国外对世界能源情况的研究现状及分析
世界能源供需现状与发展趋势
现阶段世界能源消费呈现以下热点:1)受经济发展和人口增长的影响,世界一次能源消费量不断增加;2)世界能源消费呈现不同的增长模式,发达国家因进入后工业化社会,经济向低能耗、高产出的产业结构发展,能源消费增长速率明显低于发展中国家;3)世界能源消费结构趋向优质化,但地区差异仍然很大;4)世界能源资源仍比较丰富,但能源贸易及运输压力增大.未来,伴随着能源消费的持续增长和能源资源分布集中度的日益增大,对能源资源的争夺将日趋激烈,争夺的方式也更加复杂;同时,化石能源对环境的污染和全球气候的影响将日趋严重.面对以上挑战,世界能源供应和消费将向多元化、清洁化、高效化、全球化和市场化趋势发展.鉴于国情,我国应特别注意依靠科技进步和政策引导,提高能源效率,寻求能源的清洁化利用,积极倡导能源、环境和经济的可持续发展,并积极借鉴国际先进经验,建立和完善我国能源安全体系.
能源是人类社会发展的重要基础资源.但由于世界能源资源产地与能源消费中心相距较远,特别是随着世界经济的发展、世界人口的剧增和人民生活水平的不断提高,世界能源需求量持续增大,由此导致对能源资源的争夺日趋激烈、环境污染加重和环保压力加大.近几年我国出现的“油荒”、“煤荒”和“电荒”以及前一阶段国际市场超过50美元/桶的高油价加重了人们对能源危机的担心,促使我们更加关注世界能源的供需现状和趋势,也更加关注中国的能源供应安全问题.
一、世界能源消费现状及特点
1. 受经济发展和人口增长的影响,世界一次能源消费量不断增加
随着世界经济规模的不断增大,世界能源消费量持续增长.1990年世界国内生产总值为26.5万亿美元(按1995年不变价格计算),2000年达到34.3万亿美元,年均增长2.7%.根据《2004年BP能源统计》,1973年世界一次能源消费量仅为57.3亿吨油当量,2003年已达到97.4亿吨油当量.过去30年来,世界能源消费量年均增长率为1.8%左右.
2. 世界能源消费呈现不同的增长模式,发达国家增长速率明显低于发展中国家
过去30年来,北美、中南美洲、欧洲、中东、非洲及亚太等六大地区的能源消费总量均有所增加,但是经济、科技与社会比较发达的北美洲和欧洲两大地区的增长速度非常缓慢,其消费量占世界总消费量的比例也逐年下降,北美由1973年的35.1%下降到2003年的28.0%,欧洲地区则由1973年的42.8%下降到2003年的29.9%.OECD(经济合作与发展组织)成员国能源消费占世界的比例由1973年的68.0%下降到2003年的55.4%.其主要原因,一是发达国家的经济发展已进入到后工业化阶段,经济向低能耗、高产出的产业结构发展,高能耗的制造业逐步转向发展中国家;二是发达国家高度重视节能与提高能源使用效率.
3. 世界能源消费结构趋向优质化,但地区差异仍然很大
自19世纪70年代的产业革命以来,化石燃料的消费量急剧增长.初期主要是以煤炭为主,进入20世纪以后,特别是第二次世界大战以来,石油和天然气的生产与消费持续上升,石油于20世纪60年代首次超过煤炭,跃居一次能源的主导地位.虽然20世纪70年代世界经历了两次石油危机,但世界石油消费量却没有丝毫减少的趋势.此后,石油、煤炭所占比例缓慢下降,天然气的比例上升.同时,核能、风能、水力、地热等其他形式的新能源逐渐被开发和利用,形成了目前以化石燃料为主和可再生能源、新能源并存的能源结构格局.到2003年底,化石能源仍是世界的主要能源,在世界一次能源供应中约占87.7%,其中,石油占37.3%、煤炭占26.5%、天然气占23.9%.非化石能源和可再生能源虽然增长很快,但仍保持较低的比例,约为12.3%.
由于中东地区油气资源最为丰富、开采成本极低,故中东能源消费的97%左右为石油和天然气,该比例明显高于世界平均水平,居世界之首.在亚太地区,中国、印度等国家煤炭资源丰富,煤炭在能源消费结构中所占比例相对较高,其中中国能源结构中煤炭所占比例高达68%左右,故在亚太地区的能源结构中,石油和天然气的比例偏低(约为47%),明显低于世界平均水平.除亚太地区以外,其他地区石油、天然气所占比例均高于60%.
4. 世界能源资源仍比较丰富,但能源贸易及运输压力增大
根据《2004年BP世界能源统计》,截止到2003年底,全世界剩余石油探明可采储量为1565.8亿吨,其中,中东地区占63.3%,北美洲占5.5%,中,南美洲占8.9%,欧洲占9.2%,非洲占8.9%,亚太地区占4.2%.2003年世界石油产量为36.97亿吨,比上年度增加3.8%.通过对比各地区石油产量与消费量可以发现,中东地区需要向外输出约8.8亿吨,非洲和中南美洲的石油产量也大于消费量,而亚太、北美和欧洲的产消缺口分别为6.7亿、4.2亿和1.2亿吨.
