新能源誰(shuí)會(huì)?

【專(zhuān)家解說(shuō)】：1定義 1980年(庚申年)聯(lián)合國(guó)召開(kāi)聯(lián)合國(guó)新能源和再生能源會(huì)議對(duì)新能源定義:新技術(shù)和新材料基礎(chǔ)使傳統(tǒng)再生能源得現(xiàn)代化開(kāi)發(fā)和利用用取之盡、周而復(fù)始再生能源取代資源有限、對(duì)環(huán)境有污染化石能源重點(diǎn)開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、潮汐能、地?zé)崮?、氫能和核?《2013-2017年國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)調(diào)研與投資方向研究報(bào)告》新能源般指新技術(shù)基礎(chǔ)上加開(kāi)發(fā)利用再生能源包括太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮?、波浪能、洋流能和潮汐能及海洋表面與深層之間熱循環(huán)等;此外還有氫能、沼氣、酒精、甲醇等而已經(jīng)廣泛利用煤炭、石油、天氣、等能源稱常規(guī)能源隨著常規(guī)能源有限性及環(huán)境問(wèn)題日益突出環(huán)保和再生特質(zhì)新能源越來(lái)越得各國(guó)重視 國(guó)形成產(chǎn)業(yè)新能源主要包括水能(主要指小型水電站)、風(fēng)能、生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮艿妊h(huán)利用清潔能源新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展既整能源供應(yīng)系統(tǒng)有效補(bǔ)充手段也環(huán)境治理和生態(tài)保護(hù)重要措施滿足人類(lèi)社會(huì)持續(xù)發(fā)展需要終能源選擇 般地說(shuō)常規(guī)能源指技術(shù)上比較成熟且已被大規(guī)模利用能源而新能源通常指尚未大規(guī)模利用、正積極研究開(kāi)發(fā)能源因此煤、石油、天氣及大型水電都被看作常規(guī)能源而把太陽(yáng)能、風(fēng)能、現(xiàn)代生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能及氫能等作新能源隨著技術(shù)進(jìn)步和持續(xù)發(fā)展觀念樹(shù)立過(guò)去直被視作垃圾工業(yè)與生活有機(jī)廢棄物被重新認(rèn)識(shí)作種能源資源化利用物質(zhì)而受深入研究和開(kāi)發(fā)利用因此廢棄物資源化利用也看作新能源技術(shù)種形式 新近才被人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用、有待于進(jìn)步研究發(fā)展能量資源稱新能源相對(duì)于常規(guī)能源而言同歷史時(shí)期和科技水平情況下新能源有同內(nèi)容當(dāng)今社會(huì)新能源通常指太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、氫能?按類(lèi)別分:太陽(yáng)能風(fēng)能生物質(zhì)能氫能地?zé)崮芎Ｑ竽苄∷娀つ?