我国可再生能源——发展形势及展望

我国能源形势华南理工大学电力学院杨金明2011年11月1主要内容一、能源资源状况二、我国的能源形势三、我国的可再生能源发展状况一、能源资源状况•一次能源枯竭34年57年174年58年石油天然气煤炭铀世界能源可开采量[IEA资料]世界能源消费的年增长率以3%计算，石化燃料将在70年内殆尽6974亿桶903600亿立方米5158亿吨232万吨形势华南理工大学电力学院01000200030004000非可再生能源可再生能源总能耗100,000200,000能量(109kWh)2020～2030人类利用能源的演化历史二、当前我国的节能减排的形势严峻从1979-2006年，我国能源消费年平均增长5.4%，而在这一期间GDP的增长平均达到9.3%。近30年来经济的可持续高速度发展，能源的供需矛盾显得十分突出。2.1能源形势特点1、资源有限人均不足2、供需矛盾日益突出3、能源结构影响环境4、浪费严重形势严峻2.1.1资源与供需矛盾突出2010年中国是世界能源生产和消费第二大国，煤炭的生产和消费是第一大国，石油和电力的生产和消费是第二大国。能源消耗总量31亿吨标准煤，其中煤炭30亿吨，原油消费量3.8亿吨（原油净进口1.99亿吨），天然气消费量887亿立方米。我国全年发电量3.65万亿千瓦时，84%是燃煤发电，燃煤为主的能源结构，造成严重污染。人口平均占有资源量我国人均煤储量只达世界水平的79%石油只达到世界水平的11%天然气占4.5%我们现在石油的对外依赖度已达到50%以上，2011年预计，将达到60%人均能源消费量我国2009年人均能源消费量1.72吨标准煤，是世界平均水平的74%但人口众多，经济高速发展，尽管我国已成为石油、天然气、煤炭的进口国，但供需仍然越来越紧张。2.1.2能源结构给环境带来很大压力全世界一次能源消费水平煤占21%，石油占40%，天然气占23%，水电占5%，核电占10%。我国的消费结构煤72%，石油21%，天然气3%，水电2.3%，核电1.3%，可再生能源（风、生物能、太阳能）仅占0.6%。能源结构不合理，增加了碳排放，破坏了环境2.1.3能源技术落后，能源效率偏低可再生能源，清洁能源技术开发滞后，正在急起直追目前我们的能源利用效率33.4%，比发达国家低了10个百分点以上。日本能源利用效率达60%-70%，我国能源利用水平比日本落后30年2.1.4我国能源体制政策滞后能源的勘探、开发、生产、运输、市场、管理职能分散，能源产业的垄断，价格不规范等，影响统一协调的能力，体制改革需要进一步深化和加强2.2政府高度重视节能工作面对着这样一个严峻形势，政府高度重视，这几年节能工作取得了巨大的成就2.2.1修订施行《节能法》2008年实施的《节能法》规定：节约资源是我国的基本国策。国家实施节约与开发并举、把节约放在首位的能源发展战略2.2.2实行节能目标责任制和节能考核评价制度“十一五”期间国家要完成单位GDP能耗累计下降20%的目标2005年-2010年内节省能源6.2亿吨，少排放15亿吨二氧化碳坚持节约优先，效率为本的原则，确立资源节约型、质量效益型、科技先导型的发展方式。加大对节能减排资金投入。国家在4万亿元投资中有2100亿元。2.2.3全面转变经济的增长方式，全面推进能源节约，建设节约型社会2.2.4发展替代能源和可再生能源大力发展核能：核能是清洁，到2020年要达到占全国总发电装机总量的5%。大力发展风电：到2010年底装机2000万千瓦，重点是甘肃河西走廊，苏北沿海，内蒙古、吉林等七个1000万千瓦的基地，打造“风电三峡工程”。到2013年要达到世界最大风力发电国家发展水电：中国的水电资源丰富，开发利用程度24%，（美国82%，日本84%），2020年要达到3亿千瓦利用太阳能：现在已安装10万千瓦的太阳能发电，到2010年再增加300兆瓦的能力。