各种能源度电成本比较
最近有许多朋友在询问风电、光伏和常规化石能源的度电成本相差多少,我梳理了一些资料,分国际和国内两个部分来做个比较。
( 1 )国际各种能源度电成本比较
国际可再生能源署(IRENA)在2018年1月发布的报告,全球陆上风电度电成本区间已经明显低于全球的化石能源,陆上风电平均成本逐渐接近水电,达到6美分/千瓦时,2017年以来新建陆上风电平均成本为4美分/千瓦时。
IRENA预计随着技术进步,2019年全球成本最低的风电和光伏项目的度电成本将达到甚至低于3美分/千瓦时,成为最经济的绿色电力。可再生能源相较化石能源已具备绝对的成本竞争力,将主导未来能源行业的新增投资。
(2)国内各种能源度电成本比较
由于全球范围内各个国家化石能源储量不一致、社会经济发展水平不一致,可再生能源资源不一致,能源政策不同等,各种能源的度电成本也有一定差异。
我们在各种发电形式电站满发、不限电的情况下来讨论当前技术水平下各种能源的度电成本。
火电的度电成本受煤炭价格影响很大,根据国内当前煤炭价格,大型火电站的度电成本约为0.2~0.3元。
陆上风电的度电成本受所在风电场的风能资源影响很大,根据当前项目造价,陆上大型风电场(I、II、III类资源区)的度电成本约为0.2~0.35。
集中式光伏的度电成本受所在区域的太阳能资源及技术路线影响较大,大型集中式、支架跟踪式光伏电站(I类资源区)的度电成本约为0.3~0.4。
而且随着竞价、平价上网、特高压线路的建设、促进消纳等政策的出台,我认为国内可再生能源的开发会趋于理性,风能及太阳能资源优越的地区才会有开发价值。可以看出,国内风能资源较好的陆上风电项目度电成本已经和火电十分接近,大型光伏电站的成本也在主要电气设备降价和技术提升的助力下快速下降。
可再生能源在国内相较化石能源也渐渐具备一定成本竞争力,而且火电对社会的环境成本也越来越是国家考量的重要方面,所以可再生能源在国内同样会主导未来能源行业的新增投资。
上述数据是在各途径收集、计算得出粗略的各种能源度电成本范围,欢迎大家给出专业的意见和指正。
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【嵌牛导读】:新能源发展日新月异,逐渐威胁到传统能源石油的地位
【嵌牛鼻子】:新能源
【嵌牛提问】:近期内石油为何不能被新能源所取代?
【嵌牛正文】:
(文/曼哈顿研究所的高级研究员 Robert Bryce)要说过去 10 年里面最主要的环境问题,很简单——气候变暖,一直以来都没有变过。再有的话,就是世界各国减少或限制 CO2的排放量。
但就是在这个 10 年间,全球 CO2的排放量大约为 33 亿吨,增长了 28.5% 。据国际能源机构预计,到 2030 年,全球 CO2排放量还会再增加 21%,上升至约 40 亿吨。
CO2排放量将继续增长,因为工业发展会消耗更多的能源,具体来说是更多的碳氢化合物,例如煤炭、石油和天然气。许多理想化的环保主义者以及一些决策者认为我们应该停止使用碳基燃料,转向一个只使用可再生能源的全球经济。不过,我们不得不接受的现实是:碳氢化合物不可能被取代。
碳氢化合物将继续主导未来几十年全球能源结构的原因有三:成本、能源转化的步伐缓慢及能源规模的计算。
可再生能源造价高昂
第一个原因解释起来相对简单。全球能源行业是迄今为止世界上最大的产业,每年花费在寻找、改善以及提供给消费者各种形式能量的资金投入就超过了 5 万亿美元。风能与太阳能等可再生能源有它们的优势,但从经济上讲是不能跟碳氢化合物相比的。
据美国能源情报署( Energy Information Administration, EIA )最近的一项分析估计,由陆上风力涡轮机进行的风力发电,成本是 97 美元/兆瓦时,约为天然气产生同等电量所耗成本(EIA估计 63 美元/兆瓦时)的 1.5 倍以上。海上风力发电更贵,成本为 243 美元/兆瓦时。最便宜的一种太阳能发电——光伏电池板发电,成本为 210 美元,比燃烧天然气发电耗资的 3 倍还多。
社会的能源转换是一项长期进程
