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新能源发电现状概述与分析_高泽

新能源发电现状概述与分析_高泽
新能源发电现状概述与分析_高泽

基金项目:本文受“国家电网公司科技项目”(编号:PD17201200045)

的资助。

作者简介:高泽,中国农业大学信息与电气工程学院硕士研究生,主要研究方向为新能源发电规划技术。

E-mail :yang.haag@https://www.wendangku.net/doc/3115776908.html,

1前言

电力行业的发展离不开能源供应和技术支持。

2012年我国原煤和原油占能源生产总量的比重达到85.4%,在进口能源中同样以煤炭和石油为主[1]。据统计[2],2012年全球能源消费总量增速从前一年的2.4%降至1.8%。中国大陆能源消费总量占到当年全球新增能源消费总量的21.9%,增速达7.4%;煤炭占当年全球煤炭消费总量的份额达到50.2%,首次成为消费世界煤炭半数以上的国家,石油净进口量也占据了全球增量的86%。

目前,这些传统能源日益枯竭,国内环境问题日益严重,发展新能源已成为我国乃至世界能源战略的主流。新能源不仅包括风能、太阳能和生物质能等传统可再生能源,还包括页岩气和小堆核电等新型能源或资源。虽然在今后一段时期,煤炭仍将是发电燃料消费增长的主力军,但非化石燃料将奋起直追。因此,有必要为风能、太阳能、页岩气和小堆核电等新能源发电营造适宜的政策环境,并进行技术和经济现状分析。

2风力发电

在过去5年(2009~2013),全球风电市场规模几乎扩大了200GW ,风力发电装机规模不断扩大。据

全球风能理事会(GWEC)统计[3],2013年全球风电累计装机容量达到318.137GW ,年递增12.5%;中国大陆风电累计装机容量已达91.424GW ,本年度增加16.1GW ,年递增21.4%。

2.1风力发电技术发展方向

目前,我国风力发电的单机容量在不断增大,海上风电场的发展正在逐步商业化,但存在以下相关技术问题亟待解决[4]:

①大功率中压变流器。为了能更好地提高风能的转换效率并降低成本,需要研发大功率中压变流器以提高风力发电机的标称容量。

②用于风电场的储能技术。风电场储能技术可以在经济和技术两方面显著增加风力发电的吸引力,储能系统在维持电压、频率稳定方面作用十分明显。蓄电池储能系统应用最为广泛,尤其是锂电池、镍电池和铅酸蓄电池三种储能系统。另外,提

新能源发电现状概述与分析

高泽1,杨建华1,冯语晴1,王艳松2,金锋

2

(1.中国农业大学信息与电气工程学院,北京100083;2.国网北京市电力公司,北京100031)

摘要

随着生态和环境保护形势日趋严峻,发展新能源已成为我国乃至世界能源战略的主流,新能源发电成为未来电力行业发展的主题。新能源不仅包括风能、太阳能和生物质能等传统可再生能源,还包括页岩气和小堆核电等新型能源或资源。2013年,我国风力发电装机容量增长16.1GW ,年递增21.4%;光伏发电新增装机容量11.3GW ,年增长

136.1%;我国拥有丰富的页岩气资源,目前正在加大页岩气勘探开发力度;小堆核电具有小身型、多用途、多选择、高安全等技术上的优势,适合我国电力行业的发展需求。风电的经济性主要体现在经济效益和环境效益上;增强光伏发电的经济效益,可以采取政府优惠补贴、增加发电容量、采用高新技术、开发新材料等措施;我国页岩气开发尚处于起步阶段,如果参照美国经验,国内的页岩气开采成本将远高于现行工业用天然气出厂价;目前国内小堆核电项目在经济上还无法与大堆相比,但随着科技进步和成本降低,小堆核电完全可以收回成本,并取得环境和经济上的双丰收。总之,新能源从辅助能源成为主要能源还需要一个长期的过程。

关键词

新能源发电风力发电光伏发电页岩气小堆核电经济性

SINO-GLOBAL ENERGY ·31·

第10期

高蓄电池的使用寿命、降低维护成本和采用抽水蓄能、飞轮及超导储能,也是储能技术发展的主题。

③海上风力发电。离岸安装海上风力发电设备将是风力发电机技术的主要发展趋势。海上具备足够的风能资源,可以在海水较浅的区域安装风力发电机,离岸风力发电机与安装在附近岸上的风力发电机相比,前者所产生的电能会多出近1倍。2.2风力发电经济分析

火力发电机组的初期成本远大于风电场,使得风电场在经济上更具竞争力。但由于风力发电的间歇性、随机性和可调度性低等特点,大规模风电场接入后对电力系统运行会产生较大影响,需加大调峰电源建设。调峰能力不足是我国电网长期存在的问题,风电场大规模接入则进一步增加了调峰难度。此外,我国各地区风能资源分布不均衡,主要集中于西北地区,与集中在东部的电力负荷中心逆向分布,需要解决远距离、大规模输送问题。目前,不少地区大规模风电送出、消纳的矛盾日益突出,导致风电利用效率并不高,“弃风”现象凸显,风电设备利用小时数低,严重制约了风电的发展和效益。

为了促进风电的大规模发展,我国对风力发电实行上网电价政策,要求电网公司按照国家规定的上网电价进行收购。风电的经济性主要体现在经济效益和环境效益上[5]。

2.2.1经济效益

风电机组造价和风资源区等效年利用小时数对风电场的利润率有显著影响,随着风电机组造价的逐步降低,风电场的利润率亦逐步提高。不同的风资源区,风电机组的等效年利用小时数不同,则风电场的经济性也不同。

2.2.2环境效益

随着石油、煤炭等矿物燃料资源日趋枯竭,风电作为清洁能源中最具竞争力、最具发展潜力的能源逐步受到重视。风电的节能减排效果非常突出,每千瓦时风电上网可以节省大约340g标准煤,同时减少0.983kg二氧化碳、0.698g二氧化硫、0.65g 氮氧化物以及0.355g固体颗粒物的排放。

目前,一些地区受传统火力发电项目背后利益链的驱使,风电不但没有享受到全额保障性收购的权利,甚至还要为火力发电的计划电量“调峰”、“让路”,从而导致“弃风”现象。作为一项基本国策,节能减排是必须恪守的原则,国家应进一步鼓励并扶持风力发电。

3光伏发电

太阳能发电技术可以分为两大类:一类是太阳能光伏发电,另一类是太阳能热发电,其中太阳能光伏发电技术已比较成熟,且发展迅速,具有良好的前景。据欧洲光伏行业协会(EPIA)统计[6,7],2013年全球光伏发电系统新增装机容量超过37GW,远远超过了2012年29.9GW的新增装机容量,截至2013年底累计装机容量为136.7GW;中国年度新增装机容量11.3GW,居全球各国家和地区之首,年增长136.1%。

