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關(guān)鍵詞:全球 能源發(fā)展 趨勢 開發(fā)方式
2.6氣候變化
在國際專家中,越來越多的人認為,氣候變化是人類在本世紀將要面臨的最重要的挑戰(zhàn)之一(詳見附錄A-i)。站在全球的角度,能源生產(chǎn)使用與氣候變化之間的關(guān)系如今已被認識到。主要由礦物燃燒而造成的溫室氣體(GHG)的釋放被認為對全球變暖乃至氣候變化起作用。即使對于由傳統(tǒng)生物能燃燒或一些特殊大型水電項目(特別是對一些典型的大水庫,應(yīng)采取更多的措施來獲知精確的凈溫室氣體釋放量)引起的溫室氣體釋放量尚存在一些不明之處,人們對于日益依靠可再生能源將大大減輕氣候變化這一點卻深信不疑。圖6顯示了不同的電力開發(fā)方式所產(chǎn)生的二氧化碳(CO2)量(最常見的溫室氣體),結(jié)果是建立在生物循環(huán)分析基礎(chǔ)上的。
數(shù)據(jù)表明在所有系統(tǒng)中,徑流電站性能最好。緊接著是核能、水庫式電站和風(fēng)能等,有著較類似的釋放因素。顯然,煤電廠(無論新舊)的釋放因素最高,約為綜合循環(huán)天然氣汽輪機的兩倍。
2.7大氣問題
除了氣候,另一個有關(guān)全球環(huán)境持續(xù)性的重要問題就是我們的大氣狀況。空氣污染造成每年300多萬人口的死亡,大多數(shù)是因為顆粒污染(聯(lián)合國報告2002,p.20)。死亡人群中大部分是發(fā)展中國家的兒童,他們死于由于燃燒木料、莊稼廢渣或動物糞便造成室內(nèi)空氣污染而引起的嚴重的呼吸道傳染病。然而,在發(fā)達國家,往往將控制污染的重點放在室外空氣污染方面。“對工業(yè)及汽車等方面的礦物燃料的燃燒疏于控制導(dǎo)致許多城市在工業(yè)化與都市化的早期遭受巨大的空氣污染。隨著生活標準的提高,改善空氣質(zhì)量成為首要任務(wù),必須建立和加強污染控制措施,降低顆粒及二氧化硫的含量”。正如表4所顯示,能源及電力生產(chǎn)與大氣問題密切相關(guān)。
基于生物循環(huán)分析,圖7反映了不同電力開發(fā)方式中產(chǎn)生二氧化硫排放的情況。
二氧化硫主要產(chǎn)生于煤或燃油發(fā)電廠。對于這些電力開發(fā)方式,用當(dāng)今的高科技手段已經(jīng)可以使其二氧化硫發(fā)生量降低90%以上,但由于成本高而會降低電廠的效率。另一種辦法是使用含硫量低的石油或煤,但由于往往需要長途運輸,因而成本就更高了。總之,經(jīng)濟問題是關(guān)鍵,而未來石油與煤發(fā)電的走向?qū)⑷Q于政策導(dǎo)向而非新技術(shù)。
2.8對土地的需求
關(guān)于持續(xù)性的另一個問題是:不同的能源方式的土地使用與人類及生態(tài)系統(tǒng)活動之間如何發(fā)生相互作用的問題。所有的電力開發(fā)系統(tǒng)都直接或間接地影響著土地的使用。例如:
·水庫式水電工程將森林和土地轉(zhuǎn)變?yōu)樗畱B(tài)環(huán)境;
·煤電廠由于采礦而對大面積的區(qū)域造成影響,同時產(chǎn)生酸雨;
·生物能燃燒要求對森林或植被進行大面積的開伐;
·核電站由于需要對輻射性垃圾進行處理,因而要求占用大量的地下土地面積;
·溫室氣體釋放以及伴隨而來的氣候變化對地球上所有的自然的或人為的生態(tài)系統(tǒng)的影響日益增大。
對于生物循環(huán)分析,將物質(zhì)設(shè)備生產(chǎn)廠需要的土地所涉及的所有資源都加以考慮是非常必要的。人口增長意味著無論農(nóng)村還是城市都需要更多的土地;而工業(yè)發(fā)展也使得另作它用的土地顯得不足。另外,生物燃料、風(fēng)能或太陽能等新興可再生能源電力都要求占用大面積的土地。
圖8顯示了在一定的服務(wù)水平下,不同的電力開發(fā)方式對土地的要求。
圖8 不同的電力開發(fā)方式對土地的要求 (資料來源:能源政策2002,p.1274)
這樣的生物循環(huán)分析應(yīng)該引起警覺。然而由于在此沒有考慮影響強度以及兼容性程度等問題,每種電力開發(fā)方式還有可能伴隨其他土地使用情況。另外,圖8中的數(shù)據(jù)只反映了對土地的直接使用情況。與氣候變化有關(guān)的損失(如海面上升造成的土地損失)等間接影響沒有包括在內(nèi)。
綜合以上分析可知,生物燃料系統(tǒng)生產(chǎn)單位電能所要求的土地最多。水電、風(fēng)能及太陽能等其它可再生資源有著類似的土地要求,但不同的具體情況會引起較大變化。水電站的數(shù)據(jù)是以水庫總面積,而非以水域面積為基準的,往往會更小(在圍壩前,河水或湖水已經(jīng)占據(jù)了很大面積)。
已知數(shù)據(jù)表明,礦物燃料比任何一種再生能源對土地的需求量都要少得多。然而這種評估只是基于對土地的直接需求(電廠或采礦)。如前所述,與大氣輻射或氣候變化等有關(guān)的間接的土地需求并沒有包括在內(nèi)。而這些問題也是值得考慮的,因為它們可使礦物燃料的土地使用因素大大增加。
研究表明,核電是對土地需求最低的一種發(fā)電方式,而在此并沒有將對核垃圾作長期處理所需的土地考慮在內(nèi)。這部分的土地使用將會使整個土地需求量大增。即使對輻射性垃圾的處理只需要不大的一塊區(qū)域,但這個空間卻要被占用幾千年(假設(shè)垃圾處理對土地的需求因素為0.1km2/TWh,乘上30-000年,按發(fā)電30年計算,土地使用因素將從0.5km2/TWh/y增加到100km2/TWh/y)。
選擇最優(yōu)化的供電方式應(yīng)考慮以下一系列的決定性的因素:
·自然資源狀況及當(dāng)?shù)?a href="http://m.cp2654.cn/haowen/224402.html" target="_blank">能源開發(fā)途徑;
·地理狀況,包括氣候條件及大都市間的距離;
·人口、年齡、勞動力就業(yè)率、家庭結(jié)構(gòu)及城市化程度等方面的統(tǒng)計;
·經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟活動、收入水平及分配、資本來源、相對價格及市場狀況等;
·技術(shù)支持、現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施、改革程度、研究開發(fā)手段、工藝水平及技術(shù)傳播等;
·生活方式、居住形式、遷移率、個體與社會的側(cè)重、文化風(fēng)俗等;
·影響經(jīng)濟趨勢、能源、環(huán)境、標準與規(guī)則、補貼與社會福利等方面的政策因素;
關(guān)鍵詞:農(nóng)村;持續(xù)發(fā)展;能源資源;利用開發(fā)
要考慮為農(nóng)民生產(chǎn)、生活提供無污染、安全的、優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)生活環(huán)境。還要解決對可回收資源的利用和開發(fā)。推廣沼氣,太陽能等可再生資源,這樣能為生態(tài)環(huán)境的保護作出主要貢獻,而且能改善農(nóng)村的生活環(huán)境,提高農(nóng)民生活質(zhì)量。
1.農(nóng)村生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及影響
隨著政府部門對環(huán)境保護的重視,城市環(huán)境在逐步改善。但是往往忽視掉農(nóng)村生態(tài)環(huán)境,改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境成為我國經(jīng)濟建設(shè)中的難點問題。在農(nóng)村許多地方“臟亂差”的問題嚴重,在農(nóng)村很多地方生活垃圾、生活與畜牧污水等沒有得到合理的處理,任意排放對環(huán)境造成極大的污染。農(nóng)村生態(tài)環(huán)境不斷被破環(huán),導(dǎo)致耕地面積不斷減少,耕地質(zhì)量不斷減退;農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的破環(huán)也導(dǎo)致水環(huán)境的污染嚴重,在我國農(nóng)村供水水質(zhì)的達標率只有50%,這就說明有一半的農(nóng)村人口使用的是不合格的生活用水,這直接影響了我國農(nóng)村居民的身體健康。普遍采用水沖的方式清理糞便,這種方式每頭豬每年產(chǎn)生的污染水可達1萬kg,這些污染水隨意流入水庫和湖泊中嚴重污染該地的水環(huán)境。另外,全國大部分地區(qū)出現(xiàn)霧霾天氣,與農(nóng)村秸稈的隨意燃燒有著很大的影響,積極正確地處理這些農(nóng)村污染源使它有效地轉(zhuǎn)化為農(nóng)村的新型能源,不僅保護了生態(tài)環(huán)境也在這不可再生能源不斷減少的時代,找到一條可持續(xù)發(fā)展的道路。
