綠色能源的合理利用與開發

邢利鈞

北京市城市規劃設計研究院

1 前言

人類的生存和發展離不開能源。現如今，我國經濟發展突飛猛進，對能源的需求更是日益增強，能源已成為影響經濟安全的重要因素。在能源的開發與利用過程中，不可避免會出現一些生態問題，這就要求我們樹立環保觀念，增強綠色消費觀，使用無污染、清潔、可再生的能源，制定一條經濟、能源與環境相協調的可持續發展的道路。

2 能源利用的總體形勢

全球經濟飛速發展，對能源的需求也越來越大，常規能源已經無法滿足經濟發展的需要，有的國家甚至以發動戰爭為手段來獲取石油等能源。西方一些發達國家開始研發新能源，以此填補常規能源的短缺。由此可見，全球性的能源危機已經出現，它不僅制約著各國經濟的發展，而且影響著國與國之間的政治關系。

隨著我國經濟的快速發展，對能源需求急速增長，同時，能源利用率低，導致能源消耗量大，能源供應不足的矛盾日益嚴重。據資料顯示，從1993年起，我國從一個石油凈出口國變成了凈進口國，石油的對外依賴程度不斷攀升。2018 年我國進口石油總量為4.4 億噸，同比增長11%。能源對國外市場的過度依賴，會對國內經濟穩定和國家安全造成一定隱患。由此可見，尋找可替代的新能源已經成為我國發展的必由之路。煤炭、石油等傳統能源是不可再生資源，無法持續滿足經濟發展的需要，而風能、水能、電陽能、潮汐能等屬于綠色能源，不僅能量儲備豐富，而且經濟環保。基于此，目前世界各國都在積極開發綠色能源，制定清潔能源發展戰略。我國作為能源消耗大國，更是積極提出以綠色能源替代傳統能源的經濟發展規劃，根據各地實際情況，開發適合當地的綠色能源，同時注重環境保護，促進能源、環境與經濟協調發展，保證國民經濟的健康與可持續發展。

3 能源的發展方向

能源發展必須與國情相適應，制定能源發展戰略的同時，既要保證國民經濟的可持續發展，也要兼顧對生態環境的影響。合理的能源發展方向，既能滿足經濟發展需要，又不以犧牲環境為代價，同時也能保證人民生活水平不斷提高。

3.1 加快調整能源利用結構

隨著社會經濟的飛速發展，對能源的消耗也在不斷增長，一定程度上造成了能源的短缺。由于煤炭、石油等常規能源是不可再生資源，因此在全球范圍內，傳統能源已經出現了供不應求的現象，甚至引起了國際爭端。過去粗放型的經濟發展模式對能源消耗量大，已經不能滿足經濟的持續發展。在這種情況下，改善能源的利用結構就變得十分重要。

我國是能源消耗大國，對煤炭和石油消耗量大，而我國人均能源占有量明顯不足，導致對能源進口過度依賴，嚴重制約著我國經濟的可持續發展。同時，傳統能源的燃燒使用引起生態環境的污染，對我們的生存環境造成了威脅。為了解決能源與經濟發展、生態環境之間的矛盾，減少對國際能源市場的依賴，加快能源利用結構的調整成為我國經濟發展的必由之路。

3.2 綠色能源成為發展趨勢

綠色能源也稱清潔能源，它有狹義和廣義之分。狹義的綠色能源是指可再生能源，如太陽能、風能、水能、生物能、地熱能和海洋能。這些能源不僅儲量大，而且消耗之后可以恢復，很少產生污染。廣義的綠色能源是指在能源的生產與消費過程中，選用對生態環境低污染或無污染的能源，如天然氣、清潔煤和核能等。

綠色能源作為一種新型能源，具有清潔、無污染、可再生的優點，受到了世界各國的青睞。它不僅能夠保證經濟的可持續發展，而且能夠有效地保護生態環境。目前，我國正在積極研發各種綠色能源，并且部分能源已經運用到了實際生活中，取得了很好的效果。

