风力发电设备系统及原理.ppt

1.能源概论1.7 中国电力1.7.1 中国电力概况1.7.2 中国电力预测1.7.3 煤电1.7.4 气电1.7.5 核电1.7.6 水电1.7.7 风电1.7.8 生物质发电,1.能源概论1.7 中国电力1.7.7 风力发电风能是指太阳辐射造成地球各部分受热不均匀，引起各地温差和气压不同，导致空气运动而产生的能量。利用风轮机可将风能转化成电能、机械能和热能等。风能利用的主要形式有风力发电、风力提水、风力制热以及风帆助航等。本节将概要介绍风力发电内容。,1.7.7 风力发电（1）风力发电设备及原理 风电设备主要包括：旋转设备：风轮(叶片、轮毂)、主轴、增速箱、发电机 功能系统：控制、制动、液压系统，变距系统、调向系 统。金属结构件：机舱、塔架、主轴、轮毂和偏航系统。尽管风力机的型式各异，诸如水平轴风力机和垂直轴风力机，但是，他们的工作原理都是相同的，即利用风轮（叶片）吸收风的动能，然后带动传动设备及电机进行发电。,1.7.7 风力发电（1）风力发电原理及原理,图 1,1.7.7 风力发电（2）风力发电的优势1）风能资源储量丰富 归根到底，风能还是来自于太阳能，据估计，全世界范围内，风能资源非常丰富，下面以中国为例进行说明。中国风能资源储量据估计，我国风能仅次于俄罗斯和美国，居世界第三位，理论储量32260 GW。陆地上离地10m高可开发和利用风能储量约为2.53亿kW；近海(水深不超过10m)区域，离海面10米高度层可开发和利用的风能储量约为7.5亿kW。共计10亿kW，风能资源非常丰富。风能资源分布 我国幅员辽阔，地形条件复杂，风能资源状况及分布特点随地形、地理位置不同而有所不同。风能资源丰富的地区主要分布在东南沿海及附近岛屿以及“三北”(东北、华北、西北)地区。另外，内陆也有个别风能丰富点，海上风能资源也非常丰富。其分布如下图2所示：,1.7.7 风力发电（2）风力发电的优势 2）风力发电清洁无污染随着化石能源价格上涨，以及世界各国各地区对污染控制，环境保护和社会可持续发展越来越重视，风能资源作为一种清洁的可再生能源，其优势越来越明显;而且风力发电是新能源中技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一，当前世界上很多国家，尤其是发达国家，已充分认识到风电在调整能源结构、缓解环境污染等方面的重要性，对风电的开发给予了高度重视。我国目前也已经认识到了风电未来的发展潜力，并逐渐在政策上鼓励这种新能源发电的发展。可以预计，不远的将来，风电将显示它强劲的发展势头。,1.7.7 风力发电（2）风力发电的优势 3）风力发电技术日趋完善,竞争力日益增强 风电一次性投资较大，但是无需燃料，运行成本低，而且风电的建设周期短、装机规模灵活、土地占用少，这些都大大增强风电机组的竞争力。随着技术的进步，风电投资成本也逐年降低，图3是丹麦19872001年风电投资成本的变化，可以看出，近年来风电成本下降趋势明显。从图4也可以看出，一次性投资成本有显著下降，这为风机的大规模发展提供了可能性。图5则进一步说明了我国风电与煤电价格（不含增值税）的变化趋势。可见相对于煤电，风电成本越来越有竞争力。,1.7.7 风力发电（2）风力发电的优势 3）风力发电技术日趋完善，越来越有竞争力,图3,图4,图5,1.7.7 风力发电（2）风力发电的优势 4）单机容量提高，易于形成发电规模。随着技术的发展和演变，风机单机容量一直在不断地提高，发电规模也越来越大。如图6所示：,图 6,浙江括苍山东部最高风电厂,浙江括苍山东部最高风电厂,新疆达坂城,内蒙古辉腾锡勒风电厂,1.7.7 风力发电（2）风力发电的优势 5）国家及地方政府大力支持风力发电事业 国家制定了支持风电发展的政策，为风电在将来的快速发展提供了保证：国务院电价改革方案：明确风电不参与市场竞争，电量由电网企业按政府定价或招标价格优先购买，电力市场成熟时由政府规定供电企业售电量中新能源和可再生能源电量的比例，建立专门的竞争性新能源和可再生能源市场。税收优惠：增值税减半征收：进口关税：设备暂按照5%，零部件1%；征地：按照实际占用面积计征，即点征。制定可再生能源法 明确发展目标：实行可再生能源配额制，明确电网、电源企业的责任和义务。并网就近：收购全部发电量，国家批准的风电场工程项目其送出工程由电网负责。税收优惠：增值税和所得税将进一步优惠。固定电价：保护投资者收益，电价政府定价或项目招标确定。另外，各地出台鼓励风电发展的激励政策，在所得税等方面优惠。