中国可再生能源资源怎样?可再生能源发展情况怎样?
可再生能源是可以永续利用的能源资源,如水能、风能、太阳能、生物质能和海洋能等,不存在资源枯竭问题。中国除了水能的可开发装机容量和年发电量均居世界首位之外,太阳能、风能和生物质能等各种可再生能源资源也都非常丰富。中国太阳能较丰富的区域占国土面积的2/3以上,年辐射量超过6000MJ/㎡,每年地表吸收的太阳能大约相当于1.7万亿tce的能量;风能资源量约为32亿kW,初步估算可开发利用的风能资源约10亿kW,按德国、西班牙,丹麦等风电发展迅速的国家的经验进行类比分析,中国可供开发的风能资源量可能超过30亿kW;海洋能资源技术上可利用的资源量估计约为4亿-5亿kW;地热资源的远景储量为1353亿tce,探明储量为31.6亿tce;现有生物质能源包括:秸秆、薪柴、有机垃圾和工业有机废物等,资源总量达7亿tce,通过品种改良和扩大种植,生物能的资源量可以在此水平再翻一番。总之中国可再生能源资源丰富,具有大规模开发的资源条件和技术潜力,可以为未来社会和经济发展提供足够的能源,开发利用可再生能源大有可为。2006年底,中国可再生能源年利用量总计为2亿吨标准煤,(不包括传统方式利用的生物质能),约占中国一次能源消费总量的8%,比2005年上升了0.5个百分点,这为2010年可再生能源占全国一次性能源10%的目标迈出了坚实的一步。随着越来越多的国家采取鼓励可再生能源的政策和措施,可再生能源的生产规模和使用范围正在不断扩大,2007年全球可再生能源发电能力达到了24万兆瓦,比2004年增加了50%。2007年至少有60多个国家制订了促进可持续能源发展的相关政策,欧盟已建立了到2020年实现可持续能源占所有能源20%的目标,而中国也确立了到2020年使可再生能源占总能源的比重达到15%的目标。2007年,全球并网太阳能发电能力增加了52%,风能发电能力增加了28%。全球大约有5000万个家庭使用安放在屋顶的太阳能热水器获取热水,250万个家庭使用太阳能照明,2500万个家庭利用沼气做饭和照明。可再生能源比重的提升传递着绿色经济正在兴起的信息,2012年《京都议定书》到期后新的温室气体减排机制将进一步促进绿色经济的全面发展。根据中国中长期能源规划,2020年之前,中国基本上可以依赖常规能源满足国民经济发展和人民生活水平提高的能源需要,到2020年,可再生能源的战略地位将日益突出,届时需要可再生能源提供数亿吨乃至十多亿吨标准煤的能源。因此,中国发展可再生能源的战略目的将是:最大限度地提高能源供给能力,改善能源结构,实现能源多样化,切实保障能源供应的安全。可再生能源是可以重复生产的,而现在我们市场上占大部分的能源是不可再生的矿物能源如石油、天然气、煤、核能等。既然是不可同生的,那就会越用越少,最后用完,除了会价格越来越贵外,能源问题还会引发人类发展中的种种矛盾和冲突,如阻碍经济发展、战争、环境污染等等诸多问题。为了突破这个制约人类生存和发展的问题,许多国家都将开发可再生能源提高到国家的生存和发展战略层面上来,其必要性可想而知。可再生能源有风能、太阳能、地热能、海潮海浪能、水力发电、动植物油及其产生的沼气、水电解氢、氢燃料电池、超长寿命的固体电池等等很多种类。可再生能源的特点是可再生,可持续,有些如太阳能、风能、水力、地热能等大部分还是很环保的能源。它们在生产和生活中的应用和现在我们在使用的电源、燃气、煤、电池的用途一样。
美国
新能源成果突出,生态安全备受重视
2018年,美政府在大力推动传统能源产业发展的同时,持续加大对太阳能、核能、地热能、生物能等新能源领域的研发投入。
众多新能源领域中,新型电池研发成果引人注目。750次充电/放电循环后仍能正常工作的新型锂空气电池、容量大且寿命长的可充电水基锌电池、靠细菌发电的低成本纸基生物电池等成为电池中的新星。而在提高现有电池性能方面,科学家也取得不少成果。他们将有机太阳能电池的光电转化效率提高至15%,将锂离子电池的容量提高了40%。布朗大学开发的新型燃料电池反应合金催化剂,在活性和耐久性方面更是超过了能源部2020年车用电催化剂技术指标。
