- 可再生能源統(tǒng)計(jì)與核算研究
- 胡潤(rùn)青 任東明 劉建東
- 4784字
- 2022-07-27 10:47:02
第五節(jié) 各可再生能源品種的定義建議
一、可再生能源
可再生能源,是指自然環(huán)境中可不斷再生、永續(xù)利用的能源,其產(chǎn)生和使用具有持續(xù)不斷或循環(huán)往復(fù)的自然特征。
可再生能源包括風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Q竽堋I镔|(zhì)能資源包括農(nóng)林剩余物、城市生活垃圾、禽畜養(yǎng)殖場(chǎng)糞便、能源作物。地?zé)崮苜Y源包括地?zé)崴Y源和周邊熱能,周邊熱能又分為土壤熱能、水體熱能、空氣熱能。
可再生能源的統(tǒng)計(jì)范疇是主動(dòng)生產(chǎn)的可再生能源。不包括:①通過(guò)低效率爐灶直接燃燒方式利用秸稈、薪柴、糞便等;②被動(dòng)活動(dòng)產(chǎn)生的能源,例如被動(dòng)太陽(yáng)能房、溫室大棚;③直接利用的動(dòng)能,例如風(fēng)車(chē)、水車(chē);④不做能源用途的活動(dòng)或產(chǎn)品,例如食物自然干燥、植物種植。
二、水能
目前水能的能源利用方式只有水力發(fā)電。水力發(fā)電簡(jiǎn)稱(chēng)“水電”,指利用水位落差,配合水輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力的一種發(fā)電方式。也就是將水的勢(shì)能轉(zhuǎn)為水輪機(jī)的機(jī)械能,再以機(jī)械能推動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。水力發(fā)電可分為大中型水電站、小水電和抽水蓄能電站三類(lèi)。
(1)大中型水電站:裝機(jī)容量大于5萬(wàn)千瓦。
(2)小水電:裝機(jī)容量小于5萬(wàn)千瓦。
(3)抽水蓄能電站:利用電力負(fù)荷低谷時(shí)的電能抽水至上水庫(kù),在電力負(fù)荷高峰期再放水至下水庫(kù)發(fā)電。
三、風(fēng)能
目前風(fēng)能的能源利用方式只有風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電簡(jiǎn)稱(chēng)“風(fēng)電”,指經(jīng)由風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,將自然風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能,再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電方式。風(fēng)力發(fā)電可分為風(fēng)電場(chǎng)和分布式風(fēng)電兩類(lèi)。
(1)風(fēng)電場(chǎng):大型、集中的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng),裝機(jī)容量大,所產(chǎn)生的電力并入電網(wǎng)。
(2)分布式風(fēng)電:小規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),裝機(jī)容量小,位于用電負(fù)荷中心附近,所產(chǎn)生的電力以本地消納為主,余量并入當(dāng)?shù)嘏潆娋W(wǎng)。
四、太陽(yáng)能
太陽(yáng)能技術(shù)包括光伏發(fā)電、太陽(yáng)能熱發(fā)電、太陽(yáng)能供熱以及太陽(yáng)灶等其他應(yīng)用。
(一)光伏發(fā)電
光伏發(fā)電,指利用太陽(yáng)能光伏電池,將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電方式。光伏發(fā)電的規(guī)模可大可小,既可以是萬(wàn)千瓦、十萬(wàn)千瓦級(jí)的大型光伏電站,也可以是千瓦級(jí)至幾百千瓦級(jí)的屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng),還可是幾十瓦級(jí)的便攜光伏電源系統(tǒng)。根據(jù)光伏發(fā)電項(xiàng)目的規(guī)模及其并網(wǎng)的電壓等級(jí),我國(guó)光伏發(fā)電可分為光伏電站和分布式光伏發(fā)電兩大類(lèi)。
