光伏发电成为山东省十四五可再生能源倍增行动的重点
2021年8月19日山东省人民政府网站发布了《山东省能源发展“十四五”规划》,规划共分为四个章节及5个附图。第一章明确了总体要求和目标,第二章确定了主要任务,第三章论述环境影响评价,第四章介绍保障措施。降低煤炭消耗量、提高可再生能源占比成为规划的主要内容。规划中能源发展的总体要求和目标是到2025年能源消费总量制在4.45亿吨标准煤以内,电力装机总量达到1.9亿千瓦左右,可再生能源电量占比提高到19%左右等。
在第二章主要任务中,确定了山东省“十四五”期间能源发展主要任务。其中重点论述了实施可再生能源倍增行动,到2025年,可再生能源发电装机规模达到8000万千瓦以上,力争达到9000万千瓦左右。
2020年底山东省可再生能源总装机为5003万千瓦,其中风电、光伏、核电装机分别为1795万千瓦、2273万千瓦、570万千瓦。
根据规划至2025年风电装机容量达到2500万千瓦,总量是2020年的1.4倍,年均计划新增装机141万千瓦,较2019年降低约30%。风电发展在山东省的进入了较低强度,主要受制于建设条件、风电造价、并网受限等。“十四五”期间,近海风电成为山东风电发展的重点。
根据规划至2025光伏发电装机容量达到5700万千瓦,总量是2020年的2.51倍,年均计划新增装机685万千瓦,较2020年高出5%,山东省的光伏发电进入了更快的发展阶段,分布式光伏发电建设规模更是一骑绝尘,领跑全国。
根据规划绘制了“十四五”山东省风电和光伏发电年度装机构想图,如下:
规划中还确定积极有序开发利用核能行动,核电在建在运装机将由2020年的570万千瓦发展至2025年的1300万千瓦,核能也将迎来较大发展。
目前风电、光伏项目均进入了平价发展时代。光伏项目技术进步快,成本得到进一步降低,建设规模灵活,逐渐成为山东省可再生能源发展的主力。
可再生能源指的是在自然界可以循环再生,取之不尽,用之不竭的能源。比较常见的可再生能源有太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等。
不同类型的可再生能源
通过使用以下类型的可再生能源,我们可以帮助减少对化石燃料的依赖。这不仅将有助于保存不可再生资源,还将有助于减少污染。
1.太阳能
当我们想到可再生能源时,太阳能通常是想到的最早的自然能源之一。每天,太阳以太阳辐射的形式散发出大量的能量。最终,其中一些到达了地球,我们可以以各种不同的方式利用它。
尽管太阳能是最受欢迎的可再生能源之一,但目前在全球可再生能源容量中排名第三。根据IRENA的2019年报告,该报告研究了2018年底的可再生能源发电能力。
太阳能光伏
太阳能光伏(PV)是我们可以用来将太阳能转化为电能的技术。在这里,太阳能电池板被放置成吸收来自太阳的能量。然后,他们能够使用太阳能光伏工艺产生电流。
这样的太阳能光伏板可以发电。
我们可以在家庭或工业规模上使用太阳能。屋顶太阳能电池板是世界上许多家庭的常见景象。它们有助于发电,供家庭使用。太阳能农场是工业规模使用太阳能的一个例子。在这里,大量太阳能电池共同工作以产生大量电能。
太阳能热
太阳能热是太阳能使用的另一种类型。在这里,我们可以利用来自太阳的能量来加热流体(例如水)。该技术可以在家用太阳能热水系统中找到。太阳能集热器是可用于此目的的设备。有两种主要类型,称为“平板”和“真空管”收集器。
太阳能热真空管集热器。
太阳能热电厂也存在,可以利用太阳能热发电。通过集中太阳热能来加热特殊的流体。流体的热量然后转移到水中,然后沸腾并产生蒸汽。然后,蒸汽能够为涡轮机提供动力,涡轮机使发电机转动,从而产生电能。
2.风能
风能是另一种流行的可再生能源。几个世纪以来,我们一直以风船和风车的形式利用风。如今,我们主要利用风力在风力涡轮机的帮助下发电。
许多国家使用风力涡轮机来满足其能源需求。根据它们的位置,它们可以是一种非常有效的发电方式。风电场是风力涡轮机的集合,可以在陆地(陆上风电场)和海上(海上风电场)中找到。
风能的总容量在2018年略高于太阳能。风能占可再生能源总发电量的24%,太阳能达到20%。
这样的风力涡轮机可以发电。
3.地热能
