可再生能源发展趋势范文

时间:2023-12-15 17:53:32

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可再生能源发展趋势

篇1

【摘要】据农业部对全国农村可再生能源统计结果表明,农村居民生活用能呈稳步增长趋势,农村可再生能源发展迅速,目前能源消费结构以秸秆和薪柴为主,但存在着商品能源消费城乡差距较大,地域差异显著等问题。分析表明,商品能源无法满足中国农村能源发展需求。我国拥有丰富的可再生能源,可供农村地区开发利用的可再生能源主要包括太阳能、风能、小水电、地热能、生物质能。为促进在我国农村地区发展可再生能源产业,建议采取完善可再生能源开发利用的政策法规体系,消除可再生能源开发利用的市场障碍,加大资金投入力度,多能互补开发农村能源,加快服务体系建设等措施。

引言

农村能源是指农村地区的能源,包括能源消费和能源生产(主要是当地的可再生能源)[1]。实际上,农村能源是针对第三世界国家农村地区的基础设施不发达,很少获得商品能源供应,主要依靠当地生产的可再生能源资源满足需要而提出的一个概念。中国是一个农业大国,2006年乡村人口总数达7.37亿人,占全国总人口的比重为56.10%[2],农村能源关系到全国1/2以上人口的生活用能供应和生活质量改善的问题。

党的“十七大”提出要建设生态文明,走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。农村可再生能源开发符合科学发展观和循环经济的理念,是落实党的“十七大”精神的具体体现,有利于建设资源节约型和环境友好型社会,促进农村社会经济可持续发展。搞好农业农村节能减排,不仅有利于合理有效地利用农业资源,优化农村地区能源消费结构,缓解化石能源供应的紧张局面,保障国家能源安全,有利于建立可持续发展的能源供应体系,促进经济社会可持续发展,是我国能源战略的重要组成部分。随着农村经济的发展和农民生活水平的提高,对能源需求提出了更高的要求。认识中国农村能源发展趋势,选择合适的农村能源发展战略是十分必要的。本文通过对《2007年度全国农村可再生能源统计汇总表》分析,研究了我国农村可再生能源发展现状、趋势、制约因素和发展对策。

在中国农村可再生能源发展现状据农业部对全国农村可再生能源统计结果,截至2007年底,全国省柴节煤灶保有量1.5亿户,节能炉3471万户,节能炕2024万铺;农村户用沼气保有量总数已经达到了2650万户;太阳热水器保有量达4300万米2,太阳灶保有量112万台;已建成秸秆集中供气站734处,建立了一批秸秆固化成型示范点,为生物质能源规模化开发利用奠定了良好的基础。(l)农村居民生活用能消费总t稳步增加与20。。年相比,2。。7年农村居民生活能源消费总量增加了32.1%,年均增长率为4.。%,低于全国同期能源消费增长速度,呈稳步增长态势(图1)。其中,商品能源增加了47.6%,年均增长率为6.7%;非商品能源增加了26.4%,年均增长率为3.4环。在农村居民生活用能费中,优质能源的增长速度较快。其中,农村户用沼气消费增长速度最快,与2000年相比,2007年增长了350.5%,年均增长率为24.0%。其次为液化石油气和电力,分别增长了122.5%和95.0%,年均增长速度分别为14.3%和n.8%。而煤油消费呈负增长,与2000年相比减少了67.7%,年增长率为一17.2%(图2)。中国农村居民生活用能正朝着商品化、优质化的方向发展。2)能源消费结构仍以秸秆和薪桨为主2007年中国农村居民生活用能消费结构中,秸秆占48.33%,薪柴占28.10%,煤占14.08%,电力占5.47%,沼气占2.21%,液化石油气占1.71%(图3)。目前,我国农村居民生活用能仍以秸秆、薪柴为主,大部分用于炊事和取暖之用,优质能源比例低,能源消费结构极不合理。这种情况可能是由于秸秆、薪柴容易获得,几乎不需要任何费用造成的。从发展趋势来看,在未来相当长的时期内,秸秆、薪柴等传统生物质能仍是我国农村居民的主要生活用能。

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关键词:可再生能源 我国现状 思考 应对方法

一、 我国能源使用现状

可再生能源,即太阳能、风能、生物质能、地热能、水能、海洋能等非化石能源。

为何要使用可再生能源,因为我国的常规能源状况表现为以下两个方面:

(一) 消耗大,浪费情况相当突出

虽然我国能源资源极度匮乏,但依然没有找到合适的途径,故而消耗极大。例如我国单位产出的资源消耗和能耗远高于国际水平,建筑能耗是同纬度国家的3-4倍,大中型钢铁企业每吨钢材能耗高于20%,火力供电超过22%,远远高于国际平均水平,更遑论那些发达国家。每吨标准煤的产出效率相当于美国的28.6%,欧盟的16.8%,日本的10.3%。能源不足缺依然存在各种情况,严重影响可持续发展的道路。

(二) 能源匮乏,污染加重

1.由于我国的能源产出依然是以煤炭为主,占据我国能源消费的67%,而煤炭的开采,燃烧等等能源产出的过程导致一系列环境问题,温室气体的超标排放依然没有得到有效的解决办法。而我国依然以直接燃烧作为使用煤炭资源的方法,从而导致全国90%以上的二氧化硫排放来自于煤的直接燃烧,更有70%的燃尘是燃煤造成,这些气体的和燃尘的排放不仅加剧了温室效应,更导致酸雨的形成,以至粮食减产,土地营养衰退以及绿色植物的破坏。

2.虽然我国国土面积大,但人均占有资源量极少,除煤炭外,石油和天然气极度短缺,甚至连世界人均占有量的11%都不到。以长远的目光看,石油,煤,天然总有开采完的一天,不能让能源不足成为制约国家经济发展的障碍,因而走可持续发展的道路已经刻不容缓。

二、 思考

面临现在这种严峻的情况,不只是我国,更是全世界都必须停下畸形的增长,思考如何应对能源不足这个即将出现的大问题。我们不能只为了满足我们现在的发展需求,从而导致人类以后的灭绝!所以,可再生能源就必须提上日程,我们的形式已然岌岌可危,我们要行动起来,保证我们的环境和子孙后代和谐发展!虽然我国有可再生能源法,但却未能对违反此法的制裁措施进行明细,因而一部较完善的能源法已经需要我们一起完善,加强监督管理,上下举措,方能走上和谐大道。

三、 应对方法

(一) 加强监督,明细法律法规

可再生能源法的完善一定要提上日程,完备法案,才能做到有法可依,有法必依,违法必究。从而使国民对可再生能源有所了解。

(二) 借鉴国外,提高观念认识

我国已探明的煤炭总量约9.7千亿吨,水能资源较为丰富,理论蕴藏量和可开发总量均位居世界第一,经济可开发装机量约3.9亿千瓦,年发电量可达到1.7万亿千瓦时,不过其利用却受到各种情况的影响,例如淹没和移民等等。因而我国的能源不足乃是一项长远而艰巨的难题。为了现在的国民经济发展,更为了子孙后代有能源可用,我们必须将能源形势由以往的不可再生资源向可再生资源方向发展。虽然我国做的不够好,但可以借鉴世界上其他国家的成功案例,例如冰岛的氢能源发电,巴西的乙醇动力运船,都可以作为我们实际操作的经验。

(三) 政府带头,加强宣传力度

唯有从上而下的贯彻实施,才能保证可再生能源的利用。首先,国家要提供资金扶助,使得可再生能源可以产业化;其次加强对可再生能源的舆论支持,从而从根本上改善国民对可再生能源的认识;最后,在税收方面给予一定程度的减免,给可再生能源的发展提供一个良好的平台。

四、 结论

可再生能源虽然具有广阔发展空间和良好的发展前景,但就从目前而言,国人对其的了解还停留在一个相对比较肤浅的认识上,所以,我们一定要从根本上去认知可再生能源。只有举国举措,方能贯彻好总书记的和谐发展观,使用可再生能源,不仅能减少污染排放改善环境,更能保证中国自身战略能源安全,可持续经济的不断发展,从而加快我国社会主义现代化的进程!虽然改革的路上充满荆棘,但是只要我们万众一心,必定能够实现我们的既定目标,从而使得我们的生产生活环境与社会发展相和谐。

参考文献:

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【关键词】既有建筑,可再生能源,节能改造

一、前言

随着时代的不断发展,对可再生能源节能改造技术的需求也越来越高,这就要求设计和施工单位必须加强对可再生能源节能改造技术的研讨,努力提高既有建筑可再生能源节能改造技术,为既有建筑工程质量提供有力的保障。

二、可再生能源的现状与发展趋势

现在石油、煤炭、天然气是全世界各个国家大规模生产利用的主要能源,但是从世界经济的可持续发展来看,这些广泛利用的不可再生能源逐渐显示其局限性。在这种情况下,可再生能源的重要性将与日俱增,太阳能、风能、地热能等可再生能源的开发和利用,会在未来社会的经济发展具有重要地位。在当今不可再生能源日益局限的情况下,开发利用可再生能源是未来能源安全的需要,也是为了减少当今社会环境污染的需要,更是能源可持续发展的需要。

