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可再生能源特征范文1
從人類社會發展歷史來看,到目前為止,人類所依賴的主導能源經歷了從可再生能源(以薪柴為主)向煤炭替換,然后又向石油、天然氣替換的三個階段。一般而言,可再生能源包括多種能源產品,如水力、風能、太陽能(熱和光電)、生物質能、潮汐和地熱等,是人類利用最早也是利用時間最長的能源?!般@木取火”使人類先祖擺脫了“茹毛飲血”的蒙頓,開啟了人類的文明。在隨后漫長的歲月里,人類砍柴、燒灶煮飯、燒柴取暖,成為人類社會經濟存在和發展所賴以為生的主導能源,維持了人類社會幾千年的農業文明。人們借“風”、漂洋過海,擴大了世界交流;太陽光更是孕育了萬物眾生;“水”車也早已用在了我國農田灌溉和早期的英國紡織業。在化石能源大規模開發利用前的漫長歲月中,可再生能源一直是絕對的主導能源。
隨著第一次產業革命的興起,世界開始進入工業化為主導的社會。在工業大生產條件下,傳統利用方式上的森林能源無論是在能量密集度,還是熱值上都難以適應工業大生產所需要的能量要求。與傳統利用方式上的森林能源相比,常規化石能源能夠大規模開采和集中供應,其價格也相對低廉,能夠更有效地支撐工業大生產以及與之相伴生的現代消費方式。除了一些水電項目得以發展外,絕大部分可再生能源逐漸失去競爭力,常規化石能源開始替代可再生能源,成為人類社會生產、生活的主導能源。
當前,常規化石能源正日益耗竭,刺激其價格不斷攀升;常規化石能源的利用還給自然環境帶來越來越大的壓力。在這種情況下,許多國家已經或開始制訂其新的能源發展戰略,以可再生能源(包括森林能源)來替代常規化石能源是其中的重要內容。我國也于2005年2月通過《中華人民共和國可再生能源法》,并且制定了《可再生能源中長期發展規劃》,對可再生能源發展提出了具體目標。可再生能源這個伴隨人類社會漫長發展歷程的傳統能源,又擺上世界當前和未來能源發展的重要議程,被賦予了新的歷史使命。
發展可再生能源的意義
可再生能源的資源潛力是非常巨大的,僅據太陽能、風能、水能和生物質能粗略估計,在現有科學技術水平下,一年可以獲得的資源量即達87億噸標準煤,完全可以滿足人類社會的需要。據聯合國發展計劃署等國際機構預測,到本世紀下半葉,可再生能源將逐漸取代傳統化石能源而占據主導地位。
隨著我國經濟和社會等各個領域發展速度的加快,能源需求正逐年增加。到2020年我國要全面建成小康社會,實現國內生產總值(GDP)比2000年翻兩番的戰略目標,即使在充分考慮技術進步、經濟結構調整、采取多種政策措施實現有效節能的前提下,能源需求量也將達到25億-33億噸標準煤,我國面臨能源緊張與儲量不足的壓力。因此,發展可再生能源,實現可再生能源的永續利用將會全面提高我國經濟社會發展的支撐能力。其意義在于:
一是我國緩解資源瓶頸性約束的根本出路。預計2050年我國能源需求也將超過50億噸標準煤,而國內常規化石能源的供應能力只有30億左右噸標準煤,能源供需矛盾缺口達20億噸標準煤。由于石油的進口依存度將超過50%,能源供應安全也將面臨極大的挑戰。而我國可再生能源不僅資源儲量豐富,而且大多屬于低碳或非碳能源,具有可再生性,開發利用可再生能源是緩解我國資源瓶頸性約束、保障能源安全的必由之路。
二是我國減少環境污染、改善生態環境的重要途徑。我國能源消費結構中的70%來自煤炭,而煤炭燃燒所產生的粉塵、SO2、NOx等污染物又占到其總量的70%~90%,造成了嚴重的大氣污染。大氣污染造成的經濟損失已相當于GDP的2%~3%,每年超過1000億元;化石燃料消費形成的CO2排放,還是造成全球氣候變暖的主要原因。相比之下,可再生能源對環境的污染要小得多。水電、風電、太陽能等幾乎沒有污染物的排放。生物質能利用不會增加大氣中的碳排放量,粉塵、SO2、NOx等地方和區域大氣污染物的排放也很少。沼氣不但可以解決農村能源短缺,保護生態環境,而且可以減少農藥、化肥的污染,促進農業生態環境。因此,開發利用可再生能源是從根本上解決地方、區域和全球大氣環境污染問題,改善生態環境的必然選擇。
三是為我國解決“三農”問題提供了新的思路。農業生產力的提高、農村的全面發展以及農民的增收一直是我國在“三農”領域高度關注的問題。近些年來,農業和農村經濟的可持續發展愈來愈受到資源短缺和生態環境惡化的制約。發展可再生能源將成為促進農業增效、農民增收、農村進步和環境改善的有效手段。首先,開發和利用再生能源是解決農村基本用電和基本用能的重要途徑。例如,利用小型光伏發電系統以及離網發電系統供電是解決常規電網難以覆蓋的邊遠農村地區用電問題的主要方式。農村被動式太陽房、沼氣池等成為解決農村生活用能的重要手段。其次,在農村地區發展生物質發電技術,積極推廣能源、環境、經濟效益相結合的農村可再生能源綜合利用模式,是提高農業生產力、增加農民收入、創造新的就業機會、保護農村生態環境的有效途徑。
四是實施西部大開發的戰略選擇。我國西部地區不僅常規能源資源豐富,而且可再生能源資源如太陽能、風能、地熱等也非常豐富。有效挖掘西部地區的資源優勢,發展可再生能源將成為西部大開發的戰略性途徑。它不僅可以緩解西部邊遠地區能源短缺,而且還將改變西部地區的傳統能源消費模式和生活習慣,改善生態環境,提高生活質量,促進西部地區經濟和社會的全面發展。
