基金000311一代书生规划院 | 我国新能源产业发展现状及趋势分析

阅读指引:
一、我国新能源产业发展现状和趋势分析
二、新能源汽车产业发展总体规划方案
一、我国新能源产业发展现状和趋势分析
新能源又称非常规能源,指传统能源之外的各种能源形式,一般为在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
1.1 主要定义
新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面与深层之间的热循环等;此外,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等,而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能 等能源,称为常规能源。
随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出,以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。
在中国可以形成产业的新能源主要包括水能、风能、生物质能、太阳能、地热能等,是可循环利用的清洁能源。
新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段,也是环境治理和生态保护的重要措施,是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。
一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。
因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及氢能等作为新能源。
随着技术的进步和可持续发展观念的树立,过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识,作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用,因此,废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。
新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源,相对于常规能源而言,在不同的历史时期和科技水平情况下,新能源有不同的内容。
当今社会,新能源通常指太阳能、风能、地热能、氢能等。
按类别可分为:太阳能、风能、生物质能、氢能、地热能、海洋能、小水电、化工能、核能等。
1.2 主要概况
对于新能源行业而言,认为这为其提供了福音。
综合观察中国的股市行业,也正说明了这一点,中国绿色能源类股票价格飞扬,更多的闲散资金纷纷投入新能源以及环保行业。
同时,中国将超过欧洲,成为世界最大的可替代能源增长市场。
在此背景下,新能源行业应该抓住这次契机,积极发展风电、太阳能等,提高新能源的比重。
据一代书生规划院估算,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,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,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。
1.3 能源特点
1)资源丰富,普遍具备可再生特性,可供人类永续利用;比如,陆上估计可开发利用的风力资源为253GW, 而截止2003年只有0.57GW被开发利用,预计到2010年可以利用的达到4GW, 到2020年到20GW,而太阳能光伏并网和离网应用量预计到2020年可以从的0.03GW增加1至2个GW。
2)能量密度低,开发利用需要较大空间;
3)不含碳或含碳量很少,对环境影响小;
4)分布广,有利于小规模分散利用;
5)间断式供应,波动性大,对持续供能不利;
6)除水电外,可再生能源的开发利用成本较化石能源高。
1.4 太阳能源
太阳能一般指太阳光的辐射能量。
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。
广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。
利用太阳能的方法主要有:太阳能电池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能;太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电等。
太阳能清洁环保,无任何污染,利用价值高,太阳能更没有能源短缺这一说法,其种种优点决定了其在能源更替中的不可取代的地位。
1.4.1 太阳能光伏
光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料制成的薄身固体光伏电池组成。
由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。
简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电。
光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。
天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。
国内主要太阳能电池制造商正遭遇少有的“阴雨天”。
由于95%以上的产能出口,且过于倚重欧洲市场,国内太阳能电池企业近几个月来连续受到多个利空因素干扰:欧洲债务危机、欧元急跌、欧洲削减太阳能补贴等。
这一连串不利因素表明国内太阳能电池制造商既有近忧,还有远虑。
不过,善于应变的国内企业正在试图从成本和需求两端控制经营风险。
2009年,国内太阳能电池产能约为240万千瓦,但国内太阳能发电装机容量仅为12万千瓦,95%的产能出口,其中欧洲是最重要的市场。
过去数年,欧洲一直是世界太阳能光伏发电的重心。
2009年,德国、西班牙、意大利和捷克的新增装机容量超过420万千瓦,占全球60%上。
从年初开始,希腊、西班牙等欧元区国家爆发债务危机,欧元汇率急转直下,欧元兑美元汇率下跌超过12%,国内太阳能电池厂商损失严重。
1.4.2 太阳能光热
现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。
除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。
1.4.3 太阳光合能
植物利用太阳光进行光合作用,合成有机物。
因此,可以人为模拟植物光合作用,大量合成人类需要的有机物,提高太阳能利用效率。
1.5 海洋能源
1.5.1 简单介绍
海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。
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。
1.5.2 海洋能特点
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。
3.海洋能有较稳定与不稳定能源之分。
较稳定的为温度差能、盐度差能和海流能。
不稳定能源分为变化有规律与变化无规律两种。
属于不稳定但变化有规律的有潮汐能与潮流能。
人们根据潮汐潮流变化规律,编制出各地逐日逐时的潮汐与潮流预报,预测未来各个时间的潮汐大小与潮流强弱。
潮汐电站与潮流电站可根据预报表安排发电运行。
既不稳定又无规律的是波浪能。
4.海洋能属于清洁能源,也就是海洋能一旦开发后,其本身对环境污染影响很小。
1.5.3 波浪发电
据一代书生规划院推算,地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度。
海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明。
大型波浪发电机组也已问世。
中国在也对波浪发电进行研究和试验,并制成了供航标灯使用的发电装置。
将来的世界,每一个海洋里都会有属于我们中国的波能发电厂。
波能将会为中国的电业作出很大贡献。
1.5.4 潮汐发电
据一代书生规划院估计,到2020年,全世界潮汐发电量将达到1000-3000亿千瓦。
世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站,发电能力24万千瓦,已经工作了30多年。
中国在浙江省建造了江厦潮汐电站,总容量达到3000千瓦。
1.6 氢能能源
氢能的优点:
安全环保:氢气分子量为2, 仅为空气的1/14, 因此,氢气泄漏于空气中会自动逃离地面,不会形成聚集。
而其他燃油燃气均会聚集地面而构成易燃易爆危险。
氢气无味无毒,不会造成人体中毒,燃烧产物仅为水,不污染环境。
高温高能:1kg氢气的热值为34000Kcal, 是汽油的三倍。
氢氧焰温度高达2800℃,高于常规液气。
热能集中:氢氧焰火焰挺直,热损失小,利用效率高。
自动再生:氢能来源于水,燃烧后又还原成水。
催化特性:氢气是活性气体催化剂,可以与空气混合方式加入催化燃烧所有固体,液体、气体燃料。
加速反应过程,促进完全燃烧,达到提高焰温、节能减排之功效。
还原特性:各种原料加氢精炼。
变温特性:可根据加热物体的熔点实现焰温的调节。
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