美国主要靠什么发电
除了15个州以外,煤炭、天然气或液态石油是2017年美国国内使用最广泛的发电燃料。
使用化石燃料的发电站仍然是大多数州最常见的电力来源。除了15个州以外,煤炭、天然气或液态石油是2017年美国国内使用最广泛的发电燃料。自2007年以来,煤炭作为最普遍的发电燃料的州数出现了回落,天然气、核能和水力发电已经获得了更多的市场份额。
在2017年,煤炭在18个州中提供了最大的发电份额,而2007年则为28个。天然气在16个州中占有最大的份额(2007年为11个)。
石油仍然是在一个州的发电份额中占比最高—夏威夷—2017年提供了州内62%的电力。对美国整体而言,2017年天然气提供了32%的发电量,略高于煤炭30%的份额。
除了化石燃料,核电提供了9个州最大的电力来源,高于2007年的6个。从2007年4月起,水电一直是6个州最普遍的电力来源。
水力发电原本是唯一的可再生能源发电来源,在美国各个州可再生能源发电中占据第一位。
扩展资料:
作为世界上最大的核电生产国,美国生产的核电占全球核发电量的30%以上,占美国发电总量20%。不过,美国几乎所有核电产能都是在40年前批准投产的,现有反应堆正陆续退役。
传统的核电投资大、安全要求高,很难与低成本的天然气和受政府补贴的风电竞争,但美国核电一直在寻找新的发展方向。
美国的商业反应堆多为私营公司所有,整个核工业的私人参与程度远高于其他国家。由于核电投资大、回收周期长,很难与低成本的天然气和受政府补贴的风电竞争,加之对安全防护要求不断升级,也成为核工业开发创新的绊脚石。
参考资料来源:中国网-2030年世界电力需求将翻番美国核电产业正在寻求突破
1.美国的应用现状
1973年,美国建立区域性生物质能计划,并相继出台了一系列的政策法规,加快生物质能源的发展,为拥有先进的生物质能源技术的开发奠定了基础。2000年,美国设立了生物质能源研发部门,专项拨款,加大投入力度;2012年出台的新农业法案,以财政补贴的形式促进生产燃料乙醇的原材料——玉米的产量增长,玉米价格上涨使得支撑农产品高价的手段得到了加强;并于2013年4月发布《生物质创新计划项目》,将生物质能开发运用到飞机和船只上。
美国生物质直接燃烧发电技术在1979年已得到应用,当年装机容量仅有22MW。近年来得到迅速发展,2010年装机容量达到10400MW。截至2012年底,生物质能源发电量的75%属于直接燃烧发电,总装机容量达到22000MW,有望在2020年突破40000MW。燃料乙醇是目前世界上备受关注的石化燃料代替品,美国燃料乙醇生产居世界第一位,生产原料主要有玉米、马铃薯等,年产乙醇40×108m3,与该乙醇混合的汽油占该国总耗油量的三成以上。
2.欧盟的应用现状
20世纪爆发的三次“石油危机”,引起了世界范围内的能源恐慌,由此各国纷纷制订可再生能源计划,建立安全、清洁、可持续的新能源产业。欧盟各成员国政府颁布了相应的政策法规,对生物质能的研究和开发给予财政支持。
目前欧洲生物质能发展迅速,主要应用领域有转化生物柴油和生物质能发电,在生物质能供暖方面也有较高的市场化水平。欧盟能够成为全球最大的生物柴油生产基地,得益于其在原料生产、加工制造等环节给予的优惠政策。原料主要来自于欧盟各国自产的菜籽油以及进口的棕榈油和豆油,目前年产量已达世界总产量的65%。从2011年开始,欧洲生物柴油产量连续两年下滑,2012年跌至低谷。因此为确保欧洲各国生物柴油行业的持续发展,自2013年起,欧洲各国政府决定对国外进口生物柴油征收临时反倾销税,压制阿根廷和印度尼西亚等出口国对欧洲市场的影响,从而促进了本土产能的增长。
在生物质能发电方面,政府通过建立分离支持给付系统,使得劳动生产者享有45欧元/hm2(公顷)资金补贴,保障各国发展生物质能原料的供应。芬兰在欧洲建立了最大的生物质能发电站,德国和丹麦主要开发热电联产业,到2005年底,德国建成140多个区域热电联发电厂。
韩国发电主要靠煤电、气电和核电。
自石油危机以来,韩国便开始致力于降低发电领域的石油消费量,目前,韩国发电主要靠煤电、气电和核电。2014年,油电占全韩国发电总量的比例已经从1980年的超过80%下降至约4%,煤电、气电和核电的占比则分别升至42.4%、23.0%和28.8%。
韩国可再生能源资源并不丰富,不仅国土面积小,而且约70%的国土面积是山地,安装风光电站十分昂贵。可再生能源发展亦较晚,到2005年以后才陆续开始新建风电与光伏电站。2015年,水电与其它可再生能源发电的占比则不足1%。
韩国能源转型的起步:
韩国的能源政策完全围绕国内庞大的能源需求以及贫瘠的能源资源展开。
1990年代之前,主要目标是保证能源供应的安全与经济性。
到了2000以后,开始全力推动国内能源工业的发展。
2008年发布第一份国家能源计划,第一次全面阐述韩国的能源政策,旨在推动能源的可持续发展,兼顾能源安全、经济发展和环境保护,确定了减少对进口化石能源依赖,提高核电和可再生能源在能源结构中的占比等基本措施。
2014年发布第二份国家能源计划,也是目前为止最新的能源政策。
英国实现了一个在环保等方面的令人震惊惊喜:截止到5日,英国全国各地完成持续114小时无需煤发电,创下了科技革命至今的最高记录。但是要记住,2012年,煤化还占英国能源供应的40%,而2006年时,英国群众还几乎看不到太阳能光伏板。因而,英国的不断“无煤发电”无疑是个十分引人注目的考试成绩。那样,上个世纪50时代以“雾城”闻名世界的英国是怎样在能源环境保护的途中狂飙突进的啊?
