能源革命与能源互联网

能源革命与能源互联网

新能源革命

新能源革命 定义 新能源革命的核心就是光伏革命，光伏发电和储能技术是人类解决能源问题的终极解决方案。 背景介绍 在人类历史上，每当新的能源与通信技术相结合的时候，往往预示着新一轮工业革命的爆发，从而催生世界格局的重新构建。英、美两国正是抓住了前两次工业革命的机会，先后崛起成为世界的霸主。如今，以光伏为代表的新能源和信息技术结合为特征的第三次工业革命，成为了全球格局改变的新契机。在这次工业革命中，中国史无前例的站在了领跑者的位置，并完全可以领先一把。 “新能源替代”会经历三个阶段：第一阶段是“增速替代”，化石能源和新能源绝对数量同时增长，但是新能源增速大于化石能源。第二阶段是“增量替代”，新能源在增长的绝对数量上高于化石能源。第三阶段是“主体替代”，即新能源最终成为主体能源。相信到2035年，全球将有50%的传统能源被新能源所替代。 新能源革命相关书籍：中国领先一把 近期，一本关于第三次工业革命的图书《中国领先一把》走入了公众视野。尽管该书目前仍旧出于预售状态，但已经引发了社会不少民众的关注。 在《中国领先一把：第三次工业革命在中国》这本书中，作者李河君就新能源革命进行了从理论到实践的多重阐述，并将中国在第三次工业革命中的角色进行了深入分析，是近年来有关产业与经济发展双环最有价值的经济类图书。 《中国领先一把：第三次工业革命在中国》是作者李河君站在中国光伏产业目前的行业展现与地位的深入分析与判断得出的结论，是一本探索中国如何通过光伏革命，破解能源瓶颈、实现可持续发展、最终和平崛起的书。 如今，第三次工业革命被外国媒体炒得沸沸扬扬，从大西洋东岸的英国伦敦到位居孟买的小镇，舆论正在以空前之势蔓延，使得第三次工业革命从一种阐述逐渐走到了台前，而新能源在这场革命中的地位起到了至关重要的作用。 在《中国领先一把》这本图书当中，作者李河君曾提到在每一次工业革命的浪潮中，能源革命都是其中强有力的助推器之一：在第二次工业革命中，能源革命的核心是以石油代替煤炭（两者都是化石能源），而在第三次工业革命中，将是以新能源代替化石能源，其中，太阳能的利用将是新能源革命的重中之重。 从产业角度看，我们的选择是正确的：第一，从发展趋势上看，以汉能和第一太阳能公司为代表的薄膜光伏企业，选择将太阳能光伏作为新能源发展的方向，这意味着我们在第三次工业革命到来之际，准确地把握住了能源革命的方向；第二，从技术路线上看，以汉能与第一太阳能公司为代表的光伏企业，正在推动从一代光伏（晶硅模式）向二代光伏（薄膜模式）

关于发展我国智能电网的思考

关于发展我国智能电网的思考 在新一轮新技术引领的能源变革里边，作为国家电网应该结合实际，依靠新技术，按照新能源的发展要求发展智能电网，提升电力行业的竞争力，适应我国经济和能源的发展要求。 标签：能源变革智能电网 随着科技的日新月异，人们的生活发生了翻天覆地的变化。智能电网已成为近年来国内外有关未来电网发展趋势的热门话题。我国的坚强智能电网有别于传统电网，坚强智能电网通过统一信息平台，实现了广域、全局的信息实时共享，打破了传统电网存在的隔离，打通了电网内部的信息孤岛。通过整合资源实现优化配置，通过电力流、信息流、业务流的高度融合，获取最大的社会经济效益。深入思考我国智能电网发展的有关问题，对占领智能电网这个能源革命的制高点，借此全面推动电网体系的革命，提高电力行业竞争力，推动经济社会转型具有一定的价值和现实意义。 一、发展智能电网的重大意义 1.调整区域能源不平衡 我国能源资源与生产力呈逆向分布，能源资源主要分布在西部、北部以及西南等经济相对落后地区，而能源消费主要集中在东中部经济发达地区。能源资源的分布特点决定了我国基地式的能源开发格局。总体来看，位于西部和北部的大煤电基地、位于西南的大水电基地距离东部电力消费地区遥远，需依托先进的特高压输电技术才能实现能源基地的大规模电力外送。因此，必须加快构建以特高压为骨干网架的电网体系，实现西部电能向东部输送，可再生能源有序接入，并通过先进的调度和控制技术，实现各种能源资源的优化配置，提高电力输配的安全性和经济性。 2.调整能源结构 目前我国的二氧化碳排放量已高居世界榜首，这一现实使我国在国际社会中面临着巨大的政治压力。而长期以来的“以煤为主”的能源结构和持续大幅度增长的能源需求，正是导致我国温室气体排放量快速上升的主要原因。为了应对气候变化，我国政府明确了要加大能源结构优化力度的能源战略举措，力求通过进一步加快对可再生能源的开发利用来降低对化石能源的依赖性。在上述国家战略实施中，要求联接一次能源供应和终端消费的电网系统必须具备强大的能源输配能力，并充分发挥资源优化配置作用，而发展智能电网可以解决上述问题。 3.调整产业结构 智能电网涉及特高压、信息、储能、通信、装备制造、智能家用电器等多个

能源互联网背景下综合智慧能源的发展

能源互联网背景下综合智慧能源的发展 行宇2016.09.18 什么是能源互联网？能源互联网可以理解为:“综合运用先进的电力电子技术, 信息技术和智能管理技术, 将大量由分布式能量采集装置, 分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型 电力网络、石油网络、天然气网络等能源节点互联起来, 以实现能量双向流动的能量对等交换与共享”。能源互联网有三大内涵：从化石能源走向可再生能源；从集中式产能走向分布式产能；从封闭走向开放。这也意味着，未来能源行业的发、输、用、储及金融交易等环节都将会发生巨大变化。 实际上，能源互联网看似美好，但具体操作起来，从电网公司、发电企业、专门的调度机构等电力从业者，到国家发展改革委、国家能源局等监管部门，都会觉得很头疼。因为新的电力价值链需要新的技术，更需要新的体制以及商业模式来支撑，而这恰恰都是目前能源行业所缺乏的。 综合能源系统是能源互联网的重要物理载体，根据地理因素与能源发/输/配/用特性，综合能源系统分为跨区级、区域级和用户级。区域综合能源系统是探究不同能源内部运行机理、推广能源先进技术的前沿阵地，具有重要的研究意义；稳态分析是该领域研究的基础，是探究多能互补特性、能量优化调度、协同规划、安全管理等方面的核心所在。

