建材秒知道
登录
建材号 > 能源科技 > 正文

到2050年,139个国家如何能获得100%的可再生能源

激情的日记本
贤惠的保温杯
2023-02-13 04:14:57

到2050年,139个国家如何能获得100%的可再生能源

最佳答案
火星上的灯泡
生动的眼睛
2025-07-09 09:12:41

根据最近的一项研究,Eviart/Shutterstock的科学家们公布了一份详细的路线图,到2050年将139个国家的可再生能源转移到100%。斯坦福大学的

能源专家报告说,使用风能、太阳能、地热和水(水力发电,(潮汐和波浪)为所有需要电力运作的经济部门供电的能源,包括电网本身、运输、供暖和制冷、工业以及农业、林业和渔业,将大大减少能源消耗,减少空气污染造成的死亡,创造数以百万计的就业机会,斯坦福大学大气与能源项目主任马克·雅各布森在接受《生活科学》杂志采访时说:“稳定能源价格,节省数万亿美元的医疗保健和气候相关费用。我们为139个国家中的每一个制定了各自的计划,这些计划占全球排放总量的99%以上。”。[十大最疯狂的环保理念]

这项研究着眼于世界能源需求,从2012年开始,预测到2050年。2012年,世界用电量为12.105万亿瓦,相当于12.105万亿瓦。研究人员在研究报告中写道,到2050年,如果不发生任何变化,世界将需要20.604tw,而且每个国家都继续采用其目前用于满足能源需求的相同方法。

,但如果这些相同的商业部门转向可再生能源来满足其所有电力需求,世界将需要研究显示,仅需11.804TW就能满足全球电力需求。研究人员称,这是因为电比燃烧更有效。在解释研究要点的视频中,雅各布森举了一个例子:他说,在电动汽车中,80%到82%的电被用于移动汽车;其余的则被浪费为热量。另一方面,在以汽油为动力的汽车中,燃料中只有17%到20%的能量用于移动汽车,其余的能量被浪费为热量,他说,

能源也需要用于开采、提炼和运输化石燃料。因此,转向100%的可再生能源将消除这些能源密集型和环境破坏性的过程,报告作者说,在他们的研究中,雅各布森和他的同事展示了风、水、地热和太阳能如何满足全球对11.804太瓦能源的需求避免到2050年全球气温预计将比工业化前高出2.7华氏度(1.5摄氏度)。研究人员概述了这样做将如何拯救400万至700万人的生命,否则这些人可能死于由空气污染引起的疾病,为各国节省超过20万亿美元的健康和气候成本,雅各布森在接受《生活科学》采访时说:

“对我来说,这似乎是一件不费吹灰之力的事。

这项研究建立在雅各布森之前的工作基础上,雅各布森开始了他的研究科学家生涯,试图了解空气污染是如何影响气候的。”。他说,在最初的几年里,他专注于解决问题,但到了1999年左右,他开始寻找解决方案。

在2009年,雅各布森和马克·德鲁奇,加州大学伯克利分校交通研究所的研究科学家,雅各布森和德鲁奇在《科学美国人》杂志上发表了一份研究报告,概述了一项为全世界提供100%可再生能源的计划。

在接下来的几年里,致力于在州一级研究这些问题的后续研究,目前研究人员已将这项研究扩展到139个国家。世界上其余59个国家的详细能源数据并不存在,因此无法纳入该研究,科学家们说,“KDSPE”“KDSPs”是向100%可再生能源基础设施过渡的总成本——一个计划将国家首次移至80%可再生能源的计划。到2030年5月,乍一看,le energy似乎有些令人望而却步,但雅各布森和他的团队也计算出了这些数字。

雅各布森说,在所有国家平均起来,建设可再生能源系统(包括储存和传输)的成本是8.9%千瓦时。在一个没有过渡和保持现有化石燃料系统的世界里,成本是9.8美分/千瓦时。

不包括社会成本。

气候变化的价格

化石燃料能源伴随着健康和气候相关的成本。作者估计,到2050年,各国每年将在与全球变暖有关的环境、财产和人类健康问题上花费28万亿美元,包括洪水、房地产破坏、农业损失、干旱、野火、热应激和中风、空气污染、流感、疟疾、登革热、饥荒,海洋酸化等等。[气候变化将影响你健康的5种方式]

,如果世界不采取行动应对气候变化,地球两极的冰继续以目前的速度融化,世界7%的海岸线将被淹没,雅各布森说:

雅各布森说,可再生能源的社会总成本——包括健康和气候问题的成本,以及风能、水和太阳能的直接成本——约为化石燃料的四分之一。

“在其他世界,你可以将社会总成本降低约75%,“他说。”研究显示,这项技术的成本效益是巨大的。

几个国家已经开始转向可再生能源组合,以满足所有商业部门100%的电力需求。名单中包括塔吉克斯坦(76.0%)、巴拉圭(58.9%)、挪威(35.8%)、瑞典(20.7%)、哥斯达黎加(19.1%)、瑞士(19.0%)、格鲁吉亚(18.7%)、黑山(18.4%)和冰岛(17.3%)。

到目前为止,美国的可再生能源发电量仅占其总发电量的4.2%。但研究人员称,中国有优势。这项研究发现,像美国这样的国家,每人口拥有更多的土地,将有最容易的时间进行过渡。预计最困难的国家是那些地理位置小但人口众多的国家。据雅各布森说,新加坡、直布罗陀和香港等国家将面临100个可再生能源面临的最大挑战。“KDSPE”“KDSPS”仍有解决问题的方法。他补充说,这些地区可以转向海上风能,也可以与邻国交换能源。

“有了这些信息,我们给各国带来了信心,相信它们能够自给自足,”雅各布森说我希望不同的国家能在2050年和2030年分别承诺100%和80%的可再生能源。

这项研究于8月23日在线发表在《焦耳》杂志上。

最初发表在《生命科学》上。

最新回答
标致的手机
聪明的楼房
2025-07-09 09:12:41

工程院的减排路线图不仅可行,而且还可以说是最大程度保护了现有企业利益的情况下可达到的最低目标。而研究所的研究结论,也具有可行性,因为它们非常了解具体国情的专门能源研究机构。

在此基础上,我们水电的专业人士却可以发现,能源研究机构对于我国水电的减排作用,挖掘的还不够充分。我们认为:水电在未来的我国发电总量中的比重,决不应该仅占12%,而是要远高于目前的18%,甚至可以达到20%以上。

如果我们能够证明:我国的水电在未来发电能源中的比重,可以达到20%,那么能源研究所已有的预测结论,是不是就可以修正为:到2050年我国的“风电占比50%,太阳能占到23%,水电占到20%,核电6%和火电0%。”了呢?

