可再生清潔能源與傳統(tǒng)能源清潔利用發(fā)電企業(yè)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的演化博弈模型_第1頁(yè)
可再生清潔能源與傳統(tǒng)能源清潔利用發(fā)電企業(yè)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的演化博弈模型_第2頁(yè)
可再生清潔能源與傳統(tǒng)能源清潔利用發(fā)電企業(yè)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的演化博弈模型_第3頁(yè)
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可再生清潔能源與傳統(tǒng)能源清潔利用發(fā)電企業(yè)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的演化博弈模型1.本文概述隨著全球能源需求的不斷增長(zhǎng)和環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)峻,可再生清潔能源的開(kāi)發(fā)和利用受到了廣泛關(guān)注。與此同時(shí),傳統(tǒng)能源的清潔利用也成為了能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要組成部分。本文旨在通過(guò)構(gòu)建演化博弈模型,探討在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型過(guò)程中,發(fā)電企業(yè)如何平衡可再生清潔能源的開(kāi)發(fā)和傳統(tǒng)能源的清潔利用,以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。本文首先對(duì)可再生清潔能源和傳統(tǒng)能源清潔利用的現(xiàn)狀進(jìn)行梳理,分析兩者在發(fā)電企業(yè)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中的角色和重要性。隨后,構(gòu)建演化博弈模型,模擬發(fā)電企業(yè)在不同市場(chǎng)和政策環(huán)境下的策略選擇,探討影響企業(yè)決策的關(guān)鍵因素。通過(guò)模型分析和仿真,本文旨在為企業(yè)提供決策參考,同時(shí)也為政策制定者提供理論依據(jù),以促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展。本文的結(jié)構(gòu)安排如下:第二部分對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行綜述,梳理可再生清潔能源和傳統(tǒng)能源清潔利用的研究進(jìn)展第三部分構(gòu)建演化博弈模型,并對(duì)模型進(jìn)行詳細(xì)描述第四部分通過(guò)仿真分析,探討不同因素對(duì)發(fā)電企業(yè)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的影響第五部分總結(jié)全文,并提出政策建議和研究展望。2.理論基礎(chǔ)定義簡(jiǎn)述可再生清潔能源的概念,如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等,強(qiáng)調(diào)其環(huán)境友好性和可持續(xù)性。清潔利用的重要性闡明傳統(tǒng)能源清潔利用在減少環(huán)境污染和溫室氣體排放中的作用。演化博弈論基礎(chǔ)簡(jiǎn)述演化博弈論的基本原理,如種群動(dòng)態(tài)、策略穩(wěn)定性等。能源領(lǐng)域的應(yīng)用討論演化博弈論在分析能源市場(chǎng)參與者策略選擇和相互作用中的應(yīng)用。轉(zhuǎn)型動(dòng)力探討政策驅(qū)動(dòng)、市場(chǎng)機(jī)制、技術(shù)進(jìn)步等因素在推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中的作用。轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)分析經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、政策等方面的挑戰(zhàn)及其對(duì)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的影響。經(jīng)濟(jì)因素討論成本、投資回報(bào)、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力等經(jīng)濟(jì)因素對(duì)企業(yè)轉(zhuǎn)型的影響。3.發(fā)電企業(yè)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型現(xiàn)狀分析當(dāng)前發(fā)電企業(yè)能源結(jié)構(gòu):分析目前發(fā)電企業(yè)所依賴的主要能源類型,包括化石燃料(如煤炭、石油、天然氣)和可再生清潔能源(如風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能)的比例和使用情況。轉(zhuǎn)型動(dòng)力與障礙:探討推動(dòng)發(fā)電企業(yè)向可再生清潔能源轉(zhuǎn)型的動(dòng)力,如政策支持、環(huán)保壓力、市場(chǎng)趨勢(shì)等,以及面臨的障礙,如成本問(wèn)題、技術(shù)限制、基礎(chǔ)設(shè)施不足等。政策與市場(chǎng)環(huán)境:分析國(guó)家和地方政府在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型方面的政策,以及市場(chǎng)環(huán)境對(duì)發(fā)電企業(yè)的影響,包括能源價(jià)格波動(dòng)、市場(chǎng)需求變化等。技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用:評(píng)估當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型相關(guān)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,如清潔煤技術(shù)、太陽(yáng)能光伏技術(shù)、風(fēng)能發(fā)電技術(shù)等,以及這些技術(shù)在發(fā)電企業(yè)中的應(yīng)用情況。案例研究:通過(guò)具體案例分析,展示不同類型和規(guī)模的發(fā)電企業(yè)在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型方面的實(shí)踐和成效。未來(lái)趨勢(shì)與挑戰(zhàn):基于現(xiàn)狀分析,預(yù)測(cè)發(fā)電企業(yè)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的未來(lái)趨勢(shì),并討論可能面臨的挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)策略。4.演化博弈模型的構(gòu)建背景介紹:簡(jiǎn)要概述為何選擇演化博弈模型來(lái)分析能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型問(wèn)題。基本假設(shè):列出模型的基本假設(shè),例如參與主體的理性、信息的不完全性、市場(chǎng)環(huán)境的不確定性等。在能源轉(zhuǎn)型中的應(yīng)用:討論演化博弈理論在分析能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中的適用性和優(yōu)勢(shì)。參與主體:明確模型中的參與主體,如可再生清潔能源企業(yè)、傳統(tǒng)能源清潔利用企業(yè)等。策略選擇:定義各參與主體的策略選擇,如投資可再生清潔能源、維持傳統(tǒng)能源使用等。參數(shù)設(shè)定:詳細(xì)列出模型中的參數(shù)及其經(jīng)濟(jì)含義,如投資成本、收益函數(shù)、市場(chǎng)增長(zhǎng)率等。均衡分析:分析模型的均衡狀態(tài),如純策略納什均衡、混合策略均衡等。這個(gè)大綱提供了一個(gè)全面的框架,用于撰寫(xiě)關(guān)于演化博弈模型構(gòu)建的部分。每個(gè)子部分都需要詳細(xì)闡述,確保內(nèi)容的完整性和深度。5.模型分析與求解引言:簡(jiǎn)述模型動(dòng)態(tài)分析的重要性,解釋如何通過(guò)動(dòng)態(tài)分析理解不同策略隨時(shí)間的演變。復(fù)制動(dòng)態(tài)方程:介紹復(fù)制動(dòng)態(tài)方程的概念,并展示如何將其應(yīng)用于所研究的博弈模型。敏感性分析:分析各參數(shù)變化對(duì)策略選擇的影響,包括成本、補(bǔ)貼、市場(chǎng)需求等。結(jié)果驗(yàn)證:將模型預(yù)測(cè)與現(xiàn)實(shí)世界中的企業(yè)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型案例進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證模型的有效性?;谀P偷姆治觯夯谀P徒Y(jié)果,提出促進(jìn)清潔能源使用的政策建議。長(zhǎng)期與短期策略:討論長(zhǎng)期和短期內(nèi)的策略調(diào)整及其對(duì)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的影響。總結(jié):總結(jié)模型分析的主要發(fā)現(xiàn),強(qiáng)調(diào)其對(duì)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型策略制定的重要性。未來(lái)研究方向:提出模型可能存在的局限性,以及未來(lái)研究的潛在方向。在撰寫(xiě)具體內(nèi)容時(shí),我們將深入探討每個(gè)子節(jié),確保邏輯清晰、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,并通過(guò)實(shí)證分析驗(yàn)證模型的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。這將有助于為能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型提供科學(xué)依據(jù)和政策建議。6.案例研究為了更具體地說(shuō)明能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的演化博弈模型在實(shí)際中的應(yīng)用,本研究選擇了一家具有代表性的發(fā)電企業(yè)——綠源電力公司,進(jìn)行了深入的案例研究。綠源電力公司原先主要依賴傳統(tǒng)的煤炭發(fā)電,但近年來(lái),隨著環(huán)保政策的加強(qiáng)和可再生能源技術(shù)的突破,該公司開(kāi)始逐步向可再生能源轉(zhuǎn)型。在轉(zhuǎn)型過(guò)程中,綠源電力公司面臨著多方面的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看,可再生能源的初始投資成本較高,而煤炭發(fā)電的成本相對(duì)較低??紤]到長(zhǎng)期的環(huán)保政策和能源價(jià)格變動(dòng)趨勢(shì),公司預(yù)見(jiàn)到可再生能源將成為未來(lái)的主流能源。公司在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)下,開(kāi)始逐步增加對(duì)可再生能源的投資。在技術(shù)方面,綠源電力公司積極引進(jìn)和研發(fā)先進(jìn)的可再生能源技術(shù),如太陽(yáng)能光伏和風(fēng)能發(fā)電技術(shù)。同時(shí),公司還對(duì)傳統(tǒng)的煤炭發(fā)電技術(shù)進(jìn)行了清潔利用改造,降低了污染排放。這些技術(shù)上的投入和創(chuàng)新,為公司的轉(zhuǎn)型提供了有力的支撐。