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2018年全球电力报告——各国能源结构分析
  • 2019-01-21 11:14:17
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  • 来自:长江电力及公用事业

电力跟经济发展和人类生活戚戚相关。电力来自一次能源,为了保障国家能源供应安全,其来源实行多元类化和多源化的供应模式。电力生产可以分为两大类:化石燃料生产电力和清洁能源(核能和再生能源)生产电力。目前占主导地位的是化石燃料生产电力,特别是燃煤发电和燃气发电。尽管再生能源生产的电力比例不高,但由于其发展符合人类资源环境可持续发展的需要,可再生能源发电正在逐渐发展挤出化石燃料电力生产空间,并渐渐形成着一种全球性趋势。

近日,《2018全球电力报告》发布,报告分析对比了世界不同国家和地区的电力生产和电源结构发展变化情况,针对不同电源模式进行对比,做出相应排名。在火电领域,排名第一的居然是我国台湾地区的火电厂,前十名里,中国独占六个席位。在水电领域,中国装机量连续多年排名第一,三峡水电也当之无愧地成为世界第一大的水电站。在风电领域,中国同样排名第一,在风机厂商中,金风科技排名世界第三位,是国内风机厂商中排名最靠前的企业。在光伏领域,中国从2015年开始超越美国,世界最大光伏电站前两名都在中国,但是中国的光热发展却并没有像光伏一样领先,世界前十名的光热电站,中国没有一家上榜。

主要国家电力生产量

根据《BP Statistical Review of World Energy June 2018》的报告,2017年电力产量仅比2016年增加2.8%。中国是世界上电力生产最多的而且是增幅最大的国家,发电量为6495.1 TWh,比2016年增加了6.2%,占世界总量的25.4%;而美国经济不景气,2017年发电量为4281.8 TWh,比去年减低了1.3%,占全球总量的16.8%。

人均能源消费量和人均耗电量在一定程度上反映一个国家或地区经济发展水平和人民生活水平。根据美国中央情报局2016年的数据,人均能源消费量和人均耗电量最多的国家是冰岛和列支敦士登。虽然中国电力产量居世界首位,但由于人口基数巨大,人均能源消耗量仅居世界第63位,处于落后位置。

全球电力生产结构

电力生产结构是指电力来自一次能源的比例,以%表示。根据REN21(Renewable Energy Policy Network for the 21st Century)2015~2018年的报告汇集成表。全球总发电量数据来自《BP Statistical Review of World Energy June 2018》。

从表中看出,截止2017年全球再生能源发电占电力总量的26.5%,比2016年增加2%,也是增幅最大的一年。其中光伏发电和风电场增幅最高。

世界上最大的20座发电站

目前,世界上最大的发电站是中国三峡水电站,该发电站采用了32台弗兰西斯水轮机(Francis turbines),每台功率700MW,另外还有两台50MW涡轮机发电,装机容量共计22500MW。它是世界上最大的核电站——日本柏崎刈羽核电站(Kashiwazaki-Kariwa,7965MW)的两倍多。2017年正在建设的中国白鹤滩水电站(Baihetan Dam,16000MW)和巴西贝罗蒙特大坝(Belo Monte Dam,11233MW),都无法跟三峡水电站的装机容量比拟。

尽管三峡水电站难以抗衡,但有拟建的刚果英戈大坝( Grand Inga Dam),设计的装机容量达39000MW,将超过所有的发电站的装机容量,包括三峡大坝。另外一个拟建发电站——俄罗斯勘察加半岛品仁纳湾潮汐电站( Penzhin Tidal Power Plant),装机容量达87100MW,也超过了三峡水电站。

在世界上前20位发电站中,中国水力发电占有5席,均为水力发电。世界上最大的20座发电站每年都有所变动,加拿大罗伯特-布拉萨大坝从原有的第17位冲到第7位;韩国古里核电站发展压水反应堆也冲入第13位,超过本国的韩蔚核电站和韩光核电站。另外值得注意的是燃煤发电和燃气发电已经踢出前20强了。水力发电和核能发电均属清洁能源发电,独霸前20强,化石燃料发电的地位逐步降低。

