法国加拿大美国俄罗斯澳大利亚最主要的能源
法国
法国在能源方面最大的特征是核能大国。一次能源中有4成多是核能,并向多个国家出口电力。另一方面,法国国内资源贫乏,石油、天然气和煤炭的大部分都要依靠进口。
其能源政策的基本方针是,能源自给、实现有竞争力的能源价格、削减温室气体、向全体国民提供能源等,其中心措施为推进核能。
法国也在推进采用可再生能源。
欧洲风力能源协会的调查结果显示,2010年法国采用了108.6万千瓦的风力发电设备,2010年年底发电规模达到了566万千瓦。2009年的装机容量规模在欧洲仅次於西班牙和德国,累计规模也排名第四。
法国政府一直从潜在能力、供电能力及景观等方面考虑,指定可建设风力发电设施的地区。从地区来看,在北部的皮卡第(Picardie)、洛兰(Lorraine),中部Centre地区,西北部布列塔尼(Bretagne)等地区,采用风力发电发展较快,在今后的计划中,也是在这些地区以及香槟-阿登地区(champagne-ardenne)的预定建设项目多。
法国今后将继续扩大利用可再生能源。法国政府描绘了这样一幅蓝图,到2020年使风力发电的采用规模扩大到2500万千瓦,把其培育成可与水力发电相媲美的电力资源。
加拿大
加拿大河流和湖泊众多,这也使得该国成为世界第二大水力发电国家,全国能源的60%都来自水 力发电。不过目前加拿大的水力发电仍有很大的潜力可挖。根据加拿大今年2月的一份报告,该国从2011年到2030年间将投入3475亿加元用於建设新的电力设施。而根据以往的经验,很大一部分投入将用於建设水力发电站上。
加拿大还是世界上第六大利用风能发电的国家。近两年来,加拿大风能发电经历了大幅度的发展。到2011年12月,加拿大风能发电约达5177兆瓦,风能发电约占加拿大电力需求的2%。加拿大风能协会预计,在15年的时间内该国风能发电能翻10番,在电力需求的比例能占到20%。到2050年,风能工业预计将给加拿大创造52000个新的工作岗位。
美国
美国再生能源发电占新发电容量比重渐增。美国联邦能源管理委员会(Federal Energy Regulatory Commission, FERC)能源计画办公室最近公布的”能源结构更新”资料显示,2013年10月份太阳能、生质能源和风力合计的新发电容量为694百万瓦,占全部新上线发电的99.3%。
10月份的新发电容量中以12座共504百万瓦容量的新太阳能发电站占72.1%居先,其後为4座生质发电站(124百万瓦,占17.7%)和2座风力发电场(66百万瓦,占9.4%)。
2013年前10个月内再生能源(生质、地热、太阳能、水力和风力发电)共占新发电容量的32.8%,比燃煤发电(1,543百万瓦,12.5%)、燃油发电(36百万瓦,0.3%)高出很多。
2013年1月至10月太阳能发电占新发电容量的20.5%(2,528百万瓦),是上年度同期(1,257百万瓦)的两倍多。然而,天燃气则以6,625百万瓦的新发电容量占53.7%居前。
2013年前10个月的各能源全部17,008百万瓦新发电容量则较上年度同期的12,327百万瓦衰退27.5%之多。
至目前为止,再生能源约占全美营运发电容量的16%,包括:水力为8.3%、风力为5.21%、生质为1.32%、太阳能为0.59%、地热为0.33%,大於核能(9.22%)和燃油(4.06%)两项的合计。
另外,美国能源部的美国能源资讯署发行的最近一期电力月刊(Electric Power Monthly)指出,2013年前三季,再生能源发电占净发电的12.95%(水力--6.90%、风力--4.03%、生质--1.40% 、地热--0.41%、太阳能--0.21%)。
俄罗斯
除核电外,俄罗斯的其他非化石能源模式也方兴未艾。“俄罗斯可再生能源潜力巨大。”
俄罗斯每年产生1亿吨生物废料用于发电,目前,这些生物质能可产生3亿兆瓦时的电量。另外尽管俄罗斯不是世界上太阳能最丰富的国家,但小型太阳能发电机却广受欢迎。他们在自己住宅或别墅安装太阳能装置。
水电在俄罗斯电力结构中起到很大作用,被视为保证国家统一电力系统可靠性的关键因素。俄罗斯已投入运行的水电装机容量为49.7吉瓦,其中装机容量大于10兆瓦的水电站有85座。为了实现到2020年水电装机达60吉瓦的国家电力战略目标,俄罗斯国有水力发电公司正在加大水电开发力度。
而虽然俄罗斯拥有巨大的非化石能源潜力,但正在运行或待建的项目屈指可数。阻碍俄非化石能源发展的因素来自多方面。首先,受丰富的传统能源石油、天然气的影响,俄政府很难改变原有的能源结构,非化石能源领域缺乏先进技术和专业人才。其次,政策上,缺少相应的财政机制和优惠的税收政策。再者,可再生能源也有自己的劣势,如光伏发电受昼夜和季节变化影响较大;生物质发电占地面积大、效率低等。另外,建设非化石能源电厂要比建设常规火电厂造价昂贵,投资回报期也长。
近几年,在世界范围内可再生能源技术蓬勃发展,许多国家都走向了自己的非化石能源时代。眼看各国争先恐后地发展非化石能源,俄罗斯也不甘人后。为达到非化石能源战略预定目标,俄政府计划在2020年前拨出3万亿卢布用于发展可再生能源发电。其中,5000亿卢布为国家预算资金,2.5万亿卢布为私人投资者资金,未来装机能力将达200亿瓦。其中,80亿瓦装机能力主要是生物质发电;70亿瓦为风能发电;40亿瓦为小型水力发电;10亿瓦为小型模块式发电、地热发电、潮汐发电、太阳能发电等。俄罗斯能源部也称,目前正在制定可再生能源等一系列相关法律条例,用于扶持太阳能、风能和生物发电。