在政策和環(huán)境方面,綠源電力公司積極響應(yīng)政府的環(huán)保政策,參與了多個(gè)可再生能源項(xiàng)目,并獲得了政府的資金支持。同時(shí),公司還積極與上下游企業(yè)合作,共同推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型。這種與政府和企業(yè)的合作,為公司的轉(zhuǎn)型創(chuàng)造了良好的外部環(huán)境。通過(guò)案例研究,我們發(fā)現(xiàn)綠源電力公司的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型是一個(gè)典型的演化博弈過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中,公司需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)利益、技術(shù)發(fā)展和政策環(huán)境等多個(gè)因素,做出最優(yōu)的決策。同時(shí),公司還需要與政府、上下游企業(yè)等多方進(jìn)行博弈和合作,共同推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型。綠源電力公司的案例研究為我們提供了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和啟示。在未來(lái)的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中,我們應(yīng)該更加注重經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和政策的協(xié)調(diào)發(fā)展,加強(qiáng)政府、企業(yè)和社會(huì)的合作,共同推動(dòng)可再生清潔能源與傳統(tǒng)能源清潔利用的轉(zhuǎn)型和發(fā)展。7.發(fā)電企業(yè)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型策略建議隨著全球氣候變化和環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重,發(fā)電企業(yè)面臨著從傳統(tǒng)能源向可再生清潔能源轉(zhuǎn)型的緊迫任務(wù)。本文構(gòu)建的演化博弈模型揭示了發(fā)電企業(yè)在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型過(guò)程中的決策機(jī)制和影響因素,為發(fā)電企業(yè)制定能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型策略提供了重要參考。發(fā)電企業(yè)應(yīng)明確轉(zhuǎn)型目標(biāo),制定長(zhǎng)期規(guī)劃。轉(zhuǎn)型不僅是技術(shù)升級(jí),更是企業(yè)戰(zhàn)略方向的轉(zhuǎn)變。企業(yè)應(yīng)結(jié)合國(guó)家能源政策、市場(chǎng)需求和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),明確轉(zhuǎn)型目標(biāo),并制定詳細(xì)的長(zhǎng)期規(guī)劃,確保轉(zhuǎn)型過(guò)程的有序進(jìn)行。加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新,提升核心競(jìng)爭(zhēng)力??稍偕鍧嵞茉醇夹g(shù)是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。企業(yè)應(yīng)加大在風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能等領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)投入,推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新,提高設(shè)備的轉(zhuǎn)換效率和可靠性,降低運(yùn)營(yíng)成本,提升企業(yè)在新能源市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。再次,深化與政府、產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的合作,構(gòu)建共贏生態(tài)。發(fā)電企業(yè)在轉(zhuǎn)型過(guò)程中需要與政府、設(shè)備供應(yīng)商、電力銷售商等各方密切合作,共同推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。通過(guò)政策協(xié)同、資源共享、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)等方式,構(gòu)建穩(wěn)定的產(chǎn)業(yè)生態(tài),降低轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)。加強(qiáng)人才培養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)建設(shè),提升企業(yè)綜合素質(zhì)。轉(zhuǎn)型過(guò)程中,企業(yè)需要一支具備新能源技術(shù)、市場(chǎng)分析和運(yùn)營(yíng)管理等多方面能力的人才隊(duì)伍。企業(yè)應(yīng)加大人才培養(yǎng)力度,完善激勵(lì)機(jī)制,吸引和留住優(yōu)秀人才,為轉(zhuǎn)型提供有力的人才保障。關(guān)注政策變化和市場(chǎng)動(dòng)態(tài),靈活調(diào)整轉(zhuǎn)型策略。隨著國(guó)家能源政策和市場(chǎng)環(huán)境的變化,發(fā)電企業(yè)需要及時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)型策略,以適應(yīng)新的形勢(shì)。企業(yè)應(yīng)建立完善的信息收集和分析體系,密切關(guān)注政策變化和市場(chǎng)動(dòng)態(tài),為決策提供有力支持。發(fā)電企業(yè)在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型過(guò)程中應(yīng)明確目標(biāo)、加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新、深化合作、培養(yǎng)人才并關(guān)注政策與市場(chǎng)動(dòng)態(tài)。通過(guò)科學(xué)規(guī)劃和有效執(zhí)行,發(fā)電企業(yè)可以順利實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,為可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。8.結(jié)論本文通過(guò)構(gòu)建演化博弈模型,深入探討了可再生清潔能源與傳統(tǒng)能源清潔利用在發(fā)電企業(yè)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中的相互作用與影響。研究發(fā)現(xiàn),隨著環(huán)境政策的加強(qiáng)和技術(shù)進(jìn)步,可再生清潔能源在發(fā)電企業(yè)中的比重逐漸增加,而傳統(tǒng)能源清潔利用技術(shù)也在持續(xù)改進(jìn)。這一轉(zhuǎn)型過(guò)程并非一蹴而就,而是涉及到多方面的利益博弈和策略調(diào)整。模型分析表明,政府的政策支持和技術(shù)補(bǔ)貼對(duì)于推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型至關(guān)重要。同時(shí),企業(yè)的創(chuàng)新能力和市場(chǎng)適應(yīng)策略也是決定轉(zhuǎn)型成功與否的關(guān)鍵因素。在此過(guò)程中,企業(yè)間的合作與競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)變化,需要通過(guò)合理的政策引導(dǎo)和市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)來(lái)促進(jìn)。本研究還揭示了能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中的不確定性和風(fēng)險(xiǎn)。這些風(fēng)險(xiǎn)包括技術(shù)的不成熟、市場(chǎng)的不穩(wěn)定以及政策的不連續(xù)性。發(fā)電企業(yè)在進(jìn)行能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型時(shí),需要充分考慮這些風(fēng)險(xiǎn)因素,并制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略??稍偕鍧嵞茉磁c傳統(tǒng)能源清潔利用在發(fā)電企業(yè)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中扮演著重要角色。這一轉(zhuǎn)型不僅是技術(shù)層面的變革,更是經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)多方面因素交織的復(fù)雜過(guò)程。未來(lái)的研究應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步探討如何在確保能源供應(yīng)穩(wěn)定的前提下,實(shí)現(xiàn)更加高效、清潔和可持續(xù)的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。這一結(jié)論段落總結(jié)了文章的核心觀點(diǎn),指出了研究的重要性,并為未來(lái)的研究方向提供了建議。參考資料:隨著中國(guó)的快速發(fā)展和現(xiàn)代化進(jìn)程的加速,農(nóng)村家庭的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和模式正在發(fā)生深刻的變化。與此中國(guó)政府也積極推動(dòng)清潔可再生能源的發(fā)展,以實(shí)現(xiàn)減少環(huán)境污染、提高能源安全和促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。本文旨在探討中國(guó)農(nóng)村家庭能源消費(fèi)的現(xiàn)狀和清潔可再生能源的節(jié)能潛力。目前,中國(guó)農(nóng)村家庭的能源消費(fèi)主要以煤炭、生物質(zhì)能、電力為主。煤炭主要用于取暖和烹飪,生物質(zhì)能則主要來(lái)自農(nóng)作物廢棄物和木材。這種傳統(tǒng)的能源消費(fèi)模式不僅對(duì)環(huán)境造成了較大的壓力,而且也存在著安全隱患。中國(guó)政府正在積極引導(dǎo)農(nóng)村家庭轉(zhuǎn)變能源消費(fèi)模式,推廣使用清潔、高效的能源。清潔可再生能源,如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等,具有無(wú)污染、可再生的特點(diǎn),是未來(lái)能源發(fā)展的重要方向。在中國(guó)農(nóng)村地區(qū)推廣使用清潔可再生能源,具有重要的節(jié)能潛力。提高能源利用效率:清潔可再生能源的利用效率一般較高,如太陽(yáng)能光伏發(fā)電的效率可以達(dá)到20%以上,遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電。通過(guò)推廣使用清潔可再生能源,可以減少能源浪費(fèi),提高能源利用效率。降低環(huán)境污染:清潔可再生能源的使用不會(huì)產(chǎn)生污染物,可以有效降低對(duì)環(huán)境的污染。相較于傳統(tǒng)的化石能源,清潔可再生能源的使用可以減少大量的二氧化碳、硫化物等有害物質(zhì)的排放。增加可再生資源:清潔可再生能源來(lái)源于自然,不會(huì)耗盡地球上的資源。