“十四五”可再生能源规划落地:大规模、高消纳、市场化
全文 1940 字,阅读大约需要 5 分钟 未经许可严禁以任何形式转载 南方能源观察 欢迎投稿,投稿邮箱: eomagazine@126.com 编辑 黄燕华 审核 冯洁 6月1日下午,国家发改委等九部委联合发布了《“十四五”可再生能源发展规划》(以下简称《规划》,明确了“十四五”可再生能源发展的主要目标,同时更加注重可再生能源的大规模开发、高水平消纳以及市场化发展。大规模开发 中国已经承诺二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值、努力争取2060年前实现碳中和,明确2030年风电和太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上。截至2020年底,全国风电和光伏发电装机达到5.3...全文
生物柴油是清洁的可再生能源,它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料,是优质的石油柴油代用品。生物柴油是典型“绿色能源”,大力发展生物柴油对经济可持续发展,推进能源替代,减轻环境压力,控制城市大气污染具有重要的战略意义。
生物柴油的主要特性
众所周知,柴油分子是由15个左右的碳链组成的,研究发现植物油分子则一般由14-18个碳链组成,与柴油分子中碳数相近。因此生物柴油就是一种用油菜籽等可再生植物油加工制取的新型燃料。按化学成分分析,生物柴油燃料是一种高脂酸甲烷,它是通过以不饱和油酸C18为主要成分的甘油脂分解而获得的.与常规柴油相比,生物柴油具有下述无法比拟的性能:
1.具有优良的环保特性。主要表现在由于生物柴油中硫含量低,使得二氧化硫和硫化物的排放低,可减少约30%(有催化剂时为70%);生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃,因而废气对人体损害低于柴油。检测表明,与普通柴油相比,使用生物柴油可降低90%的空气毒性,降低94%的患癌率;由于生物柴油含氧量高,使其燃烧时排烟少,一氧化碳的排放与柴油相比减少约10%(有催化剂时为95%);生物柴油的生物降解性高。
2.具有较好的低温发动机启动性能。无添加剂冷滤点达-20℃。
3.具有较好的润滑性能。使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低,使用寿命长。
4.具有较好的安全性能。由于闪点高,生物柴油不属于危险品。因此,在运输、储存、使用方面的安全性又是显而易见的。
5.具有良好的燃料性能。十六烷值高,使其燃烧性好于柴油,燃烧残留物呈微酸性,使催化剂和发动机机油的使用寿命加长。
6.具有可再生性能。作为可再生能源,与石油储量不同,其通过农业和生物科学家的努力,可供应量不会枯竭。
7.无须改动柴油机,可直接添加使用,同时无需另添设加油设备、储存设备及人员的特殊技术训练。
8.生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用,可以降低油耗、提高动力性,并降低尾气污染。
生物柴油的优良性能使得采用生物柴油的发动机废气排放指标不仅满足目前的欧洲II号标准,甚至满足随后即将在欧洲颁布实施的更加严格的欧洲Ⅲ号排放标准。而且由于生物柴油燃烧时排放的二氧化碳远低于该植物生长过程中所吸收的二氧化碳,从而改善由于二氧化碳的排放而导致的全球变暖这一有害于人类的重大环境问题。因而生物柴油是一种真正的绿色柴油。
生物柴油的生产方法
目前生物柴油主要是用化学法生产,即用动物和植物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇在酸或者碱性催化剂和高温(230-250℃)下进行转酯化反应,生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯,再经洗涤干燥即得生物柴油。甲醇或乙醇在生产过程中可循环使用,生产设备与一般制油设备相同,生产过程中可产生10%左右的副产品甘油。
目前生物柴油的主要问题是成本高。据统计,生物柴油制备成本的75%是原料成本。因此采用廉价原料及提高转化从而降低成本是生物柴油能否实用化的关键。美国己开始通过基因工程方法研究高油含量的植物,日本采用工业废油和废煎炸油,欧洲是在不适合种植粮食的土地上种植富油脂的农作物。
但化学法合成生物柴油有以下缺点:工艺复杂,醇必须过量,后续工艺必须有相应的醇回收装置,能耗高:色泽深,由于脂肪中不饱和脂肪酸在高温下容易变质;酯化产物难于回收,成本高;生产过程有废碱液排放。