澳大利亚
澳大利亚得天独厚的自然资源,为其发展清洁能源奠定了雄厚物质基础。澳拥有100余座水电站;建有61个风电场、1353个风力发电机组,总装机容量约为2500兆瓦。作为全球光照资源最为丰富的国家(90%以上的地面光照强度超过1950千瓦时/平方米),其太阳能发电特别是光伏产业的发展潜力巨大。2011年,光伏发电能力达1.4吉瓦,其中新增837兆瓦,成为世界光伏增量最大的十个市场之一。澳大利亚的生物质、波能和热岩地热等资源也十分丰富。
澳大利亚是首个提出“可再生能源目标”的国家。到2020年,可再生能源发电量在总发电量中的比重要从目前的8%提升至20%,即达到45000吉瓦时。权威机构据此预测,未来10年内,澳大利亚的可再生能源发电规模至少应达到20吉瓦(其中光伏安装容量将达到5吉瓦),是现有规模的5倍,将创造360亿澳元的投资机会。
它同时是全球利用太阳能能源最为广泛与先进的国家之一,太阳能技术被广泛的应用在工业,农业,民用设施等领域。自1990年代开始後,澳洲大量兴建太阳能发电厂以取代核电站的作用,太阳能能源与风力发电在全国被大力推广。此外墨尔本亦是世界上第一个使用太阳能动力供给城市交通灯以及储存太阳能供应路灯电力的城市。
要说过去几个月,话题度比较高的应该是全球范围内的能源危机和能源转型大趋势,从大国抛售原油库存到全球新能源的大力发展,新能源 汽车 的火爆,都离不开一个词能源。
那刚刚过去的2021年全球各国能源消费量和能源形势如何呢,一起看看吧。
7月4日,英国石油公司发布了《bp世界能源统计年鉴2022》,报告对全球能源生产、消费做了系统的回顾。
《bp年鉴》中显示, 2021年全球一次能源需求同比增长31EJ,增长5.8%,已经超过2019年的水平,创 历史 最大涨幅 。其中占比最高的依然是石油、天然气和煤炭,其中让人眼前一亮的是可再生能源中 风能、太阳能增长幅度成为所有能源中最高的,达到15% 。
全球能源转型的步伐逐步加快, 可再生能源在一次能源消费中的占比逐步加大 。
01
非化石能源加速发展
首先来看一下可再生能源,近几年可再生能源的发展犹如坐上了高速列车一般,发展速度迅猛。
可再生能源中占比最大的是风能和太阳能,占可再生能源的79.1% 。近年来,得益于全球光伏项目和风力发电项目的持续推进,太阳能和风能发电量持续增长。去年一年 太阳能发电量涨幅为19% ,其中太阳能利用最多的是中国,美国和德国。 风能发电量去年一年增长15.8% ,风能利用最多的是中国,其次是美国。
在可再生能源消费国中,中国是最多的,其次是美国。其中可再生能源涨幅最大的国家是中国,其次是澳大利亚和土耳其。
接下来看一下核能和水利发电。全球核能的利用达到了25.31EJ,增幅为3.8%,依然低于2019年水平。相比于其他新能源不断增加的趋势, 水力发电不增反降1.4% 。
02
化石能源占主体
在《bp年鉴》中显示 石油占全球能源一次消费的30.95% ,依然是能源消费中比重最大的一部分,与2020年相比变化不大。
石油价格一直以来是能源行业关心的话题,此次《bp年鉴》显示2020年布伦特原油全年平均价格41.84$/桶,而2021年全年平均价格为70.91$/桶, 价格增长了69.47% 。
其中,天然气在一次能源消费中占24.42%,增长幅度为5.3%;煤炭占比26.9%,增长幅度为6%。
水力发电和可再生能源在全球一次能源消费中占比达到了13.47%,基本与2020年13.45%持平,其中水利发电不增反降,可再生能源增幅拉齐了这一比率。
数据显示, 化石能源(石油、天然气和煤炭)依然是主要能源 ,占比高达82%,这个数据与2019年相比下降了只有1个百分点。
过去一年, 全球石油产量每天增加138万桶,总体产量增长了1.5% 。在主要产油国中增幅最大的是加拿大和伊朗,并且巴西、伊拉克和沙特阿拉伯产量略有下降。
接下来,一起来看一下主要产油国的产量状况。美国年产石油7.11亿吨,成为原油产量最多的国家,这得益于油价上涨之后,美国重新开启部分因为疫情停产的页岩油的开采。其次是俄罗斯和沙特阿拉伯,产量分别为5.36亿吨和5.16亿吨,这三个国家的石油产量总量占了全世界石油产量42.21亿吨的41.75%。
03
能源格局继续变化
去年,全球各国一次能源消耗量的对比显示, 中国成为全球能源消耗最大的国家 (10 EJ),其次是美国。同时,年鉴中还列出了全球石油天然气贸易量,显示中国成为全球进口原油、天然气最多的国家。疫情和国际能源局势动荡之下, 中国成了全球最大经济体 。
这也不难解释,自疫情以来中国实行强有力的管控措施,经济的持续增长拉动了能源需求增长。
总体来看, 全球能源需求正在增长,渐渐从疫情中好转过来 。
2022年以来,能源安全的矛盾日渐突出,人类正面临近50年来最大的挑战和不确定性。
由于长期以来石油行业投资不足造成的全球石油供应短缺,及疫情和地缘政治因素等造成能源市场动荡,原油价格暴涨,更进一步凸显了能源安全的重要性,由此引起的人类关于能源“安全性”“经济性”和“低碳化”的思考。
