後續能源

後續能源

後續能源是一個廣泛的概念,主要包括核能、可再生能源和氫能源等。從2010年開始,這些能源可能逐步地部分替代石油、煤炭、天然氣等化石能源,具有巨大的發展潛力和廣闊的市場前景。後續能源是指:技術上可行,經濟上合理,環境和社會可以接受,能確保供應和替代常規化石能源的可持續發展能源體系。它們主要包括可再生能源(風能、太陽能、生物質能、水能、海洋能等)、地熱能、核能、氫能。

基本介紹

  • 中文名:後續能源 
  • 包含:核能、可再生能源和氫能源 
  • 定義: 技術上可行,經濟上合理
  • 起始時間:2010年 
簡介,新型後續能源,發展突破,戰略意義,新世紀能源挑戰,後石油時代熱門,能源科技的創新,能源發展戰略,太陽能康莊大道,風力發電,造福子孫後代,核能套用研究,我國的重要措施,風能推廣套用,核能新技術,"可燃冰"的出現,生物質能的利用,採取的重要措施,

簡介

所謂後續能源一般是指:技術上可行,經濟上合理,環境和社會可以接受,能確保供應和替代常規化石能源的可持續發展能源體系。它們主要包括可再生能源(風能、太陽能、生物質能、水能、海洋能等)、地熱能、核能、氫能等。這些能源已經逐步開始部分地替代石油、煤炭、天然氣等化石能源,並且具有巨大的發展潛力。在這裡給大家介紹一種在本世紀具有良好前景的新型後續能源----“可燃冰”。

新型後續能源

介紹一種在本世紀具有良好前景的新型後續能源----“可燃冰”。
談到能源,人們往往想到的是能燃燒的煤、石油或天然氣,而很少想到晶瑩剔透的“冰”。然而,自上世紀 60 年代以來,人們陸續在凍土帶和海洋深處發現了一種看上去像冰一樣的東西,外觀呈白色,形似冰雪,可以像固體酒精一樣直接點燃,因此,人們通俗而形象地稱其為“可燃冰”。據研究測試,這些像乾冰一樣的灰白色物質,是由天然氣與水在高壓低溫條件下結晶形成的固態混合物。在地質上稱之為天然氣水合物(Natural Gas Hydrate),分子結構式為:CH4·nH2O。 其成分與人們平時所使用的天然氣成分相近,只需將固體的可燃冰升溫減壓就可釋放出大量的甲烷氣體(1立方米的可燃冰可在常溫常壓下釋放164立方米的天然氣及0.8立方米的淡水)。可燃冰使用方便,燃燒值高,清潔無污染,燃燒後不產生殘渣和廢氣(燃燒方程式為:2CH4·8H2O+2O2==CO2+10H2O),避免了讓人們頭疼的污染問題。科學家們如獲至寶,把可燃冰稱作“屬於未來的能源”。
那么,可燃冰是如何形成的呢,那是因為地球有機物沉澱中豐富的碳經過生物轉化而產生的天然氣分子(烷類),在溫度、壓力、都具備的條件下,被包進水分子中結晶形成的。世界上絕大部分的天然氣水合物分布在海洋里,迄今為止,在世界各地的海洋及大陸地層中,已探明的“可燃冰”儲量已相當於全球傳統化石能源(煤、石油、天然氣、油頁岩等)儲量的兩倍以上。如此數量巨大的能源是人類未來動力的希望,是 21 世紀具有良好前景的後續能源。
世界各國競相開發可燃冰,美國於1969年開始實施可燃冰調查,1998年把可燃冰作為國家發展的戰略能源列入國家級長遠計畫;日本開始關注可燃冰是在1992年,已基本完成周邊海域的可燃冰調查與評價。2000年開始,可燃凍的研究與勘探進入高峰期,世界上至少有30多個國家和地區參與其中。為開發這種新能源,國際上成立了由19個國家參與的地層深處海洋地質取樣研究聯合機構。
中國作為世界上最大的發展中的海洋大國,能源短缺問題十分突出。因此,加強天然氣水合物調查評價是貫徹實施黨中央、國務院確定的可持續發展戰略的重要措施。在科技部的支持下,有關陸域天然氣水合物的863項目、973項目已經啟動。相關調查及開發技術研究也已納入國土資源部“十二五”規劃,若干國際合作正在推進。 目我國對天然氣水合物的研究與勘查已取得一定進展,2002年,中國同時啟動海域和陸域可燃凍的研究和勘探。2007年,在南海發現了可燃冰,儲量約為185億噸油當量。2009年9月中國國土資源部總工程師張洪濤先生在北京新聞發布會上介紹,中國地質部門在青藏高原發現了一種名為可燃凍的環保新能源,預計十年左右能投入使用。張洪濤說,這是中國首次在陸域上發現可燃冰,使中國成為加拿大、美國之後,在陸域上通過國家計畫鑽探發現可燃凍的第三個國家。 初略的估算,遠景資源量至少有350億噸油當量。
據介紹:按照我國對可燃冰開發戰略規劃的安排,2006年—2020年是調查階段,2020年—2030年是開發試生產階段,2030年—2050年,中國可燃冰將進入商業生產階段。
科學家認為:要做到大規模利用可燃冰作為能源,還需要進行大量的研究探索。由於海域可燃冰在海底瞬間釋放時會產生巨大壓力,極易破壞海底生態環境。因此有專家認為,海域“可燃冰”開採至少要等到30年後,而陸域“可燃冰”開採也需要等到10至15年以後。另有專家認為,可燃凍的實際開採還比較遙遠,必須進一步認識可燃冰對自然的作用,包括全球氣候變暖和碳循環等,稍有不慎就可能釀成環境災難,需要以最安全最有效的手段開採和儲存。

