国内外有哪些能源战略研究机构

氢能作为一种清洁、高效、安全且可持续的能源，被认为是21世纪最具发展潜力的，近年来，有关氢能的开发和利用成了能源学家研究的重点课题。如何能在这场能源赛事中胜出，也就自然而然地成为了各国氢能研究的重中之重。

其实，远在200多年前，人类对氢能应用就已经产生了兴趣。20世纪70年代以来，世界上许多国家和地区便广泛开展了氢能研究。

早在1970年，美国通用汽车公司的技术研究中心就提出了“氢经济”的概念。1976年美国斯坦福研究院开展了氢经济的可行性研究。20世纪90年代中期以来，多种因素的汇合大大增强了氢能经济的吸引力，比如城市空气污染的加重、对较低或零废气排放的交通工具的需求、减少对外国石油进口的依赖、CO2排放的增多和全球气候的变化以及储存可再生能源等。

众所周知，化石能源是当前的主要能源，但化石能源诸多弊端的日益凸显，就注定了氢能成为人类的战略能源发展方向。我们知道，汽车和飞机是燃烧石油的主要用户，也是空气污染的罪魁祸首。世界各国如冰岛、德国、日本、美国及中国等诸多国家在氢能交通工具的商业化的方面已经展开了激烈的竞争。各国的能源专家热切希望氢能在汽车和飞机上大量应用。

1984年，日本川崎重工业公司第一个成功地利用金属氢化物制造出世界上最大的储氢容器，储氢容量达到175标准立方米，相当于25个有150个大气压的高压氢气罐的容量。储氢容器是由富含镧的混合稀土加入镍铝合金形成的储氢合金制造的。并于1985年将储氢合金容器成功地用在丰田汽车的四冲程发动机上，在公路上行驶了200千米。

1990年，日本武藏工业大学制造了一台用液氢作燃料的汽车发动机，取名为“武藏8型”，装在日产汽车公司的一辆“美女Z型”的车身内，可使汽车时速达125千米。这台液氢发动机的特点是点火性能好。而以前的氢气发动机点火困难，必须在燃烧室安装一个900℃～1000℃的电热加热体，耗电量大，电热体寿命也短，因此汽车启动后的连续行驶里程不长。

新的液氢发动机点火容易，火花塞的使用寿命有了一定的增加，耗电量也有所减少。灌一次液氢可来连续行驶300千米，每升液氢可使汽车行驶3千米。这辆车车身重量为1645千克，发动机的功率为73.5千瓦。这辆车于1990年7月26日在美国夏威夷召开的第八次国际氢能会议上展出，吸引了许多科学家和工程师的眼球，因为它是氢燃料汽车向实用化迈出的重要的一步。

美国和俄罗斯在研制氢能汽车上虽然慢了一步，但并不甘心落后。它们把重点放在研制氢能飞机上，试图在氢能飞机上夺取冠军。1988年4月15日，在苏联的一个机场上空，高速飞行着一架图-155型飞机。这架飞机有些怪异，所有的供给发动机燃料的管道都不是安在机身内，而是安在了机身的表面上。原来这是由著名的阿·图波列夫设计局设计的一架以氢气作为燃料的飞机，液氢储存在飞机尾部。为了保证安全和防止液氢意外泄漏发生危险，供给氢的管道全部由机身内改装在机身外，并且还安装有监视氢气泄漏的特殊传感器和信号报警装置，一旦发生氢气泄漏，飞行员便会马上收到报警信号，然后可立即强行通风，吹散危险的氢气。这架飞机满载液氢燃料后，在高空试飞21分钟并安全着陆，谱写了世界飞机发动机燃料史上新的篇章。

图-155型氢能飞机的试飞成功，大大激发了参加1988年9月在莫斯科召开的第六次国际氢能会议代表们的兴趣。

从20世纪80年代末开始，美国航空航天局研制一种比音速快20倍的超音速飞机，也是用液氢作燃料。当时预计它从地球的一边飞到地球的另一边仅需要3.5小时。

此外，2002年在底特律举办的国际车展上，美国通用汽车公司“自主魔力”氢动力概念车首次亮相，引起了各界的广泛关注。

据美国氢气协会分析，2007年全球年生产氢气超过5000万吨，氢燃料汽车正在加快推向商业化。但由于目前制氢成本为汽油成本的2～4倍，且氢气的大量生产需要能源和基础设施，要想成为主导燃料仍存在许多问题。因此，专家们普遍认为，氢能的大量利用将在10多年后。未来随着制氢规模的扩大，预计在2015—2020年期间，制氢成本将与汽油成本相当，这将主要取决于燃料电池汽车的推广和使用。如果投入批量化生产，预计到2015年燃料电池汽车的生产成本将仅比传统汽车高20％。

总而言之，世界各国都在加快氢能的开发和利用。国外氢能的发展不再单纯停留在技术领域上，已产生了“氢能经济”新经济模式的理念。如美国对氢能技术十分重视，尽管目前尚处于示范阶段，但其氢能研究的技术条件已经成熟。有关专家预测，美国燃料电池汽车、氢能生产及加氢基础设施的商业化有望在2015年之前实现。按照美国氢能技术路线图，到2040年美国将走进“氢能经济”时代。那时，氢能将最终取代石化能源而成为市场上使用最广泛的终端能源。

