我国的能源现状与战略对策.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,我国的能源现状与战略对策,内容,我国的能源现状,新能源的定义,以煤气化为核心的多联产能源系统,有关风电发展的思考,有关光伏发电发展的思考,有关中国的广义资源禀赋,关于,CCUS,的,几点原则想法,内容,我国的能源现状,新能源的定义,以煤气化为核心的多联产能源系统,有关风电发展的思考,有关光伏发电发展的思考,有关中国的广义资源禀赋,关于,CCUS,的,几点原则想法,中国可持续发展面临的五大能源挑战,能源需求总量巨大且快速增长，供应能力日趋紧张,液体燃料短缺，高度依赖进口，能源安全堪忧,常规环境污染严重,农村和小城镇急需大量清洁、便利的能源服务,温室气体排放量巨大而且迅速增加,可再生能源的发展趋势,（,常规方案,）,来源：中国工程院，,2008,中国石油需求预测,国内外不同机构对中国石油需求预测,我国原油产量,2050,年，我国石油进口,5.6,亿吨，占世界贸易总量,32.5,亿吨的17.23%,。,石油贸易量难以任由我们想要多少就有多少！,天然气需求预测,2005,2010,2020,2030,2040,2050,Primary energy consumption(10,8,tce/a),21.9,30.8,43.0,52.7,59.4,63.5,Annual increase(10,8,tce/a),2010 2050,Accumulate coal consumption:,1110*10,8,tce,1.8,1.2,0.96,0.68,0.40,一次能源消费预测,最可能发展情景,Prediction of Primary Energy ConsumptionPossible Scenario,2010 2050,Accumulate coal consumption:,830*10,8,tce,2005,2010,2020,2030,2040,2050,Primary energy consumption(10,8,tce/a),21.9,31.0,40.3,44.4,48.2,51.6,Annual increase(10,8,tce/a),1.8,0.93,0.40,0.39,0.34,一次能源消费预测,可持续发展情景,Prediction of Primary Energy Consumption Sustainable Scenario,Peak time,2030,2035,2040,Peak value(10,8,t/a),80,90,100,2050 emission value(10,8,t/a),30,40,50,CO,2,排放,最可能发展情景,CO,2,Emissions Possible Scenario,Peak time,2030,2035,2040,Peak value(10,8,t/a),80,90,100,2050 emission value(10,8,t/a),30,40,50,CO,2,排放,可持续发展情景,CO,2,Emissions Sustainable Scenario,应对全球气候变化，国际上可能留给中国的,CO,2,排放空间已经非常小,应及早主动应对而不是被动减排,若要将未来全球温升控制在,23,摄氏度，,2050,年全球,CO,2,排放需要比,1990,年减少,50%,左右，只能排放,104,亿吨,(1990,年,208,亿吨,),，,这也就是届时全球,CO,2,排放的总空间。,即使发达国家承诺减排其中,80%,，发展中国家整体上也需要比,2005,年减排,36%,。,中国正处于,CO,2,排放的上升期，面临国际上对我国,CO,2,排放峰值出现时间和绝对值的要求（譬如,2030,年,80,亿吨，,2035,年,90,亿吨，,2040,年,100,亿吨等），在已经大力强化节能和发展核能和可再生能源的条件下，未来在碳减排上仍将处于被动状态。,不可改变的事实,煤现在是、将来仍是我国能源的主力。,70%,50%,煤炭是中国最重要的能源，生产和消费的数量大、比重高，短期内难以替代。,煤用于发电的比例将越来越大。,从目前的,50%,上升到,70%,以上，绝对量的增加更大。,煤的直接燃烧已引起严重的环境污染。,70%80%,以上的,SO,2,，,NO,X,，汞，颗粒物，,CO,2,等。