專家預(yù)測,以目前的開采速度,世界慣用能源石油儲量將于2050年枯竭,煤炭儲量也僅夠開采150年。面對傳統(tǒng)石化能源的逐步耗竭,能源危機(jī)的步步逼近,人們期待新能源扛起新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大旗。
早在1913年,英國海軍開始用石油取代煤炭作為動力時,時任海軍上將的邱吉爾就提出了“絕不能僅僅依賴一種石油、一種工藝、一個國家和一個油田”這一迄今仍未過時的能源多樣化原則。
中國節(jié)能減排目標(biāo)則承諾:到2020年,中國非化石能源占一次能源比重將達(dá)到15%。
考慮到中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度對能源的迫切需求,從目前的非化石能源占一次能源比重的8.3%到承諾的15%有一定難度,水電、核電自然被擺在了主角位置。但這臺大戲光靠主角是唱不下來的,于是,太陽能、風(fēng)能、潮汐能等紛紛登臺,各展風(fēng)采。
水電弊端日漸顯露
1910年7月,由云南民間資本集資興建的中國第一座水電站石龍壩水電站,在昆明市郊滇池出口螳螂川上動工建設(shè),中國人翻開了自己的水電篇章。
100年來,中國建設(shè)了4.5萬余座水電站,2010年總裝機(jī)容量達(dá)到2億千瓦,雄居世界第一。
100年來,我國水電累計(jì)發(fā)電量72990億千瓦時,相當(dāng)于替代了27億噸標(biāo)煤,減少二氧化碳排放約70億噸。
中國三峽新能源公司顧問李熒介紹說,“我國水電平均上網(wǎng)電價要比火電上網(wǎng)電價低0.1~0.2元/千瓦時,目前,水電投資成本約為每千瓦6000~8000元”。
但今年四五月份以來,本該是南方各地備戰(zhàn)防汛工作的緊要關(guān)頭,可湖北、江西、湖南等河流、湖泊眾多的省份卻出現(xiàn)嚴(yán)重旱情。
專家指出,是一些快速發(fā)展的地方小水電站,在干旱期間成為抗旱“攔路虎”。正當(dāng)干旱季節(jié)中下游地區(qū)需要大量用水時,這些電站卻大量攔蓄水發(fā)電。南方各地的干旱,與水電站截水發(fā)電脫不了干系。
太陽能發(fā)電看上去很美
近年來,太陽能光伏電池的應(yīng)用在我國西部地區(qū)逐漸擴(kuò)大。國家電力公司在西藏?zé)o水利資源的地區(qū)先后建設(shè)了10座光伏電站,解決了7個無電縣的工業(yè)和生活用電,1.2萬余人從中受惠;青海及周邊地區(qū)的6萬余無電散居戶,利用便攜式小功率光伏系統(tǒng)解決了家庭生活用電問題;新疆則在亞歐光纜、南北疆光纜等工程必經(jīng)之地的無電區(qū),安裝了100多座無人值站的光伏電源。
太陽能光伏發(fā)電工程雖在我國許多地區(qū)投入運(yùn)行,但也有其難以攻克的缺陷。比如,利用太陽能光伏發(fā)電,電池起著關(guān)鍵作用,而在太陽能電池中,硅系太陽能電池目前是發(fā)展最為成熟的,但由于硅技術(shù)被德、日、美等國家的幾個公司壟斷,太陽能電池用的硅靠進(jìn)口且價格不菲,因而使其建設(shè)成本加大。
同時,太陽能光伏發(fā)電的轉(zhuǎn)換效率低,也是世界研究組一直以來沒有妥善解決好的問題。
風(fēng)電勢頭迅猛有損生態(tài)
我國從20世紀(jì)80年代初就把小型風(fēng)電作為實(shí)現(xiàn)農(nóng)村電氣化的措施之一,主要研制、開發(fā)和示范應(yīng)用小型充電用風(fēng)力發(fā)電機(jī),供農(nóng)民一家一戶使用。
截至2010年底,中國全年風(fēng)力發(fā)電新增裝機(jī)達(dá)1600萬千瓦,累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到4182.7萬千瓦,首次超過美國,躍居世界第一。據(jù)《中國風(fēng)電發(fā)展報告2010》預(yù)測,2020年中國風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量可以達(dá)到2.3億千瓦,相當(dāng)于13個三峽電站;總發(fā)電量可以達(dá)到4649億千瓦時,相當(dāng)于取代200個火電廠。
我國風(fēng)電的發(fā)展勢頭在國際上首屈一指,但風(fēng)力發(fā)電對生態(tài)的損害卻不可忽視。風(fēng)力發(fā)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會產(chǎn)生巨大噪音,干擾人類和鳥類的生活。目前的解決方案是離岸發(fā)電,但離岸發(fā)電價格相對較高;同時,風(fēng)電機(jī)增速齒輪箱易損壞,維護(hù)難度大,維修成本高。
潮汐能潛力巨大氣候難成
我國大陸海岸線長達(dá)32000多公里,島嶼眾多,潮汐能資源極為豐富。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全國潮汐能蘊(yùn)藏量為1.1億千瓦,年發(fā)電量可達(dá)2750億千瓦時,其中可供開發(fā)的約3850萬千瓦,年發(fā)電量870億千瓦時,大約相當(dāng)于40多個新安江水電站。
