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我国新能源产业目前是如何布局的?未来怎么规划?

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  目前,国内规模化应用的新能源产业包括太阳能、风能、核能等,这些细分领域具有不同的集聚特征。

  在“碳达峰”和“碳中和”的目标下,中国能源系统将向着多元清洁方向发展。核能作为典型低碳能源品种,可在未来能源体系中超脱出仅仅提供电力的角色,助力能源清洁低碳转型,实现高质量发展。

  中国大陆的核电从秦山起步,1991年秦山核电站的建成,标志着中国核工业的发展上了一个新台阶。2015年我国自己研发“华龙一号”,标志中国核电发展迈入自主研制的第三代核电技术,以此跻身世界前列。

  全球有32个国家在使用核能发电,截至2021年12月31日,中国大陆运行核电机组共53台,2021年全国累计发电量为81121.8亿千瓦时,运行核电机组累计发电量为4071.41亿千瓦时,占全国累计发电量的5.02%

  中国的核电站主要分布在广东、浙江、山东、江苏、辽宁、福建、广西等沿海省份。不过各地方政府和核电企业对内陆核电的积极筹备行动并未停止,有规划议程的核电站项目涉及湖北、湖南、江西、四川、河南、安徽、河北等地。

  核电站选址的安全要求十分严格。核电站选址要考虑厂址区域内各种极端的外部事件影响,包括地震、地质、气象、洪水以及化学品爆炸等因素产生的影响;要考虑核电站对厂址周围环境的影响,包括饮用水、种植和养殖业以及生态保护区等。

  核电站在运行过程中要产生巨大的热量,所以核电站的选址必须靠近水源,这也是大型核电站都建在海边的一个重要原因,并且靠海还可以解决大件设备运输问题。但是建在海边有利的同时也多出一个风险,就是海啸或者台风带来大浪的可能。

  大型核电厂是迄今为止人类设计的最复杂的高效率能源系统之一,与其他能源相比,若大型核电厂发生事故,造成的影响更为深远和广泛。全球在运营的核电厂经过多年不断改进和完善,大型轻水堆核电技术已经日趋完善。

  但从长远发展来看,仍然面临着安全性与可靠性、经济性、可持续性、乏燃料后处理和高放废物安全处置等重大问题的挑战。尤其是日本福岛核事故之后,全球核电运行的安全性面临着社会公众的空前关注。

  中国自20世纪50年代末,就开始对风力发电技术进行探索研究。1986年,我国第一座风电场——马兰风电场在山东荣成并网发电。从此,在我国很多地区的山头,风电机组如雨后春笋般冒了出来。1994年在新疆达坂城,建成了第一个装机容量达万千瓦级的风电场。

  跟火电和水电一样,西部的风能和太阳能电力,也面临往东部输送的难题。风电的发展,逐渐由陆地转移到了海上。

  中国大部地区的季风气候极为明显——冬季盛行偏北风,夏季盛行偏南风。沿海一带还有一种特殊的风——海陆风。由季风、海陆风以及热带气旋等综合组成的风系,给我国沿海地区带来了丰富的风能资源。

  传统的风车通常有4片大立式帆,帆带动中轴旋转——调整帆与风的角度,风推动帆,带动中轴上的一系列齿轮旋转。现代的风力发电机与古代的风车使用的原理完全一样,只是利用“电磁感应”的物理学原理,把旋转的动能转化成电力。

  风能区划根据3个指标(风能密度与利用小时数、风能季节变化、极限风速),将全国划分为风能丰富区、风能较丰富区、风能可利用区、风能欠缺区等4个区,30个小区。

  我国风能资源最丰富的地区,沿海一带主要分布在辽宁、山东、浙江、福建、海南和台湾等地区,陆上主要分布在内蒙古北部、松花江下游等地区。概括起来说,我国风能资源最丰富的区域,主要就集中在两大区域,沿海及岛屿地区和三北地区。

  足够大的风力,是风电场选址时的要义,海岸、山脊、草原、戈壁在这些地形开阔、了无遮挡的环境里,我们常常能遇见风车的身影。风车,给人带来的不仅是浪漫的景色,更是实实在在的、巨大的清洁能源。

  环渤海区域是国内外知名风电装备制造企业的聚集地,长三角区域也培育了一批风电装备制造企业,而西北区域是风电场建设的集中区。

  太阳能作为新能源的一种,通过光伏技术能够完成太阳能向电能的转化,发电过程中基本不产生有毒、有害气体和废渣。伴随着效率的不断提升和成本迅速降低,特别是21世纪以来,光伏电站如雨后春笋,在全球迅速发展起来。

  中国疆域辽阔,特别是地广人稀的西部地区拥有非常丰富的太阳能资源,不少地方年日照时间数达到3000-3600小时,有巨大的开发潜能。其中太阳能发电便是国家战略中的一枚重要棋子。

  太阳能光伏产业形成了以长三角为电池组件制造基地、中西部为原材料供应基地的产业分布格局。

  中国是世界光伏产业发展增速最快的国家,截止2020年我国光伏市场累计装机量为253GW,2020年我国光伏发电量为2605亿千瓦时,占总发电量 3.5%。从新增装机布局看,装机占比较高的区域为华北、华东和华中地区,分别占全国新增装机的39%、19%和15%。

  2021我国太阳能发电量为3270亿千瓦时,利用小时数较高的地区为东北地区1471小时,华北地区1229小时,其中利用率最高的省份为内蒙1558小时、吉林1536小时和四川1529小时。

  中国地面大型电站主要分布在西北地区的荒漠戈壁,东部人口密集,多为分布式光伏的领地。

  中国大江南北到处都能看到太阳能电站的身影——它们是西北荒漠戈壁的“磅礴军团”、是卫星图片上的神秘几何符号、是绵延覆盖在东部山区丘陵、粼粼水面上的“乌金铠甲”。

  近年来,低碳绿色发展日益成为全球共识,新能源已经成为未来生活的重要能源。太阳能已经逐渐走入我们寻常的生活,风力发电偶尔可以看到,核电站的消息总是出现在新闻上,新能源以后的发展究竟会是怎样的格局?这些问题将是我们在今后很长时间里需要探索的。