我国是以煤炭为主要能源的国家,经过不断的发展努力,我国能源消耗中煤炭的比重已经逐年下降,而可再生能源的开发利用受到高度重视。现阶段,降低矿物能源的开发利用,从以煤炭、石油、天然气为主的矿物能源系统转向可再生能源持久性能源系统,提到可再生能源在经济发展中的结构比重,推动可再生能源的开发利用已成为我国经济发展的一项基本国策。而在既有建筑行业中,如何最少的消耗资源,合理规划设计以求用最小量达到最高效率的使用能源,将既有建筑这一高消耗发展转变为低耗能高效率的问题,已是我国未来既有建筑业发展的必然选择。

三、可再生能源在既有建筑领域应用现状

1、太阳能

太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,也是人类可利用的最清洁环保且取之不尽的优质能源。按照利用途径,太阳能在既有建筑领域的应用技术可分为太阳能热利用、太阳能光利用和太阳能储存转换利用三大类。目前多数既有建筑对太阳能的光热利用还普遍停留在“生产生活热水”这样低水平的应用层面上,加之产品成本较高,价格恶性竞争等原因,一些产品粗制滥造质量低劣,导致消费者对太阳能的技术产生信任危机,从而使太阳能技术产品的推广应用陷入举步维艰的境地。

2、风能

风是一种由太阳辐射热引起的自然现象。风能利用主要是风力发电和风能动力两种主要形式,其中又以风力发电为主。我国风能资源丰富的地区主要分布在东南沿海及附近岛屿,内蒙古、新疆和甘肃河西走廊以及东北、西北、华北和青藏高原的部分地区。我国目前在风电技术和设备制造方面也已处于世界领先地位,当务之急应当加快探索在我国沿海岛屿、城镇乡村的既有建筑领域、尤其是城市高层既有建筑因地制宜地发展直接利用风能资源技术。

3、地热能

地热能是贮存于地球内部的一种巨大的洁净能源。我国拥有丰富的地热资源,全国地热资源可采储量是已探明煤炭可采储量的2.5倍,其中距地表2000米以内储藏的地热能约为2500亿吨标准煤。目前正在逐渐受到人们重视且在既有建筑领域应用潜力巨大的是地源热泵技术,其最大的技术特点就是消耗少量的高品位能源,即能开发利用蕴藏在浅层地下的低品位能源满足既有建筑物的供暖、空调和热水供应需求,既实现了节能减排,又不污染环境,因此,利用热泵技术开发利用浅层地热能是目前最受欢迎的一项新技术。但是,和发达国家相比,我国的热泵技术还处于初级阶段,其主要差距是我国各地区目前还缺少对岩土地质材料性质进行全面系统的测试和统计分析工作,地源热泵技术仍处于按经验设计实施阶段,热泵系统运行效果与设计要求偏离过大的现象时有发生,造成地热资源的浪费或不足。

四、既有建筑可再生能源节能改造技术

1、风能

(一)、风力发电

风力发电的历史非常悠久,时间可以追溯到公元五千年前,它是埃及人在进行航海活动时,借助风能推动航行速度。风能在发展中慢慢的被推广使用,人们逐渐的利用风能来研磨谷物以及汲水等等。随着社会生产力不断发展,在上个世纪中风力涡轮机被生产而出。该设备可以给偏远地区带来电力,电力得到了普及,人们的生活质量得到了提高。

(二)、既有建筑设计思路

既有建筑设计中要融入风力发电系统,必须考察好当地的风力资源状况,设计中考虑设备噪音度,尽量的减少噪音给居民带来的影响。风力大电机虽然具有取之不尽用之不竭的好处,但是和其他能源相比,稳定性掌握比较难。解决了风力发电的稳定性问题,该发电方式将被普及,将提高能源可持续发展程度。解决该问题主要几种解决方案:可以通过电网连接的方式,将高效的电能引入。使用大型蓄电池自行产电,从而控制产电的功率。也可以使用风力采油机帮助发电,从而得到较强的电力资源。风轮机的产电功率和风速形成正比的关系,风力越大发电的功率越大,因此风力发电机一般都放置在房顶上。

(三)、自然通风

人们都希望既有建筑物能够接受到自然风,达到自然通风的效果。这主要考虑到自然通风的作用,首先:自然通风能够改善室内温度,净化室内空气。在炎热的夏季,人们都希望室内温度低,自然通风能够自行降低室内温度,减少空调耗能节约了电能,有效的减少了“既有建筑综合症“出现。自然通风能够消除室内污染物和潮气的程度,降低了空调耗能。自然通风实现被动式降温主要有两种方式:一是通风能够增强人体舒适度,二是夜间通风协助降温。其次,在冬季人们的需求成反向,人们希望室内温度高,也愿室内空气质量高。

2、既有建筑设计思路

(一)、分析数据

既有建筑想要提高风能的利用率,想要获得良好的室内温度,最关键在于设计既有建筑初期的材料收集和分析。气象材料的收集必须准确,场地调查数据获取来源必须精准,风环境数据分析思路也必须清晰。场地的风能数据收集必须包含以下几个方面:无风日数、平均风速、场地既有建筑以及风速频率等等。这是构成场地数据收集的重要组成部分,它对设计既有建筑有着推动作用。前期准备工作落实之后,在设计阶段时,可以根据这些数据设计出高质量的方案,通过风洞检验以及计算机计算,模拟出精准的建设模型,从而制作出风压分布图。该分布图给建设师带来极大的帮助,高效的优化了既有建筑外形,将设计中的优势发挥出来。适当调能进口高度,精准计算出中面性的位置,提高室内适宜温度。

(二)、注意问题

在该设计中要注意一下几个问题:自然通风会引起采暖负荷过大,因此避免负荷出现;夏季出现过热现象常常出现,在进行设计时避免自然通风引起超能热度;房间内的风速保持在一定范围内,避免使用者因为风力过大出现不适症状;通风窗口要避免使用过程中造成的噪音,影响使用者正常休息等等。这些问题在设计既有建筑时,必须考虑到,这对提高能源利用率有推动作用。

3、地热能

地源热泵是一个广义的术语,它包括了使用土壤、地下水和地表水作为热源和冷源的系统。地源热泵技术是一项值得大面积推广的建筑供能技术。地源热泵是将浅层和深层的大地能量(土壤、地下水、地表水等天然能源)进行综合利用来作为冬季热源和夏季冷源,然后再由热泵机组向建筑物供冷供热的系统,是一种利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。

五、结束语

综上所述,加强对既有建筑可再生能源节能改造技术的剖析,能够对可再生能源节能改造进行把握,进而能够提出一些好的对策,如此方可在工程建造中对提高可再生能源节能改造的效益。

参考文献

[1]诺伯特・莱希纳.既有建筑师技术设计指南――采暖・降温・照明[M].中国既有建筑工业出版社,2014

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关键词:新能源;可再生能源;教学

社会发展需要资源与能源的支持,但经过多年来开采与发掘,许多传统能源已经陷入紧缺的境况,加之传统能源的污染性,人居环境日渐恶劣,新能源与可再生能源的开发迫在眉睫。我国目前能源发展已经步入稳定上升时期,高校新能源与可再生能源课程的重要性越来越大,然而这一课程的设置却仍然存在许多问题,落后于其他国家的人才培养模式和不明确的课程内容设置阻碍了课程教学的进步,加之对该课程的科研实践与理论探究结合较弱,新能源与可再生能源课程教学的现状不容乐观,因此,教师应当明确该课程的重要性,用发展和探究的眼光看待,从而找到针对性的改革方法,提高课程的有效性。

一、新能源与可再生能源课程教学的现状

1.人才培养模式较为落后

就目前新能源与可再生能源课程教学的情况来看,我国的人才培养模式仍然较为落后,近年来虽然许多高校增开了新能源与可再生能源的专业,但主要以核能相关专业为主,如核物理、核工程与核技术等,不仅如此,一些高校虽然增开新能源与可再生能源课程,但这些课程大多是基于原本能源基础课程之上的选修课,作为新能源课程的补充教学,缺乏针对性,使得课程内容的设置缺少科学性,专业性也不够强,与国家对这一方面人才的需求不匹配。

2.课程内容设置仍不明确

新能源与可再生能源课程的设置应紧密结合人才的培养目标,在着重介绍新能源和可再生能源基础理论知识的同时增开生物质能相关内容,而当前我国高校的新能源和可再生能源课程内容相对来说比较片面,重点普遍都放在对传统能源的升级改造方面,对基础理论知识的讲解也比较片面,缺乏时代性和前瞻性,我国正处于高速发展的新时期,对能源的需求量会越来越大,但这种缺乏专业性特点的新能源与可再生能源课程内容设置一定程度上阻碍了新能源专业人才的进步。

3.理论与实践结合程度低

理论指导实践,实践验证理论的有效性,对于新能源与可再生能源课程来说这一点尤为重要。在世界范围内新能源的研究有条不紊,但新能源的教育教学方面却还跟不上时代进程,我国高校新能源与可再生能源课程的教学仍然以理论为主要讲解内容,非常缺乏与实践的结合,使得学生常常熟知理论知识却难以进入今后工作的实际应用,对该课程的有效性和未来发展十分不利。