华北电力大学作为教育部直属的以“能源、电力”为学科特色的“211工程”建设全国重点大学，致力于为实现能源、电力的国家战略提供专业人才培养和科学技术支撑。为满足中国可再生能源发展对专业人才的需要，在国家能源局、教育部和中国可再生能源产业界的支持下，华北电力大学通过对电气、动力、机械、自动化、水电等学科的交叉融合，于2007年成立了全国首家可再生能源学院。

学院发展目标:国际一流的可再生能源专业人才培养和科技创新基地，为中国乃至世界可再生能源发展提供人才和科学技术支撑。

目前学院设有7个研究中心，即风力发电研究中心、水电能源与工程中心、太阳能研究与工程中心、新能源材料与光电技术研究中心、生物质能研究中心、新能源与城市环境研究中心、水库移民研究中心。教职工86名，博士生导师15人、教授22人、副教授27人，教师队伍中博士学位获得者占98%。拥有973首席科学家1人、国家杰出青年科学基金获得者1人、国家百千万人才计划2人、教育部新世纪优秀人才5人。学术气氛浓厚，形成了一支知识与年龄结构合理、奋发上进的稳定的教学与科研队伍。

学院设有生物质发电成套设备国家工程实验室，新能源电力系统国家重点实验室，新型薄膜太阳电池北京市重点实验室和能源安全与清洁利用北京市重点实验室4个国家和省部级科研平台。

学院现有“水利水电工程”、“水文与水资源工程”、“应用化学”、“新能源科学与工程”、“新能源材料与器件”5个本科专业，其中“新能源科学与工程”专业下设有3个方向，即风力发电方向、太阳能光伏发电方向和生物质能方向。2014学院在校本科生1147人，硕士生298人、博士生23人。

学院在电气工程与动力工程及工程热物理两个一级博士学位点下，设置了可再生能源与清洁能源二级交叉学科博士学位授权点和硕士学位授权点；拥有水利工程一级学科硕士学位授权点，下设水文学及水资源、水工结构工程、水利水电工程3个二级学科硕士学位授权点。

近年来学院在科学研究方面取得了重要进展，获省部级奖3项，出版教材10部，获批专利50余项；在国内外重要学术期刊发表论文600多篇，其中SCI收录160余篇，EI收录300余篇。承担了大量的科研项目，包括科技部“973计划”1项，国家863项目5项，杰出青年基金项目1项，国家科技支撑计划项目4项，国家自然科学基金重点项目2项，国家自然科学基金重大国际合作项目1项，国家自然科学基金项目49项等，科研经费总量累计达到2亿元以上。

学院积极开展国际合作与交流。与瑞典乌普萨拉大学、马拉达伦大学、瑞典皇家理工学院，英国斯莱斯克莱德（Strathclyde） 大学、曼彻斯特大学、巴斯大学、克兰菲尔德(Cranfield) 大学，澳大利亚新南威尔士大学，丹麦科技大学、奥尔堡大学，法国电力集团，瑞士洛桑联邦理工（EPSL）、韩国浦项工业大学、成均馆大学,美国加州大学戴维斯分校、德州大学阿灵顿校区，德国弗朗霍夫风能和能源系统技术研究院（IWES），西班牙马德里理工大学等多个国家的大学、研究机构和企业建立了人才培养和科研合作关系。

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经过近三个月持续性的党内党外磋商，民主党主导的美国众议院本周五终于表决通过了《2009美国清洁能源与安全法案》（以下简称清洁能源法案）。尽管离参议院的投票及其最终成为法律还有一段很艰苦的路要走，但这一阶段性的胜利对正在进行的国际气候谈判及各国清洁能源相关行业来说，仍是一个振奋人心的消息。美国总统奥巴马在竞选之初就明确表示将在美国实行温室气体减排、促进清洁能源及能效领域发展、并且重返国际气候谈判舞台，这一法案也是美国社会在这个方向上迈出的重要一步。

据法案起草者表示，这个长达1201页的法案草案将在33个不同的领域为气候变化问题提供解决方案。这其中最重要的两个领域是：第一，排放权指标交易（cap-and-trade）；第二，通过为电力公司设定必须达到的可再生能源发电配额，促进能效提高和为可再生能源的利用，为美国的绿色能源蓝图奠定基础。具体来看，该法案包含了以下主要领域。

首先，从众议院通过的草稿来看，这个法案的最大亮点是，它提出了比奥巴马总统当初倡议的更为激进的二氧化碳减排目标：在2005年排放量的基础上，到2020年减排17%（奥巴马的提议是14%），到2030年减排42%，2050年减排83%。法案一旦生效，美国85%的行业和领域将会被涵盖，基本上包括所有的电力企业和每年二氧化碳排放当量超过25,000吨的主要工业企业，这将比欧盟现行的气候变化法案的覆盖面还要广泛。要达到这一目标，该法案明确建议用“排放权指标交易”模式，即市场化手段。此前，业界一直就该选择市场化的手段还是税收政策的争论中争论不休。