与此同时,各国都在寻求稳定能源供应的方法,大国也在寻求共同商讨石油增产的可能,都在为能源稳定供应努力。
目前,全球都在寻求能源净碳化,期望实现零碳排放, 可再生能源项目的不断推进就显得越来越重要 。
一、澳洲留学新宠专业——能源专业
澳大利亚是中国主要能源供应国之一,中国全年煤炭需求总量的30%以上,以及液化天然气的20%以上都由澳大利亚供给。如今,两国政府层面进一步加强在能源,特别是新能源方面的合作,意味着中澳两国在新能源领域的人才需求将进一步扩大。
能源专业毕业后可以从事新能源领域工作的专业包括光伏与电能、新能源材料、可再生能源工程、石油与天然气等。
在2017年QS世界大学学科“工程与技术学科”排名中,澳大利亚有7所大学进入世界前100名,20所大学进入世界前500名。由此可见,澳大利亚在工程领域的教学和科研实力非同一般。而光伏与电能、新能源材料、可再生能源工程、石油工程等是澳大利亚在工程领域的强势学科。
澳洲能源专业入学条件
国内高二或高三毕业生可以申请澳洲院校预科课程或是快捷课程,后接大学课程,对学生数学成绩要求相对较高。一般雅思成绩不低于5.5分,不同院校的入学标准会略有不同。本科学制一般为三年,在完成本科学习才能注册成为澳洲皇家工程师协会的会员,进而成为注册工程师。申请采矿工程硕士的学生,一般要求学生具有矿业工程及工程类本科相关专业背景,比如机械工程等,学制一般为1.5年。
澳洲能源专业院校推荐
1、西澳大学 (The University of Western Australia):西澳大学位于西澳州首府佩斯,建于1911年,是澳洲的第六所大学,同时也是澳洲八大名校之一。无论从知名度、科研水平、师资力量还是毕业生就业率上西澳大学都名列前茅。西澳大利亚大学的一个显著特点就是重视研究及研究培训。该大学是澳大利亚领先的研究型大学之一,也是西澳大利亚州最重要的研究机构。
2、科廷科技大学(Curtin University of Technology):科廷科技大学是西澳最大的一所综合性公立大学,是澳洲12所连续三年被英国“泰晤士报”评为世界200强大学之一。科廷大学的能源与环境学院是澳洲最重要的研究与传授与能源相关知识的教学单位及科研基地,其中采矿工程专业的教学水平及学生毕业率始终名列前茅。高水平的教学培养出大量的优秀人才,得到用人单位的广泛认可。
3、威尔士大学(The University of New South Wales):威尔士大学成立于1949年,是一所文理综合性大学,是“21世纪大学集团”的成员。威尔士大学的工程学院是全澳洲拥有最多工程学系的工程学院,威尔士大学采矿课程提供很多实践课程,与采矿企业有紧密连连,为学生就业提供了良好的基础。
4、阿德莱德大学 (The University of Adelaide ):阿德莱德大学拥有悠久历史,建于1874年,一直都位居澳洲顶尖名校之列,培养了多位诺贝尔奖获得者。阿德莱德大学把传统的优势和现代艺术特色及丰富的学生生活相结合,是澳大利亚政府对大学生综合测评后推举的最优秀的四所大学之一,拥有包括农艺学和农艺系统、动物学、环境生物、农业服务、应用和分子生态学、采矿工程等优势专业。
5、昆士兰大学 (The University of Queensland):昆士兰大学始建于1910年,是澳洲八大名校联盟成员之一,综合排名全球50位。该校拥有先进科研水平和师资能力,该校颁发的学历资格证书获得全世界的认可,社会对这所大学的毕业生也具极大的需求量。学校共开设5600门课程和370个科目,优势专业有酒店旅游管理、会展管理、水资源处理、环境与能源的可持续发展、生物技术等等。
二、澳洲留学新宠专业——食品专业/保健品专业
食品科学是一门无论在澳大利亚当地还是在中国都是富有前景的学科。
墨尔本大学、威尔士大学、昆士兰大学、昆士兰科技大学、莫道克大学、阿德莱德大学、塔斯马尼亚大学、皇家墨尔本理工大学等高等院校开设有食品科学相关专业。值得一提的是,阿德莱德大学还专门开设了全球食品与农业商务硕士专业。
澳洲食品专业院校推荐
1、墨尔本大学 Master of Food Science
2、墨尔本大学 Master of Food and Packaging Innovation
雅思要求:总分6.5分,单项不低于6分
国内211/985院校:79-81分
双非院校:84-86分
点评:第一个专业主要学习内容侧重于食品微生物和理化性质的研究,属于食品产生的前期内容第二个专业主要是研究食品包装和食品加工原理等内容,属于食品生产的后期应用
3、威尔士大学 Master of Food Science
4、威尔士大学 Master of Engineering Science(Food Process Engineering)
雅思要求:总分6.5分,单项不低于6分
国内211/985院校:75-78分
双非院校:80-83分
点评:这两个专业有一部分必修课是重合的,例如:食品安全,食品营养,食品微生物等不过第二个专业有大量的食品工程类科目,例如:加工能量效率、高端加工技术、工程质量等第二个专业非常适合想去食品工厂参与设计加工的学生
5、昆士兰大学 Master of Food Science and Technology
雅思要求:总分6.5分,单项不低于6分
