清洁新能源的开发与发展

２０１３年第１０期（总第９７期）　ＥＮＥＲＧＹ　ＡＮＤ　ＥＮＥＲＧＹ　ＣＯＮＳＥＲＶＡＴＩＯＮ　缸源与　｛Ｉ圭　２０１３年１０月　｝ｆ　赫鹾骥　潦　￡　￡’”｝　”Ｉ；：＝｝｝ｍ＂￡　ｆ州　。　蛙　－｝｜　ｒ　掘　－ｌ　；｝垮　清洁新能源的开发与发展　高　丽　娜　（华能烟台发电有限公司，ｌｌＪ东烟台２６４００２）　摘要：　随着中国不断扩大的经济规模，能源资源也相继出现了短缺的现象，能源结构呈现不合理的状态，污染问题　日趋恶化，而清洁可再生新能源有着资源丰富、安全无污染等优势。在世界能源短缺与环境日趋恶化的大环境下，应着　力再生新能源的开发与使用，在能源生产与供应中逐步发挥其作用。　关键词：　新能源；清洁；开发　中图分类号：ＴＫＯ１　文献标识码：　Ａ　文章编号：　２０９５—０８０２一（２０１３）１０—００４１—０２　Ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｎｅｗ　Ｃｌｅａｎ　ｅｎｅｒｇｙ　ＧＡ０　Ｌｉ－ｎａ　（Ｈｕａｎｅｎｇ　Ｙａｎｔａｉ　Ｐｏｗｅｒ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｙａｎｔａｉ　２６４００２，Ｓｈａｎｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｅｘｐａｎｄｉｎｇ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｓｃａｌｅ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ．ｓｈｏｒｔａｇｅ　ｏｆ　ｅｎｅｒｇｙ　ｒｅｓｏｌｌｒｃｅｓ　ｈａｓ　ａｐｐｅａｒｅｄ，ｅｎｅｒｇｙ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｌｓｏ　ｂｅ－　ｃｏｍｅｓ　ｉｒｒａｔｉｏｎａｌ，ａｎｄ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ｐｒｏｂｌｅｍＳ　ａｒｅ　ｗｏｒｓｅｎｉｎｇ，ｂｕｔ　ｎｅｗ（：ｌｅａｎ　ｒｅｎｅｗａｂｌｅ　ｅｎｅｒｇｙ　ｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｔ’ｄｃｈ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，　ｓａｆｅｔｙ　ａｎｄ　ｎｏ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．Ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓｈｏｒｔａｇｅ　ａｎｄ　ｅｎｖｉｌ’ｏｎｍｅｎｔａｉ　ｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｏｒｌｄ，ｔｈｅ　ｄｅｖｅｈ）ｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｎｅｗ　ｒｅｎｅｗａｂｌｅ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓｈｏｕｈｔ　ｂｅ　ｆｏｃｕｓｅｄ　ｏｎ，ａｎｄ　ｉｔｓ　ｅｆｆｅｃｔ　ｉｎ　ｅｎｅｒｇｙ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｕｐｐｌｙ　ｓｈｏｕｈｔ　ｂｅ　ｇｒａｄｕａｌｌｙ　ｅｘｅｒｔｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｆｌｅｗ　ｅｎｅｒｇｙ；ｃｌｅａｎ；ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ　０引言　前已探储量计算，从现在起能源还能支撑使用九十　年。