Energía y medio ambiente, ¡cuatro preguntas! ! ! ! ! !

Resumen: En la era postindustrial del siglo XX, la supervivencia humana y el desarrollo social se han vuelto cada vez más dependientes de la energía, y la crisis energética también ha ralentizado la velocidad. del desarrollo económico hasta cierto punto. A partir del status quo del desarrollo energético de mi país, el desarrollo y utilización de nuevas energías y energías renovables, y sus características, se analizó el valor disponible y los métodos de utilización de energías renovables limpias como la energía solar, la energía eólica y la energía nuclear. y se consideró y resumió el estado actual de desarrollo de nuestro país.

Palabras clave: nueva energía; desarrollo y utilización; energía solar; energía eólica; energía nuclear

1 Introducción

Cuando se trata del desarrollo futuro de China, cuestiones energéticas. No se pueden evitar. En gran medida, se puede decir que la energía es el requisito previo para un mayor desarrollo de China. Es probable que la proporción de energía renovable en la energía futura de China sea mucho mayor de lo que es ahora. Se eliminará la red de transmisión obsoleta y de diseño atrasado, es decir, se reemplazará por una red de transmisión inteligente compuesta por control numérico y distribución electrónica de última generación. y líneas de transmisión de mayor carga. En junio de 2009 se celebró en Copenhague, Dinamarca, una nueva ronda de la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático que atrajo la atención mundial. Aunque no se alcanzó ningún acuerdo sustancial, se espera que la Conferencia de Copenhague sea un punto de inflexión histórico en la transición integral del mundo hacia una era baja en carbono. Desde una perspectiva amplia, la economía verde sostenible y baja en carbono seguramente será una tendencia importante en el desarrollo mundial futuro, lo que traerá oportunidades a industrias emergentes como las nuevas energías y la protección del medio ambiente [1].

La rápida expansión de la economía baja en carbono no es casualidad. Tan pronto como los países se dieron cuenta de la crisis de la energía fósil tradicional no renovable, ya se había comenzado a fomentar la economía baja en carbono. Bajo la tremenda presión de la crisis financiera global y el cambio climático global, los gobiernos de todo el mundo han introducido políticas verdes y el modelo económico bajo en carbono ha sido ampliamente reconocido. La era baja en carbono requiere el uso eficiente de la energía, el desarrollo de energías limpias y la búsqueda de un PIB verde. El núcleo es la innovación en tecnología energética y tecnología de reducción de emisiones, la innovación en estructuras y sistemas industriales y un cambio fundamental en el concepto de supervivencia y desarrollo humanos. Un eslabón clave en el modelo de desarrollo bajo en carbono es el desarrollo de nuevas energías verdes, que incluyen principalmente la energía solar, la energía eólica, la energía nuclear, la energía geotérmica, la energía del hidrógeno y otras fuentes de energía. Se caracterizan por su baja contaminación, energía sostenible o bajos costes energéticos. Este artículo se centra en el estado de utilización y las perspectivas de desarrollo de nuevas fuentes de energía importantes, como la energía solar, la energía eólica y la energía nuclear.

2 Fuente e introducción de nuevas energías

2.1 Energía solar

2.1.1 Definición e historia del desarrollo de la energía solar

Energía solar También se llama sol. La energía radiante se refiere a la energía emitida por el sol al espacio en forma de radiación electromagnética. También se puede describir como la energía radiante liberada por la reacción de fusión nuclear de alta temperatura dentro del sol. llega a la atmósfera terrestre y es la fuente de luz y calor de la tierra.

Con el desarrollo de la economía y el progreso de la sociedad, la gente ha planteado necesidades cada vez mayores de energía. La búsqueda de nueva energía se ha convertido en una tarea urgente que enfrenta la humanidad. Desde la formación de la Tierra, los seres vivos han dependido principalmente del calor y la luz proporcionados por el sol. Desde la antigüedad, los humanos también han aprendido a utilizar la luz solar para secar cosas como método de conservación de alimentos, como hacer sal y secar pescado salado. Sin embargo, a medida que los combustibles fósiles disminuyen, la energía solar se desarrolla intencionalmente. Hay dos formas de utilizar la energía solar: utilización pasiva (conversión fototérmica) y conversión fotoeléctrica. La energía solar es una nueva fuente de energía renovable. A grandes rasgos, la energía solar es la fuente de gran parte de la energía de la tierra, como la energía eólica, la energía química, la energía potencial del agua, etc.

