Renewable_energy_in_China2010-8-2徐德鸿

1 中国可再生能源的发展概况及应用 徐德鸿 2 世界能源形势预测 3 （2004）欧洲JRC的预测 90‘中期日本预测 90‘中期Shell预测 化石燃料峰值－2030年附近 4 CO2 排放 Source: “International Energy Outlook 2004” Energy Information, Administration, U.S. Department of Energy 70% 80% 2025 •比１８世纪气温增加0.76°C 5 1980~1985 1985~1990 1980~1990 1990~1995 1995~2000 2000~2005 GDP increase 10.71% 7.87% 9.28% 12.00% 7.97% 9.50% Energy increase 4.93% 5.18% 5.06% 5.85% 1.74% 9.90% Energy rate/GDP rate 0.46 0.66 0.54 0.49 0.22 1.04 我国能源消耗情况 • 2001 到2005 间年均能耗增长率10%, 是1980 到 2000间的两倍 • 全社会年能耗: 2000: 14 亿吨标准煤 2005: 22亿吨标准煤 – 原油进口: 2000: 7300万吨 2008:1.79亿吨 , 进口依存度49.8% – 电力装机: 2000: 3.2 亿 kW 2008: 7.9亿 kW 2009:8.6亿 kW (预计) 2001年后, 能源形势发生急增的现象 6 能源安全 7 中国日报，2005-03-23 环境保护 8 环境保护 • 京都议定书COP3的缔约国（2005生效） • 2007年G8（Group of Eight ）会议指定2050年减排 50% • 2025年世界人口增加至80亿(现在60亿) • 第一排放国 • 美国提出智能电网,新能源政策,作为振兴美国经济 的撒手锏 • 美国提出”炭关税” • 哥本哈根会议 措施： 扩大再生能源应用比例 发展新能源 节能技术的应用 Power ElectronicsKey tech. CO2 and NOx reduction 9 欧盟 20-20-20 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 By 2020 10 美国风电规划 11 我国《可再生能源中长期发展规划》 • 到2010年，可再生能源消费总量的比重达到10%，2020年达到15%。 • 非水能的可再生能源发电到2020年达到总电力装机的６.７％,2050年达到２９％ 31.9水电(亿kW) 3000550生物质发电（万 kW） 18030光伏发电（万 kW） 3000500风电（万kW） 20202010年份 发电类型 0.005 0.02 0.8 6.7 29 7 0.40.1 装机(亿kW) % 2000 2005 2020 2050 中国非水新能源规划 非水能的可再生能源发电: 风能、太阳能与生物质能 @中国电力科学研究院 开发新能源 12 《中华人民共和国可再生能源法》及其实施细则 z 全额收购可再生能源并网发电项目的上网电量； z 上网电价按照成本加合理利润的原则确定； z 上网电价的差额在全网中分摊。 国家发改委: 调整2020年中国光伏市场目标: 2000万kW（原为180万kW ） 调整2020年中国风力发电市场目标: 上亿kW （原为3000万kW） 国家财政部： 2009年3月26日,对光伏建筑一体化 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 （50kWp以上的容量）补贴20元/Wp； 我国可持续能源政策 13 风车 950 B.C. Seistan Province, China Vertical operating wind mill used to pump water Adapted from presentation of Prof. W.G. Hurley of National Univ. of Ireland Chinese Windmill 14 ‡ 风能资源主要包括陆地资源与近海离岸资源两部份 ‡根据全国第二次风能资源普查结果，我国陆地10米高度的经济可开发量为2.53亿 kW，离地面50米，估计可能增大一倍;近海资源10米高经济可开发量约7.5亿kW，50 米高约15亿kW。 ‡ 第三次风能资源评估：在陆地上离地面10米高度处，我国风能资源理论储量约为 43亿kW，技术可开发量约为3亿kW。对近海离岸资源尚无较为准确统一的数据。 ‡最近 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 陆地技术可开发量约为10亿kW,近海离岸资源2亿kW 我国的风能资源 15 第二次风能资源普查结果 第三次风能资源普查结果 我国风能资源分布 16 „风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟，最具有 大规模开发条件和商业化前景的发电方式，应是近期发展的重 点。 „世界范围内风力发电发展很快 风力发电 17 世界累计风力装机情况 z12倍/10年 z全球累计风电装机达1.5亿千瓦 18 中国的贡献 19 „2009年累计装机容量世界NO.2 „2010年预期累计装机超3000万kW,国家中长期规划提前十年完成(2015年达 1500万kW,2020年达3000万kW) „乐观估计2020年上亿kW规模 风力发电 我国联网风电场总装机 2005 2006 2007 2008 2010 1200 2500 3000 2009 20 我国风电分布情况 21 制造企业市场份额 22 2009年我国整机制造企业产量对比 前三家占了新增市场的59.7% 23 机组功率持续增加 z2005年新安装的兆瓦级风电机组占当年新增装机容量的21.5%。 z2007年占到51% z2008年占到72.8%， z2009年占到86.8%。 z兆瓦级风电机组目前已经成为我国风电市场的主流产品 24 多兆瓦风电机组开发情况 ‡华锐3MW 机组已安装23台,5MW机组预计2010年下线 ‡金风1.5MW、2.5MW、3MW、5MW海上风电机组在研 ‡东汽5MW海上风电机组在研 ‡国电联合动力3MW预计2010年下线 ‡明阳2MW海上风电机组，3MW海上风电机组预计2010年下线 ‡湘电5MW海上风电机组在研（湘电达尔文） ‡上海电气3.6MW海上风电机组预计2010年6月下线 ‡海装5MW海上风电机组在研 ‡南车3MW机组在研，样机预计2010年下线 ‡银河艾万迪斯2.5MW海上风电机组试验 25 千万千瓦基地规划 26 太阳 ‡ 太阳是离地球最近的一颗恒星,她的质量为太阳系的99.865% ‡ 太阳的组成:氢80%,氦19%,持续进行氢聚合成氦的核聚变过程 ‡ 地球获得的太阳辐射能量达173000TW,是人类利用能源的1万倍 27 太阳与地球 ‡赤黄交角:地轴与黄道平面(地球公转平面)的夹角,23.5度 ‡北回归线:北纬23.5度纬度圈为北回归线。北半球夏至日（6月21日）时，南半球刚好为冬至日，太阳光线垂 直北回归线 ‡南回归线:南纬23.5度纬度圈为南回归线。北半球冬至日（12月22日）时，南半球刚好为夏至日，太阳光线 垂直南回归线 ‡春分日与秋分日：春分（3月21日）与秋分（9月23日），太阳恰好直射地球赤道平面 春分 秋分 夏至（北半球） 冬至（北半球） N S O 赤道 北回归线 南回归线 白天 9夏季，白天时间长，太阳直射地面， 因此达到地面的幅照强 9冬季，白天时间短，太阳斜射地面， 因此达到地面的幅照弱 9赤道的幅照最强 9一般高纬度地区的幅照小于低纬度地区 28 太阳的视运动 N S E W O Z 赤道平面上观察春分、秋分、夏至、冬至太阳运动轨迹 Z δ N S E W O δ 夏至 冬至 春分 秋分 地平坐标系中太阳的角度 z A h A:太阳方位角 z：太阳顶角 h：太阳高度角,h=90度-z‡太阳入射地面的角度与纬度、季节、时间有关 ‡太阳高度角h愈大，幅照就愈强 ‡一天中，中午时太阳高度角h最大 ‡对于北回归线以北地区，一年中，夏天中午太阳高度角h最大 29 一般将倾角设定为纬度 接受器最佳倾角vs. 季节,纬度 太阳接受器的倾角 β ϕ δ= − δϕ 倾角 纬度 赤纬角 春分 夏至 秋分 冬至 赤纬角:太阳中心和地心的连线与赤道平面的夹角 0 28423.45 sin(360* ) 365 nδ += 一年中赤纬角周期性变化 春分 秋分 夏至（北半球） 冬至（北半球） N S O 赤道 北回归线 南回归线 白天 δ ϕ β 30 太阳辐射 太阳能光谱分布图 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 0.5 1.0 1.5 2.0 辐 射 强 度 （ W · c m - 2 · µ m - 1 ) 波长（µm) 海平面上太 阳辐射曲线 （AM=1） 大气外太阳 辐射曲线 （AM=0） ‡大气层上方太阳辐射强度（太阳常数）:1.353kW/m2 ‡到达地面的辐射构成:直接辐射,漫射辐射 ‡全球平均,到达地面的辐射为地球大气层上界的45% ‡太阳顶角愈大,大气质量AM愈大,达到地面的辐射能量愈弱 太阳光线在大气层的入射路径 z 大气质量（AM）：太阳光线通过大气的路程与太阳在天顶时光线通过大气 的路程之比值 0 1 1 90 AM cos z cos( h ) = = − 在标准大气压（P=760mmHg)和0℃时，太阳光线垂直入射海平面时，AM=1 31 辐射强度与气象条件 全天光照强度随时间的变化 ‡辐照度还与气象条件有关 32 地球太阳年辐射总量的分布 33 我国太阳年辐射总量的分布 2/ ( )MJ m ai 2/ ( )MJ m ai ‡我国绝大多数地区年平均日辐射量大于4kW·h/(m2·d) ‡西藏最高达7kW·h/(m2·d) ‡杭州年日照时间2025小时左右，日均辐射量为3.84kW·h/(m2·d) ‡理论总储量:147*10e18GWh/年 ‡西北地区荒漠108万平方公里,10%面积用于太阳能发电,将超过全国的发电量 I. >6700 II. 5400-6700 III. 4200-5400 IV. <4200 1500kWh=5400 2/ ( )MJ m ai 年辐射量分类 34 我国的太阳能资源 ‡ 我国陆地每年接收的太阳辐射能达1.7万亿吨标煤 ‡ 太阳能可用于生长能源植物、制氢、发电与热利用 ‡ 发展能源植物归入生物质能，制氢正处于探索阶段，太阳能热利用包 括热水器、空调、炊具、太阳能建筑等已形成一定产业 ‡ 太阳能发电有光伏发电与太阳热发电两种方式。 光伏发电 太阳热发电：国际上建成了槽式、塔式与盘式三种系统的示范电站，槽 式达35.4万千瓦，单机最大8万千瓦，总发电效率13-16%，塔式达1万 千瓦，盘式实现了多台几十千瓦的示范项目，可做离网独立电源。 ‡ 按每平方米太阳能电池组件能发100W，则1平方公里能发出10万千 瓦，10平方公里面积内布置的太阳能电池阵列将达到100万千瓦，其 发电量也是相当可观的（按年运行1400小时计，相当常规电源的三分 之一） 35 国外光伏发电情况 光伏发电的电价的下降 西班牙 德国 z2001-2006，世界PV产业年均增长率为41% z在西班牙，光伏发电的电价0.2欧元/度，与峰时 电价相等 全球PV发电装机累计容量市场预测 @APW, Berlin, Oct, 2009 36 2008年全球光伏光伏逆变器厂商排行榜 前十家的产量和占全球的80%,基本由欧洲垄断 合肥阳光：80MW 37 我国光伏发电情况 • 2008年,生产光伏组件:300万kW,电池:260万kW,组件厂330家, 行业产值2000亿,从业人员20万 • 2009年中国光伏发电装机容量已达14万千瓦 • 我国光伏发电成本为1.3元-2.0元/度，高于普通火电平均0.30元/度，“太阳能屋顶”政策实施20元/W的补贴后，发电成本降为0.6元/度-0.9元/度。 • 乐观估计,2020年中国光伏市场目标: 2000万kW（原为180万kW ） 180万30万6.5万累计装机容量（kW) 202020102004年 我国光伏规划 38 1~10MW大型联网电站 10~100kW分散型联网或独立电站 5~10kW村级电站 ~5kW户用电源系统（城市）、户外特种电源 系统 级 100~500W冰箱、水泵、中型电器 10~100W电池充电器、照明灯、小型电器 1~10W小型信号灯、远程数据采集、野外报警电话 < 1W计算机、手 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 设备 级 功率等级应用场合级别 光伏发电的各种应用 39 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 9我国《可再生能源中长期发展规划》，风能、太阳能与生物质能发电，2020年将 达到6.7%，2050年将达到29% 9920062006年我国发电装机容量年我国发电装机容量66亿亿kWkW。预计。预计20202020年年1212--1616亿亿kWkW，到，到20302030--20502050年年2424亿亿kWkW。。 发展新能源发电是势在必行，发展新能源发电是势在必行，是发展我国电力工业的迫切需要 9另外,从环境的角度来看,新能源是必由之路,而不是等到化石能源耗尽 9新能源电力电子技术，包括电力电子变换、控制、并网，是新能源发电系统的核 心技术之一，是新能源发电装备产业发展的支撑技术 40 Thank