*
我国新能源发电发展现状及前景
李琼慧
国网能源研究院
2010年9月2日
*
1
我国新能源发展的背景:能源与气候变化问题
2
全球新能源发展概况
3
我国新能源发展现状及面临的主要问题
4
我国新能源发展产业政策及发展目标
(一)能源与气候变化问题
我国已成为世界第一大能源生产国2008年,我国一次能源产量占世界总量的比重超过15%,其中煤炭产量居世界第1位,石油产量居世界第5位,天然气产量居世界第9位 ,发电量仅次于美国,均居世界第2位。
我国是世界第二大能源消费国
我国一次能源消费量占世界总量的比重接近20%,其中煤炭消费量居世界第1位,石油消费量居世界第2位。
能源生产与消费
我国能源结构以煤炭为主,水能丰富,石油、天然气短缺,贫铀国家,石油对外依存度高,而且在相当长的时期内保持这一格局。
22
%
天然气(探明储量,万亿立方米)
10
%
23
石油(探明储量,亿吨)
2
%
2020
煤炭(可采储量,亿吨)
1
17%
4
水能(可开发总量,亿千瓦)
世界排位
占世界比重
总量
我国一次能源储量情况
一次能源消费严重依赖化石能源
2009年
煤炭
%
核电
%
水电
其他可再生
%
石油
%
天然气
%
%
2007年
2000年
1990年
以煤为主的能源消费结构带来严重的环境和碳排放问题
我国CO2排放量占世界比重呈不断上升趋势
气候变化成为影响世界政治经济秩序和能源发展的重要因素
1997年《京都议定书》
《公约》的第一个附加协议
确定了发达国家量化温室气体减排指标,建立了促进温室气体减排的三大机制
2009年哥本哈根会议
没有取得预期成果。达成不具备法律约束力的协议
2006年英国政府发布《斯特恩:气候变化经济学》
对全球变暖的经济影响做了定量评估
1988年成立联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)
1992年《气候变化公约》
确立“共同但有区别责任”和“可持续发展”原则
2007年巴厘岛会议
通过“巴厘路线图”,确定在《气候变化公约》和《京都议定书》下进行双轨制谈判
2007年IPCC发布全球气候变化第四次评估报告
促成各国对低碳经济发展道路达成共识
联合国《气候变化公约》
原则:共同但有区别责任原则、可持续发展原则
目标:稳定大气中温室气体浓度水平,使生态系统能够适应气候变化,确保粮食生产免受威胁,实现经济可持续发展
联合国宪章
世界贸易组织(WTO)规则
气候变化框架公约
确立国家主权原则,保障世界各国和平相处。
确立世界经济发展模式,规制国际贸易竞争
确立各国在全球气候变化中的责任,维护全球生态系统稳定
气候变化框架公约很可能成为继联合国宪章和世界贸易组织(WTO)规则之后的未来世界发展新规制
《京都议定书》规定的灵活减排机制:
清洁发展机制(CDM):发达国家在发展中国家实施减排项目来完成减排指标
联合履约(JI):发达国家之间相互转让减排量
排放交易(ET):发达国家之间交易排放额度指标
《京都议定书》
《京都议定书》规定的减排目标:
总体目标:2008年至2012年间,公约附件一缔约方(经济合作发展组织中的所有发达国家和经济转轨国家)的二氧化碳等6种温室气体排放量(以二氧化碳当量计)在1990年的基础上平均减少%
“有差别的减排”指标,即欧盟现有成员国集体承诺减排8%,美国减排7%,日本、加拿大减排6%,俄罗斯、乌克兰“零”减排,澳大利亚增排8%,冰岛增排10%等
2007年主要国家和地区二氧化碳排放量比较
主要国家和地区人均二氧化碳排放量比较
我国已成为世界二氧化碳排放大国。
2007年中国化石燃料燃烧的二氧化碳排放总量超过60亿吨
人均排放量已超过世界平均水平
(二)气候变化问题将成为我国能源发展的重大约束
主要国家CO2排放现状与预测(来源:IEA)
未来我国面临巨大的二氧化碳减排压力
按照现在趋势发展,2030年我国CO2排放量将占世界总量的近30%
2009年9月22日,胡锦涛总书记在联合国气候变化峰会开幕式上表示,中国将进一步把应对气候变化纳入经济社会发展规划,并首次提出:
大力发展可再生能源和核能,争取到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右。
2020年非化石能源比重达到20%
非化石能源分类