进而我们可以发现2050年我国实现100%非化石能源发电的问题,基本上不必担心。因为,能源研究所的减排路线图是“风电占比50%,太阳能占到23%”,再加上我国巨大的水电潜力,完全可以“用更多的水电,取代火电”。

由于世界第三级青藏高原的存在,我国水电资源非常丰富,绝对是世界第一。目前,我国水电的装机(3.56亿千瓦)和年发电量(1.3万亿千瓦时)基本都占到了全球的四分之一以上,我国水电与世界第二之间的差距,至少都在3倍以上。

然而,目前 社会 上很多人(甚至包括一些研究能源问题的专家)都认为我国水电可开发潜力已经所剩无几了。这是因为,直到世纪之交,我国正式公布的水电可开发资源量也不过只有1.7万亿度/年。2006年的水电资源普查之后,更正后公布的数字为2.47万亿。几年之后,2016年的十三五规划就上升到了3万亿。

水电资源勘测的这种复杂性、困难性,往往使得可开发的资源量上升的空间很大。即便我们以十三五规划正式颁布的比较保守的3万亿/年来计算,我国目前(截至到2019年底)所开发利用的水电资源还不到44%。

如果我们能达到目前发达国家水电开发的(大约70%到90%的)平均水平,那么未来我国的水电,至少还有一半以上的开发潜力。初步估算,届时我国水电至少每年可以提供2.6万亿度的电能。

这个电量对我国能源的作用有多大?假设我国的用电达到峰值的时候,按照14亿人口,每人每年8000度电的需求,大约也就是每年11.2万亿度电。(目前我国各种用电峰值的研究预测,最高的也不过就是12万亿度左右)。

也就是说我国的水电(2.6万亿度的年发电量)将可以在未来我国用电最高峰的电力构成中,至少应该能提供20%以上的电能,远高于目前的18%。总之,我国的资源禀赋显示:未来我国水电所能发挥的作用,不仅不会比目前少,而且还要有所上升。

除了丰富的资源量,中国领先世界的水电技术也成为资源开发的坚实基础。

2004年,我国水电总装机容量突破1亿kW,超越美国成为世界第一。虽然我国的水能资源极为丰富,但我国水电开发建设的任务极其艰巨、繁重,因此我国水电开发的过程中所遭遇到的困难,所需要解决的难题,也几乎是前所未有的。

可以说,从我国改革开放加速水电开发建设时候起,我国的水电就已经开始了向世界水电 科技 制高点的攀登。目前,世界上最大的水电站是我国的三峡;最高的碾压混凝土坝(203m)是我国的黄登水电站;世界上最高的混凝土面板堆石坝(233m)是我国的水布垭水电站;最高的双曲拱坝(305m)是我国的锦屏一级水电站。我国正在建设的双江口水电站的堆石坝,高度将达到312m,建成后将成为全世界第一的高坝,刷新所有的世界纪录。

建设这些世界之最的水电站大坝,需要一系列尖端的工程技术支撑。可以说在所有这些工程技术方面,我国都已经走在了世界前列。在水电机组制造方面,目前不仅世界上单机容量70万kW的水轮发电机组绝大部分都安装在中国,而且单机容量达到80万kW和100万kW的水轮发电机组,也只有中国才有。

这种结合了现代 科技 的水电开发技术,使得我国的水电开发能力不断增强,可开发的资源量也不断的在扩展。加上我国现有的远距离、超高压、特高压输电技术,理论上我们的水电开发已经没有制约性的技术障碍。

总之,今天我国的水电已经是当之无愧的世界第一。无论从规模、效益、成就,还是从规划、设计、施工建设、装备制造水平上,都已经是绝对的世界领先。一般人可能想象不到,中国水电领先世界的程度,其实远超经常宣传的高铁、核电等行业。我国的高铁、核电等技术虽然已经非常先进,但是在国际市场上还是有竞争对手的。但是在水利水电领域的国际招标中,目前几乎所有具备实力的竞争者都是中国的公司。我国这种全行业的绝对领先,在我国 历史 上是否能绝后我们不知道,但肯定是空前的。

发达国家的水电开发程度,为何普遍都在70%到90%多,平均也有80%以上呢?其实,发达国家他们当年在开发水电的时候,国际上还没有什么碳减排的要求。然而,他们的水电,之所以都要开发到较高的程度的根本原因,主要在于 社会 现代化文明的发展,特别需要通过水电的开发来解决调控水资源的问题。

例如,美国著名的胡佛大坝、田纳西流域梯级水电开发的主要原动力,其实都是 社会 发展需要有效的调控水资源。所以,这些国家在满足了水资源的调控需求之后,往往就不再去进一步开发其它水电资源了。

而一些想靠开发水电解决能源问题的国家的水电开发程度,则普遍会更高些。例如:法国、瑞士等国的水电开发利用程度都超过了95%。总之,无论是哪种情况,国际 社会 的普遍经验说明,如果一个国家水电开发程度低于70%的话,那么这个国家的水资源调控问题,很难解决好。

因为,一个国家的水电开发程度往往都与水资源的开发程度成正比。所以,水电开发如果不能达到一定的程度,这个国家的水资源问题肯定也解决不好。目前,由于我国水电开发程度还不足44%,因此,我国的水资源调控的矛盾也就十分突出。

我国的国土面积和水资源总量都与美国差不多,但是,我国目前的水库蓄水总量只有9千多亿立方米,而美国是13.5万亿。我们大约还需要增加50%的水库总库容,才能达到美国那样的水资源调控水平。

然而,美国的人口还只是我国的1/5左右。也就是说,如果我们不能超过美国的水电开发程度的话,我国的水资源调控矛盾,绝对是无法解决好的。

总之,我们也可以这样说,即使我国不再需要用水电提供能源,但为了调控水资源我们也必须要把我国的水电开发程度提高到80%以上才行。否则,水资源的调控矛盾解决不好,我们建成小康 社会 的目标将难以实现。更何况目前我们还面临着巨大的减排压力,实现能源革命电力转型,最终兑现巴黎协定的减排承诺,已经迫在眉睫。

根据我国发改委能源研究所和国家可再生能源中心所发布的《我国2050高比例可再生能源发展情景暨路经研究》报告的预测结论:到2050年我国风电和太阳能发电的装机分别可达到24亿和27亿千瓦。

按照可能的年运行小时(风电2200多,太阳能1400多)估算。届时我国的风电大约每年可提供5万多亿度电能,太阳能也能提供接近4万亿度。有了这9万多亿的电能,再加上水电的2.6万亿,就已经超过了我国用电最高峰时的峰值11.2万亿度。

更何况届时我们还要有2亿多千瓦的生物质能可以发挥作用。也就是说,即使我们完全不考虑核电的作用,我国未来也可以用100%可再生能源的发电,来满足我国全部的用电需求。

不仅如此,水电还能够肩负起非水可再生能源发电调峰的重任。

众所周知,水电的可调节性肯定要比火电、核电都要好得多。所以,如果能源研究所的减排路线图切实可行,不存在解决不了的调峰矛盾,那么我们用水电替代其中火电的方案当然就更不会有问题了。

此外,我们还应该注意到:目前,尽管化学储能的技术无论从技术上还是成本上,确实都还难以满足商业化的要求,但是国内外的研究机构,为什么都还敢断言说2050年全球就实现100%的由可再生能源供电,无论在技术上还是经济上都是可行的呢?