国内211/985院校:75分
双非院校:80分
点评:课程内容有品质量管理、食品微生物、食品生产设计等课程,综合性比较强,也比较中和适合对理论和技术都感兴趣的学生
6、阿德莱德大学 Master of Global Food and Agricultural Business
雅思要求:总分6.5分,单项不低于6分(17年7月之后实行)
国内211/985院校:73-75分
双非院校:76-78分
点评:课程内容主要介绍世界粮食系统和食品市场,商科类课程挺多的,与前面所提专业和学校差别比较大,适合本科学食品,研究生想转跟食品相关商科专业的学生
7、墨尔本皇家理工(RMIT) Master of Biotechnology(Food Science)
8、墨尔本皇家理工(RMIT) Master of Biotechnology(Food Microbiology)
雅思要求:总分6.5分,单项不低于6分
国内211/985院校:70-73分
双非院校:74-76分
点评:这两个专业不算是正式的专业,都是Master of Biotechnology底下的小方向,大部分必修课程一直,主要是为生物技术、生物信息、基因工程等小方向唯一不同的是,第一个加了食品化学内容,第二个加了食品微生物学内容
9、格里菲斯大学 Master of Science(Food Security)
点评:属于Master of Science底下的小方向,大部分主修课为实验课,适合喜欢搞科研的学生小方向主要是多了食品质量管理和产品监控等内容。
10、科廷大学 Master of Science(Food Science and Technology)
点评:科廷大学Master of Science底下的方向差不多为农业,营养,食品科学类,实际上必修课里面有很多食品微生物学,食品化学、生物统计学等内容,食品科学方向多加了食品加工、食品商品、食品安全管理等课程内容几乎都跟食品有关
三、澳洲留学新宠专业——房地产/基建
最近,中国建筑工程总公司与澳大利亚BBIG公司签署了一项金额达50亿澳元的西澳省基础设施一揽子建设项目合作备忘录。据介绍,澳大利亚的皇家墨尔本理工大学、格里菲斯大学、威尔士大学、斯威本大学等高等院校都开设有土木工程或房地产的相关专业。
澳洲房地产专业申请要求一般是:学士学位,对于本科专业背景无要求,对于想换专业的同学来说是不错的选择。皇家墨尔本理工大学、威尔士大学要求有相关的学士学位或者工作经验。
澳洲房地产院校推荐
1、昆士兰大学房地产研究硕士 Master of Property Studies
昆士兰大学是澳洲研究经费最充足的大学之一,在澳洲的地位相当于斯坦福大学在美国的地位,学校坐落于花园城市——布里斯班。
学制:1.5年
英语要求:雅思6.5分,单项不低于6.0分
2、悉尼科技大学房地产开发学硕士Property Development
悉尼科技大学位于新南威尔士州首府悉尼市中心,是目前澳大利亚最大的综合性政府公立大学之一,在澳洲各高校各项指标评估中名列前茅,课程实用性强。
学制:1.5年
英语要求:雅思6.5,写作不低于6.0
成绩非常优秀的同学也可以考虑墨尔本大学,经济条件不错的学生可以考虑邦德大学。
文/熊华文 符冠云,国家发改委能源研究所,环境保护
当前,世界各国都在加快推进氢能产业发展,初步形成了四种典型模式,即以德国为代表的“深度减碳重要工具”模式,以日本为代表的“新兴产业制高点”模式,以美国为代表的“中长期战略技术储备”模式和以澳大利亚为代表的“资源出口创汇新增长点”模式。我国在推动氢能产业高质量发展的过程中,应充分参考借鉴国际经验,进一步明确“初心”与“使命”、目标与路径,以推进能源革命为出发点,构建“大氢能”应用场景,统筹推进氢能产业技术与市场、供应与需求的协调发展。
氢能作为二次能源, 具有来源广泛、适应大范围储能、用途广泛、能量密度大等多种优势。随着氢能产业的兴起, 全球迎来“氢能 社会 ” 发展热潮,欧盟、日本、美国、澳大利亚、韩国等经济体和国家均出台相关政策,将发展氢能产业提升到国家(地区)战略高度,一批重大项目陆续启动,全球氢能产业市场格局进一步扩大。对我国而言,加快发展氢能产业,也有现实而迫切的意义。具体来看, 发展氢能产业是优化能源结构、推动能源转型、保障国家能源安全的战略选择,是促进节能减排、应对全球气候变化、实现绿色发展的重要途径,是超前布局先导产业、带动传统产业转型升级、培育经济发展新动能、推动经济高质量发展的关键举措。
2019年是我国氢能发展的创新之年,“理想照进现实”特点明显— 战略共识基本成形, 探索 的步伐正在加快, 先进理念、技术、模式层出不穷。超过30个地方政府发布了氢能产业发展规划/ 实施方案/ 行动计划,相关的“氢能产业园”“氢能小镇”“氢谷”项目涉及总投资额多达数千亿元,氢燃料电池 汽车 规划推广数量超过10万辆,加氢站建设规划超过500座。我国在加快发展氢能产业的过程中,需要广泛参考借鉴国际经验。我们认为,对于国际经验的研究不应只停留在政策、措施和行动的简单总结及归纳层面,而应该深入分析各国发展氢能背后的初衷、动机、利益格局等内容。在充分了解各国资源禀赋、产业基础、现实需要等各方面因素的基础上,找到发展的方向、目标、路径、模式与政策措施之间的逻辑关系。换言之,不止要看“做了什么”,更要研究“为什么做”“做了有什么好处”等深层次问题。
