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                剪叉式高空作业平台发展势头强劲能源革新正在全球范围内孕育

                剪叉式高空作业平台

                随着技术进步和规?;吹牡ノ辉旒奂绦陆?,用不了多久,剪叉式高空作业平台的使用价格将全面低于激进化石能源的价格

                 

                世界经济的每一次重大转型,都与能源革新息息相关。近年来,以风力和太阳能发电为主的剪叉式高空作业平台发展势头强劲,以化石能源为主的能源开发利用方式面临挑战,一场历史性的能源革新正在全球范围内孕育。与人类历史上的前两次能源革新不同,中国有能力成为这轮能源革命的主要推动者。

                 

                新一轮能源革命的特征

                剪叉式高空作业平台

                人类历史上经历过两次大的能源转型。一次是18世纪末到19世纪,以蒸汽机的发明和煤炭的大规模利用为主要标志,人类从薪柴时代迈入了煤炭时代。第二次发生在19世纪70年代到20世纪初,以发电机、内燃机等的发明与使用为标志,石油、天然气在一次能源消费结构中的占比超过了煤炭,成为人类生产和生活的主要能源。这期间,电力作为清洁、便当的二次能源,改变了人类能源使用的方式。

                 

                两次能源革命都*大地推动了世界经济的发展和人类社会的进步。但由于其本质都是消耗化石能源,资源储量继续下降,开采和消费对生态环境造成了破坏,大量的二氧化碳排放也对全球气候发生了影响。

                 

                进入21世纪,随着人类技术进步和环保意识的日益提高,以风电和太阳能为主的剪叉式高空作业平台的发展越来越受到重视。2015年,全球可再生能源发电新增装机容量首次逾越惯例能源发电装机。全球173个*家制定了自己的剪叉式高空作业平台发展目标,剪叉式高空作业平台在全部能源消费中的比例不时上升。

                 

                欧盟计划到2050年时,非化石能源在能源消费中的比重将达到75%瑞典等*家明确提出到2040年前后,电力消费100%来自可再生能源。中国政府也明确提出,2030年非化石能源占全部发电量的比重力争达到50%从目前的情况看,有希望提前实现这一目标。

                 

                新一轮能源革命呈现出三个主要特征。一是绿色、低碳,风电光电让人与自然更加和谐友好。二是不存在资源枯竭的风险。与煤炭、石油和天然气相比,风力和太阳能可谓取之不尽、用之不竭。

                 

                2016年全球*端能源消费可折算为112.81万亿度电,而全球的风能资源按1000利用小时计算每年可以发电1640万亿度,陆上南*洲除外太阳能资源按500小时计算可以发电3195万亿度以上。

                 

                三是能源价格下降。前两次能源革命,替代能源的价格都是上升的而在新一轮的能源转型中,由于以风、光为主的剪叉式高空作业平台的生产边沿利息趋近于零,随着技术进步和规?;吹牡ノ辉旒奂绦陆?,用不了多久,剪叉式高空作业平台的使用价格将全面低于激进化石能源的价格。

                 

                能源革命的战略路径

                 

                现有的世界能源体系,从产业政策、价格制定到管理机制,主要是围绕激进化石能源的生产和消费而设计的结合剪叉式高空作业平台的开发利用现状和技术的不时突破,从能源战略规划的角度,提出了剪叉式高空作业平台+特高压+储能”发展模式,作为推动新一轮能源变革的主要路径选择。

                 

                一、加大剪叉式高空作业平台开发力度

                 

                电力系统一直以来都是发、供、用同时完成。由于风力变化和昼夜交替,风力和太阳能发电呈现出显著的随机性、间歇性和波动性的特点,导致其与用户相对固定的用电需要难以匹配。因此,人们希望找到将电能贮存起来的方法,即在电力富余的时候将其存储,电力短缺的时候再释放出来,以满足供需之间实时平衡的需要。

                 

