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太阳能热能技术研发可行性

作者 :本站编辑更新时间:2014-8-12

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1 能 源

1.1 能源种类

能源就是向自然界提供能量转化的物质(矿物质能源,核物理能源,大气环流能源,地理性能源)。能源是人类活动的物质基础。在某种意义上讲,人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今世界,能源的发展,能源和环境,是全世界、全人类共同关心的问题,也是我国社会经济发展的重要问题。

能源可根据其来源、加工程度、能源利用成熟程度、能源再生性、环境友好性进行分类,主要分类如下。

1.1.1 按能源利用的科技程度分类

按对能源利用的科技程度可分为:

(1) 常规能源。已被人们广泛应用的能源称之为常规能源。如:煤炭、石油、天然气和水力等。

(2) 新能源。尚未大规模商业应用,在技术、经济上进一步研究的、有前途的能源,称之为新能源。如:太阳能、风能、潮汐能、地热能及核能等。

有些国家也把核能列入常规能源。

1.1.2 按能源可再生性分类

根据一次能源能否再生,分为可再生能源和非再生能源。

(1)在自然界中,有一些能源能够循环再生的,称之为可再生能源。《中华人民共和国可再生能源法》规定,可再生能源指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。

(2)在自然界中,有些能源不能够循环再生的能源称之为非再生能源。如:煤炭、石油、天然气、及核能等,这是我们目前地球应用最广泛的能源。

1.1.3 按能源环境友好程度分类

按能源使用对环境的影响分类:

(1) 清洁能源。在能源的使用过程中对环境不造成污染的,称之为清洁能源。如:太阳能、风能、海洋能、水能、地热能等。

(2) 非清洁能源。在能源的使用过程中对环境有污染的,称之为非清洁能源。如:煤炭、石油、天然气等。随着科学技术的发展,人们可将非清洁能源清洁化。人类使用能源的终极目标是无碳经济。

1.2 能源发展现状(摘自《能源发展“十二五”规划》)

“十一五”时期,能源供应能力显著增强。一次能源生产总量连续五年位居世界第一,2010年达到29.7亿吨标准煤;电力装机规模比2005年增长将近一倍,达到9.7亿千瓦,居世界第二。

   清洁能源比重逐步增加。2010年,我国水电装机规模达到2.2亿千瓦,位居世界第一;核电在建规模2924万千瓦,占世界核电在建规模的40%以上;“十一五”时期新增风电装机规模约3000万千瓦,2010年并网规模位居世界第二;太阳能热水器集热面积继续保持世界第一。

专栏1 “十一五”时期能源发展成就

指  标 单  位 2005年 2010年 年均增长率(%)

一次能源生产总量 亿吨标准煤 21.6 29.7 6.6

其中:煤炭 亿吨 23.5 32.4 6.6

    原油 亿吨 1.8 2.0 2.1

    天然气 亿立方米 493 948 14.0

    非化石能源 亿吨标准煤 1.6 2.8 11.8

一次能源消费总量 亿吨标准煤 23.6 32.5 6.6

电力装机规模 亿千瓦 5.2 9.7 13.3

其中:水电 亿千瓦 1.2 2.2 12.9

     火电 亿千瓦 3.9 7.1 12.7

     核电 万千瓦 685 1082 9.6

     风电 万千瓦 126 3100 89.8




2 国家政策

2.1 能源发展政策符合性

(1)符合国家产业政策

中华人民共和国国家发展和改革委员会第9号令《产业结构调整指导目录(2011年本)》(以下简称“产业指导目录”),在该指导目录中“第一类 鼓励类 五、新能源”中“第1条 太阳能热发电集热系统、太阳能光伏...”。本项目的太阳能热能利用技术被列入了该产业指导目录的鼓励类产品中。

(2)符合国家《能源发展“十二五”规划》

2013年1月1日,国务院发布了《关于印发能源发展“十二五”规划的通知》(简称“能源十二五规划”)。

 在第二章 指导方针和目标 第三节 主要目标中,太阳能发电的装机容量从目前的860MW提升到21000MW,年均增长率为90%。

 在第三章 主要任务 第一节 加强国内资源勘探开发中,“太阳能电站:按照就近消纳、有序开发的原则,重点在西藏、内蒙古、甘肃、宁夏、青海、新疆、云南等太阳能资源丰富地区,利用沙漠、戈壁及无耕种价值的闲置土地,建设若干座大型光伏发电站,结合资源和电网条件,探索水光互补、风光互补的利用新模式。”

 在第三章 主要任务 第八节 提升能源科技和装备水平中,“风电和太阳能设备:掌握7~10兆瓦级风电机组整机及大型轴承、变流器等关键零部件的设计制造技术,实现批量生产。研制兆瓦级光伏电站逆变、控制系统,培育太阳能热发电关键装备生产制造能力,发展10万千瓦级太阳能热发电技术装备。”