煤炭曾经是英国最主要的电力工程然料,又为英国增添了科技革命的第一缕曙光。但是煤炭需求量的剧增,也出现了很多有毒有害物质的有机废气,让伦敦的环境污染越来越激烈,最后引起了1952年导致12000人死亡的“伦敦浓烟事情”。经历过这一场可怕的灾难以后,英国政府痛定思痛,走向了提升能源结构的长路漫漫。
因此,英国依次出台了好几部绿色环保最新法律法规,涉及到大气污染控制与预防、公司和家庭节能降耗、能源合理安排等各个方面。如1995年,英国施行了《家庭节能法》,颁布了节能标准;2007年5月,英国政府发布了《英国能源白皮书》,为英国可再生能源的研发制定了主要目标。
在确立法律的前提下,政府部门也用了气候变化税、排出商贸体制等政策工具推动绿色低碳经济转型发展和可再生能源的高速发展。除此之外,英国还开设各种各样专项资金加强对翠绿色能源的投入,为此提升能源结构:2010年,英国政府就注资10万欧建立了翠绿色能源股票基金,提高低碳环保能源(如风力、深海波浪能和太阳能)使用率。
在这里一系列全力措施下,英国的煤炭消费市场急剧减少,太阳能发电量获得了普及化,海上风力发电兴起。现阶段,煤化在英国总发电能力的比重不够一成,煤化需求量比同期相比降低近三分之二,而据方案,英国将在2025年关掉最后一批燃煤发电厂。此外,再造能源发电量近年来占有率日渐提高,风速发电能力2018年初次提升150亿万千瓦。
能源结构的变化,让英国完全告别“雾霾天气围城”的噩梦,变成了最理想的自然环境适居的地方。这儿绿树成荫、碧空如洗的良好环境,深深吸引愈来愈多外国人在英国长期性居住。与此同时,英国的可再生能源技术性也成为诸多投资者眼里的“抢手货”:在过去十年中已经为英国深深吸引高达150万欧项目投资。
关键词:电力工业 控制系统 供电稳定性
1 当今及以后电力工业的发展
目前世界各国都在未来电力工业的发展,首先关心的是非再生一次能源和发电技术。欧盟出于环境保护的考虑,在哥本哈根气候峰会要求CO2排放量到2020年比1990年减少30%,所以很多国家倾向于天然气发电,但天然气成本较高,储量有限,不可能取代燃煤,大功率的燃气轮机(10-15万kW)作为大的电力系统中的高峰负荷机组最有竞争力,设有注水装置或干式低NO2燃烧器的机组可减步排放的污染。目前较多注意联合循环的燃气轮机,火力发电厂中烧煤和烧油仍占很大比例。烧煤电厂的技术改造受到各国重视,如松煤发电厂的烟气处理、循环流化床、加压流化床燃烧等。煤的气化可取代不足的天然气井满足环境要求,但投资费用很高。对核能发电有安全的顾虑,意大利就曾停止了部分核电厂的建设,前苏联切尔诺贝利核电厂发生事故后,也部分关闭和改造。随着安全保护措施的提高,核电仍有很多国家优先考虑,法国的发电量中有70%以上为核电,并正在发展一种法德方案的欧洲压水堆(EPR)。意大利将重新考虑发展核电,到2020年计划达到2500万kW,其次关心的是节能措施,热电联供可节省一次能源,减少环境污染。建议将热电联供纳入电力工业的规划,以免影响全系统出力的优化,电价政策可促使合理用电,改变系统负荷曲线,有效地利用装机容量,减少对电力工业的压力,达到节电目的。如意失利对可切断负荷实行优惠电价,从上世纪80年代就开始对工业和民用负荷实行每天和每年间的不同时间不同电价制,以调节负荷,同时在输配电系绕中实行功率的地区平衡,采用合理的无功功率补偿装置和低损耗的变压器,均可降低线损。在再生能源方面,当前仍以水电为主。但一些发达国家的水力资源己濒临殆尽,水电在整个电力工业中的比重越来越小。太阳能、风能和潮汐能到2020年还只能占很小比例。电力系统间的跨地区和跨国互联将进一步得到重视和发展。
2 电力工业中的竞争和协调