从不同国家发展氢能产业的出发点、侧重点、着力点等方面看, 全球各国实践大致可总结为四大类型,本文称之为四种典型模式,即把氢能作为深度脱碳的重要工具的德国模式(法国、英国、荷兰等国做法类似);把氢能作为新兴产业制高点的日本模式(韩国做法类似);把氢能作为中长期战略技术储备的美国模式( 加拿大做法类似) 以及把氢能作为资源出口创汇新增长点的澳大利亚模式( 新西兰、俄罗斯等国做法类似)。
德国模式:推动深度脱碳,促进能源转型
德国能源转型近年来暴露出越来越多的问题。首先,随着可再生能源装机容量和发电量的稳步提升,维护电力系统稳定性成为其头等挑战。2019年德国部分地区出现了电力供应中断事故,暴露出其储能和调度能力不足的短板。其次,为提升电力系统供应能力,德国增加了天然气发电,但由此需要从俄罗斯等国家进口更多天然气,导致能源对外依存度提升。最后, 能源转型使带来能源价格走高,能源转型面临越来越多的争议。与能源转型陷入困境一脉相承的问题是碳减排进展不如预期。德国政府已经提出了2030年比1990年减排55%的中期目标和2050年实现碳中和的长期目标,然而自2015年以来碳排放量不降反升,2018年在暖冬的帮助下才实现了“转跌”。传统减排路径边际效益递减,急需开辟新途径,挖掘更多减碳潜力。
发展氢能可助力大规模消纳可再生能源,并实现“难以减排领域”的深度脱碳。电解水制氢技术发展迅速,规模提高、响应能力增强、成本下降,使其有望成为大规模消纳可再生能源的重要手段。在区域电力冗余时,通过电解水制氢将多余电力转化为氢气并储存起来,从而减少“弃风能”“弃光能”“弃水能”等现象,降低可再生能源波动性对于电力系统的冲击。与此同时,氢能具有高能量密度(质量密度)、电化学活性和还原剂属性, 能够在各种应用领域扮演“万金油”角色,对“难以减排领域”的化石能源进行规模化替代,实现深度脱碳目标。
围绕深度脱碳和促进能源转型,德国创新提出了电力多元化转换(Power-to-X)理念,致力于 探索 氢能的综合应用。具体而言,在氢气生产端,利用可再生电力能源电解水制取低碳氢燃料,从而构建规模化绿色氢气供应体系。在氢气应用端,将绿色氢气用于天然气掺氢、分布式燃料电池发电或供热、氢能炼钢、化工、氢燃料电池 汽车 等多个领域。现阶段,德国政府与荷兰等国正在开展深度合作,重点推广天然气管道掺氢,构建氢气天然气混合燃气(HCNG) 供应网络。其中,依托西门子等公司在燃气轮机方面的技术优势, 已开展了若干天然气掺氢发电、供热等示范项目。截至2019年年底,德国已有在建和运行的“P to G”(可再生能源制氢 天然气管道掺氢)示范项目50个,总装机容量超过55MW。此外,蒂森克虏伯集团已开展氢能炼钢示范项目,预计到2022年进入大规模应用阶段。
日本模式:保障能源安全,巩固产业基础
日本能源安全形势严峻,急需优化能源进口格局和渠道。日本的能源结构高度倚重石油和天然气,二者占能源消费比重高达2/3,因为国内能源资源比较匮乏,95%以上的石油和天然气都需要进口。能源地缘政治局势日趋复杂,断供风险犹如“达摩克利斯之剑”,再加上国际能源市场价格的大起大落,都会给日本能源安全甚至经济安全带来冲击。2011年福岛核事故之后,日本核电发展遇到越来越多的阻力,如果实现本土“弃核”,意味着能源对外依赖程度还要提升。因此,日本迫切需要在当前能源消费格局中开辟新的“阵地”,寻找能源安全的缓冲区和减压阀,摆脱其对于石油和天然气的依赖。
发展氢能可提升能源安全水平、分化能源供应中断及价格波动风险。日本未来消费的氢能虽然仍需要从海外进口, 但主要来自澳大利亚、新西兰、东南亚等国家和地区, 与中东、北非等传统油气来源地区形成了空间分离,进而分化了地缘政治风险。同时,石油和天然气在价格上有较高的关联度,两者仍然属于“一个篮子里的鸡蛋”。而氢能来源广泛,价格与油气的关联度不高,增加氢能进口和消费,能够在一定程度上分化油气价格同向波动对本国经济的影响。此外,氢能还能够提升本国的能源安全水平。日本是地震、海啸、台风等自然灾害多发的地区,能源供应中断情况经常发生。氢燃料电池 汽车 、家用氢燃料电池热电联产组件等设备在充满氢气或其他燃料的情况下,可维持一个家庭1 2天的正常能源供应。氢能终端设备的普及,还可以为日本减灾工作作出贡献。
日本氢能基本战略聚焦于车用和家用领域的应用,是产业和技术发展的必然延伸。日本在技术、材料、设备等方面拥有非常明显的优势, 尤其是已基本打通氢燃料电池产业链。经过多年耕耘,日本已在氢能领域打造出一批“隐形冠军”,如东丽公司的碳纤维、川崎重工的液氢储运技术和装备等。据统计,日本在氢能和燃料电池领域拥有的优先权专利占全球的50%以上,并在多个关键技术方面处于绝对领先地位。专利技术既是日本的“保护网”,也是其他国家的“天花板”。推广氢燃料电池 汽车 和家用燃料电池设备,一方面,可将过往的投入在市场上变现、获取现金流,另一方面,还能及时获取信息反馈,完善技术和设备,由此形成了“技术促产业、产业促市场、市场促技术”的良性循环和正向反馈。
美国模式:储备战略技术,缓推实际应用
