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世界上新能源材料发展状况

当今世界能源现状与发展综述

当今世界能源现状及发展趋势 当今世界,人类社会发展日益加速,无论是在工业,农业,还是第三产业服务业,高新技术产业,都是处于人类历史上空前发 展最快的一个阶段。社会的发展提高了人类的生活水平,大大加 强了社会生产力,同时对能源(如煤,石油)的需求和使用也大 幅提高,从汽车内燃机到家用用电器,无不需要能源去运作。 就中国目前来说,我国GDP每年以10%的速度发展,能源消 耗急骤增加,环境、生态日益恶化。这种对自然无序的、掠夺性 索取的发展模式已难以为继,实际上已造成当前十分严重的、不 可逆转的后果,大自然的惩罚已经不断地凸现出来,并还要继续 加重。 能源在历史上的利用状况: 人类对能源的利用主要有三大转换:第一次是煤炭取代木材 等成为主要能源;第二次是石油取代煤炭而居主导地位;而当 今世界是在石油逐渐枯竭的状况下向多能源结构的过渡转换。

18世纪前,人类只限于对风力、水力、畜力、木材等天然能源的直接利用,尤其是木材,在世界一次能源消费结构中长期占据首位。蒸汽机的出现加速了18世纪开始的产业革命,促进了煤炭的大规模开采。到19世纪下半叶,出现了人类历史上第一次能源转换。1860年,煤炭在世界一次能源消费结构中占24%,1920年上升为62%。从此,世界进入了“煤炭时代”。 19世纪70年代,电力代替了蒸汽机,电器工业迅速发展,煤炭在世界能源消费结构中的比重逐渐下降。1965年,石油首次取代煤炭占居首位,世界进入了“石油时代”。1979年,世界能源消费结构的比重是:石油占54%,天然气和煤炭各占18%,油、气之和高达72%。石油取代煤炭完成了能源的第二次转换。因此,石油是现在世界上利用最多的能源,并且面临着枯竭的危机。 化石燃料的大量利用破坏了生态环境,间接上对人类的发展也造成了不良的影响。因此,发展新能源,向多能源结构的过渡是当今人类所不可避免的。 我国能源利用现状: 一、能源丰富而人均消费量少  我国能源虽然丰富,但分布很不均匀,煤炭资源60%以上在华北,水力资源70%以上在西南,而工业和人口集中的南方八

材料科学与工程学科的发展历程和趋势

材料科学与工程学科发展历程和趋势 摘要:本文结合国内几所高校材料学科的具体实例,综述了材料科学与工程学科的国内外发展的历史进程,讨论了材料科学与工程学科的发展趋势,同时展望了材料科学与工程学科在未来的发展前景。 关键词:材料科学与工程,发展历程,趋势 Abstract In this paper,on the basis of practice of materials science and engineering discipline in several domestic universities, the development process of materials science and engineering at home and abroad were reviewed, and the development trend of this discipline were discussed. Meanwhile, the prospect of this subject in the future were prospected. Keywords:materials science and engineering,development process,trend 1 引言 上个世纪70年代以来,人们把信息、材料和能源作为社会文明的支柱。80年代又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。随着科学技术的高速发展,新技术、新产品及新工艺对新材料的要求越来越强烈,也促进了当代材料科学技术的飞速发展。现在,材料学科及教育的重要性已被人们认识,国内外许多工科院校及综合性大学都相继成立了材料科学与工程学院(系)。 2 材料科学与工程学科发展历程 “材料科学”这个名词在20世纪60年代由美国学者首先提出。1957年,苏联人造地球卫星发射成功之后,美国政府及科技界为之震惊,并认识到先进材料对于高技术发展的重要性,于是一些大学相继成立了十余个材料科学研究中心,从此,“材料科学”这一名词开始被人们广泛使用。 材料学科的发展过程遵循了现代科学发展的普遍规律,也是从细分走向综合。各门材料学科通过相互交叉、渗透、移植,由细分最终走向具有共同理论和技术基础的全材料科学[1]。20世纪40年代以前,基础科学和工程之间的联系并不十分紧密。在20世纪20年代固体物理和材料工程两学科是分离的,到40年代两学科才有交叉。从60年代初开始出现了材料科学,到了70年代,材料科学和材料工程的学科内涵大部分重叠,材料科学兼备自然科学和应用科学的属性,故“材料科学与工程”(MSE)作为一个大学科逐步为科技界和教育界所接受[2]。 2.1 国外材料科学与工程学科发展历程 美国西北大学M.E.Fine教授等人首先于20世纪60年代初提出了材料科学与 工程(MSE)这一概念。在上20世纪60年代以前,国内外高校均没有明确完整的MSE教育。此时,材料科学与技术人才的培养分属冶金、化工或机械等专业。从60年代初起,欧美等国家高校中冶金、机械或化工等与材料有关的系或相关的专业及学科开始改设“材料科学与工程系”、“材料科学系”、“材料工学系”。至80年代中后期,欧美等国大部分高校已完成此项工作。这种教育符合材料科学技术发展趋势。近年来,美国与欧洲在材料教育方面的最显著特点就是把材料科学与工程看作是一门学科。在大学不再需要专门的材料主题。这些材料不再是冶金、陶瓷或电子材料学,而统称为材料,材料教育涉及的范围包括金属、陶瓷、高分子、

中国新能源的发展现状与未来趋势(精)