,1.7.7 风力发电（3）风力发电的劣势 1）国家制定的可再生能源法等法律缺乏强制性，贯彻的并不好，风电发展政策落实难度大；2）风电产业服务体系有待加强；3）对我国而言，风机制造企业技术自主化程度低，生产制造水平低；4）相对煤电，气电等传统能源，风电初投资成本仍然较高，这提高了企业介入风电的门槛；5)全球一体化的行业竞争加剧。目前，世界风电市场主要掌握在几个大的跨国风机制造商手中，生产市场集中，竞争十分剧烈，这无疑对开始介入风电的企业增加了限制。,1.7.7 风力发电（4）风力发电的现状 1）国外风力发电的现状 图7所示是全球最大的十个风电市场。从中可以看出，目前世界风电的市场主要在德国、西班牙和美国，且这些市场的增长都比较显著。值得注意的是亚洲的印度市场，它在全球风电市场中占的份额已经仅次于丹麦排在第五位。,1.7.7 风力发电（4）风力发电的现状 1）国外风力发电的现状,图 7,1.7.7 风力发电（4）风力发电的现状 1）国外风力发电制造技术的现状 目前，国际风电市场主要掌握在几个跨国风机制造商手中，生产市场集中，竞争十分激烈.如下表1所示，是世界最大的十个风机制造商2003年和2004年所占的市场份额。,表 1,1.7.7 风力发电（4）风力发电的现状 2）国内风力发电的现状 就风机制造而言，国外的大的跨国风电企业可以制造整机，而国内的风电企业可以制造整机的则为数不多，很多企业都是进行零部件加工。国内只有为数不多的几家可以从事整机生产,这几家公司有：新疆金凤科技，浙江运达，西安维德等。如表2：,表 2 2005年中国风电市场占有率,1.7.7 风力发电（4）风力发电的现状 2）国内风力发电的现状 下表3为2004年中国风电场分布情况，从中可以看出内蒙、辽宁和新疆等省份是风力发电的主要地区。,表 3,1.7.7 风力发电（5）风力发电未来发展展望目前风力发电在未来的发展趋势主要有以下几种：1）技术方面：单机容量不断增大，主流机组的功率在兆瓦级以上。叶轮的长度不断增长，需要强度高，重量轻的复合材料，叶轮也向柔性方向发展，制造难度不断增加。随着风机容量的不断增大，风机尺寸以及叶轮的长度也逐渐增大。塔架高度不断增加。空气动力学新理论新方法更多地用于叶轮的研制。研制新型的变速电机，如采用双反馈发电机技术的变速风机，取消齿轮箱。,1.7.7 风力发电（5）风力发电未来发展展望 2）市场方面：世界上很多国家对风电的开发给予了高度重视，风电装机规模不断增大，风电机组单机容量也不断扩大，海上风电逐步商业化。欧洲风能协会和绿色和平组织出版的风力12：关于2020年风电达到世界电力总量12%的蓝图一书，就预测到未来2020年，世界风电装机容量将占世界电力总量的12%。这个预测非常乐观，但是也从一个侧面说明了未来风电的发展必会前景辉煌。,1.7.7 风力发电（5）风力发电未来发展展望 2）我国市场方面：2005年底，全国风电总装机规模已经达到126.0万kW，国家发展和改革委员会规划的风电未来的发展目标是：20062010年，新增装机400万千瓦，平均年增80万千瓦，2010年总装机规模将达到500万千瓦，2020年总装机规模将达到3000万千瓦，2020年超过核电成为第三大主力电源，2030年总装机规模将达到1亿千瓦，2050年总装机规模将达到4亿千瓦，2050年超过水电成为第二大主力电源，这表明国内的风电产业将有一个快速的增长阶段，发展前景非常乐观。中国风能资源丰富，设计、制造、建设及管理能力的逐步提高，使我国已经具备大规模发展风电的前提条件。,1.能源概论1.7 中国电力1.7.1 中国电力概况1.7.2 中国电力预测1.7.3 煤电1.7.4 气电1.7.5 核电1.7.6 水电1.7.7 风电1.7.8 生物质发电,1.能源概论1.7中国电力1.7.8 生物质发电 生物质能分布广泛、蕴藏量巨大、廉价易取，是洁净的可再生能源。利用生物质发电，可以缓解目前化石能源的短缺和日益严重的环境问题。（1）生物质能中国农业“第三战场”开发生物质能源，可以促进经济发展，提高就业机会；将传统农业由初级农产品生产向农产品加工业领域进行拓展，开辟了为农业增效和农民增收的“第三战场”；我国生物质资源丰富，生物柴油、燃料乙醇、生物塑料等技术基本成熟，目前生物质发电技术也已涉足。,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（2）生物质发电的机会与优势 1）生物质能是未来可再生能源系统中的优质组成部分 生物质产品易生产；生物质发电在未来可再生能源中所占比重日益增加，图 2000年可再生能源的构成 2010年可再生能源的构成,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（2）生物质发电的机会与优势 生物质能发电优于其它可再生能源:生物质能发电电能质量好、可靠性高，比小水电、风电和太阳能发电等间歇性发电要好得多，具有很高的能源价值;有效补充化石燃料短缺，而且有利于环境的协调发展。