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可再生能源研究报告范文1
一、可再生能源全球发展趋势
（一）各国将可再生能源开发利用提升到战略高度并制定激励政策
世界大部分国家能源供应不足，各国努力寻求稳定充足的能源供应，都对发展能源的战略决策给予极大的重视，其中可再生能源的开发与利用尤为引人注目。化石能源的利用会产生温室效应，污染环境等，这一系列问题都使可再生能源在全球范围内迅速升温。从目前世界各国既定能源战略来看，大规模地开发利用可再生能源已成为未来各国能源战略的重要组成部分。
根据国际能源署不完全统计，截至2005年底，已有50多个国家制定了激励可再生能源发展的政策，43个国家制定了国家级可再生能源发展目标，30多个国家对可再生能源发展提供了直接的财政补贴或其他优惠措施，32个国家出台了可再生能源发电强制上网政策。
（二）随着技术进步，可再生能源进入能源市场成为可能
从世界可再生能源的利用与发展趋势看，风能、太阳能和生物质能发展最快，产业前景最好。风力发电技术成本最接近于常规能源，因而也成为产业化发展最快的清洁能源技术。风电是世界上增长最快的能源，年增长率达27%。太阳能、生物质能、地热能等其他可再生能源发电成本也已接近或达到大规模商业生产的要求，为可再生能源的进一步推广利用奠定了基础。
国际能源署的研究资料表明，在大力鼓励可再生能源进入能源市场的条件下，到2020年新的可再生能源(不包括传统生物质能和大水电)将占全球能源消费的20%，可再生能源在能源消费中的总比例将达30%。
2004年，美国、德国、英国和法国可再生能源发电占总发电量的比重分别为1%、8%、4.3%和6.8%；到2010年将分别达到7.5%、20.5%、10%和22%；到2020年将都提高到20%以上；到2050年，德国和法国可再生能源发电将达到50%。韩国可再生能源消费比重将由2004年的2.1%提高到2010年的5%。日本和中国的可再生能源消费比重将由2004年的3%和7.5%提高到2010年的10%左右，2020年分别达到20%和15%。
（三）国际社会对再生能源开发的投资加大
根据《经济学家》杂志2006第11期的研究文章，国际社会对清洁、可再生能源投资幅度增长很快，2004年为300亿美元，2005年为490亿美元（其中政府投资约100亿美元，私人投资约250亿美元），估计2006年将超过630亿美元。目前，可再生能源公司股市市值达300多亿美元，一些风险投资正从IT行业转入可再生能源开发领域。
二、开发可再生能源的政策与举措
（一）部分欧洲国家的政策与措施
德国通过了新的《可再生能源法》，为投资可再生能源提供了可靠的法律保障。德国制定了《未来投资计划》以促进可再生能源的开发，迄今投入研发经费17.4亿欧元。2004年，德国可再生能源发电量占总发电量的8%，年销售额达100亿欧元。风力发电占可再生能源发电量的54%，太阳能供热器总面积突破600万平方米。
法国推出了生物能源发展计划，2007年之前将生物燃料的产量提高3倍，使其成为欧洲生物燃料第一大生产国。其具体内容包括：建设4个生物能源工厂，年均生产能力达到20万吨，生物燃料的总产量将从目前的45万吨上升到125万吨，用于生产生物燃料的作物面积也将达到100万公顷。由于生物燃料目前的成本比汽油和柴油贵两倍，因此法国已出台一系列优惠措施，鼓励生物燃料的生产和消费。
英国把研究海洋风能、潮汐能、波浪能等作为开发新能源的突破口，设立了5000万英镑的专项资金，重点开发海洋能源。不久前，在苏格兰奥克尼群岛的世界首座海洋能量试验场正式启动。英国第一座大型风电场一直在不断发展，目前风电装机总量已达650兆瓦，可满足44万多个家庭的电力需求，近期还将建设10座类似规模的风电场。
（二）亚洲发展中国家对可再生能源发展的政策与计划
中国、印度、印度尼西亚和巴西等国家越来越重视可再生能源对满足未来发展需求的重要性。
中国制定实施了《可再生能源法》，编制了《可再生能源中长期发展规划》，并为大力发展可再生能源确定了明确目标。
印度成立了可再生能源部，政府全力推动可再生能源资源的开发利用，目前印度在风电和太阳能利用规模上已居世界前列。
东盟国家也开始重视可再生能源的开发工作。10个成员国各自都有了发展可再生能源的计划，包括地热、水电、风能、太阳能和来自棕榈或椰子油的植物燃料等。按照东盟的计划，到2010年各成员国的可再生能源电力将达到2.75万兆瓦，其中印尼、菲律宾和泰国将成为领先者。
三、可再生能源的技术状况与发展
（一）太阳能的发展与利用
太阳能发电以其无污染、安全、维护简单、资源永不枯竭等特点被认为是21世纪最重要的新能源。自20世纪80年代以来，全球光伏电池生产每年以30%至40%的速度递增。整个光伏行业从原材料到终端产品都出现了供不应求的局面，在世界范围内形成特有的“卖方市场”格局。太阳能市场目前占全球能源市场的1%，市值约70亿美元。据欧洲可再生能源委员会研究报告，太阳能工业2030年将占到全球能源市场的8%。
（二）风力发电的发展与利用
丹麦BTM咨询公司估计，2004年至2008年世界风电当年平均增长率约为10.4%，累计装机增长率约为18.8%，欧洲风电在近海风电场真正“起飞”之前将保持中等增长。2002年欧洲风能协会与绿色和平组织发表了一份《风电在2020年达到世界电量12%的蓝图》的报告，对展望未来20年风电的发展很有参考价值。报告认为，首先，推动风电发展的因素是气候变化，风电不排放任何温室效应气体，在电网中可以达到工业规模。京都议定书的减排温室效应气体指标已经分配到地区和国家层面，各国一定会增加包括风电在内的可再生能源比例。其次，市场已经表明风电成本正在显著下降，目前的发电成本仅相当于20年前的五分之一。风电机组的单机容量不断增长，最大的商业化机组达到2500千瓦。迅速增长的风电商务引起金融和投资市场的密切关注，新的投资商如石油公司等正在进入这个市场。第三，世界各国已积累了丰富的发展风电的经验。在欧洲的德国、丹麦和西班牙；美洲的美国以及发展中国家的印度，都积累了成功发展风电产业的重要经验。第四，近海风电正在开辟新兴市场，欧洲北部将要建设2000万千瓦的海上风电。
（三）生物质能的发展与利用
生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用，在各种可再生能源中，生物质是独特的，它贮存的是太阳能，更是唯一一种可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料。
生物质能也称“绿色能源”。 开发“绿色能源”已成为当今世界工业化国家开源节流、化害为利和保护环境的重要手段。至少有14个工业化国家在开发“绿色能源”方面取得了良好成绩，其中有些国家通过实施“绿色能源”政策，在相当大程度上缓解了本国能源不足的矛盾，而且显著改善了环境。
生物质能有其独特的优势，首先，生物质能发电在可再生能源发电中电能质量最好、可靠性最高，其效果远高于小水电风电和太阳能发电等间歇性发电，可以作为小水电、风电、太阳能发电的补充能源，具有很高的经济价值。其次，农村能源结构由传统生物质能利用为主向现代化方向转化，生物质能发电是这种转化的重要途径。第三，丰富的生物质能资源亟待有效开发利用，加工增值，促进经济发展。第四，生物质能发电技术比较成熟。
到2020年，西方工业国家15%的电力将来自生物能发电，而目前生物能发电只占整个电力生产的1%。届时，西方将有1亿家庭使用生物能电力。生物能资源的开发和利用还能为社会创造近40万个就业岗位。
（四）水电的发展与利用
水电是可再生能源，而通常的大型水电属于传统能源，而小水电却属于新能源。小水电从容量角度来说处于所有水电站的末端，它一般是指容量5万千瓦以下的水电站。据2003年世界水能大会估计，世界小水电可开发资源大致为1.2-1.44亿千瓦。中国可开发小水电资源如以原统计数7000万千瓦计，占世界总量的一半左右。到目前为止，全世界可供利用的水电资源只开发利用了18%。小水电站具有投资小、风险低、效益稳、运营成本比较低等优势。许多发展中国家都制订了一系列鼓励民企投资小水电的政策。中国于2006年颁布的《可再生能源法》就鼓励包括小水电在内的可再生能源开发。