近年来,西方国家纷纷实行以市场经济为基础的电力公司间的竞争机制以改变目前由国家垄断或地区专卖为主的经营体制。如英国从上世纪九十年代初实行电力工业私有化以后,除核电公司由国家管理外,大部分发电厂和电力局改为私营的电力公司和发电公司,并使发电、输电、配电和对最终用户供电独立分开经营。所有生产的电都卖给全国电网公司,用户根据公布的电价安排用电时间。竞争的出现将影响电力系统的协调规划和运行,如管理不善,会对供电可靠性和经济性产生负作用。为保证运行的可靠性,要求遵守共同规章,进行协调的发展规划,并在不同竞争对手间共享有关规划和运行的信息。竞争的结果增加了系统运行中的不确定性和风险,但协调则可分担此风险。
3 专家系统在电力系统规划和运行中的实际应用
早在上世纪八十年代,电力系统分析和技术专业委员会就开始重视这项应用,并成立工作小组开展调查和分析。主要内容是:专家系统应用对象的选择、实际应用中的经验(可信度、开发阶段、知识的获取、性能、计算需要量、用户接受情况和教训)、与系统规划和运行环境(数据处理环境、数据库、用户界面、现有应用软件和控制过程)的结合、代价和效益比、维护和管理、以及应用对象的考虑等调查,已实际应用的专家系统达数十种,绝大多数用于运行中的故障诊断、系统恢复控制、警报处理、安全评价和控制等。分析认为,专家系统已开始为用户接受,一定程度上为电力系统增加了新的计算机功能。困难在于知识的获取和证实、及软硬件工具。代价/效益分析非常重要,但对系统成果的评价尚无标准。应用对象主要是各类调度员的决策支持和培训系统、以及工程设计工具等。专家系统并非代替工程师、而是将他们从繁重的管理中解放出来,以便集中精力搞决策。在开发专家系统方面,应注意开发评估代价/效益的分析方怯、软件的有效性和试验,而且要与其他常规计算工具相结合。
4 电力系统的电压稳定性
在过去的几十年,全世界电压崩溃事故屡屡发生,事故持续时间最长到几十小时,有的波及大部分系统,造成大面积停电。为此,近年来各国发表了大量论文,内容涉及电压稳定性分析和评价方法、反映接近电压崩溃程度的稳定性指标的确定、以及预防崩溃的措施,但是目前虽己提出不少电压稳定性指标,并进行了测试,但仍需继续研究,以得出功能好、计算快的应用指标。系统规划中,可将稳定性指标与常规计算方法结合,以确定无功补偿装置的位置。在实时运行中,用此指标自动操作不一定合适,但可供校正控制时决策考虑,包括闭锁带负荷调整变压器的分接头、甩负荷和电容器切换等。电压崩溃中负荷的行为非常重要。为此需要发展负荷特性识别技术,以求得负荷对电压和频率的灵敏度。目前电压稳定性问题已进行了广泛调查,内容包括:电压稳定性和崩溃的定义和特性、有关现象和机理、各元件的特性和建模、稳定性的分析和仿真方法、以及稳定性对元件参数的灵敏度等,此外,也有一些测试方法,可对稳定性指标进行计算和比较。
5 电力系统控制系统的更新换代
随着电力系统的不断扩大和运行要求的不断提高,对控制系统提出了一系列新的要求,要求有处理紧急和恢复状态的功能,另外,要求控制系统向其他部门开放,相互交换各种信息,特别是与运行规划部门甚至整个系统的信息管理系统相联,这就要求对原有控制系统的软硬件更新或改造,同时更新远动通信网,开发高速、大容量的远动系统。美国人提出了一种基于分布结构的控制系统设计新方法,该方法可以实现从传统设计的系统升级到现代的控制系统,这一进程为部分和逐步更新控制系统提供了可行性,这种系统大量使用操作系统、数据管理(SOL)、局域网的通信规约或人机联系管理等领域新的市场标准,为了满足更新换代的要求,保证发展的重要准则是:要有定义界面清楚的模块结构,硬件也要模块化,数据库可扩充,使用灵活;人机联系能方便对话,特别是使用全图形。
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.
