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可再生能源研究報告范文1
一、可再生能源全球發展趨勢
（一）各國將可再生能源開發利用提升到戰略高度并制定激勵政策
世界大部分國家能源供應不足，各國努力尋求穩定充足的能源供應，都對發展能源的戰略決策給予極大的重視，其中可再生能源的開發與利用尤為引人注目?；茉吹睦脮a生溫室效應，污染環境等，這一系列問題都使可再生能源在全球范圍內迅速升溫。從目前世界各國既定能源戰略來看，大規模地開發利用可再生能源已成為未來各國能源戰略的重要組成部分。
根據國際能源署不完全統計，截至2005年底，已有50多個國家制定了激勵可再生能源發展的政策，43個國家制定了國家級可再生能源發展目標，30多個國家對可再生能源發展提供了直接的財政補貼或其他優惠措施，32個國家出臺了可再生能源發電強制上網政策。
（二）隨著技術進步，可再生能源進入能源市場成為可能
從世界可再生能源的利用與發展趨勢看，風能、太陽能和生物質能發展最快，產業前景最好。風力發電技術成本最接近于常規能源，因而也成為產業化發展最快的清潔能源技術。風電是世界上增長最快的能源，年增長率達27%。太陽能、生物質能、地熱能等其他可再生能源發電成本也已接近或達到大規模商業生產的要求，為可再生能源的進一步推廣利用奠定了基礎。
國際能源署的研究資料表明，在大力鼓勵可再生能源進入能源市場的條件下，到2020年新的可再生能源(不包括傳統生物質能和大水電)將占全球能源消費的20%，可再生能源在能源消費中的總比例將達30%。
2004年，美國、德國、英國和法國可再生能源發電占總發電量的比重分別為1%、8%、4.3%和6.8%；到2010年將分別達到7.5%、20.5%、10%和22%；到2020年將都提高到20%以上；到2050年，德國和法國可再生能源發電將達到50%。韓國可再生能源消費比重將由2004年的2.1%提高到2010年的5%。日本和中國的可再生能源消費比重將由2004年的3%和7.5%提高到2010年的10%左右，2020年分別達到20%和15%。
（三）國際社會對再生能源開發的投資加大
根據《經濟學家》雜志2006第11期的研究文章，國際社會對清潔、可再生能源投資幅度增長很快，2004年為300億美元，2005年為490億美元（其中政府投資約100億美元，私人投資約250億美元），估計2006年將超過630億美元。目前，可再生能源公司股市市值達300多億美元，一些風險投資正從IT行業轉入可再生能源開發領域。
二、開發可再生能源的政策與舉措
（一）部分歐洲國家的政策與措施
德國通過了新的《可再生能源法》，為投資可再生能源提供了可靠的法律保障。德國制定了《未來投資計劃》以促進可再生能源的開發，迄今投入研發經費17.4億歐元。2004年，德國可再生能源發電量占總發電量的8%，年銷售額達100億歐元。風力發電占可再生能源發電量的54%，太陽能供熱器總面積突破600萬平方米。
法國推出了生物能源發展計劃，2007年之前將生物燃料的產量提高3倍，使其成為歐洲生物燃料第一大生產國。其具體內容包括：建設4個生物能源工廠，年均生產能力達到20萬噸，生物燃料的總產量將從目前的45萬噸上升到125萬噸，用于生產生物燃料的作物面積也將達到100萬公頃。由于生物燃料目前的成本比汽油和柴油貴兩倍，因此法國已出臺一系列優惠措施，鼓勵生物燃料的生產和消費。
英國把研究海洋風能、潮汐能、波浪能等作為開發新能源的突破口，設立了5000萬英鎊的專項資金，重點開發海洋能源。不久前，在蘇格蘭奧克尼群島的世界首座海洋能量試驗場正式啟動。英國第一座大型風電場一直在不斷發展，目前風電裝機總量已達650兆瓦，可滿足44萬多個家庭的電力需求，近期還將建設10座類似規模的風電場。
（二）亞洲發展中國家對可再生能源發展的政策與計劃
中國、印度、印度尼西亞和巴西等國家越來越重視可再生能源對滿足未來發展需求的重要性。
中國制定實施了《可再生能源法》，編制了《可再生能源中長期發展規劃》，并為大力發展可再生能源確定了明確目標。
印度成立了可再生能源部，政府全力推動可再生能源資源的開發利用，目前印度在風電和太陽能利用規模上已居世界前列。
東盟國家也開始重視可再生能源的開發工作。10個成員國各自都有了發展可再生能源的計劃，包括地熱、水電、風能、太陽能和來自棕櫚或椰子油的植物燃料等。按照東盟的計劃，到2010年各成員國的可再生能源電力將達到2.75萬兆瓦，其中印尼、菲律賓和泰國將成為領先者。
三、可再生能源的技術狀況與發展
（一）太陽能的發展與利用
太陽能發電以其無污染、安全、維護簡單、資源永不枯竭等特點被認為是21世紀最重要的新能源。自20世紀80年代以來，全球光伏電池生產每年以30%至40%的速度遞增。整個光伏行業從原材料到終端產品都出現了供不應求的局面，在世界范圍內形成特有的“賣方市場”格局。太陽能市場目前占全球能源市場的1%，市值約70億美元。據歐洲可再生能源委員會研究報告，太陽能工業2030年將占到全球能源市場的8%。
（二）風力發電的發展與利用
丹麥BTM咨詢公司估計，2004年至2008年世界風電當年平均增長率約為10.4%，累計裝機增長率約為18.8%，歐洲風電在近海風電場真正“起飛”之前將保持中等增長。2002年歐洲風能協會與綠色和平組織發表了一份《風電在2020年達到世界電量12%的藍圖》的報告，對展望未來20年風電的發展很有參考價值。報告認為，首先，推動風電發展的因素是氣候變化，風電不排放任何溫室效應氣體，在電網中可以達到工業規模。京都議定書的減排溫室效應氣體指標已經分配到地區和國家層面，各國一定會增加包括風電在內的可再生能源比例。其次，市場已經表明風電成本正在顯著下降，目前的發電成本僅相當于20年前的五分之一。風電機組的單機容量不斷增長，最大的商業化機組達到2500千瓦。迅速增長的風電商務引起金融和投資市場的密切關注，新的投資商如石油公司等正在進入這個市場。第三，世界各國已積累了豐富的發展風電的經驗。在歐洲的德國、丹麥和西班牙；美洲的美國以及發展中國家的印度，都積累了成功發展風電產業的重要經驗。第四，近海風電正在開辟新興市場，歐洲北部將要建設2000萬千瓦的海上風電。
（三）生物質能的發展與利用
生物質能是太陽能以化學能形式貯存在生物中的一種能量形式，一種以生物質為載體的能量，它直接或間接地來源于植物的光合作用，在各種可再生能源中，生物質是獨特的，它貯存的是太陽能，更是唯一一種可再生的碳源，可轉化成常規的固態、液態和氣態燃料。
生物質能也稱“綠色能源”。 開發“綠色能源”已成為當今世界工業化國家開源節流、化害為利和保護環境的重要手段。至少有14個工業化國家在開發“綠色能源”方面取得了良好成績，其中有些國家通過實施“綠色能源”政策，在相當大程度上緩解了本國能源不足的矛盾，而且顯著改善了環境。
生物質能有其獨特的優勢，首先，生物質能發電在可再生能源發電中電能質量最好、可靠性最高，其效果遠高于小水電風電和太陽能發電等間歇性發電，可以作為小水電、風電、太陽能發電的補充能源，具有很高的經濟價值。其次，農村能源結構由傳統生物質能利用為主向現代化方向轉化，生物質能發電是這種轉化的重要途徑。第三，豐富的生物質能資源亟待有效開發利用，加工增值，促進經濟發展。第四，生物質能發電技術比較成熟。
到2020年，西方工業國家15%的電力將來自生物能發電，而目前生物能發電只占整個電力生產的1%。屆時，西方將有1億家庭使用生物能電力。生物能資源的開發和利用還能為社會創造近40萬個就業崗位。
（四）水電的發展與利用
水電是可再生能源，而通常的大型水電屬于傳統能源，而小水電卻屬于新能源。小水電從容量角度來說處于所有水電站的末端，它一般是指容量5萬千瓦以下的水電站。據2003年世界水能大會估計，世界小水電可開發資源大致為1.2-1.44億千瓦。中國可開發小水電資源如以原統計數7000萬千瓦計，占世界總量的一半左右。到目前為止，全世界可供利用的水電資源只開發利用了18%。小水電站具有投資小、風險低、效益穩、運營成本比較低等優勢。許多發展中國家都制訂了一系列鼓勵民企投資小水電的政策。中國于2006年頒布的《可再生能源法》就鼓勵包括小水電在內的可再生能源開發。
