开发利用新能源和可再生能源的重大意义

不论是从经济社会走可持续发展之路和保护人类赖以生存的地球生态环境的高度来审视,还是从为世界上 20多亿无电人口和一些特殊用途解决现实的能源供应出发,发展新能源和可再生能源均具有重大战略意义。1新能源和可再生能源是人类社会未来能源的基石,是化石能源的替代能源　　在当今的世界能源结构中,人类所利用的能源主要是石油、天然气和煤炭等化石能源。 1997年世界一次能源消费总量为 121. 56亿 tce,其消费构成为：石油占 39. 9％,天然气占 23. 2％,煤炭占 27％,核电占 7. 3％,水电 2. 6％。随着经济的发展、人口的增加、社会生…     

印度能源构成特点和发展趋势

印度是个经济发展较快的人口大国,它目前的经济和能源状况很像本世纪初的中国。印度的能源(特别是煤炭)消费增速自国际金融危机以来不断加快,但作为能源主体的煤炭、石油和天然气的生产、进口都处于一种被压抑的"欠帐"状态,成为影响经济社会发展的瓶颈,保障能源供应是印度发展中最急迫的现实问题。在印度能源构成中煤炭居首位,燃煤发电量占其电力的68%;石油资源,特别是天然气占能源消费总量的比例低于世界均值;水电占一次能源消费的比例较高。印度煤炭进口增长很快,现居世界第三位,且有可能在2020年成为世界第一大煤炭进口国。印度大量进口原油、出口油品,但天然气进口增长缓慢。印度能源生产和进口被压抑的原因在于强行压低国内价格、政府为财政补贴背上重负、能源被国营大企业垄断,以及基础设施落后、政府施政能力薄弱。但这并不能阻止印度在世界经济和能源格局中的地位逐渐增强。本世纪二三十年代,以中国和印度为领跑者的东亚-南亚弧形地带将成为世界重要的能源消费中心,世界能源格局的多元化亦将更加成熟。     

世界能源消费形势刍议

能源是现代社会文明和经济发展的生命线,经济愈发展,社会愈进步,对能源的依赖程度也愈高。各能源机构都预测,在本世纪中叶以前,世界能源总需求仍会进一步增长,世界人口的增长亦将促进能源需求的增长。今后经济和能源需求的增长将主要集中在发展中国家,从地区来看,将主要来自亚洲和大洋洲发展中国家,其次是中东和北非以及拉丁美洲。本世纪以来,在一次能耗消费构成中,煤炭和天然气所占比例上升,石油和一次电力(主要是核能)所占比例有所下降。目前水电和核能仍是最大的非化石能源,两者合计占一次能源消费比例约为12%。尽管风能、太阳能、生物质能等来势迅猛,但毕竟基数很小,在本世纪前半叶化石能源仍将居主导地位。由于煤层气、页岩气勘探开发技术日趋成熟,使得天然气(包括非常规天然气)的储量和产量迅速增长。2035年天然气可能占到世界能源消费总量的25%,从而成为超过煤炭、仅次于石油的第二大能源。由于非常规原油储量和产量的迅速增长,弥补了常规原油储量和产量的下滑。石油替代燃料的研究受到普遍重视,目前研究中的四大石油替代燃料领域有:气体燃料、合成燃料、醇醚类燃料和生物质燃料,其中发展最快而又比较普遍的是生物燃料。从长远看生物燃料会有较大发展空间,但未来20~30年内很难实现大规模替代,几十年内石油仍然是生产运输燃料的主要原料。     