2.1.2 Clasificación de la energía solar

(1) Solar fotovoltaica

El módulo de panel fotovoltaico es un dispositivo de generación de energía que genera corriente continua bajo la luz solar. de casi todos compuestos por delgadas células fotovoltaicas sólidas hechas de materiales semiconductores (como el silicio). Como no tiene piezas móviles, puede funcionar durante mucho tiempo sin pérdidas. Las células fotovoltaicas simples pueden alimentar relojes y computadoras, mientras que los sistemas fotovoltaicos más complejos pueden iluminar los hogares y alimentar la red. Los módulos de paneles fotovoltaicos se pueden fabricar en diferentes formas y los módulos se pueden conectar para generar más electricidad. En los últimos años, los paneles fotovoltaicos se han utilizado en tejados y superficies de edificios, e incluso como parte de ventanas, claraboyas o instalaciones de mamparas. Estas instalaciones fotovoltaicas suelen denominarse sistemas fotovoltaicos adosados ​​a edificios.

(2) Energía solar térmica

La tecnología moderna de energía solar térmica concentra la luz solar y utiliza su energía para generar agua caliente, vapor y electricidad.

Además de utilizar la tecnología adecuada para recolectar energía solar, los edificios también pueden aprovechar la luz y el calor del sol agregando dispositivos apropiados a su diseño, como ventanas gigantes orientadas al sur o usando materiales de construcción que absorben y liberan lentamente el calor del sol.

2.1.3 Métodos de desarrollo de la energía solar

(1) Utilización fototérmica

La idea básica es recolectar la energía de la radiación solar y convertirla mediante la interacción con la materia. Convertir en energía térmica para su utilización. Actualmente, los colectores solares más utilizados son tres: los colectores de placa plana, los colectores de tubos de vacío y los colectores de enfoque. En términos generales, según las diferentes temperaturas que se pueden alcanzar y los usos, la utilización de la energía solar fototérmica se puede dividir en utilización de baja temperatura (<200 ℃), utilización de temperatura media (200-800 ℃) y utilización de alta temperatura (>800 ℃). ℃). En la actualidad, la utilización de baja temperatura incluye principalmente calentadores de agua solares, secadores solares, destiladores solares, salas solares, invernaderos solares, sistemas solares de aire acondicionado y refrigeración, etc. La utilización de temperatura media incluye principalmente cocinas solares y dispositivos concentradores de generación de energía solar térmica, y la utilización de alta temperatura incluye principalmente hornos solares de alta temperatura.

(2) Generación de energía solar

En el futuro, la utilización a gran escala de la energía solar se utilizará para generar electricidad. Hay muchas formas de generar electricidad a partir del sol. Existen dos tipos principales de aplicaciones actuales:

①Conversión luz-calor-electricidad. Es decir, la energía térmica generada por la radiación solar se utiliza para generar electricidad. Generalmente, los colectores solares se utilizan para convertir la energía térmica absorbida en vapor fluido de trabajo, y luego el vapor impulsa una turbina de gas para impulsar un generador para generar electricidad. El primer proceso es conversión fototérmica y el segundo proceso es conversión termoeléctrica.

②Conversión fotoeléctrica. Su principio básico es convertir directamente la energía de la radiación solar en energía eléctrica mediante el efecto fotovoltaico, y su dispositivo básico es una célula solar.

(3) Utilización fotoquímica

Este es un método de conversión fotoquímica que utiliza la energía de la radiación solar para descomponer directamente el agua y producir hidrógeno.

(4) Utilización fotobiológica

El proceso de conversión de la energía solar en biomasa se consigue mediante la fotosíntesis de las plantas. En la actualidad, se encuentran principalmente plantas de crecimiento rápido (como los bosques leñeros), cultivos oleaginosos y macroalgas.

2.1.4 Ventajas de la generación de energía solar

La energía solar que brilla sobre la tierra es muy enorme. La energía solar que brilla sobre la Tierra durante unos 40 minutos es suficiente para el consumo mundial de energía humana durante un año. Se puede decir que la energía solar es una energía verdaderamente inagotable. Además, la generación de energía solar es absolutamente limpia y no supone ningún peligro para el público. Por eso la energía solar se considera una fuente de energía ideal.

Para obtener electricidad a partir de energía solar se requiere una conversión fotoeléctrica a través de células solares. Es completamente diferente de otras fuentes de energía del pasado y tiene las siguientes características: ① No hay peligro de agotamiento; ② Absolutamente limpio (sin contaminación) (3) No está restringido por la distribución geográfica de los recursos; Puede generar electricidad cerca; ⑤ Calidad de la energía Alta; ⑥ Los usuarios son emocionalmente receptivos ⑦ Se necesita poco tiempo para obtener energía; Las desventajas son: ① La densidad de distribución de energía de la irradiación es pequeña, es decir, ocupa un área enorme. ② La energía obtenida está relacionada con las cuatro estaciones, día y noche, soleado y lluvioso y otras condiciones meteorológicas. Pero en general, la energía solar, como nueva fuente de energía, tiene grandes ventajas, por lo que ha llamado la atención de países de todo el mundo.