可再生能源若真能做到比碳氢化合物便宜很多,那或许我们还可以对它将来在全球能源结构中占有较大比重保持乐观。但即便如此,我们的能源结构发生整体变化还需要很长的时间。对能源问题多有著述的马尼托巴大学( University of Manitoba )特聘教授瓦茨拉夫 · 斯米尔( Vaclav Smil )在 2008 年的时候写道:“所有的能源转换都有一个共同点:它们都是耗时数十年的长期进程。”
确实,在《独立宣言》签署后的 109 年时间里,美国能源的主要来源一直是木材,直到 1885 年被煤炭赶超。煤炭的王者地位一直维持到 1950 年,后又被石油所取代。斯米尔还写道, “现行能源的使用规模越大、替代能源的转换规模越大,更替的时间将越长。” 斯米尔认为,虽然 “不燃烧化石燃料的社会是很理想……然而要发展到那一步,不仅要花相当高的成本,也需要足够多的耐心:未来的能源过渡将会跨越数十年,而不是仅仅在几年之内展开。”
能源问题专家,瓦茨拉夫 · 斯米尔(左)在能源问题上多有著述。这里列出了其中的两部,中间一本是 2008 年出版的《全球性灾难和趋势》(Global Catastrophes and Trends),右边是 2010 年出版的《能源神话与现实:能源政策辩论的科学解析》(Energy Myths and Realities: Bringing Science to the Energy Policy Debate)
碳氢化合物的强大优势
斯米尔的观点可以通过比较石油在美国主要能源消费中所占的份额找到证明。据 EIA 估计, 1949 年的时候,石油在美国能源总需求中所占比重为 37% 。 2009 年,这一数字保持不变。也就是说,过去 60 年以来,为了减少对石油的依赖,我们砸了几十个亿的美元进去,但石油的地位岿然不动。当然了,阴谋论者这时候肯定会把矛头对准石油寡头。可实际上根本不存在什么阴谋,石油的物理性质本就如此。石油是种神奇的物质:无论你爱也好、恨也罢,我们都喜欢石油带给我们的东西,哪怕心里一直想着该恨那些石油公司。
如果世界上没有石油这种东西,我们早晚也得把它给造出来。若要论能量密度、使用方便,适用场合、运输容易,成本低廉、储量丰富,没有什么能比得过石油。电动汽车可谓时下话题的焦点,不过现在的电池也就是比爱迪生做出来的强一点儿。最好的锂离子电池,能量密度也只有汽油的 1 / 80 。
最后再补充一点。不管你信不信,2009 年,可再生能源在美国主要能源的供能比重跟 1949 年相比,还有所下降。风能和太阳能最近几年确实有大幅度的增长,但在 1949 年,可再生能源(基本上是水力发电)为全美提供了能源需求的 9.3% 。 2009 年,可再生能源(大部分依然是水力发电)为全美供能 8.2% 。
原油:全球能耗的统一度量
第三个问题——能源的规模——极少有人讨论。对很多人来说,这可能是理解起来最棘手的一点。这么说并不不奇怪,看看我们常用的那些计算能源规模的单位吧:石油论桶、吨、加仑和升出售;天然气按立方米、立方英尺、英热单位( BTU )及其他单位来测量和销售;煤炭分长吨和短吨( 1 吨 [t] = 1000 千克 [kg] = 1.102 短吨 [ sh.ton ] = 0.934 长吨 [ long.ton ] ),但其价格取决于一大堆其他因素,包括热含量、灰分、硫含量,以及最重要的:煤矿和电厂之间的距离;电力销售按 (千瓦 / 时) 计算, 牵涉的术语面更广,包括伏特、安培、欧姆,还有焦耳、瓦、尔格、卡路里和英热单位,事情变得愈发复杂。
我们需要一个更简便的方法来衡量全球的能源消耗量——目前大约是每天 2.41 亿桶原油。这相当于沙特阿拉伯日产原油量总额的 29 倍。其中,有25个(相当于大约 2.1 亿桶原油)是碳氢化合物提供的。
此外,仅在过去的 10 年中,全球能源消耗已大约增加了 27 个百分点,或者说 6 个沙特阿拉伯的原油日产量。这些增加的能源消耗几乎全部是由碳氢化合物所提供的。
沙特阿拉伯的加瓦尔场油田(Ghawar field),推算储油量约 850 亿桶原油(dailymail.co.uk)
科学家和决策者可以说 CO2不好。我们可以谈风能、太阳能、地热能、氢气以及许多其他形式的能源生产。但少人愿意问及的是:我们要在哪里,用什么方法找到相当于 25 个沙特阿拉伯输出的能量,而且还是无碳的?
