1.未来生活中我们如何更好地利用太阳能

2.地球的石油能源。还能让我们用多久?

3.能源危机的应对措施

4.能源与环境,重赏!!!!!!

原油价格的下降会促使人们对别的替代能源的开发_原油价格下降会促进人们对别的替代能源的开发

20世纪70年代欧洲是世界最大的石油消费区,进入80年代,欧洲的石油消费增长呈下降趋势,北美的石油消费显现持续的增长。到20世纪90年代中期,北美的石油消费量赶上欧洲后继续增长,并取代欧洲成为世界最大的石油消费区,2002年中国取代日本成为世界第二大石油消费国。2002年在全球石油消费比上年略有增长(0.2%),中国增幅达5.8%的情况下,欧洲和日本的能源消费十分低迷,出现了1%的负增长(耿彤等,2003)。

欧盟国家本来是石油消费税最高的国家,但迫于石油消费量的增长和环境保护的压力,近年来仍在不断地提高石油消费税。燃油税已经从1998年的每升41.7欧分提高到2000年的45欧分,从2002年起又提高到50欧分,以此来限制石油消费(李文,2003)。与此同时,欧盟国家还对可再生能源等清洁能源实行税费减免,以促进清洁能源的生产和消费,调整能源消费结构。欧洲卓有成效的能源消费下降与欧洲国家所取的这些油气安全战略是分不开的。下面以法国和英国为例,简单讲述一下西欧的油气安全战略措施。

一、法国的油气工业发展概况和油气安全战略

1.法国的油气储量和产量

法国是一个矿物燃料比较贫乏的国家,每年的矿物燃料总消费量大约是24000万吨油当量,然而国内商业性一次能源的产量(煤炭、原油和天然气)仅为800万吨油当量,而且产量还在迅速下降。

2000年法国的石油剩余探明可储量为1980.1万吨,仅占世界石油剩余可探明储量的0.01%,比1999年的石油剩余探明可储量1460.1万吨增加了35.61%。而法国2000年的石油产量为142.5万吨,占世界石油产量的0.04%,比1999年的石油产量154.5万吨减少了7.77%。1999年法国的天然气剩余探明可储量为144.05亿立方米,占世界天然气剩余探明储量的0.0099%,与1998年的剩余探明储量相比没有变化。1999年法国天然气的产量为30.02亿立方米,比1998年的产量减少了7.8%。

2.法国的油气贸易

由于法国的矿物燃料比较贫乏,所以法国每年需要大量进口油气来满足消费。2000年法国进口原油8562.7万吨,比上年增加了4.3%(见表5-1)。

表5-1 2000年法国油品产量

续表

(据程哲生整理的法国《Bulletin Mensuel》,2001)

1998年法国进口管输天然气259亿立方米,进口液化天然气为98亿立方米,合计为357亿立方米。1999年,法国进口液化天然气102.6亿立方米,进口管道天然气为307.6亿立方米。2000年法国进口天然气428.5亿立方米。

3.法国的油气消费

法国近年来的经济增长虽然有些放慢,但其油气特别是天然气的消费量在迅速的增长。其油气消费见表5-2及表5-3。这两个表的数据说明法国的油气消费处于增长态势,且1999年与1998年相比,其油气消费在能源消费结构中占较大的比例,并有增长趋势。

表5-2 1990~1998年法国油气消费量 (单位:石油为百万吨;天然气为亿立方米)

(据能源政策研究,2000.1)

表5-3 法国一次能源消费结构表

4.油气储备及其能源安全政策

法国位于西欧(图5-3)。法国是一个自立意识很强的国家,具有独立的立场,并且实行国家主导型经济,同时法国油气贫乏,而油气消费却很大,为了保障法国的能源安全,法国十分重视矿产储备。其实行储备政策不仅仅是为了经济安全,而且是以保障国家广泛的综合性安全为目的。由于法国国家的特点、经济运营特点和储备目的等方面的原因,其储备内容大多保密。但法国在形式上实施储备的主题是财政部和科技产业部。实际上法国国防部也根据需要参与储备筹划,并起着重要作用。1998年3季度法国的石油储备量为2259.2万吨,可用天数为96天。法国全国有15个储气库,储存能力为800万吨当量油,这一数字是法国平均104天的消费量。

图5-3 法国的地理位置

法国天然气输气系统由两部分组成:一套是完整的让天然气流往各个方向的高压输气系统;另一套是同该系统相连接的两大输气系统Antenna,其中的天然气仅单向流动。Antenna还承担高压输送天然气的任务,但他们仅是高压输气主系统的当地分支管道。

19年底输气管网的管道总长度为32000公里,其中的90%归高压输气系统所有,其余的归Gazzzz du Sud Ouest所有。由于有了NorFra,法国将成为一个欧洲天然气输送枢纽。法国对于欧洲的能源安全也起着重要的作用。从地理位置上看,法国位于西欧的中部,它构成向其邻国输送天然气和电力网络的枢纽,同时它的公路、铁路和运河/河流等,对于运输和集散石油产品及固体矿物燃料也起着重要作用。

法国的能源政策主要有三个重点:能源安全、环境保护和与法国经济的配套性。

法国的能源安全主要是从两个层面上考虑的,在法国能源的供应是无法完全自给自足的,未来的很长一段时间里,在运输和化工等领域,人们还无法找到一种现实可行的石油替代品。除非人们的生活方式有了根本性的变化,否则法国未来经济的发展仍旧需要依赖于进口的大量的原油、天然气和煤炭。因此,法国人认为如果法国进口的能源能够有多种来源渠道和多样的产品,并且用户也能非常灵活地适应能源的供应的话,那么,依赖于进口能源也未必会影响法国的能源安全。

除了这种外在的限制因素外,如何确保最终用户,尤其是工业用户能够得到稳定的能源供给,对于保证法国经济向前发展是至关重要的。获得稳定的供应需要有一个有效的能源生产、运输、销售体系为基础,而且必须同时从长期(供给的安全性)和短期(能源供给的质量、可获得性等)两个方面考虑。

如果能源定价能够使当地“使影响能源安全的外在因素内在化”的话,那么从这个意义上来看,市场是有效的。但由于法国的能源不能实现自给自足,所以就要确定一个从经济、社会和外交上考虑都可以接受的水平。由于所确定的安全水平会影响整个社会,因而不能单独让企业管理人员来完成这项工作,因为他们在考虑问题时,必然会局限于各自部门的经济利益。就供给的安全性来说,“价格信号”可以反映持续开发导致的石油被过度消耗的问题,但是从世界经济竞争和能源供给充足的角度来看,市场却不能提供这种“价格信号”。可以利用税收手段来解决,但是又受到来自社会和经济上的压力的限制。如果用户能够做好准备自己来解决供给中断的问题,那么,签订可中止天然气或电力供给合同将会是一个很好的解决方法。

在国内,法国在工艺技术和地理环境许可范围内,不断加强对能源的开发,如核能、水力、薪柴和其他一些新型的和可再生的能源。为了降低发生危机时可能遇到的风险,能源供给的来源在地理位置上要尽量分散。法国天然气的进口主要有四个来源(北海、荷兰、俄罗斯和阿尔及利亚);另外,法国从北海、中东、非洲等地进口石油,做到使石油和天然气进口来源多样化。就油品而言,法国国内的13家炼油厂可以灵活的提高原油加工的各种产品。从13年到19年,法国一次能源和最终能源消费构成都发生了显著变化。其能源结构分布向着更为均衡的方向发展。提高能源的安全性可以通过诸如国际能源机构或欧盟等组织联合取行动的方法。建立战略储备,制定应急措施,以及取各种联合方式都有助于在参与国之间建立起能源安全保障。进行天然气管网和电网的地区性联网,同样有助于提高能源的安全性。地区性联网可以缓解临时性供应问题带来的不利影响。在某种程度上,部门可以建立各种影响能源供给和需求的体系。这些体系包括法规,鼓励能源生产、节能、提高能源使用效率等措施,以及在能源生产领域投资的长期等。

15年1月法国在有关内阁会议上为确保矿产稳定供给而确定了第7次基本,提出:

1)积极推进国内外探矿开发活动,加强地质矿产调查总局的工作;

2)加强节约等方面的研究工作;

3)支援矿业领域和有关公益性机构内外的研究活动;

4)强化与初级产品生产国(特别是发展中国家)、消费国的双边合作。

在法国的第8次中(1981~1985),将促进节约、开发利用国内矿产、扩充储备制度、推进产销国之间的协作等作为同样重要的政策项目纳入整个国民经济中。

法国创设储备制度的直接契机是前述的第7次基本,但在确定第6次基本时,就已经提出,为防备紧急事态的发生,应该从安全保障的角度出发对进口依赖程度高的矿产进行必要的储备。15年1月创设了储备制度,在确定了具体的后,于同年的第三季度开始实施储备。这主要是对金属进行储备。法国储备物资的保管主要利用民间的营业仓库。

法国能源政策的主要目标:

1)将1980年能源消费量控制在2.05亿吨石油当量;

2)1985年将能源进口依赖程度减少到62%;

3)开发新能源技术(开发替代能源、海洋石油等),推进其工业化。

法国取的节约能源措施:

1)依据节约能源法(14年),使产业、住宅等部门合理使用能源;

2)对大规模消费能源的产业进行特别征税;

3)提高汽车的税率。自14年起,设定年度石油进口额的上限;扶植本土的石油公司,扩大G-G、D-D的往来。

为了使能源消费结构合理化,大幅度提高核能在能源结构中的比重(将15年的2.5%提高到1985年的24%);促进高反应堆的商业化;开展节能的研究和开发;开展太阳能、风能、地热的研究和开发。

二、英国的油气工业发展概况和油气安全战略

1.英国的油气产储量

截止到2001年1月1日,英国的石油剩余探明储量为6.82亿吨,比上一年的剩余石油探明储量7.03减少了2.9%,2000年英国的石油产量为1.27亿吨,比1999年的产量1.36亿吨减少了约6.62%。英国1999年的天然气剩余探明储量为7545.63亿立方米,比1998年的天然气剩余探明储量7645.53亿立方米减少了1.31,其1999年的天然气产量为1048.43亿立方米,比1998年的产量958.73亿立方米增加了9.36%。天然气液体产量2000年为836.3万吨,1999年为883.7万吨。

2.英国油气贸易与消费

1999年英国天然气的商品量为988亿立方米,比1998年的896亿立方米增加了10.2%,1999年英国进口天然气为14亿立方米,比1998年增加了52.2%,1999年出口天然气液体387亿吨,比上年增加14.5%。1999年英国进口原油3932.1万吨,比1998年的3944.7万吨减少了0.3%,1999年出口原油为8505.2万吨,比1998年的出口量7965.1增加了6.8%(见表5-4)。

3.英国的能源政策与地缘政治战略

英国虽然是一个产油国,但是由于的不可再生性,经济对油气的强烈依赖性,以及环保等各方面的要求,英国制定了其能源政策目标,以及节能措施。

表5-4 1999年英国原油及油品进出口情况 (万吨)

(据程哲生根据英国《2000年英国能源统计摘要》所整理的统计资料)

(1)英国能源政策的目标

1)使国民理解努力开发技术的重要性;

2)引导北海石油天然气等英国本土能够取得最大利益;

3)节约能源,优先发展煤炭和原子能技术;

4)促进有经济意义的能源技术开发;

5)尽可能地扩大国际间的合作机会。

(2)英国取的节能措施

1)在热输送和热交换领域推行能源节约;

2)在燃烧中节约能源;