四、工發組織的促進舉措
聯合國工發組織將能源與環境作為組織工作的三個重點領域之一，并于近年來開展了一系列活動。工發組織在推進可再生能源的工作主要包括以下方面：
（一）生物質能
2005年12月，工發組織與印度科學院合作，以促進現代生物質能（BIOMASS）技術和非洲南南合作為框架，在印度班加羅爾舉行專家會議。這次會議增強了來自非洲政策制定者和專家對生物質能氣化技術現狀和所提供機會的認識，這些技術可利用當地生物廢渣為農村地區發電，為工業應用供熱。
（二）小水電技術
推進亞洲與非洲之間的可再生能源項目合作，其中中國與非洲國家進行小水電技術合作，工發組織與國際小水電中心合作，幫助建立印度、尼日利亞分中心，培訓發展中國家的技術人員，提供咨詢與設備，在非洲建立多個示范項目點。工發組織將進一步加強與杭州國際小水電中心的合作，在未來三至五年內探討簽署一攬子合作協議，在非洲10國開展“點亮非洲”及“發展生產”的試點項目，這些活動預計需籌資1000萬美元。工發組織計劃于2007年5月在馬來西亞召開棕櫚柴油亞非合作會議，推進棕櫚柴油在亞非國家的發展。
（三）氫能技術
2004年在土耳其建立國際氫能技術中心，計劃五年內得到土耳其政府4000萬美元捐助，該中心目前正在實施若干項目，并側重生產“清潔能源載體”氫。
（四）海流發電技術
在意大利政府的資助下，中國、印度尼西亞、菲律賓開始實施海流技術區域方案。這個由聯合國工業發展組織資助并實施的項目使用的是一家意大利公司與意科研機構合作開發的海洋流發電機組。有關機構認為它是國際上將海洋流動力能轉變為電能的最為成熟的發電技術。這個項目的開發建設將為發展中國家可再生能源的充分利用開辟出一條新路。
（五）與拉美開展區域可持續發展合作方案
2006年9月26-27日，工發組織與烏拉圭合作在Montevideo召開了“生產應用型可再生能源部長級會議”，15國能源部長通過了“部長宣言”，加強區域合作以提高能源利用，提高可再生能源供應以及促進可再生能源研究與開發，并在烏拉圭建立“可再生能源與有效利用區域檢測中心”。
五、中國可再生能源的發展
作為全球能源市場日趨重要的一個組成部分，中國目前的能源消費已占世界能源消費總量的13.6%，世界能源消費將越來越向中國和亞太地區聚集。據預測，目前中國主要能源煤炭、石油和天然氣的儲采比分別為80、15和50，大致為全球平均水平的50%、40%和70%，均快于全球化石能源枯竭速度。未來五至十年內，中國煤炭國內生產量基本能夠滿足國內消費量，原油和天然氣的生產則不能滿足需求，特別是原油的缺口最大。注重能源資源的節約，提高能源利用效率，加快可再生能源的開發利用，對于中國來說既重要又迫切。我國能源工業面臨著經濟增長和環境污染的雙重壓力，因此，開發利用新能源具有重大意義。經過多年的努力，新能源的開發在我國已經取得了一定的成效。
近幾年來，我國小水電裝機容量每年以超過250萬千瓦的速度迅速發展。風電發展也很快，2005年底建成裝機達到100萬千瓦以上。太陽能光伏發電6.5萬千瓦，解決了約300萬偏遠地區人口基本用電問題。沼氣年利用量達到50億立方米，改善了1400萬農戶的生活用能條件。預計到2020年，中國水電裝機總容量將達到2.9億千瓦，風電達到3000萬千瓦，太陽能發電達到200萬千瓦，太陽能熱水器總集熱面積達到3億平方米，沼氣年利用量達到240億立方米，生物質成型顆粒燃料年利用量達到5000萬噸左右，生物質發電達到2000萬千瓦。雖然新能源發展潛力巨大，但與傳統化石能源相比，仍面臨著成本高、規模小等困難。例如，小水電發電成本約為煤電成本的1.2倍，生物質發電成本為煤電成本的1.5倍。
我國政府高度重視新能源發展，針對這些問題采取了一系列的積極措施。通過頒布《可再生能源法》及可再生能源發展規劃等鼓勵產業發展和技術開發，解決了可再生能源開發在法律、政策和市場層面的障礙，并給予相關產業以資金支持。
在中國經濟發展過程中，能源問題始終不容忽視。為此我們應該做好以下工作：
一是加強與國際能源署（IEA）等國際組織和各國能源研究機構的合作，加強能源戰略研究與統計，跟蹤世界能源的最新發展動態，積極參與能源合作論壇與交流機制，增加我國的話語權，參與國際能源體制與政策的制定，并為我國及時制定戰略、政策提供參考。
二是擴大與發達國家以及發展中國家在可再生能源技術研發與推廣上的合作，利用亞歐合作機制，借鑒其他國家的政策、經驗與技術，吸引外來投資，促進我國可再生能源中風能、太陽能、海洋能等的開發與利用，并提高能源利用效率。
可再生能源研究報告范文2
【關鍵詞】再生能源；能源產業；產業發展
一、貴州可再生能源概述
貴州除了具有豐富的煤炭、煤層氣等不可再生能源水能資源外，還有大量的水能、生物質能、風能和太陽能等可再生資源，其種類多、儲量較大、開發利用的前景較好，在未來能源供應構成中占據重要地位。（1）水能資源。貴州水能資源豐富，主要集中在烏江等流域，開發方式主要是流域梯級電站建設。經過幾十年的開發，全省1900多萬千瓦的水能資源85%以上已經開發，開發程度相對較高。隨著瓦斯發電、煤矸石發電、生物能源開發、沼氣建設以及風電等新能源開發的加快推進，加上按照循環經濟“資源化”鼓勵和支持工業垃圾發電等，貴州電力裝機容量將進一步擴大，能源供應和消費結構也會加快發生變化。據統計，全省水能資源的理論蘊藏量達1874.5萬kW，占全國水能資源總量的8%，居全國第六位。單位面積蓄能
10W/KML居全國第三位。全省已開發利用的水能資源23萬
kW，僅占全省水能資源總量的5%，開發利用潛力很大。（2）生物能源資源。貴州特有的土壤、氣候等條件，使之形成了豐富的生物能源資源，適宜于種植小油桐等資源，適合發展第二代生物能源。尤其是在發展小油桐、烏柏、桐籽、油菜等方面有著很大的潛力。貴州生物能源資源主要有兩類：一類是農作物秸稈、畜禽糞便、林產廢棄物、有機垃圾和其他植物及其殘體。全省年生產的農作物秸稈約2000萬噸，其中，水稻、玉米和油菜秸稈產量占70%以上。另外，可生產乙醇的馬鈴薯十分豐富，2008年來種植面積908.64萬畝，產量達150.30萬噸。另一類是木本生物油料資源，主要有油茶、油桐、烏桕、油棕、小油桐（學名：麻風樹）、光皮樹、黃連木等。貴州種植小油桐條件好，出油率高。經國家發改委2006年批準，貴州可在黔南州和黔西南州部分縣種植小油桐60萬畝，用于生物能源開發。貴州生物能源資源存在著開發水平低，大量資源浪費等問題。為改變這一現狀，貴州林業方面的研究單位對以“小油桐”為主的生物質能開發進行了深度研究。已在貴州南部種植10萬畝小油桐，并取得初步成效，加上其他生物能源資源，貴州生物能源開發前景可觀，將成為貴州能源的重要組成部分。貴州新能源開發中已經具備技術條件和產業基礎以及初步的商業化發展條件。為充分利用貴州的土壤、氣候資源，近年來在貴州南部試種了20萬畝小油桐，并建立裝置作了試驗性開發。在沼氣開發利用方面進展更快，由于政策支持力度加大，全省各地開發沼氣的積極性高，開發利用的成效也較顯著。（3）風能資源。根據有關普查，貴州年平均風速大于2.0米/秒的風能資源豐富，可開發風能約200萬千瓦，主要分布在中部、西部和西南部等地區。近年來，貴州按照國家關于風電開發前期工作要求開展了風能資源普查，近年來在畢節、安順、六盤水、黔南、黔西南和貴陽等市（州、地）建立了30多個風電場點進行資源詳查。制定了風能開發規劃，并引進大唐、華能等公司分別開展了盤縣四格、赫章韭菜坪風電場前期工作。（4）太陽能資源。由于貴州大部分地區年日照時數在
1200～1600小時之間，是全國最少的地區之一，年日照百分率除西部威寧達40%外，絕大部分地區在25%～35%之間。這種日照條件決定了貴州太陽能儲量不大，因而開發進展也較緩慢。
二、促進貴州再生能源發展對策
