1、能源與節(jié)能技術(shù)作業(yè)專業(yè)：熱能動力設(shè)備與應(yīng)用 班級：熱能1108班學號：1140150832 姓名：郭國飛能源發(fā)展與利用現(xiàn)狀近年來能源及與之相關(guān)的環(huán)境成為全世界各國最為關(guān)注的熱點，各國都在從 自己本國的國情出發(fā)來解決能源與環(huán)境問題。對我國來說，由于人均能源資源短 缺（尤其是油、氣、水），環(huán)境容量（亦是資源）有限，西部生態(tài)脆弱，這個問 題尤為嚴重，它將極大的制約我國的可持續(xù)發(fā)展以及為中華民族子孫萬代生生息 息留有生存空間。近年來，我國GDP每年以10%的速度發(fā)展，能源消耗急驟增 加，環(huán)境、生態(tài)日益惡化。這種對自然無序的、掠奪性索取的發(fā)展模式已難以為 繼，實際上已造成當前十分嚴重的、不可逆轉(zhuǎn)的后果，

2、大自然的懲罰已經(jīng)不斷地 凸現(xiàn)出來，并還要繼續(xù)加重。在這樣的嚴峻形勢下，每一個能源領(lǐng)域的工作者， 尤其是身上負有責任的各級政府官員，都要充分想到身上的重擔。煤現(xiàn)在是、將來（直到2050年或更晚）仍是我國能源的主力，雖然煤在總能 源中所占的比例會逐漸下降（從75%下降到60%），但總量仍會不斷增加。煤用 于發(fā)電的比例會越來越大，從目前的50%增加到70%以上。煤的開采和直接燃燒 已引起嚴重的生態(tài)和環(huán)境污染問題，70%80%以上的SO2、NOx、汞、顆粒物、 CO2等都是由于煤炭直接燃燒所引起的。由于我國石油短缺，車用液體燃料還是 得從煤基替代燃料上找出路。我國2005年進口原油及其成品油約1.3億

3、噸，估計 2010年將進口石油2.5億噸，對外依存度將超過50%，這會引起一系列的能源安 全問題。當然，煤炭對我國來說也是稀缺產(chǎn)品，但相對其他能源資源仍可“忍受”， 若每年將煤炭產(chǎn)量的八分之一用于車用液體燃料（或甲醇，或二甲醚，或煤制油） 的生產(chǎn)，從總的能源供應(yīng)角度不會帶來很大的不平衡。前一個時期在我國廣泛推廣的糧食乙醇，從長遠來看很難作為一個有份額的 替代，因為我國的具體情況是：用世界上7%的可耕地來養(yǎng)活世界22%的人口， 這是一個大前提。按現(xiàn)有的技術(shù)水平，3.5噸糧食做1噸乙醇，考慮到乙醇的熱值， 貝U5噸糧食做1噸汽油當量。此外還要消耗0.50.8噸的煤用于發(fā)酵和脫水。若有 1000萬噸

4、當量汽油的替代，需用糧食5000萬噸，是我國糧食總產(chǎn)量的十分之一強， 這是不可能的。當然，可以考慮用木薯和甜高粱等其他作物來生產(chǎn)乙醇，或是用 秸稈及其他纖維素來制造（目前技術(shù)還沒有商業(yè)化），但后者存在著大規(guī)模收集 與運輸問題。在煤的直接燃燒條件下很難解決溫室氣體的減排，因為從電廠的大容積流量 的煙氣中收集濃度在13%14%左右的CO2將耗費很多附加的能量，使發(fā)電效 率降低10個左右的百分點。目前我國溫室氣體排放已居世界第2位，近年來還在 不斷的快速增長，如此下去在10年或略長一些的時間內(nèi)將超過美國，居世界第一。可再生能源（主要是風能、太陽能和生物質(zhì)能）在2020年以前很難在總能源 平衡中占有一

