万人,2008年12月31日,海口市机动车保有量28.7万辆,较2007年增长8.24%。目前新车入户日均100辆,高峰期达380辆,年增长3万辆,截至目前,海口市共有机动车驾驶人40万人。随着海口市民生活质量的不断提高和改善,私家车成为机动车增长的新亮点。全市民用汽车拥有量15.28万辆,比上年增长18.6%,其中私人汽车拥有量10.48万辆,增长26.5%。民用轿车拥有量8.61万辆,增长25.6%,其中私人轿车拥有量6.78万辆。据了解,在5年的机动车增长过程中,私家车占了46%,位居全国前列。但是从其他大中型城市的保有量和人口比例来分析,海口的汽车市场前景还是非常的广阔。

2. 海口的新能源汽车市场有没购买力

《2008年海口国民经济社会发展统计公报》显示:2008年全年海口市生产总值(GDP)实现443.18亿元(不含农垦,下同),按可比价格计算,比上年增长10.4%,已连续11年保持两位数增长,经济增长率比全国平均水平高1.4个百分点。从三产业情况看,第一产业实现增加值31.4亿元,增长8.6%;第二产业实现增加值113.28亿元,增长1.7%,第三产业实现增加值298.5亿元,增长14.4%。一、二、三产业结构为7.0:25.6:67.4。按常住人口计算,人均生产总值达3573美元(按平均汇率),比上年增长8.0%。2008年末,全市城镇从业人员29.1万人(不包括私营企业、乡镇企业从业人员及个体劳动者),比上年增长3.2%,其中,在岗职工人数28.9万人,增长6.5%。全年实现新增就业人员31313人,其中下岗失业人员再就业12377人,职业技能培训11798人,其中再就业培训5730人;农村富余劳动力转移就业11290人,创业培训1149人。按照众泰2008EV公布基本型以11.98万元的市场价格出售的新能源汽车来看,它创造了目前国内纯电动乘用车领域的最低价,但这一价格与传统汽车相比,仍高出了一大截。如果用锂电池改造一个传统动力的轿车,附加成本是15万元-16万元,而如果是公交车,就是50万元-60万元。所以从人均生产总值和就业情况来来看,海口居民购买电动车的购买力还比较弱。

3. 海口的消费者对于新能源汽车市场有没购买欲望

日前,新华信针对消费者的新能源汽车购买意向调查显示,仅有7.8%的被访者表示肯定会购买新能源汽车,超过七成以上的被访者态度不明朗,另有16.5%的被访者表示肯定不会购买。是什么原因导致消费者对新能源汽车的购买表现迟疑?此次调查显示,“车价太高”成为阻碍消费者购买新能源汽车的主要原因。其次,对新能源车“技术不信任”、“担心维修便利性”、“燃料添加不方便”等原因也是消费者不考虑购买新能源汽车的理由。新能源汽车普遍售价过高,而纯电动以及充电式混合动力汽车都需要电源等基础设施的支持,如果政府财力不能给予足够的补贴,或者无法建成完善的充电设施,相对于技术成熟稳定的传统动力车型而言,消费者对新能源汽车这一新生事物的认识还不足,所以从购买欲望来看,海口的大部分居民没有够买新能源汽车的意向。

市场=购买规模+购买力+购买欲望,从市场构成的三要素来看海口的新能源汽车市场有没购买规模,从其他大中型城市的保有量和人口比例来分析,还是非常的广阔,但是从人均生产总值和就业情况来来看,海口居民购买电动车的购买力还比较弱,由于消费者对新能源汽车“车价太高” 、“技术不信任”、“担心维修便利性”、“燃料添加不方便”等原因,使其购买欲望偏低。

二、海口市新能源汽车的发展前景的SWOT分析

1. 海口市新能源汽车的发展前景的优势(strength)分析

国家信息中心预测,我国乘用车市场的高速增长态势将至少再持续15 年,需求年均增长率大致相当于GDP 增长率的1.5 倍左右。2009 年轿车将大量进入家庭(中等收入家庭具备购车能力)。从定性角度看,轿车市场至少还将有20 年的快速增长。如果国内GDP2020 年比2000年翻两番的话,2020 年前后我国将超过美国,汽车需求量将达到2000 万辆,成为世界第一大汽车市场。

自1988年,海南建省并成为全国最大的经济特区,海口市成为海南省省会以来海口市便获得了十佳城市、国家环境保护模范城市、全国卫生城市、中国优秀旅游城市、国家园林城市、国家历史文化名城、全国创建文明城市工作先进市、全国城市环境综合整治优秀城市、“中国人居环境奖” 等城市美誉。海南一贯的发展思路是旅游岛、环保岛、健康岛,新能源汽车便是这个城市的另一种环保和健康。 从海口市的经济发展前景和汽车市场发展规模来看,在城市的公交、出租车、公务、环卫和邮政等公共服务等领域,新能源汽车有很大的市场空间。