对可再生能源和可持续解决方案的需求已成为全世界的优先事项。大学正在投资于教学、培训和装备下一代工程专家,他们希望为更绿色、更可持续的未来工作。如果您正在考虑获得工程学位并有兴趣进入可再生能源工程领域,那么中东是一个有吸引力的学习目的地。
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
沙特阿拉伯和邻近的海湾合作委员会国家正在迅速转向可再生能源,并在该领域进行了大量投资。到 2030 年,沙特阿拉伯计划通过减少对石油的依赖并转向更清洁、更环保的能源,使 50% 的能源来自可再生能源。事实上,沙特政府制定了一个名为“沙特愿景 2030”的创新战略框架,旨在将该国定位为国际投资、可再生能源和高科技产业的全球枢纽。
大力投资建设旨在刺激和促进创新和增长的革命性基础设施,为包括工程在内的各个行业的毕业生提供了令人兴奋的机会。一项突出的发展是位于沙特阿拉伯西北部的 NEOM 未来城市项目,该项目将以可再生能源为动力,成为尖端科学技术研究和应用的国际中心。
专攻相关可再生能源工程问题
可再生能源的运作方式已经变得高度专业化。能源公司现在不得不寻找新的可再生能源替代品并改变其运营方式,同时大力投资于该领域的研发。攻读相关工程学位可以让你探索近年来发展迅速的新学科领域,从而在就业市场上获得显着优势。
在 2021 年 QS 阿拉伯地区大学排名中,有 21 所沙特大学进入前 100 名,这表明该国正在成为强大的高等教育中心,尤其是在 STEM 学科方面。该 哈伊勒大学 ,位于北部的沙特阿拉伯是该国唯一的大学提供学士学位,在可再生能源工程,让学生有机会深入了解可再生能源工程的最关键的领域。
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。
追求有积极影响的职业
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。
可再生能源工程师的职业将使您处于这一重要领域的最前沿,在那里您会发现自己与其他工程师和科学家合作开发高效、实用的能源系统,以可持续、高效和有效地利用能源。
世界知识产权组织之前曾经公布的全球创新指数,瑞士曾经连续第九年成为排名世界第一的创新国家。瑞士这个总人口只有840万国家居然能力压美国稳居世界第一创新强国。值得一提的是,瑞士在专利申请、知识产权收入和高端技术产品生产方面都处于领先地位,创新成果转化效率极高。值得一提的是, 瑞士曾经是全球最高薪酬的国家。
在瑞士,不仅是大企业,即使是中小企业,也都有至少一项世界领先的创新技术。以无人机企业为例,瑞士目前有超过80家的无人机相关企业,这些企业规模不大,在过去六年迅速崛起,集聚形成瑞士的“无人机谷”。这些无人机企业无论在专业化还是商业化上都呈现出细分趋势,每家无人机企业都专注于特定领域,不同企业研发的无人机满足不同场景的应用需求。苏黎世联邦理工大学、洛桑联邦理工大学和苏黎世大学处于飞行机器人和无人机自动化系统研究的最前沿,
综合性大学以苏黎世联邦理工大学和洛桑联邦理工大学为代表,负责基础科研,这两所高校在电子、工程学等领域的科研实力雄厚,为瑞士创新能力提升做出重要贡献。很多初创企业便是诞生于这两所大学的前沿研究团队,苏振中博士的初创企业Fixposition致力于为自动驾驶 汽车 提供高精度导航解决方案,其核心技术厘米级高精度定位RTK技术就来自苏黎世联邦理工大学。
顶尖技术及领域之一:瑞士机器人
瑞士研制的由2000多个部件组成,精准程度可以达到百分之一毫米的“画家”机器人可以绘出《路易十五头像》、《英国国王乔治三世和夏洛特王后头像》以及《爱神驾驭的蝴蝶》等作品。瑞士的这个机器人娴熟的动作和专注的眼神惟妙惟肖,甚至还能时不时地轻轻吹掉纸上残留的铅笔灰。
瑞士的“音乐家”机器人是位身着洛可可式长裙的少女,它由2500多个部件组成,可以在一个有48根音管的风琴上演奏五首曲子。当手指在键盘上轻重疾徐时,她的身体也会随之优雅地摆动,仔细观察甚至可以看见她胸前一起一伏地呼吸。一曲弹罢,机器人还会向听众颔首致意。