为解决上述问题,人们开始研究用生物酶法合成生物柴油,即用动物油脂和低碳醇通过脂肪酶进行转酯化反应,制备相应的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有条件温和、醇用量小、无污染排放的优点。但目前主要问题有:对甲醇及乙醇的转化率低,一般仅为40%-60%。由于目前脂肪酶对长链脂肪醇的酯化或转酯化有效,而对短链脂肪醇(如甲醇或乙醇等)转化率低,而且短链醇对酶有一定毒性,酶的使用寿命短。副产物甘油和水难于回收,不但对产物形成抑制,而且甘油对固定化酶有毒性,使固定化酶使用寿命短。
“工程微藻”生产柴油,为柴油生产开辟了一条新的技术途径。美国国家可更新实验室(NREL)通过现代生物技术建成“工程微藻”,即硅藻类的一种“工程小环藻”。在实验室条件下可使“工程微藻”中脂质含量增加到60%以上,户外生产也可增加到40%以上。而一般自然状态下微藻的脂质含量为5%-20%。“工程微藻”中脂质含量的提高主要由于乙酰辅酶A羧化酶(ACC)基因在微藻细胞中的高效表达,在控制脂质积累水平方面起到了重要作用。目前,正在研究选择合适的分子载体,使ACC基因在细菌、酵母和植物中充分表达,还进一步将修饰的ACC基因引入微藻中以获得更高效表达。利用“工程微藻”生产柴油具有重要经济意义和生态意义,其优越性在于:微藻生产能力高、用海水作为天然培养基可节约农业资源;比陆生植物单产油脂高出几十倍;生产的生物柴油不含硫,燃烧时不排放有毒害气体,排入环境中也可被微生物降解,不污染环境,发展富含油质的微藻或者“工程微藻”是生产生物柴油的一大趋势。
国外生物柴油的发展状况
生物柴油于1988年诞生,由德国聂尔公司发明,它是以菜籽油为原料,提炼而成的洁净燃油。突出的环保性和可再生性,引起了世界发达国家,尤其是资源贫乏国家的高度重视。西方国家为发展生物柴油,在行业规范和政策鼓励下采取了一系列积极措施。为了便于推广使用,美德意等国都制定了生物柴油技术标准,如美国权威机构ASTM相继在1996年和2000年发布标准,完善生物柴油的产业化条件,并且政府实行积极鼓励的方式,在生物柴油的价格上给于一定的补贴。如德国农民种植为生物柴油作原料的油菜籽可获得1000马克/公顷补贴,并对制造生物柴油予以免税。
欧洲和北美利用过剩的菜籽油和豆油为原料生产生物柴油获得推广应用。目前生物柴油主要用化学法生产,采用植物油与甲醇或乙醇在酸或碱性催化剂和230-250℃下进行酯化反应,生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯生物柴油。现还在研究生物酶法合成生物柴油技术。与普通柴油相比,生物柴油更有利环保,使柴油车尾气中有毒有机物排放量仅为1/10,颗粒物为20%,C02和CO排放量仅为10%。按照京都议定书,欧盟2008-2012年间要减少排放8%。就燃料对整个大气C02影响的生命循环分析看,生物柴油排放的C02比矿物柴油要少约50%。为此,欧盟最近发布了两项新的指令以推进生物燃料在汽车燃料市场上的应用,这将进一步推动欧洲生物柴油工业的发展。与常规柴油相比,生物柴油价格要贵一倍以上,为此新指令要求欧盟各国降低生物柴油税率,并对生物柴油在欧洲汽车燃料中的销售比例作出规定。
西方国家生物柴油产业发展迅速。近年来,西方国家加大生物柴油商业化投资力度,使生物柴油的投资规模增大,开工项目增多。美国、加拿大、巴西、日本、澳大利亚、印度等国都在积极发展这项产业。目前,美国有4家生物柴油生产厂,总能力为30万吨/年。欧盟国家主要以油菜为原料,2001年生物柴油产量已超过100万吨。2000年德国的生物柴油已达45万吨,德国还于2001年月11日在海德地区投资5000万马克,兴建年产10万吨的生物柴油装置。法国有7家生物柴油生产厂,总能力为40万吨/年,使用标准是在普通柴油中掺加5%生物柴油,对生物柴油的税率为零。意大利有9个生物柴油生产厂,总能力33万吨/年,对生物柴油的税率为零。奥地利有3个生物柴油生产厂,总能力5.5万吨/年,税率为石油柴油的4.6%。比利时有2个生物柴油生产厂,总能力24万吨/年。日本生物柴油生产能力也达到40万吨/年。
我国生物柴油的发展状况
我国政府为解决能源节约、替代和绿色环保问题制定了一些政策和措施,早有一些学者和专家己致力于生物柴油的研究、倡导工作。我国生物柴油的研究与开发虽起步较晚,但发展速度很快,一部分科研成果已达到国际先进水平。研究内容涉及到油脂植物的分布、选择、培育、遗传改良及其加工工艺和设备。目前各方面的研究都取得了阶段性成果,这无疑将有助于我国生物柴油的进一步研究与开发。可以预计,在2-3年内,我国在该领域的研究将会有突破性进展并达到实用水平。