四、工发组织的促进举措
联合国工发组织将能源与环境作为组织工作的三个重点领域之一，并于近年来开展了一系列活动。工发组织在推进可再生能源的工作主要包括以下方面：
（一）生物质能
2005年12月，工发组织与印度科学院合作，以促进现代生物质能（BIOMASS）技术和非洲南南合作为框架，在印度班加罗尔举行专家会议。这次会议增强了来自非洲政策制定者和专家对生物质能气化技术现状和所提供机会的认识，这些技术可利用当地生物废渣为农村地区发电，为工业应用供热。
（二）小水电技术
推进亚洲与非洲之间的可再生能源项目合作，其中中国与非洲国家进行小水电技术合作，工发组织与国际小水电中心合作，帮助建立印度、尼日利亚分中心，培训发展中国家的技术人员，提供咨询与设备，在非洲建立多个示范项目点。工发组织将进一步加强与杭州国际小水电中心的合作，在未来三至五年内探讨签署一揽子合作协议，在非洲10国开展“点亮非洲”及“发展生产”的试点项目，这些活动预计需筹资1000万美元。工发组织计划于2007年5月在马来西亚召开棕榈柴油亚非合作会议，推进棕榈柴油在亚非国家的发展。
（三）氢能技术
2004年在土耳其建立国际氢能技术中心，计划五年内得到土耳其政府4000万美元捐助，该中心目前正在实施若干项目，并侧重生产“清洁能源载体”氢。
（四）海流发电技术
在意大利政府的资助下，中国、印度尼西亚、菲律宾开始实施海流技术区域方案。这个由联合国工业发展组织资助并实施的项目使用的是一家意大利公司与意科研机构合作开发的海洋流发电机组。有关机构认为它是国际上将海洋流动力能转变为电能的最为成熟的发电技术。这个项目的开发建设将为发展中国家可再生能源的充分利用开辟出一条新路。
（五）与拉美开展区域可持续发展合作方案
2006年9月26-27日，工发组织与乌拉圭合作在Montevideo召开了“生产应用型可再生能源部长级会议”，15国能源部长通过了“部长宣言”，加强区域合作以提高能源利用，提高可再生能源供应以及促进可再生能源研究与开发，并在乌拉圭建立“可再生能源与有效利用区域检测中心”。
五、中国可再生能源的发展
作为全球能源市场日趋重要的一个组成部分，中国目前的能源消费已占世界能源消费总量的13.6%，世界能源消费将越来越向中国和亚太地区聚集。据预测，目前中国主要能源煤炭、石油和天然气的储采比分别为80、15和50，大致为全球平均水平的50%、40%和70%，均快于全球化石能源枯竭速度。未来五至十年内，中国煤炭国内生产量基本能够满足国内消费量，原油和天然气的生产则不能满足需求，特别是原油的缺口最大。注重能源资源的节约，提高能源利用效率，加快可再生能源的开发利用，对于中国来说既重要又迫切。我国能源工业面临着经济增长和环境污染的双重压力，因此，开发利用新能源具有重大意义。经过多年的努力，新能源的开发在我国已经取得了一定的成效。
近几年来，我国小水电装机容量每年以超过250万千瓦的速度迅速发展。风电发展也很快，2005年底建成装机达到100万千瓦以上。太阳能光伏发电6.5万千瓦，解决了约300万偏远地区人口基本用电问题。沼气年利用量达到50亿立方米，改善了1400万农户的生活用能条件。预计到2020年，中国水电装机总容量将达到2.9亿千瓦，风电达到3000万千瓦，太阳能发电达到200万千瓦，太阳能热水器总集热面积达到3亿平方米，沼气年利用量达到240亿立方米，生物质成型颗粒燃料年利用量达到5000万吨左右，生物质发电达到2000万千瓦。虽然新能源发展潜力巨大，但与传统化石能源相比，仍面临着成本高、规模小等困难。例如，小水电发电成本约为煤电成本的1.2倍，生物质发电成本为煤电成本的1.5倍。
我国政府高度重视新能源发展，针对这些问题采取了一系列的积极措施。通过颁布《可再生能源法》及可再生能源发展规划等鼓励产业发展和技术开发，解决了可再生能源开发在法律、政策和市场层面的障碍，并给予相关产业以资金支持。
在中国经济发展过程中，能源问题始终不容忽视。为此我们应该做好以下工作：
一是加强与国际能源署（IEA）等国际组织和各国能源研究机构的合作，加强能源战略研究与统计，跟踪世界能源的最新发展动态，积极参与能源合作论坛与交流机制，增加我国的话语权，参与国际能源体制与政策的制定，并为我国及时制定战略、政策提供参考。
二是扩大与发达国家以及发展中国家在可再生能源技术研发与推广上的合作，利用亚欧合作机制，借鉴其他国家的政策、经验与技术，吸引外来投资，促进我国可再生能源中风能、太阳能、海洋能等的开发与利用，并提高能源利用效率。
可再生能源研究报告范文2
【关键词】再生能源；能源产业；产业发展
一、贵州可再生能源概述
贵州除了具有丰富的煤炭、煤层气等不可再生能源水能资源外，还有大量的水能、生物质能、风能和太阳能等可再生资源，其种类多、储量较大、开发利用的前景较好，在未来能源供应构成中占据重要地位。（1）水能资源。贵州水能资源丰富，主要集中在乌江等流域，开发方式主要是流域梯级电站建设。经过几十年的开发，全省1900多万千瓦的水能资源85%以上已经开发，开发程度相对较高。随着瓦斯发电、煤矸石发电、生物能源开发、沼气建设以及风电等新能源开发的加快推进，加上按照循环经济“资源化”鼓励和支持工业垃圾发电等，贵州电力装机容量将进一步扩大，能源供应和消费结构也会加快发生变化。据统计，全省水能资源的理论蕴藏量达1874.5万kW，占全国水能资源总量的8%，居全国第六位。单位面积蓄能
10W/KML居全国第三位。全省已开发利用的水能资源23万
kW，仅占全省水能资源总量的5%，开发利用潜力很大。（2）生物能源资源。贵州特有的土壤、气候等条件，使之形成了丰富的生物能源资源，适宜于种植小油桐等资源，适合发展第二代生物能源。尤其是在发展小油桐、乌柏、桐籽、油菜等方面有着很大的潜力。贵州生物能源资源主要有两类：一类是农作物秸秆、畜禽粪便、林产废弃物、有机垃圾和其他植物及其残体。全省年生产的农作物秸秆约2000万吨，其中，水稻、玉米和油菜秸秆产量占70%以上。另外，可生产乙醇的马铃薯十分丰富，2008年来种植面积908.64万亩，产量达150.30万吨。另一类是木本生物油料资源，主要有油茶、油桐、乌桕、油棕、小油桐（学名：麻风树）、光皮树、黄连木等。贵州种植小油桐条件好，出油率高。经国家发改委2006年批准，贵州可在黔南州和黔西南州部分县种植小油桐60万亩，用于生物能源开发。贵州生物能源资源存在着开发水平低，大量资源浪费等问题。为改变这一现状，贵州林业方面的研究单位对以“小油桐”为主的生物质能开发进行了深度研究。已在贵州南部种植10万亩小油桐，并取得初步成效，加上其他生物能源资源，贵州生物能源开发前景可观，将成为贵州能源的重要组成部分。贵州新能源开发中已经具备技术条件和产业基础以及初步的商业化发展条件。为充分利用贵州的土壤、气候资源，近年来在贵州南部试种了20万亩小油桐，并建立装置作了试验性开发。在沼气开发利用方面进展更快，由于政策支持力度加大，全省各地开发沼气的积极性高，开发利用的成效也较显著。（3）风能资源。根据有关普查，贵州年平均风速大于2.0米/秒的风能资源丰富，可开发风能约200万千瓦，主要分布在中部、西部和西南部等地区。近年来，贵州按照国家关于风电开发前期工作要求开展了风能资源普查，近年来在毕节、安顺、六盘水、黔南、黔西南和贵阳等市（州、地）建立了30多个风电场点进行资源详查。制定了风能开发规划，并引进大唐、华能等公司分别开展了盘县四格、赫章韭菜坪风电场前期工作。（4）太阳能资源。由于贵州大部分地区年日照时数在
1200～1600小时之间，是全国最少的地区之一，年日照百分率除西部威宁达40%外，绝大部分地区在25%～35%之间。这种日照条件决定了贵州太阳能储量不大，因而开发进展也较缓慢。
二、促进贵州再生能源发展对策