,煤的直接燃烧很难解决温室气体减排问题。,煤的直接燃烧很难解决温室气体减排问题,处理气体的体积流量对比,处理气体的质量流量对比,大型燃煤电厂，,60,万、,100,万,KW,等级的机组利用超超临界蒸汽参数，效率,4345%,。若采用尾部烟气脱,CO,2,，,效率下降,11,个百分点，即效率变成,3234%,。要得到相同的有用点，需要消耗更多的煤，形成恶性循环。,烟气流量,1141m,3,/s,149,1atm,合成气流量,7m,3,/s,207,27.2atm,烟气流量,3493t/h,149,1atm,合成气流量,363t/h,207,27.2atm,不可改变的事实（续）,车用液体燃料短缺根本上还得从煤基替代燃料上找出路。,石油缺口,：,2007,年,1.79,亿吨，,2010,年,2.5,亿吨,粮食乙醇,：生物柴油和玉米等纤维素合成的乙醇只能解决一部分液体燃料短缺问题。,煤基替代燃料,煤炭对我国来说也是稀缺资源，但相对于其它能源资源仍可“忍受”，若每年将煤炭产量的,1/8,用于车用液体燃料的生产，生产几千万吨的替代燃料，从总的能源供应角度不会带来很大的不平衡。,煤基醇醚燃料,的替代成为我国能源发展的,战略方向,。,不可改变的事实（续）,再生能源在,2020,年前不可能解决主要问题,风电：,装机,1,亿,kW,，折合满负荷,2500,小时，约为火电的,1/3,，相当于火电,3300,万,kW,，是,9.5,亿,kW,总装机容量的,3.5%,。,太阳能：,热发电最多几万,kW,示范，光伏发电，不会比风电多。,生物质能：,可利用的农作物秸秆,3,亿吨标煤，可利用的森林,3,亿吨标煤，总量相当有限。不同于国外大农场，绝大部分生物质资源是高度分散的,(,中国小农经济,),。人均耕地少，人均秸秆占有量少。绝对不能照搬外国的做法。,由于我国能源消费总量的急剧增长，可再生能源在,2020,年以前很难在总能源平衡中占有一定分量的比例，,因此,2020,年以前可再生能源在份额上不能解决我国能源的主要问题。,资源和环保呼唤煤的现代化利用！,内容,我国的能源现状,新能源的定义,以煤气化为核心的多联产能源系统,有关风电发展的思考,有关光伏发电发展的思考,有关中国的广义资源禀赋,关于,CCUS,的,几点原则想法,新能源的定义因地、因时而不同。比如核电在中国是新能源，而在法国、美国则不是。,“能源”是一个广泛的称呼，有四大主要环节：,四个环节中的一个或几个环节有大的变化，且相对于在役主力能源而言，能大幅度地节约资源、大幅度减排的能源或能源技术即可称为“新能源”。,例：煤的现代化利用，如以煤气化为核心的多联产系统,柴薪,煤炭,能源的多样化,天然气,水能,风能,太阳能,核能,资源,转化,输送,终端利用,新能源的定义,内容,我国的能源现状,新能源的定义,以煤气化为核心的多联产能源系统,有关风电发展的思考,有关光伏发电发展的思考,有关中国的广义资源禀赋,关于,CCUS,的,几点原则想法,煤炭现代化利用战略方向,多联产,通过煤（或石油焦）气化和化工反应一次通过方式实现电力、液体燃料、化工产品、供热、合成气等的联产。,多联产是,可持续发展的,技术上有良好继承性和可行性,有良好经济效益,和,环保性能,，具有捕捉,CO,2,的天性，是实现未来,CO,2,捕捉和埋存的途径，它对于中国乃至世界都具有非常重要的战略意义。,不需要特殊的技术突破,同现有技术是连贯一致的。,富集的,CO,2,容易捕捉和分离，易与天然气化工过程衔接,即,多联产具有捕捉,CO,2,的天性,。,这是中国,CO,2,减排的战略方向。,整体煤气化联合循环（,IGCC,）,多联产系统的简单阐释：一次通过法制甲醇,1,、动力,/,化工过程耦合,2,、两个过程均简化,3,、经济性,/,可靠性提高,原因：联产高附加值液体燃料，降低了产品成本，可以简化系统，降低投资和运行成本，提高系统可靠性,Slurry Bed Synthesis,MeOH/DME,特点：,多联产：资源,/,能源,/,环境一体化能源系统,多联产产品：,1,、城市煤气,2,、电力,3,、热,/,冷,4,、液体燃料,5,、化工产品,6,、氢气,7,、纯,CO,2,多联产是推动,IGCC,发展的重要途径,IGCC,发展了几十年，虽然技术在不断的成熟，系统的可靠性在不断增强，但是还有很多问题存在，其自身的一些缺陷仍然是阻碍其发展的关键。