我國(guó)新能源發(fā)展戰(zhàn)略
我國(guó)新能源發(fā)展戰(zhàn)略
朱世偉
一、新能源綜述
(一)新能源的定義
新能源包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)?、海洋能、核能和氫能。其中除了氫能和核能外,我們的祖先都早已用過。遠(yuǎn)在公元前11世紀(jì)的西周時(shí)就有“陽(yáng)燧取火”技術(shù),所謂“陽(yáng)燧”就是一種金屬凹面鏡,它能匯集陽(yáng)光取得火種;公元前5世紀(jì)《墨經(jīng)》的作者墨翟和他的學(xué)生對(duì)凹面鏡的光學(xué)原理做了研究。我國(guó)又是世界上利用風(fēng)能最早的國(guó)家之一,遠(yuǎn)在3000年前就已利用風(fēng)帆進(jìn)行航運(yùn);1800年前東漢劉熙所著的《釋名》一書上,對(duì)帆字做了“隨風(fēng)張幔日帆”的解釋;明代還有水平風(fēng)車的記載,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)還利用了風(fēng)能。我國(guó)利用地?zé)岬臍v史也很悠久,如地?zé)釡厝尾∨c灌溉。生物質(zhì)能的利用與人類歷史并行不悖。早在1900年前的東漢,王充就科學(xué)地揭示了潮汐變化的原因;距今一千多年前,我國(guó)就有潮汐磨;900年前的宋曾利用潮汐架橋。核能的利用是近代核物理的發(fā)展結(jié)果,1953年和1954年,美國(guó)和蘇聯(lián)先后建立了核電站。隨著科學(xué)的發(fā)展,氫能的利用也提到議事日程上來了。上述能源資源的利用并不新,那么,為什么國(guó)內(nèi)外都稱為新能源呢?其原因是:第一,利用最現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)改造了落后的利用方式,提高了能源利用效率;第二,能量轉(zhuǎn)換方式有所不同,新的能量轉(zhuǎn)換方式采用了最新技術(shù)或高技術(shù);第三,能量品位不同,原始能源品位低,新能源品位高;第四,原始能源利用方式是單項(xiàng)的,新能源利用方式是系統(tǒng)的、綜合的;第五,新能源有操作方便、易為廣大群眾掌握的特點(diǎn);第六,可帶動(dòng)高技術(shù)的發(fā)展;第七,基本上不存在環(huán)境污染問題;第八,由于沒有運(yùn)輸燃料問題,可使成本大為減少??傊?,上述能源之所以稱“新”,是由于它利用了現(xiàn)代科學(xué)理論并注入了最新技術(shù)或高技術(shù),從而提高了新能源的歷史地位。目前,新能源的優(yōu)勢(shì)越來越強(qiáng),但尚未形成一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè),市場(chǎng)也脆弱,世界各國(guó)都在抓緊新能源科學(xué)理論的研究與高技術(shù)的開發(fā)工作。
(二)新能源的特點(diǎn)及分類
新能源的特點(diǎn)表現(xiàn)為:①與礦物質(zhì)能源比較,新能源有可再生性,可周而復(fù)始的利用。②新能源資源十分豐富,如太陽(yáng)能資源幾乎是取之不盡的,從這一意義上說,新能源有增值性。③一般新能源密度低,用目前的技術(shù)收集還是比較困難的。④能量不穩(wěn)定,太陽(yáng)能、風(fēng)能對(duì)氣候非常敏感,是一種隨機(jī)能源,不但年內(nèi)不同時(shí)間有變化,甚至在很短時(shí)間內(nèi)還有無(wú)規(guī)律的脈動(dòng)變化。⑤新能源中任何一種能源都有不同的開發(fā)技術(shù),發(fā)電工藝也大相徑庭。⑥新能源不污染環(huán)境,不破壞生態(tài)平衡。⑦新能源是知識(shí)、技術(shù)和資金密集型能源。⑧新能源一次性投資大,成本卻遠(yuǎn)低于常規(guī)能源。⑨由于新能源資源分布分散,決定了它的分散利用特點(diǎn)。
