论文部分内容阅读
摘要:我国海岛资源丰富,区位特殊,是我国海洋经济和社会发展的重要依托。太阳能、风能、潮汐能一体化综合发电系统是一个高效率、低成本、节能、环保、极具商业价值的综合发电系统,对海岛的开发利用将坚持保护为主、适度开发的原则,改变传统的海洋开发模式,保护海岛资源和生态环境具有重要的价值和深远的意义。
关键词:海岛建设 太阳能 风能 潮汐能
前言
我国将加快海岛的开发建设和保护管理工作,在10年内将使海岛地区的交通、水电等基础设施得到明显改善,垃圾及污水处理得到妥善处理,同时全面改善和提高海岛生活、生产及投资环境。海岛是潜力巨大的资源宝库,也是支撑未来发展的战略空间。我国海域辽阔,海洋资源丰富,开发潜力巨大。经过多年发展,我国海洋经济取得显著成就,对国民经济和社会发展发挥了积极带动作用。大力发展海洋经济,进一步提高海洋经济的质量和效益,对于提高国民经济综合竞争力,加快转变经济发展方式,全面建设小康社会具有重大战略意义。
一、太阳能、风能、潮汐能一体化发电系统
将太阳能、风能、潮汐能三类能源的利用有机融合,太阳能、风能、潮汐能一体化综合发电系统是一个高效率、低成本、节能、环保、极具商业价值的综合发电系统。
利用三种能源的周期性,互补不足,综合利用,有效融合,达到能源的稳定利用,对促进新能源的利用和发展,缓解我国能源资源短缺以及实现经济和社会的可持续发展都具有重要的现实意义,也符合科学发展观的基本要求,对于建设资源节约型,环境友好型社会的意义也十分深远。
1、太阳能、风能、潮汐能三类能源的利用有机融合
在我国的海岛,太阳能、风能、潮汐能三类能源丰富,单独利用技术日趋成熟,但成本较高,三者能源综合利用的设备还不多。为此,我们将太阳能、风能、潮汐能三类能源的利用有机融合,以带动相关产业链的发展,促进新能源的利用和发展,缓解我国能源资源短缺以及实现经济和社会的可持续发展为目的,采用跟踪聚光装置两次反射多面镜太阳能聚光发电和塞内加尔式风力机达到以下创新点:1.太阳能、风能、潮汐能三者一体化综合利用,降低成本;2.跟踪聚光装置两次反射多面镜太阳能聚光发电,低成本、高效、快速、简便利用太阳能;3.塞内加尔式风力机低风速启动运转、高效率持续发电、低噪音;4.解决了潮汐能利用中严格受到地理位置限制的问题;5.聚光架采用三角形桁架结构,在确保其刚性和稳定性的前提下,最大限度节省钢材使用量;6.蜗轮蜗杆传动机构提高传动比和承载能力,易于维修及改造升级用于省力手动装置推广使用。技术指标有:1.风光互补矩阵发电峰值功率为25.116kW;2.聚光器的理论聚光比>6.5,实际聚光比>5.0;3.自动跟踪太阳装置的跟踪误差<0.5°;4.单位采光面积的用钢量<30Kg/m2;5.潮汐能日发电能量为3.28*10 J;6.在稳定电压和电流情况下每小时产生淡水42.5L。
