風(fēng)電場發(fā)電
風(fēng)電場(Wind Farm),又稱“風(fēng)力發(fā)電場”。由一批風(fēng)力發(fā)電機組或風(fēng)力發(fā)電機組群組成的電站。通常按照風(fēng)電場址的主導(dǎo)風(fēng)向和地形,將機組排成陣列,盡量減少相互間的尾流影響。風(fēng)電場可以安裝在陸地上,也可以安裝在海洋上。
風(fēng)力發(fā)電的成本接近天然氣發(fā)電,是目前較經(jīng)濟的再生能源之一。海上風(fēng)能比陸上多40%的產(chǎn)能,但裝置成本比陸地高60%,并且風(fēng)險高。盡管如此,與成本昂貴的光伏發(fā)電比較,發(fā)電量大的離岸風(fēng)力發(fā)電仍然顯示出優(yōu)越性。
全球風(fēng)電場裝機容量(單位:GW)

根據(jù)REN21 2019年的報告,風(fēng)輪機主要被西歐國家占領(lǐng),達47%;而中國風(fēng)輪機制造商占全球份額的29.7%。
2017年世界上主要風(fēng)輪機制造商

根據(jù)BP 2019年的報告,2018年全球風(fēng)電場年增長12.6%,發(fā)電量為1170.0TWh,其中發(fā)電量最多的國家是中國,中國于2016年超過美國,年增長24.1%,發(fā)電量為286.1 TWh,占全球總量的366/1270.0=28.8%。
風(fēng)電場發(fā)電最多的國家(TWh)

風(fēng)電場可以設(shè)置在陸地,也可以安置在海面上。陸地上最大的風(fēng)電場是中國甘肅酒泉風(fēng)電基地,而海洋最大的風(fēng)電場在英國倫敦陣列。

太陽能發(fā)電
太陽能發(fā)電(Solar Power)是將太陽能轉(zhuǎn)換成電能。其基本途徑有兩種:
⑴ 光發(fā)電(Photovoltaics ,PV),即光伏發(fā)電。將太陽能電池組合在一起,大小規(guī)模根據(jù)需要而定,可獨立發(fā)電,也可并網(wǎng)發(fā)電。使用較廣的一種裝置是“太陽電池板”(由很多光電池串聯(lián)、并聯(lián)而組成的陣列),可產(chǎn)生若干瓦以至千瓦級的功率。
⑵ 熱發(fā)電(Solar thermal,CSP),即太陽能熱發(fā)電。主要是把太陽的能量聚集在一起,產(chǎn)生高溫來驅(qū)動汽輪機發(fā)電。熱發(fā)電的方法較多。有用反射鏡群把太陽能聚集到離地面數(shù)米或更高處的鍋爐上,產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動汽輪機發(fā)電的;有利用海面被太陽曬熱,水溫升高,而深海數(shù)十米或百米處的海水溫度低,以液氨為工質(zhì)組成熱力系統(tǒng)發(fā)電的,稱為“太陽能海水溫差發(fā)電”。
太陽能熱發(fā)電所占份額很小,光伏是太陽能發(fā)電主要形式。光伏指射線能量的直接轉(zhuǎn)換。在實際應(yīng)用中通常指太陽能向電能的轉(zhuǎn)換,即太陽能光伏。
根據(jù)REN21 2019年的統(tǒng)計,2018年全球光伏裝機容量增加了100 GW,裝機容量達到505 GW。
全球光伏裝機容量(單位:GW)

根據(jù)BP 2019的報告,2018年全球太陽能發(fā)電占全球發(fā)電總量的584.8/26614.8=2.2%,占再生能源發(fā)電總量的584.8/6827.3=8.6%,其份額較少,但進展較快。
太陽能發(fā)電最多的國家是中國和德國,占全球太陽能發(fā)電總量的177.5/584.8=30.4%,而美國居第二位。
太陽能發(fā)電最多的國家(單位:TWh)

光伏電站已經(jīng)是商業(yè)化的成功運行的發(fā)電站。中國光伏工業(yè)發(fā)展是世界上最快的,騰格里沙漠太陽能公園和大同光伏領(lǐng)跑者已經(jīng)沖過龍羊峽水光互補光伏電站居世界第一。
2017年世界上最大的光伏電站

太陽能聚光發(fā)電(Concentrated solar thermal)是依靠聚光集熱轉(zhuǎn)換成熱能再轉(zhuǎn)換成電能進行發(fā)電。太陽能熱發(fā)電由集熱、輸熱、儲熱、熱交換系統(tǒng)和汽輪發(fā)電機組成。太陽能集熱系統(tǒng)有碟式聚光系統(tǒng)、槽式聚光系統(tǒng)和塔式聚光系統(tǒng)三種類型。太陽能發(fā)電站投資大,技術(shù)尚不成熟,目前還未大規(guī)模投入商業(yè)運行。
全球10大太陽能聚焦熱電站

電力的國際貿(mào)易
能源的國際貿(mào)易是多樣化的:原煤與焦炭、石油及產(chǎn)品、管輸天然氣與液化天然氣,并由此產(chǎn)生的電力都能夠參與國際貿(mào)易。
在能源貿(mào)易中,只有天然氣和電力必須通過網(wǎng)絡(luò)貿(mào)易,即天然氣通過管道到戶,電力經(jīng)由電線路到戶。
天然氣和電力有很大區(qū)別:
1、天然氣只能在油氣田生產(chǎn),而除了水力發(fā)電以外,電力生產(chǎn)方式多種并產(chǎn)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(shù)千公里,而電力線僅與鄰國相連。
4、天然氣國際貿(mào)易量很大,可達產(chǎn)量的30%,而電力國際貿(mào)易量僅為1~2%之間。
根據(jù)世界氣體協(xié)會(IGU)發(fā)布的《Natural Gas:The Energy for today and future 2017》的報告中,講述能源輸送的損失,100份天然氣到用戶可以獲得92份,而100份電力來源,輸送到用戶,只能獲得32份。

根據(jù)《Global Energy Statistical Yearbook》的統(tǒng)計,電力凈進口國家主要是意大利、美國和巴西。電力凈出口國主要是加拿大、法國和巴拉圭。每年電力進出口可參考網(wǎng)站:https://yearbook.enerdata.net中的電力部分,有Trade部分。


原標(biāo)題:2019年全球電力報告
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