国内外新能源开发现状(doc 10页)
背景材料
一、新能源概念与概况
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5000米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140万吨标准煤,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
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。
——潮汐能的开发利用。20世纪70年代后期,美国IT 动力公司开发了小型潮汐涡轮机,90年代该公司设计和制造了旋翼叶片直径为3.5米的潮汐涡轮机,功率为15KW。在此期间加拿大政府的国家研究委员会研制开发潮汐动力涡轮机,并在墨西哥海湾发电。菲律宾政府计划投资1亿美元建造30兆瓦的潮汐电站。在亚洲,菲律宾和印度尼西亚的各岛屿以及我国和日本海岸流动的海流都具有巨大的潜力。在欧洲,潮汐电站的场址多达106个。英国政府、挪威政府已经投入不少人力财力研究开发潮汐动力,并产生了较好的效果。
——太空能源的开发利用。从长远看,月球是维持地球所需能源的重要保证。月球从太阳上获得的发电能力高达1.3万垓瓦,如将其中的1%的太阳能加以利用并送回地球,就足以取代地球上使用的矿物燃料能源,一些发达国家还把眼光瞄向太空,并制订了一些措施和技术方案,向太空要能源的步伐不断加快。
目前,我国已经是全球最大的太阳能电池制造国、最大的太阳能热水器生产和使用国、第五大风电开发利用国,发展新能源产业已经具备了一定的基础。在金融危机之后,欧洲部分新能源企业为解决资金困难愿意以较低的价格出售新能源技术和制造设备,甚至愿意接受并购,这为我国企业获取技术上的突破提供了历史性的机遇。
三、我国支持新能源发展的政策法规
2001年,制定生物能源发电的税收优惠政策,规定对属
于生物质能源的垃圾发电实行增值税即征即退政策,对风力发电实行增值税减半征收政策。
2005年,出台《关于发展节能省地型住宅和公共建筑的指导意见》,指出到2020年我国住宅和公共建筑建造和使用的能源资源消耗水平要接近或达到现阶段中等发达国家的水平。
2005年,扩大新能源运用税收优惠范围,对生产销售的变性材料乙醇实行增值税先征后退,对小型水利发电单位生产的电力,可按简易办法计算缴纳增值税,对部分大型水电企业实行增值税退税政策,对国家批准的定点企业生产销售的变性燃料乙醇实行免征消费税政策。
2006年,出台《国家中长期科学和技术发展规划纲要》,出到2020年,可再生能源在我国能源结构中的比重将达到16%。
2006年,制定出台了《可再生能源法》,从产业发展指导、电价、总量目标、财税补贴、专项基金、并网发电等各个细节对于可再生能源的发展予以支持和细化。
2007,制定了《“十一五”资源综合利用指导意见》,提出了2010年资源综合利用目标、重点领域、重点工程和保障措施。
2007年,制定《能源发展“十一五”规划》,阐明国家能源战略,明确能源发展目标、开发布局、改革方向和节能环保重点。
2007年,制定《中华人民共和国节约能源法》,规定一些节能管理的基本制度,明确了用能单位的节能义务,强化了监督和管理。
2007年,出台《产业结构调整指导目录》,新能源汽车正式进入发改委的鼓励产业目录,消费者购买新能源车也将得到税收等方面的优惠。
2009年,太阳能热水器纳入家电下乡政策补贴范围。
近期,被业界奉为“国家新能源发展战略”的《新能源产业振兴和发展规划》已经完成草稿拟定,部委征求意见接近尾声将择日发布,包括核能、风能等可再生能源的开发利用,和煤化工等传统能源体系的变革,规划期限是2009年至2020年。预计到2020年,中国在新能源领域的总投资将超过3万亿元。
四、鄂尔多斯发展新能源的资源优势和产业基础
鄂尔多斯位于内蒙古自治区西南部,三面黄河环绕,与晋、陕、宁毗邻,总面积8.7万平方公里,人口156万人。鄂尔多斯市自然资源富集,太阳能、风能和生物质能资源丰富,具备发展新能源得天独厚的条件。
(一)太阳能资源
——优势:鄂尔多斯属典型的温带大陆性气候,日照丰富,四季分明,无霜期短,降水量少,蒸发量大。鄂尔多斯市实际日照时数从3月以后,每天均大于8小时,年日照时数为2716-3194小时,南部为2700-2946小时。年日照百分率在69-72%之间,部分地区为61-68%。全市太阳年总辐射量在137.45-144.36千卡/平方厘米。丰富的光热资源,具有发展农业型知识密集沙产业的先天条件,同时,若能充分利用全市荒漠土地建设太阳能并网光伏电站,装机容量可达6000万千瓦以上。