（1）全面贯彻落实《可再生能源法》。明确发展目标，将可再生能源开发利用作为建设资源节约型、环境友好型社会的考核指标。（2）采取激励性政策，发展生物质能源市场。上世纪90年代初期，政府曾就积极倡导发展风电、太阳能光袄电池等产业出台一系列利好政策的刺激，扶持了许多企业，但由于政府对新兴产业的规制与激励认识不足，导致企业进入门槛太低，追求产能扩张多过建设质量内涵，没有引入真正的市场竞争机制，良莠不齐，无序竞争，造成产业过剩、重复建设、设计与制造的基础领域比较薄弱、核心技术和自主知识产权缺乏，这些企业的持续发展缺乏后劲与活力。生物质产业的发展要汲取这个教训，要将政府的支持通过招标分配给最有活力的企业，政府更有责任创造良好的产业环境，建立健全行业严格的技术标准、检测与认证体系，调高进入门槛，增强项目流程的透明度，加强技术监督和市场管理，保障企业的公平竞争，培育生物质能源市场。（3）完善促进可再生能源开发利用的市场环境。国家有关部门采取财政、税收、价格等综合措施和强制性的市场份额政策，并通过组织政府投资项目和特许权项目等方式，培育持续稳定的可再生能源市场。石油销售企业要按国家规划和实施计划制订生物燃料乙醇和生物柴油的市场规划，并在技术和设施方面做好收购及销售生物液体燃料的准备工作。
参 考 文 献
[1]王礼全主编.贵州产业发展研究报告[J].贵阳：贵州人民出版社，2009（7）
可再生能源研究报告范文3
到2020年全世界发电能力将达到5915GW，这一时期新的发电能力要求增加3503GW（包括补充退役机组能力667GW）。中国将增加装机550GW，相应地0ECD中的欧洲只增加530GW，北美洲只增加569GW，太平洋地区增加195GW，中国是世界上发电能力增长最快的国家和地区，中国今后电力建设的任务十分繁重。IEA对世界发电能力的预测见表1。 表1
IEA对世界发电能力预测
GW 项目 发电设备容量
2010年 2020年 2010-2020年
新增发电能力 各地退役机组
OECD欧洲 853 1009 267 111 OECD北美洲 1159 1317 260 102 OECD太平洋地区 366 426 97 37 过渡经济国家 586 776 314 125 拉丁美洲 326 480 167 14
非 洲 152 208 61 5
中 东 126 206 87 8
中 国 501 757 264 8
南 亚 212 304 105 13
东 亚 275 432 171 13
合 计 4556 5915 1794 435 注：数据来源于IEA1998年的《World Energy Outlook》。
IEA估计，到2020年全世界需要电力投资32800亿美元，其中2010～2020年需投资16070亿美元，这些投资包括新建发电能力投资和输变电工程投资。IEA估计，这期间中国电力投资将为6290亿美元，平均每年为251.6亿美元，按外汇牌价折算约需人民币2000亿元以上。据IEA测算，预测期内，电力基本建设投资约占国内生产总值的0.33％左右。根据前面的预测OECD中北美洲新增发电能力达569GW，电力投资仅4530亿美元；而中国新增发电装机容量为550GW，电力投资却超过0ECD，达到6290亿美元，可能是由于中国要大力开发西部水电，实行“西电东送”，水电站单位kW投资比燃气一蒸汽联合循环电站大4倍多，再加上长距离输电，所以成本较高。因为据IEA预测， OECD的大多数国家新发电装置将使用天然气，部分使用煤炭和石油发电，基本不发展核电和水电。
IEA在电力工程基本建设的投资估算中，根据IEA的研究报告、美国能源信息管理局的研究报告、各国资源和商贸媒体及各类出版物上的信息，对各种发电站的单位投资和效率进行估 算，其中中国在各种发电站的单位投资估算中都是最低的，具体数字见表2。 表 2
2020年世界各地新建发电站单位投资与效率预测
美元/kw 项目 OECD OECD OECD 中国 世界其余地区 欧洲 北美洲 太平洋地区 蒸汽燃煤电站投资（1） 1025 940 2130 750 1000 效率% 40 40 42 38 38 联合循环天然气电站投资 380 380 680 450 450 效率% 60 60 56 56 55 燃气轮机气或油电站投资1 310
260 510 275 275 效率% 45 45 42 39 39 核电投资 2000 3000 2000 2000 水电投资 2500 2500 3500（2） 2000 2000 风电投资（3） 1000 1000 - 1000 1000 地热投资 - - 2000 - - 注：1）各类发电站投资为1990年价；
2）系抽水蓄能电站投资；
3）风电按可用率25%估算投资；
4）数据来源于IEA1998年的《World Energy Outlook》。
IEA预测全世界在2020年前核电将处于平稳状态，因为新投入的容量大致相当于退役容量。
核电预测采用了外推预测，即对核电站新的预测仅限于目前有核电建设计划的国家或目前正在建设核电站的国家（见表3)。中国核电在全世界各地区中增长最快。预测到2010年将达到11GW，占世界核电总容量的2.94％，到2020年达至20GW，占世界核电总容量的5.97％（中国工程院预测2010年达20GW，2020年达50GW，那么2020年中国核电占世界核电总容量的比重可达13.7％）。 表3 2010-2020年全世界核电设备能力和发电量预测 地区 2020年
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容量/GW 发电量/TW.h OECD欧洲 127 863 107 729 OECD北美洲 96 697 59 437 OECD太平洋地区 59 418 73 515 过度经济国家 44 257 29 181 非 洲 2 12 2 12 中 国 11 72 20 127 东 亚 28 205 37 267 拉丁美洲 4 30 4 30 中 东 0 0 0 0 南 亚 3 15 4 19 合 计 374 2569 335 2317 注：数据来源于IEA1998年的《World Energy Outlook》。 IEA认为，由于没有适当的水力发电站地址和出于环境保护的考虑，常规水电站和抽水蓄能
电站的开发和建设受到了很大限制。OECD国家的水能资源已基本上开发完毕，少数未开发的水
力地址由于生态保护的原因被禁止开发，因此今后可开发的水电不多。广大发展中国家拥有丰富的，尚未开发的水能资源，限于经济实力不可能大量开发。只有中国既拥有丰富的水能资源，又有急剧增长的用电需求，还有一定的经济实力和技术条件，所以中国将成为未来水电发展最快、最多的国家。2010年中国将有水电装机容量125GW，占世界的12.2％，2020年中国将有水电装机容量199GW，占世界的16.6％（见表4）。中国工程院预测，2010年水电装机容量120GW，可占世界11.8％， 2020年水电装机容量达到160GW，可占世界的13.8％。未来中国有可能成为世界水电开发最多的国家。 表 4 2010-2020年全世界水利发电能力和发电量预测 地区 2010年
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容量/GW 发电量/TW.h 2020年
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容量/GW 发电量/TW.h OECD欧洲 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太平洋地区 69 145 73 152 抽水蓄能 30 - 33 - 过度经济国家 95 340 104 - 非 洲 26 72 30 84 中 国 125 457 199 726 东 亚 40 131 55 185 拉丁美洲 170 803 207 980 中 东 10 32 10 32 南 亚 46 200 53 229 合 计 1025 3445 1198 4095 注：1）水电容量中不包括抽水蓄能电站的装机容量：
