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1 “十二五” 863 計(jì)劃戰(zhàn)略研究 可再生能源專題研究報(bào)告 (討論稿) 2010 年 1 月 15 日 2 目 錄 “十二五” 863 計(jì)劃戰(zhàn)略研究 .1 可再生能源專題 .1 研究方向現(xiàn)狀及 “十一五 ”總結(jié) .3 (由總體專家組負(fù)責(zé)) .3 2 戰(zhàn)略需求現(xiàn)狀及需求分析 .3 2.1 發(fā)展可再生能源的重大意義 .3 2.1.1 發(fā)展可再生能源有利于解決我國能源的供需矛 盾 .3 2.1.2 發(fā)展可再生能源是保護(hù)環(huán)境和應(yīng)對(duì)氣候變化的 重大需求 .3 2.1.3 發(fā)展可再生能源是培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的需要 .4 2.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) .4 2.2.1 產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 .4 2.2.2 技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 . 10 2.2.3 存在的問題與差距 . 18 2.2.3 發(fā)展趨勢(shì) . 25 2.3 戰(zhàn)略需求 . 32 3 發(fā)展思路和戰(zhàn)略目標(biāo) . 38 3.1 發(fā)展思路 . 38 3.2 戰(zhàn)略目標(biāo) . 40 4 發(fā)展重點(diǎn) . 42 4.1 風(fēng)電 . 42 4.2 太陽能光伏 . 45 4.3 太陽能熱利用 . 48 4.4 生物質(zhì)能 . 49 4. 地?zé)?. 52 4. 海洋能 . 54 5 保障措施 . 56 5.1 加大科技投入力度,建立多元科技投入渠道 . 56 5.2 加快人才隊(duì)伍建設(shè) . 56 5.3 注重基地建設(shè) . 57 5.3.1 創(chuàng)新研究基地建設(shè) . 57 5.3.2 國家級(jí)可再生能源技術(shù) 示范基地建設(shè) . 57 5.4 加強(qiáng)國際交流,重視企業(yè)參與 . 57 5.5 完善激勵(lì)政策,健全法律法規(guī) . 57 5.6 加強(qiáng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、檢 測(cè)和認(rèn)證體系建設(shè) . 58 3 研究方向現(xiàn)狀及 “十一五 ”總結(jié) (由總體專家組負(fù)責(zé)) 2 戰(zhàn)略需求現(xiàn)狀及需求分析 進(jìn)入二十一世紀(jì)以來,能源和環(huán)境問題日益突出,成為當(dāng)前國際政治經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。為保障能源的可持續(xù)供給,減少污染物排放,發(fā)展可再生能源得到了世界各國的高度重視。 2.1 發(fā)展可再生能源的重大意義 2.1.1 發(fā)展可再生能源有利于解決我國能源的供需矛盾 我國化石能源儲(chǔ)量有限, 人均能耗低于全球平均水平的一半, 隨著城市化進(jìn)程和人民生活 水平的提高,人均能耗存在大幅增長(zhǎng)趨勢(shì),導(dǎo)致能源需求缺口增大,能源供應(yīng)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的矛盾突出。 充足、安全、清潔的能源供應(yīng)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的基本保障。 胡錦濤主席 2005 年在北京國際可再生能源大會(huì)上指出: 加強(qiáng)可再生能源開發(fā)利用,是應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)重的能源和環(huán)境問題的必由之路,也是人類社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。 為從根本上解決我國的能源供需矛盾,滿足經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要,保護(hù)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,除大力提高能源效率外,加快開發(fā)和利用可再生能源是重要的戰(zhàn)略選擇。 2.1.2 發(fā)展可再生能源是保護(hù)環(huán)境和應(yīng)對(duì)氣候變化的重大 需求 過去一百年中,中國的氣候變化趨勢(shì)與全球趨勢(shì)基本一致,平均溫度升高1.1,略高于全球平均升溫幅度。 為保護(hù)環(huán)境,應(yīng)對(duì)氣候變化, 2009 年 11 月25 日 ,中國 國務(wù)院常務(wù)會(huì)議決定,到 2020 年,中國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比 2005 年下降 40%-45%。為實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo),保證能源的清潔可持續(xù)供給,必須大力發(fā)展可再生能源。根據(jù)我國 可再生能源 中長(zhǎng)期發(fā)展 規(guī)劃 ,預(yù)計(jì)到 2020年,可再生能源可節(jié)省標(biāo)煤 6.399 億噸,減排 CO2: 16.765 億噸, SO2: 544 萬噸,NOx: 474 萬噸 , 大規(guī)模發(fā)展可再生能源對(duì)節(jié)能減 排具有重要的作用。 4 2.1.3 發(fā)展可再生能源是培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的需要 由于金融危機(jī)的影響, 世界 各國均加大了對(duì)可再生能源技術(shù)開發(fā)的投入。美國計(jì)劃 未來 10 年 投入 1500 億美元資助替代能源研究。歐洲計(jì)劃自 2010 開始每年投入 80 億歐元,研發(fā) 能效提高和可再生能源 技術(shù) 。 從世界產(chǎn)業(yè)革命的歷史看,第一次產(chǎn)業(yè)革命是蒸汽機(jī),第二次是電力,第三次是電腦,第四次產(chǎn)業(yè)革命將是包括 可再生能源 在內(nèi)的新興產(chǎn)業(yè) 革命。我國錯(cuò)過了前三次產(chǎn)業(yè)革命的先機(jī),導(dǎo)致科學(xué)經(jīng)濟(jì)落后于發(fā)達(dá)國家。