——基础:我市建设有太阳能光伏发电站一座,即内蒙
古伊泰煤炭股份有限公司太阳能光伏电站,是全国首个太阳能聚光光伏科研示范并网发电站,总投资1518万元。该项目应用数倍聚光光伏发电系统,发电效率比普通平板发电机组高3-4倍,关键技术达到国际领先水平。与此同时,利用太阳能提取多晶硅取得突破性进展,已实现太阳能批量生产多晶硅。
——目标:到2010年,全市太阳能发电装机容量达到5万千瓦,到2012年达到10万千瓦,到2015年达到30万千瓦。
(二)风能资源
——优势:鄂尔多斯地区地域开阔、平坦,气流的摩擦阻力小,尤其是鄂托克前旗、杭锦旗和鄂托克旗地处高原西部,既是狼山和阴山之间的狭长风口地带,也是西伯利亚冷空气南下的主要通道,年平均风速3.0—4.3m/s之间,大风日数平50天,大部分地区风速大于3.0m/s,日数约为220天,占全年的60%,具有风能品味高、有效风时多、稳定度较高、连续性好的特点,具有开发价值的风能资源总储量在5000万kW以上,具备发展大型风力发电场的条件。
——基础:编制出台了《鄂尔多斯市风能资源开发利用规划》和《鄂尔多斯市风能资源开发利用管理办法》,对我市风力发电场进行了布局和环境影响评价,明确了风能资源勘查测量、风能资源配置和风电项目管理相关问题。内蒙古新锦公司在我市杭锦旗伊和乌素的风力发电项目已建成投产,发电装机容量达到10kW。
——目标:到2010年,风力发电装机容量达到50万kW,到2015年达到100kW,到2020年建成一个装机容
量为200万千瓦的风电基地。
(三)生物质能
——优势:全市现有沙棘原料林40万亩,雌株面积12万亩,年产沙棘果1.3万吨;沙柳原料林584.9万亩,沙柳枝条年可利用量达117万吨;柠条、杨柴原料林1310.7万亩,灌木枝条年可利用量268.6万吨;山杏原料林12.6万亩,年产杏仁0.76万吨。全市有适宜种植灌木林地(含宜林荒沙地)4580万亩,年提供平茬生物质能力在1700万吨以上。
——基础:内蒙古毛乌素生物质热电厂,是我国第一座以灌木为原料的生物质热电厂,也是全球首家半干旱地区沙生灌木生物质热电厂,采用具有自主知识产权的国产化技术装备进行生物质直接发电。该项目一期装机容量为2×12MW,每年可提供绿色电力2.1度。热电厂与2007年筹建,2008年底正式投产,目前累计发电量达到3000万度。热电厂每年消耗沙柳20万吨,带动治理荒漠20万亩,提供了5000个就业岗位,仅原料收购一项,每年就为农牧民增收5000多万元。
——目标:到2010年,生物质发电装机容量达到5万KW,到2015年达到12万KW,到2020年达到25万KW。
(四)煤化工
——优势:鄂尔多斯境内含煤面积约占土地总面积的80%,拥有已探明煤炭储量1496亿吨,约占全国总量的六分之一,且煤质优良,具有低灰、低硫、低磷、高热值、高挥发分等突出特征,属于优质动力煤、汽化煤、冶金煤系列,被国内外称为环保型的“绿色”洁净煤,是煤制油、煤制甲
醇、二甲醚等煤化工的优质资源。境内天然气资源总量4.1万亿立方米,累计探明储量8788亿立方米,占全国的20%以上,境内苏里格气田是国内最大的整装气田。利用丰富优质的天然气,鄂尔多斯市已经建成天然气制甲醇项目133万吨。同时还有一批煤制甲醇项目正在建设。
——基础:已经建成的全球第一条煤炭直接液化项目——神华煤液化项目,产能108万吨,项目依靠国内自己的技术力量,应用独立知识产权的煤液化催化剂和煤直接液化工艺。同时还建成了全国第一条煤炭间接液化项目——伊泰煤液化项目,产能16万吨,项目采用具有自主知识产权的费托合成工艺。我市苏里格石油化、城峰石化等企业建成甲醇汽油柴油生产装置100多万吨。
——目标:到2015年形成500万吨煤直接液化生产能力;2020年,达到1000万吨。
(五)煤层气
鄂尔多斯市煤层气资源丰富,煤层气作为煤炭的伴生资源,其分布与煤炭基本一致。据初步测算,鄂尔多斯市境内煤层气储量大约在5万亿立方米左右。
目前,内蒙古大博公司、中国燃气总公司、内蒙古小肥羊等企业正在勘探和研究开发。
(六)沼气发电
内蒙古鄂尔多斯市东胜区传祥生活垃圾处理有限责任公司应用“城市生物质垃圾联合厌氧发酵工艺”,首次集成了城市有机垃圾的系统处理,通过处理城市垃圾产生的沼气发电,目前该工程达到了400吨/日城市生活垃圾,200吨/日粪便,50吨/日餐厨垃圾和50吨/日污泥的处理能力,这些垃圾产