（1）全面貫徹落實《可再生能源法》。明確發展目標，將可再生能源開發利用作為建設資源節約型、環境友好型社會的考核指標。（2）采取激勵性政策，發展生物質能源市場。上世紀90年代初期，政府曾就積極倡導發展風電、太陽能光襖電池等產業出臺一系列利好政策的刺激，扶持了許多企業，但由于政府對新興產業的規制與激勵認識不足，導致企業進入門檻太低，追求產能擴張多過建設質量內涵，沒有引入真正的市場競爭機制，良莠不齊，無序競爭，造成產業過剩、重復建設、設計與制造的基礎領域比較薄弱、核心技術和自主知識產權缺乏，這些企業的持續發展缺乏后勁與活力。生物質產業的發展要汲取這個教訓，要將政府的支持通過招標分配給最有活力的企業，政府更有責任創造良好的產業環境，建立健全行業嚴格的技術標準、檢測與認證體系，調高進入門檻，增強項目流程的透明度，加強技術監督和市場管理，保障企業的公平競爭，培育生物質能源市場。（3）完善促進可再生能源開發利用的市場環境。國家有關部門采取財政、稅收、價格等綜合措施和強制性的市場份額政策，并通過組織政府投資項目和特許權項目等方式，培育持續穩定的可再生能源市場。石油銷售企業要按國家規劃和實施計劃制訂生物燃料乙醇和生物柴油的市場規劃，并在技術和設施方面做好收購及銷售生物液體燃料的準備工作。
參 考 文 獻
[1]王禮全主編.貴州產業發展研究報告[J].貴陽：貴州人民出版社，2009（7）
可再生能源研究報告范文3
到2020年全世界發電能力將達到5915GW，這一時期新的發電能力要求增加3503GW（包括補充退役機組能力667GW）。中國將增加裝機550GW，相應地0ECD中的歐洲只增加530GW，北美洲只增加569GW，太平洋地區增加195GW，中國是世界上發電能力增長最快的國家和地區，中國今后電力建設的任務十分繁重。IEA對世界發電能力的預測見表1。 表1
IEA對世界發電能力預測
GW 項目 發電設備容量
2010年 2020年 2010-2020年
新增發電能力 各地退役機組
OECD歐洲 853 1009 267 111 OECD北美洲 1159 1317 260 102 OECD太平洋地區 366 426 97 37 過渡經濟國家 586 776 314 125 拉丁美洲 326 480 167 14
非 洲 152 208 61 5
中 東 126 206 87 8
中 國 501 757 264 8
南 亞 212 304 105 13
東 亞 275 432 171 13
合 計 4556 5915 1794 435 注：數據來源于IEA1998年的《World Energy Outlook》。
IEA估計，到2020年全世界需要電力投資32800億美元，其中2010～2020年需投資16070億美元，這些投資包括新建發電能力投資和輸變電工程投資。IEA估計，這期間中國電力投資將為6290億美元，平均每年為251.6億美元，按外匯牌價折算約需人民幣2000億元以上。據IEA測算，預測期內，電力基本建設投資約占國內生產總值的0.33％左右。根據前面的預測OECD中北美洲新增發電能力達569GW，電力投資僅4530億美元；而中國新增發電裝機容量為550GW，電力投資卻超過0ECD，達到6290億美元，可能是由于中國要大力開發西部水電，實行“西電東送”，水電站單位kW投資比燃氣一蒸汽聯合循環電站大4倍多，再加上長距離輸電，所以成本較高。因為據IEA預測， OECD的大多數國家新發電裝置將使用天然氣，部分使用煤炭和石油發電，基本不發展核電和水電。
IEA在電力工程基本建設的投資估算中，根據IEA的研究報告、美國能源信息管理局的研究報告、各國資源和商貿媒體及各類出版物上的信息，對各種發電站的單位投資和效率進行估 算，其中中國在各種發電站的單位投資估算中都是最低的，具體數字見表2。 表 2
2020年世界各地新建發電站單位投資與效率預測
美元/kw 項目 OECD OECD OECD 中國 世界其余地區 歐洲 北美洲 太平洋地區 蒸汽燃煤電站投資（1） 1025 940 2130 750 1000 效率% 40 40 42 38 38 聯合循環天然氣電站投資 380 380 680 450 450 效率% 60 60 56 56 55 燃氣輪機氣或油電站投資1 310
260 510 275 275 效率% 45 45 42 39 39 核電投資 2000 3000 2000 2000 水電投資 2500 2500 3500（2） 2000 2000 風電投資（3） 1000 1000 - 1000 1000 地熱投資 - - 2000 - - 注：1）各類發電站投資為1990年價；
2）系抽水蓄能電站投資；
3）風電按可用率25%估算投資；
4）數據來源于IEA1998年的《World Energy Outlook》。
IEA預測全世界在2020年前核電將處于平穩狀態，因為新投入的容量大致相當于退役容量。
核電預測采用了外推預測，即對核電站新的預測僅限于目前有核電建設計劃的國家或目前正在建設核電站的國家（見表3)。中國核電在全世界各地區中增長最快。預測到2010年將達到11GW，占世界核電總容量的2.94％，到2020年達至20GW，占世界核電總容量的5.97％（中國工程院預測2010年達20GW，2020年達50GW，那么2020年中國核電占世界核電總容量的比重可達13.7％）。 表3 2010-2020年全世界核電設備能力和發電量預測 地區 2020年
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容量/GW 發電量/TW.h OECD歐洲 127 863 107 729 OECD北美洲 96 697 59 437 OECD太平洋地區 59 418 73 515 過度經濟國家 44 257 29 181 非 洲 2 12 2 12 中 國 11 72 20 127 東 亞 28 205 37 267 拉丁美洲 4 30 4 30 中 東 0 0 0 0 南 亞 3 15 4 19 合 計 374 2569 335 2317 注：數據來源于IEA1998年的《World Energy Outlook》。 IEA認為，由于沒有適當的水力發電站地址和出于環境保護的考慮，常規水電站和抽水蓄能
電站的開發和建設受到了很大限制。OECD國家的水能資源已基本上開發完畢，少數未開發的水
力地址由于生態保護的原因被禁止開發，因此今后可開發的水電不多。廣大發展中國家擁有豐富的，尚未開發的水能資源，限于經濟實力不可能大量開發。只有中國既擁有豐富的水能資源，又有急劇增長的用電需求，還有一定的經濟實力和技術條件，所以中國將成為未來水電發展最快、最多的國家。2010年中國將有水電裝機容量125GW，占世界的12.2％，2020年中國將有水電裝機容量199GW，占世界的16.6％（見表4）。中國工程院預測，2010年水電裝機容量120GW，可占世界11.8％， 2020年水電裝機容量達到160GW，可占世界的13.8％。未來中國有可能成為世界水電開發最多的國家。 表 4 2010-2020年全世界水利發電能力和發電量預測 地區 2010年
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容量/GW 發電量/TW.h 2020年
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容量/GW 發電量/TW.h OECD歐洲 188 585 201 629 抽水蓄能 32 - 34 - OECD北美洲 172 680 177 703 抽水蓄能 22 - 22 - OECD太平洋地區 69 145 73 152 抽水蓄能 30 - 33 - 過度經濟國家 95 340 104 - 非 洲 26 72 30 84 中 國 125 457 199 726 東 亞 40 131 55 185 拉丁美洲 170 803 207 980 中 東 10 32 10 32 南 亞 46 200 53 229 合 計 1025 3445 1198 4095 注：1）水電容量中不包括抽水蓄能電站的裝機容量：
2）數據來源于IEA1998年的《World Energy Outlook》。