發展突破

2006年12月23日,全區首座抽水蓄能電站——呼和浩特抽水蓄能電站開動了向主廠房掘進的第一鑽。至此,自治區結束了沒有抽水蓄能電站的歷史空白,內蒙古後續能源基地建設實現了全新的突破。如今,8個月的時間過去了,全市乃至全區人民關注的蓄能電站的工程進展情況如何呢?帶著這個問題,昨日,記者專程來到了位於哈拉沁溝的呼和浩特抽水蓄能電站施工現場。
呼和浩特抽水蓄能電站位於大青山內的哈拉沁溝,這裡山高溝深,植被茂盛,景色十分優美。記者進入哈拉沁溝內後,只見彩旗飄飄,各種車輛川流不息,工人們正在緊張地施工。呼和浩特抽水蓄能電站的副總經理林立敖介紹說,呼和浩特抽水蓄能電站從2004年開始啟動前期工作。2006年8月28日,國家發改委正式以發改能源[2006]1744號檔案就核准內蒙古呼和浩特抽水蓄能電站項目作出批覆。批覆指出,為了增強內蒙古西部電網的調峰能力,最佳化電網電源結構,改善電網的運行條件,提高系統運行的經濟性,確保電網的安全運行,促進當地經濟和社會的發展,同意建設內蒙古呼和浩特抽水蓄能電站工程。電站安裝4台30萬千瓦的立軸單級可逆混流式機組,總裝機容量120萬千瓦,設計年抽水用電量26.77億千瓦時,年發電量20.07億千瓦時。電站樞紐由上水庫、下水庫和引水發電系統等建築物組成。上水庫大壩為混凝土面板堆石壩,最大壩高62.5米,正常蓄水位1940米,死水位1903米,水庫總庫容666萬立方米,調節庫容629萬立方米;下水庫利用哈拉沁溝的一個彎曲河道,在上下游築壩圍建而成,上下游大壩均為碾壓混凝土重力壩,上游大壩最大壩高57米,下游大壩最大壩高69米,水庫正常蓄水位1400米,死水位1355米,總庫容717萬立方米,調節庫容636萬立方米。按2005年底價格水平測算,電站工程靜態總投資49.34億元,動態總投資56.43億元。該電站工程由內蒙古電力(集團)有限責任公司負責建設和管理。目前,工程進展順利,計畫整個工程將於2012年全部完工。