5、定分量的比例，這個情況和歐洲的其他國家在國情上有很大區(qū)別。 一些歐洲國家，他們總能耗已經(jīng)不再增長（或增長很少），可再生能源的發(fā)展逐 步替代目前在用的化石能源。而我國卻處于總能耗急劇增長之中，單是發(fā)電設(shè)備 （其中主要是燃煤的發(fā)電），每年增長的裝機容量是6080GW，超過三個長江 三峽。在這個高速增長量中，可再生能源所能起的作用是很有限的，更不用說去 替代原有的化石能源消耗。譬如說，按國家規(guī)劃，到2020年風力發(fā)電的裝機容量 將達30GW （是2005年的24倍），考慮到每單位裝機容量的滿負荷工作時間平均 只有2500小時，則30GW的風電相當于火電12GW左右，也就是2020年我國發(fā)電 總裝機容

6、量9501000GW的1.2%左右。而于此同時我國的能源發(fā)展也面臨著的五個嚴峻的挑戰(zhàn)：總量需求的巨大壓力從2000到2020年，國家規(guī)劃全國GDP增長四倍，而能源消耗增長一倍，這 意味著能源彈性系數(shù)應(yīng)為0.5。但是最近三年，這個系數(shù)為1.3以上，即能源需求 將遠遠大于規(guī)劃。從發(fā)展趨勢來看，我國工業(yè)于進入重化階段，按世界各國發(fā)展 的歷史規(guī)律來看，能耗迅速增長階段似不可逾越。問題是這么大的一次能源需求 我們是否能夠供應(yīng)，其所引起的污染是否有足夠的環(huán)境容量？怎么解決？液體燃料短缺我國石油對進口的依賴度將從40%增加為50%和60%，能源安全如何考慮？ 如何加速石油的替代？我國的汽車工業(yè)、石化工業(yè)如何

7、用創(chuàng)新的發(fā)展模式來適應(yīng) 這個形勢？在車用替代燃料方面我國應(yīng)以此為契機走出自主創(chuàng)新的道路。環(huán)境污染嚴重污染物質(zhì)主要是SO2、NOx、PM2.5-10、Hg和CO2，這些 污染物的80%是由于化石能源的應(yīng)用，尤其是煤的直接燃燒所引起。目前我國有 30%40%的地區(qū)（尤其是西南地區(qū)）出現(xiàn)酸雨現(xiàn)象，呼吸系統(tǒng)疾病不斷增加。 需要認真研究的是我國對這些污染物“可容忍”的環(huán)境容量究竟是多少？溫室氣體排放目前全球每年排放250多億噸CO2，空氣中的CO2濃度，從工業(yè)化150多年 以來，已從280ppm增至380ppm，目前以3ppm/年的速度增長。溫室氣體對地球 將形成的災(zāi)難性后果，在經(jīng)歷了長期的爭論后，全世

8、界的學者已有共識。所以， 全世界都在采取多種措施減排CO2,我國已于2002年成為“京都議定書”的第37 個簽約國。總的來說，作為一個負責任的大國，我國在不遠的將來必然要承擔一 定量、甚至大幅度溫室氣體的減排任務(wù)。因而，從戰(zhàn)略高度、從現(xiàn)在開始就應(yīng)該 認真考慮我國CO2如何分階段減排的有關(guān)戰(zhàn)略技術(shù)和政策問題，否則的話，在 今后幾十年我國將會為此付出更多的代價。八億農(nóng)民及城鎮(zhèn)化所需能源的供應(yīng)到目前為止，有相當數(shù)量的農(nóng)民沒有得到良好的能源服務(wù)，他們?nèi)砸蕾嚠數(shù)?的農(nóng)業(yè)廢棄物（秸稈、柴草等）作為主要能源，有些地方甚至仍在砍伐森林和破 壞生態(tài)。此外，我國城鎮(zhèn)化率以每年1%在增長，每年有將近一千萬人口進入新