(1)光伏電站:接入中高壓電網(wǎng)、所發(fā)電力全部并入電網(wǎng)的光伏發(fā)電項(xiàng)目。
(2)分布式光伏發(fā)電:以10千伏及以下電壓等級(jí)接入電網(wǎng),且單個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)總裝機(jī)容量不超過(guò)6兆瓦的光伏發(fā)電項(xiàng)目。
光伏產(chǎn)品包括光伏路燈、光伏照明、光伏充電等離網(wǎng)的光伏電池產(chǎn)品。
(二)太陽(yáng)能熱發(fā)電(CSP)
太陽(yáng)能熱發(fā)電,也稱(chēng)聚焦型太陽(yáng)能熱發(fā)電(Concentrating Solar Power,CSP),指通過(guò)大量反射鏡以聚焦的方式收集太陽(yáng)直射光的熱能,通過(guò)換熱裝置提供蒸汽,以蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電的方式。根據(jù)太陽(yáng)能采集反射鏡的種類(lèi),太陽(yáng)能熱發(fā)電可分為槽式、塔式、菲涅爾式、碟式四大類(lèi)。
(三)太陽(yáng)能供熱
太陽(yáng)能供熱系統(tǒng),指利用太陽(yáng)能集熱裝備吸收太陽(yáng)輻射,加熱工質(zhì),產(chǎn)生中低溫的熱水或熱介質(zhì),為民用熱水、工業(yè)熱水、建筑供暖、制冷機(jī)/空調(diào)提供熱源的供熱裝置。
按照集熱系統(tǒng)的種類(lèi),可分為平板集熱系統(tǒng)、真空管集熱系統(tǒng)、聚焦型集熱系統(tǒng)。采用平板集熱器、真空管集熱器的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的熱水溫度多為中低溫(<100℃),多用于民用熱水、工業(yè)熱水、建筑供暖。采用槽式、菲涅爾式等聚焦集熱器的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的熱水溫度可達(dá)150℃以上,可用于空調(diào)制冷。
按照供熱系統(tǒng)的規(guī)模,可分為戶(hù)用太陽(yáng)能熱水器、集中熱水系統(tǒng)。
按照供熱系統(tǒng)的用途,可分為太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)、太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)、太陽(yáng)能空調(diào)制冷系統(tǒng)。
(四)太陽(yáng)灶
太陽(yáng)灶,指通過(guò)集熱、聚光裝置獲取太陽(yáng)輻射能,用以加熱、烹飪食物的裝置。
五、生物質(zhì)能
按照能源品種分類(lèi),生物質(zhì)利用技術(shù)可分為生物質(zhì)固體燃料、生物質(zhì)氣體燃料和生物液體燃料。其中固體燃料是一次能源,氣體燃料和液體燃料都是二次能源。
按照終端用能品種分類(lèi),生物質(zhì)能利用可分為生物質(zhì)發(fā)電、生物質(zhì)供熱、生物質(zhì)交通燃料。生物質(zhì)發(fā)電和供熱均可采用多種生物質(zhì)固體燃料和氣體燃料,固體燃料包括農(nóng)林剩余物、城市垃圾以及加工形成的生物質(zhì)成型燃料(顆粒燃料、壓塊燃料、木炭),氣體燃料包括沼氣、生物質(zhì)氣、生物天然氣等。
(一)生物質(zhì)固體燃料
生物質(zhì)固體燃料,指可直接燃燒的固體生物質(zhì)資源,包括農(nóng)作物剩余物、林業(yè)剩余物、城市生活垃圾等一次能源燃料,也包括加工處理產(chǎn)生的生物質(zhì)顆粒燃料、生物質(zhì)壓塊燃料、生物質(zhì)木炭等二次能源燃料。
(1)農(nóng)業(yè)剩余物:可直接燃燒發(fā)電、氣化發(fā)電、供熱。包括農(nóng)作物秸稈以及農(nóng)產(chǎn)品加工所產(chǎn)生的谷殼、玉米芯、甘蔗渣等加工剩余物。