残酷的现实是,我们不会。过去几十年间,沙特投资超过数千亿美元用于钻井和修建基础设施,以确保他们世界第一石油出口国的地位。不要忘了,所有这些投进去的美元也让他们产生了对能源的需求,正好是一个沙特阿拉伯的日产能量,约占全球能源需求的 3.4 %。
两者加起来,世界各国都投入万亿美元的能源和电力传输系统已经到位。对此,斯米尔在他 2008 年出版的《全球性灾难和趋势》( Global Catastrophes and Trends )一书中进行了概括, “不存在加速转向非化石燃料社会的紧迫性:地球上的化石燃料供应充足,几个世代都用不完;新能源在性能上并不具有优越性,新能源的生产成本也不会大幅下降。”
斯米尔关于“[石油成本]更便宜”的观点对当前能源转换的规模及速度也有影响。在美国,可再生能源遭受到的最大挑战不是别的,正是来自于廉价天然气价格的持续下跌。天然气是风能和太阳能最直接的竞争对手。过去 3 年间,美国的页岩气革命让全国石油及天然气的市场格局大为改观。
实际上,美国现在脚底下就踩着用都用不完的低成本 页岩气 (天然气的一种)。 2011 年 4 月,据美国潜在天然气委员会( Potential Gas Committee, PGC,是一个由学界、政府及产业界人士组成的非营利性组织)估计,美国大约存有 2170 兆立方英尺的天然气资源。按照目前的消耗速度来计算,美国存有的天然气足够用上 90 年或更久。
总而言之,在接下来的几十年时间里,可再生能源在全球能源结构中仍将处于比重极小的一部分。在可以预见的未来,碳氢化合物将继续保持当前的主导地位。而天然气,碳氢化合物中最清洁的一种,则会在短期内争取做大,并最终占有全球能源蛋糕的更大份额。
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。
我认为工程造价专业发展前景还是不错的,我有朋友是在长春建筑学校学的工程造价专业,已经学习了四年,从他口中说起这个专业还不错,今年已经是研究生了。有人说这就是个夕阳行业,而且未来被替代的可能性很大,我是不赞同的。
接下来我们就从这三个方面说下工程造价现在的现状吧
一、工作内容(本内容来自互联网)在工程里造价员做的工作,可以按照工程进程,有以下内容
1.招投标阶段:编制投标报价文件
2.合同签订阶段:分析合同条款及执行情况
3.施工阶段:参加施工图纸会审,提供工程量及材料预算价格明细表,完善施工现场签证单及变更,编制施工进度产值,进行进度成本报审。
总之可以看出,这个专业肯定和钱有关,而且工程基本上都不是小钱,所以需要细心。
二、就业前景首先,要清楚造价就其专业来分就有安装造价、土建造价、市政造价、园林造价等等,还有很多更为专业性的造价,其中主流的话就是安装和土建了,这两年从事造价的人可能感觉到造价有点饱和了,主要是从事土建的人太多了,从市场上来说,安装造价目前在市场上是紧缺的,一个工程都要有安装和土建,按照理想化应该是安装和土建是一比一的,毕竟一个工程肯定有土建也有对应的安装。
但现实是,安装和土建之比是一比二,这种状态是安装造价员比较轻松的状态,但更多的是一比三,甚至有一比四的,所以安装这方面用人紧张。所以现在就业的话,安装相对土建会好就业点。
再者就是市政了,这几年因为没有什么大型的建筑工程,政府这几年就是在修路之类的,而且市政的造价人员不多,在这几年里市政专业的就业也是可观的。其他的专业就不太推荐了,因为其他专业基本上没什么太大的就业了。
三、发展前景现在的造价越来越不依赖于简单的手算工程量,像土建,之前还是手算,现在都是电算,安装虽然没有土建的强制要求,但这几年招人的话,基本上也要求会软件,所以软件运用是一个大势所趋,如果你想从事的话,最好在学习过程中,把软件也学学。
总的来说,造价就是个努力才会有回报的行业,不过发展前景还是很不错的,大家一定想好了再去选择,吃不了苦就算了。
太 阳 能 热 利 用
(一)太阳能集热器
太阳能热水器装置通常包括太阳能集热器、储水箱、管道及抽水泵其他部件.另外在冬天需要热交换器和膨胀槽以及发电装置以备电厂不能供电之需 .太阳能集热器(solar collector)在太阳能热系统中,接受太阳辐射并向传热工质传递热量的装置.按传热工质可分为液体集热器和空气集热器.按采光方式可分为聚光型和聚光型集热器两种.另外还有一种真空集热器 一个好的太阳能集热器应该能用20-30年.自从大约1980年以来所制作的集热器更应维持40-50年且很少进行维修.