IEA對于中國可再生能源發電能力和發電量的預測，從總量看，2010年的預測與中國工程院
的預測相近，但2020年的預測遠比中國工程院預測要小。在分類預測中，地熱發電的預測偏高，而太陽能、風能、生物質能等其他發電則均偏低。究竟是我們對于可再生能源發電的經濟合理性估計過高，還是IEA低估了中國可再生能源發電的開發能力，還需做進一步分析。其中有1點應值得注意，即廢物發電利用。在OECD的歐洲、北美洲及太平洋地區，還有拉丁美洲和過渡經濟國家廢物發電利用量居可再生能源發電的第1位或第2位，而中國工程院的預測中未計入?？磥硎澜绺鲊挤浅Ｖ匾暲l電，垃圾發電的經濟性能比開發其他各種可再生能源更有競爭力。中國工程院關于中國可再生能源發展預測和IEA預測見表5、6。 表 5 中國工程院關于2010-2020年中國可再生能源發電預測 地區 2010年
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容量/GW 發電量/TW.h 2020年
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容量/GW
發電量/TW.h 太陽能發電 太陽能發電 0.1 0.2 2.0 4.0 光伏發電 0.5 1.1 5.0 11.0 風力發電 1.1 3.0 6.0 17.4 地熱發電 - 0.5 - 1.0 生物質能發電 0.3 1.2 3.0 12.0 海洋能發電 0.6 1.6 5.0 15.0 合計 2.6 7.6 21.0 60.4 注：數據來源于中國工程院《中國可持續發展能源戰略研究》
轉貼于 表 6 IEA 2010-2020年世界可再生能源發電能力和發電量預測 項目 2010年
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容量/GW 發電量/TW.h 2020年
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容量/GW 發電量/TW.h OECD歐洲 地熱 1.6 10.2 1.9 12.7 風能 15.0 32.9 30.0 65.7 太陽能/潮汐/其他 1.2 2.6 1.7 3.8 廢物 7.8 42.5 9.8 53.5 合計 25.6 88.2 43.4 135.7 OECD北美洲 地熱 3.0 19.6 3.0 19.9 風能 3.5 7.7 5.5 13.0 太陽能/潮汐/其他 0.7 1.85 1.1 3.0 廢物 14.8 79.6 16.4 88.2 合計 22.0 108.7 26.0 124.1 OECD太平洋地區 地熱 2.1 14.5 3.3 22.9 風能 1.0 3.1 2.9 8.6 太陽能/潮汐/其他 0.5 0.7 2.8 3.7 廢物 4.6 20.6 5.1 22.7 合計 8.2 38.9 14.1 57.9 過渡經濟國家 地熱 0.0 0.0 0.0 0.0 風能 0.0 0.0 0.0 0.0 太陽能/潮汐/其他 0.0 0.0 0.0 0.0 廢物 0.6 2.8 0.0 2.8 合計 0.6 2.8 0.6 2.8 非洲 地熱 0.4 2.1 0.5 3.1 風能 0.4 0.9 0.7 1.5 太陽能/潮汐/其他 0.0 0.0 0.1 0.1 廢物 0.1 0.6 0.1 0.6 合計 0.9 3.6 1.4 5.3 中國 地熱 0.3 1.6 0.4 2.5 風能 2.3 4.9 3.7 8.1 太陽能/潮汐/其他 0.1 0.1 0.1 0.2 廢物 0.1 0.4 0.2 0.7 合計 2.8 7.1 4.4 11.5 東亞 地熱 6.1 33.8 8.8 48.7 風能 0.0 0.0 0.0 0.1 太陽能/潮汐/其他 0.0 0.0 0.0 0.0 廢物 0.2 0.6 0.5 1.5 合計 6.3 34.4 9.3 50.3 拉丁美洲 地熱 1.4 9.1 1.7 11.2 風能 0.4 0.2 0.5 0.2 太陽能/潮汐/其他 0.0 0.0 0.0 0.0 廢物 3.0 13.1 3.9 17.1 合計 4.8 22.4 6.1 28.5 中東 地熱 0.0 0.0 0.0 0.0 風能 0.0 0.0 0.1 0.0 太陽能/潮汐/其他 0.0 0.0 0.0 0.0 廢物 0.0 0.0 0.0 0.0 合計 0.0 0.0 0.1 0.0 南亞 地熱 0.0 0.0 0.0 0.0 風能 3.3 7.3 4.0 8.8 太陽能/潮汐/其他 0.3 0.5 0.5 1.1 廢物 1.0 4.6 1.7 7.3 合計 4.6 12.4 6.2 18.2 注：數據源于IEA1998年的《World Energy Outlook》。
IEA對全世界2010～2020年的電力發展進行預測后，認為電力預測有其局限性，這是由于下
列因素的影響：
（1）燃料價格的地區差異。全世界各地區的燃料價格是千差萬別的，如德國煤炭價格貴，荷蘭和意大利的天然氣價格很便宜，因此電力需求和電力供應受燃料價格的影響，能源替代和電
力裝置的選擇就不同。
（2）發電裝置參數的不確定因素。各種發電裝置的投資、運行費用和效率是變化的，很難精確預測，在成本最小化的選擇中情況是變化的。
（3）發電公司面對的不確定因素。發電公司面對燃料價格和電力需求增長率的變化，使得公用發電事業可能選擇多種類型的發電裝置而不選擇單一的發電裝置，以便適應各種不確定性。
（4）地方約束條件。在發電裝置的選擇中，要考慮能源的可獲得性和電力輸送條件的限制；修建天然氣發電廠要考慮天然氣的供應能力，如亞洲地區依賴液化天然氣，要受液化氣供應和海運的制約，必須謹慎對待。
（5）環境約束。目前和未來各國對SOx、NOx和可吸入顆粒物的排放規定會影響發電廠類型的選擇。
（6）燃料替代的限制。發電燃料價格的變化會引起發電廠優先次序的排列和調度計劃的變化。世界各地區、各國問的電力貿易會受到國家貿易的約束。
可再生能源研究報告范文4
關鍵詞:電力電子技術;經濟影響;可再生能源發電
中圖分類號:TP391文獻標識碼:A
文章編號:1674-1145(2009)27-0010-02
一、電力電子的含義和任務
從學科的角度講，電力電子的主要任務是研究電力電子(功率半導體)器件、變流器拓撲及其控制和電力電子應用系統，實現對電、磁能量的變換、控制、傳輸和存貯，以達到合理、高效地使用各種形式的電能，為人類提供高質量電、磁能量。電力電子的研究范圍與研究內容主要包括:(1)電力電子元、器件及功率集成電路。(2)電力電子變流技術，其研究內容主要包括新型的或適用于電源、節能及電力電子新能源利用、軍用和太空等特種應用中的電力電子變流技術;電力電子變流器智能化技術;電力電子系統中的控制和計算機仿真、建模等。(3)電力電子應用技術，其研究內容主要包括超大功率變流器在節能、可再生能源發電、鋼鐵、冶金、電力、電力牽引、艦船推進中的應用;電力電子系統信息與網絡化;電力電子系統故障分析和可靠性;復雜電力電子系統穩定性和適應性等。(4)電力電子系統集成，其研究內容主要包括電力電子模塊標準化;單芯片和多芯片系統設計;電力電子集成系統的穩定性、可靠性等。
從工程應用的角度看，無論是電力、機械、礦冶、交通、石油化工、輕紡等傳統產業，還是通信、激光、機器人、環保、原子能、航天等高科技產業，都迫切需要提供高質量的電能，特別是要求節能。而電力電子則是實現將各種能源高效率地變換成高質量電能、節能、環保和提高人民生活質量的重要手段，它已經成為弱電控制與強電運行之間，信息技術與先進制造技術之間，傳統產業實現自動化、智能化、節能化、機電一體化的橋梁。電力電子的突出特點是高效、節能、省材，所以電力電子已成為我國國民經濟的重要基礎技術，是現代科學、工業和國防的重要支撐技術。因此，無論上述諸多高技術應用領域，還是各種傳統產業，乃至照明、家電等量大面廣的，與人民日常生活密切相關的應用領域，電力電子產品已無所不在。由于目前我國還沒有形成獨立自主的、完整的、強大的電力電子的產業體系，因此它已成為制約我國建立獨立自主的現代科學、工業和國防體系的瓶頸之一。
