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海洋资源的开发利用与海洋环境
海洋资源类型
海洋中有丰富的资源。在当今全球粮食、资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下,开发利用海洋中丰富的资源,已是历史发展的必然趋势。目前,人类开发利用的海洋资源,主要有海洋化学资源、海洋生物资源、海底矿产资源和海洋能源四类。
海水可以直接作为工业冷却水源,也是取之不尽的淡化水源。发展海水淡化技术,向海洋要淡水,是解决世界淡水不足问题的重要途径之一。
海水中已发现的化学元素有80多种。目前,海洋化学资源开发达到工业规模的有食盐、镁、溴、淡水等。随着科学技术的发展,丰富的海洋化学资源,将广泛地造福于人类。
海洋中有20多万种生物,其中动物18万种,包括16000多种鱼类。在远古时代,人类就已开始捕捞和采集海产品。现在,人类的海洋捕捞活动已从近海扩展到世界各个海域。渔具、渔船、探鱼技术的改进,大大提高了人类的海洋捕捞能力。海洋中由鱼、虾、贝、藻等组成的海洋生物资源,除了直接捕捞供食用和药用外,通过养殖、增殖等途径还可实现可持续利用。
在大陆架浅海海底,埋藏着丰富的石油、天然气以及煤、硫、磷等矿产资源。在近岸带的滨海砂矿中,富集着砂、贝壳等建筑材料和金属矿产。在多数海盆中,广泛分布着深海锰结核,它们是未来可利用的潜力最大的金属矿产资源(图3.14《深海锰结核》)。
海水运动中蕴藏着巨大的能量,它们属于可再生能源,而且没有污染。但是,这些能量密度很小,要开发利用它们,必须采用特殊的能量转换装置。现在,具有商业开发价值的是潮汐发电和波浪发电,但是工程投资较大,效益也不高。
海洋渔业生产
海洋渔业资源主要集中在沿海大陆架海域,也就是从海岸延伸到水下大约200米深的大陆海底部分。这里阳光集中,生物光合作用强,入海河流带来丰富的营养盐类,因而浮游生物繁盛(图3.15《大陆架剖面示意》)。这些浮游生物是鱼类的饵料,它们在海洋中分布很不均匀,一般在温带海区比较多。
温带地区季节变化显著,冬季表层海水和底部海水发生交换时,上泛的底部海水含有丰富的营养盐类,这些营养盐类来自海洋中腐烂的生物遗体。暖流和寒流交汇处或有冷海水上泛的地方,饵料比较丰富。这些地方通常是渔场所在地(图3.16《世界主要渔业地区的分布》)。因此,尽管大陆架水域只占海洋总面积的7.5%,渔获量却占世界海洋总渔获量的90%以上。
世界主要渔业国都分布在温带地区,这些温带国家鱼产品消费量高,市场需求大。中国和日本是世界海洋渔获量较多的国家。中国在充分利用近海渔场(图3.17《舟山渔场的沈家门渔港》)和浅海滩涂大力发展海洋捕捞和海水增养殖业的同时,远洋捕捞也获得了较大的发展。日本可耕地有限,人口密度高,因此海洋水产品在食品结构中比重较大。
海洋油、气开发
海底油气的开发,开始于20世纪初。它的发展经历了从近海到远海、从浅海到深海的过程。受技术条件的限制,最初只能开采从海岸直接向浅海延伸的油气矿藏。80年代以来,在能源危机和技术进步的刺激下,近海石油勘探与开发飞速发展,海洋石油开发迅速向大陆架挺进,逐渐形成了崭新的近海石油工业部门。
地质学家和地球物理学家通常利用地震波方法来寻找海底油气矿藏,然后通过海上钻井来估计矿藏类型与分布,分析是否具有商业开发价值。
海上钻井平台(图3.18《海上钻井平台》)是实施海底油气勘探和开采的工作基地,它标志着海底油气开发技术的水平。工作人员和物资在平台和陆地间的运输一般通过直升机完成。油气田离炼油厂一般都较远,油气要经过装油站通过船舶运到目的地,或直接由海底管道输送至海岸。
海底石油和天然气的勘探、开采是一项高投资、高技术难度、高风险的工程,国际合作和工程招标是可行方式之一。
海洋空间利用
世界人口迅速增长,使陆地空间显得越来越拥挤,海洋空间的开发利用问题越来越令人关注。海洋可利用空间包括海上、海中、海底三个部分,随着人类逐步向海洋挺进,海洋将成为人类活动的广阔空间(图3.19未来海洋空间利用示意)。
海洋环境不同于陆地,它的环境和生态条件有其复杂性和特殊性。人类活动在近海和海洋表面,要抗御多变的海洋气象状况和海水的运动;深海活动要能适应黑暗、高压、低温、缺氧的环境;海水的腐蚀性强,海冰的破坏性大,对工程设备材料和结构有严格的要求。因此,海洋空间资源开发对科学技术和资金投入的依赖性大、技术难度高、风险大。
海洋空间利用已从传统的交通运输,扩大到生产、通信、电力输送、储藏、文化娱乐等诸多领域。交通运输方面包括海港码头、海上船舶、航海运河、海底隧道、海上桥梁、海上机场、海底管道等。生产空间有海上电站、工业人工岛、海上石油城、围海造地、海洋牧场等。通信和电力输送空间主要是海底电缆。储藏空间方面,有海底货场、海底仓库、海上油库、海洋废物处理场等。文化娱乐设施空间包括海洋公园、海滨浴场和海上运动区等。
海洋运输和港口建设
海洋曾经是人类从事交通运输的天然屏障。长期以来,人类一直在努力将海洋屏障变为海上坦途。最初,人们利用人力、风力或洋流作为动力,驾驶木船在近海活动。随着欧洲人到达美洲大陆,世界海洋航运由近海转向远洋。之后,世界大洋重要的航道陆续开辟。20世纪初,开辟了通往南极和北极的航道,巴拿马运河和苏伊士运河相继开通。现在,人类已经能够将船舶驶人世界任何海域(图3.20世界主要海运路线)。
20世纪60年代,世界石油生产和运输增长,大型油轮得到发展。集装箱船的兴起,带来了海洋货物运输的革命。今天,穿梭在辽阔海洋上的是百万吨级的大型集装箱货轮和巨型油轮。这些船舶不仅拥有无线电导航和全球定位技术等现代化仪器设备,还可以选择最佳航线服务,以节省能源和航时,减少危险。
沿海港口是海洋运输船舶停泊、中转和装卸货物的场所,也是人们开发利用海洋空间的主要场所。港口一般有一个服务区域,即腹地,该区域的商品和货物通过这个港口向外扩散。为了完成运输任务,港口要有配套的设施,如码头、装卸设备等,还要有高效率的运作服务。在港口发展过程中,受内外因素的影响,港口的规模、服务功能和范围可能有所变化。例如,某些国家的政府为吸引船舶来本国港口中转,对港口实行特殊政策,将港口辟为自由贸易区、自由港等,不需或很少缴纳费用。
荷兰的鹿特丹很早就是世界贸易的中心。之后,鹿特丹港又通过开凿连通北海的运河,改善水运条件而持续发展。鹿特丹利用中转散装货物的机能,发展了农、矿产品加工业和造船工业(图3.21鹿特丹港口的土地利用)。中继贸易也带动了腹地近代工业的迅速发展。第二次世界大战以后,西欧各国经济复兴,鹿特丹成为欧洲联盟的大门,港湾和航空设施得到完善,港口的中转机能更加突出。现在,鹿特丹是世界最大的港口之一,腹地覆盖了欧盟的半数国家。
围海造陆
沿海地区人地矛盾激化,使人们将眼光投向大海。荷兰人从13世纪就开始围海造陆,目前,荷兰有 1/5的国土是从海中围起来的。围海造陆是缓解人多地少矛盾的重要途径,但是它需要经过充分的科学论证,特别是做好以水利工程为中心的配套建设。
在近岸浅海水域用砂石、泥土和废料建造陆地,通过海堤、栈桥或者海底隧道与海岸连接,这种新建陆地称为人工岛。世界上一些沿海发达国家如日本、美国、法国、荷兰等都已建造了人工岛。其中以海上城市(图3.22日本神户人工岛)的规模最大、功能最齐全。兴建海上城市,工程和费用巨大,需要以强大的国力作基础。
澳门人多地少,有限的土地不足以满足发展居住、绿化、交通、工业、商业等的建设需要。澳门沿岸有许多淤积成的浅滩,有的在落潮时能露出水面,澳门人将它们视为良好的后备土地资源。 100多年来,澳门人利用填海造陆的办法使土地面积扩大了1倍(表3.2澳门历年土地面积的变化和图3.23澳门历年填海范围)。
海洋环境保护
海洋环境问题包括两个方面:一是海洋污染,即污染物进入海洋,超过海洋的自净能力;二是海洋生态破坏,即在各种人为因素和自然因素的影响下,海洋生态环境遭到破坏。
(一)海洋污染
海洋污染物绝大部分于陆地上的生产过程。海岸活动,例如倾倒废物和港口工程建设等,也向沿岸海域排入污染物。污染物进入海洋,污染海洋环境,危害海洋生物,甚至危及人类的健康。
