新能源行业形势及我国太阳能、风能资源分布情况能源是国民经济重要的物质基础,也是人类赖以生存的基本条件。
国民经济发展的速度和人民生活水平的提高都有赖于提供能源的多少。
从历史上看,人类对能源利用的每一次重大突破都伴随着科技的进步,从而促进生产力大大发展,甚至引起社会生产方式的革命。
如18世纪瓦特发明了蒸汽机,以蒸汽代替人力畜力,在一次能源的消费结构上转向以煤炭代替木柴的时代,开始了资本主义工业革命。
从19世纪70年代开始,电力逐步代替蒸汽作为主要动力,从而实现了资本主义工业化。
到了20世纪50年代,随着廉价石油、天然气大规模开发,世界能源的消费结构从以煤炭为主转向以石油为主,因而使西方经济在60年代进入了“ 黄金时代”。
据世界能源会议统计,世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨,预计还可开采200年。
探明可采石油储量共计1211亿吨,预计还可开采30~40年。
探明可采天然气储量共计119万亿立方米,预计还可开采60年。
当今世界对能源的消费数量急剧增加,人们感到常规能源的开发和供应已难以满足社会对能源的需求,能源危机的阴影笼罩着整个世界。
显然,如今能源不足对一个国家的国民经济发展的影响是很大的。
赖以生存的主要能源供应不上,经济发展就要减慢,甚至停滞,人民生活也会受到严重影响。
所以,能源是保证社会稳定和发展国民经济的重要物质基础。
不仅如此,能源问题还是当今世界影响政治形势的一个重要问题,1990年的海湾战争就是一个典型。
可见,能源问题已成为当今人类社会的热门话题之一。
上个世纪90年代以来,中国经济的持续高速发展带来了能源消费量的急剧上升。
自1993年起,中国由能源净出口国变成净进口国,能源总消费已大于总供给,能源需求的对外依存度迅速增大。
煤炭、电力、石油和天然气等能源在中国都存在缺口,其中,石油需求量的大增以及由其引起的结构性矛盾日益成为中国能源安全所面临的最大难题。
面对日益紧迫的能源形势,寻求能源的可持续发展已成为大势所趋,而开发新能源和可再生能源则是能源可持续发展最为直接和有效的形式。
2008年3月18日,国家发改委出台《可再生能源发展“十一五”规划》,提出到2010年,可再生能源消费占比将达10%,并采取财税等措施鼓励发展再生能源发展。
根据我国的发展规划测算,可再生能源产业未来15年将培育近2万亿元的新兴市场。
面对潜在的广阔市场,新能源产业未来发展无疑一片坦途。
太阳能:环保优势明显太阳能在解决能源供应和环境保护上有明显优势。
中国2/3以上国土的年日照大于2200小时,年辐射总量平均大于5900MJ百万焦尔/平方米,资源非常丰富,有必要和可能大力发展。
太阳能的利用有两大方面太阳能光热利用用太阳能热水器等装置把太阳能转化为热能。
中国是世界上最大的太阳能光热利用国家,2003年太阳能热水器产量1200万平方米,使用量5200万平方米,占全世界的40%。
北京2008年奥运村90%的洗浴热水将来自太阳能。
太阳能光电转换基于半导体材料的光电效应,用太阳能光电器件把太阳能转化为电能。
2003年底,全国已安装的光伏电池容量约50MW(百万瓦)。
广东深圳最近建成亚洲最大的1MW太阳光电系统,年发电量100万度,2008年奥运村80%的路灯将采用太阳能供电。
中国正在西部实施大规模的光电计划,为边远地区的居民提供电力,已建立7座光电站。
总体上中国的太阳能利用、特别是太阳能光电利用,还处于初级阶段,高成本是制约光伏发电大规模应用的主要因素高纯度硅的制备,上网电价约为常规发电的10倍,缺乏市场竞争力,需要政策支持和技术进步推动。
预计到2010年有望下降至每度0.8元,接近常规发电的2倍,竞争力将显著提高。
另外,太阳能的能量密度低,集能面积大,需要在科学技术上取得重大突破,大幅提高光电转换效率,降低成本。
风能:具备大规模产业化前景中国可开发利用的地表风电资源约为10亿千瓦,其中陆地2.5亿千瓦,海上7.5亿千瓦,如果扩展到50-60米以上高空,风力资源将有望扩展到20-25亿千瓦。
如果能开发出其中2/3份额,将能提供约15亿千瓦的电力,再加上约5亿千瓦的水电,将能大幅度补充2050年所需电力的缺额。
中国风力发电十几年来迅速发展,建成了43座大型风电场,2004年并网风电装机容量达到57万千瓦,但总体规模仍不大,对国家能源供应的贡献很小。
风力发电是目前中国最具有大规模产业化前景的可再生能源,2020年装机容量有望超过2000万千瓦。
目前,国家正在推进大型风电设备的国产化,以大幅降低风电成本,提升产业竞争力。
中国太阳能资源分布Ⅰ资源丰富带 6700MJ(m2.a)* Ⅱ资源较富带 5400-6700MJ/(m2.a)Ⅲ资源一般带 4200-5400MJ/(m2.a) Ⅳ资源贫乏带 < 4200MJ/(m2.a)MJ/(m2.a)-兆焦/(平方米.年)我国幅员广大,有着十分丰富的太阳能资源。