二、電力電子技術對社會經濟的廣泛影響及其重要性
下面結合可再生能源發電、分布式發電、電力質量控制、電力牽引和電機驅動、國防和前沿科學技術等實例，進一步具體說明電力電子技術在這些經濟領域中的廣泛應用及其重要性。
(一)可再生能源發電
可再生能源(R E)主要包括風能、太陽能、生物能和地熱能等。各種能源由于其轉化為電能的方式不同，將其送入電網時必須應用電力電子技術按用戶的要求對其進行調整和控制。天然氣雖然不是可再生能源，但它通過提煉轉化為氫氣后，再通過燃料電池轉化為電能，對環境零污染，也可達到綠色能源的要求。諸多系統中直流-直流變流環節、儲能控制環節、直流-交流逆變環節和并網控制環節均不可缺少電力電子技術。
值得指出的是，大部分可再生能源直接產生的能量通常是不穩定的。以風能為例，并網型風力發電都要用到大容量的風力發電機，為了盡可能多地利用風能資源，通常多臺大容量的風力發電機并聯，由于風場風力的不穩定性，它們在并網時如果不加控制和調節，就會對電網造成嚴重的沖擊，同時為了保證將盡可能多的有功能量送入電網，風力發電系統還必須有儲能環節，并需解決存儲能量再次轉化的問題，上述這些過程都需要利用電力電子技術對其進行控制。
綜上所述，開發和利用可再生能源與電力電子技術特別是大功率變流技術密切相關，無論是其中的能量變換、儲存、發電機控制和并網控制均離不開電力電子這一關鍵技術。
(二)分布式發電
分布式發電技術(Distributed Generation)已得到了發達國家的普遍關注。目前，國外已有多種分布式發電技術獲得了工業應用，它使得發電設備更加靠近用戶，不但減小了人們對遠距離輸電的依賴，而且提高了人們使用可再生能源發電的興趣，提高了用戶用電的獨立性、可靠性、安全性和災變應變能力。風能發電、太陽能發電、燃料電池發電和小型高速渦輪發電機(Micro Turbine Generator)發電等分布式發電系統都有賴于電力電子技術，以實現安全、可靠、高效的運行。
根據Darnell公司的報告，從2003年到2008年，全球用于分布式與混合式發電設備(DCG)的電力電子產品(包括逆變器、頻率變流器、靜態傳輸開關，直流-直流變流器、交流-直流電源和集成大功率電機驅動器等)將以年均12.2%的速度增長，即將從18550MVA增加到32981MVA。
由此可見，分布式與混合式發電設備(DCG)涉及的電力電子技術是未來分布式發電系統中關鍵技術之一。
(三)電能質量控制
電力電子技術在輸、配電中的應用是電力電子應用技術最具有潛在市場的領域。眾所周知，從用電角度來說，利用電力電子技術可以有效地進行節電改造，提高用電效率;從輸、配電角度來說，必須利用電力電子技術提高輸配電質量。近10多年來，隨著電力電子器件和變流技術的飛速發展，高壓大功率電力電子裝置的諸多優良特性決定了它在輸、配電應用中具有強大的生命力。目前，電力電子技術在電能的發生、輸送、分配和使用的全過程起著重要的作用。
以在配電中的應用為例，近年來，電力需求的不斷增加，非線性電子設備和敏感負載對電力質量提出更高要求，為了得到最大輸電量和保證在分布系統的公共連接點有高的電力質量，電壓調節、無功/諧波控制和補償以及電力潮流控制技術已成為必不可少的關鍵技術，典型的設備有電力調節器、靜止無功發生器(SVG)、有源濾波器、靜止調相機(STATCOM)和電力潮流控制器等。
上述現代電力系統應用的電力電子裝置幾乎都無一例外使用了全控型大功率電力電子器件、各種新型的高性能多電平大功率變流器拓撲和DSP全數字控制技術，這些關鍵技術均是國外大公司的核心技術。
(四)電力牽引和電機驅動
在發達國家，約40%能源是通過電能的形式消耗的，而總電能的50%～60%又用于電機驅動場合，其中大部分是用于風機和水泵驅動。Darnell公司作市場調查后認為，從2003年到2008年，北美市場的變頻器將會以每年11.5%的速度增長，從3.63億美元增加到6.28億美元。
通用場合下的電機調速均采用電力電子與電力傳動技術，目前該技術已經比較成熟。但一些高壓大功率應用(電力牽引，中、高壓高性能電機驅動等)場合，依然是這一領域的技術制高點。
(五)現代國防和前沿科學研究
電力電子在現代化國防中得到越來越廣泛的應用，它已成為該領域的核心技術之一。所有現代國防裝備的特種供電電源、電力驅動、推進、控制等均涉及電力電子核心技術。而在快中子堆、磁約束核聚變、環保等前沿科學研究以及激光、航空航天、航母等前沿技術中，超大功率、高性能的變流器及其控制系統也是必不可少的核心部件和基礎，而這些均屬電力電子范疇。
三、電力電子技術目前在我國的發展、應用現狀和存在的問題
雖然我國電力電子的開發研究已有50年歷史，過去我們已經取得了長足的進步，但是與超大規模集成電路的發展一樣，該領域科技發展速度太快，加之我國財力和原有基礎薄弱的限制，特別是面臨國外高科技的沖擊等原因，我國電力電子有被“邊緣化”的趨勢，即各行各業都迫切需要，但是各應用領域均沒將其作為研究重點，國內解決不了就依靠進口。應當承認，目前我們與國外先進水平的差距還是很大的。當前存在的主要問題是:目前我國生產的大多數電力電子產品和裝置還主要基于晶閘管;雖然也能制造一些高技術的電力電子產品和裝置，但是它們均是采用國外生產的電力電子器件和組件以組裝集成的方式制造的;特別是先進的全控型電力電子器件則全部依賴進口，而許多關系到國民經濟命脈和國家安全的若干關鍵領域中的核心技術和軟硬件，國外均對我國進行控制和封鎖。我們正面臨著國際競爭的嚴峻形勢，特別是關系到國民經濟命脈和國家安全的若干關鍵領域中的核心技術與國外先進水平的差距更大，迅速改變這一現狀是我們面臨挑戰和義不容辭的任務。
過去，我國國民經濟各部門雖然引進了不少國外先進技術，也強調了國產化的問題，盡管它們中的絕大多數幾年后都可以達到國產化率70%的要求，可是只要我們仔細分析一下，就不難發現，最終國外公司拒絕轉讓的技術和重要部件，均涉及高技術的電力電子及電力傳動產品中的核心技術。各應用領域所涉及的關鍵電力電子技術可概括為:大功率變流技術;電力電子及其系統控制技術;大功率逆變器并網技術;大功率全控電力電子器件和電力電子全數字控制技術等。與國外的主要差距和存在的問題是:全控電力電子器件國內不能制造;大功率變流器制造技術水平較低，裝置可靠性差;電力電子全數字控制技術水平還處于初級階段;應用系統控制技術和系統控制軟件水平較低;缺乏重大工程經驗積累等。高性能大功率變流裝置目前幾乎全部依靠進口。
參考文獻
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可再生能源研究報告范文5
CIGREC6專委會對含DER的配電網進行了一系列的詳細研究。2008年國際大電網會議(CIGRE)配電與分布式發電專委會(C6)的C6.11項目組在所發表的“主動配電網的運行與發展”研究報告中明確提出了ADN以及DER的概念。CIGREC6關于ADN和DER的基本定義和構成的設想目前已經得到國際學術組織CIRED和IEEE的廣泛認可。主動配電網(ADN)的基本定義是：通過使用靈活的網絡拓撲結構來管理潮流，以便對局部的DER進行主動控制和主動管理的配電系統。DER在一定程度上可承擔支持系統的責任，這將取決于適當的監管環境和接入協議。分布式能源(DER)的基本構成是：分布式發電(distributedgeneration，DG)、分布式儲能(electricalenergystorage，EES)、可控負荷(controllableload，CL)等。其中DG主要為可再生能源(renewableenergysource，RES)，包括光伏發電PV、風能發電等；CL包括電動汽車(electricvehicle，EV)、響應負荷(responsiveload，RL)等。由于具有發電和消費雙重身份的生產性負荷(pro-consumer)的出現，使得響應負荷也成為了DER。
