可再生能源的概念范文
时间:2023-12-15 17:55:57
导语:如何才能写好一篇可再生能源的概念,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
中央的提法是,可再生能源将在2030年能发挥“重要替代”作用;2050才能“成为主要能源的重要组成部分”。业界看来,可再生能源的成本高昂,电价很贵,风电和光伏的核准电价都比火力发电价格高得多;从技术上看,可再生能源还有比较大的改进空间。
首先,从中国可再生能源的发展现状来看,中央制定的政策相对比较谨慎。
中央政府对于可再生能源的发展有几个具体的思路。其一是财政补贴,类似“金太阳计划”,每瓦补助十至二十几元,更有效的办法是把高于现有电价的差价用电网分摊,每个电力用户负担一点义务。目前的政策是每度电里拿出4厘钱补贴可再生能源发电。
然而,这个支持政策会受到中央财力的约束。按这个补贴规模计算,在2009年,全国最多可以拿出100多亿元补贴可再生能源发电,这远远不及可再生能源的发展速度。
在财政补贴之外,中央对于可再生能源,给予了一定的政策空间和限制。
为了保障可再生能源的有序发展,国家制定了《可再生能源法》,同时制定了总体规划,设定总量目标。最近,有关部门正在完善的《战略性新兴产业规划》中提及,到2020年,风力发电的装机容量是1.5亿千瓦,光伏发电的装机容量将是2000万千瓦。
政策的制定,是向社会公布国家设定的可再生能源的总量目标是多大。这意味着国家给出了多大的市场空间,也表示国家支持什么,限制什么。如果不按照这个目标而过于扩张,国家的财政能力会进行限制,可能就会走起来碰到困难。
例如,按照《可再生能源法》,国家在总量目标规划范围内有全额保障性收购计划,超过了总量目标,政府就没能力收购了,政府强调规划的背后,是可再生能源的发展,要和国情能力匹配。
其次,我们必须同时正视,从可再生能源发展的实践中看,地方政府明显有些激进。
截至目前,可再生能源已经缔造了很多遭到地方政府疯抢的全新概念,比如“风电三峡”、“中国太阳城”等等。
现在各地政府发展可再生能源的步子明显偏快,全国各地都在搞新能源产业基地,已经搞了100多个了,而且规模都非常庞大,每个都要做成国内乃至世界一流的,这就脱离了国情,脱离了市场的容纳能力。
这一方面表明了可再生能源热潮在持续升温,另一方面也预示着地方和中央两方面的可再生能源发展,形成了一定的温差。地方的热情明显高于中央政策,很多地方甚至没有搞清楚可再生能源的现状就盲目上马项目。
地方的冲动,有可能导致可再生能源将经历相对过剩的过程。
再次,应该用市场化的手段调解可再生能源发展速度和规模,行政支持应更多地运用到规划和技术研究等方面。
中国发展可再生能源,主要措施是扩大产能,拼命扩张,在核心技术发展方面却做得不够。
从中央的政策层面看,应该考虑如在国情许可的前提下,培育可再生能源的市场。用市场化的手段调解可再生能源发展速度和规模。
政府应该在可再生能源规划和研究等方面,投入更多的支持。
目前,我国对可再生能源的研究力度远远不够。当然,当前还有煤炭、石油等大块能源的现实问题要解决。但对待可再生能源仍然需要满腔热忱,要投入更多的关照和支持。
篇2
关键词:环保节能再生能源开发利用
中图分类号:TE08文献标识码: A 文章编号:
一、相关概念阐述
(一)环保
环境保护是利用环境科学的理论和方法,协调人类与环境的关系,解决各种问题,保护和改善环境的一切人类活动的总称。是通过行政、法律、经济、科学技术等多方措施,进行自然资源的合理利用、防止环境被污染和破坏、保持和发展生态平衡、扩大有用自然资源的再生产,以保证人类社会的发展。
(二)节能
节能是采用技术上可行、经济上合理及环境和社会可以承受的措施,减少从能源生产到消费各环节中的损失和浪费,有效地利用能源。即在现有技术基础上可以实行、经济投入产出比合适、满足不超过环境污染限制指标及不影响正常生产与生活水平提高的社会要求的同时,有效地降低能源的损失与浪费。
(三)再生能源
再生能源是包括生物质能源、太阳能、光能、风能、水能、潮汐能、地热能及沼气等可以再生的能源总称。
二、我国的生态环境问题及环保节能措施
(一)我国的生态环境问题
目前,我国以城市为中心的环境污染不断加剧,并蔓延向农村。森林减少、草原退化、沙漠扩大、水土流失、物种灭绝等生态破坏问题日趋严重。极大地影响了社会的安定、公众的健康,制约了国民经济的发展。
严重的大气污染,表现在全国城市大气总悬浮微粒浓度年日均值达320微克/立方米,污染严重的城市超过800微克/立方米,高出世界卫生组织标准近10倍;全国酸雨覆盖面积已占国土面积的29%。突出的水污染问题,使全国七大水系近一半的监测河段污染严重,86%的城市河段水质超标。一些河段甚至完全丧失了使用价值。各地由于水污染导致的停工、停产及纠纷事件频频发生。 全国有2/3的城市居民生活在超标的噪声环境中;工业固体废物和生活垃圾已累积70亿吨,仍以每年六、七吨的速度增加;随意堆放的未处置的危险废物成为环境污染的重大隐患。
盲目发展污染重的企业和不合理资源开发,严重污染和破坏了生态环境,加剧了植被破坏、水土流失和土地沙化,一些生态环境脆弱地区,甚至陷于人畜无饮水、草木难生长的境地。
(二)环保节能的措施
尽可能减少能源消耗量,增加投入与产出比收益。从开发能源资源、电力、蒸汽、煤气输送及各种成品油、副产煤气等二次能源的配转换或加工,直到用户消费过程中的各个环节,都有具体的节能行动。
1、节能排减
国家在颁布的《中华人民共和国节约能源法》中提出了“节约资源是我国的基本国策。国家实施节约与开发并举、把节约放在首位的能源发展战略。”
在实施中,针对经济结构不合理、增长方式粗放、温室气体排放引起的全球气候变暖等原因导致的自然环境破坏、生存环境污染、资源的耗费等严重问题,从调整产业结构,转变增长方式,发展循环经济,强化技术创新,节约煤、电、石油、天然气等能源,减少大气污染等节能减排工作入手,通过政府带头发挥节能表率作用、以宣传提高全民节约意识、调整控制和优化结构增量、全面实施污染防治重点工程、创新发展循环经济、加快科技开发和推广、强化节能减排管理、要求高耗能企业采取节能措施、加大监督检查执法力度、完善激励和约束机制政策等措施,坚持节约、清洁、安全发展,实现国民经济稳定、健康发展。
2、水处理
自然生态被破坏和水污染造成的水资源匮乏,严重地威胁着人类和生物的生存。采用物理、化学手段,根据特定用途,通过对水的沉降、过滤、混凝、絮凝、缓蚀、阻垢等水质调理过程,进行污水和饮用水处理,去除水中不需要的或有害生产、生活的物质,使之达到相关要求的水质标准,以用于需要的领域;尝试正向渗透法,进行海水淡化、脱盐的水纯化。这些举措使人类水资源紧张问题得以缓解和解决。
3、日常生活中的节能环保
包括工业生产、日常生活中环保节能理念的渗透,种种环保节能行为,如节约用电、用水、使用节能家电和应用环保节能材料、物质回收再生利用等。
4、以发展环保产业促进环保节能
从2007年开始,环保支出科目被正式纳入国家财政预算,政府对环保工作提出了新思路、新对策,特别是要通过建立市场机制,运用各种投入少、见效快的经济手段,促进清洁生产型和污染源控制型环保产业及循环经济的发展。
我国水污染与大气污染治理设备、固体废弃物处理处置设备、噪音控制设备、放射性与电磁波污染防护设备、环保监测分析仪器、环保药剂等环保设备和产品的生产与经营规模在逐步扩大;废气、废渣、废液(水)等废弃资源的处理再利用,废旧物资回收再生产利用等资源综合利用;为环境保护提供技术、管理与工程设计和施工等环境服务等环保节能产业体系日趋形成,在有效地减轻了我国环境生态压力的同时,也促使我国环保产业走向蓬勃发展。
三、再生能源的开发利用
资源紧张与能源消耗需求大的矛盾问题,严重影响在我国经济的可持续发展。为促进经济持续平稳增长,国家在“十一五”期间将把新能源作为重点产业加以发展,明确提出:“加快发展风能、太阳能、生物质能等可再生能源。”
(一)我国现有可再生能源资源量
