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可再生能源

发布时间:2020-08-04 14:38:55     来源:一带一路能源合作网

一、 产业研究

(一)可再生能源简介

可再生能源是指包括具有自我恢复原有特性,并可持续利用的一次能源。包括太阳能、水能、生物质能、氢能、风能、波浪能以及海洋表面与深层之间的热循环等。

太阳能是能量的源泉,可用于加热、冷却、照明。不同技术可以把太阳光转化为可用在建筑物的能源。目前最普遍的太阳能利用如:太阳能热水器、取暖和制冷、被动式太阳能设计、太阳能光伏发电。

水能,或称为水力发电,水电是利用河流、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处,将其中所含之位能转换成水轮机之动能,再藉水轮机为原动力,推动发电机产生电能。

生物质能,指利用自然界的植物、粪便以及城乡有机废物转化成的能源。

风能,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。

地热能是贮存在地下岩石和流体中的热能,这种热能来自地球深处的高温熔融体以及放射性元素的衰变。

上世纪70年代以来,可持续发展思想逐步成为国际社会共识,可再生能源开发利用受到世界各国高度重视,许多国家将开发利用可再生能源作为能源战略的重要组成部分,提出了明确的可再生能源发展目标,制定了鼓励可再生能源发展的法律和政策,可再生能源得到迅速发展。

(二)可再生能源利用技术
1.
新能源发电上网

2014年,我国发布的《能源发展战略行动计划(20142020年)》明确提出,到2020年风力发电与煤电上网电价相当、光伏发电与电网销售电价相当。

2016年,国家发展改革委下发《关于调整光伏发电陆上风电标杆上网电价的通知》,明确指出要降低光伏发电和陆上风电标杆上网电价、明确海上风电标杆上网电价、鼓励各地通过招标等市场竞争方式确定光伏发电、陆上风电、海上风电等新能源项目业主和上网电价,但通过市场竞争方式形成的价格不得高于国家规定的同类资源区光伏发电、陆上风电、海上风电标杆上网电价。

2017年《政府工作报告》指出,要抓紧解决机制和技术问题,优先保障清洁能源发电上网,有效缓解弃水、弃风、弃光状况。

2.新能源开发存储利用

2017年国际能源署发布的《能源技术展望2017》报告显示,中国近几年在新能源、电动汽车、能源储存等领域发展十分强劲。专家指出,储能是智能电网、可再生能源接入、分布式发电以及电动汽车发展不可或缺的支撑环节。成本高是影响储能大规模发展的一个主要因素,其关键材料、制造工艺和能量转化效率也是各种技术面临的共同挑战和瓶颈。目前以提升寿命、低成本、高安全为突出特征的储能电池是海内外主要研究方向之一。

当今社会,对可靠的、可规模化的能量存储技术有着迫切需求。许多可再生能源如太阳能、风能是间歇性的并产自偏远地区,因此很难直接进入电网。化学家们提出,如果能源可以有效、安全地储存,就不再需要持续不断的能源供应。超大规模存储系统可以将这些以间歇性能源生产的能量储存起来以备后用。

专家强调,目前电池技术的能量密度必须在短期内得到改善,先进锂离子电池将是能量存储的一个过渡性解决方案,未来需要有基于来源丰富且材料可循环使用的新电池和热能存储设备。在这种情况下,材料化学家将为高能量密度的组件开发新材料,以改善电池性能;帮助开发包括新一代固态和液流电池以及储热设备的新储能技术,作为传统电池持久、安全的替代方案。

由于与氧气反应时可以释放能量,燃料分子的化学键可以作为储存能量的有效方式。化学储能设备可以和适当的能量转化手段相结合,生产需要时可以燃烧的如氢气、烃类化合物等燃料。其中,材料化学家将为电解水制氢设计新的催化体系及气体分离技术;设计和开发新的、可不用电解器而直接从水中制取氢的光催化材料;帮助开发创新的化学储能形式,包括从阳光、CO2和水生产燃料的手段。