3.1光伏发电技术发展方向

3.1.1光伏电池

随着光伏电池相关技术的发展,光伏电池种类也不断更新。在各种光伏电池中,应用较多的仍是晶硅电池,市场份额在80%以上;非晶硅也占有一定的市场比率;大部分多元化合物半导体技术仍处于实验室阶段[8],离大规模市场应用还有一定距离。

3.1.2最大功率点跟踪技术

光伏发电最大的特点就是光伏输出电压与环境温度、光照强度呈非线性关系,因此,光伏发电最大功率点跟踪技术的研究得到广泛重视。常用的几种最大功率点跟随技术包括:定电压跟踪法、扰动观测法和电导增量法以及它们的改进算法。随着智能控制理论的发展,模糊控制理论、人工神经网络等理论也在这种技术中得以应用。

3.1.3光伏并网逆变器技术

在光伏发电并网系统中,并网逆变器的设计是核心内容和关键技术。随着并网逆变器由单级向多级发展,电能转换级数随之增加,逆变器也发展出集中型、串级型、模块集成型等结构。为了提高整个系统的效率,就需要多台逆变器的统一控制。此外,针对大容量光伏并网系统,迫切需要解决的技术问题还有如何更好地抑制低功率时的电流谐波,多台逆变器同时并网时电流谐波的叠加等[9]。

3.2经济发展方向

近年来,光伏发电已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业,产业规模不断扩大,产品成本持续下降,作为主要原料的太阳能级硅甚至出现了供过于求的现象。国家电网公司2012年10月发

2014年第19卷

·32·SINO-GLOBAL ENERGY

布分布式光伏发电项目并网相关方案,对单个并网总装机容量不超过6MW等条件的分布式光伏发电项目免费提供接入服务,并且全额收购这些项目富余的电量,标志着困扰产业发展的光伏发电并网瓶颈获得突破。在“国家863项目”中,光伏电池转换效率达到了20.44%[10],但光电转换效率低仍然是制约光伏发电发展的主要瓶颈。为了增强光伏发电产业的经济效益,可以采取下列措施[11]:

①政府优惠补贴。当前世界各国主要依靠政府的政策支持,实施税收优惠补贴、退税补贴和担保补贴等措施来缓解光伏产业发展的成本压力。

②增加发电容量。光伏产业属于规模性经济,光伏发电站必须建造得相当大,发电容量要不断增加,才能发挥较大生产效力,降低发电成本。

③采用高新技术。可以采用高塔发电、卫星发电和月球电站等太阳能发电高新技术,尽管这些技术尚不成熟,有的甚至还停留在理论阶段,但随着科技的发展,相信这些技术将大大提高太阳能发电的效率,提高经济效益。

④开发最新材料。用于光伏阵列的原材料主要是结晶硅和非晶硅,此外还有化合物光伏阵列。采用非晶硅薄膜电池与多晶硅电池发电成本相近,而多晶硅电池比薄膜电池转换效率高出5%~10%。有机太阳能电池具有成本低、重量轻、可折叠、半透明等优点,中科院福建物构所研究开发的有机太阳能电池材料效率可达8.31%[12]。随着电池转换效率的不断提高,有机太阳能电池已经显现出广阔的应用前景。

4非常规天然气资源——

—页岩气

4.1发展现状

截至2013年,拥有可开发页岩气资源的国家达到41个,技术可采资源量达到7299×1012ft3(1ft3= 0.0283m3)[13]。美国走在了页岩(油)气开发的前列,取得了巨大的成功,并颠覆了美国的能源市场,提高了能源自给水平。美国在2009年已超越俄罗斯成为最大的天然气生产国,能源对外依存度降至20世纪80年代以来的最低水平,石油进口从2005年占石油消费总量的60%降至2012年的42%,净进口量从超过1300×104bbl/d降至800×104bbl/d,60年来首次成为炼油产品出口国。鉴于页岩(油)气的开发情况,国际能源署(IEA)在2012年11月预测[14],美国在2017年将超过沙特和俄罗斯成为世界最大的石油生产国;到2035年,将主要依靠包括页岩气在内的廉价天然气,实现能源自给自足,满足产业和发电的能源需求。

美国能源情报信息署(EIA)称,中国拥有世界上最大的页岩气储备,达32×1012m3,超出美国68%。我国国土资源部的预测虽然较为保守,估计为25×1012m3,但依然较美国储量高出32%。就页岩气产量而言,中国有望成为下一个美国[15]。我国政府也正在着手页岩气的技术开发和商业发展。不过与北美相比,我国页岩气资源的地理和工业条件并不十分有利,尤其是大多数的页岩盆地都有着复杂、不利于页岩气开发的地理环境,比如位于地震活跃区、页岩层非常厚等;我国页岩盆地的总有机碳含量在0.4%~30%范围内,有机质成熟度在0.4%~5.0%范围内,因不同的地质层和地区而有很大的不同[16]。

我国已经着手对页岩气的钻探,目前主要集中在四川盆地和长江平原。近几年,随着国内页岩气开发的快速推进,在借鉴国外先进技术及国内常规油气开采经验的基础上,顺利完成了一批页岩气井的钻井、固井及大型压裂施工作业,为国内页岩气的开发积累了初步经验。例如,在河南油田页岩气井成功实施了压裂施工,并取得了预期效果[17]。截至2013年3月,全国共实施页岩气钻井83口[18],主要分布在四川、陕西、重庆等地。为加快发展页岩气产业,国家能源局在2013年10月颁布了《页岩气产业政策》[19]。预计到2015年,中国可实现页岩气的规模生产。

为节省更多的原油以增加出口利润,沙特阿拉伯即将成为北美国家以外首个使用页岩气发电的国家[20]。目前,国内还没有页岩气发电厂,我国也需要进行页岩气发电的示范工程研发工作。

4.2经济分析

页岩气单井成本变化很大,与页岩特点、埋藏深度、技术熟练程度、工艺配方、井型、水平段长度、压裂方式等因素有关。表1为Scotia Waterous公司、Wood Mackenzie公司和莱斯大学对美国页岩气开发成本的统计数据[21],表2为2006~2011年美国国内天然气井口价及进口天然气价格。

通过表1和表2可知,如果盈亏平衡按Wood Mackenzie公司和莱斯大学的数据计算,美国的页

·33·

第10期高泽等.新能源发电现状概述与分析

表1美国页岩气开发盈亏平衡

美元/MBtu 地区

盈亏平衡①

盈亏平衡②

盈亏平衡③

Marcellus 3.3 4.2 5.4Barnett 3.7 4.5 4.7Haynesville 3.6 5.2 5.4Fayetteville

4.0

4.7

4.3

注:①Scotia Waterous 公司数据;②Wood Mackenzie 公司数据;③

莱斯大学数据;1Btu=1055.06J ,下同。

岩气开发将处于亏损状态;即使按照Scotia Water -ous 公司的数据计算,也是处于盈亏平衡的边缘,盈利能力并不强。虽然美国页岩气开发技术的进步大大降低了开发成本,但从目前情况来看,页岩气开发形势并不乐观。为了推动页岩气的开发,美国实施了相应的税收激励或补贴政策,以德克萨斯州为例,对页岩气的开发免征生产税,实施3.5美分/m 3的政府补贴。