我国可再生能源资源丰富、分布广、可开发利用潜力大,能部分替代煤炭、石油与天然气等能源,满足发电、供气、供热、制取液体燃料等多种用途。1、我国太阳能资源丰富地区占国土面积96%以上,每年地表吸收太阳能相当于17000亿吨标煤能量。
2、全国风能资源总量理论估计为16亿千瓦,现有条件可开发利用量达2.53亿千瓦。
3、可开发水能资源总量约6亿千瓦左右,现有技术可开发量达5亿千瓦以上,年可供电量2.5万亿千瓦时,折合8.6 亿吨标煤。
4、现有生物质能资源的农作物秸秆年产出量近7亿吨,可直接用作生活燃料的约2.5 亿吨,薪材实际采伐量可达2.3亿吨。畜禽粪便及工业有机废水等资源也极具开发潜力。
5、可开发利用海洋能资源的潮汐能资源约2200万千瓦,波浪能与潮流能的理论资源量分别为1300万千瓦和1400万千瓦。
6、地热可采储量相当于4626亿吨标煤,资源潜力占全球总量的7.9%。目前已探明的高温地热资源潜力为582 万千瓦,发电潜力在300~400亿千瓦时/年;中低温地热资源可利用量相当864亿千瓦时/年发电量,总计折合约5000万吨标煤的年产能量。
(二)我国可再生能源开发利用面临的问题
1、成本问题
现阶段的生产制造技术滞后、规模小、项目开发不合理、行业恶性竞争等原因致使我国可再生能源生产成本居高不下。如江苏生物质发电项目的重复建设,造成多家生物质直燃发电厂争夺当地燃料资源,稻草价格由140 元/ 吨攀升到250 元/吨,成本大幅增加。
2、技术问题
目前,我国仍处于大多数技术水平低、设备制造能力弱、技术研发能力缺乏、技术与设备生产依赖进口等新能源与可再生能源发展的初期阶段。且可再生能源资源评价、开发技术标准、产品检测及认证等体系尚需完善,支撑可再生能源产业发展的技术服务体系尚未形成。也急需培养更多的相关技术人才以满足需要。
3、市场问题
受限于再生能源的季节性与不稳定性,可再生能源市场需求不稳定,影响了可再生能源市场稳定、持续健康发展。
4、政策及法律问题
现有的《可再生能源法》过于原则化,执行效果不理想。在具体实施一些鼓励可再生能源发展的税收优惠政策、财政贴息政策、研究开发政策时,由于所制定政策缺少相应机制、发展政策体系不完整、相关政策间缺乏协调性和稳定性,加之各级管理部门协调不利,重复建设造成资金分散,削弱了国家宏观调控力度。
(三)可再生能源的开发利用对策
1、鼓励可再生能源创新科技
国家将可再生能源的关键技术列入“863”、“973”计划和“十一五”规划,并取得了一些重大技术突破;各级政府扶植和鼓励企业同相关科研院所联合,研发具有自主知识产权的可再生能源技术,促进了我国基于科技创新的可再生能源产业发展。
2、以经济手段促进可再生能源发展
通过给予税收优惠、投资补贴及产出补贴政策,对开发和利用新技术有效降低成本的企业,给予相应的税收优惠、直补或贴息贷款补贴。可有效促进再生能源产业规模扩大及生产能力增强,使之尽快发展。
3、建立促进可再生能源产业体系发展的有效机制
建立政府推动下的可再生能源市场需求与竞争机制及可再生能源产业服务体系,采取政府鼓励与市场引导结合的方式,促进可再生能源的技术进步与产业化发展。
通过设立可再生能源研究的综合性开发机构,整合现有可再生能源技术资源、完善技术与产业服务体系、加强人才培养,提高可再生能源技术创新和产业服务水平;通过建立质量认证体系、风险预警机制、优化特许权招标制度等,对可再生能源及相关产业科技进行规范和调控。
4、提高全社会发展可再生能源的认识
国家各有关部门及各级地方政府,应将发展可再生能源纳入建设资源节约型、环境友好型社会的考核指标;通过加强全社会科普教育,树立生态文明的能源消费新观念;通过授予自愿认购高价格可再生能源的单位及个人绿色能源标识、节能标识及对企业环保评级等方式,提高广大公众可再生能源利用的积极性。5、完善、执行可再生能源相关法律、法规及政策
对现有的《可再生能源法》细则逐步完善,适时出台与之相配套的行政法规、规章、技术规范及相应的发展规划,用法律形式确定鼓励可再生能源技术研究和开发利用的政策。如可再生能源技术研究、开发与商业化过程中资金投入与价格优惠、税收减免等方面的规定。
同时以制定各类可再生能源开发利用的技术与产品标准,规范市场运行;以相应的惩罚措施,惩治违反相关法律法规的行为,保障立法的有效性。
结论:
总之,通过加强政府政策支持力度,健全促进可再生能源发展的制度、法律、政策体系和社会机制,能有效地促进我国节能环保和可再生能源开发利用事业的健康持续发展。
参考文献:
[1]邓之湄 刘耿.历史坐标看世博[J].瞭望东方周刊.2010(18)
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[3]周权 王旭飞.可再生能源调查报告[J].吉林省教育学院学报·中学教研版.2009(11)
[4]蔡璐 闫笑非.当前我国可再生能源利用情况与问题研究[J].消费导刊·理论版2009(9)
篇3
Abstract: “People's Republic of China Renewable energy source Law”started in January 1, 2006 to implement its executive regulation officially also in the formulation, but how the present can cause the renewable energy source law to carry out the tangible? How to cause the renewable energy source law to become truly occupies world population 1/4 China to move toward the sustainable development the weights? This article will carry on to this law discusses shallowly.
关键词:可再生资源法 现状 深思 不足 见解
key words: The renewable resources law present situation thinks deeply insufficient opinion
一、 概念及我国能源现状
2005年初通过的《可再生能源法》,已于2006年1月1日正式实施。所谓可再生能源,是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。
我国常规能源的储备和使用情况主要表现在两个方面:
(一)浪费极其严重,单位产品能源消耗巨大
在能源极度紧缺的情况下,我国却存在着能源利用的低效率和能源资源的高浪费。我国单位产出的能耗和资源消耗水平明显高于国际先进水平,火电供电煤耗高达22.5%,大中型钢铁企业吨钢能耗高达21%,水泥生产综合能耗高达45%,乙烯生产综合能耗高达31%,建筑物能耗是同纬度国家的3-4倍。初步统计,我国能源利用总效率约为32%,比发达国家低10个百分点以上,资源产出效率大大低于国际先进水平,每吨标准煤的产出效率相当于美国的28.6%,欧盟的16.8%,日本的10.3%。能源利用效率低下,能源浪费严重是影响可持续发展的重大问题,也是必须认真研究解决的关键问题。
(二) 能源匮乏、污染严重
1、 环境污染严重,能源结构失衡。我国目前的能源消耗中,仍以煤炭为主,煤炭消费占我国能源消费的67%,煤炭开采带来的生态、环境问题,以及燃煤造成的大气环境污染,煤炭资源的严重浪费,特别是大量以终端直接燃烧方式消费煤炭,是造成大气环境污染的主要原因。
2、 资源严重缺乏,人均水平偏低。我们现在除了煤炭资源相对丰富以外,石油、天然气资源的人均量都非常少,分别只占世界人均量的10%和5%,即使煤炭也仅占60%~70%。从长远来看,能源资源不足是中国能源发展面临的最大问题,据估算,中国的煤和油可供开采和使用的年限已不足50年
因此,可在省能源是我国可持续发展的首要之选。
二、深思和不足
