太陽能、風能、乙醇在許多人眼中是無污染的綠色能源,尤其在一些人或利益集團的過度宣傳下,中國太陽能產業在前幾年曾瘋狂地發展,如今一些發展中的問題逐漸浮出水面……
新能源與傳統能源區別在哪?
傳統能源究竟可使用多少年?中國應該選擇什么樣的能源戰略?近些年來,在能源問題上,人們一直圍繞這些問題爭論不休。
新能源是相對傳統能源而言的。傳統能源,通常指人們過去一貫使用的能源,如木材、植物秸稈、煤炭、石油、天然氣和水力等。
石油、天然氣和煤炭都是由遠古動植物化石演變而成的,所以也叫化石燃料。新能源指最近一些年來被廣泛開發使用的能源,如植物乙醇、風能、太陽能、地熱能、潮汐能等。
關于傳統能源和新能源的定義,世界一直不統一,在一國認為的傳統能源,在另一國則被認為是新能源。例如,核能在西方國家已經有半個世紀的歷史,已被劃入傳統能源,但在許多發展中國家,核能則剛剛起步,因此屬于新能源。
現在,人們慣于炒作概念,能源也是如此。其實,人們經常聽到的風能、太陽能和生物能等所謂的“新能源”并不新。它們有的比某些傳統能源要早得多。
現在比較主流的認識是,新能源可再生,比傳統能源污染少。為此,許多國家將開發利用新能源作為能源戰略的重要組成部分,并提出了新能源發展目標。
例如,歐盟到2020年新能源的份額要達到20%;美國到2030年風力發電要占全部電力的20%,用生物液體燃料乙醇替代30%的石油產品;日本到2050年新能源等替代能源將占能源供應的50%以上。
但是,從最近各國新能源政策調整看,似乎實現這些目標有很多懸念,理由是人們過去對新能源的弊端認識不足,放大了優點,忽視了缺點。伴隨著對新能源認識的逐漸深入,各國新能源的發展戰略也面臨重新調整。
石油煤炭等傳統能源可用多少年?
化石能源究竟可以開采多少年?恐怕沒有一個公認的答案,因為世界在不斷發現新的油氣田和煤田。拿中國來說,上個世紀80年代就有專家提出,中國儲藏的煤炭僅可供開采80年,30年過去了,中國領土上不斷發現新煤田,煤炭開采年限自然也不斷延長。
2009年,中國新疆東部吐魯番地區發現一個儲量達640億噸的世界級特大煤田。2012年,新疆和什托洛蓋又探測出儲量達810億噸的更大煤田,僅這兩個煤田就夠全國開采40年。
可見,化石能源的儲量并非一些專家忽悠的那樣危言聳聽,因為中國在不斷發現新的煤田、油田和天然氣田。
在美國,雖然政府大力支持新能源的開發與使用,但對傳統能源的探測和開發一直沒有停止過。美國采取傳統能源與新能源并舉的政策,努力提高能源自主份額,奧巴馬總統第一任期結束時,把石油產量增加到16年以來的最高水平,這使美國的石油進口量降至16年以來的最低水平。
根據國際能源署不久前發布的報告,美國將在2017年之前超越沙特阿拉伯和俄羅斯成為全球第一大石油生產國,并有望于2030年左右成為石油凈出口國。美國的天然氣產量在2012年也創下了幾十年以來的最高紀錄,煤炭產量和該行業雇工人數也在不斷增加。
美國也提出了提高傳統能源使用效率的能源策略,現在正開發節能汽車技術,讓發動機的效率提高1倍,也就是說,現在跑100千米的油,將來可以跑200千米。這樣,就可以減少燃油消費,讓油價保持較低水平,讓廣大消費者受益。
風能發電:看上去很美
不少國家建有風電場,看上去很壯觀,和荷蘭風車一樣,儼然成了一道觀光風景。
利用風發電,其實就是用風力作為動能。但現在人們看到的風車,是古希臘數學家亞歷山大希羅于公元1世紀就發明的,就是把風動能通過機械裝置轉換成機械能,用于磨面、泵水、織布、鋸木等工農業生產。
歐洲的風車普及率很高。1850年,荷蘭有9000座風車;1820年,英國和法國各有大約10000座風車;1895年,德國有18242座風車;1900年,芬蘭有20000座風車。到上世紀30年代,世界風車達到鼎盛時期,歐洲大約有20萬座風車當時還有水輪機50萬部。
隨著汽輪機的不斷改善,風車逐步被汽輪機替代。因為風車的最大缺點就是不能提供恒定輸出功率,微風或靜風時,輸出功率為零,工廠只有停工等風。而汽輪機則可提供連續的恒定的輸出功率,體積小,使用很方便,促進了生產力的提高。
第二次世界大戰后,各國都不再建風車,蒸汽機也逐步被內燃機和電機替代。所以,現在看到的風車,大多已被廢棄,仍用于生產的是極少數。
現在的風電生產流程是:把風動能轉換成機械能,機械能轉換成電能,電能轉換成化學能儲存在蓄電池里;然后再翻轉過來,化學能轉換成電能上網,電能根據需要轉化成機械能、熱能等。
對使用機械能的工業來說,風動能經過5次轉換才能成為機械能,而能量在每次轉換過程中都會有損失,從而導致一些行業對風動能的利用效率很低,遠不及過去風車直接把風動能轉換為機械能。所以,現在又有人對傳統的風車感興趣,在用機械能的工廠,讓風車提供動力。
其實,過去的帆船也是利用風動能航行,后來被燒煤的蒸汽機取代,再后來又發展到內燃機。能源的選擇,也是優勝劣汰,要考慮成本、效率和便利程度,這也是市場的選擇。
風雖然是可再生能源,但像用于帆船航運,由于航速慢等原因,其成本要比內燃機驅動的遠洋貨輪高很多。所以,現在的帆船一般只用于體育比賽了,很少有人再把它用作商業航運。
很多人認為,風電是“零污染”。其實,這只看到了風電的發電過程,沒有看到風電設備制造和儲能系統的污染。風電所需要的鉛酸蓄電池在生產、使用及報廢后的處理都會嚴重污染環境,風機葉片材料玻璃纖維的生產也會產生高污染。可見,風電在發電前已經排放了污染。
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