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1、 引 言1太阳能开发利用- 12风电开发利用- 43生物质能开发利用- 54清洁煤开发利用- 115核能开发利用- 176智能电网- 197地热能源利用- 208地表水水源热泵利用- 219新能源汽车- 2210高速铁路技术开发- 2511北京奥运会清洁能源综合利用示范- 2712上海世博会清洁能源综合利用示范- 28目 录中国政府重视发展清洁能源， 1994年批准实施了 中国21世纪议程 ， 先后制定了 环境保护法 （1989年） 、电力法 （1995年） 、 煤炭法 （1996年） 、 可再生能源法 (2006年)、 循环经济促进法 (2008年)和 节约能源法 （2008年） 等一系列绿
2、色法律， 推动清洁能源在中国的发展。中国正在通过科学技术大规模的开发和利用清洁能源。 “绿色煤电” 计划大规模地改进燃煤电厂 ， 减少二氧化碳和污染物的排放， 到2015年将建成近零排放燃煤电厂 ， 其效率比目前最先进的火力发电技术提高1/3， 可以实现二氧化碳和污染物的近零排放。 太阳能、 风力发电、 生物质能、 核能、 地热能等清洁能源利用方兴未艾， 智能电网、地表水水源热泵、 新能源汽车、 高速铁路等清洁能源应用成果显著。 我们坚信， 通过强有力的科技支撑， 清洁能源一定会成为中国的主导能源之一， 中国的清洁能源一定会为中国和世界的发展注入新的动力。 21世纪是清洁能源的时代。 能源、
3、环境和发展问题促使我们不断探索优化能源结构、 保护绿色环境、 实现可持续发展的和谐发展道路。 今天， 中国正致力于通过科学技术大力发展清洁能源，提高能源利用效率。 清洁能源的发展呈现出十分广阔的前景。中国清洁能源发展潜力巨大。 目前， 煤炭占一次能源消费的70%， 煤的清洁利用前景广阔； 中国可利用风能资源约7亿12亿千瓦； 生物质资源可转换为能源的潜力约7.2亿吨， 折合为3.3亿吨标准煤； 中国每年地表吸收的太阳能大约相当于1.7万亿吨标准煤的能量， 按照40%的屋顶面积和2%的戈壁和荒漠地区面积可以利用， 可利用太阳能热水系统20亿平方米， 太阳能发电可利用潜力达22亿千瓦， 可以替代煤
4、炭约3.2亿吨标准煤； 可采地热资源量约为33亿吨标准煤。引 言61太阳能开发利用太阳能光伏发电中国三分之二的国土面积年日照时数在2200小时以上， 年太阳辐射总量超过每平方米5000兆焦。 中国太阳能电池产量已跃居世界首位， 未来两年 “金太阳示范工程” 将支持至少640兆瓦光伏系统和并网输电技术的推广应用， 2020年中国光伏总装机容量预计将达到2万兆瓦。 中国目前正在开展50兆瓦并网光伏电站、 2兆瓦光伏微网发电技术研究与示范、 多种薄膜太阳电池技术产业化等项目。浙江义乌商贸城1295千瓦并网光伏系统建成于2008年， 是当时中国最大的建筑光伏系统， 对中国城市中大规模推广光伏发电具有重
5、要的示范作用。浙江义乌并网光伏系统11浙江义乌商贸城1295千瓦并网光伏系统 2323西藏羊八井100千瓦并网光伏电站建成于2005年， 是中国首座接入高压输电网的光伏电站，该电站将扩建至10兆瓦， 并研制和示范500千瓦光伏并网逆变系统。 西藏羊八井光伏电站对促进中国大型光伏电站关键技术与装备的发展以及在高原生态地区的推广应用将发挥重要作用。西藏羊八井高压并网光伏电站目前中国研发的染料敏化太阳电池在1520平方厘米组件上的效率达到5.9%， 并于2004年在合肥建成500瓦小型示范系统。 近年来依托该示范系统， 成功获得了性能稳定的关键材料和12,000小时的老化数据， 正在进行染料敏化太阳