在整个中国,甚至整个人类,面对资源、面对能源,都面临着那个热水锅中的青娃的危险!全人类的发展进步都建立在消耗子孙后代的不可再生资源基础之上,一旦我们耗竭完不可再生资源而可再生资源我们又没有把握,那么人类可能加速走向灭亡。因此我们如何面对中国的可再生能源发展战略,形势刻不容缓。
可再生能源法在实施过程中,对违反本法的行为如何强制制裁,没有明确的规定,可再生能源法的具体实施细则还没有出台,但再生能源法本身尚存在着“法不责重”等细节问题,这就可能导致再生能源法成为第二部节能法,对现时并没有起到太大的促进作用。如此导致的结果将是严重的,因此,必须对再生能源法的实施细则加以明确的关注,急切期盼具体使用的实施细则的出台。
三、见解和对策
(一) 观念和认识要跟上,可以多多借鉴国外经验
我国常规能源探明总资源量约8200亿吨标准煤,探明剩余可采总储量1500亿吨标准煤,约占世界探明剩余可采总储量的10%。我国水能资源较为丰富,理论蕴藏量和经济可开发量均居世界首位,经济可开发装机容量约3.9亿kW,年发电量约1.7万亿kwh,但水能资源的开发也受到环境、淹没、移民等多种因素的制约。从长远来看,能源资源不足是中国能源发展面临的最大问题。因此,我们从观念上认识到循环能源的重要性,要做到为子孙后代考虑,提前进入可再生能源时代。在这方面我们自身存在不足,但是国外走在我们前面,我们可以借鉴:
我们来看看世界上在这方面走在前列的国家是怎么处理这个问题的,首先以瑞典为例,该国计划2020年完全不再用石油。该国正计划用15年时间成为世界第一个不依靠石油的国家,而且还不需要增建核电厂。抛弃石油将使瑞典在世界“绿色联盟”中名列榜首。在其他国家中,巴西则计划于5年内依靠主要从甘蔗中产生的乙醇驱动其80%的运输船只。冰岛计划于2050年前使其全部汽车和船只用氢驱动,这种氢产生于可恢复能源所发的电。
(二) 政府一定要带头,宣传示范一个不能少
1、 在舆论宣传方面,给予强力推广:呼吁国民可再生能源要与常规能源和其他产业同等对待。
2、 政府示范,采取行政措施重点支持:
(a) 国家要大金额大力度支持技改、支持可再生能源新技术产业化、支持国家标准制定。
(b)国家要大金额大力度支持新技术开发应用。
(c)税收金融的优惠:在税收和资金方面给予大力扶持。
3、加快具体实施细则的出台,给可再生资源的开发和利用提供一个良好的成长环境。
四、结论
从最初的议案提出到具体实施,伴随这个从立法角度来看并不长甚至还可以说有点快的法律来说,隐藏在它背后的不仅仅是中国常规能源的日益匮乏无法支撑经济社会进一步发展的无奈局面,更是中国保证自身能源战略安全、实现经济可持续发展、建设和谐社会的必然要求。虽然在《可再生能源法》实施后,新能源的发展还是可能面临很多的问题,如配套的行政法规、相关的技术标准和发展规划需要尽快研究制定,各项有关的经济优惠政策也要尽快落实,但毋庸讳言,随着中国巨大的可再生能源市场启动,官方和民间的共同发力,中国的可再生能源产业发展将迎来自己的春天。因此,我们期盼一个《可再生能源法实施细则》,在内容、目标、措施等方面对可再生资源产业予以“关照”,加速实现能源更替的梦想!
参考文献:
篇4
德国当年6月做出的到2022年逐步淘汰核能应用的决策刺激了周边支持核能应用的邻国。其他欧洲国家还没有表态他们是否会仿效德国的决策;核能支持者无法想象一个没有核能的世界。意大利最近一次公投显示大部分民众反对核能应用,对这项高风险技术越来越强的反对力量将决定欧洲在经济和生态方面的未来。
切尔诺贝利事故发生后,德国逐步淘汰核能的想法就已经开始酝酿。过去几十年间,反核人士连同他们在绿党中的政治代表一道,成功地动员了数十万抗议者。2000年,越来越强的政治压力最终导致德国政府和能源企业达成共识,同意将核电厂的寿命限制在32年之内。
安格拉・默克尔总理的政府曾于2010年退出这项协议,但福岛事故迫使当局重新思考―并永久叫停核能应用政策。德国的能源政策如今再次取决于可再生能源未来的部署情况。比方说社会民主绿党政府2000年推出的《可再生能源法》使得德国替代能源领域的发展超出了所有人的预期,现在已经在德国用电总量中占据了20%的份额。
虽然德国正朝着正确的方向发展,但法国和捷克等邻国核电站安全风险依然存在。欧洲及全球能源政策必须发生整体性的变化。目前欧洲对核电站进行的压力测试仅仅是个开始,但只要测试仍自愿参与并处在经营者的控制之下,这种测试就不过是一种政治摆设。比方说,没有任何计划要模拟坠机或恐怖袭击发生的状况,对欧盟目前运营的143座核电厂的堆芯安全进行检测。
利用可再生能源在经济方面也有着充分的理由。作为一种过时的技术,核电需要数十亿欧元的补贴,迄今为止,德国纳税人已经为此付出了1960万欧元的巨资。一项德国政府研究预测在2010到2050年间,德国用非核可再生能源取代核能或煤、天然气和石油等进口化石燃料可以节省7000多亿欧元的投资。
扩大使用可再生能源还极有可能拉动经济增长。过去10年间,可再生能源领域创造了37万个新增就业岗位,2006~2008年可再生能源技术出口总值约为300亿欧元,同样出现了快速的增长。
与此同时,将化石燃料、尤其是煤炭视为一种有利可图的可持续能源无疑是一种目光短浅的看法。首先,越来越多地依赖化石燃料与1997年《京都议定书》碳减排目标背道而驰,此外也违反了欧盟自身的气候变化目标。此外,化石燃料成本随油价涨跌而剧烈波动,而且核电及火电厂的集中分布也为电能输送设置了障碍。
过去10年的应用已经表明,可再生能源产量增长反而会摊低它的成本。风能现在已经可以和传统电厂发电一较高下,而燃气煤炭价格攀升及可再生能源成本不断下降意味着在若干年内,化石燃料的吸引力将会进一步减弱。此外,“土生土长”的能源收入更能造福本地经济,而化石燃料的进口法案将被逐步取消。
在无需承担核灾难巨大风险(和成本)的前提下,所有这些目标都可以实现。事实上,“核复兴”的概念不过是一个神话。核事故、公众反对和高投资成本已经导致核能投资急剧下降;20世纪70年代后期以来,美国再没有委托建造任何核电厂。
随着老厂的退役,就连法国这样传统上支持核能应用的国家公众舆论也开始转向,欧洲的核电厂数量正在下降:近2/3的法国人现在认为核电阻碍了可再生能源的应用。意大利超过90%的选民不赞成贝卢斯科尼恢复核能发电的计划,而日本政府不久前宣布了分阶段逐步淘汰核能的计划。
加快推动后核能时代变革还有很多工作要做。如今欧盟预算拨出更多资金用于核能而非核能以外能源的研究和开发,还有更多基础设施投资用于传统能源及碳的捕获和储存(CCS)而非可再生能源的发展应用。欧盟即将展开的2014-2020年欧洲预算谈判是转变方向的绝好机会,应该削减像法国南部国际热核试验反应堆(ITER)这样没有前途的大型项目的资金投入。
篇5
财经界:新能源产业在中国的发展态势如何?
史立山:新能源产业在我国的发展十分迅速。“十一五”期间,我国可再生能源呈跳跃式发展,我国可再生能源年利用量总计3亿吨标准煤,占当年能源消费总量的9.6%。各种可再生资源开发利用规模明显增长,体现了我国可再生能源加速发展的趋势。
“十二五”时期,我国可再生能源在能源结构中的比重还将显著上升,可再生能源将发挥调整能源结构、减排温室气体、推进战略性新兴产业发展的重要作用。将在做好生态保护和移民安置的前提下积极发展水电,充分发挥水电在增加非化石能源供应的作用,按照集中与分散并重的原则,高度重视电网接入和电力市场消纳,继续推进网电规模化发展,提高网电在能源供应中的比重。按照集中开发与分布式利用相结合的原则,积极推动太阳能的多元化利用,鼓励有条件的地方建设大型光伏电站,重点支持与推广与建筑结合的分布式并网光伏发电系统的应用。提高太阳能发电的经济性和统筹各类生物能资源,合理选择利用方式,因地制宜发展生物质能源。
按照2015年非化石能源达到能源消费11.4%的目标以及培育和发展国家战略性新兴产业的部署,我国在“十二五”期间将加快开发利用可再生能源,培育具有国际竞争力的可再生能源产业。
如果说“十一五”是新能源发展的起步阶段,那么,新能源将在“十二五”走向大规模应用,并将更加重视分布式能源的发展。
财经界:新能源的特点是什么,目前开展新能源示范城市评选有何现实的作用?