中国新能源的发展现状与未来趋势The Current Development Situation and the Future Trend of Chinese New Energy 新能源发展趋势、前景 从新能源行业发展总体情况来看,大部分新能源利用方式始于20世纪70年底,并在90年代开始普及应用,虽然部分技术趋向成熟,但无论从市场扩张速度还是成长前景看,新能源行业仍然处于生命发展周期中的成长期,并将在3年左右的时间内陆续进入成熟期。 由于技术的限制,短期内电力行业没有替代品,电力行业生命周期的问题主要研究对象是各种具体的电源类型,比较的是这些电源类型之间的替代和生命周期。新能源由于具有清洁、可持续的特性,因此新能源行业的成熟期持续时间将较长,即使到了行业的饱和衰退期,其衰退速度也将很慢。 具体来看,水电行业历史悠久,技术已经比较成熟,可以看作是步入成熟期的行业;风电产业在20世纪70年代末起始西欧国家,风电设备行业克服了“能量不稳定”、“转换效率低”等弱点,在丹麦、德国、西班牙、荷兰、美国、日本、印度等国家得到广泛应用,风电设备产业在部分国家开始饱和,逐步向外技术输出。从这些特征可以确定,风电设备产业在先发国家已经进入了成熟期,但在中国、印度等新兴国家,风电产业仍处于快速成长期;太阳能发电行业目前在技术研发、试点应用等方面取得了显著成效,已经脱离了幼稚期,但由于成本仍然过高,限制了技术的推广应用,可以看作刚刚进入成长期的朝阳产业。 新能源行业目前投资成本仍然较高,尤其是大型风电基地、核电站的投资规模要求很高,行业存在一定风险,但短期来看,国家新能源发电优先上网的政策对新能源行业盈利水平提供了基本的保障。虽然风电设备、多晶硅等部分潜在产能过剩或存在低水平重复建设的行业竞争趋向激烈,部分企业发展面临困难。但在2020年前,在国家节能减排及能源结构调整的大背景下,新能源行业均将保持在景气区间,行业盈利水平有望持续提高。一、中国能源行业发展历史

我国新能源的利用现状与趋势

中国新能源的利用现状与趋势 1 引言 随着全球化石能源枯竭供应紧张、气候变化形势严峻,世界各国都认识到了发展新能源的重要性,特别是中国长期以来主要依靠煤炭,在一次能源供给中一直保持在2/3以上的比例。而中国的石油进口量连续增长,2009年进口原油约2.04亿吨。据测算,中国石油消费进口依存度已达到50%的“警戒线”。同时随着2000年以来,在国家和地方政府的政策支持下,城镇燃气行业改革加速,燃气行业得到了长足发展,对天然气的需求一直处于高速增长,这种状况将在未来将长时间存在,毕竟中国的人均能源消耗只有的美国的1/11。随着中国的社会经济进一步发展,生活水平的改善意味着人均能源消耗量将有十分巨大的增长,近几年来汽车保量的快速增加即是例证。 随着传统化石燃料,如石油、煤矿、天然气等储存量不断减少,而同时社会经济不断发展,对能源的需求日益增加,以及环境恶化的巨大压力,新能源被提到了更重要的位置。虽然中国还处于工业化、城镇化快速发展的关键阶段,但是仍然在哥本哈根会议上提出努力的方向,“到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%”。新能源是一个有力的工具。 2 新能源的利用现状

2.1 新能源 新能源,是指新的能源利用方式,既包括风电、太阳能、生物质能等,又包括对传统能源进行技术变革所形成的新能源,如煤层气、煤制天然气等。新能源产业具有资源消耗低、清洁程度高、潜在市场大、带动能力强、综合效益好的优势,正在成为富有活力、最具前景的战略性新兴产业,对推动我国经济社会可持续发展具有重要战略意义。 2.2 太阳能 太阳能利用主要有太阳能的热利用和发电两种途径。热利用以太阳能热水器为代表,主要集中在小城镇和农村地区,由于城市土地紧张以及政策、规划和设计等因素,太阳能的热利用在城市属于个案,如位于深圳市龙岗区的振业城是华南第一个大规模应用太阳能技术的社区,整个太阳能中央热水系统采用的是联集式全玻璃真空式太阳能集热器。太阳能板和屋顶结合,与保温水箱分离,这种安装方式达到形式与功能的统一,与建筑较为完美的结合,这些太阳能热水器还设置了电辅助加热设施,即使在阴雨天也可正常使用,能提供适宜身体的水温。而集中利用则较少。 另一种主要的途径就是太阳能光伏发电,虽然近些年来光伏发电技术有了较大的进步,但是与常规发电方式和核发电相比太贵了,经济性不强。 2.3 风能 中国的风能资源丰富和较丰富的地区主要分布在两个大带:一是三北(东北、华北、西北)地区丰富带。风能功率密度在200W/㎡~300W/㎡以上,有的可达500 W/㎡,可利用的小时数在5000h以上,有的可达7000h以上。二是沿海及其岛屿地丰富带。年有效风能功率密度在200W/㎡以上,可利用小时数在7000h~8000h。这一地区特别是东南沿海,由海岸向内陆是丘陵连绵,所以风能丰富地区仅在海岸50km之内。 《可再生能源法》实施以来,中国的风电产业和风电市场发展十分迅速,截至2007年底,中国已累计建成100多个风电场,分布在22个省、市、自治区,新增装机容量3304MW,累计风电装机容量达到5906MW,已跻身世界第五位,成为世界上最主要的风电市场之一。