3.大型并网风力发电

并网型风力发电系统是指风电机组与电网相联,向电网输送有功功率,同时吸收或者发出无功功率的风力发电系统,一般包括风电机组(含传动系统、偏航系统、液压与制动系统、发电机、控制和安全系统等)、线路、变压器等。    

2011年,国家能源局发布了大型风电场并网设计技术规范等18项重要标准,涉及大型风电场并网、海上风电建设、风电机组状态监测、风电场电能质量、风电关键设备制造要求等风电产业发展急需的技术标准。《大型风电场并网设计技术规范》适用于规划容量在200MW级以上的新建风电场或风电场群项目、直接或汇集后通过220kV及以上电压等级线路与电力系统连接的新建或扩建风电场。它规定了大型风电场并网的相关技术要求。

(三)可再生能源消费量

根据《BP世界能源统计年鉴报告2017》,2016年,世界可再生能源发电(不包括水电)增长了14.1%,低于十年平均水平,但为有记录以来最大增幅(5300万吨油当量)。

可再生能源增长中,超过一半源于风能的增长。太阳能虽然在可再生能源中的占比仅为18%,却贡献了约占三分之一的增长。亚太地区取代欧洲和欧亚地区,成为最大的可再生能源产区。

中国超过美国,成为全球最大的可再生能源生产国。中国可再生能源全年消费为8610万吨油当量,较上年增长33.4%。仅十年间,中国可再生能源在全球总量中的份额便从2%提升到了现在的20.5%

(四)中国可再生能源发展“十三五”规划

为实现2020年和2030年非化石能源分别占一次能源消费比重15%20%的目标,加快建立清洁低碳的现代能源体系,促进可再生能源产业持续健康发展。按照《可再生能源法》要求,根据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》和《能源发展“十三五”规划》,2016年,我国制定《可再生能源发展“十三五”规划》。

指导思想

全面贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中、六中全会精神,坚持创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,遵循能源发展“四个革命、一个合作”的战略方向,坚持清洁低碳、安全高效的发展方针,顺应全球能源转型大趋势,完善促进可再生能源产业发展的政策体系,统筹各类可再生能源协调发展,切实缓解弃水弃风弃光问题,加快推动可再生能源分布式应用,大幅增加可再生能源在能源生产和消费中的比重,加速对化石能源的替代,在规模化发展中加速技术进步和产业升级,促进可再生能源布局优化和提质增效,加快推动我国能源体系向清洁低碳模式转变。

发展目标

为实现20202030年非化石能源占一次能源消费比重分别达到15%20%的能源发展战略目标,进一步促进可再生能源开发利用,加快对化石能源的替代进程,改善可再生能源经济性,提出主要指标如下:

1.可再生能源总量指标。到2020年,全部可再生能源年利用量7.3亿吨标准煤。其中,商品化可再生能源利用量5.8亿吨标准煤。

2.可再生能源发电指标。到2020年,全部可再生能源发电装机6.8亿千瓦,发电量1.9万亿千瓦时,占全部发电量的27%

3.可再生能源供热和燃料利用指标。到2020年,各类可再生能源供热和民用燃料总计约替代化石能源1.5亿吨标准煤。

4.可再生能源经济性指标。到2020年,风电项目电价可与当地燃煤发电同平台竞争,光伏项目电价可与电网销售电价相当。

5.可再生能源并网运行和消纳指标。结合电力市场化改革,到2020年,基本解决水电弃水问题,限电地区的风电、太阳能发电年度利用小时数全面达到全额保障性收购的要求。

6.可再生能源指标考核约束机制指标。建立各省(自治区、直辖市)一次能源消费总量中可再生能源比重及全社会用电量中消纳可再生能源电力比重的指标管理体系。到2020年,各发电企业的非水电可再生能源发电量与燃煤发电量的比重应显著提高。