史立山:新能源具有资源丰富、开发潜力大、环境影响小、可永续利用开发的优势。新能源的特点是资源分散,最好是分布式利用发电,过去各地很重视设备制造,也重视大型电站建设,对终端用户主场开拓不够,如果在开发各类发电大市场的同时,能对一些资源丰富的地区,或者对一些有积极性的城市,或者有基础的一些城市,通过制定规划,选择几项优势技术,能够成规模的去推广应用,这样来探讨对新能源进行利用的模式,或者管理特点,对其他的地区起到示范作用。这就是我们开展新能源示范城市建设的初衷。前两年的绿色能源示范县是从解决农村用能的角度进行的,现在是针对城市来做一些示范,提出这样的概念。这里没有非常严格的意义,任何一项技术,只要能形成规模,相对集中,能够起到示范效益的,大家都可以做,所以就提出至少有一两项技术形成规模。如形成上百万平米的热水器的利用、几万千瓦的光伏发电、大规模沼气利用和电动汽车等,如果实现这样的目标,每个城市都可以作为新能源示范城市来申请。但是现在有个难度就是没有政策,只是提出一个概念。首先鼓励各地进行规划,对自己城市的特点分析,到底哪些资源是有优势的,是太阳能好还是风能好,还是生物质的条件好,然后说具备这个条件。第二要有规模目标,不论是太阳能生物质能利用,还是电动汽车、沼气公交车等,都要有一定的规模。比如说燃料生物质颗粒燃料替代城市锅炉,一定要有规模,绝大部分锅炉都要燃烧生物能颗粒,而不是建了一台就可以了。第三,地方要有配套政策保障这些目标的实现,有些需要资金支持,有些需要政策等保障,如城市锅炉要禁燃烧炭等,这需要地方提出方案,大家来讨论,在哪些地方具有示范的条件,所以希望各个地方能结合规划去考量,去实施。实际就是提出了这么一个概念,需要各地创造性的根据各地的实际情况进行运用。
财经界:财政部和国家能源局目前对新能源示范城市有没有相应的政策支持?
史立山:现在各地都想要政策,希望国家有财政支持,但现在还没有。虽然没有政策,但是国家在倡导,有些地方就会重视,比如你们刚才介绍的云南楚雄市,他们非常重视新能源城市的创建,市长亲自抓,我看就很好。这样能源局和地方就互动起来了。虽然前期没有政策支持,也许随着发展,慢慢就会有政策,比如税收、企业投资等,逐步形成这个气候,这需要一个过程去积累能量。绿色能源示范县也是在公布了名单后跟财政部商量,得到了一定的资金支持。
财经界:新能源示范城市对新能源产业会有怎样的影响?
史立山:新能源城市从长期来看是个发展方向。比如说这个城市将来就不烧煤了,用风电、用太阳能发电、太阳能供暖,公交车用沼气来代替天然气。就当前来讲,核心是需要应用。如果所有的建筑,都用新能源发电。可再生能源的发电量就增加了,部分新能源产业就能带动起来,新能源市场就兴旺了,新能源设备才会真正形成市场,如果没有大规模的应用,你的设备将来去卖给谁呢?当下中国光伏产业遭遇困难,就是这个产业的市场基本都在国外,现在欧美经济危机,产品出不去,问题就暴露出来了。如果中国城市的新能源市场真正建立起来了,新能源企业的发展才会健康长久。
财经界:目前新能源产业存在的问题主要有哪些?
史立山:目前我国新能源的发展总体是健康的,但同时也存在着一些问题。现在50%以上的城市都在做新能源产业,包括多晶硅的生产,太阳能电池的生产等等,但是推广应用做的不够。很多地方都去投资搞设备,进行零部件生产,单纯卖产品。但新能源应用却重视不够。如果这种趋势这样发展下去,新能源产业就无法真正形成和发展。
财经界:现在新能源的发展不均衡,如何有效合理的来推广分布式能源?
篇6
关键词:智能电网 电网模型 信息流
中图分类号:TM732 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)09-0195-01
1、引言
智能电网的建设将是今后一段时间国内外电力系统投资和建设的主要目标,农村智能电网的建设对农村及城市的电网有重要的影响,特别是我国很多地区的农村有非常丰富的风力和太阳能等可再生能源,可再生能源在发电模型中的大规模应用对未来智能电网建设提出了新的挑战。
智能电网的仿真计算研究是基于一定的电力系统模型的,电力系统模型对于电力系统的仿真结果影响很大[1]。传统的电力系统模型主要有:同步发电机组模型、电力负荷模型、输配电网络模型等。智能电网具有区别于传统电网的新特性,建立符合智能电网的模型对智能电网的研究有非常重要的意义[2]。本文介绍了智能电网建模相比于传统电力系统建模的新需求和新变化,并对智能电网建模进行了分析。
2、智能电网建模的需求
智能电网在电源、电力负荷和信息流的传输方面均有区别于传统电网之处,智能电网建模必须考虑到的新方面较多。
2.1 可再生能源新电源
在新电源方面,智能电网需要有较大比例的可再生能源电力。这些可再生能源电力的主要特点是:间歇性、随机波动性及不完全可控性,例如用于电力能源的风能和太阳[3]。可再生能源发电方式有两种:一种是大规模集中式,这时建模需要考虑的是一个大规模的互联电网。另一种是小规模分布式,这种情况下,建模需要考虑的是很小容量的微型电网。
2.2 电力系统与用户的交互
传统的电力系统配电网模型仅实现单向功能,即将电力传输给用户,而且用户也仅有电力使用者这一身份。智能电网中,随着新能源的使用,电网能量将更强调系统和用户之间能量与信息的双向交换及传输,信息流需要在电网各部分之间实现交互和共享,用户也可以作为电力提供者。
2.3 自动化
智能电网中,智能调度和智能监测自愈控制是非常重要的两个方面。智能调度系统的概念是:让调度决策支持系统和人类调度员在同样的环境中分别做出决策,再将两者进行比较,如果我们不能判断哪个决策是由“机器人调度员”作出的,哪个是由人类调度员作出的,就可以说实现了“智能型调度”,实现了理想意义下的电网智能调度决策支持系统[4]。智能调度的实现是基于系统对电力信息流的实时监测,目前电网基础数据的管理采用传统技术手段,造成了数据搜集困难,数据无法及时更新导致与现场实际不符,电力各部门所使用的系统信息模型大多按照各自系统的需求而建立,缺少统一的接口规范,数据格式不统一,直接导致了大量数据的重复维护,智能电网模型需要考虑到智能调度中涉及的电力信息流处理和控制问题。
智能电网自愈功能是实现智能电网自动化的保障,与传统电网相比,智能电网网络有如下特点:(1)网络经常需要重构,特别是系统出现故障或者某区域出现电力紧缺等情况,(2)网络中有较多的控制设备。智能电网建模就必须考虑网络结构变化所带来的模型变化。
3、智能电网建模的分析
3.1 可再生能源发电系统的建模
可再生能源发电包括风力发电、光伏发电、海洋能发电、生物能发电等形式,其中在电力系统中应用较广的主要有风力发电和光伏发电,特别是在山西省的部分山区农村,具有非常丰富的风力资源以及太阳照射资源,立足于风能、太阳能等可再生资源建立发电系统模型进行电力生产无疑给农村的经济运行及生态保护提供很好的发电模式。可再生资源发电单元模型研究比较清楚,但是,有关可再生能源电厂聚合建模的研究则处于起步阶段,建模方案主要有两种:一种是采用单元等效模型来描述一个电场,对电场网络简化处理,误差较大,另一种是采用详细模型,每个发电单元都采用单元模型描述,但是对于电力系统仿真计算可能产生维数灾。单元等效模型是可再生能源发电系统建模的研究重点。电场中各个发电单元的运行状态不同且有一定的随机波动性,会给电场的模型等效带来影响
3.2 电网信息流模型分析
传统的电网中只考虑通过电网系统经济有效地输送给用户,但是随着未来分布式电源、可再生能源发电系统和新用电模式的发展及应用,现有的电力系统信息模型和集成手段已经无法描述这些新问题,智能电网需要实现电源、配电、输电、用电各环节信息流的交互。
3.2.1 配电、输电、变电环节的信息流交互模型
变电站是连接输电网与配电网的重要节点,中国变电站随着设备的智能化和全面实现IEC61850标准的建设以及试验,基本实现了变电站内信息的共享,站内各类自动化、监控、量测以及保护实现一体化。当配电网需要取得变电站实时数据时,由模型不一致导致的信息流阻塞会成为信息流交互的阻碍,基于XML的网络本体语言(OWL)是解决不同信息模型互解释问题的有效方法之一。OWL为智能电网在不同标准之间的映射构建了有效通道。
3.2.2 配电与用电之间的信息交互模型
未来电网的建设中,用户需要了解实时电价情况,根据电价情况可以选择自己的分布式电源供电或者从电网供电,一些新型用电设备的使用也将改革电网配电与用电的模式,而且,目前我国农村及城市使用的电表基本上只有用电量计算的功能,这种用电模式必然影响到配电和用电之间的交互。智能电网必须建设与之相适应的智能用电量测和管理体系,智能电网用电模型应该具有电能多功能计量、动态电价、自动采集等功能,配电与用电之间的实时信息交互可以提升供电部门对市场的把握,提高电网经济运行的能力。IEC61970,IEC61968以及IEC61850已经建立了市场动态电价、用户需求响应的简单模型,但是还远没有达到实用阶段,应该根据我国特点结合国际标准建立有中国特色的配电与用电交互模型。
参考文献
[1] 沈沉,黄少伟,陈颖.未来电网的快速建模与仿真方法初探[J].电力系统自动化,2011,35(10):8-15.