浅谈以电力为中心的绿色能源战略

能源发展要以电力为中心似乎是个老问题,我国从1985年开始,经“七五”、“八五”、“九五”、“十五”直到2020年,一直坚持“能源发展以电力为中心,煤炭为基础”,但在新形势下,重提“以电力为中心”就具有特殊意义.新形势下,不仅煤炭清洁利用要求把更多的煤炭转变成电力,而且可再生能源和新能源替代化石能源时,大部分也必须转换成电力,保护生态环境和应对气候变化也必须以电力为中心.我国自1985年提出能源工业的发展要以电力为中心以后,电力工业有了长足的发展,电力在全国的覆盖面大大提高,电气化程度快速上升.2010年我国电煤占煤炭消费量的比重、电力占一次能源消费量的比重、电能占终端能源消费量的比重,都比1985年提高了1-2倍.在大能源观的指导下,中国的绿色能源战略是:节能;解决煤烟污染,方法是煤炭利用要以电力为中心;发展天然气,用天然气替代发电以外的用煤,将替代下来的煤炭供发电用;发展水电和核电,对中国来说,水电、核电是能源工业以电力为中心的重要内容;开发新能源,新能源绝大多数需要转变成电力来使用,所以绿色能源战略要以电力为中心.我国要实现用低碳、无碳能源替代化石能源的第三次能源大转换,需要做好替代能源的选择;研究建立非化石能源的电力辅助服务设施;建立适应我国电力工业需要的智能电网;加强大规模储能设施的研究开发;加强用能设施的研究等各方面的工作.中国在没有完成两次能源大转换的落后条件下,要通过第三次能源大转换迎头赶上.     

国内可再生能源新闻

综合类 中国新能源、可再生能源已占一次能源的9% 据中国国家统计局的数据显示,2008年中国煤炭在一次能源结构中的比例为69%,石油和天然气在一次能源结构中的比例为22%,新能源、可再生能源在一次能源结构中的比例为9%.     

中外非化石能源统计分析的启示

通过对世界主要国家一次能源供应构成的分析,发达国家基本上都完成了第一次和第二次能源大转换,已不存在生物质能的传统利用,煤炭占一次能源消费的比重已大大下降,石油和天然气的比重有了很大提高。核电、水电、生物质能已成为发达国家非化石能源的主体,但随着资源的日渐枯竭,今后的方向是发展风电、太阳能发电等新能源。发展中国家尚未完成第一次和第二次能源大转换,在一次能源构成中石油、天然气的比重还较低,核电、水电和生物质能的开发还有很大潜力可以发掘。因此,发达国家和发展中国家的能源发展战略是不同的,前者主要发展风电、太阳能发电,而后者应发展核电、水电和生物质能。我国提出逐步提高非化石能源的比重,完全符合我国目前能源工业的现状。我国非化石能源占一次能源消费总量的比重有不同的计算口径,应明确非化石能源的统计口径,对非化石能源进行全面统计。为了完成我国2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%的目标,应尽快把落后的能源工业改造为现代能源产业,加快完成第一次、第二次能源大转换,同时应大力鼓励增加电力进口。     

电力部门要承担起发展清洁能源的重任

我国"十二五"期间要实现能源结构调整和电力发展方式的转变,大力发展清洁能源。应当说,新能源、可再生能源、非化石能源和新兴能源都是清洁能源,它包括洁净煤、天然气(含煤层气、页岩气、致密砂岩气等)、核电、水电、风能、太阳能、生物质能等。由于清洁能源大部分需要通过电力来实现,所以在清洁能源发展中电力部门必然是主力军。电力部门一是要研究开发清洁能源新技术,把清洁能源转变成安全、稳定、经济的电力;二是要使清洁能源生产出来的电力能为广大用户所接受。只有达到这两个条件,由清洁能源转变而来的电力才能提高其在电力总供应量中的比重。在IEA和BP的世界一次能源统计中,中国"非化石能源+天然气"的比重都非常低,均不到20%。统计数据反映出的中国能源结构的突出问题是煤炭比例太高,石油、天然气、核电比例太低。因此,与发达国家不同,中国改善能源结构、发展清洁能源的重点应该是主攻洁净煤技术(包括CCS),同时加快发展天然气、核能和水电。     

国际能源署：可再生能源技术将成为第二大电力燃料

国际能源署在《世界能源展望2008》中文版摘要中指出,可再生能源将于2010年后不久超过天然气,成为仅次于煤炭的第二大电力燃料。风能、太阳能、地热能、潮汐能和海浪能等非水电可再生能源在总发电量所占比例,将从2006年的1％增长到2030年的4％。从2006年到2030年,非水电可再生能源（生物质能除外）的增长速度为7．21％,超过任何其他能源的全球年均增长速度。     