社会经济的发展与材料科学的演变

社会经济的发展与材料科学的演变 材料科学的进步左右着人类文明的发展进程。一种新材料的应用,往往事关一个产业的兴衰。新材料产业已经渗透到国民经济、社会生活和国防建设的方方面面。目前,我国还只是一个材料大国,离材料强国还有较大差距。 新材料是战略性新兴产业的重要组成部分。新材料在我国经济发展中的作用如何?我国在世界材料领域占据怎样的位置?今后当重点培育哪些新材料?我国如何由材料大国向材料强国加快转变? 在人类社会的发展过程中,材料的发展水平始终是时代进步和社会文明的标志。人类和材料的关系不仅广泛密切,而且非常重要。事实上,人类文明的发展史,就是一部如何更好地利用材料和创造材料的历史。同时,材料的不断创新和发展,也极大地推动了社会经济的发展。在当代,材料、能源、信息是构成社会文明和国民经济的三大支柱,其中材料更是科学技术发展的物质基础和技术先导。以下从三个方面来分析社会经济发展和材料科学与工程学科发展之间的密切关系。 1. 社会经济的发展对材料学科的发展始终发挥着巨大的推动作用 从25000年前人类开始学会使用各种用途的锋利石片,到10000年前人类第一次有意识地创造了自然界没有的新材料(陶器),是人类社会进步的象征,也是社会经济发展的结果。继陶器时代之后,由于人们生活方式的变化和战争等方面的原因,青铜的冶炼技术被发明并逐步达到很高的水平。后来罗马人发明了水泥,腓尼基人发明了玻璃,这些传统材料至今仍然为现代社会大量使用。当然,这些材料本身总是日新月异地变化着,在高新技术的推动和社会经济发展的要求下,其性能不断提高,从而满足了不同层次的社会需求。 人们至今仍记忆犹新的是近代的两次工业革命。第一次是由于钢铁材料的大规模发展,人们能够制造出无数的纺织机械和蒸汽机,给社会创造出巨大的财富。社会经济的巨大发展,使钢铁工业迅速增长。钢铁材料的大量使用,对其性能提出更高的要求,从而带动了金属材料学科(即金相学)的迅速发展。第二次工业革命是以能源(石油)的开发和应用为突破口,大力发展汽车、飞机及其他工业。新材料的开发和应用仍然是这次工业革命的基础,特别是高性能合金钢和高性能铝合金的广泛应用。制造工业尤其是汽车工业的发展,使合金钢的优异性能完美

中国新能源的发展现状与未来趋势

中国新能源的发展现状与未来趋势 胡庭栋 (电力工程及其自动化,电力1106,201101320108) The Current Development Situation and the Future Trend of Chinese New Energy Hu Ting-dong 摘要:我国对电力的需求也不断增大。所依靠的主要电力能源在短期内是不可再生的。同时,开发和利用这些能源环境问题,这也成为经济发展的重要限制因素。正是基于这个背景,我们展开了《中国新能源的发展现状与未来趋势》这个研究来探讨中国新能源的当下与未来。从我国能源形式,并网存在问题着手,研究分布式发电较集中式发电的优势以及新能源发电的未来趋势。 新能源发展趋势、前景 从新能源行业发展总体情况来看,大部分新能源利用方式始于20世纪70年底,并在90年代开始普及应用,虽然部分技术趋向成熟,但无论从市场扩张速度还是成长前景看,新能源行业仍然处于生命发展周期中的成长期,并将在3年左右的时间内陆续进入成熟期。 由于技术的限制,短期内电力行业没有替代品,电力行业生命周期的问题主要研究对象是各种具体的电源类型,比较的是这些电源类型之间的替代和生命周期。新能源由于具有清洁、可持续的特性,因此新能源行业的成熟期持续时间将较长,即使到了行业的饱和衰退期,其衰退速度也将很慢。 具体来看,水电行业历史悠久,技术已经比较成熟,可以看作是步入成熟期的行业;风电产业在20世纪70年代末起始西欧国家,风电设备行业克服了“能量不稳定”、“转换效率低”等弱点,在丹麦、德国、西班牙、荷兰、美国、日本、印度等国家得到广泛应用,风电设备产业在部分国家开始饱和,逐步向外技术输出。从这些特征可以确定,风电设备产业在先发国家已经进入了成熟期,但在中国、印度等新兴国家,风电产业仍处于快速成长期;太阳能发电行业目前在技术研发、试点应用等方面取得了显著成效,已经脱离了幼稚期,但由于成本仍然过高,限制了技术的推广应用,可以看作刚刚进入成长期的朝阳产业。 新能源行业目前投资成本仍然较高,尤其是大型风电基地、核电站的投资规模要求很高,行业存在一定风险,但短期来看,国家新能源发电优先上网的政策对新能源行业盈利水平提供了基本的保障。虽然风电设备、多晶硅等部分潜在产能过剩或存在低水平重复建设的行业竞争趋向激烈,部分企业发展面临困难。但在2020年前,在国家节能减排及能源结构调整的大背景下,新能源行业均将保持在景气区间,行业盈利水平有望持续提高。 一、中国能源行业发展历史 2003年-2012年,我国一次能源消费总量增长率9.5%,其中传统能源增长9.2%,新能源增长14.5%;由此我们可以看到中国的一次能源消费结构正在发生着改变。然而,其改变的进程相对缓慢,中国的能源危机还是愈发的走向了边缘。从下面这组数据中,我们可以看到传统能源占主导地位的一次能源消费 模式已经走到了尽头,新能源的广泛利用才是解决能源危机的出口。众所周知,中国是富煤、缺油、少气的资源条件,然而从2009年起我国从煤炭出口大国变为了净进口国,到2012年煤炭的对外依存度已经高达14%。原油对外依存度更是节节攀升,从2003年的36%到达2012年的56.4%;从2006年开始我国成为天然气净进口国,且净进口量持续增加,国内天然气供不应求,2008-2012年净进口量年均复合增速为129.28%,2012年达到378.6亿立方米,对外依存度高达28%。我国能源消费结构亟待优化,必须改变过于依赖石油和煤炭的现状,加大对天然气、核电和其他新能源的开发使用力度,这不仅有利于节能减排,也是我国经济实现可持续发展的战略选择。 二、中国新能源发展现状 新能源在我国发展至今,主要有如下几种发展形势;