2.2 Energía eólica

2.2.1 Definición e historia del desarrollo de la energía eólica

La energía eólica es una fuente de energía utilizable que se proporciona a los humanos porque el aire sí funciona. La energía cinética del flujo de aire se llama energía eólica. Cuanto mayor es la velocidad del aire, mayor es la energía cinética. Hoy en día, la gente suele utilizar molinos de viento para convertir la energía cinética del viento en movimiento de rotación para impulsar generadores y generar electricidad. Según las estadísticas, en 2008, la capacidad mundial de generación de energía eólica era de aproximadamente 9,41 millones de kilovatios y el suministro de energía representaba más del 1% del consumo mundial. Aunque la energía eólica no es una fuente de energía primaria en la mayoría de los países, se cuadruplicó entre 1999 y 2005.

Los recursos de energía eólica son abundantes, casi inagotables, ampliamente distribuidos, respetuosos con el medio ambiente y libres de contaminación. La historia del uso humano de la energía eólica se remonta a BC, pero durante miles de años, la tecnología de la energía eólica se ha desarrollado lentamente y la gente no le ha prestado suficiente atención. Desde la crisis mundial del petróleo de 1973, la energía eólica, como parte de la nueva energía, ha vuelto a lograr grandes avances bajo la doble presión de la escasez de energía convencional y el deterioro del medio ambiente ecológico global. Como nueva energía renovable y libre de contaminación, la energía eólica tiene un enorme potencial de desarrollo, especialmente para las islas costeras, áreas montañosas remotas con transporte inconveniente, praderas extensas y escasamente pobladas y áreas rurales y fronterizas que están lejos de la red eléctrica y son difíciles de conectar. alcanzar en un futuro próximo. La energía eólica tiene una gran importancia como fuente de energía para la producción y la vida. Incluso en los países desarrollados, la energía eólica está recibiendo cada vez más atención como una nueva fuente de energía eficiente y limpia.

La fuente de la energía eólica

El viento es un fenómeno natural en la tierra, que es causado por el calor de la radiación solar. La energía eólica es una forma de conversión de la energía solar. La energía cinética formada por el flujo de aire es energía eólica. El sol irradia hacia la superficie terrestre y la superficie terrestre se calienta de manera diferente, lo que resulta en una diferencia de temperatura, lo que provoca que el movimiento atmosférico forme viento. La energía eólica es la energía cinética del aire y la cantidad de energía eólica depende de la velocidad del viento y la densidad del aire. Se estima que, aunque sólo alrededor del 2% de la energía solar que llega a la Tierra se convierte en energía eólica, la cantidad total sigue siendo considerable. La energía eólica mundial es de aproximadamente 2,74×109MW, de los cuales 2×107MW están disponibles, lo que es 10 veces mayor que la cantidad total de energía hidráulica que se puede desarrollar y utilizar en la Tierra.

2.2.3 Aprovechamiento y economía de la energía eólica

La principal forma de aprovechamiento de la energía eólica es convertir la energía cinética del movimiento atmosférico en otras formas de energía. En las zonas ecuatoriales y de baja latitud, el ángulo de altitud del sol es grande, la exposición al sol es larga, la intensidad de la radiación solar es fuerte, el suelo y la atmósfera reciben mucho calor y la temperatura es alta; el ángulo de altitud del sol es pequeño, el tiempo de exposición al sol es corto y el suelo y la atmósfera reciben menos calor y la temperatura es baja. Esta diferencia de temperatura entre latitudes altas y bajas crea un gradiente de presión del aire entre el norte y el sur de China, lo que hace que el aire se mueva horizontalmente.

El costo de utilizar energía eólica para generar electricidad se ha reducido mucho. Incluso si no se incluyen otros costos externos, el costo de utilizar energía eólica para generar electricidad en muchos lugares adecuados es menor que el costo de. utilizando motores naturales alimentados con combustible para generar electricidad. La tasa de crecimiento anual de la energía eólica fue de aproximadamente el 25% en 2002 y ahora está creciendo rápidamente al 38%. En 2003, el crecimiento de la energía eólica en Estados Unidos superó la tasa de crecimiento promedio de todos los generadores. Desde 2004, la energía eólica se ha convertido en la más barata de todas las nuevas fuentes de energía. En 2005, el costo de la energía eólica había caído a una quinta parte de lo que era en los años 1968 y 1990, y la tendencia a la baja continuará con la introducción de generadores de mayor potencia.

2.2.4 Ventajas y Desventajas de la Energía Eólica

(1) Ventajas

La energía eólica es una fuente de energía limpia. A medida que las instalaciones de energía eólica avanzaron gradualmente, la producción a gran escala redujo los costos. En algunas zonas, la energía eólica cuesta menos que los generadores. La mayoría de las instalaciones de energía eólica son instalaciones no estereoscópicas, que pueden proteger la tierra y el medio ambiente ecológico. La energía eólica es una fuente de energía renovable y muy respetuosa con el medio ambiente.

