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你真的明白什么是新能源嗎

來源:新能源網
時間:2016-01-08 16:00:29
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你真的明白什么是新能源嗎注意!新能源是New Energy,不是Renewable Energy。當然,糾結概念并沒有太多意義,但這卻可以讓我們從另一個角度,重新認識了那些隱藏在化

  注意!新能源是New Energy,不是Renewable Energy。當然,糾結概念并沒有太多意義,但這卻可以讓我們從另一個角度,重新認識了那些隱藏在化石能源中的“新能源”。讀完能源數據帝龐老師的這篇文章,你會對包括煤炭在內的化石能源都會有新的認識!

  新能源(New Energy)相對于常規(guī)能源而言。常規(guī)能源,又稱“傳統(tǒng)能源”,是指開發(fā)利用技術成熟,并已被廣泛使用的、在經濟上合理的能量資源,如原煤、原油、天然氣、水力發(fā)電和核能發(fā)電等,目前可再生能源已經商業(yè)化,也把再生能源歸于常規(guī)能源,也就是說是商品能源。

  新能源是當前廣泛追捧的新概念,沾上了就時髦了,但是對新能源的解釋就麻煩了,至今沒有一個公認的定義。常規(guī)能源與新能源之間沒有明確的界限,隨著技術經濟的進展,新能源不斷過渡走向常規(guī)能源,但是各國的情況有所不同,差別極大,如頁巖氣在美國屬于常規(guī)能源,在中國則為新能源,如果中國得以大幅度開采,價格合理,產品能夠市場銷售,中國頁巖氣搖身一變?yōu)槌R?guī)能源。以鈾為核燃料的核裂變在世界上屬于常規(guī)能源,可是在無核能發(fā)電的國家就成為新能源。因此,究竟誰是新能源?

  先說說容易和新能源混淆的可再生能源

  可再生能源是什么?很容易解釋,但不能解釋為非常規(guī)能源??稍偕茉粗改軌蛑貜彤a生的天然能源,即不會隨它本身的轉化或人類的利用而日益減少,如太陽能風能、生物質能、水力發(fā)電(大水電和小水電)、地熱能和海洋能。

  從2010年起,《BP世界能源統(tǒng)計評論(BP Statistical Review of World Energy)》根據可再生能源商業(yè)化的進程,已經把商業(yè)化的可再生能源列入世界一次能源消費結構,也就是說,不能再把可再生能源視為新能源了,見表1。

  

  由于大型水力發(fā)電在再生能源中占很大的比例,都是把大型水力發(fā)電從再生能源中分離出來討論。因此,

  ·可再生能源=水力發(fā)電+其他再生能源

  ·非化石能源=水力發(fā)電+其他再生能源+核能

  非化石能源,也稱為綠色能源或清潔能源,它是能源發(fā)展的方向。這樣,可以把表1計算得表2??梢钥闯鲈偕茉椿蚍腔茉丛谝淮文茉聪M中進展比天然氣和原煤快,當然比逐年降低的原油和核能更加快。

  不能說可再生能源都是新能源

  生物質能即可發(fā)電,也可生產生物燃料,但其他的可再生能源均以發(fā)電形式來表現。根據REN21(21世紀可再生能源政策網絡)2015年的報告,2014年再生能源發(fā)電新增容量超過燃煤發(fā)電和燃氣發(fā)電新增容量的總和。其中大型水力發(fā)電和陸地風電場的電力生產成本比傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電成本低;光伏發(fā)電的成本也在快速降低,再把風力發(fā)電和光伏發(fā)電列為“剛開發(fā)利用,但限于當前技術、經濟水平尚未廣泛推廣的新能源”,有些不恰當了。

  表3是根據2010年至2015年REN21的《可再生能源全球現狀報告(Renewables Global Status Report)》匯集整理出來的表格。根據這張表可以看出,化石燃料發(fā)電在逐年降低,而再生能源發(fā)電卻在逐年上升,其中水力發(fā)電(大水電和小水電)和風電場比例最高,其次為生物質發(fā)電。(單位換算:1TWh=10億度)

  實際上,在可再生能源中,既有常規(guī)能源也有新能源。譬如太陽能(主要是光伏發(fā)電)和風能發(fā)電在許多國家占據明顯地位(見表4),已經不能算新能源了,但是聚焦熱發(fā)電(solar thermal power)由于發(fā)電成本太高,只能為新能源。風力發(fā)電在中國已經超過核能發(fā)電了,怎么也不能稱為新能源,因此,如果單純從能源品種來劃分新能源很困難。

  地熱能在中國占國家電力生產的比例幾乎忽略不計,可算新能源;可是在肯尼亞(51.0%)、冰島(30.0%)、菲律賓(27.0%)、薩爾瓦多(25.0%)等的國家電力生產的比例中占很大的份額,只能算常規(guī)能源。