材料科学的发展史

材料是人类生活和生产的物质基础,是人类认识自然和改造自然的工具。可以这样说,自从人类一出现就开始了使用材料。材料的历史与人类史一样久远。从考古学的角度,人类文明曾被划分为旧石器时代、新石器时代、青铜器时代、铁器时代等,由此可见材料的发展对人类社会的影响。材料也是人类进化的标志之一,任何工程技术都离不开材料的设计和制造工艺,一种新材料的出现,必将支持和促进当时文明的发展和技术的进步。从人类的出现到20世纪的今天,人类的文明程度不断提高,材料及材料科学也在不断发展。在人类文明的进程中,材料大致经历了以下五个发展阶段。 1.使用纯天然材料的初级阶段 在原古时代,人类只能使用天然材料(如兽皮、甲骨、羽毛、树木、草叶、石块、泥土等),相当于人们通常所说的旧石器时代。这一阶段,人类所能利用的材料都是纯天然的,在这一阶段的后期,虽然人类文明的程度有了很大进步,在制造器物方面有了种种技巧,但是都只是纯天然材料的简单加工。 2.人类单纯利用火制造材料的阶段 这一阶段横跨人们通常所说的新石器时代、铜器时代和铁器时代,也就是距今约10000年前到20世纪初的一个漫长的时期,并且延续至今,它们分别以人类的三大人造材料为象征,即陶、铜和铁。这一阶段主要是人类利用火来对天然材料进行煅烧、冶炼和加工的时代。例如人类用天然的矿土烧制陶器、砖瓦和陶瓷,以后又制出玻璃、水泥,以及从各种天然矿石中提炼铜、铁等金属材料,等等。 3.利用物理与化学原理合成材料的阶段 20世纪初,随着物理学和化学等科学的发展以及各种检测技术的出现,人类一方面从化学角度出发,开始研究材料的化学组成、化学键、结构及合成方法,另一方面从物理学角度出发开始研究材料的物性,就是以凝聚态物理、晶体物理和固体物理等作为基础来说明材料组成、结构及性能间的关系,并研究材料制备和使用材料的有关工艺性问题。由于物理和化学等科学理论在材料技术中的应用,从而出现了材料科学。在此基础上,人类开始了人工合成材料的新阶段。这一阶段以合成高分子材料的出现为开端,一直延续到现在,而且仍将继续下去。人工合成塑料、合成纤维及合成橡胶等合成高分子材料的出现,加上已有的金属材料和陶瓷材料(无机非金属材料)构成了现代材料的三大支柱。除合成高分子材料以外,人类也合成了一系列的合金材料和无机非金属材料。超导材料、半导体材料、光纤等材料都是这一阶段的杰出代表。 从这一阶段开始,人们不再是单纯地采用天然矿石和原料,经过简单的煅烧或冶炼来制造材料,而且能利用一系列物理与化学原理及现象来创造新的材料。并且根据需要,人们可以在对以往材料组成、结构及性能间关系的研究基础上,进行材料设计。使用的原料本身有可能是天然原料,也有可能是合成原料。而材料合成及制造方法更是多种多样。 4.材料的复合化阶段 20世纪50年代金属陶瓷的出现标志着复合材料时代的到来。随后又出现了玻璃钢、铝塑薄膜、梯度功能材料以及最近出现的抗菌材料的热潮,都是复合材料的典型实例。它们都是为了适应高新技术的发展以及人类文明程度的提高而产生的。到这时,人类已经可以利用新的物理、化学方法,根据实际需要设计独特性能的材料。 现代复合材料最根本的思想不只是要使两种材料的性能变成3加3等于6,而是要想办法使他们变成3乘以3等于9,乃至更大。 严格来说,复合材料并不只限于两类材料的复合。只要是由两种不同的相组成的材料都可以称为复合材料。 5.材料的智能化阶段 自然界中的材料都具有自适应、自诊断合资修复的功能。如所有的动物或植物都能在没

新能源发展背景,现状,前景,国家政策

新能源发展背景,现状,前景,国家政策 新能源行业发展背景 近年来,面对能源危机、金融危机以及人类对气候危机越来越清晰地认识,全球范围内新能源出现超常规发展的态势。各国对新能源的投资大幅度增长,新能源产能也急剧扩大。 可再生能源发电是新能源发展的核心,风电是在技术和成本上最具竞争力的新能源形式。尽管短期内新能源还无法替代传统化石能源,但世界范围内资源的供需紧张以及全球为应对气候变化而对温室气体排放所做的限制为新能源发展铺就了宽广的道路。新能源技术的发展和市场的扩大超乎想象,许多可再生能源资源将逐渐变成商业项目。可以预见,不同能源形式的逐渐替代将改变世界经济和政治版图以及人类的生存和生活方式。 石器时代的结束并不是因为没有石头了,石油时代的结束并不是因为没有石油了。 ——艾哈迈德·扎基·亚马尼(Ahmed Zaki Yamani)新能源行业发展状况分析 (一)太阳能行业发展状况分析 我国的太阳能光热发电行业正在起步,2009年科技部成立“太阳能光热产业技术创新战略联盟”,开始发动一轮光热攻坚战。目前,我国已完成建设的光热发电项目只有少数几个,且装机容量均在1MW以下。但我国在建和拟建项目较多,这意味着我国光热发电产业将呈现突破式增长。据统计,如果所有已公布项目均能实施,2015年前,我国的太阳能热发电装机容量将达3GW左右规模,市场总量达450亿元人民币。 (二)风能行业发展状况分析 2012年,中国(不包括台湾地区)新增安装风电机组7872台,装机容量12960MW,同比下降26.5%;累计安装风电机组53764台,装机容量75324.2MW,同比增长20.8%。2012年,中国海上风电新增装机46台,容量达到127MW,其中潮间带装机量为113MW,占海上风电新增装机总量的89%。