3)改善隔热材料,热力泵,在建筑物中利用工业废弃物。

同时,英国对石油天然气的量不断进行评估,确保掌握确切的油气量,为制订新的能源政策提供重要的参考依据。研究石油天然气的开发再回收技术,减少在石油天然气开发过程中的严重浪费状况。对于海上平台安全问题进行研究和开发,为进一步进行海上石油天然气勘探开发提供技术保障,并将钢筋混凝土等作为开发物资进行研究开发。

英国有比较丰富的煤炭。为保障能源安全供应,英国将继续促进煤炭生产的稳定和增产,使煤矿高效化,改善煤炭的使用技术,对于煤液化和汽化进行大力研究。在原子能方面,英国扩大对改良型气体冷却堆的利用,促进浓缩和再处理工作。另外,英国在积极寻找替代能源,研究太阳能、风能、地热能的利用技术。

英国通过海外供给来源的多样化来降低风险。为此英国鼓励民间在发展中国家投资,加强了海外投资保险制度并加强与其他国家的技术合作事业。

未来生活中我们如何更好地利用太阳能

推动国际油价上升的主要因素x

一般而言,决定国际原油价格的因素有以下几点:第一,世界经济对原油的依赖性(不可或缺和难以替代)与原油储量和产量的限制,使原油价格对影响供求两方面的因素十分敏感,且波动性较大。第二,原油供求结构的失衡使原油的供求关系趋于紧张,从储量、生产、运输、炼油到销售的每一个环节都十分重要,其中任何一个环节的因素发生变化都会影响到原油价格的波动。第三,尽管原油供求大致相当,但供给和需求方面的任何一个变量或影响到供给和需求方面的相关变量,往往在一定时间内决定着价格的走势。如战争、恐怖袭击、石油工人罢工以及其他突发等不确定性因素严重影响甚至左右油价走势。第四,通常情况下,经济衰退时期原油库存的下降对油价支撑作用不大,原油库存的增加对油价则有较大的破坏作用;而在经济复苏和繁荣阶段,原油库存的增加对油价有平抑作用,但原油库存下降则会极大地支撑油价上涨。第五,在经济衰退,原油需求减少,价格下跌时,产油国减产措施往往难以起到抑制油价下跌的作用,增产将加速油价下跌;而在经济复苏,原油需求增加,油价上升时,增产对平抑油价上涨作用有限,减产则会明显加剧价格上涨。第六,原油市场的投机与市场预期往往加大了原油价格的波动,国际原油市场中投机因素对原油价格有着10%-20%的影响力。(A-Xa

从近期国际油价大幅攀升的情况分析,主要是以下六个因素作用的结果:h}@>

1、全球经济复苏不断拉动石油需求增加是基本诱因。今年以来,全球经济快速增长,对原油的需求超出国际权威机构事先的预计,尤其是世界前两大原油消费国美国、中国经济增势强劲,第三大原油消费国日本的经济形势也明显好转。根据国际能源署(IEA)的最新预计,2004年全球每日原油需求增量为每日260万桶,增长3.3%,而今年上半年的全球需求增幅更高达3.9%;全年全球市场每日需求总量为8220万桶(见图2)。而2002年全球石油需求增幅仅为0.78%,2003年则上涨至2.2%。因此,近两年全球经济持续转好,导致石油需求量大增逼近其最大供给能力,使供需处于一种脆弱的平衡关系,是引发此波油价持续走高的基本因素。!~r

2、欧佩克产能所剩无几是辅因。根据美国能源情报署(EIA)的预计,2004年全球每日原油供给量为8270万桶,增长4.2%。其中,欧佩克原油供给量为每日2880万桶,同比增长6.3%。因此,从供求关系来看,今年全球原油供给略大于需求,但是,主要发达国家商业库存处于历史较低水平,使得全球供给比较紧张,特别是目前欧佩克国家剩余产能十分有限,仅存约每天100-150万桶,除了沙特之外,其他成员国早已满负荷产油。虽然未出现全球性的供应紧张,但欧佩克产量逼近现有能力极限是确定无疑的,这使得人们对世界原油的供应前景产生担忧。0qp

3、年初欧佩克减产决定火上浇油。今年初,由于欧佩克担心油价会下跌,取限产保价政策,欧佩克对形势的错误判断使得油市火上浇油。欧佩克于2月10日在部长级会议决定,从4月1日起削减原油日产限额100万桶,国际市场上原油价格应声上扬。虽然欧佩克油价已连续80多个交易日超过28美元的价格控制上限,然而欧佩克非但不启动增产机制,反而每日减产100万桶来保持油价的高位。此外,由于世界经济复苏势头强劲,因而欧佩克也就少了油价高企冲击世界经济进而造成两败俱伤的担忧,想方设法将油价控制在高位自然成了欧佩克的理想选择。0Tx6

4、美元汇价下跌。从2002年4月份以来,美元持续贬值,虽然近期有所回升,但由于长期以来石油出口主要以美元计价,因此导致石油出口收益大大缩水。一些欧佩克国家认为,美元贬值已经导致以美元计价的石油的实际价格下降,已经低于他们坚持的价格底线(25美元)2-3美元。因此,欧佩克国家事实上已经放弃了早前承诺的“油价连续20日高于28美元时启动自动增产机制”,转而倾向于将油价控制在价格带的上限。QQ93

5、恐怖袭击等不确定因素是短期波动主因。首先,美国对伊战争主要战事结束后,针对石油设施的恐怖袭击接连不断,致使伊拉克局势一直动荡不定,石油出口迟迟难以恢复到战前水平,这给世界石油市场增添了新的阴影。其次,欧佩克第三大产油国委内瑞拉国内政局不稳,严重影响到原油的生产和出口。第三,今年5月,俄罗斯对尤科斯公司发出追缴巨额欠税最后通牒,尤科斯石油公司银行账户已被冻结,尤科斯公司面临破产威胁,直接影响到石油生产和出口,而尤科斯公司石油日产量为170万桶,占全球总产量的2%。!

6、投机活动为油价飙升推波助澜。石油供求关系趋于紧张以及各种地缘政治冲突频频发生这两种因素为投机活动创造了条件,国际投机商的大肆炒作,增强了人们对国际市场原油供给紧张的心理预期,人为抬高了国际油价。据估计,目前国际石油期货交易中,约有70%的交易属于投机行为。根据近期路透社的一份调查显示,分析家们预计投机因素使美国市场的原油价格每桶上涨了8美元左右。a)pB

未来数月国际油价走势的基本判断jHaoW?

对于下一阶段国际油价走向的判断,众说纷纭,但不外乎以下三种看法:一是继续攀升;二是高位运行;三是高位回落。ZpZ3G+

企业界、交易商以及投资分析师等认为,推高油价的一些关键因素短期内不会有根本性的变化,因此国际油价短期内仍将居高不下。如果发生严重的冲击原油供应的,很有可能引发油价在现有价位上再次上涨,并突破每桶50美元的“大关”。一旦市场上缺少伊拉克和委内瑞拉的石油,油价将爆涨到每桶70美元的高位。Y pO

石油公司、产油国等认为,国际油价将高位运行,回落空间有限。下半年全球原油需求增幅放缓并不会导致油价大幅下跌,因为即使需求放缓供需缺口仍旧很大,油价下跌的空间有限。由于目前OPEC等石油产出地区的产能利用已经基本上饱和,因此油价走低的压力将非常缓和。唯一会推动油价跌势加剧的就是中国和美国的经济出现硬着陆,因为这两个国家都是世界经济发展的动力和石油进口大国。|U~kT

部分国际机构认为,国际油价将从目前的高位回落。油价创下近50美元的高峰纪录之后,将在几个月内恢复到每桶30美元左右的稳定水平。一旦目前的动荡情况消失,市场力量最终将使油价稳定下来,并在几个月内恢复到平衡价格。因为实际上世界石油供应增长潜力大于需求,产油国仍有一定增产能力,加之国际能源机构成员国拥有几十亿桶战略石油储备,许多国家也正在建立战略储备,因此国际石油市场仍有安全空间。i

我们认为,综合分析各方信息,国际油价(WTI)维持在每桶40美元以上的高位运行时间不会太长,年底前有望稳步回落至每桶35美元左右的价位,全年平均约每桶38美元。这个判断基于以下几个原因:H`C9

首先,全球经济增长有放缓的迹象。今年二季度美国经济增长向下修订至2.8%,明显低于经济学家3.6%的预期,增幅比一季度减少1.7个百分点;日本经济增长步伐也出现了放缓,二季度GDP仅增长1.7%,比一季度减少了3.9个百分点。随着宏观调控政策效果的逐步显现,中国经济增速也会适度放缓,对石油的需求将会有所减少。因此,在高油价和全球性升息的双重打击下,世界经济增速有可能受到抑制,随之将会减少对原油的需求。根据美国能源情报署的预计,今年下半年全球原油需求增速为2.6%,比上半年减少0.6个百分点。vG0Oy=

其次,经过一段时期的补充,原油库存有所增加。截至7月底,美国商业原油库存达到2.986亿桶,比上年同期提高1840万桶;而国家战略石油储备创历史最高水平,达到6.645亿桶。根据国际能源署的最新报告,全球石油库存今年前两个季度分别以每天30万桶和150万桶的速度上升。B~=a

第三,目前影响国际油市的几大不确定性因素有望缓解。一是随着伊拉克恢复主权,有助于国内重建进程和国内局势的缓和,稳定的国内环境是伊拉克向国际市场供给原油的前提条件。二是委内瑞拉总统查韦斯在全民公决中获胜,将继续执政至2007年1月任期结束,这将有助于缓和委内瑞拉国内动荡局面,保证原油正常生产及出口。三是不管是被国有石油公司收购、外资参股,或是破产,历经近一年的俄罗斯尤科斯在近期将会有个了结。"H

第四,前期介入油价炒作的国际投机机构的高位获利了结,也将促使油价振荡走低。'

国际油价上涨对我国经济的影响|<_m;S

目前,我国处于工业化中期阶段,制造业快速发展使得对石油等能源消费急剧增加,而且进口逐年攀升,对外依存度不断加大。由于我国粗放型经济增长方式尚未得到实质性转变,高耗能产业比重过高,单位能耗的GDP产值过低;同时,我国尚未建立起比较完善的石油市场体系,贸易方式单一,定价机制僵硬,市场反应缓慢。毫无疑问,国际油价不断飙升对我国经济运行和居民生活带来不小的负面影响,高油价不仅增加外汇支出、加大企业成本、增加居民消费支出,而且将会加剧通胀压力。但是,目前高油价不会改变我国经济增长的基本趋势。n

国际油价攀升对我国经济的不利影响主要表现为以下几个方面:qR+

1、增加外汇开支,加大外汇平衡压力。初步预计,今年平均每桶原油价格估计为每桶38美元左右,与去年28美元的均价相比,每桶上涨达10美元。预计我国全年将进口原油达到1.2亿吨,折合约8.8亿桶。国际原油价格上涨每桶上涨达10美元将直接导致中国全年购买石油多支出外汇88亿美元。而且,今年我国仅原油这一种产品的进口就将造成超过300亿美元的贸易逆差,给我国贸易平衡带来较大压力。"G

2、加大企业成本,压缩利润空间。随着石油价格上涨,必然引起与石油相关产品的价格上涨,造成我国企业成本提高,直接给交通运输、冶金、渔业、轻工、石化、农业等相关产业带来程度不同的影响。在当前供过于求的国际国内市场上,这些产业因油价上升抬高的生产成本不能全部或大部分向下游企业或最终消费者转嫁出去,各行各业的盈利水平就会因此下降甚至导致严重亏损,企业可能收缩生产规模,全社会的经济活力会因此下降。-s2 f:

3、增加居民消费支出。个人消费者将直接成为高油价的承受者,今年以来,由于国际油价不断上涨,我国三次上调成品油价格,明显增加了部分消费者在这方面的支出,并导致部分消费紧缩或消费转移行为的产生。油价上涨已经成为今年家用轿车销售疲软的主要原因之一。h6

