风能资源利用视角下汾河流域生态补偿方式研究
发布时间：2021-10-22 17:40
补偿方式是流域生态补偿的重要组成因素,具体形式会随不同流域而不同.汾河流域作为山西省重要的人口和产业聚集区,在选择生态补偿方式时应充分考虑区域清洁能源的开发利用.本文选取汾河上游风速≥3 m/s的区域,叠加区域土地利用类型图,提取可安装风机地块面积,计算汾河上游区域年风能发电量可达37. 45亿k W·h.在此基础上,通过现有指标量化风能资源替代煤炭资源的经济价值、减少地下水破坏及CO2、SO2、NOx气体排放.本研究利用风力发电产业核算拟对汾河流域生态补偿提供一种新型补偿方式,以期为汾河流域生态补偿方式及生态补偿机制提供参考意见.
【文章来源】：山西师范大学学报(自然科学版). 2020,34(02)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
汾河流域及汾河上游示意图
近年来，汾河一库入库年径流量的减少引起了很多学者的关注[19～24]．虽然目前还没有确切证据证明采煤和河流径流量减少的关系，但是用清洁能源替代传统能源能够消除资源开发对水资源破坏的风险．根据风力发电场设计技术规范(DL/T2383-2007)[25]，风力发电机组按照矩阵布置，行必须垂直主导风向，同行风力发电机组之间距离不小于3D(D为叶轮旋转面直径，下同)，行与行之间距离不小于5D，各列风力发电机组之间交错布置，应避开基本农田、林地、民居、电力线路、天然气管道等限制用地的区域．经过计算，每台风力发电机的最小占地面积为19.44 hm2，为方便计算，以每台风力发电机占20 hm2土地来进行估算．结合汾河上游可作为风力发电机安装场地的总面积为93 845 hm2，计算出理论上汾河上游流域风力发电机的最大容量为4 692台．依据风能计算公式，一台直径90 m的风力发电机每年可发电量为79.82×104kW·h．依据汾河上游各行政区域分布情况，可核算出总发电量为37.45亿kW·h，区域各发电量见表1.图3 汾河上游流域可用于风力发电地块的空间分布
图2 汾河上游流域年平均风速分布图根据山西省2004年《山西省煤炭开采对水资源的破坏影响及评价》[26]报告，山西省每开釆1 t煤直接破坏水资源2.48 m3．按2015年中国火力发电供电煤耗率320 g/(kW·h)左右计算，每台风力发电机可以减少原煤开采255.41 t，可以减少水资源破坏量886.76 m3．根据Sathyajith Mathew的研究[27]，与煤电相比，风电场每产生1 000 kW·h电量，能够减排CO2830 kg、NOx2.1 kg、SO20.6 kg和0.1 kg颗粒物，经过初步测算，汾河上游利用风力发电每年可以减少CO2310.84×104t、SO22 200 t、NOx7 900 t．同时参照我国《排污费征收使用管理条例》中规定的CO2、SO2、NOx排污费征收标准及计算方法，《山西省水资源费征收标准》中规定的山西省采矿排水收费标准，对4 692台风力发电机每年的经济价值和生态价值进行估算，得出利用风电可减少CO2、SO2等温室气体排放，具有较高的经济效益和生态效益(表1).
本文编号：3451572
【文章来源】：山西师范大学学报(自然科学版). 2020,34(02)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
汾河流域及汾河上游示意图
近年来，汾河一库入库年径流量的减少引起了很多学者的关注[19～24]．虽然目前还没有确切证据证明采煤和河流径流量减少的关系，但是用清洁能源替代传统能源能够消除资源开发对水资源破坏的风险．根据风力发电场设计技术规范(DL/T2383-2007)[25]，风力发电机组按照矩阵布置，行必须垂直主导风向，同行风力发电机组之间距离不小于3D(D为叶轮旋转面直径，下同)，行与行之间距离不小于5D，各列风力发电机组之间交错布置，应避开基本农田、林地、民居、电力线路、天然气管道等限制用地的区域．经过计算，每台风力发电机的最小占地面积为19.44 hm2，为方便计算，以每台风力发电机占20 hm2土地来进行估算．结合汾河上游可作为风力发电机安装场地的总面积为93 845 hm2，计算出理论上汾河上游流域风力发电机的最大容量为4 692台．依据风能计算公式，一台直径90 m的风力发电机每年可发电量为79.82×104kW·h．依据汾河上游各行政区域分布情况，可核算出总发电量为37.45亿kW·h，区域各发电量见表1.图3 汾河上游流域可用于风力发电地块的空间分布
图2 汾河上游流域年平均风速分布图根据山西省2004年《山西省煤炭开采对水资源的破坏影响及评价》[26]报告，山西省每开釆1 t煤直接破坏水资源2.48 m3．按2015年中国火力发电供电煤耗率320 g/(kW·h)左右计算，每台风力发电机可以减少原煤开采255.41 t，可以减少水资源破坏量886.76 m3．根据Sathyajith Mathew的研究[27]，与煤电相比，风电场每产生1 000 kW·h电量，能够减排CO2830 kg、NOx2.1 kg、SO20.6 kg和0.1 kg颗粒物，经过初步测算，汾河上游利用风力发电每年可以减少CO2310.84×104t、SO22 200 t、NOx7 900 t．同时参照我国《排污费征收使用管理条例》中规定的CO2、SO2、NOx排污费征收标准及计算方法，《山西省水资源费征收标准》中规定的山西省采矿排水收费标准，对4 692台风力发电机每年的经济价值和生态价值进行估算，得出利用风电可减少CO2、SO2等温室气体排放，具有较高的经济效益和生态效益(表1).
本文编号：3451572
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