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
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 ;
1. 洁净煤技术 由于我国煤炭在能源中的重要地位 ,今后一段时期内 ,煤炭仍将是我国主要的一 次能源 ,最直接也是最重要的就是煤炭的清洁燃烧。目前比较成熟的的洁净煤技术 主要包括 :型煤、洗选煤、动力配煤、水煤浆、煤炭气化、煤炭液化、洁净燃烧和 发电技术等。 2. 核电 核能是清洁的能源。核电目前是我国主要的发电来源之一 ,地位仅次于煤炭和 水电。目前中国核电在建规模居全球第一 :在建核电机组 30
台,总装机容量 3281万 千瓦,占全球的 45.7;2020年中国在运核电装机规模将居全球第三 ,达到 5800万千瓦 , 在建 3000万千瓦 ,仅次于美国和法国。我国政府规划是到 2020年,每年核发电能力 , 从目前的 8700
兆瓦,增加到 4 万兆瓦,意味着2006〜2020年的14年里，中国将增建30座核电厂。 3. 太阳能
太阳能是清洁可再生的能源，目前已在我国得到较大范围的使用,主要体现为太 阳能热水器的普及使用。在山东等地,太阳能产业正得到快速发展，许多技术如太阳 能电池等也曰臻成熟。
4. 生物质能
是指由生命物质排泄和代谢出的有机物质所蕴含的能量，我国生物质能储量丰 富,70的储量在广大的农村，应用也是主要在农村地区。目前已经有相当多的地区正 在推广和示范农村沼气技术，技术简单成熟,正在逐步得到推广。我国在生物柴油研 究方面也得到快速发展，在福建、四川等地已经建有小规模的生物柴油生产基 地,2009年12月和2010年3月,中海油先后建成年产6万吨和27万吨的生物柴油装 置，生产的生
物柴油可以按照5%的比例勾兑进石油柴油中，这是我国首个加入到石 油柴油中的生物柴油项目。
5•水能
水能在我国早已得到大规模的使用，主要用途是发电。较早期的有小浪底水电 站，刘家峡水电站等;规模较大的如三峡水电站等。这些水电站为我国的经济建设提 供能源保障作出了巨大贡献。
6.风能
我国风能资源较为丰富，风能在我国的利用也较为成熟。据中国风电发展报告 指出，如果充分开发,中国有能力在2020年实现4000万千瓦的风电装机容量,风电将 超过核电成为中国第三大主力发电电源。在我国甘肃等风能资源丰富的地区有较大 规模的应用。
7•地热能我国地热资源丰富 ,已发现温泉有 3000 多处。地热应用前景广阔 ,
主要指的是有 效利用地下蒸汽和地热水 ,用途可以发电、供暖等。受资源所限 ,地热发电站主要集 中在西藏地区。在其他地区 ,地热也正得到越来越广泛的应用。山东省商河县已经 建成的温泉别墅就是利用地热供暖 ,效果良好。 8.潮汐能
潮汐能是一种海洋能 ,由于太阳、月球对地球的引力以及地球的自转导致海水 潮涨和潮落形成的水的势能。我国海岸线绵长 ,潮汐能丰富 ,
主要集中在浙江 ,福建 ,广 东和辽宁等省。我国潮汐能发展已有 40 多年的历史 ,建成并长期运行的潮汐电站八 座,最大的是温岭市江厦潮汐试验电站。
氢能是一种新型的清洁能源 ,世界范围内正在掀起很热的研究高潮。我国十分 重视氢能技术的开发和利用 ,《国家中长期科学和技术发展规划纲要 (2006~ 2020 年》提出要重点发展氢能的制造、运输、储存等技术。我国在氢能研究领域已经取 得很多重要成果 ,燃料电池 ,燃料汽车技术都已成熟
三、新能源并网发电中所遇到的问题 1. 由于受天气、环境温度、光伏板安装位置等因素影响 ,光伏电站的输出功率 会有所变化 ,最大变化率甚至超过额定量的 10%,因此产生了发电量的不稳定问题 ,会 对馈入电网的谐波产生影响。
2. 光伏电站的并网需要应用到逆变器 ,这一产品的控制技术与光伏发电馈入电 网的品质也密切相关。目前 ,为最大利用逆变器容量和最大发电量 ,厂家会将并网逆 变器的功率因数设定在 0.99。但随着光伏电站装机容量的增加 ,由于光伏发电的功 率波动性 ,逆变器的高功率因数运行对电网的稳定性造成威胁 ,有功不变时 ,无功几乎 不能调节 ,需要额外的无功来维持电压。另外 ,逆变器输出轻载时 ,谐波会明显变大 ,在 10%额定出力以下时 ,电流的总谐波畸变率甚至会达到 20%以上。 3. 光伏发电功率随日照强度变化对电网负荷特性产生影响 ,它的接入改变了电 网潮流方向 ,将对现有电网的规划、调度运行方式产生影响。而且光伏发电单位不 具有调度自动化功能 ,加大了电网控制与调度运行的难度。若大量光伏发电系统接 入电网终端 ,将加剧电压波动 ,可能引起电压 /无功调节装置的频繁动作 ;而若高比例 光伏发电系统引入 ,将使得配电网从传统的单电源辐射状网络变成双端甚至多端网 络 ,
从而改变故障电流的大小、持续时间等 ,影响到系统的保护。
四. 新能源发电的概念 ,及对中国未来的发展 趋势的预计 新能源是相对于常规能源而言。常规能源是目前各国电力工业广泛使用的矿物 燃料发电、水力发电和核能发电。目前已经开始使用或正在开发使用的新能源有 : 海洋能发电、地热发电、太阳能发电、风能发电、生物质能发电和其他能源发电。 其实 ,这一类所谓新能源在人类古老的时代早已被利用 ,现在只不过是在高新技术的 基础上加以开发和利用。
新能源是属于可再生能源 ,它们共同的特点是 :能源密度低、蕴藏的分散性、间 隙性、随机性。因此它们的开发和利用受到一定的限制 ,在技术上也有一定的难 度。但新能源又是属于清洁能源 ,它们的开发利用不会污染环境。而化石能源的生 产和消费正在改变着全球的气候 ,环境问题将对能源的供应产生重大的影响。因此 大力开发利用新能源和可再生能源将是各国未来能源政策的重大选择。
我国新能源发电起步较晚 ,但发展势头迅猛 ,在国家政策大力扶持下已逐步接近 国际水平。虽然近期我国还应坚持以火力发电为主、以新能源发电为辅的政策 ,但 在不久的将来 ,新能源发电一定会在我国整个电力系统中占据一席之地。