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推动能源利用技术创新的重要性

时间:2023-06-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前世界风力发电综合效率为38%,光伏发电效率为12%~18%,仍远远低于煤炭、石油等传统化石能源开发利用效率。因此,如何构建适应清洁能源集中开发、远距离外送的能源配置体系称为清洁能源高效利用的关键。因此,如何构架能实现允许随机性、间歇性电源集中接入和分布式电源的高效利用的网架结构,亦是提高能源效率需突破的关键技术。

推动能源利用技术创新的重要性

能源是产业乃至整个经济社会发展的动力。以煤炭石油、天然气等化石能源为主的能源结构虽支撑了包括农业、工业文明的经济发展,但对能源的利用效率却差强人意,由此带来的一系列资源紧张、气候变化、生态环境污染破坏等问题更是层出不穷。要实现产业生态化的发展,实质上就是要一方面提高对现有能源结构的利用效率,另一方面寻找更为清洁有效的能源替代现有低效污染的能源。需要通过激励自主研发,加大国际技术合作,促进电源技术、电网技术、储能技术及信息通信技术等多方面技术的突破及应用。

1.从需求及供给两侧,促进能源技术进步,提高能源利用效率。一方面,在需求端改进工艺技术、能效技术及能源管理,提升能源终端利用及中间转换效率。如通过工艺技术改进,世界先进水平的电解铝交流电耗从1990年的14400千瓦时/吨下降至2012年的12900千瓦时/吨;乙烯综合能耗从897千克标准煤/吨降至629千克标准煤/吨。电机技术、电子信息技术、材料技术等技术的改进与创新,使得工业能耗水平大大降低。燃气轮机和燃煤发电技术,如超(超)临界燃煤发电、整体煤气化联合循环发电、循环流化床等技术创新,使得能源开发、转换和利用效率提高的同时,也进一步使得满足这些需求的一次能源量减少。另一方面,通过自主研发及国际技术合作,积极开发节能技术,从供应端降低能源成本。如通过水平井技术、多层压裂技术、清水压裂技术、重复压裂技术及同步压裂技术,使页岩气能够实现商业化量产。合理地发展核能利用技术、可再生能源发电技术和光伏发电及光伏上网等技术,使发电成本及用电成本不断下降,以更经济的电力能源及有效的电力终端系统,优化能源结构,提高能源利用效率。

2.发展清洁能源替代关键技术。首先是清洁能源高效转换技术。受开发利用技术的制约,目前风能太阳能等开发利用的经济性较差、利用效率不高。目前世界风力发电综合效率为38%,光伏发电效率为12%~18%,仍远远低于煤炭、石油等传统化石能源开发利用效率。因此,要突破风电机组关键部件的设计、提高光伏和光热的转换效率等关键技术。其次是清洁能源大范围配置技术。由于风能、太阳能、水能等资源特殊性质的约束,其能源分布很不均匀,富集区大部分远离负荷中心。因此,如何构建适应清洁能源集中开发、远距离外送的能源配置体系称为清洁能源高效利用的关键。第三是清洁能源并网消纳技术。风能、太阳能、水能等能源受天气、季节等各种因素,不能像化石能源那样持续供应。因此,如何构架能实现允许随机性、间歇性电源集中接入和分布式电源的高效利用的网架结构,亦是提高能源效率需突破的关键技术。(www.xing528.com)

3.加快智能电网建设,实现全球电网互联。重点研究包括交流特高压、直流特高压、大电网运行控制技术,未来电网形态、构建方式、运行控制以及恶劣环境下的电网建设、安装、运维等适应性技术;提高除电动汽车以外的储能装置的经济型和容量水平,提高功能密度与能量密度、储能和可再生能源联合运行技术是储能创新的重点;建设包括光纤通信技术、移动通信技术、卫星通信技术及量子通信技术在内的先进的通信技术,以及物联网、传感技术、图像识别技术、云计算与云存储技术、大数据技术等信息技术,保障电力调度运行、管理与决策和电力市场交易智能化,实现全球电网互联技术创新。

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