煤电与水电能源转换中的生态环境效应对比分析
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新能源发电系统的经济与环保效益分析随着人类对能源需求的不断增加,传统能源资源逐渐减少,新能源成为近年来备受瞩目的焦点。
新能源发电系统作为新能源利用的核心,其经济与环保效益具有重要意义。
本文将对新能源发电系统的经济与环保效益进行详细分析。
新能源发电系统的经济效益主要表现在以下几个方面。
首先,新能源发电系统的运行成本低。
相对于传统燃煤等能源发电系统,新能源发电系统利用可再生能源资源,如太阳能、风能等,其运行过程中几乎不需要任何消耗性能源,因此其运行成本较低。
尤其是在太阳能发电系统中,太阳光是免费的能源,只需投入一定的初期建设成本后,便可获得长期稳定的能源供给,降低了企业或个人的用电成本。
其次,新能源发电系统可以带动相关产业发展。
新能源产业链的建设离不开新能源发电系统的支撑,新能源发电系统的建设和运营需要大量的人力、物力和技术投入,因此能够创造大量的就业机会。
同时,新能源发电系统的发展还带动了新能源设备制造、安装和维护等相关产业的发展,促进了产业结构的升级和优化,提高了经济发展的整体水平。
再次,新能源发电系统具有长期稳定的投资回报周期。
虽然新能源发电系统的建设和初期投资较高,但其长期化的运营和使用能够带来较为稳定的收益。
例如,在太阳能发电系统中,单位面积的太阳能利用效率高,日照时间较长,能够产生大量的电能。
这意味着在一定的时间段内,投资者能够从新能源发电系统中获得稳定的投资回报。
新能源发电系统的环保效益更加突出,具体体现在以下几个方面。
首先,新能源发电系统减少了对传统能源资源的依赖。
传统能源资源如煤炭、石油等是有限的非可再生资源,其开采和使用过程会对环境造成不可逆转的损害。
而新能源发电系统主要利用可再生能源资源,不仅减少了对传统能源资源的需求,还能够降低能源供给的不确定性,提高能源供给的安全性。
其次,新能源发电系统减少了温室气体排放。
传统能源发电系统燃烧煤炭、石油等化石燃料会产生大量的二氧化碳、二氧化硫等温室气体和大气污染物,对全球气候变化和人体健康产生严重的影响。
水电工程生态效应评价论述水电工程的生态效应分析是水电工程生态效应评价的根底。
对水电工程生态效应评价的研究应该是建立在针对生态效应的内涵特点上开展的,我们可以建立一个合理有效的生态系统的评价模式与表达来研究水电公司的生态现状。
本论文基于这样的研究理念和采用分层次的分析法对水电工程的生态效应展开了评价及研究。
调查显示:我国水资源的分布情况成不规则不均匀的分布状态,广袤的西北、西南地区依旧是我国缺水的重灾区。
但任然有一大片的东部沿海发达城市的水资源是非常的丰富的。
这就为我国的水电工程的建设打下了非常好的根底。
水是属于可以再生的清洁能源,它不止可以再生,还可以用来发电。
水利资源发电的过程是一次性能源直接转换为电的一个物理的变化过程。
并且它在转换的过程中不会消耗任何自然资源、也不会污染任何江河、更不会排除有毒有害的气体污染人类的生存环境。
1我国水电工程的生态影响据人类统计的数据说明:世界上有二十四各国家如巴西、挪威等国内的百分之九十的电力都是靠水来发动和制造的,还约有五十五个国家的国内百分之五十以上的电力是由水力来发动的;我国的水电机装置的发电量占了全国各种发电方式的总产值的百分之二十,年发电量占了百分之十四点八。
依照这样的比例到20**年,我国在水电装机上至少会到达两亿KW之上,到那个时候水电的开发和使用程度将会上升到电力总产值的百分之三十八到百分之四十五之间。
虽然我们都知道水发电的过程是一个物理变化的过程,这之间不会出现水污染、环境污染、大气污染等环境污染问题,但是水电工程却可以在微观上改变生态系统原本所适应的环境。