地热是另一种可再生能源。我们脚下的地面包含大量热能。地面靠近地面,从太阳吸收热量。在地球深处,岩浆可以帮助加热岩石。我们可以以不同的方式利用这种能量。
家用地热能系统使用地源热泵来帮助加热房屋的水。这可能涉及将几百米的水管放置在离地面几英尺的地方。当水流过管道时,它吸收了地面的热量,并且另一端的热量要比开始时的温度略高。然后可以重复该过程以增强效果。
地热热泵使用类似的管道来加热水。
地热发电厂是工业用途的一个例子。这些装置中的一些可以挖掘到地下深处的过热岩石中。可以将水泵入井中,然后再产生蒸汽,然后将其抽出以驱动涡轮机。这类发电厂仅在岩浆最接近地壳的区域有效,例如火环。由于这一地理限制,地热发电不如太阳能,风能和水力发电受到欢迎。
4.水能
水能包括利用流动的水来发电。数百年来,我们一直以水车的形式使用该技术。如今,我们主要将其用于发电。
水源可能来自不同的地方。一些最常见的水力发电技术类型包括:
水力发电大坝–这些利用水坝围墙捕获大量的水。然后可以通过水坝的结构释放水,在此过程中旋转涡轮机。
潮汐能–利用水下涡轮机来利用潮汐能。随着潮汐的进出,涡轮机旋转,然后借助发电机发电。
波浪动力–比上面的动力少,但具有利用波浪动能的潜力。在这里,大的管状容器被放置在靠近海岸的地方。当它们在波浪中摇摆时,它们能够将波浪能转化为电能。
在考虑可再生能源时,我们经常忽略水力发电。但是,根据IRENA的2019年报告,到2018年底,水能占可再生能源发电能力的50%。这不仅仅是太阳能和风能的总和!
截至2018年底,水力发电容量最高的三个国家是中国,巴西和美国。中国的装机容量为352,261兆瓦,领先于巴西的104,195兆瓦和美国的103,109兆瓦。
这样的水力发电大坝可以产生大量的电力。
5.生物质能
生物质是另一种可再生资源。它使用有机物来满足各种不同的能源需求。有机物可以包括以下任何一种:
木材–就发电而言,主要来自柳树和杨树。其他来源包括木屑,锯末,原木和树皮。
作物-包括小麦,玉米,甘蔗和土豆等淀粉类作物。它还可以包括油菜作物,例如油菜籽,油菜籽,大豆和向日葵。
动物与人类废物–包括肥料,污水,泥浆和动物垫料。
园林垃圾–尚未完全分解的鲜草屑。
就生物能源而言,我们可以以不同的方式利用以上内容。
生物质能
在这里,木材被燃烧以加热水。然后产生蒸汽,该蒸汽可以驱动涡轮以发电。这与使用煤,石油或天然气的传统发电厂的过程类似。
生物燃料
我们可以使用传统的粮食作物来生产生物燃料,例如生物乙醇和生物柴油。然后可以将它们用于兼容的发动机中,以替代汽油和柴油。
沼气
这使用了称为“厌氧消化”的过程,该过程涉及在密闭腔室内加热动物或人类废物。随着加热,它分解得更快并产生甲烷。然后,我们可以捕获它并存储以备后用。它可以在炉子上燃烧以做饭或取暖,有时用于运输。
像这样的厌氧消化池可以产生沼气。
生物能源问题
关于生物质是否可再生存在一些争论。但是,通常认为它是可再生能源。这是因为只要地球上有生命支持,它所使用的有机物就会一直存在。
当然,生物质确实会带来一些环境影响,应予以考虑。尽管农作物在生长过程中会吸收二氧化碳,但燃烧时会释放到大气中。这可能对空气质量和我们的健康有害。
回顾
随着全球能源需求逐年增加,寻找可持续的能源生产方式现在比以往任何时候都更加重要。利用太阳能,风能,地热能,水能和生物质能可以帮助实现这一目标。
可再生能源与不可再生能源相比具有关键优势,因为它们永远不会耗尽。它们通常对环境也更好。您可以在此处更深入地了解可再生能源的优缺点。
风能风能是指风所负载的能量,风能的大小决定于风速和空气的密度。我国北方地区和东南沿海地区一些岛屿,风能资源丰富。据国家气象部门有关资料显示,我国陆地可开发利用的风能资源为2.53亿千瓦,主要分布在东南沿海及岛屿、新疆、甘肃、内蒙古和东北地区。此外,我国海上风能资源也很丰富,初步估计是陆地风能资源的3倍左右,可开发利用的资源总量为7.5亿千瓦。
太阳能太阳能是指太阳所负载的能量,它的计量一般以阳光照射到地面的辐射总量,包括太阳的直接辐射和天空散射辐射的总和。太阳能的利用方式主要有:光伏(太阳能电池)发电系统,将太阳能直接转换为电能;太阳能聚热系统,利用太阳的热能产生电能;被动式太阳房;太阳能热水系统;太阳能取暖和制冷。