世界能源未来需求分析预测(精)

世界能源未来需求分析预测 到2030 年全球石油等液体燃料供应的增长,将能够满足预期的需求增长,中国虽然到2030 年预期需求的增长占全球新需求的半数左右,但中国能源威胁论不成立,不会对世界能源供需带来大影响。 与能源相关的内容2012-2016年中国新能源行业运营态势及投资战略咨询研究报告 全球能源消费的增速正不断下降,从过去十年的年均2. 5% 下降到今后十年的年均2%, 2020 年到2030年将进一步降低到1. 3%。 96%的能源消费增长来自非经合组织国家,到2030 年,中国和印度将分别成为世界上最大和第三大经济体以及能源消费国,两国的人口、GDP 和能源需求总和将占全球总量的35%。未来20 年,全球94%的石油需求净增长将来自中印两国。 不过,分析认为,中国能源威胁论不成立,中国能源需求不会对世界能源供需带来大的影响。全球液体燃料供应的增长将能够满足预期的需求增长。满足预期需求的新增供应将主要来自欧佩克国家,其产量预计会增加近1 200 万桶/日,包括天然气液体产品,以及伊拉克和沙特的常规原油。同时,非欧佩克国家的供应将继续增加,增幅500 万桶/日,这主要得益于美洲国家供应的强劲增长,包括美国和巴西的生物燃料、加拿大油砂、巴西深水石油和美国页岩油等。 中国产业信息网发布的《2012-2016年中国新能源行业运营态势及投资战略咨询研究报告》共十六章。首先介绍了中国新能源行业的概念,接着分析了中国新能源行业发展环境,然后对中国新能源行业市场运行态势进行了重点分析,最后分析了中国新能源行业面临的机遇及发展前景。您若想对中国新能源行业有个系统的了解或者想投资该行业,本报告将是您不可或缺的重要工具。 本研究报告数据主要采用国家统计数据,海关总署,问卷调查数据,商务部采集数据等数据库。其中宏观经济数据主要来自国家统计局,部分行业统计数据主要

最新中国新能源行业发展分析

中国新能源行业发展分析 发展替代能源是我国经济实现可持续发展的前提。十一五期间,在现有的能源和资源边界的约束下,能源替代这一有助于解决经济可持续发展瓶颈问题的产业,孕育着重大投资机会。 在我国现有能源供给的约束条件下,我国面临着能源供需结构性矛盾,能源自给安全压力以及巨大的环保压力。发展替代能源,实现传统能源之间、传统能源和新能源之间的替代是解决我国能源供需瓶颈,供需结构性矛盾以及减轻环境压力的有效途径。 在我国未来的能源消费格局中,决定不同形式能源的应用及发展前景的决定因素有两点,一是能源使用过程中的内外部成本,二是后继储量以及是否可再生。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》指出可再生能源再2020年我国能源消费中的比重将达到16%。 一、各种能源形式发电成本比较 风电是目前最具成本优势的可再生能源,风力资源较好的地区的风力发电成本与燃油发电或燃气发电相比,已经具备成本竞争力。目前我国风力发电装机容量仅占我国可利用风力资源0.1%风电到2020年很可能超越核电,成为我国第三大发电形式。2006年到2015年风机设备市场容量总计达到1000亿元以上,目前我国风机设备的国产化率仅有25%,目前对风电场招标有70%国产化率的要求,本土风机制造商面临巨大市场空间。 太阳能是最丰富的可再生能源形式,是所有化石能源及多种可再生能源的源头。多晶硅价格上涨对于多晶硅太阳能电池行业的影响并非完全负面,行业内不具备竞争优势的厂商的电池片产能和组件产能成为无效产能,避免了电池片和组件价格的恶性竞争,行业优胜劣汰得以更快的实现。高价多晶硅的压力下,优势企业也会有极强的动力削减成本,比如应用更先进的硅片切割技术,提高太阳能电池转换效率等,以求获得成本优势和竞争力。,多晶硅太阳能行业有可能08-09年重新进入黄金发展期。 在我国能源消费新格局中,中国富煤少油的能源禀赋格局决定了煤变

中国新能源产业现状和发展趋势分析(精)

中国新能源产业现状和发展趋势分析 https://www.wendangku.net/doc/2e11827744.html,2011年12月12日09:52电源在线网 导读:中国风电资源主要是在东北、西北和内蒙古等地区,煤电资源主要在黑龙江、山西、内蒙古和甘肃西北等地。水电资源主要集中在西南地区,川渝云贵以及两湖两广地区。但是电力消费的中心却是在沿海地区,所以说我国能源的产生地区和电力消费中心是不匹配的,这对电网搭设和能源的利用都具有一定的考验。 一、中国经济整体概况 1.中国经济现状 目前世界经济危机并没有改变中国高速经济增长的趋势。中国未来经济依然表现为高储蓄、高投资、高资本与高速度,如表1所示。对于中国经济的分析,主要从出口、房地产、内需三个部分剖析,这三个部分被称为中国的三驾马车,同时日益和国外接轨是中国经济的主流趋势。产业的发展是一个平滑增长的过程,它和消费能力、需求能力紧密相关。产业弥补式的增长特性使得在对待一个产业时需要有收放自如的控制力,不能过分的打压。但是中国经济增长轨迹的变化将被缓慢启动,调整的模式具有明显的需求先导型、产业内部深化等特点。此外,中国经济将步入一个较长时期的“次高速经济增长时期”,人们原来所想象的各种增长模式大转变并非想象得那么迅猛。 表1 2009年~2013年我国GDP的增长情况(数据来源:ICTresearch,2011.08