,比投资费用高,，经济上仍然无法与常规燃煤电站相竞争；,系统还不够成熟，运行经验不够，,可靠性、可用率有待进一步提高,操作不够灵活，一般,只能用作基本负荷电站,。,基于煤气化的多联产系统是将,IGCC,和煤化工技术耦合的能源系统，具有包括电力和化工产品的多种产品输出。,多联产系统的特点,有机的耦合和集成：电,/,热,/,冷,/,燃料,/,化工,不是多个生产过程简单的叠加：每种产品工艺流程,/,设备简化，投资和运行成本降低,各流程优化组合，总体效益,/,污染最优,多个产品之间的“峰一谷”差调节互补,规模效应,高度“灵活”和“开放”,是一种概念，可以用于不同产品的生产系统,按照技术进步和投资分阶段逐步推进,/,添加,主要思想：从系统的高度对现有的技术进行集成和优化，从系统要效益，从耦合要效益,多联产：多维度梯级利用,过程相互耦合，实现,能量流、物质流、流,(Exergy),等的总体优化,氢碳比合理优化利用,（若是一股脑烧掉太可惜）,尽量减少“无谓”的化学放热过程,（,Shift,）,热量的梯级利用,（过程内部和燃气,/,蒸汽联合循环）,压力潜力的充分利用,（高压反应、各种膨胀,）,物质的充分利用,（如,CO,2,）,随着越来越严格的环保规定,煤气化多联产在经济上的优势将会越来越显著。,煤炭的高效洁净化利用评价指标研究,技术指标：环境指标,60:40,50:45,50:50,40:60,亚临界,+CCS,1.76,1.66,1.56,1.36,超超临界,+CCS,1.41,1.33,1.25,1.09,IGCC+CCS,1.27,1.20,1.14,1.02,富氧燃烧,+CCS,1.72,1.64,1.56,1.40,多联产,+CCS,0.76,0.83,0.9,1.03,能源可持续发展综合指标值,引自：徐旭常院士，清华大学,兖矿集团高硫煤洁净利用技术集成体系,多联产实践经验及发展,完全具备系统化设计建设、长周期安全运转大型煤基多联产系统、产业化工程项目的综合能力,自主知识产权的工艺及工程、装备及控制、操作及运行等,解决学科及产业之间的集成耦合、控制优化，化、电、热合理匹配及灵活调峰等关键技术问题,系统中,提高气化压力,和,加强热回收,是节能的更有效措施。,优化,H/C,比运行,，争取工艺技术及单元过程创新，,模拟不变换、少变换,及甲醇合成后气体不循环、少循环为特色的,一次通过工艺，变并联为串联,，这是实现系统提高能效、发挥装置产能和有效实施电、化调峰的重要措施和手段。,适应“多联产”工艺创新的净化技术、脱羰工艺技术应用、新型甲醇合成反应器的开发应用、压力能及冷量的回收、系统优化设计,多联产：综合解决我国能源问题的重要方案,有助于缓解能源总量要求,联合生产多种产品，效率提高可以减少总量需求；采用高硫煤拓展了煤炭资源的利用。,有助于缓解液体燃料短缺,可以大规模地生产甲醇、二甲醚、,F-T,合成油和氢等替代燃料，缓解石油进口压力。,彻底解决燃煤污染问题,完全消除常规燃煤污染物排放重金属等痕量污染物脱除更经济。,多联产：综合解决我国能源问题的重要方案（续）,有助于解决快速城市化引起的小城镇和农村洁净能源问题：,为具有天然气管道的城镇提供城市煤气,煤制,DME,可以作为,LPG,的补充或替代物，很可能是小城镇，尤其是住宅高度分散的农村地区的最终能源解决方案,满足未来减排,CO,2,的需要,煤气化系统可以以较小的成本捕捉,CO,2,多联产发电未来情景讨论,2020,年,2030,年,2050,年,当量甲醇产量,亿,t,0.66,0.8,1.5,2,2.5,3,甲醇煤耗量,亿,tce,0.99,1.2,2.25,3,3.75,4.5,多联产用于发电的煤耗量,亿,tce,0.99,1.2,2.25,3,3.75,4.5,多联产的发电量,万亿,kWh,0.33,0.4,0.75,1,1.25,1.5,多联产发电的装机容量,亿,kW,0.66,0.8,1.5,2,2.5,3,自,2008,的总煤电装机增量,亿,kW,3.58,6.23,6.60,多联产发电占装机增量的比例,18%,22%,24%,32%,38%,45%,自,2008,的煤电发电增量,万亿,kWh,2.1,3.1,3.3,多联产发电占发电增量的比例,16%,19%,24%,32%,38%,46%,此分析采用动化煤耗比,1:1,，动化比如何考虑？