专家简介：经济学硕士，研究员。原甘肃省宏观经济研究院院长。甘肃省“十一五”规划专家组成员，中共甘肃省委党校、兰州大学、西北师大、兰州商学院兼职教授，注册咨询工程师，国务院特殊津贴专家。主要致力于宏观经济发展战略与规划、产业结构和产业政策、信息化与网络经济、区域经济发展战略与政策研究等。

　　内容提要：

　　一、清洁能源是人类进步的基础

　　二、水电能源孕育甘肃的今天

　　三、打造陆上三峡——风能产业的未来

　　四、太阳能到太阳城——甘肃的憧憬

　　五、生物质能——优化生存环境的重要载体

　　六、不懈的追求——清洁煤和碳捕捉技术

　　一、清洁能源是人类进步的基础

　　能源是人类社会赖以生存的物质基础，是经济社会发展的重要资源。几千年来，人类利用的能源主要是生物质能等传统的可再生能源。工业革命后，煤炭、石油、天然气等化石能源快速发展，逐渐成为生产生活的主导能源。众所周知，这一方面推动世界经济发展和人类社会进步；另一方面，过度依赖化石燃料的能源结构已经造成了很大的环境、经济和社会负面影响，不仅直接危及人类健康，而且对农作物和环境造成破坏，也影响到气候变化。我省目前能源生产和能源消费均在大幅度增长，但能源消费的结构却是以化石能源为主。

　　化石能源是一种碳氢化合物或其衍生物。化石能源所包含的天然资源有煤炭、石油和天然气。 它由古代生物的化石沉积而来，是一次能源。是目前全球消耗的最主要能源，2006年全球消耗的能源中化石能源占比高达87.9%，我国的比例高达93.8%。但随着人类的不断开采，化石能源的枯竭是不可避免的，大部分化石能源本世纪将被开采殆尽。从另一方面看，由于化石能源的使用过程中会新增大量温室气体CO2，同时可能产能一些有污染的烟气，威胁全球生态。因而，开发更清洁的可再生能源是今后发展的方向。

　　清洁能源指消耗后不产生或很少产生污染物的可再生能源、低污染的化石能源（如天然气）以及采清洁能源技术处理后的化石能源（如清洁煤、清洁油）。清洁能源分为两大类：一是指可再生的自然的绿色能源。是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，它对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。主要有：水能、生物能、太阳能、风能、地热能、海洋能、闪电能等。这类能源在消耗后可以得到恢复补充，无需人类花代价去生产，因此日益受到许多国家的重视，尤其是能源短缺的国家。二是指人类生产的绿色能源。主要有：电能、氢气燃料等。

　　关系：太阳能照射到地球，是地球上的植物生长。光能转化为化学能。经历地球变迁，把这种化学能储存起来，在地层下，变成煤、石油等。这个过程大概需要很长时间。所以说化石能源来自上千万年前的太阳能和生物质能。

　　因此，按照科学发展观的要求，调整能源结构，发展以可再生能源为主体的清洁能源，是不仅是当务之急，在某种意义上讲，也是人类社会进步的基础。甘肃，要使生活更美好，必然要走大力发展可再生能源。况且，我省有丰富的可再生能源资源，随着可再生能源应用范围的不断扩大，能源结构调整的目标将会逐步实现，对人类生活、自然、生态环境的负面影响将会越来越小。

　　二、水电能源孕育甘肃的今天

　　甘肃省全省河流有115条（理论蕴藏量大于10MW的河流104条），理论蕴藏年发电量为1304.16亿KWh，平均功率14887.3MW。其中理论蕴藏量平均功率大于1000MW的河流有黄河干流、白龙江和洮河。三条河流总的理论蕴藏量电量760.4亿KWh，平均功率8680MW，占全省理论蕴藏量的58.3%。