其次，该法案要求所有的电力公司都需要在2020年时以可再生能源和能效改进的方式满足其电力需求的20%。这其中15%需要来自风能、太阳能等可再生能源，5%来自能效提高。对于无法达到15%的可再生能源电力这一目标的州，可将这一目标降为12%，但将能效提到的目标升为8%。此外，该法案还为住宅、家电电器及相关工业规定了应达到的能率标准。

第三，在美国企业最为关注、也游说得最为激烈的排放指标分配方面，最新公布的草案里已经给出了讨价还价后的结果。85%的排放配额将免费发放，只有15%的配额将被出售；这和当初预计的100%出售相去甚远。其中，各地的输电公司将得到30%的免费配额并承担保护消费者受电价上升影响的责任。钢铁、水泥、玻璃及其它能源强度高的行业得到15%的免费配额，地方性的天然气输配公司将得到9%，电动车和其它技术先进的汽车制造商将得到3%，炼油业将得到2%。此外，许多正在筹建的煤电厂将被免为减排的义务，这一条款引起了环境团体的抗议，认为这将削弱该法案的总体减排目标。从立法的过程来看，这一法案尽管得到美国总统奥巴马、国会民主党领袖及诸多环境团体的支持，但自二月份为其听证起草以来，各方反对的声音也一直不绝于耳。反对的声音主要来自于两类，第一类是传统能源工业如石油天然气等行业，以及绝大部分的共和党议员，他们或者否认气候变化是一个事实存在的问题，或者无论气候变化是否事实存在，但不希望限制石油天然气工业的利润空间。因此，这些共和党的议员们在众议院的投票中几乎都投了反对票。对法案另一类的反对声音主要来自比较激进的环保组织，如绿色和平等，它们认为该法案仍过于宽松，所提供的举措不足以解决人类正在面临的气候挑战。

即便是在民主党内部，自草案公布之初，来自不同州的议员立场也非常分化，其中最主要的批评力量来自严重依赖化石能源的州及主要的农业州。投票之前的一周，法案发起人、能源与商业委员会主席亨利•韦克斯曼才表示通过艰苦的谈判与农业州的议员和游说代表们达成妥协。自该议案草案四月初公布以来，这些议员及游说代表一直就 “碳补偿（offset）”中的农业项目类型，以及农业部在农业领域碳补偿项目的管理权限等问题对法案的初稿进行批评和游说。通过协商，这些农业州在推迟环保署制定限制生物汽油工业发展的条例，以及由农业部监督来自农业领域的温室气体减排项目等问题上得到让步。而另一个艰苦的谈判战场则是那些严重依赖化石能源的州，不过来自这些州的大部分议员由于考虑到已经在能源与商业委员会内部5月底投票前的协商中达成妥协，因此他们施加的压力不如农业州来得猛烈。

此外，钢铁行业的代表们该法案讨论期间一个活跃的游说力量。经过三个月的讨价还价，以美国钢铁协会领头的游说集团成功地将对如钢铁，水泥、玻璃等国际贸易比重高的行业的配额发放的逐步淘汰期从2020年延长到了2026年，并为这些行业争取到了15%的免费配额。不仅如此，该协会主席汤姆•吉布森还提议，该法案应加速执行一个条款，授权总统对从缺少温室气体排放限制的国家进口的高能源强度产品强制交纳“国际预留配额”。出自中美环保科技交流论坛

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北极星大气网讯:10月21日，国务院新闻办公室举行新闻发布会称，截至2019年底，全国实现超低排放的煤电机组占煤电总装机容量86%，中国建成了世界最大规模的超低排放清洁煤电供应体系。放眼国外，煤电在为世界提供了百十年的电力后虽然渐显颓势，但许多国家至今仍在投入技术对其进行污染治理和改造，使它继续为人类服务。

图 国际能源署称世界燃煤发电在2018年到达创纪录的顶峰，然后从2019年开始下降。

印度：控制煤电污染会损失百亿美元

长期以来，煤电一直是全球电力生产的领导者。根据英国石油公司（BP）2018年发布的《世界能源统计年鉴》，本世纪以来，燃煤发电在全球电力生产中的占比基本徘徊在40%上下，几乎是核电、水电和可再生能源发电量之和。从煤电占能源供应比例来看，中国、印度、波兰和南非四国国内超过2/3的电力来自煤电。

图 印度燃煤电厂长期排放不达标，已经成为国家环境问题中的痛点。

以印度为代表的亚洲发展中国家，由于缺乏较为先进的清洁能源、储能技术以及成熟的可再生能源政策框架，使用清洁能源的成本较高，对印度这样的新兴经济体来说，廉价的煤电仍是最佳的发电选择，这就使得南亚和东南亚一带成为全球少有的煤电占比增长地区，但这也给当地煤电治污带来了不小的麻烦。