在维护生态环境安全方面,尽管政府最新气候评估报告称,气候变化将给美国带来多重伤害,但并没有说服特朗普总统。科学家依然不遗余力游说,不仅发文称美墨边境墙会严重危害地区生物多样性,还对欧洲将木材作为低碳燃料的政策提出质疑。在具体研究方面,甲烷温室效应的证实、金属铋“催化可塑性”的发现、可再生可降解乳蛋白包装材料的开发等成果,都成为保护全球生态环境安全的助推剂。
日本
锂电池负极大容量化,制氢系统投建
大容量不劣化的锂电负极研发成功。日本产业技术综合研究所新开发出了一种锂离子电池使用的负极,容量约为目前主流的石墨负极(372mAh/g)的5倍,与一氧化硅的理论容量基本一致。新开发的电极在反复充放电200多次后,容量依然没有变化,确认具备大容量、长寿命的特性。利用此次开发的电极有望提高负极的能量密度,推动锂离子二次电池实现大容量化和小型化。
世界最大规模利用可再生能源的制氢系统在福岛投建。2018年8月,日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)、东芝能源系统、东北电力及岩谷产业合作,开始在福岛县浪江町建设利用可再生能源制氢的氢能源系统“福岛氢能源研究站”,系统装置具备世界最大规模的1万千瓦制氢能力。利用该系统制造的氢预定用于燃料电池发电用途及燃料电池车和燃料电池巴士等交通用途,或者作为工厂的燃料使用。
氢燃料发动机实现大功率、高热效率、低排放。产综研与日本冈山大学、东京都市大学、早稻田大学组成的研究小组,在小型发动机的基础实验中,利用氢燃料优异的燃烧特性确立了新的燃烧方式,开发出全球首款能实现高热效率和低氮氧化物(NOx)的火花点火氢燃料发动机。
东海核燃料再处理设施报废计划获批。日本“原子力规制委员会”2018年6月批准了由日本原子力研究开发机构提交的东海核燃料再处理设施报废计划,耗资1万亿日元,报废时长预计将持续70年。
俄罗斯
大气治理取得进展,核废料和水处理有新法
大气污染防治方面,俄罗斯国立秋明大学的科研人员研发出液滴悬浮约束方法,并可进行定量液滴有序成团,此项工作可用于大气中污染物扩散机理的研究,制定生态灾难预防性措施托木斯克理工大学研究人员使用含有3%—10%有机杂质的工业用水和废水,获取了燃料气溶胶,这种气溶胶可用于快速点燃火力发电厂和锅炉房的锅炉,还可用于柴油发电机燃烧室以及汽车内燃机。
核废料处理方面,俄科学院远东分院化学研究所联合俄远东联邦大学,正在研制新型纳米结构吸附反应剂,该吸附剂可用于净化俄远东红星造船厂内的放射性液体废物俄西伯利亚联邦大学的科学家采用空化技术,让位于乏核燃料储罐底部密实的不溶性沉积层不断受到空化—活化水酸性溶液侵蚀而被破坏,新技术将溶解速率和沉积物回收量提高至原来的1.5倍,制备出的含放射性化学废物的水泥混合物强度是常规方法的2—3倍。
水处理方面,俄圣彼得堡理工大学的科学家使用高铁酸钠替代传统的氯气对自来水进行消毒,新试剂用量小,不会形成毒性分解物,还能将一些危险化学品分解成低毒化合物,同时杀死水中微生物俄托木斯克工业大学能源工程学院研发出液滴爆炸粉碎式污水处理方法,可高效去除污水中的化学侵蚀性、毒性及燃料杂质,具有高效、低能耗的特点,适用于化工、石化、冶金、纸浆造纸等行业的污水处理。
德国
致力解决气候和雾霾问题,开发储存制取氢的新工艺
2018年德国大规模启动了碳转化学项目以解决气候和雾霾问题,这个由赢创公司和西门子合作的项目,拟利用人工光合作用,将二氧化碳和水转化为有用化学物质。按照计划,到2021年将在鲁尔区的马尔化学工业园建成一个巨大的化学试验装置,预计每年可利用二氧化碳生产20000吨有用的化学品和燃料。该项目最终获益的不仅是钢铁行业,还有化学和能源等行业。
德国尤利希研究中心和埃朗根—纽伦堡大学的研究人员合作,开发出了利用有机载体液和特殊催化剂,储存和制取氢燃料的新工艺,可使原先装卸氢燃料所需的两个装置简化成一个装置。这一新工艺将来应用于工业化储氢和生产,将大大降低成本和能源消耗,对能源转型具有重要意义。