　　(一)水力资源特点

　　①甘肃省水力资源相对较丰富，但分布不均匀。

　　②大多数径流年际间较稳定，年内季节变化较大。

　　③除嘉陵江水系外，大部分地区由于气候干燥，降水量小，水土流失严重，河流年输沙量较大。

　　④大多数电站坝址地形、地质条件和开发建设条件较好。

　　(二)开发现状

　　在过去的几十年中，甘肃省水电建设虽然取得了较大的成绩，但总体开发程度相对比较低，尚有55.4%的装机容量和63%的年发电量有待开发，开发潜力很大，开发前景较好。

　　(三)发展思路

　　黄河黑山峡河段水力资源丰富，装机容量大，距离电网负荷中心近，开发条件成熟，应将该河段的开发作为今后甘肃省水电开发的重点，创造条件尽快开展工程建设。黄河玛曲河段水量丰富，装机容量大，其开发建设对促进甘南少数民族地区发展意义重大。但该河段的开发，必须兼顾草原生态保护，应做好专题研究，同时，应加快当地输电主干线的架设，为电力输出创造条件。

　　白龙江、白水江、洮河、黑河、大通河、湟水等主要河流由于近年的大力开发，主要梯级电站已基本建成或正在建设，但这些电站基本属于径流式电站，缺少具有一定库容的调节性电站。尚未开发的站点，多属装机容量较小、低水头径流电站，因此，应研究解决小流域梯级电站的联合调度问题，以最大限度的利用该流域的水能资源。同时，应研究解决小业主小电站开发中存在的融资难、不注重生态保护、开发方式不规范、水能资源浪费、跑马圈地、管理无序等诸多问题。

　　对小支流水电开发应坚持环境保护优先的原则，规划先行，强化管理，避免无序开发。同时，对已批准开发的电站创造好各方面开发条件。

　　三、打造陆上三峡——风能产业的未来

　　甘肃有效风能资源理论储量为12.3万MW，可开发利用的风能资源总量为2万MW，风能总储量居全国第五位。

　　(一)资源分布状况及特点

　　丰富区、可利用区、季节利用区、贫乏区

　　丰富区主要为北纬40°以北地区，包括肃北、瓜州、玉门镇、古浪县、金塔县，还有永昌县芨岭、天祝县乌鞘岭、松山滩、通渭县华岭等部分地区，总面积约10万多平方公里，占全省总面积的23%左右。年有效风能储量在800 kWh/m2以上，年平均有效风功率密度在150Ｗ/m2以上，有效风速时数在6000h以上。

　　可利用区为河西走廊南部和省内其他北纬40度以上的高山区，主要包括，河西地区(除风能资源丰富或较丰富的地区外的区域)、敦煌、民勤、山丹、金昌、民乐等县，河东地区的通渭、白银、景泰、会宁、玛曲、武山、张家川等县(市、区)。总面积约为11万平方公里左右。约占全省面积的24%，年有效风能储量在500kWh/m2左右，年平均有效风功率密度在100W/m2左右，有效风速时数在4500h左右。

　　季节利用区有张掖地区的大部，平凉地区的北部，庆阳地区的大部，总面积约11.4万平方公里，占全省总面积的25%左右。年有效风能储量在280kWh/ m2左右，年平均有效风功率密度在60W/ m2左右，有效风速时数在3000h左右。

　　风能资源贫乏区主要包括陇南地区，定西地区大部，临夏自治州，甘南自治州东部及天水市、兰州市等，总面积约13万平方公里，占全省总面积的28%左右

　　(二)两个特例

　　1、瓜州县

　　瓜州县地处内陆，属典型的荒漠半荒漠大陆气候区，降雨量少、蒸发量大、日照充足、昼夜温差大。根据瓜州县气象站气象资料统计，年平均气温8.8℃，极端最高气温40.4℃，极端最低气温-29.1℃，年平均风速3.0m/s，最大风速27.0 m/s，大风（8～9级）天数为42天，连续大风天数7天。

　　根据瓜州县气象站多年观测资料，平均风速总的日变化规律是：白天大，夜间小，平均风速日变化量在1.0m/s左右。年内变化规律为：冬、春季风速大，其余月份风速比较均匀。