新能源可分為以下四類:①經(jīng)濟(jì)類。這類新能源資源開發(fā)已有了良好的開端,呈現(xiàn)了良好的經(jīng)濟(jì)性。②商業(yè)類。在國(guó)家給一定的扶持和補(bǔ)貼時(shí),這類新能源技術(shù)可向產(chǎn)業(yè)化邁進(jìn)一大步,為新能源商品化打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。③開發(fā)類。為使新能源技術(shù)商品化得到擴(kuò)散,其途徑是提高效率、可靠性和降低成本。④未來技術(shù)類。這類新能源技術(shù)在科學(xué)上是可行的,但在技術(shù)上還未過關(guān),通過不斷實(shí)驗(yàn)才能證明它的可行性。
在上述各類新能源中,前兩類經(jīng)濟(jì)性強(qiáng),可同常規(guī)能源比較;后兩類主要是通過技術(shù)進(jìn)步,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)狀況的改變,確定升級(jí)到前兩類的時(shí)段。
(三)新能源的地位和作用
70年代初的石油危機(jī),沖擊了世界各國(guó)的能源政策,各國(guó)政府開始重視新能源的發(fā)展,重新考慮本國(guó)的新能源資源的作用。近20年來,各國(guó)投入巨額經(jīng)費(fèi),研究、開發(fā)新能源技術(shù)并取得很大進(jìn)展。值得一提的是核能發(fā)展過程中雖然經(jīng)過了坎坷不平的道路,而且至今也眾說紛紜,卻仍未阻擋住它的發(fā)展勢(shì)頭。
本世紀(jì)末,世界人口將增至60億以上,在增長(zhǎng)的人口中,有92%出生在發(fā)展中國(guó)家,又主要居住在農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū),它構(gòu)成了對(duì)能源供應(yīng)的極大挑戰(zhàn)。如我國(guó)80%以上的農(nóng)民居住在農(nóng)村、靠國(guó)家供應(yīng)能源解決農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高農(nóng)民的物質(zhì)與精神文化生活是不現(xiàn)實(shí)的。一是國(guó)家不能拿出力所不及的大量經(jīng)費(fèi);二是我國(guó)常規(guī)能源資源人均占有量貧乏,低于世界平均水平的l/2,且消費(fèi)著70%以上的礦物質(zhì)能源資源,其出路是利用新能源。除核能(電)可集中開發(fā)與生產(chǎn)外,其他新能源資源(如太陽(yáng)能、風(fēng)能)分散,密度小,正好與農(nóng)村能源消費(fèi)也分散的特點(diǎn)相吻合。我國(guó)新能源遍布全國(guó),農(nóng)村有利用新能源的充分而必要的條件,它將為徹底解決農(nóng)村能源供應(yīng)嚴(yán)重短缺問題帶來福音。國(guó)家正在組織科技力量積極研究“八五”新能源科技發(fā)展規(guī)劃。所以,新能源在我國(guó)能源開發(fā)與節(jié)能工作中占有重要地位,對(duì)能源結(jié)構(gòu)合理化也有舉足輕重的作用。
二、國(guó)外與國(guó)內(nèi)新能源發(fā)展現(xiàn)狀
(一)太陽(yáng)能
目前全世界共有太陽(yáng)能電池板130萬(wàn)M2,光電功率為35MW。太陽(yáng)光發(fā)電站組件成本已從每瓦20美元降到6~7美元,發(fā)電成本達(dá)18~40美分/千瓦·小時(shí)。1988年,美國(guó)光電池產(chǎn)量為12.4MW,居世界第一位。美國(guó)和日本還在研究生物電池(包括水生物電池)。我國(guó)光發(fā)電技術(shù)發(fā)展迅速,現(xiàn)已具備45MW/年生產(chǎn)能力,全國(guó)已有9個(gè)光電生產(chǎn)廠家,技術(shù)較為成熟,成本從1976年每峰瓦的200元降到目前的40元,轉(zhuǎn)換效率在12%以上。