综合智慧能源只做一件事情，就是用积极的方式开发建设全新的综合能源，运用互联网创新技术让综合能源系统拥有智慧。综合智慧能源以功能区为单元，对不同能源品种，提供一体化解决方案，实现横向“电热冷气水”多类能源互补，纵向“源网荷储用”多种供应环节的生产协同、管廊协同、需求协同以及生产和消费间的互动。 一、综合智慧能源解决的问题 《关于推进“互联网＋”智慧能源发展的指导意见》提出，“互联网＋”智慧能源（能源互联网）是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态，对提高可再生能源比重，促进化石能源清洁高效利用，推动能源市场开放和产业升级具有重要意义“。同时明确能源互联网建设的10大重点任务，一是推动建设智能化能源生产消费基础设施。二是加强多能协同综合能源网络建设。三是推动能源与信息通信基础设施深度融合。四是营造开放共享的能源互联网生态体系，培育售电商、综合能源运营商和第三方增值服务供应商等新型市场主体。五是发展储能和电动汽车应用新模式。六是发展智慧用能新模式。七是培育绿色能源灵活交易市场模式。八是发展能源大数据服务应用。九是推动能源互联网的关键技术攻关。十是建设国际领先的能源互联网标准体系。 作为区域综合能源系统的典型能源形式，源端与受端的能源多样化发展以及能源传输与设备的革新促使能源系统进一步耦合。简单的讲综合智慧能源=多类供能技术集成+分布式能源+互联网技术的创新。本

美国能源革命带给我们的启示

美国能源革命带给我们的启示 文章来源：学习时报[作者：王志勇] 2012年以来美国“能源独立”成为世界能源领域最热门的话题，页岩气开发的成功，带来了一场全球性的能源革命。对于美国而言，页岩气的大规模开采将有助其走出金融危机阴影，成为经济复苏的强劲动力。对中国而言，机遇与挑战并存，如何利用科技进步和技术创新应对能源和环境问题，如何发挥好价格等市场手段来有效地实现能源结构调整，如何更好地推进新能源的发展等都是我们迫切需要理清的问题。 以页岩气开发为标志的美国能源革命的影响 近10年来，美国在页岩气领域的开发不断取得突破，据估计其页岩气资源总储量约为187.5万亿立方米，技术可开发量超过24万亿立方米，预计到2030年美国40%以上的能源将来自页岩气。同时，美国开始用新技术开采原来已经关闭的内陆和沿海油气田。从其国内来讲，不仅改变了能源供应结构，促使全国油气进口预期不断降低，对外依存度有望降至20世纪80年代以来的最低水平。而且由于页岩气价格仅相当于目前传统燃气的1/3，大大刺激了传统能源的替代应用，如在交通行业中增加压缩天然气替代石油，发电行业中增加天然气替代煤炭等。但值得注意的是，页岩气大规模开发需要消耗大量的水资源，对控制地下水污染的要求很高，因此必须因地制宜，不可能完全复制美国的开发模式。 我国能源供应面临的挑战 首先，一次能源储量不容乐观，对外依存度逐步加大。据估算，到2010年年底我国常规能源剩余可采储量为1600亿吨标准煤（经济可开

发），其中原煤59.8%，水能36.5%，原油3.4%。按照2010年的实际产量，原煤、原油和天然气的保证年限只有几十年。同时，近几年我国加大了利用国外能源的力度，2012年煤炭进口2.9亿吨，而石油进口2.7亿吨，对外依存度达到58%，由于世界政治局势变化的复杂性，能源安全面临很大的挑战。 其次，能源结构不尽合理，清洁能源比例偏低。我国的煤炭是以发电和直接燃烧为主，占一次能源消费总量的68.8%，对环境造成了很大影响，而世界煤炭消费占一次能源消费总量的比重不到30%。核电、水电和太阳能等清洁能源的比重偏低，我国水能资源是仅次于煤炭资源的第二大能源，但很大比重是小水电，存在靠天吃饭的局面。2012年全国核电总装机容量和发电量分别是1250万千瓦和982亿千瓦时，仅占全国总装机容量的 1.1%和总发电量的2%，与世界发达国家核电装机容量平均水平17%相比，我国核电仍有很大的发展空间。风能和太阳能处于起步阶段，规模尚小，且其间歇性的特点使其难以承担主要负荷。 再次，能源利用率偏低，环境保护和节能减排压力巨大。由于产业结构和技术水平的差异，我国终端能源利用率较发达国家偏低，目前，我国总能源效率为32%，低于世界平均水平10个百分点，能源利用率的低下直接导致了单位GDP能耗的畸高，2010年我国能源消费总量已达32亿吨标准煤，意味着我国“十二五”期间能源消费年均增长速度不得超出4.24%，相较于“十一五”6.6%的能源消费实际增长率，须降低2.3个百分点，环境保护和任务仍然非常艰巨。 页岩气的成功开发带来的启示与思考