,发电煤耗：,300 g/kWh,，运行小时数：,5000 h,实施煤炭现代化战略刻不容缓,目前正值新一轮电力建设高潮；,现在兴建的电厂将决定,2020,年及以后的煤炭利用模式；,错过这一时期，今后实施煤炭现代化战略将更为困难；,继续按传统技术模式发展，将导致环境、能源安全、温室气体排放等一系列困难。,实施煤炭现代化战略刻不容缓,如果延误过渡到以煤气化为核心的多联产技术的时机，将会：,显著增加将来中国治理空气污染的成本；,难以控制未来石油进口；,大大增加减排温室气体的成本。,车用替代能源发展,我国替代能源的主要发展方向和重点,从分析我国总体能源消费结构、分布及各行业能源利用状况和能源利用技术出发，,明确替代能源发展的重点领域及其重点方面,；,在中国特定资源状况、技术基础和基础设施条件下，通过对各种可选择的替代能源技术,开展基于国情和适合国情的综合评估,，为选择和制定我国替代能源发展方向、路线和重点提供客观依据。,车用替代能源发展,混合动力（弱、中、强），纯电动，效率更高、排放更小的汽油机和柴油机，甲醇替代，,DME,替代，燃料电池,都各有特点、市场潜力和发展阶段。将来的趋势是,用多样化来满足区别化要求,。,甲醇及相关产品发展与使用情况,M15,已普遍用于山西几个城市，有数千辆出租车已多年使用,M15;,M100,也在逐渐推广。太原市已用捷达，桑塔纳改装了几百辆出租车，运行情况良好。由于燃料便宜，司机每天可多收入,30RMB,。若干条城市区长途车亦用,M100,。,奇瑞汽车公司每年花费,1600,万,RMB,开发,M85-M100,甲醇小轿车。,2007,年,4,月，第一批,10,辆灵活燃料轿车送到太原进行了,2,个月,M100,甲醇燃料试运行，替代比平均为,1.5,（按热值应为,2:1,），节能效果明显。第二批,12,辆灵活燃料车于,2007,年,10,月送往太原，并在第一批车的基础上进行优化。奇瑞公司准备在示范运行基础上中批量生产，第一批是,2000,辆，作为山西省出租车用。,上海华普汽车与上海焦化厂合作已成功完成,M100,甲醇燃料汽车所有的技术开发工作，并具备批量生产的条件。他们开发的车型不仅进行常规试验，还将试验轿车开到黑龙江漠河进行冬季寒带试验，到新疆吐鲁番地区进行高温试验，到青海进行高原试验，甲醇燃料轿车的表现优秀。,50%,，,DME 45%,高硫、高灰煤的使用（原料价格更低廉）,减少水消耗,在中国，富煤地区往往严重缺水,1 t,MeOH 78 t,水，,1 t,DME 12 t,水,供水问题将成为大规模,MeOH,和,DME,生产的瓶颈,扩大生产规模，降低成本,MeOH,：超过,2Mt,；,DME,：超过,1Mt,煤基替代燃料方面我们面临的关键挑战（续）,大型汽车公司必要的参与,奇瑞在,2007,年,6,月向汽油,/,甲醇双燃料车投入,1600,万,DME,汽车、上海汽车公司、,Shomao CorpGM,、,Volvo,、,Toyota,参与十分必要,政府角色,中国是个强中央集权的国家，政府角色是必要的。加速标准的起草和实施。,推动、财政资助和协调，促使不同机构一致努力。,二氧化碳的捕集、利用和埋存,(CCUS),内容,我国的能源现状,新能源的定义,以煤气化为核心的多联产能源系统,有关风电发展的思考,有关光伏发电发展的思考,有关中国的广义资源禀赋,关于,CCUS,的,几点原则想法,目前世界风电总装机容量及预测,截至,2009,年，全球风电,总装机容量已达,159.213 GW,，其中,38.312,GW,为,2009,年新增装机容量,。,根据目前的发展形势和政策，预计,2020,年,全球风电总装机容量将达到,1900GW,。,1998-2010,年世界风电新增装机容量及预测,2009,年总装机容量前,10,的国家,2009,年，美国和中国风电市场发展居于领先地位,中国超过德国，位居全球第二，位居亚洲第一,2009,年新增装机容量主要国家占的份额,2009,年装机容量增长率前,10,的国家,全球风电产业未来发展预测,Prediction,海上风电场,到,2009,年底共有,12,个国家建立了海上风电场，其中,10,个在欧洲，中国和日本有小规模的安装。,海上风电总装机容量占到全球风电总装机容量的,1.2%,；,截至,2008,年底，已有,1473MW,的风电机组在海上风电场投入运行，其中,99%,来自于欧洲；,2008,年，新增海上风电装机容量为,350MW,；,2009,年，新增海上风电装机容量为,454MW,，主要来自于丹麦、英国、德国、瑞典及中国。