2010年本文作者根據CIGREC6.11的定義將ADN翻譯為“主動配電網”。在世界范圍內由于目前對電網運營商和DER擁有者還缺乏必要的激勵機制以及適當的監管環境，使得ADN這一概念至今仍處于發展階段，還有許多尚待研究的新問題。需要指出的是，微網主要是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統，既可以與外部電網并網運行，也可以常態方式孤島運行。與“微網”不同的是，ADN是由電力企業管理的公共配電網，常態方式下不孤島運行，但在緊急情況下(由于DG的存在)通過合理配置解列點，可使得ADN的局部作為微網而以非常態方式孤島運行。
DER接入對傳統配電網的影響
傳統配電網是輸電網和用戶之間的重要中間環節，特別是中低壓配電網實際上被設計成電力系統的“被動”負荷。傳統配電網的運行模式和技術準則也相對簡單，網絡運行一般采取開環輻射模式，即使采用配電自動化措施，也主要用于故障后的快速處理，一般不會對穩態運行的配電網進行主動控制。因此傳統配電網可稱之為被動配電網(passivedistributionnetwork，PDN)。傳統配電網原本不是為高滲透率DER的接入而設計的。當前各國都在研究如何適應高滲透率DER的接入。例如，歐盟在2020年將要實現20-20-20計劃，其中包括可再生能源的滲透率將達到20%。雖然歐盟國家可再生能源的滲透率總體上將在一定的范圍(如20%)內，但是局部供電區域的滲透率有可能會更高，例如：德國目前可再生能源的裝機容量已約占總裝機容量的30%，可再生能源的發電量已約占總發電量的20%，2020年可再生能源的裝機容量將達到35%，2050年可再生能源的裝機容量將達到80%，其中德國中部電力公司(260萬客戶)的可再生能源發電在2020年有可能達到100%；意大利2012年的可再生能源裝機已達18.6GW，已經使輸電網向配電網的功率流減少了8GW多，即削減配電負荷約20%，而且未來還有20GW的接入申請，已經需要考慮傳統發電機組為可再生能源提供備用的問題。總體來說，DER滲透率的大小，取決于許多邊界條件，如外部電網及發電機組可提供的備用裕度以及DER的控制模式等。
配電網在DER大量接入后，有可能引起諸多問題，這些問題既有技術方面的，也有管理方面的。DER接入到配電網后甚至會影響到能源市場的運營，如DG注入的功率會改變傳統配電網上的負荷曲線，從而影響傳統發電機組的運行出力，并要求配電系統運營商(distributionsystemoperator，DSO)在與輸電系統運營商(transmissionsystemoperator，TSO)密切協調配合的條件下擔任管理能量流的新角色?？偠灾∫幠ER的接入只會影響配電網的局部運行，而大規模(高滲透率)DER的接入卻會影響電力系統的全局運行，并對配電網的規劃、運行、短路水平和設備選型、故障處理過程和保護、非常態方式孤島運行等方面帶來不容忽視的影響。
1）對配電網規劃方法的影響。傳統的配電網規劃方法只是針對某個負荷預測值采用最大容量裕度(給定網絡結構)來應對最嚴重工況的運行條件(即使最嚴重工況為小概率事件)，從而在規劃階段就可以找到處理所有運行問題的最優解，因此傳統規劃方法相對簡單。ADN的負荷預測結果會受需求側響應和DG的雙重影響，同時在進行系統設計時會受DER主動管理模式的影響。因此ADN的規劃方法相對傳統配電網的規劃方法要復雜得多。解決方案：ADN的規劃方法需在規劃階段就考慮其運行時可能遇到的各種不確定性工況。例如，在面對雙向潮流時甚至有可能考慮將配電網從開環輻射狀向閉環網狀拓撲結構過渡，并以合理的費用集成信息通訊與電力電子換流技術，而不只是簡單地考慮接入新的能源形式和儲能設備。隨著DER滲透率的提高，ADN規劃還需考慮所有電源的協調優化問題，如與主網電源的協調問題。
2）對配電網運行的影響。現有電力設備必須在其額定電壓附近的給定電壓范圍內運行，配電網的電壓質量與無功電壓控制密切相關。傳統配電網運行時是無源的，無功電壓控制模式相對簡單。當DER接入配電網后，由于DER設備具有間歇性、隨機性、非線性特征，這不但使得配電網運行時的無功電壓控制模式相對復雜，而且還有可能導致配電網出現有功潮流反向和無功潮流的不確定性。DER接入或退出時還有可能導致暫態電壓變化、風電機組的接入和退出還有可能引起閃變、電壓畸變、保護誤動等問題，使得配電網的電能質量及供電可靠性受到一定的影響。解決方案：依賴信息及通信技術(informationandcommunicationtechnology，ICT)和先進的計量設施(advancedmeteringinfrastructure，AMI)技術，采用適用于配電網的監控和保護模式，提高系統的可觀測性，變被動控制方式為主動控制方式，更多地依靠主動式的電網管理，網架運行也逐步從開環輻射運行向閉環運行過渡，并采用各種新型電力電子設備，如主動無功補償裝置、主動有功移相調節器、有載調壓變壓器等對配電網的有功和無功潮流進行協調控制。
3）對短路電流及設備選型的影響。任何一個電源接入系統，都會給系統提供短路電流，因此，為了使DG接入后開關設備的遮斷容量依然不超標，就有可能需要更換原有的開關設備，從而增加接入的費用；另外，對于同一變電站有多點接入DG的情況，最后接入的DG有可能會造成接入點及其附近同一電壓層級節點的短路電流超標，因而需要更換設備，而且大量的持續的DG接入請求在有些供電區域增加了網絡飽和的可能性，這使得后來的DG接入者的申請受到限制。
4）對保護裝置運行和故障處理的影響。DG接入后，會對故障條件下的短路電流產生影響，從而有可能使保護誤動?，F有中壓配電網的故障清除過程一般是在沒有DG接入的情況下設計的，主要涉及自動重合閘、負荷轉移、以及故障段自動隔離等3個基本操作。DG接入后會對這些操作產生較大的影響。在饋線故障且具有DG的情況下，非同步的自動重合可能會對DG產生損害。在瞬時故障后DG未斷開的情況下，重合閘操作有可能導致大電流以及逆變器跳閘。在負荷轉移時，DG的接入有可能使轉供饋線的短路電流水平超過限值。解決方案：協調配置和重新整定保護裝置，必要時采用專用饋線接入DG，采用不同原理的保護配置及進行保護整定。
5）對非常態方式孤島運行的影響。在當前的技術條件下，配電網一般不具備常態方式孤島運行的條件。一般情況下，非常態孤島運行會對孤島后的配電網電壓和頻率產生影響。公共配電網一般只有在非常態的應急情況下才有孤島運行的必要，且需要有良好定義的規則，以及DSO和TSO的協調配合，才能保證非常態方式孤島運行后DER的正常運行。此外，配電網的非常態方式孤島運行必須有明確的利益協調機制，以便對配電企業的網絡投資和DER提供的配套服務進行回報。解決方案：研究DG的反孤島措施，制定對DER的監管條例，完善DER的自動退出機制，提高DSO對DER的主動管理和主動控制能力。
主動配電網的基本特性
配電系統中ICT技術的發展為各種DER的協調配合與控制提供了可能性。全球的利益相關者，如配電企業、設備制造商、電氣工程顧問公司、科研機構以及監管機構，都在積極研究和探討高滲透率DER接入后現代配電網所面臨的問題。在這些研究構想下，傳統配電網將逐步從PDN向ADN過渡。由于配電網有可能逐步接入大量的DER，現代配電網已經不再等同于僅僅將電力能源從輸電系統配送到中低壓終端用戶的傳統配電網，如前所述，現代配電網應該改稱為配電系統。
ADN可以說是“智能電網”的重要組成部分之一。ADN將是一種基礎設施，使得電力用戶能夠參與電力市場互動，可將他們的需求與ADN所提供的功能相匹配，并允許DSO在配電系統運行中集成DER，從而優化使用配電系統的資產，并可提高能源的利用效率和改善配電網的性能。與注重客戶端電網的微網不同，ADN注重處理公用配電網接入DER的問題。對于電網企業而言，從PDN過渡到更積極的ADN的一般驅動力/激勵機制如下：
