三、水能
我国水能资源蕴藏量十分丰富,流域面积在1000平方公里以上的河流有1500多条。流入太平洋的主要大河有长江、黄河、黑龙江、珠江、辽河、海河、淮河、钱塘江、闽江、澜沧江等,流入印度洋的有雅鲁藏布江、怒江等,额尔齐斯河流入北冰洋。全国河流年总径流量达2.7万多亿立方米,水力蕴藏量6.8亿千瓦。目前我国水资源利用率和世界上一些发达国家相比,差距很大。如瑞士水资源的开发利用率为98%,日本为68%,美国为45%,而我国还不到10%。但我国水资源开发的潜力很大,不论哪一条外流河还是内陆河,都蕴藏有丰富的水力资源。例如黄河,由龙羊峡到青铜峡段共长910公里,水面落差918米,可建数十个梯级发电站。长江上游和各支流水系也都可建梯级水电站,向两岸城乡源源不断地供应强大的电力。除了长江黄河外,其他河流均可建水力发电站。我国有1.8万公里长的大陆海岸线和沿海大小5000多个岛屿,辽阔的海洋蕴藏着极为丰富的可再生能源。永不停息的海浪、潮汐、海流以及海水温差和海水压力等,都能提供巨大的能量。在我国沿海及沿海的岛屿上,到处都可建潮汐电站和海浪电站。利用水能资源发电,能量巨大、价格低廉、无污染,可推动工农业生产向前发展,加速我国城乡现代化进程。
四、地热能
地热资源是指在当前技术、经济和地质环境条件下,地壳内能够科学、合理地开发出来的岩石中的热能量和地热流体中的热能量及其伴生的有用成分。地热资源按赋存形式可分为水热型、地压型、干热岩型和岩浆型四大类(其中水热型又分为干蒸汽型、湿干蒸汽型和热水型);按温度高低可分为高温型(>;150℃)、中温型(90℃~149℃)和低温型(≤89℃)。地热能的利用方式主要有地热发电和地热直接利用两大类。不同品质的地热能可用于不同的目的。流体温度为200℃~400℃的地热能,主要可用于发电和综合利用;150℃~200℃的地热能,主要可用于发电、工业热加工、工业干燥和制冷;100℃~150℃的地热能,主要可用于采暖、工业干燥、脱水加工、回收盐类和双循环发电;50℃~100℃的地热能,主要可用于温室、采暖、家用热水、工业干燥和制冷;20℃~50℃的地热能,主要可用于洗浴、养殖、种植和医疗等。
我国地处世界两大地热带,东南沿海属环太平洋地热带,西南滇藏的地热田属地中海、喜马拉雅地热带,这里蕴藏着高温地热。此外,在一些内陆盆地沉积层,还有不少中低温地热。全国已知热沸泉4500多处,已查清的地热点2225个,其中水温在20℃~40℃的地热点约有一半左右,高于80℃的高温地热点仅占5.6%。西藏发现的水热活动区有600多处,高温热水系统110多个,发电潜力100多万千瓦。云南西部高温热水系统有55个,有的热储温度高达260℃。
而中低温地热点和温泉几乎遍布全国各地。
据地质部门有关资料表明,我国远景地热资源储量为1353亿吨标煤,推测储量为116.6亿吨标煤,探明储量为31.6亿吨标煤。
西藏羊八井地热电站始建于1977年,第一台装机容量为1000千瓦。接着又安装了8台单机容量为3000千瓦的发电机组,总装机容量达到2.52万千瓦,年发电量达到1亿千瓦时,占西藏电网供电量的50%。在羊八井附近,先后又兴建了朗久地热电站,装机容量为2000千瓦;那曲地热电站,装机容量为1000千瓦。
在有地热资源的农村,低温地热主要用于种植业、养殖业、采暖和医疗。据统计,1998年全国地热利用点共有1481处,其中种植面积3060公顷,养殖面积1735公顷。
目前,我国已建立了一套比较完整的地热勘探技术和评价方法,具备了大规模开发地热的能力,开始朝着专业化、规范化方向发展。
五、生物质能
生物质能是蕴藏在生物质中的能量,是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。有机物中除矿物燃料以外,所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能,通常包括木材、森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便等。生物质能的利用主要有直接燃烧、热化学转换和生物化学转换三种途径。生物质的直接燃烧在今后相当长的时期内仍将是我国农村生物质能利用的主要方式。因此,改造热效率仅为10%左右的传统烧柴灶,推广热效率可达20%~30%的节柴灶这种技术简单、易于推广、效益明显的节能措施,被国家列为农村能源建设的重点任务之一。
