中國(guó)新能源技術(shù)創(chuàng)新面臨的挑戰(zhàn)及發(fā)展趨勢(shì)

• 劉明月 2023年9月27日 來(lái)源：中研研究院 790 48
• 繁體

新能源技術(shù)創(chuàng)新提高新能源利用率，確保新能源發(fā)電接得上、送得出、用得穩(wěn)。新一代新能源功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)可以接收近千個(gè)新能源場(chǎng)站上報(bào)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，并據(jù)此預(yù)測(cè)新疆電網(wǎng)的新能源功率，調(diào)度部門(mén)可根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果安排第二天的發(fā)電計(jì)劃，并開(kāi)展日內(nèi)電力調(diào)度控制。

數(shù)據(jù)顯示，“新能源+”系列成果已納入新疆維吾爾自治區(qū)在獨(dú)立儲(chǔ)能、新能源產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展等方面的6項(xiàng)政策文件。該公司全面實(shí)施大電網(wǎng)穩(wěn)定控制等5項(xiàng)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目，聯(lián)合高校及科研單位申報(bào)全電力電子電力系統(tǒng)構(gòu)建與穩(wěn)定運(yùn)行等9項(xiàng)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目;聯(lián)合中國(guó)電科院、南瑞集團(tuán)等單位，開(kāi)展新能源友好支撐等21項(xiàng)省部級(jí)課題攻關(guān);新一代新能源功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)等12項(xiàng)成果獲省部級(jí)科技獎(jiǎng)。

新一代新能源功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)可以接收近千個(gè)新能源場(chǎng)站上報(bào)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，并據(jù)此預(yù)測(cè)新疆電網(wǎng)的新能源功率，調(diào)度部門(mén)可根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果安排第二天的發(fā)電計(jì)劃，并開(kāi)展日內(nèi)電力調(diào)度控制。

新能源發(fā)電的波動(dòng)性為電網(wǎng)調(diào)節(jié)、調(diào)度帶來(lái)較大挑戰(zhàn)。電力系統(tǒng)需要提高感知能力，做到新能源技術(shù)創(chuàng)新全面可觀可測(cè)可控。為此，國(guó)網(wǎng)新疆電力搭建了能源大數(shù)據(jù)中心。該中心融合了風(fēng)光發(fā)電實(shí)時(shí)出力、新能源發(fā)電功率、新能源內(nèi)供外銷電量等數(shù)據(jù)，并自主開(kāi)展數(shù)據(jù)分析。

能源大數(shù)據(jù)中心還可以預(yù)測(cè)風(fēng)帶路徑，輔助調(diào)度等部門(mén)提前安排火電機(jī)組停機(jī)、申報(bào)日前現(xiàn)貨交易、調(diào)整疆電外送計(jì)劃，根據(jù)當(dāng)日實(shí)際情況，通過(guò)火電深度調(diào)峰、儲(chǔ)能站充電、啟動(dòng)自備電廠替代交易等方式消納新能源電量，新能源技術(shù)創(chuàng)新提高新能源利用率，確保新能源發(fā)電接得上、送得出、用得穩(wěn)。

中研研究院出版的《2023-2028年中國(guó)新能源行業(yè)發(fā)展前景及投資風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)分析報(bào)告》顯示

中國(guó)新能源技術(shù)創(chuàng)新面臨的挑戰(zhàn)及發(fā)展趨勢(shì)

目前我過(guò)發(fā)展新能源技術(shù)和項(xiàng)目。新能源技術(shù)創(chuàng)新的迅速發(fā)展及政府對(duì)國(guó)產(chǎn)設(shè)備的支持，推動(dòng)風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)迅速崛起。風(fēng)電設(shè)備每年增長(zhǎng)率均在30%以上，風(fēng)電設(shè)備的技術(shù)水平大幅提升，目前我國(guó)1.5兆瓦以下風(fēng)機(jī)從整機(jī)到零配件全部能實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，3兆瓦風(fēng)機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)系列化并已投入運(yùn)行，5-6MW風(fēng)電機(jī)組樣機(jī)已下線，而且我國(guó)風(fēng)機(jī)廠商已經(jīng)開(kāi)發(fā)出自己的7兆瓦風(fēng)機(jī)。行業(yè)技術(shù)進(jìn)步迅速。