太阳能、风能、潮汐能一体化综合发电系统,光电转换部分采用自动跟踪聚光光伏发电,将数倍的太阳光聚集到太阳能电池板上,通过提高单位面积电池板的日照强度,使得产生同样电能所需要的半导体材料大大减少,相当于用普通材料代替昂贵的半导体材料,因此能够大幅度地降低光伏发电的成本,具有商业运行的经验(1.2×10 kWh),潜在的运行温度可达500°C(商业化运行的温度已达到400°C),商业化的年净效率为14 %,有最低的材料要求,可以模块化或联合运行,可以采用蓄热降低成本。风能发电部分采用塞内加尔式风力机产生电能。潮汐能利用部分利用蓄水箱收集海水,把海水的重力势能转化为电能。三者综合一体利用,节约单独利用的成本,大大提高经济效益、实现低成本和高性价比的新能源综合利用。
纵观世界范围内,风-光互补新能源利用设备的研究已经非常普遍,太阳能、风能、潮汐能单独利用技术日趋成熟,相关研究也非常普遍,但是太阳能、风能、潮汐能三者综合利用的设备还不多,相关研究也还有很大的空间。
2、海岛上风力发电将成为重要的能源形式
海岛上有丰富的风能资源和广阔平坦的区域,使得近海风力发电技术成为近来研究和应用的热点。兆瓦级风力发电机组在近海风力发电厂的商业化运行是国内外风能利用的新趋势。随着风力发电的发展,陆地上的风机总数将趋于饱和,海上风力发电场将成为未来发展的重点。海上发电也是近年来国际风力发电产业发展的新领域,是“方向中的方向”。中国海上风能资源储量远大于陆地风能,储量10m高度可利用的风能资源超过7亿kW,而且距离电力负荷中心很近。海上风力发电项目的建设,加快了海岛的建设与发展。
3、海岛潮汐发电的发展前景
在探索发展能源新路上,潮汐能和其他新能源一样,已受到很大重视。目前制约潮汐发电的因素主要是成本因素,到目前为止,由于常规电站廉价电价的竞争,建成投产的商用潮汐电站并不多。然而,由于潮汐能蕴藏量巨大及其发电的许多优点,人们还是非常重视对潮汐发电的实验和研究。潮汐发电是一项潜力巨大的事业,经过多年来的实践,在工作原理和总体构造上基本成型,可以进入大规模开发利用阶段,随着科技的不断进步和能源资源的日趋紧缺,潮汐发电在不远的将来将有飞速的发展,其前景是非常广阔的。
要使潮汐能资源开发规模跃上一个台阶,主要应在以下方面做出努力:
(1)在经营和技术改革上,要做好规划方案,提高电站建设的质量及经营管理水平等主观因素。
(2)要多借鉴国外已有潮汐能发电技术的研究以及开发的对潮汐能利用的新技术。我们可以积极借鉴英国、瑞典等潮汐能发电技术相对成熟国家的新技术,例如新型的潮汐发电装置、水下潮汐电站等,并且应自主研发出该方面的新技术,发展我国的潮汐能发电事业。
(3)政府也应加大给予潮汐能利用的开发优惠条件,制定相应的扶持政策加税收减免和电价补贴等优惠政策来吸收投资者,并制定和完善相应的电力竞争,使投资者更注重技术和管理的改革,使得潮汐发电有充足的资金投人和积极的技术开发,从而实现更快更好地发展。 二、海岛清洁能源的利用对海岛的开发价值
风能和潮汐能都是可再生资源,取之不尽、用之不竭的无污染可再生新能源,具有诱人的发展前景,风力发电由于其具有效益和环保上的一系列优势,将首先成为可以与常规能源发电相竞争的新能源发电方式。潮汐发电近年来也获得了很快的发展,技术上不断进步,加之蕴藏量巨大,开发优势明显,未来的发展空间也不可估量。21世纪注定是一个开发利用新能源的时代,而由于发展早,技术进步大,风能和潮汐能的利用注定将在我国的发展中发挥越来越大的作用,风力发电和潮汐发电必将对我国的传统发电行业形成强势的冲击,一个大规模开发风能和潮汐能的时代即将来临!