浅谈新能源与绿色革命

浅谈新能源与绿色革命 【引文】新能源在当下是一个避不开的话题。在传统能源即将告急的当下，这个现实促使我们更加关注世界能源的供需现状和趋势，也更加迫切地需要进行一场绿色革命。本文将简略阐述新能源的研发情况、绿色革命的进行程度，以及它们对我们生活的意义。 【关键词】新能源绿色革命低碳 一，新能源情况概述 能源是人类社会在大工业时代赖以运转的物质条件。但是随着世界经济的发展、世界人口的剧增和人民生活水平的不断提高，世界能源需求量持续增大，由此导致对能源资源的争夺日趋激烈。传统化石能源如煤炭、石油等正在不断衰竭，人们需要新型的能源来对此进行替代，以进行人类生活的基本运转。于是对于新能源的开发与利用则是一个日益重要的课题，特别在可再生能源方面。联合国在1981年在肯尼亚召开的内罗毕会议上，规定了新能源的基本概念。它不同于常规能源，可以是一些古老的能源，但是需采用先进的方法或技术开发利用，对环境和生态友好、可持续发展、资源丰富。 目前为止，得以研究的新能源有太阳能、风能、生物质能、核能、地热能、海洋能、水能等，它们应用于工业、农副业，为人类的生产生活提供了多元化、清洁化的能源结构；但是技术的不成熟也使其遭到一些质疑，因此人们对于新能源的评价实际上存在着一定的褒贬不一。下面将选取两个具有不同代表意义的新能源加以具体介绍，希望对理解新能源的有一定的帮助。 第一个是风能。人类使用风能已经有了数千年的历史，风车作为大工业时期之前的主要生产动力被广泛应用于航行、磨面、灌溉、提水等等。但正如前文所说，新能源中的“新”是针对开发与利用的程度而言的1，在这里，风能就是代表自然界可再生新能源的尤为典型的一个例子，而当代风能的重新开发是由于20世纪70年代世界石油危机的爆发和世界环境的日益恶化。风能主要用于发电、做动力、制热，具体载体表现为风力发动机和发电机。风能的优点不言而喻，持久、成本处于下降趋势、风机可靠性的提高、经济性强、能有效地维护人员2。但同时，它也有其局限性。因为大型风力发电机组在经济利益驱动下会不断提高去风轮叶尖速比，于是风电机的噪声污染也随之而来；又如有的风力发电场建立在候鸟迁徙地， 1《新能源与可再生能源》，李全林主编，东南大学出版社，2008年12月第1版，P17，P125 2《新能源与可再生能源》，版本同上，P197

“十四五”新能源发展思考

“十四五”新能源发展思考 近年来，我国新能源发展迅速，应用规模不断扩大，成本持续降低，消纳矛盾明显缓解，清洁替代作用日益显著。 随着补贴逐步退坡及市场建设加快，我国新能源发展步入后补贴时代，未来将逐步成为主导电源。 本文全面分析了我国新能源发展面临的形势，系统梳理了近期我国新能源政策的基本情况及调整特点，提出了我国“十四五”期间实现新能源高质量发展需要解决的关键问题。 1. 我国新能源发展形势分析 截至2018年底，我国新能源累计装机容量达3.59亿kW，同比增长22%，占全国总装机容量的19%，占世界新能源总装机的三分之一，首次超越水电。其中13个省份新能源发电装机容量占比超过20%，10个省份新能源发电量占比超过10%。 经过多年发展，我国电源结构得到明显改善。2010年我国火电装机容量占比73%，风电装机占比仅为3%。2018年我国火电装机容量占比下降到了60%，新能源装机容量占比增加到了19%，清洁能源装机占比达到了40%。 图1 2010年和2018年我国电源结构对比情况对我国来说，大力发展新能源、推进能源革命、构建绿色低碳的能源体系，是我国新时代能源发展的重要突破点，是“四个革命、一个合作”能源安全新战略的本质要求。“十三五”期间，我国新能源发展迅速，应用规模不断扩大，成本持续降低，消纳矛盾明显缓解，清洁替代作用日益显著。2019年以来，国家

开始逐步调整新能源相关政策和管理机制，包括试点平价上网项目、进一步下调新能源固定上网电价、明确补贴退坡时间节点、修订补助资金及项目管理办法等，同时现货市场建设不断加快，新能源发展步入后补贴时代。展望“十四五”，我国新能源发展消纳将面临以下一些形势。 一是新能源是我国能源转型发展的重要力量，未来还将持续快速发展。《能源生产和消费革命战略（2016-2030）》提出，到2030年非化石能源占一次能源消费比重应达到20%，2050年超过50%。综合研判，从满足经济社会发展需求、实现国家能源转型战略目标的角度来看，我国风电将保持年均2500万千瓦、光伏将保持年均3000万千瓦以上的新增装机规模；预计2030、2050年，我国新能源装机规模将分别达到12亿、28亿千瓦以上，逐步成为主导能源。 二是国家高度重视新能源消纳工作，对新能源利用水平提出明确要求。《清洁能源消纳行动计划（2018-2020年）》提出，2020年基本解决清洁能源消纳问题，可再生能源发电利用率达到95%以上。在此背景下，电网消纳能力成为新能源项目规划建设的重要先决条件。近期，受消纳条件的影响，我国新能源发展重心由西部北部地区向东中部地区转移。中远期，东中部地区发展潜力有限，随着西部北部消纳矛盾的逐步缓解，新增规模可能向西部北部地区回流。 三是新能源发电成本快速下降，进入平价时代。受关键设备价格下降、项目开发经验成熟等驱动，陆上风电发电成本稳步下降,光伏发电成本降幅显著。2019年我国风电机组投标价已降至453美元（3000元）左右，长期看风机价格下降空间有限，成本下降的主要动力来源于非技术因素。到2025年度电成本将下降到0.035~0.045美元/kWh（0.23~0.30元/ kWh）。对于光伏来说，到2025年，度电成本将下降到0.035~0.039美元/kWh（0.23~0.26元/ kWh）。 四是分布式新能源、储能等快速发展，与互联网技术相结合，形成清洁能源利用的多种新业态。目前分布式新能源、储能等快速发展，并基于大数据、云计算、物联网、移动互联网等新技术，与用户侧用能需求相结合，形成虚拟电厂、综合能源系统、云平台等新业态，成为新能源多元化利用的重要方式。 五是随着电力市场加快推进，新能源参与市场成为新能源消纳的主要方向。2015年我国新一轮电力市场化改革启动以来，输配电价改革、电力市场建设、增量配电改革、售电侧改革持续推进。近年来，我国开展了一系列促进新能源消纳的市场机制实践，未来新能源市场化消纳的基础将不断完善。