4、加剧潜在通货膨胀压力。国际油价持续上涨,将抬升国内能源价格,并使以石油为能源或原材料的相关行业的价格上扬,形成新的涨价因素。我国始于去年底的新一轮物价上涨有两个源头,一个是粮食价格的上涨,另一个就是能源、原材料价格的上涨。由于国际油价不断大幅上升的压力,我国已经三次上调成品油的价格,在一定程度上加剧了潜在通货膨胀压力。根据2004年5月国际能源署、OECD经济部和IMF经研究部合作研究的报告,如果油价每桶上升10美元并持续一年,中国的通货膨胀率将上升0.8个百分点。aa

5、恶化我国外部经济环境。今年以来的高油价,已经对美日欧等国的经济增长产生了一定的负面影响,从二季度的经济数据来看,经济增速出现放缓迹象。主要经济体经济增速放缓将会在一定程度上减少我国外部需求,影响到我国外贸出口。n

但是,高油价不会改变中国经济快速增长的基本趋势。首先,目前的石油价格上涨是各种偶然因素对接而成的结果,不具有长期性特征,油价将回落到一个较适宜的价位。其次,一系列宏观经济调控措施有助缓解中国石油市场的紧缺现状,缓解油价上涨带来的通货膨胀压力。第三,目前我国企业的效益比较好,在一定程度上可以消化部分高油价带来的成本压力。今年前7个月,我国规模以上工业企业保持了39.7%的利润增速。第四,中国能源消费结构中,原煤等所占的比重约70%,石油约占23%,不具主导力量。原油、天然气的比重虽然在升高,对中国经济会产生一定的负面影响,但其影响尚在掌控之中。第五,原油实际交易均价比人们通常印象中的价位要低。一方面,由于部分石油进口合同事先确定了价格;另一方面,大家普遍关注的纽约西德克萨斯原油是油质较好的品种,通常该油价高于欧洲布伦特油价每桶2-3美元,高于欧佩克一揽子油价每桶5-6美元。根据海关的统计,今年上半年我国原油进口均价为每桶33.8美元,同比增长13%,成品油进口均价同比增长6.1%,远低于同期纽约和欧洲市场21%的涨幅。u]@m1

近期应取的应对措施4#0P5J

1、将节能提升到基本国策的高度。2003年,我国原油、原煤消耗量分别为世界的7.4%、31%,而创造的GDP仅相当世界的4%。我国的能耗非常大,能源利用率很低,节能的潜力巨大。面对不断攀升的国际油价对我国经济运行和人民生活的冲击,我们必须取切实可行的措施,全面开展节约能源活动,应将节约能源提升到基本国策的高度。~a=

2、加快国内油品定价市场化步伐。目前国内“中准价格”仍由国家制定,且晚于国际市场一个月,从价格机制上看,中国油市还谈不上真正意义上的市场化。近日燃料油期货交易的推出,具有重要的里程碑意义,但是,燃料油占我国石油消费总量的比重较小,燃料油期货价格尚无法达到整个油品套期保值、规避风险的作用。而其他油品目前市场化程度较低,无法进行期货交易。我国经济持续快速增长,原油需求量不断增加,已成为世界第二大原油消费国,以中国在亚洲原油市场所占的份额,推出自己的原油相关品种期货,完全有可能形成标志性的地区市场价格,可以在一定程度上抵御价格波动带来的风险。因此,我国应加快国内成品油价格市场化步伐,改变油价涨多降少的状况,进一步规范价格形成机制,加快推出成熟品种的期货交易。]

3、利用部分国债资金开发利用新能源。开发替代能源、可再生能源是可持续发展的世界潮流,也是我国转变经济增长方式的当务之急。我国在太阳能热水器、风力发电和太阳能光伏发电、地热暖和地热发电、生物质能利用技术等方面已经具备与常规能源竞争的能力,只要适当给予政策支持,有望成为替代能源。增加新能源在能源消费中的比重,尽量减轻对进口石油的依赖度,是我国今后能源建设所面临的一个重大课题。可以考虑由利用部分国债资金,支持新能源的开发工作。y .UL

4、加大中国沿海石油勘探开发力度。目前南海、东海地区的地下蕴藏着丰富的石油和天然气,加大这些地方的勘探力度,可以增加中国石油的自产能力,可以减少对国外石油的依赖。我国在“搁置争议”的同时,应当积极开发这些;同时,必须保持和周边国家的良好关系,避免恶性石油的争夺以及保证海路石油运输的安全。[V

5、在国际油价高涨时尽可能调回海外份额油。近年来,中国石油企业“走出去”战略取得了一定的成效。目前中石油在苏丹、委内瑞拉、秘鲁和哈萨克斯坦等国都有份额油,已经累计在海外生产原油6000万吨。另外中石化、中海油等中国石油企业也将触角伸向了海外。在国际油价大幅攀升,国内进口成本急剧上升之时,应当尽可能地将我国石油企业生产的份额油调回国内,减少从国际市场上直接进口原油的价格风险

地球的石油能源。还能让我们用多久?

利用太阳能的历史

据记载,人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用,只有300多年的历史。真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”,“未来能源结构的基础”,则是近来的事。20世纪70年代以来,太阳能科技突飞猛进,太阳能利用日新月异。近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门?德?考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器。在1615年~1900年之间,世界上又研制成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置。这些动力装置几乎全部用聚光方式集阳光,发动机功率不大,工质主要是水蒸汽,价格昂贵,实用价值不大,大部分为太阳能爱好者个人研究制造。20世纪的100年间,太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段。

第一阶段(1900~1920年)

在这一阶段,世界上太阳能研究的重点仍是太阳能动力装置,但用的聚光方式多样化,且开始用平板集热器和低沸点工质,装置逐渐扩大,最大输出功率达73.64kW,实用目的比较明确,造价仍然很高。建造的典型装置有:1901年,在美国加州建成一台太阳能抽水装置,用截头圆锥聚光器,功率:7.36kW;1902 ~1908年,在美国建造了五套双循环太阳能发动机,用平板集热器和低沸点工质;1913年,在埃及开罗以南建成一台由5个抛物槽镜组成的太阳能水泵,每个长62.5m,宽4m,总光面积达1250m2。

第二阶段(1920~1945年)

在这20多年中,太阳能研究工作处于低潮,参加研究工作的人数和研究项目大为减少,其原因与矿物燃料的大量开发利用和发生第二次世界大战(1935~1945年)有关,而太阳能又不能解决当时对能源的急需,因此使太阳能研究工作逐渐受到冷落。 第三阶段(1945~1965年)

在第二次世界大战结束后的20年中,一些有远见的人士已经注意到石油和天然气正在迅速减少, 呼吁人们重视这一问题,从而逐渐推动了太阳能研究工作的恢复和开展,并且成立太阳能学术组织,举办学术交流和展览会,再次兴起太阳能研究热潮。 在这一阶段,太阳能研究工作取得一些重大进展,比较突出的有:1945年,美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳电池,为光伏发电大规模应用奠定了基础;1955年,以色列泰伯等在第一次国际太阳热科学会议上提出选择性涂层的基础理论,并研制成实用的黑镍等选择性涂层,为高效集热器的发展创造了条件。此外,在这一阶段里还有其它一些重要成果,比较突出的有: 1952年,法国国家研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为50kW的太阳炉。1960年,在美国佛罗里达建成世界上第一套用平板集热器供热的氨——水吸收式空调系统,制冷能力为5冷吨。1961年,一台带有石英窗的斯特林发动机问世。在这一阶段里,加强了太阳能基础理论和基础材料的研究,取得了如太阳选择性涂层和硅太阳电池等技术上的重大突破。平板集热器有了很大的发展,技术上逐渐成熟。太阳能吸收式空调的研究取得进展,建成一批实验性太阳房。对难度较大的斯特林发动机和塔式太阳能热发电技术进行了初步研究。

第四阶段(1965~13年)

这一阶段,太阳能的研究工作停滞不前,主要原因是太阳能利用技术处于成长阶段,尚不成熟,并且投资大,效果不理想,难以与常规能源竞争,因而得不到公众、企业和的重视和支持。

第五阶段(13~1980年)

自从石油在世界能源结构中担当主角之后,石油就成了左右经济和决定一个国家生死存亡、发展和衰退的关键因素,13年10月爆发中东战争,石油输出国组织取石油减产、提价等办法,支持中东人民的斗争,维护本国的利益。其结果是使那些依靠从中东地区大量进口廉价石油的国家,在经济上遭到沉重打击。 于是,西方一些人惊呼:世界发生了“能源危机”(有的称“石油危机”)。这次“危机”在客观上使人们认识到:现有的能源结构必须彻底改变,应加速向未来能源结构过渡。从而使许多国家,尤其是工业发达国家,重新加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持,在世界上再次兴起了开发利用太阳能热潮。13年,美国制定了级阳光发电,太阳能研究经费大幅度增长,并且成立太阳能开发银行,促进太阳能产品的商业化。日本在14年公布了制定的“阳光”,其中太阳能的研究开发项目有:太阳房 、工业太阳能系统、太阳热发电、太阳电池生产系统、分散型和大型光伏发电系统等。为实施这一,日本投入了大量人力、物力和财力。70年代初世界上出现的开发利用太阳能热潮,对我国也产生了巨大影响。一些有远见的科技人员,纷纷投身太阳能事业,积极向有关部门提建议,出书办刊,介绍国际上太阳能利用动态;在农村推广应用太阳灶 ,在城市研制开发太阳能热水器,空间用的太阳电池开始在地面应用……。 15年,在河南安阳召开“全国第一次太阳能利用工作经验交流大会”,进一步推动了我国太阳能事业的发展。这次会议之后,太阳能研究和推广工作纳入了我国,获得了专项经费和物资支持。一些大学和科研院所,纷纷设立太阳能课题组和研究室,有的地方开始筹建太阳能研究所。当时,我国也兴起了开发利用太阳能的热潮。 这一时期,太阳能开发利用工作处于前所未有的展时期,具有以下特点:

各国加强了太阳能研究工作的性,不少国家制定了近期和远期阳光。开发利用太阳能成为行为,支持力度大大加强。国际间的合作十分活跃,一些第三世界国家开始积极参与太阳能开发利用工作。

研究领域不断扩大,研究工作日益深入,取得一批较大成果,如CPC、真空集热管、非晶硅太阳电池、 光解水制氢、太阳能热发电等。

各国制定的太阳能发展,普遍存在要求过高、过急问题,对实施过程中的困难估计不足,希望在较短的时间内取代矿物能源,实现大规模利用太阳能。例如,美国曾在1985年建造一座小型太阳能示范卫星电站,1995年建成一座500万kW空间太阳能电站。事实上,这一后来进行了调整,至今空间太阳能电站还未升空。 太阳热水器、太阳电池等产品开始实现商业化,太阳能产业初步建立,但规模较小,经济效益尚不理想。

第六阶段(1980~1992年)

70年代兴起的开发利用太阳能热潮,进入80年代后不久开始落潮,逐渐进入低谷。世界上许多国家相继大幅度削减太阳能研究经费,其中美国最为突出。导致这种现象的主要原因是:世界石油价格大幅度回落,而太阳能产品价格居高不下,缺乏竞争力;太阳能技术没有重大突破,提高效率和降低成本的目标没有实现,以致动摇了一些人开发利用太阳能的信心;核电发展较快,对太阳能的发展起到了一定的抑制作用。 受80年代国际上太阳能低落的影响,我国太阳能研究工作也受到一定程度的削弱,有人甚至提出:太阳能利用投资大、效果差、贮能难、占地广,认为太阳能是未来能源,主张外国研究成功后我国引进技术。虽然,持这种观点的人是少数,但十分有害,对我国太阳能事业的发展造成不良影响。这一阶段,虽然太阳能开发研究经费大幅度削减,但研究工作并未中断,有的项目还进展较大,而且促使 人们认真地去审视以往的和制定的目标,调整研究工作重点,争取以较少的投入取得较大的成果。