(2) El problema ecológico de la generación de energía eólica es que puede molestar a las aves. La solución actual es la generación de energía marina, que es cara pero muy eficiente. En algunas zonas, la energía eólica no es económica: en muchas zonas, la energía eólica es intermitente. La energía eólica requiere mucho terreno para construir un parque eólico que produzca más energía. Cuando se genera energía eólica, los aerogeneradores hacen mucho ruido, por lo que necesitan un espacio abierto para construirlos. En la actualidad, la generación de energía eólica aún no está madura y aún queda un margen considerable de desarrollo.

2.3 Energía Nuclear

2.3.1 Definición de Energía Nuclear

La energía nuclear es la energía liberada por el núcleo al convertir su masa. ¿En consonancia con Albert? Ecuación masa-energía de Einstein E=mc2, donde E=energía, m=masa yc=velocidad de la luz constante. La liberación de energía nuclear incluye principalmente energía de fisión nuclear, energía de fusión nuclear y energía de desintegración nuclear.

El principio de la generación de energía nuclear

La generación de energía nuclear utiliza el calor generado por la reacción en cadena de fisión nuclear del combustible de uranio para calentar agua caliente a alta temperatura y alta presión. El calor liberado por las reacciones nucleares es mucho mayor que el calor liberado por los combustibles fósiles (la diferencia es aproximadamente un millón de veces) y la cantidad de combustible necesaria es mucho menor que la de las centrales térmicas. La pureza del uranio-235 utilizado en la generación de energía nuclear es sólo de alrededor del 3%-4%, y el resto es uranio-238 que no puede producir fisión nuclear. La energía de la generación de energía nuclear proviene de la energía de fisión liberada por la reacción de fisión del material fisionable (combustible nuclear) en el reactor nuclear. La reacción de fisión se refiere al proceso en el que elementos pesados ​​como el uranio-235, el plutonio-239 y el uranio-233 se dividen en dos fragmentos bajo la acción de neutrones, liberando neutrones y una gran cantidad de energía al mismo tiempo. En la reacción, el núcleo de una sustancia fisionable absorbe un neutrón, luego se divide y libera dos o tres neutrones.

2.3.3 Ventajas y desventajas de la generación de energía nuclear

(1) Ventajas

A diferencia de la generación de energía con combustibles fósiles, la generación de energía nuclear no emite grandes cantidades de electricidad a la atmósfera de contaminantes, por lo que la generación de energía nuclear no contaminará el aire ni producirá gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono. Además, el combustible de uranio, el combustible de la energía nuclear, no tiene hasta el momento otros usos especiales. El costo del combustible representa una proporción relativamente baja del costo de la generación de energía nuclear. El costo de la generación de energía nuclear es relativamente estable y no se ve afectado fácilmente por la situación económica internacional.

(2) Desventajas

Cuando la energía nuclear genera electricidad, sólo 1/3 de la energía térmica se convierte en energía eléctrica y los 2/3 restantes del calor residual deben ser descargado fuera de la planta a través de agua de refrigeración circulante. La mejor fuente de agua de refrigeración es el agua de mar natural, por lo que la mayoría de las centrales nucleares están ubicadas cerca del mar (o río). Por tanto, el vertido de aguas residuales tendrá un cierto impacto en el medio marino. La temperatura del agua aumentará entre 2 y 3 °C debido a las aguas residuales, lo que con el tiempo tendrá efectos adversos sobre los invertebrados y las algas. Por ejemplo, una gran cantidad de corales cerca de la central nuclear de Nanwan murieron de albinismo. La eliminación de basura también es un gran problema.

3 Estado actual del desarrollo y utilización de nuevas energías en China

3.1 Energía solar

3.1.1 Aplicación de la generación de energía solar

Aunque hay formas de desarrollar la energía solar. Hay muchas, pero el método más utilizado y prometedor es la energía solar.

Aunque la generación de energía solar se ve afectada por el día y la noche, el sol y la lluvia y las estaciones, puede ser descentralizada, adecuada para que cada hogar genere electricidad en lotes y debe estar conectada a la red de suministro eléctrico. , para que cada hogar pueda venderlo cuando tenga dinero. Cuando no haya suficiente, cómprelo a la compañía eléctrica. La tecnología para conseguirlo no es difícil de solucionar, la clave está en la correspondiente protección jurídica. En la actualidad, países desarrollados como Estados Unidos y Japón han formulado las leyes correspondientes para proteger los intereses de las familias con generación de energía solar y alentar a las familias a hacerlo. La generación de energía solar tiene las características de diseño simple y mantenimiento conveniente, y es ampliamente utilizada. Ahora la capacidad instalada total del mundo ha comenzado a alcanzar la generación de energía eólica tradicional, y en Alemania se acerca incluso al 5%-8% de la generación eléctrica total del país.

