【收錄專題 | 中國能源結構、行業(yè)分類、發(fā)展現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)前景】

【相關專題 | 中國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)市場分析_發(fā)電裝機容量_光伏逆變器出貨量】

　　在未來國家能源的戰(zhàn)略布局中，新能源將占據(jù)越來越重要的位置。長三角、環(huán)渤海地區(qū)主要承擔著新能源產(chǎn)業(yè)研發(fā)、高端制造功能，是我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高地;中部地區(qū)承擔著核心材料研發(fā)制造功能;西部地區(qū)依托豐富的自然資源，是新能源發(fā)電項目承載地。

　　目前，國內(nèi)規(guī)模化應用的新能源產(chǎn)業(yè)包括太陽能、風能、核能等，這些細分領域具有不同的集聚特征。

　　一、核能：核電站幾乎都在沿海地區(qū)

　　在“碳達峰”和“碳中和”目標下，中國能源系統(tǒng)將向著多元清潔方向發(fā)展。核能作為典型低碳能源品種，可在未來能源體系中超脫出僅僅提供電力的角色，助力能源清潔低碳轉型，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

　　中國大陸的核電從秦山起步，1991年秦山核電站的建成，標志著中國核工業(yè)的發(fā)展上了一個新臺階。2015年我國自己研發(fā)“華龍一號”，標志中國核電發(fā)展邁入自主研制的第三代核電技術，以此躋身世界前列。

　　全球有32個國家在使用核能發(fā)電，截至2021年12月31日，中國大陸運行核電機組共53臺，2021年全國累計發(fā)電量為81121.8億千瓦時，運行核電機組累計發(fā)電量為4071.41億千瓦時，占全國累計發(fā)電量的5.02%

　　中國的核電站主要分布在廣東、浙江、山東、江蘇、遼寧、福建、廣西等沿海省份。不過各地方政府和核電企業(yè)對內(nèi)陸核電的積極籌備行動并未停止，湖北、湖南、江西、四川、河南、安徽、河北等地對核電項目也進行了相關規(guī)劃。

中國核電站分布示意圖(截至2020年9月)

圖源：中國核能行業(yè)協(xié)會

　　核電站選址的安全要求十分嚴格。核電站選址要考慮廠址區(qū)域內(nèi)各種極端的外部事件影響，包括地震、地質(zhì)、氣象、洪水以及化學品爆炸等因素產(chǎn)生的影響;還要考慮核電站對廠址周圍環(huán)境的影響，包括飲用水、種植和養(yǎng)殖業(yè)以及生態(tài)保護區(qū)等。

　　核電站在運行過程中要產(chǎn)生巨大熱量，所以核電站的選址必須靠近水源，這也是大型核電站都建在海邊的一個重要原因，并且靠海還可以解決大件設備運輸問題。但是建在海邊有利的同時也多出一個風險，即海嘯或者臺風所帶來大浪的潛在危險性。

　　大型核電廠是迄今為止人類設計的最復雜的高效率能源系統(tǒng)之一，與其他能源相比，若大型核電廠發(fā)生事故，造成的影響將更為廣泛。全球在運營的核電廠經(jīng)過多年不斷改進和完善，大型輕水堆核電技術已經(jīng)日趨完善。

　　但從長遠發(fā)展來看，仍然面臨著安全性與可靠性、經(jīng)濟性、可持續(xù)性、乏燃料后處理和高水平放射性廢物安全處置等重大問題的挑戰(zhàn)。尤其是日本福島核事故之后，全球核電運行的安全性得到空前關注。

　　二、風能：海濱地區(qū)和三北地區(qū)搶“C位”

　　中國自20世紀50年代末，就開始對風力發(fā)電進行探索研究。1986年，我國第一座風電場——馬蘭風電場在山東榮成并網(wǎng)發(fā)電。從此，在我國很多地區(qū)的山頭，風電機組如雨后春筍般冒了出來。1994年在新疆達坂城，建成了第一個裝機容量達萬千瓦級的風電場。

　　跟火電和水電一樣，西部的風能和太陽能電力，也面臨往東部輸送的難題。風電的發(fā)展，逐漸由陸地轉移到了海上。

　　中國大部地區(qū)的季風氣候極為明顯——冬季盛行偏北風，夏季盛行偏南風。沿海一帶還有一種特殊的風——海陸風。由季風、海陸風以及熱帶氣旋等綜合組成的風系，給我國沿海地區(qū)帶來了豐富的風能資源。