由于我国页岩气开发还处于起步阶段,尚不够成熟,对于国内页岩气开采成本的估算并不准确。国内页岩气藏比美国的埋藏更深,参照美国经验可知,国内的页岩气开采成本将远高于现行工业用天然气出厂价,如果引入美国的技术和设备,高额的

技术转让费同样会推高页岩气开发成本。2012年

11月,财政部和国家能源局联合发布《关于出台页岩气开发利用补贴政策的通知》,2012~2015年中央财政对页岩气开采企业的补贴标准为0.4元/m 3,地方财政可根据当地页岩气开发利用情况,对页岩气开发利用给予适当补贴[21]。

5小堆核电5.1技术发展方向

我国2011年核能消费总量为1950×104t 油当量,较2012年增长16.9%,不到美国当年核能消费总量的1/8[22]。大型核电站需要占用大量的土地,而小堆核电具有小身型、多用途、多选择、高安全等技术上的优势[23],所以发展小堆核电适合我国电力行业的发展需求。

5.1.1小身型

“小身型”体现在设计上,表现为反应堆的一体化系统设计,用一体化布置取代环路型布置,取消了大堆原来的主回路管道。相比于大堆,小堆的设备尺寸和重量都大大缩减。目前,压水堆电站的建设周期需要60个月,而中核集团开发的小堆建设周期预计只需要36个月。

5.1.2多用途

“多用途”体现在除了单一的发电功能以外,小堆还可以用于许多其他工业用途,如海水淡化、船舶推进、热电站等。小堆核电最大的市场优势是有利于实现高度的安全性和具有高效率的电、热、汽、水联产能力,从而具有较好的经济性,能适应不同用户的需求。

5.1.3多选择

小堆核电是将核蒸汽系统一体化集成为反应堆模块,每个模块的最大发电能力为10×104kW 。一个模块式核电厂可以有2~6个模块,模块可以根据厂址的形状和大小自由组合安放,业主可以根据需求,在建厂初期一次性灵活配置装机容量。小堆的选址也具有灵活性,能够因地制宜[24]。

5.1.4高安全

国产新型模块式小型堆ACP100在安全性方面达到甚至超过了第三代压水堆的水平,具有更高的安全性和抗事故能力,是更为安全的堆型。ACP100采用的是非能动的堆芯冷却系统和余热冷却系统,它不依赖外部电源,不会像日本福岛核事故那样,因地震和海啸失去电源供应导致堆芯无法冷却。

ACP100取消了主管道,减少了管道破裂导致的泄漏隐患。同时,由于ACP100的整个核能系统都布置在地面下,即使在地震条件下也不会导致冷却水大量流失,可以避免福岛核事故中因为管道破裂造成的部分辐射废水排出,这也是福岛核泄漏事故的主要原因。

5.2经济发展方向

2014年,国内第一座采用ACP100技术的福建

表2美国国内天然气井口价及进口天然气价格

项目2006年2007年2008年2009年2010年2011年国内井口价 6.39 6.257.97 3.67 4.48 3.95进口天然气均价 6.88 6.878.7 4.19 4.52 4.24管输进口天然气均价 6.83 6.838.57 4.13 4.46 4.09船运进口天然气均价

7.19

7.07

10.03

4.59

4.94

5.63

美元/MBtu

2014年第19卷

·34·

中外能源

SINO-GLOBAL ENERGY

莆田小堆示范工程项目建议书已报至国家能源局,计划在2014年6月开始浇注核岛第一罐混凝土,预计2016年正式投入商业运行。

从经济性上讲,小堆也具备一定优势,大堆一次性投资很大,而小堆可采用滚动发展、资金分阶段逐步投入的方式进行核电建设,逐步增加核电站装机容量。国内小堆项目经济上还需要评估,但目前来说还无法与大堆相比。开发模块式小堆,关键是技术和设备制造质量,但我国还没有这种优势。目前的小堆核电都处于初始阶段,但有理由相信,随着科技进步和成本降低,小堆核电完全可以收回成本,并取得环境和经济上的双丰收。

6新能源发电发展趋势

发展低碳经济、绿色经济是不可逆转的世界经济发展趋势,在我国未来能源格局中,新能源发电的比例将不断上升,煤电比例将逐渐下降。不过新能源从辅助能源成为主要能源还需要一个长期的过程,这是由我国自然资源分布、经济发展阶段和新能源发展特点所决定的。随着国家对风能、太阳能、页岩气和小堆核电等新能源发电支持力度的进一步增强,新技术的发展以及新能源开发成本的降低、性价比的提高,智能电网技术水平的不断发展,新能源发电必将取得长足的进步。

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(编辑张峰)

·35·

第10期高泽等.新能源发电现状概述与分析

New Energy-based Power Generation Today and Analysis

Gao Ze 1,Yang Jianhua 1,Feng Yuqing 1,Wang Yansong 2,Jin Feng 2

(1.College of Information and Electrical Engineering ,China Agricultural University ,Beijing 100083;

2.State Grid Corporation Beijing Electric Company ,Beijing 100031)

[Abstract]As the situation for ecological and environmental protection is increasingly stern ,developing new energy has become part of the energy strategy for many countries in the world ,including China and new en -ergy-based power generation will become the trend of development for the power industry.In addition to con -ventional renewable energy sources such as wind power ,solar energy and biomass ,new energy also includes alternative energy sources and resources such as shale gas and small reactor nuclear power.In 2013,China ′s installed wind power generating capacity grew by 16.1GW or 21.4%and installed PV power generating ca -pacity grew by 11.3GW or 136.1%.China has significant shale gas resources and is stepping up the explo -ration and development of shale gas.Small reactor nuclear power technology has its technical advantages such as small physical footprint ,versatility ,multiple selection and high safety and is therefore suitable for China ′s power industry.The economics of wind power are primarily reflected in the economic and environmental bene -fits of the energy source.Measures for improving the economic benefits of PV power generation include offer -ing government subsidies ,increasing power generating capacity ,introducing new and high technology and devel -oping new materials.China ′s shale gas development is still in its infancy.If the American experience is used ,the cost of producing shale gas in China would be much higher than the current ex-refinery price of natural gas for industrial users.In China ,small reactor nuclear power projects are currently still unable to rival large reactor projects economically.However ,as technology advances and cost drops ,small reactor projects will be fully able to recover their costs and achieve returns both environmentally and economically.All in all ,it will be a long process for new energy to become the primary energy from an auxiliary energy source.