在我们中国，常规能源的消耗情况更甚，资源短　能源关系着国计民生，是提高社会物质生活水平　缺情况也更严重。根据中国到２０２０年国内生产总值　的重要基础。而随着中国经济的飞速发展，能源工业　要翻两番的计划目标，相应地标煤能源需求量在２５×　行业面临着越来越高的要求。上世纪能源与电力技术　１０　ｔ～３３×１０　ｔ之间，而中国煤炭的生产极限是　的飞速发展造就了现代新能源的诞生，并随之派生出　２２×１０。ｔ，也就是说存在７×１０　ｔ的标煤用量缺口。　再生能源技术等新技术。特别是近二十年的时间里，　据预计，到２０５０年中国消耗标煤将超过７０×ｌ０　ｔ。　高新技术又有了长足发展，对全球能源与电力的产业　就目前中国的煤炭开采速度与储量来计算，仅能维持　结构调整产生巨大影响，放眼未来，本世纪的能源技　使用一百年。而中国天然气资源约有４７　Ｘ　１０　ｍ３，而　术将以太阳能和网通这些清洁型能源作为主流，新能　石油资源大约占有１　０４０　Ｘ　１０。ｔ，是当今全球第二大　源的开发与使用正走向前所未有的变革。　石油资源的消费国，其中一半石油用量依赖进口，无　法大量用石油资源来发电。而如此大规模地没有计划　１　开发清洁新能源的必要性　节制地使用和开采石油资源，必将加速中国石油资源　１．１　全球能源消耗导致常规能源资源严重短缺　的枯竭，严重影响经济建设的可持续性发展。　以当前国际工业化发展的速度来看，未来能源的　１．２人类的环保意识也越来越强烈　全球性消耗将以３％的速度递增，常规能源ｊＥ面临枯　中国是煤炭开采与消费的大国，其中主要用于电　竭的严峻局势。支撑整个工业化的电力与能源的主要　力，而过度依赖煤炭发电的情况在短时期尚得不到有　来源为化石燃料，而随之能源消耗的加剧，这些能源　效缓解，能源产业在发展中仍然面临环保方面的巨大　的全球储备也将迅速减少。相关资料数据表明，就当　压力。到目前，中国ＣＯ　排放量居全球第二，仅次于　美国。若原有的能源消费方式不改变，到２１００年，　收稿日期：２０１３—０８—２６　ＣＯ　排放量可能增加到目前的３倍。从环境保护方面　作者简介：高丽娜，１９７９年生，女，山东莱阳人，２００２年毕业于　来看，降低用煤量，可使能源结构得到合理地调整。　山东大学电机专业，工程师。　以电代煤、风电等再生资源将使人们迎来清洁能源时　・４１・　２０１３年第１０期　Ｉ夏．蓦；　钍　２０１３年１０月　代。风电每千瓦时的ｃ０　排放量较火电减少Ｏ．７５　ｋｇ，　ＳＯ２　０．００６　１　ｋｇ，ＮＯ２　０．００４　５　ｋｇ，烟酒则为０．０５２　ｋｇ，可节约标煤达到０．３９　ｋｇ，以及水３　ｋｇ。可见清　洁型能源的开发，污染物降排已越来越迫切，受到社　会的广泛关注。　１．３可再生能源的资源储备丰富　中国对于可再生能源的规定是太阳能、风能、地　热能、海洋能、生物质能以及小于五万千瓦装机的小　水电等。从相关部门提供的调查报告数据来看，中国　拥有的可再生能源的资源储备还是十分丰富的。　风电资源的前景较为乐观，据悉全国可开发风力　资源约合１０×１０　ｋＷ以上。　太阳能被称为不会枯竭的能源，是可再生能源中　的基础能源。中国土地面积广阔，太阳能资源十分丰　富。据科学家推算，陆地表面的年均太阳能辐射可达　到１４７×１０　ＧＷ・ｈ，这样的辐射面积相当于４．９×１０　ｔ的标煤所提供的能源。中国国土面积的２／３年日照时　数超过２　２００　ｈ，太阳的年辐射量高于５　０００　ＭＪ／ｍ，，　这相当于标煤１７０　ｋｇ所提供的能源量，是利用太阳　能源最好的区域。　中国在生物质能方面的资源以农作物中的秸秆、　树枝、能源类植物、农林废弃物和工业产生的有机废　水、城市垃圾和生活污水为主。２０００年时中国进行了　一项统计，全国的秸秆年产约６．４８×１０　ｔ，其中　２　１００×１０　ｔ用于造纸的原料，１．７８　ｘ　１０　ｔ用于畜牧　业饲料，３．５×１０。ｔ用于燃料，相当于１．