(二)太阳能热水系统
早期最广泛的太阳能应用即用于将水加热,现今全世界已有数百万太阳能热水装置.太阳能热水系统主要元件包括收集器、储存装置及循环管路三部分.此外,可能还有辅助的能源装置(如电热器等)以供应无日照时使用,另外尚可能有强制循环用的水,以控制水位或控制电动部份或温度的装置以及接到负载的管路等.依循环方式太阳能热水系统可分两种: (a)自然循环式 此种型式的储存箱置于收集器上方.水在收集器中接受太阳幅射的加热,温度上升,造成收集器及储水箱中水温不同而产生密度差,因此引起浮力,此一热虹吸现像(thermosiphon),促使水在除水箱及收集器中自然流动.由与密度差的关系,水流量于收集器的太阳能吸收量成正比.此种型式因不需循环水,维护甚为简单,故已被广泛采用. (b)强制循环式 热水系统用水使水在收集器与储水箱之间循环.当收集器顶端水温高于储水箱底部水温若干度时,控制装置将启动水使水流动.水入口处设有止回阀(check valve)以防止夜间水由收集器逆流,引起热损失.由此种型式的热水系统的流量可得知(因来自水的流量可知),容易预测性能,亦可推算于若干时间内的加热水量.如在同样设计条件下,其较自然循环方式具有可以获得较高水温的长处;,但因其必须利用水,故有水电力、维护(如漏水等)以及控制装置时动时停,容易损坏水等问题存在.因此,除大型热水系统或需要较高水温的情形,才选择强制循环式,一般大多用自然循环式热水器.
(三)、暖房
太阳能暖房系统(space-heateng)利用太阳能作房间冬天暖房之用,在许多寒冷地区已使用多年.因寒带地区冬季气温甚低,室内必须有暖气设备,若欲节省大量化石能源的消耗,设法应用太阳幅射热.大多数太阳能暖房使用热水系统,亦有使用热空气系统.太阳能暖房系统是由太阳能收集器、热储存装置、辅助能源系统,及室内暖房风扇系统所组成,其过程乃太阳辐射热传导,经收集器内的工作流体将热能储存,在供热至房间.至辅助热源则可装置在储热装置内、直接装设在房间内或装设于储存装置及房间之间等不同设计.当然亦可不用储热双置而直接将热能用到暖房的直接式暖房设计,或者将太阳能直接用于热电或光电方式发电,在加热房间,或透过冷暖房的热(heat pump)装置方式供作暖房使用.最常用的暖房系统为太阳能热水装置,其将热水通至储热装置之中(固体、液体或相变化的储热系统),然后利用风扇将室内或室外空气驱动至此储热装置中吸热,在把此热空气传送至室内;或利用另一种液体流至储热装置中吸热,当热流体流至室内,在利用风扇吹送被加热空气至室内,而达到暖房效果.
太 阳 能 电 池 的 开 发
太阳能电池是一种有效地稀收太阳能辐射并使之转化为电能的半导体电子器件.下面介绍北京太阳能光电研究中心对太阳能电池的研究情况.晶体硅高效太阳电池和多晶硅薄膜太阳电池的研究开发以及研究成果向产业化转化.