抽水蓄能電站對於好多人來說還有些陌生,那么,投資巨大的電站建成後會起到什麼作用呢?林立敖告訴記者,呼和浩特抽水蓄能電站建成後的作用相當大。
首先,可以起到為蒙西電網調峰的作用。蒙西電網現有電源主要以火電為主,所以調峰也只能靠火電機組實現。根據運行資料,200MW以上火電機組調峰幅度在30%-50%之間,可是有關資料表明,火電機組經濟調峰幅度一般在30%以下,超過該調峰幅度,則火電機組的煤耗增加幅度較大,同時對系統穩定運行也極為不利。如建成後的呼和浩特抽水蓄能電站參與系統調峰,可增加調峰容量2400MW,可使火電的調峰幅度維持在30%-35%,有利於系統的安全、穩定、經濟運行。而蒙西電網擔負著向京津唐地區送電的任務,由於京津唐電網特殊的地域位置和供電對象,對送電的質量要求非常高,必須滿足契約規定的要求。隨著外送負荷的逐年增加和峰谷差的加大,對蒙西電網的調度運行提出更高要求。在外送負荷高峰時,必須優先滿足外送電量,在外送負荷低谷時減少的送電量,必須在蒙西電網內部消化,因此要求電網能夠及時調峰、填谷,具有較強的適應負荷變化能力。呼和浩特抽水蓄能電站具備在發電工況和抽水工況之間快速轉換的功能,有利於保證向京津唐地區高質量送電。
其次,抽水蓄能機組有發電、抽水、調頻、調相、靜止等多種工況,各工況轉換時間快者小於120秒,慢者也不超過360秒,並且能快速黑啟動。電站投運後,可充分利用機組啟停迅速、運行靈活的特點,為電網提供調頻、調相及緊急事故備用作用,可提高電力系統安全運行水平,改善電網運行條件,使電網事故的波動和損失降至最低,大大提高電網的供電質量和供電可靠性。舉例來說,如果呼和浩特抽水蓄能電站建成後,普通市民家中的用電質量和安全性能就會大大提高。還有一點就是抽水蓄能電站是清潔能源,它的建設不僅可減少一座相同規模的大型火電站的建設,而且還有節煤效益,減少燃料消耗,既節約了資源,也減輕了大氣污染,具有顯著的環境效益。建設抽水蓄能電站增加了大青山地表水域,可以改善局部生態環境,使大青山更加山清水秀,成為呼市地區一個新的旅遊景區。
採訪結束時,林立敖信心百倍地對記者說,建成後的呼和浩特抽水蓄能電站由於具有既可調峰又可填谷、快速跟蹤負荷變化、建設及運行成本低等優點,可承擔電網的調峰、填谷任務,還可承擔電網的緊急事故備用、調頻及調相等任務,增加系統的動態效益,是電網最佳的調峰電源。同時,呼和浩特抽水蓄能電站建設條件好,經濟指標優越,有重大的系統效益和經濟效益。建成後,它也將成為呼市地區一處難得的旅遊、休閒之地,成為廣大青城市民節假日最理想的出行之處。