9、 的城鎮(zhèn)。據(jù)統(tǒng)計，每個城鎮(zhèn)居民人均所消耗的能源是農(nóng)村人均的3.5倍。這部分 份額巨大的能源應(yīng)來自何處？怎樣才能結(jié)合社會主義新農(nóng)村的建設(shè)提供給廣大 農(nóng)村和新建中、小城鎮(zhèn)符合中國國情的現(xiàn)代化能源服務(wù)，以減少生態(tài)破壞，減少 室內(nèi)污染，提高農(nóng)民生活質(zhì)量.這是整體能源戰(zhàn)略的重要組成部分。以上這五點是我國能源面臨的嚴峻的挑戰(zhàn)，能源戰(zhàn)略、能源科技、能源政策 都應(yīng)以解決以上五點為出發(fā)點和落腳點。整個能源、環(huán)境問題是一個龐大的系統(tǒng)工程，牽涉到科學、技術(shù)、文化、歷 史傳統(tǒng)、教育、外交、政治等方面，且這些方面是相互耦合、相互影響的。我國 的能源發(fā)展也要從自身情況考慮，采取最合理的方案。節(jié)能為本我國雖然人均資源短缺，

10、供應(yīng)壓力較大，但另一方面單位GDP的能耗強度 很大，大約是日本的56倍，其原因是多層次的：工業(yè)結(jié)構(gòu)的原因。如高能耗、低附加值的產(chǎn)業(yè)；制造業(yè)缺乏自主創(chuàng)新，處于 低端；第三產(chǎn)業(yè)不夠發(fā)達.技術(shù)相對落后的原因。我國發(fā)電、水泥、煉鋼、電解鋁等的單位能耗都比先 進技術(shù)低20%30%。政策方面的原因。節(jié)能往往是軟指標，政策相互不配套，貫徹不力，統(tǒng)計混 亂，一般號召多，落實少。用能企業(yè)、機關(guān)、個人沒有真正節(jié)能的驅(qū)動力和意識。傳統(tǒng)習慣、文化、觀念、道德層面的原因。從某種意義上講，人們沒有把節(jié)能作為自己的行為準則，在消費模式方面不 加選擇地模仿西方，更有甚者以奢侈、豪華為榮。中央提倡的循環(huán)經(jīng)濟，資源節(jié) 約型社會，

11、多是在口號上跟得很快，表面文章多，政績工程多，扎扎實實的實效 工作少。從科學技術(shù)層次考慮，節(jié)能有非常大的覆蓋面，從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究，一直到 節(jié)能產(chǎn)品的研發(fā)和商業(yè)化推廣，有大量的工作。例如，強化傳熱、傳質(zhì)，兩相、 多相流動，可再生能源（太陽能、風能、生物質(zhì)能、地源冷熱能，以及由這些能源應(yīng)用 組成的復合系統(tǒng)）的高效、合理利用，新型蓄能（熱、電）裝置，新型的熱力系統(tǒng)，復雜工 業(yè)系統(tǒng)的集成、優(yōu)化.其實，節(jié)能本身就是一種能源，而且是最最清潔”的能源，在這方面我國的 潛力是極大的，這給廣大的科技工作者、政策制定者提供了十分廣闊的發(fā)揮聰明 才智的天地。煤的現(xiàn)代化利用如前述，我國的一次能源在相當長的一段時間

12、內(nèi)主要是煤，而煤的直接燃燒 引起嚴重的環(huán)境問題，因而，煤的現(xiàn)代化利用以煤的氣化為龍頭的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是對應(yīng)我國能源問題嚴重挑戰(zhàn)的戰(zhàn)略方向。煤基多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的框圖如下：煤經(jīng)氣化后成為合成氣（CO H2），凈化以后可用于生產(chǎn)化工原料、液體燃 料（合成油、甲醇、二甲醚）和電力。這些生產(chǎn)過程的能量流、物質(zhì)流、火用流 （exergy ）按最優(yōu)原則耦合在一起，比分別生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品在基本投資、單位產(chǎn)品 成本，污染的排放（硫、汞、顆粒物）、環(huán)境等方面都有顯著的效益。這種多聯(lián) 產(chǎn)系統(tǒng)在化工產(chǎn)品、液體燃料和電力之間可以按市場需求或是發(fā)電的“峰-谷”差 適當調(diào)節(jié)，有很好的靈活性。多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)所生產(chǎn)的液體燃料，尤其是甲醇和二甲