美国氢能发展经历“ 两起两落”,但将氢能视为重要战略技术储备的工作思路一直没有改变。早在20世纪70年代,美国政府就将氢能视为实现能源独立的重要技术路线,密集开展了若干行动和项目, 但热度随着石油危机影响的消退而降温。2000年前后氢能迎来了第二个发展浪潮。2002年美国能源部(DOE)发布了《国家氢能路线图》,构建了氢能中长期愿景,启动了一批大型科研和示范项目,但后因页岩气革命和金融危机的冲击,路线图被搁置,不过联邦政府对氢能相关的研发支持延续至今。
在过去的10年中,美国能源部每年为氢能和燃料电池提供的支持资金从约1亿美元到2.8亿美元不等,根据2019年年底参议院、众议院通过的财政拨款法案,2020年支持资金为1.5 亿美元。总体来看,在近50年的时间里,尽管有起伏,但联邦政府将氢能视为重要战略技术储备的工作思路一直没有改变,持续鼓励 科技 研发使得美国能够保持在全球氢能技术的第一梯队。
页岩气革命是美国氢能发展战略被搁置的最主要原因。凭借具有经济、清洁、低碳优势的页岩气,美国已逐步实现能源独立和转型,而页岩气和氢能在应用端存在较多重合,对氢能形成了巨大的挤出效应。加州燃料电池合作伙伴组织(CaFCP)的数据显示,美国的氢燃料电池 汽车 市场已陷入停滞状态,在2019年甚至出现了12%的下滑,发展势头已被日韩、中国赶超。
澳大利亚模式:拓宽出口渠道,推动氢气贸易
澳大利亚一直是全球最主要的资源出口国,同时资源出口也是其最重要的经济增长引擎。根据澳大利亚联邦矿产资源部发布的数据,2019年资源出口直接贡献了该国GDP增长的1/3 以上。但传统的“三大件”(煤炭、液化天然气、铁矿石)出口已现颓势。在煤炭方面,长期以来澳大利亚在全球煤炭贸易中占比超过1/3, 主要目标市场集中在东北亚地区,然而近几年中、日、韩相继开展减煤控煤行动,煤炭出口前景暗淡。在铁矿石方面,中国买走了60%以上的澳大利亚出口铁矿石,而中国钢铁产量进入峰值平台、电炉钢比重提升,这都将拉低其对铁矿石的需求;在液化天然气(LNG)方面,尽管市场需求增长潜力仍然可观,但由于国际油价暴跌,LNG出口创汇能力也被大幅削弱。据世界天然气网站分析, 未来五年内澳大利亚LNG出口收入将持续收缩。
出于经济可持续发展考虑,澳大利亚政府急需找准新兴市场需求,拓宽出口渠道。2019年11月,澳大利亚政府发布了《国家氢能战略》,确定了15大发展目标、57项联合行动,力争到2030年成为全球氢能产业的主要参与者。打造全球氢气供应基地是澳大利亚发展氢能的重要战略目标。澳大利亚正积极推动与日、韩等国的氢气贸易,签订氢气供应协议,同时与相关企业开展联合技术创新,完善氢能供应链,扩大供应能力、降低成本。
如澳大利亚政府与氢能供应链技术研究协会(HySTRA,由川崎、岩谷、电力开发有限公司和壳牌石油日本分公司组成)合作组成联合技术研究组,开展褐煤制氢、氢气长距离输送、液氢储运等一系列试点项目。2019年年底川崎重工首艘液氢运输船下水,补齐了澳大利亚和日本氢气供应链最后一块拼图。这种“贸易 技术创新”一体化模式调动了各参与方的积极性,澳方可实现本国氢气资源的规模化开发,川崎等企业能够获得成本更低的氢气,技术研发团队获得了宝贵的试验田。
值得一提的是, 澳大利亚提出的低碳氢能,既包括可再生能源电解水制氢,也包括化石能源(尤其是煤炭) 制氢( 碳捕捉) 与储运技术。虽然化石能源制氢备受争议,但正是在煤炭出口增长乏力背景下的现实选择。
对我国的启示:明确氢能“协同互补”定位,构建多元化应用场景
每个国家发展氢能产业都有其“初心”和“使命”。德国模式将氢能视为手段,即发展氢能是为了破解能源转型和深度脱碳过程中出现的诸多问题;日本模式将氢能视为目的, 即发展氢能是关乎国家能源安全和新兴产业竞争力的战略选择,是迎合技术在市场变现中的强烈诉求;美国模式将氢能视为备选,即氢能只是众多能源解决方案中的一种,氢能发展与否,取决于其技术进步、成本下降等因素;澳大利亚模式将氢能视为产品,即乘着全球刮起的“氢风”,积极扩展出口产品结构,获取更多收益。
从上述对全球氢能发展四种典型模式的分析中可以看到,各国发展氢能产业均有其出发点和立足点,均考虑了各自的资源禀赋、产业基础、现实需要等多方面因素,大多遵循了战略上积极、战术上稳健,坚守发展初衷、不盲从、不冒进的推进策略。当前,我国有关部门正在研究制定国家层面的氢能产业发展战略规划,首先应该明确的是我国发展氢能产业的“初心”与“使命”、目标与路径等问题。参考借鉴国际经验,结合我国实际国情,本文提出我国氢能产业战略定位及发展导向等方面的三点建议。
一是明确产业定位,发挥氢能在现代能源系统中的载体和媒介作用。 国家《能源统计报表制度》已将氢气纳入能源统计,明确了氢能的能源属性,氢能即将成为能源系统的新成员,其发展必须服从和服务于能源革命的总体要求。需要认清的是,我国拥有多个与氢能存在替代关系的能源解决方案,因此氢能并非我国的必选项,而是备选项和优选项。因此,应从我国能源系统的核心问题出发,找准切入点,选择融入能源系统的合适路径。应利用氢能的特点和优势,发挥其在可再生能源消纳、增强能源系统灵活性与智能性等方面的作用,更好地与既有的各种能源品种互动,最终促进能源革命战略的深入实施。