第七阶段(1992年~至今)

由于大量燃烧矿物能源,造成了全球性的环境污染和生态破坏,对人类的生存和发展构成威胁。在这样背景下,1992年联合国在巴西召开“世界环境与发展大会”,会议通过了《里约热内卢环境与发展宣言》, 《21世纪议程》和《联合国气候变化框架公约》等一系列重要文件,把环境与发展纳入统一的框架,确立了 可持续发展的模式。这次会议之后,世界各国加强了清洁能源技术的开发,将利用太阳能与环境保护结合在 一起,使太阳能利用工作走出低谷,逐渐得到加强。世界环发大会之后,我国对环境与发展十分重视,提出10条对策和措施,明确要“因地制宜地开发和推广太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等清洁能源”,制定了《中国21世纪议程》,进一步明确 了太阳能重点发展项目。1995年国家计委、国家科委和国家经贸委制定了《新能源和可再生能源发展纲要》 (1996 ~ 2010年),明确提出我国在1996-2010年新能源和可再生能源的发展目标、任务以及相应的对策和措施 。这些文件的制定和实施,对进一步推动我国太阳能事业发挥了重要作用。 1996年,联合国在津巴布韦召开“世界太阳能高峰会议”,会后发表了《哈拉雷太阳能与持续发展宣言 》,会上讨论了《世界太阳能10年行动》(1996 ~ 2005年),《国际太阳能公约》,《世界太阳能战略规划》等重要文件。这次会议进一步表明了联合国和世界各国对开发太阳能的坚定决心,要求全球共同行动 ,广泛利用太阳能。1992年以后,世界太阳能利用又进入一个发展期,其特点是:太阳能利用与世界可持续发展和环境保护紧密结合,全球共同行动,为实现世界太阳能发展战略而努力;太阳能发展目标明确,重点突出,措施得力,有利于克服以往忽冷忽热、过热过急的弊端,保证太阳能事业的长期发展;在加大太阳能研究开发力度的同时,注意科技成果转化为生产力,发展太阳能产业,加速商业化进程,扩大太阳能利用领域和规模,经济效益逐渐提高;国际太阳能领域的合作空前活跃,规模扩大,效果明显。通过以上回顾可知,在本世纪100年间太阳能发展道路并不平坦,一般每次高潮期后都会出现低潮期,处于低潮的时间大约有45年。太阳能利用的发展历程与煤、石油、核能完全不同,人们对其认识差别大,反复多,发展时间长。这一方面说明太阳能开发难度大,短时间内很难实现大规模利用;另一方面也说明太阳能利用还受矿物能源供应,政治和战争等因素的影响,发展道路比较曲折。尽管如此,从总体来看,20世纪取得的太阳能科技进步仍比以往任何一个世纪都大。

利弊

优点:?

(1)普遍:太阳光普照大地,没有地域的限制无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,且勿须开和运输。?

(2)无害:开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。?

(3)巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿t标煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。?

(4)长久:根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。?

缺点:?

(1)分散性:到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大,但是能流密度很低。平均说来,北回归线附近,夏季在天气较为晴朗的情况下,正午时太阳辐射的辐照度最大,在垂直于太阳光方向1平方米面积上接收到的太阳能平均有1000W左右;若按全年日夜平均,则只有200W左右。而在冬季大致只有一半,阴天一般只有1/5左右,这样的能流密度是很低的。因此,在利用太阳能时,想要得到一定的转换功率,往往需要面积相当大的一套收集和转换设备,造价较高。?

(2)不稳定性:由于受到昼夜、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,所以,到达某一地面的太阳辐照度既是间断的,又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源,从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源,就必须很好地解决蓄能问题,即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来,以供夜间或阴雨天使用,但目前蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。?

(3)效率低和成本高:目前太阳能利用的发展水平,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。在今后相当一段时期内,太阳能利用的进一步发展,主要受到经济性的制约。?

太阳能利用中的经济问题:?

第一,世界上越来越多的国家认识到一个能够持续发展的社会应该是一个既能满足社会需要,而又不危及后代人前途的社会。因此,尽可能多地用洁净能源代替高含碳量的矿物能源,是能源建设应该遵循的原则。随着能源形式的变化,常规能源的贮量日益下降,其价格必然上涨,而控制环境污染也必须增大投资。

第二,我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,煤炭约占商品能源消费结构的76%,已成为我国大气污染的主要来源。大力开发新能源和可再生能源的利用技术将成为减少环境污染的重要措施。能源问题是世界性的,向新能源过渡的时期迟早要到来。从长远看,太阳能利用技术和装置的大量应用,也必然可以制约矿物能源价格的上涨。

太阳能热利用

就目前来说,人类直接利用太阳能还处于初级阶段,主要有太阳能集热、太阳能热水系统、太阳能暖房、太阳能发电等方式。

太阳能集热器

太阳能热水器装置通常包括太阳能集热器、储水箱、管道及抽水泵其他部件。另外在冬天需要热交换器和膨胀槽以及发电装置以备电厂不能供电之需 。太阳能集热器(solar collector)在太阳能热系统中,接受太阳辐射并向传热工质传递热量的装置。按传热工质可分为液体集热器和空气集热器。按光方式可分为聚光型集热器和吸热型集热器两种。另外还有一种真空集热器:一个好的太阳能集热器应该能用20~30年。自从大约1980年以来所制作的集热器更应维持40~50年且很少进行维修。

太阳能热水系统

早期最广泛的太阳能应用即用于将水加热,现今全世界已有数百万太阳能热水装置。太阳能热水系统主要元件包括收集器、储存装置及循环管路三部分。此外,可能还有的能源装置(如电热器等)以供应无日照时使用,另外尚可能有强制循环用的水,以控制水位或控制电动部份或温度的装置以及接到负载的管路等。依循环方式太阳能热水系统可分两种:

1、自然循环式:

此种型式的储存箱置于收集器上方。水在收集器中接受太阳辐射的加热,温度上升,造成收集器及储水箱中水温不同而产生密度差,因此引起浮力,此一热虹吸现像,促使水在除水箱及收集器中自然流动。由与密度差的关系,水流量于收集器的太阳能吸收量成正比。此种型式因不需循环水,维护甚为简单,故已被广泛用。

2、强制循环式:

热水系统用水使水在收集器与储水箱之间循环。当收集器顶端水温高于储水箱底部水温若干度时,控制装置将启动水使水流动。水入口处设有止回阀以防止夜间水由收集器逆流,引起热损失。由此种型式的热水系统的流量可得知(因来自水的流量可知),容易预测性能,亦可推算于若干时间内的加热水量。如在同样设计条件下,其较自然循环方式具有可以获得较高水温的长处,但因其必须利用水,故有水电力、维护(如漏水等)以及控制装置时动时停,容易损坏水等问题存在。因此,除大型热水系统或需要较高水温的情形,才选择强制循环式,一般大多用自然循环式热水器。

暖房

利用太阳能作房间冬天暖房之用,在许多寒冷地区已使用多年。因寒带地区冬季气温甚低,室内必须有暖气设备,若欲节省大量化石能源的消耗,设法应用太阳辐射热。大多数太阳能暖房使用热水系统,亦有使用热空气系统。太阳能暖房系统是由太阳能收集器、热储存装置、能源系统,及室内暖房风扇系统所组成,其过程乃太阳辐射热传导,经收集器内的工作流体将热能储存,再供热至房间。至热源则可装置在储热装置内、直接装设在房间内或装设于储存装置及房间之间等不同设计。当然亦可不用储热双置而直接将热能用到暖房的直接式暖房设计,或者将太阳能直接用于热电或光电方式发电,再加热房间,或透过冷暖房的热装置方式供作暖房使用。最常用的暖房系统为太阳能热水装置,其将热水通至储热装置之中(固体、液体或相变化的储热系统),然后利用风扇将室内或室外空气驱动至此储热装置中吸热,再把此热空气传送至室内;或利用另一种液体流至储热装置中吸热,当热流体流至室内,在利用风扇吹送被加热空气至室内,而达到暖房效果。

太阳能发电

即直接将太阳能转变成电能,并将电能存储在电容器中,以备需要时使用。

太阳能离网发电系统

太阳能离网发电系统包括1、太阳能控制器(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的电能进行调节和控制,一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载,另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存,当所发的电不能满足负载需要时,太阳能控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后,控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时,太阳能控制器要控制蓄电池不被过放电,保护蓄电池。控制器的性能不好时,对蓄电池的使用寿命影响很大,并最终影响系统的可靠性。2、太阳能蓄电池组的任务是贮能,以便在夜间或阴雨天保证负载用电。3、太阳能逆变器负责把直流电转换为交流电,供交流负荷使用。太阳能逆变器是光伏风力发电系统的核心部件。由于使用地区相对落后、偏僻,维护困难,为了提高光伏风力发电系统的整体性能,保证电站的长期稳定运行,对逆变器的可靠性提出了很高的要求。另外由于新能源发电成本较高,太阳能逆变器的高效运行也显得非常重要。

太阳能离网发电系统主要产品分类 A、光伏组件 B、风机 C、控制器 D、蓄电池组 E、逆变器 F、风力/光伏发电控制与逆变器一体化电源。

太阳能并网发电系统

可再生能源并网发电系统是将光伏阵列、风力机以及燃料电池等产生的可再生能源不经过蓄电池储能,通过并网逆变器直接反向馈入电网的发电系统。

因为直接将电能输入电网,免除配置蓄电池,省掉了蓄电池储能和释放的过程,可以充分利用可再生能源所发出的电力,减小能量损耗,降低系统成本。并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地交流负载的电源,降低整个系统的负载缺电率。同时,可再生能源并网系统可以对公用电网起到调峰作用。并网发电系统是太阳能风力发电的发展方向,代表了21世纪最具吸引力的能源利用技术。

太阳能并网发电系统主要产品分类 A、光伏并网逆变器 B、小型风力机并网逆变器 C、大型风机变流器 (双馈变流器,全功率变流器)。

× 太阳能路灯

太阳能路灯是一种利用太阳能作为能源的路灯,因其具有不受供**响,不用开沟埋线,不消耗常规电能,只要阳光充足就可以就地安装等特点,因此受到人们的广泛关注,又因其不污染环境,而被称为绿色环保产品。太阳能路灯即可用于城镇公园、道路、草坪的照明,又可用于人口分布密度较小,交通不便经济不发达、缺乏常规燃料,难以用常规能源发电,但太阳能丰富的地区,以解决这些地区人们的家用照明问题。

太阳能利用新近展

目前国际上已经从晶体硅、薄膜太阳能电池开发进入了有机分子电池、生物分子筛选乃至于合成生物学与光合作用生物技术开发的生物能源的太阳能技术新领域。

日前从上海市科委获悉,华东师范大学科研人员利用纳米材料在实验室中成功“再造”叶绿体,以极其低廉的成本实现光能发电。

叶绿体是植物进行光合作用的场所,能有效将太阳的光能量转化成化学能。此次课题组并非在植物体外“拷贝”了一个叶绿体,而是研制出一种与叶绿体结构相似的新型电池———染料敏化太阳能电池,尝试将光能转化成电能。在上海市纳米专项基金的支持下,经过3年多实验与探索,这块仿生太阳能电池的光电转化效率已超过10%,接近11%的世界最高水平。