戰略意義

新世紀能源挑戰

21世紀我國將加入到全球化經濟的激烈競爭中去,競爭的核心戰場將在高科技領域。新世紀經濟成長點,將不再是過去的能源、原材料、勞動力密集的行業,而是知識和技術高度密集的高新技術領域。一些技術已開發國家將利用高技術的優勢,利用計算機、新材料、先進管理技術,達到減員增效,以最少的能源、原材料和人力的投入,取得最廉價、最優質的產品,從而奪得在全球化經濟競爭中的霸主地位。在新世紀中,傳統能源將以新的姿態出能源市場上,新能源將層出不窮,能源的利用將更高效,整個社會將在強大能源的支撐下高效地運行,生態環境將比20世紀更優美,人類將全力以赴保衛僅有的家園——地球。
我國也將不例外地走能源結構多樣化、能源優質化的道路。21世紀上半葉我國經濟發展要達到中等已開發國家水平的目標,則正處在工業化初期階段,欲保持經濟高速增長,必須有足夠的能源投入。到2020年,我國人口按14—15億計算,則需要26—28億噸標準煤;到2050年,人口按15—16億計算,則需要35—40億噸標準煤。
我國能源又面臨著三大突出問題。
第一是能源資源儲量中煤炭占92%、石油占2.9%、天然氣占0.2%、水電占4.7%,這就注定了我國的能源生產和消費結構在相當長的時期內仍以煤炭為主。煤炭占70%左右,即使採取各種措施,大力發展油、氣及可再生能源,可相對減少煤炭所占的比重,但隨著能源消費總量的增加,煤炭總量也將增加,大幅度減少煤炭的消費是較難辦到的。我國的最佳化和調整能源結構的思路應從我國資源儲量實際出發,在大力開發煤炭替代能源的同時,應在潔淨煤技術推廣套用上下功夫。
二是我國因能源資源分布不均,能源資源重心偏西偏北,而經濟發達區域偏南偏東,常規能源需經長途運輸才能滿足需求,這給社會和經濟帶來許多問題。只有因地制宜地注意區域性能源結構調整和最佳化,在遠離能源產地的東南沿海地區發展本地能源和能量密度大的能源(如核能)方可緩解矛盾。
三是我國煤煙型污染已經給生態環境帶來嚴重的問題;而電力、建材、冶金、化工等能源消費密集的行業又是我國支柱產業,它們占大氣污染的70%以上。如我國產業結構不發生根本性的改變,仍是冶金、建材、化工大國,則煤煙型污染難以根本解決。
根據上述存在的三大問題,以及新世紀上半葉所肩負的發展使命,我國在擬定新世紀能源發展戰略時,應重視常規能源的接替問題,其希望就在於發展後續能源。

後石油時代熱門

,應早作戰略部署
國際權威預測機構指出,到2010年世界常規石油產量將到頂峰,此後世界石油產量將下降,世界將更依賴中東地區的石油,油價將會大幅度上升,第三次世界石油危機將在2015年前後來臨。屆時,作為我國,這樣優質能源(石油和天然氣)需求高速增長的國家將需付出高昂的代價。
後石油時代到來時,世界上(包括我國)由於交通運輸業的發達,液體燃料的需求量將大幅度增長,常規石油供不應求,勢必刺激各國走尋求石油替代品的道路。我國作為一個油氣供應不足的國家,更應重視石油替代品的開發。
我國是煤炭大國,研製開發煤的液化技術,以煤制甲醇代替短缺的石油應是現實可行的途徑。煤的液化在我國已經起步研究,但鑒於油價便宜,人造油因在經濟上沒有吸引力而未能得到應有的重視。我國在確定能源技術發展重點時,應將煤液化技術列為攻關的重點,投入一定科研力量,開展煤液化技術的研究開發,以及其它非常規石油技術的開發研究。預計到2010年以後,煤的液化技術將會得到快速的發展。同時在新世紀的安排中,我國還應積極開展油、氣資源的勘探,增加國內油氣資源儲量和產量;積極參與國外油、氣田的勘探和開發,增加準國有油、氣資源份額。

能源科技的創新

為後續能源的發展提供良好條件
突飛猛進的能源科技創新賦予世界能源以新的生命,21世紀人類在能源的開發利用領域將會有一次新飛躍。20世紀90年代,世界能源市場上發展最為迅速的已不再是石油、煤炭等傳統能源,如風力發電異軍突起,其年均增長速度超過20%以上。今後,各種新型、高效的能源系統將不斷湧現,比傳統能源更經濟、更靈活,加上電腦武裝,將使能源創新技術如虎添翼。未來新型能源經濟模式將由集中轉為分散,自然界取之不盡的太陽能和風能將得到充分的利用。
先進的電子技術、新材料和生化技術都被運用到能源系統中來了。例如:汽車將成為帶輪子的電腦,電腦不僅控制方向和剎車,還會改善燃料使用率和降低廢氣排放;伴隨著產業運營機制的改革,新建的發電廠都是效率高、成本低的,火電廠環境保護的成本提高,將促使可再生能源發電市場加快發展。總之,21世紀將要發生的能源革命,是以科技創新為動力,從而降低長期處於主導地位的傳統能源的競爭力,而使核能、太陽能、風能、生物質能等可再生能源逐漸居於主導。