笔者认为,其最重要的原因之一就在于可再生能源家族中含有功能特殊的水电。水电是最优质的可再生能源,可以为风、光等可再生能源的大量入网,提供重要的保障作用。目前,世界上所有能够实现百分之百由可再生能源供电的国家,基本上都离不开水电的有效调节。

大家知道,挪威因为水能资源丰富,一直都依靠水电保障全国99%以上的用电需求。今年年初,葡萄牙也完成了一个多月完全由可再生能源供电的成功尝试。葡萄牙高达52%的水电比重就是重要的支撑。

就连宣布了退出巴黎协定的美国的总统特朗普,在考察挪威,发现了水电的重要作用之后,也曾经表示过,他有可能会通过开发美国水电的潜力,重新考虑加入巴黎协定。这其实就是水电在未来的高比例可再生能源体系中,具有特殊的重要作用的一种体现。

当然,我们也必须承认,世界上的水能资源本身(总量有限)确实不能满足人类的能源电力需求,但是,由于科学开发的水电有很好的调节型,可以为大量的风、光等可再生能源的入网提供保障。这样一来,水、风、光互补发电,情况就大不一样了。

在现实中,风、光发电的间歇性与水电的季节性之间,通常有很强的互补关系。例如,我国四川省的凉山州,通过水、风、光互补,2016年凉山州除了满足自己的用电需求之外,给我国东部地区的送电超过1300亿度(这大约相当于当年上海市用电量的70%)。如果,未来的送电通道建设能有保障,预计2020年凉山外送电量可达2000亿度。也就是说通过水、风、光的互补发电,凉山州一个州所产生的可再生能源,除了满足自己的需要之外,还可以满足一个像上海这样大城市的全部用电需求。

目前欧洲很多的国家之所以能达到较高比例的可再生能源,也是因为欧洲的水电开发程度经高。而我国目前之所以还不得不以煤炭发电为主的根本原因之一,也正是由于我国的水电开发程度还不够高,水电的调节性能难以得到充分的发挥。

此外,在化学储能技术没有出现重大突破之前,水电家族中抽水蓄能电站的重要作用也不能忽视。为了给电网调峰,日本的抽水蓄能装机规模早就超过常规水电。假设到2050年化学储能的技术,仍然不能出现重大的突破,我们大不了再多建一些抽水蓄能。事实上,我国大量梯级开发的水电站(以及一些散落在全国各地的小水电)很多只要稍加改造,加装上能抽水的泵,都可以改造成混合式的抽水蓄能电站。

总之,仅从发电量来分析,我国到2050年实现完全由可再生能源供电,应该是完全可行的。再加上水电这种资源和它所具有的某些优质特性,在2050年实现百分之百的由可再生能源供电,无论在技术上还是经济上都是可行的。

1. 水库移民

很长时期以来,移民问题一直都是水电开发的主要制约因素,但其实移民的难点并非是由水电开发造成的。现实中凡是需要大量移民的大型水库水电站,其实都是有着重要的水资源调控功能的多功能水电站。而这些电站的最主要作用,可能并不是发电,而是水资源的调控。

例如三峡工程的首要目标是防洪和供水,而不是发电。如果仅仅是为了发电,三峡可以分别建成一系列的径流式水电站,这样几乎可以不用移民而产生等量发电。

没有了任何防洪、供水等水资源调控功能的三峡工程无法解决我国长江灾害的心腹大患,当然不能考虑。然而上百万的移民成本,全都要靠一个水电站的发电效益来解决,几乎也是无解的开发难题。

我国通过建立三峡基金,先后投入了一千多亿元解决了我国三峡建设的投资难题。理论上相当于国家出资建设了三峡水库,企业投资建设了三峡大坝和发电站。

现在回过头来看,这是国家参与大型水电开发的最成功范例。三峡水电的上网电价只有0.26元/度,比火电的平均上网电价要低近0.1元。三峡的年发电量大约为1000亿,这样一算三峡除了每年给国家的上交的利税和效益之外,仅这种隐性的电价补偿,就接近100亿(相当于对三峡基金的一种回报)。也就是说,大约发电十几年之后,国家对于三峡水库的投资,就相当于完全收回了。

然而,三峡水库所创造的效益又有多大呢?

三峡防洪供水的巨大效益仅仅通过一次防止特大洪灾就足以让我们刮目相看。2012年三峡水库所拦蓄的洪水峰值,已经超过了1998年。1998年我国长江特大洪水所造成的经济损失大约是2000多亿,死亡1600余人。

由于我们有了三峡水库的拦蓄,面对更大的洪峰,我们不仅不再需要百万军民的严防死守,而且也不再有任何人员的伤亡。可以说三峡当年防洪错峰所避免的洪灾损失,就已经超过了国家对三峡水库投资的数倍。只不过水利工程的经济效益,往往都是公益性的,你可以计算出来,但却无法实际收取到。

大型水电站的水库移民困难,其实是一种公益性开发的矛盾。让某一个企业自己依靠发电效益去解决,往往是非常困难的事情。如果采用三峡这种的国家参与开发的模式,问题就变得非常简单,容易。

世界上各国的大型水电开发项目,基本上都是国家行为。例如美国的大型水电全部都要由联邦政府的所属机构投资开发,从不容许商业开发者参与。

电力市场化改革之后,我国很多优质的项目即使依靠开发企业的电费收益,也能解决好移民的投资。但大多数具有水资源调控功能的大型水库电站的建设,都应该是公益性的。尽管这些项目的移民投资收益,几乎可以说是一本万利的。如果交给企业进行商业化的开发,可能就难以运作。

例如我国目前还争议巨大的龙盘水电站建设需要移民10万余人。这个重要的大型调蓄水库电站所创造的水资源调蓄能力几乎可以达到200亿/年。虽然其防洪功能还比不上三峡,但其供水的能力甚至可以超过三峡。

如果因为某个企业没有能力依靠电费解决移民搬迁的费用,就耽误了龙盘水电站的开发建设。那么就相当于今后上千年,我国的长江中下游每年汛期要增加200亿立方米洪水的压力,同时枯期还要减少了200亿水资源的供应。

同样的问题还体现在龙滩水电站二期扩建上。如果因为移民的费用无法由电费担负,就停止了龙滩二期的开发。那么我国南方的珠江流域,每年将要增加上百亿洪水的压力,同时枯水期又将减少上百亿水资源的供应。