至1988年光電池生產(chǎn)了0.72MW,與1978年比產(chǎn)量增加了200倍,價(jià)格降低6~7倍。太陽(yáng)熱能是太陽(yáng)能開發(fā)的另一個(gè)主要方面,30MW的太陽(yáng)熱能發(fā)電站在美國(guó)已商品化了。太陽(yáng)能在其他方面的利用如太陽(yáng)能建筑、熱水器取暖和洗澡、太陽(yáng)能調(diào)溫等發(fā)展也十分迅速。我國(guó)1千瓦級(jí)的太陽(yáng)熱電試驗(yàn)電站已投入運(yùn)行,5千瓦級(jí)的正在研究中;太陽(yáng)能熱水器已達(dá)到100萬(wàn)M2,被動(dòng)式太陽(yáng)房有10萬(wàn)M2之多,太陽(yáng)能干燥房有0.7萬(wàn)M2,太陽(yáng)能溫室約有100萬(wàn)M2,還有15萬(wàn)臺(tái)太陽(yáng)灶。這些數(shù)字反映了我國(guó)利用太陽(yáng)能的態(tài)勢(shì)。
(二)風(fēng)能
風(fēng)能利用有風(fēng)力提水和風(fēng)力發(fā)電等,其中風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)能利用的主要形式。國(guó)外風(fēng)電機(jī)組分為大型(功率大于1MW)、中型(功率在0.1~1MW之間)和小型(功率在0.1MW以下)三種。目前世界研制成的最大風(fēng)力發(fā)電機(jī)是風(fēng)輪直徑為97.5M、額定輸出功率為3.2MW的美國(guó)MOD58型風(fēng)力發(fā)電機(jī),已投入運(yùn)行。丹麥、荷蘭風(fēng)能事業(yè)名列世界前茅。丹麥迄今已生產(chǎn)風(fēng)電機(jī)9000臺(tái),國(guó)內(nèi)安裝1750臺(tái),總裝機(jī)容量為95MW,發(fā)電量占全國(guó)能源總消費(fèi)量的0.5%;荷蘭生產(chǎn)了風(fēng)電機(jī)250臺(tái),總?cè)萘繛?0MW,其中國(guó)內(nèi)安裝180~190臺(tái),總裝機(jī)容量為22~23MW。荷蘭和丹麥生產(chǎn)的風(fēng)電機(jī)單機(jī)趨向大型化,大部分是100和200kW以上,荷蘭建成歐洲最大的7.5MW風(fēng)電機(jī)場(chǎng),裝機(jī)容量25×300kW。荷蘭還重視風(fēng)力提水,有1萬(wàn)臺(tái)風(fēng)力提水泵在發(fā)揮作用。風(fēng)帆助航在世界上廣為利用,噸位已從千噸級(jí)發(fā)展到萬(wàn)噸級(jí),燃油節(jié)約率達(dá)25%。近年來,風(fēng)力致熱研究工作在日本、美國(guó)、丹麥、加拿大等國(guó)已進(jìn)入實(shí)用階段。致熱器是實(shí)現(xiàn)直接轉(zhuǎn)換熱能的關(guān)鍵部件,它可在所有轉(zhuǎn)速下全部利用風(fēng)力機(jī)輸出的機(jī)械能變?yōu)闊崮埽?0KW級(jí)功率的風(fēng)力致熱器已開始進(jìn)入實(shí)用階段,一般采用直接轉(zhuǎn)換方式,其系統(tǒng)效率可達(dá)30%。我國(guó)風(fēng)能利用方式主要是發(fā)電、提水兩種,單機(jī)運(yùn)行方式。風(fēng)力提水用于農(nóng)田灌溉、海水制鹽、海水養(yǎng)殖、灘涂改造、人畜飲水、草場(chǎng)改良提水作業(yè)等,現(xiàn)在大型風(fēng)力提水機(jī)可灌70~100畝農(nóng)田,風(fēng)力提水機(jī)通過定型鑒定投入批量生產(chǎn)的機(jī)型近10種,全國(guó)已有1600臺(tái)風(fēng)力提水機(jī),折合功率為2.11MW,200噸的風(fēng)力助航船已通過鑒定。風(fēng)電,我國(guó)起步較晚。50年代,在江蘇開始了風(fēng)電試驗(yàn)研究,80年代才得到發(fā)展。