煤炭资源的分布也存在巨大的不均衡性.截止到2003年底,世界煤炭剩余可采储量为9844.5亿吨,储采比高达192(年),欧洲、北美和亚太三个地区是世界煤炭主要分布地区,三个地区合计占世界总量的92%左右.同期,天然气剩余可采储量为175.78万亿立方米,储采比达到67.中东和欧洲是世界天然气资源最丰富的地区,两个地区占世界总量的75.5%,而其他地区的份额仅分别为5%~7%.随着世界一些地区能源资源的相对枯竭,世界各地区及国家之间的能源贸易量将进一步增大,能源运输需求也相应增大,能源储运设施及能源供应安全等问题将日益受到重视.
二、世界能源供应和消费趋势
根据美国能源信息署(EIA)最新预测结果,随着世界经济、社会的发展,未来世界能源需求量将继续增加.预计,2010年世界能源需求量将达到105.99亿吨油当量,2020年达到128.89亿吨油当量,2025年达到136.50亿吨油当量,年均增长率为1.2%.欧洲和北美洲两个发达地区能源消费占世界总量的比例将继续呈下降的趋势,而亚洲、中东、中南美洲等地区将保持增长态势.伴随着世界能源储量分布集中度的日益增大,对能源资源的争夺将日趋激烈,争夺的方式也更加复杂,由能源争夺而引发冲突或战争的可能性依然存在.
随着世界能源消费量的增大,二氧化碳、氮氧化物、灰尘颗粒物等环境污染物的排放量逐年增大,化石能源对环境的污染和全球气候的影响将日趋严重.据EIA统计,1990年世界二氧化碳的排放量约为215.6亿吨,2001年达到239.0亿吨,预计2010年将为277.2亿吨,2025年达到371.2亿吨,年均增长1.85%.
面对以上挑战,未来世界能源供应和消费将向多元化、清洁化、高效化、全球化和市场化方向发展.
1. 多元化
世界能源结构先后经历了以薪柴为主、以煤为主和以石油为主的时代,现在正在向以天然气为主转变,同时,水能、核能、风能、太阳能也正得到更广泛的利用.可持续发展、环境保护、能源供应成本和可供应能源的结构变化决定了全球能源多样化发展的格局.天然气消费量将稳步增加,在某些地区,燃气电站有取代燃煤电站的趋势.未来,在发展常规能源的同时,新能源和可再生能源将受到重视.在欧盟2010年可再生能源发展规划中,风电要达到4000万千瓦,水电要达到1.05亿千瓦.2003年初英国政府公布的《能源白皮书》确定了新能源战略,到2010年,英国的可再生能源发电量占英国发电总量的比例要从目前的3%提高到10%,到2020年达到20%.
2. 清洁化
随着世界能源新技术的进步及环保标准的日益严格,未来世界能源将进一步向清洁化的方向发展,不仅能源的生产过程要实现清洁化,而且能源工业要不断生产出更多、更好的清洁能源,清洁能源在能源总消费中的比例也将逐步增大.在世界消费能源结构中,煤炭所占的比例将由目前的26.47%下降到2025年的21.72%,而天然气将由目前的23.94%上升到2025年的28.40%,石油的比例将维持在37.60%~37.90%的水平.同时,过去被认为是“脏”能源的煤炭和传统能源薪柴、秸杆、粪便的利用将向清洁化方面发展,洁净煤技术(如煤液化技术、煤气化技术、煤脱硫脱尘技术)、沼气技术、生物柴油技术等等将取得突破并得到广泛应用.一些国家,如法国、奥地利、比利时、荷兰等国家已经关闭其国内的所有煤矿而发展核电,它们认为核电就是高效、清洁的能源,能够解决温室气体的排放问题.
3. 高效化
世界能源加工和消费的效率差别较大,能源利用效率提高的潜力巨大.随着世界能源新技术的进步,未来世界能源利用效率将日趋提高,能源强度将逐步降低.例如,以1997年美元不变价计,1990年世界的能源强度为0.3541吨油当量/千美元,2001年已降低到0.3121吨油当量/千美元,预计2010年为0.2759吨油当量/千美元,2025年为0.2375吨油当量/千美元.
但是,世界各地区能源强度差异较大,例如,2001年世界发达国家的能源强度仅为0.2109吨油当量/千美元,2001~2025年发展中国家的能源强度预计是发达国家的2.3~3.2倍,可见世界的节能潜力巨大.
4. 全球化
由于世界能源资源分布及需求分布的不均衡性,世界各个国家和地区已经越来越难以依靠本国的资源来满足其国内的需求,越来越需要依靠世界其他国家或地区的资源供应,世界贸易量将越来越大,贸易额呈逐渐增加的趋势.以石油贸易为例,世界石油贸易量由1985年的12.2亿吨增加到2000年的21.2亿吨和2002年的21.8亿吨,年均增长率约为3.46%,超过同期世界石油消费1.82%的年均增长率.在可预见的未来,世界石油净进口量将逐渐增加,年均增长率达到2.96%.预计2010年将达到2930万桶/日,2020年将达到4080万桶/日,2025年达到4850万桶/.世界能源供应与消费的全球化进程将加快,世界主要能源生产国和能源消费国将积极加入到能源供需市场的全球化进程中.