每年几百亿的水资源保障,才是我们水库移民问题的本质。我们需要跳出水电商业化开发中移民难的惯性思维,避免丧失了我国水资源开发的大好时机。

2. 生态环保

除了移民问题,生态环保也一直被认为是水电开发的巨大障碍。

对于水电破坏生态的偏见,曾有很多文章专门介绍过,这是当年美苏争霸政治斗争留下的后遗症。1996年在联合国的可持续发展峰会上,也曾经一度因为当时的水电生态问题的过度炒作,否定了大型水电的可再生能源地位。但随后在2002年的峰会上,大会又一致同意做出了更正,恢复了大型水电的可再生能源地位。为什么会这样?因为,水电尤其是大型水电是当前人类 社会 替代化石能源第一主力。

仔细分析不难发现:所有水电破坏生态的问题,几乎无一不是局部的、针对某一特定物种的某种炒作。而水电实实在在所解决的,却是人类 社会 最大的生态难题——过量的使用化石能源所造成的气候变化。

因此,只要站在人类 社会 可持续发展的高度,几乎没有人敢否认,开发水电才是当前最重要的生态建设。当年的联合国峰会就是因为考虑到了气候变化,而立即纠正了对水电的偏见和误导宣传。

受到国际 社会 对水电误解的影响,我国以往的环保部门和环保人士也一度对水电开发的生态环境问题耿耿于怀。但是,改组后的生态环保部,已经开始担负了防止气候变化的职责。

前不久美国马里兰大学和我国国家发改委能源研究共同颁布的中国煤电退役报告非常明确地指出:我国若要实现《巴黎气候协定》中2摄氏度的减排承诺(2100年达到净零排放),就必须在2050至2055年退役全部的传统煤电;如果要实现1.5摄氏度的减排承诺(本世纪下半叶实现净零排放),就必须在2040至2045年间退役所有的传统煤电。

解决火电的碳排放问题,几乎是世界各国公认的兑现《巴黎气候协定》的最大难点。目前,世界各国都普遍认为,要实现《巴黎气候协定》的零碳目标,火电尤其是煤电只有退役一条路。

在今后20年的时间内,退役我国全部的煤电,大量的风、光发电入网,没有一定量的水电调节保障,怎么可能支撑起电力系统的正常运行。

可以确信在不远的将来,只要我国真的要兑现巴黎协定,我们负责这项工作的生态环保部,肯定会和当年的联合国可持续发展峰会一样,从根本上转变对水电的态度。因为水电在能源革命中的地位和作用是无可替代的重要。

3. 开发成本

随着我国水电开发的深入和向西部转移,资源的开发难度以及输电的距离都在增加。因此导致大部分即将开发的水电项目,普遍存在着还贷期上网电价过高的难题。

西部水电开发成本高的问题,其实也不应该是真正的发展障碍。由于目前企业投资核算的周期,最长也不能超过30年,所以我国西部深山中待开发的水电项目,几乎都存在着初期上网电价难以接受的难题。然而,只要还贷期一过,水电站的发电成本马上又变得非常低。

当前所谓西部水电开发的高成本障碍,其实只是一个算账方法的规则问题。这对于具体开发企业,虽然是无法逾越的难题,但对于一个国家来说,从政策上解决这种矛盾,应该说是轻而易举的简单。

从全生命周期来看,水电几乎是最经济的能源。目前,不仅我国的水电上网电价平均比火电低很多,而且全世界各国的电价,几乎都是水电多的国家的电价都比较低。

除此之外,随着 社会 的进步,很多发达国家都已经进入低利率甚至负利率的时代。而我们目前水电投资,还都是要以高达6%左右的贷款利率计算成本。可见,西部水电开发的高成本,其实只是形式上的、暂时的。而实质上,水电才是我们人类 社会 最经济的电力来源之一。

在新一轮的西部大开发中,如果我们仅仅因为资本收益的计算,不利于投资者的短期回报,而丧失了为 社会 提供最优质、最经济的电力的大好机遇,那无疑将是我们的巨大失误。总之,我们的 社会 主义市场经济应该更有利于保障 社会 的整体和长远利益,因此,通过建立专项基金或者利用财税手段,解决这类矛盾并非难事。

如上文所述,我国水电在新时期高质量的发展,不仅切实可行,而且还可以说是我国经济和 社会 可持续发展的必由之路。然而,当前由于我国 社会 舆论对能源电力转型的认识不到位,煤电退出 历史 舞台的问题,至今还没有被摆上议事日程。因此,目前我国严重的电力产能过剩,所导致的水电弃水的难题,依然制约着当前水电的发展。

这种状况只能是暂时的。一旦我们整个 社会 意识到以煤电的退出和可再生能源的大发展为标志的能源革命电力转型,是我国实现小康 社会 并兑现巴黎协定承诺的基本前提,电力转型的情况随时都可能会发生大变。水电作为我国可再生能源大发展的基础和保障,时刻要为这一天做好准备。总之,水电的特性就决定了,我国水电的高质量发展一定要和我国 社会 的进步和可持续发展同呼吸、共命运。

繁荣的跳跳糖
标致的花卷
2025-07-09 09:12:41

太阳能具有普遍性、无害、储量大、使用长久等优点。

(1)普遍:太阳光普照大地,没有地域的限制,无论陆地或海洋。

无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,便于采集,且无须开采和运输。

(2)无害:开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁能源之一。

(3)巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。

(4)长久:根据太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。

从各国的节能减排目标和联合国的《可再生能源特别报告》中看出,到2050年实现高比例的可再生能源替代是一个世界性的趋势,这将会促进中国太阳能光伏发电产业的发展。

到2030年整个能源需求达到50亿吨标准煤,2050年达到52亿吨,可再生能源在2050年的整个能源需求里占到40%,在电力需求里可再生能源达到60%的比例,光伏发电可能装机要达到10亿KW。国家政策的大力支持,将会推动中国太阳能光伏发电产业的快速健康发展。

扩展资料

前景展望

太阳辐射能作为一种自然能源,以其储量丰富且无污染性显示了其独特的优势,已被国际公认为未来最具竞争性的能源之一。

我国陆地面积接收的太阳辐射总量在3.3×103 kJ/( m2·年)~ 8.4×10 kJ/(m2·年)之间,相当于2.4×10 亿t标准煤,属太阳能资源丰富的国家之一,太阳能利用前景十分广阔。

在人口膨胀、资源紧张等问题困扰人类的今天,开发利用太阳能,提倡建造绿色建筑,充分体现了可持续发展和人类回归自然的理念。

参考资料来源:百度百科-太阳能发电

参考资料来源:百度百科-太阳能

寂寞的宝贝
鲤鱼鱼
2025-07-09 09:12:41

新能源行业前景可期。一方面,能源结构转型是大势所趋,新能源替代传统能源是不可逆的过程。目前,我国光伏、风电等新能源的渗透率仍较低,行业整体发展空间大。在《能源发展战略行动计划》中,明确了2020年我国非化石能源占一次消费比重应提升至15%。