2）数据来源于IEA1998年的《World Energy Outlook》。
IEA对于中国可再生能源发电能力和发电量的预测，从总量看，2010年的预测与中国工程院
的预测相近，但2020年的预测远比中国工程院预测要小。在分类预测中，地热发电的预测偏高，而太阳能、风能、生物质能等其他发电则均偏低。究竟是我们对于可再生能源发电的经济合理性估计过高，还是IEA低估了中国可再生能源发电的开发能力，还需做进一步分析。其中有1点应值得注意，即废物发电利用。在OECD的欧洲、北美洲及太平洋地区，还有拉丁美洲和过渡经济国家废物发电利用量居可再生能源发电的第1位或第2位，而中国工程院的预测中未计入。看来世界各国都非常重视垃圾发电，垃圾发电的经济性能比开发其他各种可再生能源更有竞争力。中国工程院关于中国可再生能源发展预测和IEA预测见表5、6。 表 5 中国工程院关于2010-2020年中国可再生能源发电预测 地区 2010年
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容量/GW 发电量/TW.h 2020年
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容量/GW
发电量/TW.h 太阳能发电 太阳能发电 0.1 0.2 2.0 4.0 光伏发电 0.5 1.1 5.0 11.0 风力发电 1.1 3.0 6.0 17.4 地热发电 - 0.5 - 1.0 生物质能发电 0.3 1.2 3.0 12.0 海洋能发电 0.6 1.6 5.0 15.0 合计 2.6 7.6 21.0 60.4 注：数据来源于中国工程院《中国可持续发展能源战略研究》
转贴于 表 6 IEA 2010-2020年世界可再生能源发电能力和发电量预测 项目 2010年
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容量/GW 发电量/TW.h 2020年
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容量/GW 发电量/TW.h OECD欧洲 地热 1.6 10.2 1.9 12.7 风能 15.0 32.9 30.0 65.7 太阳能/潮汐/其他 1.2 2.6 1.7 3.8 废物 7.8 42.5 9.8 53.5 合计 25.6 88.2 43.4 135.7 OECD北美洲 地热 3.0 19.6 3.0 19.9 风能 3.5 7.7 5.5 13.0 太阳能/潮汐/其他 0.7 1.85 1.1 3.0 废物 14.8 79.6 16.4 88.2 合计 22.0 108.7 26.0 124.1 OECD太平洋地区 地热 2.1 14.5 3.3 22.9 风能 1.0 3.1 2.9 8.6 太阳能/潮汐/其他 0.5 0.7 2.8 3.7 废物 4.6 20.6 5.1 22.7 合计 8.2 38.9 14.1 57.9 过渡经济国家 地热 0.0 0.0 0.0 0.0 风能 0.0 0.0 0.0 0.0 太阳能/潮汐/其他 0.0 0.0 0.0 0.0 废物 0.6 2.8 0.0 2.8 合计 0.6 2.8 0.6 2.8 非洲 地热 0.4 2.1 0.5 3.1 风能 0.4 0.9 0.7 1.5 太阳能/潮汐/其他 0.0 0.0 0.1 0.1 废物 0.1 0.6 0.1 0.6 合计 0.9 3.6 1.4 5.3 中国 地热 0.3 1.6 0.4 2.5 风能 2.3 4.9 3.7 8.1 太阳能/潮汐/其他 0.1 0.1 0.1 0.2 废物 0.1 0.4 0.2 0.7 合计 2.8 7.1 4.4 11.5 东亚 地热 6.1 33.8 8.8 48.7 风能 0.0 0.0 0.0 0.1 太阳能/潮汐/其他 0.0 0.0 0.0 0.0 废物 0.2 0.6 0.5 1.5 合计 6.3 34.4 9.3 50.3 拉丁美洲 地热 1.4 9.1 1.7 11.2 风能 0.4 0.2 0.5 0.2 太阳能/潮汐/其他 0.0 0.0 0.0 0.0 废物 3.0 13.1 3.9 17.1 合计 4.8 22.4 6.1 28.5 中东 地热 0.0 0.0 0.0 0.0 风能 0.0 0.0 0.1 0.0 太阳能/潮汐/其他 0.0 0.0 0.0 0.0 废物 0.0 0.0 0.0 0.0 合计 0.0 0.0 0.1 0.0 南亚 地热 0.0 0.0 0.0 0.0 风能 3.3 7.3 4.0 8.8 太阳能/潮汐/其他 0.3 0.5 0.5 1.1 废物 1.0 4.6 1.7 7.3 合计 4.6 12.4 6.2 18.2 注：数据源于IEA1998年的《World Energy Outlook》。
IEA对全世界2010～2020年的电力发展进行预测后，认为电力预测有其局限性，这是由于下
列因素的影响：
（1）燃料价格的地区差异。全世界各地区的燃料价格是千差万别的，如德国煤炭价格贵，荷兰和意大利的天然气价格很便宜，因此电力需求和电力供应受燃料价格的影响，能源替代和电
力装置的选择就不同。
（2）发电装置参数的不确定因素。各种发电装置的投资、运行费用和效率是变化的，很难精确预测，在成本最小化的选择中情况是变化的。
（3）发电公司面对的不确定因素。发电公司面对燃料价格和电力需求增长率的变化，使得公用发电事业可能选择多种类型的发电装置而不选择单一的发电装置，以便适应各种不确定性。
（4）地方约束条件。在发电装置的选择中，要考虑能源的可获得性和电力输送条件的限制；修建天然气发电厂要考虑天然气的供应能力，如亚洲地区依赖液化天然气，要受液化气供应和海运的制约，必须谨慎对待。
（5）环境约束。目前和未来各国对SOx、NOx和可吸入颗粒物的排放规定会影响发电厂类型的选择。
（6）燃料替代的限制。发电燃料价格的变化会引起发电厂优先次序的排列和调度计划的变化。世界各地区、各国问的电力贸易会受到国家贸易的约束。
可再生能源研究报告范文4
关键词:电力电子技术;经济影响;可再生能源发电
中图分类号:TP391文献标识码:A
文章编号:1674-1145(2009)27-0010-02
一、电力电子的含义和任务
从学科的角度讲，电力电子的主要任务是研究电力电子(功率半导体)器件、变流器拓扑及其控制和电力电子应用系统，实现对电、磁能量的变换、控制、传输和存贮，以达到合理、高效地使用各种形式的电能，为人类提供高质量电、磁能量。电力电子的研究范围与研究内容主要包括:(1)电力电子元、器件及功率集成电路。(2)电力电子变流技术，其研究内容主要包括新型的或适用于电源、节能及电力电子新能源利用、军用和太空等特种应用中的电力电子变流技术;电力电子变流器智能化技术;电力电子系统中的控制和计算机仿真、建模等。(3)电力电子应用技术，其研究内容主要包括超大功率变流器在节能、可再生能源发电、钢铁、冶金、电力、电力牵引、舰船推进中的应用;电力电子系统信息与网络化;电力电子系统故障分析和可靠性;复杂电力电子系统稳定性和适应性等。(4)电力电子系统集成，其研究内容主要包括电力电子模块标准化;单芯片和多芯片系统设计;电力电子集成系统的稳定性、可靠性等。
从工程应用的角度看，无论是电力、机械、矿冶、交通、石油化工、轻纺等传统产业，还是通信、激光、机器人、环保、原子能、航天等高科技产业，都迫切需要提供高质量的电能，特别是要求节能。而电力电子则是实现将各种能源高效率地变换成高质量电能、节能、环保和提高人民生活质量的重要手段，它已经成为弱电控制与强电运行之间，信息技术与先进制造技术之间，传统产业实现自动化、智能化、节能化、机电一体化的桥梁。电力电子的突出特点是高效、节能、省材，所以电力电子已成为我国国民经济的重要基础技术，是现代科学、工业和国防的重要支撑技术。因此，无论上述诸多高技术应用领域，还是各种传统产业，乃至照明、家电等量大面广的，与人民日常生活密切相关的应用领域，电力电子产品已无所不在。由于目前我国还没有形成独立自主的、完整的、强大的电力电子的产业体系，因此它已成为制约我国建立独立自主的现代科学、工业和国防体系的瓶颈之一。