溫家寶總理 2009 年 11 月發(fā)表題為讓科技引領(lǐng)中國可持續(xù)發(fā)展 的講話,將新能源作為七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之首 。 面對(duì)第四次產(chǎn)業(yè)革命,我國將通過加大對(duì) 可再生能源的研究和投資力度等方式,培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),通過自主創(chuàng)新,占領(lǐng)科技制高點(diǎn)。 2.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 近年來,許多國家制定了明確的可再生能源發(fā)展目標(biāo)、法規(guī)和政策,支持可再生能源的發(fā)展,促使可再生能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐步擴(kuò)大,技術(shù)水平不斷提高,成為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要能源。 2.2.1 產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 ()風(fēng)電 全球風(fēng)電產(chǎn)業(yè)持續(xù)快速 發(fā)展 。 2008年,全球風(fēng)電裝機(jī)容量新增 29%,北美和亞洲的風(fēng)電市場(chǎng)已超過歐洲,其中美國的風(fēng)電裝機(jī)容量首度超過德國,居世界第一位。 到 2008 年底,我國風(fēng)電裝機(jī)容量已連續(xù)三年翻番,保持了全球最強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。到 2008 年底,陸上風(fēng)電場(chǎng)總裝機(jī)容量超過 1200 萬千瓦,海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)開始起步,在渤海灣進(jìn)行了海上風(fēng)電場(chǎng)試驗(yàn)運(yùn)行,東海海上風(fēng)電場(chǎng)計(jì)劃裝機(jī) 10 萬千瓦,已有 3.0MW 機(jī)組投入了試驗(yàn)運(yùn)行。 2008 年全年全國風(fēng)力發(fā)電達(dá)到 128 億度,相當(dāng)于節(jié)約 450 萬噸優(yōu)質(zhì)煤炭,減排 1280 萬噸二氧化碳,表明風(fēng)電開發(fā)已從過去的補(bǔ)充能源地位向替代化石能源轉(zhuǎn)變的巨大潛力,對(duì)節(jié)能減排、國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)十分顯著。 目前全球風(fēng)電機(jī)組整機(jī)制造實(shí)力較強(qiáng)的主要有十余家企業(yè),市場(chǎng)占有率排名截至 2008 年底的風(fēng)電裝機(jī)容量 5 前 12 的企業(yè)占有全球 95%的市場(chǎng)份額。由于風(fēng)電市場(chǎng)增長(zhǎng)迅速,主要風(fēng)電機(jī)組整機(jī)制造企業(yè)的產(chǎn)能擴(kuò)張需要一定的時(shí)間,為中小企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了條件。世界上最大的風(fēng)電機(jī)組整機(jī)制造企業(yè)是丹麥的 Vestas、美國的 GE Energy 和西班牙的 Gamesa, 2008 年分別占有 19%、 18%和 11%的全球市場(chǎng)份額。 到 2008 年,我國的風(fēng)電機(jī)組整機(jī)制造企業(yè)超過 70 家,具備兆瓦級(jí)機(jī)組生產(chǎn)能力的約 20 家,零部件生產(chǎn)企業(yè)幾百家,市場(chǎng)占有率最大的企業(yè)是華銳和東汽,全球 市場(chǎng)份額分別仍然只有 5%和 4%的。整機(jī)制造企業(yè)的相對(duì)集中化仍是發(fā)展趨勢(shì)。 ( 2) 太陽能 光伏 太陽能光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入規(guī)模化應(yīng)用時(shí)代,并且?guī)?dòng)了世界光伏產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。 2008 年世界光伏累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到 18.4GW,在 2007 年 12.65GW 的基礎(chǔ)上增長(zhǎng) 45%。從太陽電池產(chǎn)業(yè)來看, 2008 年世界太陽電池總產(chǎn)量達(dá)到 6.9GW,比 2007 年產(chǎn)量 4.3GW 增長(zhǎng) 60%,太陽電池產(chǎn)量從 1999 年起已經(jīng)連續(xù) 9 年增長(zhǎng)超過 30%。世界光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成規(guī)模,并且呈現(xiàn)逐年平穩(wěn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),世界光伏產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用呈現(xiàn)規(guī)?;⒍嘣l(fā) 展趨勢(shì)。 1)在光伏產(chǎn)業(yè)方面,晶體硅電池、硅基薄膜電池、碲化鎘薄膜電池以及銅銦鎵硒薄膜電池均已進(jìn)入規(guī)?;a(chǎn)階段。 2008 年底晶體硅太陽電池仍是民用領(lǐng)域的主要太陽電池類型,占世界太陽電池產(chǎn)量的 90%以上;硅基薄膜太陽電池單條生產(chǎn)線規(guī)模達(dá)到 40MW/年;碲化鎘薄膜電池單條生產(chǎn)線規(guī)模達(dá)到 50MW/年;銅銦鎵硒薄膜電池單條生產(chǎn)線規(guī)模為 40MW/年。離網(wǎng)型光伏控制 /逆變器和 1MW以下光伏并網(wǎng)逆變器已形成系列產(chǎn)品,光伏并網(wǎng)逆變器單機(jī)容量達(dá)到 1.25MW;水平單軸、傾斜軸、雙軸等平板式非聚光自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)已在大型光伏電站 批量使用,雙軸跟蹤系統(tǒng)單機(jī)最大承載面積 200m2,可安裝約 20kW 多晶硅太陽電池。 2)在光伏應(yīng)用方面,由離網(wǎng)型為主轉(zhuǎn)向并網(wǎng)型為主, 2008 年底并網(wǎng)光伏發(fā)電容量占到世界光伏總裝機(jī)容量的 90%以上, 200kW 以上的大型并網(wǎng)光伏電站總計(jì) 3.6GW( 1900 余座),單座光伏電站最大容量達(dá)到 60MW。