项目负责人、华东师大纳光电集成与先进装备教育部工程研究中心主任孙卓教授展示了新型太阳能电池的“三明治”结构———中空玻璃夹着一层纳米“夹心”,光电转化的就藏在这层几十微米厚的复合薄膜中。纳米“夹心”的“配方”十分独特:染料充当“捕光手”,纳米二氧化钛则是“光电转换器”。为了让染料尽可能多“吃”太阳光,科研人员还别出心裁地撒了点“佐料”———一种由纳米荧光材料制成的量子点,让不同波长的阳光都能对上“捕光手”的“胃口”。只要不断改进“配方”,纳米“夹心”的光电转化效率就能一次次提高。

作为第三代太阳能电池,染料敏化电池的最大吸引力在于廉价的原材料和简单的制作工艺。据估算,染料敏化电池的成本仅相当于硅电池板的1/10。同时,它对光照条件要求不高,即便在阳光不太充足的室内,其光电转化率也不会受到太大影响。另外,它还有许多有趣用途。比如,用塑料替代玻璃“夹板”,就能制成可弯曲的柔性电池;将它做成显示器,就可一边发电,一边发光,实现能源自给自足。

太阳能是一种洁净和可持续产生的能源,发展太阳能科技可减少在发电过程中使用矿物燃料,从而减轻空气污染及全球暖化的问题。

我国太阳能利用产业现状

中国蕴藏着丰富的太阳能,太阳能利用前景广阔。目前,我国太阳能产业规模已位居世界第一,是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的太阳能光伏电池生产国。我国比较成熟太阳能产品有两项:太阳能光伏发电系统和太阳能热水系统。

我国太阳能利用产业前景

中国《可再生能源法》的颁布和实施,为太阳能利用产业的发展提供了政策保障;京都议定书的签定,环保政策的出台和对国际的承诺,给太阳能利用产业带来机遇;西部大开发,为太阳能利用产业提供巨大的国内市场;原油价格的上涨,中国能源战略的调整,使得加大对可再生能源发展的支持力度,所有这些都为中国太阳能利用产业的发展带来极大的机会。

利用方式

太阳能利用基本方式可以分为如下4大类。

(1)光热利用

它的基本原来是将太阳辐射能收集起来,通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。[3]目前使用最多的太阳能收集装置,主要有平板型集热器、真空管集热器和聚焦集热器等3种。通常根据所能达到的温度和用途的不同,而把太阳能光热利用分为低温利用(<200℃)、中温利用(200~800℃)和高温利用(>800℃)。目前低温利用主要有太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能蒸馏器、太阳房、太阳能温室、太阳能空调制冷系统等,中温利用主要有太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置等,高温利用主要有高温太阳炉等。

(2)太阳能发电

未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式有多种。目前已实用的主要有以下两种。

①光—热—电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽,然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换,后一过程为热—电转换。

②光—电转换。其基本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能,它的基本装置是太阳能电池。

(3)光化利用

这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光—化学转换方式。

(4)光生物利用

通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程。目前主要有速生植物(如薪炭林)、油料作物和巨型海藻。

能源危机的应对措施

1.世界石油存量

根据欧佩克(OPEC)的数据,截至2018年,全球有1.4万亿桶(国际石油桶以世界平均比重阿拉伯34度轻原油为基准计算,每一原油桶容积约等于159升)石油,其中79.4%的储量位于欧佩克国家中,而欧佩克的储量中有64.5%位于在中东。委内瑞拉和伊朗这两个受制裁的国家共持有欧佩克30%的储量。尼日利亚和利比亚(也有阻碍生产的安全隐患)持有另外5%的石油,这使全球35%的石油有留在地下的风险。

但是,尽管欧佩克在世界石油中占有最大份额,但在未来十年中,大多数新的石油供应将来自美国。因为美国页岩油技术,导致美国的成为第一大产油国。

2.石油需求增长

未来几年,石油需求增长将放缓。但是,需求增长放缓并不意味着需求增长为零,对“峰值石油”的呼声仍然遥遥无期。因此,尽管目前全球可能每天使用1亿桶石油,但根据EIA的估计,2019年的石油消耗平均每天将增加110万桶。到2020年,预计将增长140 万桶桶每天。然而,这些预测经常被调整,并且由于分析师预测经济疲软,因此需求增长预测在最近几周被下调,因此需求源于中美贸易战。

欧佩克估计,从2019年到2023年,石油需求将增长730万桶,从2019年到2040年,将增长1450万桶。这意味着到2040年,世界每年将使用近420亿桶石油。

世界各国石油消耗

3.现在每天石油消耗一亿桶

能源信息署(EIA)估计,2019年世界每天消耗96.92百万桶,排名前10位的消费者占总消耗的60%。每天将近1亿桶。

按今天布伦特原油每桶60美元的平均油价计算,这相当于消耗了58亿美元。

石油消费量排名前三的国家是美国(20%),中国(13%)和印度(5%),占世界消费量的三分之一以上。在这三个国家中,只有美国是主要的石油生产国。沙特阿拉伯和俄罗斯是世界三大石油生产国中的两个,在消费方面分别排名第5和第6。

所以,在已经知道的存量1.5万亿桶原油情况下,每天一亿桶,还能使用41年,要到2060年才能使用已经探明石油储量。但是,随着新探明石油增加和油技术进步,人类不必为此担忧。

世界石油储量

石油能用50年左右,这是小油瓶在课本上学过的内容,小油瓶也曾经一度深信不疑,但是大学选择油气类专业学习之后,认识也随之改变。小油瓶想说随着石油工业勘探开发技术的发展和地质认识的不断提升,石油再使用100-200年问题应该不大,理由如下

1、广义石油包括哪些?

大家通常说的石油是油气类的统称,根据储藏形式和油品的不同,石油可划分为两种:常规石油和非常规石油(重质油、稠油、页岩油、致密油等)。天然气也可以用这种方法划分,常规天然气和非常规天然气(包括近10年来最火的页岩气、致密气、煤层气、可燃冰等等)。

这些石油仅仅是人类目前为止已经发现的种类,或许随着认识的不断提高,人类在未知领域和未知区域发现新的石油种类也未可知。

2、现有认识程度下全球还有多少石油?

那么我们可以计算出,全球剩余的常规石油可储量为4523亿吨,国内一般取1255立方米天然气=1吨原油,天然气已出62.9万亿方约等于501亿吨,剩余天然气可储量为4381亿吨。

此外按照每年油气勘探提交的储量增加比计算,未来常规石油和天然气待发现量达3065亿吨

随着勘探开发技术的提升,除常规油气之外,非常规油气也是油气的重要补充,据统计全球非常规油气可总量为5834亿吨

目前非常规油气中勘探成本最低,最有效益的就是页岩气了,在美国页岩气成本已经降到很低了,相当于桶油28.3-42.5美元,已经做到了比中国东部老油田桶油成本还低,近10年来中国也加大了页岩气的勘探开发力度,已经先后建起了涪陵和威远两大页岩气生产基地,据报道在鄂西又发现了地质量达11.68万亿立方米的页岩气。

除了页岩气领域发现之外,目前中国在海域天然气水和物(可燃冰)成藏理论创新与开发技术上已处于世界领先水平,2017年中国在南海北部神狐海域首次可燃冰试取得成功,标志着中国已经具备这种古老又年轻的开发能力了。为什么说可燃冰是既古老又年轻的呢,古老在于其形成的地质年代久远,年轻在于人类对其发现和研究时间较晚,因此他又被称作未来能源。

这种未来能源潜力巨大,就储量而言,可燃冰非常丰富,约是剩余天然气储量的128倍,其有机碳总量相当于全球已知煤、石油、天然气炭含量的两倍。仅海底探查的可燃冰分布量,可供人类使用1000年。

3、石油可以用多少年?

有了已知剩余量,再有每年全球消耗量,这就是个简单的计算题了

根据推算,全球剩余的石油可量约为9000-10000亿吨,按照全球原油产量43.82亿吨推算,全球石油还可以开200年时间;

按照全球5.3万亿方的天然气产量,全球天然气可160年以上。

千帆竞渡,百舸争流。在当今能源 科技 日新月异的背景下,相信人类必定能发现更多的油气种类,有效提升目前老油田并不是很高的收率,油气在近200年还能一直持久,像炫迈一样,根本停不下来!

很早以前就有所谓的石油枯竭论,或者是有限论。

其主要观点如下:

1)地球上的是有限的;

2)人类如果按照现在的速度使用,用不了多久就会用完的;

由于石油对现代工业的极端重要性,所以很多人提出了这样的问题:石油还能用多少年?有人估计,如果现在地球上人不再勘探新的油田,且消费保持不变,那么还能够用50年(BP石油公司在2017年6月份发布了《2017年世界能源统计报告》,2016年底全球世界原油探明储量为2707亿吨,比上一年增长0.9%,储比为50.6年。)。实际上类似还有很多估计,大约是几十年到几百年的时间,但是实际上这种估计都是非常不靠谱的。

但是实际情况如何呢?

每年原油存储量增长比每年的原油消费增长要多的多 。

而且每年的原油消费都是变化的,比方说,近五十年来,原油的消费已经翻了很多倍,如果50年前估计的话,可能早就用完了。

比方说,1987年,全球原油已探明储存量930亿吨,全球原油产量为30.92亿吨,由此推出当时开年限为“仅为”30年左右。而实际上,2017年最新的数据显示已探明的储存量为2707吨,接近三倍。

2017年,原油的日均消费接近1亿桶,约为1300多吨 。

另一方面世界能源结构也在发生变化,新能源正在逐步被发现和替代。原油的重要性在下降。但 是中短期内,原油的地位不容动摇 。

虽然如此,值得注意的是,原油的边际收成本正在提高,如页岩气;因为简单的油已经被的差不多了,剩下的很多都是收成本更高的。不过技术也是在进步的,技术进步将会缓解这种情况。但是究竟能不能跟上速度呢?还不好说,但是不用太担心 ,能量是守恒的 ;

能源是一门学问,要想真的弄懂,还有很多要学习的部分。就个人来说就不用担心原油能不能用完了,反正这辈子是用不完的了。 发展中的问题自然会在发展中得以解决 。自有专家来解决这些事情。

正如著名的沙特阿拉伯前石油部长艾哈迈德·扎基·亚马尼在谈及能源转型的未来时所预言,“石器时代的终结并非因为石材的耗尽,而石油时代也将在原油枯竭之前终结”。

石油是工业的血液,是现代世界的命脉。世界各地的油井每年从地下抽取大约近亿桶原油,各国消费了同样多的石油。以这种速度,我们能在不耗尽供应的情况下继续从地下抽取石油多久?

