除了油气煤 还要开发太阳和风

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http://www.newenergy.com.cn  2006-9-1 10:05:00  煤炭

　　本报榆林讯（记者　王卫平）昨日下午，“2006中国西部能源化工科技论坛”在榆林市召开，这是第四届西部国际煤炭及采矿业博览会开展的一项活动。榆林政府官员和来自国内外的多名专家学者以能源开发及利用为主线，纵论能源经济与榆林发展。在本次论坛上，榆林市代市长李金柱说：“榆林发展要打破常规，三步并两步，以较短的时间赶超其他地区。”

　　代市长谈发展　启动绿色再生能源建设

　　榆林市代市长李金柱在论坛上向中外来宾介绍了未来榆林的发展蓝图。他说，榆林应该以矿产资源的合理开发、利用为主线，带动工业经济超常增长，实现经济社会又快又好地发展。“三步并两步，实现跨越式发展，以较短的时间赶上或超过其他地区”。李金柱说，榆林在发展煤、气、油、盐等矿产优势的同时，还将大力发展煤电材料、煤制油、煤盐化工、油气化工“四大产业链”，打造具有国际竞争力的国家能源化工基地。除此之外，榆林还考虑启动风能、太阳能、生物能等绿色再生能源的建设，打造新能源产业。

　　专家学者谈技术　煤炭不开采就能变成气

　　“未来，我们将实现综合机械化采煤，完全由各种机器代替人完成采煤工作；对于一些难以开采的煤层，我们将在地下将其变成煤气进行销售。”关于中国煤炭科技的发展，中国煤炭科学研究总院院长王金华有自己的见解。他在“煤炭科技发展前瞻”的话题中提到的“自动化生产技术”和“地下煤气转化技术”引起了与会者的共鸣。他说，不久的将来，在工作面采煤机、刮板输送机、液压支架等设备实现单机自动控制功能的基础上，采用红外线引动、位置速度检测、计算机集中控制等方式，使各种设备自动完成割煤、运输等生产流程，实现自动化生产。目前，国外一些企业已经完成了这种自动化系统，我国也将会研究、应用这种新型方式。对于一些难以开采的煤层，将运用“化学采煤”法进行，即利用特殊的工艺，在地下将煤直接变成煤气，这样不但可以增加煤炭的附加值，而且可以提高企业效益。目前，科学家们正致力于煤炭地下气化遇到的气量、气质不稳定，地下气化控制等问题的研究，将“逐步解决”这些难题。

　　世界名企谈开发　投资数十亿开发大煤田

　　榆林丰富的资源吸引了不少国际著名企业，《财富》杂志世界500强企业，2006年排名第196位的英美资源集团就是其一。在本次论坛上，该企业代表Anglocoal表示，他们将和多家国际上资金雄厚的大型公司合作，开发榆林西湾井田。该煤田位于陕北的榆神矿区，面积80平方公里，煤炭资源量巨大，煤质优良。Anglocoal表示，露天煤矿开采过后，将把土壤运回、复垦，开展农业种植，改变矿区所在地的面貌。又讯　今日上午9时，第四届西部国际煤炭及采矿业博览会将在榆林火车站广场开幕，来自国内外的400多家企业将参加这一盛会。大会期间，榆林市还将举行招商引资项目推介会，并开展“2006西部能源化工科技论坛”等活动。据了解，此次大会由榆林市人民政府、省贸促会、省国土资源厅、省煤炭工业局、省煤炭协会等共同主办，会期从9月1日至3日。大会将通过对煤炭洗选设备、煤炭加工利用技术、煤炭安全防护设备、能源化工技术与设备等领域产品的展示，为煤炭企业、煤机企业、能源化工企业提供展示和推广的平台。

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　　http://www.newenergy.com.cn  2006-8-24 9:36:00  农民日报



水能

　　水能资源是我国最重要的可再生资源。优先发展水力，是我国能源发展的指导方针之一。到2005年底，全国水电总装机达到1亿千瓦，累计形成固定资产3000亿元。大江大河的大电站，担当了电能大任，而全国的小水电农村电气化建设，也在“十五”期间跃上了新台阶。如今已建成以小水电为主的电气化县达400个，农村小水电初级电气化县653个。

　　从2003年起，全国启动“小水电代燃料试点”，过去，贵州省60％的贫困山区农村居民生活燃料是以烧柴草为主，实施小水电代燃料试点工程以来，全省9000多户农民用上了小水电代燃料。