醚基燃料),核能等 2概 據(jù)《2013-2017年 國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)園區(qū)發(fā)展模式與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》[1]分析2001年來(lái)我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)并沒(méi)有發(fā)生顯著改變石化能源特別煤炭消費(fèi)次能源消費(fèi)直居于主導(dǎo)地位所占比重分別達(dá)九成和六成上 對(duì)于新能源行業(yè)而言認(rèn)其提供了福音綜合觀察國(guó)股市行業(yè)也正說(shuō)明了點(diǎn)國(guó)綠色能源類(lèi)股票價(jià)格飛揚(yáng)更多閑散資金紛紛投入新能源及環(huán)保行業(yè)同時(shí)國(guó)超過(guò)歐洲成世界大替代能源增長(zhǎng)市場(chǎng)此背景下前瞻網(wǎng)認(rèn)新能源行業(yè)應(yīng)該抓住次契機(jī)積極發(fā)展風(fēng)電、太陽(yáng)能等提高新能源比重 據(jù)估算每年輻射地球上太陽(yáng)能17.8億千瓦其開(kāi)發(fā)利用500~1000億度因其分布分散能利用甚微地?zé)崮苜Y源指陸地下5000米深度內(nèi)巖石和水體總含熱量其全球陸地部分3公里深度內(nèi)、150℃上高溫地?zé)崮苜Y源140萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤些國(guó)家已著手商業(yè)開(kāi)發(fā)利用世界風(fēng)能潛力約3500億千瓦因風(fēng)力斷續(xù)分散難經(jīng)濟(jì)地利用今輸能儲(chǔ)能技術(shù)有重大改進(jìn)風(fēng)力利用會(huì)增加海洋能包括潮汐能、波浪能、海水溫差能等理論儲(chǔ)量十分觀限于技術(shù)水平現(xiàn)尚處于小規(guī)模研究階段當(dāng)前由于新能源利用技術(shù)尚成熟故只占世界所需總能量小部分今有大發(fā)展前途 3特點(diǎn) 1)資源豐富普遍具備再生特性供人類(lèi)永續(xù)利用;比陸上估計(jì)開(kāi)發(fā)利用風(fēng)力資源253GW, 而截止2003年只有0.57GW被開(kāi)發(fā)利用預(yù)計(jì)2010年利用達(dá)4GW, 2020年20GW而太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)和離網(wǎng)應(yīng)用量預(yù)計(jì)2020年從0.03GW增加1至2GW 2)能量密度低開(kāi)發(fā)利用需要較大空間; 3)含碳或含碳量少對(duì)環(huán)境影響小; 4)分布廣有利于小規(guī)模分散利用; 5)間斷式供應(yīng)波動(dòng)性大對(duì)持續(xù)供能利; 6)除水電外再生能源開(kāi)發(fā)利用成本較化石能源高 4太陽(yáng)能 太陽(yáng)能般指太陽(yáng)光輻射能量太陽(yáng)能主要利用形式有太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換及光化 太陽(yáng)能發(fā)電 學(xué)轉(zhuǎn)換三種主要方式廣義上太陽(yáng)能地球上許多能量來(lái)源風(fēng)能化學(xué)能水勢(shì)能等由太陽(yáng)能導(dǎo)致或轉(zhuǎn)化成能量形式利用太陽(yáng)能方法主要有:太陽(yáng)能電池通過(guò)光電轉(zhuǎn)換把太陽(yáng)光包含能量轉(zhuǎn)化電能;太陽(yáng)能熱水器利用太陽(yáng)光熱量加熱水并利用熱水發(fā)電等太陽(yáng)能清潔環(huán)保無(wú)任何污染利用價(jià)值高太陽(yáng)能更沒(méi)有能源短缺說(shuō)法其種種優(yōu)點(diǎn)決定了其能源更替取代地位 太陽(yáng)能光伏 光伏板組件種暴露陽(yáng)光下便會(huì)產(chǎn)生直流電發(fā)電裝置由幾乎全部半導(dǎo)體物料(例硅)制成薄身固體光伏電池組成由于沒(méi)有活動(dòng)部分故長(zhǎng)時(shí)間操作而會(huì)導(dǎo)致任何損耗簡(jiǎn)單光伏電池手表及計(jì)算機(jī)提供能源較復(fù)雜光伏系統(tǒng)房屋照明并電網(wǎng)供電 