5. 市场化
由于市场化是实现国际能源资源优化配置和利用的最佳手段,故随着世界经济的发展,特别是世界各国市场化改革进程的加快,世界能源利用的市场化程度越来越高,世界各国政府直接干涉能源利用的行为将越来越少,而政府为能源市场服务的作用则相应增大,特别是在完善各国、各地区的能源法律法规并提供良好的能源市场环境方面,政府将更好地发挥作用.当前,俄罗斯、哈萨克斯坦、利比亚等能源资源丰富的国家,正在不断完善其国家能源投资政策和行政管理措施,这些国家能源生产的市场化程度和规范化程度将得到提高,有利于境外投资者进行投资.
三、启示与建议
1. 依靠科技进步和政策引导,提高能源效率,走高效、清洁化的能源利用道路
中国有自己的国情,中国能源资源储量结构的特点及中国经济结构的特色,决定在可预见的未来,我国以煤炭为主的能源结构将不大可能改变,我国能源消费结构与世界能源消费结构的差异将继续存在,这就要求中国的能源政策,包括在能源基础设施建设、能源勘探生产、能源利用、环境污染控制和利用海外能源等方面的政策应有别于其他国家.鉴于我国人口多、能源资源特别是优质能源资源有限,以及正处于工业化进程中等情况,应特别注意依靠科技进步和政策引导,提高能源效率,寻求能源的清洁化利用,积极倡导能源、环境和经济的可持续发展.
2. 积极借鉴国际先进经验,建立和完善我国能源安全体系
为保障能源安全,我国一方面应借鉴国际先进经验,完善能源法律法规,建立能源市场信息统计体系,建立我国能源安全的预警机制、能源储备机制和能源危机应急机制,积极倡导能源供应在来源、品种、贸易、运输等方式的多元化,提高市场化程度;另一方面应加强与主要能源生产国和消费国的对话,扩大能源供应网络,实现能源生产、运输、采购、贸易及利用的全球化.
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以下是您应该考虑在沙特阿拉伯学习可再生能源工程的四个原因。沙特阿拉伯旨在成为中东可再生能源工程的先驱
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到 2030 年,可再生能源市场预计将创造近 8,000 个新的毕业生就业机会
可再生能源公司正在成为能源市场的重要参与者,也正在成为能源工程专业毕业生的主要雇主。从研发到地方和国家政府政策,从财务到项目管理,为了满足不断增长的能源工程需求,该行业的招聘人员和雇主都在寻找能够提供相关技能、知识和技能的候选人。专业知识。
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随着中东计划到 2025 年将其风能和太阳能可再生能源产能扩大 18 倍,哈伊尔大学已经认识到培养下一代可再生能源工程专家的重要性,这些专家具备在此类领域工作所需的知识和技能。一个快速发展的动态领域。随着化石燃料预计在未来 40-50 年内耗尽的前景越来越大,能源公司不得不涉足可再生能源,如风能和太阳能。
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据美国能源部能源情报署《国际能源展望2004》基准状态预测,全球能源消费总量将从2001年的102.4亿吨油当量增加到2025年162亿吨油当量,世界能源消费在2001-2025年将增加54%。日本、欧盟等能源机构预计,全球能源消费峰值将出现在2020-2030年。全球化石能源的枯竭是不可避免的,将在本世纪内基本开采殆尽。《BP世界能源统计2006》的数据表明,全球石油探明储量可供生产40多年,天然气和煤炭则分别可以供应65年和155年。国际能源署2005年分析认为,到2030年世界能源需求将增长60%,届时仍将有“足够”的资源可满足需求。预测未来石油需求增长的大多数将来自运输部门,运输部门占全球石油需求的份额将从现在的47%增加到2030年的54%。同时指出,C02排放也将增多,减排温室气体是一个严峻的挑战。
国际能源署认为,中东将增加投资以扩增常规石油资源产能,非常规石油资源如油砂等将得到加快开发利用,氢能将有少量应用,可再生能源将有更大发展潜力。到2030年,替代能源尤其是可再生能源,不仅将成为不可或缺的重要能源,而且将成为降低温室气体排放的重要举措。作为全球能源市场日趋重要的一个组成部分,目前中国的能源消费已占世界能源消费总量的13.6%,世界能源消费将越来越向中国和亚太地区聚集。
据预测,目前中国主要能源煤炭、石油和天然气的储采比分别为约80、15和近50,大致为全球平均水平的50%、40%和70%左右,均早于全球化石能源枯竭速度。未来5-10年,中国煤炭国内生产量基本能够满足国内消费量,原油和天然气的生产则不能满足需求,特别是原油的缺口最大。注重能源资源的节约,提高能源利用效率,加快可再生能源的开发利用,对于中国来说既重要又迫切。