1）提高客戶服務質量。能夠更快、更經濟有效地接入客戶(包括發電客戶和負荷客戶)。2）提高管理性能指標。通過提高配電系統的可靠性，減少客戶的供電中斷以及顧客的停電分鐘損失，即客戶停電的分鐘/小時/天數。3）減少運行風險。通過提高配電系統的監控能力，降低配電系統的運行風險。4）優化利用現有的配電網絡。通過加強對配電網的控制，提高配電設備的利用率，避免或推遲對饋線和變壓器的改造。圖1表示了對DER進行主動控制和管理的效果圖，該圖從電力系統的裝機容量出發，將DER與配電網集成并實施分散控制，展示了滿足尖峰負荷所需的3種裝機容量，方式1）為在當前被動控制(DG為連續控制的)條件下的總裝機容量，方式2）為采用被動控制模式條件下(DG大部分為RES)條件下的裝機容量；方式3）為主動控制模式條件下的總裝機容量。因為RES的年額定出力利用小時數只有1000~2000h，所以方式2）的總裝機容量要遠高于方式1）；由于可處理大量的DER，使集中發電只帶基荷，故集中發電容量可大量降低，使DG和DSM所承擔的負荷大量增加，從而使方式3）的總裝機容量要低于方式2）。
以下討論實施ADN所帶來的優點、缺點、機會以及風險(即進行SWOT分析)。SWOT分析方法是一種戰略分析方法。其中：S(strength)表示自身優勢；W(weakness)表示自身弱勢；O(opportunity)表示外部提供的機會；T(threat)表示面臨的外部風險。1）優勢。ADN提供了加強網絡改造的經濟替代方案，提高了運行可靠性，減少了損耗，通過自動化與控制，提高了網絡接入客戶DER的能力。2）弱勢。目前配電企業還缺乏維護ADN的經驗，還沒有承擔風險的驅動力，現有的通信基礎設施還不足以承擔主動控制和主動管理的功能。3）機會。通過將老化資產替換為具有主動管理能力的設備、開發和實施智能計量技術、發展通信基礎設施，提供了提高分布式可再生能源的滲透率而邁向低碳經濟的機會。4）風險。技術方面，RES滲透率較高后有可能對傳統發電機組和輸電網的運行產生影響，所依賴的ICT技術本身的安全性問題值得關注；管理方面，現有的規程和規范與ADN的發展可能存在不相適應的地方，向ADN發展的過渡期較長，有可能增加管理的難度。
主動配電網研究的相關動態
CIGREC6在提出ADN研究框架和方向的基礎上，通過開展新的研究項目，從中提取各國均適用的可行技術和可行方法，CIGREC6的研究無論從深度和廣度上都給中國的相關研究提供了一定的啟示。以下介紹CIGREC6以及作者多年的相關成果。
1）CIGREC6的相關研究。CIGREC6的項目組目前已經完成以下多項相關研究報告：①可再生及分布式能源接入的示例系統(C6.04)；②大規模間歇性能源的并網(C6.08)；③需求側集成(C6.09)；④低壓分布式發電設備的技術規范(C6.10)；⑤主動配電網的發展與運行(C6.11)；⑥電能儲能系統的研究(C6.15)等。以此為基礎，CIGREC6已經啟動而且還將啟動多個與ADN相關的研究項目組，主要包括：①主動配電網的規劃與優化(C6.19)；②電動汽車接入(C6.20)；③智能測量(前沿、規范、標準以及未來需求(C6.21)；④微電網發展路線圖(C6.22)；⑤饋線接入DER的最大容量評估(C6.23)；⑥電池儲能系統的技術規范指導意見(C6.24)；⑦未來配電系統的控制與自動化(C6.25)；⑧帶有分布式能源的配電系統的保護(C6.26)；⑨針對具有高滲透率分布式能源的配電網的資產管理(C6.27)。CIGREC6的項目一般由各國主要研究單位的專業人員負責，作者作為中國的代表參與了C6.19、C6.23和C6.27的研究工作，概要介紹如下：主動配電網的規劃與優化(C6.19)工作組共包括5個研究內容：①電網企業ADN現狀調研；②傳統規劃方法的現狀；③適用于ADN的新規劃方法；④ADN的可靠性評估；⑤新的規劃模型。饋線接入DER的最大容量評估(C6.23)工作組共包括6個研究內容：①DER的接入在配電層級所造成的問題；②審查各國的經驗及進行案例研究；③審查各國應用的DER接入標準和準則；④根據現行實踐經驗推導簡單的指導方針；⑤DER、DSM、電動汽車以及網絡控制對增加接入容量的影響；⑥判斷在中低壓層級采用DER控制所帶來的技術和商業方面的局限性和差異。主動配電網的規劃與優化(C6.19)工作組的研究人員發表了一些階段性研究成果，如ADN的可靠性評估[3]、ADN中DG集成的多目標規劃[4]、基于多目標規劃的ADN的成本/效益分析[5]、兩階段的在線主動管理的能源資源協調優化[6]、主動網絡的優化規劃[7]、管理ADN網絡的先進DMS[8]等。
2）作者及合作者的相關研究。本文作者也發表了一些與ADN的規劃與優化相關的研究成果，主要包括以下幾方面的內容：①計算平臺與評估流程方面。針對ADN的特性和需求，并考慮了DG接入的特殊需求，提出了ADN的規劃流程[9]，建立了一個ADN規劃的案例研究平臺[10]，提出了具有DG的配電網可靠性評估流程[11]。②在儲能系統應用方面。針對高滲透率DG接入的需求，提出了儲能在不同電壓等級配電網應用的策略[12]，提出了配電系統中用于負荷平衡的儲能優化配置[13]的算法并進行了微電網中復合儲能的優化配置研究[14]。③在優化方法方面。為了考慮ADN的可持續發展，提出了配電網集成DER的成本效益分析方法[15]，提出了邊遠地區應用微電網的配電系統優化規劃方法。這些研究成果從計算平臺、優化算法、評估流程、成本效益評估、信息需求和技術準則的調整等方面深入開展了針對ADN的全方位研究。在今年6月召開的CIRED2013及相關會議上，作者探討了為接入DER嘗試改變技術準則的可能性[17]及ADN規劃所需的信息需求[18]，作者與CIGREC6的研究人員還探討了ADN規劃中需求側集成的問題[19]等。這些研究內容應引起國內相關部門的關注。
主動配電網的可行技術
目前，ADN項目在世界各地的電力系統研究中仍處于起步階段。為了使研究成果能夠真正成為實用工具，一般應該注重的是“可行技術(EnablingTechnology)”的研究。許多領先的電力企業率先進行了一些ADN的試點項目和示范實施，CIGREC6的研究報告C6.11《主動配電網的運行和發展》，對這些項目所開發的可行技術進行了總結。本節對世界范圍內ADN項目的實施狀況進行評估和分析，并對當前ADN研究的可行技術進行了歸納和研究。目前世界范圍內共有11個國家和地區開展了24個具有創新性的ADN項目，這11個國家和地區包括美國、澳大利亞、意大利、希臘、德國、英國、歐盟、荷蘭、丹麥、西班牙、日本?，F將項目中所應用的通信技術以及ADN的可行技術介紹如下。
1）通信技術。表2列出了目前所使用的通信技術。各公司所使用的通信手段差別很大，只有少數公司提到了使用DER的遙控通訊手段，且只有很少的一部分提到將把控制延伸到低壓網絡。對配電系統進行主動管理和控制，需要采用信息和通訊技術設備(ICT)技術作支撐，也就是說，ICT技術對于提高配電系統的穩定性、可靠性及效率，保持系統頻率、控制潮流和調節電壓是必不可少的可行技術；主動控制既可以進行集中控制，也可以進行點對點控制，或者進行組合控制(自治控制或優化控制)。智能電子設備(intelligentelectronicdevice，IED)可用于對DG和RL進行控制，同時也可監測系統的運行參數并能夠提供獨立的保護行為；控制中心(DMS/EMS)可通過各種通信系統與終端設備IEDs通信，以光纖通信為主；而智能電表可采用光纖、無線或載波進行信息傳遞?；ヂ摼W協議(IP)可與這些不同的通信技術配合，從而形成互聯網通信，這也將是ADN主動管理的重要組成部分。