[2] 张海瑞.智能电网综合评价方法研究[D].上海:上海交通大学,2012.
篇7
能源,顾名思义,是能量的来源或源泉,是可以从自然界直接取得的具有能量的物质,如煤炭、石油、核燃料、水、风、生物体等;或从这些物质中再加工制造出的新物质,如焦炭、煤气、液化气、煤油、汽油、柴油、电、沼气等。因此可以说,能源是能够提供某种形式能量的物质,即能够产生机械能、热能、光能、电磁能、化学能等各种能量的资源。
能源是人类赖以生存的物质,是发展生产、改善人民生活的物质基础。人类文明的一切都离不开能源。
二、能源的分类
1.按能源使用后对环境污染程度分类:
清洁能源:使用后对环境无污染或者污染很小的能源。例如:太阳能、水能、风能、核能、地热能、氢气等。
非清洁能源:使用后对环境污染很大的能源。例如:煤和天然气燃烧后会产生温室气体二氧化碳和有毒的二氧化硫等。常见的有:煤、天然气、汽油、柴油、木材等。
因此区分清洁能源和非清洁能源关键在于:通过使用后生成物对环境的污染程度来区分。
2.按开发利用状况分类:
(1)常规能源:很早就开始使用而且使用规模很大的能源。例如:煤、石油、汽油、柴油、天然气、水能、生物能等。
(2)新能源:最近几十年才开始使用而且使用的规模不是很大的能源。例如:核能、地热、海洋能、太阳能、沼气、风能等。
因此区分常规能源和新能源关键在于:从它们被开始大量使用的时间来区分。
3.按属性分类:
(1)可再生能源:在短时间内可以再生的能源。例如:风能是指风具有的能量;风不仅今年有,而且明年也会有,哪怕50年后仍然会有,所以风能是可再生能源。常见的如:太阳能、地热、水能、风能、生物能、海洋能。
(2)非可再生能源:在短时间内不能再生的能源。例如:煤或者天然气,你开采一点就会少一点,经过几十年就会开采完。即使这个地方再出现煤或者天然气,也要等上万年甚至上亿年。它在短短的几百年内是不可能再生的,所以是不可再生能源。常见的如:煤、石油、天然气、核能、油页岩、沥青砂等。
因此区分可再生能源和非可再生能源关键在于:从它们在短时间内是否会再生来区分。
4.按转换传递过程分类:
(1)一次能源:没有经过人为加工的直接来自自然界的能源。例如:自然界里有煤矿和天然气田,只要我们把它们挖掘出来,就可以直接利用,不需要加工。常见的一次能源如:煤、石油、天然气、水能、风能、核能、海洋能、生物能等。
(2)二次能源:用一次能源经过人为加工转换成的能源。例如:自然界里没有天然的汽油,它是由开采出来的原油加工而成的。常见的二次能源有:沼气、汽油、柴油、焦炭、煤气、蒸汽、火力发的电、水力发的电、核能发的电、太阳能发的电、潮汐发的电、波浪发的电等。
因此区分一次能源和二次能源关键在于:从它们是否是自然界本身就存在的来区分。
可总结为下表:
三、能源的重要性
我国能源资源总量虽然较多,但人均占有量少。近几年,随着经济快速增长,对煤、电、油等重要资源的需求量明显增加,其价格大幅度上涨,一些重要能源资源对外依存度大幅度上升,我国重要能源资源短缺对经济发展的制约进一步加剧。今后,随着我国工业化和城镇化推进,能源资源需求总量还会增加,经济发展面临的资源约束矛盾将长期存在。节约能源资源,大力促进能源资源的高效利用和循环利用,是缓解能源资源约束矛盾的根本出路。
四、节能方法
1.推广热电联产、集中供热,提高热电机组的利用率,发展热能梯级利用技术,热、电、冷联产技术和热、电、煤三联供技术,提高热能综合利用率。
2.在能源利用方面,按照减量化、再利用、资源化的原则,以提高能源资源利用效率为中心,以节能、节水、节地、节材、资源综合利用为重点,通过加快产业结构调整,推进技术进步,完善政策措施,强化节约意识,建立长效机制,形成节约型的增长方式和消费方式,促进经济社会可持续发展。
篇8
能源是人类生存的基本条件和人类社会发展的原动力。随着人类文明的进步,能源问题成为人们日益关注的焦点问题。目前全世界都在推动第二代能源系统的建设,积极试点,认真进行立法准备,抓紧开发配套相关设备。第二代能源系统具有六个方面的主要特征,一是燃料的多元化;二是设备的小型、微型化;三是冷热电联产化;四是网络化:五是智能化控制和信息化管理;六是高标准的环保水平。而其中燃料的多元化,设备的小型、微型化,冷热电联产化和环保要求则代表着能源技术发展的几个重要方向:可再生能源的开发利用、分布式供电技术的兴起与冷热电三联产系统的发展。
本文通过对分布式供电特点及其发展趋势的阐述,强调分布式供电对电力工业的重要作用,指出可再生能源为分布式供电提供了更广阔的发展前景;分布式供电技术发展的主要方向之一为冷热电三联产技术。
2 分布式供电
2.1 分布式供电概述及其特点
顾名思义,分布式供电是相对于传统的集中式供电方式而言的,是指将发电系统以小规模(数千瓦至50MW的小型模块式)、分散式的方式布置在用户附近,可独立地输出电、热或(和)冷能的系统。这个概念是从1978年美国公共事业管理政策法公布后正式先在美国推广,然后被其它先进国家接受的。当今的分布式供电方式主要是指用液体或气体燃料的内燃机、微型燃气轮机和各种工程用的燃料电池。因其具有良好的环保性能,分布式供电电源与“小机组”己不是同一概念。
与常规的集中供电电站相比,分布式供电具有以下优势:没有或很低输配电损耗;无需建设配电站,可避免或延缓增加的输配电成本;适合多种热电比的变化,系统可根据热或电的需求进行调节从而增加年设备利用小时;土建和安装成本低;各电站相互独立,用户可自行控制,不会发生大规模供电事故,供电的可靠性高;可进行遥控和监测区域电力质量和性能:非常适合对乡村、牧区、山区、发展中区域及商业区和居民区提供电力;大量减少了环保压力。
二十世纪初以来电力行业流行的观点是,发电机组容量越大,则效率越高,单位kw投资越低,发明成本也越低,因而随着能源产业的发展,电力工业发展方向是“大机组、大电厂和大电网”。但是,在许多特殊情况下,分布式供电是集中供电不可缺少的重要补充:
分布式供电可以满足特殊场合的需求 例如,而印瞒设电网的西部熟顷地区或散布的用户:对供电安全稳定性要求较高瞅糊昭户,如医院、银行等;能源需求较为多样化的用户,需要电力的同时还需要热或冷能的供应。这种供电方式最大的优点是不需远距离输配电设备,输电损失显著减少,运行安全可靠,并可按需要方便、灵活地利用排气热量实现热电联产或热电冷三联产,提高能源利用率。
分布式供电方式可以弥补大电网在安全稳定性方面的不足 在世界上大型火电厂建设的趋势有增无减之时,电网的急速膨胀对供电安全与稳定性带来很大威胁,而各种形式的小型分布式供电系统,使国民经济、国家安全至关重要而又极为脆弱的纽带--大电网不再孤立和笨拙。直接安置在用户近旁的分布式发电装置与大电网配合,可大大地提高供电可靠性,在电网崩溃和意外灾害(例如地震、暴风雪、人为破坏、战争)情况下,可维持重要用户的供电。
分布式供电方式为能源的综合梯级利用提供了可能 在常规的集中供电方式中,能量形式相对单-。当用户不仅仅需要电力,而且需要其它能量形式如冷能和热能的供应时,仅通过电力来满足上述需要时难以实现能量的综合梯级利用:而分布式供电方式以其规模小、灵活性强等特点,通过不同循环的有机整合可以在满足用户需求的同时实现能量的综合梯级利用,并且克服了冷能和热能无法远距离传输的困难。
分布式供电方式为可再生能源的利用开辟了新的方向 相对于化石能源而言,可再生能源能流密度较低、分散性强,而且目前的可再生能源利用系统规模小、能源利用率较低,作为集中供电手段是不现实的。分布式供电方式为可再生能源利用的发展提供了新的动力。我国的可再生能源资源丰富,发展可再生能源是二十一世纪减少环境污染和温室气体排放以及替代化石能源的必然要求,因此为充分利用量多面广的可再生能源发电,方便安全地向偏僻、少能源地区供电,建设可再生能源分布式供电应受到高度重视。