光伏板組件制成同形狀而組件又連接產(chǎn)生更多電力天臺(tái)及建筑物表面均會(huì)使用光伏板組件甚至被用作窗戶、天窗或遮蔽裝置部分些光伏設(shè)施通常被稱附設(shè)于建筑物光伏系統(tǒng) 國(guó)內(nèi)主要太陽(yáng)能電池制造商正遭遇少有陰雨天 由于95%上產(chǎn)能出口且過(guò)于倚重歐洲市場(chǎng)國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能電池企業(yè)近幾月來(lái)連續(xù)受多利空因素干擾:歐洲債務(wù)危機(jī)、歐元急跌、歐洲削減太陽(yáng)能補(bǔ)貼等 連串利因素表明國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能電池制造商既有近憂還有遠(yuǎn)慮過(guò)善于應(yīng)變國(guó)內(nèi)企業(yè)正試圖從成本和需求兩端控制經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn) 國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能電池制造業(yè)具有兩鮮明特點(diǎn)國(guó)內(nèi)速度高速發(fā)展全球占有率由2003年1%飆升至2009年30%涌現(xiàn)出尚德、英利、天合光能等電池制造商 二過(guò)于依賴歐洲市場(chǎng)2009年國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能電池產(chǎn)能約240萬(wàn)千瓦國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量?jī)H12萬(wàn)千瓦95%產(chǎn)能出口其歐洲重要市場(chǎng) 過(guò)去數(shù)年歐洲直世界太陽(yáng)能光伏發(fā)電重心2009年德國(guó)、西班牙、意大利和捷克新增裝機(jī)容量超過(guò)420萬(wàn)千瓦占全球60%上 從年初開(kāi)始希臘、西班牙等歐元區(qū)國(guó)家爆發(fā)債務(wù)危機(jī)歐元匯率急轉(zhuǎn)直下歐元兌美元匯率下跌超過(guò)12%國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能電池廠商損失嚴(yán)重 太陽(yáng)能光熱 槽式太陽(yáng)能光熱 現(xiàn)代太陽(yáng)熱能科技陽(yáng)光聚合并運(yùn)用其能量產(chǎn)生熱水、蒸氣和電力除了運(yùn)用適當(dāng)科技來(lái)收集太陽(yáng)能外建筑物亦利用太陽(yáng)光和熱能方法設(shè)計(jì)時(shí)加入合適裝備例巨型向南窗戶或使用能吸收及慢慢釋放太陽(yáng)熱力建筑材料 太陽(yáng)光合能 植物利用太陽(yáng)光進(jìn)行光合作用合成有機(jī)物因此人模擬植物光合作用大量合成人類(lèi)需要有機(jī)物提高太陽(yáng)能利用效率 5核能 核能通過(guò)轉(zhuǎn)化其質(zhì)量從原子核釋放能量符合阿爾伯特·愛(ài)因斯坦方程E=mc^2;其E=能量m=質(zhì)量c=光速常量核能釋放主要有三種形式: 核電站 A.核裂變能 A.核裂變能 所謂核裂變能通過(guò)些重原子核(鈾-235、钚-239等)裂變釋放出能量 B.核聚變能 由兩或兩上氫原子核(氫同位素-氘和氚)結(jié)合成較重原子核同時(shí)發(fā)生質(zhì)量虧損釋放出巨大能量反應(yīng)叫做核聚變反應(yīng)其釋放出能量稱核聚變能 C.