2)生物质燃料对环境友好，实现了二氧化碳零排放：生物质的灰分含量低于煤；含氮量通常比煤少；特别是含硫量，生物质比煤少得多，煤的含硫量一般为0.51.5，而生物质的含硫量一般少于0.2。燃用生物质能产生的二氧化碳，又可被等量生长的植物光合作用所吸收，实现二氧化碳“零”排放，这对减少大气中的二氧化碳含量，从而降低“温室效应”极为有利。,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（2）生物质发电的机会与优势 3)生物质能源电力成本逐年降低。生物质能源电力成本自1980年以来逐年降低，随着技术的迅速发展，降低速度会加快，预计到2020年左右生物质电力成本将会达到常规能源的水平，成为 新一轮能源竞争的重点。如下图。,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（2）生物质发电的机会与优势 4)生物质发电装机容量日益增大，正向商业化迈进。生物质直接燃烧发电 生物质发电 内燃机发电 生物质气化发电 燃气轮机发电 蒸汽透平发电 美国拥有最大的生物质发电装机容量，如下表所示。生物质与煤混燃总装机容量达7000MW，预计到2010年，将达13000MW；芬兰福斯特威勒公司开发了大型生物质循环流化床燃烧锅炉；1991年，瑞典兴建了世界上第一座以生物质燃气为燃料的6MW燃气轮机蒸汽轮机联合发电厂，发电效率达4450；我国南方许多糖厂利用甘蔗渣燃烧发电，还开发了小型生物质气化内燃机发电系统，我国第一个国家级生物质发电示范项目国家电网公司国能单县生物质发电有限公司正式投产。生物质发电迈向商业化，成为新的竞争热土。,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（2）生物质发电的机会与优势 5）中国发展生物质能的资源条件充足以及环境政策支持 我国生物质资源丰富。农作物秸秆资源量超过7.2亿t，其中6.04亿t可作能源使用。预计在2000年到2010年期间，我国每年秸秆资源的可获得量为3.5亿3.7亿t，相当于1.7亿tce。国家政策扶持。我国从以前的“鼓励发展”到“十五”后期的“加快新能源发展”，“十一五”期间的定位仍为“加快新能源发展”。我国政府对生物质能发电实行优惠的财税、投资政策和强制性市场份额政策，同时采取价格优惠政策以刺激投资，实行高电价的优惠政策。,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（3）生物质发电的威胁与劣势 1）生物质发电的劣势 生物质自身的缺点。生物质能量密度低，体积大，且原料的来源、收集范围常常是有限的，这给原料的运输、储藏造成了一定的困难，因此在生产规模上受到一定的限制，不适于集中建设大容量生物质发电厂。未形成生物质利用一体化发展。目前，生物质利用的一体化发展尚未形成，还不具备一定的市场竞争力，没有建立起生物质发电产业链体系。政策的落实有待进一步加强。,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（3）生物质发电的威胁与劣势 2）中国发展生物质发电的市场条件和技术条件不足 生产规模距离大型化相差甚远。我国目前农村、生物质能源加工企业以中小型和分散经营为主，虽然统计生物质绝对量较大，但难以集中利用，仍以发展小型机组为主。生物质能源产品缺乏市场竞争能力。在现行能源价格条件下，生物质能源产品缺乏市场竞争能力，投资回报率低挫伤了投资者的积极性，而销售价格高又挫伤了消费者的积极性。关键技术的突破是我国发展生物质发电技术的瓶颈。目前，利用生物质发电处于中试阶段，中小容量生物质发电技术自主化程度低，对基础理论和专项技术的研究试验与发达国家的差距还较大。,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（4）生物质发电市场 从人类社会的能源消费情况来看，人类最终会过渡到可再生能源的永续利用，发展可再生能源是国际社会无争的方向。如图所示是1985年全世界、发展中国家和发达国家能源消费量及生物质能所占比例。