能源發展戰略

太陽能康莊大道

嚴格地說,化石燃料利用是得益於太陽能,但僅是太陽賦予地球能量的“九牛一毛”,真正取之不盡的是太陽的熱和光。從20世紀70年代開始,人類就期待著太陽能發電技術能帶來一場革命,但這場革命仍遲遲沒有到來,因光電池成本仍比傳統能源發電高10倍以上。科技創新正給太陽光發電帶來福音,光電池效率隨著新型矽材料的誕生而得到提高,光電轉換效率已由原來的2%提高到20%,有的甚至達到30%左右,接近常規能源發電效率,這無疑是太陽能發電走上產業化之路邁出的第一步。太陽能發電已經受到世界的普遍重視,美國已經開始建造10萬千瓦太陽能發電廠。
更為新鮮的是,太陽能與建築一體化技術正成為世界太陽能利用的新潮流,美國最先提出這種新設計。它是將能把陽光轉換成電能的半導體直接嵌入在屋頂和外牆上。這種新型光電材料比高檔建材便宜,只要花費不到1輛汽車的錢就能買到1套有太陽能發電裝置的屋頂,可在25—30年內滿足自家的電能需求。對公共建築,可以像覆蓋外牆面一樣安裝太陽能發電裝置。美國預計,到2005年這種太陽能建築一體化發電系統的市場可達26億美元。
隨著人類將科學的臂膀伸向太空,太陽能太空發電技術也緊鑼密鼓地發展著。所謂太陽能發電就是利用衛星或在月球上建造太陽能電站,將得到的電能用微波傳送到地球上來。衛星太陽能發電是把衛星發射到地球3.6萬公里的地球同步軌道上或發射到距地球500—800公里的近地軌道上。因為太空無雲霧遮擋、太陽光強烈,發電效率高且經濟,因此很有吸引力。實現太空太陽能發電首先要在太空設定面積達50平方公里的巨型太陽能板,將太陽光能轉變為電能,再將電能轉變為微波能,並發射到地面。在地面設有70平方公里的微波接受器,最後將微波能轉變為電能。美國、日本等國都在進行太空太陽能發電關鍵技術的研究,並取得了進展。它們都制訂了新世紀太空太陽能發電計畫,預計在21世紀上半葉可以產業化生產。
此外,五花八門的太陽能新產品也層出不窮,太陽能汽車在賽場上大顯身手,永不降落的太陽能飛機執行著各種特殊任務,太陽能為火箭助一臂之力,太陽能遊船、太陽能腳踏車、太陽能空調機、太陽能冰櫃等形形色色太陽產品在世界各地出現,太陽能供熱更為普及,太陽能熱水器已走進千家萬戶,太陽能住宅已成為世界投資新熱點。新世紀應是太陽能套用技術大發展的時代,太陽能套用產業是有極強生命力的新興產業。
風能利用風靡全球,

風力發電

風車是古老的動力機械,而風力發電在1980年才供公用事業之用。但20年來,風力發電的巨大發展潛力已為世界公認,正以驚人的速度發展。全球風電裝機容量從1980年的1萬千瓦猛增到1999年的124。4萬千瓦。1999年全世界風電投資達20億美元。大型風輪機、新型葉片設計、高級材料套用、智慧型更高的電子技術、靈活的輪軲結構及合乎空氣動力學的控制裝置都有助於風電效率的提高,使風電的產業化插上了飛翔的翅膀。現代風力發電機不但在低風速仍能高效發電,還經得起暴風的襲擊,安全度大為提高。
從理論上講,開發地球上1%的風能就能滿足全世界能源需求。我國陸上風電資源就有2.5億千瓦,近海還有7.5億千瓦,是實現我國清潔能源可持續發展的良好基礎條件。各國都採取激勵風電發展的政策,其中包括減免稅收的經濟政策,及電網優先收購風電的政策。我國正在實施“乘風計畫”,加速發展風電。截至2000年底,我國風電總裝機容量達34.4萬千瓦。我國的風電發展已由過去的試驗階段逐步進入產業化發展階段。