二、世界可再生能源发展趋势
世界大部分国家能源供应不足,各国努力寻求稳定充足的能源供应,都对发展能源的战略决策给予极大的重视,其中可再生能源的开发与利用尤为引人注目。化石能源的利用会产生温室效应,污染环境等,这一系列问题都使可再生能源在全球范围内升温。
从目前世界各国既定能源战略来看,大规模的开发利用可再生能源,已成为未来各国能源战略的重要组成部分。自上个世纪90年代以来可再生能源发展很快,世界上许多国家都把可再生能源作为能源政策的基础。从世界可再生能源的利用与发展趋势看,风能、太阳能和生物质能发展最快,产业前景最好,其开发利用增长率远高于常规能源。
风力发电技术成本最接近于常规能源,因而也成为产业化发展最快的清洁能源技术,风电是世界上增长最快的能源,年增长率达27%。国际能源署的研究资料表明,在大力鼓励可再生能源进入能源市场的条件下,到2020年新的可再生能源(不包括传统生物质能和大水电)将占全球能源消费的20%,可再生能源在能源消费中总的比例将达30%,无论从能源安全还是环境要求来看,可再生能源将成为新能源的战略选择。
三、世界部分国家可再生能源发展目标
2004年,美国、德国、英国和法国可再生能源发电占总发电量的比重分别为1%、8%、4.3%和6.8%;到2010年将分别达到7.5%、20.5%、10%和22%;到2020年将都提高到20%以上;到2050年,德国和法国可再生能源发电将达到50%。韩国可再生能源消费比重将由2004年的2.1%提高到2010年的5%。日本和中国的可再生能源消费比重将由2004年的3%和7.5%提高到2010年的10%左右,2020年分别达到20%和15%。
四、世界部分国家可再生能源利用进展
美国正在加大可再生能源研发和利用力度,2005年美国能源部能源研发总投资7.66亿美元,其中可再生能源研发投资占了42%。美国制定了庞大的太阳能发电计划,克林顿政府出台的“百万屋顶计划”将在1997年到2010年里,安装总容量达4.6亿兆瓦的光伏发电系统。
德国新的《可再生能源法》,为投资可再生能源提供了可靠的法律保障。德国制定了《未来投资计划》以促进可再生能源的开发,迄今投入研发经费17.4亿欧元。2004年,德国可再生能源发电量占总发电量的8%,年销售额达100亿欧元。风力发电占可再生能源发电量的54%,太阳能供热器总面积突破600万平方米。法国。法国推出了生物能源发展计划,2007年之前将生物燃料的产量提高3倍,使起成为欧洲生物燃料生产第一大国。具体内容是建设4个生物能源工厂,年均生产能力达到20万吨,生物燃料的总产量将从目前的45万吨上升到125万吨,用于生产生物燃料的作物面积也将达到100万公顷。由于生物燃料目前成本比汽油和柴油贵2倍,法国已出台一系列优惠措施,鼓励生物燃料的生产和消费。
英国把研究海洋风能、潮汐能、波浪能等作为开发新能源的突破口,设立了5000万英镑的专项资金,重点开发海洋能源。不久前,在苏格兰奥克尼群岛的世界首座海洋能量试验场正式启动。英国第一座大型风电场一直在不断发展,目前风电装机总量已达650兆瓦,可满足44万多个家庭的电力需求,近期还将建设10座类似规模的风电场。
日本官方报告,将从2010年正式启动生物能源计划,并与美国和欧盟共同开发可再生能源,建设500个示范区。预计将投资2600亿日元,而与之有关的产品和技术将成为日本新工业战略的重要组成部分。
其他国家和地区。一些发展中国家如中国、印度、印度尼西亚和巴西等国家,越来越重视可再生能源对满足未来发展需求的重要性。中国制定实施了《可再生能源法》,编制了《可再生能源中长期发展规划》,将大力发展可再生能源并确定了明确目标。印度成立了可再生能源部,政府全力推动可再生能源资源的开发利用,目前印度在风电和太阳能利用规模方面已居于世界前列。东盟国家也开始重视可再生能源的开发工作。10个成员国各自都有了发展可再生能源的计划,包括地热、水电、风能、太阳能和来自棕榈或椰子油的植物燃料等。按东盟计划,到2010年各成员国的可再生能源电力将达到2.75万兆瓦,其中印尼、菲律宾和泰国将成为领先者。
利用风能、太阳能等可再生能源技术产生的能源量往往取决于天气条件,而为保证持续稳定的供电方式,科学家正想方设法在大自然中寻找各种靠谱的储能材料和方法。
大规模储能技术研究成为热点
据外媒称,英国大多数核电站均将在本世纪20年代末到期退役;而日本日立公司近日也宣布因建设成本上升将暂停其在英国的核电项目;出于减排等因素考虑,英国政府计划2025年前关闭所有火电厂,这将给整个国家的电力供应留下相当大的缺口。
据介绍,所谓多孔介质压缩空气储能技术(PM-CAES),其工作原理是利用可再生能源的电力为产生压缩空气的发动机提供动力,将这些空气以高压状态储存在砂岩孔隙里。在能源短缺时,释放出井里的压缩空气,为涡轮发电机提供动力,然后将电力输送到电网。