核衰變 核衰變種自慢得多裂變形式因其能量釋放緩慢而難加利用 核能缺陷: (1)資源利用率低 (2)反應(yīng)產(chǎn)生核廢料成危害生物圈潛因素其終處理技術(shù)尚未完全解決 (3)反應(yīng)堆安全問(wèn)題尚需斷監(jiān)控及改進(jìn) (4)核擴(kuò)散要求約束即核電站反應(yīng)堆生成钚-239受控制 (5)核電建設(shè)投資費(fèi)用仍比常規(guī)能源發(fā)電高投資風(fēng)險(xiǎn)較大 6海洋能 簡(jiǎn)單介紹 海洋能指蘊(yùn)藏于海水各種再生能源包括潮汐能、波浪能、海流能、海水溫差能、海水鹽度差能等 海洋能 些能源都具有再生性和污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)項(xiàng)亟待開(kāi)發(fā)利用具有戰(zhàn)略意義新能源 海洋能特點(diǎn) 1.海洋能海洋總水體蘊(yùn)藏量巨大而單位體積、單位面積、單位長(zhǎng)度所擁有能量較小說(shuō)要想得大能量得從大量海水獲得 2.海洋能具有再生性海洋能來(lái)源于太陽(yáng)輻射能與天體間萬(wàn)有引力只要太陽(yáng)、月球等天體與地球共存種能源會(huì)再生會(huì)取之盡用之竭 3.海洋能有較穩(wěn)定與穩(wěn)定能源之分較穩(wěn)定溫度差能、鹽度差能和海流能穩(wěn)定能源分變化有規(guī)律與變化無(wú)規(guī)律兩種屬于穩(wěn)定變化有規(guī)律有潮汐能與潮流能人們根據(jù)潮汐潮流變化規(guī)律編制出各地逐日逐時(shí)潮汐與潮流預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)未來(lái)各時(shí)間潮汐大小與潮流強(qiáng)弱潮汐電站與潮流電站根據(jù)預(yù)報(bào)表安排發(fā)電運(yùn)行既穩(wěn)定又無(wú)規(guī)律波浪能 4.海洋能屬于清潔能源也海洋能旦開(kāi)發(fā)其本身對(duì)環(huán)境污染影響小 波浪發(fā)電 據(jù)科學(xué)家推算地球上波浪蘊(yùn)藏電能高達(dá)90萬(wàn)億度海上導(dǎo)航浮標(biāo)和燈塔已經(jīng)用上了波浪發(fā)電機(jī)發(fā)出電來(lái)照明大型波浪發(fā)電機(jī)組也已問(wèn)世國(guó)也對(duì)波浪發(fā)電進(jìn)行研究和試驗(yàn)并制成了供航標(biāo)燈使用發(fā)電裝置來(lái)世界每海洋里都會(huì)有屬于我們國(guó)波能發(fā)電廠波能會(huì)國(guó)電業(yè)作出大貢獻(xiàn) 潮汐發(fā)電 據(jù)世界動(dòng)力會(huì)議估計(jì)2020年全世界潮汐發(fā)電量達(dá)1000-3000億千瓦世界上大潮汐發(fā)電站法國(guó)北部英吉利海峽上朗斯河口電站發(fā)電能力24萬(wàn)千瓦已經(jīng)工作了30多年國(guó)浙江省建造了江廈潮汐電站總?cè)萘窟_(dá)3000千瓦 7風(fēng)能 簡(jiǎn)單介紹 風(fēng)能太陽(yáng)輻射下流動(dòng)所形成風(fēng)能與其能源相比具有明顯優(yōu)勢(shì)蘊(yùn)藏量大水能10倍分布廣泛永枯竭對(duì)交通便、遠(yuǎn)離主干電網(wǎng)島嶼及邊遠(yuǎn)地區(qū)尤重要風(fēng)能常見(jiàn)利用形式風(fēng)力發(fā)電風(fēng)力發(fā)電有兩種思路水平軸風(fēng)機(jī)和垂直軸風(fēng)機(jī)水平軸風(fēng)機(jī)應(yīng)用廣泛風(fēng)力發(fā)電主流機(jī)型 風(fēng)力發(fā)電 當(dāng)代人利用風(fēng)能常見(jiàn)形式自19世紀(jì)末丹麥研制成風(fēng)力發(fā)電機(jī)來(lái)人們認(rèn)識(shí)石油等能源會(huì)枯竭才重視風(fēng)能發(fā)展利用風(fēng)來(lái)做其事情 1977年聯(lián)邦德國(guó)著名風(fēng)谷--石勒蘇益格-荷爾斯泰因州布隆坡特爾建造了世界上大發(fā)電風(fēng)車(chē)該風(fēng)車(chē)高150米每漿葉長(zhǎng)40米重18噸用玻璃鋼制成 