图 印度杜蒂戈林的一座亚临界燃煤电站，这种电站热效率最低，单位电量的碳排放最多。

几年前，印度科学技术与政策研究中心（CSTEP）进行的一项空气污染研究表明，由于印度的燃煤电厂向大气中排放大量有害气体和颗粒物，到2030年因不遵守排放标准导致的早死病例多达30万至32万例，此外还有5100万人因呼吸系统疾病住院。安装更先进的设备来控制硫氧化物、氮氧化物和颗粒物等是个不错的选择，但这笔账算下来，印度的燃煤电厂要损失98亿至115亿美元，每度电的成本会因此提高9%至21%，印度当局经过权衡，最后认为控制煤电污值得投入。2015年12月，印度环境、森林与气候变化部（MOEFCC）出台了限制燃煤电厂中硫氧化物、氮氧化物和颗粒物浓度的新标准，给国内燃煤电厂两年限期执行。但到2017年12月，当局发现几乎没有燃煤电厂安装了治理污染的设备，于是被迫将最后期限延长至2022年。”有消息人士说，两年限期让煤电行业承受了巨大的压力，这才导致了延期。但大多数专家认为，到2022年许多燃煤电厂仍不会遵守严格的标准。当局对此有所准备，正从招标和施工审批、杜绝监测数据造假和监督改造成本上加大管理力度。目前，印度正在改造境内所有旧煤电厂，使其排放水平降至国家标准，同时将关闭一批严重超期服役的老旧电厂。

图 印度是世界产煤大国，图为印度一处露天煤矿。

抛开具体的技术不谈，我们可以认为印度在煤电污染治理中遇到的问题是许多发展中国家普遍存在的。不过，好在随着可再生能源发电成本的不断下降，煤电在印度能源结构中的“王者”身份也许会开始动摇。

日本：逐渐淘汰低效燃煤电厂

据国际能源署（EIA）2019年公布的数据，2018年日本90多家燃煤电厂的发电量估计为3170亿千瓦时，在日本电力结构中占比约为1/3。日本煤炭消费总量中99%来自进口。2018年，日本进口煤炭总量超过2.1亿吨，若加上天然气发电量，日本有74%的电力来自于化石能源，这一比例远高于欧美发达国家。

图 福岛核事故发生后，日本煤电建设连续数年增长。

日本煤电高占比的原因是一次 历史 性突发事件。早在2010年时，日本经济产业省就计划减少燃煤发电量，计划到2030年将煤电份额减少一半以上，用核电弥补这一空缺，将核电比例提升至50%。然而，2011年发生的福岛核事故不仅大大削弱了日本电力的“清洁度”，更引爆了公众多年来都无法缓和的“反核”情绪。为弥补关停核电带来的电力缺口，日本启动了很多煤电项目。不过，日本较好地处理了煤电产能扩大和污染治理之间的矛盾，原因是日本在煤电污染控制技术上有底气。

日本自上世纪七八十年代以来，在燃煤发电诸多环节研发了大量先进技术，并投入使用，其中一些技术出口国外（包括中国）。在烟气污染防治技术方面，日本应用的以低低温电除尘技术为核心的烟气协同治理技术路线中，湿法脱硫的协同除尘效率可达 70%~90%。再如资源化脱硫技术中的活性焦脱硫技术，是通过移动床利用活性焦吸附解吸二氧化硫，利用硫酸生产工艺制备硫酸，集脱硫和收集工业原材料于一体。该技术在日本等国的大型电厂中投入应用，日本的新矶子电厂已有 2 600兆瓦机组的应用业绩。

在低氮燃烧方面，日本的三菱、日立公司等在低氮氧化物燃烧器开发与应用上均有良好表现。在低氮燃烧技术相关专利申请方面，全球相关专利申请企业排名前10位中，日本占有6家，美国有3家。但好消息是，近几年来我国在这方面的专利数量正迅速增加。

2015年6月，日本成立由政产学各界组成的“促进新一代火力发电技术协会”，开始举全国之力推动下一代火力发电清洁高效利用技术的开发。日本内阁于2018年7月批准第五个战略能源计划，推动日本向高效和下一代燃煤发电转变，以逐步淘汰低效煤炭使用。今年7月，日本经济产业大臣梶山弘志表示，日本将在2030年前逐渐淘汰低效燃煤发电厂，这是其战略能源计划的一部分，日本经济产业省官员开始制定更为有效的新框架，以确保逐步淘汰低效燃煤发电厂。

美国：煤电发电量最大的发达国家

全球能源监测机构发布的数据显示，2019年全球燃煤电站发电总量排名前十的国家由高到低依次为：中国、印度、美国、日本、韩国、南非、德国、俄罗斯、印度尼西亚、澳大利亚。在新建燃煤电站方面，2019年这10国中仅有美国、德国、澳大利亚3个国家没有新建燃煤电站投运，且美国2019年关闭的燃煤电站容量位居10国之首。但如今的美国仍然是煤电发电量最大的发达国家，燃煤电厂对美国空气污染带来的影响（包括PM2.5、臭氧和酸雨等）也不容忽视。在美国，燃煤电厂每年消耗的煤炭占煤炭消费总量的90%以上，燃煤电厂排放的二氧化硫约占全美国排放总量的一半，排放的氮氧化物占10%。