1.高效晶体硅太阳电池 光电中心高效晶体硅太阳电池研究开发项目有钝化发射区太阳电池(PESC)、埋栅太阳电池(BCSC)及多晶硅太阳电池.●钝化发射区太阳电池(PESC)光电中心研究钝化发射区太阳电池(PESC)的基本目的是探索影响电池效率的各种机制,为降低太阳电池成本提供理论和工艺依据,推动太阳电池理论的发展.实验中采用的材料为区熔(FZ)、p-型(掺硼)〔100〕单晶硅,电阻率ρ=0.2~1.2Ωcm,厚度t=280-350μm,双面抛光.电池工艺包括正面倒金字塔织构化、前后表面钝化、制备选择性发射区、减反射表面、背场、前后金属接触等.目前电池达到的水平见表1.
表1 PESC电池的性能(测试条件AM1.5,25℃)
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 测试单位
656.1 37.4 0.806 19.79 4.04 北京市太阳能研究所
* VOC 开路电压,JSC 短路电流密度,FF 填充因子,η 转换效率,A 太阳电池面积(下同)
●埋栅太阳电池(BCSC)埋栅电池的制作工艺省去了复杂的多次光刻和蒸发电极步骤,减少了高温氧化次数,使整个电池制作工艺大大简化;埋栅不仅减小了电极阴影面积,还可减小欧姆接触电阻,是一种可实现产业化的高效电池技术.实验中使用的材料分别为:①区熔(FZ)、p-型(掺硼)〔100〕单晶硅,厚度t=300-400μm;②直拉(CZ)、p-型(掺硼)〔100〕单晶硅,厚度t=300—400μm;③太阳级(复拉)、p-型p〔100〕单晶硅,厚度t=300—400μm.电池的工艺包括表面织构化、钝化,制备选择性发射区、减反射表面、背表面场和金属化等.目前电池所达到的水平见表2.
表2 不同材料的BCSC电池的性能(测试条件:AM1.5,25℃)
材料(刻槽) Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF(%) η(%) A(cm2) ρ(Ω.cm) 测试单位
FZ(激光) 663.8 35.6 80.58 18.6 25 0.2 A
FZ(机械) 621.9 37.0 80.02 18.47 4 0.5 B
CZ(激光) 622.9 35.2 79.27 17.22 25 0.8 B
太阳级 (激光) 624.1 35.4 75.44 16.59 25 0.4 B
* A:美国国家可再生能源实验室,
B:北京市太阳能研究所
●多晶硅太阳电池 在PESC电池和BCSC电池的基础上,光电中心开展了多晶硅太阳电池的研究,以适应我国未来多晶硅太阳电池发展的需要.实验中使用的材料为Bayer公司p-型多晶硅片,厚340μm,电池制作工艺过程包括吸杂、制备p-n结、钝化、形成背场和金属化等.实验制备的最好电池的特性见表3. 表3 PESC电池的性能(测试条件:AM1.5,25℃)
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 测试单位
595.0 34.23 0.7129 14.53 1.0 北京市太阳能研究所
581.0 29.92 0.6787 11.8 10×10 (与北京有色金属研究总院合作项目)
2.多晶硅薄膜太阳电池
多晶硅薄膜太阳电池既具有体材料晶体硅电池性能稳定、工艺成熟和高效的优点,又有大幅度减少材料用量从而大幅度降低成本的潜力,因而成为目前光伏界的研究热点.光电中心采用快速热化学气相沉积(RTCVD)、等离子增强化学气相沉积(PECVD)和a-Si/μc-Si迭层电池等不同工艺对多晶硅薄膜太阳电池进行了研究.RTCVD多晶硅薄膜以SiH2Cl2或SiCl4为原料气体在石英管反应室内沉积而成.研究工作初期,以重掺杂非活性硅为衬底,电池性能列于表4.图1 RTCVD多晶硅薄膜太阳电池的结构 PECVD多晶硅薄膜太阳电池的结构为:(Al/Ag)/ITO/p-a-Si:H/n-a-Si:H/n-poly-Si/n++非活性Si衬底(0.005Ωcm)/Ti-Pd-Ag.其中n型Poly-Si薄膜(~10μm)采用快速PECVD和固相晶化法制备.电池的性能列于表4.a-Si/μc-Si迭层电池(与中国科学院半导体研究所合作)结构为:玻璃/SnO2膜/p-i-n a-Si:H电池炖p-i-n μc-Si:H电池炖Al.电池的性能列于表4.
