可再生能源与低碳社会

  • 可再生能源 如太阳能,水能。
  • 不可再生能源 如核能。

温室效应

温室气体不断吸收太阳光中的红外线,使地球温度上升。

  1. 大量化石能源消耗 => 雾霾。
  2. 化石能源有限。

温室气体

  • 二氧化碳(最为严重)
  • 水蒸气
  • 氧化二氮
  • 甲烷

550ppm灾难性二氧化碳浓度红线。

气候变化造成的影响

  • 海平面上升,陆地面积减少
  • 海洋酸化
  • 生物灭绝

重点问题

为什么要可持续发展权和坚持共同的但有区别的原则

哥本哈根应对气候变化的盛会,既是一场自然气候的争论,更是一场政治气候的博弈。我们拥有同一个蓝色星球,也拥有同样的责任,大家一起呵护共同的生存环境。应对气候变化,提前化解难题,首先当讲“共同”二字,每个国家都要承担起应有责任。

各国经济发展水平、历史责任和当前人均排放的情况千差万别,要达成共识,就要分析问题的缘由和实质——“历史上和目前全球温室气体排放的最大部分源自发达国家”。据科学测算,主要温室气体二氧化碳一旦排放到大气中,短则50年,最长约200年不会消失。也就是说,目前大气中残存的二氧化碳主要是由西方国家的工业化进程带来的,而不是当前发展中国家的排放带来的。发展中国家不应该为发达国家过去的排放造成今日气候问题“埋单”。

另一方面,发展中国家的人均碳排放量也远远低于发达国家。同时,我们还必须注意这样一个现实:工业化国家将碳排放“外包”给了发展中国家——大量碳密集型生产制造出来的产品销往发达国家,那么,作为消费方的国家就不应该为其中的碳排放承担一定责任吗?

中国外交部气候变化谈判特别代表于庆泰大使的一段精彩论述,鲜明地代表了中国的立场:“温室气体排放不能只看当前,不看历史;不能只看总量,不看人均;不能只看生产,不看消费。在经济社会发展、提高生活水平方面,我们不可能接受中国人只享有发达国家1/3、1/4甚至1/5权利的想法。”在气候变化问题上,各国坚持“共同但有区别的责任”,应该是一个基本前提。

“共同但有区别的责任”是更公平、更实际、更易于为广大发展中国家所接受的原则。发展中国家不能因为减排而延续贫困,不能因应对气候变化而制约发展;仍要把“经济和社会发展、消除贫困作为首要和压倒一切的目标”。

尽管是“共同但有区别的责任”,但中国也已做出了自己最大的努力。为避免走西方工业化时代的污染老路,为了减少地球的负担,从通过《京都议定书》后,中国就开始承担起自己的责任和承诺,为达到“GDP能耗下降20%的目标”,“十一五”期间,中国就要关停5000万千瓦的小火电。中国又承诺:到2020年,单位GDP二氧化碳排放将比2005年下降40%至45%,并作为约束性指标纳入中长期规划;非化石能源占一次能源消费的比重达到15%左右……为此,国际能源署首席经济学家也称赞中国的举措“非常重要”、“非常积极”,“中国给世界一个绿色信心”。

中国政府的表态以及一贯以来在应对气候变化方面富有成效的行动,践行着“共同但有区别的责任”,体现出一个大国高度负责的风范。

来自百度百科

我国能源结构概况

我国能源结构正由煤炭为主向多元化转变

近年来,我国清洁能源持续扩容,清洁低碳、安全高效的能源体系正加快构建。党的十八大以来,我国煤炭消费比重下降8.1个百分点,清洁能源消费比重提高6.3个百分点。日前召开的中央财经委员会第一次会议指出,要调整能源结构,减少煤炭消费,增加清洁能源使用。

能源消费向低碳化发展

在我国的一次能源消费中,化石能源尤其是煤炭占据了主导地位。长期以来,人们对煤炭的利用大体上是一个粗放的过程。据了解,每完全燃烧1吨标煤的商品煤,大约生成2.64吨二氧化碳,产生约200—300千克灰渣、12—15千克二氧化硫、50—70千克粉尘以及16—20千克氮氧化物等。

国家发展改革委、国家能源局在2017年联合发布了《能源生产和消费革命战略(2016—2030)》,明确到2020年,能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内,煤炭消费比重进一步降低,清洁能源成为能源增量主体,能源结构调整取得明显进展,非化石能源占比15%,单位国内生产总值二氧化碳排放比2015年下降18%。

能源结构朝多元化转变

从最近公布的数据来看,我国能源结构正由煤炭为主向多元化转变,能源发展动力正由传统能源增长向新能源增长转变。

看规模——据统计,截至2017年底,全国发电装机总量累计达17.8亿千瓦,可再生能源发电装机容量达到约6.5亿千瓦。2017年,全国光伏年发电量首超1000亿千瓦时,天然气产量约1500亿立方米,从世界第十八位上升至第六位。

看质量——供给侧,清洁能源开发正从资源集中地区向负荷集中地区推进,集中与分散发展并举的格局正逐步形成;消费侧,党的十八大以来,煤炭消费比重累计下降8.5个百分点,清洁能源消费比重大幅提升。2017年,非化石能源和天然气消费比重分别达到13.8%和7%,累计上升4.1和2.2个百分点;电能替代量达1000亿千瓦时以上,天然气替代量达300亿立方米。

看效率——利用效率快速提升。“以光伏为例,目前我国常规单晶硅电池和多晶硅电池转换效率分别达到19.8%和18.6%,先进技术单晶电池和多晶电池转换效率分别达到21%和19.5%以上,技术水平和经济性全球领先。”国家能源局有关负责人介绍。