图 美国亚拉巴马州的寡妇溪燃煤电厂停运后，美国谷歌公司2018年开始动工，将其改造成一个使用可再生能源的数据中心。

在美国，大多数燃煤电厂采用湿法烟气脱硫系统（WFGD）来控制二氧化硫排放，用低氮燃烧器、燃尽风和选择性催化还原系统（SCR）来控制氮氧化物排放，用静电除尘器（ESP）来控制颗粒物（PM）。大约有一半的燃煤电厂还会使用带有袋式除尘器的活性碳喷射系统（ACI）来控制汞排放。美国在低氮燃烧领域较为擅长。美国有公司开发了旋转对冲燃尽风技术（ROFA），从锅炉二次风中抽取30%左右的风量，通过不对称安放的喷嘴，以高速射流方式射入炉膛上部，形成涡流，从而改善炉内的物料混合和温度分布，从而大幅降低氮氧化物生成。目前，该技术在欧美发达国家有良好的应用。

全球每年排放到大气中的汞总量约为5000吨，而燃煤过程中汞排放占相当大的比重。从上世纪末开始，汞污染治理一直是美国燃煤电厂的防治重点之一。美国环境保护署（EPA）称，在1990年，下列三个工业部门的汞排放总量约占美国的2/3：医疗废物焚化炉、市政垃圾焚烧厂和燃煤发电厂。前两个行业已受到排放标准的约束，但燃煤电厂的汞污染还有待治理。

图 2018年11月，美国北卡莱罗纳州的诺曼湖上热气蒸腾，附近的马歇尔电厂向湖中排放了大量温度较高的废水。

本世纪以来，美国燃煤电厂根据“清洁天空计划”的要求，开始重点解决排汞控制问题，美国能源部为此选择了8项新的排汞控制技术试验项目进行投资。美国电力科学研究院的专利排汞控制技术作为试验项目的一部分，在6个项目中进行试验。此外，美国能源部计划长期大规模地对富有发展前景的排汞控制技术进行试验，尤其是在燃烧褐煤和装有较小型静电除尘器的燃煤电厂展开试验。

欧盟：多国公布淘汰煤电时间表

在欧洲国家中，德国率先向燃煤发电污染开刀，在上世纪80年代制订了《大型燃烧装置法》，要求自 1987年7月1日起，大型燃烧装置排放烟气中的二氧化硫浓度不得超过400毫克/立方米，烟气中的硫含量低于燃料含硫量的15%。因此，几乎所有的德国电厂都在原有的机炉厂房旁建立起高大崭新的烟气脱硫、脱硝设备，这成为德国电厂的一大特色。德国人后来把1983至1988 年期间在全西德范围内加装烟气净化设备的举措称之为“改装运动”。到1988年，西德已有95%的装机容量安装了烟气脱硫装置，燃煤电厂的二氧化硫排放量由1982年的155万吨降低到1991年的20万吨，削减幅度达到87%，在欧盟和世界范围内起到了很好的示范带头作用。

图 位于劳西茨的一个德国燃煤电站，德国已经决定于2038年彻底停运燃煤电厂。

由于燃煤电厂烟气在脱硝、除尘和脱硫的同时，可对汞产生协同脱除的效应。欧盟《大型燃烧装置的最佳可行技术参考文件》建议，汞的脱除优先考虑采用高效除尘、烟气脱硫和脱硝协同控制的技术路线。采用电除尘器或布袋除尘器后加装烟气脱硫装置，平均脱除效率在75%（电除尘器为50%，烟气脱硫为50%），若加上SCR装置可达90%。

在清洁煤领域，欧盟研究开发的项目有整体煤气化联合循环（IGCC）技术、煤和生物质及废弃物联合气化技术、循环流化床燃烧（简称CFB，当前主流清洁煤燃烧技术）技术、固体燃料气化与燃料电池联合循环技术等。

图 英国北约克郡的艾格伯勒燃煤电厂已经于2018年关闭,同年该厂区成为电影《速度与激情》的拍摄场地之一。

在欧洲，煤电发展现状和预期因国家而异。这主要取决于各国监管机构对脱碳、空气质量的政策，以及煤电在各国电力生产中的地位等。为了落实《巴黎协定》中的节能减排目标，欧洲各国政府也相继公布了淘汰煤电的时间表：英国决定在2025年前关闭所有煤电设施；法国计划到2021年关闭所有煤电厂；芬兰考虑到2030年全面禁煤；荷兰将从2030年起禁止使用燃煤发电等。类似情况也在世界其他地方发生。包括美国在内的许多国家正在远离煤炭，因为其他清洁能源正在变得越来越便宜，而环境法规也让这种矿物燃料的市场遇冷——既然燃煤发电有替代选择，为什么还要用呢？

中国：煤电排污标准比发达国家严

由于煤电在我国电力供应结构中占比超过一半，全面实施超低排放和节能改造，有利于提升我国煤电行业清洁、高效、高质量发展的水平。自2014年以来，我国大力推进国内各发电企业实施超低排放和节能改造工程。一方面推行更为严格的煤电能效环保标准，提出全国有条件的新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值，具备条件的现役燃煤机组实施超低排放改造。另一方面，有关部门进一步明确超低排放电价政策，有效降低了企业改造和运行成本。