2.我國農(nóng)村能源的特點
2.1農(nóng)村能源的總體分類與整治
農(nóng)村能源的特點主要集中于分散不能綜合的高度集中的利用。但是我們可以采取以下的措施進行綜合整治。
(1)進行綜合的道路整治,將較好的管道鋪設(shè)于規(guī)劃好的道路上。(2)規(guī)模畜禽沼氣治理工程建設(shè),利用家禽畜牧的排泄物加以沼氣技術(shù),采用環(huán)保的科學(xué)技術(shù),制造可燃燒能源沼氣,可供普通家庭日常使用。這樣也對環(huán)境進行了加以保護。(3)秸稈氣化的工程建設(shè),農(nóng)村的秸稈資源也是非常豐富的一種資源。但是每年的農(nóng)忙時節(jié)農(nóng)民燃燒秸稈造成大量的環(huán)境大氣污染,通過回收秸稈用于燃氣制造,這樣不僅可以幫助農(nóng)民增加收入,而且可以加強環(huán)境的保護。
2.2沼氣為紐帶的能源生態(tài)工程
我國是農(nóng)業(yè)大國,利用世界7%的耕地,養(yǎng)活了世界上22%的人口。但是面對日益嚴峻的環(huán)境問題,我國也是面臨了巨大的壓力。農(nóng)村環(huán)境也是其中的重點,合理的建設(shè)沼氣工程是對農(nóng)村資源開發(fā),對農(nóng)村環(huán)境保護有著巨大意義。沼氣工程不僅只是作為燃氣使用,它是一個系統(tǒng)綜合的工程。
如上圖所示,沼氣作為種、養(yǎng)、沼三位一體的系統(tǒng)工程。沼氣作為其中的樞紐,把系統(tǒng)各個部分鏈接起來,是種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和人類生活各方面的中心環(huán)節(jié)。在人畜的排泄物進入沼氣池之后,發(fā)酵產(chǎn)生沼氣,這些沼氣可用于燃燒、照明和發(fā)電。沼氣池最下面的殘渣可以用來做農(nóng)田施肥,里面的沼水可以用來喂魚等等,這種工程可以全方面的作用于農(nóng)村生活的方方面面。
2.3秸稈能源利用工程
秸稈作為農(nóng)村到處可見的資源,對秸稈的利用是對環(huán)境一個極大的保護。秸稈能源利用有兩個方面:秸稈氣化和秸稈致密成型燃料。隨著現(xiàn)在農(nóng)村農(nóng)戶家禽散養(yǎng)的減少,農(nóng)戶的養(yǎng)殖規(guī)模減少,很多沼氣池的發(fā)酵物不足,面臨停用。而且現(xiàn)在農(nóng)村秸稈隨意燃燒也極大地破壞了大氣環(huán)境,秸稈能源的應(yīng)用與開發(fā)為農(nóng)村能源開發(fā)提供了新的途徑。這種技術(shù)的利用在全國的許多農(nóng)村縣城都取得了良好的效果,然而另一種方式,秸稈致密成型燃料也是十分可行的,它將秸稈粉碎放到成型的機器中,在機器的高壓作用下壓縮成型,這樣出來的燃料可以直接燃燒,但是這種燃料在燃燒過程中會產(chǎn)生一些污染氣體,不適合農(nóng)村家庭使用,它可以在以燃燒作為動力的發(fā)電廠,通過發(fā)電廠的集中處理把污染氣體進行過濾,做到環(huán)保節(jié)能。
2.4建設(shè)新農(nóng)村
近幾年先后啟動了“綠色畜產(chǎn)品行動”和畜牧業(yè)“西進東擴”發(fā)展戰(zhàn)略,畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)值每年以10%左右的速度快速增長,畜禽養(yǎng)殖污染排放量也逐年增加。據(jù)調(diào)查,全省畜禽養(yǎng)殖污水年排放量達9億多t,在非用肥季節(jié)大量畜禽糞便污水隨意堆積和排放,導(dǎo)致農(nóng)村居住環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境污染加劇。
我們需要良好的素質(zhì)教育,對一些可以規(guī)范的操作步驟一定切實普及到村民之中,慢慢地養(yǎng)成良好的行為習(xí)慣。要注意基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),慢慢將排污管道,沼氣的收集系統(tǒng),對于電能化和太陽能方面的應(yīng)用等,這些都是我們要去解決的問題。
這些措施的實行,當(dāng)然是要基層的工作人員耐心地對村民進行講解,對自己家的房間或者房舍、廁所、牲口圈等,要進行科學(xué)的、因地制宜的改造。慢慢減少煤炭的使用,盡量使用使用勞動類的燃料來替換這些污染能源,對于發(fā)電的裝置,盡量利用生物能來發(fā)電,為了穩(wěn)定進行一些水能方面的利用。
3.發(fā)展農(nóng)村能源資源的意義
對于農(nóng)村的發(fā)展問題我們應(yīng)該注意的是以人為本。注意著重老百姓的切身利益,解決老百姓應(yīng)該需要的生活問題,拒絕華而不實的措施和光鮮面子工程。千村萬落生激情,一定注意對于村民的教育和使用方法的教會。當(dāng)然尤其注意對于能源節(jié)約和利用合理性的觀念深入人心。
“農(nóng)村剩余勞動力的就業(yè)問題、農(nóng)民收入增長問題、農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)問題、農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施問題等,皆有賴于農(nóng)村能源經(jīng)濟的發(fā)展。合理的開發(fā)農(nóng)村資源是農(nóng)村發(fā)展農(nóng)村能源建設(shè)的根本.農(nóng)村能源開發(fā)和建設(shè),應(yīng)認真貫徹“開發(fā)與節(jié)約并舉”和“因地制宜、多能互補、綜合利用、講求實效”的發(fā)展方針,首先把節(jié)約能源放在優(yōu)先地位,積極發(fā)展薪炭林,穩(wěn)步發(fā)展沼氣,在有條件的地方發(fā)展小水電和小煤窯,搞好風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮艿饶茉撮_發(fā)利用的試點示范。
調(diào)整農(nóng)村能源區(qū)域布局,建立合理的農(nóng)村能源結(jié)構(gòu),探索一條具有中國特色的農(nóng)村能源建設(shè)道路,應(yīng)充分開發(fā)與綜合利用當(dāng)?shù)氐哪茉促Y源,綜合開發(fā)利用新能源,節(jié)約使用商品能源,建立起相互協(xié)調(diào)的能源供應(yīng)體系,增加現(xiàn)代化農(nóng)村地區(qū)能源的有效供給。開發(fā)與利用新能源的同時要注意對優(yōu)質(zhì)和高能源的可再生的可持續(xù)發(fā)展的能源的高效利用。以及新能源的開發(fā)利用,盡量創(chuàng)造出一些新能源商品。我們務(wù)必依賴于得天獨厚的農(nóng)村自然條件。應(yīng)用現(xiàn)有的東西和開發(fā)隱藏的東西,慢慢地去形成系統(tǒng),慢慢的讓整個地區(qū)呈現(xiàn)自己的特色生態(tài)。發(fā)展農(nóng)村能源產(chǎn)業(yè),完善應(yīng)該有的設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施。
2011年度,定邊縣地區(qū)生產(chǎn)總值達到232.8億元,增長34.8%;財政總收入達到21.2億元,增長24%;地方財政收入達到13.2億元,增長23.4%;固定資產(chǎn)投資達到131.3億元,增長17.7%;城鎮(zhèn)居民人均可支配收入達到21655元,增長19.7%;農(nóng)民人均純收入達到8010元,增長28.5%。縣域綜合競爭力在全國排名第262位,在第十一屆西部百強縣中名列第40位。同時也被國家有關(guān)機構(gòu)評定為“中國農(nóng)業(yè)發(fā)展百強縣”、“中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展能力百強縣”、“中國新能源產(chǎn)業(yè)百強縣”和“中國最具投資潛力特色示范縣200強”。
為了進一步推動新型工業(yè)可持續(xù)性發(fā)展,2006年規(guī)劃建設(shè)了重點項目園區(qū),目前已有60多戶企業(yè)陸續(xù)入園。原鹽、粉洗鹽、乳品、機械裝備、農(nóng)副產(chǎn)品加工等工業(yè)產(chǎn)業(yè)都得到了快速發(fā)展。基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得突破性進展,初步構(gòu)建了高速公路、鐵路、國道、省道、縣鄉(xiāng)公路相結(jié)合的立體交通體系和水、電、管輸、通信基礎(chǔ)供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。