,世界能源状况,发展中国家一次能源使用情况,发达国家一次能源使用情况,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（4）生物质发电市场 生物质锅炉直接燃烧发电 生物质发电 生物质与煤混合燃烧发电 主要工艺 生物质气化发电 目前，生物质发电已占发达国家可再生能源发电量的70。(意大利发展了12MW生物质整体气化联合循环发电技术（IGCC）示范项目，发电效率达31.7；瑞典正试验加压的整体气化联合发电技术（BIGCC）；在美国，生物质发电装机容量已达10.5GW，70为生物质煤混合燃烧工艺；全球环境基金/世界银行正在巴西示范一个30MW生物质气化联合循环发电项目，在英国和美国有3个示范项目，装机容量6MW10MW。),1.能源概论1.7中国电力生物质发电（4）生物质发电市场 下表为预计到2020年生物质发电情况。从表中可以看出，生物质与煤混燃发电日益增加，有可能解决锅炉用煤紧张的局面。（Ren：renewables case。RPS：renewable portfolio standards）,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（4）生物质发电市场北欧国家广泛采用生物质供热和热电联产；我国生物质能源的开发和利用仍以传统燃烧技术为主，生物质气化、液化和发电技术正逐步发展。计划“十一五”期间我国生物质能发电并网装机达到550万千瓦；同时发挥生物质的高挥发分优势，弥补其密度低的劣势，加大生物质成型燃料的利用，预计到2020年生物质成型颗粒燃料达5000万吨；生物质制沼气技术在我国已经相当成熟，到2020年沼气量将达240亿m3；生物质液体燃料将达到可替代石油1000万吨。,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（5）生物质发电竞争分析 国外：目前生物质能秸秆发电技术的开发和应用，已引起世界各国政府的关注，许多国家都制定了相应计划，如日本的“阳光计划”；美国的“能源农场”，印度的“绿色能源工厂”等，他们都将生物质能秸秆发电技术作为21世纪发展可再生能源战略的重点工程。我国：根据我国新能源和可再生能源发展纲要提出的目标，至2010年，我国生物质装机容量要超过300万千瓦。农作物秸秆燃烧供热发电将成为我国最大的支农项目，是我国最可能迅速大面积推广的可再生能源项目。下表是目前我国生物质发电和燃料生产的技术指标和发展状况。,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（5）生物质发电竞争分析 我国生物质发电、生物燃料生产技术指标及发展状况,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（5）生物质发电竞争分析 我国生物质发电、生物燃料生产技术指标及发展状况续,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（5）生物质发电竞争分析 中国龙基电力科技有限公司与北京德源投资有限公司，是BWE公司“超超临界锅炉”和“生物质能发电”等核心技术为锅炉设备相关技术及其更新技术进入中国的唯一平台。作为BWE公司在中国电力领域的项目发展公司和窗口公司，龙基电力有限公司将在中国境内投资生产世界先进的发电厂设备，逐步把BWE公司的生物质能发电技术引入中国，在国内生产BWE公司的生物质能发电锅炉及全部配套设备。现在，生物质能发电工程已列入国家级示范项目，国家发展和改革委员会已正式批准将河北晋州和山东单县的生物质能秸秆发电工程列为国家级示范项目。,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（6）生物质发电技术未来发展方向 1）生物质能未来利用重点生物质发电、沼气及生物质液体燃料 生物质发电主要有农林废弃物发电、垃圾发电和沼气发电。在“十一五”期间将形成500多万千瓦的装机能力。由于生物质气化联合循环发电效率可达40，有可能会成为生物质能转化的主导技术之一。目前，我国已开发和推广生物质气化发电系统应用20多套。国家高科技发展计划（863计划）建设的4MW规模生物质气化发电的示范工程，预计系统发电效率可达到30左右。,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（6）生物质发电技术未来发展方向 2）生物质与煤混燃将在未来锅炉行业中发挥不可忽视的作用。