4.新能源与可再生能源课程教学开展优势及其发展趋势

众所周知,当前能源消耗是世界所面临的问题,如果依靠现有不可再生资源,在未来的几十年乃至几百年可能会造成资源干枯,人类也将面临巨大的灾难,因此,为了避免这个问题,需要不断地研发新能源和可再生能源,而学生作为国家未来的人才,应积极开展新能源与可再生能源课程,引起学生对能源的重视。另外,系能源与可再生能源课程教学开展,可以通过系能源代替原有的能源,如,太阳能、风能等新能源的使用,而且这些事取之不尽用之不竭的能源。其中太阳能产品如:太阳能热水器,不仅节省了大量的电力能源,而且相比于电热水器,具有较高的安全性。在未来的发展中,太阳能、风能等新能源与可再生能源在未来工业、农业、电力等多个行业发展中势必会起到至关重要的效果。

二、针对新能源与可再生能源课程教学现状的改革方法

1.创新人才培养模式

针对人才培养模式落后的问题,首先就是要进行创新,不仅要创新培养模式,还要创新培养目标,设定更符合国家发展战略需要的目标,提高学生的科学探究精神,在这一方面,新能源与可再生能源课程教学应当加强对学生的人文素养培养,提高学生对这方面知识的实际应用能力,避免片面而短期的课程设置,对于一些专业水平较强的高校及专业来说,新能源课程不应局限于选修课,而是要增开到必修课当中,让学生充分而具体的学习,掌握新能源与可再生能源与传统能源之间的过渡,培养创新型、应用型的专业性人才。

2.明确课程专业特点

少数高校开设了风能、动力工程、太阳能、光伏等相关专业,这些新能源技术已经趋于成熟,但仍然不完善,有关生物质能的专业也少之又少,能够招收新能源专业学生的院校也较为匮乏,针对这一问题,教师在进行新能源与可再生能源课程教学时应当明确这些专业的课程特点,采用具有针对性的教学策略,例如,对动力工程专业学生教学时,着重讲解新能源与可再生能源的开发,紧密结合培养目标,这一专业的学生毕业后通常会从事技术研发工作,因此,学生对这一课程的知识体系构建才是该专业的核心教学课程内容。例如,可以根据学校课程实际发展情况,适当开展如半导体物理、物理化学、生物学等比较基础的一些课程,并要求学生必须完成基础课程之后,才能继续进行“新能源、可再生能源”专业课程的学习,这样保证学生在掌握基础原理的基础上,对新能源以及可再生能源的理解更加深入,易于学生对新型能源、可再生能源的创新。

3.加强科研实践结合

实践是检验理论的重要标准,新能源与可再生能源课程教学的过程中,应当加强科研实践与理论知识的结合,加入与节能环保有关的工程实践,并在实践的环节中导入新能源与可再生能源的全新的科研成果,让学生根据科研成果深入探究该课程的内涵,掌握新能源与可再生能源的产生与转化过程,全力探寻提高新能源与可再生能源转化效率提升的有效方式,在提高学生学习能力的基础上提升学生的创新能力,使学生能够在今后的学习、工作与生活中逐渐形成解决实际问题的能力,从而提高课程教学的效率。

三、结语

新能源与可再生能源课程是顺应我国发展需要而增设的高校课程,能够为国家输送这一领域的高素质人才,而这一课程的教学目前还存在许多问题,高校与教师应当协同合作,完善人才培养模式,提高课程的专业针对性,进一步加强科研实践与基础理论的结合程度,保证该课程开设的有效性,提高学生的综合素质。

参考文献:

[1] 张巧杰,白连平.“新能源导论与创新实践”教学体会与实践[J]. 中国电力教育. 2013(27).

[2] 康重庆,杜尔顺,张宁,陈启鑫,黄瀚,伍声宇.可再生能源参与电力市场:综述与展望[J]. 南方电网技术. 2016(03).

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【关键词】:能源互联网;现状;发展趋势

1、导言

人类社会经济想要取得快速的发展,必须要借助能源的支撑,但大量运用化石能源导致的环境和资源问题,已经严重影响了人们的安全生存。全球能源互联网致力于解决能源环境、资源配置、能源供需等问题,以全球视角审视如何利用世界资源,进而促进各个国家友好和平相处。

2、能源互联网定义

能源互联网是在现有能源供给系统与配电网的基础上,通过先进的电力电子技术和信息技术,深入融合了新能源技术与互联网技术,将大量分布式能量采集装置和分布式能量储存装置互联起来,具有“横向多能源体互补,纵向源-网-荷-储协调”和能量流与信息流双向流动特性的显著特点,是实现能量和信息双向流动的能源对等交换和共享网络,以可再生能源发电为基础构建的能源互联网络。能源互联网通过智能能量管理系统实现实时、高速和双向的电力数据读取和可再生能源的接入。

3、国内能源互联网研究现状

中国研究人员在国家电网的支持下,也对能源互联网这一新兴技术进行了研究及探索,纷纷成立了研究院及研究专题,如清华大学、浙江大学等均拟成立能源互联网研究院,国家电网发起了能源互联网研究专题等。但总体上我国的能源互联网研究相比于国外而言,起步稍晚,但势头很好。目前相关成果还较少,大多还处于起步、跟踪及相关概念的讨论阶段阶段。

开发和利用分布式可再生能源是解决能源紧张、环境污染及气候变暖的重要手段。作者在计及分布式电源的间歇性、随机性等特点的情境下,建立了适应高比例可再生能源发展的新型电力规划及生产模拟模型,并针对未来中国实现高比例再生能源的电源结构、跨区电力流动等开展了实证研究。

我们从不同的视角:政府管理者视角、运行者视角及消费者视角等讨论了能源互联网应具有的特征:可再生、分布式、联起来、开放式及融进去。进一步讨论了能源互联网的功能结构,同时分析了能源互联网与其他电力系统相比所具有的关键特征。

此外,从分布式可再生能源利用的角度阐述了能源互联网的内涵、特征等,并设计了基于分布式可再生能源发电的能源互联网系统。讨论了能源互联网系统的组成部分未来能源互联网的主要研究方向:控制策略、电力电子变流技术和储能技术等;提出利用信息技术对传统电网加以改造,将分布式可再生能源网络、信息通信网络进行高度融合,构建可再生能源互联网,实现分布式可再生能源跨区域、大范围的优化配置和高效利用,最终实现电网和信息网的变革。可再生能源互联网是由各种规模不同的分布式局域网组成,局域网间可实现电能流动的双向性及电能配置的高效性。进一步设计了固态变压器原理图、超级电容电池原理图及射频充电自供能原理图等,最后阐述了微电子技术在可再生能源互联性化和系统安全运行等方面阐述了能源路由器的内涵,同时设计了两层架构的能源路由器结构.

4、能源互联网的实现手段及发展方向

4.1清洁能源开发

太阳能、风能、生物质能等作为清洁能源具有取之不尽、用之不竭或可循环利用的特点。结合现有的创新技术,如太阳能光伏发电、风力发电(包括陆地发电、海上发电等)、生物质发电等技术可以逐步用于替代化石燃料燃烧发电技术,实现电力生产的清洁化。以太阳能发电为例,随着互联网应用的逐步深入,我国分布式光伏电站已经呈现出快速互联网化的趋势,全国已经有200多个电站、千万数量级的电池组件接入网络,实现大数据实时采集和分析。

在能源消费环节要鼓励实施电能替代。相比于煤、石油、天然气等一次能源,电能更为高效、清洁。提高电能在终端能源消费中的比重,能够从根本上解决化石能源污染和温室气体排放问题。如鼓励电动汽车的使用,将减少对石油的消耗,可明显减少污染物排放。

4.2广泛应用智能电网

智能电网对太阳能发电、风电、海洋能发电等一些间歇式电源具有较强的符合性、适应性,进而能够确保各种类型资源的有序接入,同时也能保证各类设备直接使用。将智能电网与物联网、移动终端和互联网等多种技术相融合,进而满足广大用户的需求。将建设智能电网和能源再生发展、物联网和互联网紧密结合,从而推进能源的可持续发展和利用。

4.3特高压技术

特高压输电技术是实现全球能源互联网的重要手段和方法,其具有输送容量大、输送距离远、效率高的特点,并且具有抵制各种严重事故的能力,可以满足大容量、远距离的跨区输电要求,能够实现大型能源基地的集约开发和电力的可靠输送,为构建全球能源互联网提供了有力支撑。

特高压交直流将输电距离提升到2000~5000千米,赋予电网更大范围调配资源的能力,能够实现各种清洁能源在世界范围互联互通、优化配置。目前,我国已建成投运了3条特高压交流线路和6条特高压直流线路。我国特高压工程的成功,不仅解决了中国能源发展难题,而且对于解决世界能源可持续发展问题也具有重大意义。

4.4突破能源互联网中的关键性技术难题。

提高我国能源互联网发展所需要的技术能力,为我国能源互联网建设提供更为有力的技术支撑和储备是当前极为重要的事情。能源互联网由以“大数据”“云计算”为支撑的信息数据交换技术、分布式新能源发电控制技术等一系列尖端技术为依托,其中很多技术还远未成熟,需要国家集中一切科技力量去解决能源互联网建设中的技术障碍,这样才能早日实现能源互联网的构想。

结论

总而言之,各项能源资源在为推进人类发展中带来了很大的动力,但由于运用不合理、开采方式不科学等问题,也给人们的生活带来了很大的问题。在社会经济的快速发展下,人们逐渐对生态环境加以重视,各个国家都在着手恢复生态环境,力求能够充分运用能源互联网,进而解决在能源生产和消费中出现的各项问题,真正推进各个国家的可持续发展。

【参考文献】:

[1]王继业,孟坤,曹军威,程志华,高灵超,林闯.能源互联网信息技术研究综述[J].计算机研究与发展,2015,05:1109-1126.