还应指出,对目前世界能源产业面临亟待解决的四大问题:合理调整能源结构、进一步提高能源利用效率、改善能源产业的安全性、解决环境污染,单-的大电网集中供电解决上述问题存在困难,而分布式供电系统恰好可以在提高能源利用率、改善安全性与解决环境污染方面做出突出的贡献。因此,大电网与分散的小型分布式供电方式的合理结合,被全球能源、电力专家认为是投资省、能耗低、可靠性高的灵活能源系统,成为二十-世纪电力工业的发展方向。这就是说,世界电力工业已经开始向传统电力工业的模式告别,走向依靠大型发电站和小型分布式供电广泛结合的过渡的“分散式”电力系统,从而大大改善供电效率、供电品质和减轻当今电力行业对环境影响形成的负担、减少兴建和改善输配电线路。而且,由于近来美国加州供电危机的影响,国外有的观点甚至认为今后在大力发展分布式供电的情况下,大型中心电站将走向衰落。
2.2 分布式供电发展趋势
2.2.1分布式供电的主要方式
分布式发电方式多种多样,根据燃料不同,可分为化石能源与可再生能源;根据用户需求不同,有电力单供方式与热电联产方式(CHP),或冷热电三联产方式(CCHP);根据循环方式不同,可分为燃气轮机发电方式,蒸汽轮机发电方式或柴油机发电方式等。表1列出了主要的分布式供电方式。
在产业革命后的200年中,煤炭一直是世界范围内的主要能源,而随着科技、经济的发展,石油在一次能源结构中的比例不断增加,于20世纪60年代超过煤炭。此后,石油、煤炭所占比例缓慢下降,天然气比例上升;同时,新能源、可再生能源逐步发展,形成了当前的以化石燃料为主和新能源、可再生能源并存的格局。然而,虽然可再生能源是取之无尽的洁净能源,但其能源密度低,稳定性较差,需要蓄能调节,长期稳定运行困难,且由于技术不够成熟,可再生能源一次投资较大,经济性差;而化石能源的发电技术不仅更加成熟,而且效率更高。因此,作为分布式供电的发电技术,化石能源目前仍是国际上的主要方向。
表1 主要的分布式供电方式
发电技术
能源种类
内燃机发电技术
燃气轮机发电技术
微型燃气轮机发电技术
常规的燃油发电机发电技术
燃料电池发电技术
化石能源
太阳能发电技术
风力发电技术
小水利发电技术
生物质发电技术
可再生能源
氢能发电技术
二次能源
垃圾发电技术
一般废弃物
2.2.2 分布式供电的主要动力-微型燃气轮机
以化石能源为能源动力的分布式供电方式多种多样(见表1)。随着微型燃机技术的不断完善,微型燃机发电机组已成为分布式供电的主力。
微型燃气轮机是功率为数百KW以下的、以天然气、甲烷、汽油、柴油等为燃料的超小型燃气轮机。它的雏形可追溯到60年代,但作为-种新型的小型分布式供电系统和电源装置的发展历史则较短。
微型燃气轮机大都采用回热循环。通常它由透平、压气机、燃烧室、回热器、发电机及电子控制部分组成,从压气机出来的高压空气先在回热器内接受透平排气的预热,然后进入燃烧室与燃料混合、燃烧。大多数微型气轮机由燃气轮机直接驱动内置式高速发电机,发电机与压气机、透平同轴,转速在50000-120000rpm之间。一些单轴微型燃气轮机设计,发电机发出高频交流电,转换成高压直流电后,再转换为60Hz480v的交流电。
目前,开发微型透平的厂商主要集中在北美,欧洲有瑞典和英国。表2为部分新一代微型燃气轮机的主要技术参数。
与柴油机发电机组相比,微型燃机具有以下一系列先进技术特征:
(1)运动部件少,结构简单紧凑。重量轻,是传统燃机的1/4;
(2)可用多种燃料,燃料消耗率低,排放低,尤其是使用天然气;
(3)低振动,低噪音,寿命长,运行成本低;
(4)设计简单,备用件少,生产成本低;
(5)通过调节转速,即使不是满负荷运转,效率也非常高;
(6)可遥控和诊断:
(7)可多台集成扩容。
因此,先进的微型燃气轮机是提供清洁、可靠、高质量、多用途的小型分布式供电的最佳方式,使电站更靠近用户,无论对中心城市还是远郊农村甚至边远地区均能适用。有理由相信,一旦达到适当的批量,微型燃机轮机有能力与中心发电厂相匹敌。对终端用户来说,与其它小型发电装置相比,微型燃气轮机是一种更好的环保型发电装置。
表2 新一代微型燃气轮机的主要技术参数 供应商 燃料 转速 电功率(KW) 效率(%) 压比 进口温度(ºC) 出口温度(ºC) 排气温度(ºC) 排放(NOx) 功率范围(KW) Allied
Signal 天然气 65000 75 28.5 3.7 930 650 240
柴油
丙烷 50000 70 33 3.3 870 - 200 - 30-200
2.2.3 分布式供电发展方向-冷热电三联产系统
虽然回热等有效提高微型燃气轮机系统热转功效率的手段得到应用,微型燃机发电效率己从17%-20%上升到当前的26%-30%,但以微型燃气轮机作为动力的简单的分布式供电系统的热转功效率依然远小于大型集中供电电站。如何有效提高分布式供电系统的能量利用效率是当前分布式供电技术发展所面临的主要障碍之一。
正如常规的集中供电电站可以通过功热并供提高能源利用率一样,分布式供电系统在用户需要的情况下,同样可以在生产电力的同时,提供热能或同时满足供热、制冷两方面的需求。而后者则成为一种先进的能源利用系统-冷热电三联产系统。
与简单的供电系统相比,冷热电三联产系统可以在大幅度提高系统能源利用率的同时,降低环境污染,明显改善系统的热经济性。因此,三联产技术是目前分布式供电发展的主要方向之一。
2.2.4 以可再生能源为基础的分布式供电方式的发展前景
由于矿物能源的有限性和污染性,可再生能源的利用与研究已引起广泛的重视。20世纪70年代以来,可再生能源已经引起了科学家的关注,研究和开发工作取得了重大进展和成就。进入21世界,可再生能源问题明确地摆到了政府决策者、科学家和社会各界面前,成为重点发展的热门研究课题。根据国家“863”专家委员会提供的文件,在全球资源与环境问题的强大驱动下,预计在未来10年左右的时间内,可再生能源研究将取得突破性进展。据国际能源机构预测,到2060年全球可再生能源的比例将发展到世界能源构成的50%以上。
我国可再生能源资源丰富、量多面广。例如,太阳能在我国2/3国土上的年辐射量超过600MJ/cm2,每年地表吸收的太阳能大约相当于17万亿吨标准煤的能量;而地热资源的远景储量为1353.5亿吨标准媒,探明储量为31.6亿吨标准煤。效率差、密度低、不稳定等缺陷成为以往可再生能源利用的主要障碍,很难将其与集中供电相结合。通过与分布式供电方式相结合,新型可再生能源分布式发电系统可以在能的梯级利用的基础上实现效率的大幅度提高;同时,分布式发电系统对能源密度的要求也远低子集中供电方式;而且,通过与现代蓄能技术相结合,可以在很大程度上克服可再生能源不稳定的缺陷。如今,分布式供电方式为可再生能源利用的发展提供了新的动力,在供能效率和经济性的提高以及能源供给安全性方面具有不可替代的作用;而可再生能源也为分布式供电提供了更加广阔的发展前景。