　　2、玉门市

　　玉门市属大陆性干燥气候。年平均风速为4.1m/s（10m高测风塔），有效风能密度162.2W/m2，年有效风速（4.0m/s～25.0m/s）小时数6664h，盛行东风和西风。2003年2月，在三十里井子设立70m高的测风塔1座和40m高的测风塔2座， 根据2004年7月～2005年6月测风资料分析，40m高度年平均风速6.65 m/s，年平均风能密度341.9w/㎡。70m高度年平均风速7.14m/s，年平均风能密度433.4w/㎡。主风向和主风能方向一致，以E向的风速、风能最大，且频次最高。

　　(三)产业链

　　按照依托项目建设、带动产业发展的思路，我省在加快风电建设的同时，积极引进新疆金风、中航惠腾、中科宇能、四川东方电气等国内风电设备制造企业，开展风能设备整机、叶片、轮毂、法兰、塔筒等设备制造。目前，上述部分公司已在我省建成和在建塔筒、叶片、风机总装等设备制造厂，还有一批国内外风机设备制造企业正在开展风电设备制造厂的筹建工作。

　　四、太阳能到太阳城——甘肃的憧憬

　　(一)资源状况

　　甘肃省具有丰富的太阳能资源，年太阳能总辐射量在4800－6400MJ/M2 ，年资源理论储量67万亿KWh，每年地表吸收的太阳能相当于大约824亿吨标准煤的能量，开发利用前景广阔。河西走廊、甘南高原为甘肃省太阳辐射丰富区，年太阳总辐射量分别为每平方米5800MJ 和6400MJ ；陇南地区相对较低，年太阳总辐射量仅4800～5200MJ ；其余地区为5200-5800MJ 。除陇南地区外，甘肃省年太阳总辐射量比同纬度的华北、东北地区都大。甘肃省以夏季太阳总辐射最多，冬季最少，春季大于秋季。7月各地太阳总辐射量为每平方米560～740MJ；1月为260～380MJ；4月为480～630MJ；10月为300～480MJ。太阳总辐射冬季南北差异小，春季南北差异大。

　　甘肃省各地年日照时数在1700-3320小时之间，自西北向东南逐渐减少。河西走廊西部年日照时数，在3200小时以上；陇南南部，在1800小时以下；其余地区在2000～3000小时之间。资源分布，一是自东南向西北逐渐递增的规律，二是不同地区太阳能季节差异特征明显。太阳能资源丰富地区多数为沙漠、戈壁及未利用荒地，地势平坦开阔，可作为“大漠光电工程”实施的重点和理想地区。

　　(二)大漠光电工程

　　1、太阳能热利用

　　2、太阳能光伏发电

　　五、生物质能——优化生存环境的重要载体

　　(一)资源状况

　　截止2005年底，全省年产农作物秸秆量约1150万吨。其中：其中造肥还田及收集损耗约占15%，其余85% 根据用途大致分为三个方面：一是作为工业原料，约占秸秆总量的15%；二是作为畜牧饲料，约占秸秆总量的10%；除去以上两类用途，剩余部分约占秸秆总量的60%，作为农村生活用能和自然废弃，计690万吨左右。

　　全省林业用地面积802.72万公顷，森林覆盖率为9.9%，森林资源每年可合理提供的薪柴约180万吨。

　　全省各类畜禽饲养总量达到1.2亿头只。主要分布在河西农业及河东草原地区，其中张掖、武威、定西、庆阳、天水等地较为集中。

　　甘肃省生物质能资源分布总体呈现如下特点：各地区差异大，河西地区耕地广阔，是主要的秸秆产地；陇南和甘南的林区，是林木和薪柴的主要产地。

　　(二)总体利用情况

　　甘肃省生物质能主要以农村沼气应用为主。截至2005年底，全省共建设户用沼气池13.3万座，建成大中型沼气工程2处，秸秆发电工程1处，秸秆气化集中供气站4处。

　　(三)未来展望的原理介绍

　　六、不懈的追求——清洁煤和碳捕捉技术

　　清洁煤就是将煤转化为清洁燃料，再转化为电能，实现二氧化碳零排放。

　　碳捕捉技术就是捕捉释放到大气中的二氧化碳，压缩后，压回到枯竭的油田和天然气领域或者其他安全的地下场所。