(五)世界各国可再生能源的政策支持

可再生能源作为全球能源体系的重要组成部分,除降低温室气体排放外,为各国社会、政治、经济的发展提供重要驱动力,对保障世界各国能源安全、改善环境保护、增加各国就业发挥了重要作用。截至2013年初,全球已有127个国家制定或出台可再生能源政策,其中发展中国家和新兴经济体的比重就超过2/3

总体来看,可再生能源支持政策涵盖了发电、供热(制冷)、交通等各个领域,其中绝大多数支持政策集中在发电行业。发电支持政策主要包括上网电价、可再生能源配额制、净计量电价、财政税收支持政策以及绿色电力价格等,其中上网电价与配额制应用最为普遍。

上网电价机制(FIT),即政府强制要求电网企业在一定期限内按照一定电价收购电网覆盖范围内可再生能源发电量。当今,上网电价制度仍是全球各国在其可再生能源发电领域采用最为广泛的政策。截至2013年初,包括中国、德国、西班牙、法国以及美国部分地区在内,全球已有71个国家与28个地区()在其可再生能源发电市场实行此制度,其中发展中国家数量占绝大多数,且在欧盟各国中应用最为普遍。上网电价形式通常包括固定电价和浮动电价。未来,在一国内实施两种上网电价形式将是可再生能源发电市场的主要发展趋势。如2012年,在德国、西班牙、捷克、斯洛文尼亚等国的可再生能源电力市场实施两种方式并存的定价方式。

由于世界各国自身可再生能源的发展水平与阶段不同,各国根据国情不断地调整和完善本国的上网电价定价与调整机制。因此,各国所制定的其政策既有共同点,也存在国别差异。

可再生能源配额制(RPS)是指用法律的形式对可再生能源发电的市场份额做出的强制性的规定,是政府为培育可再生能源市场、使可再生能源发电量达到最低保障水平而采用的强制性手段。一般而言,配额制的内容包括适用范围与责任主体、可再生能源发展目标、有效的可再生能源种类、绿色证书制度和奖惩措施。与上网电价不同,配额制能较好地实现可再生能源在规定的市场份额内的充分竞争,从而合理体现政府的宏观调控意图。截至2012年底,全球有超过22个国家在全国范围内实施了统一的配额制,此外还有54个州()实施区域内配额制。如美国、英国、意大利以及日本等国是实施可再生能源配额制的典型国家。

财税支持政策在促进可再生能源发展中不可或缺,部分国家对可再生能源技术研发提供资助。如澳大利亚提供340万美元以支持太阳能光伏研发项目;日本提供1900万美元设立项目以促进对地热能开发技术的研发;但是,由于可再生能源利用成本显著下降和国际金融危机的持续影响,一方面,一些国家的财税政策支持力度减弱。如捷克计划在2014年取消所有的可再生能源补贴;另一方面,部分国家开始对可再生能源技术与设备增加税负。如2012年保加利亚针对太阳能、风能、水能以及生物质能等发电项目颁布临时性追溯税收。

净计量电价政策(Net Metering)是指拥有可再生能源发电设施的用户可以根据向电网输送的电量,从自己的电费账单上扣除一部分,即仅计算用户净消费电量。净计量电价一般用于用户端的小型发电设施,如风能、太阳能光伏、家用燃料电池等。当今,全球有37个国家实施净计量电价制度,其中包括加拿大、美国、以及丹麦、英国和意大利。2012年,巴西、智利等国开始实施净计量电价政策。

绿色电力价格制度(Green Power)在全球许多国家内制定实行,其价格形成机制是由政府制定可再生能源产品的价格,包括可再生能源电能、热能以及交通运输燃料等,由消费者按照规定价格自愿认购。其中美国、德国、意大利以及荷兰等是实行此种制度的典型国家。除消费者个人和企业自愿绿色购买之外,一些国家政府同样要求公用事业或电力供应商强制使用绿色电源产品,以支持、促进本国可再生能源大规模应用的快速发展。

