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半導體激光器工作原理及近期科研進展匯總

星之球科技 來源:中國電力電子產(chan) 業(ye) 網.2014-09-29 我要評論(0 )   

中國在風力渦輪機、太陽光電的動力係統和智能電網技術的生產(chan) 和使用領域領先於(yu) 全世界。 由於(yu) 燃煤,全世界公認中國已經成為(wei) 最大的電力生產(chan) 國。但相較於(yu) 化石燃料和核能,《...

    中國在風力渦輪機、太陽光電的動力係統和智能電網技術的生產(chan) 和使用領域領先於(yu) 全世界。

  由於(yu) 燃煤,全世界公認中國已經成為(wei) 最大的電力生產(chan) 國。但相較於(yu) 化石燃料和核能,《自然》雜誌日前專(zhuan) 門撰文指出,中國的可再生能源係統發展得更快。中國在風力渦輪機、太陽光電的動力係統和智能電網技術的生產(chan) 和使用領域領先於(yu) 全世界,其生成的水能、風能、太陽能相當於(yu) 法國和德國發電廠產(chan) 能的總和。2005年以來,中國太陽能電池的生產(chan) 已經擴大了100倍。

  文章指出,隨著中國製造業(ye) 規模的增長,可再生能源設備的成本大幅下降。創新發揮了重要作用。但成本降低的主要原因是市場擴張。德國和韓國也在走相似的路。總而言之:工業(ye) 化可以和脫碳齊頭並進。

  很多國家還沒有注意到這一點。美國和歐盟執行的是適得其反的政策,例如對進口的中國太陽能光伏電板增加貿易關(guan) 稅。限製可再生設備的全球貿易隻會(hui) 放慢降低成本的速度,且降低全世界放棄化石燃料的速度。

  作為(wei) 結果,全球可再生能源利用率一直停頓不前,對減少溫室氣體(ti) 排放和應對氣候變化造成了負麵影響。15年來,由於(yu) 化石燃料工業(ye) 的既得利益以及擔心替代方案價(jia) 格昂貴,很多國家未能實現其在《京都議定書(shu) 》中的減排承諾。

  對可再生能源的認知需要改變。《自然》認為(wei) ,在中國,可再生能源被視作能源安全的來源,而不僅(jin) 僅(jin) 是減少碳排放。今天關(guan) 於(yu) 能源安全的討論幾乎隻關(guan) 注繼續使用化石燃料。不同於(yu) 石油、煤炭和天然氣(其供應是有限的,且受製於(yu) 地緣政治局勢),可再生能源設備可以在任何地方建造,隻要有足夠的水、風能和太陽光。

  綠色增長

  隨著製造業(ye) 規模和可再生能源使用的增加,市場力量將使它們(men) 更容易獲取、更負擔得起和更高效。因此,能源政策應該關(guan) 注於(yu) 促進製造業(ye) 、貿易和低碳技術的競爭(zheng) ,而不是支持更加昂貴、危險和難以獲得的化石燃料。

  《自然》指出,中國生產(chan) 了超過5萬(wan) 億(yi) 千瓦時(kWh)的電能,比美國多約1萬(wan) 億(yi) 千瓦時。自2001年加入世界貿易組織(WTO)以來,中國經濟的快速發展一直建立在化石燃料的基礎上:中國約消耗了全世界23%的煤產(chan) 量用於(yu) 發電。但僅(jin) 有化石燃料無法支撐中國快速的工業(ye) 增長。

  根據《自然》的數據,自21世紀以來,中國也一直在追求低碳能源戰略。2008年至2012年,對水電、風能、太陽能和核能發電設施的投資增加了40%——從(cong) 1380億(yi) 元人民幣(約合220億(yi) 美元)增至2000億(yi) 元人民幣。與(yu) 此同時,化石燃料電力設施的投資比例在同時期從(cong) 50%跌至25%。

  作為(wei) 結果,在過去4年來,中國的風力發電能力增長了5倍。2013年,水能、風能和太陽能的發電能力首次超過了化石燃料和核設施的發電能力。在中國,零碳能源貢獻了9.6%的產(chan) 能,比2000年增長了5.6%。這是一個(ge) 相當大的成就。

  2013年,中國提前兩(liang) 年實現了既定目標——30%的電力來自可再生能源。中國政府希望可再生能源的產(chan) 能在2017年達到550千兆瓦(GW),或者說和2013年的水平相比提高48%。沒有任何其他國家在可再生能源領域投資如此巨大。