3.1.2 Aplicación de las células solares

Una célula solar es un dispositivo que responde a la luz y puede convertir la energía luminosa en energía eléctrica. Existen muchos tipos de materiales que pueden producir efectos fotovoltaicos, como el silicio monocristalino, el silicio policristalino, el silicio amorfo, el arseniuro de galio, el selenio, el indio, el cobre, etc. Sus principios de generación de energía son básicamente los mismos. Tomemos ahora un cristal como ejemplo para describir el proceso de generación de energía fotovoltaica. El silicio cristalino de tipo P se puede dopar con fósforo para obtener silicio de tipo N, formando una unión P-N. Cuando la luz irradia la superficie de la célula solar, parte de los fotones son absorbidos por el material de silicio, la energía de los fotones se transfiere a los átomos de silicio, lo que hace que los electrones migren y se conviertan en electrones libres que se acumulan en ambos lados de la unión PN. formando una diferencia de potencial. Cuando se enciende el circuito externo, bajo la acción de este voltaje, la corriente fluirá a través del circuito externo, produciendo una cierta potencia de salida. La esencia de este proceso es: el proceso de convertir la energía de los fotones en energía eléctrica.

(1) Suministro de energía para satélites de comunicaciones

En la década de 1960, los científicos aplicaron células solares a la tecnología espacial: el suministro de energía para satélites de comunicaciones. A finales del siglo pasado, en un proceso de continua autorreflexión, la generación de energía fotovoltaica, una forma de energía limpia y directa, se ha vuelto cada vez más amigable, no sólo en aplicaciones espaciales, sino también en muchos campos.

(2) Sistema de generación de energía fuera de la red

Los controladores de generación de energía solar (controladores fotovoltaicos y controladores híbridos eólico-solar) regulan y controlan la energía eléctrica generada. Por un lado, la energía ajustada se envía a la carga de CC o CA y, por otro lado, el exceso de energía se envía a la batería para su almacenamiento. Cuando la energía generada no puede satisfacer la demanda de la carga, el controlador envía la energía de la batería a la carga. Una vez que la batería esté completamente cargada, el controlador debe controlar que la batería no se sobrecargue. Cuando se libera la energía eléctrica almacenada en la batería, el controlador debe controlar que la batería no se descargue excesivamente para protegerla. La tarea del paquete de baterías es almacenar energía para garantizar que la carga pueda utilizar electricidad durante la noche o en días lluviosos.

(3) Sistema de generación de energía conectado a la red

El sistema de generación de energía conectado a la red retroalimenta directamente a la red la energía renovable generada por paneles fotovoltaicos, turbinas eólicas y pilas de combustible a través de El inversor conectado a la red eléctrica, un sistema de generación de energía no requiere almacenamiento de batería. Dado que la energía eléctrica ingresa directamente a la red, no es necesario configurar una batería, lo que elimina el proceso de almacenamiento y descarga de energía de la batería. Puede aprovechar al máximo la energía eléctrica generada por energía renovable, reducir la pérdida de energía y. reducir los costos del sistema. El sistema de generación de energía conectado a la red puede utilizar la energía de la ciudad y la energía renovable en paralelo como suministro de energía para cargas de CA locales para reducir la tasa de escasez de energía de todo el sistema. Al mismo tiempo, el sistema de energía renovable conectado a la red puede desempeñar un papel de reducción de picos en la red eléctrica pública. Los sistemas de generación de energía conectados a la red son la dirección de desarrollo de la generación de energía solar y eólica y representan la tecnología de utilización de energía más atractiva del siglo XXI.

3.1.3 Situación actual del desarrollo de la energía solar en China

China es rica en recursos de energía solar y tiene amplias perspectivas. En la actualidad, la industria de energía solar de China ocupa el primer lugar en el mundo. Es el país con mayor producción y uso de calentadores de agua solares del mundo, y también es un importante productor de células solares fotovoltaicas. Hay dos productos solares maduros en China: los sistemas solares de generación de energía fotovoltaica y los sistemas solares de agua caliente.

La promulgación e implementación de la "Ley de Energías Renovables" proporciona apoyo político para el desarrollo de la industria de utilización de energía solar. La firma del Protocolo de Kioto, la introducción de políticas de protección ambiental y compromisos internacionales han brindado oportunidades a la industria de utilización de energía solar. El desarrollo de la región occidental ha proporcionado un enorme mercado interno para la industria de utilización de energía solar; el aumento de los precios del petróleo crudo y el ajuste de la estrategia energética de China han hecho que el gobierno aumente su apoyo al desarrollo de la energía renovable, lo que ha traído consigo Grandes beneficios para el desarrollo de la industria de utilización de energía solar de China.