公共電網(wǎng)側(cè)集中并網(wǎng)大型光伏電站和用戶側(cè)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)成為并網(wǎng)光伏發(fā)電的兩大主要發(fā)展方向。發(fā)達(dá)國家正在積極發(fā)展光伏微網(wǎng)技術(shù),以解決光伏容量水平較高條件下的系統(tǒng)穩(wěn)定性問題,日本、德國、希臘等國均已建成百千瓦級(jí)示范系統(tǒng)。 6 目前,世界光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展的瓶頸問題仍然是光伏發(fā)電成本較高,降低成本將是 2020 年以前的主要努力方向;隨著光伏發(fā)電應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)大和在電網(wǎng)中比例的增加,“不連續(xù)、不穩(wěn)定和不可調(diào)度”特性將成為光伏發(fā)電進(jìn)一步發(fā)展的障礙,發(fā)達(dá)國家已經(jīng)圍繞光伏發(fā)電規(guī)模化應(yīng)用問題展開重點(diǎn)攻關(guān)。 受世界光伏市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng),我國太陽電池產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用近年來發(fā)展非常迅速。 1)在光伏產(chǎn)業(yè)方面, 2008 年我國太陽電池產(chǎn)量 2.5GW,占世界太陽電池市場(chǎng)份額 37%,在 2007 年 1.2GW 的基礎(chǔ)上增長(zhǎng) 108%,我國連續(xù)兩年成為世界最大的太陽電池生產(chǎn)國, 其中晶體硅太陽電池產(chǎn)量約占總產(chǎn)量 98.5%,非晶硅薄膜太陽電池也逐步形成一定規(guī)模,已建和在建的非晶硅薄膜電池生產(chǎn)線約有 20 余家。光伏逆變器和光伏自動(dòng)跟蹤裝置已有自主研制的系列產(chǎn)品,目前已形成小批量生產(chǎn)規(guī)模。國內(nèi)基本形成涵蓋多晶硅材料、鑄錠、拉單晶、電池片、組件封裝、平衡部件、系統(tǒng)集成、光伏應(yīng)用產(chǎn)品和專用設(shè)備制造的較完整產(chǎn)業(yè)鏈。 2)在光伏應(yīng)用方面,我國太陽電池用量也出現(xiàn)逐年上升勢(shì)頭, 2008 年新增光伏裝機(jī)容量 40MW,光伏總裝機(jī)容量達(dá)到 140MW,比 2007 年 100MW 增長(zhǎng) 40%。我國光伏應(yīng)用仍以離網(wǎng)為主, 2008 年底并網(wǎng)光伏系統(tǒng)容量?jī)H占 19.3%,其余部分為農(nóng)村電氣化占 34.3%,通信和工業(yè)領(lǐng)域占 25%,各類光伏產(chǎn)品占 21.4%。我國光伏應(yīng)用規(guī)模仍然較低, 90%以上太陽電池產(chǎn)品出口國外,中國光伏企業(yè)受國際市場(chǎng)影響非常巨大。 我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展與世界光伏產(chǎn)業(yè)一樣面臨著光伏發(fā)電成本較高、電網(wǎng)接納能力和建筑接納程度的問題。此外,我國國產(chǎn)化裝備水平較低,對(duì)國外設(shè)備,尤其是高端設(shè)備依存度高,整體技術(shù)水平與國外還有較大差距。由于我國太陽能資源和負(fù)荷分布不對(duì)稱,光伏發(fā)電發(fā)展存在大規(guī)模遠(yuǎn)距離電力輸送問題。國內(nèi)光伏市場(chǎng)發(fā)展非常 緩慢,連續(xù)多年我國光伏產(chǎn)業(yè)依賴國際市場(chǎng),“市場(chǎng)在外”的問題至今沒有得到解決。 ( 3)太陽能光熱 目前 , 國際上正在運(yùn)行的太陽能熱發(fā)電裝機(jī)容量為 667.4MW。根據(jù)美國能源咨詢機(jī)構(gòu) EER 的研究報(bào)告 20092020 年全球聚光型太陽能熱發(fā)電市場(chǎng)和戰(zhàn)略,2009 年 4 月全球正在建設(shè)的太陽能熱發(fā)電裝機(jī)已達(dá) 1200MW。而 2009 年 11 月,西班牙發(fā)布政府公告,宣布 2012 年西班牙太陽能熱發(fā)電的裝機(jī)目標(biāo)為 1850 MW。此外,美國加州能源局處于審批公示階段中的太陽能熱發(fā)電裝機(jī)容量則達(dá) 7 4802MW。 2009 年 7 月 13 日德 國數(shù)十家公司聯(lián)合在北非投 4 千億歐元的太陽能熱發(fā)電 “ 沙漠行動(dòng)技術(shù) ” 項(xiàng)目備忘錄簽署,包括 Abengoa, Solar Millennium, Schott,ABB,西門子,德意志銀行等。第一批項(xiàng)目已經(jīng)在 2009 年 11 月份啟動(dòng)。 目前太陽能熱發(fā)電站分布在美國,西班牙,德國,法國,阿聯(lián)酋,印度,埃及,中國,摩洛哥,阿爾及利亞,澳大利亞等 地, 全球太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)正在經(jīng)歷快速發(fā)展的時(shí)期。 在 全球 遭受金融危機(jī)的 2009 年,我國的太陽能熱發(fā)電逆市而上,躍上一個(gè)臺(tái)階。我國目前已經(jīng)發(fā)布的太陽能熱發(fā)電項(xiàng)目已經(jīng)超過 4001MW, 其中 1950MW 是2009 年一年中提出,另外 2000MW 是 2010 年提出的。涉及從投資銀行,設(shè)備制造商和大型電力公司等共 15家企業(yè)。 2010年 1月 9日美國太陽能發(fā)電公司 eSolar與一家中國公司在北京簽訂協(xié)議,計(jì)劃在幾年內(nèi)投資超過 50 億美元,在中國建立 2000MW 太陽能熱發(fā)電電力。 ( 4)生物質(zhì)能 到 2005 年底,全世界生物質(zhì)發(fā)電總裝機(jī)容量約為 5000 萬千瓦,主要集中在北歐和美國;生物燃料乙醇年產(chǎn)量約 3000 萬噸,主要集中在巴西、美國;生物柴油年產(chǎn)量約 200 萬噸,主要集中在德國。沼氣已是成熟的生物質(zhì)能利用技術(shù),在歐洲、中國和印度等地已建設(shè)了大量沼氣工程和分散的戶用沼氣池。 近年來,我國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,國家電網(wǎng)公司、中國節(jié)能投資公司等大型國有企業(yè),民營以及外資企業(yè)紛紛投資參與建設(shè)運(yùn)營。