表4 多晶硅薄膜太阳电池的性能(测试条件:AM1.5,25℃)
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 电池工艺
625.64 26.3 0.7357 12.11 1.0 RTCVD
455.0 21.18 0.6474 6.15 1.0 PECVD
1160 11.4 0.6740 8.91 0.126 RECVD(a-Si/pc-si)
3.太阳电池性能测试 中心已建立太阳电池和材料测试实验室,购置了必要设备.这些设备包括I-V测试系统,光谱响应测试系统,C-V测试系统,原子力显微镜,膜厚测试系统,保证了研究开发工作的需要.
太 阳 能 热 利 用 技 术
1. 新型高效太阳能集热器 开发和利用丰富、广阔的太阳能,对环境不产生和很少产生污染,既是近期急需的补充能源,又是未来能源结构的基础.国际上,太阳能的使用技术已进入新的发展阶段.在太阳能热利用系统中,重要的一个技术关键是如何高效率地收集太阳光并将其转变为热能.国内平板型太阳能集热器和全玻璃真空管太阳能热水器已形成产业,近20年来产量逐年增长,年产量达80多万平方米.近几年,我国又研制成具有国际先进水平的热管式真空管热水器,具有良好的应用前景.然而,我国太阳能热利用多限于低温范围,“九五”期间应扩大到中温和高温范围.这就要研究开发新型高效太阳能集热器.
2. 目标 研究、开发、应用新型高效太阳能集热器,为逐步扩大热利用的温度范围打下技术基础.研究开发四种新型高效集热器,并应用于太阳能空调及太阳能工业热水及发电系统等.
3.内容 ①直通式真空管集热器 ②同心套管式真空管集热器 ③储热式真空管集热器 ④聚光式真空管集热器
1.太阳能热利用系统研究及示范工程 热利用在太阳能利用技术中占有重要位置,是综合项目.但是,以往所取得的成绩是太阳能低温热水系统,而太阳能中、高温供热系统的研究是与工厂供热系统结合的大型太阳能利用工程,其中太阳能热发电是人类大规模利用太阳能的重要途径,是太阳能热利用的一个重要发展方向.事实上,只有与工业企业结合,太阳能的利用才能有更高的经济效益,更充分发挥出太阳能利用的优势,体现未来能源的意义.2.目标 建立两个太阳能工业用热的示范工程, 功率为200千瓦,工作温度为150一200度. 建立太阳能热发电中试电站. 通过以上两项研究和示范,拓宽我国太阳能热利用的领域.3.内容 ①太阳能工业用热系统的研究及示范工程 功率: 200千瓦 工作温度: 150一200℃ ②太阳能空调系统研究及示范工程 制冷能力: 200千瓦 ③太阳能热发电示范装置
太 阳 能 光 伏 技 术
(一)高效率低成本太阳电池研究与发展
1.背景 太阳能等新能源为世界2000年经济展望中最具决定性影响的五大技术领域之一,而太阳能光伏发电又是其中最受瞩目的项目之一.1994年,世界太阳能电池销售量已达64兆瓦,呈现飞速发展势态.我国太阳能电池销售已超过1.2兆瓦.累计用量约5兆瓦,其应用范围亦在不断扩大.近年来,市场销售量以20%的速度在递增,预计到2000年,我国太阳电池年用量将超过10兆瓦.目前晶体硅太阳电池组件已出现供不应求的短缺局面.为满足日益增长的市场需求,除已有企业要发挥现有生产潜力之外,还要积极研制开发多种高效、低成本的光伏电池,扩大我国太阳电池产业规模,提高技术经济效益.2.目标提高效率,降低成本,扩大规模,推动我国光伏产业发展发展高效率、低成本多晶硅太阳电池技术,攻关与引进相结合,建立一条年生产能力为兆瓦级的生产线.提高单晶硅太阳电池组件的效率,降低生产成本,发挥现有生产能力,满足市场需求. 3.内容①兆瓦级多晶硅太阳电池组件生产线的建立主要技术经济指标: 组件效率13% 组件寿命20~25年②单晶硅太阳电池组件生产线的技术改造主要技术经济指标: 组件效率14~15% 组件寿命20~25年③高效率、低成本新型太阳电池的开发.