13、醚是絕好的煤基車用替代 燃料，可以有份額的緩解我國石油的短缺。同時，甲醇還可以用來生產(chǎn)烯烴和丙 烯，用煤化工去“替代”一部分傳統(tǒng)的石油化工，以減少石油消耗。二甲醚是一種 物理性質(zhì)與液化石油氣（LPG）相近的化工產(chǎn)品，除了替代柴油外，是一種絕好 的民用燃料，可以給城市和一些缺乏能源的地區(qū)提供清潔能源服務(wù)。在整個工藝過程中可以捕捉（Capture）高濃度、高壓的CO2，為溫室氣體 減排創(chuàng)造條件，所耗費的能量與成本比常規(guī)電站煙氣中捕捉CO2低得多。隨著技術(shù)的進一步發(fā)展，例如大容量高溫固體氧化物燃料電池（SOFC）的 商業(yè)化，這類多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)把SOFC耦合進來，還有很大提高效率的潛力，使發(fā)電 效率提高到

14、60%65%，這將是發(fā)電的一個新的里程碑。這種多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)組成部件的絕大部分技術(shù)是成熟的，如大型煤的氣化裝置 （20005000噸/天）、各種化學反應(yīng)器和相應(yīng)的催化劑、燃用合成氣的燃氣/蒸汽聯(lián)合循環(huán) 等。只要我國各部門（煤炭、化工、電力）打破行業(yè)界線，通力合作，加上國際合作， 在35年內(nèi)就有可能建立大型的示范多聯(lián)產(chǎn)裝置，并在2020年前后有相當數(shù)量的 推廣。這類多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)有很大的進一步提高能源利用效率、減少環(huán)境污染的潛力。 要研究的關(guān)鍵技術(shù)如：溫室氣體的捕捉和埋存（簡稱CCS）；多種不同配置 的系統(tǒng)的集成、優(yōu)化；系統(tǒng)的變工況運行，系統(tǒng)的動態(tài)特性；系統(tǒng)的最優(yōu)控 制策略，系統(tǒng)的安全運行及故障診斷；用

15、膜技術(shù)來代替目前的空分（A鄄SU）； |攵率更高的一次通過的漿態(tài)床技術(shù)；用膜技術(shù)來低耗能地分離CO2和H2； 用更高初溫、燃用合成氣或是富氫氣體、甚至純氫的燃氣/蒸汽聯(lián)合循環(huán)；把 SOFC耦合到整個系統(tǒng)中來.煤基醇醚燃料的應(yīng)用和車用動力如上述，液體車用燃料的短缺將是我國現(xiàn)代化發(fā)展的瓶頸，尤其是我國汽車 工業(yè)和汽車保有量近年來迅速的增長。2005年我國生產(chǎn)汽車570萬輛，僅次于美 國和日本，居世界第三。2005年比2004年汽車保有量增加20%。近年來車用燃料 消費量增長很快，平均約為12%，2005年全國汽油消耗是4770萬噸，柴油消耗是 8513萬噸。在我國石油儲量、產(chǎn)量不多和車用液體燃料必

16、須安全供應(yīng)的形勢下， 煤基醇醚燃料的替代成為我國必然的戰(zhàn)略方向。用于替代汽油的甲醇有很高的辛烷值，在汽油機車應(yīng)用可以提高壓縮比（從9到 12，甚至14），從而提高發(fā)動機的熱效率。按熱值，汽油和甲醇是2：1，但由于 效率提高，甲醇替代汽油可以做到1.6 ：1。當然，燃用甲醇也有一系列問題，如 金屬腐蝕，橡皮元件溶脹，冷啟動困難，非常規(guī)排放物（甲醛等）等，但是經(jīng)過 多年努力，這些問題都可得到適當?shù)慕鉀Q。甲醇低比例摻燒（10%）對原發(fā)動機 只需作小量的改動，而高比例（85%）或是純甲醇，則需重新設(shè)計發(fā)動機，對此， 國內(nèi)有關(guān)研究單位已設(shè)計并成功試運行純甲醇汽車。當然，在這方面還需進行大 量的科研和開發(fā)

