中國向環保技術加大力度,全面致力於PV、EV及電網(上)

中國向環保技術加大力度,全面致力於PV、EV及電網(上)

中國向環保技術加大力度,全面致力於PV、EV及電網(上)

2010/06/17 00:00




  2010年5月在上海市舉行了兩個「世博」。一個是「上海國際博覽會」(上海世博)。另一個是「第四屆(2011)國際太陽能光伏大會暨(上海)展覽會(SNEC 4th(2011)International Photovoltaic Power Generation Conference & Exhibition)」,該展會有1400多家企業參加,在太陽能發電相關領域屬於全球最大規模,因此也被稱為「太陽能發電世博」。

  近年來,經濟持續高度增長的中國,在再生能源及電動汽車(EV)等環保領域的投資以及技術開發方面,中國的地位也迅速提高。例如,在按國家和地區劃分的風力發電廠設置數量排名中,2007年中國位居全球第三位,2008年上升至第二位,2009年則躍居首位,與美國拉開了巨大差距(圖1)。

圖1:在風力發電和太陽能電池領域引領全球市場
中國2009年的風力發電設置量力壓其他國家,位居全球第一(a)。在太陽能電池領域也展示了其「全球工廠」的地位(b)。


拋開中國就別談新能源
在按國家和地區排名的太陽能電池產能及生產規模方面,中國2007年就已經穩居全球首位的寶座,之後便一直遙遙領先於其他國家。中國生產的太陽能電池約95%用於出口,在中國國內的設置量還較少。不過,預計今後會迅速增加。作為國家戰略,中國提出了2020年之前將在國內導入合計20GW以上太陽能發電的目標。有調查公司發佈報告稱,預計2011年在按國家和地區劃分的太陽能發電系統設置量排名中,中國將進入前幾位。現在,拋開中國已經無法談新能源的問題了。

  此次的兩場世博也顯示出了中國致力於新能源的積極態度。在太陽能發電世博上,參展企業的約9成為中國企業,表現出了勢不可擋之勢。不光是數量,參展企業也豐富多彩(表1)。



  本屆展會聚集了在多個方面擁有優勢的企業,包括在產量方面已經進入全球前幾位的廠商、生產極低價格模組的廠商、有大型國營電力公司做後盾的廠商、以及開始量產名為「CIGS」新一代太陽能電池的廠商等。在產量方面國內排名第一,在全球也屬於頂級廠商的尚德太陽能電力控股(Suntech Power Holdings)創始人兼主席&CEO施正榮在太陽能發電世博上登臺發表了主題演講,他表示,「除了模組外,還將力爭在系統的施工工程等方面降低成本。由此,希望在不久的將來實現電網平價,讓太陽能發電成本與商業電力的電費相當」。

各種環保技術總動員

  在距離太陽能發電世博7km左右的會場上,截止2010年10月31日閉幕的上海世博的主題赫然在目,「城市,讓生活更美好」。這個主題也可以理解成為不單純追求物質生活的富裕,而是通過大力實現節能城市和低碳社會來促進城市發展(圖2,圖3)。

圖2:中國設置了4.6MW以上的太陽能電池
在上海世博上,中國在中國館(a)、城市未來館(b)、主題館以及世博中心(c)等大型設施及展館乃至設置殺蟲燈(d)的多個場所設置了太陽能電池。
圖3:中國以外的展館也積極利用太陽能電池
在瑞士館,展館周圍鑲嵌了組合太陽能電池和LED的圓盤(a)。印度館設置了風力發電和太陽能電池(b)。日本館在館頂設置了片狀非晶矽型太陽能電池(c)。


  在上海世博會場上,會場整體設計和各展覽館,各種環保技術總動員。這些技術包括,太陽光發電、太陽熱發電、風力發電、生物柴油製造及以此為基礎的新一代電網技術「智慧電網」、利用電容器和燃料電池等的各種電動汽車(EV)、以及不依賴於電力的各種冷暖氣製造技術等。

  僅中國館和設施,按額定輸出功率換算就設置了合計4.6MW以上的太陽能電池(圖2)。例如,尚德電力向中國館和主題館提供了合計3MW的太陽能電池。除了中國展館和設施外,瑞士館、印度館、日本館、德國館以及比利時館等也在展館的房頂和周圍設置了太陽能電池,用於向館內和裝飾物供應電力(圖3)注1)。

注1) 日本館、德國館和比利時館分別利用了富士電機系統、德國肖特和中國天合公司的太陽能電池模組。

用冷水和噴霧製冷
上海世博的冷氣系統的主力是不依賴電力的系統(圖4)。其中之一是,向將近200個展館輸送冷水的基礎設施「非電力中央空調」。該基礎設施是由中國遠大空調有限公司設置的,通過燃燒天然氣驅動熱泵,製造出7℃的冷水。

圖4:不依賴於電力的冷氣系統亮相
出現在室外休息場所的,通過噴霧降低氣溫的「噴霧冷氣系統」(a,b)。另一方面,遠大公司通過燃燒天然氣驅動熱泵,向約200個展館輸送了冷水(c)。


  室外的休息場地也設置了通過噴出霧氣,利用其氣化熱降低周圍溫度的系統。

  還有展館還導入了不依賴於電力的單獨冷氣系統。例如,日本館在展館內設置了通過存儲雨水並撒布以降低溫度的系統。義大利館導入了替代燃氣熱水供應系統的太陽能熱水器。此外,還通過自動控制許多窗戶的開關,有效控制空氣流動,也實現了降低溫度的功能。

  在導入眾多節能技術的同時,風力發電系統方面卻只設置了幾個小規模系統。估計是因為上海的夏天不怎麼颳風的緣故。

「取日美之所長」

  要想大規模利用太陽能電池等再生能源,必須強化電網。否則可能會導致輸出功率容易受天氣影響不穩定、直接與電網連接的話電壓變動較大、以及電源波形紊亂等不良影響。因此,中國推進的是利用雙向通信的智慧電網(圖5)。

圖5:將世博會場作為智慧電網的實驗場地
國家電網在該公司的展館(國家電網館)地下構築了管理世博會場整體電力的系統。可即時掌握並分析主要展館的用電情況等。


  目前,開發智慧電網技術的熱潮在全球逐漸高漲。其中,中國將在今後10年裏投入4兆元的鉅額資金,投資力度超過了其他國家。全球的企業為進入中國市場,目前正密切關注中國的動向。

  在這種情況下,在上海世博,中國設想的智慧電網目標浮出水面。中國最大的國有送配電網系統業者國家電網(State Grid)利用世博會場作為智慧電網的實驗場地(圖5)注2)。特點是,汲取了日本電網和美國計劃的智慧電網的精華部分(表2)。

注2) 國家電網在會場內設置了32座10kV的變電所,200個降壓用變壓器。這些設備中的一部分配置有伺服器,構築了收集電力資訊的網路。

  國家電網此次新提出了「Strong&SmartGrid」理念。「Strong包括實現停電情況少、可靠性高的日本特色電網的目標,Smart包括利用像美國那樣的通信,建設掌握電力供求狀況和利用狀況的環境,在此基礎上催生出新服務的目標」(國家電網旗下的研究機構上海久隆電力科技有限公司項目經理Yu Hui)。



■日文原文:環境技術に傾注する中國PV,EV,電力網に本腰

■相關報導
上海世博會專輯

【上海世博】中國最大的電力系統業者演示V2G技術,EV和電網可進行雙向電力交換

【記者部落格】4兆元+4億個智慧電錶,中國版智慧電網的宏偉目標

EV充電基礎設施帶來的新機遇(三):中國虎視眈眈盯準霸主地位

留言