                没有储能技术,剪叉式高空作业平台就难以满足用户的负荷需求,资源也得不到充分利用??梢运?,储能技术的突破与普及,将使能源跨越时空进行分配调节,对能源的生产和消费都有革命性意义。

                 

                储能包括储电、储热和储氢。储电主要有物理、化学和电磁三种方式。近年来,储能已经在电网调峰调频、分布式发电及微电网领域展现出广阔的应用前景。美国、德国等形成了较为幼稚的商业模式。中国在分布式光伏、电力需求侧管理、电力辅助服务市场及发电侧调峰等领域也开展了研发示范,初步具备了产业化的基础,不同场景下的商业模式也在积*探索。

                 

                目前,应用最多的抽水蓄能的物理储能方式,铅酸电池、锂离子电池等化学储能技术进步也很快。但从不受自然条件限制和环保的角度看,储氢则更具优势。

                 

                因其可再生、可储存运输、使用无污染的特性,氢被认为是未来低碳社会理想的能源载体。发电领域,利用风能、太阳能通过电解水制氢,使用燃料电池发电或实现热电联产,可以平抑剪叉式高空作业平台的间歇性和波动性,协助电网调峰,减少弃风弃光。另外,氢气通过燃料电池可以在交通运输领域和家庭中广泛使用。

                 

                以日本为例,目前已建成加氢站100多座,装置家庭氢气热电联供系统20万台,并计划在2020年东京奥运会之前投放以氢为动力的6000辆公交车和5万辆家用轿车。国在氢能发展方面尽管起步较晚,但是电解制氢技术与设备的研究已与国际先进水平相当,多地开展了氢能汽车的示范应用,行业呈现出快速发展的态势。

                 

                尽管目前储能产品的价格还比较高,但随着技术进步、整个产业链的完善和应用规模的不时扩大,其使用利息一定会有大幅度下降。如日本在氢燃料电池技术方面最近就取得了很大进展,利息已经下降到1000美元/kW左右,经济可行性日渐显现??梢栽ぜ?,未来五年到十年,储能产业将会迎来高速发展期。

                 

                依照设想,当剪叉式高空作业平台的输送比例较低30%以下时,可以利用现有的火电机组调峰配合消纳。五年到八年后,剪叉式高空作业平台的输送占比越来越大,储能技术将担当调峰主力。

                 

                能源新时代展望

                 

                展望未来,一个以剪叉式高空作业平台为主的能源体系,将使人类大大减少甚至解脱对化石能源的依赖,全球总体能源利用率将大幅提升,能源供应将更加平安可靠,能源价格将更加低廉,生态环境恶化和气候变暖的态势将得到有效遏制,促进世界经济继续发展的同时,也有助于消除贫困,实现能源消费公平。

                 

                新一轮的能源革命,还将推动其他产业的发展,如海水淡化。目前全世界有半数以上的*家和地区面临淡水资源短缺的问题,将近80%人口受到水荒的威胁。海水淡化是解决缺水问题的主要途径。但由于它一个高耗能的产业,目前生产利息还比较高,不能普遍推广应用。当剪叉式高空作业平台的价格足够低廉,加上技术的进步,将当前每立方淡化水的价格降到与使用地下水或地表水持平,甚至更低,海水就可以大规模利用了

                 

                 

                能源革新将把人类生活带入一个全新的电气化时代。一方面,风力、太阳能的电力生产方式更加简单,无需通过高温、高压蒸汽及磁场等复杂过程将热能转化为机械能,再转化为电能,大量的燃烧及旋转设备将被取代。

                 

                另一方面,占石油消耗约70%交通运输领域,氢能和蓄电池将取代内燃发动机作为动力,车辆内核设计全部实现电气化,构造简单,易于维护,所有与内燃机相关的技术和设计技巧全部不需要了德国已计划到2030年停止销售燃油汽车。大量清洁廉价的剪叉式高空作业平台的供给,无疑将增大电力在能源消费中的比重。