(2)林業(yè)剩余物:可直接燃燒發(fā)電、氣化發(fā)電、供熱。包括林業(yè)采伐剩余物、加工剩余物、灌木林平茬剩余物等。
(3)城市生活垃圾:可直接燃燒/焚燒發(fā)電、供熱,也可利用垃圾填埋后厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的垃圾填埋氣燃燒發(fā)電、供熱。
(4)生物質(zhì)顆粒燃料:指由秸稈、稻草、稻殼、花生殼、玉米芯、油茶殼、棉籽殼等農(nóng)林剩余物經(jīng)過(guò)加工產(chǎn)生的顆粒狀固體燃料。顆粒燃料比重大、體積小,便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸,可用于發(fā)電、燃燒供熱。
(5)生物質(zhì)壓塊燃料:指生物質(zhì)原料通過(guò)專(zhuān)用設(shè)備壓制成的塊狀固體生物燃料。塊狀燃料比重大、體積小,便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸,可用于發(fā)電、燃燒供熱。
(6)生物質(zhì)木炭:指生物有機(jī)材料(生物質(zhì))在缺氧或絕氧環(huán)境中,經(jīng)高溫?zé)崃呀夂笊傻墓虘B(tài)產(chǎn)物。既可作為高品質(zhì)能源,也可作為土壤改良劑、還原劑、肥料緩釋載體及二氧化碳封存劑等。
(二)生物質(zhì)氣體燃料
生物質(zhì)氣體燃料,指由生物質(zhì)資源生產(chǎn)的可燃性氣體燃料。包括沼氣、垃圾填埋氣、生物天然氣、生物質(zhì)燃?xì)猓峤鈿狻饣瘹猓┑取I镔|(zhì)氣體燃料,既可發(fā)電、供熱,也可用作交通燃料。
(1)沼氣:指以畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈、城鎮(zhèn)生活垃圾、工業(yè)有機(jī)廢水等有機(jī)物為原料,經(jīng)厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生的一種混合可燃性氣體。其主要成分是甲烷(60%左右)和二氧化碳(40%左右)。
(2)垃圾填埋氣:指生活垃圾填埋后,在填埋場(chǎng)內(nèi)厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生的一種混合可燃性氣體。其主要成分是甲烷(30%~55%)和二氧化碳(30%~45%),是沼氣的一種。
(3)生物天然氣:指由生物質(zhì)沼氣、垃圾填埋氣轉(zhuǎn)化提純,并達(dá)到城鎮(zhèn)燃?xì)赓|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的天然氣。其主要成分是甲烷(90%以上)。
(4)生物質(zhì)燃?xì)猓褐敢陨镔|(zhì)資源為原料,在高溫下熱解或者氣化分解產(chǎn)生的可燃性氣體,包括熱解氣、氣化氣。其主要成分是氫氣和一氧化碳。
(三)生物液體燃料
生物液體燃料,指以生物質(zhì)為原料生產(chǎn)的液體燃料,目前包括生物乙醇和生物柴油。
(1)生物乙醇:指以淀粉質(zhì)、糖質(zhì)為原料,經(jīng)發(fā)酵、蒸餾制得乙醇,脫水后,再添加變性劑(車(chē)用無(wú)鉛汽油)變性的燃料乙醇,也稱(chēng)為變性燃料乙醇。生物乙醇可替代汽油,或與常規(guī)汽油摻混使用。
(2)生物柴油:指以油料作物如大豆、油菜、棉、棕櫚等,野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及動(dòng)物油脂、餐飲垃圾油等為原料,通過(guò)酯交換或熱化學(xué)工藝制成的一種生物液體燃料,其成分是脂肪酸低碳烷基酯。生物柴油可代替常規(guī)柴油,或與常規(guī)柴油摻混使用。
(四)生物質(zhì)發(fā)電
生物質(zhì)發(fā)電,指利用生物質(zhì)燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能,通過(guò)火電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電方式。按照發(fā)電技術(shù)的種類(lèi),生物質(zhì)發(fā)電可分為直燃發(fā)電和熱電聯(lián)產(chǎn)。