  規模經濟

  《自然》指出,中國正在升級電網以防止供電不穩定的情況發生。在一個(ge) 示範工程中,中國國家電網公司(SGCC)投資94億(yi) 元人民幣將風能和太陽能光伏發電和存儲(chu) 設備並入主電網中。SGCC正在為(wei) 智能電網元素製定國際產(chan) 品標準,以支撐這些技術出口至其他國家,例如巴西。

  中國的能源安全如何提高?1993年,中國成為(wei) 一個(ge) 石油淨進口國。2007年成為(wei) 天然氣淨進口國。2011年成為(wei) 煤炭淨進口國。如果達到2017年實現風能、水能和太陽能發電的目標,中國至少能節省45%目前進口石油、煤炭和天然氣的費用。

  《自然》認為(wei) ,中國在可再生能源領域獲得成功有兩(liang) 大關(guan) 鍵:其一,集中性政策驅動投資,例如電網回購;其二,隨著全球市場的擴張,工業(ye) 動力學降低單位成本,例如,通過學習(xi) 獲得規模經濟和效率。

  可再生能源發電需要製造很多部件,例如風力渦輪機、太陽能光電板、電池、能量存儲(chu) 係統等。從(cong) 2010年至2013年,全球光伏裝機容量增長了兩(liang) 倍多——從(cong) 40GW至140GW,中國光伏發電裝機容量增長了22倍——從(cong) 0.8GW 到18GW。自2008年起,供應國際市場以及國內(nei) 市場有助於(yu) 降低太陽能光伏板的成本約80%。全球太陽能用戶均受益於(yu) 其較低的價(jia) 格。

  ”道路——擴大智能電網覆蓋率並關(guan) 注新興(xing) 清潔能源領域的生產(chan) ,例如零排放汽車。自21世紀初,根據Energiewende能源轉型項目,德國一直在擴大對太陽能和風能的使用和建造,目標是用可再生能源取代核電。

  同樣的原則適用於(yu) 美國工業(ye) 生產(chan) 領域,這也造就了一個(ge) 世紀前美國在汽車製造業(ye) 的獨霸地位。1909年至1916年,Henry Ford降低了福特公司模型T的成本約62%——從(cong) 950美元到360美元。每年,銷售額都翻番——從(cong) 1908年的不足6000美元至1917年超過80萬(wan) 美元。

  美國能源政策強調通過水力壓裂和水平鑽孔等創新手段開發國內(nei) 煤層氣和頁岩油。但一直存在收益遞減和化石燃料環境成本高等問題。英國也傾(qing) 向於(yu) 利用水力壓裂建造煤層供應,並擴展核反應堆,學習(xi) 其他國家的各項技術。

#p#分頁標題#e#  改變思路

  從(cong) 能源安全角度來看,重新架構針對排放的爭(zheng) 論對《聯合國氣候變化框架公約》下的國際談判有深遠影響。12月,各國代表將聚集在秘魯首都利馬,為(wei) 2015年的巴黎會(hui) 議作準備。議程主要包括通過協商使各國自願減少碳排放,而不是促進可再生能源產(chan) 業(ye) (最快的脫碳路線)。

  但建立了強大可再生能源部門的政府能夠實現這些減排目標,同時強化能源安全並建立製造業(ye) 。以市場為(wei) 導向的手段的另一個(ge) 優(you) 勢在於(yu) ,一些批評者指出,基於(yu) 技術的解決(jue) 方案將帶來諸多問題,例如工業(ye) 原料的可獲得性和用於(yu) 建造太陽能和風能設備的場地。但計算顯示,在現有工業(ye) 規模的基礎上,在未來20年內(nei) 可實現利用全球現有可再生能源生產(chan) 額外10太瓦的發電能力,到那時,全球能源係統可能發生巨大轉變。利用可再生能源產(chan) 生額外10太瓦的電量需要改變全球電力狀況——這需要在超過500萬(wan) 平方公裏的土地(是哈薩克斯坦麵積的兩(liang) 倍)上裝置約300萬(wan) 個(ge) 風力渦輪機、14000個(ge) 集中太陽能發電設施。這些技術可能被設置在世界上的沙漠和半沙漠地區。盡管目標宏大,但卻是可操作的——例如,現在全世界每年手機產(chan) 量約為(wei) 17.5億(yi) 部,汽車產(chan) 量約為(wei) 8400萬(wan) 輛。

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