17、工作，在使用中積累經(jīng)驗，不斷改進。用于替代柴油的二甲醚（DME）有很高的十六烷值，燃燒完全，排放滿足 歐III經(jīng)優(yōu)化它可滿足歐R標準。NOx排放比常規(guī)柴油機可降低50%以上，運行 噪聲低，無黑煙排放。但二甲醚在常溫是氣態(tài)，所以車的燃油系統(tǒng)必需加壓，此 外，二甲醚黏度只有柴油的三十分之一，且楊氏模量小，燃油噴射系統(tǒng)的零件的 磨損以及噴射時間的嚴格控制都有新的問題需要解決。總的來說，一種新的燃料在汽車中應(yīng)用不會一帆風順，肯定會伴隨這樣或那 樣的問題，但是，正因為如此，需要我們科技工作者加倍努力，從理論實踐一 再理論一再實踐中走出我們具有中國特色的道路來。醇醚燃料的應(yīng)用也是我國自 主創(chuàng)新、形成自己有

18、特色的汽車工業(yè)的一個契機，因為在這方面國外由于其國情 方面的原因，應(yīng)用得不多，或是剛起步不久（如瑞典Volvo，日本三菱），這樣， 如果我們從國情出發(fā)，加強研究和實踐，就可以有跨越式的前進，走出自己的道 路來。非糧食乙醇肯定也是一個可行的方向，關(guān)鍵是這種能源作物不能與糧食和其他人 民生計農(nóng)作物爭地、爭水，且單位面積有高產(chǎn)出率。生物柴油從技術(shù)來看基本上 是成熟的，關(guān)鍵在于含油植物的資源。各種能源作物如何大規(guī)模種植，通過基因 調(diào)控和分子生物學，培植耐旱、耐堿、高產(chǎn)的品種，這將是農(nóng)業(yè)能源專家們的重 大課題。說到車用燃料替代，就要提到燃料電池汽車，以及前幾年由美國帶頭炒得很 熱的“氫能經(jīng)濟”。氫氣只不

19、過是一種像電一樣的載能體，是要用其他一次能源轉(zhuǎn) 換得到的。一種十分迷惑人的說法是氫能可以從“水到水”，用電解水制氫，通過 燃料電池發(fā)電，又變成水。其實電解水要耗費大量的電，1公斤氫要耗9公斤高純 度水，4550度電，而電本身又絕大部分來自化石能源。關(guān)于燃料電池汽車，目 前有很多關(guān)鍵技術(shù)有待突破，如氫的制備、壓縮、儲運、車載、加氫的基礎(chǔ)設(shè)施 建設(shè)、要用價格昂貴的鉑作催化劑對燃料電池汽車，積極開展基礎(chǔ)性研究是 必需的，但離真正商業(yè)化還有很長的路，少說也得1520年。從現(xiàn)代汽車產(chǎn)業(yè)的 發(fā)展趨勢來說，各種混合動力方興未艾，有強大的生命力，尤其是最近發(fā)展起來 的“插電（plug-in）”汽車，在5060

20、公里范圍內(nèi)可以通過蓄電池來驅(qū)動，而蓄電 池可以十分方便的用市電充電。一般的在城市內(nèi)上、下班或辦事，行駛距離不大， 就可以不用液體燃料，只是在一天之內(nèi)要長距離行駛時，才會起動發(fā)動機，從而 使車用燃料耗量大大減少。所以，應(yīng)該從多種混合模式，從汽車給用戶提供服務(wù) 的方式，從充分發(fā)揮電作為載能體的角度來進行研究。近來純電動車（鋰離子電 池）一次充電可行駛300公里，城市公共交通用超級電容、鋅-空氣電池都有示范， 以電為載能體的交通工具正在迅速發(fā)展。若在蓄電池方向有突破的話，將來在汽 車動力上是否還有燃料電池的“位置”是一個大問號。把氫能燃料電池看作是汽車 動力的“最高目標”是不妥的。多種技術(shù)的多元發(fā)展