1、海上风电。优化开发布局,扶持与农渔业兼容发展的潮间带风电建设,积极发展离岸风电项目,提高产业集中度,有序推进海上风电基地建设。加强海上风电输电规划,完善配套基础设施,提高气象保障能力,加强电网并网技术研究。
2、海洋潮汐能。加强海洋能资源勘查,科学选划海洋能利用空间。改变传统的“填海造岛”、“填海造地”的开发方式,充分利用潮汐带,建立蓄能发电系统,其上部可以结合旅游、地产或其他产业进行联合开发建设。建设近岸万千瓦级潮汐能电站、近岸兆瓦级潮流能电站、海岛多能互补独立电力系统等示范工程,积极推进产业化进程。
积极开发利用潮汐能、波浪能、海上风能等清洁能源,鼓励资源节约型和环境友好型产业园区建设。在滨海湿地、三角洲和海岛等典型生态区,鼓励发展生态渔业、生态旅游和海洋清洁能源,充分发挥其蓝色碳汇功能,实现经济效益、社会效益和生态效益的有机统一。
加快发展海洋产业节能环保技术。增强涉海企业节能减排意识,建立以企业为主体的节能技术创新体系。推广先进节能技术和产品,积极发展海洋环保装备及环保材料,加快淘汰高耗能老旧渔船和装备,着力解决海上溢油、重金属、有机污染物、放射性物质等主要海洋污染物的防治问题。加快制定涉海行业节能减排标准。
三、对我国海岛建设的发展及前景展望
我国海岛资源丰富,区位特殊,是我国海洋经济和社会发展的重要依托。但是海岛一般远离大陆,交通不便,而且淡水资源短缺。近年来,在对海岛的开发利用中出现了一些问题,首先是海岛开发普遍缺少规划,随意炸山采石、倾倒垃圾等已造成海岛生态大规模退化和破坏,工程项目大规模围填造成许多珍贵海岛整体灭失。特别是一些特殊海岛保护不力,危害到国家利益和主权权益,在我国已经公布的77个领海基点中,位于海岛上的就有75个,有些海岛还是重力点、天文点、水准点、全球卫星定位控制点,而目前这些岛屿普遍存在着安全隐患。据悉,国家海洋局目前已全面启动海岛规划、立法、政策研究和特别保护区建设工作。预计在1-2年内,发布《国家海岛保护与开发规划》、《海岛开发与保护管理办法》等,建立和完善海岛保护和开发法律制度体系,加强海岛生态和环境管理。今后对海岛的开发利用将坚持保护为主、适度开发的原则,保护海岛资源和生态环境,维护国家海洋权益和国防安全。同时调整海岛开发秩序,发展海岛港口、旅游、渔业及海洋能源等资源优势产业。
海岛作为国防的前沿和海洋资源和环境的核心点,有着很高的权益、安全、资源和环境价值。由于历史原因,有的经济建设相对落后,是我国东部的"西部区域"。因此,从事海岛管理工作必须要有明确的思路,我认为最主要的是把握好以下几条:
一是要坚持开发与保护并重,坚持在开发中保护,在保护中开发的方针,坚定不移地走可持续发展的道路。二是要坚持以经济建设为中心。发展是硬道理,海岛工作必须围绕经济建设这个中心,使海岛经济成为国民经济新的增长点。三是要坚持因岛制宜,打好"特色牌"。每个海岛都有自己的特点,一定要从自身的实际出发,扬长避短,在充分发挥优势上做足文章,切不可照搬别人的经验。21世纪是海洋世纪。发展海洋事业,是中国走向现代化的必由之路。
参考文献
[1]张国诚,陈炳宏.改善能源环境积极开发利用风能潮汐能[J].浙江电力,1996(05). [2]李振邦,周必成.风能的利用与发展[A].中国动力工程学会成立四十周年论文集[C],2002.
[3]赵福军.从近十年数据看我国风能的利用与发展[J].今日科苑,2010(02). [4]张华发.综合开发我国潮汐能的探讨[J].水力发电学报。1996(03).
[5]戎晓洪.潮汐能发电的前景[J].中国能源,2002(05).
[6]李岭梅,贾克.我国风能利用状况[J].应用能源技术,2004(04).
[7]程振兴,张兆德.潮汐能利用的现状与浙江潮汐能的发展前景[J].海洋世界,2008(03).