中国中长期碳减排战略目标初探(Ⅳ)——天然气能源在中国的应用前景和碳减排分析

中国目前天然气在能源消费结构中的比例不到4%。与欧美发达国家相比,中国在商业和居住方面的年人均天然气消费量要低30多倍;按照EIA的中长期预测,中国天然气仅占家庭用能的21%～28%、商业用能的14%～20%,与发达国家大约相差1倍。中国用于发电的天然气使用量不到2%,由于风电比例的提高,非常有必要争取2050年将天然气调峰发电的比率提高到5%以上。如果2030年中国天然气产量达到3000×108m3并加大从国外的进口量,使消费量达到5000×108m3,天然气在能源消费结构中的比率有可能提高到14%。制约中国天然气消费量提高的因素包括国内天然气产量、国外进口量、基础设施建设和天然气价格等。提出2050年中国实现天然气消费量达到6000×108m3和8000×108m3的两个情景,其基础是确保常规天然气产量为2500×108m3,页岩气产量达到1000×108~1500×108m3,煤层气和煤制替代天然气产量达到1000×108~1500×108m3,进口量为1500×108~2500×108m3,这是一个非常艰巨但却有可能实现的目标。如果2050年中国天然气消费量达到8000×108m3的高消费量情景,按照发改委能源研究所设定的节能情景的能源消费总量测算,天然气在一次能源消费结构中的比例可上升到14%;按低碳情景测算,天然气的比例可上升到18%;按强化低碳情景测算,天然气的比例可上升到20%,达到目前世界的平均水平。两个天然气消费情景的二氧化碳排放量分别为7.4×108t和9.6×108t。从各方面而言,增加天然气消费量都是正效应而非负效应。     

中国可再生能源开发利用现状及趋势

一、现状1997年,中国的能源消费量达到14．2亿tce,成为继美国的第二大能源消费国。在过去的15年中,中国能源消费年增长率为5～6％,对应的GDP年增长率10％左右。中国能源消费主要是煤炭,占商品能源的76％,其次是油16％,水电5％,天然气2％。随着国民经济的增长,预计到2020年,煤炭消费量将增长三倍,石油和天然气消费量也将有较大增长。化石燃料使用过程中产生严重的大气污染,同时也给水和土壤带来污染。大气污染也是中国南方酸雨形成的主要原因,同时也对森林、农作物和水产业造成严重损害。以化石燃料为主的能源消费结构也导致…     

2020年我国能源电力消费及碳排放强度情景分析

在工业化和现代化的进程中,无论是总量还是人均,我国能源和电力消费都将快速增长,且用电量的增速更快于能源消费。我国低碳经济的发展应以不断降低碳排放强度为目标,从优化产业结构和优化能源消费结构2方面同时着手实施,情景分析表明,我国2020年碳排放强度有望比2007年降低33%～37%。     

Energy storage: The route to liberation from the fossil fuel economy?

If a low-carbon energy strategy is to be developed up to 2050, renewable energy sources will need to be deployed on a large scale against a scenario of increasing global energy demand. Renewables will vary from large-scale regional wind and marine clusters to more localised ‘micro’ generation. If a low-carbon strategy is to be successful, automotive transport will also need to be linked to the renewable infrastructure. Both of these need the development of efficient and viable energy storage.     

广东省低碳发展的能源消耗与CO2排放分析

作为中国经济大省、人口大省和能源消费大省,广东省先行启动国家低碳省试点工作,率先开展碳交易市场建设试点。能源消费特征和CO2排放情况是低碳发展的基础,从广东省经济发展入手,分析了广东省终端能源消费及构成、单位GDP能耗和单位工业增加值能耗等能源消费特征,估算了广东省2005年至2010年的CO2排放量,并预测了广东省“十二五”期间的能源消费和CO2排放量,为节能减碳和国家低碳试点工作提供基础数据和决策依据。     

