我国新能源发展情况.ppt

我国新能源发展情况 报告人 赵春武 一 新能源的概念 常规能源 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 1980年联合国召开的 联合国新能源和可再生能源会议 对新能源的定义为 以新技术和新材料为基础 使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用 用取之不尽 周而复始的可再生能源取代资源有限 对环境有污染的化石能源 重点开发太阳能 风能 生物质能 潮汐能 地热能 氢能和核能 原子能 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 一些新能源利用图片 二 世界对新能源的利用情况 新能源发电的快速崛起 与世界各国日益重视环境保护 倡导节能减排密切相关 风电 光伏作为最为清洁的能源 受到全球青睐 各国纷纷出台了鼓励新能源发展的措施 促进了风电 光伏等新能源的发展 同时 由于技术的进步 新能源发电的成本也快速下降 是其崛起的另一重要推动力 从1997年 2016年这二十年间 全球新能源发展迅猛 风电装机从7 64GW增长到468 99GW 光伏装机从0 23GW增长到301 47GW 分别增长了60倍和1284倍 风电 光伏发电量快速增长 分别从1997年的12TWh 0 8TWh增长到2016年的959 5TWh 331 1TWh 风电发电量增长了79倍 光伏发电量增长了439倍 已经成为电力供应中不可忽视的电源 全球风电累计装机GW 全球光伏累计装机GW 全球风电和光伏发电量 当前我国各类能源装机占比情况 截至2016年底 全国发电装机容量16 5亿kW 当年新增装机1 2亿kW 其中火电4836万kW 风电1930万kW 光伏发电3454万kW 水电1170万kW 核电720万kW 新增非化石能源装机占新增发电装机的60 连续四年超过一半以上 电源结构继续优化 全年发电量5 99万亿kWh 非化石能源发电占比达到28 4 同比增加1 5个百分点 新增发电量相当于两个三峡水电站全年的发电量 非化石能源已成为主力新增电源 常规能源不可再生 世界经济的现代化 得益于化石能源 如石油 天然气 煤炭与核裂变能的广泛的投入应用 然而 这一经济的资源载体将在21世纪上半叶迅速地接近枯竭 石油储量的综合估算 全球可支配的化石能源的极限 大约为1180 1510亿吨 石油储量大约在2050年左右宣告枯竭 天然气储备估计在131800 152900兆立方米 年开采量维持在2300兆立方米 将在57 65年内枯竭 煤的储量约为5600亿吨 1995年煤炭开采量为33亿吨 可以供应169年 大力发展可再生能源用可再生能源和原料全面取代生化资源 进行一场新的工业革命 不仅是出于生存的原因 与之相连的是世界经济可获得持续的发展 新能源的分类 新型能源的开发利用 1 太阳能太阳向宇宙空间辐射能量极大 而地球所接受的只是其中极其微小的一部分 因地理位置以及季节和气候条件的不同 不同地点和在不同时间里所接受到的太阳能有所差异 地面所接受到的太阳能平均值大致是 北欧地区约为每天每一平方米2千瓦 小时 大部分沙漠地带和大部分热带地区以及阳光充足的干旱地区约为每平方米6千瓦 小时 目前人类所利用的太阳能尚不及能源总消耗量的1 我国已经成为全球第一大光伏电池生产国 太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位 不但将替代部分常规能源 而且将成为世界能源供应的主体 到2l世纪末 可再生能源在能源结构中将占到80 以上 太阳能发电将占到60 以上 天阳能的应用 逆变器逆变器是将直流电变换成交流电的设备 由于太阳能电池和蓄电池发出的是直流电 当负载是交流负载时 逆变器是不可缺少的 分为离网逆变器和并网逆变器两种 家用的一般选择离网的 在选择铺设太阳能组件的地方时 应尽量避开阴影 一般铺设在屋顶或楼房的南面墙上 与水平面夹角大约41o左右 2 风能技术风是一种潜力很大的新能源 地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦 几乎是现在全世界水力发电量的10倍 目前全世界每年燃烧煤所获得的能量 只有风力在一年内所提供能量的三分之一 因此 国内外都很重视利用风力来发电 开发新能源中国风力机的发展 在50年代末是各种木结构的布篷式风车 1959年仅江苏省就有木风车20多万台 到60年代中期主要是发展风力提水机 70年代中期以后风能开发利用列入 六五 国家重点项目 得到迅速发展 目前 我国已成为全球最大的风电市场 也是全球最大的风力发电机组生产基地 截至2009年底 我国国内风能装机容量为2500万千瓦 2020年 国内风电装机容量将达到现在的10倍 我国最大海上风力发电机SL5000 5兆瓦风机是中国陆上装机容量最大的风机亚洲最大海上风电场出现在东海大桥东侧 并且在上海世博会之前成功并网发电 目前中国已经超过美国成为世界第一风电大国 预计2020年中国风电累计装机容量 可以达到2 5亿千瓦 相当于13个三峡电站 全年发电量可以达到4200亿千瓦时 