(二).太阳电池应用枝木研究及示范
1.背景 我国太阳电池应用领域在不断扩大,已涉及农业、牧业、林业、交通运输、通讯、气象、石油管道、文化教育及家庭电源等诸多方面,光伏发电在解决偏僻边远无电地区供电及许多殊场合用电上已起到引人注目的作用.但从总体的应用技术水平和规模上看,与工业发达国家相比仅有很大的差距,主要问题是光伏系统造价偏高、系统配套工程装备没有产业化、应用示范不够和公众对太阳电池应用的巨大潜力缺乏了解以及系统应用仅限于独立运行,还没有并网运行和与建筑业结合.因此,有必要加强太阳电池应用技术研究和示范,推进产业化,拓宽应用领域和市场.
2.目标 通过本项目执行,实现如下目标:小型光电源产业化 100千瓦容量以下的独立运行光伏电站系列化、规范化、商品化研究井网光伏发电技术,为大规模应用做好前期准备
3.内容 ①小功率光伏电源产业化 功率范围:千瓦级、百瓦级 产业规模:总容量大于1兆瓦 系统造价:比“八五”平均价格降低30%以上②独立运行光伏电站系列化、规范化、商品化.功率范围: 10千瓦~100千瓦 系统造价:比“八五”平均价格降低30%以上.③并网光伏发电技术研究和示范.兆瓦级并网光伏电站的前期研究 10千瓦并网光伏示范电站 100千瓦并网光伏电站用逆变器研制” 光伏电站运行及与电力系统相关技术研究.④高扬程光电水泵的研制 主要技术指标:扬程50~100米 太阳电池功率5千瓦~10千瓦.
这些是太阳能的作用,太阳能指的就是太阳能源,不包括阳光的其他作用
新能源都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部深处所产生的热能;包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。
由于传统能源会严重破坏环境,于是聪明的人类开发出了许多种新能源,不仅成功解决了环境污染问题,还解决了传统资源不足的问题,那么新能源都有哪些呢?赶紧来看看吧。
详细内容01太阳能:
①太阳能热利用技术比较成熟,例如我们所使用的太阳能热水器、太阳能制冷、太阳能聚焦高温加工、太阳灶等;
②太阳能光电转换技术,通过太阳能光电池把光能转换成电能(直流电),主要是光电池制造技术,这种发电技术利用最方便,但大功率发电成本太高;
③光化学转换技术,利用太阳能光化学电池把水电解分离产生氢气,氢气是很干净的燃料。
02风能:风能是一种机械能, 风力发电是常用技术,目前世界上最大风力发电机为3200千瓦,风机直径97.5米,安装在美国夏威夷;我国风力发电装机总共20万千瓦,最大风力发电机为120千瓦。
03生物质能:
①热化学转换技术,把木材等废料通过气化炉加热转换成煤气,或者通过干馏将生物质变成煤气、焦油和木炭;
②生物化学转换技术,主要把粪便等生物质通过沼气池厌气发酵生成沼气,沼气的主要成分是甲烷;
③生物质压块成型技术,把烘干粉碎的生物质挤压成型,变成高密度的固体燃料。
04氢能:氢气热值高,燃烧产物是水,完全无污染;而且制氢原料主要也是水,取之不尽,用之不竭,所以氢能是前景广阔的清洁燃料。
05潮汐能:潮汐发电技术是低水头水力发电技术,容量小,造价高;我国海岸线长达14000公里,有丰富潮汐能;据估算,全国可开发利用潮汐发电装机容量为2800万千瓦,年发电700亿千瓦时。
能源物质有煤、石油、天然气、水能等,也包括太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、核能等新能源。纵观社会发展史,人类经历了柴草能源时期、煤炭能源时期和石油天然气能源时期,现在正向新能源时期过渡,并且无数学者仍在不懈地为社会进步寻找开发更新更安全的能源,可以相信能源的多元时代即将来临。
可再生能源优缺点
太阳能用之不竭,污染极小太阳光照射不稳定,太阳能发电厂成本昂贵风能用之不竭,成本低,污染极小涡轮噪音大,受地域限制水能对水和空气污染小受地域限制,水坝会影响生态环境地热能用之不竭,成本低受地域限制。
对空气和水轻度污染海洋能用之不竭,空气污染低,土地干扰少适当位置少、造价高,能源输出不稳定,破坏正常潮汐可能会影响河口水生生物生物质能分布广、储量大、环保热值及热效率低。
小型风力发电厂造价一般约为1万元一个千瓦,大型风力发电厂造价约为8000-9000元一个千瓦。如果建在海滩上,大约1.2万元一个千瓦。