工业生产过程中排出的废弃物是海洋污染物的主要来源,它们集中在大型港口和工业城市附近。1953-1970年,日本九州岛水俣湾发生的汞污染事件,就是因为工厂在生产有机产品过程中,排出含汞废物。这些有害物质流入海洋后,逐渐在鱼和贝类体内富集。最后导致100多人严重中毒,并先后死亡。
核电站和工厂排出的冷却水,水温较高,流入河口或海中时,往往给海洋生物带来影响。施入农田的杀虫剂随雨水流进河流,或者随土壤颗粒在河口附近淤积,最终进入海洋。偶发性的海上石油平台和油轮事故,引起石油渗漏和溢出,造成海洋污染。
(二)海洋生态破坏
除海洋污染外,人类的生产活动,例如工程建设和渔业生(围垦和滥捕等),以及自然环境的变化,例如全球变暖和海平面上升,都会使海洋生态环境遭到破坏和改变。人类对某些海洋生物的过度捕捞,导致海洋生物资源数量减少,质量降低,也使部分物种濒临灭绝。有些海岸工程建设和围海造田缺乏科学论证,破坏了海岸环境和海岸带生态系统。目前,海洋开发活动还缺乏综合的、长远的规划、综合效益比较差。
石油污染和监测防治
沿海工业生产和海运航线上的船舶,是石油污染的主要来源。因此,石油污染区域集中于沿海水域和海上航道沿线。由意外事故造成的石油泄漏,因为污染迹象明显,污染物集中,危害严重,因而倍受公众的关注,也是目前治理污染的重点。
为减少意外事故的发生,很多国家在试验新的原油装载方法。有些国家配备了除污船,用来清除港口水面垃圾和污油。
海洋权益和《联合国海洋法公约》
20世纪60年代以来,出现了世界性的开发海洋热潮。海洋科学和技术迅猛发展,成为当代新技术革命的重要领域之一。为适应国际海洋开发、保护和管理的新形势,国际社会经过20多年的努力,通过了《联合国海洋法公约》,并于1994年11月16日正式生效。海洋法公约的诞生,使国际海洋法律制度发生了重大变革。例如,长期争执不休的领海宽度问题得到了解决;国际海底及其资源确立为人类的共同继承财产。
根据《联合国海洋法公约》,全球144个沿海国家除拥有12海里领海权外,其管辖海域面积可外延到200海里,作为该国的专属经济区,享有勘探、开发、利用、保护、管理海床上覆水域及底土自然资源的主权。我国管辖海域面积为473万平方千米,约相当于我国陆地面积的二分之一,因此,加强海洋综合管理显得日益重要。
《联合国海洋法公约》的诞生,为建立国际法律新秩序迈出了重要一步。但是,因为《联合国海洋法公约》要兼顾各个国家的利益和要求,还有许多不完善和不明确之处。因此,在实施过程中,必然会产生一些新的矛盾和问题。例如,在封闭和半封闭的海域,周边国家主张的200海里专属经济区就有可能存在着重叠,还有一些岛屿主权争议和渔业资源分配等问题,这些都有可能成为相邻国家关系紧张,甚至引发国际冲突的新的因素。因此,相邻国家间管辖海域划界和海洋权益,要求有关国家本着友好协商的精神,予以公平合理的解决。
降水量大,河流水能丰富。落差大。
与所有其他自然资源一样,埃塞俄比亚的水力资源在其陆地上的分布不均匀。一般来说,适合水力发电的降雨量和地形条件,即随着人们从西向东移动直至完全干旱,奥加登低地的平坦沙漠类型减少。虽然该国西部和南部地区降雨量相对丰富,但在北部高地和中部高原地区降雨量较为温和(见图6)。因此,可以说埃塞俄比亚水力资源的分布与其风能资源的分布形成对比,因为前者减少而后者随着我们下降到东部低地而增加。在西部,中部和西南部的高地也是如此。
埃塞俄比亚的水电潜力对其邻国作出了重要贡献。苏丹,肯尼亚,吉布提,索马里和厄立特里亚,因为它们构成了该地区现有的水力发电市场。其中一些国家已经面临电力短缺,因此急需电力为其经济提供动力。截至2007年,EEPCo正在开展小型项目,旨在向邻国苏丹和吉布提出口水力发电。
除了核能、潮汐能、地热能之外,人类活动的基本能源主要来自太阳光。像生物能和煤炭石油天然气,主要透过植物的光合作用吸收太阳能储存起来。其它像风力,水力,海洋潮流等等,也都是由于太阳光加热地球上的空气和水的结果。
木材
柴是最早使用的典型的生物质能源,烧柴在煮食和提供热力很重要,它可让人们在寒冷的环境下仍可生存。
役用动物
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。
水能
磨坊就是采用水能的好例子。而水力发电更是现代的重要能源,尤其是中国、加拿大等满是河流的国家。
风能
人类已经使用了风力几百年了。如风车,帆船等。
太阳能
自古人类懂得以阳光晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。
地热能
人类很早以前就开始利用地热能,例如利用温泉沐浴、医疗,利用地下热水取暖、建造农作物温室、水产养殖及烘干谷物等。
海洋能
海洋能即是利用海洋运动过程来生产的能源,海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能、海洋温差能和海水盐差能等,一些沿海国家的海岸线,就很适合用来作潮汐发电。
生物能
生物质能是指能够当做燃料或者工业原料,活着或刚死去的有机物。生物质能最常见于种植植物所制造的生质燃料,或者用来生产纤维、化学制品和热能的动物或植物。许多的植物都被用来生产生物质能,包括了芒草、柳枝稷、麻、玉米、杨属、柳树、甘蔗和沼气(甲烷)牛粪等。
电不是可再生能源,电是一种二次能源
可再生能源(英语:RenewableEnergy)是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源,是取之不尽,用之不竭的能源,是相对于会穷尽的不可再生能源的一种能源,对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。
根据国际能源署可再生能源工作小组,可再生能源是指“从持续不断地补充的自然过程中得到的能量来源”。可再生能源泛指多种取之不竭的能源,严谨来说,是人类有生之年都不会耗尽的能源。可再生能源不包含现时有限的能源,如化石燃料和核能。
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。
扩展资料
历史
在19世纪中叶煤炭发展之前,所有使用的能源都是可再生能源,其主要来源是人力和畜力的形式利用牛,骡,马,水磨和风磨粮食,和柴火。在右边的美国能源使用的两幅曲线图中,直到1900年的石油和天然气的重要性,和风能和太阳能在2010年发挥一样的重要性。
除了核能、潮汐能、地热能之外,人类活动的基本能源主要来自太阳光。像生物能和煤炭石油天然气,主要透过植物的光合作用吸收太阳能储存起来。其它像风力,水力,海洋潮流等等,也都是由于太阳光加热地球上的空气和水的结果。
木材
柴是最早使用的典型的生物质能源,烧柴在煮食和提供热力很重要,它可让人们在寒冷的环境下仍可生存。
役用动物
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。
水能
磨坊就是采用水能的好例子。而水力发电更是现代的重要能源,尤其是中国、加拿大等满是河流的国家。
风能
人类已经使用了风力几百年了。如风车,帆船等。
太阳能
自古人类懂得以阳光晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。
地热能
人类很早以前就开始利用地热能,例如利用温泉沐浴、医疗,利用地下热水取暖、建造农作物温室、水产养殖及烘干谷物等。
海洋能
海洋能即是利用海洋运动过程来生产的能源,海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能、海洋温差能和海水盐差能等,一些沿海国家的海岸线,就很适合用来作潮汐发电。
生物能
生物质能是指能够当做燃料或者工业原料,活着或刚死去的有机物。生物质能最常见于种植植物所制造的生质燃料,或者用来生产纤维、化学制品和热能的动物或植物。许多的植物都被用来生产生物质能,包括了芒草、柳枝稷、麻、玉米、杨属、柳树、甘蔗和沼气(甲烷)牛粪等。
参考资料百度百科可再生能源
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.