6、电池中试线的建设与研究。染料敏化太阳电池生物液体燃料是重要的石油替代产品， 主要包括： 燃料乙醇、 生物柴油等。 近年来， 根据中国土地资源和农业生产的特点， 中国已不再增加以粮食为原料的燃料乙醇生产能力， 主要是合理利用非粮生物质原料生产生物液体燃料， 重点发展以木薯、 甘薯、 甜高粱等为原料的燃料乙醇项目， 以小桐子、 黄连木、 油桐、 棉籽油料作物和餐饮行业废油等为原料的生物柴油项目， 以纤维素为原料水解生产燃料乙醇、 气化合成二甲醚、 催化裂解制备轻质燃料油等液体燃料项目。20万吨/年木薯燃料乙醇项目广西中粮生物质能源有限公司于2006年12月24日开工建设， 2007年12月22日投
7、料试生产， 采用 “清洁生产， 循环经济” 生产模式， 主要技术工艺包括： 木薯干片和鲜木薯粉碎工艺、 双酶法中温喷射液化、 同步糖化浓醪发酵技术、多效热耦合差压蒸馏技术、 废糟液隔膜压滤分离工艺、 直燃式滚筒干燥工艺等。 通过建立“政府+企业+科研单位+金融单位+农户”的新型农业产业化、 商业化合作模式， 保证了60万吨/年木薯干片的需求， 年产燃料乙醇20万吨。福建龙岩卓越新能源公司利用废动植物油脂在催化剂与固定床装置的作用下与甲醇进行酯化与酯交换反应， 生成脂肪酸甲酯， 通过提纯生产生物柴油， 生产工艺过程高效、 节能、 清洁。 目前， 已在龙岩、 厦门建成年产5万吨、 7万吨工程， 年
8、产10万吨工程正在建设中。 通过技术创新和工程化实施， 每年消耗废动植物油12万吨， 新增产出生物柴油折合标准煤达15万吨， 减排大量碳和硫气体， 对循环经济、 低碳经济产业的发展具有很好的带动作用和示范作用。5万10万吨/年生物柴油项目广西北海20万吨/年木薯燃料乙醇项目现场 福建省龙岩市7万吨生物柴油项目现场 福建省厦门市5万吨生物柴油项目现场 微藻生物能源是利用微藻光转化效率高、 增殖速度快、 含油率高、 固碳能力强、 不占用耕地的优势开发的第三代生物能源技术。 微藻生物能源有效地将二氧化碳减排和新能源的生产有机结合起来。 预计到2020年， 可实现利用中国沙荒地的5 （6.4万平方公里
9、） 养殖微藻， 固定二氧化碳16亿吨， 生产生物柴油约10亿吨。新奥集团开发了 “微藻生物吸碳技术” ， 并于2008年实现了微藻生物能源全工艺流程的贯通和中试， 目前正设计在内蒙古的达旗进行产业化示范。河北省廊坊市新奥集团建立了 “微藻生物能源中试系统” ， 实现微藻吸收煤化工二氧化碳的工艺。 该中试系统包括了煤化工二氧化碳捕捉、 微藻养殖、 反应器设计制造、微藻收集、 油脂提取、 生物柴油制备的全套工艺设备。 中试规模达到20,000立方米， 年吸收二氧化碳110吨， 生产生物柴油20吨，生产蛋白质5吨。 同时， 也建立了微藻的自然筛选、 诱变育种、 基因育种平台， 建立了1000株藻种的
10、工业藻种库。河北省廊坊市新奥集团 微藻生物能源中试系统清洁煤开发利用中国政府高度重视煤炭的清洁开发利用， 在清洁煤高效发电及二氧化碳捕集与封存技术、 煤炭地下气化技术、 煤制天然气技术、 煤制油技术以及煤制烯烃技术等方面， 都开展了 大量的研发示范并取得显著成效。煤炭地下气化技术煤炭地下气化技术集建井、 采煤、 地面气化三大工艺为一体， 变传统的物理采煤为化学采煤， 可提高煤炭资源的利用率和利用水平， 是中国洁净煤技术的重要途径。 中国在煤炭地下气化技术研究方面目前已完成了工业性试验， 具备了 产业化示范的良好基础。中国对煤炭地下气化稳定控制技术进行了系统研究， 建成了山东新汶鄂庄煤矿“有井式
