我国按人口平均是一个能源缺乏的国家,经济要高速度发展,必须解决好此问题。解决能源问题有两个重点:1、是交通能源,2、是电力能源。在1的交通能源方面,首先是解决石油的缺乏问题。世界石油资源可探明储量只够用40年,而我国1/2需要进口。石油危机不用多长时间就会到来,由此就要‘未雨绸缪’,积极发展取代石油的技术。在2的电力能源方面,要积极发展,绿色能源。同样也是预防煤炭资源耗尽,与减少二氧化碳温室气体排放的问题。
一、引言
能源是经济发展的动力。我国按人口平均是一个资源匮乏的国家,经济运行表现出资源、能源缺乏的现象。如中国人均消费的石油资源,之是世界人均石油消费的1/2,但却需要1/2,进口。由此国家精英清楚的知道这点,强调建设节约型社会,提倡节能减排。
中国有自己的国情,经济与社会的发展,必须解决好四大资源的问题,即:1、以人为本的人力资源;2、赖以生存的环境资源;3、生存供给的土地资源;4、提供动力的能源资源。在这四大资源中,土地资源;能源资源;环境资源的三大资源紧张,而人力资源过剩。
资源紧张的概念:紧张,是指高品位的资源紧张,既值钱的东西紧张。比如说,能源资源中的太阳能,并不紧张,只是利用它,耗费的价值高。还有土地资源,是能耕作的土地紧张,而贫瘠的土地并不紧张。在经济学中,价值,是代表劳动时间,即任何价值,任何成本,追根到底,都是人工费用。就是利用这些低品位的资源,效益低,给的工钱多。
我国的能源紧张,主要是油与煤代表的高品位能源紧张,最明显是石油缺乏。现世界石油资源,按现开采量算,只能用四十年。以后探明储量会增加,但是需求也会增加,延长年限不乐观。石油缺乏也是制约我国经济发展的瓶径。现国际各国为争夺石油资源都在叫劲。由石油代来的能源危机已经表露。我过经济高速度发展了5年,世界的石油从2002年的20多美圆/每桶,涨到到高位的140多美圆/每桶,也就是飚升了近5倍。由于以石油煤炭为代表的能源(工业粮食),以粮食为代表的食品能源的紧涨,使中国的经济发展不得不采取紧急刹车的做法。中国是世界重要的经济力量,由此也影响到了世界,也巧合了美国的金融危机,关联到世界的金融危机,由此,使国际的石油价格快速的回落。现在世界的石油价格虽然跌到50美圆/每桶。但是,该问题依然存在。如果经济再一轮的增长,该问题还会周期性轮回,而到下个周期,出现的就会是,真正的石油危机了。
由此我国能源战略重点是:积极开拓石油资源,合理减少其用量,大力发展石油替代品,快速提高可再生清洁能源比例,努力搞好节能工作,使有限的资源,发挥最大的效益。
二、合理减少石油用量,大力发展替代品
1、世界石油资源‘库底’已经看清,就要计算的过日子,明知道没有草原,还要养羊,是傻人行为。我国2008年石油消耗可达4亿吨,1/2多需要进口。‘巧妇难为无米之炊’,当看报道中,这个地方引进个高档汽车生产线,那个地方上个年产百万辆小汽车项目,这地方上个千万吨炼油,那地方上个百万吨乙烯工程等,的时候,最简单的疑问就是,有那么多石油资源吗?。前车之鉴,我国在改革开放初期,引进了意大利十几条冰箱生产线,再加上其它上的冰箱生产线,由此出现冰箱产能严重过剩,没有几年,这些生产线都垮了。犯错误忌讳犯重复的错误,不能撞了南墙回头后,好了伤疤没几年,再重复撞。
由此我国的经济发展,不考虑避开石油问题,盲目学习外国的发展经验,是不行的,需要的是,其它的替代品逐渐跟上。也是能源转型,协调匹配的问题。市场经济价格变化有自己调节功能,也会解决。但是自然发展,市场的变化有滞后性,混沌性,常容易被眼前的暖气迷惑,待寒流猛的到来,会造成严重的灾害。如提前准备,就会平稳度过。因此要求社会要有把握的预见性,提前调控。
石油主要用途是交通,次要是石油化工。在技术方面,理论讲大部分是可以取代的,现明显的是气、煤、电。中国的能源结构是贫油富煤,替代石油,要多考虑用煤炭。
取代也是节能问题,节能的意义不是绝对的少用,而是为了提高劳动生产率,让其发挥更大的效益。能源品位,在市场中,也表现为价格高低。其排序大体是:油、气、电、煤、水、风、太阳能、核等。同热值的低品位能源代替高品位能源的应用,就是节能内容。
2、石油称为经济的血液,主要表现在运输方面。用量最大的是公路。
公路运输是运输的大头,特点是灵活方便。但是按吨位、公里,成本要比铁路高十多倍。因此公路运输主要是针对小吨位和人的近途旅行。大吨位货运远途,还是铁路经济。我国人均资源贫乏,也就要求,石油的当运输燃料,主要是小型短途机动车。大型汽车货运不是发展方向,而高速公路的过于发展,也与国情不符。
汽车是传统的耗油大户。据联合国统计,在世界石油消耗中,空运占12%,海运占7%,铁路与内河占6%,而汽车耗油占到了75%。我国汽车发动机每百公里油耗的设计值比发达国家要高很多。我国运输用油消耗量大,节油潜力也大。
公路运输主要燃料是汽油和柴油,随着发展,用量会越来越大。方向主要研究用非石油代用。代用分添加和完全取代。代替问题牵扯着内燃机的改造问题。就是现有的内燃机改造的幅度越少,越容易实施。现一些代用品的添加
基本上不用改造,如掺兑乙醇、甲醇等。一般都在10%左右,如果比例增加问题也增多。如甲醇有毒,对一些部件腐蚀大等。天然气和煤气的掺兑,量少基本不用改动。
完全取代理论上也可以,但是机器需要改动量大。实施困难性和经济效益等,问题多。
代用主要有这样几种。
(1)、接近油料。如乙醇、甲醇、二甲醚等。现看理想的是甲醇和乙醇。甲醇主要是用煤生产。乙醇主要是由植物生产。生化工艺,资源不是很丰富。
(2)、燃料气。现主要应用甲烷,技术比较好解决。气体燃料现很多城市的一些工交车、出租车已经应用。国家应重点提倡发展。如多设充气站点,研究降低成本的方法。农村提倡多用沼气。技术问题,主要是燃料储藏空间大。用压力燃料瓶代替油箱。
天然气主要是甲烷,因为天然气,占用空间,增加压缩能量,天然气开发动机,机械功率下降1/9左右,但是由于很多汽车设计功率很大,下降这些影响不明显。
水煤气的热值低,且体积大存储困难,在内燃机的应用赶不上天然气。发动机功率可下降1/3 到2/3。如果用煤气达到正常的发动机功率,可供给50%富氧。如果煤气同甲烷同热值,就要增加4倍的体积。而如果燃料气罐,达到20公斤/平方厘米压强,燃料的比数值可到汽油的1/3。如果用水煤气就要增加到1/13 。这样要增加13倍的压力蓄罐,还会使发动机的效率降低1/2,这样的经济性,就差的太多。甚至不过关,但价格低。在一些特殊场格应用,如途短,企业内部的运输等,会取得好的效益。技术,氧气(包括富氧)和煤气一起供,就会解决热值低的问题,短途可以避开燃料储存少的矛盾。再携带少量的油料用来应急等。
(3)、电。现很多在研究电动汽车,用蓄电池蓄能。主要问题是:蓄电池能力低,行驶距离短,另有是蓄电池寿命短,导致成本高。增加蓄电池的寿命,是很长时间需要解决的难题,现突破点是用胶体电池,现通用的铅酸蓄电池,只能用1年半,而胶体电池,可增加一倍,有报导讲长的可用十多年。因此交替电池是国家研究规范推广普及的技术。
解决长路途的方法有,A、研究高效率蓄电池,解决低成本产业化的问题。B、另加一个内燃发电机,也称为电力传动,近途用蓄电池,远途开内燃发电机,这种车可以在出租车上普及,因为,城市打出租车人大部分是近途的。C、建立很多的充电点网,可以很方便的充电,可是刷卡自动的。D、建立换电池网点,由统一规范型号,通用兑换。E、建立电气化公路系统,可以摩电走长途。
关于解决电池寿命短,成本高的问题,实际上电池失效,物质不灭,资源没有损失。主要是人工成本问题。研究建立统一规范化高效率的电池回收、更新、循环再利用体系,这里主要是解决降低劳动成本。如可将电池优化规范,几个型号,可方便换用,淘汰非标。力求容易回收,再生成本低,零污染排放。
另外计算用电的价值,如果用煤发电,热效率大约30%,配电传输损失降到28% 蓄电池的能量利用70%,这样就降到19%,汽车的机械损失接近一半,可在10%左右。
3、适合我国的公路创新交通系统。汽车是现代化的交通工具,汽车的应用程度,几乎标致一个国家的现代化水平。美国号称汽车轮子上的国家。工业起飞期,也是汽车大发展时。国内人们普遍认识,也把发展汽车工业列为主攻方向。
发达的国家已普及了小汽车。富裕国家都用上了高级车。而我们,小汽车家庭普及,前景暗淡。如:美国平均每两人就有一辆汽车,人均年耗3.5吨石油,日本人均年耗1.5吨,按此计算,我国用节能型的汽车,年人平均1吨油,需求量就得13亿吨/年。这么多量,理论很难达到。上面讲了,世界石油资源在往消尽方向发展。