图 燃煤电厂是20世纪最重要的人类遗产之一

据中国电力企业联合会统计，在2012年至2017年这5年间，在全国煤电装机容量增幅达30%的情况下，煤电的二氧化硫、氮氧化物、烟尘排放量下降幅度达86%、89%、85%。煤电机组供电标准煤耗从325克/千瓦时下降至312克/千瓦时。考虑到我国煤电装机容量全球最大，现在超低排放改造的基础容量已经超过7亿千瓦，这在全世界都绝无仅有。以前，我国的烟气污染物排放标准比发达国家要宽松，但现在我国燃煤电厂烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放水平已与燃气电厂接近，比发达国家的排放要求严格50%以上。

图 印尼中爪哇岛哲帕拉的孩子们在燃煤电厂附近玩耍，对近在咫尺的污染源视若无睹。这种景象在煤电持续扩张的东南亚很常见。

中国的燃煤电厂发生的变化说明，煤电作为上个世纪遗留下来的象征物并没有过时，只要我们有智慧地对其进行充分利用，它就能继续生存并焕发出生机活力。

图 南非国有电力公司新建成的库塞尔燃煤电厂也采用湿法脱硫装置

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LED产业

据统计，2016年仅LED光电产业产值就达5260多亿元人民币，较2015年增长22.8%。中国大陆LED产业的从业人员已达数十万人。包括原材料、外延、芯片、封装、应用和配套、设备仪器仪表等环节，已形成较为完善的产业链。大陆目前已经成为全球LED元件产业发展最迅速的地区，特别是家用照明的中功率LED发展迅猛。随着LED元件在照明应用逐步提高，自主掌握的LED元件的供应链也大幅度提高，大陆已经从传统照明成功转型至LED照明灯具制造，具有了全球竞争能力。

2016年LED通用照明仍然是应用市场的第一驱动力，通用照明市场产值达2040亿元，占整体应用市场的比重由2015年的45%，提升到2016的47.6%。LED显示应用由于小间距LED显示技术的快速崛起，规模约548亿元，占整体应用市场12.8%。汽车照明方面，随着奔驰、宝马等高端车型前大灯越来越多的采用LED灯具，2016年LED汽车照明高速增长，同比增长33.8%，占整体应用市场1.4%。

与此同时，我国LED的核心技术也在不断取得突破。随着我国LED产业的发展，特别是近年来我国技术创新的强力推动，我国LED产业关键技术与国际水平差距进一步缩小，已经成为全球LED最大的生产、出口和应用大国。

光伏产业

中国大陆已经连续多年成为全球太阳能电池生产第一大国，光伏产业开始走上了自主研发新技术的道路，并且颇有成效。高效多晶硅电池平均转换效率、单晶硅电池平均转换效率以及汉能薄膜发电技术均已达到国际领先水平。经德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究院认证，我国其铜铟镓硒组件最高转化率达到21%砷化镓组件获得美国国家可再生能源实验室认证，最高转化率达到30.8%，皆创世界最高纪录。骨干企业多晶硅生产综合成本已降至9万元/吨，行业平均综合电耗已降至100KWh/kg，硅烷法流化床法等产业化进程加快单晶及多晶电池技术持续改进，产业化效率分别达到19.5%和18.3%，钝化发射极背面接触(PERC)、异质结(HIT)、背电极、高倍聚光等技术路线加快发展光伏组件封装及抗光致衰减技术不断改进，领先企业组件生产成本降至2.8元/瓦，光伏发电系统投资成本降至8元/瓦以下，度电成本降至0.6~0.9元/千瓦时。

截至2016年底，光伏制造业总产值超过3360亿元，光伏发电装机容量突破34GW。多晶硅产量约为19.4万吨，占全球总产量的33%2015年，硅片产量约为68亿片，电池片产量约为28GW，占全球总产量的60%，保持了全球太阳能电池生产第一大国的地位。光伏发电作为使用区域限制少、设备相对简单易安装的发电方式，近年来在我国得到了快速发展。根据国家能源局的统计数据，截至2015年，我国光伏总装机量达到了43.18GW，新增装机容量15.18GW，成为全球光伏发电装机容量最大的国家。在我国当前光伏装机总量中，光伏电站装机37.12GW，分布式电站装机6.06GW，年发电392亿千瓦时，占全国发电量的0.7%。

为了改善光伏产品严重依赖出口市场的情况，政府制定了系列政策，加大扶持力度，大力推动内需市场建设，国内光伏装机仍有望表现强劲。随着我国西北部地区地面电站的逐渐饱和，以及光伏平价上网的条件达成，未来国内分布式光伏将迎来发展高潮阶段，配合储能技术的成熟，东部及南部地区将兴起建分布式电站的热潮。

随着传统能源成本不断提高，光伏产业链各个环节的技术不断进步、成本持续下降,太阳能光伏将在2030年成为主流能源之一。相信在倡导节能减排、低碳经济的大背景下，大陆太阳能光伏产业一定会迎来更绚丽的明天。