二、项目案例

(一)光伏发电项目

(图片来源:网络)

1.阿尔及利亚23.3万千瓦光伏电站EPC项目

20139月,英利与中国水电建设集团国际工程有限公司和中国水电工程顾问集团有限公司组成联合体与成功中标阿尔及利亚23.3万千瓦的电站项目。

20131211日,联营体三方代表在阿尔及利亚国家电力与燃气公司SONELGAZ总部与阿尔及利亚南部电网和新能源建设公司成功签订了阿尔及利亚23.3万千瓦光伏地面电站项目合同。

截止目前,23.3万千瓦电站项目已完成所有发货,且其中5.3万千瓦电站已并网发电,预计全部项目将于2016年年底前并网。

项目施工中加大外籍劳务招募力度,利用当地有资源的劳务公司进行招聘,在拉动当地就业、辐射产业链上下游共同发展等方面也发挥了重要作用。据悉,该项目有600多名中方人员来阿参加建设,施工高峰期有2000多名当地雇员,其中800多名马里难民。组织12批次阿尔及利亚业主、技术人员共计百余人到中国学习培训光伏电站建设技术、运行维护管理等,已充分掌握建设、运行、维护能力的受过培训的人员,将为阿尔及利亚光伏电站储备大量技术人才。

2.阿尔及利亚SKTM光伏项目

阿尔及利亚SKTM光伏项目,总装机规模23.3万千瓦,业主为阿尔及利亚电力和新能源公司(SKTM)。项目于20141月开工,20155月陆续并网发电。该项目是中国电建在目前海外承接的最大光伏发电EPC项目。

3.巴基斯坦10万千瓦大型太阳能光伏电站

巴基斯坦10万千瓦大型太阳能光伏电站业主为振发集团,是巴基斯坦第一座装机容量达10万千瓦的大型太阳能光伏电站。这座巴国最大的太阳能电站由中国企业承建,仅用短短10个月就让这座世界罕见的大规模太阳能光伏发电站高标准、高质量、高水平地完成,每天向附近的旁遮普省提供清洁电源50万度,有效缓解了当地电力紧缺状况,也为“中巴经济走廊”的先期建设提供了示范工程。

4.巴基斯坦90万千瓦光伏发电项目

中兴能源巴基斯坦90万千瓦光伏发电项目是中巴经济走廊能源合作14个优先实施的项目之—。项目位于巴基斯坦旁遮普省巴哈瓦尔布尔市真纳光伏产业园,占地面积4500英亩,总规模为90万千瓦。20154月,中国国家主席习近平和巴基斯坦总理纳瓦兹谢里夫共同启动项目开工仪式。项目启动后90天完成了5万千瓦并网发电。201668日,完成—期30万千瓦并网发电,成为中巴经济走廊首个完成融资、首个建成并网发电的能源项目。

(二)风电项目

(图片来源:网络)

1.埃塞俄比亚阿达玛风电项目

埃塞俄比亚阿达玛风电场项目,装机136台,总装机规模20.4万千瓦。其中一期5.1万千瓦,20116月开工建设,20128月竣工;二期15.3万千瓦,20137月开工建设,20165月竣工。该项目是首个采用中国资金、标准、技术、设备、运维的国际风电EPC工程。

2.巴基斯坦达沃风电项目

巴基斯坦达沃风电投资项目,总装机规模4.95万千瓦。项目于20153月开工,20174月竣工。该项目是“中巴经济走廊优先建设项目”清单首批14个项目中第一个完成融资关闭并开工的中方投资项目。

3.巴基斯坦9.9万千瓦风电项目

巴基斯坦9.9万千瓦风电项目位于信德省Jhimpir地区的风资源走廊内,为中巴经济走廊14个优先实施项目之一。预计年发电量274,782,000度。项目采用BOO形式进行投资开发,总投资额为2.52亿美元,由国家开发银行提供贷款,中国葛洲坝股份有限公司承建,新疆金风科技有限公司提供风机。

