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可再生能源“用之不竭”
——访中国电力科学研究院新能源所总工迟永宁
“在世界化石能源日趋紧张,但用电量却逐年上涨的大环境下,以可再生能源替代化石能源是必然之举。”在全球能源互联网技术国际研讨会上,中国电力科学研究院新能源所总工迟永宁表示。他认为,其中重要的原因,在于可再生能源的巨大储值,评估其存量的科学方法足以证明——使用可再生能源发电是安全、经济且不会威胁能源安全的能源利用模式。
迟永宁指出,评估全球可再生能源资源的储量分布主要依靠两种方法:观测资料和数值模拟。其中数值模拟法可以得到空间和时间连续的风能和太阳能分布数据,是最有效的资源评估方法。通过收集地形资料、海温资料、再分析资料、观测资料等,将资料同化入WRF中尺度数值模式,并进行模拟计算,对模拟结果进行统计分析,最终可以绘制风能、太阳能资源分布图。
根据测算,全球风能资源量为1640太瓦,开发条件较好的有73太瓦。根据风能资源的丰富程度及全球气候带划分,全球风能资源主要分布在4条纬度带:
北纬高纬度风带。主要包含北极地区,其风能最丰富的地区位于格陵兰岛及以东的洋面,年平均风速达到12米/秒以上,风功率密度达到1000瓦/平方米。
北纬中纬度风带。包含北美、中亚和中国北部等地区。中亚是北纬中纬度地区风能资源最丰富的地区之一,西北部地区风能资源最丰富,总储量达到77太瓦。
北亚热带风带。包含非洲北部和阿拉伯半岛地区。非洲北部是北亚热带风能最丰富的地区,储量达到75太瓦。
南亚热带风带。包含非洲南部、南美洲南部和大洋洲等地区。大洋洲是南亚热带风能资源最丰富的地区,特别是西南部和中部,总储量达到28太瓦。
根据测算,全球太阳能资源总储量6390太瓦,开发条件较好的为320太瓦。世界太阳能资源主要分布于热带、亚热带、北温带的南部和南温带的北部,即南北纬45度之间地区。非洲北部地区平均辐照度超过200瓦/平方米,总储量达到320太瓦。大洋洲也是太阳能富集区,平均辐照度超过180瓦/平方米,总储量达到173太瓦。
以我国新疆为例,其冬春季年平均风功率密度在500~800瓦/平方米,风能可开发面积接近20万平方千米,太阳能的总储量也在3320亿千瓦。而这只是全球可再生能源的再微小不过的一部分。
迟永宁说,可再生能源资源丰富的程度有目共睹,如果合理开发利用,能够支撑全球能源互联网的建设,并缓解环境污染压力,促进人类社会走绿色、低碳的发展之路。
迟永宁还强调,仅有可再生能源的支撑,不足以构建全球能源互联网,只有发挥电网的资源大范围配置作用和可再生资源的时空互补特性,才能统筹全球能源资源开发、配置和利用,保障能源的安全、清洁、高效和可持续供应。马佳
(内容来源于《国家电网报》
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