中国利用清洁能源的现状如何?
我国清洁能源(新能源)的发展现状
(一)太阳能
我国地大物博,拥有丰富的太阳能资源,当前我国太阳能产业规模位居全球首位。
截至2021年9月底,光伏发电累计装机2.78亿千瓦。2021年1-9月,全国光伏新增装机2556万千瓦,其中,集中式光伏电站915万千瓦、分布式光伏电站1641万千瓦。从新增装机布局看,装机占比较高的区域为华北、华东和华中地区,分别占全国新增装机的44%、19%和17%。
(二)风能
我国风能资源非常丰富,资源总量在33.26亿千瓦左右。其中,大概有31.33%的风能资源可以被利用,很大一部分是海洋中的风能资源,大概在75%左右;其余部分风能资源在陆地上,占据了可用资源的25%。
据国家能源局消息,截至2021年11月中旬,我国风电并网装机容量达到30015万千瓦,突破3亿千瓦大关,较2016年底实现翻番,是2020年底欧盟风电总装机的1.4倍、是美国的2.6倍,已连续12年稳居全球第一。
(三)生物质能
我国的生物能源储存量特别丰厚,主要是田间的秸秆以及薪炭林等可以大量利用的生物能,这种能源分布范围广、可利用率高,并且生物能在基础设施的建设可以很容易形成。在实际的生物能利用过程中,前期的准备建设工作比较简单,生物能在我国具有很大的开发潜力。
2021年1-9月,生物质发电新增装机554.7万千瓦,累计装机达3536.1万千瓦,生物质发电量1206亿千瓦时。累计装机排名前五位的省份是山东、广东、浙江、江苏和安徽,年发电量排名前六位的省份是广东、山东、浙江、江苏、安徽和河南。
(四)核能
核能利用的主要方式是核裂变和核聚变。我国对核电研究及利用起步较晚,在20世纪80年代建立第一座核电站。中国核能行业协会2021年11月14日发布的蓝皮书显示,截至2020年12月底,我国在建核电机组17台,在建机组装机容量连续多年保持全球第一。
2020年,国内核电主设备交付31台套,实现了批量化成套交付,涵盖反应堆压力容器、蒸汽发生器、堆内构件等各类产品,我国已全面掌握先进核电装备制造核心技术。
(五)海洋能
海洋能指依附在海水中的可再生能源。海洋通过各种物理过程储存和散发能量,这一部分能量通过潮汐、波浪和盐度梯度等形式存在于海洋之中。
我国海洋能开发具有较长的历史,在解放初期便兴建了潮汐电站。伴随多年的不断实践,海洋发电技术实现新的突破,针对小型潮汐发电站技术趋于成熟化及规范化,同时具备中型潮汐发电站技术要求。
(六)地热能
我国已经明确将地热能作为可再生能源发电、供暖的重要方式。2021年9月,国家能源局等八部门印发的《关于促进地热能开发利用的若干意见》指出,到2025年,全国地热能供暖(制冷)面积比2020年增加50%,在资源条件好的地区建设一批地热能发电示范项目,全国地热能发电装机容量比2020年翻一番;到2035年,地热能供暖(制冷)面积及地热能发电装机容量力争比2025年翻一番。
根据国家地热能中心公布的数据,截至2020年底,我国地热能供暖(制冷)面积累计达到13.9亿平方米。其中,水热型地热能供暖5.8亿平方米,浅层地热能供暖(制冷)8.1亿平方米,每年可替代标煤4100万吨,减排二氧化碳1.08亿吨。
结 语
根据上述情况可知,我国的新能源发展依托国家政策支持,前景极为光明。为了落实碳达峰、碳中和目标,我国将构建以新能源为主体的新型电力系统。这就要求全社会同心协力,提高新能源企业的核心竞争力,大力发展新能源产业,助力双碳目标的实现。