二是提升认识视角,逐步构建绿色低碳的多元化应用场景。 2018年以来出现的各地区扎堆造车情况,既源于对氢燃料电池 汽车 发展前景认知过于乐观,又源于对氢能认识的局限。事实上,我国的氢能技术储备不足、产业根基不牢固,地区间差异非常明显,绝大多数地区都不具备将技术装备推向市场变现的能力和条件。而在深入推进生态文明建设和积极应对气候变化的格局之下,我国已经提出2030年前碳达峰和2060年碳中和的目标愿景,“难以减排领域”的深度脱碳将成为未来我国需要面对的重大问题。因此,应统筹经济效益、节能减碳和产业发展等因素,利用氢能具有的“高效清洁的二次能源、灵活智慧的能源载体、绿色低碳的工业原料”三重特点,逐步构建在交通、储能、工业、建筑等领域的多元化应用场景。
三是加强统筹协调,推动技术与市场、供应与需求“齐步走”。 氢能和燃料电池集尖端材料、先进工艺、精密制造于一身,兼具高附加值和高门槛属性。须清醒地看到,我国氢能产业与发达国家差距明显,远未达到大规模商业化的临界点,对价值创造功能不可预期过高。再加上目前产业利润集中在国外企业的事实,我国更应保持战略定力,坚持以“安全至上、技术自主、协调推进”为原则,不盲目追求市场扩张,避免强行通过补贴手段刺激下游需求,进而把大量补贴资金输送至国外公司。各地在谋划氢能产业发展过程中,应遵循“需求导向”原则,“自下而上”布局生产、储运及相关基础设施建设,推动氢能供应链各环节协同发展,避免某环节“单兵突进”。
每一个初次到访的人都会惊讶地发现,在一望无际的砂砾上,除了停车场、加油站以外,住宅并不多,根本就不像一个有人居住的城镇。
其实这里不但生活着3000余人,而且从旅馆到酒吧,从教堂到夜总会应有尽有,之所以看不见,是因为它们大多建在地下矿洞之中。
这些矿洞见证了人类开采蛋白石的百年 历史 ,也蕴藏着世界上储量最多的宝石级蛋白石(欧泊),因此库伯佩地也被称为“世界欧泊之都”。
库白佩蒂是澳大利亚唯一的地下城,位于维多利亚沙漠腹地,气候极其炎热干旱,原本是一个鸟都不愿落下的不毛之地。
但是在100年前,有人在这里发现了蛋白石矿,从此改变了这个荒漠的命运。
1915年,探险家威尔·哈奇森和三名同伴一起,穿越南澳大利亚干旱的内陆地区寻找黄金,但是沿途什么也没找到。
直到他们来到位于阿德莱德以北约850公里处的砂岩地带,在这片荒凉的沙漠中,才有了一个惊人的发现。
这里有一些岩石的裂缝中散发着彩虹般的光芒,在敲开岩石的外层后,一些蛋白石就显露了出来。
这些蛋白石,在光的衍射作用下形成出火焰般的现象,被称为游彩,这是宝石级蛋白石才具有的重要特征,也是它的重要魅力所在。
由于它集中了自然光谱中的所有颜色和变彩光泽,被珠宝界誉为宝石中的“调色盘”,据说世界上都找不到两块色彩完全相同的宝石级蛋白石。
宝石级蛋白石一般称之为欧泊石,由于绚丽夺目的颜色,一直被人类视为珍宝,在世界各地有不同的称呼和寓意。
在我国古代被称之为骊珠、五彩石和走水石等,现在,上海人称之为月华石,广东人称之为闪山云。
古罗马人叫它“丘比特石”以象征纯洁的爱情,希腊人相信它可以预测未来,阿拉伯人认为它可以感应上天...
欧泊也深受西方贵族的喜爱,从拿破仑送给皇后约瑟芬的“燃烧的特洛伊”,到维多利亚女王送给五个女儿的珠宝,再到专属于伊丽莎白女王的“女王的欧泊”,都可以看见它的身影。
欧泊石不但珍贵,还极其稀有,在澳大利亚发现矿产之前,世界主要的欧珀产地只有斯洛伐克,而且那里多为普通蛋白石,欧泊石的含量极低。
反观哈奇森在南澳发现的蛋白石矿床,无论是蛋白石中的极品,而且规模大得惊人,远远超过斯洛伐克矿山的储量。
消息不胫而走,无数的淘宝人闻讯而来,准备在这里大赚一笔,因为对他们来说,挖洞寻宝那是手到擒来。
但是他们到了之后才发现,蛋白石和宝藏不同,不是三五天就能挖出来的,而是要一点点从地下挖出来,需要打持久战。
于是很多人就打算在这里安家落户,但是这里白天气温高达50 ,夜间温度又会骤降至冰点,令人望而却步。
如何适应这种极端的天气,是采矿业务大规模运行之前,需要解决的首要难题。
幸好淘宝人当中有一战归来的士兵,他们有在防空洞生活的经历,于是尝试着在矿洞里生活,以躲避极端酷热的天气。
这倒是个好办法,因为该地区干旱少雨,土质坚固,矿洞不会被水淹,也不容易垮塌,而且住在里面不会得关节炎。
最关键的是,不管地表温度怎样变化,矿洞中始终保持在20 这个舒适的温度区间。
虽然早期住在矿洞里有通风不好、灰尘较多等诸多缺点,但是在那个没有空调的年代,这样的条件已经算不错了。
这样一来,这个独一无二的地下城就诞生了,在随后的一百多年里,随着人口不断增长,地下住宅越来越多,条件也日臻完善。
他们的私人住宅,一般位于地下10~22米,拥有客厅、厨房、卧室和浴室,有些豪宅的面积甚至接近500平方米。
为了解决砂岩容易掉灰的问题,房屋的墙壁通常粉刷得很厚,以防止砂砾从墙上掉下来,有时候还会在家具上覆盖塑料膜。
房间里一年四季都保持22 的恒温,就像中央空调永远都不关闭一样,体感十分舒适,而且无须为此支付一分钱的电费。
为了保持空气清新,通过大量的地面通风井,引入干净空气并在内部形成对流循环,非但不会觉得闷,反而感觉呼吸顺畅。
镇上的饮用水系统连接着澳大利亚最大的淡水来源大自流盆地,而电力则依靠太阳能电板和风力发电机实现自给自足。
如今小镇的可再生能源使用比例高达七成,一不小心还创造了以100%可再生能源不间断供电81小时的世界纪录。
由于住宅的四周都是坚固的岩石,墙壁起码有3米厚,隔音效果非常好,房间里面异常安静,完全听不见烦人的噪音...