节能减排,绿色能源

包涵四部国家一等奖作品展示 按照主人活动范围自动调整房间温度的节能型自采暖装置（国家级一等奖） 作品目的： 所设计的节能型自采暖装置通过主人在居室内的活动路径调节室温，即通过红外传感装置感应房间内人的存在与否，分别决定每一房间保温或加热，避免了所有房间大力度供暖而主人只在有限区域内活动所带来的燃气浪费，以达到按照主人的活动范围调节房间温度，实现人性化，智能化方式，达到节能减排目的。这种装置可以推广到机关、学校等自采暖的单位。据初步估算，节能效果可达50%以上，节能效果显著。 设计与思路： 该装置主要含有以下几个部分：人体红外传感系统（含单片机），电磁型电流继电器，电磁阀，分集水器，锅炉。 1.传感器电路部分：利用含有人体热释红外检测模块（PIR）的传感器，它的有效感应距离为10 米。我们将该传感器吸顶安装在房间顶部，传感器探测到人体红外光谱，自动持续输出高电平。人离开后，开关延时自动关闭负载，输出低电平。目前该类传感器灵敏度高，可靠性强，且具有超低功耗，不致电能损耗过大。 2.单片机控制部分：考虑到实际中的应用情况，需实现延时检测的功

能。设延时启动时间T1和延时关闭时间T2。 （1）人进入房间不离开，则T1 时间后，该房间的供暖装置才开始工作。若人只做短暂停留，则装置并不工作。 （2）装置已工作后，人离开。则装置在T2 时间后，才停止工作。若人短暂离开并及时返回，则对整个装置工作状态不产生影响。3．继电器与电磁阀：当人的红外信号通过延时作用由传感系统输出，并作用于继电器时，继电器吸合，接通电磁阀控制回路，阀门打开，热水通过分集水器流入管道，对该管道所在房间实施供热； 反之，阀门闭合，房间停止加热。 创新点： 相比较传统的采暖装置而言，该系统不仅可以独立调节每个房间的室温，更重要的是能够通过人体红外热源作为启动信号，实现了根据主人活动范围自动调整房间温度的特点和优势，我们小 组的初步设计方案具有原创性，可行性。 作品先进性： 现有的自采暖温控系统可分为按照客厅的温度进行控制、按照回水温度进行控制或利用定时器进行加热控制等几种方式。这些装置的控制原理较简单，也能够节省一部分能量。但是却无法对单个房间单独进行调温，致使房间有人无人一样供暖，也造成了能源的浪费。该作品利用先进的红外感应检测技术，检测房间主人的活动范围，并按

对我国能源革命的思考方案

对我国能源革命的思考

主要考虑的问题 ?如何实现我国未来的低碳能源？ ?我国的能源结构调整路径？ ?以煤为主——煤、油气、可再生与零碳三足鼎立——低碳能源？ ?以煤为主——低碳能源，跨过油气时代？ ?不同的能源结构路径对应不同的终端消费侧的变革模式?什么是未来可持续的供暖方式？

我国能源发展面临的问题 ?资源与能源安全问题： ?我国“富煤、缺气、少油”现状，石油进口60%，燃气进口35% ?能源安全是国家发展建设的基本保障，对外依存度应有上限 ?大气污染治理雾霾的需要 ?目前构成严重雾霾天气时的主要污染物是氮氧化合物：尾气、燃煤、燃气?燃煤和燃气排放氮氧化合物的区别 ?低碳发展，缓解气候变化 ?中国政府在气候变化上的明确态度 ?通过减排，使地球平均温度上升不超过2K ?按照2K的目标，世界全年总排放量不能超过150亿吨，目前我国年排放100亿

我国的能源现状(2016) ?2016年我国一次能源消费总量43.6亿tce 煤62% 26.6 亿tce 油19% 8.1 亿tce 天然气6%2083 亿m 3 一次电力12%1.8万亿kWh 其他能源1% 0.6 亿tce

我国的能源现状(石油2016) ?油一次能源消费总量8.1亿tce ，占19%；其中进口量占油消费总量的67% 煤62% 26.6 亿tce 油19%8.1 亿tce 天然气6%2083 亿m 3 一次电力12%1.8万亿kWh 其他能源1% 0.6 亿tce 净进口67%5.4 亿tce 国内供应33%2.7 亿tce 油

我国的能源现状(天然气2016) ?天然气一次能源消费总量2083亿m 3，占能源消费总量的6%；其中净进口量714亿m 3，占天然气消费总量的34%?其中自产传统天然气1214亿m 3，自产非传统天然气（页岩气、煤层气）155亿m 3?2017年底出现的气荒现象，仅是增加了约200亿m3的采暖需求 煤62% 26.6 亿tce 油19% 8.1 亿tce 天然气6% 2083 亿m 3 一次电力12%1.8万亿kWh 其他能源1%0.6 亿tce 净进口34%714 亿m 3 国内非传统天然气供应 8%155 亿m 3 国内传统天然气供应58% 1214 亿m 3 天然气

