重庆地区新能源利用及发展对策概要

2019/12/131重庆地区新能源利用及发展对策2019/12/132导言能源工业作为国民经济的基础，对于社会、经济发展和提高人民生活质量都极为重要。在高速增长的经济环境下，我国能源工业面临经济增长与环境保护的双重压力。世界上越来越多的国家认识到：一个能够持续发展的社会应该是一个既能满足社会的需要，而又不危及后代人前途的社会。因此，节约能源，提高能源利用效率，尽可能多地用洁净能源替代高含碳量的矿物燃料,是我国能源建设遵循的原则。我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭约占商品能源消费构成的76％，已成为我国大气污染的主要来源。大力开发太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能等新能源和可再生能源利用技术将成为减少环境污染的重要措施之一。我国具有丰富的新能源和可再生能源资源，在其开发利用方面也取得了很大的进展，为进一步发展奠定了良好基础。在国际上，新能源和可再生能源技术越来越受到重视，交流频繁。因而，有必要抓住当前的发展机遇，深入开展新能源的利用和开发，这将对我国经济、社会和环境持续协调发展起到重大深远的影响。2019/12/133重庆市能源与资源现状煤炭消费持续增长煤炭消费将呈逐年上升趋势。近两年，随着电力供应趋紧，电煤需求量大幅度增加，今后随着规划建设的火电项目投入使用，以及冶金、化工等用煤需求的上升，预计20l0年重庆市煤炭消费总量将达到3300万吨，其中仅电煤就需新增1000万吨。2019/12/134重庆市能源与资源现状重庆地区电力资源现状截止2004年底，重庆电网主网统调装机容量为331.3万千瓦。其中水电66.55万千瓦，占20.1%，主要发电厂有狮子滩发电总厂（16万千瓦）、江口水电厂(30万千瓦)、石板水电厂（11.5万千瓦）和鱼剑口电厂（6万千瓦）；火电264.75万千瓦，占79.9%，主要发电厂有珞璜发电厂（4*36万千瓦）、重庆发电厂（2*22万千瓦），白鹤公司电厂（30万千瓦），九龙电厂（20万千瓦），白鹤电厂（2*5万千瓦），燃机电厂（3*3.6万千瓦，随着人民生活水平的提高，空调、电热水器、微波炉等大容量电器越来越多地进入城乡家庭等因素的强力带动，全市电力电量需求进一步迅速增长，预计2010年最大电力负荷达到1120万千瓦，需电量500亿千瓦时。2019/12/135重庆市能源与资源现状重庆地区电力资源现状图1重庆市近年能源消耗总量05001000150020002500300035001990199219941996199820002002年份能耗量/万吨标煤2019/12/136重庆市能源与资源现状建筑业现状重庆市建筑业在直辖、西部大开发等机遇的带动下，保持强劲的增长势头。[1]重庆建设领域统计年鉴。1997年至今重庆地区建筑业发展情况年度实有房屋建筑面积本年房屋竣工面积居住人口人均住宅建筑面积单位：万平方米单位：万平方米单位：万人单位：平方米/人1997165371263522.116.831998195391036543.2617.991999185641298554.9719.222000197971430567.8320.812001215101702631.8720.77200223843.183059.4620.8923.86200328776.764933.5820.4200433835.175058.41[1]重庆建设领域统计年鉴。2019/12/137重庆市能源与资源现状环境现状目前，重庆市的能源消耗对环境造成的污染已十分严重。1995年以来，重庆主城区空气环境污染均居全球十大重污染城市之列，尽管近年来我市通过一系列环境整治措施，已使环境质量有了很大改善，但在2004年7月13日国家环保总局公布的2003年国家环境重点城市环境管理和综合整治年度报告中，重庆空气污染程度在国家直接考查的47个重点城市中，仍然排名第二位。