我國(guó)風(fēng)電按功率大小可分為微小型(1KW以下)、小型(1~10KW)、中型(10~100KW)和大型(100KW以上)四種,目前研制的百瓦級(jí)微小型風(fēng)電機(jī)的技術(shù)趨于成熟,并投入批量生產(chǎn),投資800~1000元/百瓦。1988年底,全國(guó)已推廣微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)近8萬(wàn)臺(tái),裝機(jī)容量約9MW,連同中型風(fēng)電總裝機(jī)容量超過10MW,占我國(guó)現(xiàn)有水、火電站總裝機(jī)容量的0.1%。我國(guó)正在研制的項(xiàng)目有:風(fēng)場(chǎng)測(cè)試、風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)和風(fēng)力致熱以及風(fēng)力機(jī)性能測(cè)試等。另外,在我國(guó)新疆正在興建亞洲最大的風(fēng)力發(fā)電站,總投資900萬(wàn)元,裝機(jī)容量10MW,年發(fā)電量50GWh。
(三)地?zé)?/p>
1987年,世界各國(guó)地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量超過5606MW,其中美國(guó)為2006MW,菲律賓894MW,墨西哥656MW,南斯拉夫600MW,意大利504.2MW,日本228.7MW,新西蘭167.2MW。裝機(jī)容量在20MW~100MW的有薩爾瓦多、肯尼亞、冰島、尼加拉瓜、印度尼西亞和土耳其,裝機(jī)容量在20MW以下的有中國(guó)、葡萄牙、希臘等國(guó)。我國(guó)地?zé)豳Y源的開發(fā)利用發(fā)展迅速,從1970年12月廣東豐順地?zé)嵩囼?yàn)電站運(yùn)行以來,先后在河北懷來、湖南灰場(chǎng)、遼寧熊岳、江西宜春、山東招遠(yuǎn)等地建成地?zé)犭娬?,總裝機(jī)容量為1596KW,發(fā)電后的熱排水仍達(dá)50℃~68℃,用于療養(yǎng)及農(nóng)業(yè),取得了很大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。西藏羊八井地?zé)醿?chǔ)計(jì)算總發(fā)電能力29.3MW,可供發(fā)電25~30年;拉薩地?zé)犭娬纠镁?50℃~160℃的淺層地下熱水,在世界上是首創(chuàng),該電站運(yùn)行小時(shí)數(shù)7000以上,也為國(guó)際先進(jìn)水平。現(xiàn)在我國(guó)地?zé)犭娬狙b機(jī)容量為22.3MW(包括臺(tái)灣3.3MW)。在地?zé)嶂苯永梅矫妫珖?guó)總量相當(dāng)于743MW,其中工業(yè)用158MW,主要用于提煉礦物質(zhì)原料、干燥木柴、水泥及其制品、生產(chǎn)提煉硅藻土及制糖;農(nóng)業(yè)約用172MW,主要用于溫室、大棚種植業(yè)和飼養(yǎng)業(yè),現(xiàn)在全國(guó)已發(fā)展到4903個(gè)點(diǎn),種植業(yè)和飼養(yǎng)業(yè)的面積分別達(dá)到3300畝和3200畝;生活用413MW,主要用于取暖、醫(yī)療和生產(chǎn)礦泉。
(四)海洋能
法國(guó)早在1968年就建成了總?cè)萘繛?40MW的朗斯潮汐電站,發(fā)電量在540GWh,機(jī)組利用率達(dá)80%以上。加拿大的阿娜波利斯·羅亞潮汐電站是世界上第一座使用大直徑貫流式水輪機(jī)發(fā)電潮汐電站。印度在西海崖卡奇灣擬建一座裝機(jī)容量為900Mw的潮汐電站,波浪發(fā)電,日本最近在千葉縣建成新式波浪發(fā)電裝置,輸出功率30KW,總投資1.46億日元。挪威正在印尼特建成世界上第一座商業(yè)性波力電站,裝機(jī)容量為1.5MW,投資5億美元,發(fā)電成本6~7美分/kWh。美國(guó)1979年在夏威夷海面完成一臺(tái)裝機(jī)50KW的溫差發(fā)電裝置和對(duì)陸地輸電的試驗(yàn)。目前,美國(guó)正致力于40MW的OTEC-l型溫差發(fā)電站的建設(shè)。地球上海洋面積占2/3,利用海洋溫差發(fā)電潛力極大,美國(guó)、日本和我國(guó)(包括臺(tái)灣省)都在抓緊對(duì)海域環(huán)境調(diào)查、選址。
