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采集报告共计 92 条信息

1 美国国务院发布能源资源治理倡议 2019-09-09

6月11日,美国国务院发布《能源资源治理倡议》,旨在促进采矿部门管理和完善灵活的能源矿产供应链。倡议指出,对可再生能源、电动汽车和电池存储技术的需求日益增长,将导致对能源矿产前所未有的需求增加。通过发布上述倡议,美国将促使各国推进治理原则,分享最佳实践,并鼓励公平竞争。该倡议提出了三个战略目标: 1、使资源丰富的国家参与能源资源矿产治理 到2050年,对关键能源矿产的需求可能增加近10倍,许多国家增加供应的能力将不足。因此,该倡议将采取三方面措施:(1)分享矿产管理和治理的最佳实践,以促进市场开放和透明;(2)鼓励更多私人投资,推进先进的采矿技术发展和工作流程完善;(3)促进负责任和可持续的采矿实践。 2、支持建立灵活的能源矿产供应链 稀土元素是电动汽车和风力涡轮机部件的重要原料,全球供应链超过80%由一个国家控制,其他矿产也面临类似的供应限制,对任何一种能源的依赖都会增加供应中断风险。因此,该倡议将采取三方面措施:(1)确定供应链有多样化的选择;(2)促进贸易创新发展和产业链发展;(3)优化整合提升供应链灵活性。 3、满足对清洁能源技术的预期需求 全球每年对矿产密集型可再生能源发电和电池存储技术的投资比对化石燃料发电投资超出一倍以上。该倡议将采取三方面措施:(1)鼓励发展融资和出口信贷机构,以支持负责任和可持续的采矿项目;(2)促进资源调查以了解能源矿产前景;(3)可再生能源需求快速增长,能源矿产资源丰富国家可能因矿产资源治理能力不足而产生负面影响。 查看详细>>

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2 BP:全球能源需求依旧旺盛 能源低碳转型道阻且长 2019-09-09

6月11日,英国石油公司(BP)发布《世界能源统计年鉴2019》1F指出,在天然气和可再生能源需求增长的带动下,2018年全球能源消费强劲增长;受此影响,全球能源相关的碳排放也强劲增长,创下了近7年来的最大增幅。全球能源系统绿色低碳转型进程缓慢,与《巴黎气候协定》承诺的发展目标仍然存在一定差距,能源系统绿色转型任重道远。报告要点如下: 1、概览 2018年,全球一次能源消费强劲增长2.9%(2017年为2.2%),几乎是过去十年平均值(+1.5%)的两倍,是自2010年以来最快增速。所有能源资源消费均出现增长,而且除可再生能源外,其他能源资源的消费增速都超过了过去十年的平均值。其中天然气消费增量最大(+1.67亿吨油当量,同比+5.3%),其次是可再生能源(+7100万吨油当量,+14.5%),石油(+5500万吨油当量,+1.5%)和煤炭(+5300万吨油当量,+1.4%)位列三、四位。就国家而言,中国、美国和印度是去年全球能源需求增长的主要驱动力,三国合计增加的能源消费量占到全球增量的近三分之二。其中美国能源消费需求强劲增长了3.5%,占2018年全球一次能源消费增量的20%,扭转了近10年来下降趋势(过去十年平均增速为-0.4%),创下近30年来的最大增幅,主要原因是去年美国遭受更长的酷暑和严寒季节,导致供暖和制冷的能源需求大幅增长。同期,中国能源消费需求增长了4.3%,略高于过去十年平均值(3.9%),增速有所放缓,主要原因是中国经济结构调整和清洁能源政策大力实施,使得能源密集型产业(如钢铁、水泥等)能源消费显著下降;尽管如此,中国依旧是全球第一大能源消费大国,2018年其能源消费增量占到了全球净增量的三成以上(34%)。全球碳排放量在2018年强劲增长了2%,已经连续两年增长,两倍于过去10年的平均增幅(1%),也是过去七年来最快增速。 从燃料类型来看,2018年石油仍是全球一次能源消费结构中占比最高的燃料来源,其占比超过三分之一达33.6%,煤炭消费占比下滑至27.2%,天然气占比上升至23.8%,水电占比6.8%,非水电可再生能源增长强劲,在一次能源消费中占比达4%,创历史新高(图1)。 图1 1993-2018年全球不同能源资源消费量变化态势(单位:百万吨油当量) 2、石油 全球石化行业强劲发展势头驱动2018年全球石油消费增长,日均消费增加140万桶,同比增长1.5%,高于过去十年的平均水平(1.2%)。石油需求上涨驱动力主要来自发展中国家(如中国、印度)强劲的石油需求。其中,中国增长最为强劲,达70万桶/日,同比增幅5.3%,高于过去十年的平均增幅(5.1%)。同期印度石油消费需求增长了30万桶/日,同比增幅5.9%,同样高于其过去十年平均5%的增幅。上述两国合计贡献了全球近三分之二的石油消费增量。美国是2018年最大的一个意外,其石油消费需求强劲增长了2.5%,达50万桶/日,扭转了过去十年(平均增幅为-0.4%)下降态势。 在供应方面,2018年全球石油生产量增长了221.6万桶/日,同比增幅2.4%,两倍于过去十年的平均水平(1.2%)。几乎所有的净增长都来自美国,其2018年的产量大幅增长16.6%达到了创纪录的220万桶/日,比过去十年平均水平(6.7%)的两倍还多,也是迄今为止单个国家录得的最大年增量。同期OPEC组织的石油产量减少了30万桶/日,其中委内瑞拉和伊朗减产最为显著,分别减少60万桶/日和30万桶/日。2018年炼油厂的产量增加了96万桶/日,但少于2017年的增幅(150万桶/日),尽管增幅放缓,但炼油厂的平均产能利用率已攀升至2007年以来的最高水平。 图2 2016-2018全球石油产量变化态势(左图)和1973-2018单个国家录得最高增产量变化(右图)(单位:百万桶/日) 3、天然气 2018年天然气市场发展势头强劲,无论是产量还是消费量都获得了大幅度的增长。其中消费量大幅增长了1950亿立方米,同比增长5.3%,创下自1984年来的最大涨幅。主要的增长动力来自北美地区(868亿立方米,+9%)、亚太地区(570亿立方米,+7.4%)和中东(261亿立方米,+4.9%)。就国家而言,美国天然气消费增长最为强劲,去年天然气消费量大幅增长780亿立方米,涨幅超过9.3%,占同期全球天然气消费增量的40%。紧随其后的是中国,消费量增长了430亿立方米,同比增幅17.7%。俄罗斯和伊朗分别以230亿立方米(+5.4%)和160亿立方米(+7.4%)位列三、四位。 与消费需求增长类似,2017年全球天然气产量也呈现强劲的上涨态势,增加了1900亿立方米,同比增长5.2%,比过去十年平均值(+2.3%)两倍还多。其中,美国的天然气产量飙涨860亿立方米,同比增幅11.5%,成为全球天然气增量最大的国家,也是迄今为止单一年份国家录得的年增量最大值;俄罗斯、伊朗和澳大利亚分别以340亿立方米、190亿立方米和170亿立方米分列二到四位。2018年全球LNG供应持续快速扩张,增长了370亿立方米,主要的增长动力来自澳大利亚(150亿立方米)、美国(110亿立方米)和俄罗斯(90亿立方米)三个国家,合计占到全球LNG供应增长的近95%。得益于上述扩张,全球天然气区域间的贸易量增长了390亿立方米,同比增幅4.3%,比过去10年平均水平2倍还多。2018年,全球天然气已探明可采储量增加了0.7万亿立方米至196.9万亿立方米,其中俄罗斯(38.9万亿立方米)、伊朗(31.9万亿立方米)和卡塔尔(24.7亿立方米)是全球探明储量最多的三个国家。 图3 1993-2018年全球不同地区天然气产量和消费量变化态势(单位:十亿立方米) 4、煤炭 2018年全球煤炭市场进一步复苏,产量和消费量均连续第二年增长。其中煤炭消费量增长了5370万吨油当量,同比增长1.4%,是自2013年来最大增幅。亚太地区是消费上涨的主要推动力量,其中印度消费量增长最多,达3600万吨(+8.7%),其次是中国为1600万吨(+0.9%),两国合计占到全球净增量的近97%。而OECD国家的煤炭消费需求再次下降3160万吨油当量至8.61亿吨,是1975年以来的最低水平,连续第5年消费量下滑。 受到中国(8200万吨油当量,+4.7%)和印度尼西亚(5100万吨油当量,+18.9%)煤炭产量增长的驱动,全球煤炭产量大幅增长4.3%(1.6亿吨油当量),创下了2011年以来的最大增幅。截至2018年底,全球已探明煤炭储量为1.055万亿吨,主要集中在美国(24%)、俄罗斯(15%)、澳大利亚(14%)和中国(13%)等几个国家。全球煤炭进口量在2018年增长了6.5%,是2013年以来的最高水平。中国是世界上最大的煤炭进口国,2018年煤炭进口量同比增长4.6%;印度是世界第二大煤炭进口国,2018年煤炭进口量同比增长25.5%。 图4 1993-2018年全球不同地区煤炭产量和消费量变化态势(单位:百万吨) 5、核能与可再生能源 2018年,得益于中国(+18.8%)和日本(+68.7%)核电强劲增长的驱动,全球核能发电量增长了2.4%,远远高于过去十年的平均增幅(-0.4%),使得核电在全球一次能源消费中的占比达到了4.4%。 得益于欧洲地区水电产量增长(3.1%)的影响,2018年全球水电产量增长3.1%,连续第二年增长。非水电可再生能源发电同比增长14.5%,略低于过去十年平均值(16.4%)。风能依旧是非水电可再生能源发电的最大来源,2018年风能提供全球可再生能源增量的45%。而太阳能则为全球可再生能源贡献了近40%的增量。2018年,中国可再生能源增量达到创纪录的3200万吨油当量,占全球可再生能源净增量的45%,牢牢占据全球第一大可再生能源发电国位置。 6、电力 2018年全球发电量增长3.7%,高于过去十年平均水平(2.5%),增长主要来自中国、印度和美国三个国家,其中仅中国就贡献了一半的净增量。 2018年,非水电可再生能源继续保持强劲增长势头,提供了全球发电量增量的三分之一,其中风电增长12.6%(83.5 TWh)、光伏增长28.9%(87 TWh)。可再生能源强劲增长使其在全球发电量中的占比攀升到了9.3%。尽管可再生能源发展迅猛,但电力主体来源还是煤炭,其在全球电力中的份额高达37.9%,相当于天然气发电(23.2%)和水电(15.8%)之和。 图5 1986-2018年全球不同电力资源发电量占比变化态势 7、关键矿物 2018年,钴和锂的产量分别增长了13.9%和17.6%,远远超过了近十年的平均增长率(前者为7.5%,后者为6.6%)。其中钴价格上涨30%,达到2008年以来的最高水平,而碳酸锂价格则上涨21%,再创新高。 查看详细>>

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3 DOE资助3900万美元支持先进燃煤发电技术研发 2019-08-20

6月10日,美国能源部(DOE)宣布在其“变革性发电计划”和交叉领域研究计划框架下投入3900万美元,旨在开发先进燃煤发电技术,从而改善现有燃煤电厂的运行效率、可靠性和灵活性。本次资助着重关注三大主题领域:传感器、诊断和控制;电厂组件改进;数据分析驱动控制。具体内容参见表1。 表1先进燃煤发电技术研发项目具体内容 查看详细>>

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4 英国政府资助2300万英镑推动电动汽车电池技术创新 2019-08-20

6月11日,英国商务部宣布在“法拉第电池挑战赛(Faraday Battery Challenge)”框架下资助2300万英镑以支持英国电动汽车电池创新活动,旨在将汽车行业和学术界汇聚在一起,通过公私合作模式加速推进电动汽车电池技术研发,使英国成为世界领先的电动汽车研发中心之一。本次获得资助的项目包括:矿业咨询公司Wardell Armstrong将与自然历史博物馆以及科尼什锂业公司(Cornish Lithium)合作开展有关未来英国锂材料供应的研究,以满足未来电动汽车对锂的巨大需求;捷豹路虎领导研究项目将在保持安全的同时最大限度地提高电池性能;材料技术公司Granta Design将牵头研究人工智能在电池制造中的应用研究等多个项目。 本次资助是“法拉第电池挑战赛(Faraday Battery Challenge)”的一部分,该挑战赛于2017年由英国政府推出,旨在鼓励开发最新的电动汽车电池技术,从而加快英国向低碳经济的转型,帮助英国政府实现到2040年所有新汽车实现零排放的目标。截至当前,该挑战赛已向63个项目授予了总计8260万英镑的资助。 查看详细>>

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5 欧洲深部地热技术创新平台发布战略研究与创新议程 2019-08-06

近期,欧洲深部地热技术与创新平台(ETIP-DG)发布深部地热战略研究与创新议程,确定了欧盟在地热领域未来数十年的研发优先事项,以到2050年实现欧盟的深部地热发展愿景。ETIP-DG由欧盟委员会在“战略能源技术规划”(SET-Plan)框架下于2016年创建,汇集了工业界、学术界和行业协会的代表,涵盖深部地热勘探、生产和利用的价值链,旨在降低深部地热发电的总成本以推进其商业应用。本议程共提出了5个领域的关键挑战:地热资源预测与评估;资源获取与开发;热电联产与系统集成;地热能技术开发政策研究;知识共享平台。具体将开展的研发重点如下: 一、地热资源预测与评估 1、改进钻探前的地热资源勘探。开发改进地热储层结构成像和岩石及流体性质的经济高效勘探方法:使用重力勘探、电磁勘探、无源地震勘探、2D-3D-4D反射地震勘探等勘探技术,降低勘测成本,提高地下成像分辨率;改进监测地表异常的遥感技术;开发结合计算科学和地质、地球物理、地球化学勘探的综合方法;开发流体通道、热流和压力评估的先进方法;储层温度、化学和流动特性、地震活动、联合场采集和增强数值联合反演的评价方法;勘探阶段评估地震诱发条件的技术。 2、先进调查和监测技术。改善地热开发全过程中的储层性能表征,主要包括:通过现场数据延时分析增强储层信息;提高钻孔地球物理技术(例如垂直地震剖面、可控源电磁法、光纤方法)以及原位地质和地球物理特性井筒测量技术的效率;原位流体监测;高温示踪剂技术;测井综合解释;高温和恶劣条件下的创新传感器;先进的数据采集、计算和处理,以及地表探测数据的综合解释;联合反演和建模,并与勘探和现场监测目标相结合;开发利用现有数据的技术(如智能再处理)。 3、开发勘探工作流程(概念模型、储层特征、性能和决策模型)。开发不同地热资源的最佳勘探工作模型,主要包括:概念模型和储层表征模型标准化;开发表征不同类型储层的预测模型;开发性能模型以及决策和风险管理方法;应用信息价值方法示范投资组合;自适应技术和组织方法实现躺井的再利用。 4、建立勘探目录(类比储层、岩石特性和模型约束)。建立岩石特性、裂隙网络特征和流体-岩石相互作用特征目录,改进多尺度、多学科和基于场地的概念模型和储层表征能力,主要包括:结合油气藏勘探和生产数据建立和扩展岩石特性数据库;开发不同地热储层的参考模型;开发新的扩大勘探规模的方法;通过特性与尺度的经验关系进行地质统计学储层构造与表征;构建多尺度参考地图和模型,为区域和场地模型提供约束,集成地球物理、实验室和结构模型;建立流体-岩石相互作用数据库,在油气/地热流体环境下为岩石特性变化提供约束条件。 5、评估资源潜力。开发欧洲统一的资源潜力评估工具和方法,主要包括:超高温地热系统资源的勘探方法,以及对超常规温度地热资源特性和过程的深入理解和预测模型;开发理论和实验方法以估算脆性/韧性条件下岩石物理和机械性质;分析深层超高温流体和枯竭油气储层获得低温地热资源;EGS资源勘探方法,以及对超常规深层地热资源的特性和过程的深入理解和预测模型;开发和测试勘探方法以探测合适储层条件;研究海上岩浆、地质再勘探和联合开采资源等新型资源。 二、资源获取与开发 1、机器人钻井技术。开发控制和/或自动化钻井技术以缩短时间并减少对井的破坏。技术领域包括井下传感器、双向通信通道、数据分析、机器学习数据库、自动化算法和地面控制处理硬件和软件。可能开发的技术包括用于地热钻探的新硬件和软件设备,以及集成井下测量和地面控制以实现地热钻井过程的自动化。 2、快速钻井技术。开发用于地热的高效岩石破坏技术并将井下测量与钻井技术相结合。主要包括:开发硬岩钻井方法,避免钻头磨损,并具有高穿透率(ROP>5m/h);研究和优化岩石破坏准则;使用基于机械特性的下部钻具阻尼系统减轻钻柱振动;开发更高穿透率、更低钻压和更小扭矩的混合钻井系统;下部钻具的设计和测试;开发和测试用于结晶和硬岩的径向钻孔技术并进行钻孔设计;快速钻井的现场示范。 3、绿色钻井液。开发配置新型钻井液的技术和环保材料,可用于(超热)地热储层或与新型钻井方法相结合。重点关注纳米材料、聚合物、可生物降解聚合物、传热研究,以及基于模拟数据、实验室实验、现场试验和相关环境测试开发先进钻井液配方。 4、可靠的套管和固井材料。主要包括:耐腐蚀外壳的新型低成本解决方案;开发包覆层以降低成本;验证和示范新型耦合技术以降低套管破裂率;开发新型水泥配方以改善传热等问题,降低预热期间套管应力和应变,确保恶劣条件下的有效硬化和稳定;地热开发过程中套管柱情况的研究和分析;研究和分析材料及连接行为,以选择合适的材料;开发模拟地热环境的套管钻井测试设施;制定地热井的设计和维护标准。 5、钻井期间的监测和测井。通过创新的井下记录和通信方法改进地热钻井期间的信息获取,主要包括:高温和/或高压条件下运行的工具;在大斜度水平井中操作的工具;随钻测量技术,如随钻地震系统;储层非均质性、井眼波和混响分析;井间数据采集技术;高分辨率图像数据表征目标区域岩石;实时数据处理和解释以更精确调整钻井过程中井眼轨迹目标;实时井下-地面传输,如泥浆脉冲、电磁、钻杆声波;地面同步井下存储记录仪;通过在下部钻具上方使用先进减震器技术减少钻柱振动;低成本非侵入性技术以加快高风险条件的地下数据收集。 6、地热井高温电子设备。开发用于高温地热井的电子设备和传感器,确保可靠的钻井测量并实现随钻测井,主要包括:耐175-300℃的高温电子元件;改进的隔热罩以及电子设备和传感器冷却技术,可使用标准电子设备;将高温传感技术(例如光纤)集成到井的设计中。 7、增强型地热开采的有效和安全技术。用于EGS的特殊井道概念设计,研发联合增产技术以改善性能并降低地震风险。通过现场测试证明和改进上述及类似技术的有效性,研究激发技术的可持续性和影响,通过实验室和现场测试来评估“全钻井”热提取概念的可行性。 8、完全回注和绿色发电。不可冷凝气体回注系统的实验室测试和建模;开发混合井储层模拟器等计算工具;特定场地完井设计;开发创新系统以避免/减少发电厂中断供电期间地热流体向大气的排放;放射性物质处理;研究和开发酸性高压高温环境下设备的新材料。 9、减少腐蚀和结垢,优化设备和组件寿命。结垢和腐蚀的评估、监测和控制研究;预防地热储层和环境结垢及腐蚀的化学品的演变研究;在线测量水垢形成的连续、非破坏性、非侵入性定量和定性方法;规模化缆线清洁作为连续使用阻垢剂的替代或补充方案;开发稳定的示踪剂以监测流动路径,确定高温和超临界储层的岩石体积和水-岩石传热面。 10、有效的资源开发。提高控制和预测地热发电厂管理效率的能力,重点关注:储层管理策略和生产潜力预测;流体管理、设备保护和减少排放;生产系统设计优化和环境影响最小化;非常规和混合系统的设计及性能预测;发电厂综合设计和管理;特定情景的成本效益预测分析。 11、增强型生产泵。提高生产泵效率和寿命以确保地热生产可靠性,并开发避免井区域中两相流动的工具,提高开采经济性。主要包括:开发耐高温、高效的电潜泵技术;电潜泵地热密封装置;提高不同供应商的电潜泵组件的兼容性;改进封闭式注射泵技术;高矿化和盐水储层的可靠利用;在泵技术部门及相关活动领域建立欧洲范围内的合作。 三、热电联产及系统集成 1、先进二元系统。降低发电成本:新的外形和布局设计,低成本组件材料,减少电厂占地面积和整体成本;发展计算流体动力学技术提高涡轮机平均效率;亚临界和超临界机组中使用新的流体混合物提高净循环效率;新型多级配置减少热量浪费;降低电厂配套设施成本;扩大发电规模。改进二元系统特定组件:改进热交换器的材料、表面结构和涂层以增强传热和减少结垢,改进空气冷却器/冷凝器提高冷却系统效率;低温地热源的混合冷却二元循环,创新级联概念集成热/冷供应。 2、创新设计并将二元循环技术集成到新的和现有的闪蒸电厂。通过将二元系统集成到地热闪蒸电厂以提高转换效率,包括:有效降低成本,增加二元电厂产能;根据瞬时负荷需求开发电网整合控制方法;电网运营商的远程控制;二元电厂与闪蒸电厂的集成方法。 3、高温二元发电厂。通过优化电厂设计,深入研究地热流体化学,采用合适的高阻材料防止腐蚀,将二元发电技术用于高温地热资源。 4、开发超高温地热系统。主要包括:示范可靠的流体处理和蒸汽净化方法;示范适用于商业开发的可靠地面设备;示范超高温地热井发电;示范湿式洗涤蒸汽净化方法;优化湿式洗涤方法以提高整体热量或~率转换效率;井下湿式洗涤以提高地面设备可靠性;干式洗涤以提高发电效率;测试或开发极端高温和高压环境的新材料和耐腐蚀设备。 5、提高地热发电厂灵活性。主要包括:调整膨胀机/涡轮机和其他组件;改善发电厂的模块化设计;优化地热源、二元发电厂和区域供热网络的连接配置;为特定场景(如岛屿)的智能电网提供不同电压电力。 6、高温储热。主要包括:集成储热以应对热需求和热供应变化;开发控制系统以管理热量和电力生产、热量需求和存储。 7、开发混合发电厂。主要包括:利用余热或非地热资源提高地热盐水温度的新型地热发电厂;利用地热稳定波动性发电的混合发电厂;地热与其他能源在工业和/或住宅区的区域供热和制冷结合的示范。 8、地热资源矿产开发。主要包括:提高分离技术的选择性和效率;开发从地热盐水中提取化学成分并转化为高价值产品的新型技术;开发利用地热盐水化学能源潜力的技术;将分离技术整合到地热工厂中。 9、智能电网不同电压下的地热发电。主要包括:开发电力系统转换器和相应控制系统以将地热发电厂连接到低压和中压电网;整合中/长期储能系统(储电和储热);开发小型和分布式地热发电厂新概念。 四、地热能技术开发政策研究 在欧盟和国家层面制定地热能开发政策,以促进地热市场的发展和领域的创新渗透。重点关注:研究和评估地热的经济激励和支持机制;解决和量化勘探风险,开发减轻风险的金融工具;促进地热与自然环境的融合;基于“循环经济”概念进行开发;开展针对公众参与和接受的研究;确保地热能的专业技术和人力资源,培养下一代地热研究力量。 五、地热能知识共享平台 通过开发信息平台,在欧盟层面创建标准和通用数据模型,促进欧洲层面的地热信息获取。将共享相关数据和衍生模型以降低勘探成本并管理技术和财务风险,通过大规模示范和部署以验证创新地热概念及其在能源系统中的集成。 查看详细>>

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6 IRENA:可再生能源电力成本持续下滑 竞争力日益凸显 2019-08-06

5月29日,国际可再生能源机构(IRENA)发布《可再生能源电力成本2018》报告指出,得益于技术进步、招投标替代固定上网电价补贴制度以及规模化部署进程,过去十年间,可再生能源发电成本处于持续下降态势。2018年,全球各种商业化可再生能源加权平均电力成本都实现了不同程度的下降,太阳能热发电(CSP)下降了26%,生物质发电下降14%,太阳能光伏发电和陆上风电均下降13%,水电下降12%,地热和海上风电均下降1%。同时,在2020年将并网运营的项目中,将有77%的陆上风电和83%的集中式光伏发电项目电价低于最廉价的新建化石燃料发电电价。更为关键的是,成本下降的趋势会持续到下一个十年,意味着可再生能源电力成本竞争力将日益增强。报告要点如下: 1、太阳能光伏 2018年,全球新增太阳能光伏装机容量94 GW,占全球可再生能源装机净增量的一半以上(55%)。由于技术进步和组件成本下降,2018年全球公用事业太阳能光伏电站加权平均装机成本进一步下滑,从2017年的1389美元/千瓦装机成本降至1210美元/千瓦,同比降低13%。其中印度装机成本最低,为793美元/千瓦,较2017年下降27%。意大利和中国紧随其后,分别为870美元/千瓦(-9%)和879美元/千瓦(-23%)。日本装机成本减少了3%,但依旧是全球装机成本最高的国家,达到了2101美元/千瓦。 受到装机成本下降的驱动,在2010-2018年间,全球公用事业太阳能光伏发电加权平准化度电成本(LCOE)大幅下降了77%,从37美分/千瓦时降至8.5美分/千瓦时,年均降幅达到了13%。而就2018年而言,印度LCOE降幅最大(21%),降至6.3美分/千瓦时;其次是中国,下降20%至6.7美分/千瓦时;美国以18%降幅位列第三。而在具有良好资源和完善监管体系的国家(如智利、墨西哥、秘鲁、沙特和阿拉伯联合酋长国等),太阳能光伏度电成本更是低至3美分/千瓦时。 图1 2010-2018年间太阳能光伏全球加权平均装机成本(单位:美元/千瓦)、容量因子和LCOE(单位:美元/千瓦时)变化态势 2、太阳能热发电 相对太阳能光伏,太阳能热发电(CSP)发展的速度较慢,2018年新增装机容量仅0.5 GW。截至2018年底,全球累计CSP装机容量仅有5.5 GW。全球CSP电站加权平均装机成本从2017年约7200美元/千瓦降至2018年约5200美元/千瓦,同比降低28%。尽管发展速度较慢,但由于开发经验和供应链愈加成熟,2010年以来CSP的LCOE也下降了46%,从2010年的34美分/千瓦时降至18.5美分/千瓦时。未来四年,预计CSP的LCOE会进一步下降至6-10美分/千瓦时。 图2 2010-2018年间CSP全球加权平均装机成本(单位:美元/千瓦)、容量因子和LCOE(单位:美元/千瓦时)变化态势 3、风力发电 得益于风力涡轮机和物流成本下降,2018年全球陆上风电加权平均装机成本从2017年1600美元/千瓦降至1500美元/千瓦,同比降低6%。其中中国装机成本最低约1170美元/千瓦,印度次之(1200美元/千瓦),澳大利亚(1640美元/千瓦)、美国(1660美元/千瓦)、巴西(1820美元/千瓦)、德国(1830美元/千瓦)、法国(1870美元/千瓦)和英国(2030美元/千瓦)紧随其后。由于装机成本下降和涡轮机单机容量提升,2010-2018年间陆上风电LCOE大幅下降了35%,从8.5美分/千瓦时降至5.6美分/千瓦时。而在某些国家/地区,陆上风电项目的LCOE在2014年已降至3-4美分/千瓦时,低于化石燃料发电成本,展现出强劲的经济竞争力。 2018年,全球海上风电新增装机4.5 GW,增长主要来自欧洲和中国,其中中国就贡献了近40%的增量,英国(29%)和德国(22%)合计贡献了一半以上的增量。与陆上风电类似,全球海上风电加权平均装机成本也在过去的8年间稳步下降,只是降幅较小,从2010年4572美元/千瓦降至4353美元/千瓦。尽管海上风电市场规模依旧不大,但由于装机和运维成本下降以及单机容量增加,海上风电的LCOE在2010-2018年间也稳步下降了20%,即从2010年15.9美分/千瓦时降至12.7美分/千瓦时。 图3a 2010-2018年间陆上风电全球加权平均装机成本(单位:美元/千瓦)、容量因子和LCOE(单位:美元/千瓦时)变化态势 图3b 2010-2018年间海上风电全球加权平均装机成本(单位:美元/千瓦)、容量因子和LCOE(单位:美元/千瓦时)变化态势 4、生物质发电 与太阳能、风能发电不同,生物质发电的经济性很大程度上取决于是否有安全、可持续的生物质原料供应和转化技术。此外,不同区域不同国家的生物质原料资源量不同,也会影响该发电技术经济性。当前,印度生物质发电的装机成本最低,为700-2600美元/千瓦;其次是中国,为700-3000美元/千瓦;北美和欧洲地区的装机成本相对较高。就全球而言,2018年全球生物质发电加权平均装机成本从2017年的2850美元/千瓦降至2100美元/千瓦,受此影响,生物质发电的LCOE同比下降了14%至6.2美分/千瓦时。 图4 2010-2018年间生物质发电全球加权平均装机成本(单位:美元/千瓦)、容量因子和LCOE(单位:美元/千瓦时)变化态势 5、水力发电 水力发电是技术成熟度最高的可再生能源发电技术,且其成本较低,因此成为可再生能源电力的最主要来源。在2010-2013年间,水力发电装机成本较为稳定,但2014年后随着建设和并网机电设施等成本上升,全球水电加权平均装机成本出现了整体上涨的情况,从2010年的1232美元/千瓦增加到2017年的1768美元/千瓦,在2018年又下降至1492美元/千瓦,但仍高于2010年水平。水电加权平均装机成本的波动情况与新建水电项目的位置有很大的关系,如2018年新增水电项目主要来自中国,其装机成本较平均水平低10%-20%。水电LCOE走势基本与其全球加权平均装机成本一致,2018年较2017年下降了11%至4.7美分/千瓦时,但依旧比2010年水平高出了29%。 图5 2010-2018年间水力发电全球加权平均装机成本(单位:美元/千瓦)、容量因子和LCOE(单位:美元/千瓦时)变化态势 6、地热发电 当前地热发电装机规模仍然较小,且近年来发展势头有所放缓,2018年全球仅新增500 MW装机容量,远低于2015年的峰值水平。考虑到每年新建地热项目数量有限,地热电站的LCOE对新建电站的地理位置极为敏感,因此其LCOE容易出现波动,2010年时地热发电的LCOE为5美分/千瓦时,随后在2012年涨至8美分/千瓦时,又于2013年回落至6美分/千瓦时,并在2013-2018年间稳定在6-7.5美分/千瓦时。 图6 2010-2018年间地热发电全球加权平均装机成本(单位:美元/千瓦)、容量因子和LCOE(单位:美元/千瓦时)变化态势 查看详细>>

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7 美欧日多国联合发起“国际氢能合作伙伴”倡议 2019-08-05

5月29日,在加拿大温哥华举办的第10届清洁能源部长级会议(CEM)上,美国、加拿大、日本、荷兰和欧盟委员会领导联合发起了“国际氢能合作伙伴”倡议,旨在汇集来自世界各地的氢能相关的政府、企业和研究机构的智慧和研究力量,消除氢能和燃料电池部署障碍,以加快其在社会各个经济部门的商业化部署进程。该倡议下的具体国际合作事宜将由国际能源署(IEA)负责协调开展。 “国际氢能合作伙伴”倡议聚焦氢能和燃料电池技术在清洁能源转型中的作用,指出氢能将在全球能源清洁转型中发挥关键作用,但现阶段氢能及其相关技术规模化商业部署仍旧面临挑战(如安全存储、运输成本等)。而各国发起的该倡议将有效地推动氢能相关政策、计划和项目等方面的国际合作,以解决部署障碍,推进氢能及其相关技术的大规模部署,以助力全球打造一个清洁、可负担、安全可靠的能源系统。本次倡议初期工作将主要聚焦在三个领域:(1)确保在当前的工业应用领域成~部署氢能及其相关技术;(2)实现氢能及其相关技术在交通运输部门中的应用(如公共交通、货运卡车、海运船舶等);(3)探索氢能在提供公众社区用能需求中的应用潜力。 查看详细>>

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8 欧洲光伏产业协会:2023年全球光伏累计装机预计超1000 GW 2019-08-05

5月14日,欧洲光伏产业协会(SolarPower Europe)发布《2019-2023年全球太阳能光伏市场展望》报告,对全球及主要光伏市场的现状和未来五年的发展趋势进行了展望分析。 相比2017年,2018年全球光伏装机容量增长了4%,但较前两年的装机增长率(2016年为50%、2017年为30%)出现了回落,主要原因是中国政府减少了上网电价补贴导致本地区光伏市场新增装机显著萎缩。尽管增幅放缓,但2018年依旧是光伏发展史上极具里程碑意义的年份,因为全球新增光伏装机容量首次突破100 GW大关,达到102.4 GW的历史新高,超过所有其他电力资源(如化石能源、核能、风能)增量,使得全球累计装机达到了509.3 GW。总体而言,2018年不同地区光伏市场都取得了不同程度增长。其中亚太市场依旧是全球光伏增长最为强劲的地区(新增装机71.3 GW),使得该地区累计光伏装机容量达到了295.7 GW,占到了全球光伏装机总容量近6成(58%),是全球第一大光伏市场。紧随其后的是欧洲光伏市场,新增11.3 GW的装机容量,同比增长21%,累计装机达到125.8 GW,占全球光伏装机总容量的24%。而美洲地区以78.2 GW累计装机位列全球第三大光伏市场,在全球光伏装机总容量中的占比为15%。同期中东和非洲地区的光伏市场也取得了增长,使该地区的累计装机总量增长到了9.6 GW,全球占比提升至1.7%。 图1 2000-2018年世界主要地区光伏累计装机容量发展态势(单位:GW) 2018年,尽管中国光伏装机增长放缓至44.4 GW(2017年是52.8 GW),但依旧是表现最为强劲市场,是同期全球光伏装机净增量最大的国家,占到全球新增装机容量的43%;紧随其后的是美国,2017年新增光伏装机容量为10.6 GW;印度、日本和澳大利亚分居三至五位,分别增加了8.3 GW、6.6 GW和5.3 GW。 截至2018年底,全球累计光伏装机前10个国家的装机容量均超过7 GW:其中中国以173.2 GW(占全球总装机的34%)独占鳌头;美国和日本分别以62.1 GW(12%)和55.9 GW(11%)分列二、三位;德国(45.8 GW,9%)、印度(25.5 GW,5%)、意大利(19.9 GW,4%)、英国(13 GW,3%)、澳大利亚(12.6 GW,2.4%)、法国(10.2 GW,2%)和韩国(7.7 GW,1.5%)分列四到十位。 图2截止2018年底全球累计光伏装机前10位国家的占比 报告通过情景模拟(高增长情景、中间情景和低增长情景)对未来五年全球光伏市场发展做出展望:预计2019年全球光伏市场年度新增装机容量有望突破80 GW,累计装机容量将达到593.9-692.6 GW之间(不同情景预测结果不同);到2023年,年度新增装机容量则会达到125.6-263.9 GW之间,累计装机容量将达到1043.63-1610 GW。但无论哪种模拟情景,有两点是肯定的:2019年全球光伏累计装机容量将突破590 GW,到2023年将超过1000 GW;亚洲将毫无疑问继续主导全球光伏市场。在此期间,中国仍将是全球最具活力的光伏市场,预计到2023年新增装机容量有望超过200 GW。 图3到2023年不同情景下全球光伏累计装机容量发展趋势预测(单位:GW) 就主要国家而言,未来五年(中间情景),美国预计新增装机70 GW,累计装机有望达到116 GW,从而保持其全球第二大光伏市场位置。同期,印度预计新增装机88.7 GW,累计装机预计达到116 GW。日本预计新增26.5 GW,累计装机有望达到82.3 GW。德国预计现在26.7 GW,累计装机预计达到72.6 GW,仍将是欧洲最大的光伏市场。西班牙预计新增装机19.4 GW,累计装机有望达到25.3 GW,跻身欧洲第二大光伏市场。总体而言,未来五年全球光伏市场发展前景乐观。尽管如此,光伏发展还是有很大提升空间。依据IRENA的测算,如果要实现《巴黎气候协定》中承诺的全球温升控制在2℃以内水平,就要求到2050年前平均每年新增光伏装机要达到400 GW水平,因此目前的发展速度还是不够的,需要全球各国加大努力和合作。 查看详细>>

