國外可再生能源利用現(xiàn)狀及其技術(shù)發(fā)展

1、國外可再生能源利用現(xiàn)狀及其技術(shù)發(fā)展挪威可再生能源利用及其突出技術(shù)簡述一、挪威可再生能源開發(fā)利用狀況挪威的可再生能源利用比例較高,占能源總消耗的近60%;其中99%為水電的電能利用占50%、生物能占6%;石油和煤等不可再生能源分別占36%和7%;天然氣蘊(yùn)藏量雖高,但使用量不到3%。挪年均發(fā)電總量為119TWH,總裝機(jī)容量約29,000MW,除99%為水電外,還有熱電255MW和風(fēng)電274MW。1、水能由于地理位置及氣候條件等因素,挪威河流眾多、雨量充沛,因此擁有豐富的水利資源,其水電開發(fā)較早,至今已有100年的歷史。挪威最大的一批水電站早于1970年到1985年間以年裝機(jī)容量4.1%的增長速度開

2、發(fā)完畢;到80年代末開始減少水電開發(fā);90年代水電開發(fā)量較小;從1993年到2004年,通過對舊水電站的更新和擴(kuò)建以及對小水電站的擴(kuò)建來增加裝機(jī)容量,容量增長750MW。挪水電資源并未全部開發(fā)完畢,10個最高瀑布開發(fā)了7個,其余3個被永久保護(hù);水電可開發(fā)總量約為186.5TWH,已開發(fā)118.3TWH,永久保存37.9TWH,剩余30.2TWH為未來開發(fā)儲量。2、風(fēng)能挪海岸線長,沿海地帶擁有多處適于開發(fā)風(fēng)電的場所,一些地帶的年均風(fēng)力達(dá)到8-10米/秒,該條件大大好于以風(fēng)電著稱的丹麥和北德。到2005年中期,挪已運(yùn)營的風(fēng)場裝機(jī)容量共274MW(0.8TWH/年;已獲準(zhǔn)建設(shè)并在建的風(fēng)場裝機(jī)容量為8

3、45MW(2.5TWH/年;另外,還有潛在裝機(jī)容量1033MW(3.1TWH/年的風(fēng)場項目正在申請建設(shè)許可。挪政府目前正積極投入風(fēng)電開發(fā),實(shí)現(xiàn)可再生能源利用的多元化,以減少過去多年來對水能的過分依賴。政府計劃到2010年,將風(fēng)電的年發(fā)電量增長到3TWH。3、生物能源挪威目前用于能源消耗的挪生物質(zhì)消費(fèi)量約16TWH,主要用于造紙和紙漿工業(yè)和木材加工等工業(yè)。挪威未來的生物能源在經(jīng)濟(jì)價值和環(huán)境價值允許范圍內(nèi)的使用潛力為30TWH。二、挪威在可再生能源領(lǐng)域中的突出技術(shù)、設(shè)備與服務(wù)挪威研究理事會為從事挪威可再生能源研究的主要研究機(jī)構(gòu),部分研究經(jīng)費(fèi)來自挪威石油能源部撥款。該理事會通過各研究院、科技大學(xué)、工

4、業(yè)協(xié)會和公司企業(yè)等單位,對該領(lǐng)域的科學(xué)知識進(jìn)行基礎(chǔ)研究,以及從事技術(shù)的商業(yè)化和相關(guān)社會科學(xué)研究。在可再生能源領(lǐng)域發(fā)展中,挪威較為突出和有特色,并且和我國有合作潛力的幾個領(lǐng)域中的主要技術(shù)、設(shè)備與服務(wù)分別如下:(一水電挪威在水電建設(shè)領(lǐng)域已有100多年的歷史,在該領(lǐng)域積累和發(fā)展了豐富經(jīng)驗(yàn)與技術(shù);是世界第6大和歐洲第一大水電生產(chǎn)國;在水電工程設(shè)計與開發(fā)、設(shè)備制造與安裝、以及水電市場管理及水電資源管理方面都具有先進(jìn)的專業(yè)技術(shù)經(jīng)驗(yàn);其積極同各國開展合作,向世界其它國家提供水電工程設(shè)計與規(guī)劃的咨詢服務(wù)以及提供水電設(shè)備;另外,其水電制度的制定和水電市場的運(yùn)作與開發(fā)等方面的經(jīng)驗(yàn)也逐漸被越來越多的國家所需要。在水