页岩能源革命

美国“页岩革命”将成功，“能源独立”百年无忧 值此举世惊悚传统能源告罄之际，21世纪全球实体经济竞争的制高点在能源领域，特别是清洁能源的安全供应。 今年3月30日，奥巴马在乔治敦大学演讲中强调，“谁能领导21世纪的清洁能源经济，谁就能领导21世纪的全球经济。我希望美国成为这个国家，我希望美国赢得未来。” 最近两年，美国实现了一场虽不瞩目但意义重大的油、气“页岩革命（Shale Revolution）”，筑建了不同凡响的能源强势底气，为今后长期经济发展的能源供应消除了后顾之忧。有人说，这项新技术促成的资源有效利用，是推动美国经济继续前进的一项“天大的恩赐”。 全球常规能源倒计时 2010年全球能源消费总量相当于120.02亿吨标准油当量*。其中石油40.28 亿吨，天然气28.0亿吨，煤炭35.6亿吨，水电7.76亿吨，核电6.26亿吨，“可再生”能源2.12亿吨。 石油、天然气和煤炭等化石燃料是人类一次能源的主体，约占消费总量87%，但储量有限，不可再生。其中石油应用最广，是重要的“第一能源”。根据2009年统计资料，全球常规石油资源可采储量1855亿吨，按2010年消费量计，只够维持46年。天然气和煤炭则分别可以供应约60年和230年。可见除了煤炭还有缓冲余地，主要传统化石燃料储藏已近枯竭，进入倒计时阶段。 一场开发新能源的技术革命正在如火如荼展开。令人眼花缭乱的形形色色的“可再生”能源，诸如太阳能、风能、地热能、生物质能以及废弃物热能等，十年来增加了三倍，但2010年在全球一次能源消费中只占1.8%，全球电力消费总量中仅有1.3%来自“可再生”能源（非水电）；从实用意义来说，还处于小打小闹的阶段。真正在数量级上堪以有效取代常规化石燃料的大容量“可再生”能源，开发步伐极其迟缓，倘非出现奇迹性突破，很难在短期内产生飞跃。世人必须立足现实，清醒地看到当今化石燃料为主，水力和核能为辅的“旧能源”时代，与“新能源”时代之间，存在一个青黄不接、险象环生的“能源峡谷”过渡期，从现在算起，历时恐怕不止百年。 在此过渡期间，美国的总体能源战略，可以从维持政治、经济、军事强势地位，确保国际能源市场供应渠道畅通，制定资源开发优先次序，建立充足的石油储备，鼓励支持发展先进清洁、节能技术，大力开发多元替代能源和“可再生”新能源等多方面进行考察。 美国去年消耗石油8.5亿吨，占全球的21%；但本国可开采石油储量只及世界总量1.5%弱，长期以来，石油大半依靠进口。为保障国家安全，美国力图减少对外国石油的依赖，并维护本国有限的石油资源的可持续开发。

对我国能源革命的思考

对我国能源革命的思考 江亿 清华大学建筑节能研究中心

主要考虑的问题 ?如何实现我国未来的低碳能源？ ?我国的能源结构调整路径？ ?以煤为主——煤、油气、可再生与零碳三足鼎立——低碳能源？ ?以煤为主——低碳能源，跨过油气时代？ ?不同的能源结构路径对应不同的终端消费侧的变革模式?什么是未来可持续的供暖方式？

我国能源发展面临的问题 ?资源与能源安全问题： ?我国“富煤、缺气、少油”现状，石油进口60%，燃气进口35% ?能源安全是国家发展建设的基本保障，对外依存度应有上限 ?大气污染治理雾霾的需要 ?目前构成严重雾霾天气时的主要污染物是氮氧化合物：尾气、燃煤、燃气?燃煤和燃气排放氮氧化合物的区别 ?低碳发展，缓解气候变化 ?中国政府在气候变化上的明确态度 ?通过减排，使地球平均温度上升不超过2K ?按照2K的目标，世界全年总排放量不能超过150亿吨，目前我国年排放100亿

我国的能源现状(2016) ?2016年我国一次能源消费总量43.6亿tce 煤62% 26.6 亿tce 油19% 8.1 亿tce 天然气6%2083 亿m 3 一次电力12%1.8万亿kWh 其他能源1% 0.6 亿tce

我国的能源现状(石油2016) ?油一次能源消费总量8.1亿tce ，占19%；其中进口量占油消费总量的67% 煤62% 26.6 亿tce 油19%8.1 亿tce 天然气6%2083 亿m 3 一次电力12%1.8万亿kWh 其他能源1% 0.6 亿tce 净进口67%5.4 亿tce 国内供应33%2.7 亿tce 油

能源革命与可持续发展

课题：能源革命与可持续发展课型：展示编者：吕凤强学习目标： 1．能说出人类进行能源革命的历程，理解能量转移和转化具有方向性。 2．通过实例了解世界和我国的能源趋势及产生的环境影响。 3．有可持续发展的意识，对保护环境，维持自然界的平衡与和谐负有责任感。 学习重点：世界和我国的能源状况 学习难点：对未来理想能源的认识 学习过程： 一、走进课堂 汽车在公路上行驶，消耗大量的汽油，与此同时，汽车的发动机和水箱的温度很高，有大量的热量散失到空气中，为什么科学家不把这些散失的热收集起来呢？ 二、探究历程 （一）阅读课本“人类进步的阶梯” 1.完成图17.4-1的题目和图17.4-3的填空。 2.说出三次能源革命的历程。 （二）自主学习：能量转移和能量转化的方向性 1.据图17.4-7完成豆子的生长过程。 2.阅读教材162页“STS”。 交流：“灾害——失控的能量释放”。 （三）自读教材164-166页相关内容 结合图17.5-1、17.5-2、17.5-3讨论交流： ★随着人类增加和经济的发展，能源消耗持续增长，会不会出现“能源危机”？应如何解决？ 总课时：班级：姓名： 2. 人类在耗用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响，能源消耗对环境造成哪些影 响？怎样有效保护环境？ 3. 未来新能源需满足那些条件？ （四）拓展阅读 新能源的开发利用 世界风能的潜力约3500亿千瓦，因风力断续分散，难以经济地利用，今后输能储能技术如有重大改进，风力利用将会增加。海洋能包括潮汐能、波浪能、海水温差能等，理论储量十分可观。限于技术水平，现尚处于小规模研究阶段。当前由于新能源的利用技术尚不成熟，故只占世界所需总能量的很小部分，今后有很大发展前途。 新能源对环境不产生或很少产生污染，既是近期急需的补充能源，又是未来能源结构的基础。我国具有丰富的新能源，包括风能、核能、太阳能、地热资源以及海洋能源资源等。近20年来，我国新能源和可再生能源的开发利用有了很大发展，已经成为现实能源系统中不可缺少的组成部分。 目前新能源发展还有一些障碍。新能源发电规模小而且分散、成本高，会给电网带来一系列运行、负荷匹配、增容和成本增加等问题，实践中存在上网问题。另一方面，新能源设备和产品的技术论证、检查及监督，也缺乏有资质认证的专业性服务公司，增加运行风险。因此，新能源企业风险较大、盈利较差，较难吸引社会资金的投入。 当前中国经济发展的高投入、高能耗、高污染、低效率的粗放式增长方式造成中国能源后备储量不足，资源过快消耗，从而影响能源安全和长远发展。发展新能源势在必行，而且时间和速度都很重要。 思考： 新能源的利用有哪些优点和面临哪些困难？ 三、课堂小结 本节课我的收获： 1.人类历史上总共进行了次能源革命，第一次是以作为主要能源；最后一次 是以作为主要能源。