可再生能源系统具有运行费用低、环保性能好等突出优势。比如,为适应北京2008年举办奥运会的要求,以及北京日趋严格的环境排放标准,我们建议在奥运村建设示范项目“太阳能与热泵高效复合能源系统”:将性能好、技术含量高的热泵技术和太阳能利用技术相结合。此项目利用太阳能等环境能源作为辅助能源,可确保奥运村对电、冷和热的供应万无一失。它充分体现了“绿色奥运”、“科技奥运”的宗旨,将有力推进北京和全国清洁能源利用的发展。该项目由于采用太阳能热水器,系统省去热水器装机负荷以及运行负荷;由于采用太阳能热水器作为冬季热泵供热的热源,实现了寒冷地区的热泵冬夏两季运行,省去了系统供热空调装机负荷。另外,该系统通过将太阳能和天然气或电能适当结合,克服了传统太阳能利用的不连续、不稳定的缺陷--夏季系统可以输出空调用冷和生活热水,冬季系统可以输出空调用热,仅太阳能环境能源的利用就使系统节电能20%-30%;年总能耗比传统技术方案降低了60%左右,节能效果非常明显。该项目设备总投资费用虽然比传统技术高20%多(其中太阳能热水器设备费约占总投资的60%),但运行费用降低50%左右,所追加投资仅需2年左右就可全部回收。
目前,对以太阳能、地热能等为主的可再生能源的研究和利用受到世界范围的重视。随着对可再生能源的能量聚集、转化、储存和利用等方面研究的深入,无论是从环境保护的角度,还是从技术经济、社会发展的角度来看,以可再生能源为基础的分布式供电方式具有不可替代性,必将成为未来很有发展前景的供能手段之一。
2.3 我国需要分布式供电
目前我国正处在经济高速发展时期,提高资源综合利用效率,是我国能源工业能否持续支撑国家现代化建设的关键所在。我国能源利用水平距世界发达国家还有很大的差距,日益增长的电力需求远未得到满足,“大机组、大电厂、大电网”的大规模、集中式的电网供电依然是我国目前能源工业的主要发展方向。
但是,我国需要分布式供电。这是因为:
(1)我国幅员辽阔,但物产资源相对贫乏,而且经济发展不平衡。对于西部等边远、落后地区而言,由于其远离经济发达地区,形成一定规模的、强大的集中式西北电网系统需要很长时间和巨额的投资,这无法满足目前西部经济快速发展的需要。而分布式供电系统可以借助西部天然气资源丰富、可再生能源多种多样的优势,在不长的时间内,以较小的投资为代价,为西部经济发展提供有力的支撑;对于东南沿海经济发达地区,由于生活水平的日益增加,已经出现了类似于西方发达国家的对于能源产品需求多样化的趋势。与集中式供电相比,分布式供电显现了突出的优点,为解决上述问题提供-个更加圆满的方案。
(2)随着经济建设的飞速发展,我国集中式供电电网的规模迅速膨胀。这种发展所带来的安全性问题是不容忽视的,如纽约市、台湾岛二次大停电己为我们敲响了警钟。为了及时抑制这种趋势的蔓延,只有合理地调整供电结构、有效地将分布式供电和集中式供电结合在一起,构架更加安全稳定的电力系统。
(3)纵观西方发达国家的能源产业的发展过程,可以发现:它经历了从分布式供电到集中式供电,又到分布式供电方式的演变。造成这种现象不仅仅是由于生活水平提高的需求,而且也是集中式供电方式自身所固有的缺陷造成的。毋庸置疑,随着社会的发展,我国能源产业也将面临类似的问题。因此,虽然从目前能源产业的发展情况来看,集中式供电是我国能源系统发展的主要方向,但从长远看,构造一个集中式供电与分布式供电相结合的合理能源系统,增加电网的质量和可靠性,将为我国能源产业的发展打下坚实的基础。
所以,我国近期在发展大机组、大电厂的同时,应不失时机、因地制宜地兴建分布式供电设施。可以预见,随着西部大开发的深入进行,特别是“西气东输”工程的开展,我国沿线区域和边远地区的分布式供电将得到极大的发展。
还应指出,对北京而言,这种分布式能源系统,不仅是保证2008年奥运会顺利进行所必须的,而且它将为首都经济提供一个有广阔前景的技术产业,为北京的发展做出贡献。
3 冷热电联产
3.1冷热电联产系统概述及其特点
传统动力系统的技术开发以及商业化的努力主要着眼于单独的设备,例如,集中供热、直燃式中央空调及发电设备。这些设备的共同问题在于单一目标下的能耗高,在忽视环境影响和不合理的能源价格情况下,具有-定的经济效益。但是,从科技技术角度出发,这些设备都尚未达到有限能源资源的高效和综合利用。
冷热电联产(CCHP)是-种建立在能的梯级利用概念基础上,将制冷、供热(采暖和供热水)及发电过程-体化的多联产总能系统,目的在于提高能源利用效率,减少碳化物及有害气体的排放。与集中式发电-远程送电比较,CCHP可以大大提高能源利用效率:大型发电厂的发电效率-般为35%-55%,扣除厂用电和线损率,终端的利用效率只能达到30-47%。而CCHP的能源利用率可达到90%,没有输电损耗;另外,CCHP在降低碳和污染空气的排放物方面具有很大的潜力:据有关专家估算,如果从2000年起每年有4%的现有建筑的供电、供暖和供冷采用CCHP,从2005年起25%的新建建筑及从2010年起50%的新建建筑均采用CCHP的话,到2020年的二氧化碳的排放量将减少19%。如果将现有建筑实施CCHP的比例从4%提高到8%,到2020年二氧化碳的排放量将减少30%。
3.2冷热电联产系统方案选择
典型冷热电三联产系统一般包括:动力系统和发电机(供电)、余热回收装置(供热)、制冷系统(供冷)等。针对不同的用户需求,冷热电联产系统方案的可选择范围很大:与热、电联产技术有关的选择有蒸汽轮机驱动的外燃烧式和燃气轮机驱动的内燃烧式方案;与制冷方式有关的选择有压缩式、吸收式或其它热驱动的制冷方式。另外,供热、供冷热源还有直接和间接方式之分。
在外燃烧式的热电联产应用中,由于背压汽轮机常常受到区域供热负荷的限制不能按经济规模设置,多数是相当小的和低效率的;而对于内燃烧式方案,由于技术的不断进步,已经生产出了尺寸小、重量轻、污染排放低、燃料适应性广、具有机械效率和高排气温度的燃气轮机,同时燃气轮机的容量范围很宽:从几十到数百KW的微型燃气轮机到300MW以上的大型燃气轮机,它们用于热电联产时既发电又产汽,兼有高发电效率(30%-40%)和高的热效率(70%-80%)。现在,在有燃汽和燃油的地方,燃气轮机正日益取代汽轮机在热电联产中的地位。
压缩式制冷是消耗外功并通过旋转轴传递给压缩机进行制冷的,通过机械能的分配,可以调节电量和冷量的比例;而吸收式制冷是耗费低温位热能来制冷(根据对热量和冷量的需求进行调节和优化),把来自热电联产的一部分或全部热能用于驱动吸收式制冷系统。
目前最为常见的吸收式制冷系统为溴化锂吸收式制冷系统和氨吸收式制冷系统。前者制冷温度由于受制冷剂的限制,不能低于5℃,-殷仅用于家用空调;后者的制冷温度范围非常大(+10℃--50℃),不仅可用于空调,而且可用于0℃以下的制冷场所。同时,氨吸收式制冷系统可以利用低品位的余热,所需热源的温度只要达到80℃以上就能利用,从而使能源得到充分合理的利用;而月氨吸收式制冷系统还具有节电、设备易于制造和维修、对安装场所要求不高、系统运行平稳可靠、噪声小、便于调节、可以在同一系统内提供给用户不同温度的冷量、单个系统的制冷量很大等优点。
4 结论
随着人民生活水平的提高,能源消费日益增长,能源动力系统愈来愈向大容量、高度集中的模式发展。然而,分布式供电是集中供电不可缺少的重要补充。它因灵活的变负荷性、低的初投资、很高的供电可靠性、很小的输电损失和适合可再生能源等特点在世界范围内越来越受到重视。
篇9
摘 要 分布式能源目前已成为全球能源产业的重要发展方向,也是我国实现“十二五”期间单位GDP能耗降低16%目标的有效技术途径。本文在总结分析我国分布式能源发展形势和趋势的基础上,针对存在问题系统提出了加快发展的意见和建议。
关键词 分布式能源 发展 现状 思路
一、分布式能源概念和优势