著名学者闵恩泽院士在《绿色化学与化工》一书中首先明确提出发展清洁燃料生物柴油的课题:原机械工业部和原中国石化总公司在上世纪80年代就拨出专款立项,由上海内燃机研究所和贵外I山地农机所承担课题,联合研究长达10年之久,并邀请中国石化科学院的专家詹永厚做了大量基础试验探索;中国农业工程研究设计院的施德路先生也曾于1985年进行了生物柴油的试验工作;辽宁省能源研究所承担的中国——欧共体合作研究项目也涉及到生物柴油;中国科技大学、河南科学陆军化学所等单位也都对生物柴油作了不同程度的研究。
系统研究始于中国科学院的“八五”重点科研项目:“燃料油植物的研究与应用技术”,完成了金沙江流域燃料油植物资源的调查及栽培技术研究,建立了30公顷的小桐子栽培示范片。自20世纪90年代初开始,长沙市新技术研究所与湖南省林业科学院对能源植物和生物柴油进行了长达10年的合作研究,“八五”期间完成了光皮树油制取甲脂燃料油的工艺及其燃烧特性的研究;“九五”期间完成了国家重点科研攻关项目“植物油能源利用技术”。
1999-2002年,湖南省林业科学院承担并主持了国家林业局引进国外先进林业技术(948项目)——《能源树种绿王树及其利用技术的引进》,从南非、美国和巴西引进了能源树种绿玉树(Euphorbia tim-calli)优良无性系;研制完成了绿玉树乳汁榨取设备;进行了绿玉树乳汁成份和燃料特性的研究:绿玉树乳汁催化裂解研究有阶段性成果。
但是,与国外相比,我国在发展生物柴油方面还有相当大的差距,长期徘徊在初级研究阶段,未能形成生物柴油的产业化:政府尚未针对生物柴油提出一套扶植、优惠和鼓励的政策办法,更没有制定生物柴油统一的标准和实施产业化发展战略。因此,我国进入了WTO之后,在如何面对经济高速发展和环境保护和双重压力这种背景下,加快高效清洁的生物柴油产业化进程就显得更为迫切了。
我国生物柴油的产业化前景
2003年,受国民经济持续快速增长的拉动,中国石油市场需求增势强劲,石油产品需求总量增长幅度达到两位数,为11.4%,比上年提高了7.4个百分点,这促进了石油进口量的大幅攀升,使我国成为石油消费和进口大国。石油市场资源供应出现紧缺,价格全面上涨。据中国物流信息中心统计,2003年我国石油及制品累计平均价格比上年提高11.8%。初步分析2004年中国石油市场供需形势与2003年情况基本相似,将继续保持消费需求旺盛,供需基本平衡的格局,但不排除受季节、运输等因素影响而出现局部性和结构性的供应紧张。预计2004年中国原油消费量为2.7亿吨,净进口量有可能超过1亿吨。
我国是一个石油净进口国,石油储量又很有限,大量进口石油对我国的能源安全造成威胁。因此,提高油品质量对中国来说就更有现实意义。而生物柴油具有可再生、清洁和安全三大优势。专家认为,生物柴油对我国农业结构调整、能源安全和生态环境综合治理有十分重大的战略意义。目前,汽车柴油化已成为汽车工业的一个发展方向,据专家预测,到2010年,世界柴油需求量将从38%增加到45%,而柴油的供应量严重不足,这都为油菜制造生物柴油提供了广阔的发展空间。发展生物柴油产业还可促进中国农村和经济社会发展。如发展油料植物生产生物柴油,可以走出一条农林产品向工业品转化的富农强农之路,有利于调整农业结构,增加农民收入。
柴油的供需平衡问题也将是我国未来较长时间石油市场发展的焦点问题。业内人士指出,到2005年,随着我国原由加工量的上升,汽油和煤油拥有一定数量的出口余地,而柴油的供应缺口仍然较大。预计到2010年柴油的需求量将突破1亿吨,与2005年相比,将增长24%;至2015年市场需求量将会达到1.3亿吨左右。近几年来,尽管炼化企业通过持续的技术改造,生产柴汽比不断提高,但仍不能满足消费柴汽比的要求。目前,生产柴汽比约为1.8,而市场的消费柴汽比均在2.0以上,云南、广西、贵州1等省区的消费柴汽比甚至在2.5以上。随着西部开发进程的加快,随着国民经济重大基础项目的相继启动,柴汽比的矛盾比以往更为突出。因此,开发生物柴油不仅与目前石化行业调整油品结构、提高柴汽比的方向相契合,而且意义深远。
目前我国生物柴油技术已取得重大成果:海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源发展公司都已开发出拥有自主知识产权的技术,相继建成了规模超过万吨的生产厂,这标志着生物柴油这一高新技术产业已在中国大地上诞生。
中国工程院有关负责人介绍,中国“十五”计划发展纲要提出发展各种石油替代品,将发展生物液体燃料确定为国家产业发展方向。生物柴油产业得到了国务院领导和国家计委、国家经贸委、科技部等政府部门的支持,并已列入有关国家计划。