年发电量相当于200个大型火电厂 近日世界上最大型的海上风力发电机SL5000投入试运行 由华锐科技集团研发生产 值得骄傲的是从设计图纸到零件的组装全过程都是由我国自行完成的 此技术位居世界首位 在风力发电其他领域 我国也取得了领先地位 位于前十的陆上风机制造商 中国占了4位 上海电气更是成为了世界上最大的海上风机制造商 在2016年占据了全球风机制造数量的一半以上 SL5000是风力发电机中的巨无霸 它的机舱上可以起降直升机 它的风轮高度超过40层楼 SL5000系列风力发电机组是华锐风电科技 集团 股份有限公司 中国第一家自主研发 具有完全知识产权 全球技术领先的电网友好型风电机组 单机容量为5000kW 即5MW 3 海洋能技术海洋能包括潮汐能 波浪能 海流能和海水温差能等 这些都是可再生能源 海水的潮汐运动是月球和太阳的引力所造成的 潮汐的涨落蕴藏着很可观的能量 潮汐能发电是从上世纪50年代才开始的 现已建成的最大的潮汐发电站是法国朗斯河口发电站 它的总装机容量为24万千瓦 年发电量5亿度 我国从50年代末开始兴建了一批潮汐发电站 目前规模最大的是1974年建成的广东省顺德县甘竹滩发电站 装机容量为5000千瓦 据估计 我国仅长江口北支就能建80万千瓦潮汐电站 年发电量为23亿千瓦时 接近新安江和富春江水电站的发电总量 钱塘江口可建500万千瓦潮汐电站 年发电量约180多亿千瓦时 约相当于10个新安江水电站的发电能力 利用潮汐 洋流发电 4 地热能地热能是来自地球深处的可再生热能 它起于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变 地下水深处的循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后 把热量从地下深处带至近表层 地热能的储量比人们所利用的能量总量还要多 大部分集中分布在构造板块边缘一带 据测算 在地球的大部分地区 从地表向下每深人100米温度就约升高3 地面下35公里处的温度约为1100 一1300 地核的温度则更高达2000 以上 估计每年从地球内部传到地球表面的热量 约相当于燃烧370亿吨煤所释放的热量 如果只计算地下热水和地下蒸汽的总热量 就是地球上全部煤炭所储藏的热量的1700万倍我国的高温地热资源 热储温度 150 主要分布在藏南 滇西 川西以及台湾省 环太平洋地热带通过我国的台湾省 高温温泉达90处以上 地中海喜马拉雅地热带通过西藏南部和云南 四川西部 西藏高温热田主要集中在羊八井裂谷带 其中藏南西部 东部及中部约有108个高温热田 构成中国高温热田最富集的地带 云南是全国发现温泉最多的省 高温热田主要分布在怒江以西的腾冲 瑞丽地区 约20处 地热资源按其属性可分为三种类型 高温 150 对流型地热资源 这类资源主要分布在西藏 腾冲现代火山区及台湾 前二者属地中海地热带中的东延部分 而台湾位居环太平洋地热带中 中温 90 150 低温 90 对流型地热资源 主要分布在沿海一带如广东 福建 海南等省区 中低温传导型地热资源 中国地热资源多为低温地热 主要分布在西藏 四川 华北 松辽和苏北 有利于发电的高温地热资源 主要分布在滇 藏 川西和台湾 据估计 喜马拉雅山地带高温地热有255处5800MW 迄今运行的地热电站有5处共27 78MW 中国尚有大量高低温地热 尤其是西部地热亟待开发地热发电信息 中国最著名的地热发电在西藏羊八井镇 羊八井地热位于拉萨市西北90公里的当雄县境内 这里有规模宏大的喷泉与间歇喷泉 温泉 热泉 沸泉 热水湖等 地热田面积达17 1平方公里 是我国目前已探明的最大高温地热湿蒸汽田 这里的地热水温度保持在47 左右 是我国大陆开发的第一个湿蒸汽田 也是世界上海拔最高的地热发电站 过去 这里只是一块绿草如茵的牧场 从地下汩汩冒出的热水奔流不息 热汽日夜蒸腾 1975年 西藏第三地质大队用岩心钻在羊八井打出了我国第一口湿蒸汽井 第二年我国大陆第一台兆瓦级地热发电机组在这里成功发电 位于藏北羊井草原深处的羊八井地热电厂 是我国目前最大的地热试验基地 也是当今世界唯一利用中温浅层热储资源进行工业性发电的电厂 同时 羊八井地热电厂还是藏中电网的骨干电源之一 年发电量在拉萨电网中占45 我国地热发电发展现状 地热发电示意图 地热利用情况 羊八井地热发电厂 5 核能 核能技术发展现状1991年秦山30万千瓦压水堆核电站投用 这是中国大陆自行设计 建造和运营管理的第一座压水堆核电站 结束了中国大陆无核电的历史 标志着中国核工业的发展上了一个新台阶中国核电迈入批量化 规模化的快速发展阶段 截至2014年年底 我国大陆在运行核电机组共22台 总装机容量2010万千瓦 约占全国发电总量的2 2 在建机组26台 规模2800万千瓦 约占世界在建规模的40 中国已成为世界上在建核电机组规模最大的国家 截至2016年12月底 国内在建核电机组共21台 总容量为24 32GW 随着在建项目陆续投产 未来6年国内核电装机容量将保持持续增长 近年来核电机组投入商业运营的节奏较之前明显加快 核电站工作原理图 秦山核电站 结束语 新能源的开发和利用在世界能源构成中占有重要地位