(1)生物質(zhì)直燃發(fā)電:指利用生物質(zhì)燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能,通過(guò)火電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電方式。
(2)生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn):指發(fā)電廠既生產(chǎn)電能,又利用汽輪發(fā)電機(jī)做過(guò)功的蒸汽對(duì)用戶(hù)供熱的生產(chǎn)方式,即同時(shí)生產(chǎn)電力和熱力的工藝過(guò)程。以熱電聯(lián)產(chǎn)方式運(yùn)行的火電廠稱(chēng)為熱電廠。按照生物質(zhì)燃料的品種,可分為農(nóng)林剩余物發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電、生物質(zhì)沼氣發(fā)電、生物質(zhì)氣化發(fā)電。
1)農(nóng)林剩余物發(fā)電:指利用農(nóng)業(yè)和林業(yè)剩余物直接燃燒發(fā)電的方式。農(nóng)業(yè)剩余物包括農(nóng)作物秸稈以及農(nóng)產(chǎn)品加工所產(chǎn)生的谷殼、玉米芯、甘蔗渣等加工剩余物。林業(yè)剩余物包括林業(yè)采伐剩余物、加工剩余物、灌木林平茬剩余物等。
2)垃圾焚燒發(fā)電:指把經(jīng)過(guò)分類(lèi)處理后燃燒值較高的垃圾進(jìn)行高溫焚燒,產(chǎn)生的熱能通過(guò)發(fā)電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電方式。
3)生物質(zhì)沼氣發(fā)電:指燃燒生物質(zhì)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣,產(chǎn)生的熱能通過(guò)發(fā)電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電方式。沼氣包括禽畜糞便發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣、垃圾填埋產(chǎn)生的垃圾填埋氣,以及沼氣提純后的生物天然氣。
4)生物質(zhì)氣化發(fā)電:燃燒生物質(zhì)原料氣化后生成的生物質(zhì)熱解氣,產(chǎn)生的熱能通過(guò)發(fā)電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電方式。
按照生物質(zhì)燃料在發(fā)電燃料中的構(gòu)成比例,生物質(zhì)發(fā)電可分為純生物質(zhì)發(fā)電和生物質(zhì)混合燃燒發(fā)電。純生物質(zhì)發(fā)電,指發(fā)電燃料全部使用生物質(zhì)能資源的直燃發(fā)電方式;生物質(zhì)混合燃燒發(fā)電,也稱(chēng)生物質(zhì)混燃發(fā)電,指生物質(zhì)與其他燃料混合燃燒發(fā)電的方式。包括生物質(zhì)/煤混合燃燒發(fā)電、生物質(zhì)氣體/燃?xì)饣旌先紵l(fā)電。
(五)生物質(zhì)供熱
生物質(zhì)供熱,指利用生物質(zhì)燃料,通過(guò)生物質(zhì)鍋爐、生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)、節(jié)能灶具等設(shè)備,提供民用熱水、工業(yè)熱水、建筑供暖等供熱服務(wù)。有多種生物質(zhì)能資源可作為生物質(zhì)供熱的原料,包括農(nóng)作物秸稈、林業(yè)廢棄物、生物質(zhì)成型燃料、生物質(zhì)氣體燃料、城市生活垃圾等。可分為:生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)供熱、生物質(zhì)鍋爐供熱和生物質(zhì)節(jié)能灶具供熱。