我國(guó)已在沿海建成并投入運(yùn)行8座小型潮汐電站和一座潮洪電站,總裝機(jī)容量為llMW,年發(fā)電量約10GWh,占可開發(fā)量的0.05%,其他海洋能除有用于航標(biāo)燈電源(10W級(jí))的波浪發(fā)電裝置已小批量生產(chǎn)外,主要處于科研階段。
(五)生物質(zhì)能
1987年歐洲共同體投資沼氣項(xiàng)目達(dá)9300萬(wàn)英鎊。法國(guó)SVE公司在利摩日地區(qū)建立了兩座垃圾站,主要用于生產(chǎn)沼氣,沼氣產(chǎn)量為800M3/h,甲烷含量45%。1988年美國(guó)在加州建設(shè)了兩個(gè)以燒稻草殼、棉梗的蒸汽發(fā)電站,裝機(jī)容量為20MW;美國(guó)還在舊金山建了一座以牲畜糞便為燃料的電廠,裝機(jī)容量16MW,已并電網(wǎng)運(yùn)行。巴西開拓了從農(nóng)作物秸稈中提取乙醇作為替代石油燃料,1987年90%的小汽車以乙醇作燃料。據(jù)悉,全世界可用于制取乙醇、甲醇的生物總量達(dá)1600億噸,其中1000億噸在陸地,600億噸在海洋。我國(guó)生物質(zhì)能優(yōu)質(zhì)化的措施,主要是將有機(jī)廢棄物經(jīng)過厭氧發(fā)酵措施產(chǎn)生高品位能源的沼氣。至1988年年底,全國(guó)已有戶用沼氣池465萬(wàn)個(gè),年產(chǎn)沼氣12億M3,折91萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。同時(shí)在一些酒廠、禽畜廠,利用其廢液、糞便,建成一批大、中型沼氣池,現(xiàn)已有沼氣動(dòng)力站184處,2647HP,折1.95MW;建有沼氣發(fā)電站266處,裝機(jī)容量約5.3MlW;集中供氣站2269個(gè),供應(yīng)39700戶。隨著集中供氣技術(shù)的發(fā)展,城市工業(yè)和生活排泄出的有機(jī)廢渣、廢液正在被利用發(fā)酵,產(chǎn)生沼氣,城市化糞池也在被改造產(chǎn)生沼氣,這既提供了能源,又改善了衛(wèi)生環(huán)境。我國(guó)在甜高粱制取酒精、農(nóng)林殘余物氣化技術(shù)以及將植物油用作燃料方面等項(xiàng)科研工作,也都取得了較大進(jìn)展。
(六)核能
世界鈾礦資源90%集中在澳大利亞、南非、尼日爾、加拿大、美國(guó)、巴西、納米比亞、法國(guó)等8個(gè)國(guó)家和地區(qū),西方世界各國(guó)1985年鈾產(chǎn)量為3.48萬(wàn)噸,除加拿大產(chǎn)量在萬(wàn)噸以上,其他國(guó)家在5000噸以下。截至1988年底全世界正在運(yùn)行的核反應(yīng)堆有428堆,凈電功率為309.385GW。全世界有26個(gè)國(guó)家和地區(qū)擁有核電站,有些國(guó)家或地區(qū)的核電比重占50%~70%。在1988年核電運(yùn)行最多的國(guó)家有:美國(guó)108座反應(yīng)堆,凈電功率為95.27GW,居世界第一位;法國(guó)55座反應(yīng)堆,凈電功率為52.45GW,居世界第二位;日本、西德、英國(guó)列第三、四、五位。自從美國(guó)三哩島核電站及蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故后,各國(guó)都在紛紛研究新型核反應(yīng)堆和安全系統(tǒng)。我國(guó)核電已開始起步,80年代初從法、英引進(jìn)2×900MW壓水堆,核電站站址選在廣東省大亞灣,第一臺(tái)機(jī)組1991年試機(jī),1992年運(yùn)行發(fā)電,第二期工程于1993年投入運(yùn)行。我國(guó)自行設(shè)計(jì)、建造的浙江省秦山300MW壓水堆核電站正在加緊施工,1991年可并網(wǎng)投產(chǎn),二期工程600MW也在抓緊進(jìn)行且正研究第三期工程落實(shí)工作。