[8]谭忠富.我国风力发电存在的问题分析[A].华北电力大学学报,2009(06).
[9]沈德昌.我国的风能利用现状及发展前景[J].中国建设信息,2002(05)
关键词:海岛建设 太阳能 风能 潮汐能
前言
我国将加快海岛的开发建设和保护管理工作,在10年内将使海岛地区的交通、水电等基础设施得到明显改善,垃圾及污水处理得到妥善处理,同时全面改善和提高海岛生活、生产及投资环境。海岛是潜力巨大的资源宝库,也是支撑未来发展的战略空间。我国海域辽阔,海洋资源丰富,开发潜力巨大。经过多年发展,我国海洋经济取得显著成就,对国民经济和社会发展发挥了积极带动作用。大力发展海洋经济,进一步提高海洋经济的质量和效益,对于提高国民经济综合竞争力,加快转变经济发展方式,全面建设小康社会具有重大战略意义。
一、太阳能、风能、潮汐能一体化发电系统
将太阳能、风能、潮汐能三类能源的利用有机融合,太阳能、风能、潮汐能一体化综合发电系统是一个高效率、低成本、节能、环保、极具商业价值的综合发电系统。
利用三种能源的周期性,互补不足,综合利用,有效融合,达到能源的稳定利用,对促进新能源的利用和发展,缓解我国能源资源短缺以及实现经济和社会的可持续发展都具有重要的现实意义,也符合科学发展观的基本要求,对于建设资源节约型,环境友好型社会的意义也十分深远。
1、太阳能、风能、潮汐能三类能源的利用有机融合
在我国的海岛,太阳能、风能、潮汐能三类能源丰富,单独利用技术日趋成熟,但成本较高,三者能源综合利用的设备还不多。为此,我们将太阳能、风能、潮汐能三类能源的利用有机融合,以带动相关产业链的发展,促进新能源的利用和发展,缓解我国能源资源短缺以及实现经济和社会的可持续发展为目的,采用跟踪聚光装置两次反射多面镜太阳能聚光发电和塞内加尔式风力机达到以下创新点:1.太阳能、风能、潮汐能三者一体化综合利用,降低成本;2.跟踪聚光装置两次反射多面镜太阳能聚光发电,低成本、高效、快速、简便利用太阳能;3.塞内加尔式风力机低风速启动运转、高效率持续发电、低噪音;4.解决了潮汐能利用中严格受到地理位置限制的问题;5.聚光架采用三角形桁架结构,在确保其刚性和稳定性的前提下,最大限度节省钢材使用量;6.蜗轮蜗杆传动机构提高传动比和承载能力,易于维修及改造升级用于省力手动装置推广使用。技术指标有:1.风光互补矩阵发电峰值功率为25.116kW;2.聚光器的理论聚光比>6.5,实际聚光比>5.0;3.自动跟踪太阳装置的跟踪误差<0.5°;4.单位采光面积的用钢量<30Kg/m2;5.潮汐能日发电能量为3.28*10 J;6.在稳定电压和电流情况下每小时产生淡水42.5L。
太阳能、风能、潮汐能一体化综合发电系统,光电转换部分采用自动跟踪聚光光伏发电,将数倍的太阳光聚集到太阳能电池板上,通过提高单位面积电池板的日照强度,使得产生同样电能所需要的半导体材料大大减少,相当于用普通材料代替昂贵的半导体材料,因此能够大幅度地降低光伏发电的成本,具有商业运行的经验(1.2×10 kWh),潜在的运行温度可达500°C(商业化运行的温度已达到400°C),商业化的年净效率为14 %,有最低的材料要求,可以模块化或联合运行,可以采用蓄热降低成本。风能发电部分采用塞内加尔式风力机产生电能。潮汐能利用部分利用蓄水箱收集海水,把海水的重力势能转化为电能。三者综合一体利用,节约单独利用的成本,大大提高经济效益、实现低成本和高性价比的新能源综合利用。