我國雖是世界上建造潮汐電站最多的國家,先后建造了幾十座潮汐電站,但由于各種原因,目前只有8個電站在正常運(yùn)行發(fā)電。
潮汐發(fā)電,由于還受到潮差的影響潮差有時可達(dá)兩倍,存在間歇性和變化性因素,遂致使其利用率偏低。同時,潮汐電站多建在港灣?冢ǔK顗伍L,施工、地基處理及防淤等問題較困難,海水對潮汐發(fā)電的設(shè)施和設(shè)備的腐蝕性太大,故土建和機(jī)電投資大、造價高,不能被廣為運(yùn)用。
核能發(fā)電可挑大梁
“水電發(fā)展已接近瓶頸,至于太陽能、潮汐能、風(fēng)力及地?zé)岚l(fā)電,目前雖已開始應(yīng)用,但大規(guī)模地應(yīng)用于工業(yè)還受到很多條件的限制。而核能因其鮮明的優(yōu)勢,完全擁有與其它能源進(jìn)行公平競爭的機(jī)會。”海軍工程大學(xué)核科學(xué)與工程系主任于雷教授肯定了核能發(fā)電的重要性。
核電站只需消耗很少的核燃料,就可以產(chǎn)生大量的電能,每千瓦時電能的成本比火電站要低20%以上。核電站還可以大大減少燃料的運(yùn)輸量。例如,一座100萬千瓦的火電站每年耗煤三四百萬噸,而相同功率的核電站每年僅需鈾燃料三四十噸。核電的另一個優(yōu)勢是無污染,幾乎是零排放,對于環(huán)境壓力較大的中國來說,符合能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。
鑒于近幾年中國核電的超常規(guī)發(fā)展,政府相關(guān)部門在2010年已經(jīng)著手對《國家核電中長期發(fā)展規(guī)劃》進(jìn)行調(diào)整。未來5~10年,我國新建核電機(jī)組將以每年5~8臺的速度遞增,成為世界核電發(fā)展的火車頭。2015年,我國核電裝機(jī)容量將達(dá)3900萬千瓦,到2020年,則可能達(dá)到8000萬千瓦,占全國電力裝機(jī)容量的5%、發(fā)電量的8%。也就是說,到2020年中國將建成40座相當(dāng)于大亞灣那樣的百萬千瓦級的核電站,核電將成為緩解我國能源壓力的主力軍。
核電安全必須正視
2011年4月26日,是切爾諾貝利事故25周年紀(jì)念日。切爾諾貝利核電站是蘇聯(lián)時期在烏克蘭境內(nèi)修建的第一座核電站,曾被認(rèn)為是世界上最安全、最可靠的核電站,但在1986年4月26日,第4號核反應(yīng)堆在進(jìn)行半烘烤實(shí)驗(yàn)中突然發(fā)生失火,引起爆炸。據(jù)估算,切爾諾貝利核電站核泄漏事故后產(chǎn)生的放射污染,相當(dāng)于日本廣島原子彈爆炸產(chǎn)生的放射污染的100倍,輻射危害嚴(yán)重,導(dǎo)致事故后前3個月內(nèi)有31人死亡,之后15年內(nèi)有6~8萬人死亡,13.4萬人遭受各種程度的輻射疾病折磨,方圓30公里地區(qū)的11.5萬多民眾被迫疏散。
自今年3月中旬日本福島核電站核泄漏事故發(fā)生后,核電安全更是成為人們普遍關(guān)心的話題。核電廠的反應(yīng)堆內(nèi)有大量放射性物質(zhì),如果發(fā)生事故,放射性物質(zhì)釋放到外界環(huán)境,勢必對生態(tài)及民眾造成傷害。
2008年我國第一座內(nèi)陸核電站在湖北咸寧動工起,當(dāng)?shù)孛癖姺磳β曇黄?/SPAN>,他們擔(dān)心:“其他國家和地區(qū)都把核電項(xiàng)目規(guī)劃在沿海地區(qū),基于運(yùn)用海水對其進(jìn)行冷卻和排污,提升核電站的安全性。現(xiàn)在國家卻把核電站安在了我的家門口,感覺將一個定時炸彈放在了身邊。”
針對此問題,于雷教授表示:從沿海到內(nèi)陸是核電廠建設(shè)的一個常規(guī)過程,但目前內(nèi)陸建設(shè)核電廠的條件還不是特別成熟。內(nèi)陸核電廠要建在大型河流或湖泊沿岸,以滿足對冷卻水的需求,而放射性廢液也會排入水體中,危及水源安全。一旦發(fā)生核事故,內(nèi)陸核電廠可能產(chǎn)生的更大危害在于,其放射性物質(zhì)進(jìn)入水體后,稀釋會更加困難,將對當(dāng)?shù)啬酥料掠尾糠值貐^(qū)的水體質(zhì)量造成很大影響。內(nèi)陸核電廠一旦發(fā)生事故,造成的影響會比濱海核電廠更嚴(yán)重。因?yàn)槲覈丝诿芏容^大,人員疏散等應(yīng)急處理的難度大,對土地、水體等周圍環(huán)境的影響也要明顯高于海邊。
但于教授認(rèn)為,要解決礦物能源短缺的問題,核電項(xiàng)目是很好的解決方式。目前我國核電技術(shù)處于較高水平,管理制度比較先進(jìn),現(xiàn)有核電廠的安全水平對事故有很強(qiáng)的防御能力。
于教授表示,日本福島核電站核泄漏事故發(fā)生后,中國民眾的總體反應(yīng)恰恰表明了我國核能科技知識普及工作的欠缺,遠(yuǎn)達(dá)不到一個即將成為核能應(yīng)用大國的基本要求。一個國家決定要大力推廣核電,最重要的工作之一就是向全民宣傳普及核能科技知識。如果得不到廣大人民的支持與認(rèn)可,核能發(fā)電就不可能順利發(fā)展。
來源:工人日報
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