根據(jù)能源局、發(fā)改委印發(fā)的《以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地規(guī)劃布局方案》，第二批風(fēng)光大基地在“十四五”時(shí)期規(guī)劃建設(shè)裝機(jī)量為200GW，“十五五”時(shí)期規(guī)劃建設(shè)裝機(jī)量為255GW，合計(jì)455GW。再加上千鄉(xiāng)萬(wàn)村馭風(fēng)行動(dòng)帶來(lái)的分布式風(fēng)電裝機(jī)，將有力的支撐風(fēng)電裝機(jī)量長(zhǎng)期內(nèi)較快速的增長(zhǎng)，新能源技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)而帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)的上行。

經(jīng)過(guò)近十年的飛速發(fā)展，我國(guó)新能源裝機(jī)量和裝備制造能力位居世界第一。但新能源發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)偏低和新能源效率較低的問(wèn)題逐步凸顯，具體表現(xiàn)在消納矛盾日益突出。隨著國(guó)家可再生能源補(bǔ)貼政策支持力度持續(xù)減弱，新能源發(fā)電陸續(xù)邁入平價(jià)甚至低價(jià)時(shí)代。

1.光伏和風(fēng)力發(fā)電及制氫

當(dāng)前我國(guó)工業(yè)建設(shè)電力主要來(lái)自于煤炭燃燒，環(huán)境污染嚴(yán)重，同時(shí)也對(duì)能源行業(yè)帶來(lái)危機(jī)，面對(duì)生態(tài)環(huán)保要求及“碳達(dá)峰，碳中和”對(duì)CO2排放的巨大壓力，全球正在考慮采取新的方式進(jìn)行電力供應(yīng)。光伏和風(fēng)力發(fā)電與煤炭發(fā)電相比，原料利用可再生資源太陽(yáng)能和風(fēng)能，具有清潔無(wú)污染、投資和維護(hù)費(fèi)用低的特點(diǎn)，越來(lái)越顯示巨大的潛力。

煤炭?jī)r(jià)格的大幅上漲導(dǎo)致火力發(fā)電成本大幅上漲，我國(guó)光伏市場(chǎng)相關(guān)報(bào)道顯示，國(guó)內(nèi)的火力發(fā)電廠每度電的成本已接近3.5元，甚至有的發(fā)電廠還要更高一些，相比之下國(guó)內(nèi)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的成本約為1.8元，已開(kāi)始明顯優(yōu)于火力發(fā)電。通過(guò)以上量化的數(shù)據(jù)，結(jié)合光伏和風(fēng)力發(fā)電的成本優(yōu)勢(shì)以及對(duì)CO2減排的優(yōu)勢(shì)，傳統(tǒng)的石化能源未來(lái)將逐漸失去優(yōu)勢(shì)，取而代之的光伏和風(fēng)力發(fā)電必將有巨大發(fā)展空間。

2.開(kāi)發(fā)CO2利用新技術(shù)，制備甲醇和乙醇

在當(dāng)前“碳達(dá)峰、碳中和”背景下，實(shí)現(xiàn)高效轉(zhuǎn)化制高值化學(xué)品具有重要的戰(zhàn)略意義。將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇和乙醇等綠色清潔能源，形成低碳運(yùn)輸燃料，醇類燃燒后又變成CO2，又可以重復(fù)利用，實(shí)現(xiàn)了資源的再生循環(huán)利用。