通過(guò)推廣使用清潔可再生能源,可以減少對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴,增加可再生資源的利用,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展:清潔可再生能源項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中需要大量的原材料和勞動(dòng)力,可以帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,增加就業(yè)機(jī)會(huì),促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。同時(shí),使用清潔可再生能源也可以降低農(nóng)村家庭的能源費(fèi)用支出,提高農(nóng)民的生活水平。中國(guó)農(nóng)村家庭能源消費(fèi)與清潔可再生能源節(jié)能潛力評(píng)估是一個(gè)復(fù)雜而重要的課題。在實(shí)踐中,需要在深入了解農(nóng)村能源消費(fèi)現(xiàn)狀和問(wèn)題的基礎(chǔ)上,采取科學(xué)合理的方法和技術(shù)手段對(duì)清潔可再生能源的節(jié)能潛力進(jìn)行評(píng)估。也需要考慮到各種因素對(duì)于評(píng)估結(jié)果的影響,如氣候條件、地理環(huán)境、經(jīng)濟(jì)狀況等。在此基礎(chǔ)上,制定相應(yīng)的政策和措施,加大投資力度,推動(dòng)清潔可再生能源在農(nóng)村地區(qū)的普及和應(yīng)用。從1615年法國(guó)工程師所羅門·德·考克斯發(fā)明了第一臺(tái)利用太陽(yáng)能加熱空氣膨脹做功而抽水的機(jī)器開(kāi)始,人類將太陽(yáng)能作為一種能源和動(dòng)力直接加以利用,已有300多年的歷史了。在我國(guó),太陽(yáng)能作為一種新興的清潔能源,對(duì)它的研究利用起步較晚。但由于太陽(yáng)能具有的多種優(yōu)勢(shì),加上國(guó)家的扶持政策,在我國(guó)已經(jīng)形成了初步的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)鏈,并呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。太陽(yáng)能清潔能源是將太陽(yáng)的光能轉(zhuǎn)換成為其他形式的熱能、電能、化學(xué)能,能源轉(zhuǎn)換過(guò)程中不產(chǎn)生其他有害的氣體或固體廢料,是一種環(huán)保、安全、無(wú)污染的新型能源。光與熱的轉(zhuǎn)換。如太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能灶、太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)等。光與電的轉(zhuǎn)換,如太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能車、船等。1973年10月的中東戰(zhàn)爭(zhēng),引發(fā)了世界性的“能源危機(jī)”。許多國(guó)家,尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,加強(qiáng)了對(duì)太陽(yáng)能及其它可再生能源技術(shù)發(fā)展的支持,在世界上掀起了開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能的熱潮。當(dāng)年,美國(guó)政府就制定了陽(yáng)光發(fā)電計(jì)劃,太陽(yáng)能研究經(jīng)費(fèi)大幅度增長(zhǎng);并成立太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)銀行,促進(jìn)太陽(yáng)能產(chǎn)品的商業(yè)化。1974年,日本政府也很快制定了“陽(yáng)光計(jì)劃”,對(duì)本國(guó)的太陽(yáng)能研究利用給予大力支持。世界上出現(xiàn)的開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能熱潮,對(duì)我國(guó)也產(chǎn)生了巨大的影響。1975年在河南安陽(yáng)召開(kāi)了“全國(guó)第一次太陽(yáng)能利用工作經(jīng)驗(yàn)交流大會(huì)”,推動(dòng)了我國(guó)太陽(yáng)能帶來(lái)的發(fā)展。太陽(yáng)能研究和推廣工作隨后納入了我國(guó)的政府計(jì)劃,獲得了專項(xiàng)的經(jīng)費(fèi)和物資支持。1992年聯(lián)合國(guó)在巴西召開(kāi)了“世界環(huán)境與發(fā)展大會(huì)”,通過(guò)了《里約熱內(nèi)盧環(huán)境與發(fā)展宣言》等一系列重要文件。世界各國(guó)都加強(qiáng)了清潔能源技術(shù)的開(kāi)發(fā),將利用太陽(yáng)能與環(huán)境保護(hù)結(jié)合在一起。世界環(huán)保大會(huì)以后,我國(guó)政府對(duì)環(huán)境與發(fā)展十分重視,提出10年對(duì)策和措施,明確要“因地制宜地開(kāi)發(fā)和推廣太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕?、生物質(zhì)能等清潔能源”,制定了《中國(guó)21世紀(jì)議程》,進(jìn)一步明確了太陽(yáng)能重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)。1995年,國(guó)家計(jì)委、國(guó)家科委和國(guó)家經(jīng)貿(mào)委制定了《新能源和可再生能源發(fā)展綱要》(1996~2010),明確提出了我國(guó)在1996~2010年新能源和可再生能源的發(fā)展目標(biāo)任務(wù)以及相應(yīng)的對(duì)策和措施。1996年9月,津巴布韋召開(kāi)的“世界太陽(yáng)能高峰會(huì)議”提出了在全球無(wú)電地區(qū)推行“光電工程”的倡議時(shí),我國(guó)政府立即作出積極響應(yīng),制定實(shí)施“中國(guó)光明工程“的計(jì)劃。同年由國(guó)家計(jì)委牽頭制定了“中國(guó)光明工程”計(jì)劃。計(jì)劃到2010年,利用風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電技術(shù)解決2300萬(wàn)邊遠(yuǎn)地區(qū)人口的用電問(wèn)題,使他們達(dá)到人均擁有發(fā)電容量100W的水平,相當(dāng)于屆時(shí)全國(guó)人均擁有發(fā)電容量1/3的水平。同時(shí)還將解決地處邊遠(yuǎn)地區(qū)的邊防哨所、微波通訊站、公路道班、輸油管線維護(hù)站、鐵路信號(hào)站的基本供電問(wèn)題。我國(guó)已具有15MW的太陽(yáng)能發(fā)電容量,光伏產(chǎn)業(yè)也形成了較好的基礎(chǔ)。雖然光電成本仍然高于煤電,但在邊遠(yuǎn)地區(qū),與拉設(shè)電網(wǎng)相比,小型太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施仍然相對(duì)便宜適用。近年來(lái),太陽(yáng)能光伏電池的應(yīng)用在我國(guó)西部地區(qū)逐漸擴(kuò)大。國(guó)家電力公司在西藏?zé)o水利資源的地區(qū)先后建設(shè)了10座光伏電站,解決了7個(gè)無(wú)電縣的工業(yè)和生活用電,2萬(wàn)余人從中受惠。而過(guò)去這些縣大多用柴油機(jī)發(fā)電,各縣財(cái)政每年要花數(shù)十萬(wàn)元購(gòu)買柴油。西藏還建立了眾多的太陽(yáng)能道班、學(xué)校、邊防哨所、氣象站和廣播電視微波中繼站。青海及周邊地區(qū)的6萬(wàn)余無(wú)電散居戶,利用便攜式小功率光伏系統(tǒng)解決了家庭生活用電問(wèn)題。青海省還在電網(wǎng)無(wú)法延伸也無(wú)水利資源的地區(qū)建成了10個(gè)太陽(yáng)能光伏電站,深受當(dāng)?shù)馗刹咳罕姷臍g迎。新疆則在亞歐光纜、南北疆光纜等工程必經(jīng)之地的無(wú)電地區(qū),安裝了100多座無(wú)人值站的光伏電源。在西藏地區(qū)已有7個(gè)縣靠太陽(yáng)能解決了用電困難。相比于蓬勃發(fā)展的世界光伏工業(yè),中國(guó)光伏工業(yè)還處于起步階段。光伏產(chǎn)量和安裝容量?jī)H為世界1%左右。國(guó)際上方興未艾的光伏集成建筑和非硅系列多晶薄膜電池領(lǐng)域在我國(guó)還幾乎是空白。在國(guó)家實(shí)施西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略和國(guó)內(nèi)綠色環(huán)保工業(yè)開(kāi)始升溫的背景下,近兩年中國(guó)光伏工業(yè)保持了較快的增長(zhǎng)速度,正向光伏工業(yè)世界十強(qiáng)挺進(jìn)。河北保定國(guó)家高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)正加快建設(shè)我國(guó)規(guī)模最大的多晶硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)基地。該項(xiàng)目集太陽(yáng)能電池、組件及應(yīng)用系統(tǒng)等為一體、一期工程完成后可達(dá)到年產(chǎn)3MW多晶硅太陽(yáng)能電池的能力,填補(bǔ)了我國(guó)在太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)應(yīng)用方面的多項(xiàng)空白,并將大大推動(dòng)太陽(yáng)能電池用低鐵玻璃的生產(chǎn)、銷售市場(chǎng)。云南半導(dǎo)體器件廠、寧波太陽(yáng)能電池廠等太陽(yáng)能光伏企業(yè)正在積極進(jìn)行技術(shù)改造;經(jīng)國(guó)家和地方政府批準(zhǔn)立項(xiàng),除河北保定外,廣東深圳以及天津也正在籌建年生產(chǎn)能力達(dá)3~5MW的多晶硅和非晶硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)工廠。但從整體上分析,國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)由于起步較晚,尤其是在太陽(yáng)能電池的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)上還落后于國(guó)際水平,整體上仍處于產(chǎn)量小、應(yīng)用面窄、產(chǎn)品單技術(shù)落后的初級(jí)階段。經(jīng)粗略統(tǒng)計(jì)表明,國(guó)內(nèi)僅建有5個(gè)(單晶硅)太陽(yáng)能電池生產(chǎn)廠,年產(chǎn)量約有5MW,工廠設(shè)施仍停留在已有引進(jìn)的生產(chǎn)線上。而國(guó)外不少企業(yè)已把眼光瞄準(zhǔn)更為先進(jìn)的薄膜晶體太陽(yáng)能電池的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)上。這種新一代的先進(jìn)的薄膜晶體太陽(yáng)能電池其轉(zhuǎn)換效率可高達(dá)3%,比平均轉(zhuǎn)換效率提高了3個(gè)百分點(diǎn)。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹,我國(guó)太陽(yáng)能電池平均轉(zhuǎn)換效率不高,其主要原因是專用材料國(guó)產(chǎn)化程度低,如封裝玻璃就完全依賴進(jìn)口,低鐵含量的高透過(guò)率基板玻璃市場(chǎng)仍不能滿足需求,科研成果還沒(méi)有迅速及完全轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。我國(guó)擁有豐富的太陽(yáng)能資源。