新能源并非无污染绿色能源


作者:刘植荣    时间:2013-04-19





  太阳能、风能、乙醇在许多人眼中是无污染的绿色能源,尤其在一些人或利益集团的过度宣传下,中国太阳能产业在前几年曾疯狂地发展,如今一些发展中的问题逐渐浮出水面……


  新能源与传统能源区别在哪?


  传统能源究竟可使用多少年?中国应该选择什么样的能源战略?近些年来,在能源问题上,人们一直围绕这些问题争论不休。


  新能源是相对传统能源而言的。传统能源,通常指人们过去一贯使用的能源,如木材、植物秸秆、煤炭、石油、天然气和水力等。


  石油、天然气和煤炭都是由远古动植物化石演变而成的,所以也叫化石燃料。新能源指最近一些年来被广泛开发使用的能源,如植物乙醇、风能、太阳能、地热能、潮汐能等。


  关于传统能源和新能源的定义,世界一直不统一,在一国认为的传统能源,在另一国则被认为是新能源。例如,核能在西方国家已经有半个世纪的历史,已被划入传统能源,但在许多发展中国家,核能则刚刚起步,因此属于新能源。


  现在,人们惯于炒作概念,能源也是如此。其实,人们经常听到的风能、太阳能和生物能等所谓的“新能源”并不新。它们有的比某些传统能源要早得多。


  现在比较主流的认识是,新能源可再生,比传统能源污染少。为此,许多国家将开发利用新能源作为能源战略的重要组成部分,并提出了新能源发展目标。


  例如,欧盟到2020年新能源的份额要达到20%;美国到2030年风力发电要占全部电力的20%,用生物液体燃料乙醇替代30%的石油产品;日本到2050年新能源等替代能源将占能源供应的50%以上。


  但是,从最近各国新能源政策调整看,似乎实现这些目标有很多悬念,理由是人们过去对新能源的弊端认识不足,放大了优点,忽视了缺点。伴随着对新能源认识的逐渐深入,各国新能源的发展战略也面临重新调整。


  石油煤炭等传统能源可用多少年?


  化石能源究竟可以开采多少年?恐怕没有一个公认的答案,因为世界在不断发现新的油气田和煤田。拿中国来说,上个世纪80年代就有专家提出,中国储藏的煤炭仅可供开采80年,30年过去了,中国领土上不断发现新煤田,煤炭开采年限自然也不断延长。


  2009年,中国新疆东部吐鲁番地区发现一个储量达640亿吨的世界级特大煤田。2012年,新疆和什托洛盖又探测出储量达810亿吨的更大煤田,仅这两个煤田就够全国开采40年。


  可见,化石能源的储量并非一些专家忽悠的那样危言耸听,因为中国在不断发现新的煤田、油田和天然气田。


  在美国,虽然政府大力支持新能源的开发与使用,但对传统能源的探测和开发一直没有停止过。美国采取传统能源与新能源并举的政策,努力提高能源自主份额,奥巴马总统第一任期结束时,把石油产量增加到16年以来的最高水平,这使美国的石油进口量降至16年以来的最低水平。


  根据国际能源署不久前发布的报告,美国将在2017年之前超越沙特阿拉伯和俄罗斯成为全球第一大石油生产国,并有望于2030年左右成为石油净出口国。美国的天然气产量在2012年也创下了几十年以来的最高纪录,煤炭产量和该行业雇工人数也在不断增加。


  美国也提出了提高传统能源使用效率的能源策略,现在正开发节能汽车技术,让发动机的效率提高1倍,也就是说,现在跑100千米的油,将来可以跑200千米。这样,就可以减少燃油消费,让油价保持较低水平,让广大消费者受益。


  风能发电:看上去很美


  不少国家建有风电场,看上去很壮观,和荷兰风车一样,俨然成了一道观光风景。


  利用风发电,其实就是用风力作为动能。但现在人们看到的风车,是古希腊数学家亚历山大希罗于公元1世纪就发明的,就是把风动能通过机械装置转换成机械能,用于磨面、泵水、织布、锯木等工农业生产。


  欧洲的风车普及率很高。1850年,荷兰有9000座风车;1820年,英国和法国各有大约10000座风车;1895年,德国有18242座风车;1900年,芬兰有20000座风车。到上世纪30年代,世界风车达到鼎盛时期,欧洲大约有20万座风车当时还有水轮机50万部。


  随着汽轮机的不断改善,风车逐步被汽轮机替代。因为风车的最大缺点就是不能提供恒定输出功率,微风或静风时,输出功率为零,工厂只有停工等风。而汽轮机则可提供连续的恒定的输出功率,体积小,使用很方便,促进了生产力的提高。


  第二次世界大战后,各国都不再建风车,蒸汽机也逐步被内燃机和电机替代。所以,现在看到的风车,大多已被废弃,仍用于生产的是极少数。


  现在的风电生产流程是:把风动能转换成机械能,机械能转换成电能,电能转换成化学能储存在蓄电池里;然后再翻转过来,化学能转换成电能上网,电能根据需要转化成机械能、热能等。


  对使用机械能的工业来说,风动能经过5次转换才能成为机械能,而能量在每次转换过程中都会有损失,从而导致一些行业对风动能的利用效率很低,远不及过去风车直接把风动能转换为机械能。所以,现在又有人对传统的风车感兴趣,在用机械能的工厂,让风车提供动力。


  其实,过去的帆船也是利用风动能航行,后来被烧煤的蒸汽机取代,再后来又发展到内燃机。能源的选择,也是优胜劣汰,要考虑成本、效率和便利程度,这也是市场的选择。


  风虽然是可再生能源,但像用于帆船航运,由于航速慢等原因,其成本要比内燃机驱动的远洋货轮高很多。所以,现在的帆船一般只用于体育比赛了,很少有人再把它用作商业航运。


  很多人认为,风电是“零污染”。其实,这只看到了风电的发电过程,没有看到风电设备制造和储能系统的污染。风电所需要的铅酸蓄电池在生产、使用及报废后的处理都会严重污染环境,风机叶片材料玻璃纤维的生产也会产生高污染。可见,风电在发电前已经排放了污染。


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