水电工程在水的生态环境上的反应可以是多重而且又复杂的。
这不是单纯的水转电这一物理过程形成的,而是在水转电的过程中因为设计施工的问题,对该地域的地表的环境、河流水文的改变都有或多或少的影响。
大型水电工程在设计施工上会对其周围的环境造成短期的污染影响,同时在施工的过程中还会破坏地表上的植被,从而降低该地区的植物覆盖面积,引起水土流失的情况的发生。
新能源发电的经济效益与环境效益与经济效益与环境效益随着能源需求的不断增长和对环境保护的逐渐重视,新能源发电成为了一种受到广泛关注的解决方案。
新能源发电不仅带来了经济效益,还具有重要的环境效益。
本文将探讨新能源发电的经济效益和环境效益,并分析其与传统能源发电方式的比较。
一、新能源发电的经济效益1.1 降低能源成本新能源发电主要利用的是自然资源,如太阳能、风能、水能等,相对于传统的煤炭、石油等化石能源,自然资源的供给是相对充裕的,因此新能源发电在成本上具有一定优势。
相比于燃煤发电厂,光伏发电、风电等新能源发电项目的建设和运营成本更低,能够为企业和居民降低能源开支,提高经济效益。
1.2 促进经济增长新能源发电的建设不仅能够创造大量的就业机会,还能够带动相关产业链的发展。
例如,光伏发电项目的建设需要光伏电池、逆变器等设备,这对相关的制造业和材料产业都提供了发展空间。
同时,新能源发电可以促进当地经济的多元化发展,扩大经济规模,增加地方财政收入,为地方政府提供更多的投资和建设机会。
1.3 提高能源供应安全传统能源主要依赖于进口,而新能源发电具有资源分散、分散化布局等特点。
通过开发利用新能源,能够减少对进口能源的依赖,提高国家能源供应的安全性。
这对于保障经济稳定运行、国家安全具有重要意义。
二、新能源发电的环境效益2.1 减少温室气体排放传统能源发电过程中,燃烧化石燃料会释放大量的二氧化碳等温室气体,导致全球气候变暖和环境污染。
而新能源发电几乎不产生任何温室气体,能够有效减缓全球气候变化,改善环境空气质量,保护生态环境。
2.2 降低大气污染传统能源发电过程中,产生的烟尘、硫化物、氮氧化物等大气污染物对环境和人体健康造成巨大的危害。
而新能源发电几乎没有大气污染物排放,能够有效减少大气污染,改善环境质量,保护人民健康。
2.3 保护水资源传统能源发电需要大量的水资源进行冷却等作业,会对水资源产生压力。
而新能源发电不需要大量的水资源,能够减轻对水资源的消耗,保护水资源的可持续利用。
我国煤电链和核电链对健康、环境和气候影响的比较中国核工业集团公司科学技术委员会潘自强中国原子能研究院马忠海、李旭彤、毋涛国家原子能机构修炳林我国环境污染已成为经济和社会可持续发展的一个重要问题。
在众多的污染中,能源引起的污染是污染的一个重要来源。
我国大气污染严重,能源是大气污染的主要来源。
化石燃料,特别是煤又是能源污染的主要来源。
中国经济和社会的可持续发展,必须建立在能源和环境协调发展的基础上。
因此,如何协调能源发展和环境保护的关系是国民经济持续发展的一个重要问题。
全面地、客观地比较不同电能源链,其中特别是煤电和核电燃料链,对健康和环境的可能影响,对我国能源系统的决策和制定能源、环境与经济发展综合规划,均有重要参考价值。
我们从80年代初开始研究这一问题,侧重是比较燃煤电厂和核电厂对健康和环境的影响,80年代末期开始参与国际原子能机构的“核能和其他能源风险比较的评价”。
从现有研究结果看,我们认为:在着重治理现有煤电燃料链污染、加强洁净煤技术研究的同时,逐步改变能源结构,加快核能和145水电的发展,是解决我国可持续能源发展的现实途径。
在此同时,大力发展太阳能、风能等可再生能源。
