范其丽郑晓茜马朝华郑州职业技术学院电气电子工程系 【摘要】２００８年，我国的火电装机容量达到７５．８７％，火力发电长期以来占有非常大的比重，但火电并非清洁能源，火电存在着巨大的能源浪费和污染环境等问题，为了实现可持续发展，还子孙后代一个清洁的环境，必须实行节约与开发新能源等多种措施。
【关键词】可持续发展清洁能源熵新能源
我国是能源消费大国，在现代的能源结构中，电能占到了相当大的比重，电力已深入到生活的方方面面，部分已经取代了传统的生活方式。在我们国家，电力的主要来源还是火力发电，但火力发电存在着巨大的能源浪费和环境污染。根据热力学第二定律，有用能是受到限制的。功可以完全转换成热，但热不能完全转换为功。对于火力发电，煤可以完全燃烧变成热量，但热量并不能完全转换为电能，相当一部分能量都会浪费掉，这部分能量以热能的方式排放到大气中，导致了温室效应的增加。对于我们人类所进行的生产生活等一切活动，都会导致熵增加，熵的增加就意味着有效能量的减少。每当自然界发生任何事情。
一定的能量就被转化成了不能再做功的无效能量。被转化成了无效状态的能量构成了我们所说的污染。许多人以为污染是生产的副产品。
但实际上它只是世界上转化成无效能量的全部有效能量的总和。耗散了的能量就是污染。既然根据热力学第一定律，能量既不能被产
生又不能被消灭，而根据热力学第二定律，能量只能沿着一个方向，即耗散的方向转化，那么污染就是熵的同义词。它是某一系统中存在的一定单位的无效能量。
自人类开辟工业化发展道路以来，直至今日，能源危机和气候变化已成为困扰人类的两大难题。传统工业化道路主要以煤炭、石油、铀等非再生资源为发展条件，主要发达国家已经完成了工业化历程，而包括中国、印度等发展中国家在内的数十亿人口正在踏上工业化进程，人类一直依赖的能源环境现在却面临枯竭。传统工业化道路也带来全球气候异常和生态平衡遭破坏的危机，海平面上升、臭氧层空洞、空气污染、极端天气现象等，都是其负面效应的体现。
现代化的先进、繁荣以加剧能源危机和气候危机为代价，本以为可充分享受工业化便利的个人，也越来越多地受现代社会带来的环境污染、身体受损、精神负担的困扰。用热力学第二定律（熵定律）的观点来说，人类社会发展是以加快熵值增加为代价的。
为了保护环境，综合利用能源，我们需要开发利用比火电污染小的新能源，虽然这些新能源按规模都比不上火电，但火电的副作用太大，因此我们必须开发和利用新能源来代替部分火电。我们可利用的新能源有风能、核能、太阳能、水力等，他们各有优缺点，下面我们进行一一对比。
一、风力发电与其它新能源相比，风电具有建设周期短、投入运营快的特点，其技术相对较为成熟，发电成本接近火电成本，因此近年来我国风电装机以每年超过１００％的速度增长。但是风电具有随
机性强、不易调控调度的特点，在现有的技术条件下大规模风电接入时将对容量小、结构弱的电网产生不利影响，因此，风电装机不能超过电网容量一定比例，目前国内外普遍认为以不超过１０％为宜。
我国风能资源主要分布在“三北”地区，占全国装机容量的７５％左右，但这些地区绝大部分属于中国电网的末端，电网建设相对落后，风电消纳能力有限，从２０１０年规划装机及区域电网容量看，内蒙、东北、甘肃、新疆地区风电装机已超过当地电网总容量的１０％，因此，未来３－４年，在特高压电网建成之前，这些区域的风电发展规模将遭遇电网消纳能力瓶颈，风电场盈利能力堪忧。
二、太阳能光伏发电目前光伏发电应用比较普遍的是硅基光伏电池，而代表其未来发展方向的是聚光型光伏Ｃ。