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　太阳能

　　太阳能是自然界最丰富的可再生能源。我国陆地表面每年接受太阳能辐射，相当于49000亿吨标准煤，全国2／3的国土面积日照在2200小时以上，据计算，我国太阳能有109万兆瓦，即使只开发1％的太阳能，其装机容量就能超过3600兆瓦。如果将这些太阳能用于发电，则等于上万个三峡电厂发电量的总和。

　　太阳能再生资源主要有太阳能光伏产业和热利用产业。近几年来，我国太阳能已为无电人口安装近1．7万千瓦太阳能电池发电系统。

　　国家实施的“光伏计划”区域，目前已遍及西部各省区以及中部和东部的部分省、市、自治区，投入总规模超过30亿元。国家发改委、全球环境基金和世界银行共同推行并投资的中国可再生能源计划，为内蒙古、甘肃、新疆、西藏、青海和四川等地共8万多无电户解决了用电难题。由我国政府投资26亿元实施的国家“送电到乡”工程为西部地区近10万无电户带来了光明。正在实施的“屋顶并网太阳能发电示范工程”，有望广泛用于城市居民。

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　生物质能

　　我国生物质能资源可转换为能源的潜力约为5亿吨标准煤。在农村，沼气利用已成为发展绿色生态农业和巩固生态建设成果的一个重要途径。目前全国户用沼气池达1300多万座，年产沼气约60亿立方米，建成大型畜禽养殖场和沼气工程、工业有机废水沼气工程1400座。去年国家又安排10亿元国债资金，用于农村进一步推广沼气池建设。据介绍，以沼气、秸秆为代表的生物质能源利用总量已超过2．5亿吨标准煤，约占农村地区居民生活用能的50％。

　　如今的很多农民，告别了“砍柴割草、烟熏火燎”的时代，他们把散养的猪集中圈养，利用猪粪作发酵原料生产沼气，又用沼气的废渣、废液代替化肥农药浇果木树菌，形成“养殖＋沼气＋种植”三位一体的循环生态农业模式。广西壮族自治区已累计建成户用沼气池270多万座，入户率超过30％，居全国之首。

　　我国加工替代石油产品的农作物、薯类植物来源非常丰富。国内最先起步的，生物质转化替代石油即乙醇汽油，已成功“引燃”汽车燃料市场。全国以陈化粮原料生产的燃料乙醇生产能力约100万吨，以甜高粱为原料生产燃料乙醇规模达年产5000吨，利用植物油脂、动物油脂等提炼的车用生物柴油需求量将达2000万吨。

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一、概 述

　　 在国际上，可再生能源已被看作一种替代能源，可以替代用化石燃料资源生产的常规能源。在1995到2003年期间，全球可再生能源累计投资达到了1000亿美元(仅2003年就投资了200亿美元)，使可再生能源的并网发电能力达到1亿千瓦，至少满足了3亿人口的用电需求。在未来10年里，可再生能源市场的投资每年有望达到850亿美元，并创造几百万个新的就业机会。过去一说到发展可再生能源，人们首先就会联想到环境和气候变化。现在人们更多考虑的是能源安全、就业机会和新的经济增长点、先进的技术开发和制造，以及消费者的拥护和消费者的选择。尽管可再生能源占全球能源的消费比例不到2%(2003)，但其应用扩展的潜力是巨大的。表1显示了世界2003年已装机可再生能源发电能力，数据包括了所有的国家和发展中国家。






可再生能源迅速发展的一个例子是德国，在短短的10年间，依靠固定电价和一部综合的可再生能源法律激励体系，建立起自身的可再生能源产业，2002年的销售额达到110亿美元，并创造了几万个新的就业机会。德国已成为世界风电发展的领头羊，而且光伏发电紧随日本之后，排名世界第二。世界上许多国家或地区将可再生能源作为其能源发展战略的重要组成部分。在美国的加利福尼亚，到2017年20%的电力来自于可再生能源(2002年只有12%)；欧盟，2010年22%的电力或整个能源的12%来自可再生能源(1999年14%的电力，1997年整个能源的6%)；德国，2020年20%的电力和2050年整个能源的50%来自可再生能源(2002年6.8%的电力)；日本，到2010年光伏发电要达到483万千瓦(2003年为88.7万千瓦)；以及拉丁美洲，2010年整个能源的10%要来自于可再生能源。