五是有利于我國發展循環經濟,建立資源節約型與環境友好型社會。循環經濟是一種最大限度地利用資源和保護環境的經濟發展模式。它以低消耗、低排放、高效率為主要目標,實現資源的多次合理利用和對環境的有效保護,成為建設節約型社會和環境友好型社會的根本途徑。可再生能源是資源消耗和廢物排放非常少的清潔能源,符合循環經濟這種“資源獲取――生產――消費――再生”的生態學規律,因此,建立以可再生能源為資源載體的循環經濟模式以發展可持續能源體系,將是我國未來在“經濟和環境”雙重約束下的最佳選擇。
六是有助于提高我國的國際能源地位和綜合競爭力。一方面,我國能源總量的資源稟賦在國際上位居前列,但是能源的人均資源稟賦卻不占優勢。另一方面,我國是CO2排放的大國,隨著發達國家減排承諾的履行,我國在未來國際談判中也將會面臨更大壓力。加入世貿組織后,我國在產業鏈低端的出口產品仍占較高比例。同時,盡管國際關稅壁壘逐步降低,但包括產品能效和環境標準、標識、廢棄物回收、包裝等“綠色壁壘”的非關稅壁壘日益凸顯。這些都嚴重影響了我國的綜合競爭力。發展可再生能源,將有力提高我國的總體能源效率、降低能源消費強度和出口產品成本,確立我國的能源國際地位,對全面提升我國的綜合競爭力更具有重要的戰略意義。
把握可再生能源發展的時代特征
可再生能源盡管具有廣闊的發展前景和巨大的意義,但是,可再生能源的現代化利用是一個復雜的系統,要再次變成世界主導能源,還需要一個漫長的過程。
目前,我國理論界和實踐界對發展可再生能源出現了一定程度的混亂。在這個過程中,我們既要反對常規化石能源主導的慣性思維,對可再生能源的發展持簡單否定的態度;又要反對盲目樂觀,認為可再生能源會輕易地、一勞永逸地解決人類社會發展所面臨的能源問題,更不能借“吹捧”可再生能源之名行獲取某種特殊政策之實。從歷史與邏輯相統一來看,可再生能源利用經歷了一個否定之否定的過程,這意味著當前和未來的可再生能源發展會展現鮮明的時代特征,我們要科學、理性地認識和發展可再生能源。
可再生能源特征范文2
然而,可再生能源發展“必要性”與“經濟可行性”之間存在的反差,傳統能源利益集團對可再生能源發展的阻撓,對發展路徑有意或無意的曲解,決定了可再生能源替代化石能源之路必將是曲折、艱難和反復的。
在我國,一個更為強烈的反差是:一方面,我們“極端重視”可再生能源發展,不斷出臺支持可再生能源發展的政策;另一方面,對現有能源系統以何種恰當方式轉向一個以“可再生能源為主導”的能源系統方面的研究“高度忽視”。對可再生能源“如何轉型”缺乏基礎性研究與系統性思考,導致本應是系統推動能源轉型的政策在實踐中“各自為政”,并演變為單純以實現某個“既定份額”為目標。
將可再生能源發展置于人類能源轉型歷史進程之中,探討能源轉型的基本內涵與動因,梳理能源轉型的邏輯,系統分析可再生能源轉型與歷史上能源轉型的異同,對于正確認識我國可再生能源發展中的問題和轉型方式,不僅有理論必要性,也有實踐重要性。 一問:能源轉型如何發生
很多報告和論文將“能源轉型”(energy transition)一詞等同于“向可再生能源轉型”或“低碳轉型”來理解。這一含義最早可能來自1980年德國科學院出版的一份報告:《能源轉型:沒有石油與鈾的增長與繁榮》。該報告當時呼吁徹底放棄核電和石油能源的觀點受到強烈反對,但在進入21世紀后逐漸演變成為德國能源政策的基本內容。相應的,德國“能源轉型”的含義逐漸演變為“轉向分布式可再生能源和提高能源效率”,并宣稱最終目標是建立百分之百基于可再生能源的能源體系。
能源轉型的含義當然不僅僅是可再生能源發展。在更一般意義上,能源轉型通常被理解為一個國家或社會主導能源的轉換或更替過程。比如,煤炭替代薪柴并成為主導能源,石油替代煤炭成為主導能源。不過,對能源轉型的這種描述性的理解,以及基于這一理解的相關研究難以適應復雜、豐富的能源轉型實踐的需要,無法對認識當前能源轉型提供洞見。
美國天然氣專家羅伯特?海夫納三世試圖另辟蹊徑。在其2009年出版的著作《能源大轉型》中,羅伯特?海夫納三世從能源存在的三種物理形態,即固體(木材、煤炭等)、液體(石油)和氣體(天然氣、風能、太陽能、氫能等)出發,把人類能源利用的歷史與未來概括為兩次能源轉型:第一次能源轉型是固體能源向液體能源的轉型,第二次能源轉型是液體能源向氣體能源的轉型。這一觀點具有理論抽象性和邏輯一致性,為我們認識能源轉型方向提供了有價值的觀察視角;但這一理論對于能源轉型判斷標準過于抽象,對能源轉型的內涵和特征等問題缺乏深入研究,對理解能源“如何轉型”作用有限。
加拿大的瓦茨拉夫?斯米爾(Vaclav Smil)教授認為,能源轉型是各種能源利用“原動機”(prime movers)驅動下的能源結構不斷變化過程。“每當效率更高的新能量‘原動機’出現取代舊的原動機,顯著提高了人類所能利用的能源的量級,能源轉型就會發生?!?/p>
斯米爾教授根據“原動機標準”將人類能源利用劃分為四次能源轉型:第一能源轉型發生在距今1萬年到5000年,人類通過馴養役畜來替代部分人力;第二次能源轉型發生在公元前1000年風車和水車的出現,進一步替代人和動物的肌肉力;第三次能源轉型隨著1765年瓦特改良后的蒸汽機的擴散和進一步改進,啟動了煤炭替代薪柴的能源轉型進程。第四次能源轉型的發生則伴隨著發電機的發明使用,以及1882年世界第一座中心發電站在紐約和倫敦投入使用,人類進入電氣化時代而出現。
斯米爾教授所提出的“原動力發明、改進和擴散”邏輯為我們認識歷史上的能源轉型“何時發生”、“如何發生”提供了非常有啟發性的見解。然而,回顧人類能源利用史就會發現,以“原動機”單一標準來判斷能源轉型至少存在兩個問題:
一是從原動機標準所劃分的一些能源轉型并未真正導致該種最終能源成為“主導能源”,從而不構成人類社會或者國家層面上的能源轉型。比如公元前1000年伴隨風車和水車的出現,除了在小范圍外,風能和水能并沒有在普遍范圍成為主導能源,更不用說全球了。這是風能和水能的自身局限所致,與原動機效率高低無關。二是以“發電機”出現而引發的第四次能源轉型,偏離了“一次能源”的邏輯進入二次能源(電氣化),這一轉型與當前清潔化低碳化發展存在矛盾和沖突。這是因為,化石燃料發電的“原動機”效率和能級的提升將進一步增強化石燃料的競爭力,不利于向清潔燃料過渡。因此,任何非一次能源技術革命對于“能源轉型”的價值和意義,必須回歸到其所依賴的一次能源的“源頭”來評價。
為了更好描述歷史上能源轉型的邏輯和解釋未來的能源轉型,筆者對能源轉型的定義是:能源轉型是由原動機推動的,伴隨著能源系統深刻變革的,一次能源結構長期變化過程。能源轉型的發生與深化,是隨著一種足以推動國家,乃至全球層面的能源轉型得以發生“原動機”發明、擴散而發生、發展的,正如歷史上的蒸汽機之于煤炭,內燃機之于石油一樣。 二問:中國能源轉型處于哪個階段?
中國處于能源轉型的哪一個階段,下一次能源轉型是第幾次轉型?判斷能源轉型的標準不同,答案也不相同?;谀茉崔D型的上述新定義,就國家層面而言,能源轉型應符合三個判斷標準:
一是要有導致能源利用方式重大變化的“技術創新”或“原動機”出現。能源轉型不是“新”能源品種使用數量的簡單“累積”,中世紀英國城市用煤非常普遍,到18世紀初,英國不僅家庭住宅取暖,很多工業行業生產中都使用煤炭。煤炭的利用方式依然是沿用過去的燃燒方式,沒有出現用煤技術的重大創新。1765年,瓦特蒸汽機作為煤炭原動機的出現,英國才真正啟動了向煤炭的轉型,隨后擴散到歐洲大陸和美國。
二是要有基于能源技術創新的一次能源結構變化,即新“原動機”出現后,所利用的一次能源逐漸替代原有能源,并最終成為主導能源。換句話說,替代能源需要有成為主導能源的潛質。從這個判斷標準看,瓦茨拉夫?斯米爾所說的風車和水車發明所引發的能源轉型,并不構成國家層面的能源轉型。
三是要有能源系統的深刻變革。也就是說,基于新的能源利用方式(原動機),一次能源的替代與轉換的展開,必須同時構建與這種能源特性相匹配的能源生產、消費和輸送體系,否則能源轉型難以順利和有效推進。因此,就當前的可再生能源轉型而言,能否建立起與可再生能源特性相匹配的能源系統對于轉型成功至關重要。
根據這些標準來梳理人類能源利用的歷史,可以發現:從原動機標準和一次能源結構變化標準看,歷史上的能源轉型可以劃分為三次,即薪柴向煤炭轉型、煤炭向石油轉型、石油向天然氣轉型。目前正處于第三次能源轉型階段,即石油向天然氣轉型階段。
如果結合能源系統變革(第三個標準)來看,就會發現:煤炭、石油和天然氣同屬于化石能源,其能源生產和消費系統的共同特征是:大規模生產、輸送和消費。也就是說,它們均屬于“能源系統”特征相同的一次重大能源轉型。
人類能源利用可以劃分為兩次大的能源轉型。第一次能源轉型是植物能源向化石能源的轉型,第二次能源轉型是化石能源向可再生能源轉型。兩次大能源轉型期間存在著一些亞轉型(如向煤炭轉型,向風力發電轉型等)。特別值得指出的是,天然氣是向第二次能源轉型的重要過渡能源,這不僅是因為它比煤炭和石油更加清潔,而且因為從能源系統看,它兼具集中式和分布式的特點。 三問:向可再生能源轉型難在何處?
向可再生能源轉型有多難,難在何處?相信任何一個相關的政府官員、學者和產業人士都可以從不同角度加以概括,我認為向可再生能源轉型至少有如下“三難”:
一是發展可再生能源的必要性、迫切性與經濟可行性存在巨大反差。化石能源對植物能源的替代,不僅是高密度能源對低密度能源的替代,而且是高競爭力能源對低競爭力能源的替代,主要是市場競爭的產物。當前各國正在發生的可再生能源轉型,是在“應對氣候變化”成為國際主流價值觀的背景下發生的,是碳減排政策驅動下的能源轉型。因此,可再生能源對化石能源的替代,是在化石能源自身效率還有較大提升潛力情況下,為實現經濟增長的“脫碳”而發生的低密度能源對高密度能源的替代,同時也是低競爭力能源對高競爭力能源的替代。這一轉型的迫切性、必要性與經濟可行性之間的巨大反差,是導致可再生能源發展中問題的基本根源。
二是與可再生能源特點相匹配的“新”能源系統無法通過現有能源系統的“外推式發展”而得到。一個與化石燃料的大規模生產、消費和輸送體系及其高能量密度、可儲存、分布不均衡等特性密切相關,而風能、太陽能的廣泛分布性、低能量密度和不可存儲性決定了本地生產本地消費模式是較好的選擇,現有能源系統必須變革以適應可再生能源的新特征。然而,與化石能源特性完全耦合的現有能源系統并不會自覺向適應可再生能源特點的能源系統轉型,因為傳統能源企業從自身短期利益出發,往往會自覺阻礙這一進程。
三是可再生能源的單一品種,無論是水能、風能、太陽能,還是生物質能,都不具有成為單一主導能源的潛質。因此,向可再生能源轉型是就多個品種集合整體而言的。這些不同可再生能源品種的技術特性不完全相同:水電基本與現有能源系統兼容,風能和太陽能更適合分布式、小功率,生物質能則分布式、集中式均可。要將這些能源利用技術整合為一個有機“新”能源體系,將面臨更多的技術、組織和制度方面的復雜性。
上述“三難”,也可以說是能源轉型的新特征和新變化。這就給能源轉型政策提出了更高的要求:一方面轉型政策要更具系統性和前瞻性;另一方面能源體制與政策實施方式也要做出相應調整,以適應這些新特征與新變化,減輕能源轉型的成本與陣痛。 四問:從德國能源轉型實踐學到什么?