為推進全方位對外開放,積極組織參加各類招商引資活動,并根據(jù)定邊實際,有針對性地招商引資,由資源優(yōu)勢招商向大項目、好項目、高科技項目招商轉(zhuǎn)變,由傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)招商向產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型和拉長產(chǎn)業(yè)鏈招商轉(zhuǎn)變,圍繞資源轉(zhuǎn)化、新能源開發(fā)、農(nóng)副產(chǎn)品加工、設(shè)施農(nóng)業(yè)等支柱產(chǎn)業(yè)創(chuàng)建龍頭企業(yè),大力引進高檔配套項目,拉長產(chǎn)業(yè)鏈,發(fā)揮產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng), 拓寬招商引資領(lǐng)域。2012年在第16屆西洽會的十一屆中國西部國際經(jīng)濟合作洽談會榆林市專場項目推介會暨簽約儀式上,定邊縣共簽約九個項目,引資達131.79億元。其中涉及新能源開發(fā)利用項目5項(風(fēng)電項目兩項,引資額9億元,光伏電站與電池組件項目一項,引資額72億元,100兆瓦太陽能發(fā)電開發(fā)項目一項,引資12.5億元),共計引資93.5億元,占總引資額的71%。不言而喻,新能源的開發(fā)與利用,不僅成為定邊投資的新熱點,也成為本屆西洽會招商引資的新亮點。
定邊縣氣候環(huán)境獨特。海拔1303—1907米;南部為白于山黃土丘陵溝壑區(qū),占全縣總土地面積的52.8%;北部為毛烏素沙漠南緣風(fēng)沙鹽堿灘區(qū),占全縣總土地面積的47.2%。屬典型的溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候。風(fēng)能、太陽能等新能源開發(fā)前景廣闊,年平均日照2743.3小時,太陽輻射總量達每平方米5500—6500兆焦耳;年平均風(fēng)速在每秒5米左右,有效風(fēng)速在6500小時以上,有200多萬千瓦風(fēng)力發(fā)電裝機容量的潛力。
嚴重困擾定邊農(nóng)業(yè)發(fā)展的氣候條件,隨著時代進步與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在已成為新能源開發(fā)利用的優(yōu)勢。2008年以來,定邊新能源的開發(fā)與利用,翻開了劃時代的一頁。2011年春季,在定邊縣境中部,東西橫陳的白于山山坡上,隨著風(fēng)力發(fā)電機那巨大的槳葉迎風(fēng)徐徐轉(zhuǎn)動,像一只只雄鷹展翅翱翔時,新能源開發(fā),成為了三邊高原上一道靚麗的風(fēng)景。到目前為止,已有國電陜西、大唐陜西、華能陜西、華能新能源、國電龍源、中電投、大唐國際、華電、寧夏發(fā)電等風(fēng)電公司12家企業(yè)在定邊的磚井、安邊、賀圈、油房莊等17個鄉(xiāng)鎮(zhèn)建起測風(fēng)塔開展測風(fēng)工作,現(xiàn)已建成測風(fēng)塔44座,涉及擬開發(fā)區(qū)域1200平方公里。大唐張家山二期49.5兆瓦風(fēng)電場開發(fā)項目總投資4.5億元,總裝機33座,目前已建成投產(chǎn);國電繁食溝二期49.5兆瓦風(fēng)電項目總投資4.2億元,總裝機33座,目前已建成投產(chǎn);華能新能源簽訂9MW分布式二期風(fēng)電場項目,已在建設(shè)中。陜西風(fēng)力發(fā)電有限公司姬塬49.5兆瓦風(fēng)電場開發(fā)項目,目前正在進行項目可研、規(guī)劃等前期工作。大唐張家山一期49.5兆瓦風(fēng)電場開發(fā)項目總投資4.5億元(實際完成投資4.46億元),總裝機33座,已于2011年6月30日全部并網(wǎng)發(fā)電;國電草山梁49.5兆瓦風(fēng)電項目總投資4.3億元,投資裝機14座,已建成投產(chǎn),并網(wǎng)發(fā)電;華能新能源狼爾溝9MW分散式示范風(fēng)電場項目總投資8000萬元,總裝機6座,至2011年底,并網(wǎng)發(fā)電,年發(fā)電量可達1800萬度。這個分散式示范風(fēng)電場是全國首個分散式示范風(fēng)電場。
目前,定邊已建成風(fēng)電場五個,國電、大唐二期已經(jīng)并網(wǎng)發(fā)電,每個風(fēng)電場一期發(fā)電量每年可達1.1億度。1000度電產(chǎn)生稅收1元,每年產(chǎn)生利稅10萬元,相當(dāng)于每年可節(jié)約3.32萬噸標準煤,可減少向大氣排放粉塵約0.028萬噸、二氧化碳約5.63萬噸、二氧化硫約390噸、氮氧化物約280噸。
作為榆林市光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局突出的“兩個集中”支撐之一的定邊太陽能光伏發(fā)電園區(qū),規(guī)劃從2011年-2020年,用10年時間將定邊縣太陽能光伏園區(qū)建設(shè)成為全省乃至西北地區(qū)最大的以太陽能光伏發(fā)電為主的大型綜合產(chǎn)業(yè)園區(qū),形成太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的集團化、規(guī)模化、園區(qū)化。規(guī)劃分為三期實施。
目前,已有山東昂立天晟光伏科技有限公司100MWp光伏發(fā)電項目、中國電力投資集團公司100MWp光伏發(fā)電項目、國電陜西風(fēng)力發(fā)電有限公司20MWp光伏發(fā)電項目、陜西光伏產(chǎn)業(yè)有限公司20MWp光伏發(fā)電項目、西安黃河光伏科技股份有限公司50MWp發(fā)電項已開始做項目前期工作。
除風(fēng)能和太陽能的開發(fā)利用外,位于定邊縣城北邊的天然氣綜合處理項目于2011年完成投資1.31億元,累計完成投資3.5億元,一期已建成,日處理天然氣100萬方,年處理4億方,二、三期調(diào)峰液化項目已完成可研上報省發(fā)改委核準;50億方天然氣處理廠項目累計完成投資5.4億元,2011年完成投資1.15億元,年處理能力50億方,目前土建工程基本完工,部分設(shè)備采購?fù)瓿伞2捎锰烊粴忮仩t集中供暖,已走進定邊縣城許多小區(qū)。而長慶油田、延長油田在定邊的采油井場,充分利用油田伴生氣加熱取暖,已成為企業(yè)節(jié)能降耗的重要內(nèi)容。
“當(dāng)前,可再生能源熱吸引了很多人,生物液體能源開發(fā)成為熱中之熱,尤其是甜高粱秸桿制乙醇。”國務(wù)院扶貧辦中國地區(qū)開發(fā)促進會常務(wù)副會長、甜高粱產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心主任、中國能源理事會理事張管生教授說,“但客觀情況是理論探討多,實際行動少;短期行為多,長期堅持少;‘釣魚’項目多,‘真投’項目少;照搬傳統(tǒng)多,自主創(chuàng)新少;小型試驗多,中試工程少。”
山東省濱州市陽信地區(qū)用甜高粱制乙醇,是一個集甜高粱種植試驗和制乙醇中試為一體的創(chuàng)新工程。陽信地區(qū)甜高粱工程,堅持了三年,依靠國內(nèi)技術(shù)力量,自主開發(fā)中試裝置并完成了中試,中試技術(shù)報告已通過山東省科技廳組織的鑒定。
甜高粱是普通高粱的變種,公元四世紀傳入我國,是我國古老品種之一。由于高粱莖桿和籽粒產(chǎn)量都很低,人們很少開發(fā)利用它。20世紀70年代后期,我國陸續(xù)引進若干優(yōu)良品種,主要作為青儲飼料用于奶牛場。
雜交甜高粱是高產(chǎn)碳4(C4)作物,具有極高的光合速率,莖桿含糖高達18至24%(汁液錘度),畝產(chǎn)200至500公斤的籽粒和4000至6000公斤莖桿。它抗旱、耐澇、耐鹽堿,pH值從5.0-8.5都能很好生長,分布的地理范圍廣泛,適合在山地、坡地、鹽堿地(6‰以下)種植。甜高粱每生產(chǎn)1公斤干物質(zhì)所需水分遠低于小麥、大豆等農(nóng)作物。甜高粱既被人們稱做“高能作物”,又被人們稱做“作物中的駱駝”。早在上世紀30年代,前蘇聯(lián)專家就對用甜高粱制糖開始研究和試驗。