(3)符合国家《可再生能源发展“十二五”规划》

8月6日,国家能源局在北京召开了可再生能源发展“十二五”规划实施工作座谈会。并发布了《可再生能源发展“十二五”规划》。

在“(三)发展目标 太阳能利用布局和建设重点 1、太阳能发电 ”中提出“…在内蒙古鄂尔多斯高地沿黄河平坦荒漠、甘肃河西走廊平坦荒漠、新疆吐哈盆地和塔里木盆地地区、西藏拉萨、青海、宁夏等地选择适宜地点,开展太阳能热发电示范项目建设,提高高温集热管、聚光镜等关键技术的系统集成和装备制造能力。”,并在“专栏7”中计划在2015年建设1000MW的太阳能热发电示范项目,到2020年达到3000MW。

在(九)加快技术装备和产业体系建设 专栏8 “十三五 可再生能源技术装备发展重点”中关于太阳能的技术装备发展重点为“大规模光伏系统设计集成、运行控制及保护技术,大规模太阳能热发电系统集成和关键部件设计制造技术,太阳能电池…。”

(4)符合国家《太阳能发电科技发展“十二五”专项规划》

科学技术部于2012年3月27日,发布了《太阳能发电科技发展“十二五”专项规划》。

在“一、形式-挑战与机遇 (一)国际形势”中指出“太阳能热发电近年在欧美地区快速发展。截至2011年4月,全球太阳能热发电累计装机容量为1.26GW,在建的太阳能热发电站超过2.24GW,年平均效率超过12%。面向承担基础电力负荷的“大容量—高参数—长周期储热”是国际太阳能热发电的技术发展趋势。目前,太阳能热发电成本价格在0.2欧元/kWh,到2020年有望降低到0.05欧元/kWh。”

在“一、形式-挑战与机遇 (二)国内形势”中指出“我国太阳能热发电技术研究起步较晚,目前仍无在运行太阳能热发电站。“八五”以来,科技部就关键部件在技术研发方面给予了持续支持,“十一五”期间启动了1MW塔式太阳能热发电技术研究及系统示范。目前,大规模发电技术已有所突破,部分关键器件已产业化。”

在“三、问题和需求 5、太阳能光热利用”中指出“我国目前还没有商业化运营的太阳能热发电站,缺乏系统设计能力和集成技术,高温聚光、吸热和储热技术不成熟。…”

在“二、指导思想与目标 规划目标”中指出“太阳能热发电具备建立100MW级太阳能热发电站的设计能力和成套装备供应能力,无储热电站装机成本1.6万元/kW;带8小时储热电站装机成本2.2万元/kW,上网电价低于0.9元/kWh。突破太阳能中温热能在工业节能中的应用技术和太阳能建筑采暖的长周期储热技术,并示范应用。”

在“四、重点任务 (二)任务分解 3系统方向 (4)10MW级太阳能塔式热发电技术研究与示范”中指出“面向高参数-高效率-稳定输出的太阳能热发电技术研究,突破次高参数熔融盐吸热-储热塔式发电关键技术及设备,建立10MW示范熔融盐塔式示范电站。”

在“四、重点任务 (二)任务分解 3系统方向(8)太阳能储热技术研究与规模化应用”中指出“掌握低温段(20-95℃)和高温段(450℃以上)储热材料设计、制备、大容量储热系统热损抑制、区域集中供热系统集成、能量输配与管理技术,形成分布式和大容量集中太阳能储热与供热系统示范。”

2.1 电价补贴政策

国家发展改革委  国家电监会关于可再生能源电价补贴和配额交易方案(2010年10月-2011年4月)的通知提供了2010年10月~2011年4月可再生能源发电项目的补贴表,根据该表数据,风能发电的补贴为0.21~0.26元/kW,生物质能发电补贴为0.35元/kW,太阳能发电补贴为0.72~1.1元/kW。

根据“财政部、国家发展改革委、国家能源局《关于公布可再生能源电价附加资金补助目录(第一批)的通知》(财建〔2012〕344号)、《关于公布可再生能源电价附加资金补助目录(第二批)的通知》(财建〔2012〕808号)、《关于公布可再生能源电价附加资金补助目录(第三批)的通知》(财建〔2012〕1067号)”提供的数据,2012年国家对于可再生能源的电价补贴资金情况汇总表见下表2.1-1。

表2.1-1  2012年国家电价补贴政策单位kW补助资金汇总表

序号 可再生能源种类 项目数量 总容量合计(MW) 单个项目容量(MW/个) 补助资金预拨(万元) 单位kW补助(元/kW) 备注

1 风能 800 44979.6 56.2 585087 0.13

2 生物质能 189 3058.8 16.2 202342 0.66

3 太阳能(光伏) 64 852.3 13.3 72323 0.85

2.2 能源发展政策分析

(1)随着国内能源需求的进一步提升,煤炭、石油的不可再生资源的有限性,环境污染问题的扩大,能源结构调整将是一个长期的任务。提高可再生资源的比重也是大势所趋。

(2)为提升可再生资源的特别是风、生物、太阳能源的发电比重,国家采用电价补贴政策加以鼓舞。


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