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智慧城市建设之智慧能源讲座(页)PPT 智慧城市建设之智慧能源讲座,目录,1.新技术革命将再次改变世界,2.智慧能源系统及关键技术 3.中国能源供应现状与预测 4.改革停顿和倒退没有出路,,不同情景下今天和2030年总发电能力,,,,,,,,,,,,,在450政策情景中， 电力工业经历巨大变化，CCS 、 可再生能源和核能起到关键性作用。 数据来自国家能源署,0,1 000,2 000,3 000,其它可再生能源,风能,氢能,核能,碳捕获与封存CCS,石油,煤,GW,,1.2 x today,,1.5 x today,,13.5 x today,,2.1 x today,,1.8 x today,,12.5 x today,15% of today’s coal & gas capacity,,Today,,2030参考情景,,450 政策情景 2030,,IBM CEO彭明盛的“智慧的地球”,,,,,世界不仅正变得更小、更扁平，而且“更智慧” o首先，高科技应用越发普遍；其次，世界将连为一体；最后，所有的事物都变得 智能 o从互联网到“物联网”(the Internet of things)时代，世界的智慧化将实现 “无所不在的连接” o智慧能源：据美国能源部的研究结果，由于电网效率低下而造成的电能损失高达 总电能的67%。为此，美国得克萨斯州、丹麦、澳大利亚和意大利的公共事业公 司正在建设新型数字化电网，以便对能源系统进行实时监测。这不仅有助于他们 更迅速地修复供电故障，而且有助于他们更“智慧”地获取和分配电力。消费者 也能够加强他们对能源消耗的掌控——每户最多可减少25%的能源花费——而且 “智慧能源”管理还能够改善可靠性、服务、效率乃至法令透明度。另外还有可 能合并传统能源和新能源——风能、插电式混合动力车、太阳能等——以提供对 一个社区、一个国家乃至全世界的涉及所有能源形式的端到端洞察力。 o智慧建筑、智慧金融和保险系统、智慧交通、智慧水系统等,能源技术进步是人类文明的根本动力,o驾驭火——动物蛋白——狩猎——迁移——旧石器时代 o制造陶器——植物蛋白——农耕——城邦——新石器时代 o木炭——铜和铁器——农业——封建国家——农业文明时代 o煤炭——蒸汽机——工业——殖民地——早期工业文明时代 o石油/电力——内燃机/电器——交通和通讯——国家集团/联合国——现代工业文明时代 o天然气/新能源——分布式能源系统（信息化能源系统）——数字化信息系统——全球 化——信息时代 o酶/细菌——氢能/生物能源系统——生物工程技术——宇宙——生物时代,,,胡锦涛总书记指出：“纵观人类社会发展的历史， 人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。”,全球能源革命新浪潮,,,2、智慧能源系统及关键技术,,关键技术,,,,,,微电网 智能控制,,,,,蓄电式 交通工具,,,,,分布式电 热冷储能,,,,,超导输变电 技术,,,,,分布式 能源系统,,,,,电力线 数字通信,,,,,建筑智能化 控制,,,,,智能电器与 智能家电,,,,,,,,,,,,,,,,智慧能源系统,,,,,智能电网,,,,,,,智能交通,,,,,智能燃气网,,,,,智能建筑,,,,,云计算网络,,,,,,,,,,智慧水系统,,,,,智慧金融系统,… …,…,…,…,,,,,,,,,,,智慧地球,,,,,智慧气象系统,,智慧能源体系,?智慧能源——难以定义的技术概念，需要以对信息技术的认识方式来理解智慧 能源 ?从互联网到物联网（the Internet of things）——世界的智慧化将实现“无所不 在的连接”（pervasive connectivity），将所有需要东西实现数字化的互联，将 整个系统居于掌控之中，实现不断扩大、不断深入的整合优化 ?互联网技术对能源的启示——分布在用户端的分布式能源系统对用户电、热、 冷、热水、除湿等需求及变化；根据电力、燃气、日光、水等供应和排放控制 因素，兼顾周边互临能源设施间的互供互补，进行协同优化 ?分布式能源——微电网——智能电网——智慧能源 ?包括：智能电网、电力线数字通讯、微电网控制技术；分布式能源及可再生能 源、储能、高温超导输电及超导电机、蓄电式汽车和电动农机、智能家电等 ?相关：智慧交通系统、智慧燃气系统、智慧水系统、智慧金融等,,分布式能源系统与智能电网,o分布式能源是近年来兴起的利用小型设备向用户提供能源供应的新的能源利用方式 o与传统的集中式能源系统相比，分布式能源接近负荷，不需要建设大电网进行远距离 高压或超高压输电，可大大减少线损，节省输配电建设投资和运行费用；由于兼具发 电、供热等多种能源服务功能，分布式源可以有效地实现能源的梯级利用，达到更高 能源综合利用效率 o分布式能源设备起停方便，负荷调节灵活，各系统相互独立，系统的可靠性和安全性 较高； 此外，分布式能源多采取天然气、可再生能源等清洁能源为燃料，较之传统的 集中式能源系统更加环保 o分布式能源解决了用户参与节能环保和增加清洁能源供应，并降低了用户的综合能源 费用 o分布式能源解决了能源投资及社会投资效益问题 o分布式能源为发展智能电网奠定了基础，它如同互联网中的PC o分布利用方式是可再生能源合理利用的最有效途径,,能源利用的原则,,,,,,,,,,,生 活 热水 排放,高温段1000OC以上,中温段300~500OC,低温段200OC以下,环境温度,除湿 供热,,,,,,,,,电能,,,热泵 吸收式制冷机,,分配得当， 各得所需， 温度对口， 梯级利用。,,,分布式能源的系统优化,,,,,,,,,,,,燃气系统,辅助供电系统,制冷系统 主供电系统,供热系统,,,,热 水 系 统,,,,,,,辅助 供电 系统 或使 用可 再生 能源,燃气系统,,,,,,,,燃 气,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,传统方式,,,优化方式,,?天然气基分布式能源 o模块化的热电冷联产，利用天然气在用户端发电，利用余热制冷、供暖、除湿、供生 活热水、燃气水回收等，实现多能源联合供应 o主要采用燃气轮机、燃气内燃机、微型燃气轮机，未来将使用燃料电池 o使用直燃机、余热锅炉、蒸汽或热水溴化锂机组、蒸汽离心机等制冷或供暖 ?可再生能源的分布式供能 o中小水电站（全国现有5000万千瓦，未来可装机容量超过1亿千瓦） o太阳能发电（单晶硅、多晶硅、薄膜、非晶和太阳热发电） o生物质发电（直接燃烧、气化和沼气） o分布式风力发电 ?