随着全球能源互联网的构建和科技水平的不断提升,近至下一个五年计划,远到未来百年的人类发展,能源产业将发生重大的变革。今天小编为大家整理了未来几种主要电力能源的发展趋势。
火电
从发电构成来看,燃煤火电仍然是最主要的电力来源,发电量占比在65.21%。火力和水力为最主要的发电方式,两者之和常年占总发电量的90%以上。长期来看,水电周期波动较大导致火电主导地位难以替代。
2016年国家发改委、能源局印发一系列控制火电新建机组、淘汰落后机组的文件(2016年4月,国家发改委、国家能源局连发《关于促进我国煤电有序发展的通知》、《关于建立煤电规划建设风险预警机制暨发布2019年煤电规划建设风险预警的通知》、《关于进一步做好煤电行业淘汰落后产能工作的通知》和《关于开展煤电项目规划建设情况专项监管工作的通知》。除江西、安徽、海南、湖北外,其余28个省级电网覆盖区域不允许新建煤电项目。2016年11月,国家能源局下达《关于2016年煤电行业淘汰落后产能目标任务的通知》,2016年煤电行业淘汰落后产能目标为491.8万千瓦),在政策文件引导下,2016年末火电装机增速明显放缓。
2017年以来,煤电去产能被提上日程,国家能源局向各省内部下发《关于衔接各省“十三五”煤电投产规模的函》,对全国需停建、缓建的煤电项目进行了规定;2017年7月,十六部委联合发文《关于推进供给侧结构性改革防范化解煤电产能过剩风险的意见》,“十三五”期间全国停建和缓建煤电产能1.5亿千瓦。受政策限制新增火电机组的影响,火电上半年装机规模增速仅4.6%,较2016年同期下降3.3个百分点,新增装机1,421万千瓦,同比下降47.6%。在产能控制背景下,加之用电需求回暖、上半年来水偏枯,火电上半年发电量增长7.1%,利用小时数同比增长46小时至2,010小时,煤电去产能初见成效。清洁能源方面,在国家政府鼓励及部分清洁能源抢装影响下,清洁能源新增发电机组继续保持较高增速,6,000千瓦以上电厂发电设备同比增长6.9%,高于全社会用电量增速,行业整体供需依旧宽松。
水电
“十二五”期间,中国水电发展取得了长足的进步,据前瞻产业研究院《中国水力发电行业市场前瞻与投资分析报告》2015年底,我国水电装机容量为31937万千瓦,同比增长4.90%。2016年底,我国水电装机容量为33211万千瓦,同比增加3.9%。全国常规水电装机规划2020年达到3.6亿千瓦左右,开发程度67%;2030年达到4.5-5.0亿千瓦左右,开发程度超过80%,除西藏外,全国水电基本开发完毕。
当前电力供需总体宽松、利用小时数处于历史低位,但是未来5-10年发电装机需求仍有较大的发展空间。优先发展水电和核电,既能够拉动经济发展,又能够有效规避当前供需宽松的困局,还能够确保电力结构绿色转型和保障电力中长期安全经济供应。
我国农村水电蕴藏丰富潜力,是解决能源问题的重要出路。近年来,中国重点实施农村水电增效扩容改造、小水电代燃料、水电新农村电气化县建设等三项工程。目前,全国已建成农村水电站4.5万多座,装机容量6212万千瓦,年发电量1757亿千瓦时,涉及全国1/2地域、1/3县市和1/4的人口。
核能发电
世界上一切物质都是由原子构成的,原子又是由原子核和它周围的电子构成的。轻原子核的融合和重原子核的分裂都能放出能量,分别称为核聚变能和核裂变能,简称核能或核电。
据《中国核电行业市场前瞻与投资战略规划分析报告前瞻》数据显示,2016中国核电发电量总数达到了2105.19亿千瓦时,这占据了全国总发电量的3.56百分,同比增长幅度达到了25.07百分,与传统的燃煤发电相比足足减少了6568.19万吨标准煤的燃烧。
长期来看,核电行业前景大好。据上述报告预计,到2020年,核电运行装机容量达到5800万千瓦,在建达到3000万千瓦以上。综上所需,在国内政策和国外需求推动下,核电有望迎来新一轮高速增长,并加速拓展海外市场。
与核裂变相比,热核聚变不但资源无限易于获得,其安全性也是核裂变反应堆无法与之相比的。热核反应堆如果在事故状态释能增加时,等离子体与放电室壁的相互作用强度则增大,由此进人等离子体的杂质随之增加。核聚变发电的最终实现还需很长的时间。
光伏发电
有关数据显示,截至2016年11月,集中式电站的新增装机量达到了2845万千瓦,占全部光伏发电新增装机量的89%。而分布式光伏发电新增装机量为366万千瓦,在全部光伏发电新增装机量中的占比仅为11%。这说明,分布式光伏发电项目的发展规模仍旧较低。
而且,在2017年集中式电站标杆电价将会大幅度下调,这将削减集中式光伏发电项目投资的吸引力。而分布式光伏发电项目则由于“就近消纳”、“余量上网”等优势,将会成为下一步光伏产业的投资热点。
另外,售电交易市场的逐步成型,也提高了人们安装分布式光伏项目的积极性。但是,从目分布式光伏建设情况来看,还存在不少的问题,对于产业未来的发展极为不利。例如项目选址较为随意,不少企业都加入到抢占屋顶资源的竞争中去。而从分布式光伏的特点来看,其距离居民区较近、安装简单的特点,决定了其大多建设在农业大棚、滩涂鱼塘湖泊以及屋顶等地方。然而在经营者蜂拥而至的态势下,空间资源紧缺的问题日益突出。