基础光电

大陆的激光、红外、纳米技术也获得了重大发展，取得了许多具有国际先进水平的科研成果。中国是制造业大国，特别是大机器制造、汽车、半导体和电子设备产业的发展将为激光产业提供极大的市场潜力。

从光电行业内部的发展来看，之前相对独立发展的各个技术方向，有逐步融合的趋势，如：红外夜视与光学监控镜头结合，在民用的安防、检测等方面已经在大规模使用液晶面板及LED器件的制作过程中，激光加工设备占据越来越重要的位置显示不再是液晶一家独大、LED显示、激光显示、光学全息三维显示等技术正在向一个方向融合半导体照明也不再单指LED照明，未来将会有半导体激光照明光学传感、光学成像、光电检测几乎贯穿了光电行业所有研发和制造过程。这些发展趋势使得光电行业更像是一个整体，相互间的跨界融合碰撞出更多的火花，推动了技术的进步，也产生了更有创意和实用性的光电产品。

从我国可再生能源发展现状来看，基于我国的资源禀赋与负荷中心呈逆向分布特点，资源和负荷匹配相对较差，且部分地区就地消纳困难“三北”地区电源结构中调峰电源相对较少，特别是自备电厂供热机组比例较大，在冬季供热期调峰能力进一步受限我国经济进入了新常态，电力需求放缓，装机出现了相对过剩辅助服务政策不到位，或落实不力可再生能源发展建设速度较快，配套电网规划建设相对滞后，电能通道输送能力尚待提高。

总体来讲，“十三五”时期要积极稳妥地发展水电，全面协调推进风电的开发，推动太阳能的多元化利用，因地制宜地发展生物质能，加快地热能开发利用，同时推进海洋能发电示范应用。另外可再生能源产业发展在供热、燃料、供气等方面也提出了明确的发展目标：供热系统中太阳能热水器80000万平方米，地热能利用160000万平方米燃料产业中生物燃料乙醇年产400万吨，生物柴油年产200万吨供气达到年产80亿立方米。

煤炭行业主要上市公司：目前国内煤炭行业的上市公司主要有兖矿能源(600188)、中国神华(601088)、晋控煤业(601001)、陕西煤业(601225)、山西焦煤(000983)、中煤能源(601898)、华阳股份(600348)、山煤国际(600546)等。

本文核心数据：产量、销量、市场规模、市场份额、规模预测

行业概况

1、定义

煤炭是指植物有机质伴随地球地壳运动，经堆积、沉积、压实等过程，在高温高压条件下发生缓慢碳化反应所形成的黑色或棕黑色具有可燃性矿石，其主要成分为碳、氢、氧、氮、硫等。煤炭是冶金、煤炭、医药、建材等领域主要原材料，是供热、发电等领域主要燃料。

煤炭行业指从事煤炭开采、洗选、分级生产活动的行业。国内煤炭资源主要集中在西部地区，山西、内蒙等地煤炭产量对全国煤炭总供给的影响显著。

按照煤炭的属性和用途，主要分为三大类：无烟煤、烟煤以及褐煤。

2、产业链剖析：大型能源集团前向一体化布局，下游主要应用于四大行业

煤炭行业产业链上游为设备和系统，主要包括采掘机、掘进机等生产设备以及相关的智能化系统中游为煤炭开采和洗选，主要煤种有褐煤、烟煤、无烟煤等下游为应用领域，主要包含电力行业、钢铁行业、化工行业以及建材行业四大类行业。

从参与企业来看，上游包含华科电气、双环、圣亚机械等设备制造商中游包括国家能源、阳泉煤业、兖州煤业等企业，大型能源集团亦布局上游相关设备制造下游包括国家电投、山东钢铁等应用行业相关企业。

行业发展历程：目前处于高质量发展期

我国煤炭的有序发展可追溯至计划经济时期，建国后由国家规划发展，后随着改革开放的深入以及市场经济的转型，我国煤炭行业逐渐实现市场化。近年来，我国煤炭行业基于能源转型的需求，迈入高质量发展阶段。

行业政策背景：鼓励智能化与清洁化发展

2021年以来，国务院、国家发改委、能源局、矿山安全监察局等多部门陆续印发了支持、规范煤炭行业的发展政策，内容涉及煤炭行业历年的发展目标、煤炭开采的安全性建设、煤炭的清洁与智能化利用等方面：

2021年6月，煤炭工业协会发布《煤炭工业“十四五”高质量发展指导意见》，配套颁布《煤炭工业“十四五”标准化发展指导意见》、《煤炭工业“十四五”地质勘查指导意见》、《煤炭工业“十四五”基本建设的指导意见》等13个文件。

产业发展现状

1、我国煤炭行业规上企业数量逐年精简

依据历年《中国统计年鉴》的数据来看，2013-2020年，中国煤炭行业规上企业数量呈下降趋势。行业主题数量规模逐年精简，到2020年，煤炭行业的规上企业数量下降至4331个。