  在可再生能源中,海洋能真算得上新能源,開發(fā)利用得很少。海洋能有五種形式:潮汐能、波浪能、洋流能、海洋溫差能和海水鹽差能。根據國際能源署海洋能系統(tǒng)(IEA-OES)資訊,海洋能年總發(fā)電量理論值最高可達93100TWh/年。

  核能發(fā)電是指利用鈾為核燃料進行鏈式核裂變(Fission)反應來發(fā)電,屬于常規(guī)能源;但核聚變(Fusion)尚未工業(yè)化,屬于新能源。

  氫能如果從化石燃料制取,不但浪費能量,而且增加碳排放;氫能應該從再生能源產生電力再由電解水制取,整個過程碳排放趨于零。

  液化天然氣只是天然氣的一種運輸形式,不屬于新能源。

  化石燃料中也有新能源!

  人們把新能源的眼光聚焦在可再生能源,甚至把可再生能源就稱為新能源,實際上化石燃料中也有至今還沒有敢碰的新能源,如天然氣水合物(可燃冰)、地壓氣(geopressured gas,指深層超壓含水帶中的天然氣)、地壓油(geopressured oil)。這種新能源在地下蘊藏極為豐富。

  盡管媒體經常報導化石燃料的資源量,那不是可以采出的數量,采收率很低的,一次采油只約有30%,三次采油最高不過60%;天然氣好一些,采收率最高也不過60%;頁巖氣就更加低了,一般在10%以下。

  當其技術進步能夠進一步開采出來,就是新能源;如果價格合理能夠市場銷售,又變成常規(guī)能源了。

  還有這些新型運作方式中暗藏的新能源!

  盡管再生能源利用大幅度提高,但在一段相當長的時期仍然以化石燃料為主,特別是燃煤發(fā)電。根據國際能源署(IEA)2012~2015年報導的《Key World Energy Statistics(關鍵能源數據統(tǒng)計)》明顯看出,燃煤發(fā)電一直保持在40%左右,其發(fā)電量不是降低,而是增加。

  燃煤發(fā)電是火力發(fā)電主要的一種,如果按照常規(guī)的發(fā)電方式,其發(fā)電效率只有30%,這是常規(guī)能源;如果技術改進,采用聯(lián)合循環(huán)發(fā)電其發(fā)電效率可提高到50~60%,進一步采用熱電聯(lián)產又可提高到60~85%。這部分從舊有技術挖掘出來的能源,稱為新能源。當其常態(tài)化,又反被叫常規(guī)能源。

  又如能源互聯(lián)網。能源互聯(lián)網的實質是將小規(guī)模生產的再生能源連接起來,合理分配,共享共用,這就是開發(fā)了新能源。

  因此,如果能使目前主力化石燃料的效率有大幅度提高,能大幅度減少二氧化碳排放的能源,即實現傳統(tǒng)能源的更新?lián)Q代和高效利用,都可以算作新能源。

  新能源以溫室氣體減排為標準,注重資源開發(fā)和節(jié)約、環(huán)境保護、能源綜合利用效率,出現的新技術、新市場、新機制和新交易。如:

 ?。?)提高發(fā)電效率指對集中式傳統(tǒng)發(fā)電方式的改進,以提供發(fā)電效率,減少溫室氣體排放,包括熱電聯(lián)產、清潔煤技術;

 ?。?)靈活的供電網由于可再生能源區(qū)域性供電,使得供電網絡費用降低,線路改變,降低了輸電損耗;

 ?。?)電力儲存;

  (4)提高能源效率和能源節(jié)約。

  結語

  新能源至今為止沒有一個明確的概念,但不能把新能源局限在可再生能源。可再生能源中的風力發(fā)電、光伏發(fā)電等已經常態(tài)化了,還有一些新技術在開發(fā),如海洋能開發(fā)、人工光合作用開發(fā)(模仿自然界植物進行光合作用原理,僅用陽光、水和二氧化碳,即可將太陽能轉換為氫氣、甲醇或乙醇等化學燃料)。傳統(tǒng)的化石燃料利用還有一段相當長的時期,不可避免地要求減少碳排放并提高熱效率的運作方式,如聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、熱電聯(lián)產、能源互聯(lián)網等,因此,新能源應該定義為:新能源是指在新技術基礎上和新的運作方式下開發(fā)利用的能源,這種能源當其常規(guī)化即轉化為常規(guī)能源。

  巴黎氣候變化大會指出,把全球平均氣溫較工業(yè)化前水平升高控制在2攝氏度之內,并為把升溫控制在1.5攝氏度之內而努力。無論您同意不同意這種提法都無關緊要,但是都必須采取減少碳排放并提高熱效率的方式進行。(【無所不能專欄作者,龐名立,曾在中國計量科學院(北京)和中石油(四川)工作。著有多本石油和天然氣書籍?!浚?/p>