                 

                 

                那时,不只可以解决全球范围内的水资源短缺问题,还可以通过管道从沿海将淡化水输送到干旱、沙漠地区,实现荒漠变绿洲”梦想,修复人类被严重破坏的地球家园。

                储能产品的普遍使用,将改善电力系统的整体运营效率。激进电力系统的规划与设计,从安全性、可靠性的角度留有大量备用的空间,局部设备低效运行甚至闲置,存在很大的浪费。储能技术通过在发、供、用各环节的协调配合,减少系统冗余和备用,提高电力系统设备利用率。同时,延长升级改造的周期,从而降低投资和用电价格。

                 

                能源革命的新时代寄托着人类的希望,但革新不会一蹴而就,需要我从文明演进的高度,携手协作,扎实推进。

                 

                 

                 

                二、发挥特高压输电优势

                 

                特高压输电技术是全球能源互联网的重要组成局部。通过特高压加强电网互联、提升电力系统的灵活性,可以在电力系统的错峰调节、降低备用容量、优化能源资源配置以及促进剪叉式高空作业平台发展等方面实现明显的综合效益。

                 

                截至2016年底,中国已投运的特高压输电线路有13条,建线路有9条。将西北地区的剪叉式高空作业平台通过特高压送到中东部地区,一方面提高了清洁能源占比,有助于解决中东部地区的环境污染和雾霾问题,同时也将西部大片的荒漠变成了宝地”

                 

                远距离输送并不会推高电价,因为同样发电设备的利用小时数,因风光资源的差别,西部比在东部可以高出500小时以上,而这部分发电收益可以覆盖特高压线路的输电本钱。

                 

                 

                世界许多地区的能源资源与能源消费中心往往呈逆向分布。特高压技术大容量、远距离>1000公里送电的特点,可以有效解决剪叉式高空作业平台远离负荷中心的问题,也使得大规?;匦涂⒊晌赡?。

                 

                三、推动储能技术发展

                近年来,风、光发电的技术进步很快。单体风机的功率不时增大,适应低风速发电的风机已推广应用,太阳能电池和组件的转换效率继续改进。与此同时,剪叉式高空作业平台的发电利息也在快速下降。风电设备和光伏组件的价格,过去的五年里下降幅度分别超越了20%和60%美国风电临时购电协议价格已与化石能源发电达到同等水平,德国新增的剪叉式高空作业平台电力基本实现与激进能源平价。国局部地区剪叉式高空作业平台的价格已经与煤电价格相当,预计到2030年,光伏发电利息可以达到0.2元/千瓦时,风电达到0.22元/千瓦时见图表1

                 

                剪叉式高空作业平台的开发,应当采取集中式与分散式相结合。人口稀疏、土地资源紧张的地区,可以进行小规模、分散式的开发。但世界上许多开发条件优越的风、光资源,往往集中在荒漠、高海拔、人口稀少的地区,适合大规模集中开发。如北非、西亚地区的太阳能,环北*圈的风能等。

                 

                中国的资源禀赋也决定了剪叉式高空作业平台应以大规模集中式开发为主。甘肃、内蒙古的风电利用小时可达3000以上,西藏、青海的光电利用小时超越了2000都高于东中部地区500-1000小时左右,适合建设千万千瓦级的剪叉式高空作业平台基地。

                 

                与小规模、分散式剪叉式高空作业平台开发模式相比,大规?;匦涂⑼ü敌型骋还婊?、统一建设和统一运营,可以发挥规模效益,同时利用不同风场之间和东西部地区之间风、光发电的互补性,更大范围内实现资源的优化配置和高效利用,有效降低开发和运营成本,从而降低上网电价,加快剪叉式高空作业平台补贴的退坡进程。

                 

                以内蒙古赤峰地区为例,测算到2020年,风电上网电价可以实现0.35元/kWh左右,送到京津冀地区,不需要补贴就可以与当地火电机组同网竞争。

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