3.2 Energía eólica

3.2.1 Aplicación de la energía eólica

La energía eólica comenzó a aparecer en el escenario de la historia al cabo de 19 años. En más de cien años de desarrollo, ha sido una lucha solitaria en el campo de las nuevas energías. Debido a su costo relativamente bajo, se ha convertido en la primera opción para que los países desarrollen nuevas fuentes de energía. Como nuevo tipo de energía renovable respetuosa con el medio ambiente, la energía eólica ha atraído cada vez más atención y su tecnología de utilización se ha vuelto cada vez más madura. Hay un margen considerable para el desarrollo y utilización de la energía eólica en nuestro país. El establecimiento generalizado de centrales eólicas en zonas ricas en energía eólica puede aliviar en gran medida el problema de la escasez de energía en nuestro país.

Utilización de la energía eólica en China

China está situada en la parte oriental del continente asiático, cerca del Océano Pacífico, con fuertes monzones, un interior montañoso y un terreno complejo. Además, la meseta tibetana está situada en el oeste de China, lo que cambia la distribución de la presión del aire y la circulación atmosférica causada por la influencia del mar y la tierra, y aumenta la complejidad del monzón de China. El monzón de invierno proviene de las latitudes medias y altas de Siberia y Mongolia, donde el aire es muy frío y seco, y el aire frío se acumula hasta cierto punto. Bajo la guía de una circulación favorable a gran altitud, girará hacia el sur. Bajo el control y la influencia de un fuerte aire frío frecuente hacia el sur, un viento frío y seco del noroeste invadirá las provincias del norte de mi país. Cada invierno, hay muchas épocas de fuerte aire frío que enfría significativamente el aire, afectando principalmente al noroeste, noreste y norte de China, y no desaparecerá hasta el cambio de primavera y verano del año siguiente. El monzón de verano es el viento del sureste del Océano Pacífico y el viento del suroeste del Océano Índico y el Mar de China Meridional. El monzón del sureste afecta la parte oriental de mi país y el monzón del suroeste afecta las provincias del suroeste y las costas del sur, pero la velocidad del viento es mucho menor que la del monzón del sureste [2].

La meseta Qinghai-Tíbet es alta y abierta. En invierno, el viento del sur predomina en el sureste, principalmente en el noreste y, en general, en otras zonas. En verano, delimitado por las montañas Tanggula, prevalecen los vientos del sureste en el sur y del noreste en el norte. Nuestro país tiene un vasto territorio, con una superficie terrestre total de más de 20.000 kilómetros, un litoral de más de 18.000 kilómetros y más de 5.000 islas en sus mares marginales. Es rico en recursos de energía eólica. La velocidad media anual del viento de los parques eólicos existentes en China ha alcanzado más de 6 metros por segundo. En términos generales, las condiciones del viento de los parques eólicos se pueden dividir en tres categorías: la velocidad media anual del viento es mejor que 6 metros/segundo; más de 7 metros/segundo es muy buena;

China es rica en recursos de energía eólica. Como principal fuerza de la energía renovable, es probable que la energía eólica desempeñe un papel de liderazgo en la industria energética del futuro. Según datos proporcionados por Zhu, investigador de la Academia China de Ciencias Meteorológicas, los recursos de energía eólica de China ocupan el tercer lugar en el mundo después de Estados Unidos y Rusia [3]. Las reservas teóricas probadas de energía eólica de China son de 3.226 millones de kilovatios, y se pueden desarrollar 253 millones de kilovatios. Si se puede aprovechar plenamente la energía eólica, se cubrirá casi una cuarta parte de las necesidades energéticas actuales.

3.3 Energía nuclear

3.3.1 Situación actual de la energía nuclear en el mundo

Como la rama de aplicación de la energía nuclear de más rápido crecimiento, la primera energía nuclear comercial La planta comenzó a funcionar en Pensilvania, EE. UU., en 1957. 65438-0986 se produjo un grave accidente en la central nuclear de Chernobyl, en la antigua Unión Soviética. Este es el accidente nuclear más grave de la historia. No solo causó víctimas y contaminación de la tierra, sino que también afectó directamente el progreso de la industria nuclear hasta cierto punto. La energía nuclear ha pasado de ser la fuente de energía de más rápido crecimiento en el mundo a ser la fuente de energía de más lento desarrollo. Por supuesto, en ese momento, el superávit mundial de energía, los bajos precios del petróleo, la recesión económica y otras razones promovieron aún más el desarrollo de la energía nuclear. Hoy, más de 20 años después, en el contexto de la crisis energética internacional, la energía nuclear, que ha demostrado una gran competitividad para satisfacer las necesidades urgentes de un rápido crecimiento económico y la protección del medio ambiente, ha vuelto a estar en la agenda. Los expertos franceses creen que la central nuclear de tercera generación construida en Finlandia y la misma central nuclear construida en Francia iniciarán una nueva ronda de pico de desarrollo de la energía nuclear.