世界能源领域前沿技术发展综述

世界能源领域前沿技术发展综述 随着新一轮工业革命兴起，应对气候变化达成全球共识，能源技术成为引领能源产业变革、实现创新驱动发展的源动力。目前，世界主要国家和地区均把能源技术视为新一轮科技革命和产业革命的突破口，从能源战略的高度制定各种能源技术规划、采取行动加快能源科技创新，以增强国际竞争力。 同时，能源技术开发的最新动态也预示着未来全球能源发展趋势。 一、世界主要国家能源技术发展战略布局 1.欧盟：升级版战略能源技术计划开展研究与创新优先行动 早在上世纪70年代，欧盟的前身——欧共体委员会推出了《1977～1980年欧洲共同体科技政策指南》，标志着欧洲统一的科技研发合作战略形成。1983年，欧共体为协调成员国科技政策，搭建欧洲企业间合作平台，加强在高技术领域的商业竞争力，推出了第一个《技术研发框架计划》。进入21世纪，随着能源、环境问题的凸显，欧盟依托科技框架计划加强了能源技术研发，尤其是2007～2013年执行的欧盟第七科技框架计划(FP7)将能源列为独立的优先领域，目标就是要优化能源结构，提高能源效率，应对能源供应安全和气候变化，提高欧洲工业竞争力。 2008年，欧盟实施的《欧洲战略性能源技术规划》是欧盟指导能源技术发展的战略性文件，体现了当时欧盟对能源技术发展的新认识和新判断。2013年12月，欧盟出台了《Horizon2020研究创新计划(H2020)》。H2020是欧洲最大的研究创新计划，经费近800亿欧元，时间跨度从2014年到2020年，主要涉及生物技术、能源、环境与气候变化等领域。《H2020能源规划》是其中的重要组成部分，体现了欧盟对能源技术创新发展的最新认识和理念。 2014年新一届欧盟委员会上台后全面实施能源联盟战略，旨在全面提升欧洲能源体系抵御能源、气候及经济安全风险的能力。2015年9月，欧盟委员会公布了升级版的《欧盟战略能源技术计划》，这一计划改变以往单纯从技术维度来规划发展的方式，而是将能源系统视为一个整体来聚焦转型面临的若干关键挑战与目标，以应用为导向打造能源科技创新全价值链，围绕可再生能源、智能能

我国不能再错过第三次世界能源革命

我国不能再错过第三次世界能源革命 为什么张择端笔下的《清明上河图》盛景没有能从开封延续到北京，为什么爱迪生发明的电灯能够从美国照亮世界？这背后就是科技的力量。笔者在《中国大形势》一书中就曾经梳理过中国错过历次工业革命的过程，革命和战乱曾让中国错失了第二次工业革命，而坚持“比较优势”的发展战略又让改革开放后的中国主动放弃了第三次工业革命，而目前面临第三次“世界能源革命”的百年机遇，我们绝对不能再错过。 汉能集团李河君先生的《中国领先一把——第三次工业革命在中国》就是向我们展示第三次世界能源革命伟大进程和美好前景的著述，作者认为，人类每一次工业革命的原动力看似科技发明，实则能源革命。在第一次能源革命中，英国人成功地用煤炭代替了木柴，成就了大国崛起的梦想；在第二次能源革命中，美国人用石油代替了煤炭，创造了领先世界的辉煌。在第三次能源革命中，太阳能革命已向我们展示了这种可能。哪个国家能抓住这次太阳能革命的百年机遇，哪个国家就能引领世界下一个百年的发展。 回顾过去，近代世界历史上的大部分战争都跟争夺能源有关，比如1870年德国的俾斯麦挑起普法战争，占领了阿尔萨斯洛林地区，使德国成为欧洲最大经济体，法国从此一蹶不振。而中东和北非的石油产区历来都是一触即发的战争火药桶，而太阳能则是公平和慷慨的，只要拥有技术，不需要掠夺他国的阳光。用李河君先生的说法就是，太阳能“量无限，面无边，照无时，盖无偏，取无用，用无染”。以太阳能为代表的新能源的核心竞争方式与传统能源相反，不是资源竞争，而是核心技术竞争，谁掌握了核心技术，谁就掌握了能源。 然而，国人对太阳能技术还存在着一些误解，这也是可以理解的，因为事物是不断变化的，人们往往高估了近一两年的变化，而低估了五至十年的变化，这九根本没法看清事物发展趋势。对太阳能的认识也是如此。 10年前，人们以为光电转化率达到10%就了不起了，而目前薄膜光电转化率已达到了17%以上，单晶硅甚至达到了2 0%，而且提升的速度还在加快。笔者清楚地记得就在前几年我国的太阳能企业还在为将发电成本降到一元人民币而召开全行业誓师大会，而现在最新的技术发电成本只有四毛钱。新技术的发展就是这样一日千里。对能源行业来说，光伏革命意味着不可逆转的终极替代。太阳能发电成本不断下降，而传统石化能源成本不断上升，其交点就是大规模替代的战略转折点。 在太阳能领域，目前中国是领先世界的，比如多晶硅的提纯，世界上普遍采用“改良西门子工艺”，能耗大，不环保，但中科院上海技术物理所发明的“物理法”，水耗和电耗只有西方工艺的三分之一和十分之一。中国像叶绿素一样低成本利于光能的时代已经来临。太能的利用目前分为晶硅和薄膜两种技术，虽然单晶硅、多晶硅和薄膜在应用上各具优势，但薄膜技术是大趋势。前两年欧盟限制晶硅电池也是为了促使薄膜电池获得更大发展。美国在克林顿时期提出过利用太阳能的“百万屋顶”计划，但小布什上台后，宣布退出《京都议定书》，致使美国在太阳能利用技术被欧洲全面超越。目前德国是世界上最重视太阳能的国家，德国总理默克尔为此将关闭17家核电站，以支持太阳能的发展。 现在美国发现自己落后了，又将晶硅的优势说成绝无仅有，其实是因为美国在晶硅方面具有传统优势，想吸引其他国家共同开发，自己则控制关键技术。我国的光伏产业目前还主要以晶硅为主，遭遇“双反”的也是这部分企业，而