201411APEC会议期间,李克强总理和谢里夫总理在人民大会堂见证了该项目EPC总包框架协议的签署;20153月实现融资关闭;20154月习近平主席和谢里夫总理在伊斯兰堡见证了本项目签署贷款仪式。

4.越南平顺省富叻风电项目

越南富叻风电项目位于越南平顺省,总装机规模2.4万千瓦。项目于20157月开工,20169月完工。项目资金由德国复兴银行对越南政府优惠贷款。该项目为越南国家风电示范项目,也是越南的第一个国营风电项目,也是中国企业在越南建设的第一个风电项目。

(三)太阳能光热电站项目

图片来源:网络

摩洛哥努奥IIIII 期太阳能光热电站

摩洛哥努奥IIIII期太阳能光热电站,总规模35万千瓦,是中国企业在海外建设的第一个光热电站。其中II期为槽式光热电站,总装机规模20万千瓦,年运行4750小时。III期为塔式光热电站,总装机规模15万千瓦,年运行4287小时;该项目是世界最大塔式太阳能聚热电站。

三、重要新闻报道

中国积极推动可再生能源国际合作

来源:人民日报

 

近日,2020年联合国可持续发展高级别政治论坛发布政策建议报告,呼吁各国将推动清洁能源发展和电力互联互通纳入经济复苏计划,在联合国层面建立全球能源互联网工作机制,以清洁和绿色方式满足全球电力需求。亚洲开发银行能源部主任翟永平认为,“在能源转型尤其是电力转型方面,中国有丰富的理论和实践经验,并且在电力工程领域具有优势。中国积极推动可再生能源国际合作,有利于实现联合国2030年可持续发展目标”。各方携手同走绿色发展之路,实现可持续发展,将为共同建设美丽地球家园贡献一份力量。

 

“为非洲清洁能源发展提供了极大帮助”

 

  中非共和国电力资源严重短缺,全国供电覆盖率仅8%,往往是天一黑,整个城市便陷入黑暗。2019年3月,由非洲开发银行出资、中国能建葛洲坝集团承建的博阿利水电站2号电站修复及厂房扩建项目开工,预计建成后新增发电能力10兆瓦,总发电量将提升50%。

  为了尽快让更多中非民众用上电,中国和中非两国建设者一直坚守岗位。今年春节后,他们抓紧雨季前建设的最佳时机,日夜奋战在姆巴利河畔。一边积极应对新冠肺炎疫情,一边加紧施工保进度。项目监理莱昂纳尔表示,目前项目部人员无一人感染,工程已完成近80%。来自中非水利交通部的瓦伦丁·贝克斯表示:“我们对这个项目很满意,希望工程并网发电早日到来。”

  从塞拉利昂的坡特洛科镇到赞比亚的西瓦安度,数十个类似博阿利水电站这样的中小规模水电站,已经取代了昂贵且高污染的化石能源发电项目,正助力非洲逐步实现清洁电力互联,实现区域经济和社会协调发展。

  据统计,非洲的电力普及率仅为52%,超过一半非洲国家电力普及率不及50%,有6亿人口用不上电,占世界无电人口的一半以上。非盟基础设施与能源部主任阿代夫指出,非洲大陆水资源丰富,水电潜力大,“如果将发电侧和非洲南部、西部以及东部的负荷中心相连接,可以缓解非洲目前用电紧张和电价高昂的问题。非洲积极推动区域内和区域外能源开发合作,也可解决自身建设能力和资金不足困难”。

2018年,中非合作论坛北京峰会上提出中非合作“八大行动”,能源领域合作是中非合作重点之一。几内亚能源部部长西拉认为,实现可持续发展下电力的互联互通,使非洲自然资源、能源增值,是非洲国家需要紧抓的机遇。“在这个方面,中国为非洲清洁能源发展提供了极大帮助。”非洲电力公用事业协会秘书长泰拉表示,中国在金融、技术方面提供支持,并有效提高人力资本的利用效率,帮助本地工业得到进一步发展。