(七)氫能
氫能是清潔、高能燃料,轉(zhuǎn)換靈活,使用方便,又有可貯性及可輸性。地球表面海水占71%,氫能資源豐富。70年代以來,國(guó)外十分重視氫能的開發(fā)研究,在各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家高技術(shù)發(fā)展中占有重要地位。制氫方法有以下幾種:①?gòu)奶烊粴庵兄迫?,即在蒸汽裂化的天然氣加工過程中產(chǎn)生,這種方法雖經(jīng)濟(jì)但對(duì)環(huán)境有污染。②電解水,氫在陰極上析出,被電解的水的數(shù)量與所使用的電流大小成正比,這種方法耗電多,成本高。③利用太陽(yáng)能制氫。④在熱帶海洋中用光電合成細(xì)菌來產(chǎn)生氫氣。1988年4月15日,蘇聯(lián)的圖-155飛機(jī)以液氫作燃料試飛成功,日本已試用以氫為燃料的超導(dǎo)磁浮高速列車,不少國(guó)家研制出了燃燒液氫和氫氣的氫能汽車。氫的貯存和輸配技術(shù)也有可觀的進(jìn)展,已發(fā)明液氫和金屬氫化物貯氫新技術(shù)。我國(guó)對(duì)氫能的研究開始于60年代初,已由中國(guó)科學(xué)院物理研究所研制成功并掌握了氫在航天中的應(yīng)用技術(shù);金屬氫化物早在1981年包頭冶金研究所制成并用于汽車,經(jīng)100公里的行駛,各種性能都達(dá)到了預(yù)測(cè)的結(jié)果。我國(guó)重視氫能用于民用生產(chǎn),1986年9月成立了中國(guó)能源研究會(huì)氫能專業(yè)委員會(huì),開始有組織的有步驟的開展氫能開發(fā)與利用的研究工作。
三、新能源發(fā)展戰(zhàn)略
在新的社會(huì)發(fā)展階段開始之際,常規(guī)能源將被以高技術(shù)為核心的新能源所替代,常規(guī)能源比重減少并逐步退出歷史舞臺(tái),新能源比重增加并在能源結(jié)構(gòu)中處于主導(dǎo)地位是能源發(fā)展的總趨勢(shì)和方向。對(duì)這個(gè)問題認(rèn)識(shí)的遲早,關(guān)系到能源問題的解決程度,也是能源發(fā)展戰(zhàn)略問題。下面淺析各類新能源發(fā)展戰(zhàn)略:
(一)太陽(yáng)能
我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)展戰(zhàn)略可分為兩個(gè)階段:一是非電太陽(yáng)能直接利用,如太陽(yáng)能熱水器、干燥器、太陽(yáng)灶、被動(dòng)太陽(yáng)能房等,為本世紀(jì)主要發(fā)展目標(biāo)。我國(guó)太陽(yáng)能熱水器和太陽(yáng)灶正在向系列化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展,已完成從產(chǎn)品向商品的轉(zhuǎn)化,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)不斷擴(kuò)大,而且還進(jìn)入了國(guó)際市場(chǎng)。二是太陽(yáng)能發(fā)電,發(fā)電方式有太陽(yáng)熱發(fā)電系統(tǒng)和太陽(yáng)電池發(fā)電系統(tǒng)。我國(guó)除了推廣單硅電池外,還在沿著多晶、非晶方向發(fā)展,與此同時(shí)重視了貯能技術(shù)理論基礎(chǔ)研究和基礎(chǔ)材料以及新涂料等開發(fā)研究,為下個(gè)世紀(jì)太陽(yáng)光電產(chǎn)業(yè)化做技術(shù)儲(chǔ)備。估計(jì)下世紀(jì)初,光電池將成為太陽(yáng)能技術(shù)支柱,也是太陽(yáng)能發(fā)展的第二個(gè)目標(biāo)。屆時(shí),太陽(yáng)能光電組件售價(jià)有望降到10元左右,將是農(nóng)村分散用電最佳電源選擇。到2000年,由太陽(yáng)能提供的能量(主要是非電提供的能量)相當(dāng)總能源需求量的1%~2%;21世紀(jì)30年代,太陽(yáng)能比重會(huì)大幅度提高。