截至 2007 年底,國家和各省發(fā)改委已核準(zhǔn)項(xiàng)目 87 個(gè),總裝機(jī)規(guī)模 220 萬千瓦。我國已建成投產(chǎn)的生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目超過 15 個(gè),在建項(xiàng)目 30多個(gè)。到 2008 年底,我國生物質(zhì)能發(fā)電總裝機(jī)為 315 萬千瓦。我國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展正在漸入佳境。我國生物質(zhì)直燃發(fā)電 裝備 制造主要依托原有燃煤發(fā)電制造業(yè),生物質(zhì)直燃鍋爐已成為鍋爐制造企業(yè)新的業(yè)務(wù)增 長(zhǎng)點(diǎn)。從總體上看,我國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)化尚處于起步階段,產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化程度較低,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較弱,影響我國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要阻礙因素有:建設(shè)和運(yùn)營成本相對(duì)較高,上網(wǎng)電價(jià)難以支撐生物質(zhì)能發(fā)電廠的正常運(yùn)營;技術(shù)開發(fā)能力和產(chǎn)業(yè)體系薄弱。 生物質(zhì)液體燃料產(chǎn)業(yè)主要以生物燃料乙醇為主,國內(nèi)外正積極 發(fā)展 如生物柴油、二甲醚等其他生物質(zhì)液體燃料產(chǎn)業(yè)。目前發(fā)達(dá)國家已完成生物質(zhì)熱解制油和 8 生物質(zhì)氣化合成液體燃料工程示范并積極推廣,我國此方面還主要處于研發(fā)階段。從生物柴油的產(chǎn)量來看,在國外生物柴油已在廣泛應(yīng)用, 2008 年歐盟年總產(chǎn) 量約 800 萬噸,美國年產(chǎn)量約 240 萬噸,巴西年產(chǎn)量約 100 萬噸。我國生物柴油生產(chǎn)企業(yè)都是民營企業(yè),規(guī)模較小,國有企業(yè)的介入是生物柴油發(fā)展的新趨勢(shì)。2007年國家發(fā)改委批準(zhǔn)中石油 ,中石化 ,中海油實(shí)施國家生物柴油示范工程項(xiàng)目。至 2008 年,國內(nèi)生物柴油實(shí)際生產(chǎn)不到 30 萬噸,由于其沒被允許進(jìn)入燃油流通系統(tǒng),多作為有機(jī)溶劑或建筑機(jī)械用油出售。我國的生物柴油生產(chǎn)能力和產(chǎn)量 還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后 于 國外。 ( 5)地?zé)?淺層地?zé)崮苤苯永梅矫妗?jù) 2005 年世界地?zé)岽髸?huì)統(tǒng)計(jì), 2004 年全世界直接利用地?zé)崮苓_(dá)到 72622GWh,比 2000 年增加了 40%。其中中國地?zé)嶂苯永眠_(dá)到 12605GWh,居世界首位,其次是瑞典、美國、冰島、土耳其等國家。我國是一個(gè)以中低溫地?zé)豳Y源為主的國家,華北、山東、東北、陜西及京津地區(qū)的地?zé)崽锒鄬儆谥械蜏氐責(zé)崽铮們?chǔ)存能量為 73.611020J。地?zé)豳Y源的直接利用方式主要有供熱、溫室種植、醫(yī)療、洗浴等;其中供熱占 40%,主要集中在我國的北方,如京、津、陜西、東北、河北、山東、內(nèi)蒙等地;生活熱水供應(yīng)占 22%;工業(yè)利用占 7%,養(yǎng)殖占 17%;溫室種植和其他占 14%。 淺層地?zé)崮馨l(fā)電方面。據(jù) 2005 年世界地?zé)岽髸?huì)統(tǒng)計(jì), 已有 24 個(gè)國家建設(shè)了地?zé)崮茈娬荆傃b機(jī)容量 8900MW,比 2000 年增加了 12%。目前地?zé)崮馨l(fā)電只占整個(gè)電力裝機(jī)容量的 0.5%,地?zé)崮馨l(fā)電的潛力非常大。其中美國地?zé)岚l(fā)電容量達(dá)到 2800MW,居世界首位,菲律賓,墨西哥隨其后,其次是意達(dá)利、日本、新西蘭。我國地?zé)崮馨l(fā)電總裝機(jī)容量約為 32MW,居世界第 15 位。 我國 高溫地?zé)犭娬居形鞑匮虬司?25.18MW,朗久 2MW,那曲 1MW,其中羊八井地?zé)犭娬镜难b機(jī)容量在全國最大,占全國地?zé)嵫b機(jī)容量的比例高達(dá) 75%;中低溫地?zé)岚l(fā)電站有廣東豐順 0.3MW,湖南灰場(chǎng) 0.3MW,河北 郝窯 0.2MW,遼寧熊岳 0.2MW,山東湯東泉 0.3MW,廣西熱水村 0.2WM,江西溫湯 0.1MW。我國高溫可用于發(fā)電的地?zé)豳Y源相對(duì)貧乏,在西南地區(qū),地?zé)崮茇S富,但其水資源也豐富,因此限制了地?zé)崮馨l(fā)電的發(fā)展。對(duì)于中低溫地?zé)犭娬?,由于?jīng)濟(jì)性較差,發(fā)電機(jī)組效率低,在當(dāng)時(shí)的能源環(huán)境條件下,大部分中低溫地?zé)犭娬径枷群箨P(guān)停,設(shè)備變賣??傮w上來說,我國地?zé)崮?9 發(fā)電在近二十年發(fā)展緩慢,維持在 32MW 左右的裝機(jī)容量。七八十年代建成的地?zé)犭娬敬蠖嗍菙U(kuò)容閃蒸工作原理,由于水的物性參數(shù)不合適地?zé)崮芗捌渌推肺荒茉窗l(fā)電,使得地?zé)岚l(fā)電 效率太低,至使許多地?zé)犭娬鞠嗬^關(guān)閉。因此,發(fā)展低沸點(diǎn)新工質(zhì)循環(huán)的地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)是大勢(shì)所趨。 干熱巖深層地?zé)岚l(fā)電方面。美國、歐洲、日本、澳大利亞等國競(jìng)相開展 干熱巖深層地?zé)岚l(fā)電 技術(shù)的研發(fā)工作,甚至納入到國家開發(fā)研究計(jì)劃之中,這些國家在干熱巖研究和開發(fā)方面已經(jīng)花 費(fèi) 5 億多美元 ,并且 許多國家已經(jīng)探索并建成干熱巖發(fā)電示范站。目前我國在干熱巖深層地?zé)岚l(fā)電研究和示范上仍屬空白。 ( 6)海洋能 在海洋能利用技術(shù)中,潮汐能利用技術(shù)最為成熟,已走向商業(yè)化階段,形成了產(chǎn)業(yè),波浪能利用裝置除了小型 10W 航標(biāo)燈用波浪能裝置有小批量生產(chǎn)外 ,其它大型裝置都還處在示范階段,潮流能和溫差能利用裝置處在示范階段。 