21、將會提出新的問題，有新的結(jié) 論。可以設(shè)想一下，如果研制出200或以上瓦時/公斤的高能蓄裝置，且充電方便， 對汽車動力和其他可再生能源的應(yīng)用將會產(chǎn)生革命性的影響。百年技術(shù)發(fā)展的歷程證明， 電是最最好的載能體，多種化石能源、可再生能源，核能都可以轉(zhuǎn)化為電，而且對電能已經(jīng) 建立了基本覆蓋全球、也覆蓋我國國土的網(wǎng)絡(luò)，再去建立氫的網(wǎng)絡(luò)是絕對不可能，也沒有必 要的。加速發(fā)展核能核能在運行過程中基本沒有排放（核廢料除外），能提供清潔的電能。人們 對核電主要的顧慮有兩點：一是單位裝機容量基本投資較大，是常規(guī)火電的 1.52.0倍；二是運行安全性，包括最終核廢料的處理。其實，由于環(huán)保要求越 來越高，常規(guī)火電站要

22、加FGD、SCR、脫汞、脫微顆粒、最后脫CO2等裝置， 它們的造價一定會不斷攀升，對核電站的價格上差別會逐漸消失。再考慮到核電 站每年運行時間長，設(shè)備壽命也大于常規(guī)火電站，因此，從總體上來看，基本投 資應(yīng)不是一個問題。隨著技術(shù)發(fā)展，反應(yīng)堆技術(shù)、自動控制技術(shù)，故障診斷和預(yù) 報技術(shù)日臻完善，核電站應(yīng)是十分安全的。我國應(yīng)該加速發(fā)展自主設(shè)計、建造的 百萬千瓦級的先進壓水堆核電站，使之形成統(tǒng)一類型和規(guī)模化，不要使堆型“五 花八門”和“八國聯(lián)軍”，這對我國核電產(chǎn)業(yè)是不利的。此外，要加速發(fā)展快中子 堆和快中子燃燒器，主要用于處理壓水堆的乏燃料，使其增值，以形成合理的核 燃料循環(huán)，大大緩解我國核燃料不足的困難

23、。因地制宜，因應(yīng)用制宜，充分利用可再生能源近年來，由于化石能源（煤、石油、天然氣）的價格不斷攀升，其資源逐步 枯竭的“前景”也略顯端倪，由化石能源使用的環(huán)境污染、生態(tài)退化、全球變暖亦 日益嚴重，因而人們都把眼光投向可再生能源。可再生能源的根本特點是能量密 度低、隨機性大、不可控因素多，和一個國家、一個地區(qū)的經(jīng)濟、資源分布、人 口分布、人均占有量、用能形式、技術(shù)水平、社會發(fā)展階段等有十分緊密的聯(lián)系， 適用的技術(shù)和所起的作用必然是各不相同。所以，可再生能源的應(yīng)用一定要從國 情，從各地區(qū)的具體情況出發(fā)，千萬不能套用國外的模式。對我國來說，雖然都 在談?wù)摽稍偕茉吹闹攸c發(fā)展，但從各種能源（煤、水、油、

24、氣、核）的配合， 可再生能源應(yīng)該有的地位并不清楚，沒有一個和其他能源取長補短、相互配合、 發(fā)揮各自優(yōu)勢的戰(zhàn)略布局，而是各提指標，“各打各的仗”，“各吹各的號”。一個 國家的能源系統(tǒng)是一個整體，是一個各種不同能源的轉(zhuǎn)換，各種不同能源的輸送， 以各種不同形式（交流電、直流電、高溫熱、低溫熱、機械能等）服務(wù)于不同的 終端用戶的龐大復雜系統(tǒng)。若把可再生能源當做一種有份額的一次能源“插入” 到整個能源系統(tǒng)中，必須對整個能源系統(tǒng)作相應(yīng)的調(diào)整，使之各得其所，發(fā)揮各 自的長處。這是需要我們深入研究的。不然的話，費了很大人力、物力、財力去 發(fā)展可再生能源，表面上看起來轟轟烈烈，但從國家能源系統(tǒng)的整體來看，卻收