据估算,我国陆地表面每年接受的太阳辐射能约为50x1018kJ,全国各地太阳年辐射总量达335~837kJ/cm2·a,中值为586kJ/cm2·a。
从全国太阳年辐射总量的分布来看,西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。
尤其是青藏高原地区最大,那里平均海拔高度在4000m以上,大气层薄而清洁,透明度好,纬度低,日照时间长。
例如被人们称为“日光城”的拉萨市,1961年至1970年的平均值,年平均日照时间为3005.7h,相对日照为68%,年平均晴天为108.5天,阴天为98.8天,年平均云量为4.8,太阳总辐射为816kJ/cm2·a,比全国其它省区和同纬度的地区都高。
全国以四川和贵州两省的太阳年辐射总量最小,其中尤以四川盆地为最,那里雨多、雾多,晴天较少。
例如素有“雾都”之称的成都市,年平均日照时数仅为1152.2h,相对日照为26%,年平均晴天为24.7天,阴天达244.6天,年平均云量高达8.4。
其它地区的太阳年辐射总量居中。
按接受太阳能辐射量的大小,全国大致上可分为五类地区:一类地区全年日照时数为3200~330O小时,辐射量在670~837x104kJ/cm2·a。
相当于225~285kg标准煤燃烧所发出的热量。
主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地。
这是我国太阳能资源最丰富的地区,与印度和巴基斯坦北部的太阳能资源相当。
特别是西藏,地势高,太阳光的透明度也好,太阳辐射总量最高值达921kJ/cm2·a,仅次于撒哈拉大沙漠,居世界第二位,其中拉萨是世界著名的阳光城。
二类地区全年日照时数为3000~3200小时,辐射量在586~670x104kJ/cm2·a,相当于200~225kg标准煤燃烧所发出的热量。
主要包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。
此区为我国太阳能资源较丰富区。
三类地区全年日照时数为2200~3000小时,辐射量在502~586x104kJ/cm2·a,相当于170~200kg标准煤燃烧所发出的热量。
主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏北部和安徽北部等地。
四类地区全年日照时数为1400~2200小时,辐射量在419~502x104kJ/cm2·a。
相当于140~170kg标准煤燃烧所发出的热量。
主要是长江中下游、福建、浙江和广东的一部分地区,春夏多阴雨,秋冬季太阳能资源还可以。
五类地区全年日照时数约1000~1400小时,辐射量在335~419x104kJ/cm2·a。
相当于115~140kg标准煤燃烧所发出的热量。
主要包括四川、贵州两省。
此区是我国太阳能资源最少的地区。
一、二、三类地区,年日照时数大于2000h,辐射总量高于586kJ/cm2·a,是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区,面积较大,约占全国总面积的2/3以上,具有利用太阳能的良好条件。
四、五类地区虽然太阳能资源条件较差,但仍有一定的利用价值。
中国风能资源分布中国10米高度层的风能资源总储量为32.26亿千瓦,其中实际可开发利用的风能资源储量为2.53亿千瓦。
东南沿海及其附近岛屿是风能资源丰富地区,有效风能密度大于或等于200瓦/平方米的等值线平行于海岸线;沿海岛屿有效风能密度在300瓦/平方米以上,全年中风速大于或等于3米/秒的时数约为7000~8000小时,大于或等于6米/秒的时数为4000小时。
新疆北部、内蒙古、甘肃北部也是中国风能资源丰富的地区,有效风能密度为200~300瓦/平方米,全年中风速大于或等于3米/秒的时数为5000小时以上,全年中风速大于或等于6米/秒的时数为3000小时以上。
黑龙江、吉林东部、河北北部及辽东半岛的风能资源也较好,有效风能密度在200瓦/平方米以上,全年中风速大于和等于3米/秒的时数为5000小时,全年中风速大于和等于6米/秒的时数为3000小时。
青藏高原北部有效风能密度在150~200瓦/平方米之间,全年风速大于和等于3米/秒的时数为4000—5000小时,全年风速大于和等于6米/秒的时数为3000小时;但青藏高原海拔高、空气密度小,所以有效风能密度也较低。
云南、贵州、四川、甘肃、陕西南部、河南、湖南西部、福建、广东、广西的山区及新疆塔里木盆地和西藏的雅鲁藏布江,为风能资源贫乏地区,有效风能密度在50瓦/平方米以下,全年中风速大于和等于3米/秒的时数在2000小时以下,全年中风速大于和等于6米/秒的时数在150小时以下,风能潜力很低。