國外商業(yè)化運(yùn)行的潮汐能電站如表 1 所示,我國商業(yè)化運(yùn)行的潮汐能電站如表 2 所示。 表 1 世界主要潮汐電站概況 國家 站址 年平均 潮差 (m) 裝機(jī)容量(104kW) 年發(fā)電量(108kWh) 建成時(shí)間 開發(fā)方式 法國 朗斯 8.51 24 5.44 1966 單庫雙向 前蘇聯(lián) 基斯洛 2.3 0.04 0.023 1968 單庫雙向 加拿大 安納波利斯 6.4 1.98 0.5 1984 單庫單向 韓國 始娃湖 5.6 25.4 5.527 2009 單庫單向 表 2 我國目前正在運(yùn)行的潮汐電站 站名 江廈 海山 白沙口 所在地 浙江溫嶺 浙江玉環(huán) 山東乳山 裝機(jī)容量 ( kW) 現(xiàn)有 3900 250 640 設(shè)計(jì) 3000 150 960 平均潮差( m) 5.08 4.91 2.36 水庫面積(畝) 2055 4800 投產(chǎn)年月 1980.5 1975.12 1978.8 由于一次性投資大和發(fā)電成本高、泥沙淤積問題以及對(duì)沿海各國魚類和鳥類 10 棲息地等特殊生態(tài)環(huán)境的影響問題, 20 世紀(jì) 80 年代以來國內(nèi)外潮汐電站發(fā)展緩慢。 2.2.2 技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 ( 1)風(fēng)電 目前歐洲仍處于風(fēng)電技術(shù)的領(lǐng)先地位。單機(jī)容量 5MW 陸上風(fēng)電機(jī)組開始使用,直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組批量使用,半直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組也開始投放市場(chǎng),海上風(fēng)電從技術(shù)探索階段逐步轉(zhuǎn)入規(guī)?;l(fā)展階段。歐洲陸上風(fēng)電以分散布置為主,技術(shù)已相對(duì)成熟,下一代更先進(jìn)的風(fēng)電技術(shù)研發(fā)已經(jīng)開展,如高精度的風(fēng)資源分析計(jì)算模型、多維風(fēng)況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、 10 20MW 風(fēng)電機(jī)組研制等,其中部分前期研究項(xiàng)目如風(fēng)況分析和 12MW 風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工具開發(fā)已經(jīng)完成或接近完成。 歐洲在風(fēng)電技術(shù)的基礎(chǔ)研究和工程實(shí)踐領(lǐng)域有長(zhǎng)期積 累和持續(xù)投入,知識(shí)型產(chǎn)品如風(fēng)況分析工具、機(jī)組設(shè)計(jì)工具和工程咨詢服務(wù)具有明顯競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 我國風(fēng)電技術(shù)快速發(fā)展。在科技部“十一五”科技計(jì)劃的引領(lǐng)下,國內(nèi)企業(yè)通過自主研發(fā)、技術(shù)引進(jìn)消化吸收、與國外聯(lián)合設(shè)計(jì)、委托設(shè)計(jì)等方式,在較短時(shí)間內(nèi)掌握了國際上主流風(fēng)電機(jī)組的制造技術(shù)和一定的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。有關(guān)科研單位和企業(yè)結(jié)合我國國情,初步開發(fā)了抗臺(tái)風(fēng)、耐低溫、抗風(fēng)沙、抗鹽霧等技術(shù),機(jī)組性能已達(dá)到和接近國際水平,風(fēng)電機(jī)組成本大大降低,具有一定市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。由于技術(shù)研發(fā)的推動(dòng),國內(nèi)科研條件和科研隊(duì)伍建設(shè)取得進(jìn)展,已經(jīng)能夠解決風(fēng)電技 術(shù)中的一些關(guān)鍵問題,如風(fēng)電機(jī)組的重要部件生產(chǎn)、整機(jī)設(shè)計(jì)、氣動(dòng)設(shè)計(jì)優(yōu)化、風(fēng)資源分析的 CFD 計(jì)算模型研究、風(fēng)電場(chǎng)出力的短期預(yù)測(cè)等,成為技術(shù)進(jìn)步和設(shè)備制造的堅(jiān)強(qiáng)支撐。 風(fēng)電科技的進(jìn)步促進(jìn)了風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)的快速發(fā)展,與進(jìn)口品牌形成強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)。國產(chǎn) 1.5MW 機(jī)組已逐步取代進(jìn)口成為國內(nèi)主流機(jī)型,并開始有少量出口;采用先進(jìn)技術(shù)的直驅(qū)型永磁風(fēng)電機(jī)組已批量進(jìn)入市場(chǎng); 2.0MW、 2.3MW、 2.5MW、3.0MW 機(jī)組已有樣機(jī),或小批量生產(chǎn); 3.6MW、 5.0MW 等更大容量機(jī)組的技術(shù)正在科技部的支持下進(jìn)行研發(fā);引人注目的半直驅(qū) 永磁技術(shù)、超集成化設(shè)計(jì)技術(shù)、液 11 力變速技術(shù)也受到國內(nèi)企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)的密切關(guān)注,有些已經(jīng)列入企業(yè)研發(fā)計(jì)劃。 2006 年我國大陸地區(qū)新增風(fēng)電裝機(jī)容量中,內(nèi)資與合資企業(yè)產(chǎn)品占 44.9%,外資企業(yè)產(chǎn)品占 55.1%, 2008 年我國大陸地區(qū)新增風(fēng)電裝機(jī)容量中,內(nèi)資與合資企業(yè)產(chǎn)品占 75.6%,外資企業(yè)產(chǎn)品占 24.4%,國產(chǎn)設(shè)備占?jí)旱箖?yōu)勢(shì),風(fēng)電產(chǎn)業(yè)成為我國制造工業(yè)中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。 ( 2)太陽能光伏 在太陽電池技術(shù)方向,現(xiàn)階段研發(fā)活動(dòng)仍以晶硅太陽電池為主,薄膜太陽電池研究逐漸成為一個(gè)重要發(fā)展方向。 1)晶體硅太陽電池。 