英国科学家这次对近海盐湖蓄水层进行了多孔岩石储能潜力的预估,利用蒙特卡罗方法计算了在大量多孔岩石的地点上构建电厂的功率输出和效率。研究表明,进行一次PM-CAES存储可以满足两个月所需的空气流量,其往返效率(RT)介于42%至67%之间。此外,该方法地表损耗较小,这将受到土地表面或水资源有限的地区的青睐,同时这项技术在能源需求旺盛的人口密集地区也更具有吸引力。
一种潜在可行季节性存储技术
“建设智能电网和分布式能源系统等,储能系统是其中的关键技术。迄今,大规模(500兆瓦以上)商业应用的电力储能系统,主要是抽水蓄能电站。抽水蓄能虽然借助高低落差地势,利用势能差能够大量储能和发电,但是受限于地理条件和投资建设周期长,还需要开发其他大规模储能技术,尤其是跨季节储能技术。”陈永翀指出,多孔岩石分布较广,这将使PM-CAES技术能够跨季节运行,从而大大加强了其应用的普适性。
根据论文资料,陈永翀分析道,英国研究人员使用数学模型评估这种储能技术的潜力后发现,北海的地质构造可以储存满足英国3个月电力需求的能量,且大量富含多孔岩石的近海盐湖蓄水层靠近风力发电场,这可以在生成和存储之间产生有价值的协同作用。
论文作者之一、爱丁堡大学的朱利安·穆利-卡斯蒂略指出,这种技术有可能在夏季把可再生能源发电储存起来,留待冬季用电高峰时使用。只是这种方法虽然有可行性,但成本相对较高。另外,多孔岩石储能技术仍存在着不少潜在的问题,未来还需更多研究来完善技术,以便把成本降下来,并提高该技术的应用安全性。
奇思妙想探寻“存储”路径
陈永翀指出,实际上,把可再生能源“存”在哪儿,科学家一直在积极 探索 更多的可能性,如海水蓄能、沙漠储能、人工绿叶等,可谓八仙过海,各显神通。
德国弗劳恩霍夫协会风能和能源系统研究所设计出名为海中蓄能(StEnSea)的新思路,将蓄能主体为多个内直径30米的混凝土空心球,置于600—800米深海床上。每个球内都有一台水轮发电机和水泵,当电网负载低、电力多余时,水泵会抽出海水进行蓄能;当电网负载高、需要峰值发电时,这些球体的阀门即会打开,让涌进的海水驱动水轮发电。
研究人员还向绿叶借智慧,效仿自然界的光合作用,即将太阳能转化为化学能,把能量储存在化学键当中,基本上能够实现碳中和的过程,这样通过一定的反应方式吸收环境中的二氧化碳,达到环保和能量储存的目的。同时,提高过程中的转化效率和稳定性,形成获取可再生能源的一种途径。
另外,有的科学家在尝试抽沙储能的方法,通过皮带将沙子运到高位仓,高位沙子对风叶做功,以沙子的形式储存势能,从而提供发电所需要的动能。(华凌
张添奥 闫欣)
一、世界各国能源发展战略概况
随着世界范围内对能源的需求和争夺态势的加强,世界各国都根据各自的国情,综合考虑本国的经济发展状况和能源储备、能耗效率、未来能源需求预测、环境条件制约等因素,采取相应的对策和措施,力求缓和能源问题。如调整能源消费结构,避免单一化,积极开发新能源,建立新的海上石油基地以及开展节能研究和采取节能措施等。
(一)世界发达国家能源发展战略
随着国际能源市场的风云变幻,世界各发达国家纷纷制定了相应策略,以保证本国能源供应的稳定。综观这些国家的能源战略和政策,可以概括出以下基本特点:
1.积极开拓海外能源市场
发达国家一直都在全球范围不断勘探、开发石油和天然气,加紧对世界油气资源的争夺和控制。对任何国家来说,多渠道的能源都是保障能源安全的基本条件。如美国出兵伊拉克,扶植成立新的亲美政权,主要目的之一就是力图控制其石油资源,以确立在世界石油资源争夺中的主导地位。
2.建立和加强能源战略储备
有国际舆论认为,争夺最后的丰富油气资源很可能成为21世纪地缘政治的主题,未来战争的根源即在于石油争夺。战略石油储备是石油消费国应付石油危机的最重要手段,所以,西方国家都把建立石油战略储备作为保障石油供应安全的首要战略。美、日是建立战略石油储备最早、储备量最多的国家。
3.积极开发利用新能源和可再生能源
日本政府于1993年就提出了旨在开发利用新能源的“新阳光计划”,大力开发新能源,采用太阳能、风能、燃料电池、氢能、超导能等。同时,日本还在积极开展潮汐、波浪、地热、垃圾等发电的研究和实验。美国《国家综合能源战略》确定的新能源开发利用目标是,发展先进的可再生能源技术,开发非常规甲烷资源,发展氢能的储存、分配和转化技术。
4.提高能源的利用效率,厉行节能政策
近年来,世界各国尤其是发达国家,都已经把提高能源的利用效率、节约能源作为其能源发展战略的重要目标。如美国在1998年推出的《国家综合能源战略》中,就要求电力系统到2010年燃煤发电效率由目前的35%提高到60%以上,燃气发电效率由目前的50%上升到70%;到2010年,主要能源密集型工业部门的能源消费总量将比现在减少25%,交通领域将推出燃料利用率3倍于常规交通工具的新型私人交通工具等。