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能源是人类生存的基本条件和人类社会发展的原动力。随着人类文明的进步,能源问题成为人们日益关注的焦点问题。目前全世界都在推动第二代能源系统的建设,积极试点,认真进行立法准备,抓紧开发配套相关设备。第二代能源系统具有六个方面的主要特征,一是燃料的多元化;二是设备的小型、微型化;三是冷热电联产化;四是网络化:五是智能化控制和信息化管理;六是高标准的环保水平。而其中燃料的多元化,设备的小型、微型化,冷热电联产化和环保要求则代表着能源技术发展的几个重要方向:可再生能源的开发利用、分布式供电技术的兴起与冷热电三联产系统的发展。

本文通过对分布式供电特点及其发展趋势的阐述,强调分布式供电对电力工业的重要作用,指出可再生能源为分布式供电提供了更广阔的发展前景;分布式供电技术发展的主要方向之一为冷热电三联产技术。

2分布式供电

2.1分布式供电概述及其特点

顾名思义,分布式供电是相对于传统的集中式供电方式而言的,是指将发电系统以小规模(数千瓦至50MW的小型模块式)、分散式的方式布置在用户附近,可独立地输出电、热或(和)冷能的系统。这个概念是从1978年美国公共事业管理政策法公布后正式先在美国推广,然后被其它先进国家接受的。当今的分布式供电方式主要是指用液体或气体燃料的内燃机、微型燃气轮机和各种工程用的燃料电池。因其具有良好的环保性能,分布式供电电源与“小机组”己不是同一概念。

与常规的集中供电电站相比,分布式供电具有以下优势:没有或很低输配电损耗;无需建设配电站,可避免或延缓增加的输配电成本;适合多种热电比的变化,系统可根据热或电的需求进行调节从而增加年设备利用小时;土建和安装成本低;各电站相互独立,用户可自行控制,不会发生大规模供电事故,供电的可靠性高;可进行遥控和监测区域电力质量和性能:非常适合对乡村、牧区、山区、发展中区域及商业区和居民区提供电力;大量减少了环保压力。

二十世纪初以来电力行业流行的观点是,发电机组容量越大,则效率越高,单位kw投资越低,发明成本也越低,因而随着能源产业的发展,电力工业发展方向是“大机组、大电厂和大电网”。但是,在许多特殊情况下,分布式供电是集中供电不可缺少的重要补充:

分布式供电可以满足特殊场合的需求例如,而印瞒设电网的西部熟顷地区或散布的用户:对供电安全稳定性要求较高瞅糊昭户,如医院、银行等;能源需求较为多样化的用户,需要电力的同时还需要热或冷能的供应。这种供电方式最大的优点是不需远距离输配电设备,输电损失显著减少,运行安全可靠,并可按需要方便、灵活地利用排气热量实现热电联产或热电冷三联产,提高能源利用率。

分布式供电方式可以弥补大电网在安全稳定性方面的不足在世界上大型火电厂建设的趋势有增无减之时,电网的急速膨胀对供电安全与稳定性带来很大威胁,而各种形式的小型分布式供电系统,使国民经济、国家安全至关重要而又极为脆弱的纽带--大电网不再孤立和笨拙。直接安置在用户近旁的分布式发电装置与大电网配合,可大大地提高供电可靠性,在电网崩溃和意外灾害(例如地震、暴风雪、人为破坏、战争)情况下,可维持重要用户的供电。

分布式供电方式为能源的综合梯级利用提供了可能在常规的集中供电方式中,能量形式相对单-。当用户不仅仅需要电力,而且需要其它能量形式如冷能和热能的供应时,仅通过电力来满足上述需要时难以实现能量的综合梯级利用:而分布式供电方式以其规模小、灵活性强等特点,通过不同循环的有机整合可以在满足用户需求的同时实现能量的综合梯级利用,并且克服了冷能和热能无法远距离传输的困难。

分布式供电方式为可再生能源的利用开辟了新的方向相对于化石能源而言,可再生能源能流密度较低、分散性强,而且目前的可再生能源利用系统规模小、能源利用率较低,作为集中供电手段是不现实的。分布式供电方式为可再生能源利用的发展提供了新的动力。我国的可再生能源资源丰富,发展可再生能源是二十一世纪减少环境污染和温室气体排放以及替代化石能源的必然要求,因此为充分利用量多面广的可再生能源发电,方便安全地向偏僻、少能源地区供电,建设可再生能源分布式供电应受到高度重视。

还应指出,对目前世界能源产业面临亟待解决的四大问题:合理调整能源结构、进一步提高能源利用效率、改善能源产业的安全性、解决环境污染,单-的大电网集中供电解决上述问题存在困难,而分布式供电系统恰好可以在提高能源利用率、改善安全性与解决环境污染方面做出突出的贡献。因此,大电网与分散的小型分布式供电方式的合理结合,被全球能源、电力专家认为是投资省、能耗低、可靠性高的灵活能源系统,成为二十-世纪电力工业的发展方向。这就是说,世界电力工业已经开始向传统电力工业的模式告别,走向依靠大型发电站和小型分布式供电广泛结合的过渡的“分散式”电力系统,从而大大改善供电效率、供电品质和减轻当今电力行业对环境影响形成的负担、减少兴建和改善输配电线路。而且,由于近来美国加州供电危机的影响,国外有的观点甚至认为今后在大力发展分布式供电的情况下,大型中心电站将走向衰落。

2.2分布式供电发展趋势

2.2.1分布式供电的主要方式

分布式发电方式多种多样,根据燃料不同,可分为化石能源与可再生能源;根据用户需求不同,有电力单供方式与热电联产方式(CHP),或冷热电三联产方式(CCHP);根据循环方式不同,可分为燃气轮机发电方式,蒸汽轮机发电方式或柴油机发电方式等。表1列出了主要的分布式供电方式。

在产业革命后的200年中,煤炭一直是世界范围内的主要能源,而随着科技、经济的发展,石油在一次能源结构中的比例不断增加,于20世纪60年代超过煤炭。此后,石油、煤炭所占比例缓慢下降,天然气比例上升;同时,新能源、可再生能源逐步发展,形成了当前的以化石燃料为主和新能源、可再生能源并存的格局。然而,虽然可再生能源是取之无尽的洁净能源,但其能源密度低,稳定性较差,需要蓄能调节,长期稳定运行困难,且由于技术不够成熟,可再生能源一次投资较大,经济性差;而化石能源的发电技术不仅更加成熟,而且效率更高。因此,作为分布式供电的发电技术,化石能源目前仍是国际上的主要方向。

表1主要的分布式供电方式

发电技术

能源种类

内燃机发电技术

燃气轮机发电技术

微型燃气轮机发电技术

常规的燃油发电机发电技术

燃料电池发电技术

化石能源

太阳能发电技术

风力发电技术

小水利发电技术

生物质发电技术

可再生能源

氢能发电技术

二次能源

垃圾发电技术

一般废弃物

2.2.2分布式供电的主要动力-微型燃气轮机

以化石能源为能源动力的分布式供电方式多种多样(见表1)。随着微型燃机技术的不断完善,微型燃机发电机组已成为分布式供电的主力。

微型燃气轮机是功率为数百KW以下的、以天然气、甲烷、汽油、柴油等为燃料的超小型燃气轮机。它的雏形可追溯到60年代,但作为-种新型的小型分布式供电系统和电源装置的发展历史则较短。

微型燃气轮机大都采用回热循环。通常它由透平、压气机、燃烧室、回热器、发电机及电子控制部分组成,从压气机出来的高压空气先在回热器内接受透平排气的预热,然后进入燃烧室与燃料混合、燃烧。大多数微型气轮机由燃气轮机直接驱动内置式高速发电机,发电机与压气机、透平同轴,转速在50000-120000rpm之间。一些单轴微型燃气轮机设计,发电机发出高频交流电,转换成高压直流电后,再转换为60Hz480v的交流电。

目前,开发微型透平的厂商主要集中在北美,欧洲有瑞典和英国。表2为部分新一代微型燃气轮机的主要技术参数。

与柴油机发电机组相比,微型燃机具有以下一系列先进技术特征:

(1)运动部件少,结构简单紧凑。重量轻,是传统燃机的1/4;

(2)可用多种燃料,燃料消耗率低,排放低,尤其是使用天然气;

(3)低振动,低噪音,寿命长,运行成本低;

(4)设计简单,备用件少,生产成本低;

(5)通过调节转速,即使不是满负荷运转,效率也非常高;

(6)可遥控和诊断:

(7)可多台集成扩容。

因此,先进的微型燃气轮机是提供清洁、可靠、高质量、多用途的小型分布式供电的最佳方式,使电站更靠近用户,无论对中心城市还是远郊农村甚至边远地区均能适用。有理由相信,一旦达到适当的批量,微型燃机轮机有能力与中心发电厂相匹敌。对终端用户来说,与其它小型发电装置相比,微型燃气轮机是一种更好的环保型发电装置。

表2新一代微型燃气轮机的主要技术参数供应商燃料转速电功率(KW)效率(%)压比进口温度(ºC)出口温度(ºC)排气温度(ºC)排放(NOx)功率范围(KW)

Allied

Signal天然气650007528.53.7930650240<25ppm75

Bowman天然气1150004522.54.3-650305-35,45,50,60,80,200

Capstone天然气9600030-3.2840-270-24,30,60,125-250

GE/Elliott天然气1160004530---316<9ppm45,80,200

NREC(样机)天然气

柴油

丙烷5000070333.3870-200-30-200

2.2.3分布式供电发展方向-冷热电三联产系统

虽然回热等有效提高微型燃气轮机系统热转功效率的手段得到应用,微型燃机发电效率己从17%-20%上升到当前的26%-30%,但以微型燃气轮机作为动力的简单的分布式供电系统的热转功效率依然远小于大型集中供电电站。如何有效提高分布式供电系统的能量利用效率是当前分布式供电技术发展所面临的主要障碍之一。

正如常规的集中供电电站可以通过功热并供提高能源利用率一样,分布式供电系统在用户需要的情况下,同样可以在生产电力的同时,提供热能或同时满足供热、制冷两方面的需求。而后者则成为一种先进的能源利用系统-冷热电三联产系统。

与简单的供电系统相比,冷热电三联产系统可以在大幅度提高系统能源利用率的同时,降低环境污染,明显改善系统的热经济性。因此,三联产技术是目前分布式供电发展的主要方向之一。

2.2.4以可再生能源为基础的分布式供电方式的发展前景

由于矿物能源的有限性和污染性,可再生能源的利用与研究已引起广泛的重视。20世纪70年代以来,可再生能源已经引起了科学家的关注,研究和开发工作取得了重大进展和成就。进入21世界,可再生能源问题明确地摆到了政府决策者、科学家和社会各界面前,成为重点发展的热门研究课题。根据国家“863”专家委员会提供的文件,在全球资源与环境问题的强大驱动下,预计在未来10年左右的时间内,可再生能源研究将取得突破性进展。据国际能源机构预测,到2060年全球可再生能源的比例将发展到世界能源构成的50%以上。

我国可再生能源资源丰富、量多面广。例如,太阳能在我国2/3国土上的年辐射量超过600MJ/cm2,每年地表吸收的太阳能大约相当于17万亿吨标准煤的能量;而地热资源的远景储量为1353.5亿吨标准媒,探明储量为31.6亿吨标准煤。效率差、密度低、不稳定等缺陷成为以往可再生能源利用的主要障碍,很难将其与集中供电相结合。通过与分布式供电方式相结合,新型可再生能源分布式发电系统可以在能的梯级利用的基础上实现效率的大幅度提高;同时,分布式发电系统对能源密度的要求也远低子集中供电方式;而且,通过与现代蓄能技术相结合,可以在很大程度上克服可再生能源不稳定的缺陷。如今,分布式供电方式为可再生能源利用的发展提供了新的动力,在供能效率和经济性的提高以及能源供给安全性方面具有不可替代的作用;而可再生能源也为分布式供电提供了更加广阔的发展前景。

可再生能源系统具有运行费用低、环保性能好等突出优势。比如,为适应北京2008年举办奥运会的要求,以及北京日趋严格的环境排放标准,我们建议在奥运村建设示范项目“太阳能与热泵高效复合能源系统”:将性能好、技术含量高的热泵技术和太阳能利用技术相结合。此项目利用太阳能等环境能源作为辅助能源,可确保奥运村对电、冷和热的供应万无一失。它充分体现了“绿色奥运”、“科技奥运”的宗旨,将有力推进北京和全国清洁能源利用的发展。该项目由于采用太阳能热水器,系统省去热水器装机负荷以及运行负荷;由于采用太阳能热水器作为冬季热泵供热的热源,实现了寒冷地区的热泵冬夏两季运行,省去了系统供热空调装机负荷。另外,该系统通过将太阳能和天然气或电能适当结合,克服了传统太阳能利用的不连续、不稳定的缺陷--夏季系统可以输出空调用冷和生活热水,冬季系统可以输出空调用热,仅太阳能环境能源的利用就使系统节电能20%-30%;年总能耗比传统技术方案降低了60%左右,节能效果非常明显。该项目设备总投资费用虽然比传统技术高20%多(其中太阳能热水器设备费约占总投资的60%),但运行费用降低50%左右,所追加投资仅需2年左右就可全部回收。

目前,对以太阳能、地热能等为主的可再生能源的研究和利用受到世界范围的重视。随着对可再生能源的能量聚集、转化、储存和利用等方面研究的深入,无论是从环境保护的角度,还是从技术经济、社会发展的角度来看,以可再生能源为基础的分布式供电方式具有不可替代性,必将成为未来很有发展前景的供能手段之一。

2.3我国需要分布式供电

目前我国正处在经济高速发展时期,提高资源综合利用效率,是我国能源工业能否持续支撑国家现代化建设的关键所在。我国能源利用水平距世界发达国家还有很大的差距,日益增长的电力需求远未得到满足,“大机组、大电厂、大电网”的大规模、集中式的电网供电依然是我国目前能源工业的主要发展方向。

但是,我国需要分布式供电。这是因为:

(1)我国幅员辽阔,但物产资源相对贫乏,而且经济发展不平衡。对于西部等边远、落后地区而言,由于其远离经济发达地区,形成一定规模的、强大的集中式西北电网系统需要很长时间和巨额的投资,这无法满足目前西部经济快速发展的需要。而分布式供电系统可以借助西部天然气资源丰富、可再生能源多种多样的优势,在不长的时间内,以较小的投资为代价,为西部经济发展提供有力的支撑;对于东南沿海经济发达地区,由于生活水平的日益增加,已经出现了类似于西方发达国家的对于能源产品需求多样化的趋势。与集中式供电相比,分布式供电显现了突出的优点,为解决上述问题提供-个更加圆满的方案。

(2)随着经济建设的飞速发展,我国集中式供电电网的规模迅速膨胀。这种发展所带来的安全性问题是不容忽视的,如纽约市、台湾岛二次大停电己为我们敲响了警钟。为了及时抑制这种趋势的蔓延,只有合理地调整供电结构、有效地将分布式供电和集中式供电结合在一起,构架更加安全稳定的电力系统。

(3)纵观西方发达国家的能源产业的发展过程,可以发现:它经历了从分布式供电到集中式供电,又到分布式供电方式的演变。造成这种现象不仅仅是由于生活水平提高的需求,而且也是集中式供电方式自身所固有的缺陷造成的。毋庸置疑,随着社会的发展,我国能源产业也将面临类似的问题。因此,虽然从目前能源产业的发展情况来看,集中式供电是我国能源系统发展的主要方向,但从长远看,构造一个集中式供电与分布式供电相结合的合理能源系统,增加电网的质量和可靠性,将为我国能源产业的发展打下坚实的基础。

所以,我国近期在发展大机组、大电厂的同时,应不失时机、因地制宜地兴建分布式供电设施。可以预见,随着西部大开发的深入进行,特别是“西气东输”工程的开展,我国沿线区域和边远地区的分布式供电将得到极大的发展。

还应指出,对北京而言,这种分布式能源系统,不仅是保证2008年奥运会顺利进行所必须的,而且它将为首都经济提供一个有广阔前景的技术产业,为北京的发展做出贡献。

3冷热电联产

3.1冷热电联产系统概述及其特点

传统动力系统的技术开发以及商业化的努力主要着眼于单独的设备,例如,集中供热、直燃式中央空调及发电设备。这些设备的共同问题在于单一目标下的能耗高,在忽视环境影响和不合理的能源价格情况下,具有-定的经济效益。但是,从科技技术角度出发,这些设备都尚未达到有限能源资源的高效和综合利用。

