浅论大西北陆地再生能源资源的开发利用，本文主要内容关键词为：大西北论文,陆地论文,开发利用论文,能源论文,资源论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
欠发达地区发展研究
目前，在国内外能源组成结构中，随着矿物原料能源资源的日趋减少，再生能源资源的开发利用已引起中外人们的普遍关注，这是能源科学和能源发展的新趋向。本文将对大西北陆地再生能源资源的开发利用问题进行初步探讨。
一、大西北陆地再生能源资源的蕴藏量和特征
大西北的陆地再生能源资源主要有：太阳能、风能、水能、生物质能四类。据计算西北五省区陆地再生能源资源理论值年总量为3802.29×10[8]t，占全国的47.76%，其中可采量年总产量为1520.21×10[8]t，（太阳能热利用），占全国的47.94%。如果按太阳能光发电利用，则可采量年总量为380.05×10[8]t，占全国的47.94%。西北五省区陆地再生能源资源的数量和在全国所占的比重，见表1。
表1 西北五省区陆地再生能源资源理论值单位：万t标准煤
大西北陆地再生能源的可采量，在全国所占的比重及其人均能源和热利用量与人均能源和光电利用量，见表2。
表2 西北五省区陆地再生能源资源可采量单位：万t标准煤
（资料来源：①太阳能、风能、水能、生物质能的理论值和可采量是根据陈洪经、冯惠琳计算的数据。②人均能源和热利用量和人均能源和光电利用量是根据1991年底人口计算的。）
由以上两表看出，大西北陆地再生能源资源的理论值和其可采量除生物质能外都比较高。其中太阳能（包括太阳能热利用与太阳能光电利用）和风能均占全国的2／5以上，均居全国首位。水能蕴藏理论值占全国的1／8，仅次于西南（68.99%），居全国第二位。但可采量占全国的9.78%，次于西南（66.96%），中南（12.26%），居全国第三位。青海、新疆二省区人均能源和热利用量与人均能源和光电用量仅次于西藏（28571.76万t标准煤，7162.34万t标准煤）。分别居全国第二位和第三位。
从大西北陆地再生能源的分布来看：①太阳能以新疆最突出，占全国近3／10。主要分布在塔里木、准噶尔、吐鲁番、哈密等盆地中。次为青海，占全国的1／10。主要分布在柴达木盆地和青南高原等地。甘肃占全国的6%，以河西走廊西部最丰富。太阳能在大西北的分布特点是由南向北，由西向东递减。②风能也以新疆最丰富，占全国的1／5。主要分布在阿拉山口——艾比湖、准噶尔盆地西部，额尔齐斯河谷，达坂城——乌拉泊，吐鲁番——哈密等风区。次为青海，占全国的1／8以上，主要分布在柴达木盆地和青南高原的西部和中部。甘肃仅占全国的5.7%，以河西走廊西部，乌鞘岭一带较重要。大西北风的分布规律是常年多西北风、变率小，风力大。③水能以青海（占全国的3.96%）、新疆（占2.36%）、甘肃（占2.18%）最重要。陕西次之，宁夏最少。水能主要分布在黄河干流的上游和长江支流（汉水、白龙江等）及内陆流域各河流中。④生物质能，薪柴以新疆较为丰富，自给有余。陕西次之、基本自给。甘肃、宁夏、青海严重短缺。由此可见，大西北各省区陆地再生能源资源都有各自独特的优势。
二、大西北陆地再生能源资源合理开发利用的构想
从大西北陆地再生能源资源的分布特点和分布规律出发，坚持因地制宜，笔者提出合理开发陆地再生能源资源的主要方式和途径如下：
⒈ 大力开发水能资源，提高水能发电比重，加速实现大西北的电气化进程
大西北水能资源蕴藏量丰富，但到目前为止水能资源开发利用程度只有11.1%，与世界开发水能资源较高的国家相比有很大差距。如瑞士（开发利用程度为98%），意大利（90%），瑞典（82%），日本（68%），加拿大（63%），美国（45%），印度（20%）等。可见大西北在开发水能资源的潜力还很大。首先，在黄河干流，自龙羊峡至青铜峡段长达910Km水面落差918m，水能资源既丰富又相当集中，被称为水能资源的“富矿带”。因为这段河道狭窄，落差大，水流急，坝址优良，建筑工程最小，可分为25个梯级进行开发，装机容量可达1520万KW，除已修建的龙羊峡、刘家峡、盐锅峡、八盘峡和正在修建的大峡水电站外，还应着手开发李家峡，黑山峡等水电站。该河段是黄河水系开发条件最好的河段。因此，黄河上游完全有条件开发成为我国大西北水电基地。其次，在黄河中游南北干流还有龙门、碛口（陕、晋之间）、尚未开发。第二，在长江支流的汉水、白龙江等（修建安康、碧口水电站外），还有潜力可供开发。第三，在新疆水能资源蕴藏量占全国的4.89%，仅次于西藏（占29.23%），四川（21.92%），云南（15.11%），居全国第四位，开发潜力大。第四，在大西北内陆水系中有不少河流。如伊犁河、叶尔羌河、阿克苏河等，蕴藏有较多的水能资源，具有开发条件。如能尽早开发利用，对改变大西北干旱、半干旱的农业生产条件有一定的作用。
⒉ 大力普及和推广利用太阳能资源，提高居民生活水平。
大西北日照长，太阳辐射强，太阳能资源极丰富。全区绝大部分地方的年辐射量在100——200千卡／cm[2]，年日照时数在2000——3600h，为全国之冠。因此，大西北太阳能的开发利用有着广阔的前景。太阳能利用技术和方式主要有两大类：