截止2009年底全球累計(jì)裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)了1.59億千瓦2009年全年新增裝機(jī)容量超過(guò)3千萬(wàn)千瓦漲幅31.9%從累計(jì)裝機(jī)容量看美國(guó)已累計(jì)裝機(jī)3516萬(wàn)千瓦穩(wěn)居榜首;國(guó)2610萬(wàn)千瓦位列全球第二 8生物質(zhì)能 簡(jiǎn)單介紹 生物質(zhì)能來(lái)源于生物質(zhì)也太陽(yáng)能化學(xué)能形式貯存于生物種能量形式直接或間接地來(lái)源于植物光合作用生物質(zhì)能貯存太陽(yáng)能更種唯再生碳源轉(zhuǎn)化成常規(guī)固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)燃料地球上生物質(zhì)能資源較豐富而且種無(wú)害能源地球每年經(jīng)光合作用產(chǎn)生物質(zhì)有1730億噸其蘊(yùn)含能量相當(dāng)于全世界能源消耗總量10-20倍利用率3% 修建沼氣池 生物質(zhì)能(又名生物能源)利用有機(jī)物質(zhì)(例植物等)作燃料通過(guò)氣體收集、氣化(化固體氣體)、燃燒和消化作用(只限濕潤(rùn)廢物)等技術(shù)產(chǎn)生能源只要適當(dāng)?shù)貓?zhí)行生物質(zhì)能也種寶貴再生能源要看生物質(zhì)能燃料何產(chǎn)生出來(lái) 全球范圍正炒作用玉米、小麥、食糖等糧食來(lái)制造汽油等能源來(lái)滿足日益增長(zhǎng)需求及過(guò)高成本帶來(lái)過(guò)高價(jià)格當(dāng)前主要甜高粱、木薯等原料 人類(lèi)生產(chǎn)和生活提供各種能力和動(dòng)力物質(zhì)資源國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要物質(zhì)基礎(chǔ)能源開(kāi)發(fā)和有效利用程度及人均消費(fèi)量生產(chǎn)技術(shù)和生活水平重要標(biāo)志 利用現(xiàn)狀 2006年底全國(guó)已經(jīng)建設(shè)農(nóng)村戶用沼氣池1870萬(wàn)口生活污水凈化沼氣池14萬(wàn)處畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)和工業(yè)廢水沼氣工程2,000多處年產(chǎn)沼氣約90億立方米近8000萬(wàn)農(nóng)村人口提供了優(yōu)質(zhì)生活燃料 國(guó)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種固定床和流化床氣化爐秸稈、木屑、稻殼、樹(shù)枝原料生產(chǎn)燃?xì)?006年用于木材和農(nóng)副產(chǎn)品烘干有800多臺(tái)村鎮(zhèn)級(jí)秸稈氣化集供氣系統(tǒng)近600處年生產(chǎn)生物質(zhì)燃?xì)?,000萬(wàn)立方米 9地?zé)崮? 地球內(nèi)部熱源來(lái)自重力分異、潮汐摩擦、化學(xué)反應(yīng)和放射性元素衰變釋放能量等放射性熱能地球主 地?zé)崮?要熱源國(guó)地?zé)豳Y源豐富分布廣泛已有5500處地?zé)狳c(diǎn)地?zé)崽?5地?zé)豳Y源總量約320萬(wàn)兆瓦 10氫能 特點(diǎn) 安全環(huán)保:氫氣分子量2, 僅空氣1/14, 因此氫氣泄漏于空氣會(huì)自動(dòng)逃離地面會(huì)形成聚集而其燃油燃?xì)饩鶗?huì)聚集地面而構(gòu)成易燃易爆危險(xiǎn)氫氣無(wú)味無(wú)毒會(huì)造成人體毒燃燒產(chǎn)物僅水污染環(huán)境 高溫高能:1kg氫氣熱值34000Kcal, 