中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:20世紀(jì)人類(lèi)文明發(fā)展在相當(dāng)程度上依賴(lài)于煤炭、石油、天然氣等化石能源的開(kāi)發(fā)利用。然而,這些化石能源的儲(chǔ)量有限,而且過(guò)度利用化石能源也給地球環(huán)境造成了嚴(yán)重危害,使人類(lèi)生存空間受到了極大的威脅。即將于法國(guó)巴黎召開(kāi)的聯(lián)合國(guó)氣候大會(huì)就將對(duì)控制氣候變暖進(jìn)行多國(guó)協(xié)作,其中,能源使用造成的污染排放是治理的重點(diǎn)之一。
為了減輕污染對(duì)環(huán)境和公眾健康的危害,更加有效地開(kāi)發(fā)利用新能源就成為了保護(hù)環(huán)境、改善環(huán)境質(zhì)量的重要突破口。如今,人們已經(jīng)掌握利用了太陽(yáng)能、風(fēng)能、核能等多種清潔能源來(lái)代替化石能源的方法,這些清潔能源不但污染低,而且用之不盡,完全可以實(shí)現(xiàn)人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的美好夢(mèng)想。
太陽(yáng)能:真正可以靠天吃飯
人類(lèi)利用太陽(yáng)能有著悠久的歷史,早在兩千多年前,人們就知道利用鋼制四面鏡聚焦太陽(yáng)光來(lái)點(diǎn)火以及利用太陽(yáng)能來(lái)干燥農(nóng)副產(chǎn)品。其實(shí),太陽(yáng)能作為取之不盡用之不竭的清潔能源,有著巨大的開(kāi)發(fā)應(yīng)用潛力。國(guó)際能源署數(shù)據(jù)顯示,如果在全球4%的沙漠上安裝太陽(yáng)能光伏系統(tǒng),就足以滿(mǎn)足全球能源需求。而美國(guó)推出的“光伏建筑計(jì)劃”、歐洲的“百萬(wàn)屋頂光伏計(jì)劃”、日本的“朝日計(jì)劃”以及中國(guó)開(kāi)展的“光明工程”更是在全球掀起了太陽(yáng)能的應(yīng)用熱潮。
太陽(yáng)能雖然是大家公認(rèn)的清潔能源,但是利用起來(lái)也有其相應(yīng)的局限性。首先,雖然到達(dá)地球表面的太陽(yáng)輻射的總量很大,但是能流密度很低。而且還會(huì)受到晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機(jī)因素的影響。其次,目前太陽(yáng)能利用的發(fā)展水平,有些方面在理論上是可行的,技術(shù)上也是成熟的。但有的太陽(yáng)能利用裝置,因?yàn)樾势停杀据^高,總的來(lái)說(shuō),經(jīng)濟(jì)性還不能與常規(guī)能源相競(jìng)爭(zhēng)。
不過(guò),隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們?cè)O(shè)計(jì)出的薄膜電池已經(jīng)克服了轉(zhuǎn)化率低的缺點(diǎn)。目前,全球范圍建造起一座座光伏電站,價(jià)格低廉的太能發(fā)電技術(shù)彌補(bǔ)了大城市對(duì)電力部分的需求。而未來(lái)太陽(yáng)能發(fā)電將成為全球總量的重要組成部分,有專(zhuān)家預(yù)測(cè),未來(lái)太陽(yáng)能的發(fā)展將取代化石能源甚至是核能成為世界第一。
風(fēng)能:發(fā)電成本低且儲(chǔ)量巨大
在自然界中,風(fēng)也是一種可再生、無(wú)污染而且儲(chǔ)量巨大的能源。隨著全球氣候變暖和能源危機(jī),各國(guó)都在加緊對(duì)風(fēng)力的開(kāi)發(fā)和利用。風(fēng)能的利用主要是以風(fēng)能作動(dòng)力和風(fēng)力發(fā)電兩種形式。
風(fēng)能做為潔凈的能量來(lái)源。只要選擇在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn),風(fēng)力發(fā)電成本很低。而且風(fēng)能設(shè)施多為立體化設(shè)施,也可保護(hù)陸地和生態(tài)。不過(guò),風(fēng)能利用受地理位置限制嚴(yán)重,在許多地區(qū)風(fēng)速不穩(wěn)定,因此產(chǎn)生的能量大小不穩(wěn)定。此外,進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電時(shí),風(fēng)力發(fā)電機(jī)會(huì)發(fā)出龐大的噪音,對(duì)周?chē)h(huán)境也造成了一定的損害。
世界風(fēng)能組織對(duì)未來(lái)風(fēng)能的發(fā)展分析稱(chēng),由于風(fēng)能的低風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)及世界各國(guó)對(duì)清潔可靠能源的需求,未來(lái)風(fēng)能將得到越來(lái)越多的重視和投資。預(yù)計(jì)到2020年,全球風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量至少可達(dá)到1500GW,風(fēng)力發(fā)電量有可能達(dá)到全球電能消耗的12%。
海洋能:利用方式多樣
地球有80%被海洋覆蓋,海洋中蘊(yùn)含著強(qiáng)大的能量。海洋能指蘊(yùn)藏于海水中的各種可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水溫差能、海水鹽度差能等。這些能源都具有可再生性和不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn),是一項(xiàng)亟待開(kāi)發(fā)利用的具有戰(zhàn)略意義的新能源。