发展生物柴油,我国有十分丰富的原料资源。我国幅员辽阔,地域跨度大,水热资源分布各异,能源植物资源种类丰富多样,主要的科有大戟科、樟科、桃金娘科、夹竹桃科、菊科、豆科、山茱萸科、大风子科和萝摩科等。目前我国生物柴油的开发利用还处于发展初期,要从总体上降低生物柴油成本,使其在我国能源结构转变中发挥更大的作用,只有向基地化和规模化方向发展,实行集约经营,形成产业化,才能走符合中国国情的生物柴油发展之路。随着改革开放的不断深入,在全球经济一体化的进程中,在中国加入WTO的大好形势下,中国的经济水平将进一步提高,对能源的需求会有增无减,只要把关于生物柴油的研究成果转化为生产力,形成产业化,则其在柴油引擎、柴油发电厂、空调设备和农村燃料等方面的应用是非常广阔的。
信息来源:北京燕山石化公司研究院信息中心
参考资料:http://info.oil.hc360.com/html/001/002/003/113233.htm
新能源车的爆发,让相关产业一同被推上风口,这一次走向台前的是充电赛道。
日前,国家发改委、国家能源局发布《关于进一步提升充换电基础设施服务保障能力的实施意见(征求意见稿)》(下称意见稿),该文件发布后,当天充电桩板块应声上涨,市场对这个领域的敏感度可见一斑。
而在文件发布的同日,一场电动 汽车 充电设施技术创新大会也正在青岛召开,来自行业的数百名一线工程师、技术人员展开了纯技术的讨论。
超万亿市场规模
今年4月,上海国际车展上新能源车一枝独秀,据中国 汽车 工业协会统计数据,今年1-4月新能源 汽车 产销75万辆和73.2万辆,同比分别增长2.6倍和2.5倍。截至今年3月,全国新能源 汽车 保有量551万辆,占 汽车 总数的 1.92%。其中纯电动 汽车 449万辆,占新能源 汽车 总量的81.53%。
据规划,2025年新能源 汽车 销售占比将达到20%,纯电动 汽车 成为新销售车辆的主流,公共领域用车全面电动化。
与之相伴而生的充电市场空间同样十分庞大。从保有量来看,数据显示,2019年全球各国公共充电桩统计中,中国51.6万台,欧盟25.5万台,美国7.2万台,日本3.2万台,全球年复合增长率达32%,中国充电产业规模位居全球之首,总量占比超过全球半数。
据国际能源署IEA发布《Global EV Outlook 2019》报告和恒大研究院任泽平的研究上看,到2030年全球私人充电桩预计保有量分别达到1.28-2.45亿台,总充电功率达1000-1800GW,总充电量达480-820TWh;公共充电桩预计保有量达到1000-2000万台,总充电功率113-215GW,总充电量70-124TWh。
综合全球平均情况看,2030年公共桩均价3万/台、私人充电桩均价0.4万/台、电费0.5元/kWh、服务费0.7元/kWh,因此2030年全球充电桩规模0.81-1.58万亿元,充电费用规模0.66-1.13万亿元,共计约1.5-2.7万亿。
而国内市场本就是全球最大的 汽车 市场,又因为国情不同,公共桩与私人桩比例远高于欧美,预计可占全球充电桩市场份额的40%,因此国内充电桩设备和服务市场规模将达到6000亿-1.08万亿。而仅目前,国内就已有近130家充电设备厂家采用。
面对这样的市场空间,我国业内也制定了发展规划。据《节能与新能源 汽车 技术路线图2.0》显示,充电基础设施发展分阶段目标,2025年,建成慢充桩端口1300万端以上(含自有桩及公共桩),公共快充端口(含专用领域) 约80万端;保障年1000亿kW.h供电需求,支撑2000万辆以上车辆充电。城市新建小区慢充桩1:1配建,无线慢充达到6- 10kW,并开展大功率快充城市试点;建成快换站3000座,研制成共享换电技术标准。
到2035年,国内要建成慢充桩端口1.5亿端以上,慢充端口普及停车位1:1,公共快充端口 146万端;保障年5000亿kW.h供电需求,支撑1.5亿辆以上车辆充换电运行。
同时,届时要达到大功率快充5分钟行驶300Km以上,自动快换时间达1.5分钟,年促进新能源消纳达1000亿度以上。
在5月20日召开的第一届中国电动 汽车 充电设施技术创新大会上,普天新能源有限责任公司原首席专家邵浙海指出,未来充电设施技术发展将有三大趋势,“一是适应充电场景高效服务应用需求,随着私家车、公务车、公交车、通勤班车、出租车、网约车、轻型货运车、部分特种车辆全面电动化,大功率充电、无线充电、直流小功率充电、V2G、 光储充等适用不同应用场景的充换电技术将逐步实现。二是提升充电服务效率、保障充电安全,实现自动充电体验,智能化技术和人工智能将广泛应用于充电设施网络。第三是充电基础设施与电力能源特别是可再生能源高效互动、深度融合趋势。”
充换电的路线之争
围绕为电动车供电,业内有两种发展模式,一个是通过充电,另一个是通过共享换电。
在充电方向上,目前国内主要有特来电、英飞特、科大智能、奥特迅等,换电方向上,主要有中恒电气、许继电气、北汽蓝谷等,供电解决方案的路线之争成为焦点。