这一点对于喜欢安静的朋友来说,无疑具有很大的吸引力,如果有机会一定要去体验一下那种“与世隔绝”的宁静感觉。
当然这么安静也有不好的地方,比如晚上睡觉打呼噜,会产生惊天动地的回音,再比如有些游客来这里度假,晚上都不敢关电视,因为安静得让人害怕。
库伯佩地的生活配套设施也建设得比较完善。
白天人们可以在地下酒吧、餐馆、游泳池、教堂和商店中消费,晚上则可以去地面的球场打灯光高尔夫,或者去沙漠 汽车 影院看一场电影。
由于这里拍过《星际传奇》、《疯狂的麦克斯》等科幻大片,电影中使用的大型道具被保留下来,作为镇中心独具特色的装置艺术。
库伯佩地固然有不错的生活条件,但是人们来这里归根结底还是为了寻宝,所以有必要用投资的眼光来审视在这里定居的价值。
首先买房成本比较便宜,只需付大约15万人民币,请一辆挖土机来干几天,就能得到一套三居室的地下住房,如果买“二手房”,价格会更便宜。
如果觉得住的地方不够大,或者是家里添了新丁,还可以自己动手扩建房屋,想住多大就挖多大。
当地人讲述了两件事,就知道他们是扩建住房,有多么容易。
一是,每个孩子都遇到过这种情况:有一天在家做完作业,爸爸就递过来一把铲子,然后对我说:“让我们来挖一间新卧室”。
二是,男人在老婆生孩子的时候,就会拿着手提钻忙活几天,给新宝贝挖一个单独的卧室。
可以想象一下,这个地下小镇虽然地上平静如水,其实下面却忙得热火朝天,人人都在家里挖挖挖,不单是为了扩大居住面积,更重要的还是为了寻找蛋白石...
看到这里,很多人会认为这是在拍电影吧,放着正规的采矿场不用,为什么偏偏要在家里挖宝呢?这是因为当地有一个奇怪的规定。
“如果你在采矿场找到蛋白石,需要按照收入征税,如果你在挖房间时发现蛋白石,就算意外所得并且是免税的。”
由于经过100多年的开采,当地的矿产资源越来越少,开采成本日益攀升,所以人们更愿意利用这项政策在家里挖矿。
因此,库伯佩地小镇上经常能听见:有人在家里挖出蛋白石的好消息。
比如,有一个人给岳母挖了一间卧室,结果挖到了一块蛋白石,比自己的家还要值钱,从今以后他经常问老婆“你确定我们不要一个新房间?”
再比如,有一家人在送儿子上大学之前挖了一个新房间,人口明明在减少,为何还要挖新房间,因为他们打算挖蛋白石来筹集儿子的学费。
这样的例子数不胜数,比如当地有一个旅馆老板,他在扩建房间的时候,发现了总价值680万元的蛋白石,他说这个扩建项目很有意义。
价值680万的蛋白石是什么概念?可以看看这块从库伯佩地“八英里”矿场开采的蛋白石,重量为3.4公斤(即17000克拉),价值为1140万元,相当于670元/克拉。
这块蛋白石的总价虽然很高,那是因为重量大,但是单价其实不算高,当地挖出过很多更为名贵的品种。
欧泊按照体色不同分为黑、白、铁、火、晶质欧泊五大类,下面是美国纽约自然 历史 博物馆中收藏的不同类型的欧泊石。
其中以黑欧泊最为名贵,它在所有类型中储量最少,价值最高,而且相对于其他类型,黑欧铂更受东方人的偏爱。
因为黑欧铂较暗的基底色(黑色或深色),可以将游彩衬托得更加艳丽夺目,另外整体偏暗的体色具有宁静之感,很容易让人感到放松。
如今欧泊矿产日益减少,价格也逐步上扬,黑欧铂的售价更是水涨船高,比如这颗黑欧铂“澳大利亚极光”,售价超过每克拉3.6万元。
库伯佩地的矿产终有一天会完全枯竭,但是人类依靠智慧和勤劳,在沙漠中开辟新天地的故事,将永远流传下去。
澳大利亚本科工程专业
1.新能源工程专业
此类专业包括光伏、太阳能、可再生能源等子专业。工程师就业率在过去五年和十年呈现稳中有进的趋势,未来增长趋势相对稳定,岗位需求相对均衡。但全职岗位占比高达88.4%,年收入30万以上。
毕业生在国内就业前景广阔。核能、风能、太阳能、生物质能、地热能等新能源和节能减排领域的企事业单位、高校和政府部门,可以从事技术研发、工程设计、新能源科普教育与研究、新能源管理等相关工作。也可以报考高校、科研院所相关专业的研究生,学习成绩优秀者可免试直接推荐攻读硕士或博士学位。
2.环境工程专业
环境是21世纪发展的高科技之一。本专业培养的学生具有扎实的环境工程理论知识、专业技术和工程设计能力,特别是在(高浓度)有机废水生化处理、可持续填埋处置和环境污染修复生态工程等方面具有独特的理论和技术。毕业生年收入会在8-10万之间。
根据澳大利亚官方的分析,过去五年和未来十年,环境工作者的就业率呈强劲上升趋势,岗位需求量大,全职岗位数量多。年收入30多万。随着中国近年来越来越重视环保,环保专业的留学生回国后将大有用武之地。我国环境工程师的缺口在42万左右。学生毕业后,无论是选择留在澳洲还是回国,都不用担心就业问题。
3.生物工程
该专业毕业生就业面广,包括企业、政府、高校、咨询机构下属实验室的教学和科研。在医药制造、食品制造、农产品等企业中,销售部门占有重要地位。
4.化学工程
化工毕业生可以说是最有“钱”途的,尤其是在石油行业或者煤炭行业。化学工程专业毕业生的平均起薪往往超过10万美元。而且化工专业市场需求很大,需求在工科专业中排第三,收入排第一。
在就业市场上,除了像杜邦、拜耳这样需要大量化工毕业生的传统化工企业外,各大制药公司、石油公司、橡胶轮胎公司等。对自己专业的毕业生也有很大的需求。即使是世界知名的大公司,如通用电气、IBM、英特尔等与化工无关的公司,也招聘很多化工人才。
5.电子工程学
电子工程实用性强,应用领域广,企业需求量大,因此就业率高成为该专业的最大亮点。本科起薪一般为3-4万澳元,研究生起薪可达6万澳元,在澳洲属于高薪职业。
6.土木工程
土木工程是一个老牌的工科专业,有着深厚的发展基础和张力。相对于其他新兴的工科专业,土木专业的学生更容易找到工作,澳洲市场工程师的职位缺口较大。