德國是當前全球能源轉型的典范,其發展可再生能源的做法也被作為“經驗”為各國所借鑒。比如,可再生能源全額上網、固定電價(FIT)、投資補貼等政策已經成為包括中國在內的很多國家可再生能源發展政策的標準選項。對此,無需多言。這里我將特別指出兩個很少被提及,但實際上對我國更有價值的德國能源轉型“經驗”:
一是增強電力市場靈活性是應對可再生電力波動性最重要的制度條件。德國電力改革始于1998年,但在短短幾年時間就實現了“放開兩頭,管住中間”電力市場制度架構,確立了電力供應側和需求側競爭性市場。其核心要素包括:電力零售側放開,終端用戶可以自由選擇售電商;開放電網使用權,電網運營商不參與市場競爭;日前、日內現貨市場與多級調頻輔助服務市場協同合作的市場結構,等等。德國可再生能源轉型到目前為止能夠較為順利地推進,競爭性電力市場及其配套機制所決定的市場靈活性是基本制度條件。從經驗借鑒看,構建這一制度是中國等很多國家推進可再生能源轉型的必備條件。
近年來,隨著可再生能源電力份額上升,德國又設計了一些新的市場制度以期進一步提高市場靈活性:一是建立了以平衡結算單元為主體的電量平衡機制,以及與之配套的獨立調頻市場。凡是不能維持區域內發電和用電平衡的平衡發電運營商(結算單元)都必須從電網公司那里購買調頻調峰電量,同時允許調頻供需獨立進行拍賣;二是在2015年底的《能源變革白皮書》中提出了一系列提高電力市場靈活性措施,主要包括:允許短時間內的超高電價和負電價,允許更多類型的技術參與到調頻輔助服務市場中,等等。更為靈活的電力市場制度,能夠更為精確地反映電力的時間和空間價值,市場參與者能夠及時反應。
二是從發電、電網和用電各個環節入手,提高電力系統運行的整體靈活度以應對可再生電力波動性挑戰。具體做法包括:進一步提高化石能源發電廠的靈活度,以提高其調峰能力,而不是擴大規模降低能耗;改變熱點聯產電廠和生物質發電廠運行方式提高其靈活性;發揮歐洲互聯電網的“間接儲能系統”作用,提高德國輸電網的靈活度;綜合運用儲能、熱泵、電動汽車、智能電表等技術手段提高負荷的可調節性,增加電力需求側靈活性,等等。 五問:什么是中國可再生能源轉型的當務之急?
中國可再生能源轉型面臨的問題是什么?可再生能源比重太低?補貼力度不夠?并網得不到保證?這些問題不是“當務之急”。當前應優先落實如下事項或原則:
一是確立我國可再生能源轉型的國家戰略??稍偕茉崔D型的國家戰略既要反映可再生能源的特點,也要充分考慮我國基本國情。各國能源轉型方向雖然相似,但能源資源稟賦與治理結構不同,決定了能源轉型的國別差異。
我國的能源轉型遠未上升的“國家戰略”層面。首先,我國能源轉型處于各個部委各自為政階段,每個部門就自己主管的領域自行決定重點、方向和速度。其次,我國能源轉型缺乏清晰的戰略安排,實施路徑和推進速度也缺乏統籌考慮。最后,能源轉型進展和政策實施效果也無科學評估和考核。政策出臺了很多,能源轉型的問題也很多,但鮮有部門能夠出面糾正和完善。這些問題的解決,有賴于我國能源轉型“國家戰略”的確立和落實。
二是當前能源體制改革應充分反映能源轉型的方向和要求。我國能源體制抑制市場作用導致配置效率低下問題非常突出。大力推動能源市場化改革已經成為能源體制改革的方向和要求。不僅如此,德國能源轉型的經驗告訴我們,競爭性電力市場和靈活的交易機制是可再生能源轉型最重要的制度條件。因此,能源市場化改革的遲緩不僅會影響能源配置效率,而且還會阻礙我國可再生能源轉型的進程,增加轉型成本。
三是我國能源轉型的進展與步驟不應由傳統能源巨頭決定。傳統能源巨頭一定是能源轉型的主要參與者,但能源轉型的方向和進展不能由電力公司等傳統化石能源巨頭主導。因為它們可以從放緩能源轉型速度和進程中獲得經濟利益。正如赫爾曼?希爾在其《能源變革:最終的挑戰》一書所指出的,“客觀上,在向可再生能源的轉型中是不可能實現共贏的。百分之百轉向可再生能源是工業時代以來最廣泛的經濟轉型。如果這個進程沒有勝利者和失敗者,是不可思議的。失敗者將不可避免地是傳統電力工業,其損失程度取決于其洞察力、決心和能力,以及進行徹頭徹尾的重組、直面迅速衰減的市場份額、發現新的業務領域?!?/p>
如果想讓我國能源系統能夠按照能源轉型的方向和邏輯來實現轉型,必須要在確立能源轉型國家戰略基礎上,配套以推動能源轉型的系統法律和政策框架,由國家來主導和推動轉型,方有可能避免能源轉型進展和節奏由傳統化石能源巨頭主導的局面出現。
四是基于能源轉型方向調整當前投資以避免鎖定效應。未來30年-50年的能源系統是由當前投資決定的。當前的能源投資要符合能源轉型要求,否則將導致我國未來能源系統(電力系統)鎖定在既定道路上,加大未來能源系統轉型的成本。
可再生能源特征范文3
【關鍵詞】可再生能源 移動通信工程 應用
τ誑稍偕能源而言,其突出特征是清潔性較強,能夠進行永久的利用,不會出現用完的情況,對環境影響不大,具有廣泛的分布范圍,因此,要進行有效開發。在目前的移動通常工程中,應用較多的是太陽能和風能,能夠實現絕對的節能,對環境污染不高,有力降低信號覆蓋的成本支出。
