2019年世界前沿科技发展态势及2020年趋势展望——能源篇
本文为春节专题文章——“年度 科技 发展态势总结与展望”的第四篇能源篇。
世界能源领域2019年发展态势
全球油气供应安全风险大幅增加。 全球尤其是中东能源地缘政治冲突加剧，大大增加了油气供应的安全风险。4月，美国宣布终止对伊朗石油进口的制裁豁免，重启对伊朗原油出口的限制。7月，英国在直布罗陀海域扣押了伊朗油轮。随后，伊朗在霍尔木兹海峡查扣一艘英国油轮以示报复。9月，沙特阿美旗下的两处重要石油设施遭无人机袭击，原油产量一度锐减570万桶/日，引发了全球油价短期跳涨。此外，卡塔尔退出石油输出国组织“欧佩克”、叙利亚局势震荡也在一定程度上影响全球的油气供应安全。
动力电池梯次利用商业化加速。 德国大众集团推出一款新型移动充电站，其内部电能存储单元由二次回收的电动车动力电池组成，已在德国率先投放使用。日本本田 汽车 公司与美国电力公司（American Electric Power，AEP）展开合作，共同开发一个能够将废旧电动 汽车 电池集成至AEP电网中的新商业模式。中国北汽鹏龙、北汽新能源等企业合伙在河北省黄骅市实施了北汽鹏龙动力电池梯次利用及资源化项目。
世界能源领域2020年趋势展望
全球能源转型趋势愈发明显。 德国将逐渐停止以煤炭作为电力来源，并将可再生能源的发电比重从现在的38%提升至2030年的65%。法国能源部表示，到2030年要将可再生能源在法国能源结构中的比重提高到40%左右。韩国产业通商资源部公布《第三次能源基本计划》草案，提出力争到2040年将可再生能源占比提高到30%-35%，大幅降低煤炭发电比重。波兰公布2040能源政策草案，拟大幅增加核电和可再生能源在能源结构中的比例，以不断降低对煤炭的依赖。
可再生能源市场前景巨大。 国际能源署发布《可再生能源市场分析和2024年预期》报告称，从2019年到2024年，全球可再生能源装机将增加50%。美国能源信息署发布的《2019年度能源展望》报告指出，未来30年，可再生能源发电量（风力、太阳能、水力）将从2018年的5000亿千瓦时增加到2050年的1.5万亿千瓦时。欧洲风能协会发布《我们的能源，我们的未来》报告称，欧盟现在的海上风电装机容量是20吉瓦，到2050年欧盟海上风电装机容量要达到230至450吉瓦，比现有容量增长10倍以上。英国发布的《海上风电产业战略规划》提出，在2030年前将英国海上风电装机容量提高到3000万千瓦，将海上风力发电量提高到总发电量的30%。
先进核技术商业化应用加速。 根据麻省理工学院报告，先进、非常规的核反应堆将在2030年颠覆当前的核能行业。美国首座小型反应堆纽斯凯尔小堆将于2020年9月完成核管会的设计认证，并将于2026年下半年投入运行。俄罗斯首座浮动式核电厂“罗蒙诺索夫院士”号将于2020年4月开始全面投运。英国投资两亿英镑建造全球首个商用核聚变发电厂，并拟于2040年实现核聚变能源生产的商业化。加拿大启动核能研究倡议，加速推进小型模块堆的研发应用，并计划于2026年前在乔克河（Chalk River）建成首座小堆。
作者简介
张欢欢，国务院发展研究中心国际技术经济研究所 研究四室 研究助理
研究所简介
国际技术经济研究所（IITE）成立于1985年11月，是隶属于国务院发展研究中心的非营利性研究机构，主要职能是研究我国经济、 科技 社会 发展中的重大政策性、战略性、前瞻性问题，跟踪和分析世界 科技 、经济发展态势，为中央和有关部委提供决策咨询服务。“全球技术地图”为国际技术经济研究所官方微信账号，致力于向公众传递前沿技术资讯和 科技 创新洞见。
地址：北京市海淀区小南庄20号楼A座
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因为煤炭，石油，天然气这些目前在用的自然资源都是不可再生能源、属于一次性的，等若干年后，这些资源都会枯竭，所以人类在找不同的可替代的可再生能源、比如太阳能，潮汐能，地热能，人类需要为子孙后代考虑，不能造成地球能源枯竭，让子孙后代没有资源可用。风能、太阳能等新能源发电具有间歇性、波动性等特点，接入电 网后需要进行协调配合，保证安全稳定运行。一方面新能源大规模并网要求电网不断提高适应性和安全稳定控制 能力，主要体现在：电网调度需要统筹全网各类发电资源，使全网的功率 供给与需求达到实时动态平衡，并满足安全运行标准；电网规划需要进行 网架优化工作，通过确定合理的大规模新能源基地的网架结构和送端电源 结构，实现新能源与常规能源的合理布局和优化配置。
生物质能（农林废弃物）直燃发电厂：8500—10000元/kw
生物质能气化发电：11000—15000元/kw
沼气发电站：9000—30000元/kw（进口设备造价较高）
太阳能光伏发电站：8.5—10元/Wp（光伏电站一般较小，以Wp——峰瓦表示，可以理解为瓦）
风电：8500—9000元/kw
小水电：8000—12000元/kw
地热能发电站：12000—15000元/kw
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。
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1、火力发电厂
火力发电厂简称火电厂，是利用可燃物（例如煤）作为燃料生产电能的工厂。它的基本生产过程是：燃料在燃烧时加热水生成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。
2、水力发电厂
水力发电厂的本质是由水车带动发电机进行能量转换，通常设计师会利用土石或混凝土在外铺设，而这经常适用于防洪或是抵御水的冲击。模型设计师通常利用水车进行计算，应为这是水力发电的本质。
3、核能发电厂
核能发电厂是利用核反应堆中核燃料裂变链式反应所产生的热能，再按火力发电厂的发电方式，将热能转变成机械能，再转换成电能，它的核反应堆相当于火电厂的锅炉。
4、风力发电厂
风力发电厂(Wind Farm)，简称风电厂，是利用风来产生电力的发电厂，是属于再生能源发电厂的一种。目前，由于联合国《京都议定书》减少温室气体排放协议的关系，世界各国相继将发展再生能源列为重要目标，而在此情形下，风力发电厂也就成为各国首选的能源发展重点。
5、潮汐发电厂
潮汐发电是一种水力发电的形式，利用潮汐水流的移动，或是潮汐海面的升降，自其中取得能量。虽然尚未被广泛使用，但潮汐发电对于未来的电力供应有很好的潜力。此外它比风能、太阳能都更容易预测，在欧洲利用潮汐推动磨坊已经有上千年的历史，主要用于研磨谷物。
6、地热发电厂
地热电站是利用地下热水、高温岩体或蒸汽作一次能源的发电站。据估计，离地表5000米深度内所有异常热资源储量约为 1.45×10焦，相当于5×10亿吨标准煤的热值。
扩展资料：火电厂有如下特点：
1、 布局灵活，装机容量的大小可按需要决定。
2、 建造工期短，一般为水电厂的一半甚至更短。一次性建造投资少，仅为水电厂的一半左右。
3、 煤耗量大，目前发电用煤约占全国煤炭总产量的25%左右，加上运煤费用和大量用水，其生产成本比水力发电要高出3—4倍。
4、 动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，厂用电量和运行人员都多于水电厂，运行费用高。
5、 汽轮机开、停机过程时间长，耗资大，不宜作为调峰电源用。
6、 对空气和环境的污染大。
