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   要闻动态

2020年全球电力报告(下)

  根据REN21 2020年报告,2019年全球海洋能发电量为45GWh。

全球海洋能潜力

  波浪能属于海洋能之一种。根据所采用的技术,波场可分为8种类型,如表面跟随衰减器(Surface-following attenuator)、点吸收器(Point absorber)、振荡波浪涌变换器(Oscillating wave surge converter)、振荡水柱(Oscillating water column)、越浪/终止器(Overtopping/Terminator)、淹没压差(Submerged pressure differential)、鼓浪装置(Bulge wave device)和旋转质量(Rotating mass)。

全球11大波浪能电站

14、 风电场发电

  风电场(Wind Farm),又称“风力发电场”。由一批风力发电机组或风力发电机组群组成的电站。通常按照风电场址的主导风向和地形,将机组排成阵列,尽量减少相互间的尾流影响。风电场可以安装在陆地上,也可以安装在海洋上。

  风力发电的成本接近天然气发电,是目前较经济的再生能源之一。海上风能比陆上多40%的产能,但装置成本比陆地高60%,并且风险高。尽管如此,与成本昂贵的光伏发电比较,发电量大的离岸风力发电仍然显示出优越性。

全球风电场装机容量(单位:GW)

  根据BP 2020年的报告,2019年全球风电场年增长12.5%,发电量为1429.6TWh,其中发电量最多的国家是中国,中国于2016年超过美国,2019年增长10.9%,发电量为405.7 TWh,占全球风电场发电总量的405.7/1429.6=28.4%。

风电场发电最多的国家(TWh)

  14-1、陆地风电场

  陆地上最大的风电场是中国甘肃酒泉风电基地。

全球十大陆地风电场

  14-2、海上风电场

  海洋最大的风电场在英国伦敦阵列。中国最大的海上风电场是滨海北岸风电场(SPIC Binhai North Offshore Wind Farm),世界排序19,装机容量400MW。SPIC是State Power Investment Corporation(国家电力投资公司)的缩写。

全球十大海上风电场

15、 太阳能发电

  太阳能发电(Solar Power)是将太阳能转换成电能。其基本途径有两种:

  ⑴ 光发电(Photovoltaics ,PV),即光伏发电。将太阳能电池组合在一起,大小规模根据需要而定,可独立发电,也可并网发电。使用较广的一种装置是“太阳电池板”(由很多光电池串联、并联而组成的阵列),可产生若干瓦以至千瓦级的功率。

  ⑵ 热发电(Solar thermal,CSP),即太阳能热发电。主要是把太阳的能量聚集在一起,产生高温来驱动汽轮机发电。热发电的方法较多。有用反射镜群把太阳能聚集到离地面数米或更高处的锅炉上,产生蒸汽驱动汽轮机发电的;有利用海面被太阳晒热,水温升高,而深海数十米或百米处的海水温度低,以液氨为工质组成热力系统发电的,称为“太阳能海水温差发电”。

  太阳能热发电所占份额很小,光伏是太阳能发电主要形式。光伏指射线能量的直接转换。在实际应用中通常指太阳能向电能的转换,即太阳能光伏。

  根据REN21 2020年的统计,2019年全球光伏装机容量增加了115 GW,装机容量达到627 GW。

全球光伏装机容量(单位:GW)

  根据BP 2020的报告,2019年全球太阳能发电占全球发电总量的724.1/27004.7=2.7%,占再生能源发电总量的724.1/7261.3=10.0%,其份额较少,但进展较快。

  太阳能发电最多的国家是中国和美国,两国之和占全球太阳能发电总量的30.9+15.0=45.9%。

太阳能发电最多的国家(单位:TWh)

  15-1、 平板光伏电站(Flat-panel photovoltaic)

  光伏电站已经是商业化的成功运行的发电站。中国光伏工业发展是世界上最快的,但是原来居世界第一、三位的腾格里沙漠太阳能公园和大同光伏领跑者已经被印度帕瓦加达太阳能公园和埃及本班太阳能公园取代。

全球十大平板光伏电站

  15-2、 太阳能聚焦热电站(Concentrated solar therma)

  太阳能聚光发电是依靠聚光集热转换成热能再转换成电能进行发电。太阳能热发电由集热、输热、储热、热交换系统和汽轮发电机组成。太阳能集热系统有碟式聚光系统、槽式聚光系统和塔式聚光系统三种类型。太阳能发电站投资大,技术尚不成熟,目前还未大规模投入商业运行。

全球11大太阳能聚焦热电站

  15-3、 聚光光伏电站(Concentrator photovoltaic,CPV))

  聚光光伏电站是由高效太阳能、聚光器、主动或被动冷却设备、单轴或双轴跟踪设备、交流/直流控制系统、逆变器和蓄电池等装置组成。利用聚光器进行聚光,一方面可以提高单位面积太阳能辐射量,将太阳光聚集到很小的高性能太阳能光伏电池表面,从而提高辐射能量密度、提高单位面积太阳能电池的输出功率:一定程度上克服了太阳能量的分散性;另一方面,通过使用价格低廉的材料制造的聚光器,从而可以达到降低昂贵的太阳能电池材料的使用量和光伏发电系统总成本。

  相对于传统的光伏发电,聚光光伏发电有明显的优势。聚光光伏发电比其他太阳能发电模式更节省土地资源,在同样的占地面积下,聚光光伏发电可以产生的电能是传统的太阳能光伏发电的两倍。有这么高的转化率主要是因为聚光光伏采用双轴跟踪技术,以最大限度地提高太阳光峰值时候的利用率。当前,光伏发电的效率提升空间有限,而聚光光伏发电的效率仍在快速提升。在阳光充沛和干燥的环境下,聚光光伏能源成本更低。

全球十大聚光光伏电站

16、 电力的国际贸易

  全球能源贸易实际上是指化石燃料贸易,2019年煤、石油和天然气的国际贸易量如下:

  2019年石油及其产品的国际贸易量:

  (原油+成品油)贸易量/原油产量=(2239.0+1241.9)/4484.5=77.6%

  2019年天然气的国际贸易量:

  (管道+LNG)贸易量/天然气产量=(8015+4851)/39893=32.3%

  2019年原煤的国际贸易量:

  贸易量/原煤产量=35.28/157.86=22.3%

  目前仍然处于石油时代,石油的贸易量最大。任何能源都可以发电,但不是任何电力都可以进入电力市场,只有能被用户接受的那些价格才有资格进入电力销售市场。就目前而论,按照发电量的大小依次为燃煤发电、燃气发电、水力发电最多,其次为风电场、太阳能发电;请注意,燃油发电却很少,因为石油的用处太多了。

  天然气和电力的国际贸易具有很强的网络性,即天然气通过管道到户,电力经由电线路到户;也就是说,天然气和电力的贸易属于区域性能源。

  但是天然气和电力又有很大区别:

  1、天然气只能在油气田生产,而除了水力发电以外,电力生产方式多种并产地多处。

  2、天然气能够被其它燃料所替代,而电力则不能。

  3、天然气管道跨国线路数千公里,而电力线仅与邻国相连。

  4、天然气国际贸易量很大,贸易量可达产量的30%左右,而电力国际贸易量仅为1~3%之间。

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【编辑:叶先生