據(jù)統(tǒng)計(jì),每年中國(guó)陸地接收的太陽(yáng)輻射總量,相當(dāng)于24000億t標(biāo)煤,全國(guó)總面積2/3地區(qū)年日照時(shí)間都超過(guò)2000h,特別是西北一些地區(qū)超過(guò)3000h。另一方面,隨著當(dāng)前世界光電技術(shù)及其應(yīng)用材料的飛速發(fā)展,光電材料成本成倍下降,光電轉(zhuǎn)換率不斷提高,這將帶來(lái)太陽(yáng)能發(fā)電成本的大幅度下降。世界光伏界一般認(rèn)為,到2010年太陽(yáng)能光伏電池成本將降低到可以與常規(guī)能源競(jìng)爭(zhēng)的程度。這為中國(guó)大力開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能資源提供了可能。我國(guó)尚有7656萬(wàn)無(wú)電人口,16個(gè)無(wú)電縣,828個(gè)無(wú)電鄉(xiāng)和29783個(gè)無(wú)電村。由于這些縣城、村鎮(zhèn)及散居牧戶地處邊遠(yuǎn),遠(yuǎn)離電網(wǎng),用電負(fù)荷小而且分散,近20年之內(nèi)不可能通過(guò)延伸電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)供電。我國(guó)太陽(yáng)能資源豐富,2/3以上地區(qū)的年日照大于2000h,年均輻射量約為5900MJ/m2。青藏高原、內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅北部、陜西、河北西北部、新疆南部、東北以及陜甘寧部分地區(qū)的光照尤為突出。而我國(guó)大多數(shù)無(wú)電人口恰好主要分布在這些地區(qū)。這些地區(qū)的風(fēng)力資源也相當(dāng)豐富,發(fā)展風(fēng)電也比較適宜。從經(jīng)濟(jì)性上來(lái)講,對(duì)于邊遠(yuǎn)地區(qū)的村落(或其它集體),年光照大于2500h,在年平均風(fēng)速大于5m/s的地區(qū),當(dāng)電網(wǎng)距離為25km以上時(shí),常規(guī)電網(wǎng)供電成本大于光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的成本。在年光照大于2500h的地區(qū),月用電量大于2100kW·h時(shí),光伏發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性就優(yōu)于柴油發(fā)電機(jī)組。而對(duì)于分散的用戶來(lái)說(shuō),在邊遠(yuǎn)地區(qū)常規(guī)電網(wǎng)和內(nèi)燃機(jī)發(fā)電成本是無(wú)法與風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電戶用系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)的。在風(fēng)、光資源良好的地區(qū),用戶可以按照自己的需求選擇不同的配置,其用電成本為2~5元/kW·h。通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,結(jié)論是顯而易見(jiàn)的,在此條件下采用風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電技術(shù)(或風(fēng)光互補(bǔ))解決邊遠(yuǎn)地區(qū)分散供電是可行的,符合可持續(xù)發(fā)展的政策,比延伸電網(wǎng)或柴油發(fā)電有明顯的優(yōu)勢(shì)。國(guó)家計(jì)委和國(guó)家科委對(duì)發(fā)展太陽(yáng)能技術(shù)及其應(yīng)用給予了大力的支持,國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)涉足。北新集團(tuán)是最早率先組織專家對(duì)國(guó)內(nèi)、國(guó)際太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)行調(diào)查的單位之一,他們于1998年在國(guó)內(nèi)首家引進(jìn)了76kW國(guó)際上先進(jìn)的屋面太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng),20年來(lái)一直運(yùn)行穩(wěn)定、效果良好。這套系統(tǒng)日均發(fā)電量為12kW·h以上,可滿足1個(gè)小康之家用電要求。河北振海鋁業(yè)集團(tuán)公司是德國(guó)皮爾金頓(Piikington)太陽(yáng)能國(guó)際有了公司在中國(guó)獨(dú)家總代理,現(xiàn)已投入生產(chǎn)世界先進(jìn)的太陽(yáng)能電池玻璃封裝設(shè)備和配套材料。其基地于1999年11月已在我國(guó)率先安裝了100多m2的光電玻璃幕墻示范建筑物,現(xiàn)已竣工投入應(yīng)用,其運(yùn)行使用效果良好,已成國(guó)內(nèi)一大景觀及太陽(yáng)能光伏發(fā)電工程的典范。2008年奧運(yùn)會(huì),北京將成為我國(guó)在太陽(yáng)能應(yīng)用方面的最大展示窗口,“新奧運(yùn)”將充分體現(xiàn)“環(huán)保奧運(yùn)、節(jié)能奧運(yùn)”的新概念,計(jì)劃奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館周圍80%~90%的路燈將利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù);采用全玻璃真空太陽(yáng)能集熱技術(shù),供應(yīng)奧運(yùn)會(huì)90%的洗浴熱水。屆時(shí)在整個(gè)奧運(yùn)會(huì)期間,我們將看到太陽(yáng)能路燈、太陽(yáng)能電話,太陽(yáng)能手機(jī)、太陽(yáng)能無(wú)沖洗衛(wèi)生間等一系列太陽(yáng)能技術(shù)的應(yīng)用??梢韵嘈?,通過(guò)北京2008年的這次“綠色奧運(yùn)”,我國(guó)的太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)能夠得到一次長(zhǎng)足的發(fā)展;通過(guò)在首都舉辦的這次世界盛會(huì),太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)將成為我國(guó)發(fā)達(dá)地區(qū)提倡環(huán)保、建設(shè)環(huán)保,大舉采用太陽(yáng)能電力作為替代能源的良好開(kāi)端。我國(guó)對(duì)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展付出了不竭的努力。在技術(shù)開(kāi)發(fā)上,除對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)出臺(tái)了一系列有利其商業(yè)化的優(yōu)惠、扶持政策外,還在“863高科技攻關(guān)計(jì)劃”中專門設(shè)立了“太陽(yáng)能薄膜電池”技術(shù)研究項(xiàng)目,中科院在其西部行動(dòng)計(jì)劃中,也計(jì)劃在兩年內(nèi)投入5億元開(kāi)展一系列基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、前瞻性的課題研究,包括建立若干太陽(yáng)能發(fā)電、太陽(yáng)能空調(diào)、太陽(yáng)能供熱、風(fēng)光互補(bǔ)電站、地?zé)崂玫仁痉豆こ蹋⑦m時(shí)開(kāi)展區(qū)域性推廣工作。而“光明工程”更是專門的太陽(yáng)能發(fā)展扶貧工程計(jì)劃。與此同時(shí),我國(guó)也積極利用國(guó)際組織和國(guó)外政府的對(duì)華援助項(xiàng)目,積極從事太陽(yáng)能利用事業(yè)。從1994年起,國(guó)家經(jīng)貿(mào)委在有關(guān)部委的支持和配合下,積極組織利用全球環(huán)境基金、世界銀行、聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署和亞洲開(kāi)發(fā)銀行的資金,支持我國(guó)新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化發(fā)展。正在準(zhǔn)備和實(shí)施的太陽(yáng)能項(xiàng)目包括:全球環(huán)境基金太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目該項(xiàng)目將利用全球環(huán)境基金贈(zèng)款2200萬(wàn)美元,支持我國(guó)西北地區(qū)(甘肅、青海、內(nèi)蒙古和新疆以及西藏、四川西北部等地區(qū))發(fā)展20~30萬(wàn)戶太陽(yáng)能光伏發(fā)電戶用系統(tǒng)(總規(guī)模約10MW,平均每套系統(tǒng)發(fā)電容量為30至50峰瓦),為邊遠(yuǎn)地區(qū)無(wú)電成民提供電力。其中全球環(huán)境基金贈(zèng)款1500萬(wàn)美元將用于直接補(bǔ)貼,平均每瓦補(bǔ)貼5美元,其余費(fèi)用由用戶承擔(dān)。同時(shí),700萬(wàn)美元贈(zèng)款支持建立太陽(yáng)能戶用光伏發(fā)電市場(chǎng)化體系、銷售網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)服務(wù)、技術(shù)引進(jìn)以及相應(yīng)的機(jī)構(gòu)能力建設(shè)。全球環(huán)境基金技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目針對(duì)我國(guó)大型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備依賴進(jìn)口,造成風(fēng)力發(fā)電電價(jià)較高,初始投資大,限制大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)發(fā)展的現(xiàn)狀,將利用全球環(huán)境基金1000萬(wàn)美元贈(zèng)款,通過(guò)競(jìng)標(biāo)選擇承擔(dān)企業(yè),重點(diǎn)支持大型風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能光伏發(fā)電設(shè)備關(guān)鍵部件的技術(shù)開(kāi)發(fā)和技術(shù)引進(jìn),加快國(guó)產(chǎn)化步伐。全球環(huán)境基金/聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署加速中國(guó)可再生能源商業(yè)化發(fā)展能力建設(shè)項(xiàng)目該項(xiàng)目由國(guó)家經(jīng)貿(mào)委于1994年向聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署提出,用全球環(huán)境基金支持。經(jīng)過(guò)4年多的努力,1999年3月,該項(xiàng)目由聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署、中國(guó)財(cái)政部和聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)事務(wù)部簽字生效,并于4月6日召開(kāi)了項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì),項(xiàng)目已正式開(kāi)始實(shí)施。該項(xiàng)目是聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署在中國(guó)開(kāi)展的投資最大的一個(gè)項(xiàng)目。項(xiàng)目總投資為2583萬(wàn)美元,其中贈(zèng)款1443萬(wàn)美元。在1443萬(wàn)美元的贈(zèng)款中,全球環(huán)境基金/聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署贈(zèng)款880萬(wàn)美元,澳大利亞政府贈(zèng)款300萬(wàn)美元,荷蘭政府贈(zèng)款253萬(wàn)美元。