上世紀80年代始,甜高粱作為能源利用開始研究開發(fā)。“八五”、“九五”計劃期間,國家科技部把能源作物甜高粱秸桿制取乙醇列入科技發(fā)展規(guī)劃。“十五”期間,科技部將“能源作物甜高粱培育及能量轉(zhuǎn)換技術(shù)”和“甜高粱秸桿制取乙醇”列入863計劃項目。國內(nèi)多家企業(yè)進行種植和生產(chǎn)探索,種植面積從幾十畝到幾千畝,處于較低規(guī)模的摸索。目前,光彩能源有限公司是全國首家開展產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)階段試驗工作的企業(yè)。終于通過自主研發(fā)的“生物水解發(fā)酵蒸餾一步法”技術(shù),逐步地實現(xiàn)了甜高粱制乙醇的產(chǎn)業(yè)化,解決了原料生產(chǎn)季節(jié)性與工業(yè)加工全年性之間的矛盾,有效地克服了原料體積巨大、儲藏保鮮困難、運輸工作量大的難題,全面地降低了甜高粱制乙醇的成本和費用,較大幅度地提高了甜高粱制乙醇的經(jīng)濟可行性,為甜高粱制乙醇的規(guī)模化創(chuàng)造了技術(shù)條件和經(jīng)濟條件。
自古以來,山東農(nóng)民有種高粱作為拓荒作物的習(xí)慣,當(dāng)?shù)剞r(nóng)民對種植高粱較為熟悉。多年來,山東濱州地區(qū)農(nóng)民自己種植的高粱作物面積不大,主要用于釀酒和制作掃帚。為了適應(yīng)發(fā)展能源農(nóng)業(yè)的需要,濱州市政府高度重視甜高粱作物的種植,連續(xù)3年組織農(nóng)民實現(xiàn)了規(guī)模化種植。根據(jù)生產(chǎn)需要,2006年全市規(guī)模化種植甜高粱已近6萬畝,光彩能源子公司――濱州光華生物能源集團有限公司組織的農(nóng)戶種植面積已近3萬畝,計劃生產(chǎn)燃料乙醇1萬噸。
光彩能源公司擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的“甜高粱秸桿發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇新工藝”,其特點是三個“一步法”。
“收割粉碎灌裝貯存保糖一步法” ――在1 個月的時間內(nèi)完成工廠全年生產(chǎn)所需原料的保存;
“生物水解發(fā)酵蒸餾一步法”――甜高粱秸桿通過發(fā)酵產(chǎn)生酒精,提取45%的粗酒精半成品;
“加鹽萃取精鎦一步法”――45%的粗酒精通過加鹽、萃取精餾和溶鹽精餾,生產(chǎn)燃料乙醇。
燃料乙醇生產(chǎn),一種是采用淀粉質(zhì)原料,一種是采用糖質(zhì)原料。淀粉質(zhì)原料主要有薯類和谷類等農(nóng)副產(chǎn)品,以美國為代表的采用的是玉米為原料的生產(chǎn)方式。糖質(zhì)原料主要有甘蔗和甜高粱等農(nóng)副產(chǎn)品,以巴西為代表的采用的是甘蔗為原料的生產(chǎn)方式。
目前,以玉米為原料生產(chǎn)乙醇,在世界乙醇發(fā)展中占主導(dǎo)地位,其主要原因是:一、資源豐富,原料供應(yīng)比較穩(wěn)定;二、可以綜合利用,提高項目綜合效益;三、可以帶動區(qū)域種植、養(yǎng)殖和加工行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展等。
2000年,我國啟動的燃料乙醇試點工作。經(jīng)過幾年時間,試點工作取得了積極的成果,在我國開創(chuàng)了一個新的能源產(chǎn)業(yè)。
根據(jù)我國的實際情況,大規(guī)模發(fā)展以玉米為原料的燃料乙醇有一定難度。而我國擁有數(shù)千萬公頃的鹽堿地,以甜高粱為原料,生產(chǎn)燃料乙醇將是一個現(xiàn)實的選擇方向。當(dāng)然具體實施還需要經(jīng)過大規(guī)模的示范,取得經(jīng)驗后才能有計劃地逐步推廣,不能盲目地一哄而上。
據(jù)國家高粱改良中心盧慶善教授介紹,我國高粱品種改良工作具有世界水平,近年來多個國家主動與我們合作,美國、意大利、日本等國在積極進口我國甜高粱品種。
2006年4月20 日,同志在聽取國家可再生能源規(guī)劃匯報時,明確指示:要在規(guī)劃中增加開展生物質(zhì)能開發(fā)利用示范內(nèi)容。也就是說,要盡快確定示范地區(qū)、選擇示范工程、抓好示范工作、總結(jié)示范實踐、推廣示范經(jīng)驗,確保生物質(zhì)能開發(fā)利用工作,一起步就納入科學(xué)發(fā)展的軌道,為可再生能源的發(fā)展和解決“三農(nóng)”問題開辟新的途徑。
濱州啟示之一:把生物質(zhì)能開發(fā)利用當(dāng)作新農(nóng)村建設(shè)中的一件大事。
生物質(zhì)能開發(fā)利用不是單一部門的事,也不是單一行業(yè)的事,而是一個以能源為核心涉及多部門、多行業(yè),包括科研、農(nóng)業(yè)、工業(yè),囊括上、中、下游,產(chǎn)、供、銷一體化的復(fù)雜的系統(tǒng)工程。因此,不能套用傳統(tǒng)的方式來抓生物質(zhì)能開發(fā)利用工作,那樣有可能造成部門割裂、行業(yè)藩籬、產(chǎn)學(xué)研脫節(jié)、上中下游斷層、產(chǎn)供銷各行其事。必須抓緊做好生物質(zhì)能開發(fā)利用示范工作,通過示范,取得經(jīng)驗,然后有計劃地逐步推廣。
之二:整體規(guī)劃、統(tǒng)籌安排。
生物質(zhì)能開發(fā)利用涉及土地使用、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、鄉(xiāng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、農(nóng)村勞動力就業(yè)、相關(guān)工業(yè)布局、能源產(chǎn)品和工業(yè)原料流向等各個方面。因此,做好整體規(guī)劃,加強統(tǒng)籌安排是推動生物質(zhì)能開發(fā)利用必要的前提條件,這樣可以避免分散投資,分散技術(shù)力量,重復(fù)建設(shè)、盲目發(fā)展,造成不必要的經(jīng)濟損失。
之三:加強領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一協(xié)調(diào)。
目前,生物質(zhì)能開發(fā)利用已成為熱點,想?yún)⑴c者多,想管理者也多。現(xiàn)行體制下,生物質(zhì)能開發(fā)利用職能分割在多個政府部門,即使是在同一部門中也分割在不同的分部門。不久前,國家發(fā)展改革委、國家農(nóng)業(yè)部和國家林業(yè)局共同聯(lián)合召開了全國生物質(zhì)能開發(fā)利用工作會議,加強領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一協(xié)調(diào)是開展和抓好示范工作的基本的前提條件。
之四:選準目標、有序推進。
結(jié)合國情,結(jié)合各地區(qū)的實際情況,各部門相結(jié)合、中央與地方相結(jié)合,盡快選準示范目標,抓緊有序推進,實現(xiàn)滾動發(fā)展。
之五:強化科研、鼓勵創(chuàng)新。
生物質(zhì)能開發(fā)利用是一項高科技工程。在它的產(chǎn)業(yè)鏈上還有不少尚未解決的科技難題,急需組織力量強化科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新。科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新是確保示范工程成功的技術(shù)保障。
之六:深化改革、創(chuàng)新體制。
公有制為主體、多種所有制經(jīng)濟共同發(fā)展,是我國社會主義初級階段的基本經(jīng)濟制度。在生物質(zhì)能開發(fā)利用中,非公有制經(jīng)濟是一支積極的活躍的有生力量,已經(jīng)做了大量工作。在示范工作中應(yīng)堅持改革的精神,按照黨的方針,做到兩個毫不動搖,創(chuàng)新體制,為生物質(zhì)能開發(fā)利用提供強有力的體制保障。
之七:制訂政策、擇優(yōu)扶植。
論我國應(yīng)對氣候變化與國家能源安全問題的策略
淺談電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行
農(nóng)村環(huán)境污染的法律對策
基于全壽命周期成本(LCC)理念的絕緣子選型
磁力驅(qū)動泵的能量損失研究
博興麻大湖水質(zhì)污染生態(tài)恢復(fù)模式與對策研究
福建省龍永煤田緩傾角斷裂成因探討
煤田地質(zhì)鉆探工程巖芯編錄步驟及有關(guān)注意事項
綜合自動化系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用與實現(xiàn)
抽水蓄能電站發(fā)展的政策瓶頸與建議