生物质在锅炉中的应用 锅炉燃用生物质燃料的形式：一是将木块（皮、条）类的生物质削成碎片；二是将木屑、锯末、稻壳类的细碎生物质压缩成棒或颗粒（如图）；,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（6）生物质发电技术未来发展方向 三是在收获农作物时将秸秆打捆（如图）、风干，再送往锅炉附近。,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（6）生物质发电技术未来发展方向 人工进料的堆燃锅炉（荷兰烤炉）燃用生物质的 自动进料的炉箅燃烧炉（炉排炉）锅炉形式 原料自由下落时燃烧的悬浮炉 流化床燃烧炉 燃用生物质锅炉与燃煤锅炉没有本质上的差别，只是在设计（或改造）锅炉时需考虑到，与煤相比，一般生物质具有“两小两多”的特点，即：热值小，密度小；钾含量多，挥发分多。所以，应对锅炉燃烧室、受热部件以及供风系统，在结构上作些适当调整。燃用前最好能做脱钾（K2O）处理，因K2O在高温下易造成锅炉受热面上结渣或形成黏结灰，影响锅炉性能。,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（6）生物质发电技术未来发展方向（000）以生物质为燃料的锅炉在美国、巴西、欧洲一些国家应用得较多，我国也有应用。这些锅炉有的是用来供给热水与采暖；有的是用来发电；还有些是既用于发电同时还用于供热。奥地利Arbesthal集中供热系统 流程：此系统利用林业加工废弃物和农业生产中的秸秆为原料，在炉内直接燃烧。,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（6）生物质发电技术未来发展方向 巴西是世界上生物质能开发利用先进国家之一。下图是巴西的一台锅炉燃用生物质用凝汽式气轮机发电流程图。它运行可靠，并能用各种生物质原料，但是设备投资较高，热效率较低。,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（6）生物质发电技术未来发展方向 美国在利用生物质能发电方面处于世界领先地位。20世纪90年代初，有1000个左右燃木发电厂。下图是美国宾夕法尼亚州Viking木材发电厂流程图。锅炉主要燃用伐木厂废木、鸡猪舍垫料等，日耗燃料600t。,生物质燃料锅炉背压式汽轮机发电流程,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（6）生物质发电技术未来发展方向 2）生物质与煤混燃具有资源和成本优势 下表是生物质与化石燃料发电技术费用比较:,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（6）生物质发电技术未来发展方向 利用生物质供热与其它的发电技术相比，费用要低很多；但是直接利用生物质发电技术的费用相对要高。由于生物质能量密度低等特性，单烧生物质在处理大量燃料等方面存在着困难，影响其大型化，发电效率一般也不高。煤粉炉共燃生物质，既可借用现有煤粉燃烧发电的高效率，实现生物质的大量高效利用，又可利用现役电厂而无需大量的投资，是一种廉价、实用的生物质发电技术。到2010年，全国计划关停534.55万千瓦小火电机组，生物质可以作为煤燃料的替代品进行关停电厂的改造，相对于电厂频频断“煤”、不堪煤价攀升的尴尬局面，推广生物质发电具有取之不尽的资源优势和廉价的成本优势。,1.能源概论1.7中国电力生物质发电（7）总结 1)生物质能作为可再生能源之一，对缓解日益紧张的能源问题和日趋严重的环境问题都有积极作用；2)未来，生物质成型燃料以及生物质与煤混燃在锅炉中的应用都将成为我国生物质发电利用的重点；3)同时，生物质还可作为煤燃料的替代品进行关停电厂改造，中等容量的生物质燃料发电将是我国未来重点发展方向。,第1章 能源概论,1.1 能源概念 1.2 能源计量 1.3 能源历史 1.4 世界能源 1.5 中国能源 1.6 世界电力 1.7 中国电力 1.8 中国能源现状与展望,1.能源概论1.8 中国能源现状与展望1.8.1 中国能源的基本特点,（1）资源有限 1）煤多、油少、气贫、核更少；2）资源总量少、人均占有量更少。（2）分布欠佳；1）北方煤，缺水；2）西北油气，输送困难；3）西南水能丰富，输送困难；4）负荷中心京津唐江浙沪粤,中国化石能源储量比例,1.能源概论1.8 中国能源现状与展望1.8.2 中国能源的利用现状,浪费严重，需求量大；结构畸形，环境恶化。,1.能源概论1.8 中国能源现状与展望1.8.2 中国能源现状,(1)浪费严重，需求量大；1)“十一五”期间，中国面临严峻的能源生产和消费形势；2)石油安全问题日趋显著。