二、电力电子技术对社会经济的广泛影响及其重要性
下面结合可再生能源发电、分布式发电、电力质量控制、电力牵引和电机驱动、国防和前沿科学技术等实例，进一步具体说明电力电子技术在这些经济领域中的广泛应用及其重要性。
(一)可再生能源发电
可再生能源(R E)主要包括风能、太阳能、生物能和地热能等。各种能源由于其转化为电能的方式不同，将其送入电网时必须应用电力电子技术按用户的要求对其进行调整和控制。天然气虽然不是可再生能源，但它通过提炼转化为氢气后，再通过燃料电池转化为电能，对环境零污染，也可达到绿色能源的要求。诸多系统中直流-直流变流环节、储能控制环节、直流-交流逆变环节和并网控制环节均不可缺少电力电子技术。
值得指出的是，大部分可再生能源直接产生的能量通常是不稳定的。以风能为例，并网型风力发电都要用到大容量的风力发电机，为了尽可能多地利用风能资源，通常多台大容量的风力发电机并联，由于风场风力的不稳定性，它们在并网时如果不加控制和调节，就会对电网造成严重的冲击，同时为了保证将尽可能多的有功能量送入电网，风力发电系统还必须有储能环节，并需解决存储能量再次转化的问题，上述这些过程都需要利用电力电子技术对其进行控制。
综上所述，开发和利用可再生能源与电力电子技术特别是大功率变流技术密切相关，无论是其中的能量变换、储存、发电机控制和并网控制均离不开电力电子这一关键技术。
(二)分布式发电
分布式发电技术(Distributed Generation)已得到了发达国家的普遍关注。目前，国外已有多种分布式发电技术获得了工业应用，它使得发电设备更加靠近用户，不但减小了人们对远距离输电的依赖，而且提高了人们使用可再生能源发电的兴趣，提高了用户用电的独立性、可靠性、安全性和灾变应变能力。风能发电、太阳能发电、燃料电池发电和小型高速涡轮发电机(Micro Turbine Generator)发电等分布式发电系统都有赖于电力电子技术，以实现安全、可靠、高效的运行。
根据Darnell公司的报告，从2003年到2008年，全球用于分布式与混合式发电设备(DCG)的电力电子产品(包括逆变器、频率变流器、静态传输开关，直流-直流变流器、交流-直流电源和集成大功率电机驱动器等)将以年均12.2%的速度增长，即将从18550MVA增加到32981MVA。
由此可见，分布式与混合式发电设备(DCG)涉及的电力电子技术是未来分布式发电系统中关键技术之一。
(三)电能质量控制
电力电子技术在输、配电中的应用是电力电子应用技术最具有潜在市场的领域。众所周知，从用电角度来说，利用电力电子技术可以有效地进行节电改造，提高用电效率;从输、配电角度来说，必须利用电力电子技术提高输配电质量。近10多年来，随着电力电子器件和变流技术的飞速发展，高压大功率电力电子装置的诸多优良特性决定了它在输、配电应用中具有强大的生命力。目前，电力电子技术在电能的发生、输送、分配和使用的全过程起着重要的作用。
以在配电中的应用为例，近年来，电力需求的不断增加，非线性电子设备和敏感负载对电力质量提出更高要求，为了得到最大输电量和保证在分布系统的公共连接点有高的电力质量，电压调节、无功/谐波控制和补偿以及电力潮流控制技术已成为必不可少的关键技术，典型的设备有电力调节器、静止无功发生器(SVG)、有源滤波器、静止调相机(STATCOM)和电力潮流控制器等。
上述现代电力系统应用的电力电子装置几乎都无一例外使用了全控型大功率电力电子器件、各种新型的高性能多电平大功率变流器拓扑和DSP全数字控制技术，这些关键技术均是国外大公司的核心技术。
(四)电力牵引和电机驱动
在发达国家，约40%能源是通过电能的形式消耗的，而总电能的50%～60%又用于电机驱动场合，其中大部分是用于风机和水泵驱动。Darnell公司作市场调查后认为，从2003年到2008年，北美市场的变频器将会以每年11.5%的速度增长，从3.63亿美元增加到6.28亿美元。
通用场合下的电机调速均采用电力电子与电力传动技术，目前该技术已经比较成熟。但一些高压大功率应用(电力牵引，中、高压高性能电机驱动等)场合，依然是这一领域的技术制高点。
(五)现代国防和前沿科学研究
电力电子在现代化国防中得到越来越广泛的应用，它已成为该领域的核心技术之一。所有现代国防装备的特种供电电源、电力驱动、推进、控制等均涉及电力电子核心技术。而在快中子堆、磁约束核聚变、环保等前沿科学研究以及激光、航空航天、航母等前沿技术中，超大功率、高性能的变流器及其控制系统也是必不可少的核心部件和基础，而这些均属电力电子范畴。
三、电力电子技术目前在我国的发展、应用现状和存在的问题
虽然我国电力电子的开发研究已有50年历史，过去我们已经取得了长足的进步，但是与超大规模集成电路的发展一样，该领域科技发展速度太快，加之我国财力和原有基础薄弱的限制，特别是面临国外高科技的冲击等原因，我国电力电子有被“边缘化”的趋势，即各行各业都迫切需要，但是各应用领域均没将其作为研究重点，国内解决不了就依靠进口。应当承认，目前我们与国外先进水平的差距还是很大的。当前存在的主要问题是:目前我国生产的大多数电力电子产品和装置还主要基于晶闸管;虽然也能制造一些高技术的电力电子产品和装置，但是它们均是采用国外生产的电力电子器件和组件以组装集成的方式制造的;特别是先进的全控型电力电子器件则全部依赖进口，而许多关系到国民经济命脉和国家安全的若干关键领域中的核心技术和软硬件，国外均对我国进行控制和封锁。我们正面临着国际竞争的严峻形势，特别是关系到国民经济命脉和国家安全的若干关键领域中的核心技术与国外先进水平的差距更大，迅速改变这一现状是我们面临挑战和义不容辞的任务。
过去，我国国民经济各部门虽然引进了不少国外先进技术，也强调了国产化的问题，尽管它们中的绝大多数几年后都可以达到国产化率70%的要求，可是只要我们仔细分析一下，就不难发现，最终国外公司拒绝转让的技术和重要部件，均涉及高技术的电力电子及电力传动产品中的核心技术。各应用领域所涉及的关键电力电子技术可概括为:大功率变流技术;电力电子及其系统控制技术;大功率逆变器并网技术;大功率全控电力电子器件和电力电子全数字控制技术等。与国外的主要差距和存在的问题是:全控电力电子器件国内不能制造;大功率变流器制造技术水平较低，装置可靠性差;电力电子全数字控制技术水平还处于初级阶段;应用系统控制技术和系统控制软件水平较低;缺乏重大工程经验积累等。高性能大功率变流装置目前几乎全部依靠进口。
参考文献
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可再生能源研究报告范文5
CIGREC6专委会对含DER的配电网进行了一系列的详细研究。2008年国际大电网会议(CIGRE)配电与分布式发电专委会(C6)的C6.11项目组在所发表的“主动配电网的运行与发展”研究报告中明确提出了ADN以及DER的概念。CIGREC6关于ADN和DER的基本定义和构成的设想目前已经得到国际学术组织CIRED和IEEE的广泛认可。主动配电网(ADN)的基本定义是：通过使用灵活的网络拓扑结构来管理潮流，以便对局部的DER进行主动控制和主动管理的配电系统。DER在一定程度上可承担支持系统的责任，这将取决于适当的监管环境和接入协议。分布式能源(DER)的基本构成是：分布式发电(distributedgeneration，DG)、分布式储能(electricalenergystorage，EES)、可控负荷(controllableload，CL)等。其中DG主要为可再生能源(renewableenergysource，RES)，包括光伏发电PV、风能发电等；CL包括电动汽车(electricvehicle，EV)、响应负荷(responsiveload，RL)等。由于具有发电和消费双重身份的生产性负荷(pro-consumer)的出现，使得响应负荷也成为了DER。