不莱梅大学库尔策教授领导的研究小组找到了一种解决地下水硝酸盐污染的新方法,发现一种合成的多金属氧酸盐对于减少硝酸盐水污染有特殊作用,这种纳米结构物质在水中对硝酸盐还原起电催化效果。
韩国
建成应对核泄露系统,提高锂电池性能
2018年,韩国建成了迅速应对核泄露的“核辐射状况信息共享系统”,在核能设施周边29个地点探测放射能量泄露数据并迅速应对。
韩国大学成功开发出一种利用太阳光谱中红光捕捉二氧化碳的技术,能够将二氧化碳转换成一氧化碳中间物质,从而生产燃料此外,韩国还研发出了符合更高环保要求的氢气制备技术。
韩国使用富锂锰氧化物开发了一种兼具高电压、高容量的黏合剂阳极材料,可大幅提高锂二次电池的能量密度同时,充电速度为现有锂电池5倍、采用石墨烯球正极保护膜和负极材料的锂二次电池也在韩国研发成功。
以色列
注重氢燃料电池研发,助力新能源汽车发展
在第6届国际智能机动峰会上,以色列公司展示出水基氢燃料溶液,利用公司的专利催化剂,可以快速从溶液中获取氢气,供给氢燃料电池产生电能。该溶液具有无毒、化学性质稳定的特点,同时储能密度高,且便于运输和存储。
以色列研究人员还发现在太阳能的作用下,过氧化氢在氧化铁构成的光电极上产生光化学分离的化学机理。该发现有望将水廉价且高效地转化为清洁的氢燃料,促进氢燃料电池驱动的汽车大规模发展。
乌克兰
建立环境研究中心,监测研究自然生态
2018年9月,乌克兰教科部、环境部、国立喀尔巴阡大学,以及喀尔巴阡山国家公园联合建立了喀尔巴阡环境研究中心。喀尔巴阡山是横跨中东欧多个国家的欧洲第二长山脉,目前存在着诸如地表水体污染、工业和生活垃圾污染等环境问题,以及自然生态系统退化、生物多样性丧失、洪水和山体滑坡威胁增大的趋势。该研究中心建立后,通过监测和研究将为解决上述问题提供科学依据和解决方案。
我们从相关渠道了解到,德国将成为氢能国家,氢燃料电池汽车作为纯电动汽车的补充将成为主力。这是德国联邦交通部长朔伊布勒向外界传达的信息,该国即将成为一个正在进入氢能时代的国家。至少不会出现看不到手指,却分不清男女五米之差的场景。在新能源汽车市场,过去我国的小微企业都是被高额补贴引诱到这个新领域的。此外,在动力电池和电机方面有优势的车企也会尝试这一点,但大部分车企还是以内燃机车型为主,没有考虑新能源汽车。
经过几年的快速发展,不仅国内市场涌现出一大批强大的新生力量,包括长城、长安、吉利、比亚迪等传统汽车企业也开始加快布局新能源汽车市场。合资品牌中,一向重视混动系统,不太在意插电式混动系统和纯电动系统的日系车,开始将纯电动汽车纳入R&D计划。作为现代汽车集团旗下燃料电池系统的零部件制造商,现代摩比斯的发言人也证实了这一信息。
据了解,现代汽车是世界上最早投资开发燃料电池系统的公司之一。2013年,它推出了全球首款量产氢燃料电池汽车途胜ix FCEV。根据现代汽车的“2025战略”,到2025年,现代汽车将实现全球销售67万辆纯电动汽车和氢燃料电池汽车的目标,其中纯电动汽车56万辆,氢燃料电池汽车11万辆,成为深受客户喜爱的全球第三大电动汽车企业。
不久前,德国联邦交通部长朔伊布勒对外界表示:“德国即将成为氢能时代的国家。目前,95%以上的交通运输仍然依赖于化石燃料的使用。因此,我们迫切需要将我们的出行方式转换到可再生能源车道上。绿色氢和燃料电池是所有交通工具中对纯电动汽车最有力的补充。今天,我们已经朝着气候中性运输迈出了重要的一步。”上周五,德国联邦经济部和交通部联合批准了62个重大项目的立项,其中包括2 GW的电解水绿色制氢设备,相当于其国家氢能战略2030年5 GW目标的40%。
工业和信息化部、 科技 部、生态环境部、商务部、市场监管总局近日联合印发《新能源 汽车 动力蓄电池梯次利用管理办法》(以下简称《办法》)。《办法》提出,鼓励梯次利用企业与新能源 汽车 生产、动力蓄电池生产及报废机动车回收拆解等企业协议合作,加强信息共享,利用已有回收渠道,高效回收废旧动力蓄电池用于梯次利用。鼓励动力蓄电池生产企业参与废旧动力蓄电池回收及梯次利用。
梯次利用有何要求?