石油进口依存度已超过40；(2007年我国生产原油18665.7万吨，同比增长1.6,由汽油、柴油、煤油三种油品构成的成品油产量为1.95亿吨;海关总署2008年1月11日公布，中国2007年全年进口原油1.63亿吨，较上年增长12.4%；2007年全年进口成品油3,380万吨，较上年下降7.1%。)石油进口（国）集中于少数国家，保证长期稳定供应是大问题。3)粗放型经济增长模式和较低技术水平导致能源利用效率低；能源短缺，大量浪费，严重污染。4)工业化中期，城市化加速，人民群众改善生活水平的愿望强烈，对能源的增长有较强的依赖。,1.能源概论1.8 中国能源现状与展望1.8.2 中国能源现状,(2)结构畸形煤最多，油、气少，核更少 环境恶化SO2排放第一；CO2排放第二；酸雨损失占5%GDP,中国能源结构与世界比较,1.能源概论1.8 中国能源现状与展望1.8.3 中国能源进出口状况(1)煤炭进出口 较长时间以来，中国煤炭外贸以出口为主，出口量远大于进口量。但2004年，受国内煤炭供需形势趋紧的影响，中国煤炭进口数量上升较快。由于进口煤炭价格高于国内煤炭价格，所以中国煤炭进口对国内煤炭市场的冲击影响较小。2007年4月16日，我国海关总署公布的数据显示：3月份中国煤炭进口量为567万吨，创月度历史最高水平。而3月出口量为371万吨，较上年同期下降36%。这也就是说，今年一季度，中国首次成为煤炭净进口国。,图1-66 1996-2004年中国煤炭进出口走势,图1-67 2004年中国煤炭进口量国别构成,图1-68 2004年中国煤炭出口地构成,2004年中国的进口煤种结构发生了一些变化，由2003年以动力煤为主转变为以稀缺的炼焦煤和无烟煤为主。,图1-69 2004年中国进口煤种结构,1.8.3 中国能源进出口状况(2)燃料油进出口,图1-70 1998-2004年中国燃料油进出口量走势,中国2010年、2020年能源供求情况见图1-71，其中供应能力为预测中值，需求为各预测机关预测值的平均值。,1.能源概论1.8 中国能源现状与展望1.8.4 化石能源价格 能源价格关乎能源产业发展，对能源的供给和需求有着很强的调节作用。确定科学的能源价格管理体制，建立合理的能源价格体系，能够有效地调节能源供求各方面的利益关系，平衡能源供给和需求，提高能源资源的利用效率，对保障国家的能源安全，促进国民经济持续、稳定的发展产生积极的作用。能源的国际市场价格非常高，实际上有一个短期因素在里面。美国、日本、欧洲，欧元地区的GDP的比重都是处于历史上的最高点，或者是接近于最高点，这么充足的货币供给，势必会造成各种各样的资产价格包括原材料的高涨，这就造成了能源价格的高涨，从而在我们国内造成了能源危机感。从90年代初至今，国际煤炭、石油和天然气价格除个别年限有较小幅度的下跌外，总体趋势一直是大幅度增加，不断攀升的。,(1)煤炭价格 1)受全球经济复苏的影响，近年来国内外煤炭价格总体呈上升态势。但国际煤价先扬后抑，国内则是一路走高。我国的煤炭价格总是国际煤价的60%-80%。,图1-72 1992年以来中国煤炭价格的改革历程示意图,(1)煤炭价格 2)电力、煤炭供求紧张及其价格上涨的原因分析如下：工业生产持续快速增长增加了对电力的需求；电力消费快速增长，江浙沪等电力装机容量不足；用电需求持续大幅度增长，电煤库存明显下降，一些地区出现因电煤供应不足机组停机现象，减少了电力供给；电网建设相对滞后，跨区送电能力受到制约，电力富余地区向缺电地区的送电能力还相对有限，部分电力富余地区还存在有电送不出的“窝电”现象。,图1-73 19972005年中国电煤的平均售价,(1)煤炭价格 3)煤炭市场供求趋紧的主要原因为：供求双方价格分歧 煤电双方对电煤价格的分歧始终未能根本解决；铁路运输能力不足 随着我国经济的持续快速增长，特别是电力、钢铁、建材等行业增长速度的加快，全国大宗货物运输需求日趋旺盛，部分地区和线路出现运输紧张状况，运输紧张加大了煤炭运输的压力，进而影响到电力生产的稳定运行.公路运输限制增多 治理公路运输超载行动对煤炭公路运输产生较大影响，短期内部分运输车辆退出煤炭运输市场，公路运能下降，在一定程度上加剧了原本就处于紧张状况的煤炭运输市场，使部分地区煤炭供给不足的矛盾变得更加突出。,(2)石油价格 1)2008年国际油价再上高位，原油价格突破110美元/桶。国际市场石油价格变化对国内石油市场和价格的影响越来越大。2)2008年国际油价再上高位的原因：2008年，全球石油供求仍处于相对紧张状态，良好的经济基本面支持国际油价在高位运行。