2009年11月26日,哥本哈根会议前夕,温家宝总理正式宣布了我国自主控制温室气体排放的行动目标:
到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%
作为约束性指标纳入国民经济社会发展中长期规划。
40%-45%自主碳减排承诺
哥本哈根会议主要国家的量化减排承诺
官方宣布(自主减排)
2005年
削减碳排放强度20-25%
印度
官方宣布(自主减排)
2005年
削减碳排放强度40-45%
中国
官方宣布(自主减排)
按BAU削减排放%
巴西
官方宣布
1990年
15-25%
俄罗斯
官方宣布
1990年
25%
日本
立法通过
1990年
20-30%
欧盟
官方宣布(自主减排)
2005年
17%
美国
参考年
2020年减排目标
承诺状态
量化减排承诺
国家
应对气候变化要求发展低碳经济
低碳经济基本内涵:
以低能耗、低排放、低污染和高效能、高效率、高效益为特征,以较少的温室气体排放获得较大产出的新的经济发展模式。
是一场涉及生产模式、生活方式、价值观念和国家权益的全球性革命;可能带来国际贸易、市场和国际技术竞争格局的改变。
实质:降低对化石能源的依赖和控制温室气体的排放。
应对气候变化
保障能源安全
转变发展方式
转变消费模式
发展
低碳经济
发展新能源是发展低碳经济的重要内容
低碳能源
低碳能源技术
能效及节能技术
化石能源低碳利用
新能源技术
低碳经济
低碳能源消费模式低碳能源供应模式
节约能源
提高能效
发展低碳能源
2020年实现15%能源结构调整目标的路径选择
140
200
200
生物乙醇
生物
燃料
5600
20000
6000
8000
核电
74000
22300
6600
小计
2160
5000
1500
3000
生物质发电
13500
10000
3000
15000
并网风电
42100
75300
700
1100
1100
燃料乙醇
万吨标准煤
万吨
万吨燃料
单 位
合 计
3000
1000
300
2000
并网光电
17000
38000
11500
38000
水电(含抽蓄)
亿元
万吨标准煤
万千瓦时
装机容量(万千瓦)
单 位
发电
新增投资
年产能
利用规模
类别
2020年能源需总量控制在45亿吨标准煤时,各主要非化石能源应达到以下规模:
以年度推算,平均每年需要新增风电1400万千瓦、太阳能发电200万千瓦,生物质发电270万千瓦,发展任务十分艰巨
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1
我国新能源发展的背景
2
全球新能源发展概况
3
我国新能源发展现状及面临的主要问题
4
我国新能源发展产业政策及发展目标
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新能源发展历程
1980-1990年,新能源的沉寂
首先是美国自1980年代后期减缓了新能源技术商业化的进程
1973-1979年,新能源技术的诞生
产生于1973和1979年的两次石油危机,西方国家为了摆脱对中东石油的依赖而产生的技术革命。
2007年-目前,新能源的鼎盛时期
全球金融危机爆发,低碳经济的发展为新能源的发展提供了新的机遇。各国纷纷将发展开发绿色新能源作为促进经济复苏重要手段
20世纪末-21世纪,新能源的发展
1990年代兴起的气候变化问题促进了新能源技术的发展
图1:2009年全球能源消费
(一)世界风电发展概况
根据WWEA(世界风电能理事会)的数据,截至2009年末,全球累计装机容量达到万千瓦,2009年新增装机容量达到了万千瓦,同比增长%,发电量约3400亿千瓦时,占世界发电量的2%。
世界风电发展(来源:WWEA,2010年为预测值)
单位:万千瓦
风电装机排名前十位国家的装机容量
(来源:WWEA)
主要国家风电装机占世界比重
(来源:WWEA)
装机总量占世界前五名的国家分别为美国(%),中国(%),德国(%),西班牙(%)和印度(%)合计占世界总装机的%。
截至2009年底,我国吊装风电装机容量达到2601万千瓦,实现连续4年翻番,新增风电装机容量1380万千瓦,居世界首位。
1996-2009年我国风电装机容量
我国已成为世界风电发展最快的国家
各国风电发展目标:
欧盟:2030年风电装机3亿千瓦,风电发电量占电力消费25%