1 全面分析可再生能源供電系統
對于可再生能源供電系統,在類型上主要分為太陽能和風能獨立供電系統、風光互補以及風光市電聯合供電系統。
1.1 對太陽能獨立供電系統的分析
這種供電系統主要以太陽能為主要能量基礎,當前應用較多的是太陽能電池陣列、控制器等。這種裝置主要適合應用在無市電地區,供電方式為分布式,不需要進行電網的再次延伸。
1.2 系統介紹風能獨立供電系統的情況
這種方式主要是發揮了風能作為能源的作用,完成有效的供電過程。當前使用較多的裝置有風力發電機、控制器、負載組成等。這種能源比較適合在風力儲備比較豐富的海面等地區,不需要進行電網的延伸工程。
1.3 對風光互補供電系統的介紹
這種系統是將風能和太陽能進行結合,作為能量的主要來源,主要有蓄電池組、負載等。這種系統比較適合于風力資源豐富的地區,相比單獨的風能和太陽能,能夠實現成本的大幅降低。
1.4 對風光市電聯合供電系統的介紹
這種系統需要將太陽能、風能以及市電進行有序的排列,按照合理的比例進行組合。主要裝置有風力發電機、太陽能控制器以及市電組成等。對于這種聯合供電模式,當風能和太陽能的供電不足時,可以家住市電進行及時補充。蓄電池發揮的是短時后備的作用,因此,使得整個系統的可靠性增強,使得用在太陽能向組建上的投入得到降低。另外,借助對太陽能方陣容量的調整,使得節能減排的效果更加明顯,借助對風能和太陽能比例的調節就能實現對能源耗費的減少。風光市電聯合供電系統在使用范圍上較為廣泛,不會受到較多的限制,尤其是在市電不穩定的區域,能夠保證電壓的穩定性。同時,將其應用在常規的地區,降低市電的耗費,使得環保能源的應用比重增大,促進節能減排目標的實現。如果將其應用在偏遠地帶,應用柴電將市電取代,使得節能的應用范圍被擴大。另外,不論對于改造的線路還是新建的,這種系統的應用都能夠進行短期內的建站目的,運行方便,維護技術不高,費用較低。
2 對可再生能源供電系統應用的全面介紹
對于可再生能源的供電系統,其具有較高的應用價值,首先,有助于通信電力瓶頸的解決,尤其是在距離電網較遠、無線很難全面覆蓋的地區,主要體現在沙漠、偏遠的旅游地區等。其次,可再生能源的應用,能夠較好地實現節能的目標,降低碳排放量,實現超低能耗,推動綠色、零排放能源的應用,促進需求方案的合理化。對傳統供電相比,可再生能源在電力接入方面更加便捷,施工時間不長,不需要進行停電操作,后期維護較為簡單。對于可再生能源的應用區域,機制在山區、鐵路等。不需進行拉電協調,不許面對選址問題,解決了農村電壓不穩的問題,促進電能的大幅節約。
3 對可再生能源移動通信控制室的研究與分析
3.1 對通信控制室的分析
移動通信是一種十分廣泛的通信方式,具有較大的覆蓋領域,使用方便。通信網絡的作用,是借助基站來完成的。因此,基站的供電情況與控制室的環境對移動通信影響較大。移動基站通常處于較高的位置,目的是進行大范圍的覆蓋。很多基站都是建立在野外的高處。因此,在偏遠地區通信基站采用可再生能源進行供電,使得自然能源在通信基站中國的使用更加突出。大量光纜干線應用了太陽能和風能作為供電基礎,對基站的供電問題進行了有效的解決,對常規能源進行了節省,維護強度被大大降低。對于移動通信基站的控制室,鑒于其主要位于野外,維護措施簡單,都外界因素影響大。因此,借助可再生能源進行電力供給,意義重大。
3.2 對通信基站風光互補供電系統構成的介紹
在移動通信基站中,應用可再生能源系統,借助風光互補供電形式完成。這一系統主要是由風力發電機、電池陣列、控制器、監控器等構成。這一系統在發電裝置方面比較復雜。
3.3 對圍護機構與建筑能耗關系的分析
對于可再生能源的應用是實現低能耗建筑的關鍵。對于可再生能源的效率的認識,與控制室的建筑造型以及維護息息相關。因此,要進行超低能圍護結構,發揮太陽能光伏發電系統的作用以及風力發電系統等可再生能源的作技術優勢,在保證其穩定性的同時,提高控制室的低能耗目標的實現。
4 結束語
綜上,對于可再生能源來講,發揮其自身優勢,實現偏遠地區移動通信基站用電難問題的解決,促進節能減排目標的實現,推動長遠和可持續發展戰略的發展,營造更加廣闊的發展空間,促進移動通信基站建設的順利進行。
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可再生能源特征范文4
【關鍵詞】可再生能源 建筑設計 利用
前言:可再生能源即為綠色能源,主語借助環境實現自身的有效供給,是當前最具發展前景的能源類型,是實現節能環保的重要方式。
1對建筑設計中可再生能源的介紹
對于可再生能源,發展于自然環境,能夠實現持續再生,突破一次性使用的限制,為人們的生存帶來熱、力和光,是環保性的能源類型。與傳統能源,如石油、天然氣等進行對比,可再生能源對環境沒有威脅,能夠實現環保特性,能夠進行循環、多次應用。當前,被熟悉的可再生能源主要包含太陽能、風能、水能等。在建筑設計中,應用較多的是太陽能、風能、地熱能等,給人們的生活帶來諸多良性變化。
2提倡綠色環境建筑的意義