７５×１０。ｔ标　煤所提供的能源。这些秸杆提供的能源如用来发电，　可使发电装机增加１　ｘ　１０ｓ　ｋＷ。　另外，中国拥有１．８×１０　ｋｍ的海岸线，海洋能　源丰富。潮汐能可用于开发，年发电量可达６００×１０８　ＧＷ・ｈ，而总机总量可实现２　１００×１０　ＧＷ・ｈ。除此　之外，海洋中的温差能、洋流能和波浪能都是潜力巨　大的可开发资源。　在小水电资源方面，中国目前可供开发量约为　１．２５×１０　ｋＷ。　综上所述，中国拥有相当丰富的可再生能源，资　源基础条件优良，为中国加大再生能源的开发提供了　有利条件，其保障了中国经济建设的可持续性发展。　２可再生清洁新能源与电力开发以及发展现状　２．１风力的发电方式　风力发电是风能利用的主要形式，目前常用的运　行方式有三种：ａ）独立式运行方式，这种方式是用　小型风力发电机向１户或多户用户提供电力，蓄能使　用蓄电池，以确保无风发电；ｂ）风力与其它形式相　结合的发电方式，比如风力与柴油机混合使用，这种　方式适用于偏远山区，或是沿海的岛屿，草原牧场；　・４２・　ｃ）并网型的风力发电方式，这种方式装有电网，需　要足够的风力资源作保障，因此在一处风场内可安装　几十台、上百台的风力发电机，这将是未来风力发电　的主流。　随着中国风电技术的不断成熟，并网风电机组中　单机的容量在逐渐增加，目前可达到４　０００　ｋＷ的风　电机组，相应地建设设施已移到海上。目前，中国连　续四年年度新增装机翻番，已经超过印度，成为亚洲　第一，世界第四的风电大国，同时跻身世界风电装机　容量超千万千瓦的风电大国的行列。　２．２太阳能与太阳能电池的发电方式　太阳能的利用有太阳热能和太阳能光伏。当前流　行的太阳热能科技是以阳光聚合技术为基础，产生蒸　汽、热水和电力。光伏板组件，即太阳能电池，依靠　阳光辐射产生直流电而实现发电的装置，由以半导体　（硅原料为主）制成的固体光伏电池组合而成。　随着技术的成熟，并网的光伏发电方式飞速发　展，市场份额已超过分散光伏电源。目前全球光伏电　池的总产量超过１２０×１０　ｋＷ，安装量累计达到　６００×１０　ｋＷ。太阳能发电在经过长期试验运行后，　终于可以实现商业运行的目标了，当前装机总容量已　达４０×１０　ｋＷ。　２－３生物质能的发电方式　作为清洁型能源的主流，生物质能发电使用的材　料主要有：ａ）农业生产中的废弃物；ｈ）森林工业产　生的废弃物与木材；Ｃ）油料植物；ｄ）水生的植物；　ｅ）城市中工业废弃物；ｆ）动物粪便。在当前全球所　有能耗的占比中，生物质能为１４％，不发达地区为　６０％。这种能源的最大优点是易燃，且污染少，灰分　低；其缺点也相对明显，即热值、热效率相对较低，　体积大、运输存在困难，生物质直接燃烧后产生的热　效率为１０％　２０％。　生物质能发电的方式是目前可再生能源中可靠性　最高、电能质量最好的方式，较之风能、太阳能和小　水电这些提供间歇性发电的方式比较，具备更好的经　济价值。作为农业大国，中国秸秆和林业废弃物资源　丰富。根据相关测算，２　ｔ秸秆产生的电量相当于１　ｔ　标煤产生的电量。而秸秆的清洁环保功效是煤所不能　比拟的。未来生物技能发电向着高效和清洁型发展，　生物质将转换为更优质的能源。据悉，全球生物质用　于发电的装机总容量已超５　０００×１０　ｋＷ，多在美国　与北欧地区。　２．４地热的发电方式　地热能发电是从地壳中抽取天然的热能，其热能　来自地壳以下的熔岩，并以热力的形式生成。这种热能　简单、成本低廉，是直接取用热源以抽取能量的方式。　（下转４５页）　２０１３年第１０期　杭朝伟：海阳核电ＳＲＴＦ无线通信系统设计　２０１３年１０月　５．２．１　对其它设备干扰小　５．４实现无缝漫游　无线设备的ＲＦ输出功率非常低，因此在通话过　程中不会产生对敏感的仪器和控制装置的射频干扰，　适合部署在核电厂内。　５．２．２无线网络的开放性　无线线网络采用无线控制器＋无线基站方式部　署，能够让用户在ＡＰ、ＷＬＡＮ交换机、多子网以及　多ＶＬＡＮ之间无缝地漫游，ｈａｎｄｏｆｆ性能极佳，保证　了语音的流畅，不会造成声音质量的下降。　