如果伊朗核问题等地缘政治风险没有明显恶化，不发生重大突发事件，国际油价年平均价位将在每桶75美元左右的高位运行。但是，如果伊朗核问题演变为美伊军事冲突，或出现飓风袭击等重大突发事件，那么短期内国际油价将会出现大幅飙升；如果次贷危机不断恶化，逐步演变成为严重的金融危机，使美国经济乃至全球经济出现明显减速，那么国际油价也存在大幅回落的可能性。,(2)石油价格 3)目前，中国油价与国际油价之间是“有限接轨”，即原油价格已与国际油价接轨。我国正考虑将成品油价格与国际原油市场接轨。目前，我国的成品油价格变化由国家发改委调控，成品油定价机制以纽约、鹿特丹及新加坡三地成品油价格变动为依据。如果三地成品油加权平均价格上涨幅度超过8，国家发改委就会在三地加权价格的基础上加运费制定出国内成品油零售中准价，中石油和中石化两大集团以中准价为基础，在上下8的幅度内制定具体价格。但是近几年成品油价格上涨幅度过大，国家只是一段时间内调整一次汽柴油零售价格。尽管今年3月份国家发改委再次调整成品油价格，由于国际油价的持续走高，国内成品油价格还将面临继续上涨的压力。4)目前成品油价格改革的关键点就是价格要与国际接轨，随原油价格浮动而变动，能够迅速地传递出市场信号。目前原油和成品油价格倒挂，价格不能传递出市场信息，炼油企业压力比较大。总的来说，成品油市场目前供需关系还比较紧张，炼油厂长期亏损。所以呼吁有关方面能够对成品油价格体制方面进一步理顺，使今后价格能够起到一个调节的杠杆作用。,(3)天然气价格 1)改革天然气出厂价格形成机制。自2005年12月26日起在全国范围适当提高天然气出厂价格。根据不同油田供气情况不同，各油气田供工业和城市燃气用天然气出厂价格提高50-150元/km3；化肥用天然气出厂价格提高50-100元/km3。2)发展改革委有关负责人说，现行天然气价格形成机制不完善，天然气价格与其他能源比价不合理。改革天然气出厂价格形成机制，是为了理顺天然气价格，促进节约用气，优化用气结构，促进天然气工业的持续健康发展，保证国内天然气市场供应。3)近期改革天然气出厂价格形成机制的目标是：进一步规范价格管理；逐步提高价格水平，理顺与可替代能源的价格关系；建立与可替代能源价格挂钩和动态调整的机制。,1.能源概论1.8 中国能源现状与展望1.8.4 化石能源价格(4)化石能源价格关系 1)常规能源价格偏低 客观上鼓励奢侈、浪费和污染；节能缺乏驱动力；严重迟滞新能源技术推广。2)能源价格应考虑社会成本 4)中国燃料税率过低（10%）；美国汽油税率30，日本120，德国260，法国300；5)中国国内能源价格应向国际市场靠拢。6)重视能源价格是实现“十一五”能源密集度 降低20%目标的突破口,1.8.5 中国能源发展展望（1）能源需求决定于国民经济和社会发展“十一五”和中长期国民经济和社会发展目标：1)未来5年间，预测的GDP年均增长为7.5左右 经济增长率趋缓；2020年基本实现工业化。2)2020年全面建成小康社会 2020年GDP比2000年翻两番；中国人口预计2020年将增至14.98亿。2010年城市化率达到48；2020年城市化率达到60；3)建立资源节约型和环境友好型社会 2010年单位GDP能源消耗比“十五”末期降低20。,1.能源概论1.8 中国能源现状与展望,1.8.5 中国能源发展展望（1）能源需求基本预测 1）相关机构的研究结果表明，2020年一次能源需求总量在亿tce，比2000年的一次能源消费总量13.03亿tce高一倍左右。2）到2010、2020年煤炭需求量将分别达到亿t和19.33-25亿t(2007年我国原煤产量为25.23亿吨!2008年，全国煤炭产量完成27.16亿吨)，按照常规供应预测，煤炭基本可以满足国内需求。按需求预测中值，石油产量高峰将于2010-2015年间出现，约为亿t(2007年中国生产原油18,665.7万吨!2008年可达1.89亿吨)，2020年前石油年产量将保持在1.5亿以上。天然气的生产高峰预计将出现在2015年前后，至2020年年产量将在1000亿m3(2007年中国生产天然气693.1亿立方米,同比2006年增长23.1%!)。到2020年我国的石油供需缺口将达亿t，天然气供需缺口将达70-474亿m3。,1.能源概论1.8 中国能源现状与展望,表1-24 不同机构预测中国2020年一次能源需求比较,图1-71 中国2010年、2020年能源供求情况一览,从右图可以看出，在未来十几年内，我国煤炭的供需基本平衡，而油气资源的供应仍有很大的缺口，从而导致我国电力供应的缺口。