2.重点关注的新兴战略产业领域 1新能源领域:重点关注的对象包括水电、核电、风力发电、太阳能发电、沼气发电、地热利用、煤的洁净利用、和新能源汽车。此外,核电重大专项、大型油气田和煤层气开发、大型先进压水堆及高温气冷堆核电站也颇受关注。 2新材料领域:重点关注的对象包括微电子和光电子材料和器件、新型功能材料、高性能结构材料、纳米材料和器件。 3信息通信领域:重点关注的对象包括传感网、物联网,集成电路、平板显示、软件和信息服务,核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品,新一代宽带无线移动通信网,极大规模集成电路制造装备和成套工艺等专项。 4生命科学领域:关注的对象包括转基因育种、干细胞研究,生物医药、生物育种,转基因生物新品种培育、重大新药创新、重大传染病防治。 二、新能源分类与特征 全国科学技术名词审定委员会审定公布新能源定义为:在新技术基础上,系统地开发利用的可再生能源。如核能、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能等。具体来说,包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。所以概括的说新能源的两个重要的特点就是新技术和可再生。 世界新能源的分类可以分为三类:传统生物质能,大中型水电和新可再生能源。其中新可再生能源具体包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热

新能源汽车发展现状及趋势总结

新能源汽车发展现状及趋势 新能源汽车是全世界正在进行研究的热点项目,世界汽车大国如中国、日本、美国、 德国等都投入了大量的人力、财力进行相关的研究和推广。在当今社会,汽车已经和每个人的生活息息相关,也是国内外科技实力竞争的一个关键点。发展新能源汽车是解决全球能源和环境系统严峻问题的必由之路,是汽车行业技术和产业革新的必然趋势。 发展新能源汽车对解决能源和环境系统问题以及提高国家的综合能力具有非常重要 的意义。一方面解决能源短缺、环境污染、气候变暖等全球汽车行业面对的共同问题。 近年来,我国汽车产业发展迅速,国内汽车保有量呈递增趋势。预计2015年的汽车保 有量将达到1.5亿辆,2020年中国的汽车保有量更是将达到2亿辆以上。传统汽车在 行驶过程中会产生大量的有害气体,排放的污染物有碳氢化合物、氮氢化合物、一氧化碳、二氧化硫等,对人类健康也有很大的影响。此外,传统汽车主要采用燃油发动机,排放大量的温室气体,影响全球的气候变化。现有的车用内燃机的动力技术的改进处于一种渐进式的状态,进展缓慢,已经不能应对环境、能源系统的挑战,汽车行业亟待一场革命性的技术变革。 另一方面,汽车产业对一个国家的经济发展起到了巨大的作用,带动钢铁、机械加 工、电子等多个行业的发展,容易形成产业集群,是提升一个国家国际竞争实力的重要因素。相对于欧美国家,我国的汽车工业起步较晚,一直采取以市场换技术的方式推动汽车行业的发展,没有形成原始创新的技术,没有形成自己的关键技术。新能源汽车方面,世界各国处于同一起跑线上,我们国家只有大力发展新能源汽车,才能在汽车工业上实现“弯道超车”,才能有机会与西方发达国家在汽车工业上一较高下。 1新能源汽车的定义及种类 根据我国《汽车产业发展政策》的有关规定,国家发展和改革委员会制定了《新能 源汽车生产准入管理规则》(后文简称《规则》),提出了新能源汽车的新概念。实用非常规车用燃料来作为动力源的汽车便是新能源汽车,综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,汽车拥有先进的理论和技术,结构也较为新颖。《规则》还指出:新能源汽车包括纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、混合动力电动汽车(HEV )、燃料电池电动汽车(FCEV )、其他新能源(如超级电容器、飞轮等高效储能器)汽车等。新能源汽车出现以来,动力形式主要有混合动力、纯电动、燃料电池三种。这也是当前世界各国主要的研究方向。 混合动力汽车在汽车上配置了两种动力系统,一般是在传统燃料的动力系统基础上 再匹配发电机、电动机等以电能为动力的系统。在混合动力汽车中,电能的来源主要有三种方式,一是采用外部充电,即通过充电桩直接给汽车中的蓄电池充电。二是采用能量回收装置,在车辆运行过程中将制动时、下坡时、怠速时的能量回收,转换为电能存储在蓄电池中。三是采用前述两种方式的组合,既可以直接给蓄电池充电,也配有能量回收装置。 纯电动汽车,从字面就可以看出,该类汽车采用电能为唯一的动力来源,无需内燃机或其它动力装置。纯电动汽车只有电能一种动力来源,在行驶过程中没有尾气排放,也不会形成二次污染,是一种“干净”的汽车。纯电动汽车由于受续航里程、充电桩的数量及位置的影响,目前主