煤基分布式能源 o高效燃煤热电联产（热电效率80%，140~180克标煤/kWh） o煤气化分布式能源（工业煤气、焦炉煤气、地下气化气等） oIGCC清洁煤热电气三联供 o小型煤基多联产（电、热、蒸汽、煤气、甲醇、二甲醚、海绵铁、氨、尿素等）,,分布式能源系统,Beijing Energy-net De Co., Ltd 23,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,主力发电厂,升压变压器,配电站,降压站,配电站,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,配电站,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,商业,工业,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,商业,,住宅,,,,微燃机,,,,内燃机,,,,燃料电池,,,,风电,光电,小水电,储能,,,燃气轮机,,,,,储能系统,,,,,,,,,,,,,,,大型电网 Vs 布式能源+智能电网,智能电网,,,,,,智能燃气,,智能气象,,,,,,沼气,,,,电动 汽车,24,美国电网的“Grid2030”计划,,,?美国能源部在日美加大停电之后，成立了负责输电配电的办公室OETD，任 务是 1、实现美国电力基础设施现代化以满足21世纪需要；2、完成向区域电力市场转 化；3、改进输电系统运行；4、使输电系统投资高效能；5、研究对电力政策的调整； 6、提供有效的联邦领导以达到上述目标 ?美国每年停电及电能质量事故造成损失250-1800亿美元 ?2030年前美将建成完全自动化的输配电系统，将涵盖对每个用户及每一网络节点的监 控，确保从电源到用电设备之间双向的电力潮流及信息流沟通。分布化的智能、宽带 通信、监视和控制，以及自动响应使人、楼宇、工业过程与电力网络之间的接口没有 缝隙，并可进行实时的市场交易 ?超导技术使大量电能长距离输送成为可能，压降几乎为零 ?新型导线材料的应用使现有输电走廊的输电能力提高2~3倍 ?储能及需求侧管理技术的进步将电力系统峰谷差问题消除 ?大规模应用分布式发电，将使必须通过输配电系统的发电 功率的份额减小,,,能源的更替,来自：海夫纳《能源的气体时代》,航天技术带来的新发现,o欧洲航天局日报告称，被发射到土卫六 上的“惠更斯”号探测器最新数据显示，土卫六表面 蕴含着丰富的液态烃，包括天然气、石油在内的能源 至少为地球的数百倍 o美国国家航空航天局（NASA）“卡西尼”项目小组 最新报告，“卡西尼”号飞船用雷达绘制了20%的土 卫六表面，发现了几百个湖泊和海洋，这些湖泊、海 洋中蕴含的有机物能源是地球上已知的所有石油、天 然气储量的数百倍。 o一种被科学家卡尔·沙甘于1979年称为“索林斯”（tholins）的较大有机碳分子在土卫 六表面形成了无数沙丘，沿赤道分布的暗淡沙丘含有大量的有机物，比地球贮备的煤炭 还要多好几百倍。“索林斯”是相当大且相当复杂的有机分子，是构建生命的有机生物 分子的前身，科学家认为它曾存在于数亿年前的远古地球,,,天然气时代正在来临,,,?由于在土星的其中一个行星—泰坦星，以及在木星、土星、天王星和海王星发现大量 甲烷，天然气的非生物化起源变得更加有可能。在地球，甲烷从长达40,000英里的大 洋中部的断裂层中排出。由于我们发现大量天然气越来越有可能不是来自生物起源， 甚至可能是由于地球今天所出现的大陆板块的潜没运动而不断形成，因此，我们不应 把天然气视为是另—种“化石燃料” 。 ?在全球海洋中所发现的甲烷水合物，和它们商业化生产的可能性。全球以天然气水合 物的方式所蕴藏的能源，可能超出煤炭和石油能源的总和。仅在最近几年，人类才开 始进行非常有限的实验，以测试如何对天然气水合物进行加工。,,纽约期货交易市场 远期天然气石油价格,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,10 9 8 7 6 5 4,Nov-09,Mar-10,Jul-10,Nov-10,Mar-11,Jul-11,Nov-11,Mar-12,Jul-12,Nov-12,Mar-13,Jul-13,Nov-13,Mar-14,Jul-14,Nov-14,Mar-15,Jul-15,Nov-15,Mar-16,Jul-16,Nov-16,Mar-17,Jul-17,Nov-17,Mar-18,Jul-18,Nov-18,Mar-19,Jul-19,Nov-19,Mar-20,Jul-20,Nov-20,Mar-21,Jul-21,Nov-21,,,单位：美元/MMBTU,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,95 90 85 80 75 70,Nov-09,Feb-10,May-10,Aug-10,Nov-10,Feb-11,May-11,Aug-11,Nov-11,Feb-12,May-12,Aug-12,Nov-12,Feb-13,May-13,Aug-13,Nov-13,Feb-14,May-14,Aug-14,Nov-14,Feb-15,May-15,Aug-15,Nov-15,Feb-16,May-16,Aug-16,Nov-16,Feb-17,May-17,Aug-17,Nov-17,,新能源交通工具,?蓄电式混合动力汽车 o一次充电100~200公里，百公里电耗 10~30kWh，速度可达150公里/时 o制造技术简单，没有变速箱，采用铁锂 电池基本可以满足安全要求 o电池充放效率91%，电能→动能效率 90%，合计82%（传统汽车燃油→动能 效率17~19%）， ?全电动汽车 o一次充电200~400公里 o可成为应急电源或分布式调峰蓄能电站， 可与分布式能源和电网进行组合,?蓄电式拖拉机和电动农用机械 ?氢燃料电池汽车 o氢也是二次能源，建立氢系统比改造现 有电系统复杂而投资巨大 ?压缩空气汽车,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,22.5,70,,,,,,,,,,,,,10.5,39,,,,,,,,,,,,,9,44,,,,,,,,,,70 60 50 40 30 20 10 0,,,,欧盟,美国,中国,,,,,,,电动车 燃油车,,数据 来源 ： B Y D,百 公里 使用 成本 （ 单 位 ： 人 民 币 元 ） 2 0 0 8 年 数据,中国百公里使用成本比较,电动车使用成本比较,我们需要智能电网解决什么问题,1、通过信息化实现精确供能，解决需求侧的节能； 2、通过需求侧管理（DSM）提高用户响应能力，整体优化电力系统运行； 3、通过供需互动，解决分布式能源，特别是可再生能源的并网供电； 4、通过全系统电源和主要用电设备的互助协调，解决供电安全； 5、为发展蓄电式交通工具和蓄电式农机等新型电机设备提供优化资源配置平台； 6、为智能化电器和信息家电建立一个创新的平台； 7、最终达到节约减少温室气体排放和节约能源资源的战略目标。