另,汽车产业发展,是一个全方位体工程,其它需求都要相继跟上,如每人年平均半吨钢,有色金属、塑料产量、住房的面积、车库、道路等等问题。由此可见,在中国要实现一户一辆小汽车,遇到了严重的障碍。此路好比是:先走的马把草吃完了,后再走这条路的马就没草吃而过不去了。由此问题决定了后发展的我国交通模式要和发达国家不同,必须绕开石油资源来发展交通产业。
另,现人们思想普遍很崇洋谜外,洋迷信、洋造搬意识很浓。想要科技赶上,一步到位,引进了很多生产高技术高档车生产线。实际上,技术的层次也代表富裕的层次。高档轿车,价格高,其中也包括资源能源的消耗量大。我们讲的节能和节约资源,不光是汽车运行的省油,还包括生产过程中的节省能源和资源。成本降下来,价格降下来,人们才买得起,用得起。我国的交通发展,要有国情意识,走复合实际的道路,才能健康的发展。
由此本文建议‘我国重点是发展电气化公路’系统。该建议的核心是绕开石油资源发展交通产业。这个技术是现成的,说的白一点:‘就是城市的工交电车’,要把这种线路延长,扩大到中国各主要公路。该产业普及,就可以不被石油资源困扰,在交通方便成程度上,接近发达国家。
如能快速发展这种摩电线路,除拉动交通产业快速发展的同时也会拉动相关产业和整个经济的发展。
为什么要选择摩电线路呢?主要是技术成熟,容易实施,可以达到预期效果。如果现在寻找新技术的突破,乃是一句空话。且很多发达国家的电车用的很好。中国很多城市电车仍然发挥着重要的作用。选用成熟的技术,靠近规范,容易实施接轨,快速发展普及。
电气化公路,主要的是有轨和无轨电车两种。这两种电车的选择,应该是实施容易的,投资少的,现比较应该是无轨电车更容易操作。
无轨电车,技术很简单,就是在公路上铺设摩电线路。投资比架一条通电线路贵些,但投资不高,技术也不复杂。也不用破坏原有的设施和征地。
运行的方式有:
A、专线运营:既于城市电车一样,只有专门的电车走,主要是工交车。
B、敞开运营:就是谁都可以走。形成电气化公路。
行驶的车辆有这样的几种:(1)、专门的电车,就是现运行的无轨电车,主要是交通车。其缺点是离开线路不能走。
(2)、离开线路可以行驶的车,主要有几种:(甲)、蓄电池电动汽车,就是在家门口短途的是用蓄电池电能开动,长途的在此路通行。(乙)、一般汽车改造,加电动机。改造主要有三个方面:(A)、加一个电动机,可以70%用电能运行,在这样的路上行驶用部分电能,也可内燃机和电动机同时运行。当下了这种路时,单用内燃机。(B)、上面加一个通电辫子,可以折叠、伸展和收起。
如这种道路普及,就会自然有很多厂生产电力传动的汽车,适合此路。理论上各种车辆都可以适应,如:小汽车,巴士,大货、客车等。
关于管理收费问题,也好解决,如鞭线杆上有电表,就向高速公路一段一段的收费。如果结合信息化,可电源线加信号线,可以利用这条线路打电话上网。用磁卡自动计费用等。
技术上,如在路面画上一条白线或有铁粉的线,就可以利用光学和磁信号,就可解决自动沿着线路行驶。
超车问题,可离开辩杆电路,用其它的动力,加速行驶,当过去后再进线路道,通上辩杆。
发展投资问题,主要是政策的支持,国家和民营都可投资。如吸引民间投资,可以给一定时间收费权利,反还给投资者。
另,为了求得更好的效益,线杆可结合房屋和风力发电(为设计综合效益好的线路)。这种设计可以当商品房连同线路一起买给个人。这样运作过程就会充分利用民营的积极性,象滚雪球一样快速的发展起来。
有了这种电气化公路网,在我国发展轻型、节能、廉价、用蓄电池为动力的家用小汽车,在近途用蓄电池动力,上长途,在这样的道路联串行驶,理论上是可以普及的。
4、铁路省油。主要是电气化。电气化机车在有一优点,下坡时可以回收部分电能。发达国家的电气化机车普及率很高。以后发展内燃机车也尽量是电力传动的,就是有电时用电。但北方冬季,要求有一定采暖,利用热动力机的余热采暖是有利的。