對于環境綠色建筑,主要是依據當前能源和資源,在不影響基礎設施建設的基礎上,較多地利用對環境無公害的材料,營造更加舒適的生存環境和空間,最大程度地減少建筑領域的廢料,建設能源的利用,提升資源的利用效率。要對廢棄的土地、植被、土壤等進行再利用,實現循環應用,達到經濟效益的最大化。綠色建筑要關注生態環保,強調整個建筑過程中廢物的降低、污染的減少,也就是說,建筑過程要減少對自然環境的不利影響,例如空氣污染、固體垃圾等污染物的排放,降低對整個生態系統的影響和破壞,維系人與生態系統的平衡。綠色建筑要實現對物理環境的有效控制,借助綠色技術和綠色手段提高建筑物的舒適程度,保證使用者良好的生活環境,提高生活品質。因此,建筑中對可再生能源的應用成為一種必然。
3可再生能源在建筑設計中的應用現狀
在我國,可再生資源類型繁多,水資源更加豐富。太陽能覆蓋面積較大,輻射量較多。同時,能夠實現有效開發的風能資源也很高。由此可見,根據開采的必要條件以及使用的需要,可再生資源發展潛力較大,在很大程度上能夠滿足經濟發展中對能源的品質和數量的需求。
在整個能源構成中,我國的可再生能源比重較大,這一優勢適合綠色經濟的發展,有助于能源長期規劃中對經濟發展的促進作用。在再生能源在整個能源使用中具有較高的戰略地位,同時,整個經濟對其需要也呈現增長的趨勢,因此,對于當前的能源發展,既要改變能源結構,又要不斷提升能源的供給能力,保證能源供應的安全性。
4對可再生能源在建筑設計中利用的介紹
在建筑設計中,可再生能源類型較多,具有不同的應用方式和手段。
4.1太陽能在建筑設計中的應用
在建筑設計中,太陽能屬于應用比較普及的可再生能源,主要應用在集熱蓄熱墻的設計中、太陽能集熱器保溫墻板的設計等。
4.1.1太陽能具有極大的儲存量,能夠提供給地球使用的時間具有無限性,因為不用擔心太陽能源被用完,這也是其具有巨大發展潛力的重要原因。
4.1.2太陽能具有普遍性,存在與地球的大多數地區,就地就可使用,為傳統能源存在缺乏的地區提高發展方向。在太陽出現的時候,利用太陽的資源進行開發和合理,形成新的能源類型。
4.1.3 太陽能在經濟性方面比較突出。太陽能幾乎是取之不盡的,在進行收集的時候,不需要進行相關費用的支出。另外,在當前科技水平下,很多太陽能已經顯示了強大的經濟性,只需要我們支付相應的加工和研究費用,對于太陽能的開發,不需要給任何機構或者個人支付使用費用,實現成本的大幅降低,有利于經濟收益的提高。因此,太陽能的經濟性尤為突出,是很多能源無法比擬的。
4.1.4太陽能在清潔性方面比較明細,開發過程中不產生污染,儲量具有無限性,是一種十分理想的能源類型。太陽能資源的利用,通過很多方式實現,如太陽能熱水器等,其制造和使用具有極強的安全性,其利用過程中的產物具有清潔無害性。
4.1.5為了促使太陽能熱水系統能夠最大程度地發揮作用,需要完善太陽能熱水系統的設計,建筑領域的施工企業也要參與其中,也要保證建筑行業的需求和標準得到滿足,使得建筑在應用中能夠滿足基本的標準和要求,實現太陽能熱水器與建筑行業應用的有機融合,實現對周邊環境的有效保護。
4.1.6對于太陽能集熱器保溫墻,主要是實現墻體與集熱器的整體化處置,實現建筑與熱反射板的有效對接,將收集的熱量借助熱管進行傳遞,實現熱能在每個房間的輸送。
4.2地熱能在建筑設計中的應用
地熱能主要是發揮地源熱泵技術的作用,當前,水-水型和土-水型地源熱泵系統兩種類型。對于地源熱泵系統的建設,三個方面的內容比較重要,即對位置的選擇以及場地的具體計劃、機房位置及大小的設計以及末端裝置的設計。
4.2.1要進行位置的合理選擇,實現全方位有效的規劃。對于地源熱泵系統,具有較為豐富的熱交換形式,在針對性的具體設計之前,要詳細調查建筑場地的水文特征,預先掌握這一地區地熱資源的分布狀況。
4.2.2對機房的位置和規模進行合理控制。機房位置與整個建筑的清潔程度密切相關,也影響到建筑物的外觀美觀性。在地源熱泵系統中,沒有常規的冷卻塔,機組主要設置與室內,對建筑物的整體設計具有明顯作用。
4.2.3 在主流的地源熱泵的末端,主要含有風機盤管和輻射吊頂兩種,前者具有較為簡介的按照步驟,后者需要有效解決夏季操作施工中,表面的結露問題。
4.3風能在建設設計中的利用
對于風能的應用較早,當前,風能的主要應用是在發電方面。與建筑相結合的是風力發電技術,在較為偏遠的地區應用較多。
4.4潮汐能在建筑設計中的利用
對于潮汐能而言,鑒于其位置的特點,使得其在利用方面相對較少,這一能源主要是由于海水在漲落潮時形成的水的高低勢差來實現的。潮汐能的大小會因為其所處地理位置的不同而出現差異,不同地區漲落潮子在時間與能量方面存在不同點,狀態各具特點。潮汐能的能力與潮量和潮差呈現正比例的關系。潮汐能的實現,是將海水的動能轉化為勢能,但是,這種能源在收集方面存在難度,受到區域限制較為嚴重。在建筑設計中,借助潮汐能進行有效發電,但是,要結合區域性特征,建設不同的電站。
5對建設綠色設計為了發展方向的展望