　　 图1显示了可再生能源发电成本与常规化石燃料发电成本变化的范围，比较了生物质能发电和风电与大型水电、天然气和煤电的差别。风电正在迅速转变成最有竞争力的可再生能源技术之一，在有些项目中已经可以与煤电抗衡。

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　　二、风 电

　　 风电是世界可再生能源发展最快、得利最大的技术，2003年仅风机的销售额就达到了90亿美元。在过去的6年里，风电的年平均增长率达到了22%，2004年新增装机797.6万千瓦，全球累计风电装机达到4731.7万千瓦。全球风电发展最快的国家是德国(1697.6万千瓦)、西班牙(826.3万千瓦)、美国(674万千瓦)、丹麦(311.7万千瓦)以及印度(300万千瓦)，这些国家都有强有力的政府激励政策支持着风电市场的开发。这些政策包括德国的固定电价和美国的生产环节减免税，但也包括一些不同的投资和制造业方面的激励政策。印度是发展中国家，印度成为世界风电发展大国之一，主要得益于其制定了有效的国家开发政策。

　　 图2显示了世界风电装机排名前10位的国家。值得注意的是中国排名第十，与日本规模相近，但远低于印度，相差4倍之多。德国已成为世界上最伟大的风电开发者。



　　欧洲是世界风电发展最快的地区，2004年新增风电装机的72.4%在欧洲、15.9%在亚洲、6.4%在，北美。2003年，欧洲风电产出达到600亿千瓦时(相当于欧盟15国2.4%的电力消费)，为1400万户家庭提供了电力需求。日本计划到2010年发展风电300万千瓦，美国预计其风电产业将保持当前18%的增长速度，到2020年全部电力生产的6%将来自风电。世界风电发展路线图——“风力12”的目标是到2020年，全球的电力供应12%来自风电，届时将以12.45亿千瓦的风电装机减排18.13亿吨CO2。

　　 目前世界的风电发展的趋势主要是产业重组(越来越精干和强大)、风机的单机规模不断增大和向海上发展。2003年，丹麦的维斯塔斯(Vestas)吞并了NEG麦康(NEG Micon)，成为世界上最大的风机制造商，占有了世界33%的风机市场，有20种产品，生产从单机600千瓦一直到单机4200千瓦的风机。美国的通用电气(GE)是世界第二大风机制造商。今天，正在有更多的单机2500千瓦以上的新机型替代1500千瓦的机型，例如GE的2300～2700千瓦、Vestas的3000千瓦V90和AN/Bonus的2300千瓦机组。更大型的风机也正在进入市场，例如GE的3600千瓦海上风机、爱纳康(Enercon)4500千瓦机组、NEG Micon的4200千瓦机组和2004年安装的产自REpower和Muhibrid的两台5000千瓦机组。海上风电发展的趋势使大型机组的应用越来越多。据国际著名咨询公司英国的Garrad Hassan分析，到2020年，欧洲具有33%的电力来自海上风电场的潜力，这意味着2.4亿千瓦的风电装机.每年发电7200亿千瓦时。实现这一宏伟目标实际上是可行的，只要风电产业能够得到合适的政策和投资激励。

　　 图3反映了国际风机制造技术的变化趋势，单机容量从80年代的30千瓦已发展到目前的5000千瓦，建设一个200台大型风电机组的风电场，就相当于一个60万千瓦的大型核电站。

　　图3还显示了美国在发展风电降低成本方面的经验。成本的下降映射了风电这种先进技术发展的学习曲线，制造业在不断壮大，风电项目的规模在不断增加。

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三、太阳能

　　 太阳能的光伏发电和太阳能热水器代表着可再生能源资源开发的另一壮丽的发展趋势。2004年，全球光伏电池的生产首次超过100万千瓦，比2003年增长60%，光伏组件市场超过49亿美元，光伏系统安装市场超过84亿美元。这其中，57%的光伏组件用于并网的居民用电和电力公司供电，11%用于离网的偏远地区用电(其余的主要用于离网商业、通讯和民用电子器件)。全球88%的光伏组件和电池的生产集中于12家国际大公司，其中日本占全球的52%、欧洲占26%、美国占12%，中国接近10%。世界上两个最大的光伏电池生产国是日本(61.8万千瓦)和德国(18.5万千瓦)，他们有一共同的特点，都有成功的国家补贴计划——固定电价或业主采购补贴，用来支持光伏的屋顶安装系统。在美国，个别的州，以加利福尼亚为首，利用采购补贴支持光伏的并网屋顶系统。