2050年可再生能源将成为能源供应的主体力量,在电力消费中的比重有望达80%。能源结构转型将为新能源行业发展带来广阔空间。

另一方面,我国的新能源产业链具备全球竞争力。新能源发电和新能源汽车均为中国制造2025核心产业,国家对此的政策支持力度较大。经过多年支持和发展,国内已涌现出一批全球领先的龙头公司,如今我国光伏产业链在全球已具有绝对优势,新能源汽车销量在全球的占比也非常高,行业加速替代的趋势已经形成。

新能源行业投资价值显著

但对个人投资者而言,进场布局也并非易事。新能源涉及细分领域多且产业链长,又由于是新兴成长行业,业绩波动难免较大,所以投资者不妨借助专业投资者优势,通过主题基金进行配置。建信新能源行业基金聚焦新能源行业。

主要布局新能源汽车、光伏、风电、核电等不同新能源行业。在细分行业和个股的选择上,该基金也将充分发挥主动投资优势,通过对不同板块成长阶段和政策周期差异的理解和把握,积极寻找优质龙头标的,力争获取超额投资收益。为给投资者带去更佳回报,该基金采取双基金经理制,由陶灿和田元泉共同管理。

光亮的超短裙
动人的大米
2025-07-09 09:12:41

2020年12月12日是《巴黎气候协议》达成5周年纪念日。这份协议的主要目标是要将本世纪全球平均气温上升幅度控制在2摄氏度以内。上周,由多国气候变化研究专家组成的“气候行动追踪组织”发布报告称,目前看来,到本世纪末,人类的确有望通过行动接近或实现《巴黎气候协议》提出的核心目标。

这可以说是在2020年,地球人听到的一个难得的好消息。

12月12日,全球首个通过“净零碳排放法案”的主要经济体英国,宣布到2030年,其碳排放量要比1990减少68%,比之前承诺的53%有了大幅提高。

英国能源与气候情报主管 布莱克:(在这方面)英国已领先于大多数国家,比欧盟的承诺更加有力,比美国和澳大利亚所做的都要多。

为实现“碳中和”目标,英国每年需在减排项目上投入约500亿英镑,但在未来十年,这些减排项目也能让英国在能源消耗方面节约180亿英镑。

德国气候学家 霍恩:(接近核心目标的)趋势非常明显,我们正在朝着正确的方向前进,我们看到越来越多的国家,严肃认真地对待(气候变化)问题,并设定了十分具有影响力的目标。

2020年9月,在第75届联合国大会上,中国向国际社会作出承诺:到2030年前,力争二氧化碳排放达到峰值,到2060年前力争实现碳中和。

《华盛顿邮报》认为:在目前110多个作出碳中和承诺的国家中,中国的承诺意义深远,影响最大,实现这一承诺可在本世纪末令全球升温减少约0.3摄氏度。

自然资源保护协会亚洲总监 费楠茉:中国的(碳中和)承诺为国际气候谈判提供了强大动力,也令中国国内的政策有所改变,我们可以看到(中国)每个部门、每个公司、每个国有企业、每个研究机构现在必须将气候变化,与碳中和承诺考虑在内。

“碳中和”并非“零”碳排放,而是允许排放适量二氧化碳,但同时要通过节能减排等行动抵消在一定时间内所排放的二氧化碳,从而实现“净零碳排放”,即“碳中和”。

和绝对的零碳排放相比,“碳中和”较少受限于经济发展,对于发展中国家而言是更具现实意义的目标。

发展新能源,是中国实现碳中和目标的重要手段。

全球风能理事会(GWEC)发布的《2019年全球风能报告》显示,2019年,全球风力发电发展迅速,其中中国新增风力发电站数量居于首位,占全球新增总量的43%。据《华尔街日报》报道,到今年10月底,中国已成为拥有太阳能发电站和风能发电站最多的国家。

自然资源保护协会亚洲总监 费楠茉:现在(中国)已成为全球领先的可再生能源生产商、投资者和消费者。现在,全球三分之一的太阳能电池板、三分之一的风力涡轮机都在中国,中国拥有全球一半的电动小汽车,以及全球98%的电动公交车。

据国际能源署统计,截至2018年末,中国的可再生能源发电量占总供电量的26.73%。但据清华大学气候变化研究院的测算,要在2060年前实现“碳中和”目标,中国的可再生能源发电量占比至少要达到90%。

在中国作出“碳中和”承诺后,日本和韩国也作出了在本世纪中叶实现“碳中和”的承诺。

日本首相 菅义伟:政府将会竭尽全力达成绿色社会,具体目标是在2050年前,实现碳中和,让日本成为净零碳排放国家。

11月6日,日本首架使用可持续航油的“绿色”航班从东京羽田机场起飞,该航班由全日空航空公司执飞,采用由芬兰公司供应的、从食物垃圾中提炼出的可持续航油,成功飞越太平洋,抵达美国得克萨斯。之后,全日空航空公司宣布将于2023年开始使用可持续航油。

可持续航油,被视为航空业减少碳排放的关键,但与传统航空燃油相比,可持续航油产量少、价格高。据彭博社报道,目前全球可持续航油年产量为4千万升,仅占全球航油市场的0.015%,价格则非常于传统燃油的3到4倍。

2020年11月28日,上海浦东机场。一架由法兰克福飞来的波音777货机,完成了德国汉莎航空公司的首次“碳中和”货运航班飞行。

汉莎货运集团董事长 格伯:这趟航班的特别之处是可以做到碳中和。作为全球首个碳中和货运航班,这无疑是一个里程碑。

该航班往返行程都使用由动植物油脂制造的可持续航油,比使用传统航油减少了约80%的碳足迹,而剩余的20%碳足迹将通过植树造林进行抵消,从而实现碳中和。

汉莎航空表示,将在2021年尝试在中欧航线定期执飞“碳中和”航班,但目前尚未给出航班执飞表。

迄今为止,在应对气候变化方面,国际社会作出的最大努力便是由186个国家与地区参与的《巴黎气候协议》,110多个国家作出了在本世纪中叶实现“碳中和”的承诺。

但碳排放纍计总量位居全球第一的美国,对于《巴黎气候协议》的态度却是忽退忽进。

特朗普:美国将退出巴黎协议,重新开启煤矿,开始新的海上油气租赁计划。

自2011年至2017年6月,特朗普在推特上至少115次对气候变化提出质疑。

特朗普:奥巴马经常说全球变暖这件事,这基本上就是场骗局,这就是场骗局,这只是一些赚钱的工厂,对吧,这就是场骗局。

上任第一年,特朗普就推翻了数十项由前任政府推行的气候变化相关法案,放宽了128条环保法规,并将重振传统煤炭产业作为其核心政策之一。

特朗普:宾夕法尼亚州的矿工们,当我还不是总统时,我就说过,我将终结煤炭战争,让你们这些优秀的矿工,重新投入工作。

2019年11月4日,特朗普政府向联合国秘书长提交书面通知,美国正式退出《巴黎气候协议》。

2020年,在竞选连任期间,特朗普仍多次为其退出《巴黎气候协议》辩白,称该协议将扼杀美国经济。

特朗普:看看俄罗斯、看看印度那么脏,空气那么脏,退出巴黎协议是因为这协议将让我们不得不花费数万亿美元,这对我们非常不公平。

特朗普:巴黎协议的目的不是拯救环境,而是要摧毁美国经济。

2020年9月,美国《政客新闻网》报道称,特朗普执政四年间,美国政府在气候政策上的一系列改变,如果持续推行下去,从2020年至2035年,美国的温室气体排放量将增加18亿吨,超过德国、英国和加拿大三国一年排放量的总和。《纽约时报》称之为:特朗普影响最深远的政治遗产。