由中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院Li等研究了氮摻雜的介孔碳(N-carbon)材料用于電催化CO2轉(zhuǎn)化過(guò)程，通過(guò)調(diào)控優(yōu)化N-carbon的孔道結(jié)構(gòu)和表面活性位構(gòu)型，發(fā)現(xiàn)在-0.56V(vs.RHE)電壓下電催化CO2轉(zhuǎn)化生成乙醇的電流效率達(dá)到77。此項(xiàng)研究工作為設(shè)計(jì)創(chuàng)制高活性和高選擇性生成多碳產(chǎn)物的電催化體系提供了新思路，隨后中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院與中國(guó)海洋石油青島公司、中國(guó)成達(dá)工程有限公司合作開(kāi)發(fā)了CO2加氫制甲醇關(guān)鍵技術(shù)。并進(jìn)行了中試放大研究，于2020年7月建成5000t/a規(guī)模工業(yè)試驗(yàn)裝置，通過(guò)了中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)組織的現(xiàn)場(chǎng)72h考核。評(píng)估專家組認(rèn)為該項(xiàng)目率先建成了全球最大規(guī)模CO2加氫制甲醇工業(yè)試驗(yàn)裝置，與國(guó)內(nèi)外同類技術(shù)相比，主要技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)，對(duì)于我國(guó)CO2資源化利用、減少溫室氣體排放具有重要意義。

當(dāng)前利用CO2加氫制已醇和乙醇工業(yè)化核心問(wèn)題是開(kāi)發(fā)高選擇性和轉(zhuǎn)化率的催化劑及配套的工藝技術(shù)。國(guó)際上許多技術(shù)專利商如托普索(Topse)和魯奇公司(Lurgi)等均在攻關(guān)高效催化劑并進(jìn)行相應(yīng)的工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)工作。

3.城市生活垃圾制氫

目前我國(guó)城市垃圾處理方式主要是填埋或者焚燒，垃圾焚燒的主要設(shè)備循環(huán)流化床具有投資大和運(yùn)行成本高的特點(diǎn)，同時(shí)焚燒過(guò)程中產(chǎn)生飛灰，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，因此開(kāi)發(fā)新型的生活垃圾處理技術(shù)勢(shì)在必行。熱解氣化技術(shù)作為一種新型的生活垃圾處理技術(shù)，可以有效降低化合物生成量并減少飛灰排放量，有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單的氣體分子形成CO和H2，通過(guò)用PSA或膜分離后作燃料或化工原料使用，實(shí)現(xiàn)生活垃圾處理的無(wú)害化和資源化處理，在碳達(dá)峰碳中和背景下，伴隨著我國(guó)低碳清潔能源大規(guī)模應(yīng)用需求，生活垃圾處理制氫經(jīng)濟(jì)環(huán)保效益顯著。

在全球“碳達(dá)峰碳中和”目標(biāo)的影響下，實(shí)現(xiàn)低碳能源轉(zhuǎn)型和現(xiàn)代能源體系重構(gòu)是實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)的重要保證，新能源技術(shù)是應(yīng)對(duì)全球氣候變化、推動(dòng)后疫情時(shí)代全球經(jīng)濟(jì)“綠色復(fù)蘇”的必然選擇。面對(duì)全球越來(lái)越嚴(yán)格的碳減排和環(huán)保要求，光伏風(fēng)力發(fā)電及制氫、CO2加氫制備甲醇和乙醇、城市生活垃圾制氫技術(shù)，其經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益顯著，在碳中和方面必將得到大力發(fā)展和應(yīng)用。

到2030年，向低碳電力過(guò)渡將有助于各國(guó)減少資本支出達(dá)2萬(wàn)億美元，這是因?yàn)榘l(fā)展新能源可以減少對(duì)煤炭、天然氣萃取和運(yùn)輸?shù)某杀?、減少化石燃料企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本，而這一程度完全抵消了發(fā)展新能源的經(jīng)營(yíng)成本，尤其是對(duì)石油進(jìn)口量大于產(chǎn)品的國(guó)家和地區(qū)而言，例如中國(guó)、美國(guó)、歐洲和印度等。