25、益不大。所以說，因地制宜，因不同的需求制宜是一個原則，或者說，從國家高 度一定要把“合適的能源放在合適的地方”。可再生能源種類繁多，從其所能提供的能量，在總的能源平衡可以起相當份 額作用的角度看，一般是指風能、太陽能和生物質(zhì)能。A風能我國風能資源是相對比較豐富的，按照目前流行的說法是陸上2.54億千瓦（按10米高度），近海7.5億千瓦。這些數(shù)據(jù)只是一個大概，很不準確，對現(xiàn)代大 型風力發(fā)電來說，更重要的是50米，甚至10 0米高度的風力資源。目前，國家正 在著手詳細的風力資源調(diào)查，這是我國風電發(fā)展的基礎(chǔ)，但工作量較大。到2005年，我國風力發(fā)電裝機容量是126萬kW，所產(chǎn)生的總電量約是當前 發(fā)電

26、總量的千分之一左右。目前運作的機組約75%是引進的國外機組，25%是國 產(chǎn)的。自主產(chǎn)權(quán)的機組有600kW、750kW、1.2MW和1.5MW，后兩種還有一個 成熟期。目前，我國風電發(fā)展的關(guān)鍵不是急急忙忙利用國外技術(shù)和設(shè)備建設(shè)很多 風場，因為我國根本不缺這些“微不足道”的電量，而是要利用大家關(guān)注可再生能 源的時機，集中有關(guān)力量，研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型風力發(fā)電機組（1.53.0MW）。在風機整體優(yōu)化、氣動設(shè)計、強度疲勞、振動、長期可靠運行、控制、材料制造 等方面掌握關(guān)鍵技術(shù)，在35年后給市場提供和國外機組相當水平的大型風電機 組。不然的話，大家一哄而上，幾十個、甚至上百個企業(yè)都在做風電的整機

27、，運 作的模式都是找一個外國的合伙人，形成八國聯(lián)軍，把我們自己已經(jīng)多年積累、 形成一定規(guī)模的風電產(chǎn)業(yè)“邊緣化”了。也就是說，近幾年風電發(fā)展要投入的資金， 應(yīng)主要用于支持培植我國自己風電產(chǎn)業(yè)的研制和生產(chǎn)能力，而不是拿到一定量的 風力發(fā)電裝機容量，寧愿容量少一些、增長慢一些，而給我國風電產(chǎn)業(yè)這個“弱 小母雞”多一些食吃，以便將來滿足大規(guī)模風電發(fā)展的需要。中國的風電發(fā)展還有另一個重要制約因素。新疆、內(nèi)蒙古地區(qū)風力資源十分 豐富，但這些地方經(jīng)濟相對不發(fā)達，用電負荷不緊張，其他化石能源價格低，供 應(yīng)充足，地區(qū)電網(wǎng)規(guī)模小，電價比較低。因而，這些地區(qū)的電網(wǎng)沒有發(fā)展風電的 驅(qū)動力，風電多了不僅對電網(wǎng)的穩(wěn)定性產(chǎn)

28、生負面影響，且由于當?shù)仉妰r低，電網(wǎng) 對每度風電要補貼更多，會降低地區(qū)電網(wǎng)的效益。在這樣情況下，中國風電應(yīng)如 何發(fā)展？中國的電力負荷中心在東部沿海，是否應(yīng)重點發(fā)展東部沿海和近海的風 電？此外，是否把大型風力發(fā)電裝置并網(wǎng)是唯一的出路？中國有大量的耗能工 業(yè)，如氯堿（每噸耗電3000kWh）、電解鋁（每噸耗電1500018000kWh），這些 工業(yè)都由電網(wǎng)供電，且要從高壓交流通過降壓、整流轉(zhuǎn)換成低壓、大電流的直流 電。是否可以設(shè)想由風電“直供”這些耗能企業(yè)，而不通過并網(wǎng)？這樣就可以免除 并網(wǎng)所帶來的消極后果和風電上網(wǎng)所需的復雜設(shè)備。例如，可以免除齒輪箱，不 需要轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和昂貴的發(fā)電機控制，使風電設(shè)備