2010年本文作者根据CIGREC6.11的定义将ADN翻译为“主动配电网”。在世界范围内由于目前对电网运营商和DER拥有者还缺乏必要的激励机制以及适当的监管环境，使得ADN这一概念至今仍处于发展阶段，还有许多尚待研究的新问题。需要指出的是，微网主要是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以常态方式孤岛运行。与“微网”不同的是，ADN是由电力企业管理的公共配电网，常态方式下不孤岛运行，但在紧急情况下(由于DG的存在)通过合理配置解列点，可使得ADN的局部作为微网而以非常态方式孤岛运行。
DER接入对传统配电网的影响
传统配电网是输电网和用户之间的重要中间环节，特别是中低压配电网实际上被设计成电力系统的“被动”负荷。传统配电网的运行模式和技术准则也相对简单，网络运行一般采取开环辐射模式，即使采用配电自动化措施，也主要用于故障后的快速处理，一般不会对稳态运行的配电网进行主动控制。因此传统配电网可称之为被动配电网(passivedistributionnetwork，PDN)。传统配电网原本不是为高渗透率DER的接入而设计的。当前各国都在研究如何适应高渗透率DER的接入。例如，欧盟在2020年将要实现20-20-20计划，其中包括可再生能源的渗透率将达到20%。虽然欧盟国家可再生能源的渗透率总体上将在一定的范围(如20%)内，但是局部供电区域的渗透率有可能会更高，例如：德国目前可再生能源的装机容量已约占总装机容量的30%，可再生能源的发电量已约占总发电量的20%，2020年可再生能源的装机容量将达到35%，2050年可再生能源的装机容量将达到80%，其中德国中部电力公司(260万客户)的可再生能源发电在2020年有可能达到100%；意大利2012年的可再生能源装机已达18.6GW，已经使输电网向配电网的功率流减少了8GW多，即削减配电负荷约20%，而且未来还有20GW的接入申请，已经需要考虑传统发电机组为可再生能源提供备用的问题。总体来说，DER渗透率的大小，取决于许多边界条件，如外部电网及发电机组可提供的备用裕度以及DER的控制模式等。
配电网在DER大量接入后，有可能引起诸多问题，这些问题既有技术方面的，也有管理方面的。DER接入到配电网后甚至会影响到能源市场的运营，如DG注入的功率会改变传统配电网上的负荷曲线，从而影响传统发电机组的运行出力，并要求配电系统运营商(distributionsystemoperator，DSO)在与输电系统运营商(transmissionsystemoperator，TSO)密切协调配合的条件下担任管理能量流的新角色。总而言之，小规模DER的接入只会影响配电网的局部运行，而大规模(高渗透率)DER的接入却会影响电力系统的全局运行，并对配电网的规划、运行、短路水平和设备选型、故障处理过程和保护、非常态方式孤岛运行等方面带来不容忽视的影响。
1）对配电网规划方法的影响。传统的配电网规划方法只是针对某个负荷预测值采用最大容量裕度(给定网络结构)来应对最严重工况的运行条件(即使最严重工况为小概率事件)，从而在规划阶段就可以找到处理所有运行问题的最优解，因此传统规划方法相对简单。ADN的负荷预测结果会受需求侧响应和DG的双重影响，同时在进行系统设计时会受DER主动管理模式的影响。因此ADN的规划方法相对传统配电网的规划方法要复杂得多。解决方案：ADN的规划方法需在规划阶段就考虑其运行时可能遇到的各种不确定性工况。例如，在面对双向潮流时甚至有可能考虑将配电网从开环辐射状向闭环网状拓扑结构过渡，并以合理的费用集成信息通讯与电力电子换流技术，而不只是简单地考虑接入新的能源形式和储能设备。随着DER渗透率的提高，ADN规划还需考虑所有电源的协调优化问题，如与主网电源的协调问题。
2）对配电网运行的影响。现有电力设备必须在其额定电压附近的给定电压范围内运行，配电网的电压质量与无功电压控制密切相关。传统配电网运行时是无源的，无功电压控制模式相对简单。当DER接入配电网后，由于DER设备具有间歇性、随机性、非线性特征，这不但使得配电网运行时的无功电压控制模式相对复杂，而且还有可能导致配电网出现有功潮流反向和无功潮流的不确定性。DER接入或退出时还有可能导致暂态电压变化、风电机组的接入和退出还有可能引起闪变、电压畸变、保护误动等问题，使得配电网的电能质量及供电可靠性受到一定的影响。解决方案：依赖信息及通信技术(informationandcommunicationtechnology，ICT)和先进的计量设施(advancedmeteringinfrastructure，AMI)技术，采用适用于配电网的监控和保护模式，提高系统的可观测性，变被动控制方式为主动控制方式，更多地依靠主动式的电网管理，网架运行也逐步从开环辐射运行向闭环运行过渡，并采用各种新型电力电子设备，如主动无功补偿装置、主动有功移相调节器、有载调压变压器等对配电网的有功和无功潮流进行协调控制。
3）对短路电流及设备选型的影响。任何一个电源接入系统，都会给系统提供短路电流，因此，为了使DG接入后开关设备的遮断容量依然不超标，就有可能需要更换原有的开关设备，从而增加接入的费用；另外，对于同一变电站有多点接入DG的情况，最后接入的DG有可能会造成接入点及其附近同一电压层级节点的短路电流超标，因而需要更换设备，而且大量的持续的DG接入请求在有些供电区域增加了网络饱和的可能性，这使得后来的DG接入者的申请受到限制。
4）对保护装置运行和故障处理的影响。DG接入后，会对故障条件下的短路电流产生影响，从而有可能使保护误动。现有中压配电网的故障清除过程一般是在没有DG接入的情况下设计的，主要涉及自动重合闸、负荷转移、以及故障段自动隔离等3个基本操作。DG接入后会对这些操作产生较大的影响。在馈线故障且具有DG的情况下，非同步的自动重合可能会对DG产生损害。在瞬时故障后DG未断开的情况下，重合闸操作有可能导致大电流以及逆变器跳闸。在负荷转移时，DG的接入有可能使转供馈线的短路电流水平超过限值。解决方案：协调配置和重新整定保护装置，必要时采用专用馈线接入DG，采用不同原理的保护配置及进行保护整定。
5）对非常态方式孤岛运行的影响。在当前的技术条件下，配电网一般不具备常态方式孤岛运行的条件。一般情况下，非常态孤岛运行会对孤岛后的配电网电压和频率产生影响。公共配电网一般只有在非常态的应急情况下才有孤岛运行的必要，且需要有良好定义的规则，以及DSO和TSO的协调配合，才能保证非常态方式孤岛运行后DER的正常运行。此外，配电网的非常态方式孤岛运行必须有明确的利益协调机制，以便对配电企业的网络投资和DER提供的配套服务进行回报。解决方案：研究DG的反孤岛措施，制定对DER的监管条例，完善DER的自动退出机制，提高DSO对DER的主动管理和主动控制能力。
主动配电网的基本特性
配电系统中ICT技术的发展为各种DER的协调配合与控制提供了可能性。全球的利益相关者，如配电企业、设备制造商、电气工程顾问公司、科研机构以及监管机构，都在积极研究和探讨高渗透率DER接入后现代配电网所面临的问题。在这些研究构想下，传统配电网将逐步从PDN向ADN过渡。由于配电网有可能逐步接入大量的DER，现代配电网已经不再等同于仅仅将电力能源从输电系统配送到中低压终端用户的传统配电网，如前所述，现代配电网应该改称为配电系统。
ADN可以说是“智能电网”的重要组成部分之一。ADN将是一种基础设施，使得电力用户能够参与电力市场互动，可将他们的需求与ADN所提供的功能相匹配，并允许DSO在配电系统运行中集成DER，从而优化使用配电系统的资产，并可提高能源的利用效率和改善配电网的性能。与注重客户端电网的微网不同，ADN注重处理公用配电网接入DER的问题。对于电网企业而言，从PDN过渡到更积极的ADN的一般驱动力/激励机制如下：