美国:2030年风电装机3亿千瓦,风电发电量占电力消费20%
世界:2020年风电装机19亿千瓦
欧盟和美国2030年风能发展目标
世界风电装机增长预测
2020年
19亿千瓦
*
丹麦:
截至2009年底,丹麦风电装机容量万千瓦,约占全国发电装机总容量的%,
2009年,丹麦风电发电量占电力消费总量的比重达到了%,接近20%。
通过跨国电力电量交换,扩大风电消纳范围是实现丹麦风电比例位居世界首位的重要因素。
丹麦风电装机容量及所占比例
丹麦风力发电量及所占比例
典型国家风电发展情况
*
西班牙:
风电累计装机容量达到万千瓦,占总装机的比重为%。
2009年风电发电量约为358亿千瓦时,占全国电力消费总量的%。
加强风电入网管理是实现西班牙风电比例位居世界第二的主要因素。
西班牙风电装机容量发展情况(REE,2010)
西班牙发电量构成(REE,2010)
*
德国:
截至2009年底,累计装机容量万千瓦,约占全国发电装机容量的%;
2009年底,德国风电发电量占全国用电量的比重约为7%;
其他电源良好的调节性能是实现风电比例位居世界第三位的重要因素。
德国风电装机容量
德国风力发电量
*
美国:
截止2009年末,美国风电装机容量达3500万千瓦,约占发电装机容量的%;
风力发电占全国电力消费总量的比重约为%;
风电发展水平与其中国比较接近。
美国风电装机容量的发展(AWEA,2010a)
美国风力发电量
(二)世界太阳能发电发展现状
世界太阳能发电装机情况(来源:EPIA,2010年为预测值)
截至2009年底,世界太阳能光伏系统发电装机容量2153万千瓦,占全球装机总量的%。
2000~2009年世界光伏装机容量(来源:EPIA)
结论:光伏发电的商业化进程比预期提前了10年,预计到2020年即可在能源供给和节能减排上作出实质性的贡献,当前亟需发展光伏规模化利用的成套技术。
市场增长迅速:09年总装机比08年增长46%,近5年年均增长率超过50%
成本趋于下降:09年电池售价$
商业进程加快:15年光伏发电成本降到$~
欧洲预期到2020年光伏发电将在57~76%的电力市场达到商业化可竞争。
各国提高目标: 20年欧洲400GW(12%),美国350GW(10%),日本28GW,印度20GW
世界光伏发电呈现规模化发展态势
主要国家并网光伏发电装机占世界比重
世界新增光并网伏发电装机国家分布
世界太阳能发电大国依次为德国、西班牙、日本、美国,这些国家的太阳能发电装机占全球太阳能发电装机总量的82%。
太阳能发电悄然兴起
2007年全球总装机达到46万千瓦,在建拟建规模超过1200万千瓦,太阳能热发电(CSP)技术较为先进国家主要有在美国国、德国、西班牙等欧洲国家进入了一个新的阶段。
西班牙的安达索尔(Andasol)是欧洲第一个抛物线槽状太阳能光热盐储能电厂储热系统可以满足汽轮机满负荷运行个小时
德国太阳能发电以居民、工商业和公共事业等建筑光伏为主,占85%;西班牙太阳能发电以大型地面光伏为主,占65%。
欧洲部分国家太阳能发电分布示意图
典型国家太阳能发电发展情况
2020年:世界光伏发电装机总量将达到亿千瓦,占世界装机总量
的%;发电量2830亿千瓦时,占世界发电总量的%
2030年:世界光伏发电装机总量将达到亿千瓦,占世界装机总量
的%;发电量12910亿千瓦时,占世界发电总量的%
光伏发电装机总量预测(来源:EPIA)
光伏发电发电总量预测(来源:EPIA)
各国提高目标:
2020年欧洲4亿千瓦(12%),美国亿千瓦(10%),日本2800万千瓦,印度2000万千瓦
*
1
我国新能源发展的背景
2
全球新能源发展概况
3
我国新能源发展现状及面临的主要问题
4
我国新能源发展产业政策及发展目标
(一)我国风电发展现状及存在的问题
*
2009年中国(不含台湾省)新增风电装机10129台,容量万千瓦,占全球新增装机总量的%,排名世界第一。累计风电装机21581台,容量万千瓦(吊装容量,风能协会口径),仅次于美国位列世界第二。
2000-2009年中国风电装机容量(单位:MW)
注:1)数据来源:CWEA(中国风能协会),以2009年12月31日止完成安装的风电机组数据为依据,不考虑是否并网运行,包括当年下线并完成安装的样机;2)2009年新疆达坂城35台机组退役,计.