所以我国除不断加大油气资源的进口外，还应依靠技术进步，加紧对国内资源的勘探和开发，不断减小油气资源的供应缺口。,1.能源概论1.8 中国能源现状与展望1.8.5 中国能源发展展望,(2)中国初级能源需求 1)煤、油、气、核是最重要的初级能源；2)初级能源是支持国民经济发展的战略资源;3)我国初级能源中优质能源供应不足，油气需要进口。,1.能源概论1.8 中国能源现状与展望1.8.5 中国能源发展展望,(3)中国终端电力需求 1)电能是最重要的终端能源；2)20032005电力需求呈高速增长；2)电力需求将快速增长到2020年。,1.能源概论1.8 中国能源现状与展望1.8.5 中国能源发展展望,(4)能源生产总量和结构目标（该预测数据不准）,1.能源概论1.8 中国能源现状与展望1.8.5 中国能源发展展望,(5)能源消费总量和结构目标,1.能源概论1.8 中国能源现状与展望1.8.5 中国能源发展展望,1)要保证实现2020年国内生产总值比2000年翻两番的宏伟目标 能源生产能力还远不能满足需要；2)预计，2005-2020年:我国能源行业静态总投资需近10万亿元;其中:煤炭1万亿元，石油天然气3万亿元，电力5万亿元，新能源等0.8万亿元3)煤炭：多数煤矿规模小、生产技术水平低、装备差、效率低；4)石油天然气：石油地质理论没有重大突破，勘探开发力度小；5)电力：大机组比重偏小，关键技术设备自主开发生产能力弱。6)炼油工业：平均规模小，含硫原油加工能力低，综合能耗高。,(6)能源建设任务艰巨,思考题1.何谓一次能源？2.何谓二次能源？3.简述一次能源利用的历史？4.简述世界能源储量分布、生产和消费特点?5.简述中国能源储量分布、生产和消费特点？6.简述世界电力现状？7.简述中国电力现状？8.试对中国煤电、气电、核电、水电、风电、生物质发电进行SWOT分析？SWOTStrength,Weakness,Opportunity，Threat,附录A SWOT分析简介 SWOT分析法又称为态势分析法，它是由旧金山大学的管理学教授于20世纪80年代初提出来的。SWOT四个英文字母分别代表：优势（Strength）、劣势（Weakness）、机会（Opportunity）、威胁（Threat）。所谓SWOT分析，即态势分析，就是将与研究对象密切相关的各种主要内部优势、劣势，以及外部的机会和威胁等，通过调查列举出来，并依照矩阵形式排列，然后用系统分析的思想，把各种因素相互匹配起来加以分析，从中得出一系列相应的结论，而结论通常带有一定的决策性。运用这种方法，可以对研究对象所处的情景进行全面、系统、准确的研究，从而根据研究结果制定相应的发展战略、计划以及对策等。SWOT分析法常常被用于制定集团发展战略和分析竞争对手情况，在战略分析中，它是最常用的方法之一。进行SWOT分析时，主要有以下几个方面的内容：,附录A SWOT分析简介1.分析环境因素 运用各种调查研究方法，分析出研究对象所处的各种环境因素，即外部环境因素和内部能力因素。外部环境因素包括机会因素和威胁因素，它们是外部环境对研究对象的发展直接有影响的有利和不利因素，属于客观因素，一般归属为经济的、政治的、社会的、人口的、产品和服务的、技术的、市场的、竞争的等不同范畴；内部环境因素包括优势因素和弱点因素，它们是研究对象在其发展中自身存在的积极和消极因素，属主动因素，一般归类为管理的、组织的经营的、财务的、销售的、人力资源的等不同范畴。在调查分析这些因素时，不久要考虑到研究对象历史与现状，而且更要考虑其未来发展。2.构造SWOT矩阵 将调查的各种因素根据轻重缓急或影响程度等排序方式，构造SWOT矩阵。将那些对研究对象发展有直接的、重要的、大量的、迫切的、久远影响的因素优先排列出来，而将那些间接的、次要的、少许的、不急的、短暂影响因素排列在后面。,附录A SWOT分析简介3.制定行动计划 在完成环境因素分析和SWOT矩阵的构造后，便可以制定出相应的行动计划。制定计划的基本思路是：发挥优势因素，克服弱点因素；利用机会因素，化解威胁因素；考虑过去，立足当前，着眼未来。运用系统分析的综合分析方法，将排列与考虑的各种环境因素相互匹配起来加以组合，得出一系列研究对象未来发展的可选择对策。,内部环境因素,主动因素,外部环境因素,客观因素,1 张海鱼.中国经济增长与电力投资M.北京：中国经济出版社，2005.122 王长胜.2006年:中国与世界经济发展报告M.北京:社会科学文献出版社，2010.13 中国科学院能源战略研究组.中国能源可持续发展战略专题研究M.北京:科学出版社，2009.1,参考文献,