造福子孫後代

生物質能又能稱為“綠色能源”,它是指通過植物(包括樹木、青草、農作物、藻類及各種有機廢物等)的光合作用而將太陽能以生物質形式固定下來的能源。開發利用“綠色能源”,已成為許多國家開源節流、化害為利和保護環境的重要措施。其有兩層含義:一是利用現代科學和技術,開發乾淨無污染的綠色植物能源;二是化害為利與改善環境相結合,充分利用垃圾和污泥等作能源。
垃圾發電已在世界許多國家推廣,技術創新提高了其發電效率並解決了二次污染問題。城市下水道的污泥也被製成燃料,沼氣亦越來越受世界各國重視。隨著生物工程技術的發展,開始大批種植植物能源,而且產量很高。美國開發的作為發電燃料的芒屬能源植物能很快長到3米高,每公頃可收穫30多噸。
有眾多植物會分泌出類似石油的乳汁,有的果實或枝葉含有很高的油份,只要通過簡單加工,便可提取各種植物油;有的還可代替柴油作燃料。美國有一種香槐樹,在它長成時,可像割橡膠一樣從樹的表皮取出一種白色乳汁。這種乳汁只需稍加提煉,便可獲得類似石油的液體,可代替石油燃料。還有一種能適應沙漠惡劣環境的名叫霍霍巴的灌木植物,它的果實中含有50%—60%的油性的乳汁,經過提煉可做潤滑油。一種“黃鼠草”每公頃可提煉100升石油。我國海南的油楠樹,砍掉枝幹後油即會源源而出,日產“原油”10—15公斤。
世界上森林面積達3彳.42億公頃,地面上木質生物量達440.5億噸,是重要的薪柴和林產品的來源。將木質植物加工成液體燃料的技術正在悄然興起,這種技術在美英等國已達到實用階段。另外,人類正向海洋索取“綠色能源”,日本正在進行從浮游生物中提取乙醇的研究。一些國家還在海洋里種植巨型藻,試圖從粒藻中提鍊石油。

核能套用研究

正在積極開展的核能套用新技術研究,是21世紀能源持續穩定供應的必要條件
在後續能源技術中,最具工業套用和規模發展潛力的是核能新技術。它們包括:先進核反應堆(包括先進壓水堆、先進沸水堆和高溫氣冷堆等)、快中子增殖堆、加速器驅動亞臨界系統、受控核聚變等。
先進堆是在現有核電堆基礎上研究開發出來的新一代反應堆,它具有效率高、安全性好、經濟實惠的特點,符合當代環保要求。特別是當後石油時代到來時,將具有上佳的經濟競爭性。
快中子增殖堆可以使鈾資源的利用率提高50—60倍,可解決核裂變的高效、長期套用,接替性能良好。快中子增殖堆已接近工業推廣套用,法國已建成電功率120萬千瓦的大型快中子堆電站,並取得了工業運行經驗。隨著油價上漲,它將顯示出非凡的競爭力。
加速器驅動亞臨界系統是國際上熱門話題。從科學概念考慮,這種系統建築在加速器技術發展和核反應堆現成技術的基礎上,有一定的魅力,科學界正在大力推崇。
受控核聚變是人類夢寐以求的永續能源選擇,由於該技術難度大,技術已開發國家在過去的半個世紀裡,耗費了大量的資金和精力對其進行堅持不懈的研究。技術開發的接力棒經過艱辛的歷程已逐步向成功的終點接近,但其關鍵技術尚未走出實驗室的大門,真正要實現工業套用,還需全世界花費巨額資金,再經歷半個世紀才可能達到目的。