生的沼气,可供500千瓦机组发电。达拉特旗北疆三和公司奶牛养殖场400kW沼气发电项目。
正在规划建设的沼气发电项目还有:东达集团围绕獭兔养殖,利用兔粪产生的沼气发电,装机2×766千瓦。
(七)新型汽车燃料——LNG(液化天然气)
鄂尔多斯市有丰富的天然气资源,具有发展LNG和CNG 的独特资源优势。鄂尔多斯星星能源有限公司已经建成了首个天然气LNG项目———年产20万吨液化天然气项目,年转化天然气3亿立方米。现有CNG加气母站21座,加气子站2座,保有1800辆CNG出租车,80辆CNG公交车,日用气4.6万立方米天然气。
2008年,我市西部天然气公司的“鄂尔多斯及周边地区燃气汽车区域性示范项目”列入国家“863”计划项目,计划到2010年燃气汽车发展到22000辆,建设LNG加气站5座,CNG加气站6座,建成30万方/天的LNG液化厂2座。
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。
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。
中国能源结构现状及发展趋势 摘要:我国目前的能源消费结构仍以煤炭为主,对进口石油依存度过高,能源安全和环保问题日益严峻。本文通过对各种可再生性能源的利用状况进行比较,认为我国发展生物质资源产能潜力巨大,如麻风树、油桐等陆生植物制备的生物柴油在近期会有较大的发展,特别以微藻为主的水生植物制备生物柴油,将有可能成为最有竞争力的替代性能源,在我国未来能源结构中占有举足轻重的比重。 关键词:能源安全;温室气体;可再生性能源;微藻;生物柴油1. 中国能源构成的现状 随着经济的飞速发展,中国的能源消费总量连续多年都位居世界前列。统计数据表明2001~2006年间,我国每年一次性能源的消费比重均在90%以上(见表1),而风能,太阳能,生物质能等新能源的利用率仍然很低。我国能源消费构成的特点:(1)煤炭的生产和消费比重偏高。近五年来煤炭年产量占能源总产量的比重呈逐年递增趋势,2006年这一比重上升至76.7%。(2)石油的生产量低,消费量高,供需缺口需依赖进口石油满足。与煤炭资源相反,石油在能源总产量的比重逐年递减,2006年仅为11.9%,而其消费量的比重五年来均超过20%。(3)新能源利用率低,发展潜力大。目前对新能源的利用率不足10%,而我国地域辽阔,太阳能,风能,生物质等能源蕴藏丰富,开发潜力巨大。 2. 能源消费结构存在的主要问题 2.1 石油短缺与能源安全
我国石油储量占世界总量的2%,人均占有量仅为世界平均水平的十分之一,自1993年成为原油净进口国以来,到2002年已经成为世界第二大石油消费国、第七大石油进口国。中国统计年鉴数据显示(见表2),1995之后的十年间,随着经济飞速发展,中国对进口石油的依存度也基本呈逐年递增趋势,2006年,全国48.2%的石油消耗量需从国外进口。而2008年4月中国社科院发布的《中国能源发展报告(2008)》蓝皮书预计,2010年和2020年中国石油消费量将达4.07亿吨和5.63亿吨,分别比2006年提高17.42%和62.47%。BP世界能源统计(2008)的数据表明,全球石油探明储量约1.24万亿桶,以目前的开采速度仅够开采40多年。 石油资源的日益匮乏和中国对进口石油的过度依赖使我们不得不面 对能源安全问题,特别是全球已进入高油价时代,能源安全更成为一个关系到国计民生和影响到中国整体经济可持续增长的关键性问题。 2.2 煤炭消耗与环境恶化 中国是世界第一产煤大国,煤炭产量占全世界的37%。作为中国的主要能源,在1995~2006十年间,煤炭在全国能源消费总量中所占比例均在65%以上,并且在未来相当长的时期内,中国能源消费结构仍将保持煤炭占据主导地位的状况。大量煤炭的燃烧导致二氧化碳、氮氧化物、粉尘等环境污染物的排放量逐年增大。据美国EIA(Energy Information Administration)统计,1990年世界二氧化碳的排放量约为215.6亿吨,预计2010年将为277.2亿吨,2025年达到371.2亿吨,年均增长1.85%。目前,我国二氧化碳的排放总量仅次于美国
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
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%。
新能源开发现状及意义 精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-