新能源革命与低碳经济

新能源革命与低碳经济 浙江水利水电专科学校建筑工程系（徐伟强201027072 建工10-2班）一、摘要： 所谓低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到1经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。低碳经济的特征是以减少温室气体排放为目标,构筑低能耗、低污染为基础的经济发展体系,包括低碳能源系统、低碳技术和低碳产业体系。 二、关键字：新能源；低碳经济；可再生持续利用能源；节能减排。 三、引言：随着科技的日益发展，人民对生活水平要求的不断提高，因此，各 种能源问题，环境污染问题就随之出现，所以，国家政府提出了很多政策，开发新的能源，减少环境的污染，节能减排就显得异常重要，要引起我们的高度重视。 四、正文： 一、新能源的含义： ①新能源的概念 所谓的新能源是指非传统矿石能源以外的其他能源形式，具有来源上的可再生性以及使用上的低污染性。从上世纪50年代以来，世界各国都开始研究新能源，在风电、太阳能光伏与光热、生物质能发电、潮汐利用等方面取得了一定的成果，初步具备了产业化的条件。 ②新能源的主要特点 （1）能量密度较低，并且高度分散； （2）资源丰富，可以再生； （3）清洁干净，使用中几乎没有损害生态环境的污染物排放； （4）太阳能、风能、潮汐能等资源具有间歇性和随机性； （5）开发利用的技术难度大。 ③新能源的种类 1、联合国开发计划署（UNDP）把新能源和可再生能源分为三大类：（1）大中型水电；（2）新可再生能源，包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能和海洋能等；（3）传统生物能。 2、我国新能源和可再生能源是指除常规化石能源和大中型水力发电及核裂变发电之外的生物质能，太阳能，风能、小水电、地热能和海洋能等一次能源以及氢能、燃料电池等二次能源。

能源革命与社会经济

上海电力学院《能源电力概论》大作业 作业主题：能源革命与社会经济之间的关系 二级学院： 学生姓名：学号： 专业：班级： 联系电话：Email： 课程教学编班及授课教室： 20 年月日

注意事项 1.课程基本状况 2.考核基本要求 （1）要求参加课堂讲座的学习（计课堂考勤分）。 （2）课程结束后两周内，采用非笔试考查的形式，要求从讲座中选择一个综合思考题，通过文献检索，独立总结撰写完成一篇3000字左右的综合大作业（小论文）。 （3）大作业（小论文）的格式可参阅专业文献，通常包括题目、作者基本信息、中英文对照的摘要（Abstract）、关键词（Key Word）、主体内容（通常包括三段式内容体系：前言、主体内容、结论）、参考文献等基本内容。 （4）大作业（小论文）的写作，要根据选定的综合思考题，阅读一定的相关专题材料，包括各类专业教材、专业文献、报导等，可通过图书馆、互联网如中国知网等查阅，经过自身阅读综合总结，科学规范引用，独立撰写成文，严格杜绝学术不端（抄袭）行为。 3.提交要求 （1）提交日期：课程结束两周内（2015-2016学年第二学期为4月26日下午（校历第十周周二））。 （2）提交地点：对应授课教室（北2201、北2202、北2203、北2204）。 （3）提交方式：学生完成作业，A4纸打印装订，誊写手写部分并签名后，提交给班长，请按专业班收齐并按学号排列，集体提交、清点、登记。

3.正文内容（3000字左右，其中至少包括前言、主体内容、结论等基本内容，本页可自动续页，小四字体，1.5倍行距，不含图表的正文内容约3～4页为宜。） 人类迄今已有400万年的历史，在这期间，人类从学会使用火开始，经过石器、铁器时代，直到近代工业化革命，各种技术发明使人类文明到达了一个前所未有的高度。同时，人类消耗的能源也日益增长，其中煤，石油等是今天主要的能源来源。今天能源更是人类社会赖以生存和发展的物质基础，在国民经济中具有特别重要的战略地位。能源相当于城市的血液，驱动着城市的运转，对经济社会发展有着极其深刻的影响。 一，能源与社会经济的关系 从历史上看，能源与社会发展一直是紧密联系在一起的。能源是经济发展的重要支撑，是经济增长的推动力量，决定了经济增长的速度和规模，经济对能源的依赖程度明显上升。 能源是经济的命脉，人类社会对能源的需求首先表现为经济发展对能源的需求。一般情况下，能源消耗随着经济增长而增长，并在大多数时期基本上存在一定的比例关系。经济增长在对能源总量需求增长的同时，也日益扩展其对能源产品品种或结构的需求。而能源又是经济增长的推动力量，并限制经济增长的规模和速度。表现在推动生产的发展和经济规模的扩大，推动技术进步，能源也是提高人民生活水平的主要物质基础之一。 二，能源革命 “新一次的能源革命与过往的能源革命是有区别的。以前，能源革命出于偶然，并主动影响着人类社会的发展；而新一次的能源革命可谓…千呼万唤始出来?，是由人类社会的发展推进的。”5月29日，在“华电大讲堂”上，国家应对气候变化战略研究和国际合作中心主任李俊峰研究员如是说。 人类文明发展史上有哪几次能源革命？ 能源革命是指那些在人类文明发展过程中产生了重大影响的能源生产和消费技术的革命。人类历史上到底有几次能源革命，没有定论。迄今为止，已经证明的、可以称之为能源革命的能源生产和消费的技术革命有三次，尚未证实的有一次：第一次是人类的祖先发现了火，推动人类从动物加速进化为人，并推动了人类原始文明和农耕文明的发生和发展。第二次能源革命是瓦特的蒸汽机推动的。蒸汽机的发明和使用使得人类开始利用大机器组织生产和运输，使得人类可以大规模利用森林能源和煤炭，推动了能源