自然,我们不能从一口井中开整个地球的石油。无数油井遍布地球表面:一些活跃,一些枯竭。每口油井都遵循生产曲线,产量在几年内上升、稳定,然后下降到零。这就是所谓的哈伯特曲线,由壳牌石油公司地质学家马丁·金·哈伯特于1956年提出。

哈伯特还将他的曲线外推至全球石油产量。石油公司首先发现易于开的大型油田,然后在大型油田衰落时转移到更小、更深的油田。新技术也继续使以前未开发的石油储藏成为可行的储备。总体曲线预测全球产量将上升、达到峰值,然后下降。 然而,在这种逐渐衰落开始之前,人类会到达一个被称为峰值油。

想象一个装满水的大瓶子,开始时毫不费力地一杯接一杯地倒下去,直到最后只能倒出一点。最终,你不得不严重倾斜来倒水。峰值油是最后一次装满的杯子。需求继续增长,而地球上不可再生的石油储量却在减少。 个别国家已经达到石油峰值。美国产量在11年达到顶峰,随着全球石油产量在2005年趋于平稳,一些分析师表示,世界石油已经见底。

2006年,剑桥能源研究协会预测地球上仍有3.74万亿桶石油,是石油峰值支持者估计的三倍。该协会预测,全球石油产量将在21世纪中叶达到峰值。 石油峰值后会发生什么?最坏的石油危机预测包括天然气价格飙升、全球化的结束、普遍的无状态以及对以前受保护的钻井无情开。

石油供应不可能永远满足全球石油需求,因此需要新的能源和使用方法。即使技术允许我们获取地球上的每一滴石油,日益稀缺和不断上涨的价格也需要在人类真正耗尽石油之前进行广泛的变革。

我们从小到大被灌输的思想就是化石能源都不可再生,十几年前就说石油还能有二三十年,到今天为止说石油还可以用三五十年,总之这个石油储量貌似很紧张,但随着人类文明的发展对于化石能源的依赖越来越大,消耗量也越来越多,但石油储量貌似越来越多。因此很多人都很怀疑这个事情,认为石油能源的紧缺是一场阴谋论,但实际上并非如此。

随着人类 科技 的进步, 探索 到的石油储量越来越多,甚至超过之前几十年的石油消耗量,因此总会给人这样的错觉,为什么总说石油紧缺,但随着消耗石油储量却越来越多,这就是原因之一。

世界上石油总储量预估在1800亿吨左右,如果按照年耗油量在40亿吨左右,那么石油还够人类使用40多年。但是随着人类对是有个开使用,我们也不断的在发现更多的石油储量,例如我国在19年新增探明石油地质储量超8亿吨。石油虽然被认为是不可再生,但关键问题是我们尚没有把所有的石油全部都勘测出来,随着使用随着发现。

目前关于石油的形成有两个成因:第一是有机物形成石油,这个说法认为远古时期的动植物死亡后被深埋地下,有机物被分解,经过特殊的环境温度及压力等形成石油和煤炭。这种化石能源的成因,认为石油和煤炭等都是不可再生,越用越好;第二个是无机物形成石油,这种说法认为地球内部存在的无机物碳和氢等,在特殊的环境下发生反应,形成化石能源,这种成因认为石油和煤炭等是可再生能源,随着使用消耗,它们也在源源不断的形成。

实际上人类发展对于化石能源的依赖是一个不好的趋势,尤其是石油煤炭的使用,产生的有害物质会危害地球的生态环境,现在的全球温室效应气温升高,就是因为大量使用化石能源排放温室气体,同时由于发展树林面积减小,光合作用减弱,消耗的二氧化碳自然就会减少。

随着发展能源结构也越来越多元化,尤其是对于清洁能源的使用越来越多,太阳能、风能、核能等,尤其是人类研究的可控核聚变,如果有一天真正的实现了,那么就不需要依赖化石能源,因为使用核能的效率非常高。虽然现在一直都在宣扬着石油即将枯竭,但真实情况是发现的石油储备越来越多,现在的石油再使用个几十年都没问题。当然谁也不知道几十年后能源结构会变成什么样,是否还会发现更多的石油储备。

关于石油的“无机物生成论”是有验证方法的,因为如果石油的形成跟生物体没有关系,那么在其它天体上如果条件满足也是会产生形成石油的,那么在太空探测的时候以太阳系内天体为例,发现火星或者月球内部储存有石油,那么石油很大可能就是无机物形成的,当然这样的论证方法也不绝对。

但无论如何石油在目前甚至未来的几十年内都是我们依赖的能源,工业展脱离不开石油的使用。

我提供一个数据,你参考一下,2019年的6月份,英国BP石油公司发布了一个报告,目前全球已探明的石油储量,大概在172亿桶左右,委内瑞拉的石油储备量最多,达到了3030亿桶,其次是沙特阿拉伯的20亿桶,再之后是加拿大的1700亿桶,伊朗1550亿桶,伊拉克1450亿桶,俄罗斯1050亿桶。

考虑到人类日消耗的石油量在1亿桶左右,所以这172亿桶石油,还够人类使用47年,但47年肯定不止,因为地球上到底有多少石油,人类其实也没搞清楚,随着地质勘探的进行,全球石油的储量肯定还会继续增加,至于能增加到什么程度就好说了,但以人类的消耗速度来看,即使全球石油的储量增加一倍,也只能支撑人类使用100年。

另外还有一个问题,一般来说一块油田开到40%,它就会被放弃掉,因为越到后面开的成本就越高,在自然压力的情况下,最好开的那部分只占10%,剩下的就需要注水加压等方式,因为后面的石油非常的粘稠,运输,脱水,集等等一系列技术难度太大,所以石油公司集到40%的时候,就会转向另一块新的油田。

美国的一些公司在很多年前,就开始转向页岩油,页岩油属于一种特殊的石油,开的成本也相对高一些,但08年金融危机导致国际原油价格飙升,开页岩油也变得有利可图,但无论是页岩油还是普通的石油,它们迟早有一天要被取代,因为随着石油的总量越来越少,它们的价格将越来越贵,短则几十年,长则100年,石油将慢慢淡出人类的视野……

地球上的石油贮量到底有多少,之前很长一段时期都没有准确的数值,因为人们对地球石油贮量的勘探技术,是在不断向前发展的。

比如, 上世纪30年代,人们普遍用重力、地震折射波、沉积学等理论探测石油,最开始探明贮量很低,还不能形成全球总贮量的统计值。上世纪60年代,又用板块理论、地震勘探的叠加技术,使石油勘探水平大幅提升,到1987年全球原油探明储量为930亿吨。进入新世纪以后,人们又应用信息技术,又在地壳小型断块、隐蔽性油藏方面的勘探取得突破,至2017年跃升至2700亿吨,较上世纪80年代增长了3倍之多。不过近年来勘探的潜力已经挖掘得非常充分了,对全球石油贮量的修正速度也降了下来。目前世界上认可的地球石油探明贮量即为2700亿吨。

与此同时,随着石油消耗产业的规模调整,特别是新能源的开发以及油页岩的开,对石油的消耗增长压力逐渐缓和。 以全球石油目前的探明贮量2700亿吨计算,除去已经开的1300亿吨左右的原油,现在每年全球直接消耗石油的数量为33亿吨,那么在未来40年左右,全球石油将会被消耗怠尽。

从世界范围来看,石油的空间分布是极其不平衡的。中东地区占比最高,达到48%左右,主要集中在沙特、伊朗、科威特、伊拉克、阿曼、卡塔尔、叙利亚等亚洲国家。其次为拉丁美洲,占比达到19%左右,以委内瑞拉居多。排在第三的为北美洲,占比为13%左右,以加拿大居多。剩下的20%左右,主要集中在俄罗斯、非洲和亚太等国家。其它区域的石油则相对较少。

石油属于传统的化石能源,也是不可再生能源。石油化工行业污染物排放历来数量多、强度大,从环境保护的角度出发,需要不断地进行污染控制及治理技术的创新,在减少污染物排放的同时,提高原油产投比,提升能源制造和使用效率。另一方面,从能源可持续利用的角度出发,需要大力发展清洁能源和生物质能源,提高其在一次能源中的比重,达到调整和优化能源结构的目的,这才是有效应对石油危机的根本出路。

这是一个令人类大伤脑筋的问题!过去,人们认为地下的石油是动植物腐烂后长期演化形成的。现代科学认为石油是地球内部热能运动出的“汗"。但不管是怎样形成的,越用越少这一趋势谁也改变不了!有时我们很多人在一起议论,一旦石油用光了,所有的车都停了,化肥,塑料的产量急剧下降,那时又回到以前的远古 社会 ,骑马骑驴,烧木柴野草……西方国家作过统计,说地球上石油储量约17290亿桶左右,大约能够人类再使用40~50年。看到这些统计数字,真叫人担忧!看来我们必须寻找新的能源。

地球上的石油还有多少?还能提供地球人类用多久?

从上世纪八十年代开始,我们就知道全世界石油还可以供人类使用大约50年,当然今年已经是2020年,如按八十年代那会计算的话,已经过去了40年,现在是有储量状况如何?人类还能用多久?如没有石油人类该怎么办?下文来做个简单分析。

全世界石油储量到底还有多少?

石油输出国组织OPEC总共有成员国12个,这是全世界建立最早影响最大的原料国和输出组织,它的目的是“协调统一成员国的石油政策与价格、确保石油市场的稳定”,当然OPEC的发展似乎有些变味,与一些成员国的理念起了冲突,因此卡塔尔已经于2019年1月退出OPEC组织,厄瓜多尔也于2020年1月退出OPEC。

2019年6月,英国英国石油公司BP发布《2019年世界能源统计评审》报告,全球石油储量172亿桶,与早先公布数据相比变化不大,按当前全球需求测算可供开50年。沙特由2017年的2662亿桶调整至2018年底的27亿桶,但仍然比委内瑞拉的3030亿桶略低,加拿大1680亿桶第三,伊朗以1560亿桶位居第四,伊拉克以1470亿桶位居第五。

OPEC成员国分布

各位应该很好奇,委内瑞拉位居第一,但国际上关于石油输出总是没多少委内瑞拉的声音,其实这也难怪,因为委内瑞拉的石油属于高含硫原油,含硫量高达5.5%,催化加工和二次加工问题比较大,而且环保问题也越来越严重,而北海布伦特原油含硫量为0.37%,属于高品质原油,所以全球石油市场中北海布伦特原油价格是一个重要参考指数!

部分原油的API值和硫含量值情况。越靠上、越靠左,油品越差;越靠右、越靠下,油品越好。

委内瑞拉的原油含硫量5.5%,炼油成本很高,无论是经济成本还是环保成本,因此委内瑞拉尽管石油储量非常丰富,但其话语权比重并不高!

当然回到石油还能用多少年的话题,其实就像核聚变,一直都是永永远远的50年,如果按当前消耗1亿桶/年计算,大概47年左右吧,所以说50年也没啥大毛病!

石油到底用得完的还是用不完的?

其实从八十年代起就开始忽悠的石油快用完了,忽悠了40每年还在说可以用50年,就像一个,或者说提价的,但事实上这跟石油的成因有关系,如果是生物有机质成因,那么它真的会用完的,毕竟地质史上积累的碳是有限的,但如果是无机成因,那问题就不一样了,尽管它也是有限,但在人类的角度上来看,是一定意义上的无限!

我们接受的教育一直都是石油有机成因,而且它的证据也非常充分,石油馏分具有生物有机质普遍的旋光性,而无机质则不具有这种旋光性,但如果加热至300摄氏度时候,无机成的环境则很容易超过300度,而全球温度最高的油田也不过100度,这就是最明显的证据!

另一个说法是近代和现代沉积物中都具备了构成石油的各种烃类化合物出现,也就是说即使在现代沉积物中,石油的产生仍然在继续,只不过这个过程是在有些漫长,我们也不可能等到现代沉积物变成石油的那天!

无机成因的说法来自论天文学家托马斯·戈尔德和俄罗斯石油地质学家尼古莱·库德里亚夫切夫合作的无机成因理论,他们认为地球诞生时即有大量的碳氢化合物,在高压的岩层中逐渐形成石油,并且随着时间推移而富集,继而形成油田!

至于旋光性,两位大佬认为这是被微生物污染而已。

不过现代石油成因仍然以有机成因为主流,因为无机成因无法解释几乎所有的油田都诞生于沉积岩中,而且也无法解释在石油中广泛分布的生物标志化合物,如马蜡烷,植烷,甾烷,伽藿烷,萜类以及同位素偏轻等现象!

因此作为吃瓜群众,我们支持有机成因!

石油用完了咋办?

要厘清这个问题,必须要知道石油是拿来干嘛的,石油有两大主要功能,其一是作为能源使用,其二则是作为化工原料(包括生活用途),当然还有一个功能是润滑油使用!