新能源开发现状及意义 【内容摘要】能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力,是人类赖以生存的基础,世界能源结构先后经历了以柴薪为主、以煤为主和以石油为主的时代,现在正逐渐向以天然气为主转变,同时谁能、核能、光能、太阳能等可再生能源也正得到广泛的利用。 【关键词】新能源;低碳 一、新能源的内涵 1、新能源的定义 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。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、生物质能和核聚变能等。 2、新能源的种类 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。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、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。也可以说,新能源包括各种可再生能源和核能。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(特别是化石能源)枯竭问题具有重要意义。同时,由于很多新能源分布均匀,对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。 二、新能源开发现状 1、风力发电增长迅速,装机容量不断提高
全球风能蕴量巨大,比地球上可开发利用的水能总量大10倍。随着技术水平的提高和市场不断扩大,近年来风力发电增长迅速。自2004年以来,全球风力发电能力翻了一番,2006年至2007年间,全球风能发电装机容量扩大27%。2007年已有9万兆瓦,这一数字到2010年将是16万兆瓦。预计未来20-25年内,世界风能市场每年将递增25%。 2、太阳能光伏发电快速发展、原材料成本有所下降 近几年国际上光伏发电快速发展,世界上已建成了10多座兆瓦级光伏发电系统,6个兆瓦级的联网光伏电站。世界光伏组件在过去15年平均增长率约15%。20世纪90年代后期,发展更加迅速,1999年光伏组件生产达到200兆瓦。商品化电池效率从10-13提高到13-15,生产规模从1-5兆瓦/年发展到5-25兆瓦/年,并正在向50兆瓦甚至100兆瓦扩大。同时光伏组件的生产成本有所下降,已降到3美元/瓦以下。 3、生物质能产业经营渐成规模 许多国家制定了生物质能开发研究的相关计划,如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划。目前,国外的生物质能技术和装置多已达到商业应用程度,实现了规模化产业经营。据统计,目前美国20%的玉米和巴西50%的甘蔗被用于制造燃料乙醚,欧盟65%的菜籽和东南亚30%的棕榈油被用于制造生物柴油。以美国、瑞典藏奥地利三国为例,生物质转化为高品位能源利用的规模,分别占该国一次能源消耗量的4%、16%和10%。在美国,生物质能发电的总装机容量已超过10000兆瓦,单机容量达10-25兆瓦;美国纽约的斯塔藤垃圾处理站投资2000万美元,采用湿法处理垃圾,回收沼气,用于发电,同时生产肥料。巴西是乙醇燃料开发应用最有特色的国家,实施了世界上规模最大的乙醇开发计划,目前乙醇燃料已占该国汽车燃料消费量的50%以上。美国开发出利用纤维素废料生产酒精的技术,建立了1兆瓦的稻壳发电示范工程,年产酒精2500吨。
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
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
《工程热力学》课程设计(论文)我国新能源开发与利用现状 学号 姓名 院系 专业 完成日期 授课教师 得分
