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可再生能源技术发展现状和趋势 发布时间:2017-12-25 16:23:49

(二)可再生能源技术发展现状和趋势

1.风电技术

风力发电技术从1980年开始逐渐发展起来,90年代中期欧盟进入风电规模化阶段,尔后美国,以及中国、印度都先后进入了规模发展阶段。当前,并网型风机正朝着大型化的方向发展,单机容量1兆瓦以上的风机已经成为主导产品,5兆瓦的风机已经投产,更大容量的也在研发之中。

截止到2008年12月底,全球的风电总装机容量达到了1.2亿千瓦,当年新增装机容量达到2700万千瓦,与2007年同期相比增长了36%。从区域分布看,欧洲、北美和亚洲仍然是世界风电发展的三大主要市场。在欧洲,风电已连续两年成为新增的第一大电源,在北美地区,风电也多年仅次于天然气发电,居第二位。从国别来看,2008年,美国超过德国,跃居全球风电装机首位,同时也成为第二个风电装机容量超过2000万千瓦的风电大国。

2.太阳能技术

太阳能发展的主要方向是光伏发电、热发电和热利用。

光伏发电系统根据其与电网的连接方式可分为独立光伏系统和并网光伏系统两大类。经过多年的发展,光伏发电目前是一种较为成熟、可靠的技术,并已经逐渐从过去用于独立的系统,朝大规模并网方向发展。2008年是太阳能发电创纪录的一年,全球新增装机660多万千瓦,超过了核电新增装机,与2007年相比增长了97%,累计装机超过1600万千瓦。德国在光伏发电装机总量上一直处于世界领先地位,但西班牙在2008年超过德国成为世界第一。2008年西班牙新增光伏发电装机260万千瓦,约占世界当年增加量的40%以上。此外,日本、意大利也是光伏使用大国。

太阳能热发电目前的主要技术类型有碟式、塔式和槽式,发电效率在20-30%之间。太阳能热发电装置一般都有转动部件和高温部件,需消耗水,不适合在边远和干旱地区大规模发展。而且目前的成本较高,应用场合受限,目前主要在美国和南欧有部分的商业化项目,其它地区主要处于技术试验和示范阶段。

太阳能热利用技术已规模化应用,2008年底全球太阳能供热面积2.3亿平方米。太阳能热利用的发展方向是太阳能一体化建筑,未来的重点是在提高太阳能供热可靠性的基础上进一步向供暖和制冷方向发展。

3.生物质能技术

生物质能的主要利用方式是发电、供热和生产液体燃料。生物质发电技术已经比较成熟,主要有直燃、混燃、气化、沼气、垃圾填埋气发电等技术。由于生物质发电技术依赖于生物质资源,其成本下降和效率提高的潜力不是很大。2008年底全球生物质发电装机达到5200万千瓦。

生物液体燃料技术以糖类、淀粉类、动植物油脂类和纤维素及木质素类生物质为原料,其中比较成熟的是糖类、淀粉类以及动植物油脂类为原料的技术,已经基本上可以与高价石油相竞争(60美元/每桶以上)。2008年全球燃料乙醇产量670亿升(约5300万吨),主要集中在美国和巴西;生物柴油产量120亿升(约1000万吨),主要集中在欧盟各国和美国。以纤维素及木质素类为原料的第二代生物液体燃料技术尚处在研发之中,预计2020年前后可以实现商业化。欧洲的发展目标是2020年生物燃料等再生燃料满足10%道路交通燃料需求,美国计划使生物液体燃料等再生燃料使用量达到360亿加仑(约1.1亿吨)。

4.水电技术

水电在技术和产业方面都已经非常成熟。截至2008年底,全球水电装机已达9。45亿千瓦。我国的水电装机2008年底为1。72亿千瓦,发电量已可满足大约7%的一次能源需求。未来我国水电的发展潜力仍然很大,装机到2020年可达到3-3。5亿千瓦。目前水电发展遇到的主要问题是移民安置和生态保护问题。

5.地热、海洋能等技术

地热主要用于发电和采暖。菲律宾、冰岛等国家利用地热的比例较高。地热资源利用的潜力大,但有待利用技术的突破。

海洋能存在的形式包括潮汐能、波浪能、洋流能、盐差能、温差能等等,利用技术尚处于研究、试验阶段。目前利用最广泛的是潮汐发电技术,全球最大的潮汐电站在法国的朗斯,装机约20万千瓦,我国最大的潮汐电站在浙江江厦,装机约2兆瓦。

总体来看,现代机械制造技术、信息化技术、遥感测量技术等,为可再生能源技术的发展提供了支撑,使得可再生能的产业规模、经济性以及市场化程度大大提高。预计在2020年以后,可再生能源将会得到更快的发展,并逐步成为人类的重要能量来源。

(三)可再生能源发展与应对全球气候变化

《联合国气候变化框架公约》及其《京都议定书》签署以来,全球对于应对气候变化达成了许多共识,并积极促进可量化减排指标的形成,世界各国特别是发达国家受到了切实的减排压力,进而大力促进低碳,甚至无碳的可再生能源发展。根据联合国政府间气候变化委员会(IPCC)的最新评估报告,可再生能源在未来(2030年)的温室气体减排中,将占到10%的份额。

我国的能源结构长期以煤为主,能源供应严重依赖高碳能源,经济发展方式粗放,资源消耗水平高,温室气体排放已居世界首位;同时,我国的工业化、城市化尚处在快速发展之中,今后较长时期(20-30年)内能源消费仍将继续增长,面临的温室气体减排压力将会越来越大。大力发展可再生能源,尽可能多地抵消高碳能源的排放,将会有效减缓我国温室气体排放总量的增长压力。我国于2007年颁布的《应对气候变化国家方案》以及十一届全国人大常委会第十次会议审议通过的《全国人大常委会关于积极应对气候变化的决议》也将大力发展可再生能源作为应对气候变化的主要措施之一。

(四)可再生能源发展与能源转型和可持续发展

人类的能源利用经历了薪柴时代、煤炭时代,目前处在以油气为主的时代。随着人类大量的使用化石能源,能源对经济社会发展的制约和对人类赖以生存的地球生态环境的影响越来越明显。进入21世纪,世界范围内的能源必将出现新的转型,从目前的发展趋势看,可再生能源将是最具现实性的选择。


近20年来世界石油和天然气的储采比并没有发生大的变化,始终保持在40和60左右的水平。但是,从资源供应角度看,单纯依靠化石能源的开发利用则是不可持续的,终究将会枯竭,人类目前已经有能力规模化开发“不竭”的可再生能源以实现人类社会的可持续发展。从当前的世界能源供需现状看,最近10年来世界石油和天然气等化石能源价格大幅上升,可再生能源和其它新能源的快速发展和规模化利用也因此具有了更好的经济性。能源资源多元化、低碳化发展是一个不可逆转的趋势。尽管风能、太阳能和生物质能等可再生能源目前在我国能源供应中所占的比重仍较低,但是只要我们从现在起坚定不移地推动其产业化和规模化发展,再过三四十年,到本世纪中叶,可再生能源将成为我国能源供应的基础能源之一,能源供应保障真正走上可持续的道路。

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