5、電工程設(shè)計與開發(fā)方面,挪威的NORCONSULT(挪威顧問集團(tuán)較為突出。在全世界350座地下發(fā)電廠中,挪威占200座,絕大多數(shù)都為該公司設(shè)計與建設(shè)。其在水電方面可提供的服務(wù)有,為水電開發(fā)初期提供廣泛的咨詢服務(wù);為水電項目進(jìn)行設(shè)計與建設(shè),尤其在低水頭發(fā)電項目具有豐富的經(jīng)驗(yàn);另外在流體動力學(xué)方面具有專長,在水底巖塞爆破和氣墊式調(diào)壓室技術(shù)方面具有獨(dú)到之處。目前該公司參與我國的水電工程項目的建設(shè)有:三峽、太平驛、百色、廣西巖灘、二灘以及近期開始的西羅度和桐柏等20多個大中小型水電站建設(shè)。在水電設(shè)備制造與安裝方面,挪威的克瓦納集團(tuán)在該方面位于世界領(lǐng)先地位,但1999年其水電部被占世界水電設(shè)備市場30%的

6、GE國際集團(tuán)并購,成立了包括管理機(jī)構(gòu)、工程設(shè)計及服務(wù)和生產(chǎn)車間在內(nèi)的GE挪威水電公司,這使挪威在水電設(shè)備方面仍然保持著先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)。GE挪威水電公司參與了中國多個水電站建設(shè),如為三峽工程提供了最新技術(shù)的X型葉片渦輪機(jī),為魯布革水電站提供了抽水蓄能渦輪機(jī),此外還參與了宜興、西霞院等多個水電項目。該公司的渦輪機(jī)有抗低溫,抗腐蝕等特點(diǎn);如為魯布革水電站提供的渦輪機(jī)在泥沙很大的水質(zhì)中使用11年后仍像新的一樣。另外,挪威技術(shù)工業(yè)研究院(SINTEF在水電站建設(shè)的環(huán)保方面,掌握著可對河流生態(tài)環(huán)境進(jìn)行全面分析,以減少因水電站建設(shè)而影響生態(tài)系統(tǒng)方面的技術(shù),如其開發(fā)的河道模擬器、環(huán)境評估模擬在挪威、瑞典和加

7、拿大等國運(yùn)用。該研究院也通過和電力公司或挪制造業(yè)協(xié)會(TBL合作,對水電渦輪機(jī)的研發(fā)有所投入。挪在水電領(lǐng)域中近幾年的新發(fā)展是水下潮汐發(fā)電,是利用海洋中的潮汐推動建于水下的渦輪發(fā)電機(jī)來產(chǎn)生電力。首制的水下潮汐渦輪機(jī)已于2002年底安裝在挪HAMMERFEST的KV ALSUND海峽,并在2003年的9月并入了電網(wǎng)。年產(chǎn)電力70萬千瓦小時,可足夠滿足當(dāng)?shù)?0多戶居民的電力需求。(二、風(fēng)電挪威的地理位置較其它大多歐洲國家都更適合發(fā)展風(fēng)電,因此政府對可再生能源領(lǐng)域的發(fā)展較為側(cè)重風(fēng)電開發(fā);挪威的幾個研究部門也都積極開展對風(fēng)電技術(shù)進(jìn)行研究。但挪威冬季廣大地區(qū)寒冷,而且多山,給風(fēng)電開發(fā)帶來困難,因此研究部門

8、在這些問題進(jìn)行大量投入和研究,如在北部寒冷地區(qū)進(jìn)行風(fēng)電渦輪機(jī)的運(yùn)行實(shí)驗(yàn),看其是否會被凍住;如何克服山脈對風(fēng)的阻礙;葉片的更佳設(shè)計;減少風(fēng)能的損失等等;同時也在各種問題上積極同國際同行進(jìn)行交流與合作。挪威過去100多年一直較為依賴水電,對風(fēng)電的開發(fā)較晚。目前具有世界領(lǐng)先技術(shù)的主要幾個項目有:1.海德魯公司的第一個風(fēng)電項目。挪威海得魯公司在可再生能源研究領(lǐng)域中已有100多年的歷史,其第一個風(fēng)電項目為2001年在位于挪北緯71度,在巴倫支海附近的芬馬克郡所建的一個風(fēng)電場。該風(fēng)場所提供的電力足以滿足當(dāng)?shù)?、6千戶居民所需的電和熱,供給幾乎是所需的5倍。由于該風(fēng)場是世界最北端的風(fēng)場,因此其建設(shè)和所用設(shè)備