新能源产业作为一种技术密集型产业,需要大量的技术研发作为产业发展的推动力。但我国存在着新能源产业技术转化能力较为低下的问题。我国新能源企业普遍存在研发人员和资金短缺的情况,而各类研发机构虽然技术力量储备较为充足,却存在着研究方向与市场实际需求脱节的现象。当前新能源产业中的绝大多数企业都以加工为主,产能大,加工水平较高,但未掌握核心技术,生产的附加值、净利润均处于较低水平,沦为技术拥有者的代工厂。为改变这一现状,应积极推动新能源领域中的企业与研发机构间的沟通、交流、合作,强调市场导向在研发工作中的重要地位,提高技术创新的产业化能力,从而有效提高新能源行业的整体技术水平。2000-2020年,煤炭消费占比呈现出先增后减的趋势,2000-2007年,煤炭消费占比从68.50%上升到72.50%,2008-2020年,煤炭消费占比从71.50%下降到56.80%。2000-2020年,原油消费占比振荡下降,从22.00%下降到18.90%。天然气消费占比不断提高,从2000年的2.20%上升到2019年的8.40%。风电、核电、水电等可再生能源消费占比不断提高,从7.30%提高到15.90%。
中国已经成为利用新能源和可再生能源的第一大国。当前,我国可再生能源装机容量占全球总量的24%,新增装机占全球增量的42%,已经成为世界节能和利用新能源、可再生能源第一大国。
我国清洁能源取得快速发展,能源结构进一步优化。到2015年底,预计水电、风电、光伏发电装机分别达到3.2亿千瓦、1.2亿千瓦、4300万千瓦左右。可再生能源发电总装机达到4.8亿千瓦左右。
新能源和可再生能源的瓶颈
可再生能源发展面临瓶颈制约。“三北”地区弃风弃光、西南地区弃水问题进一步加剧,部分地区弃风率超过30%,西北地区弃光问题开始显现。“十三五”期间,水电、风电和光伏发电装机规模将进一步扩大,可再生能源消纳面临更大压力。
四是终端能源消费清洁替代任务艰巨。实施天然气、电力替代煤炭、石油等化石能源,是实现节能减排和结构优化的重要途径。天然气替代受价格、输气管网等体制机制因素制约,市场出现低水平供应能力富裕现象,开拓市场压力较大;电力替代也面临着成本、基础设施、关键技术等因素制约。
根据国家能源局局长章建华30日在国新办发布会上表示,我国可再生能源开发利用规模稳居世界第一,为能源绿色低碳转型提供强大支撑。
截至到2020年底,在我国,可再生能源发电装机总规模达增长14.6个百分点。而针对于可再生能源的利用水平,也持续的上升,占全社会用电量的比重达到29.5%,较2012年增长9.5个百分点,可再生能源的前景,可谓是一片光明。
可再生能源技术日益完善。利用可再生能源是未来发展的必然趋势,也是可持续发展的有效途径,在可探测的到的能力范围内,地球上的中石油,天然气,煤炭等能源,存储量是固定的,而且这些化石能源的使用,也会使全球温室气体的增加,导致气候变暖冰川融化。
海平面上升等自然灾害的发生,而可再生能源有风能,太阳能,潮汐能,电能等依靠大自然能力而创造的能源,这些新能源遍布世界各地,比如利用风力发电,风力发电的优势在于清洁,无污染。
最早利用风力的国家是丹麦,在1890年,而真正兴起,是世界各国对能源需要量剧增,不少国家也逐渐的注意到风力发电这种大自然神奇的力量,后来因为石油危机,环境恶化等情况的发生,世界各地环保呼声日益高涨。
在科技高速发展的强有力推动下,风力发电技术更是迅猛发展,到如今发展成就,令人瞩目。
新能源行业主要上市公司:目前国内新能源行业的上市公司主要有:晶澳科技(002459)、金风科技(002202)、爱旭股份(600732)、通威股份(600438)等。
本文核心数据:能源消费结构、新能源技术的“碳减排”贡献度
1、实现“双碳”目标:改善能源消费结构是关键
当前,化石能源消耗是我国碳排放的主要来源,数据显示,2019年,煤炭、石油和天然气的消耗占我国CO2排放量的比重合计达90%以上。因此,如何优化能源消费结构,减少化石能源的消耗,是实现“双碳”目标的关键。
据国网能源研究院预测,至2035年,我国化石能源消费量占比将下降至60%至2060年,化石能源消费量占比将下降至81%。而以新能源及可再生能源为主的非化石能源消耗比重将从2020年的18%提升至2060年的81.