5.大力发展清洁能源
自1997年京都环境会议以来,世界各国都以保障居民健康、改善区域及全球环境质量为目标,大力推广使用清洁能源。如丹麦大力发展风能、美国政府对国内天然气生产实行扶持政策、挪威水力发电的高效能源系统、德国实行地下煤气化和煤的液化等。
(二)发展中国家能源发展战略
为了应对全球性的能源竞争,发展中国家在能源问题上,也采取了一系列的对策,力求缓和能源问题。概括起来,发展中国家采取的能源发展战略主要如下:大力开展节能活动,用法律和经济手段促进节能降耗和能效的提高;积极开发和利用新能源和再生能源,尽快完成可再生能源替代常规能源的进程;加大对能源产业的资金投入,加强能源利用研究;吸收先进的经验技术,加强国际交流与合作;加大教育方面的投资,加强环境与能源的宣传教育,促进节能与新能源开发,等等。
总起来看,新技术成果在能源工业迅速推广应用,使整个能源工业由低技术向高技术过渡;节能新产品和新技术不断涌现;各种新能源和可再生能源的开发利用取得了很大进展;能源产品正在向洁净化、多元化方向发展。
二、我国能源现状
近年来,我国在能源发展方面已经取得了巨大进展,能源总产量翻了一番,在煤炭生产、石油天然气的勘探开发、大水电站建设、核电发展以及可再生能源的发展方面,都取得了巨大的成就。但另一方面我们也应看到,我国也是一个能源消费大国,我国经济社会发展对能源的依赖比发达国家大得多。同时,我国在开发和利用能源方面还存在着许多问题。
(一)能源的生产量不能满足能源消费需求的增长
据测算,到2050年,中国能源生产总量可达到35.4亿吨标准煤,其中,原煤33.5亿吨,占67.7%;原油2.3亿吨,占9.3%;天然气1500亿立方米,占5.6%,水电11540亿千瓦小时,占4.5%。但是,进入新世纪以来,我国经济呈现出新一轮的快速增长形势,能源生产的增长并不能满足能源需求的增长。据预测,我国国内能源供应的缺口量,在21世纪初期将超过1亿吨标准煤,2030年约为2.5亿吨标准煤,到2050年约为4.6亿吨标准煤,规模约占年能源需求量的1/10。
(二)能源消费结构不合理
在我国的能源消费结构当中,煤炭占到了67%以上,而新能源,包括天然气、可再生能源、核电等,比例都很低。现在,我国的石油产量已不能满足交通的发展,汽车拥有量的增加对能源提出新的需求。我国已成为石油纯进口国家,而且进口量还在逐渐增加。随着国际石油价格的不断攀升,给我国的经济发展带来很大压力,对国家经济安全也构成了威胁。此外,长期消耗化石燃料,带来大量的污染和温室气体排放,也给我国环境造成巨大的压力。
(三)能源利用效率不高
总体来看,我国目前的能源利用效率低于国际先进水平10个百分点以上。国民经济的一些主要部门,如工业部门、交通部门、建筑部门及居民,对能源利用的效率普遍都很低。
(四)对开发和利用新能源和可再生能源战略意义认识不足
我国人口众多,人均能源资源相对匮乏。同时,由于我国能源利用结构不合理,对环境造成了极大的污染。因此,开发和利用新能源和可再生能源是我国能源发展的重点。但是,当前在我国发展新能源和可再生能源,对实施可持续发展以及减少环境污染的意义还没有得到充分、广泛的认识,对积极地、因地制宜地发展新能源和可再生能源的方针落实还不够。
三、我国能源发展战略
没有能源的发展,没有能源作为强大的物质基础,经济社会的可持续和稳定发展是不可能实现的。为了实现我国经济的健康稳步发展,应该以建设和谐社会,实现国民经济可持续发展战略为前提来制定我国的能源发展战略。
(一)我国能源发展战略
综合分析我国能源发展现状,我国能源发展战略应注意以下几点:
1.长期坚持节能降耗,提高能源利用率的战略
随着经济的增长,各个国家都已经把节能降耗,提高能源的利用率作为能源发展的目标。我国能源的利用率比较低,能源浪费的现象比比皆是。因此,在我国实行节能降耗和提高能效有着巨大的潜力和可能。中国要以较少能源投入实现经济增长的目标,很大程度上取决于节能潜力的挖掘。因此,应将节能放在能源战略的首要地位,持之以恒地坚持节能降耗,提高能源利用率的战略。
2.加速能源结构调整,大力发展清洁能源的战略
为了保护环境,实现能源、环境、经济的协调发展,世界各国都非常重视洁净能源的发展,以加速能源结构调整步伐。自2005年2月16日《联合国气候变化公约京都议定书》正式生效实施后,二氧化碳减排额将成为一种商品在世界流通。目前我国二氧化碳排放量已位居世界第二,其他温室气体排放量也居世界前列。如不加以控制,在将来受到具体减排指标约束时,很多行业会大受冲击,不得不花费大量资金向排放量较小的国家购买排放权。《京都议定书》在更深层次上推动了我国能源结构的变革,为新能源产业的发展提供了很好的机遇,能源结构调整将是我国新世纪能源战略的主题。
3.积极开发和利用可再生能源的战略
