一、我国新能源产业发展背景
中国是全球最大的发展中国家,也是全球人口最多的国家,但中国的能源供应却相对紧缺,而且能源消费结构不合理。据BP发布的统计数据显示,2015年中国共消费能源30.14亿吨油当量,占比22.9%,为全球最大能源消费国。从目前全球能源消费结构来看,煤炭、石油和天然气三足鼎立。而中国依旧高度依赖对煤炭的消耗,煤炭在我国能源消费中占比高达63.72%,远高于全球29.21%的水平。因此,借助全球能源消费的转型升级,中国持续发力新能源,有其必然性和紧迫性。
新能源又称非常规能源,是指传统能源之外的各种能源形式,包括太阳能、风能、生物质能、核能、地热能、氢能、海洋能等。新能源一方面作为传统能源的补充,另一方面可有效降低环境污染。
在我国《可再生能源发展“十三五”规划》中,明确“十三五”期间在可再生能源领域的新增投资将达到2.5万亿元,比“十二五”增长近39%。在国际能源变革的大趋势下,依靠可再生能源的大力投入,中国不但将持续提升自身的能源安全,缓解日益严峻的环境问题,还将在世界能源市场上扮演更加重要的角色。可再生能源是中国非化石能源的主力,也是中国未来能源转型的重要依托。
二、我国新能源产业短板
近几年,我国新能源产业发展迅速,10年时间内就完成了从起步到世界第一的过程。截至2017年底,我国风电装机约180GW,光伏装机约120GW,均居世界第一。
虽然我国在新能源领域快马加鞭,部分产业也已经具备相当规模,但与发达国家相比仍然有不小差距。中国新能源产业存在多项短板,如果这些短板不除,中国新能源产业恐怕很难真正达到世界领先。
首先,高投入低产出问题严峻。新能源毕竟是能源领域的新事物,发展初期必然在技术、规模等方面存在劣势。与传统能源相比,新能源技术相对复杂,整体规模偏小,所以单位投资成本并不具备可比性。假设燃煤发电成本为1,核能发电成本略高于煤电,生物质发电成本则为1.5,风力发电成本为1.7,太阳能光伏发电成本甚至是燃煤发电成本的10倍以上。虽然我国风电、太阳能在建装机量全球领先,但在风电领域,我国风电机组的平均利用率仅为20%,明显低于25%~30%的国际平均水平。
其次,国内市场不成熟。虽然近年来政府出台一系列扶持新能源发展的政策,但我国新能源市场依然集中在海外,国内市场成熟度较低,也就无法对拉动新能源发展形成反作用力。据报道,2012年中国光伏产能在全球中的占比高达80%,而国内光伏市场在全球的占比不足1%,供需失衡局面可见一斑。
再次,核心技术对外依赖严重。与发达国家相比,我国新能源产业起步相对较晚,基础研究薄弱,创新能力相对偏低,产品质量不稳定,无法满足高端需求。核心技术空心化问题,在我国新能源的快速发展过程中越发突出。不掌握核心技术,将受制于人,从而限制未来我国新能源产业层次的提升。
此外,我国新能源产业还面临产业体系不健全,产能过剩与不足并存,配套设施不完善,政策法规不全面等问题。
三、我国新能源产业智能化案例
新能源产业要想实现更高质量发展,必须拥有更智慧的大脑。当前世界能源格局深刻调整,随着物联网、人工智能、大数据等信息技术与能源技术深度融合,智能、智慧、共建、共享的能源新模式新业态必将深刻改变传统的能源生产与消费方式。风电、光伏、生物质能等新能源产业催生了一批优秀企业诞生,并成为国际知名新能源开发、装备制造及智慧能源管理运营的领军者。
1、风电行业
风电制造业,是一个绿色产业与传统工业相结合的、年轻的新能源行业。目前,风电智能化也正被业内津津乐道,国内许多风电巨头“闻风而动”。江苏金风科技有限公司率先迈开了这一步,在江苏实施了首个集风电、光伏、储能、智慧能源管理等技术为一体的智能微电网示范项目。据了解,该项目总容量2.196兆瓦,包含一台2.0兆瓦风机、一台100千瓦风机和一台96千瓦光伏发电机,配有铅碳蓄电池以及金风科技自主研发的能效管理系统。
智能微电网是分布式能源最有效的技术集成方式,它可以将分布式电源、储能系统、负荷特性有机结合起来,通过能量管理系统增强与电网的互动,也可对用户的用电负荷实时监控,根据用户实时用电负荷情况,通过能效管理系统,指导科学用电,智能自主调节发电设备和输变电设备,从而提升用户电能质量和用电效率。如今该项目年发电量为440万千瓦时,所发电量供应园区企业使用,自用率达95%,为企业平均每年节约电费支出48.52万元。
2、光伏行业
提倡光伏智能制造既能节省劳动力成本,保持我国逐渐失去人口红利后在制造业方面的优势,又能实现制造业产品品质的提升,实现制造业向智造业的转变。
天合光能股份有限公司这几年陆续对生产车间进行了自动化改造,互联网、物联网等信息技术融入到光伏组件生产制造过程中。从2016年开始,天合光能还设立了年度综合能耗目标,并按月度进行考核和奖励,从而推动行为节能,实现企业生产的“零”排放和绿色循环的“零”碳生产。此外,天合光能又成立了新能源物联网产业创新中心,计划在未来投入10亿元,构建一个集发电储能技术、智能终端、能源管理和能源云技术等于一体的新能源物联网创新体系。
3、生物质能行业
目前,世界上技术较为成熟、实现规模化开发利用的生物质能利用方式主要包括生物质发电、生物液体燃料、沼气和生物质成型燃料等。我国生物质能资源丰富,具有巨大的发展潜力,已呈现出 规模化发展的 良好势头。
江苏贝斯尔精密机械(无锡)有限公司与科研院所合作,历时5年,消化并吸收国内外多年的生物质颗粒固化成型技术,自主研发出新一代生物质颗粒固化成型高智能化成套设备———BSR系列高效制粒机。该设备在国内首创颗粒机的智能化和自动化,能够保障设备出现极低的故障率;压锟轴承外置独立封闭润滑和整机多项智能监测系统的独特设计,可使机台确保24小时免黄油连续不停机工作;生产成本低———在同等工况下,比传统的颗粒机可以优惠50~60元/吨。不仅如此,公司还注重借助大数据等新兴信息手段,不断升级智能化系统,时刻监控运行状况,做到自我诊断,预警故障,从而降低故障率等,也为生物质能产业提供了可借鉴的思路。