　　傳統(tǒng)的風車通常有4片大立式帆，帆帶動中軸旋轉——調(diào)整帆與風的角度，風推動帆，帶動中軸上的一系列齒輪旋轉?，F(xiàn)代的風力發(fā)電機與古代的風車使用的原理完全一樣，利用“電磁感應”的物理學原理，把旋轉的動能轉化成電力。

　　風能區(qū)劃依據(jù)3個指標(風能密度與利用小時數(shù)、風能季節(jié)變化、極限風速)，將全國劃分為風能豐富區(qū)、風能較豐富區(qū)、風能可利用區(qū)、風能欠缺區(qū)等4個區(qū)，30個小區(qū)。

中國風能區(qū)劃，圖源：《中國國家地理》2020年12期

　　遼寧、山東、浙江、福建、海南和中國臺灣等沿海一帶地區(qū)，以及內(nèi)蒙古北部、松花江下游等內(nèi)陸地區(qū)，是我國風能資源最豐富的區(qū)域。

　　足夠大的風力，是風電場選址時的要義，海岸、山脊、草原、戈壁在這些地形開闊、了無遮擋的環(huán)境里，我們常常能遇見風車的身影。風車，給人帶來的不僅是浪漫的景色，更是實實在在的、巨大的清潔能源。

　　環(huán)渤海區(qū)域是國內(nèi)外知名風電裝備制造企業(yè)的聚集地，長三角區(qū)域也培育了一批風電裝備制造企業(yè)，而西北區(qū)域是風電場建設的集中區(qū)。

　　三、太陽能：東部制造，西部發(fā)電

　　太陽能作為新能源的一種，通過光伏技術能夠完成太陽能向電能的轉化，發(fā)電過程中基本不產(chǎn)生有毒、有害氣體和廢渣。伴隨著效率的不斷提升和成本迅速降低，特別是21世紀以來，光伏電站如雨后春筍，在全球迅速發(fā)展起來。

　　中國疆域遼闊，特別是地廣人稀的西部地區(qū)擁有非常豐富的太陽能資源，不少地方年日照時間數(shù)達到3000-3600小時，有巨大的開發(fā)潛能。其中太陽能發(fā)電便是國家戰(zhàn)略中的一枚重要棋子。

　　太陽能光伏產(chǎn)業(yè)形成了以長三角為電池組件制造基地、中西部為原材料供應基地的產(chǎn)業(yè)分布格局。

圖源：《中國國家地理》2019年06期

　　中國是世界光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展增速最快的國家，截至2020年，我國光伏市場累計裝機量為253GW，2020年我國光伏發(fā)電量為2605億千瓦時，占總發(fā)電量 3.5%。從新增裝機布局看，裝機占比較高的區(qū)域為華北、華東和華中地區(qū)，分別占全國新增裝機的39%、19%和15%。

　　2021年，我國太陽能發(fā)電量為3270億千瓦時，利用小時數(shù)較高的地區(qū)為東北地區(qū)1471小時，華北地區(qū)1229小時，其中利用率最高的省份為內(nèi)蒙古1558小時、吉林1536小時和四川1529小時。

　　中國地面大型電站主要分布在西北地區(qū)的荒漠戈壁，東部因人口密集，多為分布式光伏的領地。

　　中國大江南北到處都能看到太陽能電站的身影——它們是西北荒漠戈壁的“磅礴軍團”、是衛(wèi)星圖片上的神秘幾何符號、也是綿延覆蓋在東部山區(qū)丘陵、粼粼水面上的“烏金鎧甲”。

　　近年來，低碳綠色發(fā)展日益成為全球共識，新能源已經(jīng)成為未來生活的重要能源。太陽能已經(jīng)逐漸走入我們尋常的生活，風力發(fā)電偶爾可以看到，核電站的消息總是出現(xiàn)在新聞上。未來，新能源將如何發(fā)展?將形成怎么的格局?這些問題將是我們在今后很長時間里需要探索的。

　　【參考文獻】

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　　來源：控制工程網(wǎng)