,,智能燃气,o将天然气的开发、收集、处理、增压、长输、储气、降压、城市主干线、支线、配网 和用户燃气设备置于一个分级的统一智能信息系统控制之下，进行多维度、多系统、 多层次优化 o实现有效的需求侧管理并建议实时的气价体系，优化用气结构，减少储气和调峰损失， 提高管网利用效率 o与智能电网实现信息多层次的有效沟通互动 o与其他能源系统实现互助，提高能源供应安全 o增加燃气企业效益的同时，降低燃气用户的能源综合成本 o支持分布式能源的发展，提高能源整合利用效率，减少污染排放,,,,我们需要智能燃气解决什么问题,1、通过信息化实现精确供能，解决需求侧的节能； 2、通过燃气需求侧管理（DSM）提高用户响应能力，整体优化燃气系统运行； 3、通过供需互动和各能源系统的互助，解决分布式能源和智能电网与燃气系统的调节； 4、通过全燃气系统，包括各级压力管网和地下储气库、城市球罐储气库、LPG混气，可中 断供气用户等大系统，以及分布式的蓄热、蓄冷、蓄电设备，双燃料分布式能源相互 之间的互动互助实现燃气供应安全； 5、智能安全控制； 6、与智能电网、智能建筑、智能交通进行信息衔接，协同优化； 7、为智能化燃气设备和信息化家用燃气具建立一个创新的平台。,,智能集中制冷与集中供热,o通过区域能源站实现分布式能源的梯级利用，提高能源利用效率 o利用分布式发电系统的余热进行区域制冷，将制冷的余热实现区域供热 o降低电力空调的负荷 o进行区域蓄热和区域蓄冷 o实现冷能—电能相互转换，提高系统蓄能和系统调节能力，利用燃气管网、蓄冷蓄热、 冷电为大规模利用风电和太阳能奠定基础 o实现能源服务多元化 o实现能源企业服务化，产品多样化，盈利多渠道 （广州大学城分布式能源站与集中制冷和 集中供热水系统）,,,,,,3、中国能源供应现状与预测,,?中国处在工业化发展中期，能源需求将继续大幅度增加，电力需求将增加1倍以上 ?中国能源禀赋的基本判断：富煤、缺油、少气，发展大规模可再生能源条件好 ?中国能源发展的基本战略思路：一特四大，追求系统重装化、追求超大规模化、追 求集约化经营、强调行业的专业化经营、确保核心资产国有控制 ?一特四大： 1.100千伏特高压交流同步全国一张大网 2.大型坑口燃煤火电基地，大规模建设百万kW级超超临界燃煤火电机组 3.大型水电基地，开发西南地区水电资源，全国技术可开发装机容量5.4亿kW，年发 电量2.5万亿kWh，目前中国水电开发比例仅为31.5%，装机容量1.71亿kW 4.大型核电基地，2020年之前建设以AP1000机组为核心的万kW核电机组。 未来将达到2~3亿kW容量 5.大型可再生能源基地，建设3个风电三峡，台湾海峡有全球最好的风力资源，预期 装机容量7亿kW。在西部地区荒漠戈壁大规模建设太阳能发电。通过特高压电网将 水电和风电、太阳能进行整合 6.或发展服务于一特四大的统一“坚强智能电网”，解决这一系统的安全和资源优化 配置难题，增加电力销售,,对中国能源的基本判断与战略思路,需要回答的七个问题,1、解决能源和环境问题是应该自上而下，还是下而上，目前的战略思路能否调动更多的社 会主体参与节能环保和新能源的开发利用? 2、全球能否允许继续中国大规模排放CO2? 3、能否实现整个能源系统的真正优化？ 4、如何解决各能源行业和各种能源产品之间的相互协同优化？ 5、能否确保能源安全，特别是电力、石油和天然气的供应安全？ 6、能源价格能否保持中国制造的全球竞争力？ 7、中国有没有可能建立一个与西方完全不同的新的能源环境体系？,,,,,,,五大发电集团, 44.90%,,,,,其他中央发电企 业, 10.50% 大型地方发电集 团, 13.30%,,,,,民营及外资发电 企业, 5.10% 其他地方发电企 业, 26.20%,,各类企业占中国发电容量份额,,,,数据来自国家电监会2008数据,全国发电装机,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
10000 0,,,,,水电,火电,核电,风电,,数据来自：中电联《电力统计2008年报》,,全国在建发电装机,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,00 00 1000 0,,,,,水电,火电,核电,风电,,数据来自：中电联《电力统计2008年报》,,全国发电总量,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,0,
,,,,,水电,火电,核电,风电,,数据来自：中电联《电力统计2008年报》,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,0,00,, 99 02 05 ,,,,,,,,,,,,,水电 核能 天然气消费量 石油消费量 煤炭消费量,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,0,200,400,600,800,00,97 00 03 06 2007,,,,,,,,,,,,,水电 核能 天然气消费量 石油消费量 煤炭消费量,,全球各种能源消耗,中国各种能源消耗,全球和中国的各种能源消耗,资料来自：中国能源网研究中心,中国与世界一次能源消费结构比较,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,24.4,40.4,24.4,8,2.8,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,28.4,35.8,23.7,5.8,6.3,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,68.66,18.04,3.65,0.7,8.95,,,,,,,,,,0,10,20,30,40,50,60,70,,,,美国,世界平均,中国,,,,,,,,,,,,煤 石油 天然气 核能 水电,,中等发达的中国将年耗60亿吨煤炭,,资料来自：中国能源网研究中心 2007年数据,中国的选择 o规模化能源系统 o特高压交流同步大电网 o大型煤炭基地 o超超临界燃煤火电机组 o风电三峡 o特高压输电 o强化中央行政管理 o国有企业高度垄断 o高碳经济,发达国家的选择,o智慧能源系统 o智能电网 o发展天然气 o分布式能源（热电冷联产） o o o o o,分布式的可再生能源利用,超导输电,发展智能化管理,多元化参与,低碳经济,,世界将承载谁？