9、的技術(shù)含量很高。2.海得魯開發(fā)并已投入生產(chǎn)的另一個風(fēng)電項目是UTSIRA風(fēng)場,坐落于挪威西海岸。該風(fēng)場所產(chǎn)生的剩余電力被用來將海水分解成氫氣,然后將氫氣儲存,再被繼續(xù)用來發(fā)電。這樣便使該地區(qū)在即使沒有風(fēng)的情況下,也可依靠用風(fēng)大時所產(chǎn)生的剩余電力所分解并儲存起來的氫氣來發(fā)電,使風(fēng)電能夠成為該地區(qū)唯一的動力。該風(fēng)場已于2003年開始建設(shè),并于2004年夏天正式落成。該項目是世界首次將風(fēng)能和氫氣結(jié)合在一起利用發(fā)電的項目。3.海上浮動風(fēng)電系統(tǒng)。該技術(shù)是由挪威一家名為INOCEAN的建筑工程公司開發(fā),已申請了專利。是浮動在海面上的風(fēng)電設(shè)備,依靠海風(fēng)推動葉片來發(fā)電,所產(chǎn)電力被用來為海上工業(yè)的海下(6010

10、00米設(shè)備供給電力。目前,挪多家公司正在合作研發(fā),將該技術(shù)轉(zhuǎn)化到具體設(shè)備的生產(chǎn),項目計劃將于2007年底完成。(三氫氣在世界普遍看好氫氣能源的背景下,挪威也把氫能源當(dāng)作重要研究對象。挪威在此方面的顯著成績主要是前文提到的將風(fēng)力和氫氣結(jié)合在一起發(fā)電的項目,當(dāng)剩余的風(fēng)電將水分子電解產(chǎn)生氫氣后,便將其儲存在一個大的容器里,再注入到常規(guī)的氫發(fā)生器或注入到燃料儲存室里,一旦由于沒有風(fēng)或風(fēng)力過大風(fēng)車不能轉(zhuǎn)動時,人們就可以用儲存的氫獲取所需的電力了。目前該設(shè)施仍處在實(shí)驗(yàn)階段,主要是研究如何降低氫氣發(fā)電的成本。另外,挪威和很多國家一樣,也從事將氫氣作為交通工具的動力燃料的開發(fā)利用,并且已取得不少進(jìn)展,如挪威國

11、家石油公司等幾家單位進(jìn)行合作,將在2006年建立第一個氫氣站,并將于2008年該項目結(jié)束后,使斯塔萬格到奧斯陸的公路上成為一個“氫氣路”。(四太陽能電池所使用的晶體硅目前,太陽能開發(fā)在我國新能源開發(fā)中處于重要位置,但制約發(fā)展的一個瓶頸問題就是世界所能生產(chǎn)太陽能電池所需要的關(guān)鍵中間件晶體硅的公司不多,因此市場供應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于市場需求,而且其生產(chǎn)成本有待降低。挪威的幾家研究院和科技大學(xué)及公司企業(yè)進(jìn)行合作,在該方面投入了不少研究,并實(shí)施了2003到2007年的5年計劃,目前在世界上,挪威在該領(lǐng)域具有一定專長,值得我國在該領(lǐng)域與其建立合作關(guān)系。挪從事太陽能產(chǎn)品生產(chǎn)主要有以下幾個主要公司:1.?？?ELKE

12、M公司。該公司是世界最大的硅金屬供應(yīng)商,市場份額占15%,世界上一半的電腦所使用的硅金屬都來自該公司。其ELKEM太陽能公司在冶煉太陽能硅方面有自己一套新型的冶煉方法,今年9月份,該公司新開了一家旗艦工廠,每周生產(chǎn)量可達(dá)幾噸太陽能硅,市場供應(yīng)將隨該工廠的建立而加大。2.SCANWAFER公司。該公司是世界領(lǐng)先的多晶硅片的生產(chǎn)商,占世界市場份額的20%以上,基本上是世界最大的多晶硅片供應(yīng)商,在太陽能發(fā)展較成熟的日本、美國和歐洲市場占有一席之地。3.SCANCELL公司。該公司是生產(chǎn)多晶硅太陽能電池的生產(chǎn)商,年產(chǎn)量為20MW;明年,該公司將會產(chǎn)量加倍增長到44MMW。目前,這些公司都在和研究院合作進(jìn)行繼續(xù)降低成本和進(jìn)一步提高硅質(zhì)量的研究?？傮w上,挪威在對可再生能源利用的進(jìn)一步研究中,主要側(cè)重于如下幾個優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域:1.減少和優(yōu)化水電開發(fā)對自然生態(tài)的影響;2.太陽能在建筑中的利用;3.木材和垃圾所產(chǎn)生生物能的生產(chǎn)和利用;4.海上風(fēng)電及專門針對挪威地理環(huán)境的風(fēng)能利用;5.鹽梯度(salt gradients等新能源利用的研究開發(fā)。挪威在可