随着技术和管理水平的不断提高、产业规模的不断扩大,可再生能源在保障能源供应、实现可持续发展等方面将发挥越来越重要的作用,而且越来越受到各国政府的重视。开发利用可再生能源已经成为世界能源可持续发展战略的重点,成为大多数发达国家和部分发展中国家21世纪能源发展战略的重要组成部分。国际能源机构预测,到2020年,可再生能源在全球能源消费中的比例将达到30%。面对即将到来的可再生能源时代,各国正在迅速前进。丹麦的风电已达到总发电量 的18%,而德国2002年风力发电已经占世界风力发电量的三分之一。法国计划在2025年风电达到发电总量的25%。我国具有丰富的水能、风能、太阳能等可再生资源,而且已经具备了一定的技术积累,在中长期战略上应做好大力发展可再生能源的部署。
(二)我国能源发展战略实施的对策和建议
1.培养节能意识
当前,我国能源浪费现象比较严重,很多地方对能源浪费现象还没有引起足够的重视和关注。倡导全社会节能降耗,培养全民的节能意识,对我国能源发展具有举足轻重的作用。
2.加强对开发利用新能源和可再生能源的认识
随着经济发展和环境保护意识的加强,开发和利用新能源越来越受到世界各国的重视。当前我国能源结构不合理,对发展新能源和可再生能源方面认识还不充分,应该加强对这方面的认识,促进我国能源发展。
3.借鉴国外先进技术和经验,加速能源结构调整
当前,由于我国能源结构不合理,已经对环境造成了巨大的压力。为了保护环境,应该积极吸收和推广国内外能源领域的先进技术,推进能源结构的调整,实现能源的可持续发展。
4.修订和制定能源政策
为了促进能源的发展,应充分发挥政策对新世纪能源战略实施的服务功能和保障机制作用。要加强对新世纪能源政策的研究和资金的投入,吸收外国能源政策的经验和成果,结合我国实际,制定和完善我国能源政策。
5.采用法律和经济手段,促进能源发展战略的实施
国家可以采用法律和经济手段,来促进我国能源政策法规的落实,以此保障能源发展战略的实施。如国家可以采用收能源税的方法,来控制能耗的增长,并引导能源生产和能源消耗朝着减少二氧化碳排放量的方向发展。
近年来,我国在能源发展方面已经取得了巨大进展,但在开发和利用能源方面还存在诸多问题,如能源的生产量不能满足能源消费需求的增长、能源结构不合理、能源利用效率不高以及对开发和利用新能源和可再生能源战略意义认识不足等。因此,我国的能源发展战略应该注意长期坚持节能降耗、提高能源利用率,加速能源结构调整,大力发展清洁能源和积极开发利用可再生能源。同时要采取各项措施,以促进战略的实施。
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。
随着经济的发展和社会的进步,世界各国将会更加重视环境保护和全球气候变化问题,通过制定新的能源发展战略、法规和政策,进一步加快可再生能源的发展。
从目前可再生能源的资源状况和技术发展水平看,今后发展较快的可再生能源除水能外,主要是生物质能、风能和太阳能。生物质能利用方式包括发电、制气、供热和生产液体燃料,将成为应用最广泛的可再生能源技术。风力发电技术已基本成熟,经济性已接近常规能源,在今后相当长时间内将会保持较快发展。太阳能发展的主要方向是光伏发电和热利用,近期光伏发电的主要市场是发达国家的并网发电和发展中国家偏远地区的独立供电。太阳能热利用的发展方向是太阳能一体化建筑,并以常规能源为补充手段,实现全天候供热,提高太阳能供热的可靠性,在此基础上进一步向太阳能供暖和制冷的方向发展。
总体来看,最近20多年来,大多数可再生能源技术快速发展,产业规模、经济性和市场化程度逐年提高,预计在2010-2020年间,大多数可再生能源技术可具有市场竞争力,在2020年以后将会有更快的发展,并逐步成为主导能源。 多年来,世界各国为了促进可持续发展,应对全球气候变化,积极推动可再生能源发展,已积累了丰富的经验,主要是:
1、目标引导
为了促进可再生能源发展,许多国家制定了相应的发展战略和规划,明确了可再生能源发展目标。1997年,欧盟提出可再生能源在一次能源消费中的比例将从1996年的6%提高到2010年的12%,可再生能源发电量占总发电量的比例从1997年的14%提高到2010年的22%。2007年初,欧盟又提出了新的发展目标,要求到2020年,可再生能源消费占到全部能源消费的20%,可再生能源发电量占到全部发电量的30%。美国、日本、澳大利亚、印度、巴西等国也制定了明确的可再生能源发展目标,引导可再生能源的发展。
2、政策激励
为了确保可再生能源发展目标的实现,许多国家制定了支持可再生能源发展的法规和政策。德国、丹麦、法国、西班牙等国采取优惠的固定电价收购可再生能源发电量,英国、澳大利亚、日本等国实行可再生能源强制性市场配额政策,美国、巴西、印度等国对可再生能源实行投资补贴和税收优惠等政策。