核能和其他能源风险比较的评价应是全面的、系统的比较。
系统的是指比较应基于以能源燃料链比较,而不仅是电厂本身。
以核电为例,即不仅指核电厂本身,而是指包括从开采一水冶一转换_.浓缩一元件制造一发电一后处理一废物处置的全过程。
全面的是指不仅限于系统风险本身的比较,而且包括建造这些系统所用原材料时所引起的危害的比较,以核电厂为例,即不仅核电厂运行本身产生的危害,而且包括制造建造用主要材料如钢、水泥和铜等的危害以及建造过程和退役后的危害等,即考虑其整个生命循环(Iife cycle)过程。
这里所说的风险包括对健康、环境和气候等的影响。
要真正完全做到全面的、系统的和综合的比较是困难的。
在这里我们主要综合20年来我们进行的工作,也包括国内和国外的有关工作。
新能源发电技术的环境效益分析随着能源需求的不断增长,新能源发电技术日益成为解决能源问题的重要途径。
而与传统能源发电方式相比,新能源发电技术具备着明显的环境效益。
本文将从减少大气污染、降低温室气体排放和减少资源消耗三个角度进行分析,探讨新能源发电技术的环境效益。
首先,新能源发电技术可以有效降低大气污染。
传统能源发电方式主要依赖于化石燃料的燃烧,而在化石燃料的燃烧过程中会产生大量的有害气体和颗粒物,如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等。
这些有害物质对空气质量和人体健康都会造成严重的危害。
而新能源发电技术中,如风能和太阳能发电等不需要燃烧过程,因此不会产生大气污染物。
以风能发电为例,风力发电站通过利用风能驱动涡轮机,产生电能,不需要燃料的燃烧,从而减少了大气污染的产生。
因此,新能源发电技术可以有效减少大气污染,改善空气质量。
其次,新能源发电技术可以降低温室气体排放。
温室气体是导致全球气候变化的主要原因之一,其中二氧化碳是最主要的温室气体之一、传统能源发电方式主要依赖于燃煤和燃油等化石燃料,燃烧过程中释放了大量的二氧化碳。
而新能源发电技术中,利用风能、太阳能和水能发电等方式不需要燃烧过程,因此不会产生二氧化碳排放。
以太阳能发电为例,太阳能电池板将阳光转化为电能,不产生任何温室气体排放。
因此,新能源发电技术可以显著降低温室气体排放,对缓解全球气候变化具有重要意义。
最后,新能源发电技术可以减少资源消耗。
传统能源发电方式主要依赖于化石燃料,而化石燃料是一种有限资源,随着消耗的增加,资源的储量将越来越稀缺。
而新能源发电技术则主要依赖于永续能源,如风能、太阳能和水能等。
这些永续能源是可再生资源,不会耗尽。
以风能发电为例,风能是地球大气环流产生的,具有丰富的资源储量,因此不会受到资源的限制。
因此,新能源发电技术可以更加有效地利用资源,减少资源消耗。
综上所述,新能源发电技术具备着显著的环境效益。
通过减少大气污染、降低温室气体排放和减少资源消耗,新能源发电技术能够有效改善环境质量,推动可持续发展。
水电开发与生态环境保护在当今社会,能源的需求与日俱增,水电作为一种清洁、可再生的能源,在能源供应中占据着重要的地位。
然而,水电开发在带来巨大效益的同时,也不可避免地对生态环境产生了一定的影响。
如何在水电开发的过程中实现生态环境保护,达到两者的平衡与协调,是我们面临的一个重要课题。
水电开发对于能源供应和经济发展具有显著的推动作用。
首先,水电是一种相对稳定和可靠的能源来源。
与风能、太阳能等可再生能源相比,水电的发电能力受天气和季节的影响较小,能够为电网提供持续稳定的电力输出,保障了生产和生活的正常运转。
其次,水电的开发有助于减少对传统化石能源的依赖,降低温室气体排放,对于应对全球气候变化具有积极意义。
此外,水电项目的建设还能带动当地的基础设施建设,促进经济增长,增加就业机会,提高当地居民的生活水平。