,,？,,,,,,,,,,历史的经验值得注意,,,,,,,。第,圄海,2008年雨雪冰冻——大停电,o2008年，新年一过，一场50年一遇的特大低温雨雪冰冻灾害，使华东、华中、华南、 西南和西北部分地区的公路、铁路、民航交通瘫痪，许多地区通讯联络中断，全国13 个省区电力系统运行受到严重影响，造成全国169个县停电。截至2月12日，灾害波及 21个省(区、市、兵团)，因灾直接经济损失1,516.5亿元…… o根据电监会的报告显示：导致全国17个省级电网拉闸限电，华中、华东、南方部分线 路因覆冰出现突出灾情，灾害猝来，应对无措。造成贵州500千伏电网基本瘫痪，华中、 华东电网几十条500千伏线路倒塔、倒杆、解列和停运，最大电力缺口接近4000万千瓦， 截至2月12日，全国因灾停运线路共35968条，停运变电站1731座，110千伏至500千 伏线路倒塔8868基。停电给铁路、交通运输造成严重影响，给国民经济发展和人民生 活带来巨大损失,,北京南站,,,,太阳能光伏屋顶电站,,,,,正在顶棚安装太阳能光伏系统,,,,一个绿色低碳建筑的典范,o北京奥运会配套工程，经国家发改委立项批准，铁道部的重点工程 o260kWe太阳能光伏发电系统 o2×1,500kWe 康明斯燃气内燃机实现冷热电联供，能源利用效率超过85% o采用城市污水源热泵先进制冷和采暖 o2008年8月已经在奥运会前全部达到运行状态 但是： o这样一个项目到今天电网公司仍不能允许其接入电网运行 o国家发改委多次过问协调，国家电网北京电力公司就连接入方案审查都未予进行 o国家电网公司私下的理由是，你们发电了我的电卖给谁？你是企业，我也是企业，你 们都自己发电了我如何让国有资产保值升值？ o如果大家都发电，我的电网如何保障安全运行？,,4、改革停顿和倒退没有出路,,o日政协会议上，国家能源局长张国宝表示，如果我们再不重视，不能从一 个更高的视野审视新能源发展问题，预计再过十年，将会突然发现，我们又落到别人 后面了。到时候，我们即使想追也追不上了 o日中科院长路甬祥认为：全球性经济危机往往催生重大科技创新和科技革 命，1857年的世界经济危机推动引发了以电气革命为标志的第二次技术革命；1929年 的世界经济危机引发了第二次世界大战后以电子、航空航天和核能等技术突破为标志 的第三次技术革命。当前，无论是经济社会发展的强烈需求，还是科学技术内部所积 蓄的能量，都正在催生着一场新的科技革命。种种迹象表明，这场革命到来的时间不 会很久远，估计也就在未来15—20年左右。未来新的经济增长点究竟在哪里？我看新 能源很可能是一个重要方向。我们要有高度的危机感、紧迫感和责任感。 o自1750年工业革命之后，中国从全球经济、技术的千年超级大国的巅峰位置跌落下来， 今天总算止跌回升，但是，现在我们可能又一次被甩在后面。,,,,,,中国的担忧,?十年的经济高速成长，许多矛盾被掩盖，经济一但减速问题就会暴露、激化、并发 ?近年来在一些重大改革上的停滞和迟疑，特别是能源领域的一系列改革举棋不定、举步维 艰、举步不前，关键领域的市场机制未能建立 ?政府一些部门缺乏改革的意愿 ?央企规模过于庞大，左右改革制度设计，政府与央企形成一对一的对话局面 ?各级政府财政收入过度膨胀，中央财政收入增长长期为GDP 增幅2倍以上，企业负担过大 ?能源产业不断集中到少数中央国有企业的控制中，产能盲目扩张 ?失业率增加和产能过剩是中国在危急中面临的最大挑战 ?经济学家们担心的不是现在，如果以后结构性问题未能解决，钱也花完了怎么办？ ?美国承诺减排后，全球将实行碳税怎么办 ?中国能否实现碳税机制,,,,中国的难题,国网已将“统一坚强智能电网”作为战略重心,o电网企业能否实现这一思维模式的转轨是一个艰巨的过程，从工业时代的高度垄断 “金字塔”模式转向信息时代的“扁平化”模式 o中国电网企业具有极为出色的执行力，在应对冰雪灾害、发展特高压电网上有目共睹， 一旦转变思维，可能成为未来新技术的全球领跑者 o智能电网引导的新技术将牵引中国节能减排，技术创新，增加就业，恢复信心，促进 投资，保持增长，走出危机 o发展智慧能源是一场深刻的制度变革，必须配以一系列改革，必然影响一大批既得利 益者，也包括电网公司自身 o“统一”什么？如何”坚强”？ o企业必须从规模型向效益型转变，国网人员是微软的19.5倍，利润只有1/16,,中国也将面对天然气时代,,,,国土资源部总工程师张洪涛日在北京宣布，中国 地质部门在青藏高原发现了一种名为可燃冰（又称天然气水合 物）的环保新能源，初步估算资源总量可与大庆比美，远景资 源量至少有350亿吨油当量，预计10年左右能投入使用。新发 现的可燃冰在青藏高原祁连山南园永久冻土层的下面，井深是 130到396米。 国家能源局石油天然气司司长张玉清9 月27日在青岛召开的“第四次中美能源 政策对话”中介绍，中国具有丰富的非 常规天然气资源，据预测，中国低渗透 天然气（包括致密砂岩气）资源量可达 100万亿M3，煤层气资源量约为30万亿 M3，页岩气资源量可达100万亿M3，此 外，中国还有丰富的高含硫、二氧化碳 天然气等。,,,中国预期天然气资源总量,,中国未来的天然气总量将可能维持150~200年的文明进程,中国的页岩气开发刚刚启程,,页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以 吸附或游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分 以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源。 我国页岩气开发刚刚起步。页岩气“十二五”规划 提出，到2015年基本完成全国页岩气资源潜力调查与评 价，页岩气产量65亿立方米/年。 按照能源部门规划，“十二五”之后页岩气将迎来 发展高峰期，2020年产量达600亿~1000亿立方米。届 时，页岩气占天然气消费总量20%~30%。,中国、美国、欧盟天然气产量和消费量,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,700 600 500 400 300 200 100 0,74,80,86,92,98,04,2006,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,美国产量 美国消费量 欧盟产量 欧盟消费量 中国产量 中国消费量 印度产量 印度消费量,,
