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绿色能源合理开发与利用研究

  能源绿色开发利用是贯彻落实能源安全新战略和加快新时代生态文明建设的重要任务。随着生活水平的提高,人们的环保意识也在不断增强,如何合理开发与利用绿色能源成了人们关注的焦点问题。
  本文分析当前能源利用的总体形势,确定了能源的发展方向,并阐述了绿色能源开发和利用中存在的主要问题以及发展现状。

1 能源利用的总体形势

  全球经济飞速发展,对能源的需求也越来越大,常规能源已经无法满足经济发展的需要,西方一些发达国家开始研发新能源,以此填补常规能源的短缺。可见,全球性的能源危机已经出现,它不仅制约着各国经济的发展,而且影响着国与国之间的政治关系。
  随着我国经济的快速发展,对能源需求急速增长,同时,能源利用率低,导致能源消耗量大,能源供应不足的矛盾日益严重。能源对国外市场的过度依赖,会对国内经济稳定和国家安全造成一定隐患。由此可见,寻找可替代的新能源已经成为我国发展的必由之路。煤炭、石油等传统能源是不可再生资源,无法持续满足经济发展的需要,而风能、水能、电阳能、潮汐能等属于绿色能源,不仅能量储备丰富,而且经济环保。基于此,目前世界各国都在积极开发绿色能源,制定清洁能源发展战略。我国作为能源消耗大国,更是积极提出以绿色能源替代传统能源的经济发展规划,根据各地实际情况,开发适合当地的绿色能源,同时注重环境保护,促进能源、环境与经济协调发展,保证国民经济的健康与可持续发展。

2 能源的发展方向

  能源发展必须与国情相适应,制定能源发展战略的同时,既要保证国民经济的可持续发展,也要兼顾对生态环境的影响。合理的能源发展方向,既能满足经济发展需要,又不以牺牲环境为代价,同时也能保证人民生活水平不断提高。
(1)加快调整能源利用结构
  传统能源已经出现了供不应求的现象,甚至引起了国际争端。过去粗放型的经济发展模式对能源消耗量大,已经不能满足经济的持续发展。在这种情况下,改善能源的利用结构就变得十分重要。我国是能源消耗大国,对煤炭和石油消耗量大,而我国人均
能源占有量明显不足,导致对能源进口过度依赖,严重制约着我国经济的可持续发展。同时,传统能源的燃烧使用引起生态环境的污染,对我们的生存环境造成了威胁。为了解决能源与经济发展、生态环境之间的矛盾,减少对国际能源市场的依赖,加快能源利用结构的调整成为我国经济发展的必由之路。
(2)绿色能源成为发展趋势
  绿色能源也称清洁能源,它有狭义和广义之分。狭义的绿色能源是指可再生能源,如太阳能、风能、水能、生物能、地热能和海洋能。这些能源不仅储量大,而且消耗之后可以恢复,很少产生污染。广义的绿色能源是指在能源的生产与消费过程中,选用对生态环境低污染或无污染的能源,如天然气、清洁煤和核能等。
  绿色能源作为一种新型能源,具有清洁、无污染、可再生的优点,受到了世界各国的青睐。它不仅能够保证经济的可持续发展,而且能够有效地保护生态环境。目前,我国正在积极研发各种绿色能源,并且部分能源已经运用到了实际生活中,取得了
很好的效果。

3 绿色能源开发利用中存在的主要问题

(1)开发利用成本较高、区域分布不均衡
  我国的绿色能源分布极为不均,加之能源丰富区域距离经济中心较远,使得在利用资源时存在一定的现实困难,需兴建一系列能源输送工程,但会造成开发成本较为高昂。我国西部的绿色资源储量较多,如西南、西北地区的水电资源可占据全国的4/5,但经济发达的东部沿海区域则资源较为紧缺,绿色能源总量不足全国的1/10。另外,我国的“三北”地区的风电资源较为丰富,由于当地的电力呈现出供大于求的局面,应将多余的电力资源输送至其他区域。但由于我国电力消耗较大的华北、华南、华中地区距离“三北”地区较远,使得输电成本较高。
(2)开发利用中存在浪费及忽视环保的情况
  弃风现象较为严重
  2019年1-6月,全国弃风电量达105亿千瓦时,其中新疆地区的弃风率为17.0%%%%、弃风电量42.4亿千瓦时。造成弃风限电现象的主要因素为,风电场建设与基础设施建设的时间出现错位;风电资源总体规划不尽合理;风电资源丰富区域的电力资源供
应充足。
  绿色能源开发利用过程中忽视了环保
  某些地区在大力兴建水电设施时,一味追求工程建设进度,并未能真正意识到工程建设对当地生态系统产生的影响。这种为开发绿色能源而损害生态环境的做法,忽视了开发绿色能源的真正目的。
  绿色产品生产工艺不环保
  由于生产技术有限,使得在生产绿色产品时往往伴随着高污染。如太阳能电池板的主要原料是硅,此种原料需经过多道工艺加工方可提炼而成。提炼1吨高纯度硅需消耗消耗9000度 电,而1度电需要消耗0.4千克煤,每消耗1吨煤就会产生2吨的二氧化碳排放。经过上述数字对比可见,在生产制造绿色产品时,需格外注意高污染问题,积极改造高消耗、高污染的生产环节,从源头保障绿色产品的使用效能。
  绿色能源开发利用核心技术落后
  在全球范围内,欧盟在生物质能方面、美国在风电及太阳能光伏方面、日本在太阳能热利用方面均有着先进的研发成果,我国则因自身核心技术较为落后,仅在绿色能源开发利用的产业链中扮演生产加工的角色。现如今我国的风电技术落后国际先进水平可达5年以上,这使得我国绿色能源开发企业为获得核心行业技术,需向国外相关机构支付不菲的技术使用费。
  过度依赖国外市场
  我国的绿色能源开发还不成熟,造成成本居高不下、相应配套不完整的状况,这使得国内市场对绿色能源开发的需求较低,主要依靠国外市场。随着绿色能源开发利用热潮高涨,现如今我国的光伏产业的产能过剩问题较为严峻。2019年我国太阳能电池产量为12862.1万千瓦,同比增长33.91%%%%;2020年1-8月我国太阳能电池出口量同比增长12.43%%%%。在世界贸易保护主义的影响下,使我国的绿色能源产能遭受到了较大损失。

