2.4 技术的发展为开发利用可再生能源提供了可能
科学技术是第一生产力。近代以来,科学技术的发展推动了可再生能源产业的形成与发展。现代科学技术的迅猛发展,也必将把太阳能、风能、水能、生物质能利用推向产业化、规模化阶段。
新能源技术开阔了能源利用视野。发电机的发明,引发了人类第二次能源革命,电力成为普遍使用的动力,将人类带入了“电气”时代,推动风能、水能、太阳能的利用进入了一个崭新的阶段——由直接利用转向间接利用,开发利用范围和程度大大提高。太阳能电池,把太阳辐射能直接转化为电能,为人类大规模利用太阳能提供了广阔的天地;风力发电机,把风能直接转化为电能,为人类产业化利用风能提供了条件;水力发电机,把水能直接转化为电能,为人类规模化利用水能提供了可能;现代生物技术则为生物质能源的利用开辟了新的渠道,利用微生物的发酵作用,在生物质中制取沼气、乙醇、氢等能源产品,制作燃料电池,转化可以替代石油的电能和燃料,推动发展新的洁净能源,使得众多生物质原料除了直接燃烧,又有了新的利用方法,为人类利用生物质能提供了更加广阔的空间。
新材料技术助推了新能源的发展。在人类历史上,每当一种重要的材料的发现与普遍利用,都将导致生产方式的变革和社会面貌的改观。新能源材料在实现新能源的转化和利用中起到关键作用。
硅技术的发明,带来了太阳能利用的革命,以单晶硅、多晶硅为材料制成的光伏电池使太阳光直接转化为电能成为可能。后来发展的以非晶硅为代表的新一代换能材料,使直接光电转换率不断提高,最高已达到23%,接近24%的理论最高值。以储氢电极合金材料为代表的镍氢电池材料、嵌铿碳负极和LiCoO2正极为代表的镍离子电池材料、燃料电池材料、Si半导体材料为代表的太阳能电池材料的出现,一次又一次扩大了储能容量,延长了用能时间。从低温超导材料到高温超导材料的不断发现,革命性地改变了输能效率,采用超导材料输电,可以减少电能损失10%以上,可节省电费开支15%以上。制成超导电动汽车取代燃油汽车,全世界每年可节省燃油10亿吨,并且噪音和环境污染也将大大降低。
现代信息技术提高了能源利用效率。信息化是现代经济的重要特征,可再生能源的开发与利用有了现代信息技术的支持,就拥有了更高的效率。传感技术与现代通信技术的结合,使得水力、风力发电实现了自动监测和控制。我国从20世纪60年代起就开始将信息技术应用于发电厂和变电站的自动监测、监控方面,到现在已实现风机风向与转速的自动控制。计算机技术的发展与广泛应用,尤其是计算机辅助设计、模拟运行、数控制造等技术的综合利用,减少了设计开发费用,缩短了开发周期,提高了设备的精密程度,使得可再生能源的开发利用走上科学化、高效化的轨道。
总而言之,顺应时代的呼唤,基于可再生能源取之不尽的资源禀赋,大力发展可再生能源,建立新型的能源安全保障体系,确保经济发展、能源利用、环境保护的三元体系形成综合平衡的发展态势,已成为新时期实现科学发展的战略选择,而科学技术的突飞猛进正在把我们的梦想变为现实。可以预见,可再生能源大发展的春天正向我们走来,新型能源支撑的科学发展正在实现。届时,天将更蓝,水将更清,经济也将更加朝气蓬勃、持续发展。