2.2.5国家出台了一系列节能措施，节能激励机制和扶植政策节能量奖励，企业节能量1万吨标准煤以上，东部奖励200元/吨标准煤，西部奖励250元/吨标准煤；太阳能发电财政补贴；绿色照明补贴；合同能源管理项目资金奖励；支持节能技术改造专项资金；支持节能技术进步、技术创新专项资金等2.2.6增强全民的节能意识，开展提高能效和节约能源的教育贯彻《节能法》，积极开展节能宣传和教育，把节能知识纳入国民教育和培训体系普及节能科学知识，增强全民节能意识提倡节能型消费方式开展节能全民行动华南理工大学电力学院杨金明2011年11月20我国可再生能源——发展形势及展望2011年11月21主要内容我国可再生能源发展基本情况未来发展面临的新形势未来发展面临的问题挑战“十二五”展望保障措施22新能源的定义可再生能源化石能源的高效清洁利用新一代核能技术智能电网新能源汽车应用储能技术……可再生能源风能太阳能生物质能水能地热能海洋能23可再生能源的基本情况24发展现状和面临形势到2010年底，全国水电装机容量达到2.1亿千瓦，五年间水电投产装机翻了近一番，装机容量连续稳居世界第一水电的年发电量达6500亿千瓦时25风电进入规模化发展阶段风电新增装机容量连续多年翻番，到2010年底，累计并网装机容量3100万千瓦，年发电量500亿千瓦时风电装备制造能力快速提高，已具备1.5兆瓦以上各类技术类型多种规格产品的制造能力26上海东海大桥海上风电场建设完成27海上风电上海东海大桥海上风电场是亚洲首个海上风电场，容量为10.2万千瓦2006年9月由上海市发改委组织业主招标，最终大唐、中广核、中电国际、上海电力四家组成的联合体中标近期招标2010年5月18日，国家海上风电特许权招标对外发标均位于江苏省，分别为滨海海上风电场（300兆瓦）、射阳海上风电场（300兆瓦）、大丰海上风电场（200兆瓦）和东台海上风电场（200兆瓦），总装机容量1000兆瓦28太阳能发电电池效率不断提高，多晶硅等上游材料的瓶颈逐步得到缓解，2009年电池产量占到全球光伏电池市场的40％国内光伏发电应用市场开始起步，2010年约新增50万千瓦青海、甘肃等13个项目28万千瓦招标，0.7288~0.9791元/kWh“金太阳示范工程”272MW补贴28亿元13个经济技术开发区集中示范29太阳能热利用应用范围不断扩大太阳能热水器沿市场化道路快速发展，遍布广大城市和农村建筑，“家电下乡”扩大了太阳能热水器在农村地区的应用。到2010年底，太阳能热水器安装使用总量达到1.68亿平方米30生物质能多元化发展生物质发电技术基本成熟，大中型沼气技术日益完善，农村沼气应用范围不断扩大，木薯、甜高粱等非粮生物质制取液体燃料技术取得突破，并开始了规模化利用到2010年底，生物质发电装机约450万千瓦，沼气年利用量约130亿立方米，成型燃料约30万吨，生物燃料乙醇利用量180万吨，生物柴油利用量约50万吨31可再生能源统计总量到2010年底，计入沼气、太阳能热利用等非商品化品种，可再生能源年总利用量总计约2.9亿吨标准煤，约占能源消费总量的8.9%32存在的挑战33可再生能源的机遇和挑战一次清洁能源需求太阳能生物质能风能核能水能地热海洋能能•资源广泛•发电成本高•技术不断进步•资源广泛•收集利用成本高•液体燃料•资源？•发电成本？•技术进步？