2. 海口市新能源汽车的发展前景的劣势(weakness)分析

(1)交通拥挤、混乱。近5年来海口机动车和驾驶员数量持续增长,给道路交通管理带来了空前的压力。据了解,海口现有城市道路859条,总长度1797公里,机动车拥有量为25万辆,且正以每日200辆的速度增长着,其中私家车占有量高达26%,以当前海口的交通网络显然是无法满足机动车行驶需求的。其次,城市中心区域道路改造速度缓慢,对原有道路改造还未形成系统工程,特殊是多颈路,断头路长年以来未得到有效改造。严重制约着其他主干道的通行及分流量能力。再次,还存在精态道路交通及建设滞后问题,如海口现有的停车场因不能容纳下过多的车辆,导致司机在一些路段两旁停车。这使得本来就不宽的道路变得更加狭窄。还有就是海通发展落后,市民出行方式单一,摩托车、私家车等出行成为市民首选,使道路资料利用率降低。如府城的中介路是海口摩托车与风采车泛滥最为严重的地方之一。在候车店旁,挤满了摩托车与风采车。他们占道抢客,阻碍了其他过往车辆的正常通行,轻易引起堵车。海通警力不足,路面管控点,盲区过多,人们的交通, 观念淡薄,公交车的线路重叠严重,站点安排不合理。有些路段的塞车严重,特别是节假日或上下班高峰时,交通是混乱不堪。

(2)车位供小于求。资料显示,目前,海口的汽车保有量已超过16万辆,并以每年2万多辆的速度递增。据了解,目前海口市平均每天有60多辆新车上路,而在一天之间增加这么多车位显然不太现实。在未来几年内,不论是小区车位还是公共车库都会更加趋于紧张。

交通混乱、堵塞、车位难求,不仅是海口汽车市场,也是海口新能源汽车市场发展的一个致命症结。

3. 海口市新能源汽车的发展前景的机会(opportunity)分析

(1)政府鼓励。今年2月5日,科技部和财政部联合出台《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》,宣布为鼓励节能汽车发展,中央财政将对购置节能与新能源汽车给予一次性定额补助,鼓励全国13个试点城市率先在公交、出租车、公务、环卫和邮政等公共服务领域推广使用节能与新能源汽车。《办法》明确规定,中央财政对购置节能与新能源汽车将按同类传统汽车的基础价差,并适当考虑规模效应、技术进步等因素给予一次性定额补贴。其中,长度10米以上城市公交客车是此次补贴的重点,混合动力客车最高每辆补贴42万元,纯电动和燃料电池客车每辆补贴分别高达50万元和60万元。

(2)新能源汽车技术逐步成熟完善。在“十五”电动汽车重大专项和清洁汽车科技行动攻关计划的基础上,“十一五”期间,在“863”计划中又启动了“节能与新能源汽车”重大项目,继续支持节能与新能源汽车关键技术研发和产业化。 这期间,我国科技计划累计投入近20亿元,分别组织实施了“电动汽车重大科技专项”和“节能与新能源汽车重大项目”,确立了“三纵三横”的研局,即燃料电池汽车、混合动力汽车、纯电动汽车三种整车技术为“三纵”,多能源动力总成系统、驱动电机、动力电池三种关键技术为“三横”。目前,我国基本掌握了新能源汽车技术,建立了节能与新能源汽车的动力技术平台,形成了一个比较完整的关键零部件体系,开发出一批节能与新能源汽车的产品,实现了小批量的整车能力。在我国节能与新能源汽车的研局中,纯电动车和燃料电池车、混合动力车“三驾马车”并驾齐驱。 通过持续开展的技术攻关,我国的新能源汽车产品日益成熟。在混合动力汽车方面,我国在系统集成、可靠性、节油性能等方面进步显著,依据不同混合度方案,实际路况运行节油10%至40%,混合动力整车产品开始小批量进入市场。 在纯电动汽车方面,我国处于国际先进水平,使用大容量锂离子动力蓄电池的纯电动客车在奥运中心区的规模应用,代表了当代国际纯电动大客车的先进水平。纯电动轿车具有成本优势,已开始小批量出口欧美,国内市场需求也不断加大。在燃料电池汽车方面,我国的整车集成技术、动力平台的成熟性、整车的可靠性有了新的提高,无故障间隔里程与国外同步达到3000公里,燃料经济性优于国外燃料电池汽车,并取得了“新一代整车控制器”、“两挡变速器”、“氢电系统安全性碰撞”等一批原创性研究成果。

4. 海口市新能源汽车的发展前景的威胁(threat)分析

(1)技术问题。对于新能源汽车来说,电池技术是主要瓶颈。研制成本低、体积小、持续能力强,并且使用寿命长的电池是破解新能源汽车难题的关键。此外,如何保证由电机系统组成的动力总成与整车匹配,是亟待解决的技术问题。

(2)产业化问题。 我国能源汽车战略应尽快形成上下一盘棋的局面。而当前各地争相上马新能源汽车联盟和产业基地,或将导致更严重的地方保护主义,不利于新能源战略的推广。 另外,国内节能与新能源汽车生产企业并没有足够的技术实力迎接产业化的到来。在混合动力汽车关键零部件领域,国内企业的产品可靠性以及自动变速箱生产经验等方面均与国外产品存在一定差距。

从海口市新能源汽车的发展前景的SWOT分析来看,海口市的新能源汽车的发展前景有着发展公共服务等领域的优势,同时由于城市交通的混乱、堵塞、车位难求等劣势,制约着海口新能源汽车市场的发展,但由于我国政府对于新能源汽车的政策鼓励和支持,各民族自主企业的发奋图强,攻破了新能源汽车的层层技术难关,海口新能源汽车市场又面临了新的机遇。

三、发展前景建议

1. 引导消费者改变消费观念

多年来的汽车消费习惯导致人们对汽车新事物——新能源汽车的认识存在诸多偏见,例如价格太贵、性能不稳定、使用不方便和维修太贵等等。无论是政府还是汽车厂家都应该从各个方面去正确引导消费者,让他们对新能源汽车有一个正确而客观的认识,让汽车消费更加理性和科学。倡导汽车新消费=环保+诚信+车德的理念,使消费者在购买新能源汽车的时候感受到自己作出的社会贡献。