奥动新能源 汽车 科技 有限公司技术副总裁兰志波介绍,“充电有一个很基础的关联问题——时间,充电时间在出行环节,目前还不是非常匹配的一件事,耗时长。而换电不仅是“快”,而且弥补充电的不足,为用户打造一个全场景的能源补给服务解决方案。”
兰志波指出,使用负荷率很高的车辆,对时间要求很高,也就是常说的运营车辆,而私家车对时间要求没那么高。但私家车在需要充电时候,用户对时间要求还是比较高,有高效补能的需求。“如何为用户匹配高效充电能源补给办法,这是电动 汽车 产业有必要认真思索的一件问题。尤其对于高负荷车辆(运营车辆)来说,必须建立高效充电补能解决方案。”
对于共享换电,兰志波称,“于用户而言,共享提高了车主的换电便利性,对用户有利,于运营商而言,共享提高了换电运营的商业性,对可持续运营有利,此外,共享降低了总的 社会 资源占有成本,对 社会 有利。”
而主营充电网业务的特来电董事长于德翔则表示,换电的成本高于充电,很难形成商业闭环。“成本高,转嫁到用户身上用户不会买单,但是不转嫁,又无法盈利。换电同样需要铺设大的网络,投资规模远大于充电。”
于德翔指出,在电动 汽车 热点城市,比如北京,好的充电站2年就可以收回成本,但为了客户方便,面向城市建设充电网,至少4-5年才能收回成本。“建设一个好的换电站,最好的场景需要3-4年收回成本,建设面向一个城市的换电网络,为那些专用的换电车服务,至少6-8年,甚至更远才能收回成本。”此外,他认为电池标准化难、和电网协同难等问题都是换电赛道的痛点。
抛开商业上的激辩,从政策层面来看,充电换电都获得支持,2021年政府工作报告中新提出充电桩、换电站等设施。而在5月20日发布的意见稿中,提出优化财政和税收对充换电设施建设的支持政策,强化对高速公路、乡镇、居住社区等保障型充换电设施的补贴支持和税收优惠力度。同时,要提高金融服务能力,将符合条件的充换电设施以及配套电网建设与改造投资纳入新基建专项债券和中国 清洁发展机制基金支持范围。由国家开发银行等金融机构通过多种渠道,为充换电设施建设提供长期低成本资金。鼓励保险机构开发适合充换电设施的商业保险产品。
从两者技术趋势上看,一方面是大功率快充趋势,随着电池高倍率性能提升,Chaoji充电目标是乘用车5分钟充电可实现300Km+以上续驶里程。另一方面是换电共享化趋势,快换技术将趋于成熟,预期将率先在出租/网约车、重载车领域大范围应用,由ToB带动ToC, 形成开原换电平台和共享电池租赁业态。
中国电力企业联合会标准化管理中心综合与计划处处长周丽波分析,从换电站与快充站的服务能力对比来看,“以60kw直流充电与换电在相同单位面积下对比为例,电池更换模式大于24-30次/天/标准停车位,快充模式大于6-8次/天/标准停车位。从投建经济性对比来看,两者在同样服务能力的基础上,换电建站成本约为180-200万元,快充建站成本约为40-50万元。”
周丽波称,电动 汽车 电池更换技术(换电)产业化推广主要在于商业模式,今后一段时间电池更换技术仍主要应用于局部区域运行的特定车辆,如出租车、租赁、公交车等,考虑到电池的梯级利用以及储能、能源互联网的发展,电池更换还有 探索 的空间。
对于采取充电模式,她指出当前大功率充电和无线充电是电动 汽车 充电技术的两大发展方向,大功率充电以采取ChaoJi充电技术为方向,同时随着 汽车 智能化、网联化的不断发展,对无线充电的需求将与日俱增。
充电桩的战争不是共享单车的故事重现
“对于充电网来说,里边包括电、能源、大数据等相关专业,它是一个面向于新型产业当中的新技术、跨专业、跨行业、跨企业、跨门类的综合性学科,一个单独的公司很难独立完成,需要一个大的体系来支撑。”于德翔说,“很多小公司觉得弄个充电桩就能赚钱,弄个充电桩就能做充电,觉得技术没门槛,这都是没搞懂的。”
“充电业务必须要做成一张网,没网不活,比如说你现在做个小灵通,会不会有人用?充电网好比移动、联通,它是给手机服务的,手机是动的,跟着人一起走的,所以它必须要有网,而电动 汽车 的属性是一样的,电动 汽车 是动的,只要动的东西就得有网。”于德翔说,“只要有网的话,那就不会是一个小业务,它必须变成一个服务于几乎所有的业务才可能会活下来。”
“同时,又有很多人把充电网想成了一个消费互联网平台,这也是不对的。”于德翔表示,充电网是链接了人、 汽车 、电池、能源的信息技术设施,不等同于传统的充电桩只是一个单向的物理充电插头,在这个系统上每天都是海量的人和车辆的交互、设备和设备的交互,“做充电网是一种工业互联网思维,工业互联网的数据是长出来的,而消费互联网是飘到天上的‘云’,用互联网思维是做不了工业互联网的,从这个层面来说那就不是共享单车的说法了。”
于德翔认为,充电行业的集中度会越来越高,“没有时间和技术的积累,整个产业链的闭环跑不到100%都很难成为头部。”
安全与续航是痛点
技术一路狂奔,从用户角度来看什么才是痛点?
