本書一方面闡述了全球清潔能源資源評估與基地數(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估和大型基地的深入分析,展示了全球清潔能源開發(fā)與投資的研究成果。
能源是經(jīng)濟社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎。人類對能源的利用,從薪柴到煤炭、石油、天然氣等化石能源,再到水能、風能、太陽能等清潔能源,每一次變遷都伴隨著生產(chǎn)力的巨大飛躍和人類文明的重大進步。能源作為現(xiàn)代社會發(fā)展的動力,關系國計民生、關系人類福祉。傳統(tǒng)化石能源的大量開發(fā)使用導致資源緊張、環(huán)境污染、氣候變化等問題日益突出,嚴重威脅人類生存和可持續(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,關鍵是推進能源生產(chǎn)側(cè)實施清潔替代,以太陽能、風能、水能等清潔能源替代化石能源。
科學準確的資源量化評估是清潔能源大規(guī)模開發(fā)利用的重要基礎。當前,全球范圍內(nèi)水電、風電、太陽能發(fā)電裝機規(guī)模已超過總電源裝機規(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,故對資源量的精細化評估研究顯得尤為關鍵。全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織(簡稱“合作組織”)在建立健全全球清潔能源資源數(shù)據(jù)庫的基礎上,構(gòu)建了清潔能源資源評價體系和精細化數(shù)字評估模型,開展了全球視角下水能、風能和太陽能理論蘊藏量、技術(shù)可開發(fā)量、經(jīng)濟可開發(fā)量的系統(tǒng)測算與量化評估,形成了“全球清潔能源開發(fā)評估平臺(GREAN)”,有效提升了全球清潔能源資源評估的準確度與時效性,為相關國家和地區(qū)清潔能源的大規(guī)模開發(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)模開發(fā)利用的重要前提。清潔能源發(fā)電基地選址關系到電站開發(fā)的經(jīng)濟性,對清潔能源的經(jīng)濟化規(guī)模開發(fā)和高效利用至關重要。影響基地選址的因素眾多,選址分析決策過程復雜、難度較大。內(nèi)業(yè)選址的研究往往受到數(shù)據(jù)資料的完整性和準確度限制,選址作業(yè)必須依賴現(xiàn)場查勘,耗費巨量的人力、財力和時間成本。合作組織綜合全球地形高程、地物覆蓋、流域水系、自然保護區(qū)、地質(zhì)和地震、電源和電網(wǎng)、人口和經(jīng)濟等因素,構(gòu)建了清潔能源發(fā)電基地宏觀選址的基礎數(shù)據(jù)庫、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)選址的準確性、經(jīng)濟性和有效性,形成了推動全球清潔能源資源開發(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”和“數(shù)據(jù)手冊”。
前言
摘要
1 資源評估的數(shù)字化方法
1.1 技術(shù)路線
1.1.1 水能資源評估
1.1.2 風光資源評估
1.2 數(shù)據(jù)與計算
1.2.1 基礎數(shù)據(jù)
1.2.2 計算技術(shù)
1.3 水能資源評估模型
1.3.1 理論蘊藏量
1.3.2 技術(shù)可開發(fā)量
1.3.3 經(jīng)濟可開發(fā)量
1.4 風能資源評估模型
1.4.1 理論蘊藏量
1.4.2 技術(shù)可開發(fā)量
1.4.3 經(jīng)濟可開發(fā)量
1.5 太陽能資源評估模型
1.5.1 理論蘊藏量
1.5.2 技術(shù)可開發(fā)量
1.5.3 經(jīng)濟可開發(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 計算主要參數(shù)指標
2.3.7 繪制成果圖表
2.4 數(shù)字化風電選址方法
2.4.1 方法流程
2.4.2 分析風能資源數(shù)據(jù)
2.4.3 分析限制性因素
2.4.4 設備選型與自動排布
2.4.5 計算主要參數(shù)指標
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 分析太陽輻射數(shù)據(jù)
2.5.3 分析限制性因素
2,5.4 設備選型與自動排布
2.5.5 計算主要參數(shù)指標
……
3 水能資源評估與開發(fā)
4 風能資源評估與開發(fā)
5 太陽能資源評估與開發(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
附錄 地理信息運算的關鍵算法