2. 解决交通混乱、车位难求的现状

海口目前总的交通状况是交通网络发展缓慢与车辆众多之间的矛盾,贯穿海口的交通。还有停车问题、占道拉客问题等一系列的问题构成海口市交通的主要问题。建议相关职能部门必须制定海通短期改造计划及长期建设规划和相关政策解决车位难求的现状。

3. 政府加大鼓励和指导力度

新能源汽车除了混合动力之外,纯电动车及其他代用燃料车应由国家统一标准。启动的节能与新能源汽车示范推广试点,在3至5年的补贴期内增强自主创新产品竞争力,以顺利进入产业化阶段,降低企业生产成本,使其售价满足消费者的需求。同时建立与新能源汽车相关的产业结构,如充电站、新能源汽车检测与维修中心,联合生产厂家建立和完善售后服务体系。

4. “先公后私”引如新能源汽车

海口新能源汽车还属于产品的导入期,建议先从公交、出租车、公务、环卫和邮政等公共服务领域推广使用节能与新能源汽车,逐步改变消费者,特别是私家车主的消费观念,在发展新能源汽车的私家车市场。

参考文献

[1]叶长谊等.海通运输状况.

[2]世界及中国新能源汽车现状及发展前景深度分析报告.

第6篇:能源的发展史范文

关键词:世界经济 新能源 可持续发展

世界经济危机来袭,暴露出全球经济存在的严重问题,金融泡沫膨胀,虚拟经济快速增长,实体经济快速退位,大量产能过剩、市场饱和,人类价值观的金钱欲望无限膨胀,现行的经济模式导致资源供给严重不足,生存环境持续恶化等问题迫使人类不得不找到一把可以打开改变世界经济模式的钥匙。

一、传统能源在现代世界经济中的地位

石油作为传统能源,在取代煤炭的主体低位后,已经成为现代工业社会经济发展的最有力的发动机,当今世界上许多重大事件的导火索就是石油。石油对经济的影响首先表现为:石油消费量直接影响一国经济的发展速度。在20世纪60年代到70年代初期,世界经济因为石油得以高速发展,经济增长与石油消费之间一般保持着1.5∶1的比例。一般来说,石油的价格平稳,则经济的增长与石油消费的增长成正比关系,也就是说,必须消费一定数量的石油才能获得经济上一定程度的增长。但随着时间的推移,石油消费增大,而作为不可再生资源的石油储量大幅度减少,长期的供不应求的状态已经成为一个国家经济发展的瓶颈。对于多数国家来讲,经济增长是政治的最大命脉,所以可以说石油对于一个国家在稳定和在世界上的地位是影响深远的,是一种战略要素。目前,世界各国在制定长期持续性发展战略中,都把提高石油的使用效率作为解决危机和加快经济增长的重要手段。

二、低碳经济时代的到来

低碳经济,是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态①。低碳经济的提出,实际上是人类关注二氧化碳排放问题及其他因经济发展而影响生态环境问题的结果。在这种全新的经济模式的指导下,世界各国都希望自己能够走上一条可持续性发展的绿色之路。目前发达国家正在投入大量资金,来优化自己的能源结构,提高传统能源的利用效率,并且积极的探索清洁能源。而发展中国家则备受煎熬,因为他们的工业化进程正在处于发展阶段,对传统能源的依赖远超过发达国家,因此也必定承担着相当多的舆论压力。但可喜的是,无论发达国家还是发展中国家,都表现出了可持续性发展的决心,彰显了大国的责任感。

三、世界经济可持续发展战略核心-新能源

1.美国的经济长期发展战略。

在金融危机下,美国政府实施了长期经济发展战略,即“再工业化”战略和“新能源”发展战略。

“再工业化”属于奥巴马政府提出的用于近期促进产业发展的主要战略,该战略主张重新重视国内工业尤其是制造业,加快制造业的增长速度,目地是让经济从虚拟回归实体,并力图转向“出口推动型”经济发展方式。为此,美国政府了50条举措用于有效的降低制造业成本和提升制造业创新水平。第一、在降低制造业成本方面,美国政府采取了降低制造业的税收负担、改革公共医疗保险制度、减少管制和司法诉讼成本、鼓励创新投资及加强职业教育培训用以提高制造业劳动生产率、实施节能计划等具体措施。第二、在提升制造业创新水平方面,美国政府于2009年8月颁布了《美国创新战略:推动可持续增长和高质量就业》,主张重构国家创新基础,用以强化美国自主创新的基本要素;鼓励发展有效创业,为创业和风险投资营造良好的环境,保持并提升美国公司在全球创新领域的国际竞争力;扶持重点行业的科技研发,推动战略性新兴行业的突破。

“新能源”是奥巴马政府经济发展战略的重点,发展“气候友好型能源”(Climatefriendly Energy)是该战略的核心。具体来说,美国政府的新能源政策可以归纳为五个方面:第一,2010年~2013年,通过对“新能源”电力企业的直接和间接资助,使美国国内新能源供应量增加一倍;第二,鼓励个人、单位和地方政府使用“新能源”,并实施补助,提高“清洁能源”的使用效率;第三,美国政府将长期重点扶持在清洁能源领域内的创新活动,并决定投巨资在10年内支持发展下一代新燃料和建设燃料基础设施;第四,实施“总量控制与排放交易项目”(CapandtradeProgram)用以限制化石能源使用,从而减少温室气体的排放;第五,启动“重塑美国能源科学与工程学优势”教育计划,通过设立跨学科研究生课程、提供奖学金、以及促进科研机构和创新公司合作等措施加大新能源的研究力度,并且鼓励学生走向清洁能源领域的工作岗位。