另有轨的城市电车,也要发展。例,在‘大连’以前日本统治者建成的有轨电车运行网,对市民、职工通勤是经济实惠运输工具。建议,可在很多城市兴建一些有轨电车线路,一些城市的电车线路可铺设到郊区,或与临近的城市对接,并研究与火车对接。这样必要时可周转一些车皮,或者将这些车皮,通过电车网路,送到工厂,嘴对嘴装卸。
5、航空的省油。在世界石油消耗中,空运占12%,但是中国没有那么多。飞机的动力主要是燃气轮机,如果石油紧张,最好的替代品就是甲醇,甲醇可以用煤生产,也是用煤代替石油的一种途径。甲醇的热值是航煤的1/2,会影响里程。这要看具体情况。可实施的主要方法,就是混兑的甲醇航煤,看情况调节比例。如在航班中,很多是近程的。还有,很多时候,客坐不满等,这重情况,就可以适当的增加燃料中甲醇的比例。
天然气用于航空运输,理论上也不难解决,简单的就是用压力气瓶,这就要求气瓶,在达到使用条件的情况下,重量要轻些。
如果用‘液化天然气’,当飞机燃料,理论上也是行得通的。
天然气当飞机燃料,重点是安全系数,达到指标,理论上不困难。
还有用煤当飞机燃料,理论上也不难解决。该问题也是科研与产业研究的方向。
太阳能动力在航空的应用,主要问题是:面积、重量与能量比太小,只能起到部分节能的作用。该问题不太好解决。
如果发展飞艇的航空运输,用太阳能动力,是比较合适的,尤其是顺风漂流飞艇运输,理论节能更好。但是该产业缺乏基础。
6、船舶的省油。在水上航运中,大型的船舶很多是‘汽轮机’推动的。烧锅炉由煤粉取代渣油是比较容易解决的。另外在设计锅炉时,可设计为渣油、煤炭两用的。燃气轮机也要研究烧煤粉或煤气。内燃机也要发展是:掺烧天然气和煤气的。可以研究生产一个拖船,也是一个大气柜,里面装天然气。
大型船舶,还可考虑用核动力,如发展核动力大型商船。也可以发展用核动力拖轮,进行节省油的拖轮业务服务。
海上风大,可利用风作动力,这就是早年的帆船航行。在新建的船,多设计机帆船。老式的轮船,也要通过改造增加风帆。还可以发展风力拖轮,帮助一般的船行使,节省燃油降低成本。
太阳能用于汽车的动力,由于公路的面积限制,能量不够用,但是如果在海上,就没有这个问题,水面有广阔的空间。理论上,可使太阳能满足轮船的动能。
还有,太阳能发电成本高,但是如果代替石油,其动力成本就现在的计算,是差不多的,以后,发展眼光,其动力成本很快就会低到石油以下,由此,海运发展太阳能动力,是明智的潜力板块。
内河运输驳船,船面积大,顶棚可铺设太阳能电池版,会获得较大的能量。船的载重量大,蓄电池组的重量对船载货影响也不明显。这种船可附有内燃机来补充能量。
7、石油化工节油。石油化工耗费的原油很大。很多装置早年设计,尽量用油和气。油改煤的潜力很大。例如:化工装置制氢的过程中,如果用水煤气方法来生产氢气,取代轻油和液化气生产氢气,生产一样的产品,每吨原料的差价可到1000多元。效益增加一倍都多。
另外石油化工的是各加热炉,如果由渣油、燃料气改烧煤气、油煤浆、煤粉(可部分掺烧,解决除尘问题)等。其效益也是很好的。很多的化肥厂,原料是原油或天然气的,改造技术没有问题。
天然气为原料,乙烷及以下的馏分应拿出来做化工原料。甲烷用来代替汽油当内燃机燃料。城市的燃料气也应多用水煤气。如果反感水煤气有毒,要提高安全系数,可以经过变换成二氧化碳和氢气。再把二氧化碳简单的除掉一部分,送出的基本就是氢气,效果会更好。
另很多的化工、化纤工业,原料能走煤路线的,尽量用煤。如,工艺路线为用水煤气合成甲烷,甲烷生产乙炔,有了乙炔,就是基本的有机合成原料,可以生产很多的石油化工产品。
另工艺,用电石生成乙炔,发展化工。还有很多的以煤路线的工艺等。
以石油为原料的化工、化纤、化肥企业,原料的总量现在起就不应该增加了,新上的项目因该停止审批。因此一些百万吨乙烯、千万吨炼油的工程,现在不封杀,以后的损失会更大。因为草场减少,羊群数量要限制了。主要是挖掘现原料的潜力,上马代替石油原料的项目。
国家可建立一些大型生产甲醇的企业。用于代替汽油。选用先进的工艺路线,综合利用余热。实行标准化规模化,努力降低成本。甲醇装置有余热,可以多建到北方,余热用于冬天的采暖和温室大棚等效益会更好。如果年生产2000多万吨甲醇,就需要建年生产30万吨的甲醇装置70个,煤的消耗量也能达到5000万吨,这是一个不小的工程。将会缓解很多进口石油的压力。