世界上最大的20个电站

化石燃料发电

化石燃料发电仍然占据主导地位,其中以燃煤发电为主,其次是燃气发电,而燃油发电份额很小。2010年化石燃料发电占全球发电总量的67.4%,到2017年仍然保持在64.7%,但有所回落;而清洁能源主要是再生能源发电逐年上升速度较快。

全球十大燃煤电站

煤发电仍然霸占全球电力生产的主导地位,主要生产国是中国,居第一位却是台湾台中发电厂。另外一种燃煤发电是泥炭发电,所占比例较小。泥炭(Peat)是煤的前身,是煤化程度最低的煤。泥炭是由动植物遗骸,主要是植物残体,受到微生物和介质作用,经过分解和合成的变化而形成的一种有机物质。泥炭发电主要在欧洲国家如俄罗斯、芬兰、爱尔兰等。

世界最大的燃油电站

燃油发电可分为燃料油(Fuel oil)发电和油页岩(Oil shale)发电两种,但其总体规模比燃煤电站和燃气发电都小。虽然世界上最大的燃料油电站是在沙特阿拉伯的舒艾拜发电及海水淡化厂,但是利用燃油发电最多的国家是日本。

世界上最大的燃气电站由于燃烧天然气热效率高,排放的污染物又较其它燃料少,因此被认为是最清洁的发电燃料。目前天然气联合循环发电的技术已相当成熟。已进入商业运作,且规模很大。

燃气发电量最多的国家是美国、其次是俄罗斯,但是燃气发电站最多的是日本,日本早在20世纪70年代就开始利用进口的液化天然气(LNG)发电。世界上最大的核电站根据《World Nuclear Association 2018年7月》的报告,全球核能发电在逐步增长,2017年核能发电量达到2519 TWh,人均核电用电量为10.6%。美国是世界上核能发电量最多的国家,2017年有99座核反应堆,生产805.0 TWh,占全球核能发电量总量的805/2519=32%,其次是法国为379.1/2519=15%;而德国、英国则处于停滞发展阶段。

中国核能发电进展较快,已经跃居全球第三位,但是2017年核能发电占发电总量仅为3.9%,远低于全球平均值10.6%,差距仍然很大。论核能发电的发展速度,中国发展最快,在建的核反应堆最多,达17座。拟建的有43座。这是其他国家无法相比的。

世界上最大的核电站是日本柏崎刈羽核电站,装机容量为7965MW,但2011年已经停工。值得注意的是韩国核电站进展很快,前十位核电站就占有4席,把美国和日本都甩到后面。

水利发电情况根据《BP Statistical Review of World Energy June 2018》的报告,中国水力发电量居世界之首,2017年占全球水力发电量的1155.8/4059.9=28.5%;其次为加拿大、巴西。

根据2018年《International Hyower Association,iha》的报道,2017年水力发电生产的电力达4185 TWh,减少了约40亿吨的温室气体和有害污染物的排放。2017年全球水力发电装机容量达1267GW,包括153GW抽水蓄能。本年增加了21.9GW装机容量,包括3.2GW的抽水蓄能电站。2017年东亚和太平洋地区快速增长,增加了9.8GW,随后是南美洲(4.1 GW)、中南亚(3.3 GW)、欧洲(2.3 GW)、非洲(1.9 GW)和中南美洲(0.5 GW)。中国是世界上最大的水力发电生产国,估计全球增加的装机容量一半9.1 GW在中国,随后是巴西 (3.4 GW)、印度 (1.9 GW)、葡萄牙 (1.1 GW) 和安哥拉 (1.0 GW)。世界上储水量最多的大坝是津巴布韦和赞比西的赞比西河上的卡里巴大坝(Kariba Dam),其次为俄罗斯安加拉河上的布拉茨克大坝(Bratsk Dam)和加纳沃尔特湖的阿科松博坝(Akosombo Dam)。我国丹江口大坝(Danjiangkou Dam)居第20位。