分布式能源系统是指在靠近用户端独立生产、输出电能和热(冷)能的系统,是分布安置在需求侧的能源梯级利用、资源综合利用和可再生能源设施。该系统既能发电,又能利用发电余热制冷、供暖或供应热水。特点是小规模、小容量、模块化和分散式,可将燃料同时转换成电力、热水、蒸汽以及冷气,其使用的一般是天然气、沼气、煤层气、高炉煤气等清洁能源和可再生能源,不需要大电网对电力的长途输送,从而减少了输配损耗,实现了能源利用效能的最大化,并且具有强大的调峰功能。
二、分布式能源发展现状
上世纪80年代前后开始,国际上就提出了总能系统与冷热电联供为主要特征的分布式供能系统雏形概念。近30年来,由于分布式供能技术的优势,逐步得到世界各国的广泛重视和应用。美国2010年分布式能源装机容量约9200万千瓦,占全国发电量14%;2020年前规划新增9500万千瓦装机,约占全国发电总装机容量29%。日本是世界上最先大力发展分布式供能技术的国家之一,目前分布式能源以热电联产和太阳能光伏发电为主,2010年装机容量约3600万千瓦,约占全国发电总装机容量14%。欧洲许多国家也纷纷制定能源政策和规划,优先发展分布式供能等高效节能技术,目前以太阳能光伏、风能和热电联产为主。
虽然我国在分布式供能技术方面起步较晚,但其显著的节能减排潜力已引起广泛关注,在我国建筑、工业应用领域拥有巨大市场潜力。我国2010年热电联产机组约占全国发电总装机容量的15%,北京、上海和广州等地区已有一批以油、气为燃料的分布式冷热电联供示范项目投入运行,取得明显的经济效益、环保效益和社会效益。2011年,国家发展改革委等四部委印发了《关于发展天然气分布式能源的指导意见》(发改能源[2011]2196号),明确要求到2020年在全国规模以上城市推广使用分布式能源系统,装机规模达到5000万千瓦,初步实现分布式能源装备产业化。
三、分布式能源发展中存在问题
(一)在技术层面,分布式能源在电网连接、电网安全、供电质量、能量储备等方面存在不少问题,加快智能电网发展势在必行。智能电网的核心就在于构建具备智能判断与自适应调节能力的分布式管理的智能化网络系统,并结合强大高效的储能技术,从而为各种分布式能源提供自由接入的动态平台。
(二)在市场和经济层面,我国分布式能源还处于起步阶段,尚未形成经济规模,技术装备有待进一步降低研发和生产成本,短期内还离不开政府支持和政策倾斜。地方政府对分布式能源的扶持力度不同,电价、气价、供热价格由政府调控,项目盈利存在不确定性。天然气市场供不应求、电力上网难等都是发展中面临的现实问题。
(三)在体制层面,发电侧由几家大的发电集团所主导,而电网更是被两家规模巨大的电网公司所强力垄断。出于行业利益,这些垄断性集团也许并不热衷于分布式能源的发展,甚至可能借用技术、规范、标准等理由提高行业门槛,从而客观上阻碍了分布式能源发展。
(四)在政策和法规层面,对分布式能源的原则性鼓励规定分散于《节约能源法》和《可再生能源法》等法规中,并不系统集中,更主要的是缺乏可操作性的实施细则、技术标准和配套政策。同时,过高的行业准入、严格的项目审批都会对投资者积极性带来负面影响。
四、下步发展建议
(一)在战略规划方面,分布式能源可以分为可再生能源和非可再生能源两大类,在发展重点、技术特性、用户范围等方面都有很大不同。可将分布式可再生能源纳入国家可再生能源规划,并对城市和边远地区的屋顶光伏发电、地热能、垃圾沼气发电等进行重点规划。非可再生能源的分布式能源种类较多,可将天然气分布式能源作为发展重点,纳入国家新能源相关发展规划并进行专项研究。
(二)在立项管理方面,根据运行状态,可分为独立运行、并网不上网、并网且上网三种情况;根据分布式能源是否享受相关优惠政策,可以分为享受和不享受两种情况。是否进行立项管理、立项管理审点应根据不同情况区别对待。总体原则是制定科学、合理、操作性强的立项管理办法,对项目行政许可程序进行优化,减少项目立项成本。
(三)在并网管理方面,按照功率交换方式,可分为并网不上网、并网且上网两种。分布式能源虽然种类众多,使用的技术种类多,但是为了保证电网的安全运行,需要遵循输配电网的运行标准,因此需要由政府组织,电网企业会同制造厂商、科研机构等共同制定统一的并网国家标准。
(四)在电价机制方面,分布式能源具有双重属性,作为电力用户需要电网提供备用和电力补充供应,向电网企业支付备用费和购电费;作为发电企业,在并网运行时需要承担相应的接网费用,同时多余电力需要向电网企业进行出售。因此电价机制包括购电价格机制、余电上网价格机制和接网价格。
(五)在扶持政策方面,分布式能源社会效益明显,但投资吸引力相对较弱,需要政府制定优惠政策予以扶持,鼓励清洁环保的分布式能源优先发展,针对化石燃料类的分布式能源设立能效标准,倡导使用先进能源利用技术,对投资和运行环节给予税费减免和财政补贴,支持国产设备研发推广。
(六)在运营模式方面,可以采用业主自行运行维护,或者聘请专业机构如能源服务公司负责运行维护的模式。对于天然气分布式能源,特别是热电联产和三联供系统,由于涉及多个专业领域,可以聘请专业机构或采用合同能源管理模式。
参考文献:
[1]国家发展改革委.关于发展天然气分布式能源的指导意见.2011.
[2]中国华电集团公司.分布式能源技术研究及应用.2010.
[3]何海婷.国外分布式能源发展状况.2012.
[4]范明天.分布式能源及电能有效利用.2010.
篇10
【关键词】地源热泵 技术 应用
中图分类号:P754.1 文献标识码:A 文章编号:
地源热泵的概念最早出现在1912年瑞士的一份专利文献中。20世纪50年代,欧洲和美国开始了研究地源热泵的第一次。但在当时能源价格低,这种系统并不经济,因而未得到推广。直到上世纪70年代,石油危机和日益恶化的环境把人们的注意力集中到节能、高效益用能和环境保护上时,使地源热泵的研究进入了又一次,最近20年在欧美等工业发达国家去得了迅速的发展,已成为一项成熟的应用技术。
地源热泵技术简介
地源热泵是一种利用地下浅层地热资源(也称地能,包括地下水、土壤或地表水等),既可供热又可制冷的高效节能空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),实现低温热源向高温热源的转移,地能分别在冬季和夏季作为低温热源和高温热源;即在冬季,把地能中的热量“取”出来,提高温度后,供给室内的热用户;在夏季,把室内的热量取出来,释放到地能中去。它的封闭环路部分由埋藏在地表以下的一长段塑料管路组成,该塑料管路埋在地下与土壤耦合,因而热量在管路里的液体和土壤之间进行传递。该系统包括封闭环路埋管、地源热泵(水-空气)和空气分布三部分,系统也可用来提供部分生活热水。.
采用地源热泵的优点
利用可再生能源,环保效益高
地源热泵从浅层常温土壤中吸热或向其排热,浅层土壤之热能来源于太阳能,它永不枯竭,机组运行过程中,无废气污染物排放,不会产生城市热岛效应。
高效节能,运行费用低
在制热时,地源热泵可将土壤中的热能“搬运”到室内,其能量70%来自土壤,制热系数高达4.2-5.8,运行费用每年每平方米仅为15-18元(2011年计),比常规中央空调系统低40%-50%,比空气热泵低30%-40%。
节水省地
⑴以土壤为热载体,向其放出热量或吸收热量,不消耗水资源,不会对水资源造成污染。
⑵省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设施。
⑶埋管埋在地下,不占用土地使用面积。
灵活多用
制冷、制热兼提供生活热水,可做到一机三用。
低维护
地源热泵系统的运动部件比常规系统少,因而减少了维护,并且更加可靠。由于系统安装在室内,不暴露在风雨中,也可免遭损坏,延长了寿命。
运行安全稳定,可靠性高