2.日本的经济长期发展战略

日本于2008年9月,根据金融危机和国际经济形势的变化对“新经济增长战略”进行了调整,主要方向在对既定的2015年各项经济指标进行微调的同时,重新设计了经济发展战略,2010年6月,日本政府公布了“新增长战略”(New Growth Strategy),旨在确立危机后日本长期经济发展方向的,是日本未来10年经济发展的战略。“新增长战略”认为,日本要靠“后危机时代”是摆脱“失去的十年”,日本政府将利用国内要素和扩大对外开放两个方面寻求经济增长动力。其中,在利用国内要素和促进国内产业发展方面,日本政府将在环境和“新能源”产业领域投资50万亿日元,创造140万个就业机会;在医疗和健康产业领域投资45万亿日元,创造280万个就业机会。在扩大对外开放方面,日本政府将致力于建立亚太自由贸易区(APECFTAAP),并通过发展对外旅游业,进一步提升日本在亚洲地区和亚太区的经济地位。

四、结论

随着全球能源的消耗,未来石油价格将会大幅度增长,目前发达国家逐步调整自己的产业结构,在维持经济增长的同时,发展新能源,降低对传统能源的依赖,改善人类气候环境。虽然2011年日本发生大地震带来的核电站泄漏事故直接影响到了新能源产业,各国也纷纷采取措施放缓核能脚步,但并不能阻止人类对新能源的探求。未来世界经济的霸权必定掌控在拥有新能源核心技术的国家手中。

参考文献:

[1]肖鹏军:《石油经济的风险与危机及其防范》,《石油大学学报》,1999年第4期。

第7篇:能源的发展史范文

关键词:分布式可再生能源;能源互联网;并网发电

中图分类号:TM3 文献标识码:A

1 引言

人类社会发展至今,我们面临两个危机:一是全球经济危机,另一个是传统能源以及落后的技术所导致的能源危机。分布式的可再生能源的大量应用使得能源互联网的实现成为未来发展趋势。未来每一座建筑物都可以成为绿色发电厂。任何人都可以在自己家里,工厂里生产出自己的绿色能源,用不误的电还可以上网销售,通过能源互联网与任何其他国家的人分享。

2 能源互联网

2.1 能源互联网的含义

能源在电网中的双向流动,又是电能的生产者。这种具有双重身份的用户和互联也和互联网中的信息传输模式类似。因此,可将新型智能电网命名为能源互联网(Energy Internet)。能源互联网这一概念,指出能源互联网是一种构建在可再生能源发电和分布式储能装置基础上的新型电网结构,是智能电网的发展方向。

2.2能源互联网的特点

能源互联网依托FREEDM系统、电力电子技术和信息通信技术,除了具备当前智能电网所提出的安全、高效和经济等优点外,还具有如下特点:

1.具有新式的传输接口,允许分布式电源和储能装置以类似信息互联网的“即插即用”形式投入使用。配电网具有“即插即用”式接口,当用户连接至配电网,配电网自动识别用户并为其做出相应配置。当用户与配电网断开连接后,配电网能够及时监测到用户变化。这一监测功能可以通过定期向用户发出握手信号实现,如果用户在一段时间内没有回应握手,可认定用户已经断开连接。

2.当连接至配电网的用户需要某些服务时,用户向配电网发出服务请求。配电网对请求生成应答信息回复至用户,并控制相关设备提供服务。当用户申请终止某些服务后,配电网能够接收到终止信号并停止电能输出。主动隔离已经发生的故障或潜在的危险,实现系统自愈,在必要时允许配电网以微网形式实现孤岛运行。

3. 当配电网中设备或用户发生改变时,控制系统能够及时监测到配电网状态的变化,实现实时控制。网的正常工作在很大程度上依赖于系统中采集的数据和信息。

3 未来的发展方向

在未来,能源将从下面的几个方面向前发展。

第一,向可再生能源转型。

欧盟到2020年会有20%能源来自于可再生能源。德国总理默克尔执政后,德国已经有20%的能源是绿色能源了,而六年后将实现绿色能源占35%。汉能控股集团董事局主席李河君先生预测在2035年,全球的能源有50%以上会被新能源替代掉。奥巴马总统说2025年全球有20%的新能源,潘基文说2030年30%的新能源。

第二,可再生能源的分布式生产。

在欧洲有1.9亿栋建筑,包括住宅、办公室、工厂,欧盟未来的目标是把欧洲每个现有建筑都变成一个绿色微型发电厂。这样屋顶的太阳能、墙外的风能、地下的热能和垃圾都能变成能源。能源的分散式生产,即将各大洲的每一座建筑变成微型发电厂,以便就地收集可再生能源。德国已经把一百五十万建筑变成绿色微型发电厂。

第三,能源储存。

间歇性能源需要存储。在每一座建筑中使用氢和其他技术,以存储能源。德国正在测试用氢作为介质来存储能源。

深圳万科中心,不仅外观现代,而且是一幢绿色的建筑。中心采用节能环保的建筑材料,在屋顶铺设了太阳能板,如图3.1,把办公大楼变成了一根微型的发电厂,目前该光伏系统每年约能满足整栋大楼用电量的15%。