纵观世界范围内,风-光互补新能源利用设备的研究已经非常普遍,太阳能、风能、潮汐能单独利用技术日趋成熟,相关研究也非常普遍,但是太阳能、风能、潮汐能三者综合利用的设备还不多,相关研究也还有很大的空间。
2、海岛上风力发电将成为重要的能源形式
海岛上有丰富的风能资源和广阔平坦的区域,使得近海风力发电技术成为近来研究和应用的热点。兆瓦级风力发电机组在近海风力发电厂的商业化运行是国内外风能利用的新趋势。随着风力发电的发展,陆地上的风机总数将趋于饱和,海上风力发电场将成为未来发展的重点。海上发电也是近年来国际风力发电产业发展的新领域,是“方向中的方向”。中国海上风能资源储量远大于陆地风能,储量10m高度可利用的风能资源超过7亿kW,而且距离电力负荷中心很近。海上风力发电项目的建设,加快了海岛的建设与发展。
3、海岛潮汐发电的发展前景
在探索发展能源新路上,潮汐能和其他新能源一样,已受到很大重视。目前制约潮汐发电的因素主要是成本因素,到目前为止,由于常规电站廉价电价的竞争,建成投产的商用潮汐电站并不多。然而,由于潮汐能蕴藏量巨大及其发电的许多优点,人们还是非常重视对潮汐发电的实验和研究。潮汐发电是一项潜力巨大的事业,经过多年来的实践,在工作原理和总体构造上基本成型,可以进入大规模开发利用阶段,随着科技的不断进步和能源资源的日趋紧缺,潮汐发电在不远的将来将有飞速的发展,其前景是非常广阔的。
要使潮汐能资源开发规模跃上一个台阶,主要应在以下方面做出努力:
(1)在经营和技术改革上,要做好规划方案,提高电站建设的质量及经营管理水平等主观因素。
(2)要多借鉴国外已有潮汐能发电技术的研究以及开发的对潮汐能利用的新技术。我们可以积极借鉴英国、瑞典等潮汐能发电技术相对成熟国家的新技术,例如新型的潮汐发电装置、水下潮汐电站等,并且应自主研发出该方面的新技术,发展我国的潮汐能发电事业。
(3)政府也应加大给予潮汐能利用的开发优惠条件,制定相应的扶持政策加税收减免和电价补贴等优惠政策来吸收投资者,并制定和完善相应的电力竞争,使投资者更注重技术和管理的改革,使得潮汐发电有充足的资金投人和积极的技术开发,从而实现更快更好地发展。 二、海岛清洁能源的利用对海岛的开发价值
风能和潮汐能都是可再生资源,取之不尽、用之不竭的无污染可再生新能源,具有诱人的发展前景,风力发电由于其具有效益和环保上的一系列优势,将首先成为可以与常规能源发电相竞争的新能源发电方式。潮汐发电近年来也获得了很快的发展,技术上不断进步,加之蕴藏量巨大,开发优势明显,未来的发展空间也不可估量。21世纪注定是一个开发利用新能源的时代,而由于发展早,技术进步大,风能和潮汐能的利用注定将在我国的发展中发挥越来越大的作用,风力发电和潮汐发电必将对我国的传统发电行业形成强势的冲击,一个大规模开发风能和潮汐能的时代即将来临!