小水电水的流动可产生能量,通过捕获水流动的能量发电,称为水电。小水电在我国是指总装机容量小于或等于5万千瓦的水电站。
生物质能生物质能包括自然界可用作能源用途的各种植物、人畜排泄物以及城乡有机废物转化成的能源,如薪柴、沼气、生物柴油、燃料乙醇、林业加工废弃物、农作物秸秆、城市有机垃圾、工农业有机废水和其他野生植物等。
地热能地热能是贮存在地下岩石和流体中的热能,它可以用来发电,也可以为建筑物供热和制冷。根据测算,全球潜在地热资源总量相当于每年493亿吨标准煤。海洋能海洋能是潮汐能、波浪能、温差能、盐差能和海流能的统称,海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量,这些能量以潮汐、波浪、温度差、海流等形式存在于海洋之中。例如,潮汐的形式源于月亮和太阳对地球的吸引力,涨潮和落潮之间所负载的能量称之为潮汐能;潮汐和风又形成了海洋波浪,从而产生波浪能;太阳照射在海洋的表面,使海洋的上部和底部形成温差,从而形成温差能。所有这些形式的海洋能都可以用来发电。
山东省统计局公布的数据显示,“十三五”时期,山东坚持新发展理念,加快推进能源供给侧结构性改革,加快新旧动能转换和高质量发展,初步形成能源供给绿色多元、能源消费合理高效新格局,节能降耗取得显著进展。
新能源和可再生能源产业快速发展壮大。 从发电装机容量看,2020年末,太阳能、风能、核能、生物质能、水能等新能源和可再生能源发电装机容量为4791.2万千瓦,比2015年末增长3.3倍,五年年均增长33.9%;占全省发电装机容量的30.1%,五年累计提高18.7个百分点。从发电情况看,2020年新能源和可再生能源发电量为823.8亿千瓦时,比2015年增长2.9倍,五年年均增长31.6%;占全省发电量的14.2%,五年提高10.0个百分点。从全国看,山东新能源和可再生能源发电量2019年居第16位,比2015年提高6个位次。
化解传统产能取得重大进展。 “十三五”时期,全省化解煤炭产能6460万吨,淘汰落后燃煤机组778万千瓦,压减焦炭产能2800万吨。从产量看,原油、煤炭、焦炭产量分别累计下降13.9%、23.0%、35.3%。受压煤措施和市场需求减少等多重因素影响,火电产能得到有效抑制,火电设备平均利用小时由2015年的5288小时减至2020年的4423小时,减少865小时;火电产量仅累计增长7.4%,五年年均增长1.4%。
省外优质能源利用迈上新台阶。 2020年,净调入电量突破1000亿千瓦时,达到1158.7亿千瓦时;天然气突破200亿立方米,达到205.9亿立方米,分别比2015年增长1.3倍和1.6倍,年均分别增长18.4%和21.5%,均远超火力发电增速。
一次能源产量中非化石比例大幅提高。 非化石能源包括风电、太阳能发电、核电、水电等一次电力,以及生物质等其他绿色能源,“十三五”时期,山东非化石能源占比累计提高16.2个百分点,而原煤、原油占比分别累计降低13.7和2.7个百分点。
能耗总量稳定低速增长。 “十三五”时期,山东能耗总量累计增长6.3%,以年均1.2%的增速较好支撑了GDP年均6.0%的增长。其中煤炭消费量累计下降约10.5%,石油消费量累计增长约9.6%,天然气消费量累计增长1.6倍,用电量累计增长28.2%。从全国看,山东能耗总量一直居全国首位,但占全国比重由2015年的9.1%降至2019年的8.5%;煤炭消费量由全国第2位退居2020年第3位,占全国消费比重由10.9%降至9.4%左右;用电量仍居全国首位,占全国比重由9.3%升至9.4%。
能源品种消费结构明显优化。 能耗总量中煤炭占比由2015年的76.5%降至2019年的67.3%;油品占比由14.7%升至15.5%;天然气占比由2.6%升至5.0%;非化石能源占比由2.3%升至7.2%。
能源消费行业结构偏重现象有所缓解。 “十三五”时期,从能耗结构看,工业能耗占比由2015年的78.9%降至2020年的75.6%,降低3.3个百分点,服务业、居民能耗占比分别提高1.4和1.7个百分点。从全 社会 用电结构看,工业占比由80.4%降至76.8%,降低3.6个百分点,服务业、居民用电量占比分别提高2.7和1.2个百分点;从全部工业用电结构看,六大高耗能行业用电量占比由54.3%降至52.0%,降低2.3个百分点。