[Keywords]new energy-based power generation ;wind power generation ;PV power generation ;shale gas ;small reactor nuclear power ;economics

2014年第19卷

·36·

中外能源

SINO-GLOBAL ENERGY ·能源链接·

我国的能源结构亟需调整

国际能源署署长范德胡芬女士在《世界能源展望2013》发布会上讲,非常规油气资源、可再生能源,正在改变全球的能源格局和能源来源。中国是世界上最大的发展中国家之一,人口约占世界总人口数量的1/5,但能源结构还处于煤炭阶段。在中国一次能源结构中,煤炭消费总量比例约为66.4%,石油为18.9%。随着全球能源消费重心的东移,尽管我国有较大的煤炭储量,这种以煤为主的一次能源结构是不利于长期发展的,而且我国的节能减排技术推广缓慢,导致主要能源平均利用率长期偏低,造成了资源浪费和严重的环境污染。

未来20年,中国必须使煤炭在能源结构中所占比例下降20%,达到50%左右。只有调整能源结构中煤炭的比例,才能有效减少排放,从根本上解决雾霾等严重的环境问题。此外,还要加快发展新能源,使我国的能源产业实现低碳化。能源改革是一个整体改革,需要整体设计,还需政府加强引导,研究新能源发展和制定规划,出台新能源的资本税收相关优惠政策,提出行之有效的能源结构调整方案并加以落实。

(供稿舟丹)

中国新能源的发展现状与展望

中国新能源的发展现状与展望 资源与环境学院自地1501 朱楷20152125041 摘要:随着中国经济的快速发展,过分依赖不可再生的化石能源的传统能源结构已经不能完全适应发展的需要。为促进我国经济与能源产业的健康发展和实现可持续发展,寻找和开发清洁高效的可再生新能源已是当务之急,是解决未来能源问题的主要出路。关键词:新能源;可再生能源;可持续发展;现状;展望。引言:本篇文献综述是为了探讨中国在新的发展时期面对的新能源的发展现状与展望。新能源的开发问题已早早引起中国和国际上的关注,关于此类主题的文献在国内外已有较多发表,在未来仍将呈现上升的趋势。 新能源(NE),又称非常规能源,是指传统能源之外的各种能源形式,指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能等。国家通过科技攻关计划,863 计划,973 计划和产业化计划等,使先进的技术和政策支持风力发电、光伏发电、太阳能光热利用、氢能和燃料电池研发的产业化。值得注意的是,中国风电产业链的上游和下游不匹配,上游的生产能力和在世界上的研究和发展水平处于一个较低的水平,而下游的风电建设的发展速度是世界上最高的国家之一。[1] 主体部分 1 国际新能源发展现状 1.1 新能源的发展背景 20 世纪先后爆发了三次石油危机,油价不断上涨,人们开始意识到化石能源供应的不可持续性。同时,以伦敦雾事件为代表的环境公害事件频发,也引发了对化石能源产生的环境污染的担心。化石燃料排放大量温室气体,加速全球变暖,由此促成了《京都议定书》的签订。资源短缺和环境污染造成的双重压力凸显了新能源发展的必要性和紧迫性,最终促成了世界新能源产业的兴起。[2] 1.2 国际新能源发展现状 1.2.1 日本 自身能源缺乏的日本是最早重视发展新能源的国家之一。1973年第一次石油危机后,日本就实施“新能源技术开发计划” (也被称为“阳光计划” ), 其核心是大力推进太阳能的开发利用。1993年,日本政府将“新能源技术开发计划” (阳光计划)、“节能技术开发计划” (月光计划)和“环境保护技术开发计划”合并成规模庞大的“新阳光计划”,目标是实现经济增长、能源供应和环境保护之间的合理平衡。 根据2008 年 3 月修订的《京都目标实现计划》,日本新能源发展的中长期目标是:到2020 年, 可再生能源占比为7 %,水电之外的新能源占比为 4 .3%;到2030 年, 日本的可再 生能源占比大约为11%, 其中, 新能源为7 %, 大约为 3 200 万千升原油当量。[3] 1.2.2 欧美 美国、欧盟等西方发达国家和地区最先开始新能源的大规模开发。美国《2009年美国经济复苏和再投资法》中,明确要求到2020年所有电力公司的电力供应中要有15%来自风能、太阳能等可再生资源。[4] 欧盟于2007年通过“能源和气候变化一揽子计划”,承诺到2020年将可再生能源比例提高20%,温室气体排放减少20%。[5] 到2010年,风电已经满足了欧盟 5.3%的电力消费,其中在丹麦,这一比例已经达到20%。[6] 2 国内新能源发展现状 2.1 国内新能源发展条件及方向 2.1.1 非常规油气资源 (1)油页岩资源丰富 我国油页岩资源丰富,探明资源量315 X 10 8 t ,预测资源量4520 X 10 8 t , 其

新能源发电技术研究现状和发展趋势)

1、引言 在传统能源方面,石油和煤碳的形成要几亿年的时间,而人类在地球出现的总长也不过200万年,而在过去的100年左右的时间里,人类却消费了差不多所有矿物能源的一半。可以说,我们今天的文明多半是建立在能源消耗的基础之上的。如果没有这些能源,我们今天的文明将不复存在。 据科学家估计,石油按目前的速度开采下去最多还有50年左右的时间就将枯竭,最多的煤碳,也不过100年左右。“后危机时代”的经济增长靠什么?当前,世界各国都在试图将经济复苏与经济转型结合起来,努力寻找经济复苏以后的新的经济增长点。在所有可能的选择中,世界各国将目光投向了新能源。这将意味着全球“新能源”改革的浪潮即将到来。 随着全球性的能源短缺、环境污染和气候变暖问题日益突出,积极推进能源革命,大力发展可再生能源,加快新能源推广应用,已成为各国各地区培育新的经济增长点和建设资源节约型、环境友好型社会的重大战略选择。不管是国际资本,还是国内企业,都瞄准了新能源产业这一“巨型蛋糕”。分析人士指出,各国政府在寻求新的经济增长点的过程中,都对新能源产业给予了高度关注和肯定,并将新能源利用和新能源产业的发展纳入国家战略考虑之中。这种战略层面的重视,必将促使新能源产业相关支持政策的出台,为全球新能源产业的发展营造更好的环境。 可以预见的是,新能源产业的发展和竞争,将成为新一轮科技竞争和产业竞争的重要“战场”。而中国作为经济大国和能源消费大国,必然要参与这一轮新能源产业的竞争。 2、国外新能源发电技术发展情况 (1)太阳能发电美国是世界上太阳能发电技术开发较早的国家,太阳能槽式发电系统已经积累了10多年联网营运的经验,1×104kW塔式和5~25kW盘式太阳能发电系统正处于示范阶段。法国、西班牙、日本、意大利等国太阳能发电的应用也有一定发展。太阳能光伏发电最早用于缺电地区,从80年{BANNED}始,联网问题得到很大重视。目前,在世界范围内已建成多个兆瓦级的联网光伏电站,光伏发电总装机容量约1×103MW。 (2)风力发电风力发电经历了从独立系统到并网系统的发展过程,大规模风力田的建设已成为发达国家风电发展的主要形式。目前,风力田建设投资已降至1000美元/kW,低于核电投资且建设时间可少于一年,其成本与煤电成本接近,因而具有很大的竞争潜力。世界上最大的风力田位于美国加利福尼亚州,年发电约221×108k W.h。全世界风电装机容量已达17706MW。美国将在俄勒冈州至华盛顿州沿线建立一个世界最大的风力发电基地,德国计划30年后用风力发电取代核电,风力发电在德国供电系统中的比重将占到25%。 (3)地热能发电地热发电的相关技术已经基本成熟,进入了商业化应用阶段。美国拥有世界上最大的盖塞斯地热发电站,装机容量达2080MW。菲律宾的地热发电装机容量也高达1050MW,占该国电力装机总容量的15%。目前全世界地热发电站约有300座,总装机容量接近1×104MW,分布在20多个国家,其中美国占40%。 (4)海洋能发电目前,世界各地已建成了许多潮汐电站,其中规模最大的是法国的郎斯电站,装机容量240MW。规模较大的还有加拿大的安那波利斯电站、中国的江厦电站和幸福洋电站、原苏联的基斯洛电站等。 (5)生物能发电城市垃圾发电是30年代发展起来的新技术,最先利用垃圾发电的是德国