风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的可再生能源能源,很早就被人们利用,主要是通过风车来抽水、磨面等,人们感兴趣的是如何利用风来发电。
利用风力发电非常环保,且风能蕴量巨大,因此日益受到世界各国的重视。
资源:
风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽,用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带,因地制宜地利用风力发电,非常适合,大有可为。
海上风电是可再生能源发展的重要领域,是推动风电技术进步和产业升级的重要力量,是促进能源结构调整的重要措施。我国海上风能资源丰富,加快海上风电项目建设,对于促进沿海地区治理大气雾霾、调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义。
从新疆维吾尔自治区发展改革委获悉:新疆居民生活用电统一降至0.39元/千瓦时后,多缴纳的电费将于今年12月31日前完成清退。
自治区发展改革委近日发布文件要求,由于此次调价涉及全疆用户,延期调整造成的差额及补贴电费由电网企业按实际调价与2017年7月1日期间用电量进行差额清退。原则上应于今年12月31日前完成清退,确因特殊原因未能完成的必须于2018年3月31日前全部完成。
同时,电网企业要进一步提高服务质量,加快电能表直抄到户改造进度,主动接管转供单位(物业小区)用电管理,2018年12月31日前实现全部“四到户”管理。
此外,文件要求进一步规范转供电收费,取消原乌鲁木齐市、奎屯市的“四到户”转供加价政策。
从2017年7月1日起,全疆(除克拉玛依市外)居民生活用电实际缴纳的电费统一为0.39元/千瓦时,居民生活用电目录销售电价与0.39元/千瓦时的差额,由自治区财政通过同价资金进行补贴。
电价补贴,这种补贴的金额由政府公布,一般取决于当时此种能源发电设施的造价及安装费用。 因此造价高的能源补助也高,比如,对 风能 的补贴相对于 太阳能光伏 和 潮汐能 来说就要少一些。 上网电价补贴的金额通常随着时间流逝、各种能源技术的提高、成本的下降而逐年减少。 光伏行业陆续收获来自政策及产业层面的一系列利好,多部门发布光伏产业扶持政策,产品价格企稳回升,电网不断释放善意带来终端市场需求释放预期。
可再生能源基金原则上实行按季预拨、年终清算。省级电网统计列入补贴目录的可再生能源并网发电项目和接网工程情况,提出补贴资金申请,经所在地省级财政、价格、能源主管部门审核后,上报财政部、国家发改委、国家能源局。 财政部根据可再生能源电价附加费收入,省级电网企业和地方独立电网企业补贴资金申请等情况,将补贴资金拨付到省级财政部门,省级财政部门再将资金拨付至省级电网企业,最后省级电网企业再根据可再生能源并网发电项目的上网电价和实际收购的上网电量,按月结算电费。
一、 水电站作用是什么?
如下所示:1.水电站具有发电的功能。例如,举世闻名的三峡水电站。它每年可以产生数百亿度的电能。电能被传输到工厂、商店、住宅等。2.水电站具有涵养水源的功能。修建水电站,必然要修建水库。水库有储水。为人们的生活提供水源。3.水电站具有防洪功能。当季节性降雨到来时,大河经常发生洪水等自然灾害。然后,水电站依靠自身的蓄水功能,可以储存一部分水,并在泄洪后释放。这样,洪水等自然灾害得以避免。4.水电站具有旅游促进当地经济发展的功能。像三峡水电站这样的世界级工程本身就是一张名片,可以吸引游客到当地旅游,促进当地经济发展。
二、水电站有什么特点?
如下所示:1.可再生能源。由于水按照一定的水文循环连续不断地流动,水力资源是一种可再生能源。因此,水电发电的能源供应只在丰水年和枯水年有所不同,不会出现能源枯竭的问题。2.发电成本低。水力发电只利用水流携带的能量,不需要消耗患者的电力资源。而且,上一个电站使用的水流,下一个电站仍然可以使用。此外,由于水电站的设备相对简单,其大修和维护成本远低于同等容量的火力发电厂。
大家平时一定要节约用水节约用电,不能因为我们可以使用水电站就漫无目的的浪费。我们也要远离有水电站的地方,很容易出现危险,尤其是下雨的时候。