再比如在故宫收藏的千姿百态的钟表中,有一件镇馆之宝,号称是乾隆的至爱,就是铜镀金写字人锺,出自于瑞士名坊Jaquet-Droz工作坊。
值得一提的是,瑞士的这位机器人是一个身着欧式华服的绅士,单膝跪地,表情谦恭,右手以标准的姿势悬腕执笔。上弦之后,他会在面前的纸张上徐徐写下“八方向化,九土来王”八个汉字。所写汉字的字体是乾隆帝最爱的赵孟頫体楷书,字端秀流美,笔风神兼具,令人叹为观止。
值得一提的是,曾经连续七年,瑞士被康奈尔大学、世界知识产权组织和位于巴黎的欧洲工商管理学院共同评为世界最具创新精神的国家。一个人口仅为八百万的国家,其同行评议科学出版物的比例是世界上最高的。培养出包括爱因斯坦在内的21位诺贝尔奖得主的苏黎世联邦理工(ETH)和洛桑理工(EPEL)是全球排名靠前和欧洲顶尖的理工类大学,尤其在机器人领域,可以说世界级的教授和大量高素质人才汇集于此。
瑞士的ABB工业机器人巨头,属于全球强悍的机器人四大家族之一,其代表作YUMI。再比如瑞士的maxon电机,曾作为火星探测器使用的电机。maxon re40已经成为全球学界标配的外骨骼机器人的驱动制定电机。
瑞士的医疗康复机器人Hocoma,稳坐当今全球医疗康复界霸主之位,经典产品包括 Lokomat 全自动机器步态评估系统和 Armeo 上肢康复机器人。比如瑞士的四足机器人ANYmal,外型如波士顿大狗,能被用来协助搜索救援任务。
世界上最早的写字机器人起源于瑞士。18世纪70年代,由瑞士钟表大师Pierre Jaquet-Droz及其助手制造的三个机器人玩偶堪称世纪经典,在现在看来也是水平极高。这几个机器人虽有240多岁高龄,却有着稚嫩如儿童的外表,一个能写,一个擅画,还有一个可以演奏风琴。
瑞士发明了室内检测无人机。比如FLYABILITY公司的室内检测无人机使用全球最先进的功能捕获精确数据,替代人类在密闭的空间内迅速准确地完成检测,广泛用于化工、火力发电站、市政设施、消防安全等领域。
顶尖技术及领域之二:瑞士精密机床
瑞士机床在全球可谓是非常牛。长期以来,瑞士机床出口额位居世界前五位,人均机床出口创汇曾经近30年来稳居世界第一,世界上有150多个国家是瑞士机床产品的长期用户。尤其是精密机床,更受全球人的青睐。
“瑞士机床”享誉全球。作为德语系国家之一,瑞士人沿袭了德语国家严谨认真地“工匠精神”,工艺上具有精益求精的执着。曾有人问过某瑞士老板,“你就不怕我把你这公司,把你整个公司的产品拆开了做反向工程吗?”他来了一句“try”,你试试。瑞士公司的机器全部手工打造,世界上没有任何一个人能够仿制,里面有十分关键的零部件、工艺,包括一些模具、关键地方的零配件,全部都是这个瑞士老板手工一点一点打磨出来的。瑞士机床产业全球 第一梯队,属于超一流选手:瑞士米克朗(钟表设备)、瑞士宝美(钟表设备)、瑞士威力铭(钟表设备)、瑞士斯特拉格、瑞士利吉特,瑞士机床无论从外观内在,还是设计水平及创新性,抑或加工能力和加工精度,几乎无可挑剔。精工细作,精益求精,机床加工精度极高,产量很低。
比较知名的瑞士机床品牌有:
Starrag、GF、Willemin-Macodel SA、Mikron Group、Tornos、Fehlmann、Reishauer、BUMOTEC、Liechti、Schaublin Machines SA、Faessler、ERNST-GROB、兰博特瓦里、Studer、Affolter、Precitrame Machines SA、ESCO、REGO-FIX等。
顶尖技术及领域之三:机电设备
瑞士在先进制造领域依然享誉全球。瑞士享誉世界的工业巨头ABB集团,是一个发电设备、高压输电设备,配电设备和电力机车生产商,在该领域市场占有率位居全球第二,在运动控制市场位居全球第一,同时它还是全球四大机器人制造商之一。
瑞士的世界第一大自动扶梯生产商、世界第二大电梯供应商迅达集团也出身瑞士,由罗伯特·辛德勒于1874年创立,至今已有150多年的 历史 .该集团在全球一百多个国家和地区拥有90多个控股公司,根据不完全统计,每天全球有超过10亿人次乘坐迅达的电梯及自动扶梯。
