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2020年全球電力報告

來源:龐名立 供稿 日期:2020-06-28 瀏覽量:

社會經濟發展離不開電力,任何能源都可以千亿体育iPhone版,但電力要進入電力市場,其價格必須為人們所接受,因此人類總是不斷地探索電力的來源,力圖增加千亿体育iPhone版量并且探索新能源千亿体育iPhone版,電力顯然發展得很快。

電力來自一次能源。一次能源按照可否再生,可以分為兩大類:
⑴ 非再生能源。指不能重復產生的天然能源,它隨人類的利用而越來越少,如化石能源(如煤、石油、天然氣)和核燃料(如鈾、釷等)。

⑵ 可再生能源。指能夠重復產生的天然能源,即不會隨它本身的轉化或人類的利用而日益減少,如太陽能、水能、風能、地熱能、海洋能、生物質能、潮汐能等。

伴隨電力發展的數據也隨之更新,說句實在話,2020年的電力數據一登臺,過去的電力數據都被打入歷史了,俗話說“洗白了”。

能源國際貿易只是指化石燃料的國際貿易,但人類使用的能源是朝向清潔能源發展的。由非再生能源和再生能源衍生出的電力,促進了社會經濟發展,豐富了人類的生活,但是電力有很強的區域性,由于各國所處的地理位置不同,資源貧富程度各不相同,甚至相差甚遠,這就構成了世界各國各不相同的電力結構,也就使得電力數據顯得豐富多彩。

一篇短短的網絡文章不足以描述全球電力狀況,因此除了每組數據標注了數據來源以外,另外在每個中文名稱后面標注了原文。因為許多能源詞匯沒有標準的中文譯名,你可以通過原文特別是英文可以查到更加多的信息,也就是網絡把我們帶進了爆炸的信息時代。

1 、千亿体育iPhone版站進程

2019 年主要國家再生能源千亿体育iPhone版的比例

世界上最大的千亿体育iPhone版站進程

12-2 生物質千亿体育iPhone版

2 、千亿体育iPhone版量最多的國家

全球生物質千亿体育iPhone版最大的千亿体育iPhone版站

2014 2019年主要國家的千亿体育iPhone版量

12-3 地熱千亿体育iPhone版

3 、電力消費最高的 20 位國家

地熱裝機容量最大的國家

電力消費最高的20個國家

世界上最大的地熱千亿体育iPhone版站

4 、人均能源和電力消費最多的國家

12-4 水力千亿体育iPhone版

人均能源和電力消費最多的國家

世界各國裝機容量

520102019年全球電力生產結構的變化

水力千亿体育iPhone版量最多的國家

2011 2019年全球電力生產結構的變化

2020 裝機容量 2 GW 以上的 水電站

6 、世界上最大的 21 座千亿体育iPhone版站

12-4-1 、常規水電站

世界上前21名千亿体育iPhone版站

全球十大常規水電站電站

7 、世界各國最大的千亿体育iPhone版站

12-4-2 、抽水蓄能電站

世界各國最大的千亿体育iPhone版站

全球十大抽水蓄能電站

2020 年:中國能源最大的千亿体育iPhone版站

12-4-3 、徑流式水電站

8 、全球電力結構的變化

全球五大攔河電站

2011 2019年全球電力結構匯總

12-4-4 、潮汐能電站

9 、世界各國電力結構分析

全球5大潮汐能電站

2019 年世界各國電力結構

13 、波浪能千亿体育iPhone版

10 、化石燃料千亿体育iPhone版

全球海洋能潛力

10-1 燃煤千亿体育iPhone版

全球11大波浪能電站

2010 2019年燃煤千亿体育iPhone版前十位國家

14 、風電場千亿体育iPhone版

全球十大燃煤電站

全球風電場裝機容量

10-2 燃油千亿体育iPhone版

風電場千亿体育iPhone版最多的國家

2016 2019年前十位國家燃油千亿体育iPhone版

14-1 陸地風電場

全球十大燃油電站

全球十大陸地風電場

10-3 燃氣千亿体育iPhone版

14-2 海上風電場

2016 2019年前14位燃氣千亿体育iPhone版最大的國家

全球十大海上風電場

全球十三大燃氣電站

15 、太陽能千亿体育iPhone版

中國燃氣千亿体育iPhone版站

全球光伏裝機容量

10-4 泥炭千亿体育iPhone版

太陽能千亿体育iPhone版最多的國家

全球九大泥炭電站

15-1 、平板光伏電站

10-5 油頁巖千亿体育iPhone版

全球十大平板光伏電站

全球七大油頁巖電站

15-2 、太陽能聚焦熱電站

11、核能千亿体育iPhone版

全球11大太陽能聚焦熱電站

核電站反應堆類型進程

15-3 、聚光光伏電站

2020 5月全球核反應堆及鈾需求

全球十大聚光光伏電站

中國核能千亿体育iPhone版量及占千亿体育iPhone版總量的份額

1 6、電力的國際貿易

全球十大核電站

17、常用電力單位換算

12 、再生能源千亿体育iPhone版

常用電力單位換算

12-1 再生能源千亿体育iPhone版的比例

 1 、千亿体育iPhone版站進程

世界上最大的千亿体育iPhone版站進程(Timeline of the largest power plants in the world)是指各個時期最大的千亿体育iPhone版站是什么?自20世紀初以來,世界上最大的千亿体育iPhone版站一直是水力千亿体育iPhone版廠,就目前而論,世界上最大的千亿体育iPhone版站是三峽水電站。