国内外新能源开发现状

背景材料 一、新能源概念与简况 新能源又称非常规能源,是指传统能源之外的各种能源形式。新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能,主要包括太阳能、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。相对于传统能源,新能源普遍具有污染少、储量大的特点,对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源枯竭问题具有重要意义。 据估算,每年辐射到地球上的太阳能为17.8亿千瓦,其中可开发利用500-1000亿度。但因其分布很分散,目前能利用的甚微。地热能资源指陆地下5000M深度内的岩石和水体的总含热量。其中全球陆地部分3公里深度内、150℃以上的高温地热能资源为140万吨规范煤,目前一些国家已着手商业开发利用。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。

二、国内外新能源开发现状 作为传统能源的煤、石油和天然气在一二百年内将面临枯竭和耗尽,面对传统能源危机,一些发达国家未雨绸缪,制定应对传统能源危机的发展战略,研究开发新能源,采取了一些应对措施,取得了不错的成效。 ——燃料电池的开发利用。日本与国际燃料电池公司联合开发大规模生产燃料电池的技术已产生了可观的经济效益。东芝、富士、三菱等公司进行联合,计划到2010年安装容量为2000MW的燃料电池发电站。德国奔驰集团、美国三大汽车制造商以及一些石油公司正在开发以燃料电池为动力的汽车。法国雷诺汽车公司宣布,已经开发出一种远程燃料电池电动汽车,行程达500公里。 ——太阳能的开发利用。发达国家还在太阳能电池市场进行着激烈竞争,美国居领先地位,日本居第二位,欧洲居第三位。进入21世纪,太阳能更是得到广泛的开发利用。德国政府宣布将兴建10万个太阳能发电屋顶的目标。意大利政府大力支持发展太阳能电池发电,其目标兴建一万个太阳能发电屋顶。日本政府已实现安装7000套屋顶太阳能发电系统。美国太阳能电池的应用已经从备用电力系统扩大到照明、安全系统、长途通信等范围里。 ——风能的开发利用。近几年新能源经济迅速发展,风力发电年增长率22.2%,欧洲的一些国家在应用风能上走在前面,丹麦目前10%的电力来自风能,西班牙的纳瓦拉省达到22%,荷兰的风车制造已成为国民经济的重要支柱。从各国风力发电的发展水平来看,德国风力发电的增长居世界首位,其次为西班牙、丹麦和美国。

中国新能源的发展现状与趋势

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、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,由海岸向陆是丘陵连绵,所以风能丰富地区仅在海岸50km之。 《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

中国能源现状分析

中国能源现状分析 1、能源消费需求不断增加 能源就是经济与社会发展得动力,人们对更高生活水平得追求导致能源消费需求得增加。2005~2009年,中国得GDP年增长率都在10%上下,与此想对应得就是,能源需求平均增速为7、45%,远高于同期世界能源消费得平均增速为1、65%(见图1)。 图1 世界与中国能源消费增加速度 资料来源:BP世界能源统计、中国能源统计年鉴 2、能源消费结构不合理

在能源消费需求不断增加得同时,我国得能源消费结构相对不合理,主要体现为:新能源比例低,常规能源“多煤、缺油、少气”。 2005~2009年,我国得能源消费结构中,新能源比例低于3、1%,而世界得平均水平为12%;常规能源中,煤炭得比例占74%以上,而世界能源消费结构中,以石油为主,煤炭比重略高于天然气(见图2、3)。 图2 2005~2009年世界能源消费结构

图3 2005~2009年中国能源消费结构 资料来源:BP世界能源统计、中国能源统计年鉴 3、能源危机与环境危机 能源消费需求得快速增加,使常规能源面临枯竭得危机。如果以2009年得能源探明储量、生产量、消费量为基础,中国已探明储量得常规能源仅能开采、消费不足35年,而这一数字得全世界平均值也仅不足80年。在无重大能源发现或能源消费结构无重大变化得情况下,全世界常规能源在未来100年内消耗殆尽,而石油可能就是最先枯竭得能源(见图4、5)。

图4 2009年中国、世界能源储产比 图5 2009年中国、世界能源储消比储产比=2009年已探明储量/2009年得生产量;

储消比=2009年已探明储量/2009年得消费量。 资料来源:BP世界能源统计2010年6月 常规能源得消费带来一系列得环境问题,如气候变化、酸雨。 常规能源得消费产生正在使全世界得温室气体浓度快速上升。根据世界气象组织WMO发布得《温室气体公报》,全球二氧化碳、甲烷、氧化亚氮得平均浓度比工业革命前(1750年前)分别增加了38%、158%与19%。温室气体增加带来得冰川融化,海平面上升,极端天气贫乏等诸多环境灾难。 2010年中国监测得443个城市中,189个城市出现酸雨,8个城市(区)酸雨频率为100%,也就就是说逢雨必酸。 4、新能源繁荣与困境 能源危机、环境危机已经引起世界各国得高度重视,发展新能源无疑就是不二选择,而目前技术最成熟得水电、核电、风电、太阳能发电与热利用成为各国最佳选择。 1)新能源得繁荣 今年年初得能源工作会议上提出,十二五能源发展得主要目标就是: 一次能源消费总量控制在40亿吨标煤,2009年这一数字为29、2亿吨标煤,即2010~2015年得年均增速低于7、4%(前文提到,2005~2009这一数字为7、45%)。就目前瞧来,这一目标基本可以实现。 非化石能源在一次能源消费中比重达十二五末达11、4%,十三五末达15%。即到2015年非化石能源消费折合标煤约4、6亿吨标煤(2009年这一数字为0、9