然而,水电开发并非毫无弊端。
在水电开发过程中,大规模的工程建设可能会对河流生态系统造成破坏。
例如,大坝的建设会改变河流的自然水流状态,影响鱼类的洄游和繁殖,导致水生生物多样性的减少。
此外,水库蓄水可能引发地质灾害,如滑坡、泥石流等,威胁周边居民的生命财产安全。
同时,水电开发还可能对周边的土地利用、森林植被等造成影响,破坏生态平衡。
为了实现水电开发与生态环境保护的协同发展,我们需要采取一系列的措施。
首先,在项目规划和设计阶段,就应当充分考虑生态环境保护的因素。
进行全面、深入的环境影响评估,制定科学合理的开发方案,尽量减少对生态环境的破坏。
比如,可以采用生态友好型的大坝设计,如鱼道、生态流量泄放设施等,保障水生生物的生存和繁衍。
其次,加强对水电开发过程中的环境监测和管理。
建立完善的监测体系,实时掌握生态环境的变化情况,及时发现并解决可能出现的问题。
同时,严格执行环境保护的法律法规,对违规行为进行严厉处罚,确保开发活动在环保的框架内进行。
再者,积极开展生态修复和补偿工作。
对于因水电开发而受损的生态系统,要采取有效的修复措施,恢复其生态功能。
各类能源开发利用效率对比分析能源是人类社会发展的重要支撑,各国对于能源开发利用效率的关注日益增加。
本文将对各类能源开发利用效率进行对比分析,探讨其优劣势以及对环境的影响。
首先,我们来比较传统能源和可再生能源的开发利用效率。
传统能源主要包括煤炭、石油和天然气等化石燃料,它们在全球能源供应中占据重要地位。
然而,传统能源的开采和利用过程产生大量的二氧化碳等温室气体,对全球气候变化造成严重影响。
此外,传统能源的开发过程也常常伴随着环境破坏和资源浪费的问题。
相比之下,可再生能源如太阳能、风能和水能等几乎不产生污染物,而且能源基础广泛且永久性,对环境的影响较小。
虽然可再生能源的开发利用效率相对较低,但在节能减排和可持续发展方面具有重要意义。
其次,我们将比较不同类型的可再生能源之间的开发利用效率。
太阳能是目前被广泛研究和应用的可再生能源之一。
太阳能的开发利用主要集中在太阳能光伏发电和太阳热能两个方面。
太阳能光伏发电利用光电转换原理将太阳能转化为电能,具有高转换效率和较长的寿命。
而太阳热能则将太阳能转化为热能供暖、热水等,其开发利用效率相对较低。
风能作为另一种可再生能源,通过风轮驱动发电机转化为电能。
风能的开发利用效率取决于风力资源的充实程度和风机的设计参数,目前已经具备较高的利用效率。
水能是最为成熟和应用广泛的可再生能源,其开发利用效率较高。
水电站通过引导大水流驱动发电机发电,具有较高的转换效率和稳定性。
然而,水能的开发也对生态环境和水资源产生一定压力,需要合理规划和管理。
再次,我们将比较不同国家或地区的能源开发利用效率。
由于资源分布和国情的差异,各国或地区的能源结构和开发利用情况有所不同。
例如,沙特阿拉伯是石油资源最丰富的国家之一,其能源开发主要集中在石油开采和石油产品出口。
然而,沙特阿拉伯在其他能源领域如可再生能源的开发利用上相对滞后。
相比之下,丹麦是风能开发利用效率最高的国家之一,超过40%的能源供应来自于风能。
我国水电资源总量举世无双众所周知,我国水电资源的蕴藏量位居世界第一。
根据2003年推出的《中华人民共和国水力资源复查成果》,我国水电资源的理论蕴藏量为6.9440亿千瓦(装机容量)、60829亿千瓦时(年发电量),技术可开发量为5.4164亿千瓦、24740亿千瓦时,经济可开发量为4.0180亿千瓦、17534亿千瓦时。
我国待开发水电资源具有规模效益和多重效应我国待开发的水电资源不仅总量庞大,而且具有明显的天然优势。