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智慧城市建设之智慧能源讲座,目录,1.新技术革命将再次改变世界,2.智慧能源系统及关键技术3.中国能源供应现状与预测4.改革停顿和倒退没有出路,,不同情景下今天和2030年总发电能力,,,,,,,,,,,,,在450政策情景中， 电力工业经历巨大变化，CCS 、 可再生能源和核能起到关键性作用。数据来自国家能源署,0,1 000,2 000,3 000,其它可再生能源,风能,氢能,核能,碳捕获与封存CCS,石油,煤,GW,,1.2 x today,,1.5 x today,,13.5 x today,,2.1 x today,,1.8 x today,,12.5 x today,15% of today’s coal & gas capacity,,Today,,2030参考情景,,450 政策情景 2030,,IBM CEO彭明盛的“智慧的地球”,,,,,世界不仅正变得更小、更扁平，而且“更智慧”o首先，高科技应用越发普遍；其次，世界将连为一体；最后，所有的事物都变得 智能o从互联网到“物联网”(the Internet of things)时代，世界的智慧化将实现 “无所不在的连接”o智慧能源：据美国能源部的研究结果，由于电网效率低下而造成的电能损失高达 总电能的67%。为此，美国得克萨斯州、丹麦、澳大利亚和意大利的公共事业公 司正在建设新型数字化电网，以便对能源系统进行实时监测。这不仅有助于他们 更迅速地修复供电故障，而且有助于他们更“智慧”地获取和分配电力。消费者 也能够加强他们对能源消耗的掌控——每户最多可减少25%的能源花费——而且 “智慧能源”管理还能够改善可靠性、服务、效率乃至法令透明度。另外还有可 能合并传统能源和新能源——风能、插电式混合动力车、太阳能等——以提供对 一个社区、一个国家乃至全世界的涉及所有能源形式的端到端洞察力。o智慧建筑、智慧金融和保险系统、智慧交通、智慧水系统等,能源技术进步是人类文明的根本动力,o驾驭火——动物蛋白——狩猎——迁移——旧石器时代o制造陶器——植物蛋白——农耕——城邦——新石器时代o木炭——铜和铁器——农业——封建国家——农业文明时代o煤炭——蒸汽机——工业——殖民地——早期工业文明时代o石油/电力——内燃机/电器——交通和通讯——国家集团/联合国——现代工业文明时代o天然气/新能源——分布式能源系统（信息化能源系统）——数字化信息系统——全球 化——信息时代o酶/细菌——氢能/生物能源系统——生物工程技术——宇宙——生物时代,,,胡锦涛总书记指出：“纵观人类社会发展的历史， 人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。”,全球能源革命新浪潮,,,2、智慧能源系统及关键技术,,关键技术,,,,,,微电网 智能控制,,,,,蓄电式 交通工具,,,,,分布式电 热冷储能,,,,,超导输变电 技术,,,,,分布式 能源系统,,,,,电力线 数字通信,,,,,建筑智能化 控制,,,,,智能电器与 智能家电,,,,,,,,,,,,,,,,智慧能源系统,,,,,智能电网,,,,,,,智能交通,,,,,智能燃气网,,,,,智能建筑,,,,,云计算网络,,,,,,,,,,智慧水系统,,,,,智慧金融系统,… …,…,…,…,,,,,,,,,,,智慧地球,,,,,智慧气象系统,,智慧能源体系,?智慧能源——难以定义的技术概念，需要以对信息技术的认识方式来理解智慧 能源?从互联网到物联网（the Internet of things）——世界的智慧化将实现“无所不 在的连接”（pervasive connectivity），将所有需要东西实现数字化的互联，将 整个系统居于掌控之中，实现不断扩大、不断深入的整合优化?互联网技术对能源的启示——分布在用户端的分布式能源系统对用户电、热、 冷、热水、除湿等需求及变化；根据电力、燃气、日光、水等供应和排放控制 因素，兼顾周边互临能源设施间的互供互补，进行协同优化?分布式能源——微电网——智能电网——智慧能源?包括：智能电网、电力线数字通讯、微电网控制技术；分布式能源及可再生能 源、储能、高温超导输电及超导电机、蓄电式汽车和电动农机、智能家电等?相关：智慧交通系统、智慧燃气系统、智慧水系统、智慧金融等,,分布式能源系统与智能电网,o分布式能源是近年来兴起的利用小型设备向用户提供能源供应的新的能源利用方式o与传统的集中式能源系统相比，分布式能源接近负荷，不需要建设大电网进行远距离 高压或超高压输电，可大大减少线损，节省输配电建设投资和运行费用；由于兼具发 电、供热等多种能源服务功能，分布式源可以有效地实现能源的梯级利用，达到更高 能源综合利用效率o分布式能源设备起停方便，负荷调节灵活，各系统相互独立，系统的可靠性和安全性 较高； 此外，分布式能源多采取天然气、可再生能源等清洁能源为燃料，较之传统的 集中式能源系统更加环保o分布式能源解决了用户参与节能环保和增加清洁能源供应，并降低了用户的综合能源 费用o分布式能源解决了能源投资及社会投资效益问题o分布式能源为发展智能电网奠定了基础，它如同互联网中的PCo分布利用方式是可再生能源合理利用的最有效途径,,能源利用的原则,,,,,,,,,,,生 活 热水 排放,高温段1000OC以上,中温段300~500OC,低温段200OC以下,环境温度,除湿供热,,,,,,,,,电能,,,热泵吸收式制冷机,,分配得当， 各得所需， 温度对口， 梯级利用。,,,分布式能源的系统优化,,,,,,,,,,,,燃气系统,辅助供电系统,制冷系统主供电系统,供热系统,,,,热 水 系 统,,,,,,,辅助 供电 系统 或使 用可 再生 能源,燃气系统,,,,,,,,燃 气,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,传统方式,,,优化方式,,?天然气基分布式能源o模块化的热电冷联产，利用天然气在用户端发电，利用余热制冷、供暖、除湿、供生 活热水、燃气水回收等，实现多能源联合供应o主要采用燃气轮机、燃气内燃机、微型燃气轮机，未来将使用燃料电池o使用直燃机、余热锅炉、蒸汽或热水溴化锂机组、蒸汽离心机等制冷或供暖?