新能源发电技术概况及发展趋势
内容摘要
与常规能源相比,新能源最大优势是地域分布比较均衡且资源量巨大,其资源量相比人类需求来说,可谓资源无限。开发利用新能源有利于优化能源消费结构、保护生态环境、保障能源安全。同时也是拉动内需、培育新的经济增长点、增加就业机会、促进经济和社会可持续发展的战略选择。新能源大多存在能量密度低、资源分散等问题,难以在短时期内大规模替代化石能源,对其开发利用需要在技术、成本、管理等诸多方面做更大努力。
关键词: 新能源资源潜力发展现状发展趋势
新能源的特征与分类
新能源是相对常规能源而言的,一般具有以下特征:尚未大规模作为能源开发利用,有的甚至还处于初期研发阶段;资源赋存条件和物化特征与常规能源有明显区别;开发利用技术复杂,成本较高;清洁环保,可实现二氧化碳等污染物零排放或低排放;资源量大、分布广泛,但大多具有能量密度低的缺点。根据技术发展水平和开发利用程度,不同历史时期以及不同国家和地区对新能源的界定也会有所区别。发达国家一般把煤、石油、天然气、核能以及大中型水电都作为常规能源,而把小水电归为新能源范围。
我国是发展中国家,经济、科技水平跟发达国家差距较大,能源开发利用水平和消费结构跟发达国家有着明显不同,对新能源的界定跟发达国家也存在着较大差异。小水电在我国的开发利用历史悠久,装机容量占全球小水电装机总容量的一半以上,归为新能源显然是不合适的。核能在我国的发展历史不长,在能源消费结构中所占比重很低,仅相当于全球平均水平的八分之一,比发达国家的水平更是低得多,核能在我国应该属于新能源的范围。
根据以上分析,可以把新能源范围确定为:太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能、天然气水合物、核能、核聚变能等共9个品种。生物质能在广义上分为传统生物质能和现代生物质能,传统生物质能属于非商品能源,是经济不发达国家尤其是非洲国家的主要能源,利用方式为柴草、秸秆等免费生物质的直接燃烧,用于烹饪和供热;现代生物质能包括生物质发电、沼气、生物燃料等,是生物质原料加工转换产品,新能源中的生物质能仅指现代生物质能。传统生物质能和大中小水电可称之为传统可再生能源,太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能则统称为新型可再生能源,是新能源的主要组成部分。
在这里，本文主要介绍核能、生物质能、太阳能、风能这几种新型能源。
1．核能
现在核电采用的是核裂变。核聚变放出的能量比核裂变更大，有关核聚变的研究攻关已经进行很多年，但进展比预期要慢。现在国际上合作在搞“国际热核聚变实验反应堆计划”（ITER），中国也参加了。按照目前的规划，2050年能够建成一个实验堆。但何时能真正商业化？很难预期，只能说起码是2050年以后的事。
中国核电起步不算晚，但是进展不算大，现在又逐渐重视。朱镕基任总理时，国家确定了八台核电装置重点发展。但由于这八台装置分别从法国、俄罗斯、加
拿大进口，国内研制的只有一台，所以没有形成产业化的标准。前几年，中国开始专门研究国产化驱动装置，现在从美国引进了技术，目前正在攻关。第一台国产化驱动机组（100万千瓦）正在研发中，如果成功，接下来就可以扩大生产。至于扩大到多少规模，最早提出要在2020年发展到3000万—4000万千瓦，现在来看，这还是不能满足形势的要求，所以又有人提出要发展到7000万甚至1亿千瓦。总之，比较普遍的观点是，希望能够扩大核电发展的规模。中国2007年发布的《核电发展专题规划》中提到，核电发展目标是到2020年“占电力总装机容量的4%”。而近日，国家发展和改革委员会副主任、国家能源局局长张国宝表示，中国力争到2020年时，核电装机容量占电力总装机容量的比重达到5%。5%是多少千瓦？如果到2020年全国电力装机是15亿千瓦，核电就要达到7500万千瓦。这个目标是相当有挑战性的。
另外，核电是高技术，虽然操作起来简单，只需按按钮，但是对操作人员的技术素养要求很高。所以核电发展还有制造能力、运行维护能力、人才培养跟不跟得上的问题，要综合考量，谨慎进行，否则欲速则不达。像日本这样的国家，在技术、教育等方面的水平并不低，但核电应用上小问题不断，比如小的核泄露、误操作、隐瞒核事故之类。所以，我认为核电技术首先要追求可靠性，先进性首先要表现在可靠性上。
2．生物质能
中国近些年对生物质能利用进行了广泛探讨，一些科学家也极力提倡，认为中国生物质能开发潜力很大。两院院士石元春曾提出，如果中国能积极种植能源植物，可能建成两个大庆的液体燃料年产量。但关于生物质能源，现在争议较多。对于用粮食来做液体燃料，世界上的反对力量很强，认为这是和人争口粮，对穷人很不公平。中国也曾以陈化粮为原料，年生产102万吨燃料乙醇，但也就到此为止，已经叫停。生物质的进一步发展，要求用纤维素来制燃料，相关技术全球还都在攻关、实验当中。
在一些森林覆盖率较高、森林残余物很多的国家，还普遍用生物质直接燃烧来发电。中国的林业在历史上由于种种原因没有得到很好的保护，植被遭到很大破坏，所以现在主要是利用农林废弃物的秸秆。中国可获得的农林废弃物秸秆资源量到底是多少？现在来看，数量不是那么惊人，可能也就十亿吨左右。但生物质的“吨”与化石能源的“吨”不是一个概念，要是化成当量，它的发热值可能只有煤炭的一半。
还有一种说法，认为中国有很多“边际土地”——既不能种粮，也不能正规开采，但可以种植能源植物。现在，这方面温度也有点下降。首先，边际土地到底在何方？加上生物质体积大但能量密度较低，收集很费力。从一个很偏远的地方种植、收集，再进行运输和集中进行工业生产，成本就会增加。比如说秸秆发电，现在国内已经上了很多项目，但主要问题就是生物质秸秆收集比较困难，收集半径有限。收集半径太大，经济效益、规模就要受影响，所以只能小规模地、分散地利用。另外，秸秆的价格也会因需求量增多而被抬高，国家又很难强制收购。所以，生物质能源要成为主导性能源比较难。
3．太阳能
太阳能被称为是取之不竭、用之不尽的能源，只要有空间、有装置，就可以进行太阳能热利用。
中国太阳能热水器已商业化，生产应用世界第一。现在主要考虑的是建筑一体化问题。现在建设部抓得挺紧，考虑以后在建筑设计时规划进去，那么无论是
