从“补充能源”到“替代能源”

在上海奉贤的滨海旅游区内，一幢红色的三层小楼特别引人注目，不仅因为它独特的外观设计——朝南的一面墙改成了倾斜的坡面，铺上了一层太阳能电池板，更为神奇的还在于它隐藏在内部的供电系统——太阳能光伏发电系统，这套系统实现了与大电网的并联。 这个由上海太阳能科技有限公司与上海新能源环保工程公司合作建设的10千瓦“光伏并网发电系统”，是上海第一个光伏并网发电示范系统。目前，科研人员正在对这个系统作进一步的可靠性、安全性、与电网匹配性测试，有望在上海推广。专家介绍，这种“光伏并网逆变电源”系统的特点是，在光伏发电时用户向电网供电，电表逆转；电量不足时用户向电网购电，电表正转。这一系统将成为缓解高峰用电压力、提高电网运行效率的“好帮手”。光伏发电与常规电网的并网，标志太阳能由“补充能源”真正走向“替代能源”。 在离这幢“神奇小楼”不远的海滩上，日前又矗立起了三架高达四五十米的大型风力发电机。这三台850千瓦的风机产生的电也将联接到小楼的系统内，最终形成一个“风－光互补电源系统”，成为上海太阳能、风能综合利用的成功范例。 与此同时，在上海莘庄工业区内，上海太阳能科技有限公司一座国内最大、年产10兆瓦的太阳能生产基地，将于今年10月前投入生产，这里将成为上海的太阳能研发中心、示范基地。 在能源问题日益突出的今天，新能源作为能源应用中的“后起之秀”，正日益走进我们的生活。 什么是“新能源” 新能源，也称为“可再生能源”、“清洁能源”、“绿色能源”等，一般是指以太阳能为主体，包括风能、生物质能、海洋能、地热能等在内的一大批区别于常规能源的可再生的自然能源。由于具有能量密度低、存量巨大、分布广泛、永久性等特点，新能源已成为世界上发展最快的能源。 按照利用方式，新能源可分为发电、热利用、太阳能建筑集成和光化学四大类。目前常见的有太阳能光热利用、光伏发电、风力发电、太阳能建筑集成、燃料电池动力等。 我国发展新能源的总目标为推动新能源从“花瓶能源”到补充能源、替代能源，最后成为主力能源的变革。我国将逐步实现人均新能源的计划指标，即：光伏发电100瓦/人，太阳能热水器1平方米/人，风力发电100瓦/人。到2010年，新能源达到能源总量的1％，2020年达到5％，以后每十年提高5个百分点，到2050年达到20％。 上海的新能源开发 上海的新能源应用以太阳能为主，结合风能、生物质能等。太阳能利用一般包括两个方面，分别是“光转热”与“光转电”，前者主要指太阳能热水器等，后者则主要依靠光伏电池，将照射到电池板上的太阳光直接变成电能输出。 1、太阳能 据测算，上海全年可充分利用光照天数达250天，这样，上海每年就有4700兆焦耳/平方米的太阳能。按照每平方米的太阳能可转化为4千瓦时电能计算，假设一个家庭有一块1平方米的太阳能电池板，每小时就能产生4度电，足够这个家庭使用，剩余的电还可储存起来供雨天和夜晚使用。 目前上海已开发成功一系列太阳能光热、光电利用项目，让一部分人先“阳光”起来。上海交通大学农学院一栋200人的宿舍楼便采用了太阳能集中供热系统，闵行“丽江山水”小区的游泳池也尝到了太阳能的“鲜头”。这个游泳池的房顶上，数百平米的光热板“贪婪”地吸收着光热，粗粗细细的管道摇身一变成了冷热水交换的“中转站”，经过加热的水不断流入游泳池，池中的冷水又回流到集热管内，冷热水循环保证了游泳池的恒温状态。 此外，专门为手机、数码相机等随身携带又易耗电的物品开发的太阳能充电器也已经诞生。未来几年内，为笔记本电脑特制的太阳能充电器也将问世。 2、风能 上海目前还没有风力发电站，但一个由世界银行贷款支持的上海两万千瓦风力发电项目不久将面向国际招标。该项目计划在南汇和崇明分别建造两个14000千瓦和6000千瓦的风力发电站，明年6到8月间投产，送出上海的第一度“风电”。这也是我国第一个由世界银行贷款的风电开发项目。 据专家介绍，上海的风力资源属于中等级别，在长江口、崇明岛滩地、沿海地带等都有较好的风力资源，尤其以崇明东滩的风力资源为最优。据测算，如果将上海全部滩地的一半面积用来开发风电，那么上海就有150万千瓦的风电资源。目前上海正在积极开发利用风能这?磺褰嗄茉矗ぜ频?2015年，风电在上海电力总量中的比例将达到3％左右。 此次世界银行贷款开发的上海风电项目，将采用国际最先进的设计、设备，生产、管理都将与世界接轨。两个电站将分别建在南汇森林公园和崇明东滩开发区内，整个电站体现“绿色”概念，与周围环境融为一体。建成后，十几台叶片直径超过50米的大风车，将成为上海一道亮丽的新景观。 3、氢能 目前，氢能的开发应用主要集中在燃料电池的研制上，上海已经推出的燃料电池汽车就是应用氢能的示范。其实，除了低温燃料电池可以作为汽车的动力外，高温燃料电池更可以用来发电。 燃料电池发电是继火力、水力、核能发电之后的第四大发电方式，属化学发电，是利用高纯度的氢与氧反应产生的水来发电。近年来，科学家正以质子膜燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池、直接甲醇燃料电池作为科研的主攻方向，已取得一定的进展。 在上海，除了前不久开发成功的新一代燃料电池汽车，交大的熔融碳酸盐燃料电池、中科院上海硅酸盐研究所的固体氧化物燃料电池等在全国都处于领先地位。“西气东输”将给上海发展燃料电池带来更大的机遇，上海有望建立起燃料电池示范电站，预计5年后燃料电池发电将得到推广应用。 --中国空调制冷网 小新 摘自文汇报