作用能源的替代似乎并不难,因为电能可以在绝大部分场合代替它的能源用途,比如当前正在如火如荼开始的电动 汽车 ,但在现代条件下,有一个位置在哪是是无法代替的,即航天事业,因为暂时无法用电来发射火箭,不过现代火箭燃料多样化,比如流行的液氧煤油可以用液氧,液氢代替,钢铁侠马斯克开发的甲烷液氧火箭等等,似乎也是有可能,只不过大家稍高些。

还有一个是工业原料,包括我们日常的化纤以及塑料制品,还有工业上多种复合材料等等,这个理论上可以用合成来方式太解决,但代价是相当大的,不过燃料油省下来作为化工,怎么说都可以支撑很多年,算是解决了吧!

最后一个是润滑油,估计这个应该没啥好代替了!

当然以上只罗列了几个关键的作用,比如 汽车 工业的合成橡胶(电缆绝缘也是),还有制药行业的各种提取物,也有日常清洁用品与化妆品等等,其提炼后的残渣沥青也是交通道路建设的重要铺路材料!

所以,石油暂时还不可替代,只能用燃料油节省下来勉强支撑!

这个问题还真不好回答,不过我觉得这资原总有枯竭的时候!

能源与环境,重赏!!!!!!

大力发展可再生能源 用可再生能源和原料全面取代生化,进行一场新的工业革命,不仅是出于生存的原因;与之相连的是世界经济可获得持续的发展。在这种世界经济中,高科技术和生态可以承载的区域性经济形式将得以发展。 可再生能源主要有如下方面: 以太阳能的利用为主的可再生能源潜力极大,据天文物理学家的计算表明,太阳系还能存在45亿年,每年太阳提供的能量是世界人口商品消费量的1.5万倍。 光伏电力的应用 如在德国每平方米每年的平均日照量为1100千瓦时。电力的总需求量约为5000千瓦时,光伏技术的年平均功率约为太阳辐射量的10%。依*光伏设备生产5000亿千瓦时的电力,需要5000平方公里的光伏转化模板面积。明智的做法是用相关设备安装在建筑物的表面,在德国,这一做法意味着只需不到10%的建筑物顶部。 光热利用 在中欧和北欧等缺少阳光的地区,已经出现了一些完全依赖阳光供暖的建筑物(应用比较理想的热与热交换系统)。 生物质燃料能源 目前全球农用面积约为1000平方公里。约有4000万平方公里的土地为森林覆盖,荒漠地区的面积约为4900万平方公里。光合作用的年产量(包括自然生长的植物和粮食生产)目前大约是2200亿吨干坏料,这大约相当于每年80亿吨生化资料所提供的能量,只需不到1200平方公里的可耕地和林地面积(不计沼气的能力)。 氢能源 利用自然界大量存在的水,由电解水产生氢或由太阳能光催化水分解氢。 小水电与潮汐发电 也可提供可观的电力。 风力发电 丹麦是风力发电大国,现有6300座风力发电机,提供13%的电力需求。 总之,可再生能源的利用潜力很大,完全可满足人类社会可持续发展的能源的需求。

我国新能源及其发展状况的思考

摘要:20世纪的后工业时代,人类生存和社会发展对能源的依赖越来越大,能源危机也在一定程度上拖慢了经济发展的速度。本文从我国能源发展现状和新能源、可再生能源的开发利用及其特点着眼,分析了太阳能、风能、核能等清洁可再生能源的可利用价值和利用途径,针对我国现阶段的发展状况进行思考,并做出了总结。

关键词:新能源;开发利用;太阳能;风能;核能

1 引言

谈及中国未来的发展,能源问题是无论如何也绕不过的。在很大程度上,可以说能源是中国进一步发展的前提。中国未来能源中可再生能源的比重很可能要比现在高得多,陈旧过时、设计落后的输电网将被淘汰,也就是说,由尖端数控、电子配电和更高负荷输电线路构成的智能输电网所替代。2009年12月,全球瞩目的新一轮联合国气候变化大会在丹麦首都哥本哈根召开,虽然未达成实质性的协议,但是哥本哈根会议有望成为世界全面向低碳时代转型的历史转折点。从大的方向上看,可持续的低碳和绿色经济,也必将是未来世界发展的大势所趋,这将会给新能源、环保等新兴产业带来机遇[1]。

低碳经济的迅速蔓延并非偶然。早在各国意识到传统化石能源不可再生的危机时,低碳经济就已经开始孕育。在席卷全球的金融危机和全球气候变化的巨大压力下,各国纷纷推出绿色政策,低碳经济模式得到普遍认可。低碳时代要求高效利用能源、开发清洁能源、追求绿色GDP,核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。低碳式发展模式的一个关键环节就是发展绿色新能源,主要包括太阳能、风能、核能以及地热能、氢能等多种能源,它们的特点是污染少,能量可持续或者是能量来源成本较低。本文中着重介绍太阳能、风能以及核能等重要新能源的利用现状和发展前景。

2 新能源的来源和简介

2.1 太阳能

2.1.1 太阳能的定义及发展史

太阳能(Solar Energy),又称太阳辐射能,指的是太阳以电磁辐射形式向宇宙空间发射的能量,也可以描述为太阳内部高温核聚变反应所释放的辐射能,其中约二十亿分之一到达地球大气层,是地球上光和热的源泉。

随着经济的发展、社会的进步,人们对能源提出越来越高的要求,寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下,才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。

2.1.2 太阳能的分类

(1)太阳能光伏

光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋提供照明,并为电网供电。光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。

(2)太阳热能

现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。

2.1.3 太阳能的开发途径

(1)光热利用

它的基本原来是将太阳辐射能收集起来,通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能收集装置,主要有平板型集热器、真空管集热器和聚焦集热器等3种。通常根据所能达到的温度和用途的不同,而把太阳能光热利用分为低温利用(<200℃)、中温利用(200~800℃)和高温利用(>800℃)。目前低温利用主要有太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能蒸馏器、太阳房、太阳能温室、太阳能空调制冷系统等,中温利用主要有太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置等,高温利用主要有高温太阳炉等。

(2)太阳能发电

未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式有多种。目前已实用的主要有以下两种:

①光—热—电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽,然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换,后一过程为热—电转换。

②光—电转换。其基本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能,它的基本装置是太阳能电池。

(3)光化利用

这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光—化学转换方式。

(4)光生物利用

通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程。目前主要有速生植物(如薪炭林)、油料作物和巨型海藻。

2.1.4 太阳能发电的优点

照射在地球上的太阳能非常巨大,大约40分钟照射在地球上的太阳能,便足以供全球人类一年能量的消费。可以说,太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净,不产生公害。所以太阳能发电被誉为是理想的能源。

从太阳能获得电力,需通过太阳电池进行光电变换来实现。它同以往其他电源发电原理完全不同,具有以下特点:①无枯竭危险;②绝对干净(无公害);③不受分布地域的限制;④可在用电处就近发电;⑤能源质量高;⑥使用者从感情上容易接受;⑦获取能源花费的时间短。不足之处是:①照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。但总的说来,瑕不掩瑜,作为新能源,太阳能具有极大优点,因此受到世界各国的重视。

2.2 风能

2.2.1 风能的定义及发展史

风能是因空气做功而提供给人类的一种可利用的能量。空气流具有的动能称风能。空气流速越高,动能越大。现在人们通常用风车把风的动能转化为旋转的动作去推动发电机,以产生电力。据统计到2008年为止,全球以风力产生的电力约有94.1百万千瓦,供应的电力已超过全球用量的1%。风能虽然还不是大多数国家的主要能源,但在1999年到2005年之间已经成长了四倍以上。

风能量是丰富、近乎无尽、分布广泛、环保无污染。人类利用风能的历史可以追溯到西元前,但数千年来,风能技术发展缓慢,没有引起人们足够的重视。自13年世界石油危机以来,在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下,风能作为新能源的一部分才重新有了长足的发展。风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力,特别是对沿海岛屿,交通不便的边远山区,地广人稀的草原,以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆,风能作为解决生产和生活能源有着重要的意义。即使在发达国家,风能作为一种高效清洁的新能源也日益受到重视。

2.2.2 风能的来源

风是地球上的一种自然现象,它是由太阳辐射热引起的,风能是太阳能的一种转化形式。空气流动所形成的动能即为风能。太阳辐射到地球表面,地球表面各处受热不同,产生温差,从而引起大气的运动形成风。风能就是空气的动能,风能的大小决定于风速和空气的密度。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能,但其总量仍是十分可观的。全球的风能约为2.74×109MW,其中可利用的风能为2×107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。

2.2.3 风能的利用和经济性

风能利用形式主要是将大气运动时所具有的动能转化为其他形式的能量。在赤道和低纬度地区,太阳高度角大,日照时间长,太阳辐射强度强,地面和大气接受的热量多、温度较高;在高纬度地区太阳高度角小,日照时间短,地面和大气接受的热量小,温度低。这种高纬度与低纬度之间的温度差异,形成了中国南北之间的气压梯度,使空气作水平运动。

利用风来产生电力所需的成本已经降低许多,即使不含其他外在的成本,在许多适当地点使用风力发电的成本已低于燃油的内然机发电了。风力发电年增长率在2002年时约25%,现在则是以38%的比例快速成长。2003年美国的风力发电成长就超过了所有发电机的平均成长率。自2004年起,风力发电更成为在所有新式能源中已是最便宜的了,在2005年风力能源的成本已降到1990年代时的五分之一,而且随着大瓦数发电机的使用,下降趋势还会持续。

2.2.4风能的优缺点

(1)优点

风能是一种洁净的能量来源,随着风能设施逐渐进步,大量生产降低成本,在一些地区,风力发电成本低于发电机。风能设施多为不立体化设施,可保护陆地和生态环境。风力发电是可再生能源,很环保。

(2)风力发电在生态上的问题是可能干扰鸟类,目前的解决方案是离岸发电,离岸发电价格较高但效率也高。在一些地区,风力发电存在经济性不足:许多地区的风力存在间歇性。风力发电需要大量土地兴建风力发电场,才可以生产比较多的能源。进行风力发电时,风力发电机会发出庞大的噪音,所以需要空旷的地方来兴建。现在的风力发电还未成熟,还有相当大的发展空间。

2.3 核能

2.3.1 核能的定义

核能是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特?爱因斯坦的质能方程E=mc2,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。核能的释放主要包括核裂变能、核聚变能、核衰变能三种形式。

2.3.2 核能发电原理

核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热,将热水加热成高温高压,核反应所放出的热量较化石燃料所放出的能量要高很多(相差约百万倍),比较起来所需要的燃料体积比火力电厂少相当多。核能发电所使用的的铀-235纯度只约占3%-4%,其余皆为无法产生核分裂的铀-238。核能发电的能量来自核反应堆中可裂变材料(核燃料)进行裂变反应所释放的裂变能。裂变反应指铀-235、钚-239、铀-233等重元素在中子作用下分裂为两个碎片,同时放出中子和大量能量的过程。反应中,可裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变并放出两三个中子。

2.3.3 核能发电的优缺点

(1)优点

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,同时也不会产生二氧化碳等温室气体。而且核电的燃料铀燃料到目前为止没有其他的特别用途。燃料费在核能发电的成本中所占比例较低,核能发电的成本比较稳定,不易受到国际经济形势的影响。

(2)缺点

核能发电时仅将1/3的热能转化为电能,其余2/3的余热需藉循环冷却水排出厂外,冷却水的最佳来源就是天然海水,故核电厂多设置于海边(或河边)。因此废水的排出会对海洋环境造成一定的影响。水温因废水会增高2-3℃,如果持续很久会对无脊椎动物及海藻类生物都有不良影响。例如南湾核三厂附近的珊瑚大量白化死亡。而且废料的处理也是一大问题。