2、我国煤炭行业供需缺口近年来有所缩小

依据国家统计局数据，2001-2020年，我国原煤的产量整体呈上升趋势。2016年我国原煤产量下降至近十年最低点，为34.1亿吨，主要由于煤炭行业进行结构转型升级。2020年，我国原煤产量为39.0亿吨，基本接近顶峰时期的产量。从我国煤炭的消费量来看，2001-2020年，我国煤炭消费量呈上升趋势。2020年，我国煤炭消费量为40.4亿吨，同比上升0.5%。整体来看，近十年我国煤炭消费量稳定在40亿吨左右水平。

近年来，我国煤炭的供需缺口正在逐渐的缩小。

3、我国煤炭市场规模呈波动态势

2021年3月，中国煤炭工业协会发布《2020煤炭行业发展年度报告》，报告中披露我国煤炭行业规上企业的营收情况。具体来看，2015-2020年，我国煤炭行业规上企业的营收保持在2万亿以上的水平，但整体呈下降趋势。主要是由于我国近几年能源结构转型所致。2020年，我国煤炭行业规上企业的营收为20002亿元。

行业竞争格局

1、区域竞争：资源富足区生产企业集聚

从我国煤炭产业链生产企业区域分布来看，煤炭产业链中游生产企业主要分布在山西、贵州和内蒙古地区，贵州。山西和内蒙古是我国煤矿资源丰富的省市，贵州是南方地区多煤的大省。我国煤炭行业相关企业的分布与资源分布情况一致。

注：颜色越深代表相关企业数量越多。

从上市公司的区域分布来看，企业的分布数量基本与我国煤矿资源的分布一致，以贵州、内蒙古、山西、陕西等地区企业数量为最。从上市企业情况来看，山西省的上市企业数量相对较多，有山煤国际(600546)、晋控煤业(601001)、华阳股份(600348)、潞安环能(601699)、兰花科创(600123)、山西焦煤(000983)等上市企业北京含有昊华能源(601101)、中煤能源(601898)、中国神华(601088)等龙头上市企业。

2、企业竞争：中国神华在产量与市占率方面位列第一

从产量的分布来看，2020年中国神华的产量占比达到7.5%，是国内相关上市企业中产量前列的龙头企业。陕西煤业和兖矿能源的占比均在3%以上。

注：占比依据企业煤炭业务产量占全国煤炭产量的比重而得。

从市场份额来看，中国神华占比为6.9%，排名前列，中煤能源以5.7%的份额排名第二。

注：市场份额依据企业煤炭业务收入占全国规上煤炭企业收入的比重而得。

行业发展前景及趋势预测

1、智能化、“绿色低碳”转型，优质产能释放

从我国煤炭行业“两化融合”的文献数量来看，智能化占比超过1/3，且随着政策的重视程度提高，各大生产地均在布局智能化工作面。另外，目前我国煤炭行业处于高质量发展期，响应“3060”双碳政策的号召，煤炭行业逐渐向“绿色低碳”转型，带动优质产能发展，淘汰劣质产能。再者，近年来相关部门研究建立“基准价+上下浮动”的煤炭市场价格长效机制，我国煤炭售价弹性或逐渐趋弱。

2、未来煤炭规模有望接近21500亿元

依据《煤炭工业“十四五”高质量发展指导意见》，我国未来煤炭消费增长率保持在1%左右，另鉴于中短期煤炭作为电力、钢铁、建材以及化工等行业不可替代的燃料和原材料，预计到2027年，我国煤炭行业的市场规模接近21500亿元。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国煤炭行业发展前景与投资战略规划分析报告》。

今年的中欧能源学院是单独招生，之前的几年是华科的各个学院先招生，然后根据个人意愿选择是否来中欧能源学院，也就是说中欧能源学院是汇集了华科各个学院与能源相关的不同专业的研究生，例如能源学院，材料学院，光电，生科等。而且，有一点，中欧能源学院是接受专业调剂的，但是复试也有一定的难度，因为面试都是直接和外国人进行交流，最终结果也是由欧方老师决定的，所以中欧的复试对英语要求很高，如果有英语特长，比如口语很好，而且对能源领域有自己独到的想法，也许你就会受到欧方老师的青睐。

至于录取比例的话，我不是很清楚，你可以咨询中欧学院的教育中心负责人。奖学金方面都是全额奖学金，硕士第二年有申请出国实习3-6个月的机会，这个有公费也有自费，根据你的学业成绩和研究成果来决定。

就业方面，毕竟学院是中欧合办的，起点相对比较高，但是也因专业不同而有所区别，专业虽然统称为“新能源科学与工程”，但是分类包括：热动，机电，电气，生科，光电等。其中据我所知，就业最好的是电气和机电方向的，最难的是光电和生科，尤其是光电，因为这边的光电主要是光伏，也就是太阳能方向，而非光通信，电子之类的，如果没有很好的研究成果很难与那些博士生竞争（中欧读博的人很少，基本都是硕士直接找工作），毕竟博士生5、6年下来肯定在学术上有一定建树，文章和期刊也比硕士生有优势。当然，难只是相对的。这几年国家大力发展新能源，光伏企业也会一转这几年的颓势。总之，就业还是得看个人情况，相信自己努力就会有回报！