冷热电联产(CCHP)是-种建立在能的梯级利用概念基础上,将制冷、供热(采暖和供热水)及发电过程-体化的多联产总能系统,目的在于提高能源利用效率,减少碳化物及有害气体的排放。与集中式发电-远程送电比较,CCHP可以大大提高能源利用效率:大型发电厂的发电效率-般为35%-55%,扣除厂用电和线损率,终端的利用效率只能达到30-47%。而CCHP的能源利用率可达到90%,没有输电损耗;另外,CCHP在降低碳和污染空气的排放物方面具有很大的潜力:据有关专家估算,如果从2000年起每年有4%的现有建筑的供电、供暖和供冷采用CCHP,从2005年起25%的新建建筑及从2010年起50%的新建建筑均采用CCHP的话,到2020年的二氧化碳的排放量将减少19%。如果将现有建筑实施CCHP的比例从4%提高到8%,到2020年二氧化碳的排放量将减少30%。

3.2冷热电联产系统方案选择

典型冷热电三联产系统一般包括:动力系统和发电机(供电)、余热回收装置(供热)、制冷系统(供冷)等。针对不同的用户需求,冷热电联产系统方案的可选择范围很大:与热、电联产技术有关的选择有蒸汽轮机驱动的外燃烧式和燃气轮机驱动的内燃烧式方案;与制冷方式有关的选择有压缩式、吸收式或其它热驱动的制冷方式。另外,供热、供冷热源还有直接和间接方式之分。

在外燃烧式的热电联产应用中,由于背压汽轮机常常受到区域供热负荷的限制不能按经济规模设置,多数是相当小的和低效率的;而对于内燃烧式方案,由于技术的不断进步,已经生产出了尺寸小、重量轻、污染排放低、燃料适应性广、具有机械效率和高排气温度的燃气轮机,同时燃气轮机的容量范围很宽:从几十到数百KW的微型燃气轮机到300MW以上的大型燃气轮机,它们用于热电联产时既发电又产汽,兼有高发电效率(30%-40%)和高的热效率(70%-80%)。现在,在有燃汽和燃油的地方,燃气轮机正日益取代汽轮机在热电联产中的地位。

压缩式制冷是消耗外功并通过旋转轴传递给压缩机进行制冷的,通过机械能的分配,可以调节电量和冷量的比例;而吸收式制冷是耗费低温位热能来制冷(根据对热量和冷量的需求进行调节和优化),把来自热电联产的一部分或全部热能用于驱动吸收式制冷系统。

目前最为常见的吸收式制冷系统为溴化锂吸收式制冷系统和氨吸收式制冷系统。前者制冷温度由于受制冷剂的限制,不能低于5℃,-殷仅用于家用空调;后者的制冷温度范围非常大(+10℃--50℃),不仅可用于空调,而且可用于0℃以下的制冷场所。同时,氨吸收式制冷系统可以利用低品位的余热,所需热源的温度只要达到80℃以上就能利用,从而使能源得到充分合理的利用;而月氨吸收式制冷系统还具有节电、设备易于制造和维修、对安装场所要求不高、系统运行平稳可靠、噪声小、便于调节、可以在同一系统内提供给用户不同温度的冷量、单个系统的制冷量很大等优点。

4结论

随着人民生活水平的提高,能源消费日益增长,能源动力系统愈来愈向大容量、高度集中的模式发展。然而,分布式供电是集中供电不可缺少的重要补充。它因灵活的变负荷性、低的初投资、很高的供电可靠性、很小的输电损失和适合可再生能源等特点在世界范围内越来越受到重视。

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关键词:风力发电;制约因素;应对策略;中国

中图分类号:F2文献标识码:A文章编号:16723198(2014)07000401

我国可开发利用的风能资源十分丰富,在全球大力推行可再生能源发电的大环境和国家政策措施的推动下,我国风电产业自2006年迅速发展,截止2013年底,我国累计装机容量91424MW,占全球装机容量的28.7%,风电装机容量全球领先。但经过几年的快速发展,我国风电产业发展趋势已逐步变缓。为了保证我国风电产业可持续发展,研究制约我国风电产业发展的因素并提出相应的应对策略显得尤为重要。

1制约中国风电发展的因素

1.1“弃风”问题日趋严峻,风电入网消纳困难

虽然现在我国风电产业已稳居全球第一,但长期以来困扰产业发展的“弃风”问题依然存在,而且自2010年出现明显“弃风”现象后日趋严峻,2012年全国限制风电出力的弃风电量约200亿千瓦时,比2011年的量翻了一番,占2012年实际风电全部发电量的20%。“弃风”问题不仅严重影响了发电企业的经济效益,也会降低风电产业的投资效益和环境效益。要缓解风电“弃风”问题,应实现风电入网消纳。但由于风电自身随机性、间歇性的特点加之局部电网接入能力不足、风电与电网发展不协调,加之目前国家层面仍惯性延续以常规电力为主、无视新能源快速规模化发展的电力运行管理和价格机制,使得我国风电产业高速发展的同时,风电并网消纳困难问题不断凸显。

1.2国家拖欠可再生能源补贴资金

可再生能源发展基金由国家财政专项资金和可再生能源电价附加收入两部分组成,由于二者资金来源不同,征收、拨付和监管分属不同政府机构,因此在可再生能源附加征收不能满足补贴资金需求的情况下,出现了主管机关相互推诿,附加征收水平不能得到及时调整,资金缺口迟迟无法弥补的情况。同时,现行可再生能源补贴拨付程序过于繁琐,导致资金调配周期过长,补贴不能及时到位。政府长期拖欠发电企业补贴,严重影响了政府信用导致发电企业资金流转不畅、财务成本增加,产业链出现发电企业、设备企业、零部件企业间的三角债现象,严重影响了企业的正常经营和经济效益。

1.3风电发展规划与其他规划有不相适应之处

目前风电发展规划与电网建设规划的统筹衔接出现问题,由于区域电网结构限制及外送通道建设滞后,国家重点培育的千万千瓦级大型风电基地普遍出现严重的弃风限电问题,导致资源丰富地区的优势难以实现。如果风电电站建设与配套电网规划脱节的问题得不到改善,项目层面的规划将难以落实,风电发展规划的宏伟目标将难以实现。

1.电产业技术落后

目前我国风电机组关键技术主要依靠国外进口,技术引进存在众多风电企业智能引进整机制造技术,难以吸收和再创新,导致国产风机产品生产一直落后于国际市场,并且具备技术引进费用高;面临国际技术产权重复,导致国内风机制造企业间同质化竞争严重,造成投资资金的极大浪费,而且从国外引进的技术不能完全适应中国国情,需二次开发。

2中国风电发展的应对策略

2.1优化全国风力项目布局,严格控制“弃风”

2013年全国风电项目布局得到优化,“三北”地区弃风限电情况明显好转,应该在此基础上进一步优化全国风力布局。积极推动海上风电开发建设,有序推进承德风电基地二期项目、乌兰察布和锡林郭勒风电基地规划,利用哈密郑州±800千伏输电线路开展“风火打捆”输电示范研究,积累风电消纳示范运行经验,对拟规划建设的12条大气污染防治输电通道开展风电消纳论证,努力促进风电产业持续健康发展。

2.2进一步完善补贴机制,提高国家风电补贴效率

加强政府补贴力度,提高国家补贴效率,在现有补贴政策的基础上进一步完善补贴机制。可适当的调整或减少可再生能源补贴申报、审核、拨付程序,使得补贴资金能及时下发到发电企业而不造成拖欠,使得发电企业资金周转灵活,才能促进风电产业快速良好发展。

2.3统筹协调电力规划

风电的快速发展给风电输电网规划和运行带来了一定的困难。为保障风电的合理送出、实现风能的高效利用,特别是千万千瓦级风电基地的风电合理消纳,应从国家层面统筹规划工作,积极协调不同电力投资主体利益、发挥各类电源的互补优势、打破区域间和省间的能源交易壁垒;注重电网的协调发展规划,解决风电集中外送问题,促进能源资

源在全国范围内优化配置。

2.4加大科研投入,突破风电并网瓶颈

要稳固我国风电产业的地位,光依赖国外进口技术是远不够的,应加大科研投入,如在风电机组企业、高等院校和科研机构中展开广泛的合作,在引进国外技术的同时创新出符合我国国情的核心制造技术。缩小国内风电装备的技术、质量与国际先进水平的差距,促进中国风电制造业的集约化、规模化、国际化。

3结论

中国风电产业的良好发展很大程度上取决于市场、技术和政策等因素。中国风电发展首先应认清其在全球市场中所处的位置,分析出在技术上、政策上制约其发展的因素,最后分别根据制约因素找到应对策略,这样才能使我国风电产业良性循环发展,稳固我国在全球风电产业发展中的位置。

参考文献

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[3]北极星电力网.风电入网消纳仍是主要矛盾2013中国风电发展报告之十二[EB/OL].http://.cn/html/20140122/488332.shtml,2014122.

[4]北极星电力网.国家拖欠可再生能源补贴资金―2013中国风电发展报告之十三[EB/OL].http://.cn/html/20140122/488336.shtml,2014122.

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[6]何满.中国风电产业政策研究[D].华中师范大学,2013:148.