我国新能源开发与利用现状 王宝增 能源学院 摘要:概述了世界和中国的能源危机与环境压力,阐述了我国新能源开发利用概况。分析了我国新能源应以太阳能和风能为开发重点,分析了我国在可再生能源开发利用过程中存在的问题,并提出推进新能源开发的政策。 关键词:新能源;开发利用;太阳能;风能;问题;政策 1能源危机与环境压力 随着世界经济的发展,各国对能源的需求量也越来越大.在当前的世界能源结构中,人类所利用的能源主要是石油、天然气、煤炭等化石能源.19 9 9 年世界能源结构见表 1. 2004年中国和世界能源消费结构见图1 随着经济的发展,人口的增加,社会生活水平的不断提高,预计未来能源消耗量以每年2.7% 的速度递增,此速度前世界能源储量仅供全球消费1 7 2 年.根据目前国际上通行的预测,石油能源可用4 0 年,天然气6 0 年内枯竭,煤炭也只能用2 2 0 年.正是化石能源的大量利用,使二氧化碳:等温室气体的排放也大幅度增加,致使地球在过去10 0 年里平均气温上升0.3一0.6 ℃,全球海平面平均上升1 0 ~ 2 5 cm.如不对温室气体采取措施,在未来几十年内,全球平均气温每 1 0 年可上升. 0 2 ℃.到 2 10 0 年全球平均气温升高1一3.5 ℃,这对人类和地球的危害是无法估量的.因此必须改变当前能源的开发、利用方式.着重开发新能源和可再生能源,有计划、有步骤地开发化石能源,合理高效利用能源.
我国一次能源结构见表2. 其中煤炭比例近7 0 % ,加上净化设施较差,致使对大气的污染十分严重.如二氧化硫的排放引起的酸雨污染已占全国土地面积的 4 0 % ;城市悬浮颗粒物( T S P ) 亦严重超标.严峻的生态环境形势迫使我国只有生态环境形势迫使我国只有在有计划、有步骤开发石油、天然气、煤炭等化石能源的基础之上,除依靠高效节能技术、洁净煤技术之外,着重开发利用各种新能源和可再生能源,减缓化石能源的枯竭,改善生态环境,走可持续发展之路. 2我国新能源开发利用概况 我国具有丰富的新能源和可再生能源资源: 水能可开发资源为3. 78亿千瓦, 目前已开发利用11%; 生物智能资源, 包括农作物秸秆、薪柴和各种有机废物, 利用量约为 2. 6亿吨标准煤, 占农村生活能源消费的70%, 占整个用能的50% ; 我国太阳能年总辐射量超过60万焦耳/平方厘米, 开发利用前景广阔; 风能资源总量为16亿千瓦, 约10 %可供开发利用; 地热资源尚待继续勘探, 目前已探明的地热储量约为4626亿吨标准煤, 现利用的仅约十万分之一; 我国海洋能源资源亦十分丰富, 其中可开发的潮汐能就有2000万千瓦以上。 风能开发利用继续发展。我国风力发电总装机容量达到2 . 6万千瓦。20世纪80年代以来, 50~ 200瓦的微型风力发电机相继研制成功并投入批量生产, 目前有12万余台在内蒙古、新疆、青海等牧区草原和沿海无电网地区运行, 解决了渔、牧民看电视和照明问题。1千瓦~ 20千瓦的中、小型风力发电机组达到小批量生产阶段, 目前正在研制50千瓦~200千瓦的中、大型风力发电机有14个风电场正在建设当中。与此同时, 低扬程大流量和高扬程小流量两种新型风力提水机已研制成功。此外, 全国风能资源调查显示, 在风力机性能测试技术基础理论研究、风能综合利用、国外风力机引进技术的消化吸收及风电场的试验运行方面均取得进展。其他新能源和可再生能源的开发利用, 也有了一定的发展。我国地热资源现已利用的相当于400万吨标准煤。值得一提的是我国西藏的地热开发利用, 羊八井地热电站现装机总容量2 5万千瓦, 年发电量达9700万度, 为拉萨电网供电的50%, 是我国目前最大的地热电站。氢能等极应用前景的新能源技术开发尚处于实验室试验研究阶段。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。目前各类新能源和可再生能源, 年提供约3亿吨标准煤(其中大部分是生物质能源, 在目前的商品能源统计数字中并未计入), 这对促进国民经济发展和满足广大农村和边远地区人民生活的能源需求起到了重要作用。 3新能源的开发重点 我国新能源的开发重点为太阳能和风能。 3. 1关于太阳能 我国太阳能的开发利用与国际先进水平相比,差距仍较大,特别是在太阳能光电利用方面,产品供不应求,市场缺口较大。应将太阳能的开发利用作为新能源发展的中近期重点,加大投资力度,加速产业化。 要集中力量攻克太阳能光伏电池可大规模使用的关键性难点。这里主要是指大幅度降低太阳能光伏电池( PV) 元件的造价,及延长使用寿命。应集中力量开发价格便宜、寿命长、便于大规模制造的染料纳米半导体材料PV 系统,实现跨越式的发展。西部太阳能丰富,大规模