我國的重要措施

風能推廣套用

風能是世界公認的可實現工業化推廣套用替代能源。中國的風能資源比較豐富,特別適合邊遠海島等無電地區。只要走國產化道路,中國風能工業就會穩定持續地發展,在特殊地區發揮他特殊作用。
地熱能的開發 應走因地制宜、供熱和發電協調發展的道路
中國中低溫地熱資源分布面廣、套用前景十分廣闊,應在供暖方面給以重點關注。高溫地熱田已顯示良好的發展勢頭,應當作為重點加以開發。
太陽能的開發利用 中,應將熱能利用和發電作統籌安排
在陽光充足地區應開發先進太陽能熱水器,使之在國民生活和生產里取得實效。太陽光伏電池發展方面,應當重點開發太陽能光電薄膜技術,並和建築一體化統籌考慮,以提高太陽能利用的實用性與經濟性。
太陽能光電的工業化套用有待於空間太陽能發電站的建立與實用。工業已開發國家已經把空間太陽能電站列入21世紀科技發展議程,估計到2020年前,美與日等國可能發射空間太陽能電站衛星。隨著中國航天事業的發展,可以預期,到2050年可以實現空間太陽能發電。為做好技術貯備,從21世紀初起,中國應著手跟蹤空間太陽能電站的研究。

核能新技術

中國應從國情出發,將重點放在有現實意義的先進核反應堆的技術開發上,把其作為發展目標,在這方面有國外先進經驗可借鑑。快中子堆技術開發套用,作為21世紀中期發展目標。加速器驅動亞臨界系統作為中遠期研究目標。受控核聚變的研究方面,中國應積極參與國際合作研究,這是投入少而可共享成果好途徑。
開發時序可考慮:2000年至2020年重點開發先進核反應堆技術;2020年至2030年重點開發快中子堆技術;2030年至2040年重點開發加速器驅動亞1臨界系統;2040年至2050年重點開發受控核聚變技術。按規劃2005年全國核電裝機容量預計870萬千瓦,2020年可達4000萬千瓦;2020年之後不確定因素較多,比如核燃料立足國內,則可發展快中子堆與熱中子堆核電站,核電裝機達1.2—2.4億千瓦。

"可燃冰"的出現

"可燃冰"可能成為人類新的後續能源來源,幫助人類擺脫日益臨近能源危機。這是在蘭州召開的1次能源地質國際研討會上,許多中外科學家們的一致看法。
據中科院院士戴金星等人介紹,"可燃冰"是水與天然氣相互作用形成的晶體物質,學術上稱為"天然氣水合物"。據測定,一立方米固體"可燃冰"中可釋放出200立方米甲烷氣體。同時,"可燃冰"還具有使用方便、清潔衛生等許多優點。"可燃冰"主要存在於凍土層中和海底大陸坡中,在地球里儲量十分巨大。據估計,這一種物質在地球上的儲量至少是煤和石油總儲量的兩倍以上。在中國青藏高原的凍土層中以及東海與南海、黃海的海底,都有可能存在巨大體積的"可燃冰"。
世界上不少已開發國家都在加緊對可燃冰這種新能源形式進行開發研究,起步較早的美國與俄羅斯已經開始進入初級工業開發階段,開發出可供人們使用的可燃冰。我國如今也已經在實驗室內人工合成可燃冰,在資源勘探方面,也確定可燃冰存在的東海、南海等幾個重要地域。

生物質能的利用

地球上每年植物光合作用固定的碳達2×10t,含能量達3×10J,因此每年通過光合作用貯存在植物的枝、莖、葉中的太陽能,相當於全世界每年耗能量的10倍。生物質遍布世界各地,其蘊藏量極大,僅地球上的植物,每年生產量就相當於現階段人類消耗礦物能的20倍,或相當於世界現有人口食物能量的160倍。雖然不同國家單位面積生物質的產量差異很大,但地球上每個國家都有某種形式的生物質,生物質能是熱能的來源,為人類提供了基本燃料。
中國擁有豐富的生物質能資源,中國理論生物質能資源50億噸左右。現階段可供利用開發的資源主要為生物質廢棄物,包括農作物秸稈、薪柴、禽畜糞便、工業有機廢棄物和城市固體有機垃圾等。
中國在生物質能利用領域取得了重大進展。
中國已經開發出多種固定床和流化床氣化爐,以秸稈、木屑、稻殼、樹枝為原料生產燃氣。2006年用於木材和農副產品烘乾的有800多台,村鎮級秸稈氣化集中供氣系統近600處,年生產生物質燃氣2,000萬立方米。
中國政府及有關部門對生物質能源利用也極為重視,己連續在四個國家五年計畫將生物質能利用技術的研究與套用列為重點科技攻關項目,開展了生物質能利用技術的研究與開發,如戶用沼氣池、節柴炕灶、薪炭林、大中型沼氣工程、生物質壓塊成型、氣化與氣化發電、生物質液體燃料等,取得了多項優秀成果。政策方面,2005年2月28日,第十屆全國人民代表大會常務委員會第十四次會議通過了《可再生能源法》,2006年1月1日起已經正式實施,並於2006年陸續出台了相應的配套措施。這表明中國政府已在法律上明確了可再生能源包括生物質能在現代能源中的地位,並在政策上給予了巨大優惠支持,因此,中國生物質能發展前景和投資前景極為廣闊。