国网电动 汽车 服务有限公司充电 科技 分公司负责人陈晓楠指出,目前电动 汽车 电池着火事故偶有发生,对产业发展产生一定负面影响,比如在设备层面,由于运维不及时或者用户操作不当,充电桩绝缘损坏引发人员触电。
特来电发布“烧车保障服务”
“充电过程和充满电后的静置状态是着火事故的主要部分,多发在高荷电状态。”特来电首席科学家鞠强指出,只有在充电过程中是最适宜进行电池安全监测。
“ 历史 数据也表明,80%的新能源 汽车 自燃事故是在充电中或充满电后一小时发生的。这意味着,如果可以确保充电安全,那么就能大幅减少电动 汽车 的自燃事故。”鞠鹏说。
此外,行业研究认为,公共充电设施规划仍存在短板。国网电动 汽车 负责人陈晓楠表示,行业当前还存在着规划保障机制不健全、区域发展不均衡、供需不匹配、综合利用率低等短板,充电行业的发展仍是一个系统性工程。
另一个万亿市场
电动车充电业务并非头部企业瞄准的唯一目标,储能是另外一片大市场。
当前,“碳中和”目标愿景下,储能迎来跨越式发展机遇,据光大证券测算,从国内外风光发电侧储能、电网侧储能、用户侧储能等方面测算,2020~2030年储能需求空间累计3.9TWh,2020~2060年储能市场空间累计为94TWh.2030年储能投资市场空间1.3万亿元(2020年起累计6万亿元),2060年5万亿元(2020年起累计122万亿元)。
近日,国家发改委、国家能源局发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见(征求意见稿)》,首次明确储能产业发展目标,到2025年,实现新型储能装机规模达到3000万千瓦(30GW)以上,为储能行业从商业化初期向规模化发展定下基调。
近年,特来电、国网、比亚迪等都相继在这个领域布局,普遍的做法是利用电动 汽车 动力电池为储能载体,做充储综合能源管理。
以专注做充电业务的特来电来说,其拥有电动 汽车 充电桩、分布式储能、可控负荷等丰富的负荷侧资源,且建有自身的聚合商平台,能将分散的可控负荷聚合形成规模相对较大的“聚合体”,在电网支撑下的微电网,接入光伏和储能,能源在微网内部实现平衡和就地消纳。
特来电充电网实时调度中心
简单来说,特来电将电动 汽车 本身作为一个个移动“充电宝”,每个停在车位上车的电池链接在电网上,成为电网的巨大柔性储能电池系统,平衡电网用电和发电之间的关系,“特来电做的储能能够让车在电网低谷低价时充电,高峰高价时卖电。”于德翔形容。而当微网具有一定规模之后,可以成为一个区域的“供电站”。
同时,电动 汽车 电池在淘汰后企业进行回收,将其放进预制仓成为储能设备,形成一套动力电池储能梯次利用的方案。
此外,国网开展的储能业务以光储充一体充电站建设为主。相关负责人陈晓楠表示,当前正加快研究经济效益最优的一体化光伏、储能和充电设施容量配置方案和安全防护技术,采用先进的直流母线技术,充分利用光伏、储能等新能源,解决配电容量限制、电网末端低电压问题。目前已在北京、福建、山东、上海等城市开展近20个“光储充”一体化充电站建设,有效提高了运营收益和运行效率。
据《节能与新能源 汽车 路线图2.0》报告指出,充电+储能也是充电行业技术发展的重要趋势,报告指出,通过风、光、储、充,及车网协同,V1G、V2G微电网电能协调,为交通能源产业融合发展创造了巨大需求空间,储能装置将大范围应用,将提高了能源供给安全性,有利于可再生能源消纳和占比提高,促进交通能源低碳化。
报告指出,未来行业技术发展趋势将在建立移动储能与智能电网的智慧能源协同数据服务新业态上演进。
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1. 视自家具体情况,如所处城乡的四季天气、屋顶面积、房屋朝向和是否有遮挡等情况,选择安装太阳能热水器或者太阳能光伏板,以太阳能来尽可能多地解决用电和/或供热之需;
2. 如果条件允许且合适,选择以可再生能源或者以高能效/低能耗方式为住房进行采暖制冷以及供电的住房,如被动式的节能住房,利用地源、水源、空气源热泵技术、甚至是冰蓄冷技术进行采暖制冷的楼房,以风光互补方式为居民提供部分用电的小区,等等。此外,如果所处城市开通了绿色电力购买的服务,也可以通过供电单位进行绿色电力采购,使得所用电力更多来自可再生能源;
3. 选择购买高能效汽车、油电混合动力汽车、电动汽车,并且仅在必要的时候驾车出行,更多时候如果可能且方便,都应当以公共交通、自行车、甚至是步行外出。电动汽车虽然自身还无法实现以可再生能源驱动(如太阳能驱动),但是其对二次能源电力的利用,使得电网中大规模接入可再生能源电力并通过充电驱动汽车成为了可能;
4. 另外很关键一点,居民利用可再生能源最基本需要做到的,就是显著提高工作生活中用能的效率、并减少不必要的能耗,如选择适合自身合理需求且最高能效的电器、合理出行并尽可能绿色出行等等,如果在满足合理用能需要的前提下尽可能减少了能耗,才为更多利用可再生能源创造了基础;
