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1、傳統(tǒng)能源與新能源之間的優(yōu)劣
摘要:能源是推動社會發(fā)展的動力,沒有能源,社會這個龐大的機(jī)器將會停止 不前。然而,追溯歷史發(fā)展,我們發(fā)現(xiàn):在十九世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命之前,人類消耗能 源增長的相當(dāng)緩慢。而產(chǎn)業(yè)革命以來,由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,能源耗量也迅速增漲。 所以,人們將目光轉(zhuǎn)向新的、可再生的、清潔的能源,并不是追求時尚,也不是 要故作神圣,而是為了自己的生存不得不做出的選擇。
關(guān)鍵詞:傳統(tǒng)能源;化石能源;新能源
1.傳統(tǒng)能源的優(yōu)缺點(diǎn)
1.1傳統(tǒng)能源的優(yōu)點(diǎn)
煤炭、石油、天然氣,水電和核電,這些被統(tǒng)稱為傳統(tǒng)能源。但在第一次工 業(yè)革命的時候,煤炭是作為新能源取代木柴這個傳統(tǒng)能源的。所以,當(dāng)一種新能 源取得
2、大規(guī)模應(yīng)用并經(jīng)過足夠長的時間,就成了傳統(tǒng)能源。
目前,石油、天然氣和煤炭這三種能源占據(jù)著全球80%以上的能源份額。這 三種能源又被稱為"化石能源”,因為其成因是由于遠(yuǎn)古時代的植物或動物在地下 演變而來的?,F(xiàn)有的這幾種能源能夠得到廣泛應(yīng)用從而成為"傳統(tǒng)”,是因為其有 著獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):
第一,是其有比較高的能量密度。能量密度可以按照單位重量或單位體積所 產(chǎn)生的能量來計算,按質(zhì)量計算,天然氣的能量密度最高,石油次之,煤炭再次 之。但如果按照體積計算,則石油最高,煤炭次之,天然氣又次之。所以,才有 了 LNG,將天然氣液化,在這種情況下,天然氣才能夠保持最高的能量密度。
第二,是它們便于開采、運(yùn)輸
3、和儲存。無論是固態(tài)的煤、液態(tài)的油還是氣態(tài) 的天然氣,都能夠方便地進(jìn)行儲運(yùn)其實(shí),這三種傳統(tǒng)能源的開采、儲運(yùn)都是十分 復(fù)雜的,人類為了運(yùn)輸和儲運(yùn)這些能源花費(fèi)了無數(shù)的資金建立起了一個龐大的儲 運(yùn)系統(tǒng)。石油的煉油則更為復(fù)雜了。
第三,就是他們一度有著很大的儲量,成本也足夠低,甚至一度被認(rèn)為是用 之不竭的。這三個原因不僅使得這些能源在第一次、第二次工業(yè)革命得到廣泛的 應(yīng)用,而且,也使得它們在今后相當(dāng)長一段時間依然會占據(jù)人類經(jīng)濟(jì)社會的很重 要的份額。當(dāng)然,這里所說的成本低,自然沒有包括資源破壞、環(huán)境破壞對人們 的健康影響。
1.2傳統(tǒng)能源的缺點(diǎn)
但是,隨著人類生活和工業(yè)、商業(yè)活動對于能源的需求越來越
4、大,傳統(tǒng)能源 的開采難度越來越大,易開采的煤礦、油田不斷枯竭,有限的儲量現(xiàn)在開始變得 可見,不少能源的儲量年限只剩下幾十年。人們開始對于化石能源的儲量產(chǎn)生了 憂慮。人們認(rèn)識到這些化石能源的儲量不是無限的,即便有足夠的儲量,在枯竭 之前,這些能源的開采成本也將越來越高。這就是所謂的能源枯竭問題。隨著近 期新興經(jīng)濟(jì)體國家的發(fā)展,能源消耗越來越大。何況,當(dāng)能源真的枯竭,那么, 對社會的影響就不是成本的問題了,而是人類的經(jīng)濟(jì)社會能否延續(xù)的問題。
同時,這些能源在使用時有二氧化碳排放,而這不僅會造成氣候變暖,而且, 很難避免地產(chǎn)生粉塵、酸雨等污染,尤其是今年,在許多發(fā)展中國家崛起后,能 源消耗量大幅上
5、升,污染的情形不再像過去那樣遙遠(yuǎn),而是已經(jīng)影響到了每個人 的生活甚至生命。盡管水力發(fā)電和核電在正常情況下沒有碳排放核粉塵污染,因 此,可以被稱為清潔能源。但水電站對自然條件的要求和對生態(tài)的影響,其實(shí)可 安裝的容量是十分有限的,尤其是大型水電站。而核電的燃料鈾礦石,儲量更加 有限,而且,自從切爾諾貝利和福島核事故后,人們認(rèn)識到,在事故狀態(tài)下的核 污染,是非常難以預(yù)測和控制的。
所以,人們將目光轉(zhuǎn)向新的、可再生的、清潔的能源,并不是追求時尚,也 不是要故作神圣,而是為了自己的生存不得不做出的選擇。
2.新能源的優(yōu)缺點(diǎn)
新近才被人類開發(fā)利用、有待于進(jìn)一步研究發(fā)展的能量資源稱為新能源。相 對于常
6、規(guī)能源而言,在不同的歷史時期和科技水平情況下,新能源有不同的內(nèi)容。 新能源按類別可分為:太陽能、風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)能、生物柴油、燃料乙醇、新 能源汽車、燃料電池、氫能、垃圾發(fā)電、建筑節(jié)能、地?zé)崮堋⒍酌?、可燃冰等?