(二)風(fēng)能
目前風(fēng)能利用有風(fēng)電和非風(fēng)電兩種方式。在風(fēng)電方面,我國(guó)風(fēng)機(jī)技術(shù)主要是解決小型風(fēng)電,大、中型風(fēng)機(jī)處于研制階段;另一個(gè)是風(fēng)力發(fā)電的貯電技術(shù)也有待取得突破性進(jìn)展。風(fēng)機(jī)發(fā)展方向是風(fēng)機(jī)大型化,單機(jī)群體化,建立風(fēng)電場(chǎng),提高風(fēng)電的連續(xù)性、穩(wěn)定性。我國(guó)風(fēng)能發(fā)展戰(zhàn)略:①繼續(xù)發(fā)展小型風(fēng)電,以解決農(nóng)村生活用電,既符合我國(guó)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)水平、用電需求和風(fēng)力資源條件,又統(tǒng)一考慮了實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。②加速研制中型風(fēng)力發(fā)電機(jī),重點(diǎn)抓好20KW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)商品化的同時(shí),應(yīng)重點(diǎn)研制50KW風(fēng)力發(fā)電機(jī),為發(fā)展100KW和200KW風(fēng)力發(fā)電機(jī)打好基礎(chǔ),中型風(fēng)電機(jī)的造價(jià)控制在4500元/KW左右。③擴(kuò)大風(fēng)能開發(fā)利用范圍,在抓好風(fēng)力發(fā)電的同時(shí),要進(jìn)一步重視風(fēng)力提水、風(fēng)力致熱、風(fēng)帆助航的實(shí)用化階段,此外還要考慮風(fēng)能在制氖、制冷和海水淡化等方面的應(yīng)用。2000年風(fēng)能奮斗目標(biāo)為:風(fēng)能提供的能量應(yīng)為當(dāng)時(shí)能量總消耗量的0.5%~1%,完全解決有風(fēng)能資源的無(wú)電戶。
(三)地?zé)?/p>
開發(fā)一個(gè)地?zé)崽?,似建設(shè)一座小油田。地?zé)嵋灿蟹请姾桶l(fā)電兩種利用方式。目前地?zé)嵋苑请姙橹鳎?000年將以發(fā)電為主,使地?zé)崂眠_(dá)到新的高度,地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量達(dá)150MW~200MW,折發(fā)電用煤占當(dāng)年全國(guó)能源消費(fèi)量的0.5%,加上地?zé)峁┡?、浴療、種植、養(yǎng)殖和工業(yè)用,預(yù)測(cè)地?zé)崽峁┑哪芰靠烧籍?dāng)年全國(guó)能源消費(fèi)量的1%。關(guān)于地?zé)岚l(fā)電技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題應(yīng)用較長(zhǎng)時(shí)間加以研究并給予相應(yīng)的重視。
(四)海洋能