 

“在区域可再生能源发展中持续发挥引领作用”

 

  遥望广袤的旁遮普平原,将吉拉姆河丰富的水能资源转变为清洁电能,是巴基斯坦人多年的梦想。

  作为中巴经济走廊优先实施项目、丝路基金的首个投资项目,卡洛特水电站承载了巴基斯坦人民对用电便利和社会发展的期待。今年3月,卡洛特水电站建设工程完成进水塔全面封顶目标,为项目防洪度汛及下闸蓄水打下了坚实基础。预计明年12月底投入商业运营后,该电站每年能为巴基斯坦提供约32亿度的清洁电能,满足500万人用电需求,优化巴基斯坦能源结构。

  2015年,中巴确定了以中巴经济走廊为中心,以瓜达尔港、能源、交通基础设施、产业合作为重点的“1+4”合作布局。如今,随着中企参与的中巴经济走廊光伏发电、风电和水电等可再生能源项目一一建成并网发电,巴基斯坦百姓已经过上了很少停电的日子。

“可再生能源特别是水电资源得到了充分的利用,也降低了区域内的供电成本。”翟永平表示,“中国在区域可再生能源发展中持续发挥引领作用,有效改善当地能源结构。”

 

“欧中合作是促进双方清洁能源转型的共赢之举”

 

  走进位于巴黎中央商务区拉德芳斯的中广核欧洲能源公司全球远程监控及数据分析中心,两块巨幅液晶显示屏上,闪动着公司在欧洲各地16个项目的实时运行数据。工作人员正聚精会神,通过电脑远程监控并进行数据分析。

  这是近年来中欧共促清洁能源发展、推进能源转型之路的一个缩影。中广核在法国投资的大容量漂浮式海上风机、三峡集团投资的德国梅尔海上风电项目等中国企业投资项目,已助力欧盟实现2020年可再生能源占总能源消费20%的目标,中欧企业还在非洲等第三方市场开展了卓有成效的清洁能源合作。

  中欧合作另一亮点体现在新能源汽车市场的互补共赢。近年来,中国发展形成全球先进和完善的新能源汽车供应链,正成为欧洲新能源汽车建设的重要参与者。欧洲是仅次于中国的全球第二大新能源汽车市场,“欧洲绿色协议”制定的减排目标将进一步刺激新能源汽车市场增长。

  法国巴黎第八大学地缘政治研究院主任弗里德里克·杜泽表示,欧盟和中国都坚定支持应对气候变化《巴黎协定》,是良好的合作伙伴。“中国在发展可再生能源领域具有自然条件、技术创新、资金支持等优势,欧中共促清洁能源开发和利用,顺应本国能源转型的要求,也对全球可持续发展有积极意义。”

  2019年,中欧能源合作平台项目正式启动,中欧双方在清洁能源技术产业化、市场准入、电网并网、可再生能源使用等方面合作取得更多实质性成果。欧盟委员会能源总司能源政策司前司长梅根·理查兹撰文指出,欧盟与中国的能源合作重点是支持双方的清洁能源转型,为民众提供清洁、可持续的能源。“欧中能源合作平台将进一步支持双方能源合作、鼓励能源行业监管改革,欧中合作是促进双方清洁能源转型的共赢之举。”

四、相关重要文件

1.《可再生能源产业发展指导目录》,国家发展改革委,2005

2.《可再生能源中长期发展规划》国家发展改革委,2007

3.《中华人民共和国可再生能源法》,2009

4.《可再生能源发展“十三五”规划》,国家发展改革委,2016

  (根据国家能源局网站、人民网等相关资料整理)

 

    编辑:席熙

 

 

 

 



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