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/3115776908.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%。

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

论述新能源汽车发展现状与趋势

论述新能源汽车发展现状与趋势 2010级交通运输2班 袁格格 纯电动汽车,混合动力汽车,燃料电池汽车均属于新能源汽车。面对能源安全、环境污染和全球气候变暖的急迫形势,节能减排成为了我国汽车产业的首要任务,我国汽车工业发展面临传统汽车技术快速提升和汽车能源动力系统转型的双重挑战,发展节能与新能源汽车已成为我国汽车工业的战略方向。如何有效地选择“过渡”和“转型”协调发展战略,是当前汽车工业面临的重大问题。 一.发展现状: 1.纯电动汽车:基本情况纯电动汽车问世于19世纪90年代,但由于电池性能不能满足需求,一度退出历史舞台。随着高性能锂离子电池和一体化电力驱动系统等技术的发展应用,纯电动汽车再次受到各国政府和企业的重视。纯电动汽车已在续驶里程、动力性、快充等方面取得了可喜的进展,即将进入实用化阶段。 纯电动汽车在美、日、欧等国家和地区得到小规模的商业化推广应用,日前世界上有近4万辆纯电动汽车在运行,主要应用在市政用车、公交车、公务用车和私人用车等预域。 2.混合动力汽车:基本情况自1997年丰田首先在日本推出Prius混合动力汽车以来,各大汽车企业纷纷推出混合动力汽车产品,如本田Insight、通用SaturnVUE、福特Escape等。随着技术的成熟和生产规模的扩大,成本大幅下降。1999~2008年,美国市场共销售19种混合动力乘用车,总销量达132万辆。 日本最早开始混合动力汽车开发,并最先实现了产业化,目前总销量已经达到200万辆以上,并开始赢利。欧洲混合动力汽车技术起步较晚,采取与美国合作方式共享混合动力总成技术,主要应用于采用传统技术油耗较高的车型上。 混合动力商用车也取得了快速发展,已开发了混合动力公交车、市政用车和军车等。尤其是,美国在混合动力公交客车的开发和应用上取得了一定的成果,日前已有多个车型在运行。欧洲客车和卡车生产商已将目光聚焦在混合动力技术上。德国奔驰和曼、瑞典沃尔沃和波兰索拉丽斯等相继开发了混合动力商用车。 3.燃料电池汽车:1基本情况美、日、欧等发达国家都在潜心致力于燃料电池汽车的研究,除国内的燃料电池开发计划外,美国通用与日本丰田、美国国际燃料电池公司与日本东芝、德国奔驰与西门子、法国雷诺与意大利DeNora公司等纷纷组成强大的跨国联盟,优势互补,联合开发并推出了一系列的燃料电池汽车。

新能源汽车概述汇总

新能源汽车的概述 新能源汽车 - 采用非常规的车用燃料作为动力来源的汽车 新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车.包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。其废气排放量比较低。据不完全统计,全世界现有超过400万辆液化石油气汽车,100多万辆天然气汽车。目前中国市场上在售的新能源汽车多是混合动力汽车和纯电动汽车。 类别划分: 新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。 纯电动电车: 纯电动汽车(Blade Electric Vehicles,BEV)是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车,它利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电动机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车行驶。 优点: 相对简单成熟,只要有电力供应的地方都能够充电。 缺点: 蓄电池单位重量储存的能量太少,还因电动车的电池较贵,又没形成经济规模,故购买价格较贵;至于使用成本,有些试用结果比汽车贵,有些结果仅为汽车的1/7~1/3,这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。 混合动力区汽车: 混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV)是指驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆,车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或

多个驱动系共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同,混合动力汽车有多种形式。 优点: 1、采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率,发动机相对较小(downsize),此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。由于内燃机可持续工作,电池又可以不断得到充电,故其行程和普通汽车一样。 2、因为有了电池,可以十分方便地回收下坡时的动能。 3、在繁华市区,可关停内燃机,由电池单独驱动,实现“零”排放。 4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。 5、可以利用现有的加油站加油,不必再投资。 6、可让电池保持在良好的工作状态,不发生过充、过放,延长其使用寿命,降低成本。 7、整车由于多个动力源,可同时工作,整车的动力性优良。 缺点: 系统结构相对复杂;长距离高速行驶省油效果不明显 燃料电池电动车: 燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV)是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下.在燃料电池中经电化学反应产生的电能作为主要动力源驱动的汽车。燃料电池电动汽车实质上是纯电动汽车的一种,主要区别在于动力电池的工作原理不同。一般来说,燃料电池是通过电化学反应将化学能转化为电能,电化学反应所需的还原剂一般采用氢气,氧化剂则采用氧气,因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直接采用氢燃料,氢气的储存可采用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。

新能源技术概述

新能源技术的概述及预测分析 摘要 从矿物能源资源有限和大量使用矿物原料必将使环境污染日趋严重的战略观点出发,世界各国特别是经济发达国家高度重视新能源的开发利用,把新能源技术摆在新技术革命支柱技术的重要位置,制定规划,采取措施,增加投入,积极发展。 在我国,新能源主要是指太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能等可再生能源。20多年来,我国新能源的利用已有一定的基础,在国民经济建设中发挥了一定的作用。但是,与未来能源发展的要求及当前世界发展水平相比,还存在相当大的差距。我们应急起直追,加快我国新能源技术的发展。本文介绍了新能源以及未来的发展趋势。 关键词:新能源;能源分配;未来能源趋势 第一章:新能源简介 1.1前言 随着中国经济的持续快速增长,对能源的需求量越来越大。常规油气已不能满足国民经济发展的需要。据专家预计,2010年和2020年中国石油对外依存度将分别达到47%和60%。但是,实际上到2007年中国石油对外依存度已近50%。中国油气资源对外需求增长速度已经超过预期,油气能源紧张局面加速扩大,大力发展新能源已势在必行。本文中新能源包括太阳能、风能、潮汐能、地热能、生物质能、自然冷能、氢能和核能。 1.2新能源的的背景: 能源是人类赖以生存的物质基础、任何国家要发展工业、农业、国防、科学技术和提高社会生活水平,都离不开能源的支撑。随着人类文明的推进,能源的种类越来越多。近代被人类广泛应用并在生产、生活中起支配作用的能源,主要有煤炭、石油、天然气、水能和核电等。 战后,特别是近20 多年,由于各国经济发展,生活标准提高,世界能源的需求量急剧增长。根据世界能源的消费趋势,各种能源资源的可供给年数是石油38—45年,天然气30—56年,煤炭200—328年,铀50—68年。2036年以后的能源将仅