VOX能源气候专栏记者 罗伯特斯:如果特朗普连任,全球升温1.5摄氏度的目标,就彻底不可能实现了,只升温2摄氏度的可能性也几乎没有了。

而随着特朗普在2020大选中败北,当选总统拜登发出了不同的声音。

今年7月,拜登提出,不仅要带领美国重归《巴黎气候协议》,还提出了一项两万亿美元的环保计划,包括对环保减排设施的大力投资,鼓励可再生能源产业的发展。

据“气候行动追踪组织”预计,拜登的“碳中和”计划如果得以实施,可令全球升温减少约0.1摄氏度,但倘若民主党人最终无法同时拿下参众两院,拜登计划的可行性将大打折扣。

世界气象组织报告显示,2011年至2020年是有记录以来全球“最暖的10年”,温室气体浓度创下新高并且还在持续上升。

联合国秘书长古特雷斯形容今年是人类面临的一个十字路口,如果各国能坚守对“碳中和”作出的承诺,人类将有望走上更安全、更可持续和更加公平的发展道路。

联合国秘书长 古特雷斯:我坚信,2021年将会是朝着碳中和大步迈出的一年。

2020年已经接近尾声,2021年,人类可能迎来多场旨在保护地球应对气候变化的重要国际会议,包括将在中国举办的《生物多样性公约》第15次缔约方会议、在英国举办的《联合国气候变化框架公约》第26次缔约方会议、以及原定今年召开、但因疫情推迟的全球可持续交通会议、联合国海洋大会等。

正如联合国秘书长古特雷斯所说:“对于人类和地球来说,现在就是按下‘绿色开关’的决定性时刻。唯有全人类共同努力,才能塑造更美好的地球未来。

清秀的楼房
柔弱的金鱼
2025-07-09 09:12:41

你好,我国新能源光伏发电新能源行业前景非常的好!

在最近召开的十四五计划会议中,明确出要:“推进能源革命”、“构建生态文明体系,促进经济社会发展全面绿色转型”和“加快推动绿色低碳发展”、“全面提高资源利用效率”等要求,为能源产业的持续健康发展指明了方向。

而光伏发电光技术降本空间大、技术进步快、产业化确定性强,是未来主要发展的低成本节能发电方式之一。

未来,我国很多城市农村家庭房屋、建筑的屋顶都会安装光伏电站,来推动清洁能源产业的发展。

按照我国2050年近零排放,深度脱碳的愿景目标,“十四五”能源转型的步伐还需要进一步的加快。大家可以看到,煤电基本要关门了,煤炭提前达峰是大概率的事件。另外,我们要力保非化石能源占比不低于20%的比例,是非常关键的一个指标,风电和光伏就要担当主力了。光伏发电在“十四五”期间,至少要新增2.5亿千瓦,要达到累计装机5亿千瓦。这样我们才能为2030年光伏累计不少于8亿千瓦,实现25%的非化石能源打下基础,进而再一步实现到2030年和2050年非化石能源占到35%和70%的高比例目标。所以我们要坚信并且看见光伏发电将成为未来最重要的发电电源。

所谓,新能源光伏发电的发展前景非常好!

而且,国家在推动光伏发电普及上,每年都会有补贴政策发布。

2020年3月10日,国家能源局发布文件《关于2020年风电、光伏发电项目建设有关事项的通知》,明确了2020年度新建光伏发电项目补贴预算总额度为15亿元。其中:5亿元用于户用光伏,补贴竞价项目(包括集中式光伏电站和工商业分布式光伏项目)按10亿元补贴总额组织项目建设。即是户用补贴总额为5亿元,工商业与地面竞价项目位10亿元。

2020年4月2日,国家发改委共同发布权威文件,明确说明里2020年光伏补贴政策。明确到:纳入2020年财政补贴规模的户用分布式光伏全发电量补贴标准调整为每千瓦时0.08元。即是,户用电站每发一度电的补贴是0.08元。

由这两个政策可以得出,2020年的户用补贴规模为:

按照户用光伏总补贴额度5亿元、年利用小时数1000小时和国家有关价格政策测算,并按照50万千瓦区间向下取整确定。

当户用光伏度电补贴强度为每千瓦时0.08元时,5亿元÷1000小时÷0.08元/千瓦时=625万千瓦。向下取整为600万千瓦。即6GW。即是2020年可纳入补贴的容量为6GW。

根据国家能源局的解读,2020年纳入规模的户用项目为:2020年1月1日~并网截止日。需要重点强调是:国家不允许提前抢户用指标,先建先得的行为。

所以,整个资本市场和社会对新能源发展非常看好,值得期待!

资讯来源:碳银网 碳盈协同

发嗲的白羊
贤惠的未来
2025-07-09 09:12:41
伴随着中国电力发展步伐不断加快,中国电网也得到迅速发展。电网系统运行电压等级不断提高,网络规模也不断扩大。全国已经形成了东北电网、华北电网、华中电网、华东电网、西北电网和南方电网6个跨省的大型区域电网,并基本形成了完整的长距离输电电网网架。

中国产业调研网发布的2015-2022年中国电网行业发展现状调研与发展趋势分析报告认为,近年来,我国电网基本建设投资规模不断扩大,占比稳步提高,一批国内外瞩目的电网工程相继开工、建成、运行。2012年,全国电网工程建设完成投资3693 亿元,比上年增加0.2%。面对风电、光伏等新能源的快速发展,以大规模利用可再生能源和智能化为特征的我国现代电网架构开始显现。

2013 年,全国电网工程建设完成投资3894亿元,同比增长5.44%。电网投资(按月累计额)的同比增速大体呈现“前高后低”的特点。截至2014年底,全国 电网220千伏及以上输电线路回路长度、公用变电设备容量分别为57.20万千米、30.27亿千伏安,分别同比增长5.2%和8.8%。

2015 年3月,《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》出台,在发电侧和售电侧开放市场引入竞争,价格由市场形成,同时管住中间的输配电网环节,电网公司一家 垄断局面将被打破。目前电网建设已成为我国电力建设的主要方向,电网建设前景诱人。“十三五”期间,我国电网投资规模持续扩张,到2020年将全面建成统 一的坚强智能电网,初步实现建设世界一流电网的目标。