2 千亿体育iPhone版量最多的國家

根據BP 2020的報告,2019年千亿体育iPhone版量僅比2018年增加了1.3%,比去年增幅3.9%低得多。

中國仍然是世界上電力生產最多的而且是增幅最大的國家,2019年千亿体育iPhone版量達7503.4TWh,比2018年增加了4.7%,中國千亿体育iPhone版總量占世界總量的27.8%;而美國、日本、德國、法國和英國均降低。

表中“年增幅指比去年的增幅。



  3 電力消費最高的 20 位國家

中國人口約占全球的19%,2019年中國電力消費量占全球的27.8%,但人均電力消費量仍然比美國低。另外,中國再生能源千亿体育iPhone版又比美國高。

換算:        1kW·h/年•人 = 1 000Wh/(365.25×24 h) •人= 0.114077116 Watt/人

4 、人均能源和電力消費最多的國家

人均能源消費量和人均耗電量在一定程度上反映一個國家或地區經濟發展水平和人民生活水平。根據美國中央情報局的數據,人均能源消費量和人均耗電量最多的國家是冰島和列支敦士登。雖然中國電力產量居世界首位,但人均能源消耗量居世界第63位。

表中:A—表示人均能源和電力消費最多的排序;B—表示該國電力產量的世界排序。

5 2010 2019 年全球電力生產結構的變化

電力生產結構是指電力來自一次能源的比例,以%表示。根據REN21 2012~2020年的報告匯集成表。非再生能源千亿体育iPhone版(化石燃料和核能千亿体育iPhone版)占72.7%,繼續被再生能源千亿体育iPhone版排擠,而再生能源千亿体育iPhone版占27.3%,以水力千亿体育iPhone版為主,但是風電場和光伏千亿体育iPhone版進展較快。

2011~2019年全球電力生產結構的變化



6 世界上最大的 21 座千亿体育iPhone版站

目前世界上前20座千亿体育iPhone版站仍然被水力千亿体育iPhone版霸了11席。當今世界最大的千亿体育iPhone版站仍然是中國三峽水電站(Three Gorges Dam),該千亿体育iPhone版站采用了32臺弗蘭西斯水輪機(Francis turbines),每臺功率700MW,另外還有兩臺50MW渦輪機千亿体育iPhone版,裝機容量共計22500MW。它是世界上最大的核電站—日本柏崎刈羽核電站(Kashiwazaki-Kariwa,7965MW)的兩倍多。2017年正在建設的中國白鶴灘水電站(Baihetan Dam,16000MW)和巴西貝羅蒙特大壩(Belo Monte Dam,11233MW),都無法跟三峽水電站的裝機容量比擬。

盡管三峽水電站難以抗衡,但有擬建的剛果大英加大壩(Grand Inga Dam),設計的裝機容量達39000MW,將超過所有的千亿体育iPhone版站的裝機容量,包括三峽大壩。另外一個擬建千亿体育iPhone版站——俄羅斯勘察加半島品仁納灣潮汐電站( Penzhin Tidal Power Plant),裝機容量達87100MW,也超過了三峽水電站。但是建設速度較慢。

全球前20位千亿体育iPhone版站的順序是隨著時間而變化的,下表是最新的排序。目前全球20席中,中國占有六席:水力千亿体育iPhone版占有4席:三峽大壩、溪洛渡大壩、向家壩和龍灘大壩;燃煤千亿体育iPhone版占一席:托克托電廠;核能千亿体育iPhone版占一席:陽江核電站。



7 世界各國最大的千亿体育iPhone版站

“世界各國最大的千亿体育iPhone版站”只是指最大的,可以看見最大最多的千亿体育iPhone版站最多的仍然是水力千亿体育iPhone版,其次為核能千亿体育iPhone版、燃煤千亿体育iPhone版;也有燃氣千亿体育iPhone版。根據各國的資源不同,最大的千亿体育iPhone版站也有特色,如中南美洲以水力千亿体育iPhone版為主,亞太地區的水力千亿体育iPhone版也很發達。


 8 、全球電力結構的變化

電力是現代社會生產和生活的重要物質基礎。隨著各國工業化的發展,人類對電力的需求年年增長。能否提供大量廉價而優質、可靠的電力,直接關系國家經濟發展的進程。

電力可來自非再生能源千亿体育iPhone版和再生能源千亿体育iPhone版。表中2010~2015年數據來自國際能源署(IEA)《Key world energy statistics》報告的數據,而2016~2019年的數據來自《BP Statistical Review of World Energy June 2017-2020》。

化石燃料千亿体育iPhone版仍然占據主導地位,其中以燃煤千亿体育iPhone版為主,其次是燃氣千亿体育iPhone版,而燃油千亿体育iPhone版份額很小。2018年非再生能源千亿体育iPhone版占全球千亿体育iPhone版總量的74.3%,比2017年減少了1.2%;而再生能源千亿体育iPhone版上升到1.2%。


9 、世界各國電力結構分析

任何能源都可以千亿体育iPhone版,由于各國所處的地理位置不同,電力的來源也就不同,這就構成了世界各國各不相同的電力結構。電力結構是指電力來自一次能源的比例,也以%表示。

本資料根據BP 2020年報告的數據,再經過計算而成。本文所指的化石燃料是原油、天然氣和原煤構成;非再生能源由化石燃料和核燃料構成。綠色能源由水力千亿体育iPhone版、再生能源和“其他”構成。“其他”指抽水蓄能、城市廢物千亿体育iPhone版等。綠色程度為水力千亿体育iPhone版、再生能源和“其他”的水力千亿体育iPhone版、再生能源和“其他”的%之和,用%表示。表中藍色表示這些國家綠色程度超過了世界平均值26.9%。

10 、非再生能源千亿体育iPhone版

非再生能源千亿体育iPhone版是指利用化石燃料(煤、石油和天然氣千亿体育iPhone版)及和能千亿体育iPhone版。這是目前全球千亿体育iPhone版的主要份額。

10-1 燃煤千亿体育iPhone版

由于燃煤千亿体育iPhone版價廉,一直居高位,2019年燃煤千亿体育iPhone版占全球千亿体育iPhone版總量的9824.1/27005= 36.4%,比2018年回落但速度緩慢。2019年最大的燃煤千亿体育iPhone版生產國仍然是中國,占全球燃煤千亿体育iPhone版總量的4853.7/9824.1= 49.4%;其次是印度,占全球燃煤千亿体育iPhone版總量的1137.4/9824.1= 11.6%,比往年逐步回落。

10-2 燃油千亿体育iPhone版

燃油千亿体育iPhone版在化石燃料千亿体育iPhone版份額中不占重要地位,比燃煤千亿体育iPhone版和燃氣千亿体育iPhone版都低得多,而且逐步在降低。2019年僅占全球千亿体育iPhone版總量的825.3/27005=3.1%。燃油千亿体育iPhone版最多的國家是產油大國沙特阿拉伯,占燃油千亿体育iPhone版總量的149.6/825.3= 18.1%,其次是伊朗,占82.6/825.3= 10.0%。

10-3 燃氣千亿体育iPhone版

燃氣千亿体育iPhone版是指利用天然氣產生電力。燃燒天然氣把水變成蒸汽,再用蒸汽推動汽輪機帶動千亿体育iPhone版機運轉而千亿体育iPhone版,屬于一般的火力千亿体育iPhone版,其效率較低。天然氣聯合循環千亿体育iPhone版則是將天然氣燃燒時產生的高溫煙氣,推動燃氣輪機,進行一級千亿体育iPhone版,然后再利用燃氣輪機排出的高溫煙氣加熱水,產生蒸汽推動汽輪機,進行二級千亿体育iPhone版。這就是聯合循環千亿体育iPhone版,效率較高。

由于燃燒天然氣熱效率高,排放的污染物又較其它燃料少,因此被認為是最清潔的千亿体育iPhone版燃料。目前天然氣聯合循環千亿体育iPhone版的技術已相當成熟。已進入商業運作,且規模很大。

天然氣千亿体育iPhone版廠運行靈活,機組啟動快,既可基荷千亿体育iPhone版,也可以調峰千亿体育iPhone版,便于接近負荷中心,提高供電可靠性,并減少送變電工程量;但是天然氣千亿体育iPhone版項目承擔的經濟風險要高于燃煤千亿体育iPhone版廠項目,特別是液化天然氣千亿体育iPhone版成本高,一般要大大高于燃煤電站,因而天然氣千亿体育iPhone版廠多用于調峰。

燃氣千亿体育iPhone版發展較快,主要是美國。由于美國頁巖氣開發成功,助長了燃氣千亿体育iPhone版的增長。2017年美國天然氣產量有57%來自頁巖氣(參見《2019年世界天然氣全記錄》)。2019年美國燃氣千亿体育iPhone版占全球燃氣千亿体育iPhone版總量的1700.9/6297.9=27%,占全球千亿体育iPhone版總量的1700.9/27004.7=6.2%。

俄羅斯本身具有豐富的天然氣資源,適合于燃氣千亿体育iPhone版,但居第二位。日本利用進口的液化天然氣助力燃氣千亿体育iPhone版的增長,燃氣千亿体育iPhone版的增長又刺激了全球天然氣液化工業的增長,居第三位。值得注意的是中國2016年燃氣千亿体育iPhone版進入全球第7位,開始增長勢頭。2019年進入世界第4位。


10-4 泥炭千亿体育iPhone版

另外一種燃煤千亿体育iPhone版是泥炭千亿体育iPhone版,所占比例較小。泥炭(Peat)是煤的前身,是煤化程度最低的煤。泥炭是由動植物遺骸,主要是植物殘體,受到微生物和介質作用,經過分解和合成的變化而形成的一種有機物質。泥炭千亿体育iPhone版主要在歐洲國家如俄羅斯、芬蘭、愛爾蘭等。


10-5 油頁巖千亿体育iPhone版

燃油千亿体育iPhone版可分為燃料油(Fuel oil)千亿体育iPhone版和油頁巖(Oil shale)千亿体育iPhone版兩種,但其總體規模比燃煤電站和燃氣千亿体育iPhone版都小。

頁巖油與致密油的概念不要混淆。從油頁巖提煉出來的石油稱為頁巖油。媒體上經常出現頁巖油字樣,不是從油頁巖提煉的,而是從頁巖層經過分段水力壓裂開采出來的輕質原油,在學術上稱為致密油(tight oil)。美國的“頁巖革命”所提到的頁巖油實際上指致密油,一種輕質原油。

油頁巖(oil shale) 或稱干酪根頁巖(kerogen shale),是一種富含有機質、具有微細層理、可以燃燒的細粒沉積巖。油頁巖中絕大部分有機質是不溶于普通有機溶劑的成油物質,俗稱“油母”。因此,又稱為“油母頁巖”。油頁巖的含油量一般為4~20%,有的高達30%,可以直接提煉石油。

表中油頁巖電站所使用的燃料不是頁巖油,而是油頁巖。

根據WNA 2020年5月的報告,全球核能千亿体育iPhone版在逐步增長,2019年核能千亿体育iPhone版量達到2676TWh,比2018年2563 TWh增加了4.4%,核能千亿体育iPhone版占全球千亿体育iPhone版總量的10.2%。

美國是世界上核能千亿体育iPhone版量最多的國家,2020年5月有95座核反應堆,2019年生產809.0TWh,占全球核能千亿体育iPhone版量總量的809/2676=30.2%,其次是法國為379.5/2676=14.2%;而德國、英國則處于停滯發展階段。

表中“%e”表示核能千亿体育iPhone版占千亿体育iPhone版總量的百分率。全球核能千亿体育iPhone版占全球千亿体育iPhone版總量的10.2%,其中法國高達70.6%。本數據是世界核能協會WNA  2020年5月份提供的數據。

中國核能千亿体育iPhone版進展較快,已經躍居全球第三位,但是2019年核能千亿体育iPhone版占千亿体育iPhone版總量僅為4.9%,高于2018年,但遠低于全球平均值10.2%,差距仍然很大。論核能千亿体育iPhone版的發展速度,中國發展最快,在建的核反應堆最多,達12座。擬建的有44座。這是其他國家無法相比的。

12 、再生能源千亿体育iPhone版

再生能源千亿体育iPhone版指水力千亿体育iPhone版、風電場、生物質千亿体育iPhone版、光伏千亿体育iPhone版、地熱千亿体育iPhone版、聚熱千亿体育iPhone版和海洋能千亿体育iPhone版等,它是電力發展的重要方向。

REN 2020預計,2019年底至少有32個國家再生能源千亿体育iPhone版操作在10GW以上。在2050年有77個國家、10個地區和100個以上城市將達到凈零碳排放。

12-1 再生能源千亿体育iPhone版的比例

根據BP 2020年的報告,2019年全球再生能源千亿体育iPhone版量7261.3 TWh 占全球總千亿体育iPhone版量 27004.7TWh的平均數為26.9%。超過平均數的國家有個特點:水力千亿体育iPhone版特別多的國家如巴西、加拿大;利用風力千亿体育iPhone版和光伏特別多的國家如意大利、西班牙、德國等,而富產化石燃料的國家如美國、俄羅斯就比較低。




12-2 生物質千亿体育iPhone版

生物質千亿体育iPhone版(Biomass Power、Biopower)是利用生物質所具有的生物質能進行的千亿体育iPhone版,是可再生能源千亿体育iPhone版的一種,包括農林廢棄物直接燃燒千亿体育iPhone版、農林廢棄物氣化千亿体育iPhone版、垃圾焚燒千亿体育iPhone版、垃圾填埋氣千亿体育iPhone版、沼氣千亿体育iPhone版。

生物質千亿体育iPhone版的方法有: ⑴ 將生物質以酦酵技術轉換成氣體燃料(如氫氣或甲烷)或醇類燃料,再配合燃料電池的發展以應用于電力生產。⑵ 利用生物質燃燒轉化為可燃氣體燃燒千亿体育iPhone版的技術,主要有直接燃燒千亿体育iPhone版、混合燃燒千亿体育iPhone版和氣化千亿体育iPhone版三種方式。生物質原料包括秸稈、稻殼和甘蔗渣等農業廢棄物和林木生產、采運和加工過程中產生的林業廢棄物等。

生物質氣化(Biomass Gasification)將生物質固體原料置于高溫環境,通過熱分解和化學反應將其轉化為氣體燃料和化學原料氣體(合成氣體)等氣態物質的過程。將生物質固體原料轉化的氣體,稱為“生物質燃氣”。

生物質氣化千亿体育iPhone版(Biomass Gasification Generation)采用特殊的氣化爐,把生物質廢棄物,包括木料、秸稈、稻草、甘蔗渣等轉換為可燃氣體。這種可燃氣體經過除塵除焦等凈化工序后,再送到氣體內燃機進行千亿体育iPhone版。

世界生物質千亿体育iPhone版起源于20世紀70年代,當時,世界性的石油危機爆發后,丹麥開始積極開發清潔的可再生能源,大力推行秸稈等生物質千亿体育iPhone版。自1990年以來,生物質千亿体育iPhone版在歐美許多國家開始大力發展。

12-3 地熱千亿体育iPhone版

地熱千亿体育iPhone版(Geothermal Power)是利用地下蒸汽或熱水等地球內部的熱能資源來千亿体育iPhone版。地下的干蒸汽可直接引入汽輪千亿体育iPhone版機組千亿体育iPhone版。地下的熱水可用減壓擴容的方法,使部分熱水汽化,產生蒸汽以驅動汽輪千亿体育iPhone版機千亿体育iPhone版;或利用地下熱水的熱量來加熱低沸點的有機化合物液體(如氯乙烷、異丁烷等)使其沸騰汽化,將氣體引入汽輪千亿体育iPhone版機千亿体育iPhone版。

1904年由坎梯(Prince Piero Ginori Conti)建成了世界上最早的地熱電站—拉德瑞羅地熱田(Larderello Geothermal Power Station)。世界上最大的地熱千亿体育iPhone版廠群位于美國加利福尼亞州的地熱田間歇泉(The Geysers)。目前分別占該國千亿体育iPhone版總量較多的國家是肯尼亞(51%)、冰島(30%)、菲律賓(27%)、薩爾瓦多(25%)和新西蘭(14.5%)等。

12-4 水力千亿体育iPhone版

水力千亿体育iPhone版(Hydropower)是利用工程措施將天然水能轉換為電能的過程,也是水能利用的基本方式。優點是不消耗燃料,不污染環境,水能可由降水不斷補充,機電設備簡單,操作靈活方便。但一般投資大,施工期長,有時還會造成一定的淹沒損失。水力千亿体育iPhone版常與防洪、灌溉、航運等相結合,進行綜合利用。

根據iha(國際水力千亿体育iPhone版協會)》 2020年的報道,2019年水力千亿体育iPhone版總裝機容量為1308GW,中國為356.40GW,占總量的356.40/1308=27.2%。

目前,世界上最大的千亿体育iPhone版設施是中國三峽水電站,采用32臺混流式水輪機組千亿体育iPhone版,每臺機組的裝機容量為700 兆瓦 ,總裝機容量達22,500兆瓦,超過世界最大核電站- 日本 崎刈羽核電站 (8,212兆瓦)兩倍以上。

規劃中的 民主剛果 大英加水電站 Grand Inga Dam)如能按計劃于2014年開工建設,將超越當前所有的千亿体育iPhone版站,其裝機容量的設計目標高達39,000兆瓦,是三峽水電站的1.73倍。此外,俄羅斯規劃的品仁納灣潮汐能電站項目Penzhin Tidal Power Plant Project),理論裝機容量可達87,100兆瓦。



根據BP 2020的報告,中國水力千亿体育iPhone版量居世界之首,2019年占全球水力千亿体育iPhone版量的1269.7/4222.2=30.1%;其次為巴西、加拿大。

在全球千亿体育iPhone版份額中,水力千亿体育iPhone版僅次于燃煤千亿体育iPhone版和燃氣千亿体育iPhone版,居世界第三。水力千亿体育iPhone版是再生能源千亿体育iPhone版的“領頭羊”,遠比風力和太陽能的千亿体育iPhone版量多。

中國 湖北省 三峽水電站仍然是世界上最大的水電站,總裝機容量為22.50 GW;位于巴西巴拉圭伊泰普水電站是世界第二大水電站,裝機容量為14.00 GW。不過,伊泰普水電站所處的巴拉那河水量豐沛且季節分布相對均衡,幾乎可以全年滿負荷千亿体育iPhone版;而三峽水電站則每年都會經歷約6個月的枯水期,從而限制了其千亿体育iPhone版量。

總裝機容量14.00 GW 的伊泰普(Itaipu)水電站,從1997年到2013年,連續16年成為世界上千亿体育iPhone版量最大的單體水電站,2013年曾創造了年千亿体育iPhone版量98.63 TWh 的歷史紀錄。2014年,三峽水電站(Three Gorges Dam)全年千亿体育iPhone版量達到98.8 TWh,創造了新的千亿体育iPhone版量世界紀錄,首次成為世界上年度千亿体育iPhone版量最大的水電站。

梯級水電站是世界上發展水力千亿体育iPhone版的一個重要的獲取電力的方式。在制作下表時,我把相同一河流的水電站歸納在一起,您可以看出,世界上許多河流都是梯級水電站。

金沙江長江上游)梯級水電站是正在建設中的最大水力千亿体育iPhone版系統,將分三階段建設。第一階段包括金沙江下游的4座水電站:烏東德Wudongde Dam)、白鶴灘(Baihetan Dam)、溪洛渡Xiluodu Dam)和向家壩Xiangjiaba),裝機容量分別為10.20 GW、16.00 GW、13.86 GW和7.75 GW,這4座水電站的總裝機容量合計高達47.81 GW。溪洛渡水電站、向家壩水電站已于2014年全部建成,第一階段計劃將在2015年全部完工。第二階段包括金沙江中游的8座水電站,總裝機容量將達8.98 GW。而未來金沙江梯級水電站與三峽-葛洲壩梯級水電站的總裝機容量合計將達95.745 GW。

此外,規劃中的 剛果河 大因加水電站 (Grand Inga Dam)一旦建成,有望成為世界上裝機容量和千亿体育iPhone版量最大的單體水電站,它計劃安裝52臺千亿体育iPhone版機組,裝機容量將會達到39.00 GW。

注  意:  國外用“Dam(大壩)”就是指水電站。

單位換算:

體積單位  1km3=10×108 m3 = 10億立方米 ; 1億立方米=0.1 km3

電力單位  1GW=1000MW ;  1億千萬時=0.1TWh

1 TWh=10億千萬時 ; 1萬千瓦=0.01GW ; 1 GW=100萬千瓦



水力千亿体育iPhone版分為四種類型:常規水電站、抽水蓄能電站、徑流式水電站和潮汐能電站,其中常規水電站占主導地位。

12-4-1 、常規水電站( Conventional Hydroelectric Power Stations

常規水電站是利用天然河流、湖泊等水能的千亿体育iPhone版站。目前世界上最大的水力千亿体育iPhone版站是在中國的三峽千亿体育iPhone版站(Three Gorges Dam),裝機容量達22500MW。

世界上最高的大壩在中國雅礱江上流的錦屏-I大壩(Jinping-I Dam),混凝土高拱壩,壩高305米,2013年建成。2020年最高的大壩將是大渡河上的雙江口大壩(Shuangjiangkou Dam),壩高312米。

世界上最大的壩體是巴基斯坦塔貝拉大壩(Tarbela Dam),1976年建成,構筑物高達143米,體積為153百萬立方米,裝機容量3478MW。

世界上儲水量最多的大壩是津巴布韋和贊比西的贊比西河上的卡里巴大壩(Kariba Dam),其次為俄羅斯安加拉河上的布拉茨克大壩(Bratsk Dam)和加納沃爾特湖的阿科松博壩(Akosombo Dam)。我國丹江口大壩(Danjiangkou Dam)居第20位。

12-4- 2 、抽水蓄能電站 Pumped Storage Power Station

抽水蓄能電站一般利用電力系統多余的電量(汛期、假期或后半夜低谷電量),將下水庫的水抽到上水庫儲存;在系統負荷高峰時,將上水庫的水放下,由水輪機驅動水輪千亿体育iPhone版機千亿体育iPhone版。具有調峰填谷的雙重作用,是電力系統最理想的調峰電源。此外,它還可以調頻、調相、調壓和作為備用,對保障電網的安全優質運行和提高系統經濟性具有重大作用。

抽水蓄能電站本身不產生電能,而是在電網中起協調千亿体育iPhone版與供電矛盾的作用;在短時間負荷高峰時調峰作用巨大;啟動及出力變化快,可保證電網的供電可靠性,提高電網的供電質量。

世界上第一座抽水蓄能電站是瑞士于1879年建成的勒頓抽水蓄能電站。當今世界上最大的抽水蓄能電站是美國巴斯康蒂抽水蓄能電站,裝機容量達3003MW,其次為中國惠州抽水蓄能電站,裝機容量為2448 MW,廣東抽水蓄能水電站(Guangdong Pumped Storage Power Station),裝機容量為2400MW。



12-4- 3 、徑流式水電站 run-of-the-river hydroelectric power station

徑流式水電站,又稱“無調節水電站”,指大壩兩邊沒有高山又沒有庫容,河水流過時千亿体育iPhone版的電站。水電站的出力完全取決于河川徑流量的大小,對天然水流(河川徑流)無調節能力。為了充分發揮設備的效益,徑流式水電站多在負荷曲線的基荷部分工作。無調節水庫的電站稱為徑流式水電站。此種水電站按照河道多年平均流量及所可能獲得的水頭進行裝機容量選擇。


全球徑流式水電站第一位是巴西的“吉拉烏大壩”,美國的“約瑟夫酋長大壩”已經從第一位降低到第三位。中國最大的徑流式水電站是天生橋-Ⅱ大壩,世界排序13,裝機容,1320MW。

12-4- 4 、潮汐能電站 (Tidal Power Stations)

潮汐能電站是利用海水周期性漲落運動中所具有的能量來千亿体育iPhone版的千亿体育iPhone版站,其水位差表現為勢能,其潮流的速度表現為動能。這兩種能量都可以利用,是一種可再生能源。

潮汐千亿体育iPhone版 是以因潮汐引致的海洋水位升降千亿体育iPhone版。一般都會建水庫儲內千亿体育iPhone版,但也有直接利用潮汐產生的水流千亿体育iPhone版。

世界上最大的潮汐電站是韓國始華湖潮汐電站(Sihwa Lake Tidal Power Station),裝機容量為254MW。中國最大的潮汐電站是江廈潮汐電站(Jiangxia Tidal Power Station ),裝機容量僅為3.9MW。

擬建中的俄羅斯勘察加半島品仁納灣潮汐電站(Penzhin Tidal Power Plant),裝機容量達87100MW,年千亿体育iPhone版量可達200TWh,將成為世界上最大的潮汐電站。



13 波浪能千亿体育iPhone版

海洋能是指依附在海水中的可再生能源。海洋通過各種物理過程接收、儲存和散發能量,這些能量大量以潮汐、波浪、溫度差、鹽度梯度、海流等形式存在于海洋之中。因此,海洋能主要包括潮汐能、波浪能、溫差能、潮流能、海流能、鹽差能等。由于海洋溫度、含鹽量、潮汐、洋流、波浪和涌浪的變化,根據 IEA-OES 2007年年度報告,每年可能產生20000-80000兆瓦時(TWh/y)的電力。印度尼西亞作為群島國家,面積四分之三是海洋,擁有49GW公認的潛在海洋能源和727GW的理論潛在海洋能源。

根據REN21 2020年報告,2019年全球海洋能千亿体育iPhone版量為45GWh。

14 風電場千亿体育iPhone版

風電場(Wind Farm),又稱“風力千亿体育iPhone版場”。由一批風力千亿体育iPhone版機組或風力千亿体育iPhone版機組群組成的電站。通常按照風電場址的主導風向和地形,將機組排成陣列,盡量減少相互間的尾流影響。風電場可以安裝在陸地上,也可以安裝在海洋上。

風力千亿体育iPhone版的成本接近天然氣千亿体育iPhone版,是目前較經濟的再生能源之一。海上風能比陸上多40%的產能,但裝置成本比陸地高60%,并且風險高。盡管如此,與成本昂貴的光伏千亿体育iPhone版比較,千亿体育iPhone版量大的離岸風力千亿体育iPhone版仍然顯示出優越性。



15 太陽能千亿体育iPhone版

太陽能千亿体育iPhone版(Solar Power)是將太陽能轉換成電能。其基本途徑有兩種:

⑴ 光千亿体育iPhone版(Photovoltaics ,PV),即光伏千亿体育iPhone版。將太陽能電池組合在一起,大小規模根據需要而定,可獨立千亿体育iPhone版,也可并網千亿体育iPhone版。使用較廣的一種裝置是“太陽電池板”(由很多光電池串聯、并聯而組成的陣列),可產生若干瓦以至千瓦級的功率。

⑵ 熱千亿体育iPhone版(Solar thermal,CSP),即太陽能熱千亿体育iPhone版。主要是把太陽的能量聚集在一起,產生高溫來驅動汽輪機千亿体育iPhone版。熱千亿体育iPhone版的方法較多。有用反射鏡群把太陽能聚集到離地面數米或更高處的鍋爐上,產生蒸汽驅動汽輪機千亿体育iPhone版的;有利用海面被太陽曬熱,水溫升高,而深海數十米或百米處的海水溫度低,以液氨為工質組成熱力系統千亿体育iPhone版的,稱為“太陽能海水溫差千亿体育iPhone版”。

太陽能熱千亿体育iPhone版所占份額很小,光伏是太陽能千亿体育iPhone版主要形式。光伏指 射線能量 的直接轉換。在實際應用中通常指 太陽能 電能 的轉換,即太陽能光伏。

根據REN21 2020年的統計,2019年全球光伏裝機容量增加了115 GW,裝機容量達到627 GW。



15-1 平板光伏電站 ( Flat-panel photovoltaic)

光伏電站已經是商業化的成功運行的千亿体育iPhone版站。中國光伏工業發展是世界上最快的,但是原來居世界第一、三位的騰格里沙漠太陽能公園和大同光伏領跑者已經被印度帕瓦加達太陽能公園和埃及本班太陽能公園取代。

15-2 太陽能聚焦熱電站 Concentrated solar therma

太陽能聚光千亿体育iPhone版是依靠聚光集熱轉換成熱能再轉換成電能進行千亿体育iPhone版。太陽能熱千亿体育iPhone版由集熱、輸熱、儲熱、熱交換系統和汽輪千亿体育iPhone版機組成。太陽能集熱系統有碟式聚光系統、槽式聚光系統和塔式聚光系統三種類型。太陽能千亿体育iPhone版站投資大,技術尚不成熟,目前還未大規模投入商業運行。

15-3 聚光光伏電站(Concentrator photovoltaic,CPV))

聚光光伏電站是由高效太陽能、 聚光器 、主動或被動冷卻設備、單軸或雙軸跟蹤設備、交流/直流控制系統、 逆變器 蓄電池 等裝置組成。利用聚光器進行聚光,一方面可以提高單位面積太陽能輻射量,將太陽光聚集到很小的高性能太陽能光伏電池表面,從而提高輻射能量密度、提高單位面積太陽能電池的輸出功率:一定程度上克服了太陽能量的分散性;另一方面,通過使用價格低廉的材料制造的聚光器,從而可以達到降低昂貴的太陽能電池材料的使用量和光伏千亿体育iPhone版系統總成本。

相對于傳統的光伏千亿体育iPhone版,聚光光伏千亿体育iPhone版有明顯的優勢。聚光光伏千亿体育iPhone版比其他太陽能千亿体育iPhone版模式更節省土地資源,在同樣的占地面積下,聚光光伏千亿体育iPhone版可以產生的電能是傳統的太陽能光伏千亿体育iPhone版的兩倍。有這么高的轉化率主要是因為聚光光伏采用雙軸跟蹤技術,以最大限度地提高太陽光峰值時候的利用率。當前,光伏千亿体育iPhone版的效率提升空間有限,而聚光光伏千亿体育iPhone版的效率仍在快速提升。在陽光充沛和干燥的環境下,聚光光伏能源成本更低。