梯次利用企业应符合《新能源 汽车 废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》(工业和信息化部公告2019年第59号)要求。鼓励采用先进适用的工艺技术及装备,对废旧动力蓄电池优先进行包(组)、模块级别的梯次利用,电池包(组)和模块的拆解符合《车用动力电池回收利用 拆解规范》(GB/T 33598)的相关要求。
《办法》鼓励梯次利用企业研发生产适用于基站备电、储能、充换电等领域的梯次产品。鼓励采用租赁、规模化利用等便于梯次产品回收的商业模式。鼓励梯次利用企业与新能源 汽车 生产、动力蓄电池生产及报废机动车回收拆解等企业协议合作,加强信息共享,利用已有回收渠道,高效回收废旧动力蓄电池用于梯次利用。鼓励动力蓄电池生产企业参与废旧动力蓄电池回收及梯次利用。
建立溯源管理体系
《办法》鼓励新能源 汽车 、动力蓄电池生产企业等与梯次利用企业协商共享动力蓄电池的出厂技术规格信息、充电倍率信息,以及相关国家标准规定的监控数据信息(电压、温度、SOC等)。梯次利用企业按照《车用动力电池回收利用 余能检测》(GB/T 34015)等相关标准进行检测,结合实际检测数据,评估废旧动力蓄电池剩余价值,提高梯次利用效率,提升梯次产品的使用性能、可靠性及经济性。
此外,梯次利用企业应规范开展梯次利用,具备梯次产品质量管理制度及必要的检验设备、设施,通过质量管理体系认证,所采用的梯次产品检验规则、方法等符合有关标准要求,对本企业生产销售的梯次产品承担保修和售后服务责任。
梯次利用企业应按国家有关溯源管理规定,建立溯源管理体系,进行厂商代码申请和编码规则备案,向新能源 汽车 国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台(www.evmam-tbrat.com)上传梯次产品、废旧动力蓄电池等相关溯源信息,确保溯源信息上传及时、真实、准确。
来源/羊城晚报
编辑/樊宏伟
3月23日,Stellantis集团和LG新能源(LG Energy Solution)宣布,双方已签署具有约束力的最终协议,即以双方合资的形式共同建立加拿大境内第一家大型的电动汽车电池制造厂。该合资公司将生产先进的锂离子电池单元和模块,以满足Stellantis集团在北美地区的大部分汽车生产需求。
该合资公司将投资逾50亿加元(41亿美元)以展开运营,其中包括位于加拿大安大略省温莎市的一家全新的电池制造工厂。工厂的建造计划于今年晚些时候展开,预计工厂将于2024年第一季度投产。
该工厂的目标是年产能超过45GWh,并将在温莎市及其周边地区创造约2500个新工作岗位。加拿大的联邦、省、市各级政府均同意全力支持合资公司的运营。
该电池制造工厂位于加拿大最大的汽车产业集群所在地安大略省温莎市,Stellantis集团和LG新能源预计该工厂将成为该地区建立强大电池供应链的催化剂。加拿大致力于通过利用其在可再生能源发电等方面的领先地位,建立广泛的本地电池制造生态系统。
Stellantis集团首席执行官唐唯实(Carlos Tavares)表示:“我们与LG新能源共同建立的合资公司为Stellantis集团在该地区实施其积极的电气化战略提供了有力支持。根据该战略,Stellantis集团的目标是在2030年内,实现在美国和加拿大售出的车辆中有50%为纯电动车型。我们感谢加拿大联邦、省、市各级政府的支持和承诺,这有助于加拿大成为北美电动汽车电池生产领域的领导者。”
LG新能源首席执行官Youngsoo Kwon表示:“通过与Stellantis集团组建的这家合资企业,LG新能源将成为该地区构建绿色能源价值链的关键参与者。加拿大被公认为是可再生能源领域的领先国家之一,对于LG新能源来说,在加拿大成立一家合资的电池制造企业至关重要,因为我们的目标是在全球范围内为更多的电动汽车提供动力。”
作为Stellantis集团“Dare Forward 2030”战略规划的一部分,Stellantis集团已宣布计划到2030年实现如下目标:集团在全球范围内的纯电动汽车年销量达到500万辆,在欧洲售出的所有乘用车均为纯电动汽车,在北美售出的乘用车及轻型卡车中有50%为纯电动汽车。同时,Stellantis集团将此前计划的电池容量储备增加140GWh,从而提升至约400GWh,这将由5家电池制造工厂和其他的供应商提供支持。