王丹晨
摘要:随着对能源与环境问题的日益重视,我国对新能源建设给予了高度重视,新能源产业快速健康发展。速度和规模已经走在了全世界的前列。但是在加强新能源开发和利用的同时,我们必须加快对新能源相关技术瓶颈的突破,做好发展规划并配套完善的法律法规,确保在新能源开发利用过程中不会对环境造成新的破坏。
关键词:新能源 环境保护 应用现状
2013年冬季一场席卷了我国中东部、东北、西南25个省,100多个大中型城市的大范围的空气污染,宣告了雾霾天气这个新的名词正式走进人们的生活。此后,几乎每年都有全国范围的雾霾出现,PM2.5爆表,严重影响到了人们的身体健康。中央电视台原主持人柴静自费拍摄的纪录片《穹顶之下》使人们对雾霾有了深刻的认识。肆虐的雾霾天气被社会广泛关注,国家相关部门陆续出台关于大气环境保护的法律法规,以规范污染源的排污行为。有研究表明,PM2.5的70% 左右都是由煤、石油等传统能源燃烧产生的废气及机动车尾气造成的。严重的空气污染,迫切需要加快新能源产业的发展。
一、新能源的定义及分类
(一)定义 1981年8月10日至21日联合国在肯尼亚首都内罗毕召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源给出的定义为:“新的可更新的能源资源。它可以通过新技术和新材料加以开发利用,而且消耗后可以得到恢复和补充,不产生或很少产生污染,对环境无多大损害,有利于生态良性循环”。可见,新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源。
(二)分类 作为新近才被人类开发利用,仍有待于进一步研究发展的新能源,在我国可以形成产业的主要包括太阳能、风能、生物质能、水能等。
1.太阳能一般指太阳光的辐射能量,是地球上多种能量的来源,例如风能、水能以及化石燃料等。据估算,每年辐射到地球上的太阳能为17.8亿千瓦,数量巨大,但因为分布太过分散,能利用的只是其中很小的一部分,约500到1000亿度。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式。光热转换主要指利用现代的太阳热能科技将阳光聚合,并利用聚合的太阳能产生热水、蒸汽和电力等。
2.风能是由空气流动所产生的动能,是太阳能的一种转化形式。风能的特点是储量大、分布广,但是能量密度低,并且不稳定。风能的利用主要是通过风力机将风能转化为机械能、电能和热能等各种形式的能量。
3.生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,它主要来源于绿色植物的光合作用。生物质能具有可再生、低污染、分布广、总量丰富的特点。根据2017年6月13日发布的《世界能源统计年鉴2017》数据显示,2016年,全球一次能源消费总量合计为132.76亿吨油当量,而生物质能源潜在可利用量高达350EJ/年(约合82.12亿吨油当量),相当于2016年全球能源消耗量的62%。
4.水能是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。现代的水能利用,主要是将水能转换成电能,也就是水力发电。水力发电具有成本低、可连续再生、无污染的优点。缺点则是受自然条件的限制大。水能主要包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源。
二、新能源的应用现状
我国太阳能光热转换技术比较成熟,拥有完整的产业体系,光热产业核心技术居于世界领先水平,自主知识产权率超过95%。作为世界上太阳能热水器最大的生产和使用国, 2006年全国太阳能热水器累积使用已达9000万m3。从光伏发电方面来看,随着光伏发电技术的不断进步, 截止2015年底,我国光伏新增装机量达到16.5兆瓦,居于全球首位,太阳能光伏发电累计383亿千瓦时,光伏发电累计装机容量4318万千瓦,是全球光伏装机总量最大的国家。除光伏发电外,水电、风电的装机容量,发电量也是世界第一。2013年,新能源在能源消耗中占比首次突破30%, 2014年,新能源装机容量突破4×108千瓦,其中水电装机容量超过2.9×108千瓦,风电装机容量8497×104千瓦、光伏发电装机容量超过2000×104千瓦、生物质发电装机超过940×104千瓦。
三、新能源开发中的环境保护
新能源因为其具有的可再生性和低污染性等优点,被用来代替传统能源,从而达到环境保护的作用。从实际效果来看,新能源在环境保护和节能减排方面,相较于传统能源具有巨大的优势。仅以风力发电为例,每发电100亿千瓦,与火力发电对比,二氧化碳排放量减少约970万吨、减少二氧化硫排放量5萬吨,节约标准煤300万吨。但我们也要看到,新能源在客观上也存在一定的污染和环境破坏的弊端,主要表现在相关的生产和建设环节。以光伏发电和风力发电为例,光伏发电对环境的影响主要表现在太阳能电池的生产阶段。多晶硅是光伏产业太阳能电池的重要原料,随着国家致力于发展无污染可再生太阳能硅光电池产业,对多晶硅的需求量快速增长,而多晶硅生产是一个化学提纯过程,四氯化硅是多晶硅生产的主要副产物,由于该种物质回收再利用成本昂贵,目前多数中国太阳能厂房均未安装相关的回收设备。如果副产品回收处理跟不上,将对安全生产和环境保护带来极大的风险。风力发电对环境的影响主要体现在风力发电站的建设阶段,风力发电项目的选址对风力资源的要求较高,而我国风能资源丰富的地区处于西北内陆草原或戈壁,生态环境较为脆弱。风电项目建设过程中往往要推坡垫沟,修桥铺路,安装风机构件又需要运用超大型特种起重设备和运输设备,这些都会对脆弱的生态环境造成毁灭性打击。
四、结语
随着能源和环境问题日益成为世界关注的焦点,新能源受到了人们的格外垂青,并且在环境保护方面,也确实起到了良好作用。但是在加强新能源开发和利用的同时,我们必须加快对新能源相关技术瓶颈的突破,做好发展规划并配套完善的法律法规,确保在新能源开发利用过程中不会对环境造成新的破坏。
参考文献:
[1]马宁,佟鑫.用科学理念指导新能源建设的环境保护[J].科学管理研究,2016,(04).
[2]朱玉玲.多晶硅产业发展与环境保护问题探析[J].理论界,2010,(11).
[3]薄鑫涛.新能源简介[J].热处理,2016,(01).
(作者单位:山东省淄博市临淄中学)