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[ 可再生能源 ]   可再生能源发展前景广阔,控制气候变暖未来可期

20世纪人类文明发展在相当程度上依赖于煤炭、石油、天然气等化石能源的开发利用。然而,这些化石能源的储量有限,而且过度利用化石能源也给地球环境造成了严重危害,使人类生存空间受到了极大的威胁。即将于法国巴黎召开的联合国气候大会就将对控制气候变暖进行多国协作,其中,能源使用造成的污染排放是治理的重点之一。

为了减轻污染对环境和公众健康的危害,更加有效地开发利用新能源就成为了保护环境、改善环境质量的重要突破口。如今,人们已经掌握利用了太阳能、风能、核能等多种清洁能源来代替化石能源的方法,这些清洁能源不但污染低,而且用之不尽,完全可以实现人类可持续发展的美好梦想。

       太阳能:真正可以靠天吃饭

人类利用太阳能有着悠久的历史,早在两千多年前,人们就知道利用钢制四面镜聚焦太阳光来点火以及利用太阳能来干燥农副产品。其实,太阳能作为取之不尽用之不竭的清洁能源,有着巨大的开发应用潜力。国际能源署数据显示,如果在全球4%的沙漠上安装太阳能光伏系统,就足以满足全球能源需求。而美国推出的“光伏建筑计划”、欧洲的“百万屋顶光伏计划”、日本的“朝日计划”以及中国开展的“光明工程”更是在全球掀起了太阳能的应用热潮。
太阳能虽然是大家公认的清洁能源,但是利用起来也有其相应局限性。首先,虽然到达地球表面的太阳辐射的总量很大,但是能流密度很低。而且还会受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响。其次,目前太阳能利用发展水平,有些方面在理论上是可行的,技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置,因为效率偏低,成本较高,总的来说,经济性还不能与常规能源相竞争。
不过,随着科学技术的进步,人们设计出的薄膜电池已经克服了转化率低的缺点。目前,全球范围建造起一座座光伏电站,价格低廉的太能发电技术弥补了大城市对电力部分的需求。而未来太阳能发电将成为全球总量的重要组成部分,有专家预测,未来太阳能的发展将取代化石能源甚至是核能成为世界第一。
风能:发电成本低且储量巨大
在自然界中,风也是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源。随着全球气候变暖和能源危机,各国都在加紧对风力的开发和利用。风能的利用主要是以风能作动力和风力发电两种形式。
风能做为洁净的能量来源。只要选择在适当地点,风力发电成本很低。而且风能设施多为立体化设施,也可保护陆地和生态。不过,风能利用受地理位置限制严重,在许多地区风速不稳定,因此产生的能量大小不稳定。此外,进行风力发电时,风力发电机会发出庞大的噪音,对周围环境也造成了一定的损害。
世界风能组织对未来风能的发展分析称,由于风能的低风险特点及世界各国对清洁可靠能源的需求,未来风能将得到越来越多的重视和投资。预计到2020年,全球风力发电装机容量至少可达到1500GW,风力发电量有可能达到全球电能消耗的12%。
海洋能:利用方式多样
地球有80%被海洋覆盖,海洋中蕴含着强大能量。海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点,是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。
虽然,海洋能也是取之不竭的,但是目前获取能量的最佳手段尚无共识,大型海洋能项目可能会破坏自然水流、潮汐和生态系统。
从目前技术发展来看,潮汐能发电技术最为成熟,已经达到了商业开发的阶段,已建成的法国朗斯电站、加拿大安纳波利斯电站、中国的江厦电站均已运行多年;波浪能和潮流能还处在技术攻关阶段,英国、丹麦、挪威、意大利、澳大利亚、美国、中国建造了多种波浪能和潮流能装置,试图改进技术,逐渐将技术推向实用;温差能还处于研究初期,只有美国建造了一座温差能电站,进行技术探索。
地热能:比太阳能更稳定
地热能也是一种可再生资源,它是由地壳抽取天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在。据科学家预计,未来地热能在所有可再生能源中位居第四,仅次于风能、太阳能和水能。
地热能与风能和太阳能相比,地热能稳定可靠,且不受天气影响。根据地理结构的不同,地热能的长期成本有可能低于煤炭,一旦确定了地热位置并修建了发电涡轮机,其发电成本几乎为零。地热能源于地心能量,可用于替代部分核能。据统计,地表下10公里以内的地壳储存的地热能是全球所有石油和天然气储量的5万倍。
不过,地热能的开发成本较高,而且成本回收期长。地热项目与石油或采矿工程不同,地热源的大小在开发之前无从知晓。一座20兆瓦的地热发电站需要约700万美元的评估费用,另外还需要2000万到4000万美元的开采资金,然而,一旦判断失误,所有的投资都将付诸流水。换算下来,1兆瓦地热能需要350万美元的投资,而同样能量的煤炭只需120万美元。此外,地热资源从勘探到商业运行,一般需要5到7年,相比之下,风能或太阳能发电的投资回报期只需12到18个月。
核能:危险与利益并存
核能是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉,以核裂变能代替矿物燃料的化学能。
核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不会造成空气污染。而且核能发电也不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。此外,核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电成本较不易受到国际经济情势影响,故发电成本较其他发电方法为稳定。
但是,核能电厂会产生高低阶放射性废料,其具有放射线,因此必须慎重处理。并且核能发电厂热效率较低,而且比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境裏,故核能电厂的热污染较严重。而最严重的是,核电厂的反应器内有大量的放射性物质,如果在事故中释放到外界环境,会对生态及民众造成伤害。
日本福岛核事故距今已整整4年,有人预言国际核能推广和建设计划将被搁置很长时间,但实际情况并非如此。能源是社会发展的关键,而核能是帮助社会经济发展的重要手段。当下,全世界很多国家都已制定了面向未来20年的核电项目拓展计划,以帮助经济发展。相信随着技术的不断更新,发展核能存在的隐患将会越来越少,核能会更好的为人类服务。
距离11月底的巴黎气候大会还有不到1个月的时间。日前,法国外长法比尤斯在巴黎气候大会召开前警告,如果此次大会谈判失败,地球将陷入一场“大灾难”。相信在会议期间,与会代表能够达成一份全球性协议,全球共同努力,控制气温升高不超过2摄氏度,而发展可替代能源也必将是重要的手段之一。


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