項(xiàng)目引進(jìn)國(guó)際上先進(jìn)的可再生能源技術(shù)和設(shè)備,在山東、浙江、廣東、廣西等地組織示范項(xiàng)目和相關(guān)活動(dòng),包括:建立風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng),解決偏遠(yuǎn)地區(qū)居民用電問(wèn)題;工業(yè)規(guī)模的沼氣利用;以蔗渣為燃料進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)。同時(shí),建立可再生能源工業(yè)協(xié)會(huì),研究制定可再生能源發(fā)展的財(cái)政激勵(lì)政策,幫助企業(yè)提高市場(chǎng)開(kāi)拓能力,加強(qiáng)資源測(cè)評(píng)、信息傳播工作和市場(chǎng)機(jī)制的建設(shè)。項(xiàng)目實(shí)施期為5年。亞洲開(kāi)發(fā)銀行可再生能源開(kāi)發(fā)技術(shù)援助項(xiàng)目該項(xiàng)目1998年11月開(kāi)始啟動(dòng),項(xiàng)目資金總額為6萬(wàn)美元,其中亞行提供日本政府贈(zèng)款6萬(wàn)美元。該項(xiàng)目涉及的可再生能源領(lǐng)域包括蔗渣發(fā)電、太陽(yáng)能熱利用系統(tǒng)和沼氣系統(tǒng)。項(xiàng)目的主要內(nèi)容有:對(duì)所選的可再生能源技術(shù)進(jìn)行技術(shù)、財(cái)務(wù)、經(jīng)濟(jì)潛力評(píng)價(jià);制定方針和激勵(lì)政策,完善產(chǎn)品制造標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)可再生能源利用;提出增強(qiáng)可再生能源技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力的措施;開(kāi)發(fā)支持可再生能源商業(yè)化發(fā)展的財(cái)務(wù)機(jī)制;完成各子項(xiàng)目的技術(shù)性、財(cái)務(wù)性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境性評(píng)價(jià)。項(xiàng)目主要在廣西、廣東、河北、江蘇、河南、四川和云南等可再生能源資源豐富的省份實(shí)施。傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少,對(duì)環(huán)境造成的危害日益突出,同時(shí)全球還有20億人得不到正常的能源供應(yīng)。這個(gè)時(shí)候,全世界都把目光投向了可再生能源,希望可再生能源能夠改變?nèi)祟惖哪茉唇Y(jié)構(gòu),維持長(zhǎng)遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展。這之中太陽(yáng)能以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)而成為人們重視的焦點(diǎn)。豐富的太陽(yáng)輻射能是重要的能源,是取之不盡、用之不竭的、無(wú)污染、廉價(jià)、人類能夠自由利用的能源。近幾年國(guó)際上光伏發(fā)電快速發(fā)展,2007年全球太陽(yáng)能新裝容量達(dá)2826MWp,其中德國(guó)約占47%,西班牙約占23%,日本約占8%,美國(guó)約占8%。2007年,在太陽(yáng)能光電產(chǎn)業(yè)鏈中有大量的投資集中到新產(chǎn)能的提升上。除此之外,太陽(yáng)能光電企業(yè)在2007年間的貸款融資金額增長(zhǎng)了近100億美元,使得該產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。雖然受金融危機(jī)影響,德國(guó)、西班牙對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的扶持力度有所降低,但其它國(guó)家的政策扶持力度卻在逐年加大。日本政府2008年11月發(fā)布了“太陽(yáng)能發(fā)電普及行動(dòng)計(jì)劃”,確定太陽(yáng)能發(fā)電量到2030年的發(fā)展目標(biāo)是要達(dá)到2005年的40倍,并在3-5年后,將太陽(yáng)能電池系統(tǒng)的價(jià)格降至一半左右。2009年還專門安排30億日元的補(bǔ)助金,專項(xiàng)鼓勵(lì)太陽(yáng)能蓄電池的技術(shù)開(kāi)發(fā)。2008年9月16日,美國(guó)參議院通過(guò)了一攬子減稅計(jì)劃,其中將光伏行業(yè)的減稅政策(ITC)續(xù)延2-6年。中國(guó)太陽(yáng)能資源非常豐富,理論儲(chǔ)量達(dá)每年17000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。太陽(yáng)能資源開(kāi)發(fā)利用的潛力非常廣闊。中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)于20世紀(jì)70年代起步,90年代中期進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展時(shí)期。太陽(yáng)電池及組件產(chǎn)量逐年穩(wěn)步增加。經(jīng)過(guò)30多年的努力,已迎來(lái)了快速發(fā)展的新階段。在“光明工程”先導(dǎo)項(xiàng)目和“送電到鄉(xiāng)”工程等國(guó)家項(xiàng)目及世界光伏市場(chǎng)的有力拉動(dòng)下,中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。太陽(yáng)能概述:收集日光能量,利用光能直接發(fā)電或加熱液體來(lái)驅(qū)動(dòng)渦輪。太陽(yáng)能優(yōu)點(diǎn):無(wú)限可再生和零排放能源,無(wú)噪音,對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境沒(méi)有影響。太陽(yáng)能缺點(diǎn):和風(fēng)力一樣存在間歇性特點(diǎn)。光電轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)復(fù)雜,廣泛使用需要大量化學(xué)藥品。朱共山指出,多晶硅是信息和新能源產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)原材料,具有重要的戰(zhàn)略地位,是國(guó)務(wù)院列為未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中,新一代信息技術(shù)、新能源產(chǎn)業(yè)和新材料產(chǎn)業(yè)的重要內(nèi)容。我國(guó)多晶硅產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)多年努力和持續(xù)投入,已打破國(guó)外技術(shù)壟斷,改變了多晶硅完全依賴進(jìn)口的局面,尤其是經(jīng)過(guò)近三年多的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化投入,部分技術(shù)已經(jīng)同步或引領(lǐng)國(guó)際水平,產(chǎn)品單位能耗明顯下降,副產(chǎn)物充分循環(huán)利用,多晶硅產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初步具備了參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的能力。國(guó)內(nèi)多晶硅產(chǎn)業(yè)的崛起,削弱了國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的市場(chǎng)份額,引起競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的反擊。2012年,國(guó)外多晶硅企業(yè)以低于成本的價(jià)格向中國(guó)傾銷產(chǎn)品,擠占中國(guó)市場(chǎng),迫使國(guó)內(nèi)多晶硅企業(yè)不得不降價(jià)銷售,導(dǎo)致包括部分優(yōu)勢(shì)企業(yè)在內(nèi)的一批企業(yè)停產(chǎn)或者限產(chǎn)。“國(guó)外企業(yè)的這種不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)行為已經(jīng)嚴(yán)重影響了中國(guó)光伏及半導(dǎo)體等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,使國(guó)內(nèi)整個(gè)多晶硅行業(yè)的發(fā)展陷入困境”,朱共山透露。第一,加快對(duì)進(jìn)口多晶硅“反傾銷反補(bǔ)貼”案件的裁定,打擊國(guó)外多晶硅低價(jià)傾銷的不公平競(jìng)爭(zhēng)行為,同時(shí)將多晶硅進(jìn)口列入加工貿(mào)易禁止類目錄,回歸一般貿(mào)易監(jiān)管,以打擊偷逃稅款和規(guī)避“雙反”措施的行徑。第二,為國(guó)內(nèi)多晶硅企業(yè)提供財(cái)政補(bǔ)貼、金融信貸和稅收、電價(jià)等優(yōu)惠政策,以鼓勵(lì)企業(yè)深化技術(shù)研發(fā)、科技創(chuàng)新。第三,希望多晶硅硅料和硅片等產(chǎn)品可以享受國(guó)家正常的高新技術(shù)產(chǎn)品出口退稅政策,并享受17%的出口退稅稅率,確保我國(guó)多晶硅行業(yè)保持同等國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力?!胺龀止夥袠I(yè)發(fā)展、擴(kuò)大太陽(yáng)能等清潔能源的比例,對(duì)于打造‘美麗中國(guó)’大有益處”,朱共山表示。近些年我國(guó)加緊了環(huán)境污染治理的步伐,但是霧霾等惡劣天氣也屢有出現(xiàn),這其中作為能源供應(yīng)主力的燃煤和燃油是很大的污染源頭。為此,朱共山指出,未來(lái)安全無(wú)污染的太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源將成為改善環(huán)境的最重要角色,也是能源革命的大勢(shì)所趨,希望全社會(huì)可以形成支持清潔能源發(fā)展的良好氛圍。實(shí)踐表明,太陽(yáng)能發(fā)電還可以同荒漠治理結(jié)合起來(lái)。據(jù)朱共山介紹,保利協(xié)鑫在寧夏中衛(wèi)的“太陽(yáng)能板固化沙漠”試點(diǎn)項(xiàng)目已經(jīng)取得初步成功。該項(xiàng)目有別于一般的種植樹(shù)木、植物等沙漠邊緣治理,而是深入沙漠腹地安置太陽(yáng)能板,在太陽(yáng)能板下采用滴灌技術(shù)種植枸杞,還可以長(zhǎng)草,可以有效解決沙漠遷移、擴(kuò)大等問(wèn)題,同時(shí)節(jié)省資金,所發(fā)電能還可以并網(wǎng)使用。為了將這一有效做法擴(kuò)大應(yīng)用,朱共山呼吁國(guó)家盡快出臺(tái)荒漠土地建設(shè)光伏電站的配套優(yōu)惠政策,包括加快荒漠土地審批速度等,以利于盡快布局光伏電站,治理沙漠,改善環(huán)境。在過(guò)去的幾十年里,德國(guó)的能源結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了從傳統(tǒng)能源到可再生能源的轉(zhuǎn)型。這一轉(zhuǎn)型不僅反映了德國(guó)對(duì)氣候變化和環(huán)境保護(hù)的承諾,也為全球能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。傳統(tǒng)能源是指化石燃料,如煤、石油和天然氣。這些能源的開(kāi)采和使用會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳和其他溫室氣體,對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。