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低碳经济环境下新能源技术的特点

引言


基于新时代的发展,中国明确提出,生态文明建设应努力实现2030年前的碳峰值,努力实现2060年前碳中和的阶段性发展目标。随着经济的快速发展,我国碳排放仍处于排量大、总量高、增量快的阶段,化石能源在我国现阶段的经济社会发展中仍占有很高的比重。能源作为我国社会经济发展的重要支撑,能源结构改革必然具有其特殊的复杂性。因此,本文以碳中和发展背景为基础,以能源低碳转型为基本要求,结合当前能源发展特点和新时代发展需求,系统分析我国能源供需体系实现低碳转型的困难和挑战,判断生态文明建设绿色低碳发展目标下能源供需双方的协调发展机制,提出碳中和背景下能源供需双方协调深度耦合发展的路径方案,为促进新时代我国经济社会绿色高质量发展提供一定参考。


1低碳经济环境下新能源技术的特点


对于新能源技术的有效综合应用,其成果在工程实践中的应用和推广必须反映其明显的环保和低碳优势,有效控制和降低工程碳污染物排放风险。与我国传统煤炭、石油等能源形式的开发应用相比,新能源技术形式的开发应用需要具有更持续有效的二氧化碳污染排放和控制效果,自然可以继续更好地提高其社会低碳排放价值,有效实现社会生态环境功能的整体改善和优化和可持续保护。随着我国现代工业经济的快速稳定发展,我国社会能源产品对社会能源产品的能耗需求也在增加。然而,我国石油、煤炭、天然气等资源众多,是人类社会不可替代的不可再生资源。我们使用的资源越多,剩下的就越少。同时,由于我们消耗大量的石油、煤炭、天然气等,也会排放大量的温室气体,造成温室效应。在中国气候和环境的影响下,低碳经济迫在眉睫。在当代中国积极推进低碳减排经济要求的前提下,新能源技术的应用研究更符合新世纪新形势下中国经济可持续、协调、跨越式发展的战略要求,具有重要的社会宏观战略特征。加快和推进相关新能源技术基础理论和技术的研究、推广、利用和应用,无疑将更有利于促进整个现代社会经济建设的长期和可持续发展。目前,我国新能源技术整体发展正处于快速发展阶段,许多新技术在推广应用方面取得了突飞猛进的进展。在开发路径和工业化应用过程中,还存在许多其他不确定因素。由于新能源技术的发展是我国新轨道的发展产业,也意味着我们应该在快速发展的同时吸收和积累相关经验,产业发展中涉及的技术问题也需要依靠自身的技术创新。


2.能源供需双方协调发展的现状和问题


以传统化石能源为主的能源供给侧结构性改革,受绿色低碳发展变化中规模效益原则因素的影响,导致能源供需结构空间区域分离失衡,难以提高能源资源配置效率,扩大能源供需结构空间区域差异化。事实上,纵观我国能源供需分布的空间区域特征,我们可以看到我国低碳新能源的资源供应区集中在我国西北和西南地区,低碳新能源的资源需求区集中在我国东部沿海地区,负荷中心在空间区域呈现整体逆向分布。低碳新能源资源供应区作为主要能源供应端,低碳新能源储量丰富;低碳新能源资源需求区作为主要能源供应端,区位优势和经济优势创造了巨大的低碳新能源需求,平衡能源供需的主要途径是跨越东西部的远程能源输送模式。低碳能源开发与储能技术的创新与深度耦合是能源供需双方协调高质量发展的关键核心。然而,低碳新能源的大规模发电并网具有间歇性和随机性两个特点。当传统化石能源在绿色低碳转型过程中输出压降时,受环境因素影响明显的全压差不仅难以预测,而且容易引起电力供应的强波动。虽然我国在能源需求管理和响应方面采取了许多有针对性的措施,但仅仅依靠供给侧增加能源配置来实现电力需求的模式显然不能从根本上解决能源需求的随机性特征。同时,我国在极端天气下还没有系统掌握以光伏、风电为主的低碳新能源发电技术,相应的电力供应受环境影响的极不稳定性仍缺乏有效的解决方案,导致低碳新能源的发展存在诸多障碍。


在双碳背景下,国内新能源市场的发展思考


3.1多能互补模式


多互补模式是在开发过程中开发多种互补能源优势的模式。多用途、互补的能源模式不仅保证了低碳绿色能源的互补性和有效整合,而且充分受益于能源生产,而且促进了各自产业的发展,确保了能源发展的可持续性(1)风能、太阳能和海洋能源之间的明显互补性。在海流较大的地区,可以利用风力发展风能,充分利用风能与海洋能源的技术互补优势,优化资源开发利用;淡水和氢气的生产可以利用补充太阳能和海洋能源技术。由于海上天气恶劣,海上风能或太阳能发电需要一个能够抵御风暴和海啸的海上作业系统,需要技术手段来解决海上风能发电和海上太阳能发电的固定位置问题。(2)生物量可与许多其他能源相结合,如与太阳能或煤炭发电相关的生物量能源。生物量和太阳能的补充加热是指太阳提供热量、生物量颗粒减少或有太阳时不起作用的方式;没有太阳,生物质颗粒燃烧提供热能,延长生物质颗粒的使用寿命,降低成本,有效利用太阳能。煤炭是一种对温室气体排放有重大影响的传统矿物能源。生物量为低碳绿色能源,燃烧时产生的有害气体较少。两者的结合不仅可以改变单一的能源结构模式,而且可以减少该国污染物的过量排放。


3.2电气新能源开发路径探索


1)风力发电的使用。首先要科学选择所选风机类型,根据建筑实际情况选择符合其施工要求的风机型号,详细研究其性能和基本设计,保护风机叶片,保证风机运行安全。此外,可采用最大功率跟踪技术,实现风机功率转换,科学控制风机转速,降低能耗。2)变压器的合理使用。在电网运行设计过程中,需要根据目前的电路情况选择更科学合理的变压器,制定变压器的使用计划,减少其运行过程中的功耗。如果变压器选择不合理,很容易造成巨大的功率损失。


结束语


简而言之,新能源的开发和利用实际上是这样一件事的两个方面。我们不仅要看到新能源发电利用生产过程中的高效低排放碳值和生态环境保护,还要关注开发、生产、制造周期中的各种高能耗、高成本投资和不成熟的新技术。系统、全面地看待我国新能源开发利用的特点、优势和制约因素,加强科研开发,稳步健康推进,避免能源浪费,结合当地实际,做出更科学、合理、客观的发展选择。为避免过去社会经济快速发展对能源资源造成的巨大破坏,应大力开发新型清洁能源,降低传统清洁能源设备的能耗。无论未来中国能源结构如何变化和发展,节能问题仍然是社会永恒关注的问题。


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