福建省永春縣天湖山—上姚煤礦區(qū)推覆構(gòu)造特征及控煤作用
河南濮陽城西王三寨二_1煤層煤質(zhì)特征及礦山開采環(huán)境預(yù)測
斜坡短壁式采煤面在曬口礦的應(yīng)用
石油污染沉積物的原位生物強化修復(fù)實驗研究
格構(gòu)式配電裝置鋼構(gòu)架分析與選型
立式鍋爐環(huán)保節(jié)能與探討
青草山煤礦區(qū)鉆探施工技術(shù)研究
淺析“錨網(wǎng)噴”支護技術(shù)在井巷支護中的應(yīng)用
武陵煤礦通風(fēng)系統(tǒng)改造的實施
我國工業(yè)生態(tài)化建設(shè)的問題與定位探討
染整放流水的透視度與相關(guān)因素及其處理方法
上進氣高濃度電除塵器進口喇叭氣流分布試驗研究
飲用水加氯消毒副產(chǎn)物的研究進展與控制
可再生能源環(huán)境及健康效益貨幣量化測算路徑
煤田巖漿侵入煤層規(guī)律研究
福建省大田縣水井坑井田地層組合特征分析
關(guān)于有機熱載體鍋爐安裝使用中的問題探討
中央空調(diào)冷凝器腐蝕失效分析與對策
基于氣動發(fā)動機技術(shù)的氣動自行車可行性系統(tǒng)研究
一起臥式鍋爐鍋筒鼓包事故的原因分析
發(fā)展太陽能行業(yè)促進低碳經(jīng)濟
可持續(xù)發(fā)展的節(jié)能降耗運作機制實證研究
政府應(yīng)該成為新能源汽車推廣的“引領(lǐng)”者
我國農(nóng)村生活污水排水現(xiàn)狀分析
自來水生產(chǎn)和供應(yīng)項目環(huán)境影響評價相關(guān)問題探討
微電子高科技園區(qū)環(huán)境風(fēng)險及管理對策
冶金礦業(yè)環(huán)境事故可能性大小分級指標
淺談石油化工廢水處理技術(shù)
莆田市空氣中二氧化硫的變化趨勢分析
突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急管理制度的構(gòu)建研究
福建省固體廢物環(huán)境管理的現(xiàn)狀與對策
經(jīng)濟與環(huán)境的雙贏探析
淺談福建礦業(yè)型地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)狀與治理
江西礦產(chǎn)資源開發(fā)與生態(tài)補償機制構(gòu)建
次氧化鋅煙塵中鎘的硫酸浸出動力學(xué)研究
水電站在電力系統(tǒng)中的作用
模糊控制在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)功率控制中的應(yīng)用
某高校學(xué)生宿舍CO_2濃度的測試分析
交通警察血鉛水平的初步探討
發(fā)展上杭縣小水電的思考
微生物監(jiān)測技術(shù)在水污染處理中的應(yīng)用
有機熱載體鍋爐尾部高效余熱利用裝置的設(shè)計與實現(xiàn)
空氣源熱泵熱水系統(tǒng)在我省煤礦的應(yīng)用
氫氣/柴油雙燃料發(fā)動機排放特性研究
華電貴港電廠超臨界鍋爐再熱汽溫長期偏低的分析與對策
開采三角煤的采準巷道布置方式
生物柴油對增壓柴油機排氣溫度和排放的影響
1農(nóng)村新能源開發(fā)利用基本情況
1.1生物質(zhì)能
20世紀50—70年代,溫嶺市曾興起過多次“大辦沼氣”的熱潮,推廣沼氣池3 200余口,至20世紀90年代,這些沼氣池已基本廢棄。從2006年開始,溫嶺市實施浙江省“811”污染整治計劃,開始對年存欄500頭以上的養(yǎng)殖場進行畜禽排泄物治理,至2011年的存欄生豬50頭整治工程,現(xiàn)全市共建成沼氣工程109處,總池容達到18 950 m3。通過實施規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場排泄物的“減量化、資源化、無害化”處理措施,全市年可生產(chǎn)清潔沼氣207.51萬m3,折合標準煤1 630.35 t。
1.2太陽能
從自然條件看,溫嶺市屬日照量四類地區(qū),全年日照總時數(shù)約1 850 h,年太陽輻射能達1 280 kW·h/m2,屬于太陽能比較豐富的地區(qū),具有利用太陽能的良好天然條件,農(nóng)村太陽能供熱、發(fā)電已成為溫嶺市農(nóng)村新能源開發(fā)利用的一條重要途徑。溫嶺市農(nóng)村新能源推廣部門早在20世紀80年代初就研制出雙筒型太陽能熱水器受到消費者喜愛。1990年,溫嶺市開始引進玻璃真空管式太陽能熱水器,經(jīng)逐步推廣,太陽能熱水器市場前景廣闊。至2011年底,全市共擁有家用真空管式太陽能熱水器12.5萬臺,太陽能集中供熱工程9處,年可節(jié)約標準煤2.17萬t。預(yù)計隨著全市農(nóng)村新能源發(fā)展力度的進一步擴大,太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng)的覆蓋面將越來越廣直至遍布全市。與此同時全市太陽能路燈的安裝建設(shè)也從最開始的單一太陽能路燈發(fā)展到現(xiàn)階段的風(fēng)光互補太陽能路燈。據(jù)權(quán)威統(tǒng)計,2006—2011年底,全市共安裝太陽能路燈(包括風(fēng)光互補太陽能路燈)總計達2 978盞,預(yù)計未來發(fā)展勢頭將更為強勁。
1.3風(fēng)能
溫嶺市地處東南沿海,常年風(fēng)能豐富。目前在離江廈潮汐電站30 km處的東海塘,已由浙江風(fēng)力發(fā)電發(fā)展有限公司、溫嶺市非普電器有限公司、溫嶺市東海塘圍墾開發(fā)公司3方合作的東海塘風(fēng)電場項目,總裝機容量40 MW,單機容量2 MW,年發(fā)電7513萬kW·h,目前已建成使用,已成為全省最大的風(fēng)電場。溫嶺市塢根鎮(zhèn)三面環(huán)山,一面瀕海,生態(tài)環(huán)境得天獨厚。據(jù)專家測算,平均風(fēng)速6~7 m/s,到了臺風(fēng)季節(jié),風(fēng)速達60 m/s,使物體表面壓強超過2 000 Pa。目前,該鎮(zhèn)范圍內(nèi)建有一線標準海塘逾7 000 m,其中多半可以用來安裝大中型風(fēng)力發(fā)電機,估計可供裝機容量1萬~2萬kW。
2農(nóng)村新能源發(fā)展存在的問題
2.1缺乏相應(yīng)的規(guī)范標準,農(nóng)村新能源市場較混亂
目前,溫嶺市乃至整個臺州市都沒有出臺太陽能熱水器、太陽能路燈、燃氣灶具等產(chǎn)品標準。一些生產(chǎn)企業(yè)受利益驅(qū)使,部分商品經(jīng)檢測質(zhì)量不過關(guān)就投放市場,導(dǎo)致農(nóng)村新能源產(chǎn)品市場魚龍混雜,損害了廣大消費者的合法利益。
2.2技術(shù)和管理人員缺乏專業(yè)培訓(xùn)
農(nóng)村新能源的開發(fā)利用是個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,也是個全新領(lǐng)域,溫嶺市現(xiàn)有農(nóng)村能源技術(shù)推廣人員僅掌握沼氣技術(shù),對太陽能、風(fēng)能技術(shù)較為生疏,因而還需對技術(shù)人員進行專業(yè)培訓(xùn),以確保農(nóng)村新能源技術(shù)的推廣應(yīng)用。
2.3政府主導(dǎo)和扶持力度不夠,對農(nóng)村新能源技術(shù)的開發(fā)利用投入甚微
農(nóng)村新能源技術(shù)的開發(fā)利用推廣是一個龐大的系統(tǒng)工程,涉及各行各業(yè),開發(fā)技術(shù)(包括太陽能、風(fēng)能等)和配件的科技含量都很高,前期開發(fā)及產(chǎn)品制造投入大、成本高,但用戶往往都是廣大農(nóng)民,經(jīng)濟條件有限,政府扶持力度微薄,僅靠農(nóng)民自身難以享受到高科技、高技術(shù)帶來的實惠和便捷。盡管溫嶺市早在2009年就被確定為全省首個創(chuàng)建新能源綜合應(yīng)用示范基地的縣級市,2010年10月被國家能源局等多個部委授予“全國首批綠色能源示范縣”稱號,中央和上級政府提出了加快新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略,溫嶺市也于2009年6月出臺《溫嶺市創(chuàng)建新能源綜合應(yīng)用示范基地實施方案》的指導(dǎo)文件,但目前還沒有專門針對農(nóng)村新能源的開發(fā)利用總體規(guī)劃,而且各級政府在加大工業(yè)新能源建設(shè)資金扶持力度的同時缺乏對農(nóng)村新能源建設(shè)的投入和支持,導(dǎo)致相關(guān)部門“無米下鍋”,有關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也十分渺茫。