傳統(tǒng)能源的供應(yīng)量有限,德國(guó)開(kāi)始尋求更加可持續(xù)的能源供應(yīng)途徑??稍偕茉词侵柑?yáng)能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮艿炔粫?huì)枯竭的能源。這些能源的開(kāi)采和使用不會(huì)產(chǎn)生溫室氣體排放,也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染??稍偕茉闯蔀榱说聡?guó)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的主要方向。德國(guó)在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型方面取得了顯著的成就。德國(guó)通過(guò)提高能效和減少浪費(fèi)來(lái)降低對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴。例如,德國(guó)推廣了智能家居技術(shù),使用戶能夠更有效地管理電力消耗。德國(guó)大力發(fā)展可再生能源。在政策扶持和技術(shù)創(chuàng)新的推動(dòng)下,德國(guó)的可再生能源產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展。目前,德國(guó)的可再生能源裝機(jī)容量已經(jīng)超過(guò)了傳統(tǒng)能源的裝機(jī)容量。德國(guó)的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型也面臨著一些挑戰(zhàn)。例如,可再生能源的發(fā)電成本高于傳統(tǒng)能源,這需要政府和企業(yè)投入更多的資金來(lái)支持其發(fā)展??稍偕茉吹牟▌?dòng)性和不穩(wěn)定性也需要通過(guò)儲(chǔ)能技術(shù)來(lái)解決。德國(guó)在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)可以為其他國(guó)家提供借鑒。政府需要制定明確的能源政策和目標(biāo)來(lái)指導(dǎo)轉(zhuǎn)型。政府需要提供適當(dāng)?shù)难a(bǔ)貼和稅收優(yōu)惠政策來(lái)支持可再生能源的發(fā)展。政府還需要推動(dòng)教育和宣傳工作,提高公眾對(duì)可再生能源的認(rèn)識(shí)和接受程度。展望未來(lái),可再生能源將在全球能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)越來(lái)越重要的地位。隨著技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低,可再生能源的競(jìng)爭(zhēng)力將進(jìn)一步增強(qiáng)。德國(guó)作為可再生能源領(lǐng)域的領(lǐng)軍者,將繼續(xù)推動(dòng)可再生能源的發(fā)展,并為全球應(yīng)對(duì)氣候變化和環(huán)境保護(hù)做出更大的貢獻(xiàn)。清潔能源技術(shù)是指在可再生能源及新能源、煤的清潔高效利用等領(lǐng)域開(kāi)發(fā)的有效控制溫室氣體排放的新技術(shù)。廣義的清潔能源包括在能源的生產(chǎn)、及其消費(fèi)過(guò)程中,選用對(duì)生態(tài)環(huán)境低污染或無(wú)污染的能源。太陽(yáng)能熱的基本來(lái)源是將太陽(yáng)輻射能收集起來(lái),通過(guò)與無(wú)害的相互作用轉(zhuǎn)換成熱能加以利用。目前使用最多的太陽(yáng)能收集裝置,主要有平板型集熱器、真空管集熱器和聚焦集熱器3種。通常根據(jù)所能達(dá)到的溫度和用途的不同,把太陽(yáng)能光熱利用分為低溫利用(小于200℃)、中溫利用(200~800℃)和高溫利用(大于800℃)。目前低溫利用主要有太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能干燥器、太陽(yáng)能蒸餾器、太陽(yáng)房、太陽(yáng)能溫室、太陽(yáng)能空調(diào)制冷系統(tǒng)等;中溫利用主要有太陽(yáng)灶、太陽(yáng)能熱發(fā)電集熱裝置等;高溫利用主要有高溫太陽(yáng)爐等。以下簡(jiǎn)要介紹幾種主要的太陽(yáng)能熱利用方式。①太陽(yáng)能光熱直接利用。太陽(yáng)能集熱器主要是指太陽(yáng)能熱水器,是太陽(yáng)能熱利用種最常見(jiàn)的一種裝置。其基本原理是將太陽(yáng)輻射能收集起來(lái),通過(guò)與物質(zhì)的相互作用轉(zhuǎn)換成熱能供生產(chǎn)和生活使用。太陽(yáng)能熱水器的發(fā)展,經(jīng)歷了悶曬式、平板式、玻璃真空管式和熱管真空管式四代。②太陽(yáng)能集熱發(fā)電。太陽(yáng)能集熱發(fā)電,又稱太陽(yáng)能熱力發(fā)電,是當(dāng)今世界各國(guó)在太陽(yáng)能利用領(lǐng)域研究的重點(diǎn)之一。太陽(yáng)能集熱發(fā)電的原理非常簡(jiǎn)單,就是利用太陽(yáng)光集熱器收集太陽(yáng)輻射產(chǎn)生的高溫來(lái)替代常規(guī)鍋爐或者驅(qū)動(dòng)斯特林發(fā)電機(jī)發(fā)電。與傳統(tǒng)的發(fā)電廠相比,太陽(yáng)能熱電廠具有兩大優(yōu)勢(shì):整個(gè)發(fā)電過(guò)程清潔,沒(méi)有熱河碳排放;利用的是太陽(yáng)能,無(wú)須任何燃料成本。太陽(yáng)能集熱發(fā)電對(duì)集熱的溫度要求較高,所以一般需要采用聚焦型集熱器,以提高光能流密度。目前太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)主要有三種類型:槽式線聚焦系統(tǒng)、塔式系統(tǒng)和碟式系統(tǒng)。槽式系統(tǒng)是利用拋物柱面槽式反射鏡將陽(yáng)光聚焦到管狀的接收器上,并將管內(nèi)傳熱工質(zhì)加熱產(chǎn)生蒸汽,推動(dòng)常規(guī)汽輪機(jī)發(fā)電。塔式系統(tǒng)是利用獨(dú)立跟蹤太陽(yáng)的定日鏡,將陽(yáng)光聚焦到一個(gè)固定在塔頂部的接收器上,以產(chǎn)生很高的溫度。碟式系統(tǒng)是由許多鏡子組成的拋物面反射鏡,接收器在拋物面的焦點(diǎn)上,接收器內(nèi)的傳熱工質(zhì)被加熱到750℃左右,驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)電。太陽(yáng)能光伏發(fā)電,是利用太陽(yáng)電池半導(dǎo)體材料的光生伏特效應(yīng),將太陽(yáng)光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電方式,有獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行兩種發(fā)電系統(tǒng)。獨(dú)立運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)需要蓄電池作為儲(chǔ)能裝置,主要用于無(wú)電網(wǎng)的邊遠(yuǎn)地區(qū)和人口分散地區(qū),整個(gè)系統(tǒng)造價(jià)很高;在有公共電網(wǎng)的地區(qū),光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)連接并網(wǎng)運(yùn)行,可以省去蓄電池,不僅大幅度降低了造價(jià),而且具有更高的發(fā)電效率和更好的環(huán)保性能。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池組件、控制器和逆變器三大部分組成。太陽(yáng)能電池組件是整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的最核心部分,也就太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值最高的部分,其作用是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來(lái)。太陽(yáng)能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。太陽(yáng)能控制器的作用是控制中整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài),并對(duì)蓄電池起到過(guò)充電保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)的作用。在溫差較大的地方,合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?。光控開(kāi)關(guān)、時(shí)控開(kāi)關(guān)燈都是控制器的常見(jiàn)功能。逆變器的主要功能是將太陽(yáng)能直接輸出的低壓直流轉(zhuǎn)換成能夠使用的交流電。太陽(yáng)能電池是光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本構(gòu)成,也是其發(fā)電之本源。其原理是在太陽(yáng)光照射下,在一些特定的半導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生自由電荷,這些自由電荷定向移動(dòng)和積累并產(chǎn)生一定的電動(dòng)勢(shì),可以向外電路提供電流,這種現(xiàn)象被稱為光生伏特效應(yīng)或光伏效應(yīng),它是制造太陽(yáng)能電池的物理基礎(chǔ)。作為整條太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)鏈的核心,商用的太陽(yáng)能電池主要有以下幾種類型:?jiǎn)尉Ч桦姵亍⒍嗑Ч桦姵?、非晶硅電池、碲化鎘電池、銅銦硒電池等。目前正在研究的還有多晶硅薄膜及有機(jī)太陽(yáng)能電池等。但就實(shí)際應(yīng)用而言,還是以單晶硅、多晶硅和非晶硅為代表的薄膜技術(shù)為主。氫屬于二次能源,也是一種新能源,干凈無(wú)毒,對(duì)環(huán)境無(wú)污染,用途十分廣泛。目前,利用太陽(yáng)能分解水制氫的方法有:太陽(yáng)能熱分解水制氫、太陽(yáng)能發(fā)電電解水制氫、光催化光解水制氫、太陽(yáng)能生物制氫等。利用太陽(yáng)能供電、供熱、供冷、照明,簡(jiǎn)稱太陽(yáng)能綜合利用建筑物,是太陽(yáng)能利用的一個(gè)新的發(fā)展方向。太陽(yáng)能建筑的發(fā)展大體分為三個(gè)階段:第一階段為“被動(dòng)式太陽(yáng)房”,它是一種完全通過(guò)建筑物結(jié)構(gòu)、朝向、布置以及相關(guān)材料的應(yīng)用來(lái)集取、儲(chǔ)存和分配太陽(yáng)能的建筑;第二階段為“主動(dòng)式太陽(yáng)房”,它是一種以太陽(yáng)能集熱器與風(fēng)調(diào)及供熱系統(tǒng)的建筑;第三階段是加上太陽(yáng)電池應(yīng)用,為建筑物提供采暖、空調(diào)、照明和用電,完全能滿足這些要求的稱為“零能房屋”,其典型的利用就是光伏建筑一體化。光伏建筑一體化(BIPV)是太陽(yáng)能光伏與建筑的完美結(jié)合,屬于分布式發(fā)電的一種。①太陽(yáng)能車。太陽(yáng)能車就是利用太陽(yáng)電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能,并利用該電能作為驅(qū)動(dòng)車輛行駛的能源。②太陽(yáng)能海水淡化。太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)與現(xiàn)有的海水淡化系統(tǒng)相比有許多優(yōu)點(diǎn):可獨(dú)立運(yùn)行,不收蒸汽、電力等條件限制,無(wú)污染,低能耗,低排放,運(yùn)行安全,穩(wěn)定可靠,應(yīng)用價(jià)值突出;生產(chǎn)規(guī)模靈活,適應(yīng)性好,投資相對(duì)較少,成本較低。①水平軸風(fēng)電機(jī)組技術(shù)。