浅谈“绿色电力”

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文／郝瑞彬　段士华
　　绿色电力的定义
　　所谓绿色电力，是指利用特定的发电设备，如风机、太阳能光伏电池等，将风能、太阳能等可再生的能源转化成电能，通过这种方式产生的电力因其发电过程中不产生或很少产生对环境有害的物质（如一氧化氮、二氧化氮、温室气体二氧化碳、造成酸雨的二氧化硫等），且不需消耗化石燃料，节省了有限的资源储备，相对于最常规的火力发电（即通过燃烧煤、石油、天然气等化石燃料的方式来获得电力）来说，来自于可再生能源的电力，更有利于环境保护和可持续发展，因此被称为绿色电力。
绿色电力的种类
目前绿色电力包括：风电、太阳能发电（包括太阳光伏发电和太阳热能发电）、地热发电、生物质能汽化发电（如沼气）、小水电、潮汐能发电等。
发展绿色电力的意义
在大多数人的心目中，电力是一种清洁的能源，当使用电灯、电视、电冰箱、空调等电器时，也许我们并没有意识到电力对环境造成的破坏，实际燃煤发电对环境的破坏是很大的。我国现在是世界上第二大温室气体的排放国，而常规电力生产使用煤、石油、天然气发电，已经成为我国二氧化碳等温室气体的主要排放源之一。而且燃煤还大量排放二氧化硫等有害气体，造成严重的环境污染。实际上所有的发电都会对环境造成一定的冲击，但可再生能源发电尤其是绿色电力会使其对环境造成的冲击减至最小。下页表是一份关于不同能源发电对环境造成影响的比较，从比较中我们就可以看出绿色电力的优势所在。
当我们使用常规电力时，我们其实是间接的污染者，因为我们对电力的需求间接对环境造成了污染。同时我们又是污染的受害者。
绿色电力实际上为消费者提供了一个选择对环境有益的绿色能源消费的机会，他们只需要付出比常规电力稍高一点的价格（目前成本相对较高）就可保护环境，也间接支持了可再生能源的发展，选择使用绿色电力的行为更是对可持续发展理念的积极响应。大力提倡使用绿色能源，是根治环境污染的明智选择。
中国风电发展现状
我国地处东亚季风气候区，冬季风向偏北，夏季风向偏南。总风力资源估计约为2.53×10９千瓦，其中约10%可以开发利用。由于青藏高原的影响，我国风力资源丰富区（Ｗ＞200瓦/米２，V＞3米/秒，全年高于5000小时）位于东南沿海及6300多个岛屿、内蒙古与甘肃、新疆北部，以及黑龙江与吉林东部。有利的自然条件为我国发展风电提供了得天独厚的基础。
我国风力发电的研究始于20世纪50年代。从20世纪80年代起，作为边远地区牧渔民的家用电源，微型与小型发电机组已达到了商业化水平。在国际大型联网风电场成功运行和我国一些示范电站经验的基础上，从20世纪80年代中期开始，通过有效的国际合作，至1998年底，全国共建成19座风电场，装机529台，总容量为223600千瓦。已建成的风电站有：1.新疆达坂城风电一厂；2.新疆达坂城风电二厂；3.新疆布尔津风电场；4.内蒙古商都风电场；5.内蒙古朱日和风电场；6.内蒙古锡林浩特风电场；7.内蒙古辉腾锡勒风电场；8.广东南澳风电场；9.辽宁东岗风电场；10.辽宁横山风电场；11.福建平潭风电场；12.浙江括苍山风电 场；13.浙江鹤顶山风电场；14.浙江泗礁风电场；15.海南东方风电场16.山东荣成风电 场；17.山东长岛风电场；18.河北张北风电场；19.甘肃玉门风电场。
　 空气污染 气候改变 土地使用 水质污染 野生动物 辐射
煤 极高：ＰＭ，ＳＯ２，ＮＯｘ中等：有毒金属及有空气污染 极高：燃烧生成ＣＯ２，ＣＨ４，开矿、生产制造设备以及运输需要能源 高：土 地被各种有毒固体、氮化沉淀物等破坏 高：煤矿中等：氮化沉淀物极高：冷却系统水 高：受空气、水等污染的间接影响 低：铀辐射
石油 高：ＳＯ２，ＮＯｘ，ＰＭ中等：有毒金属及有空气污染 高 ：燃烧生成ＣＯ２，ＣＨ４，开采、制造设备需要能源 中等：开采及输油管道，有毒废弃固体等 中等：蒸汽机可能高：漏油 中等：输油管及钻探过程 近乎零
天然气 视成分而定非常低至高：ＮＯｘ，ＰＭ 中等：燃烧低 ：制造设备需要能源 低至中等：开采及输气管道 低至
极低		 低：输气管及钻探过程 近乎零
风电 近乎零 非常低：制造设备需要能源 高：但可同时农或牧 近乎零 近乎零 近乎零
太阳光电 近乎零 低：制造设备需要能源 高 近乎零 近乎零 近乎零
水电 近乎零 在热带可能高，其他地区则低：从 生物质中产生ＣＯ２，ＣＨ４等 高 高 近乎零 近乎零
核电 近乎零 非常低：制造设备需要能源 非常低 高 高 高至
极高

我国太阳能发电现状
在我国960万平方千米的土地上，年平均太阳辐射能约为140大卡/平方厘米，则每年接收的太阳能能量达5．6×10２２焦耳，相当于1.9×10１２吨标准煤，平均太阳能功率达1．7×10１２千瓦，资源十分丰富。太阳能发电主要有光伏发电（光电直接转换）和热能发电（光能转化为热能再转化为电能）两种形式。
光伏发电：我国1958年开始了光伏电池的研究发展工作，20世纪80年代初建立起了光伏电池产业。经过20多年的发展，我国的光伏发电技术产业和市场已经有了一个良好的基础。目前我国有4个单晶硅电池及组件生产厂和2个非晶硅电池生产厂，总生产能力达到4.5兆瓦/年。受硅片供应不足的限制，1998年实际产量为2.1兆瓦，约占世界总产量的1.3%，总装机容量12兆瓦，占世界的1.5%。但在总体水平上我国同国外相比还有较大差距。到目前为止，我国共建成光伏发电站17座（7座在西藏，10座在青海）以及众多的光伏应用工程。
太阳热发电：20世纪70年代开始，我国进行了太阳热发电的热力转换的基础研究。在第七个五年计划期间，湘潭电机厂与美国空间电子公司合作，成功的研制了两组5千瓦的抛物面聚焦型太阳热发电机，由于价格过高，未能推广应用。八五期间，在国家科委的支持下，中科院电工所和北京太阳能研究所合作，在电工所内建成了小型的抛物面槽式真空管高温集热装置，坚持进行了一些关键技术研究和跟踪国际太阳热发电的进展。
目前我国计划引进美国技术在西藏拉萨建立一座35兆瓦的太阳热发电站，现已完成了可行性研究。研究表明，该电站的电能成本约为1.1元/度，运行成本仅为0.1元/度，而拉萨地区燃煤电站的电能成本为0.8元/度，两者在成本上还有一定差距。但我们应该有信心，随着国家经济的发展和技术的进步，太阳热发电也将有着光明的前景。