可再生能源的分布式供能o中小水电站（全国现有5000万千瓦，未来可装机容量超过1亿千瓦）o太阳能发电（单晶硅、多晶硅、薄膜、非晶和太阳热发电）o生物质发电（直接燃烧、气化和沼气）o分布式风力发电?煤基分布式能源o高效燃煤热电联产（热电效率80%，140~180克标煤/kWh）o煤气化分布式能源（工业煤气、焦炉煤气、地下气化气等）oIGCC清洁煤热电气三联供o小型煤基多联产（电、热、蒸汽、煤气、甲醇、二甲醚、海绵铁、氨、尿素等）,,分布式能源系统,Beijing Energy-net De Co., Ltd 23,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,主力发电厂,升压变压器,配电站,降压站,配电站,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,配电站,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,商业,工业,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,商业,,住宅,,,,微燃机,,,,内燃机,,,,燃料电池,,,,风电,光电,小水电,储能,,,燃气轮机,,,,,储能系统,,,,,,,,,,,,,,,大型电网 Vs 布式能源+智能电网,智能电网,,,,,,智能燃气,,智能气象,,,,,,沼气,,,,电动 汽车,24,美国电网的“Grid2030”计划,,,?美国能源部在日美加大停电之后，成立了负责输电配电的办公室OETD，任 务是 1、实现美国电力基础设施现代化以满足21世纪需要；2、完成向区域电力市场转 化；3、改进输电系统运行；4、使输电系统投资高效能；5、研究对电力政策的调整； 6、提供有效的联邦领导以达到上述目标?美国每年停电及电能质量事故造成损失250-1800亿美元?2030年前美将建成完全自动化的输配电系统，将涵盖对每个用户及每一网络节点的监 控，确保从电源到用电设备之间双向的电力潮流及信息流沟通。分布化的智能、宽带 通信、监视和控制，以及自动响应使人、楼宇、工业过程与电力网络之间的接口没有 缝隙，并可进行实时的市场交易?超导技术使大量电能长距离输送成为可能，压降几乎为零?新型导线材料的应用使现有输电走廊的输电能力提高2~3倍?储能及需求侧管理技术的进步将电力系统峰谷差问题消除?大规模应用分布式发电，将使必须通过输配电系统的发电 功率的份额减小,,,能源的更替,来自：海夫纳《能源的气体时代》,航天技术带来的新发现,o欧洲航天局日报告称，被发射到土卫六 上的“惠更斯”号探测器最新数据显示，土卫六表面 蕴含着丰富的液态烃，包括天然气、石油在内的能源 至少为地球的数百倍o美国国家航空航天局（NASA）“卡西尼”项目小组 最新报告，“卡西尼”号飞船用雷达绘制了20%的土 卫六表面，发现了几百个湖泊和海洋，这些湖泊、海 洋中蕴含的有机物能源是地球上已知的所有石油、天 然气储量的数百倍。o一种被科学家卡尔·沙甘于1979年称为“索林斯”（tholins）的较大有机碳分子在土卫 六表面形成了无数沙丘，沿赤道分布的暗淡沙丘含有大量的有机物，比地球贮备的煤炭 还要多好几百倍。“索林斯”是相当大且相当复杂的有机分子，是构建生命的有机生物 分子的前身，科学家认为它曾存在于数亿年前的远古地球,,,天然气时代正在来临,,,?由于在土星的其中一个行星—泰坦星，以及在木星、土星、天王星和海王星发现大量 甲烷，天然气的非生物化起源变得更加有可能。在地球，甲烷从长达40,000英里的大 洋中部的断裂层中排出。由于我们发现大量天然气越来越有可能不是来自生物起源， 甚至可能是由于地球今天所出现的大陆板块的潜没运动而不断形成，因此，我们不应 把天然气视为是另—种“化石燃料” 。?在全球海洋中所发现的甲烷水合物，和它们商业化生产的可能性。全球以天然气水合 物的方式所蕴藏的能源，可能超出煤炭和石油能源的总和。仅在最近几年，人类才开 始进行非常有限的实验，以测试如何对天然气水合物进行加工。,,纽约期货交易市场 远期天然气石油价格,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,Nov-09,Mar-10,Jul-10,Nov-10,Mar-11,Jul-11,Nov-11,Mar-12,Jul-12,Nov-12,Mar-13,Jul-13,Nov-13,Mar-14,Jul-14,Nov-14,Mar-15,Jul-15,Nov-15,Mar-16,Jul-16,Nov-16,Mar-17,Jul-17,Nov-17,Mar-18,Jul-18,Nov-18,Mar-19,Jul-19,Nov-19,Mar-20,Jul-20,Nov-20,Mar-21,Jul-21,Nov-21,,,单位：美元/MMBTU,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,Nov-09,Feb-10,May-10,Aug-10,Nov-10,Feb-11,May-11,Aug-11,Nov-11,Feb-12,May-12,Aug-12,Nov-12,Feb-13,May-13,Aug-13,Nov-13,Feb-14,May-14,Aug-14,Nov-14,Feb-15,May-15,Aug-15,Nov-15,Feb-16,May-16,Aug-16,Nov-16,Feb-17,May-17,Aug-17,Nov-17,,新能源交通工具,?蓄电式混合动力汽车o一次充电100~200公里，百公里电耗10~30kWh，速度可达150公里/时o制造技术简单，没有变速箱，采用铁锂 电池基本可以满足安全要求o电池充放效率91%，电能→动能效率 90%，合计82%（传统汽车燃油→动能 效率17~19%），?全电动汽车o一次充电200~400公里o可成为应急电源或分布式调峰蓄能电站， 可与分布式能源和电网进行组合,?蓄电式拖拉机和电动农用机械?氢燃料电池汽车o氢也是二次能源，建立氢系统比改造现 有电系统复杂而投资巨大?压缩空气汽车,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,22.5,70,,,,,,,,,,,,,10.5,39,,,,,,,,,,,,,9,44,,,,,,,,,,100,,,,欧盟,美国,中国,,,,,,,电动车 燃油车,,数据 来源 ： B Y D,百 公里 使用 成本 （ 单 位 ： 人 民 币 元 ） 2 0 0 8 年 数据,中国百公里使用成本比较,电动车使用成本比较,我们需要智能电网解决什么问题,1、通过信息化实现精确供能，解决需求侧的节能；2、通过需求侧管理（DSM）提高用户响应能力，整体优化电力系统运行；3、通过供需互动，解决分布式能源，特别是可再生能源的并网供电；4、通过全系统电源和主要用电设备的互助协调，解决供电安全；5、为发展蓄电式交通工具和蓄电式农机等新型电机设备提供优化资源配置平台；6、为智能化电器和信息家电建立一个创新的平台；7、最终达到节约减少温室气体排放和节约能源资源的战略目标。