ＷｉＦｉ技术是开放协议，具有良好扩展性，ＷｉＦｉ　无线基础设施可以和核电站其它应用共享，如无线监　控和数据传送，紧急通讯和移动操作控制平台等。　５．２．３保密性　６结语　基于８０２．１　１协议ＷｉＦｉ网络的无线通信系统，使　用ＶＯＩＰ技术，通过专用的无线语音质量控制器，可　ＷｉＦｉ无线基础设施具有高安全水平，支持ＷＰＡ２、　实现高质量、高效的语音通信、调度功能。无线信号　ＰＳＫ和ＷＥＰ等无线通信加密技术。所有通信是数字加　的低功率发射完全符合核电电磁兼容性要求，ＷｉＦｉ网　密，确保无线传输的安全性，防止窃听和破解。　络的高带宽、高安全性、开放性、兼容性，方便标准　５．２．４设备的标准通用性　ＷｉＦｉ标准终端的接人，为核电网络的更多无线应用提　ＷｉＦｉ技术是先进的无线通信技术，同时又是一个　供高速无线数据通道。　通用的无线数据平台，符合国际开放的技术标准，所　参考文献：　有符合标准的设备理论上都可接入。　［１］金怡初．泰山核电站的无线通信设计特点［Ｊ］．上海电力学院　５．３成熟的通话质量　学报，２００９（２）：１０１—１０２．　通过专用的无线语音质量控制器，来保证和实现　通话的优先和音质。　（责任编辑：刘倩倩）　０●０●ｏ●ｏ●＜＞●ｏ●ｏ●０●ｏ●０●０●＜＞●０●０●０●＜＞●０●０●＜＞●０●０●＜＞●＜＞●０●０●＜＞●＜＞●◇●ｏ●＜＞●＜＞●０●０●ｏ●＜＞●＜＞●０●＜＞●＜＞●０●０●ｏ●（＞●＜＞●０●０●＜＞●ｏ●　（上接４２页）　这种发电方式是地热利用的有效方式。地热发电先将地　技术的不断成熟提供了良好的实践基础和经验。　下热能转化为机械能，再将机械能转化为电能。　２．６水力的发电方式　中国幅员辽阔，地势资源较多，多集中在云南、　从水利部获悉：中国水电开发已进入高峰期。目　西藏和台湾等高原地区。西藏地区的地热资源最为丰　前装机容量达１．７×１０　ｋＷ，年发电量５　６００×１０。　富，温泉与沸水等地热资源约６６６处。据调查统计，　ｋＷ时，在建规模约７　０００×１０４　ｋＷ，居世界首位。水　有３５０余处地热都有热流量，这些热能释放的热量年　电已占全国电力总装机的２１．６％，为经济社会发展提　均供电量相当于３００×１０　ｔ标煤。中国正与联合国开　供了大量清洁电力。小水电资源开发量可实现１．２８　Ｘ　发计划署合作，与意大利等国对羊八井地区和那曲地　１０　ｋＷ，位居全球首位。　区进行热能勘探。西藏全境内建热电站三座，装机总　容量约３　ＭＷ。其中羊八井地区热电站装机总容量为　３结语　２１５　ＭＷ，为中国之最。可见，环保型的地热发电发　多年来的不懈努力，中国在可再生能源研究方面　展前景乐观。能源学家分析，二十年后中国地热发电　取得了不错的成绩，水电、风电成为中国电力工业的　量将占据全球１０％。　重要分支，并根据中国丰富的农村能源与生态能源，　２．５海洋能的发电方式　户用沼气技术也得到了规模化的推广。太阳能热、光　海洋能源发电是通过海水的运动形成可再生能，　伏发电与生物质能这些技术的运用，为环境保护、推　如温差、潮汐、波浪、潮流、盐差和海流等。近２Ｏ　动经济可持续发展和社会发展，都发挥了巨大的作　多年来，受化石燃料能源危机和环境变化压力驱动，　用。这些技术不但加速了中国对于可再生新能源的开　作为主要情节可再生能源之一的海洋能事业取得了很　采与使用，也成为推动中国可持续发展的重要途径，　大发展，在相关高技术后援的支持下，海洋能应用技　是中国能源发展工作中的关键性举措。在国家政策的　术日趋成熟，为人类充分利用海洋资源提供了保障。　引导下，在良好的市场运行环境中，新能源开发工作　中国拥有四十年的海洋能源开发史，建立８座潮　一定会取得新的成绩！　汐电站，集中在浙江和福建等沿海地区，方便考察、　勘测，进行规划设计和可行性研究。为中国海洋发电　（责任编辑：刘倩倩）　・４５・