用煤炼油项目,主要是成本问题,重要的是设备成本,煤加氢液化,需要高压,由此高压设备价格高。实际上,价格中就包括耗能问题,也是节能是为了省钱。这里的误区是,人们只看到了运行中的节能,而没有看到在制造设备中的费能。
8、农业调节。在农业上应有一些耕地,在调节粮食产量满足需求后,种一些经济或油料作物,如大豆、油菜、蓖麻等,生产植物油,这些油可以代用石油生产油漆等。农作物的杆与很多的树叶,小枝,可生产酒精,用来作汽车燃料。多生产棉花代替化纤等。但是农业还是以解决食品为主,经济作物,是以备用调节为主。
9、政策调节。如提高石油的价格,提高使用油品的税收,可以调动单位节省油的积极性。在能用低品位能源解决的而用高品位能源的行为要多收税等。
该问题也是个社会问题,在高品位资源开采方面,要增加税收,主要是:油田与好开采的大型煤矿等。道理是低工资广就业,把这些地方收上来的钱,用于投资补助到可再生能源方面来,由此多解决了就业,增加能源供应总量,增加的是社会宏观效益。
应鼓励石油替代品资金支持政策。
国内石油的勘探开采也不要过分的投资,因为这是锅里的肉,可以漫漫的吃。给子孙后代留点。
进口石油适当提高税收后放开,只要不偷税,谁都可以进口。
在金融方面,要减少资金运行成本,如可再生能源方面,企业可直接向社会融资。投资着可直接购买风力、太阳能发电装置等。
引进外国的小汽车生产线要减少或停止,支持上马用非石油资源汽车生产线。支持低价格,低耗能的小汽车产业。支持对现生产线改造等。
三、 电能
1、中国的发电装机,现已经超过7亿千瓦,在世界排名仅次于美国,为第二。我国的电力工业,应该与国家的需求同步,少了拖后腿,多了浪费设备,效率低,都会降低总效益。
2、煤电,我国是以煤电为主的国家。占发电比例的近70%。很显然,‘煤电’要当放慢或停止发展了。因为煤的燃烧要释放二氧化碳和硫,对地球产生温室效应,污染环境。该问题也是,人类发展,必须要解决‘环境资源’的问题。如果发展到以后,人类的生存环境还不如现在,就不如不发展。也曰:‘正工程是建设,负工程是破坏’。
就在煤电建设方面的上大压小,我也不赞成,小电站对余热利用有好处。而大电站往往是高函数的超临界机组,这样的机组,设备投资高,虽然每度电的耗煤下降了,但是电费下降的并不明显。这里的误区还是:‘人们只看到了设备运行的的节能,没有看到设备在制造过程中的耗能’。
还有,大拆大建的做法是:‘偏于企业利益,损害社会利益’。也是浪费能源的行为。
在热机中,汽轮机的蒸汽温度,超临界的利用温度,也只有600多度,热效率为40%左右。而用煤气开内燃机,利用温度可达到2000多度,如果把尾气在加热锅炉,产生蒸汽,再推动汽轮机,热效率就可以接近60%。也就是说,小电站的热效率,理论上不比大电站低。且余热利用容易。
中国现在已经是二氧化碳排放量最多的国家。世界已经对此提出限制。由此煤炭主要的方向是代用石油。将其生产设备能力,可转移到核电方面。因为两者的工业体系都是蒸汽动力发电。
煤炭的主要用途,是代替石油,或工业上应用,余热先用来发电后在供采暖等。
3、水电。电力发展,应当把水电放到优先的位置上。水是永恒的资源,不利用白白的跑掉了。我国水能资源理论蕴藏量为6.76亿千瓦,其中可开发量3.78亿千瓦,年发电量19200亿千瓦时,占全世界可开发水能资源总量的16.7%,居世界第一位。 是中国现有能源中唯一可以大规模开发的可再生能源。改革开放以来,我国水电事业有了突飞猛进的发展,水利水电工程建设在防汛抗旱、供水、灌溉、发电、航运、旅游以及为当地人民群众脱贫致富、发展生产等方面屡建功勋,为保障我国经济社会可持续发展所必需的防洪安全、饮水安 全、粮食安全、经济发展用水安全和生态安全,发挥了基础性的、不可替代的作用。西部大开发战略和可持续发展战略的实施,为水利水电发展创造了重要的历史机遇,当前我国经济发展的良好环境也为水利水电建设提供了前所未有的有利条件。
水力发展应该优先小水电,因为投资少见效快,占地面积小,有利于利用水面,有利于就业。而其它的大型水电,都要考虑尽快的上马。