海上风电装机容量的增长速率为,30%,在欧洲之外，中国已经开始在上海附近安装第一个主要的风场，容量,21MW,。,2006-2009,各大洲总装机容量,欧洲的风电发展依然保持着领先的地位，北美洲和亚洲在风电市场份额上正处于迅速增长的阶段。,主要地区风电增长率,(%),亚洲是风能产业发展最快的地区，其次为南美洲，全球风电发展关注的重心已逐渐远离欧洲。,各大洲风电场分布,风电产业的重心正在从欧洲移向亚洲和北美洲,2004,与,2009,新增装机容量的比较,2004,年，欧洲还主宰着世界风电市场，占据当年新增装机容量的,70.7%,2009,年，欧洲几乎失去了其领先地位，新增装机容量只占到全球装机容量的,27.3%,，位居第三名，位于南美洲的,28.4%,之后,亚洲成为各大洲的领头羊，在全部装机总量中占到,40.4%,，,2008,年为,31.5%,2009,年排名,国家,2009,年底总装机容量,2009,年新增装机容量,2009,年增长率,2008,年排名,2008,年总装机容量,2007,年总装机容量,2006,年总装机容量,MW,MW,%,MW,MW,MW,1,美国,35169,9922,39.3,125237,16823,11575,2,中国,26010,13800,113.0,4,12210,5912,2599,3,德国,25777,1880,7.9,2,23897,22247,20622,4,西班牙,19149,2460,14.7,3,16689,15145,11630,5,印度,10925,1338,14.0,5,9587,7850,6270,6,意大利,4850,1114,29.8,6,3736,2726.1,2123.4,7,法国,4521,1117,32.8,7,3404,2455,1567,8,英国,4092,897,28.1,8,3195,2389,1962.9,9,葡萄牙,3535,673,23.5,10,2862,2130,1716,10,丹麦,3497,334,10.6,9,3163,3125,3136,11,加拿大,3319,950,40.1,11,2369,1846,1460,12,荷兰,2240,5,0.2,12,2235,1747,1559,13,日本,2056,176,9.4,13,1880,1528,1309,中国的小型离网型风电,发展情况,2008,年总容量,79.757MW,据统计，,2008,年出口,100kW,以下离网型风电机组共,38957,台，比,2007,年增长,50%,发展趋势,应用范围不断扩大。国内外分布式发电供电系统的推广应用进一步促进了千瓦级离网型风电机组的发展。,单机容量逐年增大。单机容量,1kW,以上的机组增加很快，产量达,19139,台，总容量为,65MW,，占年总容量的,89.8%,。,出口大量增加。,“风光互补发电”仍是发展方向。,发展建议：,用于分布式供电系统,并网风电,风电场建设,中国风电场装机容量近,6,年来以大于,100%,的速率增长,2008,年中国累计风电装机达到,1210,万,kW,；,2009,年，中国累计风电装机达到,2580,万,kW,，其中风电并网容量,1613,万,kW,（约,2/3,）,2008,年风电上网电量约,120,亿,kWh,；,2009,年，风电电量,269,亿kWh,，占总电量的,0.74%,（,2009,年全国发电量,36506,亿,kWh,）,2007-2008,分省累计风电装机容量,2008,年分省新增装机容量,序号,省、市、自治区等,2007,累计,(MW),2008,新增,(MW),2008,累计,(MW),1,内蒙古,1563,2172,3735,2,辽宁,515,734,1250,3,河北,491,619,1112,4,吉林,612,457,1069,5,黑龙江,408,428,836,6,江苏,294,355,648,7,甘肃,338,299,637,8,新疆,299,278,577,9,山东,350,222,572,10,宁夏,355,38,393,11,广东,287,80,367,12,福建,238,46,284,13,浙江,47,1473,195,14,山西,5,123,128,新风电发展规划,2008,年，国家能源局把发展风电作为改善电源结构的重要任务之一，分别再内蒙古、甘肃、新疆、河北和江苏等风能资源丰富地区，为,2020,年的发展目标开展了,7,个千万,kW,级风电基地规划工作,。