昨天，我們發(fā)布了《數(shù)據(jù)丨2017年全球傳統(tǒng)能源電力報告》，收集了傳統(tǒng)能源的最新數(shù)據(jù)來描述全球電力發(fā)展的概貌，今天是可再生能源部分、全球電力貿(mào)易及度電成本數(shù)據(jù)。
【無所不能 文丨 龐名立】中國是再生能源發(fā)電的大國。從2013年再生能源發(fā)電總量的1053.0 TWh發(fā)展到2014年的1300.0 TWh，增幅為23%。根據(jù)維基百科的統(tǒng)計(jì)，再生能源發(fā)電最多的國家是中國，高于美國一倍多。
水力發(fā)電
水力發(fā)電是利用工程措施將天然水能轉(zhuǎn)換為電能的過程。是水能利用的基本方式。優(yōu)點(diǎn)是不消耗燃料，不污染環(huán)境，水能可由降水不斷補(bǔ)充，機(jī)電設(shè)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。水力發(fā)電常與防洪、灌溉、航運(yùn)等相結(jié)合，進(jìn)行綜合利用。
世界上最大的水力發(fā)電站是在中國的三峽大壩。
根據(jù)2014～2017年《REN21再生能源全球狀態(tài)報告》的統(tǒng)計(jì)，2017年全球水力發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到1096GW，水力發(fā)電最多的國家是中國，占全球總量的28%，其次是巴西、美國、加拿大、俄羅斯和印度。估計(jì)2016年全球水力發(fā)電量為4022.9 TWh，比2015年增加了3.2%。全球抽水蓄能估計(jì)為150 GW，約增幅為6.4GW。
根據(jù)《BP世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒2017年6月》的報告，2016年全球水力發(fā)電增長了2.8%，其中最多的國家是中國，增幅達(dá)4.0%，占世界總量的28.9%；其次是加拿大和巴西。
風(fēng)電場發(fā)電
風(fēng)電場，又稱“風(fēng)力發(fā)電場”。由一批風(fēng)力發(fā)電機(jī)組或風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(jī)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。
海上風(fēng)電場多指將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝在水深約10m的近海的風(fēng)電場。與陸地風(fēng)電場比較，具有不占用土地，海上風(fēng)能資源更大，對環(huán)境影響較少，且風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量更大，年利用小時數(shù)更高等優(yōu)點(diǎn)，可以增加年發(fā)電量和機(jī)組壽命。
風(fēng)力發(fā)電的成本接近天然氣發(fā)電，是目前較經(jīng)濟(jì)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)電顯示出優(yōu)越性：
⑴風(fēng)速通常比陸上約高出20%，攫取風(fēng)能可增加72%，且塔架高度不必增高；
⑵氣流較陸上穩(wěn)定，風(fēng)機(jī)疲勞載荷較小，壽命比陸上提高25%；
⑶遠(yuǎn)離陸地，景觀、噪音和光影問題小，可自由提高轉(zhuǎn)速以增加效率；
⑷場址用地取得比陸上簡單，不易發(fā)生抗?fàn)?，且塔底形成魚礁可引來魚群，增加捕漁收獲量；
⑸靜風(fēng)期少，每年滿載小時比陸上長久，有利擴(kuò)大發(fā)電量；
⑹未來風(fēng)機(jī)可更大型化，容易達(dá)到經(jīng)濟(jì)規(guī)模，可縮短回收期。
根據(jù)歐洲風(fēng)能協(xié)會（EWEA）的報告，歐洲海上風(fēng)電場發(fā)展速度很快，2014年裝機(jī)容量達(dá)8 045.3MW，主要增加在大西洋。
根據(jù)《REN21再生能源全球狀態(tài)報告》報告，2016年底有90個國家有風(fēng)電場商業(yè)活動，其中有29個國家風(fēng)電場裝機(jī)容量超過1GW。
根據(jù)《BP世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒2017年6月》的報告，2016年全球風(fēng)電場年增長15.6%，發(fā)電量為959.5 TWh，其中發(fā)電量最多的國家是中國，中國于2016年超過美國，中國年增長39.4%，發(fā)電量為241.0 TWh，占全球總量的25.1%。
太陽能發(fā)電
太陽能發(fā)電是將太陽能轉(zhuǎn)換成電能。其基本途徑有兩種：
⑴光發(fā)電，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(dú)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，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(jī)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(jī)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(shí)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)2017年《REN21再生能源全球狀態(tài)報告》的統(tǒng)計(jì)，2016年全球光伏裝機(jī)容量增加了75GW，相當(dāng)于安裝了31000光伏板每小時。
2016年光伏發(fā)電僅占全球總發(fā)電量的1.5%。根據(jù)《BP世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒2017年6月》的報告，全球光伏發(fā)電總量為333.1 TWh，年增長29.6%，其中中國占全球總量的19.9%，美國僅占第二位，為17.1%。
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(bǔ)光伏電站居世界第一。
電力的國際貿(mào)易
電力和天然氣的供應(yīng)具有能源網(wǎng)絡(luò)輸送的特性。與煤和石油的供應(yīng)有很大區(qū)別，電力和天然氣可以用類似的方法管理，但是也有不同之處：
⑴ 天然氣只能在發(fā)現(xiàn)地生產(chǎn)，而電力除了水力發(fā)電以外，可以在任何地方生產(chǎn)；
⑵ 天然氣能夠被其它燃料所替代，而電力則不能。
根據(jù)2012～2016年《IEA關(guān)鍵能源數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)》的電力產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)如表。
電力的生產(chǎn)特點(diǎn)是除了水力發(fā)電以外，可以在任何地方生產(chǎn)。相比于石油國際貿(mào)易來說，電力國際貿(mào)易量少得多。2014年電力出口量占生產(chǎn)總量的328/23816=1.4%，遠(yuǎn)低于石油和天然氣。
根據(jù)國際能源署《IEA關(guān)鍵能源數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)》，電力凈進(jìn)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。
度電成本價格
度電成本價格指生產(chǎn)1kWh(度)需要多少費(fèi)用。由于生產(chǎn)地區(qū)不同以及生產(chǎn)方式不同，其價格相差很大。
英國商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部并隨后與能源和氣候變化部驗(yàn)證，對2015年英國不同來源的發(fā)電成本估計(jì)如下。
根據(jù)美國能源情報署（EIA）的資料整理此表。從表中可以看出，天然氣發(fā)電采用常規(guī)燃?xì)廨啓C(jī)在電力市場的競爭能力很弱勢，甚至不如光伏發(fā)電，可是通過技術(shù)進(jìn)步采用先進(jìn)的聯(lián)合循環(huán)，電力成本降低一半。
【無所不能專欄作家，龐名立，曾在中國計(jì)量科學(xué)院（北京）和中石油（四川）工作。著有多本石油和天然氣書籍。】
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