1）提高客户服务质量。能够更快、更经济有效地接入客户(包括发电客户和负荷客户)。2）提高管理性能指标。通过提高配电系统的可靠性，减少客户的供电中断以及顾客的停电分钟损失，即客户停电的分钟/小时/天数。3）减少运行风险。通过提高配电系统的监控能力，降低配电系统的运行风险。4）优化利用现有的配电网络。通过加强对配电网的控制，提高配电设备的利用率，避免或推迟对馈线和变压器的改造。图1表示了对DER进行主动控制和管理的效果图，该图从电力系统的装机容量出发，将DER与配电网集成并实施分散控制，展示了满足尖峰负荷所需的3种装机容量，方式1）为在当前被动控制(DG为连续控制的)条件下的总装机容量，方式2）为采用被动控制模式条件下(DG大部分为RES)条件下的装机容量；方式3）为主动控制模式条件下的总装机容量。因为RES的年额定出力利用小时数只有1000~2000h，所以方式2）的总装机容量要远高于方式1）；由于可处理大量的DER，使集中发电只带基荷，故集中发电容量可大量降低，使DG和DSM所承担的负荷大量增加，从而使方式3）的总装机容量要低于方式2）。
以下讨论实施ADN所带来的优点、缺点、机会以及风险(即进行SWOT分析)。SWOT分析方法是一种战略分析方法。其中：S(strength)表示自身优势；W(weakness)表示自身弱势；O(opportunity)表示外部提供的机会；T(threat)表示面临的外部风险。1）优势。ADN提供了加强网络改造的经济替代方案，提高了运行可靠性，减少了损耗，通过自动化与控制，提高了网络接入客户DER的能力。2）弱势。目前配电企业还缺乏维护ADN的经验，还没有承担风险的驱动力，现有的通信基础设施还不足以承担主动控制和主动管理的功能。3）机会。通过将老化资产替换为具有主动管理能力的设备、开发和实施智能计量技术、发展通信基础设施，提供了提高分布式可再生能源的渗透率而迈向低碳经济的机会。4）风险。技术方面，RES渗透率较高后有可能对传统发电机组和输电网的运行产生影响，所依赖的ICT技术本身的安全性问题值得关注；管理方面，现有的规程和规范与ADN的发展可能存在不相适应的地方，向ADN发展的过渡期较长，有可能增加管理的难度。
主动配电网研究的相关动态
CIGREC6在提出ADN研究框架和方向的基础上，通过开展新的研究项目，从中提取各国均适用的可行技术和可行方法，CIGREC6的研究无论从深度和广度上都给中国的相关研究提供了一定的启示。以下介绍CIGREC6以及作者多年的相关成果。
1）CIGREC6的相关研究。CIGREC6的项目组目前已经完成以下多项相关研究报告：①可再生及分布式能源接入的示例系统(C6.04)；②大规模间歇性能源的并网(C6.08)；③需求侧集成(C6.09)；④低压分布式发电设备的技术规范(C6.10)；⑤主动配电网的发展与运行(C6.11)；⑥电能储能系统的研究(C6.15)等。以此为基础，CIGREC6已经启动而且还将启动多个与ADN相关的研究项目组，主要包括：①主动配电网的规划与优化(C6.19)；②电动汽车接入(C6.20)；③智能测量(前沿、规范、标准以及未来需求(C6.21)；④微电网发展路线图(C6.22)；⑤馈线接入DER的最大容量评估(C6.23)；⑥电池储能系统的技术规范指导意见(C6.24)；⑦未来配电系统的控制与自动化(C6.25)；⑧带有分布式能源的配电系统的保护(C6.26)；⑨针对具有高渗透率分布式能源的配电网的资产管理(C6.27)。CIGREC6的项目一般由各国主要研究单位的专业人员负责，作者作为中国的代表参与了C6.19、C6.23和C6.27的研究工作，概要介绍如下：主动配电网的规划与优化(C6.19)工作组共包括5个研究内容：①电网企业ADN现状调研；②传统规划方法的现状；③适用于ADN的新规划方法；④ADN的可靠性评估；⑤新的规划模型。馈线接入DER的最大容量评估(C6.23)工作组共包括6个研究内容：①DER的接入在配电层级所造成的问题；②审查各国的经验及进行案例研究；③审查各国应用的DER接入标准和准则；④根据现行实践经验推导简单的指导方针；⑤DER、DSM、电动汽车以及网络控制对增加接入容量的影响；⑥判断在中低压层级采用DER控制所带来的技术和商业方面的局限性和差异。主动配电网的规划与优化(C6.19)工作组的研究人员发表了一些阶段性研究成果，如ADN的可靠性评估[3]、ADN中DG集成的多目标规划[4]、基于多目标规划的ADN的成本/效益分析[5]、两阶段的在线主动管理的能源资源协调优化[6]、主动网络的优化规划[7]、管理ADN网络的先进DMS[8]等。
2）作者及合作者的相关研究。本文作者也发表了一些与ADN的规划与优化相关的研究成果，主要包括以下几方面的内容：①计算平台与评估流程方面。针对ADN的特性和需求，并考虑了DG接入的特殊需求，提出了ADN的规划流程[9]，建立了一个ADN规划的案例研究平台[10]，提出了具有DG的配电网可靠性评估流程[11]。②在储能系统应用方面。针对高渗透率DG接入的需求，提出了储能在不同电压等级配电网应用的策略[12]，提出了配电系统中用于负荷平衡的储能优化配置[13]的算法并进行了微电网中复合储能的优化配置研究[14]。③在优化方法方面。为了考虑ADN的可持续发展，提出了配电网集成DER的成本效益分析方法[15]，提出了边远地区应用微电网的配电系统优化规划方法。这些研究成果从计算平台、优化算法、评估流程、成本效益评估、信息需求和技术准则的调整等方面深入开展了针对ADN的全方位研究。在今年6月召开的CIRED2013及相关会议上，作者探讨了为接入DER尝试改变技术准则的可能性[17]及ADN规划所需的信息需求[18]，作者与CIGREC6的研究人员还探讨了ADN规划中需求侧集成的问题[19]等。这些研究内容应引起国内相关部门的关注。
主动配电网的可行技术
目前，ADN项目在世界各地的电力系统研究中仍处于起步阶段。为了使研究成果能够真正成为实用工具，一般应该注重的是“可行技术(EnablingTechnology)”的研究。许多领先的电力企业率先进行了一些ADN的试点项目和示范实施，CIGREC6的研究报告C6.11《主动配电网的运行和发展》，对这些项目所开发的可行技术进行了总结。本节对世界范围内ADN项目的实施状况进行评估和分析，并对当前ADN研究的可行技术进行了归纳和研究。目前世界范围内共有11个国家和地区开展了24个具有创新性的ADN项目，这11个国家和地区包括美国、澳大利亚、意大利、希腊、德国、英国、欧盟、荷兰、丹麦、西班牙、日本。现将项目中所应用的通信技术以及ADN的可行技术介绍如下。
1）通信技术。表2列出了目前所使用的通信技术。各公司所使用的通信手段差别很大，只有少数公司提到了使用DER的遥控通讯手段，且只有很少的一部分提到将把控制延伸到低压网络。对配电系统进行主动管理和控制，需要采用信息和通讯技术设备(ICT)技术作支撑，也就是说，ICT技术对于提高配电系统的稳定性、可靠性及效率，保持系统频率、控制潮流和调节电压是必不可少的可行技术；主动控制既可以进行集中控制，也可以进行点对点控制，或者进行组合控制(自治控制或优化控制)。智能电子设备(intelligentelectronicdevice，IED)可用于对DG和RL进行控制，同时也可监测系统的运行参数并能够提供独立的保护行为；控制中心(DMS/EMS)可通过各种通信系统与终端设备IEDs通信，以光纤通信为主；而智能电表可采用光纤、无线或载波进行信息传递。互联网协议(IP)可与这些不同的通信技术配合，从而形成互联网通信，这也将是ADN主动管理的重要组成部分。