消纳难题得以明显缓解

弃水弃风弃光现象涉及多重因素,成为清洁能源发展的“老大难”。除此之外,消纳难点还包括:尚未建立可再生能源电力配额制度;部分省份优先保障本省煤电机组发电,对消纳外来新能源电力积极性不高;市场机制不健全,新能源发电难以发挥边际成本较低的优势等。

可喜的是,消纳难题正明显得到缓解,弃水弃风弃光比率正在下降。国家能源工作会议将“着力解决清洁能源消纳问题”作为2018年重点工作任务之一,提出推动弃水弃风弃光电量和限电比例逐年下降,到2020年在全国范围内基本解决这个问题。“坚持政府引导与市场主导相结合、全国统筹与本地利用相结合、规范电源与优化通道相结合,技术创新与体制改革相结合。”国家能源工作会议提出,到“十三五”末,全国要完成取消和推迟煤电建设项目约1.5亿千瓦,淘汰煤电落后产能2000万千瓦,煤电装机占比降至约55%。(记者 丁怡婷)

来自政府网站

水电站的规模是不是越大越好

考虑水电站对环境的影响;当地电力消纳能力。

弃风限电是风电过剩了吗?如何解决

风力运输与并网问题

风能并不是一个能够长久储存的能源,所以中国的并网思路是“大基地建设,大规模送出”,欧美则是“”分散接入,就地消纳“的思路。这就需要风电地区具有电力长途运输的能力。而长距离的运输势必要引起电力的消耗。这就为风电的运输和并网带来了巨大的挑战。在此方面。欧美并无成熟的经验,这就为中国电力输送的技术带来了较为迟缓的发展速度。中国大规模风场指的是千万千瓦级风场,而欧美的“大规模”则指的是几十万千瓦级的风场,中国的电力传输要克服几百上千公里的输送,欧美在此方面一般只需一百公里左右。所以风能的传输和并网是目前造成“弃风限电”困境的一个较大原因。

能源结构问题 欧洲燃气、燃油发电和水电比例大,调峰能力强。以丹麦为例,丹麦地理位置优越,北有水力发电站,南有火电发电厂。当风力不够时,可以从挪威引进环保的水电。电力互送非常频繁。而中国幅员辽阔,电源负荷分布不均,电源以火电为主,调节能力相对较差。 风电具有波动性的,从一年中风电场每天平均输出功率看,每天最大和最少发电量至少相差约40~50倍。从微观上分析一天内的输出功率变化,风电在24小时内仍处于非常不稳定状态,输出功率(兆瓦)在0~100之间随机波动。且夜晚用电负荷处于低谷时段风电发电出力往往较大,即使常规电源降出力,当风电规模达到一定程度(大于低谷用电负荷),难免出现限电弃风。下图为风电出力曲线和负荷需求曲线对照。 风电的波动性带来的是它需要对应合理的电源进行调峰,从而来满足负荷平衡。而中国以煤电为主的电网难以为风电做深度调峰的。2012年中国煤电发电量占总发电量的73.9%。即便如此,美国、丹麦等西方国家也已遭遇大规模风电上网难的制约。这是“弃风限电”的本质因素。

电力管理体制问题

中国的电力部门是由国有企业主导的自然垄断部门。在电力管理体制中,电力投资、生产和分配仍然由政府主导,电力相关的决策大部分由省级政府完成和实施。政府在2002和2015年启动了两轮电力领域市场化改革,迄今为止,市场价格机制的影响还比较有限。近年来电力体制一直受到计划管理和市场力量的双重影响,而电力市场的角色正变得越来越重要。

在“十一五”和“十二五”时期,电力管理体制的碎片化严重影响了电力规划的制定和跨省的电力输送。电力规划的权力分散于若干个政府部门和大型国企,增加了协调难度,并因此产生了线路输送能力不足、调峰问题、产能过剩等与弃风密切相关的问题。电力输送的省间壁垒是现行电力管理体制下的另一个典型问题。

现行制度安排将一省的电力生产和分配限制在该省电网范围之内,而在电力跨省或跨区域传输时,容易产生省间壁垒,给省级和地区之间的电力传输带来很多困难。尤其是在电力需求增速放缓的情况下,电力输入省更加倾向于保护本省的电力生产,而不愿意接受外来电力。该问题在一定程度上激化了“弃风限电”情况的发生。

来自能源新闻网

如何在生物质能开发中变废为宝

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等3种途径。

生物质的直接燃烧在今后相当长的我国生物质能利用的主要方式。当前改造热效率仅为10%左右的传统烧柴灶,推广效率可达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,被国家列为农村新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的温度和条件下,使生物质汽化、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有生物质-沼气转换和生物质-乙醇转换等。沼气转化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。 来自百度百科

从我国光伏产业产能过剩看制造与创造的差异

第一,光伏产业是对走向低碳有重要意义的产业,本来应获高回报,应是高附加值的产业,但目前由于光伏技术仍不成熟,光伏产品成本高,价格高企,即使其有利于低碳。也少有人问津。 第二,只有通过技术发明和创新去降低使用成本,才能使光伏产品的市场得以扩大。 但如果未来光伏产品价格走低,意味着原有生产出来的产品及生产线面临产品滞销或被废弃的危险。 所以,用头脑发明与创造永远比投资一条生产线风险低。 我国的光伏产业正是在这样的背景下大规模投资和生产,从而导致产能过剩。

来自教师答疑