浅析能源互联网与智慧能源的发展及技术挑战

浅析能源互联网与智慧能源的发展及技术 挑战 1 能源互联网与智慧能源概念 能源互联网是在第三次工业革命背景下，为解决化石燃料的逐渐枯竭及其造成的环境污染问题，以新能源技术和信息技术深入结合为特征的一种新的能源利用体系。能源互联网没有中心化的调度与管理，借鉴互联网应用中社交网络的信息分享机制，能源互联网中各局域网间的能量交换与路由也都是就近实时动态进行的，分布式能量自治单元构成了能源的局域网，以分散式的局部最优实现全局能量管理的调度优化方法，真正实现能源的双向按需传输和动态平衡使用，因此可以最大限度地适应新能源的接入。能源互联网是从能源生产、输送、配给、转化和消耗等方面构建一套完整的能源体系。按其定义，能源的传输和转换可以是任何一种能源媒质，虽然能源形式多种多样，电能源仅仅是能源的一种，但电能在能源传输效率等方面具有无法比拟的优势，未来能源基础设施在传输方面的主体必然还是电网，因此未来能源互联网基本上是以大电网为主干网络，而在配、用环节利用电、气、冷、热等能量的相互转化和替代来构建城市能源互联网的分布式能量自治单元，最后以互联网理念构建而成的新型的信息能源相互融合的网络态势。 2 能源互联网关键技术与运行机制探讨 能源互联网的形成需要新的技术突破与管理运行机制的优化和创新。

2.1 网间传输 能源互联网在微网间及微网与传输层间的能量传递所需要解决的技术瓶颈主要是用一种设备解决能量转化及输送的双向性。目前，研究的焦点主要集中在固态变压器与能量路由器。 (1)固态变压器。固态变压器相比传统变压器不仅能实现电压转换(高压和低压间的转换)，还能实现频率转换(直流和交流间的转换)，相比传统变压器只能适用于单一频率、单向电压的传递，固态变压器几乎可以适用于所有情况下的电压双向传递。例如，固态变压器可将风力发电并入电网，实现低压交流电向高压交流电的转化;可将太阳能发电并入电网，实现低压直流电向高压交流电的转化;可为电动汽车充电，实现低压交流电向低压直流电的转化;可将分布式储能装置与电力中线相连，实现直流电与交流电的双向传导。同时，固态变压器在实现频率和电压变换方面非常灵活，因此可以有效阻断变压器两端的故障传递。 固态变压器研究目前还处于起步阶段，还没有商业化的相关产品，而国际上也仅有集中高功率密度的固态变压器产品。固态变压器发展高度依赖于电力电子技术的发展，现阶段在电网企业中与其有关的研究主要集中在柔性直流技术上，随着云南电网与南方电网异步互联运行及省区电网为解决电磁环网在220kV 电压等级应用柔性直流输电技术，在积累一定的运行经验后，可能会对固态变压器的研究有所推动。 (2)能量路由器。能量路由器概念的提出依赖于下述概念，同传统电网自顶向下的树状结构相比，能源互联网的形成是能量自治单元之间

能源革命

第四节◆教材分析 能源问题是当今世界的热点问题，人类生活的一切活动都需要能量。能源的广泛应用，给人类文明带来了巨大的进步。 在前面的学习过程中，学生已认识了各种形式的能。对能源的概念能源的分类能源的转化和守恒均有一定的认识。本节内容就三次能源革命的过程，说明能源是人类进步的阶梯；同时，通过具体事例说明能源转移和能量转化是有方向性的，从而说明节约能源的重要性。 本节的教学可采取分组讨论图片展示放映短片资料等方式，让学生体验三次能源革命为人类文明带来的进步，激发学生对科学的热爱，对能源利用开发的热情。 ◆教学目标能源革命 知识与技能 常识性了解能量转化技术为人类带来的便利。 初步了解能量转移和能量转化的方向性。 过程与方法 通过查阅资料，了解三次能源革命的发展进程。 情感态度与价值观 初步认识科学及其相关技术对人类社会发展的影响，有科学服务与人类的意识。 ◆教学重点与难点 重点：三次能源革命的主要标志，以及给人类带来的进步。 难点：能量转移和能量转化的方向性。 ◆教学准备 下载制作短片，制作幻灯片；多功能电能转换器；火柴每桌一

盒。 ◆板书设计 第四节能源革命 一、人类进步的阶梯 太阳能是远古人类的唯一能源。化石能源是当今世界的主要能源。 电能的利用是人类进入现代文明社会的标志。 三次能源革命 ①人工取火——人类最早的“技术革命”。 ②蒸汽机的发明——人类进入工业化社会。 ③可控核能——能源技术的飞跃。二、能源转移和能量转化的方向性 ◆教学设计

?教师活动 导入新课 用多媒体系统播放短片《三次能源革命》，营造学习环境。进入新课 引导学生归纳出三次能源革命的主要标志。 投影幻灯片1，引导学生分析。 投影幻灯片2，引导学生联想，思考古人在能量转化方面除了“钻木取火”外还会用哪些方式？钻木取火中能量怎样转化？现代人哪些用火方式的能量转化钻木取火相似？ 投影幻灯片3， ?学生活动 学生观看短片，了 解三次能源革命为 人类带来的巨大进 步。 学生阅读课文，结 合短片内容，分四人 小组讨论。 学生讨论。 思考、联想、回答 实验：点燃火柴， 体验摩擦做功，机械 能转化为火柴的内 能，温度升高，火柴 被点燃是将化学能 转化为光能和热能。 回忆热机是怎样工 作的，讨论回答。对 ?说明 播放“三次能源革 命”资料片。 一、提出问题 能源革命如何导致 人类文明的跃进？ 1太阳能是远古人类 的唯一能源。 2人工取火——人类 最早的技术革命。 3蒸汽机的发明—— 人类进入工业化社 会。 ?教师活动 提出问题：第二次能 源革命给人类文明