图3.1 万科中心楼顶光伏发电系统

第四,能源的分配。

如果电用不完,可以用软件把这些电通过能源互联网进行销售。所以这就要用到能源互联网,因为在一个广阔的区域,有些地方白天阳光明媚,就可以把电输送到正处在夜晚的地方,有些地方雨水丰富,水能所产生的电充足,就可以把电分享给雨水并不充沛的地区,所以能源互联网可以在拥有气候差异,季节差异,时间差异的广大地区,让人们可以把用不完的电通过能源互联网与他人共享,这就是分布式合作式的能源共享方式。

4 分布式可再生能源发展对未来的影响

第一,促进经济转型,带来新的经济和商业增长模式。

20年后,一旦可再生能源技术得到大规模应用,使用屋顶太阳能发的电墙外风能发的电以及地下的热能,燃烧厨余垃圾发的电全部免费。所以由于这些新技术,我们进入一个新的时代,任何人可以自己发电,通过能源互联网在全球分享,告别碳经济时代,进入可再生能源经济时代。同时很重要的一点,这种能源结构让经济更加民主化。今后一旦把能源技术和通讯技术结合起来,会带来几何级的经济增长以及新的经济和商业模式。

第二,加速实现能源互联网。

可再生能源的大量利用是电力发展的趋势,是我国发展低碳经济的重要组成部分。能源互联网将改变传统的应对负荷增长的方式,在降低能耗、提高电力系统可靠性和灵活性等方面具有巨大潜力。能源互联网中的能源站点可以是太阳能光电、风力发电、生物质能热电联产(包括垃圾发电) 、家用燃料电池、江河湖海水、城市污水和土壤中的低品位热能。充分利用城市中的可再生能源和未利用能源。这样,城市或区域的每一栋建筑都可以收集能量,收集到的能量汇聚到城市的热和电的互联网中,能够提供建筑使用,同时也能用来为汽车等用电器具充电。全球现在都在大量的研究利用可再生能源,而可再生能源的分布特性要求能源能够并网共享,所以能源互联网的出现是分布式可再生能源被大量利用的必然产物,随着专家学者们的进一步研究,在提倡绿色环保、可持续发展的今天,能源互联网会被加快的实现。

第三,需要面对的问题。

中国经过12年的努力终于在2012年让太阳能的分布式能源能够并入电网。但中国面临了很多困难,理论上是非常可行的,但真的要变成一个现实,挑战很多。其中一个是上网的问题。特别是老百姓用电,要么解决上网问题,要么解决储能问题。因为储能问题技术还需要时间,所以第一个是上网问题。第二,现在国家的产业政策的扶持。现在欧洲特别是德国,已经非常成熟。但是我们国家现在探索。

然而,大量分布式电源的并网运行也使电网面临许多新的挑战,包括调度难度增加,电网短路容量增大,电能质量受到影响,在如何实现能源互联网的最优控制、对上级电网的支撑和新型电力市场等方面仍存在诸多问题.有待于进一步研究。能源互联网的发展尚处于起步阶段.其发展方向和特点都有待于专家学者们的进一步研究。在提倡绿色环保、可持续发展的今天,对能源互联网的研究具有重大意义。

5 结束语

任何一种可再生能源的使用都有代价,如果我们都完全依赖它,把它用到极致的话,那么这个地球上的人类恐怕也无法生存。所以我们也必须要清楚的意识到这一问题。

我认为中国的政府机构, 应该像欧盟政府一样,现在最重要的就是制定路线图,包括标准、规划和激励措施,而地方政府需要根据说的五个方面,因地制宜制定规划,并要连接起来,德国以及欧盟的很多国家,都是这么做的。因为这项工作很艰巨,就像爬山爬坡一样,但不管怎么说,这是值得去做的一件事情。

参考文献:

[1]ZHAO Tiefu,ZENG lie,BHATIACHARYA S,et a1.An average model of solid state transformer for dynamic system simulation[c] //Power & Energy Society General Meeting,2009.A Canada:IEEE.2009:1-8.

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[3]徐大平,张新房,柳亦兵.风力发电控制问题综述[J].中国电力2005,38(4):70—74.

[4]栗秋华,周林,刘强,等.光伏并网发电系统最大功率跟踪新算法及其仿真[J].电力自动化设备,2008,28(7):21-25.

[5]严俊,赵立飞.储能技术在分布式发电中的应用[J].华北电术,2006(10):16-19.

[6] 微电网的研究现状及在我国的应用前景[J]. 电网技术,Aug. 2008,Vol. 32 , No.16

[7] 微电网研究综述[J]. 电力系统自动化,2007 Oct.10, Vol.31, No.19

第8篇:能源的发展史范文

关键词:能源结构;低碳发展;使用效率

工业文明的高效率虽然为人类创造了前所未有的财富,但却带来了环境污染、生态恶化、气候变暖三大“非和谐”效应,而生态文明则是在高效率基础上,对工业文明造成的人与自然的不和谐进行矫正,并且最终予以消除,在全球范围内实现经济快速增长与环境保护的双胜利。低碳模式正是这样一种兼具效率与和谐的经济发展方式,它虽然是发达国家完成温室气体减排的一种途径,但是对于我国目前开展的能源节约和环境保护的努力是一致的,是贯彻科学发展观和实现经济增长方式转变等重大战略决策的延伸和扩展。

从更广阔的视角看,“十二五”与“十一五”最大的不同之处在于经济的低碳转型。近几年,北京市保持了较高的经济增长势态,目前又在创建世界城市。21世纪的世界城市应该是最宜居的绿色家园,应该是具有国际吸引力和示范能力的国际大都市。北京是享誉世界的历史文化名城,不能单纯地拼经济指标,不能复制老牌世界城市的发展道路和模式,要符合科学发展观,坚持“人文、科技、绿色”三大理念相结合的价值观,要走低碳发展、绿色发展的道路,其中能源结构的低碳化和提高能源使用效率是最为关键的要素。