4、核电。也算清洁能源,美国核电已占全国发电量的22%。尽管担心发生三哩岛那样的核危机,美国核电40年发展过后在全国电力中所占的比例仍在不断升高。据美国核能研究所的一份报告称,如今核电已占公用事业公司所发电力的22%,而1960年这个数字为零。 尽管有环境问题和煤一样的成本问题,核燃料在美国发电公司仍然受人偏爱,发电市场份额如今占58%,高于1960年53%。天然气电力市场被瓜分,如今只占10%的市场份额。新能源享有州和联邦政府补贴,如太阳能、风能,它占发电市场的份额不足5%。仅在伊利诺斯州就有11座核电厂在运行。
目前在中国电力结构中,火电比例60%左右,经济快速发展带来的强大电力需求让煤电双方不堪重负。大力发展水电势在必行。但根据专家预测,中国要初步实现现代化,至少需要人均一个千瓦的电力,以2015年15亿人口计,将有15亿千瓦的需求。以这个数据看,水电即使全部开发也不能满足。水电核电互补是将来电力的优良选择。
核电发展,要增加企业数量,力求普及关键技术,很多的企业技术升级,可以生产核设备。也包括打破垄断的问题。如果把门槛设的太高,结果就是:缺乏竞争,成本高,发展缓慢。
核电发展人们很强调安全问题。但是安全个投资经济效益成反比关系。这个事只是注意合理敲定安全系数的问题。绝对安全是没有的,因为人要生病和死亡,也就平均活70多岁。核电的安全系数因参照其他的意外事故,明显的是交通的安全比,比它高几备就行了。太高是没有意义的,会影响效益,简慢发展。抓工作要抓大头,‘多管死万人的面,少管死一人的点’,用数字说话。
5、风力发电。现世界上的风力发电增长很快。我国的风力资源很丰富。风力发电应与水力发电相结合为好,也可以抽水蓄能,当风力大时减少水发电,当风力小时多发水电。
中国有20%的土地上有丰富的风能资源,陆地可开发装机总量月2.5亿千瓦,海上风能则有7.5亿的装机容量,可开发总容量达到10亿千瓦。这样大的储量让国外不少专家也发出艳羡的惊叹。
德国2002年风力发电已经占世界风力发电量的三分之一。法国计划在2025年风电达到发电总量的25%。这还仅是它们整个可持续能源战略的一部分。
风力发电其发展,主要是:1、要力求降低成本,要在各个环节都下功夫,精打细算。
2、国家在政策上扶植优惠。3、建立合理的发展管理系统。
另建设风车田,还可以研究防风的作用,如在宁夏的贺兰山,山顶一线,到阴山,建一排大风车,就可能有阻止西边沙漠戈壁刮的大风沙作用。多一些的风车田,也可能起到防护林的用途。
建议风力扶贫的想法,主要是结合我国广大农村的村村通电,通电视,通信息。建立一线一线的风车塔,这个风车塔,也可以是沿着国境线建,和哨所结合,与电线杆结合。也可以利用各个山头。
风车塔可以综合利用,起到房屋的作用,这个项目我研究过,很容易滚动迅速发展起来。使我国迅速增加发电比例。
近海可以建立风车村庄,与房子结合。在里的居民主要是近海的养殖等。各个海岛都有风力塔,海岛建设风能灯塔等。
以后我国风力发电会出现一个较大发展的时期,如风力发电能占到总量的25%,那将是一个非常庞大的产业。可以创造几千万人的就业机会。
6、中国电力,主要的应发展水能、风能、核能的三分天下。如果每一项增加10000万千瓦,就是一亿五千万千瓦。如果在10 年完成,每年新增加的装机容量30000万千瓦。单风车一项装机600千瓦的大型风车,每天就得生产50个。每年要建设五个百万千瓦的核电站。这些工作量是很大的,对拉动产业的作用非常大。
四、次要能源
1、太阳能。太阳能的利用潜力很大,但现在来看,太阳能还低品位的资源。待其它的能源减少或技术有突破后,可能成高品位资源。我国的太阳能发展很快,这是个很好的势头。太阳能用热,在我国的大部分地区,已得到了应用。现在重点应用是家庭太阳能,有洗热水澡,烧开水,其中太阳能‘热水器和开水器’是我国重点推广普及是项目。加大研究发展自动太阳能灶,太阳能采暖,太阳能空调,太阳能农业温室等。在技术上加大研究廉价高效大面积太阳能电池版,结合房屋顶的应用等。太阳能电池,如果取代石油动力,现在看来,经济上就有利可图,主要应该在小型电动车与船上多应用。
太阳能发电,关键问题是降低成本,具有关人计算,太阳能发电成本是煤的10多倍,如何能降低其成本,是发展该能源系统的关键。主要有:该产业力求大型规模化,压住该产业人员的劳动成本,每个环节都精打细算,在节约成本的技术上加大公关力度,选择适合的地区上项目,国家给优惠政策等。如果太阳能发电成本降到接近煤电,该产业就会得到迅速的发展。