,,智能燃气,o将天然气的开发、收集、处理、增压、长输、储气、降压、城市主干线、支线、配网 和用户燃气设备置于一个分级的统一智能信息系统控制之下，进行多维度、多系统、 多层次优化o实现有效的需求侧管理并建议实时的气价体系，优化用气结构，减少储气和调峰损失， 提高管网利用效率o与智能电网实现信息多层次的有效沟通互动o与其他能源系统实现互助，提高能源供应安全o增加燃气企业效益的同时，降低燃气用户的能源综合成本o支持分布式能源的发展，提高能源整合利用效率，减少污染排放,,,,我们需要智能燃气解决什么问题,1、通过信息化实现精确供能，解决需求侧的节能；2、通过燃气需求侧管理（DSM）提高用户响应能力，整体优化燃气系统运行；3、通过供需互动和各能源系统的互助，解决分布式能源和智能电网与燃气系统的调节；4、通过全燃气系统，包括各级压力管网和地下储气库、城市球罐储气库、LPG混气，可中 断供气用户等大系统，以及分布式的蓄热、蓄冷、蓄电设备，双燃料分布式能源相互 之间的互动互助实现燃气供应安全；5、智能安全控制；6、与智能电网、智能建筑、智能交通进行信息衔接，协同优化；7、为智能化燃气设备和信息化家用燃气具建立一个创新的平台。,,智能集中制冷与集中供热,o通过区域能源站实现分布式能源的梯级利用，提高能源利用效率o利用分布式发电系统的余热进行区域制冷，将制冷的余热实现区域供热o降低电力空调的负荷o进行区域蓄热和区域蓄冷o实现冷能—电能相互转换，提高系统蓄能和系统调节能力，利用燃气管网、蓄冷蓄热、 冷电为大规模利用风电和太阳能奠定基础o实现能源服务多元化o实现能源企业服务化，产品多样化，盈利多渠道（广州大学城分布式能源站与集中制冷和 集中供热水系统）,,,,,,3、中国能源供应现状与预测,,?中国处在工业化发展中期，能源需求将继续大幅度增加，电力需求将增加1倍以上?中国能源禀赋的基本判断：富煤、缺油、少气，发展大规模可再生能源条件好?中国能源发展的基本战略思路：一特四大，追求系统重装化、追求超大规模化、追 求集约化经营、强调行业的专业化经营、确保核心资产国有控制?一特四大：1.100千伏特高压交流同步全国一张大网2.大型坑口燃煤火电基地，大规模建设百万kW级超超临界燃煤火电机组3.大型水电基地，开发西南地区水电资源，全国技术可开发装机容量5.4亿kW，年发 电量2.5万亿kWh，目前中国水电开发比例仅为31.5%，装机容量1.71亿kW4.大型核电基地，2020年之前建设以AP1000机组为核心的万kW核电机组。 未来将达到2~3亿kW容量5.大型可再生能源基地，建设3个风电三峡，台湾海峡有全球最好的风力资源，预期 装机容量7亿kW。在西部地区荒漠戈壁大规模建设太阳能发电。通过特高压电网将 水电和风电、太阳能进行整合6.或发展服务于一特四大的统一“坚强智能电网”，解决这一系统的安全和资源优化 配置难题，增加电力销售,,对中国能源的基本判断与战略思路,需要回答的七个问题,1、解决能源和环境问题是应该自上而下，还是下而上，目前的战略思路能否调动更多的社 会主体参与节能环保和新能源的开发利用?2、全球能否允许继续中国大规模排放CO2?3、能否实现整个能源系统的真正优化？4、如何解决各能源行业和各种能源产品之间的相互协同优化？5、能否确保能源安全，特别是电力、石油和天然气的供应安全？6、能源价格能否保持中国制造的全球竞争力？7、中国有没有可能建立一个与西方完全不同的新的能源环境体系？,,,,,,,五大发电集团,44.90%,,,,,其他中央发电企 业, 10.50%大型地方发电集团, 13.30%,,,,,民营及外资发电 企业, 5.10%其他地方发电企 业, 26.20%,,各类企业占中国发电容量份额,,,,数据来自国家电监会2008数据,全国发电装机,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,水电,火电,核电,风电,,数据来自：中电联《电力统计2008年报》,,全国在建发电装机,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,10000,,,,,水电,火电,核电,风电,,数据来自：中电联《电力统计2008年报》,,全国发电总量,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,0,05000,,,,,水电,火电,核电,风电,,数据来自：中电联《电力统计2008年报》,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,0,00,, 99 02 05 ,,,,,,,,,,,,,水电 核能天然气消费量 石油消费量 煤炭消费量,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,0,200,400,600,800,00,97 00 03 06 2007,,,,,,,,,,,,,水电 核能天然气消费量 石油消费量 煤炭消费量,,全球各种能源消耗,中国各种能源消耗,全球和中国的各种能源消耗,资料来自：中国能源网研究中心,中国与世界一次能源消费结构比较,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,24.4,40.4,24.4,8,2.8,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,28.4,35.8,23.7,5.8,6.3,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,68.66,18.04,3.65,0.7,8.95,,,,,,,,,,0,10,20,30,40,50,60,70,,,,美国,世界平均,中国,,,,,,,,,,,,煤 石油天然气 核能 水电,,中等发达的中国将年耗60亿吨煤炭,,资料来自：中国能源网研究中心 2007年数据,中国的选择o规模化能源系统o特高压交流同步大电网o大型煤炭基地o超超临界燃煤火电机组o风电三峡o特高压输电o强化中央行政管理o国有企业高度垄断o高碳经济,发达国家的选择,o智慧能源系统o智能电网o发展天然气o分布式能源（热电冷联产）ooooo,分布式的可再生能源利用,超导输电,发展智能化管理,多元化参与,低碳经济,,世界将承载谁？