篇8

一、长期坚持节能优先战略

20世纪80年代以来,面对改革开放带来的经济高速发展态势,能源供应难以满足迅速增长的需求,节能受到必要的重视,节能取得了显著的成绩。市场经济初步建立以来,能源供需关系出现了重大的变化。能源价格经过改革调整,已基本反应了市场的能源边际成本。能源相对价格水平已经不低,有效的引导了市场条件下的能源消费,盲目性生产基本消除。企业竞争促使成本下降,降低能源成本成为许多产品增强市场竞争力的重要内容,节能的微观经济性成为关键驱动力;产业结构的调整和变化,以及市场对企业生产的硬约束,带来了明显的节能效果。

在新的市场条件下,解决能源短缺已不是节能和提高能效的驱动力。一些能源供应部门反而出现了由于供应能力过剩而要开辟新的消费市场,以刺激能源消费的动机和做法,力图争取更大的市场份额和经济利益。

为了经济发展的目标,必然要鼓励终端消费包括能源消费的扩张,鼓励新的消费以拉动需求,包括新的用能途径,其中建筑用能、交通用能的上升将比较明显。

另一方面,对能源部门的经济效益和相关社会问题的关注和实际影响,大于节能的呼声。对长期的能源平衡和能源安全的关注难以和短期的、直接经济运行的利益取向有机地联系起来。

原有节能管理体系及机制的功能和效果受到挑战。由于能源供需的形势发生变化,控制供应的节能管理方式已不起作用。政府在投资和项目设定方面的直接控制力减弱,直接用于节能项目的财政支持数量甚微。随着政府机构的改革,能源和节能主管行政编制大幅度减小,20世纪80年代以来建立起来的能源和节能管理组织体系的许多部分已经不复存在。新的节能管理体制有待在新的市场条件下在政府职能中进一步确定和落实。

中国能源效率的提高不能单纯依靠市场机制。市场约束和产业升级仍将在相当一段时间内起到提高能效的促进作用,使按gdp的计算的能源消费效率提高。

加入wto以后,中国的劳动力成本可能还将在相当长的一个时期内保持竞争力,但资源性的成本,包括土地的价格,特别是能源的成本将不具有竞争性。

如上所述,中国可能还要经过二三十年的努力,才能在能源技术的平均水平上,赶上国际先进水平。

可以预见,如果中国真正能够实现在下世纪中叶达到现代化的目标,中国将会面对重大的能源挑战。使中国的能源效率提到一个没有先例的高度,光靠市场经济的自发作用,是远远不够的,必须在政策介入方面找到新的途径。在现阶段,提高全民的资源忧患意识,在市场经济的自然作用之外,采取适当的政策措施仍然十分必要。除信息、标准、技术推广等措施之外,还要进一步考虑长期的能源价格政策。同时,推动环境保护,也是节能的重要驱动力。中国还要及早考虑可持续发展的消费方式的设计和引导实施。没有这些努力,就难以实现有中国特色的现代化。长期坚持节能优先必须成为中国可持续发展能源战略的一个重要基本点。

二、适应终端能源需求的变化趋势,实现能源结构的转变,加快发展天然气

中国长期以来能源结构以煤为主,是造成能源效率低下、环境污染严重的重要原因。近年来终端能源需求的结构和总量变化,以及以中心城市为开端的环保要求,使优化一次能源结构成为能源发展的重要趋势。

但是,石油进口的快速增长,加之国际油价在去年在大幅上扬,使能源供应保障问题受到多方关注。天然气的开发利用,需要重新大规模建设天然气的长距离输运基础设施。对天然气成本和价格的估计引起了对未来相关能源成本的激烈讨论和担心。优化能源结构能否实现仍然有着不确定性。

当前和今后几十年内,石油和天然气仍将是世界范围的主要能源。特别是天然气的发展方兴未艾。天然气的利用不仅有很好的环境效果,建立在天然气基础上的能源技术,也是当前和今后长时期内能源效率最高的技术。我国的天然气基础比较薄弱,在形成天然气基础设施网络的时期,需要大量的投入和政策支持。十五期间正在实施的西气东送工程意义重大,天然气基础管网一旦建成,将带动天然气开发的进程,可望使天然气的实际成本明显降低。在天然气的发展问题上,需要国家的支持和协调。

三、从实际出发,实施煤炭的清洁利用

优化能源结构和充分合理利用我国的煤炭资源并不矛盾。在能源结构优化的过程中,煤炭必然将退出一些使用领域,但是煤在中国能源中的地位仍然将十分重要。目前我国煤炭的使用技术和方式与可持续发展的社会经济发展目标有很大的差距,是我国环境污染的主要来源。在可持续发展能源战略中,煤炭的利用,首先要解决相应的环境污染问题。

从世界能源系统的发展趋势看,未来煤炭的主要应用途径仍然是发电。在有天然气可以利用的地方,天然气燃气蒸汽联合循环技术可以达到更高的发电效率,也有更好的环保性能。但是只要采取适当的措施,燃煤电厂仍然可以做到清洁发电,效率的提高也还有较大余地。从中国的实际情况出发,煤的清洁利用首先要解决的是落实目前直接燃煤的大气污染问题。其中,燃煤电厂的脱硫问题应该首先予以解决。燃煤电厂脱硫技术是十分成熟技术,现在是干不干的问题。目前煤炭供应过程和转换过程中,有大量可以立即行动而且对煤炭的清洁利用有明显实效的事情可做。如煤炭的筛选和洗选,更加合理的煤质管理和配送,型煤的利用,水煤浆利用等等,都大有潜力。

煤炭的气化和液化有可能作为远期技术储备。有必要认真分析比较先进的燃煤发电技术和将煤炭转换成或液体燃料后再用于发电的效率、环境影响、以及经济性。至少在相当时期内,先进的燃煤发电技术还将有很大的竞争力。如果考虑以煤为原料提供液体或气体燃料的话,则必须全面分析评估其经济可行性,还要考虑全过程的环境影响。除此以外,还必须考虑能源系统的总体效率。另一方面,越来越迫近的全球气候变化的限制因素,将使煤炭的使用逐渐受到碳排放的严重制约。这些因素在煤炭的气化和液化技术开发和未来应用

时必须充分予以考虑。

四、系统考虑电源结构,水电、核电要实施长期的发展计划

中国的石油和天然气资源相对人口而言十分有限。在未来的终端能源消费结构中,电力的比例将不断扩大。和石油和天然气相对便宜的国家相比,中国有可能必须使电力在终端能源的中的比例高于这些国家。对发电能源结构要有长期的规划,避免临时和缺乏系统规划的选择。

首先要尽量利用水力资源。中国水力资源丰富,目前利用率很低,发展潜力巨大。水电项目可以很好的和防洪、抗旱、农业灌溉结合起来,取得更大的综合社会经济效益。当然,水电大坝的建设可能存在对流域生态环境的影响,需要在大坝设计和建设时给予充分和恰当地考虑。采取必要措施,使这些不利影响减到最小。和煤炭生产、运输、发电过程中产生的种种环境问题比较起来,水电是一种对环境和生态影响小得多的清洁能源。如果把水电的巨大综合社会经济效益考虑在内,发展水电的优越性就更加突出。十五规划提出的西电东送,为开发水电提供了更好的机遇,应当加强实施,消除各种体制上的障碍,使我国的水电发展能够长期、稳定地得到较快的发展,避免出现新的反复。

在考虑是否发展天然气发电时,不但要在不同电源方案中进行综合比较,还应该对同一能源的不同使用方向的合理性进行比较分析。天然气是否应该用来发电,不仅要和煤电比,更要考虑在我国天然气资源相对不足的长期条件下,是否首先应用天然气替代大量中小燃煤锅炉窑炉。从环境保护的角度来看,要使中小型锅炉或窑炉能达到较高的污染排放控制水平是十分困难的,相对而言,电厂排污控制则可行得多。为了实现我国能源的可持续发展,必须尽快解决现有的一些体制性障碍,使资源的配置符合全社会环保效果最大化和成本最小化的原则。

核电是一种可靠的清洁的能源,核电的安全性已经达到很高的水平。在现有技术条件下,核废料的处理也可以得到妥善的解决。和燃煤电厂实际带来的环境和人身安全问题相比,核电的优越性是十分明显的。发展核电符合我国实现可持续发展能源战略方向。应把重点放到经济性以及安全性的选择上来,通过引进和国产化,使核电产业尽快达到经济规模,使核电的成本降下来。以实现核电发展的长期目标。

五、推动环境保护,为可持续发展能源战略的实施创造必要的外部条件

环境保护是可持续发展的一个基本点,也是推动能源技术发展的基本动力之一。

当前在发达国家,环境保护要求已经成为决定能源结构,从而决定能源成本的重要因素。我国的环境保护将在今后逐步成为能源结构选择的越来越重要的因素,能源结构的清洁化,对能效的提高也有很大的推动作用。

为了实现可持续发展的能源战略,应该在能源发展的各个环节充分考虑环保的需要。能源基础设施庞大,使用期很长。能源系统一旦建成,改变起来不但成本很高,还要用几十年的时间。所以在能源建设中不但要考虑环境保护现在的要求,而且要充分预见今后的环境要求。