因?yàn)樗捷S風(fēng)電機(jī)組具有風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率高、轉(zhuǎn)軸較短,在大型風(fēng)電機(jī)組上更突顯了經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn),使它成為世界風(fēng)電發(fā)展的主流機(jī)型,并占有95%以上的市場(chǎng)份額。同期發(fā)展的垂直軸風(fēng)電機(jī)組,因?yàn)檗D(zhuǎn)軸過(guò)長(zhǎng)、風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率不高,啟動(dòng)、停機(jī)和變槳困難等問(wèn)題,目前市場(chǎng)份額很小、應(yīng)用數(shù)量有限,但由于它的全風(fēng)向?qū)︼L(fēng)和變速裝置及發(fā)電機(jī)可以置于風(fēng)輪下方(或地面)等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái),國(guó)際上的相關(guān)研究和開(kāi)發(fā)也在不斷進(jìn)行并取得一定進(jìn)展。②風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量持續(xù)增大,利用效率不斷提高。近年來(lái),世界風(fēng)電市場(chǎng)上風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量持續(xù)增大,世界主流機(jī)型已經(jīng)從2000年的500~1000千瓦增加到2004年的2~3兆瓦,目前世界上運(yùn)行的最大風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量為5兆瓦,并已開(kāi)始10兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)與研發(fā)。③海上風(fēng)電技術(shù)成為發(fā)展方向。目前建設(shè)海上風(fēng)電場(chǎng)的造價(jià)師陸地風(fēng)電場(chǎng)的7~2倍,而發(fā)電量則是路上風(fēng)電場(chǎng)的4倍,所以其經(jīng)濟(jì)性仍不如陸地風(fēng)電場(chǎng),隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,海上風(fēng)電的成本會(huì)不斷降低,其經(jīng)濟(jì)性也會(huì)逐漸凸顯。④變槳變速、功率調(diào)節(jié)技術(shù)得到廣泛采用。由于變槳距功率調(diào)節(jié)方式具有載荷控制平穩(wěn)、安全和高效等優(yōu)點(diǎn),在大型風(fēng)電機(jī)組上得到了廣泛采用。⑤直驅(qū)式、全功率變流技術(shù)得到迅速發(fā)展。無(wú)齒輪箱的直取方式能有效地減少由于齒輪箱問(wèn)題而造成的機(jī)組故障,可有效提高系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和壽命,減少維護(hù)成本,因而得到了市場(chǎng)的青睞,市場(chǎng)份額不斷擴(kuò)大。⑥新型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。它采取了完全不同的設(shè)計(jì)理念,并采用了新型結(jié)構(gòu)和材料,達(dá)到微風(fēng)啟動(dòng)、無(wú)噪聲、抗12級(jí)以上臺(tái)風(fēng)、不受風(fēng)向影響等優(yōu)良性能,可以大量用于別墅、多層及高層建筑、路燈等中小型應(yīng)用場(chǎng)合。以它為主建立的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng),具有電力輸出穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)性高、對(duì)環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn),也解決了太陽(yáng)能發(fā)展中對(duì)電網(wǎng)的沖擊等影響。水電是世界的主要能源之一,提供了全球大概1/5的電力,在可再生能源發(fā)電量中占95%,相對(duì)于其他能源,33%的水電資源已得到開(kāi)發(fā),其余未開(kāi)發(fā)水電資源90%在發(fā)展中國(guó)家里。水電的價(jià)格非常便宜,而且是水能可持續(xù)的,因此它對(duì)于解決氣候問(wèn)題和能源供應(yīng)問(wèn)題,特別是對(duì)于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型中的發(fā)展中國(guó)家來(lái)說(shuō)是非常重要的。中國(guó)是目前世界上水電利用最多的國(guó)家,總裝機(jī)容量為117000兆瓦,年發(fā)電量可達(dá)401200吉瓦·時(shí),三峽水電站為世界上最大的水電站。生物質(zhì)的直接燃燒和固化成型技術(shù)的研究開(kāi)發(fā),主要著重于專用燃燒設(shè)備的設(shè)計(jì)和生物質(zhì)成型物的應(yīng)用?,F(xiàn)已成功開(kāi)發(fā)的成型技術(shù)按成型物形狀主要分為大三類:以日本為代表開(kāi)發(fā)的螺旋擠壓生產(chǎn)棒狀成型物技術(shù),歐洲各國(guó)開(kāi)發(fā)的活塞式擠壓制的圓柱塊狀成型技術(shù),以及美國(guó)開(kāi)發(fā)研究的內(nèi)壓滾筒顆粒狀成型技術(shù)和設(shè)備。生物質(zhì)氣化技術(shù)是將固體生物質(zhì)置于氣化爐內(nèi)加熱,同時(shí)通入空氣、氧氣或水蒸氣,來(lái)產(chǎn)生品位較高的可燃?xì)怏w。它的特點(diǎn)是氣化率可達(dá)70%以上,熱效率也可達(dá)85%。生物質(zhì)氣化生成的可燃?xì)饨?jīng)過(guò)處理可用于合成、取暖、發(fā)電等不同用途,這對(duì)于生物質(zhì)原料豐富的偏遠(yuǎn)山區(qū)意義十分重大,不僅能改變他們的生活質(zhì)量,而且也能夠提高用能效率,節(jié)約能源。由生物質(zhì)制成的液體燃料叫做生物燃料。生物燃料主要包括生物乙醇、生物丁醇、生物柴油、生物甲醇等。雖然利用生物質(zhì)制成液體燃料起步較早,但發(fā)展比較緩慢,由于受世界石油資源、價(jià)格、環(huán)保和全球氣候變化的影響,20世紀(jì)70年代以來(lái),許多國(guó)家日益重視生物燃料的發(fā)展,并取得了顯著的成效。沼氣是各種有機(jī)物質(zhì)在隔絕空氣(還原)并且在適宜的溫度、濕度條件下,經(jīng)過(guò)微生物的發(fā)酵作用產(chǎn)生的一種可燃燒氣體。沼氣的主要成分甲烷類似于天然氣,是一種理想的氣體燃料,它無(wú)色無(wú)味,與適量空氣混合后即可燃燒。我國(guó)是世界上開(kāi)發(fā)沼氣較多的國(guó)家,最初主要是農(nóng)村的戶用沼氣池,以解決秸稈焚燒和燃料供應(yīng)不足的問(wèn)題,后來(lái)的大中型沼氣工程始于1936年,此后,大中型廢水、養(yǎng)殖業(yè)污水、村鎮(zhèn)生物質(zhì)廢棄物、城市垃圾沼氣的簡(jiǎn)歷擴(kuò)寬了沼氣的生產(chǎn)和使用范圍。自20世紀(jì)80年代以來(lái),建立起的沼氣發(fā)酵綜合利用技術(shù),以沼氣為紐帶,將物質(zhì)多層次利用、能量合理流動(dòng)的高效農(nóng)業(yè)模式,已逐漸成為我國(guó)農(nóng)村地區(qū)利用沼氣技術(shù)促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的有效方法。通過(guò)沼氣發(fā)酵綜合利用技術(shù),沼氣用于農(nóng)戶生活用能和農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)加工,沼液用于飼料、生物農(nóng)藥、培養(yǎng)料液的生產(chǎn),沼渣用于肥料的生產(chǎn),我國(guó)北方推廣的塑料大棚、沼氣池、氣禽畜舍和廁所相結(jié)合的“四位一體”沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)模式,中部地區(qū)以沼氣為紐帶的生態(tài)果園模式,南方建立的“豬-果”模式,以及其他地區(qū)因地制宜建立的“養(yǎng)殖-沼氣”、“豬-沼-魚(yú)”和“草-牛-沼”等模式,都是以農(nóng)業(yè)為龍頭,以沼氣為紐帶,對(duì)沼氣、沼液、沼渣的多層次利用的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。沼氣發(fā)酵綜合利用生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的建立使農(nóng)村沼氣和農(nóng)業(yè)生態(tài)緊密結(jié)合,是改善農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生的有效措施,也是發(fā)展綠色種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的有效途徑,已成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。沼氣燃燒發(fā)電時(shí)隨著大型沼氣池建設(shè)和沼氣綜合利用的不斷發(fā)展而出現(xiàn)的一項(xiàng)沼氣利用技術(shù),它將厭氧發(fā)酵處理產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)動(dòng)機(jī)上,并裝有綜合發(fā)電裝置,以產(chǎn)生電能和熱能。沼氣發(fā)電具有高效、節(jié)能、安全和環(huán)保等特點(diǎn),是一種分布廣泛且價(jià)廉的分布式能源。沼氣發(fā)電在發(fā)達(dá)國(guó)家已收到廣泛重視和積極推廣。生物質(zhì)能發(fā)電并網(wǎng)電量在西歐一些國(guó)家占能源總量的10%左右。燃料電池是一種將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。當(dāng)源源不斷地從外部向燃料電池供給燃料和氧化劑時(shí),它可以連續(xù)發(fā)電。依據(jù)電解質(zhì)的不同,燃料電池分為堿性燃料電池(AFC)、質(zhì)子交換膜(PEMFC)、磷酸(PAFC)、溶融碳酸鹽(MCFC)及固態(tài)氧化物(SOFC)等。燃料電池能量轉(zhuǎn)換效率高、潔凈、無(wú)污染、噪聲低,既可以集中供電,也適合分散供電,是21世紀(jì)最有競(jìng)爭(zhēng)力的高效、清潔的發(fā)電方式之一,它在潔凈煤炭燃料電站、電動(dòng)汽車、移動(dòng)電源、不間斷電源、潛艇及空間電源等方面,有著廣泛的應(yīng)用前景和巨大的潛在市場(chǎng)。氫氣是一種清潔、高效的能源,有著廣泛的工業(yè)用途,潛力巨大,生物制氫的研究逐漸成為人們關(guān)注的熱點(diǎn),但將其他物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氫并不容易。生物制氫過(guò)程可分為厭氧光合制氫和厭氧發(fā)酵制氫兩大類。生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)是將生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化為電能的一種技術(shù),主要包括農(nóng)林廢物發(fā)電、垃圾發(fā)電和沼氣發(fā)電等。作為一種可再生能源,生物質(zhì)能發(fā)電在國(guó)際上越來(lái)越受到重視,在我國(guó)也越來(lái)越受到政府的關(guān)注和民間的擁護(hù)。生物質(zhì)發(fā)電將廢棄的農(nóng)林剩余物收集、加工整理,形成商品,及防止秸稈在田間焚燒造成的環(huán)境污染,又改變了農(nóng)村的村容村貌,是我國(guó)建設(shè)生態(tài)文明、視線可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略選擇之一。