1、海上风电。优化开发布局,扶持与农渔业兼容发展的潮间带风电建设,积极发展离岸风电项目,提高产业集中度,有序推进海上风电基地建设。加强海上风电输电规划,完善配套基础设施,提高气象保障能力,加强电网并网技术研究。
2、海洋潮汐能。加强海洋能资源勘查,科学选划海洋能利用空间。改变传统的“填海造岛”、“填海造地”的开发方式,充分利用潮汐带,建立蓄能发电系统,其上部可以结合旅游、地产或其他产业进行联合开发建设。建设近岸万千瓦级潮汐能电站、近岸兆瓦级潮流能电站、海岛多能互补独立电力系统等示范工程,积极推进产业化进程。
积极开发利用潮汐能、波浪能、海上风能等清洁能源,鼓励资源节约型和环境友好型产业园区建设。在滨海湿地、三角洲和海岛等典型生态区,鼓励发展生态渔业、生态旅游和海洋清洁能源,充分发挥其蓝色碳汇功能,实现经济效益、社会效益和生态效益的有机统一。
加快发展海洋产业节能环保技术。增强涉海企业节能减排意识,建立以企业为主体的节能技术创新体系。推广先进节能技术和产品,积极发展海洋环保装备及环保材料,加快淘汰高耗能老旧渔船和装备,着力解决海上溢油、重金属、有机污染物、放射性物质等主要海洋污染物的防治问题。加快制定涉海行业节能减排标准。
三、对我国海岛建设的发展及前景展望
我国海岛资源丰富,区位特殊,是我国海洋经济和社会发展的重要依托。但是海岛一般远离大陆,交通不便,而且淡水资源短缺。近年来,在对海岛的开发利用中出现了一些问题,首先是海岛开发普遍缺少规划,随意炸山采石、倾倒垃圾等已造成海岛生态大规模退化和破坏,工程项目大规模围填造成许多珍贵海岛整体灭失。特别是一些特殊海岛保护不力,危害到国家利益和主权权益,在我国已经公布的77个领海基点中,位于海岛上的就有75个,有些海岛还是重力点、天文点、水准点、全球卫星定位控制点,而目前这些岛屿普遍存在着安全隐患。据悉,国家海洋局目前已全面启动海岛规划、立法、政策研究和特别保护区建设工作。预计在1-2年内,发布《国家海岛保护与开发规划》、《海岛开发与保护管理办法》等,建立和完善海岛保护和开发法律制度体系,加强海岛生态和环境管理。今后对海岛的开发利用将坚持保护为主、适度开发的原则,保护海岛资源和生态环境,维护国家海洋权益和国防安全。同时调整海岛开发秩序,发展海岛港口、旅游、渔业及海洋能源等资源优势产业。
海岛作为国防的前沿和海洋资源和环境的核心点,有着很高的权益、安全、资源和环境价值。由于历史原因,有的经济建设相对落后,是我国东部的"西部区域"。因此,从事海岛管理工作必须要有明确的思路,我认为最主要的是把握好以下几条:
一是要坚持开发与保护并重,坚持在开发中保护,在保护中开发的方针,坚定不移地走可持续发展的道路。二是要坚持以经济建设为中心。发展是硬道理,海岛工作必须围绕经济建设这个中心,使海岛经济成为国民经济新的增长点。三是要坚持因岛制宜,打好"特色牌"。每个海岛都有自己的特点,一定要从自身的实际出发,扬长避短,在充分发挥优势上做足文章,切不可照搬别人的经验。21世纪是海洋世纪。发展海洋事业,是中国走向现代化的必由之路。
参考文献
[1]张国诚,陈炳宏.改善能源环境积极开发利用风能潮汐能[J].浙江电力,1996(05). [2]李振邦,周必成.风能的利用与发展[A].中国动力工程学会成立四十周年论文集[C],2002.
[3]赵福军.从近十年数据看我国风能的利用与发展[J].今日科苑,2010(02). [4]张华发.综合开发我国潮汐能的探讨[J].水力发电学报。1996(03).
[5]戎晓洪.潮汐能发电的前景[J].中国能源,2002(05).
[6]李岭梅,贾克.我国风能利用状况[J].应用能源技术,2004(04).
[7]程振兴,张兆德.潮汐能利用的现状与浙江潮汐能的发展前景[J].海洋世界,2008(03).
[8]谭忠富.我国风力发电存在的问题分析[A].华北电力大学学报,2009(06).
[9]沈德昌.我国的风能利用现状及发展前景[J].中国建设信息,2002(05)