隨著社會的不斷發展,要充分認識到環境的重要性,實現發展與自然的和諧統一,這也是未來社會發展的基本原則。因此,發展綠色建筑設計勢在必行,是適應時展的要求。建筑設計在未來,要大力發展和應用可再生資源,進行循環使用。
結束語:隨著社會的不斷發展和進步,可再生能源的作用日益明細,占用舉足輕重的作用,因此,在未來發展中,不能只求發展的速度,忽視資源的開發和利用,尤其在建筑設計方面,要尤為重視,將綠色環保思想納入其中,實現資源使用的綠色性。要加緊研究新能源,將可再生能源的研究作為主要方向,融入建筑設計之中,發揮其自身優勢,推動建筑行業健康發展的同時,為和諧社會做出最大的貢獻。
參考文獻:
可再生能源特征范文5
(一)深化煤炭安全清潔高效利用
我國提出“化石能源要清潔化利用,非化石能源規模化發展”的思路。隨著新能源的快速發展,我國進入了能源多元結構的過渡期,但資源稟賦決定了煤炭在較長時期內仍將是我國的主力能源。煤炭安全綠色智能化開采和清潔高效低碳化利用將是未來主攻方向。
(二)加強可再生能源開發利用
可再生能源開發的環境代價小,可大幅削減能源消費排放,成為解決大氣污染等環境危機的根本途徑。近年來,清潔能源和新能源應用技術發展迅速,風能、太陽能、生物質能、地熱能、光熱發電等技術創新不斷進步,如無葉片風力發電機、第三代薄膜光伏電池、風光熱儲智能互補發電、地熱替代燃煤供暖等技術或項目得到不斷推進,為提升我國非化石能源占比奠定了基礎。
我區風能、太陽能等可再生新能源發電裝機已經占到全區電源裝機的30%,具備建設國家可再生能源主力基地的先天優勢,為我區建立以化石能源和再生能源并重的能源體系提供了基本條件。我區西部“光強、風多、地廣”,優先在荒漠區培育可再生清潔能源產業,推動資源優勢向經濟優勢轉變潛力巨大。
(三)加快建設北疆生態安全屏障
森林、草原、濕地等自然生態系統的生態資產與文化遺產價值巨大,其涵養水源和凈化空氣等服務人類生存的功能無可替代,可為構建我國北方生態屏障和京津冀“上風上水”清潔帶提供重要保障,建立創新的保護機制和管理制度至關重要。
(四)提高資源利用與節能環保技術
節能環保戰略性新興產業對自治區產業發展形成重要的技術支撐。例如:我國的燃煤發電技術處于世界領先水平,當前平均每度電消費318克標準煤,而美國是375克標準煤;燃煤超低排放的多污染物高效協同控制技術不斷進步,“十二五”期間,我國燃煤電廠煙塵排放限值實現從每立方米50到30再到10毫克的三連降。再如,煤化工高鹽廢水多級多元脫鹽技術、城市污泥生物質燃料棒合成工藝等污染控制與資源化技術有著良好的產業發展前景。
基于以上思考,提出幾點建議。
第一,推廣能源清潔利用技術,提高電力外送能力。我區作為全國煤電輸出和電力盈余大區,在努力控制煤炭消費總量的同時,大力發展煤炭清潔高效利用技術。煤應主要用來發電,全面推廣電能替代,嚴控散煤燃燒,鼓勵做飯用電、采暖用電,建設城市和農村的用電示范區。
“一帶一路,電力先行”。努力構建以“特高壓電網+智能電網+清潔能源”為特征的能源互聯網,建立分布式低碳能源網絡,推進多能互補,提高電網接納新能源的能力。
第二,推動發展可再生新能源,提高就地消納能力。我區要制定“可再生能源調度管理辦法”,完善“可再生能源保障性收購長效機制”。在廣袤的西部荒漠區規?;l展可再生清潔能源產業,重點在阿拉善等200毫米降雨量以下地區發展太陽能和風能,推動可再生能源經濟發展。內蒙古不僅要建成我國重要的清潔能源輸出基地,也應建成可再生清潔能源的主力基地。
著力解決再生能源限電和電力就地消納問題。發展大用戶直購電交易,發展風電就地供熱,風光熱儲智能互補發電,完善峰谷電價制度,帶動新能源產業發展。
第三,建立草原國家公園制度,出臺生態保護補償辦法。建議在內蒙古率先建立草原國家公園制度,構建國家公園管理者與當地農牧民利益共享模式。在呼倫貝爾及大興安嶺地區建立國家生態保護綜合試驗區,探索建立草原、森林、水資源等為重點的多元化生態補償機制。
研究出臺《生態保護補償辦法》。根據國務院的《關于健全生態保護補償機制的意見》,按照“誰受益、誰補償”的原則,完善重點生態區域補償機制,嚴守生態保護紅線,將天然草原及自然保護區納入國家和地方生態補償范疇,制定相關生態保護補償政策。
第四,加強科技支撐力度,壯大節能環保新興產業。加大科技支撐和政策扶持力度,實施“三廢”治理與資源化創新戰略,研發一批關鍵共性技術。設立自治區環??萍紝m椈穑攸c培育本地自主創新的節能環保龍頭企業。制定自治區“循環經濟發展行動計劃”,推動循環經濟發展,全面推進我區GDP的綠色化進程。
可再生能源特征范文6
關鍵詞:低碳環保;川東地區;生態規劃
低碳生活就是在生活中盡量采用低能耗、低排放的生活方式。低碳生活既是一種生活方式,同時也是一種生活理念,更是一種可持續發展的環保責任。近年來,建設“低碳城市”和“生態城市”的理念已融入各大城市的規劃之中,以城市作為單元來實現節能減排、應對氣候變化、實現可持續發展的做法已越來越突出,但在倡導城鄉一體化發展的時代背景下,低碳生態的理念不應局限于指導城市的規劃建設中,區域范圍內的小城鎮與鄉村應被視為一個整合單元來實現低碳生態的可持續發展。發展小城鎮是我國城鎮化過程的必由之路,是具有中國特色的城鎮化道路的戰略性選擇。