白皮书
2月16日,俄罗斯经济发展部发布《俄罗斯和国外高新技术发展白皮书》。白皮书根据俄罗斯政府第一副总理安德烈·别洛乌索夫指示,由经济发展部与国立高等经济大学、国家技术创意中心、权威部委、头部企业联合拟定,研究了世界人工智能、物联网、5G网络、量子计算、量子通信、分布式账本技术、电能传输与分布式智慧能源系统技术、电能储存系统制造技术、新材料和新物质技术、未来航天系统共10个领域的现状和发展趋势,分析了俄罗斯在上述领域与领先国家存在的差距、具备的优势和不足以及未来面临的风险。鉴于涉及国家机密,俄罗斯政府为大型企业确定的16个发展方向中的某些方向,比如新一代微电子与电子元件制造、量子传感器等未被纳入白皮书。
人工智能
2015~2019年,全世界人工智能领域相关的专利申请数量从2.25万项增长到6.37万项。俄罗斯申请者每年提交的申请数量大约为100~140项。在人工智能领域相关 科技 论文发表总量中,俄罗斯作者的比重为1.5%(2020年数据)。专利和论文发表数量方面领先的是中国和美国。
2021年,美国政府对人工智能领域研究和发明的投入为15亿美元,到2026年将增加到320亿美元。但是人工智能技术发展的主要方向却由美国的大型数字化集团掌握:亚马逊公司(2020年投入427亿美元),Alphabet公司(276亿美元),微软公司(193亿美元),苹果公司(187亿美元),Meta Platforms公司(原Facebook公司,185亿美元)。中国的投入不详,但是仅阿里巴巴、腾讯和百度三家公司2020年的研发总投入就达到160亿美元。
以人工智能为基础的最为庞大的市场包括生物统计系统(全世界市场总容量为366亿美元),不同自主化水平的航空和公路交通(分别为274亿美元和233亿美元)。俄罗斯国内主要的人工智能研发企业有Yandex公司、VisionLabs公司、NtechLab公司、俄罗斯储蓄银行、VK公司、МТ公司、天然气工业石油公司、卡巴斯基实验室。
白皮书作者指出,俄罗斯在人工智能领域的优势是拥有超级计算机。定期更新的世界500强超级计算机榜单2021版中,俄罗斯共有7台超级计算机入围,其中Yandex公司的“切尔沃年基斯”超级计算机在计算能力上排名第19位。俄罗斯研发企业能够制造世界级产品,但是必须刺激部门用户的需求。俄罗斯在该领域的主要短板是在电子元件方面比较落后。
物联网
与物联网领域相关的全世界发明专利申请总数中,俄罗斯占0.2%,科学论文发表数量的比重占1.5%。对该领域投入最多的是中国和美国。2020年全世界物联网的总投入为7420亿美元,据IDC预测,2024年前这一指数将以每年11.3%的平均速度增长。
该领域的世界头部企业包括美国的微软Azure、亚马逊AWS、IBM Watson、PTC、谷歌云、思科,中国的阿里云和百度。俄罗斯的公司有МТС公司、“信号旗”通信公司、Megafon电信公司、俄罗斯电信、俄罗斯技术集团等。物联网正在进入工业、农业和住房公用事业等行业,用于生态监测、消防安全、气象监测等领域。与国外竞争者相比,俄罗斯企业的主要优势是功能更加强大的软件、更为高效的数据处理算法、数据存储和监测领域的解决方案以及支持俄语用户等。劣势是主要的硬件解决方案基于国外元件制造。
5G网络
在全世界5G移动通信网相关的发明专利申请总数和科学论文发表总量中,俄罗斯分别占0.1%(2019年)和1.8%(2020年)。5G基础设施建设主要是由大型通信运营商的设备生产商负责:中国的华为和中兴,瑞典的爱立信、芬兰的诺基亚和韩国的三星。上述企业占据了全世界移动通信设备市场份额的95%。2020年,它们的总投入达300多亿美元。到2026年底,5G市场总容量可能增长100多倍,达6679亿美元。
与物联网和人工智能相结合,5G网能够保障 社会 经济部门和领域向更高的技术发展水平过渡,这将提高劳动生产率、提高生产和服务的质量和灵活性、降低事故率等。现在,已经出现了巨大差距:美国、中国和韩国5G的注入水平已达15%~20%,而俄罗斯国内这种技术仅仅在部分试点区域内得到落实,而这些试点的真正启动还要等到2024年。届时,无论是在5G网络基础设施发展水平,还是基于这些基础设施的服务准备程度方面,差距可能达到极限。
量子计算
全世界与量子计算领域相关的专利申请总数和 科技 论文发表总数中,俄罗斯分别占1.5%(2019年数据)和4.7%(2020年数据)。从总体指数看,该领域的领先者是中国和美国。量子计算的世界市场正处于形成阶段。最近5年,其市场容量将达到10~20亿美元,再往后15~30年可能增长到4500~8500亿美元。无论国家,还是大型集团都在对该领域技术的发展进行投资,特别是美国的谷歌、IBM、微软、霍尼韦尔公司。俄罗斯国内从事该领域技术发展的企业有俄罗斯原子能集团、俄罗斯量子中心和高校。
据评估,在量子计算领域,与世界领先国家相比,俄罗斯在技术上落后7~10年。到2025年~2030年,量子计算机大规模应用的时候,俄罗斯的非量子技术优势将不复存在。但是当前的工作用量子设备暂时还不能超越传统的超级计算机(量子优势指的是量子计算机解决某些特殊任务的速度要比传统计算系统的速度高出数个数量级)。
量子通信全世界与量子通信领域相关的专利申请总数和 科技 论文发表总数中,俄罗斯分别占1.1%(2019年数据)和4.4%(2020年数据)。而且在大气和太空通信线路方面,俄罗斯占50%。目前,美国、欧洲、英国、日本、中国和俄罗斯正在布设多节点干线和城市光纤量子网络。俄罗斯从事相关工作的是俄罗斯铁路、俄罗斯电信等公司。
量子通信
对于工业来说意义重大,因为该领域的技术可以保证基于量子物理的基本规律保护数字数据,这在网络威胁增长以及量子计算机研制有望(借助量子计算将可以在很短的时间内破译现有的加密算法)的情况下颇具现实意义。
分布式账本技术
全世界与分布式账本技术领域相关的专利申请总数和 科技 论文发表总数中,俄罗斯分别占0.2%(2019年数据)和2.1%(2020年数据)。该领域的领先者是美国和中国。申请专利数量最多的公司包括中国的阿里巴巴、腾讯 科技 和杭州复杂美 科技 公司以及美国的IBM和英国的nChain公司。据预测,到2030年,分布式账本技术的应用可能保证全世界国内生产总值增长大约1.8万亿美元,其中有9600亿美元来自供应链管理,商品与服务监测领域,4300亿美元来自金融领域。俄罗斯国内应用这种技术的单位有联邦税务局、俄罗斯储蓄银行、诺里尔斯克镍公司、天然气工业石油公司等。
电力传输技术和分布式智慧能源系统技术
能源过渡是世界经济日程上的优先事项之一。欧盟各国、中国和美国已经宣布向碳中和能源过渡。许多国家制定了提高可再生能源在能源平衡表中比重的计划。
全世界与电力传输技术、分布式智慧能源系统领域相关的专利申请总数和 科技 论文发表总数中,俄罗斯分别占0.8%(2019年数据)和2%(2020年数据)。该领域的领先者是中国、日本和美国。在俄罗斯国内,很多企业从事该领域的产品和元件生产,比如俄罗斯网络、俄罗斯原子能集团等公司。根据众多路线图、战略文件和规划文件定下的目标,到2035年基于可再生能源的发电总量将达12吉瓦;到2030年电动交通工具的生产总量将提升到73万辆,并为其配套建设充电基础设施等。
电能储存系统制造技术
储能系统(各种蓄电池等)研制技术领域,俄罗斯提交的专利申请数量和 科技 论文发表数量分别占全世界的1.2%(2019年)和2.2%(2020年)。已有20多个国家宣布将禁止使用内燃发动机类 汽车 ,包括挪威(从2025年开始),德国(从2030年开始),法国(从2040年开始),英国(从2050年开始)以及斯洛文尼亚、比利时、印度、新加坡等国。从专利申请和 科技 论文发表数量来看,俄罗斯在氢技术领域做出了更加突出的贡献。俄罗斯原子能集团正在仔细研究俄罗斯“吉工厂”——锂离子蓄电池生产工厂建设项目。
新材料和新物质技术
全世界与新材料和新物质技术(超轻材料、超固体材料和记忆材料等)领域相关的专利申请总数和 科技 论文发表总数中,俄罗斯分别占0.8%(2019年数据)和4.3%(2020年数据)。世界上从事这些技术开发的有大型电动交通工具生产商(特斯拉、大众、梅赛德斯、宝马、丰田)和金属产品制造商等。各经济部门应用最为急需和需求最大的是增材制造、聚合复合材料、稀土金属及其产品获取技术、锂技术等。俄罗斯在该领域的最大优势是稀土金属获取技术(2019年占世界申请专利数量的4.9%)。世界上最大的稀土设备进口国是中国和美国。俄罗斯的稀土金属储备占世界储量的比重大约为17%,探明原料总量位列中国之后排在世界的第2位,但是开采量仅在世界上排名第7位。
未来航天技术
全世界与未来航天技术领域相关的专利申请总数和 科技 论文发表总数中,俄罗斯分别占3.9%(2019年数据)和5.1%(2020年数据)。根据这两项指标,占据世界领先地位的是中国和美国。俄罗斯在未来地理信息系统研制(29%)和新一代航天器制造技术领域(4.2%)的专利数量占有最大份额。
拥有这些技术储备的国家将获得长期的战略竞争力。未来航天技术的运用为农业、林业、矿产资源开采、建筑、交通和物流、信息和通信、教育、国家管理等领域附加值的增长开辟了巨大机会。俄罗斯正在国家2022~2030年航天信息技术综合发展规划框架下发展这些技术。该规划的落实应该能够保证卫星通信、数字广播和高速访问互联网覆盖俄罗斯全境,包括北极地区和北方海路,促进发展物联网服务(马拉松物联网)和地球遥测服务。
风险
毫无疑问,从上述技术领域的大部分参数看,美国和中国已经与其他国家拉开了很大距离。从研究人员发表论文的积极性指标看,俄罗斯的排名分布于第7、8到19位之间;从专利申请积极性指标看,俄罗斯的排名位于第4、6到第20~30位之间。如果中国发表一篇 科技 论文平均需要两项专利申请的话,那么俄罗斯的这种比例关系约为1:5。
配件和设备严重依赖进口(包括开展研究和发明工作所必需的设备),高水平专业人员不足,新兴公司数量极低(与领先国家相比)和独角兽企业——私营高 科技 公司(市场价值超过10亿美元的公司)实际上的完全缺失阻碍了俄罗斯技术的发展。在这种情况下,俄罗斯大学和科研机构,包括预算拨款的机构在内,它们的大部分创意和发明流向了国外,并以高加价产品和服务的形式返回俄罗斯。
世界上这些新技术市场形成过程中的先行者是苹果、微软、谷歌、亚马逊、特斯拉、Meta、英伟达、腾讯、三星、阿里巴巴、SpaceX等大型公司。俄罗斯参与上述进程的公司都是有国家股份参与的大型公司,包括俄罗斯储蓄银行、俄罗斯电信、俄罗斯原子能集团、俄罗斯国家航天集团、俄罗斯网络、俄罗斯石油、俄罗斯铁路、天然气工业公司。目前,如果没有国家的积极协调和支持,俄罗斯企业进军国外市场的梦想就无法实现。同时,需要强调的是,当代世界,即使是最强大的“玩家”也需要采用开放创新商业模式开展业务,组建可以将资本价值扩大数倍的财团和生态系统。
常规行业市场研究介于产业研究与市场研究之间,糅合两者的精华,属于企业战略研究的范畴。一般来说,行业(市场)分析报告研究的核心内容包括以下三方面:
一是研究行业的生存背景、产业政策、产业布局、产业生命周期、该行业在整体宏观产业结构中的地位以及各自的发展演变方向与成长背景;
二是研究各个行业市场内的特征 、竞争态势、市场进入与退出的难度以及市场的成长性;
三是研究各个行业在不同条件下及成长阶段中的竞争策略和市场行为模式,给企业提供一些具有操作性的建议。
根据当前全球咨询产业系统,顶级的服务是战略咨询(国家级项目),高级服务是顾问咨询(企业巨头项目),普通级服务是市场研究报告(大众型研究资料)。一份标准的市场研究报告包括:行业概况,产业格局,竞争分析,历史、现状、趋势分析。数据占据30%-45%的价值比例,分析研究占据50%左右的价值比例,其他内容占据少于10%的价值比例)
因此,行业研究的意义不在于教导如何进行具体的营销操作,而在于为企业提供若干方向性的思路和选择依据,从而避免发生“方向性”的错误。
常规行业研究报告对于企业的价值主要体现在两方面:
第一是,身为企业的经营者、管理者,平时工作的忙碌没有时间来对整个行业脉络进行一次系统的梳理,一份研究报告会对整个市场的脉络更为清晰,从而保证重大市场决策的正确性;
第二是如果您希望进入这个行业投资,阅读一份高质量的研究报告是您系统快速了解一个行业最快最好的方法,让您更加丰富翔实的掌握整个行业的发展动态、趋势以及相关信息数据,使得您的投资决策更为科学,避免投资失误造成的巨大损失。 行业监测,指长期对某个行业领域利用科学的计算方法与指标评价体系,对大量的行业数据信息进行定量、定性分析研究。通过行业的内外部环境、上下游供需、经营状况、财务状况的监测与研究,反映行业的生命周期、盈利能力,并预测行业发展前景的机遇与风险。
中安顾问是国内最早开展行业监测工作的咨询机构之一,已在厦门、上海、广州、深圳、福州、南京、杭州、青岛、大连、重庆等十余个城市拥有分公司、办事处或合作机构,并与全国100多家具备资质的专业调查执行公司建立起了长期的战略合作伙伴关系,使得中安顾问的行业监测和调研网络覆盖全国75%的城市。 新能源是指在新技术基础上,系统地开发利用的可再生能源,包括太阳能、风能、生物质能、核能、地热能、氢能、海洋能等。目前我国新能源产业的发展已经取得很大的进展,在多个领域居全球之首。截止2012年,我国风电并网装机容量增加到63GW,同比增长39.8%,超越美国成为全球第一风电大国,年发电量超过1000亿kWh我国光伏新增装机4.8GW,同比增长220.0%,总装机容量达7GW核电在建机组30台、容量32.73GW,同比增长175.3%,在建规模全球领先。
中国作为最大的碳排放国,实现经济增长与保护环境的平衡将是未来面临的一个严峻挑战。按照国家规划,2020年非化石能源在我国一次能源的比重将提高到15%。为此,“十二五”期间首要任务就是要培育和发展新能源产业。随着产业结构调整与培育新兴战略产业步伐加速,节能减排与新兴能源产业的战略地位将愈加突出,未来国内新能源产业发展仍将处于快速道,有望带动产业链上、下游等相关产业的蓬勃发展。 以定量及定性的方法深层次地剖析了中国新能源行业发展环境、产业特征、市场规模、发展布局及发展热点,帮助客户系统、准确地把脉产业发展轨迹。
通过对新能源行业产业链环节的梳理,对整个产业链价值流向和升级演化进行详细阐述及分析,理清产业发展方向。
从产业规模、经营状况、SWOT分析等多个维度总结企业表现,对于企业的发展提供有力的参考。
通过深入分析新能源行业的投资机会、进出入壁垒及投资风险,给出更加科学和完整的投资建议,帮助投资者精准地进入市场,获取利益最大化。
以科学合理的计量经济学方法建立新能源行业的预测体系,确保得出具有前瞻性、价值性的预测趋势及结果。 第一章 发展新能源产业的基础条件
1.1 资源条件
1.1.1 化石能源日益紧缺
1.1.2 新能源储量及分布
1.1.3 新能源的综合利用
1.2 社会条件
1.2.1 能源问题引发经济社会问题
1.2.2 气候变暖与环境污染日益严重
1.2.3 能源和环境问题成为重要政治议题
1.3 技术条件
1.3.1 主要新能源技术介绍
1.3.2 我国加强新能源技术国际合作
1.3.3 新能源技术自主创新能力增强
1.3.4 新能源发电技术解析
1.4 其他条件
1.4.1 人才
1.4.2 资金
1.4.3 设备
1.4.4 配套设施
第二章 国际新能源产业发展分析
2.1 全球新能源市场发展状况
2.1.1 发达国家加速发展新能源提振经济
2.1.2 2011-2012年全球新能源市场分析
2.1.3 国际新能源产业结构面临发展变局
2.1.4 经济全球化下国外新能源开发的策略
2.1.5 各国新能源产业发展方向
2.2 欧洲
2.2.1 欧盟各国积极推进新能源产业发展
2.2.2 欧盟积极投资新能源技术研发创新
2.2.3 2011年欧洲新能源补贴政策出现分化
2.2.4 2012年英国继续推动新能源开发利用
2.2.5 法国不断加快新能源产业发展
2.2.6 德国实施新政发展绿色能源
2.3 美国
2.3.1 美国新能源开发利用全面推进
2.3.2 2011年美国新能源政策迎来拐点
2.3.3 2012年美国新能源产业发展态势
2.3.4 美国新能源政策综合分析
2.3.5 美国新能源产业发展规划
2.4 日本
2.4.1 日本发展成为新能源大国
2.4.2 日本政府主导推进新能源产业发展
2.4.3 2011年大地震加速日本新能源转型
2.4.4 2012年日本新能源政策动态
2.4.5 日本新能源战略解析
2.5 其它国家
2.5.1 澳大利亚
2.5.2 巴西
2.5.3 印度
2.5.4 韩国
2.5.5 以色列
2.5.6 哈萨克斯坦
第三章 中国新能源产业发展现状
3.1 中国新能源产业总体分析
3.1.1 产业发展的必要性
3.1.2 产业发展综述
3.1.3 主要发展成就
3.1.4 产业结构优化升级
3.1.5 消费比重持续提升
3.1.6 多方力量助推产业崛起
3.2 中国新能源产业发展特征
3.2.1 密集政策扶持新能源开发
3.2.2 新能源利用步入发展快车道
3.2.3 技术转化速度与国际同步
3.2.4 市场竞争态势日趋激烈
3.2.5 产业集群特征逐步显现
3.3 中国新能源发电业简析
3.3.1 新能源发电行业蓬勃发展
3.3.2 新能源分布式发电潜力巨大
3.3.3 电力企业布局新能源发电市场
3.3.4 新能源电力定价机制分析
3.4 中国新能源产业的区域布局
3.4.1 产业集聚情况
3.4.2 区域分工情况
3.4.3 细分领域集聚特征
3.5 中国新能源产业空间布局趋势
3.5.1 产业整体持续朝政策和资源优势区域集聚
3.5.2 大型新能源装备制造产业不断朝市场终端转移
3.5.3 研发和销售环节朝资本和人才密集区集聚
3.6 中国新能源产业存在的主要问题
3.6.1 行业存在的差距与不足
3.6.2 产业面临的主要问题
3.6.3 制约产业化发展的因素
3.7 中国新能源行业发展的对策及建议
3.7.1 行业发展的基本对策
3.7.2 推动产业发展的思路
3.7.3 产业发展的战略措施
3.7.4 产业健康发展的政策建议
3.7.5 区域市场发展壮大的政策措施
第四章 新能源行业产业链分析
4.1 新能源行业产业链介绍
4.1.1 产业链结构
4.1.2 产业链生命周期
4.1.3 产业链价值流动
4.2 新能源产业链特征
4.2.1 产业链长
4.2.2 受工业影响较大
4.2.3 对外依存度高
4.3 新能源产业链上游——原材料
4.3.1 新能源材料市场投资升温
4.3.2 光伏材料市场总体分析
4.3.3 多晶硅市场产能及需求
4.3.4 锂离子电池材料市场概况
4.3.5 风电发展拉动钕铁硼材料需求
4.4 新能源产业链中游——设备制造业
4.4.1 风电设备制造业
4.4.2 光伏设备制造业
4.4.3 核电装备制造业
4.4.4 生物质能设备制造业
4.5 新能源产业链下游——商业化应用
4.5.1 风电并网不断提速
4.5.2 太阳能光伏发电市场升温
4.5.3 生物柴油市场的竞争格局
4.5.4 地热发电行业发展势头良好
4.5.5 新能源汽车示范运行情况
第五章 新能源细分行业发展状况分析
5.1 太阳能行业发展分析
5.1.1 国际太阳能产业发展分析
5.1.2 国内太阳能资源开发利用状况
5.1.3 2011-2012年中国太阳能产业发展现状
5.1.4 内需提振加速我国太阳能光伏产业发展
5.1.5 我国太能能行业存在的问题及对策
5.1.6 国内太阳能市场潜力巨大
5.2 风能行业发展分析
5.2.1 国际风能产业发展状况
5.2.2 中国风能资源的形成及分布
5.2.3 中国风能资源储量与有效地区
5.2.4 中国风能开发利用状况
5.2.5 中国风能产业发展的问题及对策
5.2.6 中国风能开发面临的机遇
5.3 生物质能行业发展分析
5.3.1 中国生物质能资源丰富
5.3.2 中国生物质能产业发展概况
5.3.3 能源紧缺加速中国生物质能开发
5.3.4 中国生物质能产业化发展模式
5.3.5 中国生物质能产业面临的问题及对策
5.3.6 中国生物质能发电迎来发展机遇
5.4 核能行业发展分析
5.4.1 国际核能开发利用状况
5.4.2 中国核能产业总体发展状况
5.4.3 2011-2012年中国核电行业总体数据分析
5.4.4 中国核电产业SWOT分析
5.4.5 中国核能技术发展分析
5.4.6 中国核能产业发展面临的问题及对策
5.5 地热能行业发展分析
5.5.1 地热能利用相关技术分析
5.5.2 国际地热能开发利用状况
5.5.3 中国地热能利用市场发展状况
5.5.4 中国地热能开发利用的产业化分析
5.5.5 中国地热非电直接利用规模全球领先
5.5.6 中国地热能利用发展的制约因素及对策
5.5.7 中国地热产业发展目标与任务
5.6 氢能行业发展分析
5.6.1 国际氢能行业发展状况
5.6.2 中国氢能行业发展势头良好
5.6.3 中国发展氢能经济的有利条件
5.6.4 中国氢能利用技术进展分析
5.6.5 我国发展氢能面临的问题与对策
5.6.6 我国氢能开发利用发展趋势
5.7 可燃冰行业发展分析
5.7.1 国外可燃冰开发利用状况
5.7.2 中国开发可燃冰的战略意义
5.7.3 中国可燃冰开发总体分析
5.7.4 中国南海“可燃冰”资源丰富
5.7.5 我国可燃冰开采技术分析
5.8 海洋能行业发展分析
5.8.1 海洋能利用的基本原理与关键技术
5.8.2 世界海洋能发展分析
5.8.3 中国海洋能资源储量与分布
5.8.4 我国海洋能开发利用受到重视
5.8.5 我国海洋能开发利用进展状况
5.8.6 中国海洋能产业发展存在的问题及建议
第六章 新能源产业领先企业竞争优势及经营状况深度分析
6.1 大唐新能源
6.1.1 企业简介
6.1.2 经营状况
6.1.2.1 财务状况分析
6.1.2.2 偿债能力分析
6.1.2.3 盈利能力分析
6.1.2.4 营运能力分析
6.1.2.5 成长能力分析
6.1.3 SWOT分析
6.1.4 发展模式
6.1.5 发展战略
6.1.6 投资状况
6.1.7 发展规划
6.2 华能新能源
6.2.1 企业简介
6.2.2 经营状况
6.2.2.1 财务状况分析
6.2.2.2 偿债能力分析
6.2.2.3 盈利能力分析
6.2.2.4 营运能力分析
6.2.2.5 成长能力分析
6.2.3 SWOT分析
6.2.4 发展模式
6.2.5 发展战略
6.2.6 投资状况
6.2.7 发展规划
6.3 龙源电力
6.3.1 企业简介
6.3.2 经营状况
6.3.2.1 财务状况分析
6.3.2.2 偿债能力分析
6.3.2.3 盈利能力分析
6.3.2.4 营运能力分析
6.3.2.5 成长能力分析
6.3.3 SWOT分析
6.3.4 发展模式
6.3.5 发展战略
6.3.6 投资状况
6.3.7 发展规划
6.4 拓日新能
6.4.1 企业简介
6.4.2 经营状况
6.4.2.1 财务状况分析
6.4.2.2 偿债能力分析
6.4.2.3 盈利能力分析
6.4.2.4 营运能力分析
6.4.2.5 成长能力分析
6.4.3 SWOT分析
6.4.4 发展模式
6.4.5 发展战略
6.4.6 投资状况
6.4.7 发展规划
6.5 金风科技
6.5.1 企业简介
6.5.2 经营状况
6.5.2.1 财务状况分析
6.5.2.2 偿债能力分析
6.5.2.3 盈利能力分析
6.5.2.4 营运能力分析
6.5.2.5 成长能力分析
6.5.3 SWOT分析
6.5.4 发展模式
6.5.5 发展战略
6.5.6 投资状况
6.5.7 发展规划
第七章 国内主要产业园发展案例
7.1 天津北辰风电产业园
7.1.1 园区概况
7.1.2 产业定位
7.1.3 开发理念
7.1.4 布局规划
7.1.5 支持措施
7.2 江苏泰州新能源产业园
7.2.1 园区简介
7.2.2 产业基础
7.2.3 建设进展
7.2.4 优惠政策
7.3 无锡风电科技产业园
7.3.1 园区概况
7.3.2 公共服务平台
7.3.3 园区制造业基地
7.3.4 风机整机配套区
7.4 常州天合光伏产业园
7.4.1 园区概况
7.4.2 发展优势
7.4.3 发展规划
7.5 南京江宁区新能源产业园
7.5.1 发展优势
7.5.2 发展重点
7.5.3 主要目标
7.5.4 空间布局
7.5.5 保障措施
7.6 新余高新技术产业开发区
7.6.1 园区概况
7.6.2 投资环境
7.6.3 产业配套
7.6.4 优势产业
7.6.5 引资政策
第八章 新能源行业投资分析
8.1 项目价值分析
8.1.1 政策扶持力度
8.1.2 技术成熟度
8.1.3 社会综合成本
8.1.4 进入门槛
8.1.5 潜在市场空间
8.2 投资机遇
8.2.1 中国调整宏观政策促进经济增长
8.2.2 中国宏观经济实现平稳增长
8.2.3 我国积极推进能源产业结构调整
8.2.4 油价高企成我国新能源产业发展新契机
8.2.5 我国新能源产业进入黄金发展期
8.2.6 我国新能源产业步入对外投资机遇期
8.3 投资热点
8.3.1 新能源设备制造业投资热情高涨
8.3.2 中国海上风电迎来发展机遇
8.3.3 我国核电投资规模持续扩大
8.3.4 非晶硅薄膜太阳能电池市场投资升温
8.3.5 国家加大农村沼气领域投资力度
8.4 投资概况
8.4.1 全球新能源总投资将大幅提高
8.4.2 中国新能源市场投资趋热
8.4.3 中国清洁能源投资增长迅猛
8.4.4 发改委批准外资新能源低碳基金
8.4.5 国企能源巨头争相布局新能源领域
8.4.6 民间资本加大新能源投资力度
8.4.7 新能源成为风投和私募基金投资重点
8.4.8 未来中国新能源投资预测
8.5 投资风险
8.5.1 经济环境风险
8.5.2 政策环境风险
8.5.2.1 产业政策风险
8.5.2.2 货币政策风险
8.5.3 市场供需风险
8.5.3.1 供需变化风险
8.5.3.2 原材料价格风险
8.5.3.3 产品结构风险
8.5.3.4 产品价格风险
8.5.4 其他风险
8.5.4.1 技术风险
8.5.4.2 行业整合风险
8.5.4.3 人民币汇率风险
8.6 投资建议
8.6.1 区域投资政策建议
8.6.2 企业投资政策建议
8.6.2.1 重点支持类
8.6.2.2 适度支持类
8.6.2.3 维持类
8.6.2.4 限制退出类
8.6.3 细分行业投资政策建议
8.6.3.1 水电行业
8.6.3.2 核电行业
8.6.3.3 其他能源电力行业
第九章 新能源行业发展趋势及前景预测
9.1 全球新能源市场发展展望
9.1.1 世界新能源领域未来发展趋势
9.1.2 国际新能源产业发展前景广阔
9.1.3 全球新能源市场规模有望超过半导体市场
9.2 中国新能源产业发展前景
9.2.1 中国新能源产业发展前景广阔
9.2.2 2020年新能源及可再生能源占能耗比重预测
9.2.3 未来新能源将成我国主力能源重要组成部分
9.3 中国新能源细分市场前景预测
9.3.1 未来我国太阳能的发展
9.3.2 中国生物质能未来发展预测
9.3.3 我国可燃冰发展潜力大
9.3.4 “十二五”我国地热能开发利用将掀高潮
9.3.5 “十二五”期间我国清洁煤技术发展展望
9.3.6 2013-2017年中国风力等新能源发电行业预测分析
9.3.7 2013-2017年中国核力发电行业预测分析
第十章 新能源行业政策法规分析
10.1 国外新能源政策解析
10.1.1 发展新能源和节能政策的重要性
10.1.2 世界各国新能源及节能政策解析
10.1.3 欧盟的新能源政策实施
10.1.4 世界新能源和节能政策特点浅析
10.1.5 全球可再生能源政策调整趋势
10.2 新能源政策动态及解读
10.2.1 风力发电产业政策
10.2.2 核电产业相关政策
10.2.3 太阳能产业相关扶持政策
10.2.4 多项政策促进生物质能产业化发展
10.2.5 《产业结构调整指导目录(2011年本)》引导新能源发展
10.2.6 2012年《可再生能源发展“十二五”规划》出台
10.3 可再生能源产业政策法规及解读
10.3.1 《中华人民共和国可再生能源法》
10.3.2 《可再生能源法》的作用与影响
10.3.3 关于修改《中华人民共和国可再生能源法》的决定
10.3.4 可再生能源法修正对新能源产业发展的影响
10.3.5 2012年可再生能源电价附加费标准提高
10.4 相关能源法规及政策
10.4.1 《中华人民共和国能源法(征求意见稿)》
10.4.2 《中华人民共和国节约能源法》
10.4.3 《中华人民共和国循环经济促进法》
10.4.4 《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》
图表 几种主要能源的特点比较
图表 我国主要能源的分布情况
图表 中国新能源占能源生产总量比重增长情况
图表 中国新能源产业重点分布区域
图表 中国新能源产业主要集聚区
图表 “十一五”期间北京市新能源和可再生能源开发利用状况
图表 2010年北京市新能源和可再生能源利用量及结构图
图表 2015年北京市新能源和可再生能源利用结构
图表 北京市新能源产业基地(园区)布局
图表 “十二五”上海市新能源规划主要指标
图表 “十二五”上海市新能源产业投资估算
图表 “十二五”上海市新能源开发利用重点建设项目
图表 新能源产业升级的发展要素
图表 新能源产业建设的发展要素
图表 地球上的能流图
图表 中国的太阳能资源分布
图表 中国日照率和年平均日照小时数
图表 我国太阳能辐射资源带分布图
图表 黑龙江省光伏企业、项目规模及状况
图表 中国风能分布图
图表 中国风能分区及占全国面积的百分比
图表 中国陆地的风能资源及已建风场
图表 中国有效风功率密度分布图
图表 中国全年风速大于3m/s小时数分布图
图表 中国风力资源分布图
图表 中国风力发电新增装机及累计装机情况
图表 风力发电累计装机容量分区域情况
图表 我国中小型风电机组历年产量统计
图表 我国中小型风电机组产量、产值及出口量统计
图表 中小型风力发电机组分型号产量所占比例情况
图表 中小型风力发电机组分型号容量所占比例情况
图表 2010年国内企业新增风电装机排名及产量
图表 2010年我国风电新增装机前6位制造企业市场份额
图表 2010年我国风电累计装机前6位制造企业市场份额
图表 2011年中国新增风电装机容量前20位的企业及市场份额
图表 2011年中国累计风电装机容量前20位的企业及市场份额
图表 我国风电整机与叶片企业配套情况
图表 我国风电整机与齿轮箱企业配套情况
图表 我国风电整机与发电机企业配套情况
图表 我国风电整机与电控系统企业配套情况
图表 生物质利用过程示意图
图表 几种生物质和化石燃料利用过程中CO2排放量的比较
图表 2010年我国燃料乙醇生产企业产能统计
图表 我国部分维素乙醇中试装置情况
图表 世界铀矿资源分布状况
图表 世界主要国家核电装机容量
图表 世界核电技术进化过程
图表 我国投运和在建核电项目情况
图表 2010年1-11月我国核力发电业全部企业数据分析
图表 2011年1-12月我国核力发电业全部企业数据分析
图表 2012年1-12月我国核力发电业全部企业数据分析
图表 中国核电设备发展环境
图表 中国核电设备制造业SWOT分析
图表 地热源中放射性元素性能
图表 地球各壳层的放射性生成热
图表 世界地热发电量增长情况
图表 全球燃料电池应用系统的增长
图表 全球氢能燃料站的数量及发展趋势
图表 各种燃料电池的应用情况
图表 全球燃料电池生产数量的区域分布
图表 化石能源到氢能、电能的转化效率
图表 化石能源的WTW综合效率
图表 新能源汽车不同技术路线的特点比较
图表 新能源汽车发展态势预测图
图表 2010年1-12月中国风电简明综合收益表
图表 2010年1-12月中国风电简明分类收益表
图表 2011年1-12月中国风电综合收益表
图表 2011年1-12月中国风电主营业务分类资料
图表 2012年1-12月中国风电简明综合收益表
图表 2012年1-12月中国风电主营业务分类情况
图表 2010年龙源电力简明综合收益表
图表 2010年龙源电力收入分部情况
图表 2010年龙源电力收入分业务情况
图表 2011年1-12月龙源电力合并综合收益表
图表 2011年1-12月龙源电力主营业务分部资料
图表 2011年1-12月龙源电力收入分业务情况
图表 2012年1-12月龙源电力综合收益表
图表 2012年1-12月龙源电力主营业务分部情况
图表 2012年1-12月龙源电力收入分业务情况
图表 2010年1-12月力诺太阳主要财务数据
图表 2010年1-12月力诺太阳非经常性损益项目及金额
图表 2008年-2010年力诺太阳主要会计数据
图表 2008年-2010年力诺太阳主要财务指标
图表 2010年1-12月力诺太阳主营业务分行业、产品情况
图表 2010年1-12月力诺太阳主营业务分地区情况
图表 2011年1-12月力诺太阳主要财务数据
图表 2011年1-12月力诺太阳非经常性损益项目及金额
图表 2009年-2011年力诺太阳主要会计数据
图表 2009年-2011年力诺太阳主要财务指标
图表 2011年1-12月力诺太阳主营业务分行业、产品情况
图表 2011年1-12月力诺太阳主营业务分地区情况
图表 2012年1-12月力诺太阳主要会计数据及财务指标
图表 2012年1-12月力诺太阳非经常性损益项目及金额
图表 2010年1-12月天威保变主要财务数据
图表 2010年1-12月天威保变非经常性损益项目及金额
图表 2008年-2010年天威保变主要会计数据
图表 2008年-2010年天威保变主要财务指标
图表 2010年1-12月天威保变主营业务分行业、产品情况
图表 2010年1-12月天威保变主营业务分地区情况
图表 2011年1-12月天威保变主要财务数据
图表 2011年1-12月天威保变非经常性损益项目及金额
图表 2009年-2011年天威保变主要会计数据
图表 2009年-2011年天威保变主要财务指标
图表 2011年1-12月天威保变主营业务分行业、产品情况
图表 2011年1-12月天威保变主营业务分地区情况
图表 2012年1-12月天威保变主要会计数据及财务指标
图表 2012年1-12月天威保变非经常性损益项目及金额
图表 2010年1-12月拓日新能非经常性损益项目及金额
图表 2008年-2010年拓日新能主要会计数据
图表 2008年-2010年拓日新能主要财务指标
图表 2010年1-12月拓日新能主营业务分行业、产品情况
图表 2010年1-12月拓日新能主营业务分地区情况
图表 2011年1-12月拓日新能非经常性损益项目及金额
图表 2009年-2011年拓日新能主要会计数据
图表 2009年-2011年拓日新能主要财务指标
图表 2011年1-12月拓日新能主营业务分行业、产品情况
图表 2011年1-12月拓日新能主营业务分地区情况
图表 2012年1-12月拓日新能主要会计数据及财务指标
图表 2012年1-12月拓日新能非经常性损益项目及金额
图表 2012年上半年新能源行业上市公司盈利能力指标分析
图表 2012年上半年新能源行业上市公司成长能力指标分析
图表 2012年上半年新能源行业上市公司营运能力指标分析
图表 2012年上半年新能源行业上市公司偿债能力指标分析
图表 2013-2017年中国风力等新能源发电行业产品销售收入预测
图表 2017-2017年中国风力等新能源发电行业累计利润总额预测
图表 2013-2017年中国核力发电行业销售收入预测
图表 2013-2017年中国核力发电行业利润总额预测
全世界都在发展可再生资源的原因是:
首先,资源不是取之不尽,用之不竭的,我们目前依赖的很多能源,根据科学家的估算,只能再使用不到一百年,有些甚至几十年后即将耗尽!
其次,可再生能源采取了资源的循环利用,对于环境的破坏要比传统能源减少很多,有利于维护自然环境和人类的和谐发展。
最后,可再生能源要从研发到全面推广还需一段时间,当普罗大众都可以使用可再生资源时,价格也会下降很多,性价比高的能源会是大众的首选。
此外还有可燃冰,深海石油,大陆架煤炭,等等都是目前无法开发利用的
海洋资源开发
海洋石油和天然气开发
石油和天然气资源 据1995年的估计世界近海已探明的石油资源储量为379亿吨,天然气的储量为39万亿立方米。据不完全统计,海底蕴藏的油气资源储量约占全球油气储量的1/3。预计在本世纪,海底油气开发将从浅海大陆架延伸到千米水深的海区。
世界海洋石油的绝大部分存在与大陆架上。据测算,全世界大陆架面积约为3000万平方公里,占世界海洋面积的8%。关于海洋石油的储藏量,由于勘探资料和计算方法的限制,得出的结论也各不相同。法国石油研究机构的一项估计是:全球石油资源的极限储量为10000亿吨,可采储量为3000亿吨。其中海洋石油储量约占45%,即可采储量为1350亿吨。
半坐底式平台(用于深水开采)
波斯湾大陆架石油产量较早进入大规模开采,连同附近陆地上的海洋石油产量,供应了战后世界石油需求的一半以上。欧洲西北部的北海是仅次于波斯湾的第二大海洋石油产区。美国、墨西哥之间的墨西哥湾,中国近海,包括南沙群岛海底,都是世界公认的海洋石油最丰富的区域。
在海洋进行石油和天然气的勘探开采工作要比陆地上困难多。必须具备一些与陆地不同的特殊技术,如平台技术、钻井技术和油气输送技术等。
工作平台有固定式平台和移动式钻井平台,移动式钻井平台克服了固定式平台建、柴禾不能重复使用的缺点,并大大增加了工作深度。移动式海洋石油钻井设备拥有自己的浮力结构,可以有拖船拖着移动。有的还拥有自己的动力设备,可以自航。移动式海洋钻井设备包括:座底式平台、自升式平台、半潜式平台和钻井船。其中半潜式平台是目前适合于较深水域作业的先进平台,它既能克服钻井船的不稳定性又能在较深水域中作业。
为向深水石油开发进军,研究稳定有廉价的深水平台和深水重力平台。张力推平台用绷紧的钢索系留,工作水深刻达600--900米。后两种平台都是从海底直立到海面的固定平台,其特点主要是采用缩小横断面等技术,降低造价,其工作深度可达500--600米。
海洋生物资源开发
中国海域的生物种类丰富多样,已有描述记录的物种达2万多种。海产鱼类1500种以上,产量较大的有200多种。渔场面积280万平方公里,水产品年产量达2800多万吨,居世界首位。
我国海洋生物的物种较淡水多得多,有记录的3802种鱼类,海洋就占3014种。此外,我国还拥有红树林、珊瑚礁、上升流、河口海湾、海岛等各种海洋高生产力的生态系统,对各类海洋生物的繁殖和生长极为有利。
经济学家预言:21世纪将是海洋的世纪。“海洋水产生产农牧化”、“蓝色革命计划”和“海水农业”构成未来海洋农业发展的主要方向。
海洋水产生产农牧化
就是通过人为干涉,改造海洋环境,以创造经济生物生长发育所需的良好环境条件,同时也对生物本身进行必要的改造,以提高它们的质量和产量。具体就是建立育苗厂、养殖场、增殖站,进行人工育苗、养殖、增殖和放流,使海洋成为鱼、虾、贝、藻的农牧场。中国目前已是世界第一海水养殖大国。随着海洋生物技术在育种、育苗、病害防治和产品开发方面的进一步发展,海水养殖业在21世纪将向高技术产业转化。
蓝色革命计划
是着眼于大洋深处海水的利用。在大洋深处,深层水温只有8℃~9℃,氮和磷是表层海水的200倍和15倍,极富营养。将深层水抽上来,遇到充足的阳光,就会形成一个产量倍增的新的人工生态系统。温差可以用来发电或直接用于农业生产。美国和日本已经在进行这种人工上升流试验,认为将引发一场海水养殖的革命,所以称为“蓝色革命”。
海水农业
是指直接用海水灌溉农作物,开发沿岸带的盐碱地、沙漠和荒地。“蓝色革命计划”是把海水养殖业由近海向大洋扩展。“海水农业”则是要迫使陆地植物“下海”,这是与以淡水和土壤为基础的陆地农业的根本区别。人类为了获得耐海水的植物正在进行艰苦的探索,除了采用筛选、杂交育种外,还采用了细胞工程和基因工程育种。这些研究仍在继续,目前采用品种筛选和杂交等传统方法已经获得了可以用海水灌溉的小麦、大麦和西红柿等。
海水资源开发
沿海工业用海水在发达国家已达90%以上,如果我国也能大力推广海水利用,是可以大大缓解滨海城市缺水问题的。
海水直接利用
海水直接利用的方面多,用水量大,在缓解沿海城市缺水中占有重要地位。在发达国家,海水冷却广泛用在沿海电力、冶金、化工、石油、煤炭、建材、纺织、船舶、食品、医药等工业领域。日本和欧洲每年都约3000亿立方米,目前,我国仅100多亿立方米。如果积极把海水在工业中作冷却水、冲洗水、稀释水等以及居民的冲厕用水(约占居民生活用水的35%)发展起来,对缓解沿海城市缺水问题,将起重大作用。
海水直接利用的技术包括:海水直流冷却技术,已有80年应用史,是目前工业应用的主流;海水循环冷却技术,我国尚处研究阶段;海水冲洗等技术等。与海水直接利用的有关重要技术,还包括耐腐蚀材料,防腐涂层,阴极保护,防生物附着,防漏渗,杀菌,冷却塔技术等。
海水淡化
海水淡化技术,经半个多世纪的发展,其技术已经成熟。主要的淡化方法有:
多级闪蒸(MSF)。单机容量可达4.5-5.7万m3/d。运行温度、造水比和级数分别在120℃、10和40级。多级闪蒸除了消耗一定的加热蒸汽外,要消耗电能4~5kWh/m3淡水,用于海水的循环和流体的输送。
低温多效(LT-MDE)技术是在多效基础上,于1975年发展起来的,近10年有较大发展。单台装置每天可产淡水20000立方米。蒸发温度低于800度,效数一般在12效左右。造水比大于10。低温多效除了要消耗的加热蒸汽外,要耗电能1.8kWh/m3用于流体输送。
反渗透(SWRO)RO角膜和组件技术已相当成熟,组件脱盐率可达99.5%,能耗在3~4kWh/m3淡水。SWRO技术设备投资少、能耗低、效益高、工艺成熟,已有30年的经验积累,竞争力最强。
最近,日本辛德莱拉依特公司开发出一种低成本、高效率的海水淡化新装置。其外表是一个不锈钢制多孔圆筒,里面装有一个由1000枚外径156毫米、内径136毫米不锈钢片摞成的管。这支管经缓慢拧曲,内外会因不锈钢片位移而形成凸凹不平的层次,层次间出现纳米级空隙。使用时,首先将海水放入结晶装置中,再施加高频电压进行“加工”。几十秒钟后,海水中钠离子和氯离子会发生化合而形成细微食盐晶体,并逐渐增长为1微米左右的粒子。这些粒子凝聚后,可形成直径为几微米、容易被过滤掉的盐粒。然后,把这种海水放进上述不锈钢圆筒的容器中,施加一定压强,盐粒就会被挡在管外,其余受压而浸入拧曲管内的水便是要得到的淡水,其盐分浓度为0.067%左右,氯化镁等矿物质含量是正常海水的一半,成为理想的饮用水。
新型装置效率是浸透膜方法的3倍,海水利用程度高达95%,所需电费和维修费都很低。该公司已经制造出每分钟可生产200升淡水的大型装置。
世界海水淡化的日产量已经达到2700万吨,并且还在以10%~30%的速度攀升。目前海水淡化的国际市场容量已经达到20多亿美元,主要由美、日等强国瓜分,未来20年有近700亿美元,市场潜力巨大。在多次国际海水淡化会议上,第三世界国家的代表迫切希望中国的海水淡化技术能够进入国际市场,打破目前的垄断格局。
与核能等新能源结合是海水淡化降低成本走向大型化的趋势。中国核工业总公司已经掌握了低品位核燃料的高效利用新技术。据测算如果把世界上废弃的低品位核燃料全部利用,可建立300余座20万千瓦的低温核供热堆(中国现有废料可建10座)。这些热量全部用于海水淡化,每天可生产2400万立方米的优质淡化水,供养的人口超过2亿。核能技术与海水淡化的结合除了要求核技术本身是成熟的之外,还需要成熟的先进蒸馏法海水淡化技术与之配套,更能显示其技术经济优势。海水淡化技术与中国的核工业捆绑进入国际市场,形成核能海水淡化产业,可实现和平利用核能为人类造福。如果中国能占领1/5的核能淡化市场,可实现核供热设备销售产值150亿元,海水淡化设备销售产值480亿元,形成我国有自主知识产权、国际竞争能力的优势产业。
海水淡化在推进海水利用中地位重要。沿海工业利用淡化海水虽然量少,但是性质重要,目前全国的海水淡化,每年就能节省约400万立方米陆地水,对保证沿海工业生产的需要和居民生活用水发挥了重大作用。目前海水淡化成本一般4至5元,如果热电水联产海水淡化成本可降到4元以下,如果再发展海水综合利用,把浓缩海水用来提取化学元素,其淡化成本还要降低。目前海水淡化的成本已为岛屿用淡水和沿海发电厂用淡水和纯水所接受。
海水化学物质提取利用
海水中化学物质提取是有无限前景的新兴产业。溶解于海水的3.5%的矿物质是自然界给人类的巨大财富。不少发达国家已在这方面获取了很大利益。我国对海水化学元素的提取,目前形成规模的有钾、镁、溴、氯、钠、硫酸盐等。但除氯化钠是从海水中直接提取的以外,其他元素仅限于从地下卤水和盐田苦卤的提取,而且,资源综合利用工艺流程落后,产品质量与国际有一定差距,急需技术更新和设备改造。我国是世界海盐第一生产大国,年产量近2000万吨;目前,我国还处在盐碱工业向海洋化工工业的过渡阶段,经过“八五”、“九五”技术攻关,直接从海水中提取化学物质的产业正在我国逐步形成。全球数量巨大的海水,其体积为13.7亿立方公里,约137亿亿吨。海水本身就是一座资源宝库,海水中溶解有80多种金属和非金属元素。通常把海水中的元素分为两类:每升海水中含有1毫克以上的元素叫常量元素;含量在1毫克以下的元素称为微量元素。海水中微量元素有60多种,如锂(Li)有2500亿吨,它是热核反应中的重要材料之一,也是制造特种合金的原料;铷(Rb)有1800亿吨,它可以制造光电池和真空管;碘(I)有800亿吨,它可以用于医药,常用的碘酒就是用碘制成的。
综合开发海水技术
与发达国家比,我国综合提取利用技术差距较大,但是自90年代以来有很大发展,从传统的苦卤化工“老四样”(氯化钾、氯化镁、硫酸钠和溴),已经发展到现在的近百个品种。
还可以加大力度发展的项目有:发展提溴新技术,以提高现有地上卤水资源的溴利用率,提高溴质量,减少能耗,降低成本,积极发展高效溴化剂和新型阻燃剂等;积极发展“无机离子交换法海水、卤水提钾技术”,这项技术的成功,可以改造老盐化工企业,并能弥补我国陆地钾资源的不足;积极发展高技术含量、高附加值的镁新产品;加强海水提铀技术的研究开发;加强直接从海水提取其他化学物质的研究和开发,以及水、电、热联产与海水综合利用的结合。
海洋能源
海洋能包括温度差能、波浪能、潮汐与潮流能、海流能、盐度差能、岸外风能、海洋生物能和海洋地热能等8种。这些能量是蕴藏于海上、海中、海底的可再生能源,属新能源范畴。所谓“可再生”是指它们可以不断得到补充,永不会枯竭,不像煤、石油等非再生能源,储量有限,开采一点就少一点。人们可以把这些海洋能以各种手段转换成电能、机械能或其他形式的能,供人类使用。海洋能绝大部分来源于太阳辐射能,较小部分来源于天体(主要是月球、太阳)与地球相对运动中的万有引力。蕴藏于海水中的海洋能是十分巨大的,其理论储量是目前全世界各国每年耗能量的几百倍甚至几千倍。
法国郎斯潮汐电站示意图
花环式海流发电站示意图
海洋能具有一些特点。第一,它在海洋总水体中的蕴藏量巨大,而单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。这就是说,要想得到大能量,就得从大量的海水中获得。第二,它具有可再生性。海洋能来源于太阳辐射能与天体间的万有引力,只要太阳、月球等天体与地球共存,这种能源就会再生,就会取之不尽,用之不竭。第三,海洋能有较稳定与不稳定能源之分。较稳定的为温度差能、盐度差能和海流能。不稳定能源分为变化有规律与变化无规律两种。属于不稳定但变化有规律的有潮汐能与潮流能。人们根据潮汐潮流变化规律,编制出各地逐日逐时的潮汐与潮流预报,预测未来各个时间的潮汐大小与潮流强弱。潮汐电站与潮流电站可根据预报表安排发电运行。既不稳定又无规律的是波浪能。第四,海洋能属于清洁能源,也就是海洋能一旦开发后,其本身对环境污染影响很小。
各种海洋能的蕴藏量是巨大的,据估计有750多亿千瓦,其中波浪能700亿千瓦,温度差能20亿千瓦,海流能10亿千瓦,盐度差能10亿千瓦。从各国的情况看,潮汐发电技术比较成熟。利用波能、盐度差能、温度差能等海洋能进行发电还不成熟,目前正处于研究试验阶段。这些海洋能至今没被利用的原因主要有两方面:第一,经济效益差,成本高。第二,一些技术问题还没有过关。
核能 能够发生裂变反应的最佳物质是铀,能够发生聚变反应的最佳物质是氘。这两种物质的绝大部分赋存在海水里。
铀是高能量的核燃料,1千克铀可供利用的能量相当于2250吨优质煤。然而陆地上铀矿的分布极不均匀,并非所有国家都拥有铀矿,全世界的铀矿总储量也不过2×10 6吨左右。但是,在巨大的海水水体中,含有丰富的铀矿资源,总量超过4×109吨,约相当于陆地总储量的2000倍。
吸附法海水提铀示意图
海水提铀的方法很多,目前最为有效的是吸附法。氢氧化钛有吸附铀的性能。利用这一类吸附剂做成吸附器就能够进行海水提铀。现在海水提铀已从基础研究转向开发应用研究。日本已建成年产10千克铀的中试工厂,一些沿海国家亦计划建造百吨级或千吨级铀工业规模的海水提铀厂。如果将来海水中的铀能全部提取出来,所含的裂变能相当于l×1016吨优质煤,比地球上目前已探明的全部煤炭储量还多1000倍。
重水也是原子能反应堆的减速剂和传热介质,也是制造氢弹的原料,海水中含有2×1014吨重水,氘是氢的同位素。氘的原子核除包含一个质子外,比氢多了一个中子。氘的化学性质与氢一样,但是一个氘原子比一个氢原子重一倍,所以叫做“重氢”。氢二氧一化合成水,重氢和氧化合成的水叫做“重水”。如果人类一直致力的受控热核聚变的研究得以解决,从海水中大规模提取重水一旦实现,海洋就能为人类提供取之不尽、用之不竭的能源。蕴藏在海水中的氘有50亿吨,足够人类用上千万亿年。实际上就是说,人类持续发展的能源问题一劳永逸地解决了。