（1）太阳能热利用。太阳能热利用的种类较多，目前主要用于：①太阳能热水器（目前有三种：即整体式，循环式和直流式），是直接利用太阳能最有前途的装置之一。其特点是：便利、安全、可靠、经济。可以在居民家庭，机关、企业、学校、医院等安装和推广。在西亚的以色列有20%的家庭安装了太阳能热水器。据分析，在大西北如果有一半家庭安装使用太阳能热水器设备，一年可节约煤炭3000万t。②太阳能灶（目前有三种：即箱式，抛物面聚光式，偏轴外聚焦式），利用太阳能进行烹饪，烤饼，烧水等。在北非的利比亚有30%的家庭安装了太阳灶。大西北对太阳能的开发利用已取得一定成绩，目前甘肃省太阳能灶约占全国的1／2，颇受广大农牧民群众的欢迎，对解决农村燃料和保护生态环境有重要的意义。③太阳能取暖和空调制冷。在冬季利用太阳能空调取暖；在夏季利用太阳能作为冷却系统的热源。④太阳能温室育种，种植蔬菜，塑料簿膜保温防冻的栽培技术，近年来有了较大的推广，一般可提高产量30—70%，取得了较大的经济效益。⑤其它用途，如太阳能干燥装置，对粮食烘干，蒸馏、海水淡化、利用太阳能医疗。在工业上用于焊接等方面都取得良好效果。⑥目前，应着手研究将太阳能作为机动车的动力，将会大量节约液体燃料，给社会带来更大的环境和社会效益。
（2）太阳能发电。太阳能发电按空间位置分为地面太阳能发电和太阳能发电卫星两种；若按转换方式划分，可分为直接转换和间接转换两种，其中直接光电转换较为简单，具有吸引力。一般来说，利用太阳能光发电，不需要燃料，水源、不污染环境、不需要管理，维护等复杂技术，这在缺乏能源的大西北，特别在干旱半干旱的沙漠、戈壁地区的特定环境条件下，是会受到农牧民群众欢迎的。
⒊ 积极探索对风能资源开发利用的有效途径
目前世界上对风能的开发利用主要有风力发动机和风力发电机两种形式。大西北风能资源可采量为3295万t标准煤，占全国的41.11%，其中以新疆占20.99%，次为青海和甘肃，各占13.06%，和5.7%，发展潜力较大。按照建立风力发电的要求，平均风速5.5m／s，风向稳定变幅较小的地区。在新疆的阿拉山口，达坂城，吐鲁番——哈密，青海省的柴达木盆地西部和甘肃省河西走廊的西部安西等地，应优先考虑开发风能资源。大西北利用风能发电可以尽早满足当地居民用电需要，这是在缺乏燃料情况下本区农牧民脱贫致富主要的途径之一。
⒋ 要相应地开发利用生物质能，逐步解决燃料紧张状态。
生物质能是人类开发利用最早的能源，也是一种最原始最落后的利用方式。大西北有近80%的农业人口仍然以生物质能为主要能源。生物质能在炉灶中燃烧取得热能，仅仅获得10%——15%的有效利用，大量的热能浪费了，还使作物秸杆中的有机氮燃烧成氧化物气体失散，土壤中有机质得不到补充利用，致使土壤肥力下降。目前在大西北要结合国家经济发展战略要求，做到以下几点：①合理确定各省区的耕作制度，调整作物种植业结构，适当增加秸杆作物播种面积，以保证得到较多的秸杆产量。②在有条件的地区要封山育林，扩大植树造林和种草，为农牧区提供较多的薪柴能源。③努力改进炉灶装置、推广省柴炉灶。④在农村大力提倡发展沼气，它是农村中较为理想的能源。（甲烷、一氧化碳为主，并含有少量氮、氢、氧及硫化氢等多种物质的可燃气），热值5000—6200千卡／cm[3]。发展沼气可提高燃料质量和扩大燃料来源，有利于干净环境，减少疾病发生。沼气是农村能源的重要组成部分。
三、大西北陆地再生能源资源开发的几项具体措施
大西北陆地再生能源资源的开发措施是因地制宜，合理开发利用，维护生态平衡，使其按照良性循环发展。
⒈ 必须制订科学的能源开发利用规划
长期以来，大西北能源开发问题之一就是缺乏能源长远的开发利用规划。为了保证上述能源开发的战略目标，开发利用方式和途径得到实施，必须制订一个切合实际的科学的能源资源长期开发利用规划，统筹安排，合理布局。优先考虑投资少，见效快的项目。开发陆地再生能源资源既要考虑宏观经济效益与微观经济效益相结合，又要考虑经济效益与生态环境效益相结合，使其国民经济按照良性循环发展。
⒉ 必须筹集资金，合理安排开发项目。
目前，大西北除了开发矿物能源资源外，还应尽早大力开发水能资源。开发本地区水能资源要发挥两个方面的积极性：即中央和地方的积极性；大陆居民和华侨的积极性，特别是对于关心大西北“四化”建设的外商给予一定的优惠条件，欢迎他们投资或联合开发能源工业。根据我国实际情况，大型水电站纳入国家计划，由国家投资逐步开发；中小型水电站由省、地、县乡投资配合农村电气化，以缓解对能源和生态环境的压力。把开发水能资源列为重点，选择坝址优，投资少、见效快、收益大的项目优先开发，列入中长期发展计划。
⒊ 不断加强技术改造，努力节约能源
大西北应对现有设备和工艺流程进行技术改造，对高耗能工业部门合理布局，改变输能方式，同时在各部门，各企业、事业单位都要求节能措施、节约能源。
⒋ 必须健全能源资源开发利用法制法规
能源法规是对能源资源进行合理开发利用和有效保护的重要手段。为了确保能源法规的贯彻，需要在地方建立能源管理机构，采取有效措施和宣传教育相结合。