2、生物能的利用。人类很早就利用生物能作为能源。我国广大农村长期以来一直以燃烧柴草、秸秆作为能源。
作为一个农业大国,中国仅可用做能源的农作物秸杆就有5亿吨,而总量相当于6亿多吨标准煤。但是生物能,主要应用的方向还是食品了类,多用于饲料方面。
我国农村主要靠秸秆和柴草做饭,而烧柴草和秸秆,热能利用效率只有10%左右,大量热能没有利用,这是很大的浪费。更重要的问题是,这种不合理利用生物能的方法,使秸秆不能作为有机肥料还田,土壤的有机质得不到补充,土壤与农作物之间物质循环遇到破坏,以至土壤肥力下降,农作物产量不能迅速提高。有的农村由于缺少缺柴,滥发林木,新栽的小树,由于割柴很快毁掉。乱铲草皮,植被受到了严重损坏,进而造成水土流失、土地沙化,农业生态环境恶化。
目前,解决我国广大农村能源不足的办法,在开发能源方面,主要是结合植树造林,努力营造薪炭林,结合积蓄肥料,大力发展沼气,用沼气来代替天然气当发动机的能源。结合农田水利建设,开发小水电,因地制宜,研究利用太阳能、风能、地热能等天然能源。在节省能源方面,推广省柴灶,是迅速、现实、有效的方法。
3、居民用能。居民用能是人们生活中必不可少的要求。
现在的家用电器,的消耗能量很大,如在器械方面有:电饭锅,电抄勺,电烤炉,微波炉,电磁炉。电冰箱,电热水器,彩电,计算机,电动车等。现城市一般的家庭,不用电做饭,日为1到4度电,如果用电做饭,需要2.5到5度电。开电热水器与空调很费电,开空调每天两小时,就是6度电。很多家庭妇女,注意关灯节能,实际电灯用电是很少的,现在已经普及了节能灯,30瓦的灯泡,用于15平方米的房间已经很亮了。一般的家庭,电灯消耗用电,在日0.5度以下。
家庭用电,在增加用电量的同时,要注意发展节能产品,热水器,要淘汰纯电的,主要发展太阳能的。
冰箱也要多发展节能型的等。
在炉具方面,在城市要多用电、管道燃气、集中供沼气、太阳能、型煤(蜂窝煤等)。淘汰散煤,或研究提高用煤的水平。液化气也要少用,因为可以代替汽油开汽车。
农村要少用材草,或淘汰材草。多用电、太阳能、沼气、型煤等。对保护生态环境,封山育林的地方,可有优惠政策,低价供应配给上述高品位能源等。应加大科研力度,重点是对太阳能、沼气的技术。例如:太阳能用聚光跟踪太阳,能蓄热,这样就可以解决用太阳能灶方便问题。也可以先普及太阳能开水器。沼气问题,可用一村集中供气的方法。或虽是一家一个沼气池,但由统一加料、出废料、维修等管理。各家只要用气就交费用行了。这些技术和产品要力求实用、造价低、买得起、用得起。
我国人众口多,如果每户平均日用电四度,装机就是容量一亿千瓦,如果农村每户多利用绿色能源,效益是显著的。
五、节能工作
1、节能的意义,并不是绝对的少用,而是让同样的能源,发挥更大的效益。随着经济的发展,能源的总量与人均占有量,都会大大的提高。同时每吨能源创造的财富,也会大大的提高,节能实际上也是降低成本,提高劳动生产率的问题。
节能也是省钱,节能与省钱有矛盾的时候,要服从省钱。这里的省钱也是这个道理,花钱是为了消费,省钱的意义不是绝对的少花,社会的发展是要求大人们扩大消费,同时也要节省,节省的意义要求你算计花,提倡消费效益,用较少的钱满足较大的需求。
在节电的问题中,例如:节能灯很贵,且用的时间短,使用该节能灯,出现的问题是省电不省钱。这样的节能灯,实际就不是真正意义的节能。也就是,该产品在,运行中的‘节能’,实际被生产中或系统中的‘费能’给平衡掉了。
还有,在经济学中,一切成本,落实到最后都是劳动成本,一切物质财富,都是劳动的产物。如我国的能源紧张,但是,太阳能并不紧张,主要问题是利用成本高,也是人工成本高的问题。由此也说明的是,在价值里面,就包括能源的价格,费钱就是费能。