La situación actual de la energía nuclear en el mundo es muy diferente. Entre los 30 países con capacidad de generación de energía nuclear, el porcentaje de electricidad producida por reactores nucleares oscila entre el 78% en Francia y sólo el 2% en China. En marzo de 2008, había 439 reactores nucleares en funcionamiento en todo el mundo y otros 35 en construcción. Estados Unidos tiene el mayor número con 104, seguido de Francia con 59, Japón con 55 y Rusia con 31, y otros 7 en construcción. El desarrollo de la energía nuclear se concentra en Asia.

De los 35 reactores en construcción, 20 se encuentran en Asia, y 28 de los 39 reactores conectados recientemente a la red también se encuentran en Asia [4].

3.3.2 Calentamiento global debido a las aplicaciones de la energía nuclear

Cada vez más personas debaten sobre la generación de energía nuclear, que a menudo implica cuestiones más amplias como el calentamiento global y el cambio climático. ¿Qué está impulsando las crecientes expectativas sobre la energía nuclear? Los pronósticos energéticos han apuntado consistentemente a un crecimiento continuo a largo plazo de la demanda mundial de energía. Al mismo tiempo, las nuevas restricciones ambientales, como la entrada en vigor del Protocolo de Kioto, tienen algunos beneficios financieros reales al evitar las emisiones de gases de efecto invernadero.

China se enfrenta actualmente a un fuerte aumento de la demanda energética, por lo que desde hace más de una década está utilizando todas las fuentes energéticas posibles, incluida la nuclear, para ampliar su capacidad de generación de energía. En la actualidad, la energía nuclear en nuestro país sólo representa el 2% de la energía total, pero para cooperar con el ajuste de la estructura energética nacional, nuestro país debe primero desarrollar la energía nuclear. El último objetivo para el desarrollo de la energía nuclear de mi país es construir 31 nuevas centrales nucleares para 2020, con una capacidad instalada operativa de 40 millones de kilovatios y 180.000 kilovatios en construcción [5].

4 Pensamiento estratégico sobre el desarrollo de nuevas energías en China

mi país es rico en recursos energéticos nuevos y renovables: 317,8 mil millones de kilovatios de recursos hidroeléctricos desarrollables, el 11% de los cuales han sido Los recursos energéticos de biomasa desarrollados y utilizados hasta ahora, incluida la paja de los cultivos, la leña y diversos desechos orgánicos, utilizan alrededor de 2,16 mil millones de toneladas de carbón estándar, lo que representa el 70% del consumo de energía de la vida rural y el 50% del consumo total de energía anual de mi país; La radiación solar supera los 60 10.000 julios/centímetro cuadrado, con amplias perspectivas de desarrollo y aprovechamiento. La cantidad total de recursos de energía eólica es de 65.438+06 mil millones de kilovatios, de los cuales aproximadamente 654,38+00% pueden desarrollarse y utilizarse. Los recursos geotérmicos aún no se han desarrollado. Actualmente, las reservas geotérmicas probadas ascienden a unos 462,6 mil millones de toneladas de carbón estándar, de las cuales actualmente sólo se utiliza aproximadamente una cien milésima parte. China también es rica en recursos energéticos oceánicos, de los cuales se pueden desarrollar más de 20 millones de kilovatios de energía mareomotriz [6].

Nuestro gobierno concede gran importancia a la investigación y el desarrollo de energías renovables. La Comisión Estatal de Economía y Comercio formuló el "Décimo Plan Quinquenal" para el desarrollo de industrias de nuevas energías y energías renovables y promulgó la "Ley de Energías Renovables de la República Popular China", centrándose en el desarrollo de la utilización de energía solar térmica, energía eólica generación de energía, utilización eficiente de la energía de biomasa y utilización de energía geotérmica. El gobierno chino ha prometido que para 2020, las emisiones de dióxido de carbono de mi país por unidad de PIB se reducirán entre un 40% y un 45% en comparación con 2005. Para 2020, la energía no fósil de mi país representará alrededor del 15% del consumo de energía primaria. [1].