2.4管理體制有待完善
首先,農(nóng)村新能源已成為全市新能源建設(shè)的一個重要組成部分,但其主管部門與負責(zé)風(fēng)電場的東海塘指揮部以及負責(zé)新能源產(chǎn)業(yè)的市工業(yè)經(jīng)濟局不隸屬于同一部門,各部門職能交叉,多頭管理,資金分散,對農(nóng)村新能源的統(tǒng)籌發(fā)展極為不利。另外,還沒有建立一支強有力的管理隊伍,尤其是鎮(zhèn)(街道)一級幾乎沒有專門的管理推廣人員,僅依靠人數(shù)不多的市(縣)級農(nóng)村新能源主管單位推廣效果不佳。
3農(nóng)村新能源開發(fā)利用對策建議
3.1加強領(lǐng)導(dǎo)管理,保長效促發(fā)展
目前,溫嶺市的農(nóng)村新能源工作存在多個部門管理的局面,不利于行業(yè)管理及規(guī)范農(nóng)村新能源生產(chǎn)企業(yè)市場行為,影響了農(nóng)村新能源技術(shù)的開發(fā)利用和推廣。建議溫嶺市政府根據(jù)《中華人民共和國可再生能源法》《中華人民共和國能源法》設(shè)立縣(市、區(qū))農(nóng)村新能源開發(fā)管理機構(gòu),統(tǒng)一規(guī)范行業(yè)市場,統(tǒng)籌管理農(nóng)村新能源的開發(fā)利用[1]。
3.2健全管理培訓(xùn)長效機制,多宣傳謀發(fā)展
健全農(nóng)村新能源建設(shè)隊伍的培訓(xùn)及考核機制,對各級不同層次的農(nóng)村能源沼氣工程建設(shè)和管理人員進行再教育,尤其是要加大對提高農(nóng)民素質(zhì)和技術(shù)的培訓(xùn)[2],不斷提高其專業(yè)技術(shù)水平和綜合管理意識。要強化農(nóng)村新能源技術(shù)開發(fā)推廣的科普宣傳[3],借助輿論工具和媒體,通過各種形式在農(nóng)村對新能源技術(shù)進行全面系統(tǒng)的推介,尤其是利用先進典型和成功經(jīng)驗進行現(xiàn)身說法,為發(fā)展新能源營造良好氛圍,從而加快適應(yīng)農(nóng)村新能源又好又快發(fā)展的需要。
3.3加大對農(nóng)村新能源開發(fā)利用的政策扶持,早規(guī)劃謀思路
根據(jù)目前溫嶺市新能源開發(fā)和利用的現(xiàn)狀,按照科學(xué)發(fā)展觀的要求,盡快出臺《農(nóng)村新能源開發(fā)利用發(fā)展規(guī)劃》,確定農(nóng)村新能源發(fā)展方向,加快推進農(nóng)村新能源綜合開發(fā)利用建設(shè)。要建立推廣農(nóng)村新能源技術(shù)的激勵機制和扶持政策[4],對沼氣等新能源研究開發(fā)的科研單位和企業(yè)從信貸、稅收、資金、項目審批等方面給予優(yōu)惠,充分調(diào)動各方面投入新能源技術(shù)研發(fā)推廣的積極性。各級政府要增加資金投入,在支持工業(yè)新能源開發(fā)利用的同時,不忘農(nóng)村新能源這片更為廣闊的天地,運用好“中央農(nóng)村環(huán)境保護專項資金”和地方“配套資金”,著重解決農(nóng)村新能源建設(shè)資金缺口大問題。
3.4健全農(nóng)村新能源后續(xù)服務(wù)體系,優(yōu)服務(wù)廣覆蓋
強化隊伍建設(shè),成立農(nóng)村新能源協(xié)會,以縣(市、區(qū))為單位建立縣(市、區(qū))、鎮(zhèn)(街道)、村3級服務(wù)站,并鼓勵扶持農(nóng)民組建合作社、公司等專業(yè)組織,積極探索農(nóng)村新能源物業(yè)化管理新辦法,實現(xiàn)政府行為與社會化服務(wù)并重。強化政府行政推進,各級政府在管理好后續(xù)服務(wù)體系的同時,發(fā)揚“小政府、大服務(wù)”的意識,及時有效地解決農(nóng)村新能源建設(shè)中遇到的難題,為民辦實事、辦好事。
3.5健全大能源管理體系,大整合成一統(tǒng)
聯(lián)合發(fā)改、建設(shè)、國土、環(huán)保、農(nóng)林等部門,按照浙江省體制改革要求,組建市新能源辦公室,或者成立市能源局,除貫徹實施國家、省市有關(guān)新能源的法律、法規(guī)外,還要承擔(dān)編制新能源開發(fā)利用規(guī)劃,負責(zé)新能源的行業(yè)管理、業(yè)務(wù)指導(dǎo)等工作,通過建立市能源局,進一步統(tǒng)籌全市的能源產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,使溫嶺市的大能源格局不斷發(fā)展壯大。
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[2] 王斌,劉歡,鄭鋼.農(nóng)村新能源開發(fā)利用現(xiàn)狀與展望[J].天津科技,2007(2):11.
關(guān)鍵詞:新能源;智能電網(wǎng);建設(shè)
隨著我國電力需求的不斷增加,對電能質(zhì)量提出了更高的要求,加上我國傳統(tǒng)能源存量的不斷減少,有必要將新能源技術(shù)應(yīng)用于未來電力事業(yè)發(fā)展,著力尋求智能電網(wǎng)建設(shè)的方法和途徑,從而在穩(wěn)步提高電能質(zhì)量的基礎(chǔ)上,有效的緩解能源危機。同時,我國目前新能源技術(shù)在電力生產(chǎn)應(yīng)用方面取得了諸多成效,具有一定的技術(shù)基礎(chǔ)上,為智能電網(wǎng)建設(shè)提供了有力保障。文章在分析我國目前智能電網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,闡述了新能源背景下我國知網(wǎng)電網(wǎng)建設(shè)面臨的問題,并著重分析了新能源背景下智能電網(wǎng)建設(shè)策略,可為相關(guān)工作者提供參考。
1 智能電網(wǎng)概念及建設(shè)現(xiàn)狀
1.1 智能電網(wǎng)概念
當(dāng)前,智能電網(wǎng)并沒有一個統(tǒng)一的定義,但是我們可以通過下面的表述對其進行了解:它是未來發(fā)展的一種新型電網(wǎng),其物理基礎(chǔ)以各種發(fā)電、用電和儲能設(shè)備為主,同時還有配套的輸配電網(wǎng)絡(luò),另外,它還集成了諸如新型傳感測量技術(shù)、通信技術(shù),自動化與智能控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和計算機技術(shù)等;可以實現(xiàn)對其中的任意一個發(fā)電設(shè)備、輸配電設(shè)備用戶和節(jié)點等的實時監(jiān)控,也即可以完全實現(xiàn)自動化,保證了所有節(jié)點的電流、信息的雙向流動;有效實現(xiàn)自愈,其可以自我恢復(fù)發(fā)生的任何事故,從而保證了電網(wǎng)的可靠運行;可以自行調(diào)節(jié)對用戶所需要的電能質(zhì)量的滿足;支持接入分布式電源的接入,使得電網(wǎng)整體、靈活和效率等性能得到了提高;完美解決和大量可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的接入和整合等等。
1.2 我國智能電網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)狀
當(dāng)前,世界上不同的國家對智能電網(wǎng)涵義還沒有一個完全統(tǒng)一的認識和了解,且每個國家的能源、用戶分布和電網(wǎng)建設(shè)情況也是相差甚遠。考慮到我國的基礎(chǔ)國情,在今后一段時期內(nèi)對電網(wǎng)的建設(shè)要依靠特高壓電網(wǎng)實現(xiàn)大容量、遠距離、低損耗輸電,減小煤炭運輸壓力,實現(xiàn)能源資源在全國范圍的統(tǒng)一高效配置和高效利用。上文也探討過智能電網(wǎng)的諸多優(yōu)勢,這些優(yōu)勢勢必為我國建設(shè)的大容量電力,遠距離外送的電網(wǎng)提供堅強的技術(shù)保障。另外,特高壓輸電的諸多優(yōu)勢也使得其成為國際上輸電技術(shù)的重點發(fā)展方向。因此,我國也具有很高的特高壓輸電技術(shù)、產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域的優(yōu)勢,我國應(yīng)該積極探索自己的智能電網(wǎng)發(fā)展模式,筆者結(jié)合工作實際實踐認為,我們應(yīng)該對統(tǒng)一堅強的輸電網(wǎng)進行優(yōu)先發(fā)展,并把中國電網(wǎng)的建設(shè)重心始終放在對骨干電網(wǎng)的建設(shè)上。以上種種都對能源的清潔和高效利用具有重要現(xiàn)實意義,接下來,我國要始終把只能電網(wǎng)的發(fā)展集中在對新能源利用的探討上。