11、煤炭地下气化试验基地” 。 试验基地完成了富氧气化试验， 实现了日产煤气大于5万立方米， 煤气中有效成分热值及产量波动范围控制在20%以内的指标， 产出的煤气供当地锅炉和工业窑炉燃烧使用。煤炭地下气化稳定控制技术研发在内蒙古乌兰察布市玖瑰营煤田建立了无井式煤炭地下气化技术试验研究和生产系统， 完成了空气连续气化试验、 富氧连续气化试验， 并进行了气化炉点火、 燃烧区探测与控制、 污染物监测与控制等方面研究， 在无井式煤炭地下气化核心技术上取得了重大突破。乌兰察布气化站已连续运行两年多， 煤气用于内燃机发电。 目前正在建设“煤炭地下气化甲烷、 甲醇、 发电联产” 产业化示范工程。无井式煤炭地下气
12、化技术研究4山东省鄂庄气化站制氧及煤气净化系统 内蒙古自治区乌兰察布市气化站 1112131213煤制烯烃技术是发展新型煤化工的核心技术。 甲醇制烯烃是其核心关键技术。 中国从20世纪80年代初期已经开展了甲醇制烯烃技术的研发工作， 已建立了万吨级工业性试验装置， 3套大型工业化示范装置正在建设之中 。中国在陕西建成了万吨级甲醇制低碳烯烃工业化试验装置， 工业放大了专用催化剂， 该技术成功应用于中国神华集团公司正在建设的世界首套60万吨/年煤制烯烃 （MTO）工业装置， 将于2010年投产运行。甲醇制烯烃技术研发与示范万吨级甲醇制低碳烯烃工业化试验装置 60万吨/年煤制烯烃 （MTO） 工业装
13、置 煤制天然气技术中国大唐集团公司在内蒙古克旗40亿立方米/年煤制天然气 （SNG） 、 辽宁阜新40亿立方米/年煤制天然气（SNG） 、 新疆汇能16亿立方米/年煤制天然气 （SNG） 三个煤制天然气项目正在进行工程建设。中国神华集团、 中国大唐集团、 河北新奥集团等企业， 近年来重点开展高温和中温合成气催化气化和甲烷化技术、 成套工艺技术、 废水处理技术和合成天然气管输、 液化、 车用关键技术方面的研究， 形成中国煤制天然气核心技术和相关标准， 为中国煤制天然气技术产业化奠定了坚实的工程技术基础。煤气化甲烷化关键技术开发与煤制天然气示范工程煤制油技术中国的煤制油技术和产业多元化发展， 为中
14、国相对丰富的煤炭资源得到洁净高效的利用和实施燃料油战略提供了 一条有效途径。中国神华集团开发了煤直接液化工艺， 建立了设施齐全的中试基地， 建设运行了百万吨级/年煤直接液化工业示范装置， 于2008年12月首次开车并取得成功。煤直接液化技术研发与示范15煤气化甲烷化工业示范装置示意图 天津市IGCC电站煤气化系统中国神华集团百万吨级煤直接液化工业装置16171617山西晋城无烟煤集团建立了10万吨/年固定床甲醇制汽油（MTG） 工业生产装置， 于2009年一次开车成功。 中国科学院山西煤化所开展了甲醇转化制汽油MTG过程的研究， 开发了固定床绝热反应一步法工艺， 正在建设10万吨/年油规模的工业装置。甲醇制汽油研发与示范中国科学院山西煤化所、 中科合成油品公司开展了费托合成工业化技术的研究， 建立了千吨级中试装置， 技术应用于3套16万18万吨级/年煤间接液化工业示范装置建设， 并长时间稳定运行， 于2009年已分别开车取得成功。 山东兖矿集团开展了不同工艺的费托合成工业化技