我国电网投资一直处于垄断的状态,其中南方电网负责投资、建设和运营广东、广西、云南、贵州和海南等南方五省的电网,国 家电网公司负责投资、建设和运营全国 26 个省市的电网,同时地方供电企业如内 蒙古电力公司、陕西地方电力集团、广西水利电业集团、四川水电投资经营集团 和山西国际电力集团等在本省范围内进行小规模电网投资,我国的配电网投资形 成了以两大电网巨头为主、地方供电企业为补充的市场格局。 国家电网和南方电网两大巨头的供电量占了全国供电量的 90%以上,在 2013 年更是达到了 97%的高位,虽然此后占比有所下降,但是仍稳定在 90%以上,处 于绝对优势地位,其他地方供电企业仅占了不到 10%的供电市场份额。

经历了100多年的发展,电网的规模和结构形态发生了很大的变化,即从最初的局域小规模电网发展到区域中等规模电网,进而发展到今天的跨区互联大电网。如今,电网已经为人类供应了大约四分之一的终端能源,成为现代能源体系的重要组成部分,电力在终端能源消费结构中的比例已经成为一个国家发达程度的标志之一。

未来电网将呈现以下重要发展趋势:第一,可再生能源将成为电网中的主要一次能源来源。第二,电网的结构和运行模式将发生重大变化。第三,新材料技术将在电网中得到广泛地应用。第四,物理电网将与信息系统高度融合。

广义的电网是发电设备、输配电设备和用电设备采用一定的结构和运行模式构建起来的统一整体。因此,自从有了发电机及其相应的供电系统,便有了电网。1882年,爱迪生公司在纽约建成世界上第一座正规的直流电站和相应的供电系统,可以认为是人类首个真正意义上的电网。然而,由于当时不能为直流电升压,输电距离和输电容量受到极大的限制,于是,特斯拉于1887年发明了交流发电机和多相交流输电技术。1897年,美国西屋公司在尼亚加拉水电站的首台交流发电机投入运行并为35公里外的水牛城供电,从此确立了现代电网的基础。

经历了100多年的发展,电网的基本形态没有根本性的变化,即电网以铜、铝等为基本导电材料、以传统电力设备为基础、以可调度能源(如化石能源、水力和核能等)作为电力的主要一次能源来源、以交流为运行模式的基本形态。然而,电网的规模和结构形态发生了很大的变化,即从最初的局域小规模电网发展到区域中等规模电网,进而发展到今天的跨区互联大电网。例如,2012年,我国发电总装机容量已经接近12亿千瓦,年总发电量接近5万亿度,我国电网已经基本形成了“西电东送、南北互供、全国联网”的总体格局,已经覆盖了全国大部分地区,成为世界最大的电网之一。如今,电网已经为人类供应了大约四分之一的终端能源,成为现代能源体系的重要组成部分,电力在终端能源消费结构中的比例已经成为一个国家发达程度的标志之一。

展望未来,我们认为,未来电网将呈现以下重要发展趋势:

1

再生能源将成为电网中的主要一次能源来源

人类已经认识到化石能源是不可持续的能源,有必要大力发展可再生能源来替代之。这是因为:(1)核能在本世纪中叶前难以成为主导能源。核裂变能的原料也属于有限资源,且其利用存在安全风险,核废料处理也比较复杂。由于核裂变能的利用还涉及到国际安全环境,当前的核裂变能技术出口是受到国际有关条约严格控制的。尽管核聚变能可满足人类长期发展需求,但其应用前景尚不明朗,ITER(国际热核聚变堆)计划到本世纪中叶才能建成首个示范电站。(2)可再生能源是可持续发展的绿色能源,且可开采量足够人类使用。据统计分析,地球上接收的太阳能是人类目前能源需求总量的10000倍。地球上的风能总量也达到了目前人类能源需求总量的5倍,如果再算上水力资源、生物质能源、地热能、海洋能,则可再生能源的总量更大。由此可见,可再生能源发展潜力巨大。(3)可再生能源目前已经得到很大的发展。随着技术不断进步,可再生能源发电的单位成本呈逐年下降趋势。根据欧洲、美国和日本等发达国家和地区的预计,到2020年,光伏发电基本上可以实现平价上网。(4)国际已经有共识认为,可再生能源今后仍然会快速发展,且将逐渐成为主导能源。例如,2012年,国际能源署(IEA)发布的《2012年世界能源展望》,对2035年前的全球能源趋势作出了预测:到2015年,可再生能源将成为全球第二大电力来源,并在2035年接近第一大电力来源——煤炭的发电量。欧共体联合研究中心预测认为:到2050年可再生能源将占总能源需求的52%。由于可再生能源的主要利用方式是发电,因此,如果未来人类使用的能源将主要来自可再生能源,则电网中的一次能源也将主要来自可再生能源。

2

电网的结构和运行模式将发生重大变化

现代电网存在结构不尽合理和交流电网的固有安全稳定性等问题,亟待解决。随着可再生能源越来越多地接入电网,将对电网带来一系列新的严峻挑战,这主要是由可再生能源具有不可调度性、波动性、分散性、发电方式多样性和时空互补性等特点决定的。“结构决定功能、模式决定成败”,因此从改变电网结构和运行模式入手,是解决电网现有问题和应对未来挑战的重要手段之一。(1)从结构上讲,由于未来电力资源与负荷资源的地理分布不匹配,以及可再生能源在广域范围具有良好的时空互补性,因而保持和发展一个规模适当的大电网是十分必要的。同时,由于可再生能源具有分散性,就地利用资源的分布式发电和面向终端用户的微型电网也将会大量出现,因此未来电网的结构将呈现大电网和微型电网并存的格局。其次,为了保障供电的安全可靠性,需要发展环形网络。针对不同电压等级,宜采用多层次的环状结构网络,并实现相邻层次间和同层次不同区域环形电网间的互联,以构造一个多层次网状结构的网络。(2)在运行模式上,需要发展直流电网模式或交直流混合电网模式。这是因为,直流输电网不存在交流输电网固有的稳定问题,因此,采用直流输电网,将从根本上解决交流电网所固有的安全稳定性问题。从配电网和微电网层面来讲,未来的直流负荷将占相当高的比重且分布式电源(如光伏发电或储能)也将以直流为运行模式。与此同时,还需要采用“分层分区运行、总体协调互动”的模式,以充分实现广域范围内各种资源的优化互补利用和区域电网间互为备用和支撑。电网结构和模式的改变将带来大量的科技创新机遇,值得关注。