一、川東區域介紹
川東地區指老四川東部,主要是指重慶、廣安和達州及周邊區域。這一區域屬于亞熱帶溫潤季風氣候,地理環境較為復雜,山巒縱橫,水脈交錯,河谷槽溝地貌突出。川東地區屬亞熱帶氣候區域,夏季濕熱多雨,冬季陰冷潮濕,由于地形和大氣環流雙重影響,川東區域多為靜風區,空氣對流小,多霧,陰天較多,日照較少。山坡河谷植被較濃密,植物品種豐富,植被覆蓋率高,具有非常優越的生態環境資源優勢。川東地區在采取低碳、生態的方式,減少對自然環境的干擾,實現保護與開發建設的共生共融的發展模式勢在必行。
二、構建低碳環保指標體系
以生態保護為前提,以產業發展目標為導向,結合相關生態城市案例,創新性的引入綠色星級建筑比例、綜合徑流系數、非傳統水源利用率、鄉土植物比例、可再生能源利用率等地塊資源與環境開發控制指標,落實于控制性詳細規劃中的強制性要求和指導性要求中,用于規范和指導土地開發,引導生態指標等內容能以法定的方式最大程度落到實處,引導鄉鎮建設向綠色健康、資源節約、生態文明方向發展。
合理制定綠色建筑評價體系,規劃根據鄉鎮氣候特點、建筑使用功能、經濟社會發展現狀與潛力等因素,研究選擇適宜的綠色建筑技術,制定綠色建筑技術體系,從而引導鄉鎮的綠色建筑健康、適宜發展。
鄉鎮建筑應達到國家綠色建筑一星級及以上標準,其中行政辦公、文化設施等公共服務類建筑應設高星級,對于占用過多生態資源的用地應設高星級綠色建筑進行生態補償。
三、基于低碳環保理念下的規劃方法探索
在注重生態環境保護的大環境下,延續“低碳、生態、綠色”的規劃理念,以生態集約建設為目標。
(1)先底后圖、生態保護
從地形、水系、植被等方面進行系統分析,形成生態敏感性綜合評價圖,按照“先底后圖”的綠色規劃理念進行分析形成生態本底,再以此為基礎進行建設用地布局,盡量減小村鎮建設對原有生態系統的影響,維持原有生態系統的完整性。村鎮建設區內生態系統本身要結構合理,生態穩定,使系統中的能流、物流暢通,達到結構良性、關系和諧、功能高效的目的。
(2)生態共生、功能復合
重視與周邊生態環境共生,體現在對現狀生態本底的尊重和生態環境的維系。加強與周邊地區功能上的協調以及基礎設施、生活配套設施的相互銜接,提倡規劃區內功能的適度復合。村鎮建設區與生態系統相契合,加強生態系統內的聯系,使其具有連續性,并將游憩、觀賞等功能加入生態系統內的山體、水系、綠地等空間載體中。
(3)山水廊道、組團生長
在滿足發展需要和地質安全的前提下,最大程度保留現狀的山體、水體等自然生態本底條件;建立與水環境相互滲透的廊道聯系,使水體環境與人工環境相融合,建立基于水體景觀要素的、與公共活動空間緊密聯系的開敞空間系統,構筑山水生態廊道,形成組團發展的布局模式。各個村鎮的發展歷史、綠化基礎、自然條件互不相同,在綠地面積、數量、空間格局等綠地指標和空間形態的規劃設計上要從實際的需要和可能出發,因地制宜。
(4)低碳生態、整合多贏
整合綠色資源與道路、景觀、建筑、人文、生態等各子系統,建立符合當地特征的生態技術體系,通過生態低碳技術的運用和生態環境的建設,創造生態價值、經濟價值和社會價值的共贏,發揮土地的最大價值。
四、運用符合地域特征的生態技術
先期對能源、水資源、生態環境等進行評估診斷,并從規劃層面控制對這些資源的消耗和破壞,合理引導資源的節約、高效利用,建設以土地集約高效開發、生態環境保護良好、村鎮風貌突出等為特征的特色村鎮,規劃在能源、水資源和固體廢棄物等方面提出以下做法:
(1)在能源利用方面:結合可再生能源轉換系統性能特點,分析各建設用地可再生能源實際供應與能源需求之間的匹配程度與特征,并從可再生能源的容量、品味、可靠性、穩定性、技術難度、經濟性和環境條件等方面進行可再生能源資源評估,建立可再生能源工程實踐利用優先級,建立工程應用可行性判定準則,從而制定科學合理的村鎮可再生能源利用規劃,并將可再生能源利用目標科學分解納入建設用地控制指標中。
(2)在水資源利用方面:大力開發雨水回收利用、中水回收利用等非常規水源,采用低影響開發的方式增加降雨徑流的下滲量,涵養區域地下水,提高用水效率。
(3)在固體廢棄物利用方面:根據固體廢棄物不同區域種類不同的性質,建立“源頭削減、分類收集、分類運輸、綜合處理”的現代化城市垃圾處理系統,減少固體廢棄物綜合處理量,同時還可以充分利用部分固廢所儲藏的剩余價值。
五、小結
在低碳環保村鎮的規劃建設中,應注重以下四方面:一是在科學分析和論證的基礎上,合理制定生態安全格局,明確開發建設中不可突破的剛性格局,嚴格控制;二是建立符合地域特征的低碳生態村鎮解決方案,從生態指標體系到規劃要素,再到規劃方案和途徑;三是制定符合低碳生態發展的用地復合功能,圍繞主導產業、優化用地結構,降低能耗;四是制定相應的政策支撐和強化符合地域特征的生態技術運用,特別是強化可再生能源、水資源利用等新型生態技術。
參考文獻:
[1]李旭佳.川東民居研究[J].中國建筑裝飾裝修,2010(10)