广东省温室气体减排综合评价模型研究

国外能源模型一般是在发达国家的市场经济基础上开发的,比较适合于市场体系较为完善的国家和地区的能源系统的模拟和预测。中国对能源与环境进行系统建模研究起步较晚,然而还是取得了较大的成果,但省域级别的能源环境经济模型的研究还比较少,尤其是对于像广东省这样经济发展很快,而资源、能源十分匮乏的省份,能源对经济发展的"瓶颈"作用特别突出,因此开展省级能源经济模型研究意义十分重大。利用日本京都大学和国立环境研究所开发的综合模型工具ExSS,建立了适合广东省实际情况的能源与环境评价模型,并设定三种情景,应用模型对广东省2015年的能源消费量、能源结构和温室气体排放进行预测。三种情景分别是基准情景、政策情景和低碳情景。2015年基准情景、政策情景和低碳情景的能源消费量分别为3.4×108t标煤、3.2×108t标煤和3.1×108t标煤;三种情景下二氧化碳排放量分别为6.4×108t、5.6×108t和5.1×108t。广东省在"十二五"期间应加大力度调整能源结构,增加天然气的使用量,减少煤炭的使用,使煤炭的消耗比例控制在合理范围内。     

中国2050年低碳情景和低碳发展之路

利用IPAC模型对我国未来中长期的能源与温室气体排放情景进行分析。设计了3个排放情景,介绍了情景的主要参数和结果,以及实现减排所需的技术,同时探讨中国实现低碳情景所需要的发展路径。作为一个经济快速增长国家,中国未来的能源需求和相应的温室气体排放将快速明显增加。中国要实现低碳发展路径,必须从现在就采取适合于低碳发展的政策,着重发展具有国际领先地位的重大清洁能源开发、转换和利用技术,大力发展可再生能源和核电技术,提高公众意识,使低碳生活方式成为普遍行为,逐步实施能源税和碳税。     

中国能源温室气体排放与可持续发展

全球气候变化对经济社会的可持续发展带来严重挑战。影响温室气体排放的因素主要有经济增长、人口、能源消费强度、能源结构等。预计中国2005～2020年GDP年均增长率为8.0%～8.6%。基准情景下,中国2050年能源需求总量达到66.19×108t标煤,人均能源消费量4.4t标煤,CO2排放量117.3×108t,能源消费弹性系数0.42,2020年CO2排放强度比2005年下降43%～48%;减排情景下,中国2050年能源消费量50.4×108t标煤,人均能源消费量3.5t标煤左右,CO2排放量70.7×108t,人均CO2排放量4.8t左右,能源消费弹性系数0.32,2020年CO2排放强度比2005年下降48%～52%,若能实现减排情景,则意味着中国已做到了低碳经济;而从可预见的技术条件以及清洁能源和可再生能源利用的规模来看,实现低碳情景难度很大。中国正处于工业化中期的发展阶段,能源需求增加是客观存在的,应力争转变经济增长方式,优化产业与产品结构,减少与控制高耗能产品出口,提高非化石能源比重和能源利用效率。发展中国家在应对全球气候变化行动中应制定中、短期目标与长期目标。中、短期目标即相对减排,中国政府制定的2020年CO2排放强度相对2005年降低40%～45%的约束性目标就属于相对减排;长期目标指的是当发展中国家实现工业化后,若全球技术发展迅猛,这时发展中国家温室气体的总量控制与减排才有可能做到。     