可再生能源发展现状及趋势 能源是经济和社会发展的重要物质基础。随着世界范围内的能源短缺,以及各国对环境保护的日益重视,开发和研究可再生能源来代替被过度开采和使用的不可再生能源,已是各国政府在资源利用方面共同的发展方向。 世界可再生能源产业发展现状 上世纪70年代以来,可持续发展思想逐步成为各国共识,可再生能源的开发和利用受到各国政府的高度重视,许多国家将可再生能源的发展作为能源战略的重要组成部分,纷纷提出明确的发展目标,制定颁布了相关政策与法律法规,使可持续能源产业在近年来得到迅速发展,可再生能源产业,如光伏发电、风能、太阳能等技术的开发应用已成为各类能源中发展最为快速的热点领域。 美国是能源消耗大国,也是全球人均温室气体排放水平最高的国家。为降低对其他国家的能源依赖以及寻求可持续发展的道路,美国近年来不断出台多项能源政策,以立法和财政补贴的形式扶持可再生能源产业的发展。美国国会议员表示将推动税法改革,促进可再生能源项目享受到与石油项目一样的税收政策。税法改革提案的发起者认为,可再生能源发展势头强劲,应该允许
风能、太阳能、生物燃料等可再生能源项目以“业主有限合伙制企业”的性质征税。这种形式的税收结构允许企业从股票市场募集资金,并使企业可以避免缴纳收入所得税。 欧盟是世界上可再生能源发展最为迅速的地区。目前欧盟能源的进口依存度达50%。随着经济不断发展,这一数字将不断增加,欧盟能源安全令人担忧。为此,欧盟制定了相关策略,积极开发可再生能源。欧盟1997年颁布可再生能源发展白皮书,提出到2050年,可再生能源在整个欧盟国家的能源构成中要达到50%。白皮书中提到的计划包括欧盟内部的市场手段,进一步鼓励可再生能源利用的政策,以及各国在可再生能源领域中的投资及信息共享,对此欧盟各国纷纷采取对应措施来响应。 以德国为例,2011年9月,德国经济部、环境部和科技部等部门曾联合颁布了德国第6个能源研究计划,重点集中在可再生能源技术研发、提高能源效率、能源存储技术和电网技术改进等方面。德国联邦经济部、环保部等部门联合制定了长期能源转型战略,规划了未来40年德国能源转型的主要目标。 德国在2004年、2008年曾两次修订《可再生能源法》,明确提出要在考虑规模效应、技术进步等因素的影响后,逐年减少对可再生能源新建项目的上网电价补贴,促进可再生能源市场竞
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;
可再生能源产业现状 关键要点 尽管过去十年经济和政治动荡,但可再生能源产业持续增长,它们在能源结构中的存在越来越重要。 世界许多地方的新技术的价格正在接近电网平价,而可再生能源已占全球每年安装的新电容的近三分之二。 该行业有四个主要趋势:存储驱动力,数字技术的改进集成,竞争格局的重组和整合,以及利润率的上升。 能够融合强大交付和灵活性,智能合作伙伴关系/并购以及获得低成本资本的参与者很可能成为该领域未来的赢家。 尽管过去十年经济和政治动荡,但可再生能源产业持续增长,它们在能源结构中的存在越来越重要。欧洲大多数国家已达到或即将实现其欧盟2020年气候能源目标。在美国,页岩气开发曾被视为主要难关,但如今可再生能源正在蓬勃发展因此,可再生能源目前占全球每年安装的新电力的近三分之二。这一成功很大程度上是由于成本下降速度快于预期- 特别是在太阳能和陆上风能中- 使这些技术能够在世界许多地方实现电网平价。 在深度观察中,LEK咨询公司将着眼于推动该行业发展的四
个主要趋势以及未来几年的发展方向。 储电驱动 大多数形式的可再生能源发电(特别是风能和太阳能)依赖于间歇性自然能源,导致输出特性不一致,系统中断的风险以及冗余需求。 为了提高可再生能源发电的效率并提高可再生能源在封闭系统中的份额的实际上限,可再生能源需要变得更加“可调度”- 即更容易存储和传输给用户。解决方法是能与可再生能源发电机匹配的更好的储电设备,用以创建更可靠的发电设施并改善电网的整体运行。 虽然存在不同的存储技术,但是大规模采用的强大引擎无疑将会使电池生产成本的降低- 预计在未来10年内某些技术将下降四分之三。 在美国,印度和澳大利亚蓬勃发展的大型太阳能发电场是大规模存储阵列的天然目标。例如,南澳大利亚公用事业公司正在考虑开发一个500兆瓦的光伏太阳能发电场以及1吉瓦时的锂离子电力存储。 由于主流能源储存的好处是长期的,系统性的,同时也依赖于未来的技术增长(附带不确定性),这种储存的发展将需要公共部门的支持,就像10年前可再生能源发电一样。这可能包括
