(1)太阳能
太阳能光伏发电将来会占据世界能源消费的重要位置,不仅会替代部分常规能源,还将成为世界能源供应的主体。理论上,光伏发电可用于任何需要电源的场合,如航天器、家用电器与便携设备,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源均可使用。美国First Solar太阳能电池厂商出版的《第一太阳能2015年可持续性报告》中指出,目前该公司的光伏发电成本,“已达到可与化石燃料等发电成本竞争的水平”。我国《太阳能利用“十三五”发展规划》明确提出要提高光伏发电的规模和比例,单个光伏基地外送规模达100万kW以上,总规模达1 220万kW。在太阳能资源丰富,可大规模开发的青海、新疆、甘肃、内蒙古等地区,规划建设以外送清洁能源为目的、规模在200万kW以上的大型光伏发电基地,结合太阳能热电和光热项目,并配套建设特高压外送通道。2020年,我国太阳能年利用规模达到1.5亿t标准煤,其年发电量可节约5 000万t标准煤,共计减排二氧化碳2.8亿t,减排硫化物690万t。“十三五”时期,太阳能发电产业对GDP的贡献将达10 000亿元,太阳能热利用产业将达8 000亿元。太阳能相关产业从业人数可达到1 200万人。
(2)风能
近10年来,我国能源转型升级不断加快,风电产业取得瞩目成就,未来发展也备受关注。当然,我国风电产业的健康发展也面临着诸多挑战。中国的风电市场全球最大,近几年每年的新增装机量占全球新增装机总容量的40%左右。中国风能资源最好、最早开发风电的“三北”地区,风电总装机规模水平高,限电比例也是世界最高。另外,风电价格高,今后必须花大力气解决关键技术和机制问题,以此降低风电价格,缓解弃风状况。现在风电是价格最低的新能源,其发电成本还在继续降低,未来可能成为成本最低的能源。将来,风电需要分类型、分领域、分区域逐步退出补贴,预计2020—2022年,风电产业基本实现不依赖补贴发展。
2015年2月底,我国并网风电装机容量达到10 004万kW,稳居世界风电装机首位。未来5年我国风电将继续保持增长势头,且将引领世界,并有望实现《国家应对气候变化规划(2014—2020年)》提出的2020年风电装机容量达到2亿kW的目标。我国的《风电发展“十三五”规划》也明确提出,到2020年年底,我国风电累计并网装机将达2.1亿kW以上,年发电量达4 200亿kW·h,风电行业发展前景广阔。目前,国家推进“互联网+”战略,通过创新和提高技术、管理和制造水平,推进装备研发,加强产能合作,提高整个风电行业水平,为风电的转型升级奠定基础。如图3.32所示预测了中国未来40年的能源结构。
图3.32 未来40年的能源结构
(3)核能(www.xing528.com)
核能对我国经济的发展有着战略性的意义,不仅可以保证能源的安全性,还可以带动我国其他产业的发展,有效改进环境污染问题。从长远角度来看,核能不仅可以应用在发电中,还可以为工业、交通业提供热源,取代传统的石油资源。我国核能产业经过30多年的发展,已取得一定成就,但与发达国家相比,还存在一些差距。我国关于《2050年我国能源需求》研究报告中明确指出,截至2050年,我国核电占一次能源比重将达到12.5%,装机容量达到240 GW。面对目前的格局,在下一阶段,我国要注重专门性人才的培养,并要加强宣传,合理引导,提升民众对核能的正确认知,促进我国核电事业的良性发展。
(4)氢能
在氢能领域,我国着重要解决的是燃料电池发动机的关键技术。虽然这方面的技术已有突破,但还需要进一步对燃料电池产业化技术进行改进、提升,使产业化技术成熟。我国将加大对氢能研发的投入,以提高我国在燃料电池发动机关键技术方面的水平。
作为国家战略性新兴能源的重要组成部分,我国正在加快推动氢能开发和产业应用。在未来,我国氢能将在交通运输减排、电能替代等方面发挥重要作用。一是与电动汽车互为补充,共同推动交通运输领域碳减排。国家规划明确2030年实现百万辆氢燃料电池汽车的商业化应用,建成1 000座加氢站。二是建设氢能源发电系统。根据美国拉扎德咨询公司统计,2016年氢燃料电池发电系统成本为0.74~1.16元/(kW·h),已经具备一定的市场竞争力。未来在用户侧推广应用小型氢燃料电池分布式发电系统,满足家用热电联供的需要,推动家庭电气化进程,促进电能替代。
(5)水电
目前,中国不但是世界水电装机第一大国,也是世界上在建规模最大、发展速度最快的国家,已逐步成为世界水电创新的中心。随着中国经济进入新的发展时期,加快西部水力资源开发、实现西电东送,对解决国民经济发展中的能源短缺问题、改善生态环境、促进区域经济的协调和可持续发展,将会发挥极其重要的作用。
(6)生物质能
随着国民经济的快速发展,我国的能源需求量也将大幅提高。我国将通过合理布局生物质发电项目、推广应用生物质成型燃料、稳步发展非粮生物液体燃料、积极推进生物质气化工程。随着生物质能源的普及利用,生物质发电也将成为重点的发展对象,特别是现阶段直接燃烧发电技术已基本发展成熟,并广泛应用于商业领域;生物质气化发电技术的发电效率已达到较高水平;生物质与煤混合燃烧发电作为一种新兴的发电技术,发电过程简易且对环境污染小,具有很大的发展潜力。
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