能源加工转换效率持续提升。 能源加工转换综合效率由2015年的77.2%升至2020年的81.0%,其中火力发电效率由39.3%升至42.0%;供热效率由80.5%升至83.7%,炼油效率由93.6%升至95.5%。
超额完成“十三五”节能任务目标。 截至2019年末,山东万元GDP能耗累计下降18.4%,超过“十三五”下降任务目标1.4个百分点,2020年万元GDP能耗仍保持下降趋势。压减煤炭消费任务有望完成。2020年,规模以上工业煤炭消费量为37061.9万吨,比2015年减少4100多万吨,为完成全 社会 “十三五”压减煤炭消费4352万吨任务目标奠定了坚实基础。
鼓励各种所有制经济主体参与农村可再生能源的开发利用,依法保护农村可再生能源开发利用者的合法权益。第五条 县级以上人民政府应当将农村可再生能源工作纳入国民经济和社会发展规划,并制定相应的优惠政策和保障措施,扶持农村可再生能源的科研开发和推广应用。
县级以上人民政府应当组织有关部门加强对农村可再生能源开发利用的宣传和教育,充分利用广播、电视、报纸、互联网等各种媒体,普及科学用能和技术推广应用知识。第六条 县级以上人民政府农业农村主管部门负责本行政区域内农村可再生能源开发利用的管理工作。
乡镇人民政府负责本行政区域内的农村可再生能源开发利用工作。
县级以上人民政府发展改革、工业和信息化、财政、科技、自然资源、住房和城乡建设、生态环境市、场监督管理等有关部门,应当按照各自职责,做好农村可再生能源开发利用的相关工作。第二章 科研开发第七条 省人民政府应当将农村可再生能源开发利用的科学技术研究和产业化发展,纳入科技发展规划和高新技术产业发展规划,组织并支持科研、教学、推广、生产等单位从事农村可再生能源基础性、关键性、公益性技术的研究,促进农村可再生能源开发利用的技术进步。
省发展改革、工业和信息化、科技、财政部门应当在项目安排、创新奖励、政策及资金扶持等方面,支持农村可再生能源的科研开发和成果转化。第八条 县级以上人民政府应当鼓励科研机构、企业和个人研究开发农用太阳能、小型风能、小型水能技术以及沼气贮运、沼气低温发酵、秸秆发酵沼气、秸秆气化、秸秆固化和炭化等生物质资源转化技术,并给予政策及财政支持。第九条 鼓励科技人员通过技术转让、技术承包和技术入股等形式,加快农村可再生能源成果的转化。第十条 省标准化行政主管部门应当会同省农业农村主管部门及其他有关部门,制定全省农村可再生能源产品地方标准和工程技术规范,并组织实施。第十一条 农村可再生能源产品的生产,必须符合国家、行业或者地方标准。没有国家、行业或者地方标准的,生产企业可以制定企业标准。第三章 推广应用第十二条 各级人民政府应当将农村可再生能源技术推广工作纳入农业技术推广体系,充分发挥农村可再生能源技术推广机构的作用,开展农村可再生能源科学研究、技术指导、技术培训、信息咨询、安全管理等公益性服务,并鼓励和支持农村集体经济组织、企业和个人建立专业服务组织,开展农村可再生能源社会化服务活动。
乡镇农业技术推广机构应当确定专职或者兼职人员负责农村可再生能源的推广工作。第十三条 县级以上人民政府财政部门应当对政府设立的农村可再生能源技术推广机构履行职能所需经费给予保证,并在农业技术推广资金中,安排部分资金用于农村可再生能源技术推广项目。第十四条 推广应用农村可再生能源新技术、新产品,应当努力降低相对成本,提高相对效能,有利于生态环境保护和可持续协调发展。
农村可再生能源新技术、新产品,应当在推广地区经过实地试验证明具有先进性、适用性和安全性。
鼓励单位与个人参与农村可再生能源新技术、新产品的推广活动。第十五条 生产、销售的农村可再生能源产品和转让的技术,应当实用、安全、方便,易于群众接受。
农村可再生能源产品和技术的生产、销售、转让单位和个人,应当对所生产、销售的产品质量或者所提供的技术负责,并向用户传授安全操作知识,提供售后服务。
禁止生产、销售国家明令淘汰或者质量不合格的农村可再生能源产品。