新能源的开发与利用现状 发表时间:2016-07-05T14:59:56.297Z 来源:《电力设备》2016年第7期作者:张健 [导读] 随着世界经济的发展,各国对能源的需求量也越来越大.在当前的世界能源结构中。 张健 (国网天津城东供电公司) 摘要:能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力,是人类赖以生存的基础,世界能源结构正由煤、石油为主要能源,现在逐渐向以天然气为主转变,同时太阳能、氢能、生物质能、核能、风能、地热能、海洋能等可再生能源也正得到广泛的利用,了解新能源的开发和利用现状与前景,对我国的能源开发与建设是很有意义的。 关键词:太阳能氢能生物质能核能风能地热能海洋能 随着世界经济的发展,各国对能源的需求量也越来越大.在当前的世界能源结构中,人类所利用的能源主要是石油、天然气、煤炭等化石能源.但是化石燃料的使用给人类带来了环境污染和能源短缺的现实压力,这使得全世界开始关注新能源,而且希望新能源能够克服化石燃料燃烧带来的污染和可能出现的能源枯竭问题。太阳能、风能、生物质能等作为新新能源,已经是当前国际能源开发利用领域中的新热点。 一、新能源 新能源是指以新技术为基础,系统开发和利用的能源,包括风电、太阳能、生物质能等新能源。新能源具有资源消耗低、清洁程度高、潜在市场大、带动能力强、综合效益好等优势。 1.1太阳能 太阳能一般指太阳光的辐射能量,它是一种巨大且对环境无污染的能源,地球每秒钟获得的太阳能量相当于燃烧500万吨优质煤发出的能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式。利用太阳能可以建成温室大棚、太阳房等节能建筑;太阳集热器作为热源可代替传统锅炉;使用太阳能热水器和太阳灶等,可节约生活燃料;太阳能还可用来淡化水、致冷、发电;太阳能电池在人造地球卫星上已被成功使用,现在开始转向地面应用。利用光电池直接把太阳能转换为电能,是利用太阳能的最有前途方式。利用太阳能发电,可省去费用庞大的输电设备,随着太阳能电池转换效率的提高及太阳能电力成本的降低,其发电成本将大大低于目前各种发电成本,前景非常诱人。可以预见,太阳能将成为21世纪人类的一种主要能源。 1.2 核能 核能是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特?爱因斯坦的方程E=mc^2;,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。核能的释放主要有三种形式: A.核裂变能 谓核裂变能是通过一些重原子核(如铀-235、铀-238、钚-239等)的裂变释放出的能量 B.核聚变能 由两个或两个以上氢原子核(如氢的同位素—氘和氚)结合成一个较重的原子核,同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应,其释放出的能量称为核聚变能。 C.核衰变 核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式,因其能量释放缓慢而难以加以利用。 核能作为清洁、高效的新能源,在近几十年间得到了快速的发展。但是,发生在日本的一场核电风暴,给人们的头上泼了一盆冷水。核电安全问题迅速成为人们最为关注的热点,全世界都在进行着一场轰轰烈烈的关于核能去留问题的大讨论。连传统的核电大国——法国也开始讨论核电要不要发展的问题。核电发展潜力巨大,中国已成为世界上核电在建规模最大的国家。 1.3 海洋能 海洋面积占地球总面积的70.8%,一望无际的汪洋大海不仅为人类提供航运、水产和丰富的矿藏,而且还蕴藏着巨大的能量。海洋新能源是指依附在海水中的可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。据估计,全球海洋能的蕴藏量大约是776亿kw。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点,是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。海洋能具有以下特点:1.海洋能在海洋总水体中的蕴藏量巨大,而单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。这就是说,要想得到大能量,就得从大量的海水中获得。 2.海洋能具有可再生性。海洋能来源于太阳辐射能与天体间的万有引力,只要太阳、月球等天体与地球共存,这种能源就会再生,就会取之不尽,用之不竭。 1.4 风能 风能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比,具有明显的优势,它蕴藏量大,是水能的10倍,分布广泛,永不枯竭,对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。