六、做好可再生能源发展的战略安排

中国在可再生能源发展方面做了很多工作。过去的重点放在解决农村和边远地区的能源供应上。近几年来,现代商品化可再生能源逐渐成为发展的重点。其中,太阳能热水器已形成规模市场,大型风力发电也有多种示范。但总的说来,商品化可再生能源的发展仍然十分有限。

随着农村经济的不断发展,以及城市地区扩大了对农村地区的经济辐射作用,农村地区从传统可再生能源向商品化石能源的转换步伐加大。特别是在经济发达地区和城市周边地区,农村能源商品化的比例已经不小。但是目前的现代可再生能源技术还不能适应这个转换过程,或是技术不够成熟,或是成本太高,难以和传统的化石能源竞争。中国发展可再生能源必须考虑农村发展的要求。我国城市化的过程还要持续几十年。我们不可能要求农民长期使用落后的传统可再生能源,也不可能让农民一下子跳越到比商品化石能源还贵的现代可再生能源系统上去。我们必须在借鉴先进再生能源技术的同时,自主开发适合于国情的技术。这不仅对我国是十分有益的,而且可以为很多发展中国家提供新的选择。

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【关键词】智能电网 必然性

一 智能电网

智能电网是把电力市场上生电、输电、配电、储电和用电所有相关实体连接在一起的一体化网络。智能电网覆盖了从发电到最终用户用电的整个能源转换链。智能电网把分散的大型和小型发电商和电力用户都整合到一个总体结构中,具有很高的透明度和灵活性,允许最终用户作为产消合一的“生产消费者”参与能源市场的活动。

智能电网是一个相对灵活的电力产销用一体网络,可以根据用户对用电频率、数量等的不同需求而改变,或者根据用电变化而变化,这样就能满足来自世界各地的能源需求商们日益增加和变化的供电需求。

二 智能电网的重要地位及其智能化技术

智能电网项目在全球均被列入重要或首要位置。世界范围内智能电网的建设进程已全面启动,许多国家都确定了智能电网的建设目标、行动路线、投资计划等,同时根据自身情况拟定了不同的战略。比如美国的智能电网计划致力于在基础设施老化背景下建设安全可靠的现代化电网并提高用电侧效率、降低用电成本;欧盟的超级智能电网计划则以分布式电源和可再生能源的大规模利用为主要目标,同时注重能源效率的改善和提高。巴西致力于推行智能电表,并且进一步加快了智能电网的建设和改进工作。在中国,智能电网建设工作被列为绿色通道项目近期,发改委又对智能电网等多个绿色通道项目采取即报即审、简化程序、尽快发行的方针,可见智能电网的建设受到从上到下的重视。

智能电网技术包括大规模可再生能源发电的接入技术及其与大规模储能联合运行技术;大电网互联及远距离输电及其相关控制技术;配电自动化和微网;用户侧的智能电表及需求响应技术等。可以说,智能电表是智能电网智能化的先行者,智能电网要靠这些技术支持、配合,最终实现智能化。

三 建设智能电网的必然性

1.建设智能电网是世界也是我国能源形势和节能经济的需求使然

能源问题一直是困扰全球的首要大事,世界能源紧张趋势不减,催生了众多有关节能的项目,智能电网就是在节能大背景影响下生成的项目之一。

我国能源的电力发展现状面临两个基本现实:一是能源资源贫乏,难以支撑现在的社会经济发展模式,而且能源资源与用电需求地理分布不均;二是气候变化催生的低碳社会经济发展模式对电力系统发展的压力迫在眉睫。适应能源需求和气候变化的压力,各种新能源和可再生能源发电的发展目标是作为传统火力发电的替代电源而非补充电源,而集约化的发展模式带来的并网技术难题远远超越了世界上的其他国家和地区。建设智能电网可以在发电、输变电、配用电及电网运行控制等各个环节实现全面的技术跨越,在不断提升电网输配电能力的基础上,通过现代先进技术的高度融合,大规模开发和利用新能源和可再生能源,全面提高大电网运行控制的智能化水平,提高电网输电及供电能力,抵御重大故障及自然灾害的能力,提升供电服务能力和水平,实现我国电网的跨越式发展。

2.建设智能电网是国家政策鼓励和支持的重要项目

我国正在大力发展以智能化为主要特征的智能电网,不仅给新能源带来了巨大的机遇,也给储能行业带来了新的发展空间。我国已坚定了智能电网建设之路,风电、太阳能发电等可再生能源的大规模利用和储能行业的发展正在被凸显。2012年国务院《政府工作报告》将控制能源消费总量作为重要任务,这在我国尚属首次。鼓励新能源发展、改善能源消耗和使用效率也成为了重要的国家政策。

“十二五”期间,国家电网将投资5000亿元,建成连接大型能源基地与主要负荷中心的“三横三纵”的特高压骨干网架和13回长距离支流输电工程,初步建成核心的世界一流的坚强智能电网。到2015后基本建成具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网,形成以华北、华中、华东为受端,以西北、东北电网为送端的三大同步电网,使电网的资源配置能力、经济运行效率、安全水平、科技水平和智能化水平都得到全面提升。

3.智能电网能从根本上改善和提高能源效率,发展节能经济

智能电网是实施新的能源战略和优化能源资源配置的重要平台,涵盖了发电、输电、变电、配电、用电和调度各环节,将广泛利用先进的住处和材料等技术,实现清洁能源的大规模接入与利用,提高能源利用效率,确保安全、可靠、优质的电力供应。国家已经将建设智能电网列入重大科技产业化工程。实施智能电网重大科技产业化工程,对于调整能源结构、节能减排、应对气候变化具有重大意义。

4 智能电网能带动其他能源行业前进

作为智能电网分布式发电、微网、电动汽车和可再生能源发展的关键环节,储能产业正成为能源领域投资的热点之一,是国家战略新兴产业计划2009年将要发展成为国民经济的先导性产业,在国民经济体系中具有重要的战略地位。储能行业具有广泛的应用前景,但到目前为止,我国能达到规模,真正能提供技术支持的电网仅有国网的张北项目和南网的储能示范项目。

另外,智能电网的实现还可以推动光通信产业,电力光纤到户工程已全面启动。电力光纤到户具有明显的成本优势,供电企业在铺设电缆的同时,把光纤包含在电缆内,不仅能节约成本,避免重复投资,同时能够随电缆深入千家万户,拥有天然的电力客户优势,节约了与业主、物业之间的沟通、协调成本,对于宽带网络的普及应用是一个有益补充。

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煤炭可持续利用与污染控制政策

中国煤炭工业面临的机遇与挑战

山西煤化工产业发展战略的创新思考

煤炭“十二五”规划中煤炭产业发展趋势

谈钢铁工业的节能减排

古交电厂反渗透的运行与维护

我国煤炭产业发展政策的框架思路

停炉不停机在300MW亚临界机组上的应用

汾河水体CODMn与TOC指标的相关关系分析

反渗透技术在压风系统中的应用

山西五大煤矿集团开始配备井下救生舱

干熄焦电气控制系统的完善与改进

钢筋锈蚀后与混凝土粘结性能研究综述

高密度电法勘探在高速公路勘察中的应用

气化山西——山西省产业生态化发展的新路径

平陆风电场风能资源研究

重载荷低速直线运动的驱动方式

电力需求侧管理经济分析

浅议工程质量管理在煤矿安全生产中的作用

风能奏鸣曲

力促大规模非水可再生能源发展

国内外风电产业发展的趋势

中国建成由400座测风塔组成的风能观测网

山西风能资源及风电发展综述

国家电网风电场接入电网技术规定(试行)

关于完善风力发电上网电价政策的通知

风电特许权项目前期工作管理办法

能源知识

汽轮机组动静碰摩引起振动故障的判断和对策

榆家梁煤矿中厚偏薄煤层的开采技术

浅析液压系统的泄漏

露天煤场煤堆自燃的防止措施

变频调速技术在选煤厂入料泵上的应用

煤层气开发CDM项目的前景

甲醇汽油添加剂与调配技术

高压CH_4-CO_2重整制合成气研究进展

煤矿主通风机变频闭环控制系统的设计思路

山地型风电场环境影响评价的技术要点

山西煤炭产业转型及相关性研究

我国的能源现状与战略对策

煤层气和焦炉煤气开发利用的战略思考

《山西能源与节能》杂志社进行重要人事调整

“双气头”多联产系统基础研究——焦炉煤气制备合成气

山西煤层气产业化的构想与建议

山西省可再生能源开发利用研讨会将在太原召开

煤矿开采沉陷的防控方法

2MCGS与PLC现场通信设置的研究

浅谈混凝土的施工温度与裂缝

粉煤灰资源化利用现状及其展望

空调列车增加新风量全热交换器的运行性能研究

皮带运输机常见故障的分析与处理

斜巷防跑车装置在煤矿的应用

《可再生能源发展“十一五”规划》出台“五能源”进入黄金发展期

临汾鼓楼西汾河大桥钢管拱焊接施工技术

锚杆锚索金属网联合支护在机掘工作面的运用

2008中国煤炭企业信用论坛将在太原举行

汾河大桥钢管拱肋板加工工艺