生物质的热化学转换是指在一定温度和条件下,使生物质气化、炭化、热解和催化液化以生产气态燃料、液态燃料和化学物质的技术。生物质的生物化学转换包括生物质—沼气转换和生物质—乙醇转换等。沼气转换是有机物质在厌氧环境中,通过微生物发酵产生一种以甲烷为主要成分的可燃性混合气体,即沼气。乙醇转换是利用糖质、淀粉和纤维素等原料经发酵制成乙醇。
我国的生物质能源资源主要有农业废弃物、森林和林产品剩余物以及城市生活垃圾等。农业废弃物资源分布广泛,其中农业秸秆年产量超过6亿吨,可作为能源用途的秸秆折合约3亿吨标煤,农产品加工和畜牧业废弃物理论上可以生产沼气近800亿立方米。森林和林业剩余物的资源量相当于2亿吨标煤,同时随着我国退耕还林和天然林保护政策的实施,森林和林业剩余物的能源利用量还将大幅度增加,估计到2020年可达3亿吨标煤。预计2020年,我国的城市垃圾产生量将达到2.1亿吨,其中60%采用卫生填埋方式处置,可收集20~100亿立方米沼气作为能源使用。能源作物是具有商业开发前途的生物能源资源,适合我国种植的能源作物品种很多,主要有油菜籽等油料作物和一些野生植物,如漆树、黄连木和甜高粱等。
到2020年这几种主要资源有年产液体燃料5000多万吨的潜力,其中乙醇燃料2800多万吨,生物柴油2400多万吨。总之,不论是直接燃烧、发电,还是液体燃料替代,生物质能源资源在我国能源供应中有一席之地。
六、潮汐能
潮汐能是由于海水周期性涨落,水体形成的势能和潮水的动能。
我国大陆海岸线长1.8万公里,海岛岸线总长1.4万公里。潮汐能理论蕴藏量为1.9亿千瓦,技术可开发量为2158万千瓦,年发电量619亿千瓦时。主要分布在福建、浙江两省,其中福建可开发装机容量为1032.2万千瓦,占全国45.8%;浙江为880.3万千瓦,占42.7%。
我国从20世纪70年代开始利用潮汐发电。据统计,到2000年底止,我国已建潮汐电站8座,总装机容量1.1万千瓦。其中最大的是浙江江厦潮汐电站,共5台发电机组,总装机容量为3200千瓦,年产电量1070万千瓦时。其他在山东白沙口、浙江岳浦等处,多为试验性电站。
第四节我国开发可再生能源的障碍分析
一、技术障碍
目前,我国大多数新能源和可再生能源技术仍处于发展的初期阶段,与发达国家相比,技术工艺相对落后,生产企业规模小,一些原材料和产品国产化程度低。这些原因加大了产品的生产成本,与常规能源相比还不具备竞争能力。因此,迫切需要采取有效措施提高新能源和可再生能源的技术发展水平。
以风电发展为例,目前我国尚不具备自行开发制造600千瓦以上大型风电机组的能力,其中在桨叶控制系统和总装等关键性技术方面与国外技术相比差距很大。近年来,国家连续在几个五年科技攻关计划中都安排了大中型风电机组的研制任务,但由于投入少和科研体制上存在的一些问题,有些研究项目没有完全达到预期目标。
与此同时,国家还花了大量资金购买国外的风电机组,试图通过与国外的合作来促进我国风电机组的研制能力,但外国公司往往只提供塔架、基础件等一般性的制造技术,而不肯转让关键技术,这使我国整体风机制造技术水平仍远远落后于国际先进水平。
二、政策障碍
国内外的经验表明,政府的支持和激励以及鼓励民间投资是加速可再生能源发展的关键因素,近年德国风力发电、菲律宾地热发电的快速发展就是成功的范例。中国在这方面明显不足,至今尚无专项法律法规,经济激励政策很弱,政府投入的研究开发费用严重不足,相关产品尚未实施政府采购。
缺乏鼓励民间投资的政策是可再生能源发展的一个重大障碍。
以风电为例,风电场建设项目靠政府贷款以及国际组织和外国政府资助,其建设运行直接受政府控制,难以形成竞争机制。
三、市场障碍
一方面,中国可再生能源发电成本远远高于常规能源发电成本已是不争的事实。主要原因是:常规能源发电将对人类健康的危害等“外部成本”转移给了社会,使常规电力成本低于实际水平,没有在其电力消费价格中反映出来。这除了使新能源价格大大高于常规电力外,还造成可再生能源电力上网障碍,清洁能源竞争力不足以及技术研发和产业发展受到抑制。以风电为例,1995~2000年期间,中国风电项目平均规模小于1万千瓦,电价范围在0.6~0.7元/千瓦时(不含增值税),要比常规能源电价高0.2~0.3元/千瓦时,在目前电力相对过剩的情况下,电力公司必然以风电影响电网的稳定性等借口拒绝收购风电。
另一方面,可再生能源市场容量狭小,需求不足,市场对相关技术和产业的拉动力不够。其后果是:新能源技术迅速发展所带来的质量改进和成本降低的优势得不到充分体现;不能迅速形成强大的制造业作为产业发展的支撑;国内新技术的开发缺乏动力。