(1)生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)供熱:指利用以生物質(zhì)為原料的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置,在發(fā)電的同時(shí)提供熱力。
(2)生物質(zhì)鍋爐供熱:指生物質(zhì)燃料在鍋爐中直接燃燒,加熱水,可用于生產(chǎn)民用熱水、工業(yè)熱水以及建筑供暖等。按照鍋爐的規(guī)模,可分為生物質(zhì)戶(hù)用鍋爐、生物質(zhì)工業(yè)鍋爐。
(3)生物質(zhì)節(jié)能灶具供熱:指通過(guò)高效的生物質(zhì)節(jié)能灶具,提供炊事、熱水和供暖的供熱方式。低效率、直接燃燒農(nóng)作物秸稈的灶具不納入統(tǒng)計(jì)。
(六)生物質(zhì)交通燃料
生物質(zhì)交通燃料,是指由生物質(zhì)資源生產(chǎn)的、用作交通能源的生物液體燃料和生物質(zhì)氣體燃料。目前可用作交通能源的生物液體燃料有生物乙醇、生物柴油,可用作交通能源的生物質(zhì)氣體燃料有沼氣(含垃圾填埋氣)、生物質(zhì)氣(生物熱解氣、生物氣化氣)、生物天然氣等。
六、地?zé)崮?/h3>
環(huán)境能(土壤熱能、水體熱能和空氣熱能)與地?zé)崮苡胁糠种丿B,建議將環(huán)境能納入地?zé)崮艿慕y(tǒng)計(jì)范疇。建議定義如下:
地?zé)崮埽傅貧ぶ泻偷厍蛑苓叚h(huán)境中蘊(yùn)藏的天然熱能,包括地?zé)崴芎铜h(huán)境能,環(huán)境能包括土壤熱能、水體熱能和空氣熱能。按照終端能源用途,地?zé)崮芸煞譃榈責(zé)崮馨l(fā)電和地?zé)崮芄帷0凑盏責(zé)豳Y源的類(lèi)型,地?zé)崮芄峥煞譃樗疅嵝偷責(zé)崮芄岷铜h(huán)境能熱泵供熱。
(一)地?zé)崮馨l(fā)電
地?zé)崮馨l(fā)電,指利用地下熱能,通過(guò)換熱裝置提供蒸汽,蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電的方式。能夠把地下熱能帶到地面,并用于發(fā)電的載熱介質(zhì)主要是天然蒸汽(干蒸汽和濕蒸汽)和地下熱水。按照載熱介質(zhì)的溫度,可以分為高溫地?zé)岚l(fā)電和中低溫地?zé)岚l(fā)電。
(二)水熱型地?zé)崮芄?/h4>
水熱型地?zé)崮芄幔钢苯永玫叵聼崴臒崮埽糜诠┡⒐帷⒐崴姆绞健?/p>
(三)環(huán)境能熱泵供熱
環(huán)境能熱泵供熱,指通過(guò)熱泵技術(shù),利用周邊環(huán)境(土壤、水體、空氣)中蘊(yùn)藏的低品位熱能,提供建筑供熱制冷服務(wù)的方式。
(1)環(huán)境能:指蘊(yùn)藏在周邊環(huán)境(土壤、水體、空氣)中的低品位熱能。周邊熱能包括地溫?zé)崮堋⑺疅崮堋⒖諝鉄崮堋?/p>
(2)地溫?zé)崮埽褐柑N(yùn)藏在地球的土壤、巖石中的低品位熱能。
(3)水熱能:指蘊(yùn)藏在地表水中的低品位熱能。
(4)空氣熱能:指蘊(yùn)藏在周邊大氣環(huán)境中的低品位熱能。
七、海洋能
(一)海洋能
海洋能,指蘊(yùn)藏在海洋中的能量,包括潮汐能、波浪能和溫差能。
(1)潮汐能:指蘊(yùn)藏在海洋潮汐中的動(dòng)能和勢(shì)能。
(2)波浪能:指蘊(yùn)藏在海洋波浪中的動(dòng)能和勢(shì)能。
(3)溫差能:指海洋表層海水和深層海水之間的溫差儲(chǔ)存的熱能。
(二)海洋能發(fā)電
海洋能發(fā)電,指利用海洋中蘊(yùn)藏的能量發(fā)電。潮汐能、波浪能、溫差能均可用于發(fā)電。我國(guó)目前只有潮汐能發(fā)電形式。
(三)潮汐能發(fā)電
潮汐能發(fā)電,指利用潮汐的動(dòng)能和勢(shì)能發(fā)電的方式。也就是在漲潮時(shí)將海水以勢(shì)能的形式儲(chǔ)存在水庫(kù)內(nèi),在落潮時(shí)利用高、低潮位之間的落差放出海水,推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
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