2 新能源背景下我國智能電網(wǎng)建設(shè)面臨問題
當(dāng)前,我國新能源發(fā)展下的智能電網(wǎng)建設(shè)還面臨著諸多問題,需要對這些問題進行探討,將未來我國智能電網(wǎng)的積極發(fā)展提供現(xiàn)實意義。
2.1 可再生能源分布的分散性
可再生能源具有分散性的特點且在存在統(tǒng)一大電網(wǎng)的同時,使得靠近負荷側(cè)就地利用的分布式發(fā)電也會逐漸凸顯重要。因此,在未來的電網(wǎng)中,不可避免地要出現(xiàn)這么一種格局:統(tǒng)一的大電網(wǎng)與分布式電網(wǎng)平行發(fā)展。另外未來電網(wǎng)可能面對的一個重大挑戰(zhàn)即是如何優(yōu)化平衡利用分布式電力資源和集中發(fā)的和使得大電網(wǎng)和分布式電網(wǎng)的有效互動。這是因為未來的電力用戶不僅僅是用電方,如果他們也具有發(fā)電系統(tǒng)的話,其不可避免地要成為電力供應(yīng)方。同時,未來電網(wǎng)的一次能源并不僅僅局限在現(xiàn)今主要的水電和煤電,可能還會有水電、光電、海洋能發(fā)電、風(fēng)電和生物質(zhì)發(fā)電等方面,當(dāng)然,如果對其時空分布特點和發(fā)電方式進行考慮,則又顯得更為復(fù)雜了。因此,充分地對此類問題進行綜合分析和考慮,為以盡量最大限度地使得相關(guān)資源和負荷得到優(yōu)化平衡、電網(wǎng)系統(tǒng)的總體效率和效益得到提高具有積極重要的作用。
2.2 可再生能源和負荷資源的分布不匹配
改革開放以來,我國的經(jīng)濟水平得到了飛速發(fā)展,也促使了發(fā)電量的逐年攀升。但是未來其可能不會成為發(fā)電量攀升的唯一因素,還需要考慮到能源結(jié)構(gòu)的影響。眾所周知,當(dāng)前對新能源的利用主要是以發(fā)電為主,而隨著社會的發(fā)展,電力將必然成為終端能源的主要部分。因此,就要對電網(wǎng)的容量提起重視。不僅僅如此,很多可再生能源的間歇性和不穩(wěn)定性等特點,會使得其在發(fā)電時產(chǎn)生的發(fā)電功率有較大的影響,另外一些諸如慣性之類的因素,也對其提出了很大挑戰(zhàn)。所以,應(yīng)該重視對未來高容量電網(wǎng)的管理和高效、可靠、安全地的運行問題。
2.3 能源系統(tǒng)中石化能源的退出
未來能源系統(tǒng)中的化石能源的退出,將會帶來很大的變動,對智能電網(wǎng)的發(fā)展也會提出很大的挑戰(zhàn)。一旦諸如軌道交通用機車、汽車等燃油交通系統(tǒng)不再使用石化能源時,其不可避免地將會采用電力。這些因素的變動也會對電網(wǎng)產(chǎn)生很大影響,要引起足夠的重視:未來的電網(wǎng)符合特性將會和現(xiàn)在的負荷特性產(chǎn)生很大的變化,未來電網(wǎng)中將會有大量的包含電氣化機車的移動負荷和大范圍分布的充電電站以代替現(xiàn)今的加油站之類的設(shè)施以用于汽車等的充電,同時,在未來規(guī)劃中,也要考慮將充電電站作為儲能備用系統(tǒng)來使用。
3 新能源背景下我國智能電網(wǎng)建設(shè)策略
3.1 大力發(fā)展儲能技術(shù)
大力發(fā)展儲能技術(shù),可以極大地促進未來智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。考慮傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)模式主要遵循的是生產(chǎn)-傳輸-使用的模式,在未來智能電網(wǎng)建設(shè)中,可以增加一個“存儲”電能的環(huán)節(jié)。這種存儲技術(shù)的應(yīng)用,將會使電網(wǎng)的性能得到大幅度提升,且對可再生能源以及分布式發(fā)電的大規(guī)模應(yīng)用和大型可再生能源發(fā)電站的開發(fā)利用具有一系列明顯的優(yōu)勢,其不僅提供豐富的技術(shù)選擇,也為其提供非常有利的技術(shù)支撐。另外,可再生能源發(fā)電系統(tǒng)對儲能裝置也有一些要求:具有較快的響應(yīng)速度;能量密度大,能夠以較小的體積重量提供較大的能量;功率密度大,能夠提供系統(tǒng)功率突變時所需的補償功率;耐溫性能好,能夠適應(yīng)一些特殊環(huán)境;儲能效率高;儲能量大,能夠滿足調(diào)節(jié)峰谷和適應(yīng)可再生能源資源晝夜變化和短期不穩(wěn)定性變化的要求。因此,儲能技術(shù)的應(yīng)用將會使電網(wǎng)運行無論在安全、經(jīng)濟還是靈活性方面都會得到明顯的改進。
3.2 著力發(fā)展分布式智能電網(wǎng)
所謂分布式智能電網(wǎng),是這樣一種智能電網(wǎng):它構(gòu)建起靠近用戶的小型發(fā)電機組、儲能系統(tǒng)和微型電網(wǎng),并且與外部電網(wǎng)進行互聯(lián)(或獨立運行)。同時,這些小的發(fā)電機組的發(fā)電系統(tǒng)也可以不同,其可以運用太陽能、風(fēng)力和生物質(zhì)等可再生能源。原來配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)不會因為分布式的電源的接入而發(fā)生改變,這樣延緩了輸、配電網(wǎng)升級換代所需的巨額投資。當(dāng)然,供電質(zhì)量和可靠性也會隨著它的接入而得到非常有效的改善。因此,通過筆者分析可以看出,分布式智能電網(wǎng)的采用,可以大大提升可再生能源的有效利用。
4 結(jié)語
智能電網(wǎng)的建設(shè)是一個系統(tǒng)的過程,受到諸多因素的影響,文章只是結(jié)合筆者認識提出了新能源背景下我國智能電網(wǎng)建設(shè)策略,具有一定的參考價值。而在建設(shè)實踐中,還需要從社會支持、國家政策、技術(shù)研發(fā)等方面綜合實施,以促進我國能源問題的緩解和電能質(zhì)量水平的提高,保障人民的可持續(xù)發(fā)展。
[參考文獻]
[1]智能電網(wǎng)與新能源技術(shù)研究所[J].華北電力技術(shù),2012,(4).
由于人類社會的發(fā)展,對于能源資源的需求日益迫切,古代植物積累的能源趨于枯竭。同時,人類大量侵占和破壞原有的綠色空間,導(dǎo)致生物資源短缺。為了獲得可再生能源,人們還期望種植高產(chǎn)糖分、淀粉、脂肪酸的能源植物。在耕地十分有限的情況下,只好開發(fā)貧瘠的土地,使植物在惡劣的環(huán)境下生長,并制造便于轉(zhuǎn)化成能源的產(chǎn)品。這就需要提高能源植物的抗逆性。
在農(nóng)業(yè)史上,人類培育農(nóng)作物往往因地制宜,而忽視了植物抗逆性的增強,許多高產(chǎn)作物往往抗逆性較差。誠然,要增強植物的抗低溫、抗干旱、抗鹽堿等能力,還要關(guān)注某些特殊基因功能的發(fā)揮。如今,植物抗逆性基因研究已經(jīng)引起廣泛重視。本人在研究中發(fā)現(xiàn),從野生物種中獲得的基因,包括WRKY家族的基因,對于提高植物對不良環(huán)境的適應(yīng)性有很大作用。
從轉(zhuǎn)化光能和積累生物量總體來說,人們愿意選擇光能轉(zhuǎn)化效率高的植物。
例如,巴西廣泛種植甘蔗。人們把蔗糖轉(zhuǎn)化成酒精,在替代石油方面發(fā)揮了很大作用。美國對swich grass等高光效的能源植物有很多研究。在我國,大家十分關(guān)注甜高粱和芒草一類的植物。這些都屬于光能轉(zhuǎn)化率高的碳四植物。雖然人們對于提高植物能量轉(zhuǎn)化率方面做了有益嘗試,但是對目前植物中的主要成分纖維素如何進行降解和利用依然存在問題。
我們看到吃野草的耕牛在田間辛苦勞作,啃食木頭的白蟻卻能旺盛繁殖,這些生物轉(zhuǎn)化纖維素的過程很值得我們探討。人類應(yīng)該深入研究反芻動物牛胃里和白蟻腸道中的微生物作用,研究其中纖維素酶的活力,探討它們在常溫、常壓下高效工作的原理,從中或許能得到有益啟示。
沼氣池里的微生物能夠?qū)⒗w維素轉(zhuǎn)化成可燃的氣體,可能到了寒冬它們的活力就大大降低。因而,培育耐低溫的高效菌株,就十分必要。
人類用大量的能源來制造各種化學(xué)產(chǎn)物,如塑料。人類健康所需的各種藥物多由植物制造。目前利用生物能源的一個比較方便的途徑是生物柴油的生成。蓖麻、麻風(fēng)樹、油茶都是很好的生成生物柴油的植物。然而目前對這類植物的選育還存在不足,不同品系的植株產(chǎn)量和積累脂肪酸的效率差別很大。能源植物的思路應(yīng)當(dāng)拓寬,能否通過植物吸收光能直接轉(zhuǎn)化出各類產(chǎn)物呢?