Ｖ。硅基光伏发电目前无论从技术成熟度、发电成本、设备利用小时数以及单位投资看都不足以满足大规模应用的条件，其电价构成中受原材料（多晶硅）价格波动影响大，发电成本不确定性强，发电稳定性低，不易调控，对电网运行有干扰。目前各国对光伏发电都采取政府补贴方式支持其发展，但金融危机后补贴力度逐渐降低，表面看是受金融危机影响国家财力降低，其实质是硅基光伏发电较其他新能源发电而言技术进步带来的成本大幅降低的可能性较小，未来发展空间有限。从我国可再生能源中长期发展规划看，至２０２０年光伏发电规划为１８０万ＭＷ，仅为风电的６％。
三、水力发电水电建设具有投资金额巨大、工期较长和资金回收较慢的特点。
大型水电的周期一般是５－１０年，而火电３０万千瓦主力机组准备工期需要半年到１年。正是由于水电建设时间较长且成本较高，因此水电企业给投资人财务压力较大，同时带来的效益较晚，如果考虑建设期。
则水电股东一般于第一笔大规模投资８年后，才能获取资本金收益。
与水电建设的高投入不同，水电的运营成本较低。由于水电采用水利作为能源，不需要消耗煤炭等原材料，因此其可变的运营成本较低，水电一度电运营成本约为０．０６－０．０９元，远低于火电，因此随着债务的逐渐偿还完毕，水电企业的运营情况会日益好转。总体而言，水电项目长期效益好，短期效益相对较差。
四、核电核电站只需消耗很少的核燃料，就可以产生大量的电能，每千瓦时电能的成本比火电站要低２０％以上。核电站还可以大大减少燃料的运输量。例如，一座１００万千瓦的火电站每年耗煤三四百万吨，而相同功率的核电站每年仅需铀燃料三四十吨。核电的另一个优势是干净、无污染，几乎是零排放，对于发展迅速环境压力较大的中国来说，再合适不过。
现在核电采用的是原子核裂变。氢核聚变所放出的能量比核裂变更大，太阳本身的能量就是靠氢核聚变来的，但太阳实现氢核聚变有两大天然的条件，第一是太阳的质量非常大，引力非常强，它能够将氢核束缚在表面，而不会逃逸出去；另一方面，太阳的温度非常高，而高温是实现氢核聚变所必备的条件。但这两点在地球上实现起来就
比较困难，因为地球没有那么大的质量和温度。现在关于核聚变在国际上有两种方法，一类是以美国为代表的激光核聚变，一类是欧洲国家采用的惯性约束核聚变。我们国家和美国采用的方法类似。但相应的研究目前仅停留在实验阶段，距离商业实现还是遥遥无期。所以目前主要采用的还是核裂变来发电。
我国开发利用核能已经３０余年，但是发展步伐一直比较慢，到目前为止投入运行的核电机组只有１１台，总装机容量９００万千瓦，核能占一次能源消费的比重仅为０．８％，远低于世界平均水平的５．６％；核电装机占总装机容量比重仅为１．１％，核电消费占总电力消费比重只有１．９％，远低于世界平均水平的１７％。核电在我国有很大的开发空间。
目前国内拥有核电开发资质的企业仅为三家：中核、中广核、中电投，所有核电项目均由此三大投资主体控股，形成“三足鼎立”格局。
在开发新能源的同时，我们对于有限的资源必须得节约利用。保护环境，人人有责！提倡低碳经济并不能仅仅通过喊口号，还需要通过一定的价格杠杆来实现，比如现在实行的阶梯电价，就可以在一定程度上解决在我国存在的“电荒”与“窝电”并存的现象。只有我们大家都能意识到环境保护的重要性，自发的来保护环境，涓涓细流才能汇成江河大海！为了我们国家的长治久安，为了我们子孙后代的未来，请珍惜我们国家的每一滴水、每一度电！参考文献：
毕亚雄．电力结构的调整与突破，中国电力企业管理，２０１０
年２月：３６－３７．
王金凤．关于我国电力工业发展的思考，产业经济，２００９，１２：３５－３７．
刘满娥．论中国煤炭和电力．煤，２００９年３月，１８（３）：４８－４９．作者简介：范其丽（１９７９－），女，河南信阳人，郑州职业技术学院电气电子工程系教师，硕士研究生，研究方向：电力电子在电力系统中的应用。
１５７经济论丛__
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容