3 我国新能源的开发利用现状

3.1 太阳能

3.1.1 太阳能发电的应用

虽然太阳能有多种开发途径,但是目前应用最广泛且最有前景的途径就是太阳能发电。

太阳能发电虽受昼夜、晴雨、季节的影响,但可以分散地进行,所以它适于各家各户分批进行发电,而且要联接到供电网络上,使得各个家庭在电力富裕时可将其卖给电力公司,不足时又可从电力公司买入。实现这一点的技术不难解决,关键在于要有相应的法律保障。现在美国、日本等发达国家都已制定了相应法律,保证进行太阳能发电的家庭利益,鼓励家庭进行太阳能发电。太阳能发电具有布置简便以及维护方便等特点,应用面较广,现在全球装机总容量已经开始追赶传统风力发电,在德国甚至接近全国发电总量的5%-8%。

3.1.2 太阳能电池的应用

太阳能电池是一个对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。它们的发电原理基本相同,现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结。当光线照射太阳能电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程。

(1)通信卫星供电

上世纪60年代,科学家们就已经将太阳电池应用于空间技术——通信卫星供电,上世纪末,在人类不断自我反省的过程中,对于光伏发电这种如此清洁和直接的能源形式已愈加亲切,不仅在空间应用,在众多领域中也大显身手。

(2)离网发电系统

太阳能发电控制器(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的电能进行调节和控制,一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载,另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存,当所发的电不能满足负载需要时,控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后,控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时,控制器要控制蓄电池不被过放电,保护蓄电池。蓄电池组的任务是贮能,以便在夜间或阴雨天保证负载用电。

(3)并网发电系统

并网发电系统是将光伏阵列、风力机以及燃料电池等产生的可再生能源不经过蓄电池储能,通过并网逆变器直接反向馈入电网的发电系统。因为直接将电能输入电网,免除配置蓄电池,省掉了蓄电池储能和释放的过程,可以充分利用可再生能源所发出的电力,减小能量损耗,降低系统成本。并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地交流负载的电源,降低整个系统的负载缺电率。同时,可再生能源并网系统可以对公用电网起到调峰作用。网发电系统是太阳能风力发电的发展方向,代表了21世纪最具吸引力的能源利用技术。

3.1.3 我国太阳能开发现状

中国蕴藏着丰富的太阳能,太阳能利用前景广阔。目前,我国太阳能产业规模已位居世界第一,是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的太阳能光伏电池生产国。我国比较成熟太阳能产品有两项:太阳能光伏发电系统和太阳能热水系统。

《可再生能源法》的颁布和实施,为太阳能利用产业的发展提供了政策保障;京都议定书的签定,环保政策的出台和对国际的承诺,给太阳能利用产业带来机遇;西部大开发,为太阳能利用产业提供巨大的国内市场;原油价格的上涨,中国能源战略的调整,使得加大对可再生能源发展的支持力度,所有这些都为中国太阳能利用产业的发展带来极大的机会。

3.2 风能

3.2.1 风能发电的应用

风力发电在19世纪末就开始登上历史的舞台,在一百多年的发展中,一直是新能源领域的独孤求败,由于它造价相对低廉,成了各个国家争相发展的新能源首选。风能作为一种新兴的环保的可再生能源已越来越受到关注,人类对其的利用技术也日趋成熟。我国风能有相当大的开发和利用空间,在风能充沛的地区广泛建立风力发电站可以大大的缓解我国能源缺乏的问题。

3.2.2 我国的风能利用

我国位于亚洲大陆东部,濒临太平洋,季风强盛,内陆还有许多山系,地形复杂,加之青藏高原耸立我国西部,改变了海陆影响所引起的气压分布和大气环流,增加了我国季风的复杂性。冬季风来自西伯利亚和蒙古等中高纬度的内陆,那里空气十分严寒干燥,冷空气积累到一定程度,在有空环流引导下,就会爆发南下,在此频频南下的强冷空气控制和影响下,形成寒冷干燥的西北风侵袭我国北方各省。每年冬季总有多次大幅度降温的强冷空气南下,主要影响我国西北、东北和华北,直到次年春夏之交才消失。夏季风是来自太平洋的东南风、印度洋和南海的西南风,东南季风影响遍及我国东部地区,西南季风则影响西南各省和南部沿海,但风速远不及东南季风大[2]。

青藏高原地势高亢开阔,冬季东南部盛行偏南风,东北部多为东北风,其他地区一般为偏西风,夏季大约以唐古拉山为界,以南盛行东南风,以北为东至东北风。我国幅员辽阔,陆疆总长达2万多公里,还有18000多公里的海岸线,边缘海中有岛屿5000多个,风能丰富。我国现有风电场场址的年平均风速均达到6米/秒以上。一般认为,可将风电场风况分为三类:年平均风速6米/秒以上时为较好;7米/秒以上为好;8米/秒以上为很好。

中国风力极为丰富,风能发电很可能作为可再生能源的主力军在今后能源产业中起到领军作用。中国气象科学院研究员朱瑞兆提供的数据显示,中国风能仅次于美国和俄罗斯,居世界第三[3]。已探明的中国风能理论储量为32.26亿千瓦,可利用开发为2.53亿千瓦。风能如果能够全部利用起来,将满足当前能源需求的近1/4。

3.3 核能

3.3.1 世界核能发电现状

核能发电作为核能应用中发展最快的一支,第一座商业用核电厂1957年在美国宾州开始运转。1986年,前苏联切尔诺贝利核电厂发生重大事故,这一历史上最严重的核能事故,除了导致人员伤亡、土地污染等后果外,某种程度上也直接影响了核工业的前进脚步。核能从世界发展最快的能源沦为发展最慢的能源。当然,当时全球电力过剩、油价低廉、经济不景气等原因也进一步促使核电发展“一蹶不振”,二十多年后的今天,在国际能源危机的背景下,已在适应经济的快速增长和对环保的迫切要求上显示出巨大竞争力的核电,再次被提上议事日程,法国有关专家认为,芬兰建造的第三代核电站和法国兴建的同样的核电站将开启新一轮的核电发展高峰。

全世界核电当前状况有很大的不同。在30个已经具有核发电能力的国家中,核反应堆的发电百分比从法国的78%到中国的仅仅2%。截至2008年3月,全世界总计有439座核反应堆,另有35座正在建造。美国最多,有104座,法国次之,有59座,日本55座,而俄罗斯有31座并另有7座在建造中。核电发展集中在亚洲。正在建造中的35座反应堆中总共有20座在亚洲,而最近并网发电的39座反应堆中的28座也是在亚洲[4]。

3.3.2 核能应用全球升温

有越来越多的人在讨论核能发电,常常涉及诸如全球变暖和气候变化之类的更广泛的问题。是什么推动了对核电期望的上升呢?能源预测一直表明世界对能源的需求有持久的长期增长。同时新的环境限制——像京都议定书的生效等存在着避免温室气体排放的一些实际财政利益。

中国目前面临着能源需求的急剧增长,因此正在十余利用一切可能的能源包括核能来扩大其发电容量。目前中国的核电仅占全国能源总量的2%,但是为了配合国家能源结构调整,中国首先要发展的就是核电。中国核电发展的最新目标是:到2020年前要新建核电站31座,在运行核电装机容量4000万千瓦,在建核电装机容量1800万千瓦[5]。

4 中国新能源发展的战略思考

我国具有丰富的新能源和可再生能源:水能可开发为3178亿千瓦,目前已开发利用11%;生物质能,包括农作物秸秆、薪柴和各种有机废物,利用量约为216亿吨标准煤,占农村生活能源消费的70%,占整个用能的50%;我国太阳能年总辐射量超过60万焦耳/平方厘米,开发利用前景广阔;风能总量为16亿千瓦,约10%可供开发利用;地热尚待继续勘探,目前已探明的地热储量约为4626亿吨标准煤,现利用的仅约十万分之一;我国海洋能源亦十分丰富,其中可开发的潮汐能就有2000万千瓦以上[6]。

我国高度重视可再生能源的研究与开发。国家经贸委制定了新能源和可再生能源产业发展的“十五”规划,并制定颁布了《中华人民共和国可再生能源法》,重点发展太阳能光热利用、风力发电、生物质能高效利用和地热能的利用。我国承诺到2020年中国单位GDP二氧化碳排放将比2005年下降40%~45%,到2020年我国非化石能源占一次能源消费的比例达到15%左右[1]。

从第四届新能源国际高峰论坛获悉,2009年中国可再生能源在一次性能源消费结构中所占的比例已从2008年的8.4%提升至9.9%。2009年,国内一次性能源消费结构中,煤炭占68.7%,石油占18%,天然气占3.4%,非化石能源,即可再生能源消费比重上升到9.9%。根据院2009年年底提出的目标,到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右。从9.9%至15%,可再生能源需提升的比重虽不算太大,但考虑到未来中国能源需求的巨大增长,上述目标的实现仍面临考验。2009年,我国能源消费总量为30亿吨标准煤。专家预测,到2020年,能源需求总量可能高达45亿吨标准煤,这意味着新能源领域必须加大投入才能确保消费比重稳定提升。根据初步分析判断,要实现可再生能源消费比重达15%的目标,到2020年我国水电装机容量要达到3亿kw以上,核电投运装机容量达到6000万kw至7000万kw,风电、太阳能及其他可再生能源利用量达到1.5亿吨标准煤以上[7]。

因此,中国长远目标应该是以风能、太阳能以及核能为主,适当发展生物质能、垃圾焚烧、沼气、地热等能源,建立多元化的新能源利用体系,合理均衡地发展新能源。

5 总结与讨论

20世纪的后工业化时代,能源和人类生存有着紧密的关系,能源危机拖慢了经济发展的速度。电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急,我国作为能源消耗大国,不得不考虑改变能源结构,走可持续发展道路,保证能源的可持续供给。能源枯竭和环境恶化已成为人类可持续发展的重大威胁,新能源开发迫在眉睫。新能源即将成为人类历史上的“第四次能源革命”,新能源产业将成为战略性新兴产业已经成为全球共识[8]。

欧美日等发达国家以及众多的发展中国家,纷纷投入到新能源领域,以在未来国际竞争中占有一席之地。中国也顺应潮流将新能源发展提上战略日程,但却面临缺乏规划、技术创新不足、应用障碍多、发展不均衡等问题。通过出台战略规划加强引导,通过加大技术创新、完善基础设施、建立补贴机制和能源利益调节等完善提高实用性,通过产业政策和市场培育政策完善产业链条扩展市场容量,通过多元化策略建立合理的新能源体系,是中国在新能源发展方面的必然战略选择。

发展新能源任重而道远。在未来中国,新能源将会,也必须得到大力发展。这样在未来的“低碳经济”时代,中国才有机会掌握应有的话语权,才能在国际竞争中立于不败之地。

参考文献:

[1] 胡兴军,新型能源迎来展机遇,新材料产业,2010(4),53~57

[2] 风能:领军新能源,消息,华北电力技术,2010(5),50

[3] 朱瑞兆,风电场风卫星遥感地理信息综合评估和选址研究,中国气象科学研究院年报,19(00),41~50

[4] Alan McDonald,世界核电形势,国际原子能机构通报,2008,49(2),45~48

[5] 2007年中国能源发展报告

[6] 姚岩峰,我国新能源开发利用现状及未来发展趋势研究分析,中国市场,2010(22),16~17

[7] 能源经济资讯,中国可再生能源消费比重达到9.9%,能源技术经济,2010(22),68

[8] 柳士双,中国新能源发展的战略思考,经济与管理,2010,24(6),5~9