总体情况
*
我国风电装机占全国总装机容量的比重
数据来源:中电联电力工业统计快报
*
我国风电并网装机容量及发电量
注:2005-2007年为中电联电力工业统计资料汇编年报数,2008-2009年数据为中电联统计快报数,2009年并网风电装机容量为中国水电工程顾问集团公司数据。
全国发电装机
总容量
(万千瓦)
并网风电装机容量
(万千瓦)
风电装机比重
(%)
全部装机年发电量
(亿千瓦时)
风电年
发电量
(亿千瓦时)
风电电量比重
(%)
2005年
106
%
%
2006年
207
%
27
%
2007年
420
%
32644
%
2008年
894
%
34334
128
%
2009年
1767
%
36430
269
%
并网装机容量
*
截止2009年末,我国各省(区、市)风电累计并网容量1767万千瓦。
2009年全国各省(区、市)风电累计并网容量统计
2009年风电装机排前十位风电大省风电装机占本省全部装机的比重
%
宁夏
10
%
新疆
9
%
江苏
8
%
甘肃
7
%
山东
6
%
黑龙江
5
%
吉林
4
%
辽宁
3
%
河北
2
%
内蒙古
1
装机占比
装机容量(万kw)
省份
序号
各风电基地3级以上风能资源情况
57099
合计
1390
江苏
460
1540
吉林西部
2379
7930
河北坝上
8220
20520
甘肃酒泉
6480
24910
新疆哈密
38170
130530
内蒙古
万千瓦
万千瓦
万平方公里
可装机容量
潜在开发量
资源面积
基地名称
哈密
蒙西
江苏沿海
吉林
酒泉
蒙东
河北
七个千万千瓦风电基地
规划建设哈密、酒泉、蒙西、蒙东、吉林、河北、江苏沿海等七个千万千瓦级风电基地,六个集中在“三北”地区,2015年开发规模6103万千瓦,2020年具备总装机亿千瓦的潜力。
*
我国风电并网及消纳存在的主要问题
1、风电并网的问题:部分地区风电并网运行难
2、弃风问题:存在风电场弃风问题;如何认识弃风问题
3、风电跨省跨区域消纳问题:风电跨省跨区域消难
4、配套管理及激励政策不配套不落实:“重项目开发轻协调
发展”、“重激励轻规范”、“重规模轻质量”
(二)我国太阳能发电发展现状及存在的主要问题
我国光伏发电装机容量
世界第一大太阳电池生产国,2009年产量占世界的40%
在西部推广了1000多座独立光伏电站,30万套户用太阳能电源
已建成10座以上10MW级大型光伏电站,建成200多套与建筑结合的光伏发电系统
截至2009年底,光伏累计装机已经达到300MW,比2008年翻了一番
产业高速增长:09年中国电池产量400万千瓦,占世界的42%,连续三年居世界首位
国内市场启动:09年累计装机300MW(新增160MW), 比08年增长114%
产业链条形成:09年多晶硅材料自给率50%(07年仅10%), 全产业链产值2000亿元
太阳电池07年和08年都是98% 出口;2009年产量400万千瓦,约96%出口。我国国内光伏产业严重依赖外国市场。
160
40
20
10
8
10
10
年装机(MW)
4000
2600
1088
400
200
50
10
10
年产量(MW)
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
年
中国太阳电池年产量和年装机比较(MWp)
中国光伏产业现状
100
300
合计
100
140
合计
大型荒漠电站
大型荒漠电站
城市并网
城市并网
40
光伏产品
30
光伏产品
40
通信&工业
35
通信&工业
58
农村电气化
48
农村电气化
份额 (%)
累计装机(MWp)
市场
份额 (%)
累计装机(MWp)
市场
光伏累计装机 2009
光伏累计装机 2008