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9 IHA:2018年全球水力发电量达创纪录的4200 TWh 2019-08-05

5月13日,国际水电协会(IHA)发布《2019全球水电发展现状报告》指出,2018年全球水电新增装机容量超21.8 GW,累计装机总量达到1292 GW,累计发电量则达到创纪录的4200 TWh。中国以8.5 GW新增装机容量位居首位,巴西(3.9 GW)紧随其后,巴基斯坦(2.5 GW)排名第三;巴西已超越美国成为水电累计装机容量第二多的国家。报告具体内容如下: 1、水力发电在2018年创历史新高 2018年全球水力发电量达到了4200 TWh,新增水电装机容量21.8 GW(包括近2 GW的抽水蓄能),水电累计装机总量达到了1292 GW。就地区而言,东亚和太平洋地区再次成为水电发展最快的地区,新增装机容量9.2 GW,其次是南美洲(4.9 GW)、南亚和中亚(4 GW)、欧洲(2.2 GW)、非洲(1 GW)、北美和中美洲(0.6 GW)分列三到六位。就国家而言,中国以8.5 GW再次领跑全球水电新增装机排行榜,紧随其后的是巴西(3.9 GW)和巴基斯坦(2.5 GW)。截至2018年,中国水电累计装机达到352.3 GW,是全球最大的水电生产国;巴西的水电装机总量达到了104 GW,超越美国(103 GW)居全球第二。 2、抽水蓄能对能源转型越来越重要,但政府和市场对其认识不足 抽水蓄能已被认为是现代和未来清洁能源系统的重要组成部分,风能、太阳能等波动性可再生能源电力的大幅增加使得电网稳定性面临日益严峻的挑战,也促进了对抽水蓄能的存储能力的需求上升。目前,抽水蓄能占全球储能装机容量的94%以上,与其它形式的储能相比,抽水蓄能在成本、可持续性和规模上均具有优势,抽水蓄能技术的广泛运营已经证明了其能够满足波动性可再生能源增加对电网稳定性的要求。尽管世界各地开始重视抽水蓄能,但未能深入认识其价值,开发进展缓慢,市场激励不足,政策和监管框架限制了其发展。与传统水电相似,抽水蓄能项目面临投资回收周期长、前期投资成本高等问题,此外,其未来的收益难以预测,为能源系统提供的辅助服务也不能获得足够的回报。因此,不仅应将抽水蓄能视为备用发电设施或辅助电网服务供应来源,还应将其视为能够为区域和地方能源及水系统提供效益的资源,需要制定与抽水蓄能技术相匹配的市场政策和监管框架以促进其发展。 3、水电迎来了数字化转型的新时代 目前,越来越多的水电设施正在向数字化系统和流程转型,水电项目设计、运营和维护方式的革命将确保水电能够很好地发挥其在清洁能源未来中的作用。现代水电开发的早期规划和设计阶段将图纸和计划转换为数据,以创建电厂的计算机模型,对多种使用场景和配置进行模拟;增强型数字控制系统可以提高涡轮机和发电机的性能,有助于延长水电设施的使用寿命;使用先进性能监控分析可以优化运营和维护并降低成本,同时可以通过关键性能指标(KPI)自动跟踪和基准测试来改进维护流程;随着数字传感技术与人工智能的结合,状态监测变得越来越精细(可以获得大量的多维度数据),智能状态监测和诊断可以通过远程收集数据并同时对其进行全方位分析来改进故障诊断,从而在设备发生故障之前检测到组件故障或设备老化问题;创新的解决方案,例如使用无人机进行设施和环境检查,成为一种新的先进状态监测手段。在全球范围内,数字技术正被大规模地整合到现有水电设施中以实现其现代化,提高电网灵活性和安全性。水电系统的数字化升级通过提供更高灵活性和增强控制性的辅助服务,使抽水蓄能和传统水电能够与其他可再生能源共同运行。这也为水电数字化带来了新挑战:数字化过程需要超越用于电站层面的规划和运营的数字控制系统,在电力系统层面采用适应更快、更灵活运营的数字技术;针对数字技术普及带来的安全漏洞,通过网络安全监控和快速响应系统增强安全防护;通过远程操作和自动化流程对劳动力进行重新部署;进行技能培训以适应数字化系统。 4、电力市场的区域合作促进水电发展 通过区域互联整合电力市场有助于各国更有效地利用水电和其他可再生能源,北欧电力市场为其他地区提供了借鉴和学习的案例。北欧国家拥有世界上最先进的跨境电力系统,将挪威、瑞典、芬兰、丹麦和波罗的海国家整合到一个共同的区域市场。北欧的电力主要由水电、核电、煤电和风电构成,通过区域互联使各国能够获得各种能源资源并更有效利用水电,如丹麦处于低风力条件时能够使用挪威的低成本水电,以及将水电用作互联国家火电的补充能源储备。通过区域合作,提高了能源安全性,并在面对波动性可再生能源和气候变化时具有更大的弹性。 查看详细>>

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10 欧洲能源研究联盟发布核能材料战略研究议程 2019-08-05