2）相关技术及研发需求。现有的ADN项目主要涉及硬件设备、监测控制和网络运行三个方面的技术，综合考虑发展ADN未来发展需求，所需解决的可行技术主要有：①可行技术1(电力电子设备)。智能设备和通信媒介设备、AMI、ESS和电池能量管理、DG的接入和控制接口；采用电力电子设备进行网络重构、无功补偿、电压调节、谐波补偿，进行接入DER的转换；采用可控的DER和负荷进行优化运行以使回报最大化，采用可控储能以使负荷和发电平衡。②可行技术2(ICT技术)。采用ICT技术可以进行计算、存储、处理和分配信息，在可控设备和控制单元之间传送信息(发电和负荷控制、网络重构、主动补偿、监测、负荷、发电和电价的预测等)。③可行技术3(监测和预测)。测量网络参数、估计实际运行条件、保证系统安全所需的负荷、发电和电价的预测。④可行技术4(运行与控制)。配电管理系统(distributionmanagementsystem，DMS)、DER的分布式控制、需求侧管理(demandsidemanagement，DSM)、微电网/馈线(孤岛运行)；进行潮流管理、自动电压控制(automaticvoltagecontrol，AVC)、动态的线路载荷水平(dynamiclinerating，DLR)等。⑤适用可行技术5(规划与设计)。摒弃传统的与运行无关的方法，在规划阶段就考虑其运行时可能遇到的各种不确定性工况的方法，应对高渗透率的DER的接入，不能简单地将接入新的能源形式和储能设备的规划视为ADN规划。
通过对以上各种可行技术的分析，可确定其相应的应用范围、预期收益以及未来的研发需求。应用范围包括有功和无功控制、需求侧管理(采用可变电价结构)、ADN管理、孤岛运行、削峰和间歇性发电、网络的最优管理等。预期收益包括提高配电网的稳定性和转供能力、提高配电网的主动管理水平、提高配电网新旧元件的协调和控制能力以及对网络信息的采集能力、提高集成可再生能源的能力、延缓配电网络改造时间、提高削峰和孤岛运行的能力、提高DG的接入能力、提高SCADA的能力、对潮流进行优化等。研发需求包括进一步降低费用、提高可靠性、制定接入标准、提高集成能力、制定新的监管条例、降低储能费用、与主网的再同步、新的保护配置方案等。随着上述可行技术的进步，为使PDN向着ADN的方向逐步发展，作者认为配电系统的各个方面均会有很大的变化，例如技术标准逐步柔性化、管理模式逐步分散化、网路结构日趋灵活、模拟计算更加精确、控制与保护模式更加主动等[20]。在2012年的CIGRE年会上，鉴于大量DER接入配电网，CIGREC6决定将主动配电网(ADN)改称为主动配电系统(activedistributionsystem，ADS)。虽然国际上ADS的发展已经完成了顶层概念设计、项目实施验证、模型算法研发方面的初步研究，但C6.19工作组对全世界5大洲20多个电力企业(包括中国的电力企业)进行的ADS规划方面的有关调研结果表明[21]：鉴于核心计算工具的缺乏，除欧洲一些国家外，在大多数国家ADS还未成为配电网规划和运行中的一个必要内容；而且主动管理和主动控制现在仍处于初始阶段。中国也开始关注ADS方面的研究[22]，还处于概念探讨阶段。
结论
可再生能源研究报告范文6
关键词 俄罗斯；能源效率；节能
中图分类号TD98 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）87-0032-02
随着石油、天然气、煤炭等主要能源的过渡消耗及能源消耗对环境造成不利影响的日趋严重，世界各国开始重视提高能源效率及节能，关注可再生能源及清洁能源的研发与利用。俄罗斯作为典型的资源依赖型经济国家，也已将提高能源效率和节能作为未来社会经济发展的重要突破口。
1 俄罗斯能源效率与节能现状
近年来，俄罗斯经济发展主要以能源工业为主，这就使得俄罗斯生产成本较高，能源危机、环境污染等问题更为严峻。目前，俄罗斯国内生产总值的能源消耗比世界平均水平高2.5倍，比发达国家高2.5～3.5倍。据俄罗斯联邦2005～2009年能源平衡表显示，2005～2009年俄罗斯各领域天然燃料使用情况：工业生产领域占33.4%～36.9%、交通及通信领域占22.3%～27.2%、居民生活占32.3%～35.2%、其他领域占4.5%～5.5%。此外，2005～2009年俄罗斯能源损耗十分严重。为减少能源损耗情况，2009年俄罗斯政府用于提高能源效率与节能的科研经费占全部科研经费的比例已由2006年的2.7%提高至4%。
目前，俄罗斯能源的有效利用还受到制度、法规、财政、科技、信息、市场等方面的制约。主要表现在：执行节能政策的国家部门未尽其责，能源价格的制定并未以市场行情为依据；相关法律法规不完善、节能标准制定和推广存在局限性、现行节能规范的调整不及时、能源消耗预算及监督部门工作不到位；国家资金投入不足、银行贷款利率过高；节能领域科研活动较少、研究成果不足、研究成果推广未见成效；节能企业信息数据库尚未建立、媒体对节能重要性的宣传力度不够；节能技术及设备市场发展缓慢、市场调研及企业发展规划经验不足、取得突出贡献的企业未能获得相应奖励。
2 俄罗斯能源效率与节能战略和立法
近年来，俄罗斯政府高度重视提高能源效率与节能，出台了众多能源效率与节能战略和立法。
2009年1月，俄罗斯政府批准《2020年前利用可再生能源提高电力效率国家政策重点方向》。该政策明确了可再生能源利用的宗旨和原则，规定了可再生能源发电、用电规模指标及其落实的相关措施。
2009年11月，俄罗斯政府批准《俄罗斯联邦2030年前能源战略》。该战略分三个阶段实施：第一阶段（2013～2015年），核心任务是尽快克服经济危机对能源业造成的影响，为在后危机阶段的加速发展创造条件；第二阶段（2016～2020或2022年），核心任务是提高能源效率，推动能源综合体创新发展，加快实施东西伯利亚、远东、亚马尔半岛及北极大陆架地区的大型能源项目；第三阶段（2021或2023～2030年），该阶段将实现传统能源的高效利用，并创造条件向未来能源过渡。
2009年11月，俄罗斯联邦颁布《节约能源和提高能源利用率及对俄罗斯联邦某些立法行为的修正》。该法主要用于协调节能领域的各类活动，为能源的有效利用提供条件。该法对不同领域的节能标准做出了规定：1）自2010年1月1日起，财政预算单位需确保水、柴油、重油、其它燃料、天然气、热力、电力、煤炭的消耗量与2009年相比至少减少15%，确保以上资源消耗量每年至少减少3%；2）凡是俄罗斯境内生产及进口商品应标明能耗，包括日常耗能设备、电子计算机和其他电子设备及以电子计算机为主的办公设备等；3）自2011年1月1日起，俄罗斯境内交流电路中禁止使用100瓦以上的白炽灯，市、地方政府禁止订购在交流电中使用的白炽灯；4）楼房、建筑物严格按照能源消耗标准修建，同时执行建筑施工、建筑业主、建筑物等有关规定，建设项目的使用年限不少于5年，对楼房、建筑物的审查频率不少于每5年1次；5）制定提高能源利用率和节能的国家政策、区域方案、组织方案，针对楼宇业主制定专项措施，为提高能源利用率和节能提供信息保障，制定提高能源利用率和节能的措施，并由预算机关和国家单一制企业监督执行。
3俄罗斯能源效率与节能领域主要发展方向
根据俄罗斯科学研究和统计中心于2012年5月发表的研究报告，俄罗斯能源效率与节能领域主要发展方向如下：
1）最大限度降低能源损耗。能源损耗过大涉及俄罗斯经济活动的各个方面，在能源的生产、运输、使用过程中损耗现象十分常见。因此，俄罗斯必须进行技术创新，完善现有技术，进行设备更新，提高民众的节能意识，从根本上解决能耗过大问题；
2）降低工业产品生产能源耗量。目前，俄罗斯工业产品生产面临着生产设备老化、专业人员缺乏、企业对能源耗量过高现象不够重视等问题，为降低工业产品生产能源耗量，俄罗斯将积极研发并大范围推广节能技术和设备，提高工业产品生产企业的节能意识；
3）减少能源资源产品出口量。石油、天然气等能源资源产品一直是俄罗斯出口产品的主要部分。能源资源产品的大量出口间接削弱了俄罗斯本国的竞争力。为此，俄罗斯将减少能源资源产品的出口量，提高以本国创新技术为支撑的能源产品的出口量；
4）建立欧亚区域能源供应体系。俄罗斯作为世界主要能源供应国，为保证能源供应更为高效和节能，俄罗斯学者建议建立欧亚区域能源供应体系，以降低俄罗斯在能源开采和传送中的损耗，并保证为包括俄罗斯在内的欧亚国家在能源需求量较大时提供后备能源保障；
5）回收固体生活垃圾研制固体燃料。由于受技术限制，从生活垃圾中提取固体燃料的想法迄今未能得到有效实施。目前，俄罗斯正在不断进行技术革新，研发能够有效将生活垃圾转化为固体燃料的方式，生活垃圾的合理利用将成为未来俄罗斯节能发展的主要方向之一。
参考文献