空气中二氧化硫、氮氧化物和总悬浮颗粒物年日均浓度分别为0.171µg/m3，0.062µg/m3和0.204µg/m3，分别超标1.8倍、0.2倍和0.02倍2019/12/138重庆市能源与资源现状重庆市建筑能耗情况住宅建筑随着重庆地区社会经济的发展，生活水平的提高，人民强烈要求改善建筑热环境。在无统一规划和建筑设计未得以重视的情况下，普通百姓自发地开始了改善建筑热环境的行动。当前冬季几乎户户都用电暖器采暖，2001年夏季，主城区用空调器降温的家庭已超过80%。迁入新住宅的家庭，普遍用空调器降温。由于没有进行建筑节能的规划、设计，居民缺乏科学指导，采暖空调能耗惊人，浪费严重。冬季用电暖器取暖，大量浪费高品位电能，一次能源利用率仅有30%。夏季空调负荷过大（150-300W/㎡）。在多数家庭尚是间歇空调且不是全部房间都用空调的情况下，夏季空调用电量已达500-2000kWh/户。由于采暖空调用电负荷很高（50-200W/㎡），同时使用系数也很高，而且多在电网高峰负荷时段使用，对电网的正常运行造成强烈冲击，开始出现拉闸限电情况，甚至危及供配电系统安全，造成火灾等。虽然年增容改线，但仍赶不上采暖空调用电负荷的增长速度。年年高温连晴天气过程中，不能正常供电，入户电压不足180V，20%以上的电能浪费在供电线路上，并危及线路安全。不但空调器不能正常运行，其他家电、照明也难以正常使用。2019/12/139重庆市能源与资源现状重庆市建筑能耗情况公共建筑能耗据调查，全市市级机关平均每个工作日消耗电力1675度/平方米/天；人均能耗密度为2598度/人/年，是城镇居民的10.6倍，是农民的36倍。在全市用电高峰的七、八、九月，机关办公楼耗电量分别达302、355和284万度。测试情况表明，机关办公楼终端能耗分布比例依次为：采暖空调50.7%、照明设备16.6%、办公设备13.4%、电梯设备8.1%、通风设备5.9%、水泵设备1.5%、其它3.8%。经反复分析论证，计算出市级机关办公楼建筑能耗密度为132度/平方米/年（上海139，深圳117，美国纽约66，加拿大75、德国67、瑞士83、瑞典70；单位：度/平方米/年）。2019/12/1310重庆地区可以利用的新能源水能淡水水源热泵重庆市有长江、嘉陵江、乌江等丰富的江河湖水资源，其中含有可以利用的巨大的低品位能量，据长江寸滩水文站资料统计：多年平均流量10930m3/s，年平均水温18.3摄氏度，江水含沙量1.28kg/m3，２００２年，长江、嘉陵江和乌江（简称“三江”）重庆段２５个监测断面总体稳定在ⅡⅢ类水平，水质较好。非常适合作为水源热泵的水源。水源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中,由于水源温度低,所以可以高效地带走热量;而冬季则从水源中提取能量,依照热泵原理通过空气或水作为载冷剂提升温度后送到建筑物中。通常水源热泵消耗1kW的能量,用户可以得到4kW以上的热量或冷量。水源热泵有以下优点：1.属可再生能源利用技术，利用了地球表面或浅层水源作为冷热源，进行能量转换，不会引起区域性的地下以及地表水污染，是一种清洁能源方式。2.属经济有效的节能技术，其制冷、制热系数可达3.5～5.5。能量利用效率要比空气源热泵高出40%以上且机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。3.环境效益显著，水源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少40％以上，与电供暖相比，相当于减少70％以上。因此是一种经济、节能、环保且可靠的空调能源方式，对于重庆市的建筑节能具有极大的意义。2019/12/1311重庆地区可以利用的新能源太阳能太阳能制冷太阳能也是一种可再生的清洁能源，我国每年地表吸收的太阳能大约相当于17万吨标准煤。据重庆市清洁能源办公室组织的调查，重庆市的太阳能日辐射量从4月份到9月份都很充足，夏季6—8月的辐射量，占了全年的40%左右，春季3—5月占到30%左右。5、6、7这3个月太阳辐射值已经远远超过太阳能热水器所需要的最低辐射值。