能源转型的基础是资源,中国清洁能源的资源状况如何?
清洁能源的主体是可再生能源。风能、太阳能、水能和生物质能都是太阳辐射赋存于不同载体所表现出的不同能态。风能和太阳能需具备风电场和有一定太阳辐射量才能转化为热与电的能源产品,稳定性和储能性很差。生物质能是太阳辐射经植物转化后形成的化学态能量与物质,有固液气三态的多种能源产品及非能物质产品,有良好的稳定性和储能性。
据中国工程院《中国可再生能源发展战略研究》报告(2008年),中国水电的经济可开发量4.02亿kW,年发电量1.75万亿kWh,其中小水电1.28亿kW,占全国水电装机容量的33%和发电能力的31%。中国陆地风能(离地面10米高度)的技术可开发量2.97亿kW,面积20万平方公里;离岸20公里海域范围内技术可开发量1.8亿kW,面积3.7万平方公里。可利用的生物质原料资源中农林有机废弃物的年产能为3.71亿吨标煤,利用边际性土地能源植物的年产能4.25亿吨标煤。中国太阳能资源丰富,但目前尚无资源量的具体数据。经统一折算为标煤,中国小水电、风能和生物质能的可经济利用资源量分别为0.63亿吨、1.23亿吨和7.96亿吨。
区域分布上,水能资源集中于西部,西南地区占70%;陆地风能资源集中于三北地区和青藏高原,内蒙古自治区占50%;太阳能资源丰富区也在青藏高原和西北地区,与风能资源区基本叠置;生物质能源分布广泛,主要在东部地区和南方。水能、风能、太阳能和生物质能同属太阳辐射家族,是“一母所生的兄弟”,各有长短,各占一方,互补而不相斥。
传统能源中的水电和核电亦属清洁能源。我国水电资源丰富,虽开发程度较高(32%),仍有较大潜力。中国核电装机容量900万千瓦,只占世界核电装机容量的5%,开发余地较大,但国内资源不足。何祚庥院士在题为“解决中国未来的能源问题,是以核能为主,还是以可再生能源为主?”一文中说,“中国天然铀资源供应不足,已探明量只能支持25座功率100万千瓦的标准核电站。”(《中国科学院院士建议》,2006年第15期)电能是传统的高品位能源产品,使用方便清洁。但它是二次能源,如生产用的一次能源是化石能源,且需两个能量单位的煤换一个能量单位的电,故仍为高温室气体排放能源;如生产用的一次能源是清洁能源,才是真正意义上的清洁能源。氢能也是一样,因技术尚不成熟而成本和碳排放远高于电能。当前新能源汽车在我国炒得很热,无论是以电或以氢为动力,我国一次能源用的主要是煤,仍是高排放能源。媒体对新能源汽车的报道中,要注意科学和客观态度,不要误导公众和领导。
中国的清洁能源及资源状况
清洁能源 能态 主产品 资源主分布区 可经济开发资源量
万kW 亿kWh 万吨标煤 清洁
能源%
风能 动能 电 三北、青藏高原 47700 10017 12311 10.7
太阳能 热能 热与电 青藏高原、西北 ? ? ? —
生物质能 化学能 多种能及
非能产品 东部地区及南方 — — 79600 69.0
小水电 势能 电 西部 12800 5586 6292 5.5
传统水能 势能 电 西部 27380 11948 14684 12.7
核能 原子能 电 合理布局 2500 2000 2458 2.1
累计 —— —— —— — — 115345 100.0
注:水能和风能的kW分别乘4000小时和2100小时换算为kWh,核电按8000小时;1kWh=0.1229公斤
标煤。资料来源:中国工程院《中国可再生能源发展战略研究》2008报告;核能资源量参考何祚庥文
从上表可以看出,不含太阳能的可再生能源的可经济开发资源量为9.82亿吨标煤,传统水电与核电为1.71亿吨标煤,合计11.29亿吨标煤。光伏发电的前景普遍看好,世界能源组织IEA预测2020年世界光电将占总发电量的1%,2040年达20%。我国太阳能发电将有一个大的发展,核电原料进口渠道已经疏通,也会发展很快。将此二项计算进去,清洁能源的资源潜力可相当于现能源消费量的70-80%。丰富的清洁能源资源是我国能源转型和清洁能源替代的基本保证。