亚博:你真的明白什麼是新能源嗎

日期:2019-09-11 11:14:10 作者:亚博APP官方下载

你真的明白什麼是新能源嗎 來源:財新-無所不能 更新時間:2016-01-08 16:01:13 [我要投稿] 你真的明白什麼是新能源嗎

  註意!新能源是New Energy,不是Renewable Energy。當然,糾結概念並沒有太多意義,但這卻可以讓我們從另一個角度,重新認識瞭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)相對於常規能源而言。常規能源,又稱“傳統能源”,是指開發利用技術成熟,並已被廣泛使用的、在經濟上合理的能量資源,如原煤、原油、天然氣、水力發電和核能發電等,目前可再生能源已經商業化,也把再生能源歸於常規能源,也就是說是商品能源。

  新能源是當前廣泛追捧的新概念,沾上瞭就時髦瞭,但是對新能源的解釋就麻煩瞭,至今沒有一個公認的定義。常規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,如頁巖氣在美國屬於常規能源,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為常規能源。以鈾為核燃料的核裂變在世界上屬於常規能源,可是在無核能發電的國傢就成為新能源。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

  可再生能源是什麼?很容易解釋,但不能解釋為非常規能源。可再生能源指能夠重復產生的天然能源,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世界能源統計評論(BP Statistical Review of World Energy)》根據可再生能源商業化的進程,已經把商業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瞭,見表1。

  

  由於大型水力發電在再生能源中占很大的比例,都是把大型水力發電從再生能源中分離出來討論。因此,

  ·可再生能源=水力發電+其他再生能源

  ·非化石能源=水力發電+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,它是能源發展的方向。這樣,可以把表1計算得表2。可以看出再生能源或非化石能源在一次能源消費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

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

  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,化石燃料發電在逐年降低,而再生能源發電卻在逐年上升,其中水力發電(大水電和小水電)和風電場比例最高,其次為生物質發電。(單位換算:1TWh=10億度)

  實際上,在可再生能源中,既有常規能源也有新能源。譬如太陽能(主要是光伏發電)和風能發電在許多國傢占據明顯地位(見表4),已經不能算新能源瞭,但是聚焦熱發電(solar thermal power)由於發電成本太高,隻能為新能源。風力發電在中國已經超過核能發電瞭,怎麼也不能稱為新能源,因此,如果單純從能源品種來劃分新能源很困難。

  地熱能在中國占國傢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%)等的國傢電力生產的比例中占很大的份額,隻能算常規能源。

  在可再生能源中,海洋能真算得上新能源,開發利用得很少。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(IEA-OES)資訊,海洋能年總發電量理論值最高可達93100TWh/年。

  核能發電是指利用鈾為核燃料進行鏈式核裂變(Fission)反應來發電,屬於常規能源;但核聚變(Fusion)尚未工業化,屬於新能源。

  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,整個過程碳排放趨於零。

  液化天然氣隻是天然氣的一種運輸形式,不屬於新能源。

  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,一次采油隻約有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%;頁巖氣就更加低瞭,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,又變成常規能源瞭。

  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(關鍵能源數據統計)》明顯看出,燃煤發電一直保持在40%左右,其發電量不是降低,而是增加。

  燃煤發電是火力發電主要的一種,如果按照常規的發電方式,其發電效率隻有30%,這是常規能源;如果技術改進,采用聯合循環發電其發電效率可提高到50~60%,進一步采用熱電聯產又可提高到60~85%。這部分從舊有技術挖掘出來的能源,稱為新能源。當其常態化,又反被叫常規能源。

  又如能源互聯網。能源互聯網的實質是將小規模生產的再生能源連接起來,合理分配,共享共用,這就是開發瞭新能源。

  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,即實現傳統能源的更新換代和高效利用,都可以算作新能源。

  新能源以溫室氣體減排為標準,註重資源開發和節約、環境保護、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:

  (1)提高發電效率指對集中式傳統發電方式的改進,以提供發電效率,減少溫室氣體排放,包括熱電聯產、清潔煤技術;

  (2)靈活的供電網由於可再生能源區域性供電,使得供電網絡費用降低,線路改變,降低瞭輸電損耗;

  (3)電力儲存;

  (4)提高能源效率和能源節約。

  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電、光伏發電等已經常態化瞭,還有一些新技術在開發,如海洋能開發、人工光合作用開發(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並提高熱效率的運作方式,如聯合循環發電、熱電聯產、能源互聯網等,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利用的能源,這種能源當其常規化即轉化為常規能源。

  巴黎氣候變化大會指出,把全球平均氣溫較工業化前水平升高控制在2攝氏度之內,並為把升溫控制在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並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。】)

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