,甘肃酒泉千万,kW,级风电基地建设规划已经完成，率先进入实施阶段。,2008,年,8,月结束了,380,万,kW,规模的风电设备招标工作，标志着酒泉千万千瓦级风电基地建设工作已全面展开，加上原来已建和在建风电场项目，规模超过,500,万,kW,。,其他地区的千万,kW,级风电基地建设规划正在或编制中。新疆哈密规划,5000,万,kW,，内蒙古规划建设,5000,万,kW,，其中蒙西,2000,万,kW,，蒙东,3000,万,kW,；河北规划在沿海和北部地区共建设,1000,万,kW,；江苏规划建设,1000,万,kW,，其中近海,700,万,kW,。,风电制造企业面临激烈竞争,2008,年又有,20,多家企业进入风电整机制造领域，风电整机制造企业累计超过,70,家，产品已经安装到风场的约,30,家。,风电整机产能的扩大有利于缓解近两年中国风电机组供不应求的局面，也预示风电整机制造业的白热化竞争即将来临。,未来几年，风电设备需求会趋于稳定或增速减缓，市场容量有限。即使风电累计装机容量,2010,年达到,2000,万,kW,、,2020,年达到,1,亿,kW,，从,2011,年到,2020,年的,10,年期间将增加,8000,万,kW,，平均每年新增,800,万,kW,。,目前风电整机制造业的生产能力仅金风、华锐、东汽,3,家企业的年产量就达到,400,万,kW,，这意味着其他,60,多家要竞争另一个“,400,万,kW”,。,中国风电发展的特殊驱动力,风电业主都是大型国营企业，例如大型的电力公司（大唐、国电等），它们都拥有,60GW,至,80GW,的装机容量,这些大企业主要从煤、石油化工和其他业务中得到大量收入，而风电仅仅是业务的很小一部分，风电的盈亏无关紧要,目前缺乏风电电量的数据，风电业主和地方政府只关心装机容量，不管风能资源到底如何,风电是政绩和企业业绩的标志性成果,风电如此热主要是出于政治的考虑，或是为了满足可再生能源的份额，对将来真正能发多少电兴趣不大,中国风电发展的特殊驱动力,外国公司抢滩中国市场,比如，德国、丹麦、印度等,国内国营、民营企业纷纷进入，目前已有很多家，将会大洗牌,进入方式：购买外国专利或合资生产，基本都不是国内,R&D,成果，没有自主知识产权！,国产的,MW,级风电机都是仿制品，还需长期运行考察加以改造,中国风电发展的特殊驱动力,中国风电机制造商市场份额,2009,年国内风电机组制造商的前,10,名,当年新增容量市场份额前,10,名 达到,88%,风电发电的并网问题,风能资源丰富地区都处于电网末端，与电网建设不匹配,风电并网要求电网有旋转备用容量，控制系统。电网要求改造，增加成本,风电随机性对电网的扰动导致电网安全性下降,风电占电网的容量为,5%,至,10%,已是最大值，有些电力企业称风电为“劣质电”、“垃圾电”,风电发电量的变化,（新疆某风场一年的发电量）,风电发电的并网问题,大量耗电工业都需要低压直流电,电解铝工业（,6%,总电量）、氯碱工业,海水淡化,电解水,抽水灌溉,不并网可大幅降低风电设备投资,变浆距,定浆距,无调速、调压、调相位要求，控制系统简化,采用弱励磁双凸电机，降低成本,据一般估计，风电机成本可降低,30%,到,40%,，从而实现每,kW,装机成本从,10000RMB,下降到,6000RMB,左右,风电是否可以不并网？,风电发电的并网问题,非并网风能利用的典型案例,风电与煤化工结合,中间存储，消除风电随机性缺陷,单位煤量的甲醇产量增加一倍！,电解槽,氢气,氢气产品,储氧罐,氧气产品,配气,储氢罐,简化风力发电系统,水煤浆,净化系统,气化系统,甲醇产品,甲醇原料气,甲醇合成系统,煤,水,制浆,水,CO,2,风电发电的并网问题,国家科技部,973,课题“大规模非并网风电系统”拟解决三个关键科学问题,非并网风电系统的基本构成和运行规律,大规模非并网风力机设计及控制的基础理论研究,大规模非并网风电与高耗能产业耦合路径和边界条件的基础研究,有关六个,“,风电三峡,”,的问题,在当地没有需求，必须输出,新建输电线路！？投资，运行？世界上，没有听说有为风电建设输电线路的例子,电网运行的安全性（已有几起事故例子），低电压穿越。