5. 对于仍然无法避免的化石能源需求或者碳排放,可以通过购买来自可再生能源开发利用所产生的减排核证量进行补偿,抵消掉相应的环境影响,同时支持可再生能源的发展。
一、时间、地点 时 间:2011年4月9日 地 点:北京
二、组织机构 承办单位:北京市新能源与可再生能源协会北京泰格尔展览有限公司
首席战略合作:中国能源报 能源网
特别协办媒体:《太阳能》《太阳能发电》
三、峰会主持人:
吴达成 中国可再生能源学会光伏专委会副主任,秘书长
梁岳峰 中国建筑金属结构协会光电建筑应用委员会主任
张定友 北京新能源与可再生能源协会主任
四、主要领导、嘉宾及报告专家(拟定)
发展改革委、财政部、科技部、住房和城乡建设部、国家能源局、中国国际贸易促进委员会等部委主管领导;中国可再生能源学会等单位的领导和专家。主要领导、嘉宾及行业专家有:
万季飞 中国国际贸易促进委员会会长
仇保兴 中国住房与城乡建设部副部长
张国宝 国家能源局局长
石定寰 国务院参事,中国可再生能源学会理事长,原科技部秘书长
陈宜明 中国住房和城乡建设部科技发展司司长
史立山 国家能源局新能源与可再生能源司副司长
李俊峰 国家发改委能源研究所副所长
李宝山 科技部高新技术发展及产业化司材料处调研员、中国可再生能源学会秘书长
赵玉文 中国可再生能源学会副理事长,光伏专委会主任
王勃华 中国光伏产业联盟秘书长
王长贵 原国家发改委能源所研究员,著名光电专家、北京市新能源与可再生能源协会光伏专委会主任
吴达成 中国可再生能源学会光伏专委会副主任,秘书长
王斯成 国家发改委能源研究所研究员、光伏专家
梁俊强 住房和城乡建设部科技发展促进中心副主任
李斌 中国国际贸易促进委员会电力行业委员会常务副会长
许洪华 中科院电工所可再生能源研究部主任,研究员,博导
马胜红 中科院电工所可再生能源发电咨询中心主任,研究员
李庆文 《中国能源报》总编辑
赵晓伟 北京市发改委能源处副处长
Martin schoenbauer 美国驻华大使馆能源办公室主任
Jutta Ludwing德国工商总会北京代表处首席代表
肖艳 加拿大驻华大使馆商务专员
常新杰 丹麦王国驻华大使馆高级商务官员
陈永岚 瑞典政府投资促进署驻华首席代表
莫雅 中国西班牙商会秘书长
Stephan Tian瑞中商务合作中心
清川佑二 日本日中经济协会理事长
Lee,Jong-do韩国《E2NEWS》主编
五、参会代表范围
各省市主管市长、发改委、科技厅(局)、高新技术产业开发区(产业基地)、科研院所、电力建设投资单位、节能投资公司等职能部门的主管领导;工程设计施工单位、高新技术企业、新闻单位、大使馆代表处、国际商协会专家、国内外投融资单位、国际贸易商及有关机构代表。
大部分的可再生能源其实都是太阳能的储存。可再生的意思并非提供十年的能源,而是百年甚至千年的。
随着能源危机的出现,人们开始发现可再生能源的重要性。
·太阳能
·地热能
·水能
·风能
·生物质能
·潮汐能
所有人类活动的基本能源都来自太阳,透过植物的光合作用而被吸收。
木材
柴是最早使用的能源,透过燃烧成为加热的能源。烧柴在煮食和提供热力很重要,它让人们在寒冷的环境下仍可生存。
动物牵动
传统的农家动物如牛、马和骡除了会运输货物之外,亦可以拉磨、推动一些机械以产生能源。
生物质燃料
此种燃料原为可再生能源,如能产出与消耗平衡则不会增加二氧化碳。但如消耗过量而毁林与耗竭可返还土壤的有机物,就会破坏产耗平衡。用生物质在沼气池中产生沼气供炊事照明用,残渣还是良好的有机肥。用生物质制造乙醇甲醇可用作汽车燃料。
水力
水磨坊就是采用水力的好例子。而水力发电更是现代的重要能源,尤其是中国这样满是河流的国家。此外,中国有很长的海岸线,也很适合用来作潮汐发电。
风力
人类已经使用了风力几百年了。
太阳能
太阳直接提供了能源给人类已经很久了,但使用机械来将太阳能转成其他能量形式还是近代的事。
潮汐能
潮汐发电利用潮水涨落,世界已有电站容量16GW。
从地球蕴藏的能源数量来看,自然界存在有无限的能源资源。仅就太阳能而言,太阳每秒钟通过电磁波传至地球的能量达到相当于500多吨煤燃烧放出的热量。这相当于一年中仅太阳能就有130万亿吨煤的热量,大约为全世界目前一年耗能的一万多倍。不过,由于人类开发与利用地球能源尚受到社会生产力,科学技术、地理原因及世界经济、政治等多方面因素的影响与制约。包括太阳能、风能、水能在内的巨大数量的能源,可以利用的仅占微乎其微的比例,因而,继续发展的潜力巨大。人类能源消费的剧增、化石燃料的匮乏至枯竭以及生态环境的日趋恶化,逼迫使人们不得不思考人类社会的能源问题。国民经济的可持续发展,依仗能源的可持续供给,这就必须研究开发新能源和可再生能源。