瑞士还拥有苏拉集团及立达公司的纺织机械、法因图尔的冲压机床、阿奇夏米尔公司的电火花机床、布勒公司的食品加工机械等,可以说全部是全球同类产品的精品。
瑞士MEM行业(电气和金属行业)是瑞士重要的支柱行业。MEM行业大约有1.3万家企业,98%是中小企业,总就业人数达32万人,其中包括2万名学徒,是提供就业岗位最多的行业。
顶尖技术及领域之四:精密医疗设备
瑞士在全球医疗设备的细分领域十分有名,小小的瑞士在全球拥有约740家企业,比如著名的Synthes(信思医疗设备),再比如Sonova(索诺瓦)等都享誉世界,它们生产的外科手术器材、假牙、心脏支架、人造关节、助听器、实验室仪器等非常多的产品都位居世界领先前列。比如瑞士艾伦医用可吸收手术缝合线,曾经是世界卫生组织中标产品供应商。
顶尖技术及领域之五:生物技术
瑞士拥有全球闻名遐迩的生物技术巨头:罗氏及诺华。罗氏制药是瑞士第一大药企,在抗肿瘤药方面处于全球霸主地位。它的竞争对象是美国大名鼎鼎的辉瑞,两家公司常年抢夺谁是世界第一大制药企业的宝座。瑞士的诺华则是全球第二大制药公司,成立于1996年。经历了与Ciba-Geigy和Sandoz的合并,诺华与其前身公司的 历史 可以追溯到250年前。诺华拥有创新药、眼科保健、临床应用广泛的非专利药,预防性疫苗及诊断器材,非处方药及动物保健产品等多元化的业务组合。
瑞士还有其他许多世界一流水平的制药公司,比如曾与美国安进和基因泰克并称为世界生物制药公司三巨头的雪兰诺,中小型制药企业Acteli on、巴塞利亚药业、Arpida和Addex公司等。可见,瑞士的生物技术水平是非常高的。
值得一提的是,若按人口比例计算,瑞士是世界上生物技术企业密度最大的国家。瑞士联邦政府本月公布的一份名为《瑞士生物 科技 :行动计划》的报告说,瑞士生物 科技 研究水平高于欧盟平均水平。
顶尖技术及领域之六: 健康 技术
瑞士是世界上应用最早的生物技术抗衰老技术。比如耳熟能详的瑞士羊胎素等。值得一提的是,瑞士在医疗美容、整形手术、微创手术等方面的技术也处于世界领先水平。尤其是体内排毒、细胞抗衰、医疗美容等方面,也都是瑞士的医疗优势。瑞士曾是全球最宜居的国家之一、全球人均寿命最长的国家之一,曾经被誉为 “欧洲皇室抗衰老圣地” ,空气、水源等九项自然环境指标均跻身全球首位。瑞士的医疗技术也一直领先全球。使得瑞士成为了全球游客最青睐的 健康 度假胜地之一。
Genolier Swiss Medical Network医疗机构(GSMN)是瑞士唯一一家上市的私立医院集团。享有“全球最好的私人医疗机构”的美誉。 GSMN医院在世界范围内首创“人体免疫系统——致癌风险”的分析模型;GSMN医院是世界上目前唯一 一家能运用IORT——术中放射疗法的医院;GSMN医院的癌症治愈率高达92%,曾经排名世界第一;瑞士除科学研究以外,PSI还拥有瑞士唯 一的质子治疗中心。
顶尖技术及领域之七:顶尖研究机构
瑞士保罗谢尔研究所(Paul Scherrer Institute,简称PSI)成立于1988年,位于瑞士北部的苏黎世和巴塞尔之间的阿勒河畔,是瑞士最大的国家研究所,科学和技术的多学科研究中心。PSI以物质结构、能源与环境以及人类 健康 为主要研究领域,拥有多台大规模科研设备,其中某些设备不仅是在瑞士,甚至在世界范围内都是独一无二的。
顶尖技术及领域之八:化工技术
瑞士的化学工业非常发达,化学工业也是瑞士工业的重要支柱。除了约占化学工业产值的2/5的药品,染料、农药、香脂、香精在国际市场上的地位十分重要。比如享誉世界的瑞士巴塞尔的精细化工生产商汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals)是著名的全球化工巨头。
汽巴精化成立于1997年,它的前身为汽巴-嘉基(Ciba-Geigy)公司的精细化工部门。它在28个国家设有79个分支机构,雇员达19300人并且在12个国家设有24个精细化工相关的研究中心。据经济研究所BAK Economics的《全球行业竞争力指数》报告,瑞士以119.5分排名第二,仅次于美国(120.9分),在制药领域总得分120.2分,而化学方面则有116.3分。