晶體硅電池研究方向?yàn)樘岣咝屎徒档统杀荆ㄟ^將各種實(shí)驗(yàn)室的高效電池技術(shù)移植到產(chǎn)業(yè)界,以提高產(chǎn)業(yè)化的晶體硅太陽電池效率。國際工業(yè)界通過采用絲網(wǎng)印刷法制備選擇性發(fā)射電極技術(shù),商業(yè)化單晶硅太陽電池平均轉(zhuǎn)化效率已達(dá)到 18%;目前正在發(fā)展激光制備選擇性發(fā)射電極技術(shù)、全背結(jié)太陽電池、非晶硅 /晶體硅異質(zhì)結(jié)( HIT)太陽電池和金屬絕緣層半導(dǎo)體( MIS)電池,可將商業(yè)化晶體硅太陽電池平均轉(zhuǎn)化效率提高到 20%以上。 2)薄膜太陽電池。國際上,已達(dá)到或接近實(shí)用的薄膜太陽電池有硅基薄膜太陽電池、碲化鎘( CdTe)薄膜電池和銅銦鎵硒 ( CIGS)薄膜電池。商業(yè)化非晶硅薄膜電池穩(wěn)定效率,基本在 5-7%之間。非晶硅 /微晶硅疊層太陽電池使硅薄膜電池效率和穩(wěn)定性均得到較大改善,被國際上公認(rèn)為硅基薄膜電池的下一代技術(shù)。日本三菱和夏普公司實(shí)現(xiàn)了非晶硅 /微晶硅疊層太陽電池 30 兆瓦以上的規(guī)?;a(chǎn),穩(wěn)定效率 8-9%。 CdTe 電池組件國際領(lǐng)先水平為面積 120cm 60cm,穩(wěn)定效率 10.9%,單條生產(chǎn)線規(guī)模達(dá)到 50MW/年。 CIGS 電池具有高轉(zhuǎn)換效率、光譜響應(yīng)范圍寬等特點(diǎn),目前德國 Wuerth Solar 等公司實(shí)現(xiàn)了 CIGS 產(chǎn)業(yè)化,效率11-13%。瑞士 洛桑高等工業(yè)學(xué)院 Grtzel 教授發(fā)明的染料敏化太陽電池, 2009年實(shí)驗(yàn)室光電轉(zhuǎn)換效率超過 12%。有機(jī)基太陽電池、第三代太陽電池、多閾值器件、熱載流子電池等均處于基礎(chǔ)研發(fā)或理論研究階段。 在光伏應(yīng)用技術(shù)方向,現(xiàn)階段主要圍繞著光伏規(guī)?;瘧?yīng)用,重點(diǎn)展開系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行研究及核心設(shè)備研制,同時(shí)對(duì)大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)、光伏發(fā)電規(guī)?;苯永眉夹g(shù)和光伏的環(huán)境影響等問題進(jìn)行探索研究。 1)大型并網(wǎng)光伏電站。 2008 年底 200kW 以上大型并網(wǎng)光伏電站已達(dá)到 1900余座,其中 10MW 以上光伏電站有 44座,容量最大的是西班牙 60MW 光伏電站, 12 絕大部分建成于 2007-2008 年,并且不久將建成百兆瓦級(jí)并網(wǎng)光伏電站。大功率光伏并網(wǎng)逆變器容量最高達(dá)到 1.25MW, 1MW 以下并網(wǎng)光伏逆變器已形成系列化產(chǎn)品。平板式非聚光自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)已在大型光伏電站中大量使用,雙軸跟蹤系統(tǒng)單機(jī)最大承載面積 200m2,可承載約 20kW 的多晶硅太陽電池組件。低倍反射聚光系統(tǒng)、高倍反射聚光系統(tǒng)和高倍透鏡聚光系統(tǒng)均已有樣機(jī),高倍透鏡聚光系統(tǒng)的聚光比最高達(dá)到 1200 倍,目前在美國、西班牙、澳大利亞等國家已建成小規(guī)模示范電站。隨著光伏電站容量不斷增大,核心設(shè)備能級(jí)提升和新 型設(shè)備研發(fā)仍是該方向研究重點(diǎn),大型及超大型光伏電站的優(yōu)化設(shè)計(jì)、功率預(yù)測(cè)、數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程監(jiān)控、輸變電技術(shù)、電網(wǎng)儲(chǔ)能和環(huán)境影響等研究也已經(jīng)逐漸展開。 2)規(guī)模化建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)。并網(wǎng)光伏發(fā)電與建筑結(jié)合的研究主要是美國、日本和歐洲發(fā)達(dá)國家。上世紀(jì) 90 年代末德國、日本和美國相繼推出光伏屋頂計(jì)劃,推動(dòng)了光伏與建筑結(jié)合的研究。 1998 年德國政府提出 10 萬光伏屋頂計(jì)劃,同時(shí)研究開發(fā)與建筑現(xiàn)結(jié)合的專用光伏組件和控制逆變器。 1997 年日本政府出臺(tái)“七萬屋頂計(jì)劃”,并研發(fā)了太陽電池組件制成的瓦和玻璃等建筑材料,使得太陽電池很 容易被安裝在建筑物上。 1997 年美國實(shí)施“百萬太陽能屋頂計(jì)劃”,推動(dòng)了新型光伏玻璃和墻體等建筑材料、光伏屋頂模塊、以及光伏調(diào)峰電力模塊等研究進(jìn)展。與建筑結(jié)合的光伏系統(tǒng)直接安裝在負(fù)荷中心,發(fā)電高峰與用電高峰的匹配特性好,電能利用效率高,而且不受電網(wǎng)送出能力的限制,是國際上優(yōu)先發(fā)展的光伏應(yīng)用方向。 3)光伏微網(wǎng)系統(tǒng)。光伏規(guī)模化應(yīng)用的關(guān)鍵問題是光伏功率占電網(wǎng)總裝機(jī)容量水平較高時(shí)的電網(wǎng)穩(wěn)定性,光伏微網(wǎng)系統(tǒng)中光伏容量可占到電網(wǎng)總裝機(jī)容量30%以上,電網(wǎng)穩(wěn)定性問題非常突出。上世紀(jì) 90年代以來,美國、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國家 開始光伏微網(wǎng)理論和技術(shù)研究, 2006年 IEA部署了針對(duì)光伏微網(wǎng)的 PVPS Task11研究任務(wù),日本、意大利和希臘等國家已建成百千瓦級(jí)光伏微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。雙向變流器是實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能裝置能量雙向流動(dòng)的關(guān)鍵設(shè)備,德國 SMA公司和加拿大Xantrex公司均已推出幾千瓦到幾十個(gè)千瓦的系列產(chǎn)品。 SMA與 ISET正在聯(lián)合研究具有同步發(fā)電機(jī)輸出特性的新型光伏逆變?cè)O(shè)備,這將是下一代光伏微網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備。光伏微網(wǎng)能量管理還處于研究階段,重點(diǎn)集中在微網(wǎng)組成結(jié)構(gòu)、電壓和頻率控制及優(yōu)化管理、分布式電源效率優(yōu)化、能量管理軟件技術(shù)等。