4 綠色能源開發利用中存在的主要問題

4.1 開發利用成本較高、區域分布不均衡

我國的綠色能源分布極為不均，加之能源豐富區域距離經濟中心較遠，使得在利用資源時存在一定的現實困難，需興建一系列能源輸送工程，但會造成開發成本較為高昂。我國西部的綠色資源儲量較多，如西南、西北地區的水電資源可占據全國的4/5，但經濟發達的東部沿海區域則資源較為緊缺，綠色能源總量不足全國的1/10。另外，我國的“三北”地區的風電資源較為豐富，由于當地的電力呈現出供大于求的局面，應將多余的電力資源輸送至其他區域。但由于我國電力消耗較大的華北、華南、華中地區距離“三北”地區較遠，使得輸電成本較高。

4.2 開發利用中存在浪費及忽視環保的情況

4.2.1 棄風現象較為嚴重

2019 年1-6 月，全國棄風電量達105 億千瓦時，其中新疆地區的棄風率為17.0%、棄風電量42.4億千瓦時。造成棄風限電現象的主要因素為，風電場建設與基礎設施建設的時間出現錯位；風電資源總體規劃不盡合理；風電資源豐富區域的電力資源供應充足。

4.2.2 綠色能源開發利用過程中忽視了環保

某些地區在大力興建水電設施時，一味追求工程建設進度，并未能真正意識到工程建設對當地生態系統產生的影響。這種為開發綠色能源而損害生態環境的做法，忽視了開發綠色能源的真正目的。

4.2.3 綠色產品生產工藝不環保

由于生產技術有限，使得在生產綠色產品時往往伴隨著高污染。如太陽能電池板的主要原料是硅，此種原料需經過多道工藝加工方可提煉而成。提煉1噸高純度硅需消耗消耗9000度電，而1度電需要消耗0.4千克煤，每消耗1噸煤就會產生2噸的二氧化碳排放。經過上述數字對比可見，在生產制造綠色產品時，需格外注意高污染問題，積極改造高消耗、高污染的生產環節，從源頭保障綠色產品的使用效能。

4.3 綠色能源開發利用核心技術落后

在全球范圍內，歐盟在生物質能方面、美國在風電及太陽能光伏方面、日本在太陽能熱利用方面均有著先進的研發成果，我國則因自身核心技術較為落后，僅在綠色能源開發利用的產業鏈中扮演生產加工的角色。現如今我國的風電技術落后國際先進水平可達5年以上，這使得我國綠色能源開發企業為獲得核心行業技術，需向國外相關機構支付不菲的技術使用費。

4.4 過度依賴國外市場

我國的綠色能源開發還不成熟，造成成本居高不下、相應配套不完整的狀況，這使得國內市場對綠色能源開發的需求較低，主要依靠國外市場。隨著綠色能源開發利用熱潮高漲，現如今我國的光伏產業的產能過剩問題較為嚴峻。2019年我國太陽能電池產量為12862.1 萬千瓦，同比增長33.91%；2020 年1-8 月我國太陽能電池出口量同比增長12.43%。在世界貿易保護主義的影響下，使我國的綠色能源產能遭受到了較大損失。

5 綠色能源的合理利用與開發

5.1 水能的利用

我國的水能總儲量極為豐富，但同時存在水能分布嚴重不均衡的現象。經統計分析可知，我國的水力資源總發電量可達6.19億千瓦，年均發電量為1.76億千瓦，總儲量占據了世界水能資源儲量的五分之一。我國基于豐富的水能資源優勢，開發建設了一大批各具特色的水利設施，為當地的電力供應及經濟發展奠定了良好的基礎。由于我國的水電技術應用較早，技術相對較為成熟，使得水電開發造價能夠控制在較低水平之內，現已在水力資源豐富的區域修建了大量的水電基礎設施。在取得巨大成績的同時，我們也應清楚認識到當前仍然存在一定的不足之處，需繼續采取有效措施，加快水力資源的開發進度。

