气候能源
气候能源是一种重要的自然资源。气候能源的重要特点之一是分布广泛但能量密度低。能量密度低指的是在单位时间里单位面积上可获得的能量少。密度低的能源要用于工业生产,目前还有技术上的困难。但是对于小范围的少量能量供应却是能够满足的。同时由于气候能源分布很广,无污染,属于取之不尽用之不竭的再生能源。在能源紧张的现代,这些气候能源的利用前景将是十分广阔的。
气候能源主要包括太阳能、风能。水能是由天然降水转化而来的,同气候有着十分密切的关系。因此,水能实际上也属于气候能源。
(1) 太阳能
决定太阳能数量的第一个指标就是太阳辐射总量。辐射总量越多,太阳能资源就越丰富; 反之,太阳能资源就贫乏。根据年平均太阳总辐射能量的多少不同,可将我国划分成太阳能资源丰富带 (年平均太阳总辐射能量≥150千卡/厘米2·年)、太阳能资源较丰富带 (年太阳总辐射能量120—150千卡/厘米2·年的地区)、太阳能资源较贫区 (年太阳总辐射量100—120千卡/厘米2·年的地区)、太阳能资源贫乏区 (年太阳总辐射能量<100千卡/厘米2·年的地区) 四个大区。同时在太阳能利用方面还要考虑太阳能的季节分布和日变化。
从我国太阳能资源利用区划图上可以看出 (图略),我国西北约占国土三分之一左右的干旱地区是太阳能资源最丰富且全年均可较稳定利用的地区; 而四川、贵州、湘西和鄂西的部分地区是我国太阳能资源贫乏区; 淮河、渭水以南,大渡河与滇黔边界以东地区属于太阳能资源较贫区; 华北、东北、川西、云南是太阳能资源较丰富区。
(2) 风能
风能的利用,需要考虑三个因素,即有效风能密度、风能的季节变化和最大风速。有效风能密度是有效风速 (3—20米/秒) 在单位时间、单位面积上所产生的风能的数量,以瓦/米2表示。
根据有效风能密度和全年3—20米/秒风速的累计时数可将我国划分为: 风能丰富区 (有效风能密度大于200瓦/米2,3—20米/秒风速累计时数每年有5000小时的地区)、风能较丰富区 (有效风能密度150—200瓦/米2 ,3—20米/秒风速累计时数3000—5000小时的地区)、风能可利用区 (有效风能密度50—150瓦/米2,3—20米/秒风速累计时数2000—3000小时的地区)、风能贫乏区 (有效风能密度在50瓦/米2以下,3—20米/秒风速累计时数在2000小时以下)。
我国风能丰富区主要在内蒙古北部及福建、浙江沿海地区; 风能较丰富区主要在内蒙古东部和南部、新疆准噶尔盆地、藏北、青海高原及我国东部沿海地区; 风能可利用区主要包括华北、长江中下游、黄河中下游、淮河流域、黄土高原、广东沿海、川西、滇东等地; 风能贫乏区主要包括四川盆地、贵州、湘西、鄂西、渭河流域和汉江流域。
(3) 水能
水能是降水量和地势两个因子结合的产物。我国青藏高原东部地势很高,降水量丰富,高原边缘地区河流落差很大、水量丰富,蕴藏着丰富的水能资源。
我国是一个水能资源极为丰富的国家,水能资源的理论蕴藏量为6.8亿千瓦,居世界第一位。我国水能资源的地区分布是很不平衡的。其中降水量丰富而河流又有巨大落差的西南地区水能资源最为丰富,该区可开发利用的水能资源占全国的68%; 其次是中南地区,可开发的水能资源占全国的15.5%; 西北地区的水能资源主要集中在黄河上游,占全国可开发水能资源的9.6%; 地势较为平坦的华东、东北和华北地区虽有较多的降水量,但可开发的水能资源在全国所占的比重却很小。