新能源研究综述

新能源发展状况研究综述 摘要:进入21世纪,保护环境和可持续发展成为时代的主题,传统能源作为不可再 生资源不仅带来严重的环境问题而且其不可再生性也限制了传统能源的使用。因此,优先发展新的清洁能源成为世界各国面临的重大任务。风能、水能、太阳能和生物质能不仅不会污染环境而且储量丰富可以循环利用。本文重点研究了国内外新能源的发展状态和使用情况。关键词:风能;水能;光电产业;生物质能 1前言 近年来,能源危机已经是一个人类共同面临的世界性难题。20世纪的两次界范围内的石油危机,使人们意识到寻求和发展可以替代化石燃料的其他能源的重要性和紧迫性。中国的经济建设迅速发展使能源消耗爆发式增长,如果要减轻中国对石油和天然气进口的依赖, 可再生能源将作为主要补充能源之一。此外,大规模开发利用石化能源也带来气候变化、环境污染等问题。2007年2月2日,联合国气候变化专门委员会(IPCC) 于法国巴黎公布了《气候变化2007:科学基础:》的《决策者摘要》,浓缩了全球几千位科学家在过去6 年对气候变化的成因、程度和未来变化预测的最权威共识。摘要预计,按目前进展趋势,在最坏的情况下,到21 世纪末全球平均气温就可能陡升6.4度。因此,世界上许多国家都把发展可再生能源作为实现可持续发展的重要选择。2005 年 2 月,《京都议定书》正式生效,,成为各国尤其是欧洲发展可再生能源的新动力。截止到2005年底,全球已有35 个发达国家和100个发展中国家制定了可再生能源的发展目标。2005 年2 月28日中国第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过了《中华人民共和国可再生能源法》,于2006 年1 月1 日开始实施,成为实施可再生能源发电固定电价政策的第6个发展中国家。中国在2005年11 月组织召开了有80 多个国家参加的“2005国际可再生能源大会”会上提出了促进全球可再生能源发展行动的《北京宣言》,中国在发展可再生能源方面的行动为世界瞩目。2006年2月9日国务院出台的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中明确提出:到2020年,可再生能源在中国能源结构中的比重将达到16%。 目前,被广泛使用的可再生能源有风能、水电、光伏发电和生物质能。风能是地球表面大量空气流动所产生的动能,由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同,因而引起各地气压的差异,在水平方向高压空气向低压地区流动,即形成风,风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。水能是一种可再生资源,是指水体的动能、势能和压力能等能量资源,水能或称为水力发电,是运用水的势能和动能转换成电能来发电的方式。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电,简称“光电”,光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。生物质能,就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量,它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。

金属材料科学发展的历程与人类思维方式的演变

金属材料科学发展的历程与人类思 维方式的演变 摘要:纵览了人类思维方式的演变、自然科学和金属材料科学发展的历程,阐述了金属材料及其理论的层次性和相关性。介绍了我们为实现金属材料科学设计的规划轮廓。 关键字:材料科学物理金属学材料设计系统论 材料科学是探索研究和制造新材料规律的科学,它不仅指出特殊材料研制的特殊方法,而日‘还揭示出各种不同材料研制的共同规律。材料科学技术是一门技术科学,它介于基础科学和工程技术之间。与基础科学相比较,材料科学技术更接近于具体实践。而与工程技术相比较,它则更接近于理论研究。它是基础科学研究中基础理论转化为应用技术的中间环节。它的主要特点是将具体技术中带有共同性的科学问题集中起来加以研究。在材料科学研究中,探寻其中的哲学问题对材料科学技术的发展很有必要。 1.人类思维方式的演变与自然科学的发展 人类对客观世界的认识经历了“朴素整体论”和“分解论”(或称还原论)的时代,当前正处于向“系统论”演变的新时代。回顾人类思维方式的演变和科学发展的历程对我们进行创造性思维和卓有成效的工作是极为有益的。 中世纪以前的古代科学是处于“朴素整体论”的时代。由于低的生产力和科学水平的限制,人们并不知道每一事物是一个具有复杂结构的系统,也不能认清事物之间联系的细节,古代的先哲们就是在这种情况下追求事物的整体性和统一性的。古中国的先哲们就曾以“金、木、水、火、土”解释万物构成的世界。 随着生产力和科学水平的提高,人类进人了“分解论”的时代。人们运用割断事物之间联系的方法,把研究的事物从联系中抽出来,进行结构、特性、原因和结果的细致研究。首先是自然科学从哲学中脱解出来,随之,数学、天文学、物理学、化学、生物学等学科相继形成。随着人们认识的深化和知识的不断积累,这种“分解”进一步在每一学科内延续。 分解论的思维方式所追求的是对事物精确和严密的逻辑性描述,反对含糊笼统的臆断。人类每作一步分解,便有新的理论建立。人类运用这种思维方式取得了永远值得自豪的光辉成就。在这一时代出现了以哥白尼、伽俐略、牛顿和爱因斯坦等为代表的一大批成就卓著的科学家。 然而,分解论的思维方式并不是尽善尽美的,由于层层分解,忽略甚至完全割断事物之间的固有联系,就会使事物发生“变形”,以致使人们不能从整体上把握事物的性质和总的发展规律,甚至有时导致了精确性与正确性相冲突的结论。 “分久必合,合久必分”。由于生产力和科学技术的高度发展,知识的大量积累,分解论思维方式的局限性更加显露,导致了一个新的系统论思维方式的产生。