汽油三倍氫氧焰溫度高達(dá)2800度高于常規(guī)液氣 熱能集:氫氧焰火焰挺直熱損失小利用效率高 自動(dòng)再生:氫能來(lái)源于水燃燒又還原成水 催化特性: 氫氣活性氣體催化劑與空氣混合方式加入催化燃燒所有固體液體、氣體燃料加速反應(yīng)過(guò)程促進(jìn)完全燃燒達(dá)提高焰溫、節(jié)能減排之功效 還原特性:各種原料加氫精煉 變溫特性:根據(jù)加熱物體熔點(diǎn)實(shí)現(xiàn)焰溫調(diào)節(jié) 來(lái)源廣泛:氫氣由水電解制取水取之盡而且每kg水制備1860升氫氧燃?xì)?即產(chǎn)即用:利用先進(jìn)自動(dòng)控制技術(shù)由氫氧機(jī)按照用戶設(shè)定按需供氣貯存氣體 應(yīng)用范圍廣:適合于切需要燃?xì)獾胤?氫能缺點(diǎn):(1)制取成本高需要大量電力; (2)生產(chǎn)、存儲(chǔ)難:氫氣密度小難液化高壓存儲(chǔ)安全 氫電池 款氫電池名PowerTrekk款獨(dú)特應(yīng)急電池其工作原理簡(jiǎn)單化學(xué)反應(yīng):圓形容器內(nèi)裝有種特殊成分硅化鈉與水相遇時(shí)便會(huì)產(chǎn)生氫氣反應(yīng)過(guò)程安全而且環(huán)保惟副產(chǎn)品點(diǎn)點(diǎn)水蒸汽使用時(shí)只需向下部容器放置些水容器內(nèi)化學(xué)藥劑便能通過(guò)反應(yīng)提取氫元素并電池充電外出長(zhǎng)途旅行時(shí)備上塊有效避免因手機(jī)沒(méi)電而與世隔絕尷尬情況預(yù)計(jì)今年第季度上市電池本體售價(jià)229美元化學(xué)藥劑4美元包[2] 11海洋滲透能有兩種鹽溶液種溶液鹽濃度高種溶液濃度低把兩種溶液放起并用種滲透膜隔離會(huì)產(chǎn)生滲透壓水會(huì)從濃度低溶液流向濃度高溶液江河里流動(dòng)淡水而海洋存咸水兩者也存定濃度差江河入?？诘畨罕群Ｋ畨焊呷牒？诜胖脺u輪發(fā)電機(jī)淡水和海水之間滲透壓推動(dòng)渦輪機(jī)來(lái)發(fā)電[3] 海洋滲透能種十分環(huán)保綠色能源既產(chǎn)生垃圾也沒(méi)有二氧化碳排放更依賴天氣狀況說(shuō)取之盡用之竭而鹽分濃度更大水域里滲透發(fā)電廠發(fā)電效能會(huì)更好比地海、死海、國(guó)鹽城市大鹽湖、美國(guó)大鹽湖當(dāng)發(fā)電廠附近必須有淡水供給據(jù)挪威能源集團(tuán)負(fù)責(zé)人巴德·米克爾森估計(jì)利用海洋滲透能發(fā)電全球范圍內(nèi)年度發(fā)電量達(dá)16000億度 12水能 水能種再生能源清潔能源指水體動(dòng)能、勢(shì)能和壓力能等能量資源廣義水能資源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量資源;狹義水能資源指河流水能資源常規(guī)能源,次能源水僅直接被人類(lèi)利用還能量載體太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)地球上水循環(huán)使之持續(xù)進(jìn)行地表水流動(dòng)重要環(huán)落差大、流量大地區(qū)水能資源豐富隨著礦物燃料日漸減少水能非常重要且前景廣闊替代資源世界上水力發(fā)電還處于起步階段河流、潮汐、波浪及涌浪等水運(yùn)動(dòng)均用來(lái)發(fā)電利用電解水分子和光及化學(xué)分解水分子方式來(lái)分解燃燒氫氣作新多用途能源來(lái)替代現(xiàn)有礦物質(zhì)能源水分子分解過(guò)程簡(jiǎn)而易行投資少見(jiàn)效快給水能綜合利用帶來(lái)了廣泛前景地球上水種處見(jiàn)液態(tài)物質(zhì)通過(guò)水分解裝置制備出氫燃料用于汽車(chē)航天航空熱力發(fā)電等工業(yè)和民用方面較大程度上緩解了人類(lèi)對(duì)礦物質(zhì)資源過(guò)分依賴