另一方面,在市场推广过程中,光伏产品只有能提高安装着的收益率,才能有效的打开市场。而光伏发电的收益率很大程度上取决于光电转化效率。目前市场上薄膜类产品的光电转化率较高,但是单晶硅、多晶硅产品还有较大的提升空间。
从光伏产业发展前景来看,光伏项目电价最终还是要向电网销售电价看齐。这也为企业打开市场提供了良好的外部环境,然而对于经营者来说,还是要提高技术研发水平、降低发电成本、提高发电效率,才能把握这一市场机遇。
再者,考虑到分布式光伏发电具有较大的不稳定性,因此对于产业经营者来说,也需要在储能、系统调控上多下功夫,一体化的解决方案更容易受到用户的青睐。
分析光伏产业发展前景,近年来我国光伏产业的投资规模逐步扩大,目前已经达到百亿级别,不过此前投资者受政策影响较大,而未来在光伏产业政策逐步敲定,投资者将会迎来产业布局的大好时机。
风电
中国新能源战略开始把大力发展风力发电设为重点。按照国家规划,未来15年,全国风力发电装机容量将达到2000万至3000万千瓦。以每千瓦装机容量设备投资7000元计算,根据《风能世界》杂志发布,未来风电设备市场将高达1400亿元至2100亿元。
中国风力等新能源发电行业的发展前景十分广阔,预计未来很长一段时间都将保持高速发展,同时盈利能力也将随着技术的逐渐成熟稳步提升。
风电发展到目前阶段,其性价比正在形成与煤电、水电的竞争优势。风电的优势在于:能力每增加一倍,成本就下降15%,近几年世界风电增长一直保持在30%以上。随着中国风电装机的国产化和发电的规模化,风电成本可望再降。因此风电开始成为越来越多投资者的逐金之地。
生物质能
生物质具可再生性、低污染性、低密度性,而且生物质能分布广泛,蕴藏量巨大,地球上光合作用每年生产约2.2×1011t干生物质,相当于全球能源消费总量的10倍左右。
生物质能是人类赖以生存的重要能源,是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消耗总量第四位的能源。生物质能源作为一种洁净而又可再生的能源,是唯一可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其他化工原料或者产品的碳资源。
根据《中国可再生能源中长期发展规划》,我国投资约2万亿元实现2020年达到能源消费总量15%的目标。其生物能源目标是:生物质发电总装机容量达到3 000万千瓦,固体成型燃料为5 000万吨,沼气为440亿立方米,燃料乙醇为1 000万吨和生物柴油200万吨。
光热
常规光伏电站是利用太阳能电池板吸收太阳光中的可见光形成光电子,产生电流。光热发电利用熔盐或者油等介质吸收太阳光中的热能,使用汽轮机将其转化为电能。
光热发电技术在国外已经有三十年的发展历史,国内起步晚但速度快,从2016年开始,第一批示范项目下发,同时也给出了示范电价。但我国国内在很早之前就有一些企业在从事相关技术研发,只是没有被关注到。这些企业现在也都成了光热行业的龙头,如常州龙腾光热、北京首航节能、浙江中控等。
光热有着光伏无法比拟的天然优势,如可储能、发电量持续稳定、波动小、电网友好、夜间可发电、效率高、清洁无污染(包括生产加工环节)、带动就业(一个电站的建设工程很庞大)等,现阶段劣势为造价较高。但随着产业规模化发展,降本的空间非常大,这一点也可以参照光伏。现阶段光伏主要是小型分布式、光热是集中式大型电站互不冲突。国家对光热的定位是基础电力负荷,所以光热的发展前景更好。
光热发电产业广,从太阳岛(集热场)到储热岛再到常规岛每个环节的技术含量都很高,且有庞大的产业配套。目前主流的光热技术有槽式、塔式、菲涅尔式。槽式技术成熟可靠但管路复杂;塔式温度更高但控制复杂;菲涅尔式成本更低但效率也低。所以三种路线并行无法互相取代。光热部分核心装备制造商代表有龙腾光热(聚光器、集热管)中海阳(聚光器、反射镜)爱能森(熔盐储热)江苏联储(熔盐储热)等。
潮汐发电
潮汐发电与普通水力发电原理类似,通过出水库,在涨潮时将海水储存在水库内,以势能的形式保存,然后,在落潮时放出海水,利用高、低潮位之间的落差,推动水轮机旋转,带动发电机发电。
在全球范围内潮汐能是海洋能中技术最成熟和利用规模最大的一种,潮汐发电在国外发展很快。欧洲各国拥有浩瀚的海洋和漫长海岸线,因而有大量、稳定、廉价的潮汐资源,在开发利用潮汐方面一直走在世界前列。法、加、英等国在潮汐发电的研究与开发领域保持领先优势。
中国海岸线曲折漫长,主要集中在福建、浙江、江苏等省的沿海地区。中国潮汐能的开发始于20世纪50年代,经过多年来对潮汐电站建设的研究和试点,我国潮汐发电行业不仅在技术上日趋成熟,而且在降低成本,提高经济效益方面也取得了较大进展,已经建成一批性能良好、效益显著的潮汐电站。
著名的潮汐电站有法国朗斯潮汐电站、爱尔兰斯特兰福特湾的潮汐电站和中国江厦潮汐实验电站。《中国电力企业管理》