清洁能源发展历史及现状

湛江日报 2020-05-29 08:26

今日的世界是电的世界,有人形容电就像人类离不开的氧气一样。人类发现电的存在可追溯到公元前600年左右,当时古希腊的泰勒斯通过观察研究发现:“当时的希腊贵族妇女喜欢穿着柔软的丝绸搭配琥珀饰品,但人们发觉,无论擦得多干净的琥珀饰物,不一会就吸上一层灰尘或绒毛或麦秆等杂物”,于是泰勒斯将这一种神秘的力量命名为“电”,这就是电名字的由来。

电走进人类生产和生活,为人类的生活带来了很多便利。电的发现和应用极大地节省了人类的体力劳动和脑力劳动,使人类的力量长上了翅膀,人类的信息触角不断延伸。

从1882年火力发电至今虽然历经一百多年,但目前使用石化类能源发电量仍占六成以上。根据2018年数据显示,全球总发电量中,火力发电总量(即燃煤、油、气)占全球总发电量的63.7%;水力发电占15.8%;核能发电占10.1%;风力发电占5.5%;太阳能光伏发电占2.4%;生物质发电占2.2%;地热和潮汐能发电占0.4%。

2018年,我国大陆地区发电量再次全球第一,达到了近6.8万亿千瓦时,从发电构成来看,火力发电总量(煤、油、气)约为全国发电总量的占73.32%;水力发电占16.24%;核能发电占4.33%;风力发电占4.79%;太阳能光伏发电占1.32%;生物质、地热和潮汐能发电占0.001%。2019年,中国大陆地区总发电量近7.33万亿千瓦时,其中水电、核电、风电、太阳能的贡献分别为17.77%、4.76%、5.54%、3.06%。火力发电虽然占比较大,但碳等气体排放量大,对环境污染严重。同时从上面数据可看出,为统筹推进环境保护与电力发展协调发展,实现绿色电力目标,我国正在加大且必须加大新能源发电比例,减少碳排放作为奋斗目标。

新能源发电是指使用传统能源煤、石油、天然气、水等之外的各种能源形式发电,包括太阳能、风能、核能、生物质能、地热能、海洋能等发电。在各种清洁新能源中,太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能等都易受到自然条件制约,发电量具有明显的波动性和间歇性,难以满足火电基荷电厂的要求,不能实现大规模的灵活调峰,很难取代火力发电。相对于太阳能和风能等新能源,核电基本不受季节和气候的影响,无供电间隙性,调峰能力佳,发电高效稳定。

目前,清洁新能源中,核电是唯一能够大规模替代火电的基础能源。相对火力发电方式,核电还有两个得天独厚的优势:一是核电发电成本低。据统计,2018年核电平转化度电成本为0.33元/kwh,仅次于水电。二是不排放污染气体,产生废物量极低,能源转换效率高。根据有关数据显示,一座100万千瓦的燃煤电站每年需烧煤300万吨,释放二氧化碳700万吨,还会释放二氧化硫1.7万吨和氧化亚氮600吨。而同样一座100万千瓦的核电站,仅产生10吨废物量。核能在发电过程,二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和粉尘等物质均为零排放,不会产生环境污染。

当前,核电已经是众多国家的重要电力来源,例如在法国,核电装机容量比重已高达72.28%,核电基本取代了火电基荷电厂的地位。目前世界上已建成400多座核电站在投入运营。我国核电站均分布在广东、浙江、山东、江苏、辽宁、福建、广西、海南等沿海省份。截至2019年底,我国大陆地区在运行核电机组仅有47台。从2018年数据看,我国核电占比4.33%,远低于世界核电平均占比10.1%,表明我国的核电利用程度仍偏低,产业布局比较狭窄,这意味着我国核电产业的发展空间还很大。预计未来十余年,核电年利用小时数将大概率不低于7350h,并承担基荷电源清洁化之大任。

针对这种情况,国家《电力发展“十三五”规划》中提出,要“安全发展核电,推进沿海核电建设”,与此同时,《广东省“十三五”能源结构调整实施方案》中明确广东能源结构调整的思路:严格控制煤炭消费增长,降低煤炭消费比重;积极发展核电和可再生能源等非化石能源,有序发展气电,优化发展煤电,合理增加接收西电,提高非化石能源消费比重。要求新增装机容量中,核电、可再生能源发电和气电等清洁电源比重占83%。湛江市于2020年3月召开全市推动能源转型升级暨重大工程建设项目总指挥部全体会议,要求深入推进能源生产和消费革命,积极推动能源清洁低碳转型发展,推动市能源转型升级,积极推进廉江清洁能源项目等全市能源重点项目的建设进展,支持在湛的能源企业加强关键核心技术研发,打造清洁能源产业集聚区,为湛江建设省域副中心城市、打造现代化沿海经济带重要发展极作出新贡献。

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