顶尖技术及领域之九:清洁技术
瑞士在清洁技术领域占据全球领先地位。瑞士是第一个颁布环境保护法的欧洲国家,已经制定了覆盖面广泛的环保法律和法规。瑞士有众多的中小型清洁技术企业,清洁技术产业的就业人数曾经在之前的五年间增长了25%,占瑞士总劳动力5.5%,几乎占瑞士GDP的5%。值得一提的是,瑞士在人均清洁技术专利方面排名世界第一。比如2020年,瑞士工程集团ABB也加入了欧洲清洁氢联盟,将与各国政府和其他联盟成员合作,扩大整个欧洲的氢价值链。
瑞士的能源电力部门主要依靠水力发电,因为阿尔卑斯山覆盖了该国近三分之二的土地,提供了许多适合水力发电的大型山地湖泊和人工水库。
早在2019年,瑞士终端用电量中约有75%产自可再生能源(2018年为74%),其中大型水力发电占66%,光伏发电、风力发电、小型水电站发电以及生物质发电共占8.4%左右,核能发电所占比例为19%,废弃物和化石能源发电所占比例接近2%。尤其是随着核电发电量的增加,瑞士已经从电力净进口国转为净出口国。
顶尖技术及领域之十:无人机技术
瑞士无人机生态系统和智能飞行器领域的拥有诸多创新。根据各类全球排名指数,瑞士是世界上最创新、也是最具竞争力的国家之一。瑞士具有世界领先技术的无人机初创企业和成熟企业,比如在传感与分析、工业巡检、安全与交管、高空无人机、 娱乐 与人道主义救援等方面拥有世界领先的水平。
瑞士是无人机 科技 领域的先驱之一,并将自己定位为领先的研究与创新中心。瑞士曾经在过去六年间,瑞士“无人机谷”吸引了80多家初创企业,创造了2500多个就业岗位,其中许多企业均由顶级研究机构如苏黎世联邦理工大学(ETHZ)和洛桑联邦理工大学(EPFL)等孵化而成。瑞士无人机应用于诸多领域,包括公共安全、农业和危机地区的人道主义援助等,瑞士还将无人机的使用与安全纳入其航空和数据隐私之中。
再比如著名的神经元无人机是由瑞士参与研发,由法国领导,瑞典、意大利、西班牙和希腊参与共同研发的隐形无人机,是一种集侦察、监视、攻击于一身的多功能无人作战平台,外型酷似B2幽灵轰炸机,在雷达屏幕上的神经元尺寸不超过一只麻雀。神经元无人机可以在不接受任何指令的情况下独立完成飞行,并在复杂飞行环境中进行自我校正。
顶尖技术及领域之十一:金融业
瑞士的银行尤其是私人银行一直被认为是世界上最安全的银行。瑞士国土面积不大,人口也较少,无论是在资产管理或保险经营方面还是作为原料交易平台,瑞士均是世界领先的金融中心之一。瑞士的银行业、保险业、证券市场、黄金市场是瑞士金融业的四大支柱,是瑞士经济的重要引擎。
瑞士的金融业拥有先进的交易手段。1995年,瑞士证券交易所在全世界率先启用在线电子交易系统,同时瑞士是世界最大炼金国,人均黄金储备全球第一,全球40%的黄金交易在瑞士进行,苏黎世是全世界第二大黄金交易市场。
瑞士作为贸易中心,瑞士已成为全球最重要的原材料贸易平台之一。一些原材料公司按销售额属于瑞士最大的公司之一,并在全世界处于领先地位。原材料交易曾经占据了瑞士过境贸易94%。这相当于大约3.5%的国内生产总值。交易的商品包括近60%的能源材料、20%的矿物原料和15%的农林产品。
瑞士拥有266家银行机构,最重要的五大银行是瑞士联合银行集团、瑞士信贷集团、莱夫艾森、苏黎世州银行、邮政金融银行,其中三家大型银行机构(瑞士联合银行集团、瑞士信贷集团和苏黎世州银行)的资产占据了所有各类银行资负责表的半壁江山。
顶尖技术及领域之十二:钟表业
瑞士是闻名遐迩的“钟表王国”。瑞士由于资源贫乏,瑞士特别重视生产用料少、价值大、精密度高、又容易出口的工业产品,如精密机械、钟表等。尤其是钟表,所用原料很少,但价格很高, 历来被瑞士人看做是生财之道。在瑞士,钟表厂几乎遍布全国,首都伯尔尼和主要城市苏黎世、日内瓦、巴塞尔都有发达的钟表业, 几乎每个家庭都与钟表有关。 世界名牌表大部分出自瑞士,国家钟表出口量素来居世界第一位。