若河西走廊的风电三峡建造,750kV,线路，投资巨大,(,一百多亿,),，而输送的是不到,2000,小时,/,年的风电，把这些不稳定的大量电能外送，受体是谁，如何消纳？,打捆输出！？要建设多少其他电源才能打捆，若风电只占,5%,到,10%,？其他电源的规划、建设如何同步安排。弄不好是风电机在隔壁滩或沙漠中“晒太阳”,有关风电机大型化的问题,目前有风电机越做越大的趋势,风电机做大，单位造价不见得下降，反而上升，中国的技术水平在世界上相对较低，目前可靠运行才是最最主要的,在相当的时期内，,1.5MW,和,2MW,应该是主力机型,应该大中小结合，尤其是发展,5kW,到,100kW,的聚风式风电机（同样风轮直径，输出是不聚风的,3,倍），在此基础上增加蓄电装置（钒液流电池），组成分布式电网,0.6MW,0.8MW,1MW,1.5MW,2MW,2.5MW,3MW,5MW,有关海上风电的问题,海上风电造价要高得多,基础设施、防台风、运行费用,海上风电适合大型化,技术难度：,5MW,单个叶片长,60,到,62,米,个别示范，稳抓稳打，循序渐进，千万不要一哄而起,首先是江苏沿海滩涂的风电发展,一个新能源产业的形式是一个完整的产业链,技术先进性，运行安全可靠性，良好经济性，批量建设可行性，形成标准化，系列化，规模化发展格局,风力资源的深入调查与分析,电网的接入与当地和附近地区的架构,风电电量的消纳，风速的预测（,23,天，,56,天）,风电场的工程设计与规模,当地的特殊条件,风机的设计、制造、安装、,调试、起动,设计,:,气动、强度、机械设计、刚度、精度要求、材料,制造,:,机械制造、材料、润滑油等,安装,:,特殊吊装设备,风机的检验与论证,风机的运行与信息反馈系统,电网的改造,标准体系、论证中心、测试中心等,包括设计、制造、运行等,风电接入对电网的影响，谐波、低电压穿越等,电量的消纳，非并网的可能性，有关用户的配合等,市场消纳,政策的制定，利益相关者,的关系处理,政策,:,要细化、配套，围绕风电发展产业链，围绕将来市场,利息相关者,:,业主、风机制造、地方政府、居民等,经济性分析,风电“过热”：只是,装机容量,大跃进，,制造能力,大跃进,制造能力,：三大家，五大家；,70100,家,装机容量,：,2010-3000,万,kW,，,2020-1.5,亿,kW,风力发电水平良莠不齐，总体水平低，每,kW,运行小时少，运行中,全生命周期成本大,但不断扩大、高速扩张，最后是增加全生命周期成本，是最大的浪费！,没有自我创新,(,有些小改小动,),不掌握核心技术，最多只不过是一个制造大国,能力过剩、无序竞争、大洗牌是国家资源的浪费！,风力资源的深入调查与分析,风电场的工程设计与规模,风机的设计、制造、安装、,调试、启动,风机的检验与论证,风机的运行与信息反馈系统,电网的改造,市场消纳,政策的制定，利益相关者,的关系处理,设计,制造,安装,调试,启动,风电产业链的其它环节不匹配，且十分欠缺,上游：资源，评估（科学）,中游：核心技术,国家层面：各种中心的建立，自主创新,政策层面,电网层面,市场消纳方面,总体最多是,“跛脚”,跃进,风力资源的深入调查与分析,风电场的工程设计与规模,风机的设计、制造、安装、,调试、启动,风机的检验与论证,风机的运行与信息反馈系统,电网的改造,市场消纳,政策的制定，利益相关者,的关系处理,下一步风电发展战略建议,扶持政策要细化、要配套，要围绕整个风电发展的产业链，围绕将来可能的市场,加强基础服务工作,建立标准体系，强制性认证体系。,目前我国风电公共技术服务体系尚未建立，如国家级和大企业的风电技术中心、国家试验风场、国家级风电公共试验平台、国家风电设备检测认证中心等。,人员培养,：设计、材料、调试人员的培养；风电是一个复杂的系统工程，从材料、零部件设计、制造、安装调试、运行维修、故障诊断,从微观到宏观的各方面人员。,电网配套,：风场、电网、消纳同步进行。,下一步风电发展战略建议（续）,推进风电设备国产化，加强技术自主研发、自主创新能力。,建立以电量为主要考核目标,(,不是装机容量,),的机制,，从规划做起，以上网电量为规划目标。电量受体、电网输送、风电场建设等同步考虑。,又好又快，目前主要是解决好的问题,，掌握关键技术，提高质量,使平均运行小时数（折合成额定负荷）达到,2000h,以上。我国不缺这些电量，,2008,年全国发电量为,3.5,万亿,kWh,，而风电仅为,120,亿,kWh,，不足,0.4%,。