新能源产业发展趋势研究报告

新能源产业发展趋势研 究报告 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

新能源产业发展趋势研究报告 发表时间:2012-02-10 来源:国家能源局字体:[][][] [] [] 新能源产业发展趋势研究报告 (研究单位:国电能源研究院) 本报告重点针对风电、太阳能发电、生物质发电、分布式能源发电和清洁煤发电等领域,从产业发展的宏观角度,对我国的新能源产业政策、发展现状以及产业发展过程中存在的问题,特别是产能过剩问题,进行了深入分析,并展望了未来发展趋势,给出政策建议。 一、风电发展趋势 (一)国家鼓励政策将长期存在 我国已经制定了2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%,以及单位GDP排放二氧化碳比2005年下降40%-45%的目标,只有加速能源结构调整才能实现该目标,这为我国新能源产业提供了广阔的发展空间。风电作为新能源产业的重要组成部分,对于优化能源结构、实现节能减排意义重大,未来政策扶持力度可能还会有所提高。当前,我国已经初步形成了较为完整的支持风电发展的政策体系。今后,随着风电并网技术的进步以及相关配套政策、标准、体系的完善,风电产业发展将拥有更加广阔的发展空间。 近年来清洁能源机制(CDM)项目迅速开发,目前获得CDM的项目将多获得政策补助5-8分/千瓦时,这有效地提高了风电投资者的盈利空间和积极性,到2012年,如果CDM机制仍能延续生效,在一定程度上也会提高我国风电投资的经济性,将对风电发展起到有效的推动作用。 (二)风电规模化发展成为方向 我国风能资源丰富并且分布集中,根据国家能源局制定的《新兴能源产业发展规划(草案)》,到2020年,我国风电装机规模达到亿千瓦,并初步规划了在甘肃、新疆、蒙东、蒙西、吉林、河北和江苏沿海建设七大千万千瓦级风电基地。 根据国网《风电消纳能力研究方案》,甘肃风电、新疆风电除了在西北主网内消纳外,还需要与火电“打捆”后送到“三华”电网(华北-华中-华东特高压同步电网);内蒙古风电除了在当地消纳一部分外,还须送到东北电网和“三华”电网消纳;吉林风电主要在东北电网消纳;河北电网主要在华北电网消纳;江苏沿海风电主要在华东电网内消纳。到2020年,在配套电网建成的条件下,七大基地可具备总装机容量亿千瓦的潜力。由上可见,开发大

当前世界新能源汽车发展现状

当前世界新能源汽车发展现状、趋势及我国的路线选择 作者:时间:2011-05-04 浏览次数:357次 时间:2010 年12 月15 日(周三)11:00—12:30 地点:国务院发展研究中心机关食堂小餐厅 主持人:陆文强国务院发展研究中心学术委员会秘书长、研究员 主讲人: 王晓明 国务院发展研究中心产业部研究室主任、副研究员 评论人: 刘世锦国务院发展研究中心副主任、研究员 张永伟国务院发展研究中心副研究员 王青国务院发展研究中心市场所研究室副主任、副研究员 陆文强:今天请晓明讲热门话题新能源汽车。全世界都在研究这个问题,我们接触少,了 解的不是特别多。晓明讲完后请永伟和王青做评论。 王晓明:新能源汽车的一个主题或叫标准,文件上的说法是节能与新能源汽车,列入国家七大新兴产业战略中。现在汽车已是社会化的产品,和每个人的关系紧密,发展速度也快,也是国内外竞争的一个制高点。我挑重点讲五个方面内容: (一)全球新能源汽车发展的必然性和行业领域的基本共识 从必然性上看,新能源汽车回应全球能源和环境系统的挑战。2010年全球汽车保有量8.5亿辆, 消耗全球石油产量的55%,排放15%的二氧化碳。2050年预计全球汽车保有量达30亿辆,那

时按100 亿人算,每千人300 辆车,如果保持目前石油消耗总量不变,同时二氧化碳降低50%以满足温控两度的目标,单车的石油消耗必须降低4 倍,二氧化碳排放要降低6 倍,也就是说,现有的内燃机动力汽车渐进式的技术改进没法满足这一目标,需要汽车产业进行革命性的变革,来应对环境、能源系统的挑战。 现在看汽车产业有两个方向实现变革:一是驱动方式,主要由传统的汽柴油的内燃机驱动改用替代燃料、纯电驱动以及氢燃料;另一个是控制方式,以人为主的汽车控制更加智能化,甚至可以远程信息控制。结合这两个方面,以四个电驱动的轮子加上计算机控制的模式,和现在的汽车有非常大的变化,而且能实现四个方面的目标,即零排放,零化石燃料,零交通事故,零交通堵塞。前两个通过驱动方式的变化实现,后两个通过智能控制和远程信息控制来实现。这种新能源汽车的技术路线有两个方面:一是替代燃料的系统。采用生物燃料、煤基燃料及天燃气来替代传统的汽柴油的技术路线,部分技术已实现;另外一个就是比较根本性或革命性的燃料系统变革:纯电驱动、插电式混合动力、油电混合动力以及燃料电池。从技术来看电动汽车并没有碳减排的效果,但是为未来碳减排技术应用提供一个前提,就说我们从每辆单车的碳排放的治理集中到上一个环节,就是发电环节碳排放的治理和控制。另外未来新能源,风电、太阳能发电等这些清洁能源比重上升,会进一步降低电动汽车碳排放的程度,实际也是给出电动汽车回应前面两个挑战的发展前景,是应对能源和环境问题的一个有效的手段。 在电动汽车发展历程中,混合动力汽车就是传统汽车向电动汽车的过渡,这中间有不同技术组合方案,如低混合动力、中混合动力、强混合动力,低混节油7%,中混节油20%,强混节油30%。不同技术的组合趋向于纯电动汽车的方向发展,并且越靠近纯电动汽车节油效果越好,所以现在新能源汽车的发展是长期远景目标和近期具体技术方案的结合。 现在整个新能源汽车行业形成一个共识,就是长期来看纯电驱动汽车是一个根本方向,包括电动车和燃料电池。 二)国际上各国新能源汽车发展的状况应该说,引领新能源汽车的主要是欧美日这些国家,他们起步比我们要早很多,而且它们各有 侧重。比如美国侧重解决石油依赖,保证石油安全;欧洲是侧重于温室气体的减排;日本是既保证能源安全,又重视提高他们产业的竞争力。在技术路线的选择方面,欧洲、美国、日本有些类似的经历,在早期这些国家主要

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