主要表现在:其一,开发水电往往就是发展水利事业,从而在带来巨大经济效益的同时,也带来巨大的社会效益和生态效益。
其二,我国尚未开发的大中型水电资源基本上集中在西南地区。
这些水电大多具有水量丰沛、落差巨大、单机容量很大、单位投资较低、移民数量很少等特点,具有很好的技术条件和比较优势,容易实行大规模开发和梯级开发;只要合理规划、有取有舍、科学运用,完全可以取得超出已开发水电的综合效益。
其三,我国尚未开发的小微型水电资源遍布于广大的农村。
实践证明,合理开发小微型水电资源,能够解决农村和山区的用电问题,把广大农民带入电气化时代。
经济发达国家都有较高的水电开发率Alison Bartle等人[3]的研究成果显示,2007年全球水电装机容量达到8.484亿千瓦,约占全球技术可开发总量的32%;年发电量3.045亿千瓦时,占全球技术可开发总量的20%左右。
在水电开发较多的国家中,发达国家明显处于优势地位:2006年底瑞士已开发的水电约占技术可开发量的87%,日本84%,美国82%,法国和挪威均超过80%,德国73%,加拿大65%。
世界上有22个国家水电发电量占总量的80%以上,53个国家超过50%,巴拉圭100%,挪威99%。
相比之下,全球不到1/3,整个亚洲为34%,整个非洲不足8%。
几年过去了,上述数据会有一些变化,但只会更好。
世界范围的实践证明,一个国家只要具备必要的开发能力,就会开发水电;国家越发达,它的水电开发率就越高;经济比较发达、环境比较优美的欧美国家的水电开发率普遍较高,而经济相对落后、环境相对较差的亚非拉各国的水电开发率大多较低;除非其水电资源已经没有技术或经济上的开发条件,发达国家没有几个真正停止了水电开发,开发率高的正在设法提高发电能力,开发率低的正在提高装机容量。
水电发电的绿色运营与生态保护摘要水电发电作为一种清洁能源,具有环保、可再生等优势,已成为全球能源供应的重要组成部分。
然而,在水电发电过程中,也存在一些与生态环境保护相关的问题。
本文旨在探讨水电发电的绿色运营与生态保护,并提出相关的解决方案和建议。
1. 水电发电的绿色优势水电发电是利用水能转化为电能的一种清洁能源形式。
相比化石燃料发电,水电发电具有以下绿色优势:•零排放:水电发电过程中无排放任何有害气体,不会产生温室气体和空气污染物,对大气环境和全球气候变化具有积极的影响。
•可再生:水电发电利用的是水资源,水是地球上最丰富的可再生资源之一。
水电发电不会消耗水资源,可以持续供应能源,有助于解决能源短缺问题。
•高效利用:水电发电厂的发电效率较高,可以达到70%以上,远高于传统火力发电厂的效率。
高效利用能源可以降低能源消耗和污染排放。
2. 水电发电过程中的生态问题尽管水电发电具有绿色优势,但在实际运营过程中,也存在一些与生态环境相关的问题,主要包括以下几个方面:2.1 水库对生态系统的影响水电站建设需要修建水库,这会导致大片土地被淹没,并改变当地的生态系统。
水库建设可能破坏原有的植被和动物栖息地,对生态系统造成破坏。
2.2 水体水质变化水电发电过程中,水体受到调流、拦截等人为操作的影响,水质可能发生变化。
特别是在蓄水期间,水库的淤泥沉积和腐败物排放会影响水体的水质,对水生生态系统造成影响。
2.3 水生生物迁徙受阻水电站的建设通常会影响河流中的水生生物迁徙。
建设大坝之后,鱼类等水生生物在上下游之间无法自由迁徙,影响其繁衍和生态平衡。
3. 水电发电的生态保护方案为了实现水电发电的绿色运营和生态保护,以下是一些解决方案和建议:3.1 减少水库对生态系统的影响在水电站建设过程中,需要遵循环境影响评估和生态补偿原则。
应该进行充分的环境影响评估,减少对生态系统的破坏,并采取相应的补偿措施,保护受影响区域的生态环境。