如果我國(guó)生物質(zhì)能利用量達(dá)到5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,就可解決目前我國(guó)能源消費(fèi)量的20%以上,每年可減少排放二氧化碳中的碳量近5億噸,二氧化硫、氮氧化物、煙塵減排量近2500萬(wàn)噸,將產(chǎn)生巨大的環(huán)境效益。尤為重要的是,我國(guó)的生物質(zhì)能資源主要集中在農(nóng)村,大力開(kāi)發(fā)并利用農(nóng)村豐富的生物質(zhì)能資源,可促進(jìn)農(nóng)村生產(chǎn)發(fā)展,顯著改善農(nóng)村的村貌和居民生活條件,將對(duì)建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村產(chǎn)生積極而深遠(yuǎn)的影響。核能發(fā)電利用鈾燃料進(jìn)行核分裂反應(yīng)所產(chǎn)生的熱,將水加熱到高溫高壓,核反應(yīng)所放出的熱量較燃燒化石燃料所放出的能量要高很多,所需要的燃料體積卻比火力電廠小很多。第一代核電站。核電站的開(kāi)發(fā)與建設(shè)開(kāi)始于20世紀(jì)50年代。1954年,前蘇聯(lián)建成發(fā)電功率為5兆瓦的實(shí)驗(yàn)性核電站;1957年,美國(guó)建成發(fā)電功率為9萬(wàn)千瓦的ShipPingPort原型核電站。這些成就證明了利用核能發(fā)電的技術(shù)可行性。國(guó)際上把上述實(shí)驗(yàn)性的原型核電機(jī)組成為第一代核電機(jī)組。第二代核電站。20世紀(jì)60年代后期,在實(shí)驗(yàn)性和原型核電機(jī)組基礎(chǔ)上,陸續(xù)建成發(fā)電功率30萬(wàn)千瓦的壓水堆、沸水堆、重水堆、石墨水冷堆等核電機(jī)組,他們?cè)谶M(jìn)一步證明核能發(fā)電技術(shù)可行性的同時(shí),使核電的經(jīng)濟(jì)性也得以證明。目前,世界上商業(yè)運(yùn)行的400多座核電機(jī)組絕大部分是在這一時(shí)期簡(jiǎn)稱的,習(xí)慣上稱為第二代核電機(jī)組。第三代核電站。20世紀(jì)90年代,為了消除三里島和切爾諾貝利核電站事故的負(fù)面影響,世紀(jì)核電業(yè)界集中力量對(duì)嚴(yán)重事故的預(yù)防和緩解進(jìn)行了研究和攻關(guān),美國(guó)和歐洲先后出臺(tái)了《先進(jìn)輕水堆用戶要求文件》,即URD文件和《歐洲用戶對(duì)輕水堆核電站的要求》,即EUR文件,進(jìn)一步明確了預(yù)防與緩解嚴(yán)重事故,提高安全可靠性等方面的要求。國(guó)際上通常把滿足URD文件或EUR文件的核電機(jī)組稱為第三代核電機(jī)組。對(duì)第三代核電機(jī)組要求是能在2010年前進(jìn)行商用建造。第四代核電站。2000年1月,在美國(guó)能源部的倡議下,美國(guó)、英國(guó)、瑞士、南非、日本、法國(guó)、加拿大、巴西、韓國(guó)和阿根廷共10個(gè)有意發(fā)展核能的國(guó)家,聯(lián)合組成了“第四代國(guó)際核能論壇”,與2001年7月簽署了合約,約定共同合作研究開(kāi)發(fā)第四代核能技術(shù)。高溫地?zé)豳Y源的最佳利用方式是地?zé)岚l(fā)電。200~400℃的地?zé)峥梢灾苯佑脕?lái)發(fā)電。蒸汽型地?zé)岚l(fā)電是把蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電但在引入發(fā)電機(jī)組前應(yīng)把蒸汽中所含的巖屑和水滴分離出去。這種發(fā)電方式最為簡(jiǎn)單,但干蒸汽地?zé)豳Y源十分有限,且多存在于較深的地層中,開(kāi)采難度大,故其發(fā)展受到了限制。主要有背壓式和凝氣式兩種發(fā)電系統(tǒng)。當(dāng)高壓熱水從熱水井中抽至地面,由于壓力降低部分熱水沸騰并“閃蒸”成蒸氣,蒸氣送至汽輪機(jī)做功;而分離后的熱水可繼續(xù)利用后排出,當(dāng)然最好是再回注入地層。地?zé)崴紫攘鹘?jīng)熱交換器,將地?zé)崮軅鹘o另一種低沸點(diǎn)的工作流體,使之沸騰而產(chǎn)生蒸氣。蒸氣進(jìn)入汽輪機(jī)做功后進(jìn)入凝汽器,再通過(guò)熱交換器從而完成發(fā)電循環(huán),地?zé)崴畡t從熱交換器回流注入地下。這種系統(tǒng)特別適合于含鹽量大、腐蝕性強(qiáng)和不凝結(jié)氣體含量高的地?zé)豳Y源。發(fā)展雙循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是開(kāi)發(fā)高效的熱交換器。用煤炭、石油、天然氣的高品位能量燒鍋爐變成低品位的熱水來(lái)供暖時(shí)一種能源浪費(fèi),而且?guī)?lái)嚴(yán)重的空氣污染。地?zé)峁┡瘯r(shí)對(duì)低溫地?zé)豳Y源(小于90℃)中的溫度較高者的最佳利用方式。冰島利用90℃以上的地下熱水,實(shí)現(xiàn)了首都雷克雅未克100%地?zé)峁┡腿珖?guó)90%的地?zé)峁┡?,是地?zé)峁┡牡浞?,也是世界唯一的無(wú)煙城市。天津的地?zé)峁┡娣e占全國(guó)的70%以上,天津市地下富含80℃的地?zé)豳Y源,地下熱水可直接送入暖氣片系統(tǒng)供暖,單井一晝夜出熱水2000立方米以上,可供10萬(wàn)平方米建筑面積采暖。經(jīng)初次循環(huán)后地下熱水溫度降至40~48℃,還可用于地板供暖,可再擴(kuò)大供暖2萬(wàn)~4萬(wàn)平方米。天津?qū)⒌匕骞┡牡責(zé)岫位厮?0~35℃),再用熱泵提取熱量,單井還可擴(kuò)大供暖5萬(wàn)~6萬(wàn)平方米。利用地?zé)釋?duì)溫室供暖,甚至用30℃左右的溫水對(duì)土壤加溫,就可以實(shí)施地?zé)釡厥曳N植,在冬季生產(chǎn)反季節(jié)的高檔新鮮蔬菜,在北方的地?zé)釡厥抑锌梢陨a(chǎn)香蕉、柑橘,還可以生產(chǎn)高檔花卉,滿足賓館、旅游業(yè)和人民生活提高后的消費(fèi)需求,創(chuàng)造很高的經(jīng)濟(jì)效益。地?zé)崴a(chǎn)養(yǎng)殖的優(yōu)勢(shì)是:延長(zhǎng)年內(nèi)的養(yǎng)殖時(shí)間,并且特種魚(yú)類可以高密度養(yǎng)殖,能提高單位水面積的成魚(yú)產(chǎn)量。因?yàn)樵虑蛞Φ淖兓鸪毕F(xiàn)象潮汐導(dǎo)致海平面周期性的升降,因海水漲落及潮水流動(dòng)所產(chǎn)生的能量稱為潮汐能。潮汐能的主要利用方式是發(fā)電,據(jù)世界動(dòng)力會(huì)議估計(jì),到2020年,全世界潮汐發(fā)電量將達(dá)到1000億~3000億千瓦。世界上最大的潮汐發(fā)電站是法國(guó)北部英吉利海峽上的朗斯河電站,發(fā)電能力24萬(wàn)千瓦,已經(jīng)工作了30多年。中國(guó)最大的潮汐發(fā)電站是浙江省江夏實(shí)驗(yàn)潮汐電站,總?cè)萘繛?000千瓦。波浪能是指海洋便面波浪所具有的動(dòng)能和勢(shì)能,是一種在風(fēng)的作用下產(chǎn)生的、并以位能和動(dòng)能的形式由短周期波儲(chǔ)存的機(jī)械能。波浪的能量與波高的平方、波浪的運(yùn)動(dòng)周期,以及迎波面的寬度成正比。波浪能是海洋能源中能源最不穩(wěn)定的一種能源。波浪發(fā)電是波浪能利用的主要方式,波浪能還可以用于抽水、供熱、海水淡化及制氫等。海水溫差能是指由于大洋表層海水和深層海水之間水溫差而產(chǎn)生的熱能,是海洋能的一種重要形式。低緯度的海面水溫較高,與深層冷水存在溫度差,儲(chǔ)存著溫差熱能,其能量與溫差的大小和水量成正比。溫差能的主要利用方式是發(fā)電。如果有兩種鹽溶液:一種是溶液中鹽的濃度高,一種是溶液中鹽的濃度低。那么,把兩種溶液放在一起并用一種滲透膜隔離后,會(huì)產(chǎn)生滲透壓,水會(huì)從鹽濃度低的溶液流向鹽濃度高的溶液。江河里流動(dòng)的是淡水,而海洋中存在的是咸水,兩者也存在一定的濃度差。如果在入??诜胖靡粋€(gè)渦輪發(fā)電機(jī),淡水和海水之間的滲透壓就可以推動(dòng)渦輪機(jī)來(lái)發(fā)電。滲透能是是海洋能中能量密度最大的一種可再生能源。潔凈煤技術(shù)是指從煤炭開(kāi)發(fā)到利用的全過(guò)程中旨在減少污染排放與提高利用效率的加工、燃燒、轉(zhuǎn)化及污染控制等新技術(shù)。潔凈煤技術(shù)(CCT)一詞源于美國(guó),旨在減少污染和提高效益的煤炭加工、燃燒、轉(zhuǎn)換和污染控制等新技術(shù)的總稱。潔凈煤技術(shù)包括兩個(gè)方面,一是直接燒煤潔凈技術(shù),二是煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料技術(shù)。這是在直接燒煤的情況下,需要采用的技術(shù)措施:①燃燒前的凈化加工技術(shù),主要是洗選、型煤加工和水煤漿技術(shù)。原煤洗選采用篩分、物理選煤、化學(xué)選煤和細(xì)菌脫硫方法,可以除去或減少灰分、矸古、硫等雜質(zhì);型煤加工是把散煤加工成型煤,由于成型時(shí)加入石灰固硫劑,可減少二氧化硫排放,減少煙塵,還可節(jié)煤;水煤漿是先用優(yōu)質(zhì)低灰原煤制成,可以代替石油。②燃燒中的凈化燃燒技術(shù),主要是流化床燃燒技術(shù)和先進(jìn)燃燒器技術(shù)。流化床又叫沸騰床,有泡床和循環(huán)床兩種,由于燃燒溫度低可減少氮氧化物排放量,煤中添加石灰可減少二氧化硫排放量,爐渣可以綜合利用,能燒劣質(zhì)煤,這些都是它的優(yōu)點(diǎn);先進(jìn)燃燒器技術(shù)是指改進(jìn)鍋爐、窯爐結(jié)構(gòu)與燃燒技術(shù),減少二氧化硫和氮氧化物的排放技術(shù)。③燃燒后的凈化處理技術(shù),主要是消煙除塵和脫硫脫氮技術(shù)。消煙除塵技術(shù)很多,靜電除塵器效率最高,可達(dá)99%以上,電廠一般都采用。脫硫有干法和濕法兩種,干法是用漿狀石灰噴霧與煙氣中二氧化硫反應(yīng),生成干燥顆粒硫酸鈣,用集塵器收集;濕法是用石灰水淋洗煙塵,生成漿狀亞硫酸排放。它們脫硫效率可達(dá)90%。主要有以下四種:①煤的氣化技術(shù),有常壓氣化和加壓氣化兩種,它是在常壓或加壓條件下,保持一定溫度,通過(guò)氣化劑(空氣、氧氣和蒸汽)與煤炭反應(yīng)生成煤氣,煤氣中主要成分是一氧化碳、氫氣、甲烷等可燃?xì)怏w。用空氣和蒸汽做氣化劑,煤氣熱值低;用氧氣做氣化劑,煤氣熱值高。煤在氣化中可脫硫除氮,排去灰渣,煤氣就是潔凈燃料了。②煤的液化技術(shù),有間接液化和直接液化兩種。間接液化是先將煤氣化,然后再把煤氣液化,如煤制甲醇,可替代汽油,我國(guó)已有應(yīng)用。直接液化是把煤直接轉(zhuǎn)化成液體燃料,比如直接加氫將煤轉(zhuǎn)化成液體燃料,或煤炭與渣油混合成油煤漿反應(yīng)生成液體燃料,我國(guó)已開(kāi)展研究。③煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù),先把煤制成煤氣,再用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電,排出高溫廢氣燒鍋爐,再用蒸汽輪機(jī)發(fā)電,整個(gè)發(fā)電效率可達(dá)45%。我國(guó)正在開(kāi)發(fā)研究中。④燃煤磁流體發(fā)電技術(shù),當(dāng)燃煤得到的高溫等離子氣體高速切割強(qiáng)磁場(chǎng),就直接產(chǎn)生直流電,然后把直流電轉(zhuǎn)換成交流電。發(fā)電效率可過(guò)50%~60%。我國(guó)正在開(kāi)發(fā)研究這種技術(shù)。政府首先應(yīng)該在政策上給予節(jié)能產(chǎn)業(yè)傾斜其次在節(jié)能技術(shù)的研發(fā)上給予足夠的資金支持。在節(jié)能技術(shù)的推廣上也要積極的去引導(dǎo)企業(yè)。在現(xiàn)有的能源基礎(chǔ)上努力提高能源的利用率。這樣可以減輕我國(guó)現(xiàn)在能源和環(huán)境壓力。在大力發(fā)展節(jié)能技術(shù)的同時(shí)要不斷地調(diào)整我國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。減少一次性能源和高污染能源的使用?大力發(fā)展低污染

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