29、造價大幅度降低。風電發(fā)出的低 頻、頻率變化不定的交流電經(jīng)整流后直接供給用戶。這種非并網(wǎng)風電和目前世界 上正在迅速發(fā)展的分布式熱、電、冷聯(lián)供在思路上有相通之處，即能源的利用和 轉(zhuǎn)換盡量貼近用戶的需求（從地域、從用能形式）。這是一個十分值得探討的問 題，總之要結(jié)合我們具體情況，走出我國自己風電發(fā)展的路子。B太陽能利用太陽能光伏（PV）利用肯定是一個有十分廣闊前景的方向。可惜的是近年 來PV的研究雖然取得了很大成績，但相對常規(guī)發(fā)電，單位容量價格仍高幾十倍， 要真正變成有份額的發(fā)電還有很長的道路要走。我國在PV材料與工藝方面和國 外先進技術(shù)相比還有不小的差距，在這方面開展深入的材料制備、先進工藝和提

30、高轉(zhuǎn)化效率方面的基礎(chǔ)和基礎(chǔ)性研究是十分必要的，國家也應(yīng)加大投入力度。太陽能熱發(fā)電雖已有各種互有優(yōu)劣的方案，如槽式、碟式、塔式等，國際也 已有小規(guī)模示范，有必要開展這方面的基礎(chǔ)性研究、關(guān)鍵元件和技術(shù)研究，同時 也可以進行小規(guī)模的示范項目。不過，從本質(zhì)上說，把能量密度十分低的太陽光 能用聚焦的方法把溫度提高到遵循卡諾循環(huán)原理的熱力機械所需的水平，是否是 一個主流方向？從和自然和諧、順從自然的角度，應(yīng)該是分散能源分散用，分散 能源直接提供給合適的分散用戶和其所需的用能方式。我國是否要發(fā)展大規(guī)模的 太陽能的熱發(fā)電值得深入探討，不能因為國外有示范我們就一定要“跟上”。 太陽能熱利用是一種最現(xiàn)實、最有前途

31、、最能夠有份額的替代化石能消耗的太陽 能利用方式。我國在真空集熱管的高吸收率涂層和工藝處于世界領(lǐng)先，在應(yīng)用方 面也居世界首位，已有6000萬m2的太陽能集熱管在全國和世界各地應(yīng)用。目前 的應(yīng)用主要是用于生活熱水供應(yīng)，其實在建筑節(jié)能方面有很大的、更為廣闊的應(yīng) 用前景。目前，尤其是我國房屋總建筑面積迅速增長，用于空調(diào)、采暖的能耗必 隨之增加，建筑用能已達總能耗的30%。因而，更應(yīng)利用太陽能集熱管，研究中 溫與高溫集熱管和地源熱泵相結(jié)合，組成新的采暖，空調(diào)系統(tǒng)，大大降低建筑中 的化石能源（包括電能）的消耗。從建筑耗能的本質(zhì)來說，大量能源消耗是用在將室內(nèi)溫度相對環(huán)境溫度下降 78C（夏天）和提高1820X：（冬天），而所用能源卻要通過多重轉(zhuǎn)換（化石燃 料的化學能轉(zhuǎn)換成1500。印勺熱能，通過傳熱、傳質(zhì)和各種熱力機械轉(zhuǎn)換成電能或 高溫熱能）和相當距離的輸運才能解決上、下只有十余攝氏度的溫差。怎樣使本 質(zhì)上分布式的建筑用能和大自然中分布式的太陽熱能更緊密結(jié)合起來，是一個意 義十分重大、和建筑理念、政策調(diào)控相結(jié)合的長期大課題