付學(xué)謙 譯
(廣東電網(wǎng)公司 廣州供電局,廣州 510620)
新西蘭是太平洋西南部的一個島國,主要由北島、南島兩大島組成。新西蘭水力資源豐富,是一個以水力發(fā)電為主的國家。電力供應(yīng)主要由煤電、天然氣發(fā)電、柴油或燃油、熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組和可再生能源(地?zé)帷⑺?、風(fēng)電)組成。
水力發(fā)電為主的發(fā)電方式使新西蘭成為人均二氧化碳排放密度最低的國家之一。降雨量的減少會影響新西蘭電力產(chǎn)量,常通過煤炭、柴油和天然氣發(fā)電來彌補(bǔ)減少的水力發(fā)電量。當(dāng)南半球的冬季來臨時,新西蘭的電力系統(tǒng)可能沒有足夠的發(fā)電能力滿足高峰用電需求。近幾年,新西蘭熱電占電力總供應(yīng)量的比重越來越大。提高能源效率,盡可能多地利用豐富的可再生能源,對新西蘭的發(fā)展意義重大。
水電發(fā)電量占新西蘭一次能源利用總量的70%左右,是新西蘭電力能源的最大來源。目前,新西蘭已普及了小規(guī)模水力發(fā)電機(jī)在偏遠(yuǎn)地區(qū)的使用。
瑪納波里湖是新西蘭最深湖泊,位于新西蘭南島西南部山區(qū)?,敿{波里湖和蒂阿瑙湖之間存在巨大落差,建有瑪納波里湖地下水電站。與許多水力發(fā)電站不同,瑪納波里湖水電站并不依靠高壩提供水力,而是利用了瑪納波里湖和海深灣之間178 m的天然落差。盡管資源允許極限容量為730 MW,瑪納波里湖水電站裝機(jī)容量卻有850 MW。
班摩爾湖是新西蘭最大的人工湖,建于該湖的水電站是新西蘭第二大水電站。班摩爾湖水電站發(fā)電功率為540 MW,是位于新西蘭南島中部的懷塔基河上8個水電站中的一個?,敿{波里湖水電站是新西蘭第一大水電站。如圖1所示。
圖1 瑪納波里湖水電站
新西蘭運(yùn)行的和在建的風(fēng)電場共有16個,裝機(jī)總?cè)萘繛?07 MW。風(fēng)力發(fā)電量約占新西蘭電力供應(yīng)的4%,是新西蘭電力能源的重要來源。發(fā)電量等同于約18萬戶家庭的全年電力需求量。新西蘭風(fēng)能協(xié)會期望在2030年,年風(fēng)力發(fā)電量達(dá)到年總發(fā)電量的20%。隨著風(fēng)電場的建設(shè)和投產(chǎn),風(fēng)能將被越來越多地利用。表1是新西蘭近幾年的風(fēng)力發(fā)電量記錄。
表1 風(fēng)力發(fā)電量
只要適當(dāng)?shù)拈_發(fā)和管理,地?zé)崮芫褪且环N清潔、豐富、可靠的可再生資源。利用地?zé)崮馨l(fā)電或直接利用地?zé)崮芸梢怨?jié)約不可再生能源,減少對環(huán)境的污染。在全球范圍內(nèi)安裝地?zé)崮馨l(fā)電功率相當(dāng)于近3000萬t煤燃燒或約10個核電廠的輸出。
地?zé)崮苁歉咝У目稍偕茉?,不消耗任何燃料,也沒有大量的排放物。在新西蘭,雖然一些地?zé)崽镩_始退化,但是沒有一個枯竭,其支持可持續(xù)發(fā)展是可能的。地?zé)崮懿皇軞夂蜃兓挠绊?,在這點(diǎn)上相比其他可再生能源具有優(yōu)勢。
新西蘭地?zé)豳Y源十分豐富。早在20世紀(jì)80年代以前,新西蘭的所有高溫地?zé)豳Y源就都被確認(rèn)了,即便今天也幾乎沒有其他國家可以這么宣稱。在新西蘭129處被發(fā)現(xiàn)的地?zé)岬貐^(qū),其中有14處在70~140°C的范圍,7處在140~220°C的范圍,15處在大于220°C的范圍。