•资源评价•应用领域资源潜力技术水平产业基础市场经济性其它制约因素土地水资源生态/环境社会•安全性担忧•装备供应能力•发电能力稳定•移民压力•生态压力34技术和经济性仍是可再生能源发展的最大制约最大因素35市场机制和管理体系不能适应可再生能源大规模发展需要36各类可再生能源的总体形势和面临的主要问题371、风电步入稳定的规模化发展时期38循序渐进的风电产业政策风电开发企业增值税减半所得税三减三免风电上网区域固定电价风电特许权制造业国产化率70%要求风电制造业的补贴进口增值税优惠2009年以来的政策演变区域固定电价70%国产化率的取消产能过剩的宏观调控发电并网相关的标准及技术升级海上风电管理办法39风电区域电价0.51元/kWh0.54元/kWh0.58元/kWh0.61元/kWh40风电市场的发展2008年占新增容量约9%总装机容量比例约1.5%占发电量约0.43%2009年占新增容量约9%总装机容量比例约2%占发电量约0.7%2010年占新增容量约15%总装机容量比例约3.2%占发电量约1.1%41791702242683444004685677641266259960001220024120410009919750213333401620012220168800500010000150002000025000300003500040000450000%20%40%60%80%100%120%140%199619971998199920002001200220032004200520062007200820092010累计装机(MW)新增装机(MW)年增长率%1996~2010年间平均增长56.3%风电产业的发展：一片一线的布局资源评价基础相对较差风电设备相对不成熟与负荷距离较近电网连接瓶颈小发电经济性较差安装设备、电缆、变压器等有特殊要求运输、施工挑战资源评价基础相对较好风电设备相对成熟与负荷距离较远电网连接瓶颈大发电经济性较好配套设备较为完善施工难度小陆上风电海上风电42标志着我国海上风电开发正式拉开帷幕。2009年3月20日，由华锐首台3MW海上风电机组在上海东海大桥成功安装2009年9月，东海大桥海上风电场首批三台机组并网发电我国电力消费中首次出现海上风电电力•2009年的亮点是海上风电开始起步与部署，特许权招标项目开始启动，30多台3MW的风机开始安装与调试。我国海上风电432009年全球十大风电设备制造商47664741351032212727254624752421226512970100020003000400050006000(MW)Source:BTM44锻件（轮齿等）齿轮箱铸件（外壳）底座主轴承主轴锻件齿轮箱轴承合金材料合金材料轴承锻件合金材料铸件发电机铸件（外壳）铜材铸件发电机轴承锻件合金材料偏航系统偏航轴承锻件合金材料偏航控制我国已经形成较为完善的风电产业链，除个别产品制造能力较弱外，大部分零部件已经实现国产化产业基础—产业链总体情况45塔筒风轮控制系统整机控制控制柜变流器叶片锻件轮毂复合材料铸件合金材料钢材合金材料法兰变桨系统变桨轴承锻件合金材料变桨控制我国已经形成较为完善的风电产业链，除个别产品制造能力较弱外，大部分零部件已经实现国产化产业基础—产业链总体情况46国内风电机组市场价格走势(来源：CWEA）400045005000550060006500700075008000012345678国产风电机组市场售价大幅走低47企业名称机型台数容量出口国家华锐SL1500/821015印度金风GW77/150034.5美国上海电气W1250/6456.25英国（3台），泰国（2台）常牵新誉SD77/150023美国（1台），泰国（1台）总计2028.75数据来源：CWEA风电设备出口48风电的挑战——并网和消纳49总结风电产业应当不会成为未来风能资源开发的瓶颈性问题风电并网瓶颈不断凸显，成为风电未来发展面临的首要问题风电产业面临进一步升级和发展的要求风电的规模化发展将带来较大的费用补贴压力，对风能合适的发展节奏和经济性提出更高的要求50太阳能光伏：挑战和机遇并存51太阳能发电技术Solarpower太阳能光伏发电PV晶体硅太阳电池C-si薄膜电池thinfilm非晶硅u/asi铜铟镓硒CIGS碲化镉CdTe太阳热发电Thermalpower塔式槽式碟式费涅尔式技术成熟，产业规模较小产业规模大技术不成熟，研发示范中LargescaleUnderindu