风电场发电情况风电场(Wind Farm),又称“风力发电场”。由一批风力发电机组或风力发电机组群组成的电站。通常按照风电场址的主导风向和地形,将机组排成阵列,尽量减少相互间的尾流影响。风电场可以安装在陆地上,也可以安装在海洋上。

风力发电的成本接近天然气发电,是目前较经济的再生能源之一。海上风能比陆上多40%的产能,但装置成本比陆地高60%,并且风险高。尽管如此,与成本昂贵的光伏发电比较,发电量大的离岸风力发电仍然显示出优越性。

根据《Renewables 2018 Global Status Report,REN21》报告,2017年装机容量增加到539GW,年增加52GW。

根据全球风能理事会《Global Wind Energy Council:Global wind power: 2017market and outlook to 2022》的报告,风力发电装机容量最多的国家是中国。

根据《Renewables 2018 Global Status Report,REN21》报告,风轮机主要被西欧国家占领,中国风轮机制造商占全球份额的21.2%。

根据《BP Statistical Review of World Energy June 2018》的报告,2017年全球风电场年增长21.9%,发电量为1122.7 TWh,其中发电量最多的国家是中国,中国于2016年超过美国,年增长21.0%,发电量为286.1 TWh,占全球总量的286.1/1122.7=25.5%。

全球光伏发展状况

根据2017年《Renewables 2018 Global Status Report,REN21》的统计,2017年全球光伏装机容量增加了98GW。

根据《BP Statistical Review of World Energy June 2018》的报告,2017年全球太阳能发电占全球发电总量的442.6/25551.3=1.7%,占再生能源发电总量的442.6/6394.0=6.9%,其份额较少,但进展较快。

太阳能发电最多的国家是中国,占全球太阳能发电总量的108.2/442.6=24.4%,而美国居第二位。

光伏电站已经是商业化的成功运行的发电站。中国光伏工业发展是世界上最快的,腾格里沙漠太阳能公园和大同光伏领跑者已经冲过龙羊峡水光互补光伏电站居世界第一。

太阳能聚光发电(Concentrated solar thermal)是依靠聚光集热转换成热能再转换成电能进行发电。太阳能热发电由集热、输热、储热、热交换系统和汽轮发电机组成。太阳能集热系统有碟式聚光系统、槽式聚光系统和塔式聚光系统三种类型。太阳能发电站投资大,技术尚不成熟,目前还未大规模投入商业运行。

全球电力贸易能源的国际贸易是多样化的:原煤与焦炭、石油及产品、管输天然气与液化天然气,并由此产生的电力都能够参与国际贸易。在能源贸易中,只有天然气和电力必须通过网络贸易,即天然气通过管道到户,电力经由电线路到户。天然气和电力有很大区别:

1、天然气只能在油气田生产,而除了水力发电以外,电力生产方式多种并产地多处。

2、天然气能够被其它燃料所替代,而电力则不能。

3、天然气管道跨国线路数千公里,而电力线仅与邻国相连。

4、天然气国际贸易量很大,可达产量的30%,而电力国际贸易量仅为1~2%之间。

根据世界气体协会(IGU)发布的《Natural Gas:The Energy for today and future 2017》的报告中,讲述能源输送的损失,100份天然气到用户可以获得92份,而100份电力来源,输送到用户,只能获得32份。

根据《Global Energy Statistical Yearbook》的统计,电力净进口国家主要是意大利、美国和巴西。电力净出口国主要是加拿大、法国和巴拉圭。

【责任编辑:liuchang】
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关键字阅读: 全球电力 能源结构
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