3
我国光伏市场
形成了具有自主知识产权的技术体系
千吨级多晶硅规模化技术取得突破,打破了国外大公司对多晶硅技术的垄断;
我国晶体硅太阳能电池已经占有技术和成本的明显优势。光伏系统发电臣本一般比国际平均水平低15%以上;
主要光伏生产设备的国产化率不断提高
国内太阳能光发发电市场稳步启动
通过上网电价支持在太阳能资源丰富的环漠地区建设大型并网光伏电站。
通过财政补贴政策支持小型分散的主要满足自身用电需要的建筑物屋顶并网光伏发电系统和太阳能示范工程。《太阳能光电建筑应用财政补贴资金管理暂行办法》、每千瓦补贴20元;《关于实施金太阳示范工程的通知》,预计3年时间将利用国家财政100亿元资金,支持建设约70万千瓦的光伏发电市场应用。
2009年甘肃敦煌1万千瓦光伏电站招标
中标电价元/千瓦时
部分省(区)建设了一批光伏电站
宁夏已建成6万千瓦,核准临时电价元/千瓦时
江苏徐州建成2万千瓦光伏电站,电价可能元/千瓦时
云南昆明建成2万千瓦光伏电站,还没有电价
2010年第二批光伏电站招标
西部六省区:陕西、青海、甘肃、内蒙古、宁夏、新疆
13个项目,总计280MW,最近将完成招标工作
光伏电站建设情况
*
我国太阳能发电存在的主要问题
1、高成本仍然是发展的主要障碍
2、政策激励仍是扩大市场的主要途径
3、大电网配套、高效储能等技术研发及电网运行管理方式改革也是主要制约因素
(二)我国生物质能发电发展现状及存在的主要问题
发展规模
2009年底全国生物质发电装机容量约为450万千瓦
秸秆发电约为130万千瓦
蔗渣发电约为170万千瓦;
垃圾发电约为80万千瓦;
稻壳等农林废弃物气化发电和沼气发电约70万千瓦
*
我国生物质能发电存在的主要问题
1、资源问题。面临生物资源收购、运输和储运等多方面的制约
2、技术和管理问题
3、政策问题
*
1
我国新能源发展的背景
2
全球新能源发展概况
3
我国新能源发展现状及面临的主要问题
4
我国新能源发展目标
按照“建设大基地、融入大电网”的原则,在“三北”(东北、华北、西北)风能资源优势地区,建设大型风电基地;
按照“就近入网、当地消纳”的原则,在适宜地区建设中小型风电场;
按照“统一规划,有序发展”的原则,开发利用潮间带和海上风能资源。
我国风电发展模式
到2015年,装机容量达到8000万千瓦,风电年发电量达到1600亿千瓦时;
到2020年,风电装机容量达到亿千瓦,年发电量达到3000亿千瓦时。
我国风电发展目标
我国太阳能发展目标
到2015年,累计装机容量达到500万千瓦,年度增长从50万千瓦起步,到2015年200万千瓦。初步考虑,屋顶光伏100万千瓦,大规模地面电站300万千瓦,离网应用30万千瓦,光热发电20万千瓦。
到2020年,累计装机容量达到2000万千瓦,至少到2015年后,每年平均要增长300万千瓦。
利用西部沙漠、戈壁及无耕种价值的空闲土地,以西藏、内蒙古、甘肃、宁夏、青海、新疆、云南为重点地区,集中建设若干座50-100兆瓦规模的风光互补、水光互补大型光伏电站。在西北部荒漠地区建设一批10兆瓦级的光伏电站。
建设太阳能光热发电示范工程项目并逐步推广利用。
鼓励建设关键技术开发与光伏电站一体化综合示范项目,促进太阳能发电行业健康发展。
我国生物质能发电发展目标
到2015年,累计装机容量达到1300万千瓦。
到2020年,累计装机容量达到3000万千瓦。
结合防风治沙等生态工程,建设以灌木林、枝桠材及各种林木剩余物为原料的生物质发电项目。
在秸秆剩余量大的粮食主产区建设适度规模的秸秆发电项目。
结合畜禽养殖场大型沼气工程、城市污水处理和工业有机废水处理,建设沼气发电工程。
积极发展垃圾发电等其它生物质发电。
谢谢大家!
*
我国能源结构以煤炭为主。水电、核电以及其他清洁能源比例较低。