煤电与水电能源转换中的生态环境效应对比分析李香云1,杨力行2(11水利部发展研究中心,北京 100038;21新疆农业大学,新疆乌鲁木齐830019)能源资源;能源转换;煤电;水电;生态环境效应中图分类号:TV 7 文献标识码:B 文章编号:1671-1408(2006)05-0027-04收稿日期:2006-02-10作者简介:李香云,女,副研究员,生态学博士。
几乎所有的能源资源都能转化成电能,然而其转换效率通常都较低,如一般火力发电的能源利用效率只有20%~40%,此外,不管用非再生能源还是再生能源,都会对环境造成或多或少的破坏,因此,通常将资源耗竭与环境(污染)问题看作电能生产过程中的两大主要问题。
而水电能由于其可再生性以及对环境污染作用较小,一直是被作为重点开发利用的能源,直到20世纪末期以来国外到国内社会各界反大坝、反水电舆论的兴起。
煤炭的开发利用产生生态问题曾引起广泛关注,水电大坝的生态问题近几年也引起社会广泛重视,我们从全局的观点出发,以数据对比分析为基础探讨了这两大能源转换的生态环境效应。
通过比较分析可以看出,相对煤电,水电能利用所产生的生态问题相对较少,认为水电能是适合中国国情的绿色可再生能源。
1 我国能源供给背景111 煤 炭根据国际通行的划分标准,中国现有煤炭经济可开发剩余可采储量为1145亿,t 约占世界同类储量(9842亿t)的1116%,居世界第三位,储产比为59年,远低于世界平均的164年。
中国目前是世界上最大的煤炭生产国,煤炭产量占世界总产量的1/3。
2004年消费的1916亿t 煤中一半以上用于发电,占全年发电量的8216%。
按此标准,中国的煤炭仅能维持83年。
112 石油和天然气石油探明储量为23亿,t 占世界总量的114%,居世界第十三位,储产比为1314年,低于世界平均的4015年。
天然气探明储量为2123@104亿m 3,占世界总量的112%,居第世界十七位,储产比为5417年,低于世界平均的6617年。
2004年中国成为第三大石油进口国,耗油量已占全球耗油量的813%,其中48%需依赖进口。
113 水电能按照2001~2003年第四次全国水力复查结果,中国的水能资源理论蕴藏量为6190亿k W,其中技术可开发容量4194亿k W,经济可开发容量3195亿k W,都居世界第一位。
水力发电是一次性水能源直接转换成电力的物理过程,具有循环性和可再生特点。
根据地球水循环数据,大气中水平均每8天更新一次,河道中水平均每16天更新一次,一年可以再生10~20次以上。
截至2004年底,全国水电装机容量1105亿k W,水电发电量3310亿k W #h ,占全国发电量的1511%(而1994年所占比例为1810%)。
这个开发水平与其他国家相比属一般水平。
水能资源同样丰富的巴西,水电比重高达9312%;挪威、瑞士、新西兰、加拿大等国在20世纪90年代水电比重都已在50%以上;意大利和日本在20世纪50年代27水电比重就高达60%~80%,90年代才下降到30%~20%。
从水电发电量占可开发电量的比率看,美国为55%,法国为74%,瑞士为72%,日本为66%,巴拉圭为61%,埃及为54%,巴西为1713%,印度为11%,同期中国为616%。
因此,中国水能资源开发潜力很大。
2能源电能转换的生态环境效应问题所有能源资源的电能转换都或多或少地影响着环境,不同的能源资源转换产生的环境问题也不同。
211煤电导致的环境问题复杂中国20世纪下半叶经济快速发展过程中造成的环境恶化问题在很大程度上是由燃煤导致的。
1980~2001年,化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量从3194亿t碳增加到8132亿t碳。