2）相關技術及研發需求?，F有的ADN項目主要涉及硬件設備、監測控制和網絡運行三個方面的技術，綜合考慮發展ADN未來發展需求，所需解決的可行技術主要有：①可行技術1(電力電子設備)。智能設備和通信媒介設備、AMI、ESS和電池能量管理、DG的接入和控制接口；采用電力電子設備進行網絡重構、無功補償、電壓調節、諧波補償，進行接入DER的轉換；采用可控的DER和負荷進行優化運行以使回報最大化，采用可控儲能以使負荷和發電平衡。②可行技術2(ICT技術)。采用ICT技術可以進行計算、存儲、處理和分配信息，在可控設備和控制單元之間傳送信息(發電和負荷控制、網絡重構、主動補償、監測、負荷、發電和電價的預測等)。③可行技術3(監測和預測)。測量網絡參數、估計實際運行條件、保證系統安全所需的負荷、發電和電價的預測。④可行技術4(運行與控制)。配電管理系統(distributionmanagementsystem，DMS)、DER的分布式控制、需求側管理(demandsidemanagement，DSM)、微電網/饋線(孤島運行)；進行潮流管理、自動電壓控制(automaticvoltagecontrol，AVC)、動態的線路載荷水平(dynamiclinerating，DLR)等。⑤適用可行技術5(規劃與設計)。摒棄傳統的與運行無關的方法，在規劃階段就考慮其運行時可能遇到的各種不確定性工況的方法，應對高滲透率的DER的接入，不能簡單地將接入新的能源形式和儲能設備的規劃視為ADN規劃。
通過對以上各種可行技術的分析，可確定其相應的應用范圍、預期收益以及未來的研發需求。應用范圍包括有功和無功控制、需求側管理(采用可變電價結構)、ADN管理、孤島運行、削峰和間歇性發電、網絡的最優管理等。預期收益包括提高配電網的穩定性和轉供能力、提高配電網的主動管理水平、提高配電網新舊元件的協調和控制能力以及對網絡信息的采集能力、提高集成可再生能源的能力、延緩配電網絡改造時間、提高削峰和孤島運行的能力、提高DG的接入能力、提高SCADA的能力、對潮流進行優化等。研發需求包括進一步降低費用、提高可靠性、制定接入標準、提高集成能力、制定新的監管條例、降低儲能費用、與主網的再同步、新的保護配置方案等。隨著上述可行技術的進步，為使PDN向著ADN的方向逐步發展，作者認為配電系統的各個方面均會有很大的變化，例如技術標準逐步柔性化、管理模式逐步分散化、網路結構日趨靈活、模擬計算更加精確、控制與保護模式更加主動等[20]。在2012年的CIGRE年會上，鑒于大量DER接入配電網，CIGREC6決定將主動配電網(ADN)改稱為主動配電系統(activedistributionsystem，ADS)。雖然國際上ADS的發展已經完成了頂層概念設計、項目實施驗證、模型算法研發方面的初步研究，但C6.19工作組對全世界5大洲20多個電力企業(包括中國的電力企業)進行的ADS規劃方面的有關調研結果表明[21]：鑒于核心計算工具的缺乏，除歐洲一些國家外，在大多數國家ADS還未成為配電網規劃和運行中的一個必要內容；而且主動管理和主動控制現在仍處于初始階段。中國也開始關注ADS方面的研究[22]，還處于概念探討階段。
結論
可再生能源研究報告范文6
關鍵詞 俄羅斯；能源效率；節能
中圖分類號TD98 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）87-0032-02
隨著石油、天然氣、煤炭等主要能源的過渡消耗及能源消耗對環境造成不利影響的日趨嚴重，世界各國開始重視提高能源效率及節能，關注可再生能源及清潔能源的研發與利用。俄羅斯作為典型的資源依賴型經濟國家，也已將提高能源效率和節能作為未來社會經濟發展的重要突破口。
1 俄羅斯能源效率與節能現狀
近年來，俄羅斯經濟發展主要以能源工業為主，這就使得俄羅斯生產成本較高，能源危機、環境污染等問題更為嚴峻。目前，俄羅斯國內生產總值的能源消耗比世界平均水平高2.5倍，比發達國家高2.5～3.5倍。據俄羅斯聯邦2005～2009年能源平衡表顯示，2005～2009年俄羅斯各領域天然燃料使用情況：工業生產領域占33.4%～36.9%、交通及通信領域占22.3%～27.2%、居民生活占32.3%～35.2%、其他領域占4.5%～5.5%。此外，2005～2009年俄羅斯能源損耗十分嚴重。為減少能源損耗情況，2009年俄羅斯政府用于提高能源效率與節能的科研經費占全部科研經費的比例已由2006年的2.7%提高至4%。
目前，俄羅斯能源的有效利用還受到制度、法規、財政、科技、信息、市場等方面的制約。主要表現在：執行節能政策的國家部門未盡其責，能源價格的制定并未以市場行情為依據；相關法律法規不完善、節能標準制定和推廣存在局限性、現行節能規范的調整不及時、能源消耗預算及監督部門工作不到位；國家資金投入不足、銀行貸款利率過高；節能領域科研活動較少、研究成果不足、研究成果推廣未見成效；節能企業信息數據庫尚未建立、媒體對節能重要性的宣傳力度不夠；節能技術及設備市場發展緩慢、市場調研及企業發展規劃經驗不足、取得突出貢獻的企業未能獲得相應獎勵。
2 俄羅斯能源效率與節能戰略和立法
近年來，俄羅斯政府高度重視提高能源效率與節能，出臺了眾多能源效率與節能戰略和立法。
2009年1月，俄羅斯政府批準《2020年前利用可再生能源提高電力效率國家政策重點方向》。該政策明確了可再生能源利用的宗旨和原則，規定了可再生能源發電、用電規模指標及其落實的相關措施。
2009年11月，俄羅斯政府批準《俄羅斯聯邦2030年前能源戰略》。該戰略分三個階段實施：第一階段（2013～2015年），核心任務是盡快克服經濟危機對能源業造成的影響，為在后危機階段的加速發展創造條件；第二階段（2016～2020或2022年），核心任務是提高能源效率，推動能源綜合體創新發展，加快實施東西伯利亞、遠東、亞馬爾半島及北極大陸架地區的大型能源項目；第三階段（2021或2023～2030年），該階段將實現傳統能源的高效利用，并創造條件向未來能源過渡。
2009年11月，俄羅斯聯邦頒布《節約能源和提高能源利用率及對俄羅斯聯邦某些立法行為的修正》。該法主要用于協調節能領域的各類活動，為能源的有效利用提供條件。該法對不同領域的節能標準做出了規定：1）自2010年1月1日起，財政預算單位需確保水、柴油、重油、其它燃料、天然氣、熱力、電力、煤炭的消耗量與2009年相比至少減少15%，確保以上資源消耗量每年至少減少3%；2）凡是俄羅斯境內生產及進口商品應標明能耗，包括日常耗能設備、電子計算機和其他電子設備及以電子計算機為主的辦公設備等；3）自2011年1月1日起，俄羅斯境內交流電路中禁止使用100瓦以上的白熾燈，市、地方政府禁止訂購在交流電中使用的白熾燈；4）樓房、建筑物嚴格按照能源消耗標準修建，同時執行建筑施工、建筑業主、建筑物等有關規定，建設項目的使用年限不少于5年，對樓房、建筑物的審查頻率不少于每5年1次；5）制定提高能源利用率和節能的國家政策、區域方案、組織方案，針對樓宇業主制定專項措施，為提高能源利用率和節能提供信息保障，制定提高能源利用率和節能的措施，并由預算機關和國家單一制企業監督執行。
3俄羅斯能源效率與節能領域主要發展方向
根據俄羅斯科學研究和統計中心于2012年5月發表的研究報告，俄羅斯能源效率與節能領域主要發展方向如下：
1）最大限度降低能源損耗。能源損耗過大涉及俄羅斯經濟活動的各個方面，在能源的生產、運輸、使用過程中損耗現象十分常見。因此，俄羅斯必須進行技術創新，完善現有技術，進行設備更新，提高民眾的節能意識，從根本上解決能耗過大問題；
2）降低工業產品生產能源耗量。目前，俄羅斯工業產品生產面臨著生產設備老化、專業人員缺乏、企業對能源耗量過高現象不夠重視等問題，為降低工業產品生產能源耗量，俄羅斯將積極研發并大范圍推廣節能技術和設備，提高工業產品生產企業的節能意識；
3）減少能源資源產品出口量。石油、天然氣等能源資源產品一直是俄羅斯出口產品的主要部分。能源資源產品的大量出口間接削弱了俄羅斯本國的競爭力。為此，俄羅斯將減少能源資源產品的出口量，提高以本國創新技術為支撐的能源產品的出口量；
4）建立歐亞區域能源供應體系。俄羅斯作為世界主要能源供應國，為保證能源供應更為高效和節能，俄羅斯學者建議建立歐亞區域能源供應體系，以降低俄羅斯在能源開采和傳送中的損耗，并保證為包括俄羅斯在內的歐亞國家在能源需求量較大時提供后備能源保障；
5）回收固體生活垃圾研制固體燃料。由于受技術限制，從生活垃圾中提取固體燃料的想法迄今未能得到有效實施。目前，俄羅斯正在不斷進行技術革新，研發能夠有效將生活垃圾轉化為固體燃料的方式，生活垃圾的合理利用將成為未來俄羅斯節能發展的主要方向之一。
參考文獻