国外可再生能源利用现状及其技术发展

国外可再生能源利用现状及其技术发展 挪威可再生能源利用及其突出技术简述 一、挪威可再生能源开发利用状况 挪威的可再生能源利用比例较高,占能源总消耗的近60%;其中99%为水电的电能利用占50%、生物能占6%;石油和煤等不可再生能源分别占36%和7%;天然气蕴藏量虽高,但使用量不到3%。 挪年均发电总量为119TWH,总装机容量约29,000MW,除99%为水电外,还有热电255MW和风电274MW。 1、水能 由于地理位置及气候条件等因素,挪威河流众多、雨量充沛,因此拥有丰富的水利资源,其水电开发较早,至今已有100年的历史。 挪威最大的一批水电站早于1970年到1985年间以年装机容量4.1%的增长速度开发完毕;到80年代末开始减少水电开发;90年代水电开发量较小;从1993年到2004年,通过对旧水电站的更新和扩建以及对小水电站的扩建来增加装机容量,容量增长750MW。 挪水电资源并未全部开发完毕,10个最高瀑布开发了7个,其余3个被永久保护;水电可开发总量约为186.5TWH,已开发118.3TWH,永久保存37.9TWH,剩余30.2TWH为未来开发储量。 2、风能 挪海岸线长,沿海地带拥有多处适于开发风电的场所,一些地带的年均风力达到8-10米/秒,该条件大大好于以风电著称的丹麦和北德。到2005年中期,挪已运营的风场装机容量共274MW(0.8TWH/年);已获准建设并在建的风场装机容量为845MW(2.5TWH/年);另外,还有潜在装机容量1033MW(3.1TWH/年)的风场项目正在申请建设许可。 挪政府目前正积极投入风电开发,实现可再生能源利用的多元化,以减少过去多年来对水能的过分依赖。政府计划到2010年,将风电的年发电量增长到3TWH。 3、生物能源 挪威目前用于能源消耗的挪生物质消费量约16TWH,主要用于造纸和纸浆工业和木材加工等工业。挪威未来的生物能源在经济价值和环境价值允许范围内的使用潜力为30TWH。 二、挪威在可再生能源领域中的突出技术、设备与服务 挪威研究理事会为从事挪威可再生能源研究的主要研究机构,部分研究经费来自挪威石油能源部拨款。该理事会通过各研究院、科技大学、工业协会和公司企业等单位,对该领域

中国新能源发展概述

农业资源与环境  1 我国能源现状 我国能源资源有限,常规能源资源仅占世界总量的10.7%,人均能源资源占有量远低于世界水平:2000年我国人均石油可采储量只有4.7 t,人均天然气可采储量1 262 m3,人均煤炭可采储量140.0 t,分别为世界平均值的20.1%、5.1%、86.2%。我国已成为世界能源生产和消费大国。2004年,中国超过俄罗斯成为世界第2大能源生产国,同时也是世界第2大能源消费国。 目前,我国使用的能源以煤炭为主。2005年,我国1次能源消费量中,煤炭占68.7%,石油占21.2%,天然气占2.8%,水电占6.3%,核电占1.0%。我国也是世界上最大的煤炭消费国,2005年消费量占世界总消费量的36.9%。不仅如此,2001年以来,中国石油消费高速增长。据海关总署发布的数据,2007年我国共进口原油1.63亿t,同比前年增长12.4%;进口成品油3 380万t,同比前年下跌7.1%。以此数据计算,我国石油依存度已近50.0%。 在电力消费方面,我国电力需求以每年超过10.0%的速率增长。2002年出现过大范围缺电,2004年缺电的省份达24个,夏季高峰时段全国估计缺电近31GW,2005年有所缓解,但全国夏季高峰时段仍缺电25GW,2006年夏季缺电减少到12GW。 能源是我国环境问题的核心,我国的可持续发展受到能源和环境的严重制约。随着资源有限性和环境压力加大,越来越多的国家重视新能源和可再生能源的发展。发展新能源产业不仅可以创造产值、带动就业,为其他产业提供替代性能源、弥补可能出现的能源供应缺口,同时新能源的应用改变生产和生活方式,推动整体技术创新,增进社会福利。与一些发达国家相比,我国新能源发展起步较晚,积极借鉴国际新能源发展经验,对保证我国新能源产业快速健康发展具有重要意义。2 我国新能源的产业发展趋势 “十二五”期间将是我国新能源产业从起步阶段步入大规模发展的关键转折时期。这一时期我国新能源发展的总目标是:建立初步适应大规模新能源发展的电网等重大基础设施体系,推动新能源装备制造业的壮大和升级,促进新能源市场的不断扩大,争取在2015年将非化石能源在能源消费中的比重提高到12.0%左右。我国10 MW高温气冷核反应堆已进入最后安装阶段,它的建成开辟了中国和平利用核能、发展先进核反应堆技术的新领域,标志着中国在高温气冷堆领域达到世界先进水平。我国沼气技术研究水平较高,可与世界先进水平相比。风能开发,我国小型风力发电机发电开发应用发展比较快。小型风电技术已商品化,风力发电已初步形成产业。地热能开发,地热能开发包括地热发电和地热直接利用。海洋能开发,我国潮汐能发电技术已取得一定成就,相继建成一批中小潮汐电站。燃料电池开发,燃料电池已在电动汽车上开发利用。2.1 加大水电开发力度我国水能资源得天独厚,居世界第一,理论蕴藏总量达67 605亿KW。可装机容量37 853万KW,年发电量19 200万KWh。加快我国水电建设的步伐,不仅可改善我国的能源结构状况,缓解化石能源的枯竭,减少环境污染,还可以加快西部经济发展步伐,促进西电东送。 2.2 强化风能的开发利用风电在技术、成本、市场发展上有着较为明确的预期。按照我国当前风能产业良好的发展形势判断,在2020年甚至2015年之前建立起较为完备的、具有国际竞争力的风电产业体系是有可能的,风电成本将进一步降低。此外,风电的生产过程不会占据和消耗其他自然资源(如土地、水)或对环境等产生大的负面影响,在我国应该是一种被优先考虑发展的能源。 2.3 合理利用生物质能我国是一个农业大国,每年所产生生物质总量巨大,据有关人员估算,我国农村每年有各类秸秆 中国新能源发展概述 苏佳凯 (东北林业大学,哈尔滨 150040) 摘 要能源是我国环境问题的核心,我国的可持续发展受到能源和环境的严重制约。随着资源有限性和环境压力加大,越来越多的国家重视新能源和可再生能源的发展。当前世界能源消费以化石资源为主,其中中国等少数国家是以煤炭为主,其他国家大部分则是以石油与天然气为主。按目前的消耗量,专家预测石油、天然气最多只能维持不到半个世纪,煤炭也只能维持一二百年。所以不管是哪一种常规能源结构,人类面临的能源危机都日趋严重。 关键词新能源;环境;可持续发展;新能源开发 中图分类号 F 426.2 文献标志码 B China New Energy Development Overview Su Jiakai Abstract The sources of energy is our country environment the core of the problem, our country's sustainable development by the sources of energy and environment. With the limited resources and environmental pressure is increased, more and more countries attach great importance to the new energy and renewable energy development. The current world energy consumption of fossil resources, including China and a few other countries dominated by coal, other countries most is with oil and natural gas. According to the current consumption, experts predict that oil, natural gas can only be maintained less than half a century, the coal also can only be maintained for one hundred or two hundred years. So no matter what kind of conventional energy structure, human face energy crisis is becoming more and more serious. Keywords New energy; environment; sustainable development; new energy development 作者简介:苏佳凯(1987-),从事应用环境学研究。 收稿日期:2011-11-24 北京农业 2011 年 12 月下旬刊