2002年二氧化硫的排放量高达1927万t。
目前,全国90%的二氧化硫排放是燃煤造成的,大气中70%的烟尘是燃煤造成的,2/3的城市空气质量低于国家二级标准。
大气污染引发大量呼吸道疾病,直接威胁人民身体健康。
火电厂采用的水力除灰系统不仅消耗大量的水资源,而且冲灰渣水是火电废水中排放量最大、污染物超标最严重的废水。
燃煤导致的酸雨污染区1995年已经占国土面积的23%。
酸雨不仅使森林衰败还可以使农作物减产,例如,已经造成峨眉山金顶的珍贵树种)))冷杉死亡率达到90%。
燃煤导致的环境问题已经成为威胁中国世界遗产和自然环境的第一大无形杀手,而且减排氮氧化物的任务将比减排二氧化硫还要严峻。
212新能源同样存在不同的环境问题太阳能、风能、生物能、地热能、海洋能及核聚变能等非矿物燃料类新能源都能转化为电能,尽管被称为清洁能源,然而仍存在着各种环境问题。
无论选择哪一种作为最为合适的电力供应方式,都存在着优缺点的平衡问题。
在核能领域中,引起公众关注的问题是操作安全、危险物质的处理和储藏,甚至涉及潜在的核武器泛滥等问题。
大规模生物能的开发也会带来农村的单一经营、生物差异、耕地与水源之间的矛盾,以及对农作物与燃料等方面产生的负面影响。
风能和太阳能由于被认为是稳定性和可靠性不好而受到批评。
尤其是风能,由于其风轮机对视线有干扰、产生噪音、在有些地方还引起鸟类的死亡,因而备受指责。
太阳光伏电池的制造和处理难免要破坏环境,而且还很昂贵。
潮汐发电造成浅滩被水淹没,妨碍了涉水鸟的觅食,使迁移的及过冬的鸟类的数量遭受影响。
此外,由于盐度受到破坏,海洋能问题也令人担忧。
这些问题都有望通过技术来减轻。
213水电对环境影响的双重性水电大坝多具有防洪、灌溉、供水、旅游等综合效益,可以实现洪水资源化和水量的多年调节,解决水资源时空分布不均的问题,在保障粮食安全、保障社会经济发展、保障人口用水方面作用非常巨大。
在生态环境方面,水电不仅无三废(废气、废水、废渣)排放,而且还可以替代煤电减少二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物的排放。
水能转换时采用修建大坝的常规方法会对河道自然过程产生诸多的生态问题和社会问题,如大坝阻隔、淹没而导致移民安置、泥沙淤积和生物物种多样性破坏等,已引起公众的广泛关注。
实际上这类问题也并不是没有解决之法,如移民问题则可通过完善制度加以解决;回游鱼类特别是珍稀鱼类可以通过建设人工繁殖基地解决;水库泥沙淤积问题可通过技术方法来解决,或通过设计水库调度方式缓解。
此外,中国在水电能开发模式上应摆脱原来拦截河流、抬高水位势能来发电的传统思路,应创新开发模式,采用生态模式进行开发,如把发电涡轮安装在水底下或通过隧洞方式来利用水势能进行发电,这样就会减少对河流生态的影响。
3煤电与水电能源转换中的排碳与减排的比较如前文分析,中国现状大气环境恶化问题在很大程度上是由燃煤导致,燃煤产生的二氧化碳排放量在2001年已达到8132亿t碳,居世界第二位。
煤炭直接燃烧所释放出的二氧化碳、二氧化硫造成严重的环境污染,并进一步影响人类生命健康。
而水电可以替代煤电减少二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物的排放。
按中国水电经济可开发量估算,水电替代煤电后就能够减排二氧化碳5103亿t碳,相当于近186万k m2的温带速生林的年固定二氧化碳的能力,即相当于中国荒漠(荒漠+戈壁+沙漠)面积15313万km2的112倍的土地全部被绿化为温带速生林的年固28定二氧化碳的能力,或者说相当于亚洲沙漠面积(约250万km 2)的90%被绿化为速生林的固碳能力。