一、北京市能源结构的特点和存在的问题

第一,能源供给对外依赖度大。北京是一个资源相对匮乏的世界级大城市,城市发展所需能源基本需要外援。目前北京市每年用煤量高达2700万吨,其中94%都依靠外埠供给,石油和天然气则完全依赖外地调入。北京与周边区域的经济发展协同度较低,缺乏纽约、伦敦、东京等世界城市所具有的都市圈不同区域间的互补和协同发展的格局。

第二,新能源和可再生能源利用比例较少,还有很大的发展空间。当前北京的能源结构是,煤炭33%,油28%,外调电力22%,天然气12%,还有一些其他能源。这与煤炭比例达70%的全国能源结构相比,已经难能可贵了。但是北京的能源结构和老牌世界城市相比差别较大。伦敦以天然气为主要品种,大概占能源的一半,其次是电力和石油;纽约的能源品种排序为石油40%,天然气28%,煤炭只占6%左右;东京的石油、天然气、电力三分天下,基本上排除煤炭。近年来,北京市新能源和可再生能源的使用严重不足,目前在北京市发展较快的新能源和可再生能源主要有地热利用和太阳能利用等,只有很少的风电,没有购买外地的风电;生物质能资源目前主要是利用养殖业产生的粪便、生活垃圾等产生的沼气。

第三,能源利用效率低。目前北京市能源消费环节浪费比较严重,主要表现在燃煤锅炉热效率较低、建筑采暖热能浪费严重、电机综合效率低、照明用电浪费比较普遍等。发达国家的能源综合利用效率达到40%以上,而北京仅略高于30%;北京目前建筑综合热指标平均在55大卡/平方米.时,而按照北京市有关建筑节能的规定,新居住建筑热指标可降低到40大卡/平方米.时左右;发达国家一般均采用变频调速设备,北京在用的变频调速设备不多,电动机采用变频调速以后,电耗一般可节约20%-30%左右。在市区由于替煤而改造或新建的燃气锅炉效率一般为55%,能源利用效率还有很大的提高潜力。

第四,煤的利用主要是直接消费,洁净煤技术的利用非常有限。北京市煤的利用中直接消费是最大一部分,主要是通过23000多台工业锅炉、工业窑炉锅炉和民用生活取暖炉来使用。燃用未经洗选的散煤,大多烟筒低、无脱硫、脱氮措施,除尘效率不高。洗选煤的应用也很少,仅仅在民用方面得到应用,尚未应用于工业锅炉,水煤浆技术目前仅在燕山石化的220吨/小时的锅炉上得到成功应用,大型的煤气化联合循环发电技术目前均未得到应用。

第五,天然气替煤作为北京市能源结构调整的一个重点方向,目前发展势头良好,但也存在很多障碍。存在的问题是价格过高,局限了它的使用。目前北京市天然气利用主要集中在居民使用和市区采暖,其他利用方式较少,造成了峰谷差值相当大。

二、北京市进一步调整能源结构的建议

“十二五”时期,北京市能源结构需要向清洁、低碳加速转型,实现进一步优化。北京市煤炭消费比例的减少,有助于北京市实现能源清洁化,产生更少的有害气体和温室气体。但是,仅仅强调提高电力、天然气等在能源结构中的比例,会面临能源供应安全的问题,成本也高。如果通过以政策引导能源消费结构升级,则压缩能耗空间大有可为。在英国、美国、加拿大、德国等发达国家,优质能源在能源消费总量中的比重分别达到82%、76%、74%、72%;北京市优质能源在能源消费总量中的比重为64%,与发达国家相比还存在一定的差距。北京社会经济发展已经站在了更高的历史起点上,展望“十二五”,一方面要转化奥运成果,加快建设“人文北京、科技北京、绿色北京”,另一方面要向全面建设世界城市迈进。新的发展时期,对于北京转变发展方式,推进新的能源战略,提出了更高的要求。

第一,继续大力发展天然气,优化天然气利用方式。北京市天然气使用量从1997年的1.8亿立方米增长到2009年的近65亿立方米。北京市天然气用量中,主要用于锅炉采暖和热水供应。其中冬夏两季用气量峰谷之差悬殊。这种用气特征给上游和城市输配管网都造成较大压力,增大了供气难度,同时也使得燃气设施利用率下降,效益降低。同时由于集中用户所占比重偏低,也不利于管网的合理调度运行。大力发展集中供热,提高供热效率,是一个根本的途径。除满足居民日常生活用气外,还要继续发展天然气热电联、采暖制冷以及冷热电三联供等用户。目前,北京周边许多省市上马了不少天然气替代的项目,如唐山曹妃甸总规模为1000万吨/年的液化天然气项目、大唐内蒙古克什克腾旗40亿立方米/年煤制天然气项目、汇能集团在内蒙古投资的年产16亿立方米煤制天然气项目等,北京要保证自身的天然气供应安全,必须加强与周边的合作,实现互补和共赢。目前北京市气源已有陕京一线、陕京二线,2010年年底陕京三线可具备通气条件,陕京四线的建设也已明确。此外,2009年开建的大唐克什克腾煤制天然气项目,根据计划,该管线2010年可供气13.4亿立方米,2011年可供气26.8亿立方米,到2012年建成后每年可向北京提供40亿立方米天然气,成为北京第二大气源。