低碳发展时代的世界与中国能源格局

哥本哈根会议认定了"2℃"和"在2050年前全球排放量减到1990年的一半",到2050年,碳减排要求世界人均能耗不高于2.5t标煤/a。能源碳强度ω是一个反映碳排放与能源结构关系的新指标,利用它与一次能源消费中生成并排放二氧化碳的各种形式能源所占比率γ的关联式ω=2.4γ进行推算:按照450情景方案,二氧化碳排放峰值307×108t出现在2020年,而能耗峰值在2030年左右;按照丹麦方案,二氧化碳排放峰值320×108t出现在2025年,能耗峰值也大约在2030年,将达到273×108t标煤/a,人均3.3t标煤/a。碳排放峰值年越推迟,达到2050年远期目标的难度越大。按照丹麦方案,2030~2050年的20年间,需平均每年减排10×108t二氧化碳,同时与450情景方案相比,大气中二氧化碳总量将增加400×108t以上。根据中国政府宣布的2010~2020年的减排目标推算,2020年能耗为41×108t标煤,二氧化碳排放约74×108t,中国只要能做到能耗强度每5年降低20%,就能够实现此目标。中国应在2020年之前快速发展非化石能源、加速产业转型、大力发展天然气、大幅提高能效,这样就完全能够与世界减排同行。     

中南大学低碳校园模式构建研究

在积极倡导绿色理念、构建低碳社会的大背景下,高校应该成为低碳生活的先行者。低碳校园的构建,应建立在高校原有模式的基础上,以校园为系统,研究其物质输入、输出以及循环;以二氧化碳排放量为定量指标,评估校园系统的运营情况;同时构建完善的环境友好型管理体系,并提出针对性的改善措施。以中南大学为经济系统,结合物质流分析、碳足迹理论等理论方法,定量核算中南大学原有系统的物质能源输入、输出及循环的CO2排放清单,并在此基础上构建中南大学低碳校园模式,提出具体的低碳校园建设方案,进而促进校园低碳化和可持续性发展。     

Identification of optimal strategies for sustainable energy management in Taiwan

In this study, an optimization model was developed for identifying optimal strategies in adjusting the existing fossil fuel‐based energy structure in Taiwan. In this model, minimization of the total system cost was adopted as the objective function, which was subject to a series of constraints related to energy demand, greenhouse gas (GHG) emission restriction, and energy balance. Feasibility of several potential energy structures was also evaluated through tradeoff analysis between energy system costs and GHG emission targets. Three scenarios were established under several GHG emission restriction targets and potential nuclear power expansion options. Under the three scenarios, optimal energy allocation patterns were generated. In terms of the total energy system cost, the scenario that restricted GHG emissions and nuclear power growth would result in the highest one, with an average annual increase of 4.2% over the planning horizon. Also, the results indicated that the energy supply structure would be directly influenced by energy cost and GHG emission reduction targets. Scenario 2 would lead to the greatest dependence on clean energy, which would take up 41.8% in 2025. In comparison, with no restriction on nuclear energy, it would replace several energy sources and contribute to 34.0% of the total energy consumption. Significant reduction in GHG emission could be identified under scenario 2 due to the replacement of conventional fossil fuels with clean energies. Under scenario 3, GHG emission would be significantly reduced due to the adoption of nuclear power. After 2015, energy structure in Taiwan would be slightly adjusted due to synthetic impacts of energy demand growth and GHG emission restriction. The results also indicated that further studies would be necessarily needed for evaluating impacts and feasibilities of clean energy and nuclear power utilization in Taiwan. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

An integrated scenario analysis for future zero‐carbon energy system

An integrated scenario analysis methodology has been proposed for zero‐carbon energy system in perspectives of social‐economy, environment and technology. By using the methodology, service demands in all sectors were estimated based on social‐economic data, and then the best technology and energy mixes were obtained to meet the service demands. The methodology was applied to Japan toward zero‐carbon energy system out to the year of 2100, and three different scenarios of nuclear power development are considered in light of the Fukushima accident: (i) no further introduction of nuclear, (ii) fixed portion and (iii) no limit of nuclear. The results show that, zero‐carbon energy scenario can be attained in the year 2100 when electricity will supply 75% of total energy consumption, and three power generation scenarios were proposed, 30% renewable and 70% gas‐carbon capture and storage (CCS) in Scenario 1, respective one‐third nuclear, renewable and gas‐CCS in Scenario 2, and 60% nuclear power, 20% renewable and 10% gas‐CCS in Scenario 3. Finally, Scenario 2 is rated as the most balanced scenario by putting emphasis on the availability of diversified power source, considering the inter‐comparison of the three scenarios from the four aspects of cost, CO₂ emission, risk and diversity. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.