在温室气体已经导致全球变暖,全球极端天气、气候灾害所带来的损失比50年前已经增加了10倍的今天,开发水电替代煤电减排二氧化碳,无疑可以称得上是全球最大的绿色能源工程了。
美国学者麦卡利认为,水库淹没森林同样产生排放二氧化碳的问题,然而,水库淹没森林排放二氧化碳等温室气体,虽是多年逐渐排放的,但排碳总量等于所毁林排放二氧化碳的碳总量,从目前研究数据来看,毁林二氧化碳排放率为1万t 碳/km 2,属一次性的温室气体排放;而水电替代煤电所减排二氧化碳的效率是01333kg 碳/k W #h ,不是一次性减排,水电站运行多少年,就可以可再生性地减排二氧化碳多少年。
以三峡水电站为例,假定水库淹没的1084km 2内全部是森林,则其毁林排放温室气体的碳总量为1084万t 碳,而原有森林的年固碳能力为2913万t碳;水电站年发电量847亿k W #h ,可以替代889亿k W #h 的煤电,则每年减排量为2960万t 碳,扣除原有森林的年固碳能力后,则每年净减排量为2930万t 碳,是水库淹没森林毁林排碳总量的217倍,即三峡水电站用414个月的发电量就可以减排掉水库淹没森林导致的一次性碳排放总量。
按照/京都议定书0至少减排二氧化碳512%的标准,我国2001年二氧化碳的排放量为8132亿t 碳,减排512%才需要0143亿t 碳/年的减排能力,这样三峡水库就至少可减排其中的一半。
若把四川盆地面积的森林一次性毁林排碳总量与三峡水电站的一年减排碳量进行比较,就会得出水电大坝排放二氧化碳量超过火力发电的结论。
然而实际上并非如此。
假设三峡水电站的水库淹没面积达到20万km 2(相当于整个四川盆地面积),毁林排碳总量为20亿t 碳,不考虑发电增加的因素,扣除原有森林的固碳能力后,毁林排放的碳在68年后就可以冲销完毕,此后每年将至少净减排013亿t 碳!然而实际上是,三峡水电站或者任何水电站的水库都根本不需要如此巨大的调节库容。
4 燃煤污染损失与水电开发投资比较水电开发一次性投资大,但相对燃煤造成的间接损失,水电投资相对较小。
煤是全程污染的能源。
煤炭燃烧所释放出的二氧化碳、二氧化硫等污染物造成严重的环境污染,燃煤导致的较高环境成本已在世界范围内得到共识。
世界银行1995年对中国大气和水污染的损失估算为540亿美元,占当年GDP 的717%,其中大气污染损失占9218%;并根据发展趋势预计,2020年中国燃煤污染导致疾病需付出经济代价达3116@104亿元,占国内生产总值的13%。
如果拿这笔燃煤污染导致疾病的经济代价钱,用来开发水电又是如何呢?按三峡水电站投资未分摊前提下的投资单价2141元/k W #h 计算,把剩余水电年发电量全部开发也只需要3165@104亿元,即用1年多的燃煤污染导致的疾病需付出的经济代价钱,就可以把我国剩余的水电能源全部开发出来。
燃煤污染无形杀手导致的疾病经济代价是一种损失或者说是一种资金浪费,把浪费的资金变成开发水电可再生能源的资金,在经济、生态和环保上都能取得效益。
在《中国煤炭开发与利用的环境影响研究》(2003年)的报告中,粗略估计了计入经济损失的燃煤发电成本将增加0118元/k W #h,考虑环境成本时,部分地区的发电成本将高达0148元/k W #h ,这一数据超过了我国大部分水电站的发电成本,而且甚至超过了某些风电的发电成本。
在下一个10年中,若我国水电、煤电的比例仍保持目前的15%和82%,每年需要的118@104亿k W #h 煤电量将累计消耗100亿t 煤以上的原煤,且不论这是否符合可持续发展原则,考虑到煤炭的开发和运输成本、全面脱硫系统成本(约占总投资的1/3)以及污染连续排放对生态和人类健康影响的成本,综合来看国家将付出要比建水电大得多的成本。