第二,大力发展可再生能源,加快发展风力、太阳能、生物质发电等绿色电力。欧盟提出到2020年可再生能源在能源消费总量中比例达到20%,日本也提出2020年该比例达到20%。我国可再生能源发展规划的目标是到2020年该比例达到15%。2008年我国可再生能源利用量占一次能源消费总量的比例已达到9%。北京市可再生能源在能源消费总量中的比重还很低,需要制定更有力的鼓励政策加快发展速度。北京市2008年可再生能源利用总量约150万吨标煤,约占全市能源消费总量的2.4%,其中风力发电装机容量6.45万千瓦,太阳能热水器集热器面积超过400万平方米,光伏发电达到2.2MW;热泵系统供暖面积超过1500万平方米;生物质管道炊事燃气用户达到3万户。北京地区水电资源匮乏,风能资源相对较丰富,总储量约为60万千瓦,应该充分利用北京地区的风力资源,加快建设后续风力发电工程。加快推进太阳能光伏发电和延庆兆瓦级太阳能光热发电项目的实施,促进太阳能发电的商业化运行。目前全市生物质发电仅仅4万千瓦,规划2020年达15万千瓦,还有很大的发展空间。北京市年太阳能日照时数约2600小时,属二类资源地区,是北京市资源最丰富的可再生能源品种。北京发展太阳能可谓既具备自然条件,又具备社会条件。北京将从2010年开始重点实施的六大金色阳光工程,有利于加快太阳能的开发利用,力争成为太阳能研发的高端制造和示范中心,抢占新能源产业发展的制高点,使北京成为一流的阳光世界城市。

第三,在新农村建设中应该积极推广应用可再生能源。在农村地区全面推广户用太阳能热水系统和太阳能集中浴室;推广应用沼气、秸秆汽化等生物质集中供气,为居民提供清洁廉价的管道炊事燃气;探索液化石油气服务向乡镇和农村地区的延伸,使农民用上安全、清洁、方便的液化石油气;推广生物质供热在农业大棚等设施中的应用。近年,生物质直燃发电在我国发展较快,已具备一定规模。国能生物发电集团已有18个项目投入商业运营,装机容量40万千瓦,累计供电52亿千瓦时,消耗秸秆等农林废弃物700万吨,减排436万吨二氧化碳。

第四,继续提高电力在终端能源结构中的比重。为了进一步改善城市的生态环境,需要继续提高电力在终端能源结构中的比重。2008年,北京地区全社会用电量为697亿千瓦时,比2007年增长3.2%,其中自发电为三分之一,其余三分之二的电力为外部调入。尽管北京的电力主要来源于外调,但外调只是一种用能和排放的转移,随着电力需求的增加,本地发电量也必须增加。针对城镇化和现代服务业的快速发展,建筑、交通是未来北京节能减碳的重点部门。目前,建筑已经成为北京市仅次于工业用能的第二大用能领域。对于新建民用建筑要严格执行节能65%的设计标准,对于新建公共建筑要严格执行公共建筑节能设计标准。推广节能型电器设备,加快实施电气化城市轨道交通,并在公交、环卫、政府等领域率先推广使用节能环保的家用电器。加强超高压电网建设,大幅度提高外调电力的比重,特别是建设智能电网,提高终端用户用电效率,充分吸纳本地可再生能源。

第五,实施煤炭的清洁化利用。煤炭是我国的基础能源,也是北京市需要长期使用的重要能源。煤炭又是高碳能源,单位热量燃煤排放的二氧化碳比石油高36%,比天然气高61%,燃煤型污染是造成环境污染的主要原因。当前煤炭在北京能源结构中的比重是33%,与发达国家的世界城市相比,高出许多。北京市煤炭消费比例的减少,有助于北京市实现能源清洁化,产生更少的有害气体和温室气体。在美国、英国和德国等发达国家,煤炭在能源消费总量中也占有一定的比重,但其中90%的煤炭用于单纯的发电,只有10%用于终端消费。北京市的煤炭消费中,只有46%用于发电,54%都用于终端消费,因此,应该进一步降低煤炭在终端能源消费中的比重。削减炼焦用煤,将已经基本达到寿命的燃煤电厂改造为燃气发电厂,把现有燃煤总量降低下来。煤炭同时也是可以清洁转化的能源,转化的目的是使其从高碳变为低碳,甚至无碳。对于北京来说,未来若干年内还将使用相当数量的煤,因此应该重视开发与利用煤炭的清洁技术。煤炭的清洁利用方式包括煤炭气化技术、煤炭液化技术和脱硫、脱硝及除尘的高效清洁燃烧技术。应该实施煤炭清洁利用技术的研发和示范,支持煤气化联合循环发电技术的推广。

参考文献;

1、蔡林海.绿色革命与全球创新竞争――低碳经济大格局[M].经济科学出版社,2009.

2、樊钢.走向低碳发展:中国与世界[M].中国经济出版社,2010.

3、魏一鸣.中国能源报告[M].科学出版社,2008.

4、张坤民.低炭经济论[M].中国环境科学出版社,2008.