,培养“老母鸡”，形成真正具有自主知识产权的风电产业,。大幅度提高风电制造业的进入门槛，避免低质量风机进入市场。,下一步风电发展战略建议（续没有自主创新，要么就是逐步沦为“打工”，要么就是被外资“并吞”。,在关键技术上下工夫，在整个产业链上下工夫，在这两者的自主创新上下工夫,才能真正立于不败之地。,在新能源方面要有自主开发、自主创新，要有机制、体制创新，拥有自主的核心技术，不能只看热闹一时。,在好的基础上才有后劲，充分借鉴汽车行业的教训。,千万不要把风电变成“政绩工程”，或是各大公司扩张、争夺地盘、互相厮杀的混战战场。国家资源（纳税人的血汗钱）将会受到巨大的损失,跳跃式前进反而欲速不达,，形成很大的浪费，这也是我国几十年来发展的经验与教训。,内容,我国的能源现状,新能源的定义,以煤气化为核心的多联产能源系统,有关风电发展的思考有关光伏发电发展的思考,有关中国的广义资源禀赋,关于,CCUS,的,几点原则想法,原来是一个暴利行业，高能耗、高污染,利润高,40,万,/,吨（￥,300,万,/,吨）,由于利润巨大，民营、国营、地方政府纷纷投入,总产量超过全世界的需求，良莠不齐。这几年造就了十数位几亿级富豪,高能耗、高污染,1t,多晶硅（,7,个,9,），,25,万,kWh,的电耗,每提纯,1t,多晶硅产生,8t,以上的四氯化硅，同时伴生大量三氯氢硅、氯气等废液、废气等,发电成本高,￥,56,万,/kW,，现在可降至￥,22.5,万,/kW,年满负荷运行小时数是,1600h,光伏产品基本用于出口,98%,用于出口,全球金融危机，国内市场萎缩，价格下降，使完全依赖于国外订单的中国光伏企业遭遇寒冬。,中国全球第一的巨大光伏产能成了沉重的负担，并导致了严峻的社会问题。,一定程度地“绑架”了政府（税收、投资、就业、贷款,）,国内市场难以消化,当时的投资主要为了欧美市场（高价格、高利润）、国内并没有消化这个产业的规划，而且自我消化不了。,要内需消化，降低价格是唯一的出路！,最近批准的甘肃省敦煌市,10MW,太阳能电厂项目的上网电价：￥,1.09/kWh,高成本是光伏发电大规模利用的重要约束,多少是比较合理的价格？,没有规模化的生产，没有自我开发的能力，就不能实现有竞争力的成本,依靠引进技术、设备，难以降低成本,拿来主义是不行的。吃掉,10,年的合理折旧；此外，制造商需要不断的技术升级，企业也要不断投入。,必须具有核心竞争力的垂直一体化产业链与自主的知识产权，具有产品升级和产能扩张的能力,主战场应是大规模并网电站，“屋顶”可能不是我国发展,PV,的主战场。,光伏发展的重要政策思路,标杆电价￥,1.09/kWh,，可按地区光照等不同略有高低,在充分调研的基础上制定一个,每年上网价降低幅度,以减少国家补贴和扩大装机容量,注重扶持具有核心竞争力与自主知识产权的企业。警惕国外企业通过资本与技术来控制我国的,PV,产业。这类教训已经是很多了。外国资本肯定会这样做。,多晶硅与非晶硅薄膜电池比较,非晶硅：铜铟镓硒、锑化镉等,多晶硅：耗材耗能多，价格下降空间少，能量回收期,(energy pay back period),长，光电转换效率高：,1415%,薄膜：耗材、耗能少，价格下降空间大,多晶硅与非晶硅薄膜电池比较（续）,两者价格的比较,￥,14/Wp,晶硅电池有一定利润,￥,8/Wp,晶硅电池十分困难，对薄膜比较容易,要大规模进入市场：,1.0/Wp(,1000/kWp),是一个分水岭,非晶,/,微晶叠层,PV,进入中试，有,10%,的转化效率,薄膜电池,多晶硅电池,电池价格（元,/Wp,）,6.5,14,50MWp,电池价格（万元）,32500,70000,土地费用（万元）,3900,1740,电缆及支架费用万元）,17350,13150,主要费用合计（万元）,53750,84890,几个大规模生产多晶硅及其组件的公司的态度,无锡尚德、江西赛维、江苏徐州中能、福建石钧,20092010,年，太阳能光伏发电价格可降至￥,1.0/kWh,目前主要精力集中在多晶硅生产及其组件上，实际上还有系统方面的问题，系统方面的产业化水平要远落后于组件,四氯化硅污染的问题已基本解决,几个关于产量的数据,以江苏徐州中能为例,2006,年成立 一期,1500 t/a,2008,年二期,3000 t/a,三期三条,5000 t/a,生产线,2009,年生产多晶硅,8 kt,，占全球产量的,15%,（全球产量是,100 k