3

新材料技术将在电网中得到广泛的应用

在电网的结构和模式确立以后,电网的运行性能在很大程度上就取决于电气设备了,而电气设备是由各种材料按照特定的结构制造而成的,材料的特性在很大程度上直接决定了电气设备的性能。过去100多年来,对电网发展影响最大的创新来自新材料技术—电力电子器件的发明及其在电网中的应用,而像氧化锌避雷器、六氟化硫断路器、碳纤维复合芯导线等技术发明,其根本创新之处在于新材料的应用。展望未来,随着新材料技术的不断发展,新材料技术将在电网中得到广泛的应用。(1)首先,高压大功率电力电子器件(如宽禁带半导体器件等)和装备将会使得对高压大功率电力的变换和控制,如同集成电路对信息的处理(实际上也就是对低压小电流的电能的变换和控制)一样灵活高效。由于未来电网中的大量可再生能源电力是变幻莫测的,而电力用户对电力的需求也具有多样性且也是随时变化的,因而对电力的变换和控制的目的就是将变幻莫测的电源变成能满足用户需求的电力。从这个意义上讲,电力电子器件和装备的广泛使用,将使得电网像计算网络处理和分配信息资源一样来处理和分配电力,因而可以把未来电网看成是一个“能源计算网络”,各种电力资源通过“能源计算网络”有机组织、联系和控制起来,从而为用户提供可靠的电力。因此,这个“能源计算网络”也可以称之为“云电力网络”,而用户从“云”中获取可靠的电力。(2)新型高性能的电极材料、储能材料、电介质材料、高强度材料、质子交换膜和储氢材料等的发明和使用,将使得高效低成本电力储能系统成为现实并进入千家万户,从而优化电网的运行、简化电网的结构和控制,并对电源波动和电网故障作出响应。电力储能系统就如同计算网络中的信息储存系统一样,对于未来电网是必要的。(3)高性能的超导材料在电网中的应用,将大大降低电气设备的损耗、重量和体积,并可提高电气设备的极限容量和灵活性,超导限流器还可以有效地限制故障电流并保护其他电气设备和整个电网的安全稳定性。正因为如此,美国能源部甚至将超导技术视为“21世纪电力工业唯一的高技术储备”。(4)其他新材料,如纳米复合材料、场(包括电场和磁场)控和温控的非线性介质材料、低残压压敏电阻材料、新型绝缘材料、绝缘体—金属相变材料、新型铁磁材料、用于高效低能耗的电力传感器材料(如巨磁阻材料、压电晶体、热电材料等)都将可能在未来电网中得到广泛的应用。

4

物理电网将与信息系统高度融合

如果把电网比喻成为一个人的话,那么物理电网就是人的骨骼、肉体和器官,而电网信息系统则提供相当于人的感觉能力、分析能力和决策能力。当前的电网,不仅在物理层是不完善的,而且其信息系统的建设与未来需求还有很大的差距。有关该方面的内容,也就是国际上近些年谈得很多的所谓“智能电网”的概念,本文不宜做过多的重复。但是,需要说明的是,在现有电气设备的基础上,仅仅依靠提升电网的信息化程度,远远解决不了未来电网所面临的问题。改变电网的结构和运行模式、提升电气设备的性能和采用新型功能的电气设备,对于解决未来电网的问题同样重要甚至是更为根本性的。另外,需要强调的是,能够从创新材料入手发展具有自适应功能的电力设备和保护设备,就可以显著降低电网对于传感、通讯和数据处理的技术要求,这对于提高电网的安全可靠性和综合效益是非常有益的。因此,切忌认为将信息技术用于电网就是未来电网发展的全部。

大力的手链
雪白的飞机
2025-07-09 09:12:41
全球应对气候变化行动的加速使得当前能源技术创新格局正在发生深度调整,本章将基于创新投入、创新产出、创新战略演进三个角度对全球能源技术创新的总体趋势进行分析。

创新投入趋势:投入演化呈现四个阶段,投向更加倾斜可再生能源

科技决定能源的未来,科技创造未来的能源。能源技术创新在全球能源革命中起决定性作用,是各国科技创新的重点关注方向,从近40年全球能源技术研究、开发与示范(RD&D)的投入演化历程上看,总体上可分为四个阶段:

一是长期缩减阶段。IEA成员国的政府RD&D投入在1980-2000年间的投入持续减少,2000年时总投入为111亿美元,仅为1980年的47%。

二是复苏阶段。进入21世纪后随着全球能源、环境问题的凸显,主要国家普遍增加了相关投入,IEA成员国的政府总投入预算在2001-2009年间迎来了快速增长,2009年时已大幅攀升至246亿美元。

三是经济危机阶段。在全球经济危机的背景下,能源研发投入在政府支出中的优先级有所降低,以美国、日本、巴西为代表的主要投入大国纷纷削减了相关开支,使得2010-2016年间全球预算总额呈下降趋势。

四是零碳目标阶段。2016年底《巴黎协定》正式实施,协议提出的在本世纪下半叶实现净零排放的长期目标使得发展低碳能源技术成为了世界各国的迫切需要,因此IEA成员国从2017年起普遍提高了能源技术的RD&D预算。

图1 1980-2020年IEA成员国能源研究、开发与示范(RD&D)政府预算总额(单位:百万美元),资料来源:IEA

全球能源技术的研发投入侧重也在发生着深刻变革,其中,更加关注清洁能源技术、清洁能源技术发展更加倾向可再生能源领域是两大突出趋势。

一方面,IEA成员国化石燃料技术的RD&D占比在上世纪90年代之前呈上升趋势,随后开始降低,2020年时仅占7%,较1990年下降了13%,反映出全球能源研发体系中清洁能源技术的优先级得到提升。

另一方面,清洁能源技术领域的研发趋势由极度聚焦核能向核能、可再生能源协调发展的方向进行转变,从数据上看,1974年时IEA国家核能RD&D占比高达75%,可再生能源RD&D的占比仅为3%,而到了2020年核能所占比重大幅减少至21%,可再生能源所占比重则提升至20%(含氢能)。

图2 1974-2020年IEA成员国能源研究、开发与示范(RD&D)政府投向的演化趋势(单位:%),资料来源:IEA

虽然能源技术的研发投入在近年来呈现出上升趋势,但能源创新在全球创新格局中的地位仍然不高,存在较大的提升空间。从世界主要国家的总体研发结构上看,能源技术研发投入占国家研发总投入的比重均较低,以2020年为例,美国为1.2%,中国为2.2%,法国为3.7%,德国为1.4%。风险投资的行业分布情况也同样印证了能源创新的受重视程度仍有待大幅提升,以中国与美国2020年的风险投资情况进行说明,可发现中美当年收到的能源行业风险投资分别为4.38亿美元、19.8亿美元,分别仅占两国当年收到风险投资总额的0.7%、1.6%,而同年IT行业的占比分别高达40%与41%。

图3 2020年主要国家能源技术RD&D情况,数据来源:IEA、NSF、国家统计局、法国国家经济研究和统计局、德国联邦统计局

图4 2020年中美收到的风险投资的行业分布(单位:百万美元),数据来源:NSF

创新产出趋势:可再生能源创新产出快速增长,光伏是其主要来源

能源技术创新投入的增长也使得新的能源科技成果不断涌现,正在并将持续改变世界能源格局。