有一種珍稀物種叫四合木,有高含量的脂肪酸,這是自然的恩賜。我們要保護這個物種,研究其合成脂肪酸的機制,研究其基因功能,利用別的植物生物反應(yīng)器來制造脂肪酸。
橡膠樹能夠流出橡膠,橡膠草也會生成類似的成分。目前已經(jīng)開始研究生物塑料的合成過程。使高等植物或藻類通過phbB基因先合成聚-3-羥基鏈烷酸酯(polyhydroxyalkanoate, PHA),而最終合成生物可降解的塑料。這是一項對環(huán)境保護非常有益的技術(shù)。
藻類是單細胞的綠色植物。它的優(yōu)點是光能轉(zhuǎn)化效率高,繁殖快,不占用耕地,而且脂肪酸含量高,有的接近50%,人稱“未來的綠色石油”。誠然,藻體的收集方式等還有許多需要探索的地方。
人類的需求是多樣的,如果我們借助綠色植物獲得能量,借助這種綠色的生物反應(yīng)器來制造各種復(fù)雜的產(chǎn)品,應(yīng)是很好的辦法。有人稱這種基因操控技術(shù)為分子耕作(molecular farming)。
目前,我國新能源和可再生能源發(fā)展迅猛,水力、核電、風(fēng)能、太陽能、生物能產(chǎn)業(yè)均實現(xiàn)了高速增長,水電裝機超過2億千瓦,風(fēng)電裝機超過5000萬千瓦,太陽能熱利用規(guī)模穩(wěn)居世界首位,太陽能光伏產(chǎn)業(yè)也實現(xiàn)了快速發(fā)展。可以說,我國的新能源與可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展已初具規(guī)模,但是在發(fā)展中還存在著許多問題,主要表現(xiàn)在:
1.1整體上缺乏科學(xué)規(guī)劃 產(chǎn)能過剩危機和資源浪費現(xiàn)象較為明顯,尤以光伏產(chǎn)業(yè)和風(fēng)能產(chǎn)業(yè)突出。
1.2發(fā)展不均衡 產(chǎn)業(yè)鏈不均衡。新能源產(chǎn)業(yè)從上游技術(shù)設(shè)備、生產(chǎn)環(huán)節(jié)到應(yīng)用輸出,應(yīng)形成合理的整條產(chǎn)業(yè)鏈;投資不均衡。從新能源的整體情況看,風(fēng)能和太陽能領(lǐng)域投入資金較大,生物能源、核電的投入比例偏低,而地?zé)帷⒊毕⒄託獾饶茉搭I(lǐng)域更少。新能源發(fā)展的戰(zhàn)略意識存在局限性;城鄉(xiāng)不均勻。新能源在農(nóng)村地區(qū)應(yīng)用較少。
1.3技術(shù)創(chuàng)新問題 技術(shù)創(chuàng)新是新能源發(fā)展的瓶頸。目前,核心技術(shù)和關(guān)鍵零部件幾乎清一色從國外引進,自主研發(fā)企業(yè)數(shù)量少、投入少,既有的成果實際推廣應(yīng)用成效甚微。
1.4技術(shù)應(yīng)用問題 新能源規(guī)模化生產(chǎn)的成本較高,配套設(shè)施跟不上。
1.5利益結(jié)構(gòu)問題 我國在新能源產(chǎn)業(yè)方面面臨著基礎(chǔ)設(shè)施和基層公共服務(wù)能力嚴重缺失的問題。只有突破體制障礙和能源結(jié)構(gòu)利益障礙,新能源才能得到充分利用。
2.對新能源和可再生能源的利用
2.1 科學(xué)評估新能源和可再生能源的資源潛力 合理利用城市的新能源和可再生能源,需要科學(xué)評估城市(有時包括其周邊地區(qū))可獲得的新能源和可再生能源的資源數(shù)量、質(zhì)量、開發(fā)利用條件,利用系數(shù)的評價和利用潛力的評估,是利用的基礎(chǔ)。新能源與可再生能源因種類繁多,集中度低,利用條件也各不相同。
2.2合理規(guī)劃 新能源和可再生能源的資金可獲得量、當(dāng)前利用量與政策以及資金投入量密切相關(guān)。以生物能為例,秸稈、畜禽糞便和林木薪柴等可收集利用的數(shù)量與可作為沼氣、秸稈發(fā)電、氣化液化等利用的規(guī)模,不僅與農(nóng)業(yè)政策有關(guān),而且與政府給予的資金、技術(shù)支持有關(guān)。
2.3能源結(jié)構(gòu)的低碳化 由于目前國內(nèi)外未將水電、核電以外的可再生能源列入能源消費核算體系,可以以下幾組數(shù)字進行說明。中國一次商品能源消費結(jié)構(gòu)是:石油19%、天然氣4%、煤炭70%、核電1%、水電7%;世界一次商品能源消費結(jié)構(gòu)是:石油35%、天然氣24%、煤炭29%、核電5%、水電6%。在中國目前的能源結(jié)構(gòu)里面,煤炭占了70%,水電、核能等新能源只占8%。改變以煤為主的中國能源消費結(jié)構(gòu),需要相當(dāng)長的時間,需要付出巨大的人力、物力和財力,才可能實現(xiàn)“發(fā)展”和“低碳”兩個目標。
2.4 調(diào)整能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 優(yōu)先開發(fā)水電,適度控制煤炭產(chǎn)能增長,是調(diào)整現(xiàn)階段調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的主要任務(wù)。 我國是世界上煤炭生產(chǎn)規(guī)模最大的國家,一次農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中,煤炭占70%。我國電力結(jié)構(gòu)特別是電源結(jié)構(gòu)明顯不合理,水火電比例為1∶5,火電比重偏大,需要繼續(xù)貫徹優(yōu)先開發(fā)水電的方針,并加快發(fā)展核電,優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)。
2.5 做好地質(zhì)勘探等前期工作,制定科學(xué)規(guī)劃和開發(fā)方案 在充分摸清煤油氣田的地質(zhì)構(gòu)造特征、儲存狀況、儲量規(guī)模及分布等的基礎(chǔ)上,制定科學(xué)開發(fā)方案,是今后開發(fā)過程中能夠?qū)崿F(xiàn)低碳化的關(guān)鍵。
3.促進新能源產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的措施
3.1政府應(yīng)出臺戰(zhàn)略計劃加強產(chǎn)業(yè)引導(dǎo) 根據(jù)中國國情,考慮新能源與可再生能源市場的運行,建立和完善新能源和節(jié)能政策體系,建立能源管理機構(gòu)和咨詢機構(gòu),發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢,使政策對新能源和節(jié)能產(chǎn)業(yè)的制度保障具有綜合性和戰(zhàn)略性。
3.2加大技術(shù)創(chuàng)新和投資力度 技術(shù)創(chuàng)新是新能源與可再生能源發(fā)展的關(guān)鍵。中國目前的新能源技術(shù)創(chuàng)新能力較低。因此,要特別加大對核心技術(shù)的自主研發(fā)力度,從人才方面,注重技術(shù)性專業(yè)人才的培養(yǎng)。對于投資巨大的新能源技術(shù)研發(fā),必須以國家投入為主、社會資本參與的方式,建立公共研發(fā)平臺和檢測平臺,成立工程技術(shù)中心,在技術(shù)研發(fā)、風(fēng)險投入、上市融資等方面加大政策傾斜,形成集研發(fā)應(yīng)用于一體的產(chǎn)學(xué)研技術(shù)創(chuàng)新體系。
3.3堅持實用性第一的原則 首先是基礎(chǔ)設(shè)施的完善。如電網(wǎng)布局、新能源汽車賴以運行的充電站建設(shè)等,通過完善基礎(chǔ)設(shè)施,為新能源的應(yīng)用提供基本條件;其次是完善補貼機制。需要在補貼領(lǐng)域和補貼方法上進行擴展,如財稅支持等;最后是調(diào)整能源利益結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵應(yīng)該通過補貼或績效考核等途徑,對現(xiàn)有能源利益結(jié)構(gòu)進行調(diào)整。
3.4促進經(jīng)濟發(fā)展與新能源及可再生能源的供需平衡 調(diào)整國內(nèi)的能源消費政策,鼓勵使用新能源與可再生能源,大規(guī)模啟動國內(nèi)市場,建立綠色能源的民族品牌。
3.5實現(xiàn)多元化發(fā)展 大力發(fā)展除風(fēng)能、太陽能之外的新能源與可再生能源,如生物質(zhì)能源、沼氣、垃圾焚燒、地?zé)岬取I镔|(zhì)能源在中國發(fā)展?jié)摿薮螅袊捎玫霓r(nóng)林有機廢棄物年產(chǎn)能4.74億噸標煤,利用邊際性土地種植能源植物年產(chǎn)能4.25億噸標煤,兩項合計年產(chǎn)能8.99億噸標煤。應(yīng)重點發(fā)展農(nóng)林廢棄物(如秸稈)發(fā)電、生物質(zhì)液體化(如生物柴油)和生物質(zhì)燃料等。