在长寿地区，3月份就可以用太阳能热水器。通过真空太阳能管集热器加热吸收式制冷机，将水温降至8℃，然后由风机吹风给室内降温。目前的太阳能系统制冷功率为每小时360千瓦，按照每天开空调6个小时计算，3个月约节省电费10万元。2019/12/1312重庆地区可以利用的新能源太阳能太阳能除湿/热水利用太阳热能加热工作流体(水)及除湿剂再生，达到热水与除湿空调的双重功能。太阳能除湿空调热水一体机比普通空调可以综合节电20~50%，潜在市场非常巨大。2019/12/1313重庆地区可以利用的新能源天然气的分布式能源系统（CCHP），大力推广应用冷热电“三联供”系统。它不是新能源，但是，重庆市未能充分利用而白白浪费的大量能源－宝贵的天然气资源。采用当今世界上最高效率的发电技术，燃煤发电效率50%（600MW超临界机组），天然气发电58%（300MW三压再热联合循环机组）。与之相比，采用最普通的热电技术，燃煤热电效率可以达到70%，天然气热电效率80%，而一些分布式能源系统可以达到90%甚至更高。又由于分布式能源系统是一种用户端能源系统，既保证了电力供给的可靠性；又由于根本没有过长的输电环节，不存在因输电效率问题造成的能源浪费。2019/12/1314重庆地区可以利用的新能源地下温泉热源的利用重庆地下热水均由大气降水补给。经地热增温（重庆地热增率一般为2.5℃/100米），然后再沿层面或断裂上升于地表以温泉形式排泄。据不完全统计，除涪陵及黔江地区外，重庆境内有温泉26处。水温属低温热水(20℃～40℃)有西泉、北泉等19处；中温热水（40℃～60℃）有南泉等6处；高温热水（60℃）统井泉1处。地热能的利用自古时候起人们就已将低温地热资源用于浴池和空间供热，近来还应用于温室、热力泵和某些热处理过程的供热。在商业应用方面，利用干燥的过热蒸汽和高温水发电已有几十年的历史。利用中等温度（100℃）水通过双流体循环发电设备发电，在过去的10年中已取得了明显的进展，该技术现在已经成熟。地热热泵技术后来也取得了明显进展。由于这些技术的进展，这些资源的开发利用得到较快的发展，也使许多国家的经济上可供利用的资源的潜力明显增加。2019/12/1315重庆地区可以利用的新能源地源热泵利用大地（土壤、地下水）作为热源，可以称之为“地源热泵”。地源热泵（Ground-SourceHeatPump）的概念最早出现在1912年瑞士的一份专利文献中，在20世纪50年代就已在一些北欧国家的供热中得到实际应用。由于石油危机的影响，地源热泵在70年代得到较大的发展。由于较深的地层中在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度，远高于冬季的室外温度，又低于夏季的室外温度。因此地源热泵可克服空气源热泵的技术障碍，且效率大大提高。此外，冬季通过热泵把大地中的热量升高温度后对建筑供热，同时使大地中的温度降低，即蓄存了冷量，可供夏季使用；夏季通过热泵把建筑物中的热量传输给大地，对建筑物降温，同时在大地中蓄存热量以供冬季使用。这样在地源热泵系统中大地起到了蓄能器的作用，进一步提高了空调系统全年的能源利用效率2019/12/1316重庆地区新能源利用现状我国的能源分布表明，煤炭资源优势在华北特别是山西，不在西部，西部则只有可再生能源的优势——重庆地区有丰富的水力资源。可是长期以来建筑能耗仍然以煤为主，未能发挥自己的资源优势。建筑节能工作得重点应放在清洁可再生能源的利用上。比如水力资源，重庆地区水力资源非常丰富，但目前全市已建和在建单机容量500千瓦以上电站为156万千瓦，仅占经济可开发量的19%。而到2004年底，全市已建和在建的中小水电60万千瓦，占未开发中小水电资源量的39%左右，开发程度较低。还有很大的开发潜力。重庆地区的地质和气候条件适合于在建筑中应用水、地源热泵空调形式，水地源热泵结合水电，可达到节能和环保的双重效益。而实际上重庆地区的地源热泵系统却微乎其微。重庆地区丰富的清洁可再生能源得不到充分得利用，这是能源利用不容忽视得问题。如果能发挥清洁可再生能源的资源优势，充分发挥其节能潜