,,？,,,,,,,,,,历史的经验值得注意,,,,,,,。第,圄海,2008年雨雪冰冻——大停电,o2008年，新年一过，一场50年一遇的特大低温雨雪冰冻灾害，使华东、华中、华南、 西南和西北部分地区的公路、铁路、民航交通瘫痪，许多地区通讯联络中断，全国13 个省区电力系统运行受到严重影响，造成全国169个县停电。截至2月12日，灾害波及 21个省(区、市、兵团)，因灾直接经济损失1,516.5亿元……o根据电监会的报告显示：导致全国17个省级电网拉闸限电，华中、华东、南方部分线 路因覆冰出现突出灾情，灾害猝来，应对无措。造成贵州500千伏电网基本瘫痪，华中、 华东电网几十条500千伏线路倒塔、倒杆、解列和停运，最大电力缺口接近4000万千瓦， 截至2月12日，全国因灾停运线路共35968条，停运变电站1731座，110千伏至500千 伏线路倒塔8868基。停电给铁路、交通运输造成严重影响，给国民经济发展和人民生 活带来巨大损失,,北京南站,,,,太阳能光伏屋顶电站,,,,,正在顶棚安装太阳能光伏系统,,,,一个绿色低碳建筑的典范,o北京奥运会配套工程，经国家发改委立项批准，铁道部的重点工程o260kWe太阳能光伏发电系统o2×1,500kWe 康明斯燃气内燃机实现冷热电联供，能源利用效率超过85%o采用城市污水源热泵先进制冷和采暖o2008年8月已经在奥运会前全部达到运行状态 但是：o这样一个项目到今天电网公司仍不能允许其接入电网运行o国家发改委多次过问协调，国家电网北京电力公司就连接入方案审查都未予进行o国家电网公司私下的理由是，你们发电了我的电卖给谁？你是企业，我也是企业，你 们都自己发电了我如何让国有资产保值升值？o如果大家都发电，我的电网如何保障安全运行？,,4、改革停顿和倒退没有出路,,o日政协会议上，国家能源局长张国宝表示，如果我们再不重视，不能从一 个更高的视野审视新能源发展问题，预计再过十年，将会突然发现，我们又落到别人 后面了。到时候，我们即使想追也追不上了o日中科院长路甬祥认为：全球性经济危机往往催生重大科技创新和科技革 命，1857年的世界经济危机推动引发了以电气革命为标志的第二次技术革命；1929年 的世界经济危机引发了第二次世界大战后以电子、航空航天和核能等技术突破为标志 的第三次技术革命。当前，无论是经济社会发展的强烈需求，还是科学技术内部所积 蓄的能量，都正在催生着一场新的科技革命。种种迹象表明，这场革命到来的时间不 会很久远，估计也就在未来15—20年左右。未来新的经济增长点究竟在哪里？我看新 能源很可能是一个重要方向。我们要有高度的危机感、紧迫感和责任感。o自1750年工业革命之后，中国从全球经济、技术的千年超级大国的巅峰位置跌落下来， 今天总算止跌回升，但是，现在我们可能又一次被甩在后面。,,,,,,中国的担忧,?十年的经济高速成长，许多矛盾被掩盖，经济一但减速问题就会暴露、激化、并发?近年来在一些重大改革上的停滞和迟疑，特别是能源领域的一系列改革举棋不定、举步维 艰、举步不前，关键领域的市场机制未能建立?政府一些部门缺乏改革的意愿?央企规模过于庞大，左右改革制度设计，政府与央企形成一对一的对话局面?各级政府财政收入过度膨胀，中央财政收入增长长期为GDP 增幅2倍以上，企业负担过大?能源产业不断集中到少数中央国有企业的控制中，产能盲目扩张?失业率增加和产能过剩是中国在危急中面临的最大挑战?经济学家们担心的不是现在，如果以后结构性问题未能解决，钱也花完了怎么办？?美国承诺减排后，全球将实行碳税怎么办?中国能否实现碳税机制,,,,中国的难题,国网已将“统一坚强智能电网”作为战略重心,o电网企业能否实现这一思维模式的转轨是一个艰巨的过程，从工业时代的高度垄断 “金字塔”模式转向信息时代的“扁平化”模式o中国电网企业具有极为出色的执行力，在应对冰雪灾害、发展特高压电网上有目共睹， 一旦转变思维，可能成为未来新技术的全球领跑者o智能电网引导的新技术将牵引中国节能减排，技术创新，增加就业，恢复信心，促进 投资，保持增长，走出危机o发展智慧能源是一场深刻的制度变革，必须配以一系列改革，必然影响一大批既得利 益者，也包括电网公司自身o“统一”什么？如何”坚强”？o企业必须从规模型向效益型转变，国网人员是微软的19.5倍，利润只有1/16,,中国也将面对天然气时代,,,,国土资源部总工程师张洪涛日在北京宣布，中国 地质部门在青藏高原发现了一种名为可燃冰（又称天然气水合 物）的环保新能源，初步估算资源总量可与大庆比美，远景资 源量至少有350亿吨油当量，预计10年左右能投入使用。新发 现的可燃冰在青藏高原祁连山南园永久冻土层的下面，井深是 130到396米。国家能源局石油天然气司司长张玉清9 月27日在青岛召开的“第四次中美能源 政策对话”中介绍，中国具有丰富的非 常规天然气资源，据预测，中国低渗透 天然气（包括致密砂岩气）资源量可达 100万亿M3，煤层气资源量约为30万亿 M3，页岩气资源量可达100万亿M3，此 外，中国还有丰富的高含硫、二氧化碳 天然气等。,,,中国预期天然气资源总量,,中国未来的天然气总量将可能维持150~200年的文明进程,中国的页岩气开发刚刚启程,,页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以 吸附或游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分 以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源。我国页岩气开发刚刚起步。页岩气“十二五”规划 提出，到2015年基本完成全国页岩气资源潜力调查与评 价，页岩气产量65亿立方米/年。按照能源部门规划，“十二五”之后页岩气将迎来 发展高峰期，2020年产量达600亿~1000亿立方米。届 时，页岩气占天然气消费总量20%~30%。,中国、美国、欧盟天然气产量和消费量,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,74,80,86,92,98,04,2006,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,美国产量 美国消费量 欧盟产量 欧盟消费量 中国产量 中国消费量 印度产量 印度消费量,,
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