地?zé)崮馨l(fā)電量約占新西蘭電力供應(yīng)總量的10%,是新西蘭多樣化電力供應(yīng)系統(tǒng)的重要組成部分。新西蘭地?zé)崮馨l(fā)電大部分分布在陶波火山帶,容量約為600 MW,另外還有25 MW分布在北部海島的Ngawha地?zé)崽铩?/p>
新西蘭的很多地區(qū)都具有較高的輻射水平。新西蘭因弗卡吉爾的太陽能輻射水平大致與廣泛應(yīng)用太陽能電池板的德國一樣高。平均而言,新西蘭年日照量約2000 h。利用太陽能的技術(shù)主要有2種:利用太陽能熱水系統(tǒng)和將太陽能輻射轉(zhuǎn)化為電能。
在太陽能利用水平有待提高的前提下,許多新西蘭家庭利用的太陽輻射能量也有電力或燃?xì)饫昧康?0~30倍。大約有1.6%的新西蘭房主安裝了太陽能熱水系統(tǒng)。目前,新西蘭的新太陽能熱水系統(tǒng)大約有3400個,年增長量為30%~40%。
新西蘭能效和節(jié)能管理局通過太陽能加熱水計(jì)劃加大對太陽能的利用。該計(jì)劃旨在提高利用太陽能加熱水的效率,涉及范圍包括家庭、商業(yè)、公共建筑與設(shè)施。該計(jì)劃通過向消費(fèi)者提供特別信息來提高行業(yè)的質(zhì)量和成本效益,并向購買太陽能熱水裝置的消費(fèi)者提供補(bǔ)貼。
新西蘭每天可獲得4 kWh/m2的太陽能。如果新西蘭的所有家庭都有一個3 kW的太陽能電池板,每年產(chǎn)生的電力足夠滿足新西蘭1/4以上的居民一年的用電需求。
新西蘭的海岸線分布著太陽能燈塔。新西蘭農(nóng)田里數(shù)千米長的電籬笆和全國范圍內(nèi)的自然保護(hù)區(qū)使用太陽能電池板提供電力。
能源需求隨著人口和經(jīng)濟(jì)的增長而增長,新西蘭能源消耗量增長率為2%。盡可能多地應(yīng)用高能效技術(shù)意味著減少能源需求,提高能效可以延緩能量需求的增長。在新西蘭,提高能效可以抵消約34%的能源服務(wù)需求增量。將近2/3的能效收益來自工業(yè)和農(nóng)業(yè)部門,其他的分布在商業(yè)、住宅業(yè)和客運(yùn)業(yè)。
能效和節(jié)能管理局是新西蘭政府組建的,旨在鼓勵、支持和促進(jìn)能源效率、節(jié)能、可再生資源的利用的一家機(jī)構(gòu)。新西蘭能效和節(jié)能管理局為減少能源使用而制定能源效率和節(jié)能計(jì)劃。能效收益來自以下幾個方面:①技術(shù)的改進(jìn);②更加完善的系統(tǒng)和流程;③更好的信息;④行為的改變;⑤能源效率和節(jié)約產(chǎn)生的好處。
能源效率的提高帶來很多好處:①減少了商業(yè)和家庭的能源費(fèi)用負(fù)擔(dān);②企業(yè)效率更高,因而更具國際競爭力;③電力系統(tǒng)更加安全;④減少碳排放量;⑤居住在更干爽和溫暖的房子里會更健康;⑥更多的就業(yè)機(jī)會。
新西蘭已經(jīng)采取了很多能源效率政策和措施,如表2所示。這一系列政策和措施促進(jìn)了新西蘭全國能效的進(jìn)一步提高。
(資料來源 :http://em6live.co.nz/;http://www.new-zealand-photo.co.nz/;http://www.teara.govt.nz/;http://www.windenergy.org.nz/;http://www.nzgeothermal.org.nz/;http://www.eeca.govt.nz/;http://www.iea.org/)
表2 能源效率政策和措施