2、新能源发电技术:有潜力实现50%的“碳减排”
随着清洁能源发电技术的不断成熟和发电成本的下降,据高盛预测,新能源及可再生能源技术将有潜力促进中国约50%的人为温室气体排放“去碳化”,是中国实现“碳中和”目标中最重要的技术。
在发展重点方面,根据《绿色技术推广目录(2020年)》及相关规划,风能、太阳能发电技术是新能源发电技术的发展重点,其中,有2项风电技术入选《目录》,有3项太阳能发电技术入选《目录》,每项技术的节能、碳减排效益如下:
3、新能源企业技术实践情况
而在技术实践方面,我国代表性新能源企业不断创新研发,将新能源技术广泛应用于国内外项目中:
4、“十四五”时期新能源发电技术发展趋势
在新能源发电技术中,风电和光伏技术是中国能源消费转型的重点。“十四五”时期,我国新能源发电及利用技术的重点如下:
中国成为利用新能源和可再生能源的第一大国。
为减少碳排放,实现2030年碳达峰目标,我国大力发展水电、风电、太阳能发电、核能发电等,2016年我国就成为利用新能源、可再生能源第一大国。
五大挑战亟待突破
一是传统能源产能过剩矛盾加剧。今年1至11月,钢铁、建材行业煤炭消费量同比分别下降3.2%和8.2%,用电量同比分别下降6.4%和8.4%。煤炭可能会面临产能长期过剩的局面,电力过剩的苗头也越来越明显。
原油一次加工能力超过7亿吨,产能利用率不足70%。如不注重把握市场趋势和规律,片面追求产能扩张,今后将造成越来越严重的产能过剩局面。
二是能源系统整体运行效率有待提高。能源系统调峰能力不足,电力系统主要靠火电机组调峰,消纳可再生能源上网能力较差,系统效率低,污染排放大;天然气储气调峰建设滞后。能源需求侧响应机制和能力建设亟待加强。
三是可再生能源发展面临瓶颈制约。“三北”地区弃风弃光、西南地区弃水问题进一步加剧,部分地区弃风率超过30%,西北地区弃光问题开始显现。“十三五”期间,水电、风电和光伏发电装机规模将进一步扩大,可再生能源消纳面临更大压力。
四是终端能源消费清洁替代任务艰巨。实施天然气、电力替代煤炭、石油等化石能源,是实现节能减排和结构优化的重要途径。天然气替代受价格、输气管网等体制机制因素制约,市场出现低水平供应能力富裕现象,开拓市场压力较大;电力替代也面临着成本、基础设施、关键技术等因素制约。
五是资源环境约束问题更加突出。水资源与化石能源呈逆向分布,煤炭和石油的主产区集中在缺水区域,14个大型煤炭基地有11个缺水,水资源已成为能源发展的重要约束。
大气污染和应对气候变化形势严峻,雾霾已经成为影响大众身心健康和社会高度关注的热点问题。加快调整能源结构、增加清洁能源供应迫在眉睫。
2021年,全国新能源汽车产销量均居世界第 一。数据显示,在2012年底,我国新能源汽车累计销量为2万辆,今年五月底则大幅攀升到了1108万辆。在电池技术方面同样进步明显,动力电池单体能量密度相较于2012年提高了1.3倍,而价格则下降了80%。与此同时,电动车的配套设施也逐渐完善,截至去年底,全国已累计建成261.7万根充电桩、1298座换电站,形成了全球最大充换电网络。
1、太阳能热发电:主要是把太阳的能量聚集在一起加热来驱动汽轮机发电。
2、太阳能光伏发电:将太阳能电池组合在一起,大小规模随意。可独立发电,也可并网发电。
3、太阳能水泵:正在取代太阳能热动力水泵,九十年代我国研制的2.5kW光伏水泵在新疆运用。
4、太阳热水器:我国自从1958年研制出第一台热水器后,经过四十多年的努力,我国太阳热水器产、销量均占世界首位。
5、太阳能建筑:太阳能建筑有三种形式,即被动式:结构简单,造价低,以自然热交换方式来获得能量;主动式:结构较复杂,造价较高,需要电做辅助能源;“零能建筑”:结构复杂,造价高,全部建筑所需要的能量都由“太阳屋顶”来提供。
6、太阳能干燥:上世纪70年代后,太阳能干燥器迅速发展,尤其在农村,对许多农副产品做了太阳能干燥的试验。
7、太阳灶:太阳灶可分为热箱式和聚光式两类,我国是世界上推广应用太阳灶最多的国家。
8、太阳能制冷与空调:是节能型的绿色空调,无噪声,无污染,可很快地投入商业化生产。
9、太阳能其他用途:可淡化海水,利用太阳光催化治理环境,培养能源植物,在通讯、运输、农业、防灾、阴极保护、消费、电子产品等诸多方面,都有广泛的应用。
新能源特点
1、资源丰富,普遍具备可再生特性,可供人类永续利用。
2、能量密度低,开发利用需要较大空间。
3、不含碳或含碳量很少,对环境影响小。
4、分布广,有利于小规模分散利用。
5、间断式供应,波动性大,对持续供能不利。
6、除水电外,可再生能源的开发利用成本较化石能源高。
在中国可以形成产业的新能源主要包括水能(主要指小型水电站)、风能、生物质能、太阳能、地热能等,是可循环利用的清洁能源。新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段,也是环境治理和生态保护的重要措施,是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。
以上内容参考:百度百科-新能源产业、百度百科-新能源