　　 图4是世界光伏生产的变化趋势，可以看出近几年光伏电池的生产大幅度增加。图5表明了随着市场的扩大和制造规模的增加，光伏成本下降的学习曲线经验。

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　　中国是世界上最大的太阳能热水器生产国和消费国，年产量接近1200万平方米(按集热面积计算)，2004年累计安装量达到6000万平方米。同时中国也正在开拓太阳能热水器的出口市场。在过去的6年里，中国太阳能热水器生产的年平均增长率达到了28%，2004年总产值接近20亿美元。作为比较，2003年欧盟15个国家仅生产了140万平方米的太阳能热水系统，累计安装量也只有1400万平方米。在世界范围内，国际能源机构(IEA)的一项研究提供的2001年统计数据表明，全球总计太阳能集热器的安装面积为1亿平方米，排在前位的国家是中国(3200万平方米)、美国(2340万平方米)、日本(1210万平方米)和欧洲(1120万平方米)。同有些国家相比，如奥地利、希腊和以色列，中国太阳能热水器的相对市场份额(以每千户所拥有集热器面积计算)仍然较小。如果中国四分之一的居民用上太阳能热水器，2020年将为整个产业带来2.7亿平方米的市场，这也是中国政府的目标。无论是光伏还是太阳能热水器产业，将来的主流趋势是发展太阳能一体化建筑技术。建筑一体化系统的美观，从城市环境角度来看，广大的消费者和市政都愿意接受这些技术。

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四、生物质能

　　 生物质是一种多样性的能源资源，在世界范围内有着广泛的应用，主要有作物的残余物，例如谷类的秸秆、稻壳、棕榈油、甘蔗渣、城市固体废弃物、森林废弃物，以及来自畜禽养殖场和工业处理过程中的有机废水。生物质能源的主要利用形式有：大型火电系统，例如直接燃烧生物质或与煤混燃产生蒸汽发电和供热；大型生物质气化发电系统(10MW以上)；每年集中处理农场和工业有机废水1万吨以上的厌氧发酵供热发电系统；垃圾填埋气回收供热和发电系统；还有生物油的生产(乙醇、生物柴油等等)。

　　 欧盟15国，2000年全部电力的1.5%来自于生物质能，并计划将生物质能的开发作为其实现2010年22%可再生能源发电目标的主要内容。德国在利用厌氧发酵处理废弃物发电技术方面，走在了世界的前列，目前已有1900个厌氧发酵厂，2004年装机27万千瓦。2000年，在生物质能市场的年投资是8.63亿美元，2004年为14亿美元。《世界生物质报告》预测，在未来的10年(2004-2013)，将有180亿美元投资于生物质能源项目，包括大型火电项目(900万千瓦的新增装机)、厌氧发酵系统和垃圾填埋气项目。

　　 随着全球把兴趣放在利用生物质原材料生产乙醇、甲醇和柴油，生物燃料成为生物质资源的另一种非常重要的用途。乙醇和甲醇可由淀粉、纤维素和木质物质制成，也可以用玉米和小麦，麦秆、柳枝稷和高粱属植物也是制造生物燃料的好原料。生物柴油可用油菜籽、大豆油等物质制成。图7显示了世界生物乙醇和生物柴油产量随时间变化的趋势。

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　　五、地 热

　　 地热能(资源)可以被用来取暖，也可以用于发电。做何种应用取决于资源的温度范围，资源的经济开发取决于地热田的资源特性和地理位置。地源热泵是低温地热资源的一种利用形式，被广泛用于建筑物的取暖和制冷。地热发电在世界范围内也取得广泛应用，在过去的50内年增长率为7%。目前，利用先进技术，用于发电的地热资源可以低于100℃。2004年，全球25个国家的地热发电装机总计达到873.5万千瓦，每年发电546亿千瓦时。地热发电厂的功率因素在70%-95%之间，适合于带基荷。在有些国家，地热发电开发利用率很高，可达到全部电力供应的13%-16%。这些国家是菲律宾、萨尔瓦多、肯尼亚、尼加拉瓜和冰岛。地热发电成本在可再生能源应用中是最低的，可以低至4-5美分/千瓦时，并且许多案例已可以与化石燃料相竞争。表2是一些对地热发电最热衷国家的信息。