雖然,海洋能也是取之不竭的,但是目前獲取能量的最佳手段尚無(wú)共識(shí),大型海洋能項(xiàng)目可能會(huì)破壞自然水流、潮汐和生態(tài)系統(tǒng)。
從目前技術(shù)發(fā)展來(lái)看,潮汐能發(fā)電技術(shù)最為成熟,已經(jīng)達(dá)到了商業(yè)開(kāi)發(fā)階段,已建成的法國(guó)朗斯電站、加拿大安納波利斯電站、中國(guó)的江廈電站均已運(yùn)行多年;波浪能和潮流能還處在技術(shù)攻關(guān)階段,英國(guó)、丹麥、挪威、意大利、澳大利亞、美國(guó)、中國(guó)建造了多種波浪能和潮流能裝置,試圖改進(jìn)技術(shù),逐漸將技術(shù)推向?qū)嵱茫粶夭钅苓€處于研究初期,只有美國(guó)建造了一座溫差能電站,進(jìn)行技術(shù)探索。
地?zé)崮埽罕忍?yáng)能更穩(wěn)定
地?zé)崮芤彩且环N可再生資源,它是由地殼抽取的天然熱能,這種能量來(lái)自地球內(nèi)部的熔巖,并以熱力形式存在。據(jù)科學(xué)家預(yù)計(jì),未來(lái)地?zé)崮茉谒锌稍偕茉粗形痪拥谒模瑑H次于風(fēng)能、太陽(yáng)能和水能。
地?zé)崮芘c風(fēng)能和太陽(yáng)能相比,地?zé)崮芊€(wěn)定可靠,且不受天氣影響。根據(jù)地理結(jié)構(gòu)的不同,地?zé)崮艿拈L(zhǎng)期成本有可能低于煤炭,一旦確定了地?zé)嵛恢貌⑿藿税l(fā)電渦輪機(jī),其發(fā)電成本幾乎為零。地?zé)崮茉从诘匦哪芰浚捎糜谔娲糠趾四?。?jù)統(tǒng)計(jì),地表下10公里以?xún)?nèi)的地殼儲(chǔ)存的地?zé)崮苁侨蛩惺秃吞烊粴鈨?chǔ)量的5萬(wàn)倍。
不過(guò),地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)成本較高,而且成本回收期長(zhǎng)。地?zé)犴?xiàng)目與石油或采礦工程不同,地?zé)嵩吹拇笮≡陂_(kāi)發(fā)之前無(wú)從知曉。一座20兆瓦的地?zé)岚l(fā)電站需要約700萬(wàn)美元的評(píng)估費(fèi)用,另外還需要2000萬(wàn)到4000萬(wàn)美元的開(kāi)采資金,然而,一旦判斷失誤,所有的投資都將付諸流水。換算下來(lái),1兆瓦地?zé)崮苄枰?50萬(wàn)美元的投資,而同樣能量的煤炭只需120萬(wàn)美元。此外,地?zé)豳Y源從勘探到商業(yè)運(yùn)行,一般需要5到7年,相比之下,風(fēng)能或太陽(yáng)能發(fā)電的投資回報(bào)期只需12到18個(gè)月。
核能:危險(xiǎn)與利益并存
核能是利用核反應(yīng)堆中核裂變所釋放出的熱能進(jìn)行發(fā)電的方式。它與火力發(fā)電極其相似。是以核反應(yīng)堆及蒸汽發(fā)生器來(lái)代替火力發(fā)電的鍋爐,以核裂變能代替礦物燃料的化學(xué)能。
核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣排放巨量的污染物質(zhì)到大氣中,因此核能發(fā)電不會(huì)造成空氣污染。而且核能發(fā)電也不會(huì)產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳。此外,核能發(fā)電的成本中,燃料費(fèi)用所占的比例較低,核能發(fā)電的成本較不易受到國(guó)際經(jīng)濟(jì)情勢(shì)影響,故發(fā)電成本較其他發(fā)電方法為穩(wěn)定。
但是,核能電廠(chǎng)會(huì)產(chǎn)生高低階放射性廢料,其具有放射線(xiàn),因此必須慎重處理。并且核能發(fā)電廠(chǎng)熱效率較低,而且比一般化石燃料電廠(chǎng)排放更多廢熱到環(huán)境裏,故核能電廠(chǎng)的熱污染較嚴(yán)重。而最嚴(yán)重的是,核電廠(chǎng)的反應(yīng)器內(nèi)有大量的放射性物質(zhì),如果在事故中釋放到外界環(huán)境,會(huì)對(duì)生態(tài)及民眾造成傷害。
日本福島核事故距今已整整4年,有人預(yù)言國(guó)際核能推廣和建設(shè)計(jì)劃將被擱置很長(zhǎng)時(shí)間,但實(shí)際情況并非如此。能源是社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵,而核能是幫助社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要手段。當(dāng)下,全世界很多國(guó)家都已制定了面向未來(lái)20年的核電項(xiàng)目拓展計(jì)劃,以幫助經(jīng)濟(jì)發(fā)展。相信隨著技術(shù)的不斷更新,發(fā)展核能存在的隱患將會(huì)越來(lái)越少,核能會(huì)更好的為人類(lèi)服務(wù)。
距離11月底的巴黎氣候大會(huì)還有不到1個(gè)月的時(shí)間。日前,法國(guó)外長(zhǎng)法比尤斯在巴黎氣候大會(huì)召開(kāi)前警告,如果此次大會(huì)談判失敗,地球?qū)⑾萑胍粓?chǎng)“大災(zāi)難”。相信在會(huì)議期間,與會(huì)代表能夠達(dá)成一份全球性協(xié)議,全球共同努力,控制氣溫升高不超過(guò)2攝氏度,而發(fā)展可替代能源也必將是重要的手段之一。
原標(biāo)題:可再生能源發(fā)展前景廣闊 控制氣候變暖未來(lái)可期