國際上光伏微 網(wǎng) 13 技術(shù)尚處于起步階段,相關(guān)研究不僅對(duì)光伏發(fā)電大規(guī)模接入電網(wǎng)運(yùn)行具有指導(dǎo)意義,并且為邊遠(yuǎn)地區(qū)提供了一種利用太陽能發(fā)電解決可持續(xù)供電的新模式。 太陽能光伏方面,世界光伏技術(shù)難點(diǎn)主要有晶體硅太陽電池薄片化及效率的持續(xù)提高、薄膜太陽電池效率與穩(wěn)定性的提高、高效太陽電池規(guī)?;慨a(chǎn)、高效低成本新型太陽電池的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)實(shí)現(xiàn),光伏規(guī)模化應(yīng)用技術(shù)尚未掌握。 在太陽電池技術(shù)方向,晶體硅太陽電池和薄膜太陽電池產(chǎn)業(yè)化將是我國太陽電池的研究重點(diǎn)。 1)晶體硅太陽電池。我國晶體硅太陽電池產(chǎn)業(yè)化研究近年來取得較大進(jìn)展。國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)將絲網(wǎng) 印刷法制備選擇性發(fā)射電極技術(shù)應(yīng)用于大規(guī)模量產(chǎn),單晶硅電池平均轉(zhuǎn)化效率達(dá)到 18%。國內(nèi)自主研制了冥王星技術(shù),利用激光摻雜技術(shù)制備選擇性摻雜電池,使單晶硅太陽電池的平均轉(zhuǎn)化效率達(dá)到 18.5%-19%,多晶硅太陽電池的轉(zhuǎn)化效率超過 17.5%,大大降低了晶體硅太陽電池的成本。但在背接觸電池、基于 N 型基底的 HIT 電池等高效電池(商業(yè)化效率超過 20%)方面還屬于空白。 2)薄膜太陽電池。我國主要實(shí)現(xiàn)了非晶硅薄膜太陽電池的產(chǎn)業(yè)化,非晶硅 /微晶硅疊層電池、 CdTe、 CIGS 和染料敏化太陽電池的產(chǎn)業(yè)化研究取得一定進(jìn)展。國內(nèi)硅 薄膜電池生產(chǎn)線總計(jì) 20 余家,國產(chǎn)化的非晶硅電池生產(chǎn)線均為單室沉積技術(shù),國外引進(jìn)技術(shù)中除美國 EPV 低檔生產(chǎn)非晶硅電池技術(shù)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化外,高檔的生產(chǎn)線及其工藝技術(shù)全部依靠進(jìn)口。我國新型非晶硅 /微晶硅疊層電池效率達(dá)到 11.8%,并研發(fā)成功非晶硅 /微晶硅疊層電池中試生產(chǎn)設(shè)備, 0.79m2 電池組件初始效率 8.12%。我國 CdTe 電池組件水平為面積 30cm 40cm,效率 8.25%,單線生產(chǎn)規(guī)模 0.3MW/年,計(jì)劃三年內(nèi)建成 2-5MW CdTe 電池生產(chǎn)線。我國已研制出29 36cm2 面積的 CIGS 電池組件,光電轉(zhuǎn)換效率達(dá) 到 7.0%,與國際同行研究水平相當(dāng)。我國染料敏化太陽電池研制取得一定進(jìn)展,自主研發(fā)染料 C101 的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 11%,離子液態(tài)電解質(zhì)電池效率達(dá)到 8.2%,并建成 500 瓦染料敏化太陽電池示范系統(tǒng)。 在光伏應(yīng)用技術(shù)方向,結(jié)合我國大型光伏發(fā)電工程需求,未來 3-5 年內(nèi)將重點(diǎn)展開百兆瓦大型并網(wǎng)光伏電站、十兆瓦級(jí)光伏微網(wǎng)系統(tǒng)和建筑景觀結(jié)合光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行、安全及其它相關(guān)問題研究。 1)大型并網(wǎng)光伏電站。 2008 年底,國內(nèi)建成的高壓電網(wǎng)集中并網(wǎng)電站總?cè)?14 量?jī)H 0.6MW,但 2009 年開建的 10MW 大型光伏電站就有數(shù) 座,我國大型并網(wǎng)光伏電站設(shè)計(jì)與運(yùn)行技術(shù)亟待研究。我國已研制出 500-1000kW 光伏并網(wǎng)逆變器, 150kW 以下光伏并網(wǎng)逆變器已有系列化產(chǎn)品。我國已研制出平板式非聚光自動(dòng)跟蹤系統(tǒng),雙軸跟蹤系統(tǒng)單機(jī)容量達(dá)到 10kW,水平單軸跟蹤系統(tǒng)單機(jī)容量達(dá)到50kW,接近國際同類設(shè)備先進(jìn)水平。國內(nèi)聚光式光伏系統(tǒng)研究才剛剛開始,國產(chǎn)化高倍透鏡聚光系統(tǒng)的聚光比達(dá)到 400 倍。為滿足我國大型光伏電站工程需求,當(dāng)前迫切需要研制大功率光伏發(fā)電與并網(wǎng)設(shè)備,繼續(xù)提升能級(jí)和改進(jìn)質(zhì)量,并開展大型及超大型并網(wǎng)光伏電站優(yōu)化設(shè)計(jì)、光伏電站綜合自動(dòng)化 、與電網(wǎng)的聯(lián)合調(diào)度及保護(hù)技術(shù)等研究。 2)規(guī)?;ㄖ夥l(fā)電系統(tǒng)。 2008 年底,我國已建成浙江義烏商貿(mào)城 1.3MW并網(wǎng)光伏系統(tǒng)、深圳園博園 1MW 并網(wǎng)光伏系統(tǒng)、上海崇明島 1MW 并網(wǎng)光伏系統(tǒng)等數(shù)座 MW 級(jí)與建筑景觀結(jié)合的光伏系統(tǒng), 2009 年“光電建筑”和“金太陽示范工程”相繼啟動(dòng),又有多座光伏建筑系統(tǒng)建成,江蘇鹽城 3MW 電站是目前國內(nèi)最大的光伏建筑系統(tǒng)。適用于建筑結(jié)合光伏系統(tǒng)的光伏并網(wǎng)逆變器已經(jīng)比較成熟,部分產(chǎn)品出口國外。根據(jù)國家發(fā)改委發(fā)布的可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃, 2020年與建筑結(jié)合的并網(wǎng)光伏系統(tǒng)將達(dá)到 1000MW。為滿足光伏發(fā)電及建筑特性要求,當(dāng)前迫切需要研究光伏建筑一體化技術(shù)、多套光伏系統(tǒng)集中并入同一配電網(wǎng)時(shí)的電能質(zhì)量、安全性和控制方式,光伏建材與建筑構(gòu)件、建筑光伏發(fā)電方式、分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)管理模式、建筑光伏電性能和安全性及其它相關(guān)技術(shù)。 3)光伏微網(wǎng)系統(tǒng)。