未來(lái)，在國(guó)家不斷解決新能源消納難題背景下，我國(guó)新能源技術(shù)裝備有望迎來(lái)新一輪增長(zhǎng)。同時(shí)，新能源技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展是未來(lái)主要方向和重點(diǎn)工程，能源結(jié)構(gòu)也將持續(xù)進(jìn)行調(diào)整，所以新能源技術(shù)裝備有望占據(jù)主流，利于行業(yè)進(jìn)一步升級(jí)發(fā)展。因此，新能源產(chǎn)業(yè)維持中高速增長(zhǎng)，將帶動(dòng)新能源技術(shù)裝備壯大變強(qiáng)，前景向好。

為實(shí)現(xiàn)“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要，我國(guó)風(fēng)電、光伏等新能源需要保持合計(jì)年均1億千瓦以上的大規(guī)模發(fā)展，以持續(xù)快速地推動(dòng)能源供給側(cè)清潔化、低碳化發(fā)展。

為推動(dòng)新能源技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)升級(jí)，中國(guó)要推進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化、綠色化發(fā)展，并實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破和升級(jí);加大對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)智能制造和數(shù)字化升級(jí)支持力度，實(shí)現(xiàn)新能源產(chǎn)業(yè)與信息技術(shù)深度融合;推動(dòng)退役風(fēng)電機(jī)組、光伏組件回收處理技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，實(shí)現(xiàn)新能源技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈全生命周期閉環(huán)式綠色發(fā)展;推進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)突破，加快推動(dòng)關(guān)鍵基礎(chǔ)材料、設(shè)備、零部件等技術(shù)升級(jí);瞄準(zhǔn)新型電力系統(tǒng)、安全高效儲(chǔ)能、氫能、新一代核能體系、二氧化碳捕集利用與封存、天然氣水合物等前沿領(lǐng)域，實(shí)施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國(guó)家重大科技示范項(xiàng)目。

中國(guó)新能源技術(shù)創(chuàng)新行業(yè)市場(chǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀，通過(guò)公司資深研究團(tuán)隊(duì)對(duì)市場(chǎng)各類資訊進(jìn)行整理分析，行業(yè)研究報(bào)告可以幫助投資者合理分析新能源技術(shù)創(chuàng)新行業(yè)的市場(chǎng)現(xiàn)狀，為投資者進(jìn)行投資作出行業(yè)前景預(yù)判，挖掘投資價(jià)值，同時(shí)提出行業(yè)投資策略和營(yíng)銷策略等方面的建議。

中國(guó)新能源技術(shù)創(chuàng)新行業(yè)的內(nèi)外部環(huán)境、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展?fàn)顩r、市場(chǎng)供需、競(jìng)爭(zhēng)格局、標(biāo)桿企業(yè)、發(fā)展趨勢(shì)、機(jī)會(huì)風(fēng)險(xiǎn)、發(fā)展策略與新能源技術(shù)創(chuàng)新投資建議等進(jìn)行了分析。

據(jù)了解，該行業(yè)發(fā)展空間極大，未來(lái)新能源技術(shù)創(chuàng)新市場(chǎng)現(xiàn)狀如何呢?請(qǐng)查看，中研研究院出版的《2023-2028年中國(guó)新能源行業(yè)發(fā)展前景及投資風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)分析報(bào)告》。

• 相關(guān)深度報(bào)告REPORTS

  

  2023年版消毒藥品產(chǎn)業(yè)規(guī)劃專項(xiàng)研究報(bào)告

  產(chǎn)業(yè)規(guī)劃一般包括產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)特征分析、產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展定位、產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)方向、產(chǎn)業(yè)空間引導(dǎo)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策等。隨著中國(guó)對(duì)外開(kāi)放程度的深化，經(jīng)濟(jì)全球化和區(qū)域化對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響顯...

  查看詳情

延伸閱讀

推薦閱讀

猜您喜歡