3、产业扶持
为了促进可再生能源技术进步和产业化发展,许多国家十分重视可再生能源人才培养、研究开发、产业体系建设,建立了专门的研发机构,支持开展可再生能源科学研究、技术开发和产业服务等工作。发达国家不仅支持可再生能源技术研究和开发活动,而且特别重视新技术的试验、示范和推广,经过多年的发展,产业体系已经形成,有力地支持了可再生能源的发展。
4、资金支持
为了加快可再生能源的发展,许多国家为可再生能源发展提供了强有力的资金支持,对技术研发、项目建设、产品销售和最终用户提供补贴。美国2005年的能源法令明确规定了支持可再生能源技术研发及其产业化发展的年度财政预算资金。德国对用户安装太阳能热水器提供40%的补贴。许多国家还采取了产品补贴和用户补助方式扩大可再生能源市场,引导社会资金投向可再生能源,有力地推动了可再生能源的规模化发展。
我非常认可国家进行可再生能源的替代行动,但要想大规模普及,不仅要考虑到清洁能源大规模项目所铺设的人力技术和资源成本。相关的法律规定和政策扶持也必须要尽快跟上。
对于清洁能源的替代和可再生能源的使用,不仅可以促进民生生活的秩序和空气的良好,也能够保障我国的现有生活和未来发展。但在现阶段还有更多的技术难关仍需解决和突破,这也是值得注意和考虑的。
可清洁能源的使用将会造福人民群众,并减少环境污染。
我们本身和自身的环境存在着相互影响的情况,通过可清洁能源不仅可以替代燃料燃烧可能产生的有害废物,也可以更好的保护家园,从而避免未来产生极端的频繁灾害天气对生活和出行造成影响。因此清洁环保能源的存在是非常重要的,对于未来国家之间的能源使用甚至外太空的能源使用技术而言都有着非常重要的前景方向。
许多可再生发电项目会受到地理环境以及天气周期的影响,影响了发电技术的运行和改进。
但不可忽视的是,相关的阻力和问题比如说水能,风能太阳能等,这些清洁项目虽然不会产生污染,但其发电规模和其发电设备会受到地理环境以及天气周期的影响,对于维持地区的长久和稳定发电而言,其实只能起到辅助作用。目前类似诸如核能以及其他的清洁煤发电项目,也受到了国家的关注和行业的研究。
针对可清洁能源的市场推进和研发,相关政策和扶持规定也有待完善。
要想真正的促进替代行动的落实和到位,相关法律法规的政策和扶持规定也是有待完善的。针对于某些企业的研发和分析给予一定的支持,并派遣相应的科研人员进行辅助帮助,可以更好的推进这类可再生能源替代项目的落地。
光伏发电行业主要上市公司:目前国内光伏发电行业主要上市公司有中环股份(002129)、隆基股份(601012)、通威股份(600438)等。
本文核心数据:光伏发电、产业链、热力图、投资情况
光伏发电行业产业链全景梳理:产业链完整,硅片已经呈现双寡头格局
光伏发电的产业链主要有上游主要为光伏电池相关原材料组成,包括形成电池的单晶硅和多晶硅中游主要为电池片、电池组件生产企业和系统集成企业下游为光伏发电应用领域,包括分布式光伏发电和集中式电站。
目前,上游多晶硅和单晶硅生产业企业主要有保利协鑫、隆基股份、通威股份、中环股份等。而硅片生产企业已经呈现双寡头格局,中国的太阳能硅片占据全球市场份额的大部分,而中国的市场中,主流的厂商主要有包括隆基、中环、中晶等,产能格局仍高度集中,2020年中环股份、隆基股份硅片对外销售规模约分别为168.29亿元和155.13亿元,两家公司占据绝对领先地位。
中游电池片和组件生产企业主要有通威、隆基、晶澳等。光伏发电系统中逆变器生产厂商主要有阳光电源等企业涉及系统集成的包括亿晶光电、正泰电器等。部分企业,如隆基股份基本已经形成从单晶硅到组件到电站光伏运营一套完整的光伏发电产业链。
光伏发电行业产业链企业区域热力地图:山东分布最集中
从我国光伏发电行业产业链企业区域分布来看,山东和福建是光伏发电企业分布最多的省份,其次如江苏、山西、安徽等省份光伏发电企业也较多。
注:本图片数据通过企查查搜索“光伏发电”,选择归类于“电力、热力、燃气及水生产供应业”的企业获得
从代表性上市公司分布情况来看,浙江、江苏、广东等地代表性上市公司较多,同时陕西、四川、天津等省市也拥有如隆基股份、通威股份以及中环股份等光伏行业的龙头企业。
光伏发电行业园区分布:江苏最多
目前,江苏拥有的光伏产业园区数量最多,为12个,其次是浙江,山东排名第三。
光伏发电行业代表性企业产量情况
目前,光伏产业链较长,涉及到的企业较多,其中部分企业在产业链多个环节布局,相比之下,隆基股份在组件和硅片产量方面优势较位突出,其余企业在各自的布局领域产量情况如下:
注:统计的企业为公布相关产量数据的上市企业,未公布具体产能/产量数据的上市企业未纳入统计中。
光伏发电行业代表性企业最新投资动向
2020年以来,光伏发电行业代表性企业的投资动向主要包括对子公司增资、投资新建项目等。光伏发电行业代表性企业最新投资动向如下: