为什么把太阳能列为可再生能源?太阳能会有用完的一天吗?
我可能知道这个朋友的疑问。就是太阳会永远燃烧,给人类带来能量吗?一百年,一亿年,可以吗?可以是1亿年,可以是100亿年吗?当然不是。因为太阳的寿命是100亿年,已经过了50亿年。从现在开始只有50亿年。当然,不能让人类再生100亿年的能源。
但是这确实是一个钻牛角尖的问题。用现在流行的话就是“精峰”。
我们现在说的可再生能源只是指在可预测的时间不会枯竭。可再生能源是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热、海洋能等非化石能源,是取之不尽的能源,与取之不尽的可再生能源相比,对环境的危害或危害非常小,资源分布广泛,适合当地开发利用。所以太银行能属于可再生能源,
可再生能源包括太阳能、水力、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热等。
可以在自然中循环播放。是无穷无尽的能源,在没有人力参与的情况下可以自动再生,是相对于无穷无尽的非再生能源的能源。
这个世界只是相对的“永远”,没有什么是永恒的。
宇宙也有寿命。我们现在知道它的出生日期。大约百亿年前的某一天,关于它死亡的时间,也有人说空谈是有道理的,没有统一的看法。每天早上太阳从东方升起,每天晚上太阳从西方落下,这样不断产生已经过了数十亿年,孕育了生命和人类,现在没有不持续的迹象。太阳能是巨大的可再生能源。
太阳每秒向太空释放3.78x10 26J的能量,地球除以22亿分之一的这个勺子,得到1.72x10 17J,每平方米约1300瓦的光,总量达到480亿度,是1500万个三峡大坝发展总量,或每秒3000多个广岛原子弹爆炸的能量,这种能量每天每时每刻都发生,即使是阴天,这种能量也在云层上空辐射。如果太阳不打那个喷嚏就炸了地球,这种光就会持续下去。至少一亿年不会改变。
2021年,我国太阳能发电行业依然保持了向上突破的姿态。其中,光伏发电行业年度新增装机再达历史最高水平,分布式光伏年度新增规模占比首次突破50%,行业继续维持强劲增长态势;太阳能热发电行业示范项目运行稳中有进,玉门鑫能50MW光热项目于年内投运,我国光热发电探索商业化道路再添新兵。两个子行业,均交上了一份令市场满意的年度成绩单。
(一)光伏行业持续突破,户用光伏发展势头强劲
“十四五”首年,我国光伏发电建设实现新突破,年度新增装机5488万千瓦,同比提升13.9%,为历年以来年投产最多,连续9年稳居世界首位;累计装机容量突破3亿千瓦大关,达到3.06亿千瓦,连续7年位居全球首位。
集中式与分布式并举的发展趋势更加明显。2021年,分布式光伏年度新增规模约2900万千瓦,历史上首次突破新增光伏发电装机的50%,约占55%。同时,在新增分布式光伏中,户用光伏的年度新增装机规模继2020年首次超过1000万千瓦后,2021年首超2000万千瓦,达到约2150万千瓦,发展势头强劲。
消纳利用水平持续好转。2021年,全国光伏发电量3259亿千瓦时,同比增长25.1%,占全国全年总发电量的4.0%;利用小时数1163小时,同比增加3小时;全国光伏发电利用率98%,与上年基本持平。新疆、西藏两地光伏消纳水平显著提升,光伏利用率同比分别提升2.8和5.6个百分点。
(二)太阳能热发电稳中有进,行业迎来发展新机遇
2021年底,玉门鑫能50MW太阳能热项目全面投运,我国太阳能热发电项目名单又添一员,累计装机规模持续上涨。
截至2020年底,我国并网投运8座太阳能热电站,包含2020年底之前并网的中广核德令哈50MW槽式项目等7座太阳能热发电示范项目和鲁能格尔木多能互补50MW塔式项目(国家能源局多能互补示范项目)。通过运行调试、不断消缺,这些太阳能热发电示范项目的性能和发电量逐步提升。
其中,作为我国首个大型商业化太阳能热示范电站,中广核德令哈50MW槽式电站实现了连续运行107天的记录,处于全球领先地位。首航高科敦煌100MW熔盐塔式太阳能热示范电站2020年三季度发电量较2019年增长31.3%,2021年三季度再度增长39.7%,目前电站各项性能指标仍在大幅度提升。青海中控德令哈50MW太阳能热电站自2019年10月开始,除汽轮机发生故障的个别月份,绝大多数月份电站实际发电量达到或超过设计值。
下一阶段,伴随大型风电光伏基地项目建设工作的陆续启动,我国太阳能热发电装机容量有望实现持续提升。2021年10月,青海省、甘肃省、吉林省分别举行了工程启动仪式,共计101万千瓦的太阳能热发电装机项目预计将于2023年底前建成并网。
一、中国经济整体概况
1.中国经济现状
目前世界经济危机并没有改变中国高速经济增长的趋势。中国未来经济依然表现为高储蓄、高投资、高资本与高速度,如表1所示。对于中国经济的分析,主要从出口、房地产、内需三个部分剖析,这三个部分被称为中国的三驾马车,同时日益和国外接轨是中国经济的主流趋势。产业的发展是一个平滑增长的过程,它和消费能力、需求能力紧密相关。产业弥补式的增长特性使得在对待一个产业时需要有收放自如的控制力,不能过分的打压。但是中国经济增长轨迹的变化将被缓慢启动,调整的模式具有明显的需求先导型、产业内部深化等特点。此外,中国经济将步入一个较长时期的“次高速经济增长时期”,人们原来所想象的各种增长模式大转变并非想象得那么迅猛。
2.重点关注的新兴战略产业领域
1)新能源领域:重点关注的对象包括水电、核电、风力发电、太阳能发电、沼气发电、地热利用、煤的洁净利用、和新能源汽车等。此外,核电重大专项、大型油气田和煤层气开发、大型先进压水堆及高温气冷堆核电站也颇受关注。
2)新材料领域:重点关注的对象包括微电子和光电子材料和器件、新型功能材料、高性能结构材料、纳米材料和器件。
3)信息通信领域:重点关注的对象包括传感网、物联网,集成电路、平板显示、软件和信息服务,核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品,新一代宽带无线移动通信网,极大规模集成电路制造装备和成套工艺等专项。
4)生命科学领域:关注的对象包括转基因育种、干细胞研究,生物医药、生物育种,转基因生物新品种培育、重大新药创新、重大传染病防治。
二、新能源分类与特征
全国科学技术名词审定委员会审定公布新能源定义为:在新技术基础上,系统地开发利用的可再生能源。如核能、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能等。具体来说,包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。所以概括的说新能源的两个重要的特点就是新技术和可再生。
世界新能源的分类可以分为三类:传统生物质能,大中型水电和新可再生能源。其中新可再生能源具体包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能(潮汐能)。据ICTresearch研究分析表明,未来的新能源有:波能、可燃冰、煤层气、微生物、第四代核能源等能源。
三、新能源行业发展现状
国际能源署(IEA)对2000年~2030年国际电力的需求进行了研究,研究表明,来自可再生能源的发电总量年平均增长速度将最快。IEA的研究认为,在未来30年内非水利的可再生能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快,年增长速度近6%,在2000~2030年间其总发电量将增加5倍,到2030年,它将提供世界总电力的4.4%。ICTresearch认为,IEA的研究过于保守,到2030年,可再生能源发电至少应占世界总电力的10%以上,要翻10~15倍。
1.中国新能源市场特征
中国风电资源主要是在东北、西北和内蒙古等地区,煤电资源主要在黑龙江、山西、内蒙古和甘肃西北等地。水电资源主要集中在西南地区,川渝云贵以及两湖两广地区。但是电力消费的中心却是在沿海地区,所以说我国能源的产生地区和电力消费中心是不匹配的,这对电网搭设和能源的利用都具有一定的考验。
2.中国新能源市场现状
1)光伏:市场短期的阴霾不掩长期灿烂,光伏辅料的国产化机会备受关注。光伏行业正在经历因产能扩张增速远大于需求增速而导致的供给过剩,全产业链面临价格下跌、利润水平下降的压力。ICTresearch认为短期内,从组件、电池片、硅片到多晶硅均面临利润被压缩的压力但长期看终端价格的下降有利于更早实现光伏平价上网,ICTresearch维持行业长期高景气的判断。
2)风电:行业整合加剧,行业龙头优势将愈加凸显,关注风机材料国产化的蓝海市场。短期供给过剩导致的全行业价格下行压力仍将持续。政策面对于风电制造业门槛的抬高和行业规范化治理的重视,将有利于风电行业走出无序竞争,提升行业集中度,未来行业将呈现强者恒强态势。
3)核电:安全风险巨大,等待政策明朗。由于日本核电事故造成的深远影响,各国相继出台政策计划逐步退役核电站国内政策并未改变目前的核电建设规划,但建设进度可能放缓,未来审批标准将愈见严格。
4)新型电池:新能源汽车和储能市场的量产启动可期,关注电池材料商的业绩释放。政策方面目前以示范运营先行,ICTresearch认为地方政府的扶持力度已经为新能源汽车运营提供了良好的政策环境充电/换电模式并行,为新能源汽车运营提供了必要的硬件设施。
四、细分产品详细分析
1.世界光伏市场发展历程
在能源紧缺、节能减排的格局下,太阳能的安全、无污染和资源无限等优良属性注定了太阳能必将成为人类的终极能源。光伏行业在政策扶持、成本下降、能源优势三大因素的引导下将长期高速发展。如图1所示。
2.中国与世界光伏市场规模现状
如图2、图3所示,中国2015年光伏装机量要达到10GW,这是因为中国政府对日本地震十分重视,重新检讨了能源结构,把新能源(PV)看做了重点。除了ICTresearch传统意义上要求光伏组件价格下降以便在有限的财政补贴内最大限度的推动光伏发展外,另外一个因素是电网建设。这主要是要解决长距离输送的问题,就是电网的建设(电网的覆盖范围要包含新疆、内蒙等)和输电成本的下降(主要包含超高压输电和直流输电等技术的突破)。随着今后国家输电网络的完善,给西北地区大规模光伏电站建设打下基础。但是,2011年多晶硅、硅片附加值、电池片附加值、组件附加值等各光伏产业链走势低位盘整。
3.光伏市场主要驱动因素及博弈方式
2011年8月1日,发改委网站正式发布非招标光伏项目实施统一上网电价。发改委将根据投资成本变化、技术进步情况等因素适时调整。如图4所示。
2011年8月12日,中国资源综合利用协会可再生能源专委会在京发布《中国光伏发电平价上网路线图》。《路线图》分析,按照以下假设:2009年光伏上网电价为1.5元/kWh,以后每年下降8%火电上网电价以后每年上涨6%。则到2014年,中国工商业用电价格首先超过光伏发电上网电价,率先实现“平价上网”。
4.光伏市场的细分产品现状
光伏逆变器是光伏系统核心功率调节组件,占整个并网光伏系统成本的10%~15%,具有较高的技术含量。目前全球逆变器市场主要被SMA所控制,市场份额高达40%以上KACO,FRONIUS,SIEMENS等第二梯队厂商占据了全球约30%的份额。目前,国内光伏逆变器生产企业处在成长阶段,发展潜力很大,但行业集中度高,进入难度大。
5.风电市场现状及分析
中国风电装机容量在经历了从2006至2009年连续4年翻倍成长后,2010年新增风电装机容量为1892万kW,再创历史新高,如图7所示。中国风能市场在未来几年行业增速将会下降,出现风机产能过剩严重的局面,风电采购电价补贴也将取消。ICTresearch预计从2012年开始,中国风电建设速度进入稳定增长期。
6.新型电池市场的细分产品现状
节能与新能源汽车示范推广工作开展两年多以来,示范推广已初具规模。截至目前,25个试点城市节能与新能源汽车总保有量超过1万辆,其中私人购买新能源汽车超过1千辆,建成充/换电站近100座,充电桩4500多个,示范运行总里程超过33000万公里。但节能与新能源汽车示范推广工作任务艰巨,还有较大的挑战,需要加强协作,共同推进。
2011年,国内锂离子电池的累计产量达到约22亿只,同比增长22%镍氢、镍镉等碱性二次电池的累计产量为约5.8亿只,同比增长20%,铅酸蓄电池累计产量为12000万千伏安时,同比增长9%。从单月的情况来看,锂离子电池产量增速从高位逐步回落镍氢、镍镉等碱性二次电池月产量增速触底反弹。铅酸电池的月产增速呈下降态势。
动力电池市场的放量仍需等待。对于市场最为关注的动力电池市场,ICTresearch认为前景不容质疑,但其放量启动的时点应该2013年左右。目前新能源汽车的发展正处在基础设施的完善、相关标准的确定和商业模式的确定等阶段,相关利益集团之间的博弈和定位的过程还都没结束。因此其真正启动拐点的到来仍需要一定的时间。对于空间同样广阔的储能市场,ICTresearch认为其发展时点应该在动力电池大规模应用之后,目前受制于高成本而难给行业带来实质影响。
五、行业整体策略建议
在面对这样一个潜力巨大的市场,新能源的产品厂商较多,种类较多,技术发展也比较快,所以竞争会比较激烈。因此,如何把握客户的需求,如何应对来自国际市场的金融压力,怎样去寻求更好的合作伙伴,怎样保持成本领先,技术领先,并具有环保优势等,这些问题都是我们应该深思熟虑的方面,解决这些问题,才能领跑新能源这个行业。
太阳能(solar energy),是指太阳的热辐射能(参见热能传播的三种方式),主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。自地球上生命诞生以来,就主要以太阳提供的热辐射能生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为制作食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下,太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分,并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式,太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。
(一)推进建筑节能管理和节能改造。
1.加强公共建筑节能运行管理。加强公共建筑能耗统计、能源审计和能耗公示工作,推行能耗分项计量和实时监控,全省新建公共建筑应同步设计和安装用电分项计量装置。完善公共机构能源审计、能效公示和能源利用状况报告制度,加强能耗监测和节能监管体系建设。对新建、改扩建的国家机关办公建筑和大型公共建筑,要进行能源利用效率测评和标识。
2.加大既有建筑节能改造力度。全省机关办公建筑、大型公共建筑的业主单位应根据能耗统计情况,开展节能诊断,制定节能改造计划,结合装修、环境整治和抗震加固,改造不节能的空调、照明、热水等用能系统。推进厦门市、福建农林大学开展公共建筑节能改造国家级示范,重点改造空调、照明、热水等用能系统;推进南平市、三明市、宁德市等夏热冬冷地区居住建筑节能改造试点,重点改造不符合节能要求的屋顶、外窗。机关办公建筑节能改造费用纳入财政预算,其它建筑节能改造鼓励采用合同能源管理、业主投资和财政补助等方式进行。
(二)切实抓好新建建筑节能。
1.强化规划引导。各地在城镇新区建设、旧城改造时,应坚持绿色、低碳理念,建立包括绿色建筑比例、公共交通、生态环保、可再生能源利用、土地集约利用、再生水利用、废弃物回收利用等内容的指标体系,纳入有关规划并落实到具体项目。要将绿色建筑要求作为土地招拍挂出让条件,并在核发建设用地规划许可、建设工程设计方案审查、核发建设工程规划许可以及规划条件核实等规划审批过程中予以落实。优先利用闲置地,加大地下空间开发利用。
2.推进绿色建筑规模化发展。从2014年起,政府投资的公益性项目、大型公共建筑(指建筑面积2万m2以上的公共建筑)、10万m2以上的住宅小区以及厦门、福州、泉州等市财政性投资的保障性住房全面执行绿色建筑标准。引导绿色生态城区示范,重点推进武夷新区、厦门翔安新城、福州海峡澳体片区、平潭金井湾片区、漳州碧湖生态园和三明贵溪洋新区建设。
3.推动绿色农房建设。推进国家绿色低碳重点小城镇和省级村镇住宅小区试点建设,编制绿色农房建设技术指南和推广图集,免费提供技术服务。推广适宜节能技术,建成一批绿色村镇住宅优秀小区。各地要加强村庄建设规划管理,合理引导建设绿色农房。
4.完善标准体系。完善建筑节能标准,合理提高标准要求编制绿色建筑规划、设计、施工、评价、运营标准,健全绿色建筑地方标准体系;编制绿色建筑工程定额和造价标准,及时发布绿色建材价格信息。
5.建立绿色建筑专篇制度。按绿色建筑标准建设的项目,在现有建筑节能专篇基础上,编制绿色建筑专篇,项目的可行性研究报告和设计、施工、监理、竣工验收等文件资料应载明执行绿色建筑标准的具体指标和措施。
(三)大力推广可再生能源。
积极推动太阳能、浅层地能、生物质能等可再生能源在城镇建筑中的应用。支持医院病房、宾馆、集体宿舍和农村住宅优先采用建筑一体化设计的太阳能热水;加强福州市、武平县等可再生能源示范市(县)建设与指导,推进建筑规模化应用。支持示范市(县)、绿色生态示范城区强制推广太阳能热水,普及太阳能热利用。对具备可再生能源利用条件的建筑,鼓励选择合适的可再生能源用于空调系统、照明和生活热水供应。
(四)大力发展绿色建材等新兴产业。
加快发展防火隔热性能好的建筑墙体、屋面、门窗和设备保温体系和材料。引导高性能混凝土、高强钢筋的发展利用,到2015年末,标准抗压强度60兆帕以上混凝土用量达到总用量的10%,屈服强度400兆帕以上热轧带肋钢筋用量达到总用量的50%。大力发展预拌混凝土、预拌砂浆。深入推进墙体材料革新,设区市城区、县(市)城区禁止使用粘土制品。加强建材生产、流通和使用环节的监管,引导规范市场消费,杜绝性能不达标的建材进入市场。大力扶持节能环保企业,充分调动企业的积极性,把绿色建材和环保产业的发展与美化环境、发展风能太阳能等可再生能源和节能改造结合起来,力求双赢,做大做强。
(五) 加快绿色建筑技术创新。
大力扶持从事绿色建筑研究的科技公共服务平台的建设,提高关键技术和重大科技成果的工程化、产业化能力。加快绿色建筑规划设计、技术产品、施工建造及环境保障等共性关键技术研发,提升绿色建筑技术创新能力。开展绿色建筑和生态城区示范,集成推广绿色建筑技术。编制绿色建筑重点技术、绿色建材推广目录,推广自然采光、通风、遮阳、太阳能、高效空调、节能照明产品、节水器具、雨水收集和屋顶绿化等先进成熟技术。
(六)推动建筑工业化和建筑废弃物资源化利用。
1.推动建筑工业化。大力推广适合工业化生产的预制装配式混凝土、钢结构等新型建筑体系;研究建筑工业化关键技术,制定相关工程建设标准、计价定额和管理制度;培育设计、生产、施工一体化企业;鼓励福州、厦门率先建设研发生产示范基地。
2.推广住宅全装修。鼓励新建住宅一次装修到位或菜单式装修,促进个性化装修和产业化装修相统一。
3.推行建筑废弃物资源化利用。推行建筑废弃物集中处理和分级利用,加大资源化利用技术和成套设备的研发推广力度,编制技术标准,开展试点示范。市、县(区)政府组织编制建筑废弃物处理和资源化利用规划,明确设施布局,鼓励综合利用建筑废弃物生产砌块、地砖等建材产品。
(七)严格建筑拆除管理程序。
加强城市规划管理,维护规划的严肃性和稳定性。城市人民政府以及建筑的所有者和使用者要加强建筑维护管理,严格建筑拆除管理程序,防止大拆大建。科学做好古建筑的修复工作。对符合城市规划和工程建设标准、在正常使用寿命内的建筑,除基本的公共利益需要外,不得随意拆除。拆除大型公共建筑的,要按有关程序提前向社会公示征求意见,接受社会监督。拆除施工应按照“谁审批备案、谁负责”的原则,采取有效的防尘降尘和安全管理措施,文明施工、安全拆除。对违规拆除行为,要依法追究有关单位和人员的责任。
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太阳能
太阳能,是一种可再生能源,指的是太阳的热辐射能,主要表现是太阳光线。在现代一般用作发电或为热水器提供能源。
太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式。太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。
太阳能是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大核能而产生的,来自太阳的辐射能量。人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。