早在1800年,世界钟表总产量达到二千五百万只,瑞士钟表产量占了三分之二而领先世界 。1978年,瑞士smh集团生产出一款只有2毫米厚的表样原型,是当时世界上最薄的石英表。斯沃琪集团是世界最大的钟表集团。斯沃琪旗下有18个品牌,包括宝玑(breguet)、欧米茄、天梭、浪琴、雷达、卡文克莱calvin klein、雪铁纳(certina)、美度(mido)、皮巴曼(pierre balmain)、宝珀(blancpain)及斯沃琪。
顶尖技术及领域之十三: 无人驾驶赛车技术
瑞士的AMZ Racing曾经推出全球无人驾驶赛车功率具备超强的加速能力,重量比为0.86kW/kg,甚至超过了超级跑车。该产品还在2018年德国及意大利大学生方程式 汽车 大赛中获得总冠军。Fixposition公司发明高精度、高可靠性及多场景适应性的精准定位系统,精确的实时动态卫星定位和敏锐的计算机视觉技术强强互补,成就完美的多传感器融合,推动全新机器人应用和相关服务的开发。
顶尖技术及领域之十四:瑞士军刀及小发明
"瑞士冠军"曾被世界认为是功能最多、应用范围最广的型号。最适合野外考察、旅行探险、 旅游 度假、宿营驻扎等情况。由于功能全面、设计精巧,一刀在手令您仿佛拥有一个真正的万能工具箱,需要时象变魔术一样组合出各种应用来,是理想的装备。它还是瑞士军刀的经典代表,被纽约现代艺术博物馆、慕尼黑应用艺术博物馆按"世界设计经典"收藏。
再比如瑞士小 科技 发明推出的 “Micro-Pro”煌 11合1 照明工具钳在同类产品中是独一无二的。精巧的设计将迷你工具钳与LED的白光照明灯结合为一体,有效利用每个精密的环节,解决您在日常生活中的麻烦。方便实用,就是它的特色。只要夹在钥匙圈上,就能随身携带,无论是锁紧螺丝峰、夹剪铁线金属,都能迎刃而解,本型号的主体是一个LED灯手电筒,在您遇到光线昏暗的场合,能提供非常大的助益。
顶尖技术及领域之 十五:瑞士教育业
瑞士是世界上在教育领域最舍得投资的国家之一,每年瑞士联邦预算的10%投入到教育领域。提到瑞士教育,就不得不提到瑞士的高中教育,与我们当下的高中教育以理论和考试为主不同,瑞士的高级中学教育都是职业教育,但是,几乎所有的学生以做学徒或继续留在学校学习的方式完成这个教育阶段。瑞士的学徒式教育包括特定职业的实地培训,为期3-4年,每个领域的培训时间有所不同。学徒在公司工作,同时也在与公司同一领域的专门学校学习理论(每周学习1至2天)。这种充足的理论知识与直接工作经验的完美结合使得学徒成功结束培训后可以找到合适的工作机会。
正因如此,瑞士才发展起“小国家,大 科技 ”的格局,成为世界上顶尖 科技 的创造基地。按人口计算,瑞士的人均诺贝尔得奖率与人均专利都居世界首位。
顶尖技术及领域之十四: 旅游 业
在世界经济论坛(WEF)最新推出的世界各国 旅游 竞争力排名中,瑞士荣登榜首,被评为在 旅游 业的发展上最有吸引力的国家。瑞士是 旅游 发展的先驱 也是世界上著名的 旅游 发达国家。经过两百多年的发展 旅游 业已成为瑞士国民经济的支柱产业。近几年的 旅游 收入均在200亿瑞士法郎以上 超过了瑞士的钟表业和银行业。2004年 瑞士 旅游 总收入为248亿瑞士法郎 曾经占国内生产总值的5.6%。瑞士 旅游 业的发达 首先得益于独特的 旅游 资源。
瑞士是一个内陆国家 国土面积不大 但其独特的 旅游 资源和 旅游 服务却吸引了世界各国的游客 每年到瑞士 旅游 的过夜客人达6000多万人次 已成为重要的国际 旅游 目的地。根据世界经济论坛的报告,瑞士 旅游 业的收益约占国民生产总值的6.2%,远远比德国 旅游 业在国民生产总值中所占的比重高得多。联合国世界 旅游 组织(UNWTO)的数据显示,瑞士虽然国土面积不大,但是全世界20个最受青睐的 旅游 胜地之一。在Ernst &Young咨询公司的调查中,瑞士是欧洲对外国企业家最有吸引力的经营场所。
瑞士之所以得到世界第一的头衔,与 健康 范畴、饮用水的卫生、铁路的基础设施和酒店管理学校得到的高分是分不开的。除此之外,瑞士也被评为最安全的国家,而且有6个景点被教科文组织命名的世界文化和自然遗产。瑞士的环境保护法也被评价为最严厉最有效。