近期,欧洲能源研究联盟(EERA)发布《可持续核能材料战略研究议程》,确定了欧盟将要开展的核能材料研究路线,以确保为欧盟第四代核反应堆的设计、许可、建设和安全长期运行提供合适的结构材料和燃料材料,促进第四代核反应堆的商业部署。本次议程提出了重点开展结构材料和燃料材料两个主题研究,具体内容如下: 一、反应堆结构材料研究 1、材料的性能机理研究 (1)金属材料的高温力学行为和性能衰退研究:实验和模拟结合研究金属材料(奥氏体钢、马氏体铁素体双相钢、镍基合金等)的高温蠕变特性,分析材料的蠕变机制,金属材料的循环塑性和疲劳测试研究,并收集相关实验数据;开展金属材料的蠕变-疲劳损伤及断裂机制分析;金属材料高温强度研究。 (2)冷却剂和结构材料的环境匹配性研究:针对液态金属(如奥氏体钢)冷却,开展液态金属的腐蚀核防护技术研究;液态金属脆裂失效机制研究。 (3)结构材料辐射效应:针对结构材料的辐射损伤问题如辐照肿胀与蠕变现象、辐照硬化与脆化、辐照疲劳与蠕变相互作用等开展系统研究,以研究出相关的防护技术提升材料的使用寿命。 (4)焊接件质量评估:研究焊接件在反应堆的温度、压力和强辐照条件下的稳定性和相容性问题,提升焊接工艺,改进焊接质量。 2、先进结构材料的模型和表征 (1)结构材料的微结构和微化学演变研究:对高温高压高辐射环境下材料的微观组织、结构变化过程(如辐射硬化和脆化、辐射诱导的材料组分分离和沉积等)进行表征和研究。 (2)辐照后的材料机械行为研究:利用高能离子束模拟研究,了解和预测辐射损伤诱发的结构材料物理机械性能下降(如循环塑性和疲劳、蠕变-疲劳损伤相互作用)的复杂机械行为。 (3)材料断裂机理研究:开发计算机模型,动态拟合材料断裂整个过程,探究材料起裂、裂缝传播作用机理。 (4)陶瓷/复合材料性能研究:利用先进的成像和计算机模拟技术对反应堆使用的陶瓷材料/复合材料的耐高温、耐腐蚀、耐辐射的物理化学特性进行测试研究。 3、先进结构材料研发 (1)结构材料制备工艺:开发更加高效、简洁、经济的结构材料制备工艺(如可以引入3D打印技术),减少材料的制造周期和成本。 (2)奥氏体钢性能改善:通过添加少量的添加剂,减少点缺陷,开发出辐照肿胀和热膨胀系数更低的奥氏体钢,降低材料的抗辐照肿胀性。 (3)马氏体铁素体双相钢(F/M钢):开发新的制备工艺,制造出具备耐高温、良好的抗辐照肿胀性的氧化物弥散强化F/M钢;开发新的氧化物弥散强化F/M钢焊接工艺;研发新的防氚渗透耐蚀绝缘涂层材料。 (4)SiC核包壳材料的开发和性能分析:开发高性能的SiC核包壳材料,发展标准化的测试手段(如利用扫描电镜、透射电镜、热导率表征手段等)来研究中子辐照SiC核包壳材料缺陷分析;探究材料的抗高温氧化性能和抗腐蚀性。 (5)耐火合金材料:研发新的Mo元素掺杂的V-Cr-Ti合金熔炼制备技术,提升材料的高温强度(耐火性)、抗中子辐照肿胀、耐腐蚀特性等。 (6)新型核结构材料:研发新型、能够抵抗更高温度和更大辐照剂量的多元高熵合金材料,探索不同元素组合对材料性能的影响;通过对材料组分和材料微结构的调控,改善新型MAX相结构材料(即新型三元陶瓷材料)的耐腐蚀、抗辐照和耐高温性能。 二、反应堆燃料材料研究 1、材料性能机理研究 (1)高熔点核燃料材料:开发熔点更高、物理化学性质稳定的新型燃料棒材料,提升安全裕度。 (2)原子传输和微结构演化研究:探究辐照环境下,核燃料点缺陷的形成、扩散行为机理研究;探究在核反应堆环境中材料微结构的演变规律,及其对结构稳定性、力学性能特性影响。 (3)裂变产物研究:针对反应堆本体一回路裂变产物(如氦、氪、氙等放射性气体以及其他放射性微粒等)开展产物的微观行为的多尺度研究,探明裂变产物的微观行为机制; (4)核燃料包壳相互作用研究:由于包壳面临核燃料芯体,包壳内壁受到裂变气体压力、腐蚀和燃料肿胀以及吸氢致脆等包壳与芯块的相互作用等危害,任其发展可导致包壳破损,引起安全问题,因此需要对此开展研究,探索解决方案。 2、核燃料材料的模型和表征 (1)核燃料熔点研究:利用激光加热手段来研究不同组分对核燃料熔点的影响;用量热法研究各种非化学计量比的燃料样品的熔点;利用仿真模拟方法从原子尺度计算不同组分对材料熔点的影响。 (2)辐射缺陷和原子输运:综合利用各类表征手段,如量热法、电导率测试、拉曼光谱等,研究各种非化学计量比核燃料材料辐照点缺陷形成和扩散机理研究;利用仿真模拟方法从原子尺度计算不同组分对材料辐射缺陷形成的影响。通过热量测试,研究辐照增强扩散效应的研究。 (3)裂变产物研究:通过热量测试,对不同组分核燃料裂变产物(如氦、氪、氙等放射性气体以及其他放射性微粒等)的辐照增强扩散行为进行研究;开发相关的仿真模型研究裂变产物的热力学行为。 (4)机械特性研究:开发相关仿真模型从原子尺度研究辐照肿胀和蠕变对材料机械性能的影响,并开展相关的实验研究。 3、先进核燃料材料开发 (1)氧化物核燃料:开发新工艺,通过组分调控优化进而实现对微结构的调控,制备高性能的钚铀混合氧化物核燃料,提高资源的利用率,解决核燃料资源不足的问题。 (2)新型燃料开发:开发新型的氮化、碳化铀系核燃料,并通过完整的物理、化学、机械等测试手段对新材料性能进行全面的表征。研究新燃料和包壳及冷却剂之间的相互作用。开发热化学模型,研究核燃料氧化机制。关注熔盐反应堆,开发新型熔盐以更有效地加载核燃料和发挥冷却效果(熔盐自身既是加载核燃料的载体,同时也是冷却剂)。 查看详细>>

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