Según el Cuarto Foro Internacional de la Cumbre de Nuevas Energías, la proporción de energía renovable en la estructura de consumo de energía primaria de China ha aumentado del 8,4% en 2008 al 9,9% en 2009. En 2009, el carbón representó el 68,7% de la estructura de consumo interno de energía disponible, el petróleo el 18% y el gas natural el 3,4%. La proporción del consumo de energía no fósil, es decir, energía renovable, aumentó al 9,9%. Según el objetivo propuesto por el Consejo de Estado a finales de 2009, la proporción de energía no fósil en el consumo de energía primaria alcanzará aproximadamente el 15% en 2020. Del 9,9% al 15%, aunque la proporción de energía renovable que debe aumentar no es demasiado grande, considerando el enorme crecimiento de la demanda energética de China en el futuro, la realización de los objetivos anteriores aún enfrenta desafíos. En 2009, el consumo total de energía de China fue de 3 mil millones de toneladas de carbón estándar. Los expertos predicen que para 2020, la demanda total de energía puede alcanzar los 4.500 millones de toneladas de carbón estándar, lo que significa que se debe aumentar la inversión en nueva energía para garantizar un aumento constante en la proporción del consumo. Según análisis y juicios preliminares, para lograr el objetivo del 15% de consumo de energía renovable, para 2020, la capacidad instalada de energía hidroeléctrica de mi país alcanzará más de 300 millones de kilovatios, la capacidad instalada de energía nuclear alcanzará entre 60 y 70 millones de kilovatios, y la utilización de energía eólica, solar y otras energías renovables alcanzará más de 1,5 millones de toneladas de carbón estándar[7].

Por lo tanto, el objetivo a largo plazo de China debería ser centrarse en la energía eólica, solar y nuclear, desarrollar adecuadamente la energía de biomasa, la incineración de residuos, el biogás y la energía geotérmica, establecer un nuevo sistema diversificado de utilización de energía y Desarrollar de forma razonable y equilibrada nuevas fuentes de energía.

5 Resumen y discusión

En la era postindustrial del siglo XX, la energía está estrechamente relacionada con la supervivencia humana, y la crisis energética ha ralentizado la velocidad del desarrollo económico. Las fuentes de energía no renovables, como la electricidad, el carbón y el petróleo, suelen encontrarse en estado de emergencia. Como importante consumidor de energía, China debe considerar cambiar su estructura energética y tomar el camino del desarrollo sostenible para garantizar un suministro de energía sostenible. El agotamiento de la energía y la degradación ambiental se han convertido en amenazas importantes para el desarrollo humano sostenible, y el desarrollo de nuevas fuentes de energía es urgente.

La nueva energía está a punto de convertirse en la "cuarta revolución energética" en la historia de la humanidad, y la nueva industria energética se convertirá en una industria estratégica emergente. Esto se ha convertido en conocimiento global [8].

Países desarrollados como Europa, Estados Unidos, Japón y muchos países en desarrollo han invertido en el nuevo campo energético para ocupar un lugar en la futura competencia internacional. Nuestro país también ha seguido la tendencia y ha puesto el desarrollo de nuevas energías en la agenda estratégica, pero enfrenta problemas como falta de planificación, innovación tecnológica insuficiente, muchos obstáculos en la aplicación y desarrollo desigual. Fortalecer la orientación mediante la emisión de planes estratégicos, mejorar la practicidad aumentando la innovación tecnológica, mejorando la infraestructura, estableciendo mecanismos de subsidio y ajustando los beneficios energéticos, mejorar la cadena industrial y expandir la capacidad del mercado a través de políticas industriales y políticas de cultivo de mercado, y establecer estrategias razonables a través de diversificación. sistema energético es una elección estratégica inevitable para nuestro país.

Queda un largo camino por recorrer para desarrollar nueva energía. En el futuro, China desarrollará vigorosamente nuevas energías y debe desarrollar vigorosamente nuevas energías. De esta manera, en la futura era de la "economía baja en carbono", China tendrá la oportunidad de ganar el derecho a hablar y seguir siendo invencible en la competencia internacional.

Materiales de referencia:

[1] Hu·, La nueva energía enfrenta enormes oportunidades de desarrollo, New Materials Industry, 2010(4), 53~57

[ 2] Energía eólica: líder en nuevas energías, Noticias, Tecnología de energía eléctrica del norte de China, 2010(5), 50

[3] Zhu, Estudio integral de evaluación y selección de sitios de información geográfica de sensores remotos satelitales del viento recursos en parques eólicos, Informe anual de meteorología de China de la Academia de Ciencias, 1997 (00), 41 ~ 50.

[4] Alan McDonald, Situación mundial de la energía nuclear, Boletín del Organismo Internacional de Energía Atómica, 2008, 49(2), 45~48.

[5] Informe sobre el desarrollo energético de China 2007

[6] Yao Yanfeng, Investigación y análisis sobre la situación actual y las tendencias de desarrollo futuro del desarrollo y utilización de nuevas energías en China, mercado chino, 2010(22), 16~17.

[7] Información económica energética, la proporción de consumo de energía renovable en mi país alcanzó el 9,9%, Energy Technology and Economics, 2010(22), 68.

[8] Liu Shishuang, Pensamiento estratégico de la nueva industria energética de mi país sobre el desarrollo energético, Economía y gestión, 2010, 24 (6), 5 ~ 9.