节能是为了提高效益,也包括能源使用品位升级的问题,就是品位能源抬高应用价值,我国能源品位排序,能源排序为,油、气、电、煤、水、风、太阳能、核等。也就是以煤代油,以气代油,以太阳能代替电煤加热等。如油主要是以运输动力为主,节能就要在运输能源方面多用电,加热方面要少用电,用煤或太阳能代替。如家用热水器要以太阳能为主,空调也力求少用电能。如有报道讲:‘一个军营房顶养鱼,由于房顶有水降温,就不用开空调’。这就是很好的节能方法。大地的温度,夏天过十度的时候都少,如果利用地温,就不用开空调。固定的动力机械力求不用‘内燃机’,如柴油发电,天然气发电等。还有农用抽水,要先风后电,供电线杆可以结合风力发电。柴油机抽水是淘汰的趋势。
中国的能源政策很明显了,石油燃料用的,主要是公路运输,燃料气中高热值的,如天然气、石油气、沼气的也用于公路运输,用于加热烧火的主要是低热值,如水煤气,氢气等。国家可以在这方面有调偏政策,支持很多加热炉的改造。价格的调节,如能用煤气的,但还用天然气或重油的;能用太阳能的,而用电热水的等,就要增加税收。提倡用其它的方法代替电解决空调问题。
电力的调峰问题(也是节能问题),是提高效率的重要方面。如我国的水电站多,调峰问题是好解决的,这样就可以将核电、风电、火电、水电结合起来,发挥更好的效益。
另,有大量的抽水用户(各种的供水),可多建一中间水罐,在用电低峰时,多开抽水机。有冷库的单位,也可以采用此种方式运,因为冷库也有蓄能的作用。家用空调、电热水器,也要研究有储热能力,结合调峰运行。在管理方面,要制定政策,设立调峰差价。总之解决调峰问题,是节能与提高效益的重要方法。
节能在能源价格上,力求让能源价格到位,(包括长远的考虑)这样使人降低成本的同时,就达到了节能的目的。
2、工厂余热利用。一般的工厂都消耗能源,有能源消耗的地方,一般的就有余热,利用这些余热潜力很大。工厂的耗能大户有热电厂(包括核电厂);钢铁企业;石油化工企业等。这些余热的利用方法可是:先是梯级利用,能发电的先发电,后的低温余热,北方的冬季采暖,保温,农业的冬季大棚,种养喜欢温暖的动植物,居民的用热水等。
我国工厂的余热利用率很低,最主要的障碍是管理问题,也是行业利益问题,例如工厂废热给附近的农业当温室能源,如果是让工厂来管,由于较高的劳动成本,贪大求洋的投资,就会变的无利可图,甚至亏损。如果供给农民,开始的投资谁拿,这些农产品又是微利产品,是无利可图的。
但是如果真的将这些热源供给了当地的老农民,获利益的是他们,对总的经济效益是有好处的。
六、能源科技进步
国家对能源要适当的加大科研力度。能源高、新、尖、的不多,主要是实验,选择实用效率高的方法,规范,推广等。能源科技进步的重点大体有:
1、 内燃机的效率提高。2、 蓄电池的寿命延长,储存能量增加,成本降低。管理和技术。蓄电池的规范,有利于回收,再利用,少污染,的管理和技术。3、 天然气在汽车应用和储存技术。煤气开内燃机的实用。沼气当内燃机车辆动力。4、 煤、煤气、煤粉直接推动燃气轮机。5、 煤粉直接开动内燃机技术与其它燃料替代汽柴油开内燃机技术。6、 小型煤电装置(本文说的不是蒸汽轮机路线,主要代替小锅炉,有利用余热)7、工业加热炉不用石油燃料的改造技术规范。如喷煤粉;富氧空气加水煤气提高热值代替燃油和燃料气供加热炉等。8、 石油化工原料用煤等取代石油。9、 煤的廉价液化,低成本产业化技术。10、 相对投资最省的水电设计实施规范。11、海洋中,廉价的风力发电技术。12、降低成本风力发电的技术和设备与管理系统。13、廉价的太阳能电池板,包括生产线技术,建设电站系统等。14、 廉价的燃料电池与实用技术。15、 资源交差利用的发电技术和设备(如房顶的风力、太阳能发电。烟筒结合风力发电,电线竿上的风力发电等)。16、 余热、余能的实效利用技术。17、 好效益的电网调峰的系统管理与技术。18、 空调的节能,或不用电能的廉价技术。19、能源经济运输技术。20、油页岩,稠油的廉价开发利用技术。21高水平石油勘探技术。22、‘可燃冰’的勘探,开采利用技术。23、廉价安全的核电技术。24、核电的增值反应堆应用技术。25、受控核聚变实用技术。26、 廉价可行性的:地热、潮汐、波浪发、洋流的等实用发电、应用技术。27、太空发电传能技术。28、无线传能技术。29、其它新能源技术等。
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