海洋能發(fā)展戰(zhàn)略是發(fā)展沿海及其海島島嶼的各種易開發(fā)的海洋能資源,戰(zhàn)略重點(diǎn)是潮汐能。我國(guó)已有建、管小型潮汐電站的經(jīng)驗(yàn),20世紀(jì)末是向中型潮汐發(fā)電發(fā)展(千千瓦級(jí)),適當(dāng)建設(shè)1~2座萬(wàn)千瓦級(jí)示范性質(zhì)的潮汐電站;與此同時(shí),推廣一批小型波浪發(fā)電和潮流發(fā)電裝置,50~100KW固定式波浪電站即將進(jìn)入市場(chǎng),其他種海洋能資源待下個(gè)世紀(jì)初安排,但是不等于不做工作,理論基礎(chǔ)研究還是要倍加重視的,技術(shù)儲(chǔ)備還是要不斷地送入信息庫(kù)的。沿海農(nóng)村和島嶼就地開發(fā)潮汐、波浪和海流能資源不僅是近期解決能源、電氣化所亟須,也是長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展戰(zhàn)略。20世紀(jì)末,在大型潮汐電站尚不能投入運(yùn)行的情況下,海洋能總計(jì)裝機(jī)容量不超過150GW。
(五)生物質(zhì)能
“沼氣”大中小并舉,在農(nóng)村,結(jié)合庭院經(jīng)濟(jì)的發(fā)展普及戶用沼氣池,工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢渣、廢液(包括集體養(yǎng)豬、養(yǎng)牛、養(yǎng)雞的糞便)和城鎮(zhèn)的化糞池及污水處理廠宜建設(shè)大、中型沼氣池。沼氣是直接燃燒利用還是用來發(fā)電,可因地制宜,不過城市沼氣池應(yīng)聯(lián)網(wǎng)使用沼氣,以減少沼氣放空率。2000年全國(guó)沼氣產(chǎn)量可占全國(guó)能源消費(fèi)量的2%~5%,生物質(zhì)能氣化和液化研究工作可發(fā)展到廣范圍的社會(huì)試驗(yàn)階段,其產(chǎn)量可達(dá)200多噸煤當(dāng)量。
(六)核能
核能工業(yè)是技術(shù)和資金密集型的能源工業(yè),尤其是后者,對(duì)發(fā)展我國(guó)核能工業(yè)制約性很強(qiáng),主要指核電站初始投資大,又因?yàn)橐浴耙M(jìn)技術(shù)型”為主,需要大量外匯。作為2000年的發(fā)展戰(zhàn)略,應(yīng)使其換位,過渡到積極消化引進(jìn)技術(shù),向自力更生階段發(fā)展。根據(jù)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀,要緊縮銀根,最多只能搞到5000GW?;?,不能追求核電數(shù)量,應(yīng)把重點(diǎn)放在核電高技術(shù)的研究上,解決核電關(guān)鍵部件的技術(shù)問題和核電設(shè)備造價(jià)高的問題。從規(guī)模上看,應(yīng)把重點(diǎn)放在600GW、300GW以下的中小規(guī)模核電站研制方面,國(guó)外有這個(gè)動(dòng)向,也很適合我國(guó)國(guó)情??傊?,我國(guó)核電站發(fā)展戰(zhàn)略應(yīng)是“立足國(guó)內(nèi),自力更生,經(jīng)濟(jì)安全,中小并舉,穩(wěn)步發(fā)展”。
(七)氫能
氫能開發(fā)發(fā)展戰(zhàn)略:加快風(fēng)力發(fā)電—?dú)滟A試驗(yàn)站和太陽(yáng)能發(fā)電—?dú)滟A試驗(yàn)站建設(shè);100KW風(fēng)力發(fā)電站,每天可儲(chǔ)貯480標(biāo)準(zhǔn)立方米氫氣;也可以利用水電站豐水季節(jié)的電能生產(chǎn)氫氣。氫能利用戰(zhàn)略:近期用于交通運(yùn)輸和小規(guī)模固定式動(dòng)力設(shè)備,效益顯著。如在公共汽車汽油中加50%的氫,可節(jié)約28%~29%的汽油,汽車排氣還潔凈,對(duì)環(huán)境有利。長(zhǎng)期在電網(wǎng)中用氫能發(fā)電,可起調(diào)峰作用,意義重大。
(原載《數(shù)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究》1990年第5期)
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