能源-环境调控 作者：左玉辉 开 本：其它 书号ISBN：9787030213860 定价：31.0 出版时间：2008-04-01 出版社：科学出版社

能源-环境调控 节选

bsp; 《(环境调控丛书)》序
    《 环境调控丛书 》(以下简称《丛书 》)是国内运用环境学原理开拓
我国宏观环境调控研究领域的首部系列专著，包括《 环境调控总论 》、
《 人口一环境调控 》、《 经济一环境调控》、《 能源一环境调控》 、《 土地资源
调控》、《 水资源调控——大西线调水解析 》、《 农村环境调控》和《 海
岸带资源环境调控二》。《 丛书》主张，我国实现科学发展需要经济调控、
社会调控、环境调控协调同步，其理论主线是五律解析与五律协同。
《 丛书》就人口、经济、资源与环境四个领域的环境调控空间、调控时
机和调控策略进行了系统研究，并提出了一批富有创意的见解和建议，
希望为我国实现科学发展提供新理论、新视野、新策略。
    《 丛书》的撰写与出版得到李文华院士、唐孝炎院士、金鉴明院
士、任阵海院士、郝吉明院士、张懿院士、孙铁珩院士、张全兴院士、
叶文虎教授、张远航教授和李爱民教授的热情支持与学术指导，得到
南京大学和“污染控制与资源化研究”国家重点实验室的资助与大力
支持，在此谨表诚挚谢意。
    左玉辉
    2008年1月于南京大学
 前言
    能源安全是关系经济社会发展全局的一个重大战略问题。单位产品的能耗是
对技术水平的衡量，而一个国家的人均能耗是对社会经济发展水平的衡量。目
前，我国人均能源消费水平仅相当于日本、英国的1／4，美国的1／8。以日本和
英国目前的人均能耗作为我国21世纪中叶能耗水平的参考指标，我国的能耗总
量至少还要增长2～3倍。能源短缺与能源环境问题是我国发展面临的首要资源
环境瓶颈。
    本书对化石能源、核裂变能、核聚变能、水能、太阳能、风能、氢能、生物
质能等主要能源逐一进行了五律解析，系统评价各类能源短期和长期的五律协
同度。
    化石能源是目前人类使用的主要能源。*新研究成果表明，它对环境的影响
有可能通过零排放技术得到有效控制，因此化石能源在资源耗竭之前，与人类的
能源目标总体上是五律协同的。但问题在于，化石能源不可再生，它总有耗竭的
一天。
    核燃料资源近期有富裕、中期有保证、远期有潜力。核裂变技术越来越成
熟，目前的主要问题在于其建设成本偏高，核废料的*终安全处置问题有待解
决。从长远看，核裂变能是五律协同的。
    核聚变原料的理论资源储量是无限的。但是，核聚变技术还处于实验阶段，一
它能否成功、什么时候能够成功都是未知数。因此，它的经济可行性、社会可行
性、环境可行性都是不确定的。五律解析结果表明，核聚变能只有其自然规律是
协同的，其他要素都是偏离的。研究认为，核聚变技术值得研究，但将13亿人
口大国的远期能源需求寄希望于这样一个具有众多不确定性的技术，风险将会
太大。
    水能开发引起诸多争议，但本书作者通过研究认为，水能的五律协同度非常
高。太阳能和风能的开发，其存在的问题主要是资源分散、不稳定，开发成本
高。氢能不是一次能源，它的开发瓶颈在于技术要求复杂、成本高。
    生物质能可储存、可转化为液体燃料、可作为化工原料，是可再生的绿色能
 源，能够实现碳的当代循环。本书作者认为，生物质能具有很高的五律协同度，
它的开发瓶颈主要是水资源和土地资源。《 环境调控丛书》 认为，通过大西线调
水，开发西北、华北土地资源，建设生物质能生产基地，实现西北、华北生态修
复，是五律协同度很高的一个战略性基础工程，具有多重效益。
    本书作者认为，我国近期的主导能源仍然是化石能源，远期的能源主力将是
生物质能、太阳能、风能、核能、水能等。
    本书所用数据、资料力求权威、新鲜、合理，参考文献列于书末，在此向这
些文献的作者深表谢意。
    由于作者水平有限，对部分新观点、新思路的研究不免有诸多疏漏之处，在
此谨向广大读者和同仁深表歉意，敬请不吝指正为感。
    左玉辉
    2008年1月于南京大学

  第5章风能五律解析
    空气流动形成风能，风能资源取之不尽、用之不竭，不污染环境、不破坏生
态，周而复始可以再生。风电是现有可再生能源中发展*快、技术*为成熟、具
有大规模开发和商业化潜力的产业，有能力成为主流电源之一。
    5．1  自然解析
5．1．1风能资源
    风能来自太阳辐射造成地球各部分受热不均匀形成的大气环流。可用于发电
的风能资源包括陆地资源和近海岸资源两个部分。我国幅员辽阔，海岸线长，风
能资源比较丰富。据我国气象科学研究院的估算，我国lOm高度层的风能总储
量为32．26亿kW，实际可开发量为陆地2．53亿kW，海上约7．5亿kW，总计
可开发的风能资源可达10亿kW。海、陆风能资源可开发量，按2004年全国平
均风电等效满负荷2000h估算，可发电20 000亿kW·h，按2004年全国发电煤
耗o．349kgce／(kW·h)计，折合7亿tce。我国风能资源丰富区主要集中在东南
沿海、广东沿海及其岛屿。这些地区的有效风能功率密度在300W／m。以上，超
过3．5m／s风速全年为7000～8000h。风能资源较丰富区包括：东北、华北和西
北北部地区；黑龙江、吉林省的东部及辽宁和山东半岛的沿海地区；青藏高原的
北部地区；东南沿海距海岸线50～lOOkm的内陆地区、海南岛西部。这些地区
有效风能功率密度为150W／m2以上，全年超过3．5m／s风速为4000h以上。风

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