太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,也是人类可利用的最丰富的能源。太阳每年投射到地面上的辐射能高达1.05×1018千瓦时(3.78×1024J),相当于1.3×106亿吨标准煤。按目前太阳的质量消耗速率计,可维持6×1010年。所以可以说它是“取之不尽,用之不竭”的能源。但如何合理利用太阳能,降低开发和转化的成本,是新能源开发中面临的重要问题。
风能是利用风力机将风能转化为电能、热能、机械能等各种形式的能量,用于发电、提水、助航、制冷和致热等。风力发电是主要的风能开发利用方式。中国的风能总储量估计为1.6×109千瓦,列世界第三位,有广阔的开发前景。风能是一种自然能源,由于风的方向及大小都变幻不定,因此其经济性和实用性由风车的安装地点、方向、风速等多种因素综合决定。
对于核电站,人们有许多误解,其实核能发电是一种清洁、高效的能源获取方式。对于核裂变,核燃料是铀、钚等元素,核聚变的燃料则是氘、氚等物质。有些物质,例如钍,本身并非核燃料,但经过核反应可以转化为核燃料。我们把核燃料和可以转化为核燃料的物质总称为核资源。
近年来,许多发展中国家虽然都制订了一系列鼓励民企投资小水电的政策。由于小水电站投资小、风险低、效益稳、运营成本比较低,在国家各种优惠政策的鼓励下,全国掀起了一股投资建设小水电站的热潮,尤其是近年来,由于全国性缺电严重,民企投资小水电如雨后春笋,悄然兴起。国家鼓励合理开发和利用小水电资源的总方针是确定的,2003年开始,特大水电投资项目也开始向民资开放。2005年,根据国务院和水利部的“十一五”计划和2015年发展规划,中国将对民资投资小水电以及小水电发展给予更多优惠政策。
氢是一种二次能源,一种理想的新的含能体能源,在人类生存的地球上,虽然氢是最丰富的元素,但自然氢的存在极少。因此必需将含氢物质加工后方能得到氢气。最丰富的含氢物质是水,其次就是各种矿物燃料(煤、石油、天然气)及各种生物质等。氢不但是一种优质燃料,还是石油、化工、化肥和冶金工业中的重要原料和物料。石油和其他化石燃料的精炼需要氢,如烃的增氢、煤的气化、重油的精炼等;化工中制氨、制甲醇也需要氢。氢还用来还原铁矿石。用氢制成燃料电池可直接发电。采用燃料电池和氢气-蒸汽联合循环发电,其能量转换效率将远高于现有的火电厂。随着制氢技术的进步和贮氢手段的完善,氢能将在21世纪的能源舞台上大展风采。
地热是指来自地下的热能资源。我们生活的地球是一个巨大的地热库,仅地下10千米厚的一层,储热量就达1.05×1026焦耳,相当于9.95×1015标准煤所释放的热量。地热能在世界很多地区应用相当广泛。老的技术现在依然富有生命力,新技术业已成熟,并且在不断地完善。在能源的开发和技术转让方面,未来的发展潜力相当大。地热能是天生就储存在地下的,不受天气状况的影响,既可作为基本负荷能使用,也可根据需要提供使用。
海洋能通常指蕴藏于海洋中的可再生能源,主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐差能等。海洋能蕴藏丰富,分布广,清洁无污染,但能量密度低,地域性强,因而开发困难并有一定的局限。开发利用的方式主要是发电,其中潮汐发电和小型波浪发电技术已经实用化。波浪能发电利用的是海面波浪上下运动的动能。1910年,法国的普莱西克发明了利用海水波浪的垂直运动压缩空气,推动风力发动机组发电的装置,把1千瓦的电力送到岸上,开创了人类把海洋能转变为电能的先河。目前已开发出60-450千瓦的多种类型波浪发动装置。
此外,还有生物质能,是指植物叶绿素将太阳能转化为化学能贮存在生物质内部的能量,目前发展中的开发利用技术主要是,通过热化学转换技术将固体生物质转换成可燃气体、焦油等,通过生物化学转换技术将生物质在微生物的发酵作用下转换成沼气、酒精等,通过压块细蜜成型技术将生物质压缩成高密度固体燃料等。
[编辑本段]能源现状
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
(1)来自太阳辐射的能量,如:太阳能、煤、石油、天然气、水能、风能、生物能等。
(2)来自地球内部的能量,如:核能、地热能。
(3)天体引力能,如:潮汐能。
2、按开发利用状况分类:
(1)常规能源,如:煤、石油、天然气、水能、生物能。
(2)新能源,如:核能、地热、海洋能、太阳能、早期、风能。
3、按属性分类:
(1)可再生能源,如:太阳能、地热、水能、风能、生物能、海洋能。
(2)非可再生能源,如:煤、石油、天然气、核能。
4、按转换传递过程分类:
(1)一次能源,直接来自自然界的能源。如:煤、石油、天然气、水能、风能、核能、海洋能、生物能。
(2)二次能源,如:沼气、汽油、柴油、焦炭、煤气、蒸汽、火电、水电、核电、太阳能发电、潮汐发电、波浪发电等。
水能属于太阳能资源,在水循环过程中,海水吸收太阳能,受热蒸发为水蒸气,上升到高空,具有了势能,水汽输送到陆地上空,形成降水,水往低处流,流动过程中,势能逐渐转化为动能,可以用于发电。所以,归根到底,水能来自太阳辐射能。