4 绿色能源的合理利用与开发

(1)水能的利用
  我国的水能总储量极为丰富,但同时存在水能分布严重不均衡的现象。经统计分析可知,我国的水力资源总发电量可达6.19亿千瓦,年均发电量为1.76亿千瓦,总储量占据了世界水能资源储量的五分之一。我国基于丰富的水能资源优势,开发建设了一大批各具特色的水利设施,为当地的电力供应及经济发展奠定了良好的基础。由于我国的水电技术应用较早,技术相对较为成熟,使得水电开发造价能够控制在较低水平之内,现已
在水力资源丰富的区域修建了大量的水电基础设施。在取得巨大成绩的同时,我们也应清楚认识到当前仍然存在一定的不足之处,需继续采取有效措施,加快水力资源的开发进度。
(2) 海洋能的利用
  海洋能是指利用海洋资源开发绿色能源的一种方式,如潮汐、波浪、温度差等。我国拥有极为漫长的海岸线,领海面积广阔,使得我国的可利用的海洋能储量极为丰富,可对其进行适当开发利用。我国应用海洋能的历史较长,在不断探索中建立起了一整套行之有效地利用方法,如现今使用较为广泛的小型潮汐发电技术,通过兴建一批潮汐发电站,使潮汐能得到了有效利用。虽然海洋能开发具有较为显著的优势,但由于海洋能仍未能得到完全开发,使得海洋能利用形式还稍显单一,还没有形成完善的体系,应在今后重点加强海洋能的实用性研究。
(3)太阳能的利用
  太阳能是一种使用方便、安全环保的绿色能源,在我国有着深厚的群众基础,如太阳能发电、太阳能热水器等,早已在生活中得到推广普及。从全球范围来看,我国常年稳居太阳能热水器生产及销售的首位。另外随着绿色节能建筑的兴起,采用太阳能作为采暖能源的建筑物逐渐增多,各类新能源居住小区纷纷出现。应用太阳能作为住宅能源供应来源,可实现每平方米建筑面积每年节省30kg左右标准煤,发挥出了绿色能源经济环保的巨大优势。
(4)风能的利用
  我国拥有较多的风能资源,建设了一大批利用风能进行发电的设备。由于应用前景良好,当前的风力发电机组应用规模正在不断扩大,现已在各项基础设施建设中得到了广泛应用。仅在2020年1月至8月,我国风电新增并网容量已超过1000万千瓦,总装机超过2.2亿千瓦,稳居全球第一。为进一步促进风电产业发展,我国出台了一系列措施,规范了风电设备的生产标准,重点扶持风能资源丰富的地区加快风电产业布局,现已取得了较为理想的成绩。现如今,风能已成为我国绿色能源利用中的关键部分,与传统的火力发电、水力发电并称为三大发电能源。
(5)生物质能源的利用
  我国拥有丰富的生物质能源储量,可在一定程度上取代化石燃料,避免产生严重的温室效应,处理能源与环境之间的矛盾。生物质能源主要来源于植物枯枝、农作物秸秆等,我国可供开发的生物质能源总量达8.37亿吨标准煤,其中,农作物秸秆除一少部分作为造纸原材料及喂养家禽外,大部分作为了能源供应的一种方式进行使用。在传统的生物质能源利用方面,主要将其作为了一种燃料,但由于燃烧时会产生大量的浓烟,使得区域内的空气质量下降明显,加之能源利用率不足,因此应转变生物质能源的利用方式。当前的热解气化技术则可以较好地完成这一任务,通过将秸秆类原材料转变为气体燃料,使其清洁率及利用效率均得到了大幅度提升。此方式属于一种极具潜力的绿色能源开发利用途径,当前已得到了全面推广及应用,如对各类植物进行气化利用,兴建气化风电机组等。在农村地区还可以加大沼气技术的应用力度。随着国家对沼气利用程度的重视,未来必将形成一整套完善的沼气资源利用与开发体系。

5 结语

  在矿物资源日益衰竭及环保形势不断严峻的新形势下,绿色能源作为一种良好的替代品,现已得到了人们的普遍关注。在未来的资源消耗中,绿色能源的开发途径会进一步得到拓宽,应用程度必将得到全方位提升。绿色能源的利用及开发已成为今后的发展趋势,只有合理利用绿色资源,才能切实解决能源不足及环境保护问题,为经济发展奠定下良好的基础。

参考文献

[1]邢利钧. 绿色能源的合理利用与开发[J]. 绿色环保建材(3):2.

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