2.1新能源的優(yōu)點(diǎn)
新能源分類很多,不同產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)不同,優(yōu)點(diǎn)自然也不同。
新能源的各種形式都是直接或者間接地來自于太陽或地球內(nèi)部伸出所產(chǎn)生的 熱能。包括了太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑司圩兡堋⑺芎秃Q竽芤约?由可再生能源衍生出來的生物燃料和氫所產(chǎn)生的能量。也可以說,新能源包括各 種可再生能源和核能。相對于傳統(tǒng)能源,新能源普遍具有污染少、儲量大的特點(diǎn), 對于解決當(dāng)今世界嚴(yán)重的
7、環(huán)境污染問題和資源(特別是化石能源)枯竭問題具有 重要意義。同時,由于很多新能源分布均勻,對于解決由能源引發(fā)的戰(zhàn)爭也有著 重要意義。
而對于中國來說,中國能源需求的急劇增長打破了中國長期以來自給自足的 能源供應(yīng)格局,自1993年起中國成為石油凈進(jìn)口國,且石油進(jìn)口量逐年增加, 使得中國接入世界能源市場的競爭。由于中國化石能源尤其是石油和天然氣生產(chǎn) 量的相對不足,未來中國能源供給對國際市場的依賴程度將越來越高。國際貿(mào)易 存在著很多的不確定因素,國際能源價格有可能隨著國際和平環(huán)境的改善而趨于 穩(wěn)定,但也有可能隨著國際局勢的動蕩而波動。今后國際石油市場的不穩(wěn)定以及 油價波動都將嚴(yán)重影響中國的石油供給
8、,對經(jīng)濟(jì)社會造成很大的沖擊。大力發(fā)展 可再生能源可相對減少中國能源需求中化石能源的比例和對進(jìn)口能源的以來程度, 提高中國能源、經(jīng)濟(jì)安全。
2.2新能源的缺點(diǎn)
上面幾種新能源的缺點(diǎn)也很明顯。要想讓新能源順利發(fā)展,更重要的是分析 其弱點(diǎn)。如果不對新能源的弱點(diǎn)加以重視并采取規(guī)避措施,必將阻礙新能源的推 廣應(yīng)用。
各類新能源的第一個缺點(diǎn)就是成本高,這也是導(dǎo)致早期新能源難以推廣的主 要原因。其中,成本高的情形隨著用量和規(guī)?;瘜⒅鸩浇档?,而石油煤炭等傳統(tǒng) 能源隨著儲量減少,開采難度越來越大,成本將逐步升高;這將會形成剪刀差, 最終使得新能源的成本會低于傳統(tǒng)能源。自從2006年風(fēng)電和光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展以來,
9、 各類新能源的成本都下降了很多。
新能源的第二個缺點(diǎn),就是間歇性。新能源的間歇性并非是由于光伏發(fā)電器 件或風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的不穩(wěn)定,而是源于天氣(如日照、風(fēng)力)的不穩(wěn)定。由于各 種新能源最終都是被轉(zhuǎn)換為電力的形式被人們利用,而電力供應(yīng)最大的要求就是 穩(wěn)定及可靠性。目前,采取發(fā)電側(cè)并網(wǎng)的地面電站,完全依賴主干電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié), 當(dāng)光伏發(fā)電的容量逐步增大時,瞬間的大容量波動會給電網(wǎng)造成較大的沖擊。我 國的電網(wǎng)設(shè)計容許的波動,通常不超過15%,這也意味著如果某地新能源發(fā)電的 容量在當(dāng)?shù)厮㈦娋W(wǎng)容量中所占的份額超過這個比例,那么,發(fā)電量的不穩(wěn)定有 可能造成電網(wǎng)的崩潰。因此,風(fēng)電和光伏等與生俱來的間歇性,從電
10、力供應(yīng)的角 度來說,這是一個很大的弊端。隨著光伏和風(fēng)力發(fā)電的規(guī)模的增加,弱點(diǎn)將越來 越明顯,對光伏和風(fēng)力發(fā)電的阻礙和限制也越來越大。這是光伏風(fēng)力等新能源下 一步再發(fā)展必須要考慮的問題。
新能源的第三個缺點(diǎn),是光伏和風(fēng)力發(fā)電的能量密度較低。這是由于日照強(qiáng) 度和風(fēng)能密度本身就不高的緣故。通常,每平方米的光伏組件的峰值功率上限目 前大約在150瓦以下,大部分時間在100瓦左右。這會導(dǎo)致光伏發(fā)電的占地面積 較大,因此,大型地面電站僅在荒漠和戈壁比較適宜,而在我國東部、特別是東 南沿海,幾乎不可能建造大型地面電站。這就是為什么要鼓勵發(fā)展分布式光伏發(fā) 電的原因,盡量利用建筑物的頂部而不占用土地進(jìn)行發(fā)電。
只有認(rèn)識到了新能源的缺點(diǎn),才能夠解決這些缺點(diǎn),才能夠使新能源的應(yīng)用 更加順利。
參考文獻(xiàn)
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