风能最常见的利用形式为风力发电。风力发电有两种思路,水平轴风机和垂直轴风机。水平轴风机应用广泛,为风力发电的主流机型。 1.5 地热能 地球内部热源可来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。放射性热能是地球主要热源。 地热包括深部地热资源和浅层地热能,属于可再生洁净能源和资源,也称地质新能源。与煤炭、石油、天然气等传统不可再生能源相比,地热能具有清洁、环保、分布广泛、可再生、不受外界条件影响的优势。地热是一种清洁的可再生资源,广泛用于供暖、洗浴、养殖、种植和发电。到2005年,世界地热直接利用设备容量为2.8×1010W,总产量7.42×1013W?h;地热发电总装机容量8.9×109W,发电量5.68×1013W?h [17]冰岛是世界上地热利用率最高的国家,冰岛地热田全国有 800 多处,利用地热能,冰岛人发电、家庭取暖、温室种植和养鱼等,已被普遍开发。冰岛政府提供的数据显示,地热已保证了冰岛 55%的能源供应。 1.6 氢能 氢的原子序数为 1,常温常压下呈气态,在超低温、高压下又可成为液态。作为能源,氢能具备其它能源所没有的特点:
目录 摘要 (2) 第一章对能源的认识 (3) 1.1能源的定义 (3) 1.2能源的源头 (3) 1.3能源的种类 (4) 第二章新能源的发展趋势 (5) 2.1 多元化 (5) 2.2 清洁化 (5) 2.3 高效化 (5) 2.4 全球化 (6) 2.5 市场化 (6) 第三章启示与建议 (7)
摘要 我们人类生存与发展中最具有决定性意义的要素是三个:物质、能量和信息。组成我们的世界是物质;人类生存活动决定于对信息的认知和反应;而维持生命,从事发展的活动又地要通过消耗能量来进行。一切能量来自能源,人类离不开能源。能源是人类生存、生活与发展的主要基础。能源科学与技术,能源利用的发展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。 能源发展的里程碑可以这么说,每一次能源利用的里程碑式发展,都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来,在人类的能源利用史上,大致经历了这样四个里程碑式的发展阶段:原始社会火的使用,先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光;18世纪蒸汽机的发明与利用,大大提高了生产力,导致了欧洲的工业革命;19世纪电能的使用,极促进了社会经济的发展,改变了人类生活的面貌;20世纪以核能为代表的新能源的利用,使人类进入原子的微观世界,开始利用原子部的能量。 未来对能源的要求有足够满足人类生存和发展所需要的储量,并且不会造成影响人类生存的环境污染问题。未来对能源的需求未来的人类社会依然要依赖于能源,依赖于能源的可持续发展。因此,我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量,发展必须开发的能源利用技术,才能使人类的生存得于永久维持。而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗?回答是:不是,也是。事实上,进入21世纪后,人类目前技术可开发的能源资源已将面临严重不足的危机,当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭,甚至不能维持几十年。因此,必须寻找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用,已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且,未来如能实现核能的彻底利用,人类的能源将是无穷的。 除了物质、能量和信息三大因素外,人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是非常密切的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题,严重影响了人类的生存。因此,未来对能源的要求将不仅是储量充足,而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言,核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。 关键字:能源利用可持续发展环境污染