本書(shū)一方面闡述了全球清潔能源資源評(píng)估與基地?cái)?shù)字化宏觀選址的技術(shù)路線和模型方法;另一方面立足全球視角,基于各大洲清潔能源資源評(píng)估和大型基地的深入分析,展示了全球清潔能源開(kāi)發(fā)與投資的研究成果。
能源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。人類(lèi)對(duì)能源的利用,從薪柴到煤炭、石油、天然氣等化石能源,再到水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源,每一次變遷都伴隨著生產(chǎn)力的巨大飛躍和人類(lèi)文明的重大進(jìn)步。能源作為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的動(dòng)力,關(guān)系國(guó)計(jì)民生、關(guān)系人類(lèi)福祉。傳統(tǒng)化石能源的大量開(kāi)發(fā)使用導(dǎo)致資源緊張、環(huán)境污染、氣候變化等問(wèn)題日益突出,嚴(yán)重威脅人類(lèi)生存和可持續(xù)發(fā)展。從本質(zhì)上看,可持續(xù)發(fā)展的核心是清潔發(fā)展,關(guān)鍵是推進(jìn)能源生產(chǎn)側(cè)實(shí)施清潔替代,以太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等清潔能源替代化石能源。
科學(xué)準(zhǔn)確的資源量化評(píng)估是清潔能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用的重要基礎(chǔ)。當(dāng)前,全球范圍內(nèi)水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)規(guī)模已超過(guò)總電源裝機(jī)規(guī)模的30%,清潔能源發(fā)展雖然已取得一定成效,但仍有巨大潛力,故對(duì)資源量的精細(xì)化評(píng)估研究顯得尤為關(guān)鍵。全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織(簡(jiǎn)稱“合作組織”)在建立健全全球清潔能源資源數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了清潔能源資源評(píng)價(jià)體系和精細(xì)化數(shù)字評(píng)估模型,開(kāi)展了全球視角下水能、風(fēng)能和太陽(yáng)能理論蘊(yùn)藏量、技術(shù)可開(kāi)發(fā)量、經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)量的系統(tǒng)測(cè)算與量化評(píng)估,形成了“全球清潔能源開(kāi)發(fā)評(píng)估平臺(tái)(GREAN)”,有效提升了全球清潔能源資源評(píng)估的準(zhǔn)確度與時(shí)效性,為相關(guān)國(guó)家和地區(qū)清潔能源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用提供了重要支撐。
系統(tǒng)高效的基地宏觀選址是清潔能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用的重要前提。清潔能源發(fā)電基地選址關(guān)系到電站開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)性,對(duì)清潔能源的經(jīng)濟(jì)化規(guī)模開(kāi)發(fā)和高效利用至關(guān)重要。影響基地選址的因素眾多,選址分析決策過(guò)程復(fù)雜、難度較大。內(nèi)業(yè)選址的研究往往受到數(shù)據(jù)資料的完整性和準(zhǔn)確度限制,選址作業(yè)必須依賴現(xiàn)場(chǎng)查勘,耗費(fèi)巨量的人力、財(cái)力和時(shí)間成本。合作組織綜合全球地形高程、地物覆蓋、流域水系、自然保護(hù)區(qū)、地質(zhì)和地震、電源和電網(wǎng)、人口和經(jīng)濟(jì)等因素,構(gòu)建了清潔能源發(fā)電基地宏觀選址的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、模型及工具,大幅度增加了資料收集環(huán)節(jié)的廣度和深度,極大地提升了內(nèi)業(yè)選址的準(zhǔn)確性、經(jīng)濟(jì)性和有效性,形成了推動(dòng)全球清潔能源資源開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)化成果,為世界能源戰(zhàn)略研究和政策制訂提供了可以參考的“工具書(shū)”和“數(shù)據(jù)手冊(cè)”。
前言
摘要
1 資源評(píng)估的數(shù)字化方法
1.1 技術(shù)路線
1.1.1 水能資源評(píng)估
1.1.2 風(fēng)光資源評(píng)估
1.2 數(shù)據(jù)與計(jì)算
1.2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
1.2.2 計(jì)算技術(shù)
1.3 水能資源評(píng)估模型
1.3.1 理論蘊(yùn)藏量
1.3.2 技術(shù)可開(kāi)發(fā)量
1.3.3 經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)量
1.4 風(fēng)能資源評(píng)估模型
1.4.1 理論蘊(yùn)藏量
1.4.2 技術(shù)可開(kāi)發(fā)量
1.4.3 經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)量
1.5 太陽(yáng)能資源評(píng)估模型
1.5.1 理論蘊(yùn)藏量
1.5.2 技術(shù)可開(kāi)發(fā)量
1.5.3 經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)量
2 清潔能源發(fā)電基地宏觀選址方法
2.1 技術(shù)路線
2.1.1 研究思路
2.1.2 數(shù)據(jù)和算法
2.2 待選集量化判定模型
2.2.1 量化模型
2.2.2 算例分析
2.3 數(shù)字化水電選址方法
2.3.1 方法流程
2.3.2 提取數(shù)字化河網(wǎng)
2.3.3 選取規(guī)劃河段
2.3.4 分析限制性因素
2.3.5 擬定水電站布置
2.3.6 計(jì)算主要參數(shù)指標(biāo)
2.3.7 繪制成果圖表
2.4 數(shù)字化風(fēng)電選址方法
2.4.1 方法流程
2.4.2 分析風(fēng)能資源數(shù)據(jù)
2.4.3 分析限制性因素
2.4.4 設(shè)備選型與自動(dòng)排布
2.4.5 計(jì)算主要參數(shù)指標(biāo)
2.5 數(shù)字化光伏發(fā)電站選址方法
2.5.1 方法流程
2.5.2 分析太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)
2.5.3 分析限制性因素
2,5.4 設(shè)備選型與自動(dòng)排布
2.5.5 計(jì)算主要參數(shù)指標(biāo)
……
3 水能資源評(píng)估與開(kāi)發(fā)
4 風(fēng)能資源評(píng)估與開(kāi)發(fā)
5 太陽(yáng)能資源評(píng)估與開(kāi)發(fā)
6 大型清潔能源發(fā)電基地外送
7 政策環(huán)境和投融資建議
結(jié)語(yǔ)
附錄 地理信息運(yùn)算的關(guān)鍵算法