5.2 海洋能的利用

海洋能是指利用海洋資源開發綠色能源的一種方式，如潮汐、波浪、溫度差等。我國擁有極為漫長的海岸線，領海面積廣闊，使得我國的可利用的海洋能儲量極為豐富，可對其進行適當開發利用。我國應用海洋能的歷史較長，在不斷探索中建立起了一整套行之有效地利用方法，如現今使用較為廣泛的小型潮汐發電技術，通過興建一批潮汐發電站，使潮汐能得到了有效利用。雖然海洋能開發具有較為顯著的優勢，但由于海洋能仍未能得到完全開發，使得海洋能利用形式還稍顯單一，還沒有形成完善的體系，應在今后重點加強海洋能的實用性研究。

5.3 太陽能的利用

太陽能是一種使用方便、安全環保的綠色能源，在我國有著深厚的群眾基礎，如太陽能發電、太陽能熱水器等，早已在生活中得到推廣普及。從全球范圍來看，我國常年穩居太陽能熱水器生產及銷售的首位。另外隨著綠色節能建筑的興起，采用太陽能作為采暖能源的建筑物逐漸增多，各類新能源居住小區紛紛出現。應用太陽能作為住宅能源供應來源，可實現每平方米建筑面積每年節省30kg左右標準煤，發揮出了綠色能源經濟環保的巨大優勢。

5.4 風能的利用

我國擁有較多的風能資源，建設了一大批利用風能進行發電的設備。由于應用前景良好，當前的風力發電機組應用規模正在不斷擴大，現已在各項基礎設施建設中得到了廣泛應用。僅在2020 年1 月至8 月，我國風電新增并網容量已超過1000 萬千瓦，總裝機超過2.2 億千瓦，穩居全球第一。為進一步促進風電產業發展，我國出臺了一系列措施，規范了風電設備的生產標準，重點扶持風能資源豐富的地區加快風電產業布局，現已取得了較為理想的成績。現如今，風能已成為我國綠色能源利用中的關鍵部分，與傳統的火力發電、水力發電并稱為三大發電能源。

5.5 生物質能源的利用

我國擁有豐富的生物質能源儲量，可在一定程度上取代化石燃料，避免產生嚴重的溫室效應，處理能源與環境之間的矛盾。生物質能源主要來源于植物枯枝、農作物秸稈等，我國可供開發的生物質能源總量達8.37億噸標準煤，其中，農作物秸稈除一少部分作為造紙原材料及喂養家禽外，大部分作為了能源供應的一種方式進行使用。在傳統的生物質能源利用方面，主要將其作為了一種燃料，但由于燃燒時會產生大量的濃煙，使得區域內的空氣質量下降明顯，加之能源利用率不足，因此應轉變生物質能源的利用方式。當前的熱解氣化技術則可以較好地完成這一任務，通過將秸稈類原材料轉變為氣體燃料，使其清潔率及利用效率均得到了大幅度提升。此方式屬于一種極具潛力的綠色能源開發利用途徑，當前已得到了全面推廣及應用，如對各類植物進行氣化利用，興建氣化風電機組等。在農村地區還可以加大沼氣技術的應用力度。隨著國家對沼氣利用程度的重視，未來必將形成一整套完善的沼氣資源利用與開發體系。

6 結語

在礦物資源日益衰竭及環保形勢不斷嚴峻的新形勢下，綠色能源作為一種良好的替代品，現已得到了人們的普遍關注。在未來的資源消耗中，綠色能源的開發途徑會進一步得到拓寬，應用程度必將得到全方位提升。綠色能源的利用及開發已成為今后的發展趨勢，只有合理利用綠色資源，才能切實解決能源不足及環境保護問題，為經濟發展奠定下良好的基礎。