我國光伏微網(wǎng)技術(shù)研究尚處于起步階段, 2008 年日本 NEDO在杭州電子科技大學(xué)建成國內(nèi)第一個(gè)光伏微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)研究系統(tǒng),光伏容量占電網(wǎng)總裝機(jī)容量比例達(dá) 50%,但我國并不掌握其核心技術(shù)。我國青海玉樹、西藏阿里將在 2-3 年內(nèi)分別建設(shè) 2MW 光伏微網(wǎng)系統(tǒng)和 10MW 光伏微網(wǎng)系統(tǒng),目前已經(jīng)完成光伏與水電互補(bǔ)的微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)穩(wěn)定控制、自同步發(fā)電機(jī)特性的光伏逆變技術(shù)、儲(chǔ)能系統(tǒng)控制、以及能量管理與運(yùn)行模式等基礎(chǔ)理論研究,并研制出 10kVA自同步電壓源光伏逆變器樣機(jī)和 5kW 蓄電池充電控制器樣機(jī),與國際先進(jìn)技術(shù)水平差距較小。當(dāng)前迫切需要研制百千瓦級(jí)以上的自同步電壓源光伏逆變器和蓄電池充電控制器,研究光伏微網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、穩(wěn)定機(jī)理與穩(wěn)控策略、能量管理系統(tǒng)及其它相關(guān)技術(shù),自主建設(shè)光伏微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)研究系統(tǒng)。 ( 3)太陽能光熱 15 國外目前在塔式技術(shù)發(fā)展高溫集熱方向發(fā)展。如法國國家電力公司 和法蘭西科學(xué)院 CNRS 的空氣電站,德國宇航 DLR 的 Jlich 的空氣電站,美國的 Solar Reserve 公司的熔融鹽電站,西班牙 Solar Tres 電站等。國外目前集成的電站中美國 eSolar 和 Bright Source 達(dá)到塔式電站容量 400-1000MW,蒸汽參數(shù)已經(jīng)達(dá)到超高壓。這些大型電站均采用多塔模塊式聚光和吸熱技術(shù)。在槽式方面仍基本維持目前的 350-400C 的參數(shù)和效率,一些新的高溫技術(shù)如直接產(chǎn)生蒸汽技術(shù)( DSG),熔融鹽管內(nèi)換熱等仍處于試驗(yàn)階段。 在儲(chǔ)熱方面向長(zhǎng)時(shí)間, 24 小時(shí)不間斷發(fā)電方向發(fā)展 。比較有代表性的西班牙 2009 年建成的 100MW 的 Andasol-1 和 Andasol-2 電站儲(chǔ)熱已達(dá)到 7.5 小時(shí)。美國 Solar Reserve 和西班牙 Sener 電站設(shè)計(jì)的儲(chǔ)熱時(shí)間為 16 小時(shí),日發(fā)電時(shí)數(shù)可達(dá) 24 小時(shí)。 在我國,通過 “ 十五 ” 和 “ 十一五 ” ,我國 科 研工作者和企業(yè)對(duì)高風(fēng)載高精度定日鏡、高溫塔式吸熱器技術(shù)、高溫儲(chǔ)熱技術(shù)、電站控制技術(shù)、塔式發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和集成,槽式真空管制造工藝,槽式聚光器集成技術(shù)等一批太陽能熱發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。并形成了從基本材料、主機(jī)設(shè)備和系統(tǒng)設(shè)計(jì)集成的產(chǎn)業(yè)鏈。目前 “ 十一五 ” 863 支持的 1MW 電站正在施工階段。 槽式的核心技術(shù)方面,清華大學(xué)利用不匹配封接技術(shù)試制了 2m 長(zhǎng)耐 450C高溫的直通式真空管。中國科學(xué)院電工研究所及皇明太陽能集團(tuán)聯(lián)合完成了 4m長(zhǎng),耐 450C 高溫的直通式真空管,并建立了生產(chǎn)線。 系統(tǒng)及其它相關(guān)技術(shù),自主建設(shè)光伏微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)研究系統(tǒng)。 ( 4)生物質(zhì)能 目前生物質(zhì)直燃技術(shù)從技術(shù)層面上可以分成兩個(gè)層面:針對(duì)低堿的生物質(zhì)燃料的直燃技術(shù)和對(duì)于高堿生物質(zhì)燃料的直燃技術(shù)。針對(duì)低堿的生物質(zhì)燃料的直燃技術(shù)只需要考慮生物質(zhì)特殊的物理和燃燒特性,但不需考慮燃料中無機(jī)雜質(zhì)引發(fā)的燃燒側(cè) 問題,技術(shù)難度相對(duì)較低。我國生物質(zhì)的主體是農(nóng)作物秸稈,屬于高堿生物質(zhì)燃料,從國情出發(fā),我國更為關(guān)注針對(duì)高堿生物質(zhì)燃燒利用的秸稈直燃技術(shù)。但是秸稈燃燒技術(shù)具有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)難度,從全球范圍看,目前的技術(shù)代表僅有丹麥的秸稈水冷振動(dòng)爐排爐直接燃燒技術(shù)。 我國現(xiàn)有生物質(zhì)直燃技術(shù) 主要有引進(jìn)技術(shù)、引進(jìn)技術(shù)消化改進(jìn)技術(shù)和國內(nèi)自主開發(fā)技術(shù)三類。在引進(jìn)技術(shù)方面,引進(jìn)的主要是丹麥 BWE 的水冷振動(dòng)爐排秸稈直燃技術(shù),以國能生物為代表的國內(nèi)企 16 業(yè)在其下屬的數(shù)十座生物質(zhì)電廠引進(jìn)了該技術(shù)。在秸稈直燃技術(shù)的引進(jìn)改進(jìn)方面,主要指以丹麥技術(shù)為基礎(chǔ)結(jié)合 各鍋爐生產(chǎn)廠家對(duì)秸稈燃燒過程的理解開發(fā)的國產(chǎn)爐排秸稈鍋爐 技術(shù) ,由于價(jià)格低廉目前在國內(nèi)市場(chǎng)也有一定的占有率。但是在性能和給料、爐排結(jié)構(gòu)和排渣等方面不如國外的機(jī)組穩(wěn)定,在一定程度上影響機(jī)組的正常運(yùn)行。除了上述基于爐排爐模式的生物質(zhì)燃燒技術(shù),國內(nèi)還有一類全新開發(fā)的秸稈燃燒技術(shù),其主要的代表是基于循環(huán)流化床的秸稈燃燒技術(shù),國內(nèi)浙江大學(xué)等相關(guān)研發(fā)單位在對(duì)秸稈燃燒特性和堿金屬問題進(jìn)行了較深入研究的基礎(chǔ)上,提出了創(chuàng)新的燃燒

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