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国际上先进能源利用技术一瞥
国际上先进能源利用技术一瞥
来源:中制冷设备网    2009-6-4
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    摘要: 近年来,可再生能源作为常规化石燃料的一种替代品能源,由于其清洁、无污染、可再生,符合可持续发展的要求而受到世界许多国家的青睐,将其作为能源发展战略的重要组成部分。 
  近年来,可再生能源作为常规化石燃料的一种替代品能源,由于其清洁、无污染、可再生,符合可持续发展的要求而受到世界许多国家的青睐,将其作为能源发展战略的重要组成部分。 
有专家预测,到2025年,全球能源消费量将比2001年增长54%。其中,工业国家的能源消费将以平均每年1.2%的速度增长。而包括中国和印度在内的亚洲发展中国家的能源需求将比目前增加一倍,占全球能源需求增长量的40%和发展中国家增长量的70%。 

先进的能源技术成为制约各国经济发展的瓶颈,发展先进、安全的能源使用技术、提高能源利用率技术以及新能源的开发利用也随之成为世界各国关心的课题。 
建立多层次电力网络 

以保障安全为了实现资源的优化配置和提高电力系统的运行效益,电力系统日益向大电网、超高压、远距离输电方向发展。2003年8月14日,美国加拿大东部联合电网发生了大停电事故,日损失高达300亿美元。此后,美国政府把电网大停电事故提高到"危及美国国家安全"的高度来对待。2003年,美国能源部提出了构建安全可靠电网的"Grid2030计划"。该计划旨在采用先进的材料技术、超导技术、电力电子技术和控制技术、广域测量技术、实时仿真技术、储能技术、可再生能源发电技术、微型燃气轮机发电技术等构建全美骨干电网、区域性电网、地方电网和微型电网(分布式电力系统)等多层次的电力网络,以保障大电网的安全性、稳定性,供电的可靠性及电能质量。高效清洁利用煤炭提出合成气园概念各工业发达国家制定了21世纪能源和能源科技新世纪战略规划或计划,旨在解决能源利用造成的环境问题。例如,美国洁净煤技术计划(CCT)已转入"展望21"计划,制定了21世纪美国煤炭能源工厂的发展规划。 
值得一提的是,Shell(壳牌)公司提出合成气园的概念,它亦以煤的气化或渣油气化为核心,所得的合成气用于整体煤气化联合循环(IGCC)发电、生产甲醇和化肥,并作为城市煤气供给用户。合成气园的概念比一般的多联产系统更为广泛,更接近工业生态科技园模式。 
天然气水合物利用 
及开采技术由于开采技术是天然气水合物资源利用的关键,各国对开采技术研究开发都相当重视。自20世纪60年代在北极气田的永久冻土下发现天然气水合物以来,人类就一直在探索天然气水合物开采利用方法。但是由于开发难度很大,迄今为止,天然气水合物开发还处于起步阶段,仍然没有形成较为理想的开发方案和开采方式。 

 

加速核电技术提高研发第四代核能系统目前,国际上开发的第三代核电堆型均为热中子堆,如压水堆、沸水堆、高温气冷堆。这是因为目前仅热中子堆有把握在近期实现商用化。 

 

近年来,世界各国提出了许多反应堆设计和核燃料循环方案的新概念。在美国能源部的倡议下,美国、英国、瑞士、南非、日本、法国、加拿大、巴西、韩国和阿根廷等10个有意发展核能利用的国家于2001年7月共同签署了合作研究开发第四代核能系统。 

 

第四代核能系统在安全性、经济性、可持续发展性、防核扩散、防恐怖袭击等方面都有显著提高。

 

太阳能规模利用热发电实现商业化近20年来,太阳能光伏发电受到各国的高度重视。世界光伏发电产业发展迅速,一直保持着加速发展的势头。近10年太阳能电池/组件生产的年平均增长率达到33%,最近5年的年平均增长率达到43%,2004年比上年增长61.2%,成为当今发展最迅速的高新技术产业之一。 

 

太阳能热发电也是利用太阳能发电的主要途径之一。太阳能热发电是利用聚光集热器把太阳能聚集起来,将一定的工质加热到较高的温度(通常为几百摄氏度到上千摄氏度),然后通过常规的热机动发电机发电或通过其他发电技术将其转换成电能。从世界范围看,太阳能热发电技术已基本完成了实验室探索阶段,正处在逐步实现商业化的过程中。西班牙、美国、德国、以色列、意大利、澳大利亚、日本、韩国等国家都投入了大量资金和人力进行研究,取得了大量科研成果,全世界先后建立了20余座塔式太阳能热发电示范电站。 

 

风电规模化开发已成现实风力发电技术是目前发展最快的清洁能源技术,已经在全球范围内得到大规模开发和利用,其发展速度大大超出人们的预料。2004年末,全球风力发电装机容量达到4761.64万千瓦,风力发电量已经占到世界总电量的0.5%。世界风电装机容量的73%在欧洲,2004年末欧洲风力发电总计装机容量为3476万千瓦。其中德国、西班牙和丹麦三个国家风电机组的装机容量约占欧洲总量的84%。燃料电池客车投入商业运行在燃料电池技术中,质子交换膜燃料电池可在室温下快速启动,负载响应快,适用于电动汽车的动力源,受到各国的高度重视。 

 

近几年,全球各大汽车制造商都推出了自己特色的燃料电池电动汽车,其中戴姆勒·克莱斯勒、丰田、通用、本田等公司处于发展的前列。尤其是戴姆勒·克莱斯勒公司与国际著名的燃料电池开发商加拿大的巴勒德(Ballard)公司强强联合,开发的轿车F-Cell和燃料电池客车Ciltaro已经投入了世界各地的商业化示范运行。

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