16 電力的國際貿易

全球能源貿易實際上是指化石燃料貿易,2019年煤、石油和天然氣的國際貿易量如下:

2019年石油及其產品的國際貿易量:

(原油+成品油)貿易量/原油產量=(2239.0+1241.9)/4484.5=77.6%

2019年天然氣的國際貿易量:

(管道+LNG)貿易量/天然氣產量=(8015+4851)/39893=32.3%

2019年原煤的國際貿易量:

貿易量/原煤產量=35.28/157.86=22.3%

目前仍然處于石油時代,石油的貿易量最大。任何能源都可以千亿体育iPhone版,但不是任何電力都可以進入電力市場,只有能被用戶接受的那些價格才有資格進入電力銷售市場。就目前而論,按照千亿体育iPhone版量的大小依次為燃煤千亿体育iPhone版、燃氣千亿体育iPhone版、水力千亿体育iPhone版最多,其次為風電場、太陽能千亿体育iPhone版;請注意,燃油千亿体育iPhone版卻很少,因為石油的用處太多了。

天然氣和電力的國際貿易具有很強的網絡性,即天然氣通過管道到戶,電力經由電線路到戶;也就是說,天然氣和電力的貿易屬于區域性能源。

但是天然氣和電力又有很大區別:

1、天然氣只能在油氣田生產,而除了水力千亿体育iPhone版以外,電力生產方式多種并產地多處。

2、天然氣能夠被其它燃料所替代,而電力則不能。

3、天然氣管道跨國線路數千公里,而電力線僅與鄰國相連。

4、天然氣國際貿易量很大,貿易量可達產量的30%左右,而電力國際貿易量僅為1~3%之間。

雖然天然氣是區域性能源,但是在上世紀70年代全球發生了能源危機,LNG的發展刺激了電力的發展,特別是日本領先,電力的發展又拉動了LNG的發展,也就是說,LNG使得天然氣沖破了區域性走向全球化了。

那么,電力怎么沖不破區域性呢?

1、 電力長輸的能源損失很大,請看國際天然氣聯盟(IGU)的報告《天然氣—今日和未來的能源(Natural Gas:The Energy for today and future 2017)》第44頁。請點擊:

http://ecoinworld.com/report/201812/34403.html

該頁講述能源輸送的損失,100份天然氣能量到用戶可以獲得92份,而100份電力來源,輸送到用戶,只能獲得32份。電力貿易僅限于鄰國(或者說,開一天汽車跑幾個歐洲小國)而不是在全球做生意。

2、 化石燃料全球分配不平衡就產生了國際貿易,而再生能源分配還算公正。世界各國都會優先尋求再生能源千亿体育iPhone版,其數量不夠部分才進口電力。如內陸國家尼泊爾不產化石燃料,水力千亿体育iPhone版卻很強,活得尚好。

太陽給人類創造了太陽能、水能、生物質能、海洋能、化石燃料等等,從來就不要求付費,可是這些能源落地到各個國家向別國索取就需要付費了。因此,全球電力貿易或稱全球能源互聯網實際上做生意,當進口電力高于當地價格,進口量就會受到影響。在特高壓、儲能、海底電纜等技術成熟之前,電力難以長距離運輸。

那么由能源衍生的電力究竟貿易達到什么水平?全球電力貿易不像化石燃料那樣,年年有新數據,年年有評論。現在把美國中央情報局(CIA)2020年1月31日整理的數據如下。表中%表示進出口貿易量/生產量。電力產量可以采用BP數據。可以看出,電力國際貿易量一般在3%左右。

當然,很遺憾地告訴您,不會查閱到年年更換的數據。如果您要理解,可以查美國中央情報局的網站:

全球電力進口量

https://www.cia.gov/library/publications/resources/the-world-factbook/fields/255rank.html

全球電力出口量

https://www.cia.gov/library/publications/the-world-factbook/rankorder/2234rank.html

如果要知道最新的數據,可查閱Enerdata網站《Global Energy Statical Yearbook(全球能源統計年鑒)》,請打開:

https://yearbook.enerdata.net

點擊Electricity項目下的Trade,即

https://yearbook.enerdata.net/electricity/electricity-balance-trade.html

可以看見這樣的地圖:

根據BP 2019的報告,2018年全球千亿体育iPhone版量為26614.8 TWh,因此,2018年全球電力貿易量為:

271.34/26614.8=1.0%

估計還有一些國家貿易量不多尚未記錄,但難以超過2.0%。

另外,世界頂級出口國(World’s Top Exports)網站http://www.worldstopexports.com/還提供了最新的貿易數據并有盈利數據(Electricity Exports by Country)。

http://www.worldstopexports.com/electricity-exports-country/

盡管參與電力貿易的國家多達百多個,但貿易量很小,還看不出增加的趨勢,更加看不出會跨洲的全球大貿易。


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