2014中国新能源与电动汽车市场现状与趋势分析报告

2014中国新能源与电动汽车市场现状与趋势分析报告 随着全球能源和环境问题的不断突显,汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户,需要进行革命性的变革,发展新能源汽车已经成为世界各国的共识,我国更是将其列入到七大战略性新兴产业之中。中央政府对其陆续出台了各种扶持培育政策,为新能源汽车的发展营造良好的政策环境。然而,即使有诸多利好因素,我国新能源汽车发展仍然步履蹒跚,与国外的差距较大。 汽车保有量的持续攀升,不仅给能源带来危机,同时传统汽车排放的尾气给环境带来了巨大的危害。去年及今年,全国大面积持续长时间被雾霾笼罩,空气质量已经达到了严重污染程度,如何控制和降低汽车尾气排放带来的污染也是亟需解决的一大课题。 在此背景下,新能源汽车的发展已迫在眉睫,近几年,我国政府也因此出台了相关政策对新能源汽车发展的给予支持和鼓励。从2013年新能源补贴新政来看,其补贴金额标准如表1所示,中央将对纯电动汽车最高补6万元,插电式混合动力最高补3.5万元,新能源汽车还可以享用有地方补贴和其他优惠政策。 同时,政府对新能源汽车发展还提出了明确的目标——到2015年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50万辆;到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆。 图1 近几年中国汽车销量数据

图2 近几年中国新能源汽车销量数据 明华有道咨询公司发布了一份关于我国纯电动汽车发展现状与趋势的报告,报告主要基于终端上牌数和消费者调研数据。根据该报告,2014年我国纯电动汽车市场呈以下特点: 1) 消费者属性:纯电动汽车市场仍然以单位客户消费为主,个人用户购买比例偏低,占市场的比重仅有约三分之一(32.3%)。

发电能源结构现状

发电能源结构现状 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

中国发电能源结构现状 1.中国发电能源结构现状 2006年统计资料,全国发电设备总容量亿kW。 ?火电装机容量亿kW,占总装机容量比重%; ?水电装机容量亿kW,占总装机容量比重%; ?核电装机容量893万kW,占总装机容量比重%; ?新能源发电前景较好,相对滞后。 2006年统计资料,全国总发电量28344亿kW·h ?火电发电量23573亿kW·h,占全国发电量%; ?水电发电量4167亿kW·h,占全国发电量%; ?其他发电量604亿kW·h ,占全国发电量%。 2.火力发电 ?原理:利用热能发电 ?能源:燃料(煤炭,石油或天然气) ?运行:稳定,启动时间长 ?综合效益:无 ?环境影响:负面 ?建设:规模小,周期短 ?投资:一次性投入小,运行费用高 ?单位电价:高 热电厂 3.水力发电 ?原理:集中水头和流量 ?能源:水体蕴藏的能量 ?运行:灵活,方便 ?综合效益:防洪、供水、旅游、渔业等 ?环境影响:正面,负面 ?建设:规模大,周期长 ?投资:一次性投入大,运行费用低 ?单位电价:低 中国水能资源丰富,蕴藏量和技术可开发量均居世界首位 ?经济可开发装机总容量为亿千瓦,占世界总量的%,居世界第一位。 ?2004年,水电总装机容量亿千瓦,占技术可开发总容量的%; ?2006年,水总装机容量亿千瓦,占技术可开发总容量的%。 中国水资源的另一个重要特点是小水电资源丰富 ?2004年水利部核定可开发的小水电资源为亿千瓦,占中国水电资源技术可开发总量的%,居世界第一位。 ?小水电资源大多集中在西部地区,占全国的67%,中部地区占17%,而经济发达的东部地区仅占16%。 ?2003年,中国小水电总装机达到3120万千瓦,占可开发小水电资源量的24%。 我国水电中长期发展规划: ?2010年,水电装机容量亿千瓦,占电力装机总容量的%,水能资源开发利用程度30%;

我国新能源汽车发展概述

目录 摘要 (Ⅱ) 关键词 (Ⅱ) 1概述 (1) 1.1新能源汽车的概念 (1) 1.2新能源汽车的类型及其特点 (2) 2新能源汽车发展趋势 (3) 2.1发展概况 (3) 2.2发展前景 (3) 2.3城市试点 (4) 3新能源汽车预测及改进 (5) 3.1新能源汽车发展预测 (5) 3.2对现有技术的改进 (5) 总结 (7) 参考文献 (8) 致谢 (9)

摘要 当下绿色汽车电子,其核心就是新能源即绿色能源下的动力系统,从国家产业发展战略上讲,各国无不将之纳入"低碳经济"的范畴。本文亦将以此为重心,希望从近期我国相关发展策略、全球相关厂商的动向以及目前相关市场最新产品方案几个方面进行全景式扫描,全面分析新能源汽车的发展现状。 随着世界能源危机和环保问题日益突出,汽车工业面临着严峻的挑战。一方面,石油资源短缺,汽车是油耗大户,且目前内燃机的热效率较低,燃料燃烧产生的热能大约只有35%—40%用于实际汽车行驶,节节攀升的汽车保有量加剧了这一矛盾;另一方面,汽车的大量使用加剧了环境污染,城市大气中CO的82%、NOX的48%、HC的58%和微粒的8%来自汽车尾气,此外,汽车排放的大量CO?加剧了温室效应,汽车噪声是环境噪声污染的主要内容之一。我国作为石油进口国和第二大石油消费大国,污染严重,世界认定的20个污染最严重的城市有16个在中国。国内汽车产品水平与国外差距很大,平均油耗高出10%—30%,排放约为15—20倍,汽车工业面临的压力更大。上个世纪末以来世界各国和各大汽车公司以及国内各大科研机构和高等院校纷纷致力于开发清洁节能汽车,新能源汽车获得了长足发展。汽油和柴油是传统内燃机汽车的能源,利用除此以外的能源提供汽动力的汽车均可称为新能源汽车。目前正在开发的新能源包括天然气、液化石油气、醇类、二甲醚、氢、合成燃料、生物气、空气以及电荷燃料电池等。 关键词:新能源汽车;发展现状;发展战略;压缩天然气(CNG);液化石油气(LPG)

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