採取的重要措施

後續能源
1.風能應走國產化的推廣套用道路
風能是當今世界公認的可實現工業化推廣套用的替代能源。我國的風能資源比較豐富,特別適合於邊遠的海島等無電地區。只要走國產化道路,我國風能工業就會穩定持續地發展,在特殊地區發揮其特殊作用。
2.地熱能的開發應走因地制宜、供熱和發電協調發展的道路
我國中低溫地熱資源分布面廣、套用前景廣闊,應在供暖方面予以重點關注。高溫地熱田已顯示了良好的發展勢頭,應作為重點加以開發。
3.太陽能的開發利用中,應將熱能利用和發電作統籌安排
在陽光充足地區應開發先進的太陽能熱水器,使之在國民生活和生產中取得實效。太陽光伏電池的發展方面,應重點開發太陽能光電薄膜技術,並與建築一體化統籌考慮,以提高太陽能利用的實用性和經濟性。
太陽能光電的工業化套用有待於空間太陽能發電站的建立和實用。工業已開發國家已經將空間太陽能電站列入21世紀科技發展議程,估計到2020年以前,美、日等國可能發射空間太陽能電站衛星。隨著我國航天事業的發展,可以預期,到2050年可能實現空間太陽能發電。為了做好技術貯備,從21世紀初起,我國應著手跟蹤空間太陽能電站的研究。
4.加強核能新技術的開發研究
我國應從國情出發,把重點放在有現實意義的先進核反應堆的技術開發上,將其發展目標,因為在這方面有國外先進經驗可借鑑。快中子堆技術的開發套用,可作為21世紀中期發展目標。加速器驅動亞臨界系統可作為中遠期研究目標。受控核聚變研究方面,我國應積極參與國際合作研究,這是投入少而可共享成果的好途徑。
開發時序可考慮:2000—2020年重點開發先進核反應堆技術;2020—2030年重點開發快中子堆技術;2030—2040年重點開發加速器驅動亞1臨界系統;2040—2050年重點開發受控核聚變技術。按規劃,2005年全國核電裝機容量預計為870萬千瓦,2020年可達到4000萬千瓦;2020年以後不確定因素較多,如核燃料立足國內,則可發展快中子堆和熱中子堆核電站,核電裝機可達1.2—2.4億千瓦。
“可燃冰”有望成為後續能源
“可燃冰”
“可燃冰”可能成為人類新的後續能源來源,幫助人類擺脫日益臨近的能源危機。這是不久前在蘭州召開的一次能源地質國際研討會上,許多中、外科學家們的一致看法。
據中科院院士戴金星等人介紹,“可燃冰”是水與天然氣相互作用形成的晶體物質,學術上稱為"天然氣水合物"。據測定,一立方米固體“可燃冰”中可釋放出200立方米甲烷氣體。同時,“可燃冰”還具有使用方便、清潔衛生等許多優點。“可燃冰”主要存在於凍土層中和海底大陸坡中,在地球上儲量十分巨大。據估計,這種物質在地球上的儲量至少是煤和石油總儲量的兩倍以上。在中國青藏高原的凍土層中以及東海、南海、黃海的海底,都有可能存在巨大體積的“可燃冰”。
世界上不少已開發國家都在加緊對“可燃冰”這種新能源形式進行開發研究,起步較早的美國俄羅斯已經開始進入初級工業開發階段,開發出可供人們使用的“可燃冰”。中國如今也已經在實驗室內人工合成了“可燃冰”,在資源勘探方面,也確定了“可燃冰”存在的東海、南海等幾個重要地域。

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