第9篇:能源的发展史范文

关键词:分布式能源;发展现状;未来展望

中图分类号:TK01 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2015)013-000-01

随着国民经济的发展和工业化进程的加快,传统的规模化集中能源缺陷逐渐突显,安全环保的分布式能源开始受到人们的广泛重视。分布式能源本身清洁环保,能够实现可持续利用,能源利用模式为梯级利用,能源供应和环保方面符合世界能源发展趋势和工业需求。而我国分布式能源虽然在较小范围内进行了推广,但仍处于起步阶段。因此对我国分布式能源当前发展现状及未来方向的分析对于今后能源发展具有重要意义。

一、分布式能源发展优势

分布式能源主要指小规模、分布式存在的可直接用于客户端处,实现冷、热、电能双向传输的能源。分布式能源对有限能源进行了合理的整合优化处理,最大化地提升资源、环境的效益。分布式能源实用广泛,组成分散单一,占用面积狭小,模块化特征显著。

大力扶持分布式能源产业有助于解决我国现阶段能源短缺问题,实现经济的可持续发展,其具体发展优势如下:

1.能源利用率高

分布式能源主要利用规模小、相对较分散的能源进行热能、电能等的转化,极大提升了闲置能源的利用效率,有效缓解了电网压力。分布式能源发展的目标为资源和环境效益的最大化,因此在能源利用中必定注重能源利用率方面,尽可能减少个中间环节的能源损耗,有效提升能源利用率。

2.节约人力,保护环境

分布式能源利用过程中采用了先进的通讯手段,利用智能系统对现场进行监视并实现远程操控,同时服务公司采取专业化的能源服务管理模式,保障能源供应方面的高效性和安全性,从而极大程度上节约了人力资源。而且分布式能源的能源转换技术处于世界先进水平,降低了污染物的排放总量,细化分散了污染物,有助于外界植物的吸收、净化,实现了分布式能源的环保功能。

二、中国分布式能源发展现状

20世纪70年代西方国家便提出了分布式能源利用的雏形,近些年来分布式能源优势得到充分体现,各国重视程度不断提升。而我国的分布式能源技术发展较晚,但已得到行业的认可,市场发展潜力巨大。分布式能源发展项目主要分布在北京、上海、广州和青岛等沿海城市,且经济效益良好。国家发改委明确提出要加快我国分布式能源建设,逐步将技术普及到较大城市,提高产业化程度。

目前我国分布式能源系统利用能源主要有风能、地热能、太阳能和天然气等,能量转换方式主要为热力、非热力循环,应用最为广泛的为天然气、沼气等联网利用的分布式能源系统。

总之,我国分布式能源原料及设备种类繁多,但较西方国家分布式能源系统,仍存在不小的差距,发展相对落后,仅仅涉及到一些大城市的能源供应,未能在中小城市、农村进行普及,覆盖区域小,供能比例低,具有巨大的发展潜力。

三、中国分布式能源发展存在问题

虽然目前我国分布式能源系统发展已受到国家、社会和企业等各方面的广泛关注,发展势头强劲。但在其发展过程中存在着诸多问题,包括制度政策、经济技术以及市场等方面,其中制度政策占主导地位。

1.政策法规滞后,对政策支持过分依赖

我国分布式能源系统的发展尚处于起步阶段,还未形成足够的产业规模,政府对其发展的重视程度不足,相关法律法规的制定无法紧追其发展速度,没有针对性的法规进行指导和约束,缺少具有系统性、可操作性的细则、行业标准等进行参考。而且目前分布式能源行业还依赖着政府的扶持和政策的保护,无法独立生存发展。

2.与市场机制相矛盾

电力法规规定供电区内只存在一家供电营业网点,因此分布式能源系统的电能智能供应给电网。且由于现行电价制度规定,工商用户电价高,居民农业用户电价低,分布式能源系统建设一般由工商用户执行,其自主发电供应己用,多余电量上传电网,严重影响电网的现有市场份额,双方无法协调发展。

3.电网供电安全、质量问题

分布式能源电力供应系统与传统电网配电模式存在着根本性的区别,因此不适用于分布式能源供应。由于分布式能源系统理论上是在电网中增加了数量巨大、容量较小的电源,这就与传统电网单一电源结构存在本质的区别,需要加以协调电网系统。电网供电安全质量问题具体表现在三个方面:一、由于电源过多,不易控制电压载荷,造成电压超标,加大运行管理难度,导致输出功率大幅波动,形成安全隐患;二、继电保护过程中易发生保护误动现象,导致故障等级上升等问题;三、并网运行管理难度较大,大电网断开后并网线路持续负荷供电,容易发生安全事故。

四、中国分布式能源未来发展趋势

我国分布式能源已进入起步阶段,未来发展趋势将面向规模化实施阶段。未来发展中,首先政府要进行分布式能源的宣传工作,在各城市地区建立符合具体情况的试点进行推广,以天然气为主要能源,辅以风能、水能和太阳能等,并采取多种发电方式,革新产业技术和加大行业市场份额,逐步实现分布式能源系统的规模化、市场化。

其次,要深化电力体制改革,打破当前电力垄断、统购统销机制,弱化分布式能源系统与市场机制间矛盾,出台相关政策法规,制定行业技术规范和标准,进一步完善能源相关体系和法律,为分布式能源未来的发展提供一个良好的环境,提升产业的市场竞争力。

最后,政府部门加强引导和支持,促进分布式能源系统的快速发展,充分发挥经济环保价值,实现未来行业的可持续发展。

五、结束语

分布式能源系统能够因地制宜地利用一切可利用能源,制定相应地区能源发展方案,最大化地利用能源和环境,提升其社会经济效益。我国能源需求量巨大,能源相对缺乏,经济高效的分布式能源系统更符合我国国情和经济发展,而且该能源清洁环保、安全可靠,未来必将成为能源产业的支柱,对我国能源供应和结构优化具有重要意义。

参考文献: