工业园区独立能源系统方案分析与应用

分析了独立能源系统的一般方案及其设计原则。提出了独立能源系统的评价准则,并对独立能源系统进行了模拟分析。模拟结果显示,在系统各设备运行参数完全相同的条件下,通过对余热锅炉补燃来增加系统冷、热输出的第二类能源系统的能耗率比,通过增大机组发电量并采用电制冷方式增大系统冷量输出的第三类能源系统的能耗率高,两类系统能耗率的差值随系统冷电比、热电比的增大而增大。补燃型余热锅炉效率的提高可明显降低第二类系统的能耗率。通过实例应用验证了模拟结果的准确性。

海岛独立能源发电站可视化监控系统的实现

建立海岛独立能源发电站是解决海岛能源短缺问题和促进海岛经济发展的措施。文章利用发电站的发电装置控制系统的DSP作为下位机,通过RS485进行数据传输,用VB设计了可视化监控界面,建立了上位机的监控系统,为发电站的高效、稳定运行提供了有力的保障。

智能建筑中独立能源管理系统的规划设计

建设"智慧城市"是实现我国资源节约型、环境友好型社会的有效手段之一,新时期"智慧城市"的建设需要服务要求更高、功能更加完善的建筑能源管理系统。对此,本文首先提出了智能建筑中独立能源管理系统的规划设计方案,并在此基础上结合电能分项计量子系统这一实例来验证该方案是否具有一定的可行性。

高比例独立新能源微电网二次调压系统设计

文章对高比例独立新能源微电网二次调压系统设计展开研究。选用高比例独立新能源微电网二次调压系统所需设备设计硬件;在软件设计中,设置微电网调压灵敏度矩阵,确定各因素对电压的影响程度,构建微电网电压控制空间进行区域划分,以此为基础实施自适应下垂控制一次调压,最后锁定输出功率实现微电网二次调压。测试结果表明,在加入高比例独立新能源微电网二次调压系统后,电压逐渐趋近并最终达到额定值,系统具有实际应用意义。

碳中和背景下世界能源转型与中国式现代化能源革命

全球碳中和共识与地区冲突加剧的背景下,新能源已成为各个国家实现能源安全和绿色发展的主要方向。以风能、光能、地热能、氢能、储能、可控核聚变等为代表的新能源技术和规模优势正在不断增强,低成本风能、太阳能、储能将支撑全球能源转型,新能源生产与利用进入快速发展时期,2022年世界新能源消费平均占比达18.2%,预计2050年占比达到55%左右。世界能源在资源、消费地域、技术发展、人均消费量、节能领域、碳排放等存在分布不均的情况,化石能源低碳化提速、新能源规模化提速、能源管理智慧化提速的“三化提速”推动世界能源加快转型。中国式现代化强调人与自然和谐共生,积极稳妥推进碳达峰碳中和,深入推进能源革命,坚持“六性原则”,即能源生产的“独立性”、能源供给的“绿色性”、能源储备的“安全性”、能源消费的“高效性”、能源管理的“智慧性”、能源成本的“经济性”,加快规划建设新能源为主、新电力为主、新储能为主、新智慧能源为主“四个为主”绿色智慧的新型能源体系,确保能源安全。目前中国是能源大国但不是能源强国,能源消费结构有待进一步优化。中国能源安全发展新战略是能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命、全方面加强国际合作的“四个革命、一个合作”,推动中国能源革命和能源供应格局转变,由2022年含碳化石能源消费占比80%以上、碳基能源CO_(2)排放80%以上,转变到2060年非碳新能源消费占比80%以上、CO_(2)排放减少80%以上。加快新能源革命是建设能源强国、实现中国能源独立与民族复兴的战略选择,对实现“双碳”目标、构建新型绿色能源体系与建立绿色生态地球意义重大。

客观全面地认知美国能源独立后的能源安全问题

当今美国石油天然气以及整个能源行业最显著的3个特征表现在:美国于2014年和2011年重回世界第一大石油和天然气生产国的地位,并稳定占据至今;一次能源消费和二氧化碳排放同时于2007年实现达峰;于2019年实现了能源独立,并成为石油、天然气、煤炭三大主要能源产品的净出口国。尽管美国实现了能源独立,但不断高涨的能源价格尤其是不断创出纪录的美国汽油价格,使美国没有幸免2021年以来的全球性能源危机。其主要原因在于美国在大规模出口能源产品的同时,大规模进口能源产品,美国能源市场与全球能源市场完全一体化。大进大出为美国打造了全球最具竞争力的能源产业,并带来了能源的话语权及全球霸权。预计2050年前美国仍将保持能源独立的地位。美国一方面通过布局清洁能源正有计划地大力重塑全球能源市场的未来,另一方面通过传统油气行业深度干预全球能源市场。

论中国“能源独立”战略的内涵、挑战及意义

世界能源正处在从化石能源向新能源发展的'第3次重大转换期',各国都制定能源发展战略。美国通过超前部署,依靠'非常规油气革命'即将实现'能源独立'。中国能源发展面临4大挑战:人口基数和经济发展规模决定能源消费'总量大'、'富煤但油气不足'的资源结构决定能源结构'不清洁'、持续攀升的油气对外依存度决定能源供应'不安全'、非常规油气禀赋决定复制美国模式实现能源独立'不可行'。从世界能源大势与中国能源特殊性出发,开启中国'能源独立'长征路,提出'三步走'构想:①2020—2035年,依靠'洁煤稳油增气、大力发展新能源',解决'供给安全'问题;②2035—2050年,依靠'国内生产+海外权益',兑现'生产自主'愿景;③2050—2100年,依靠'新能源+智能源',有望实现中国'能源独立'。中国'能源独立'战略两个重要标志是国内生产量占消费量90%以上、清洁能源生产量占消费量70%以上,能源安全实现'长久安全'和'自主可控',战略意义是保障国家能源安全、带动相关大产业发展、实现能源管理变革、落实零碳化环保目标。中国'能源独立'是个战略性命题,随着国家实力显著提升,或许不需要国内能源生产量与消费量基本相当,就能保障能源供给与消费安全。世界新科技革命或将超出预期,中国'能源独立'梦想将如愿到来。

浅析美国能源独立对全球能源格局的影响

美国作为全球首屈一指的经济、政治、军事和能源大国,在国际能源和地缘政治格局中具有举足轻重的地位。未来30年,在国内需求低增长和供应高增长双重作用下,美国将有能力实现各类能源全部自给。尽管美国能源独立在缓解国际能源供应紧张、平抑国际能源价格方面具有一定积极意义,但同时也将给国际能源和地缘安全带来诸多不确定性。面向未来,中国应抓住机遇,积极拓展境外能源获取渠道;加强海上运输和防护能力,积极开辟新的运输路径,保障能源运输通道安全;同时加强与印度、东盟等发展中大国的在新能源开发利用、碳减排等领域的合作,共同抵御发达国家的遏制,实现合作共赢。

美国能源独立对加拿大油气出口战略的影响

加拿大是世界第五大石油生产国和第五大天然气生产国,其主要的资源潜力来自于加拿大西部的油砂以及非常规气。美国能源独立是基于北美丰富油气资源基础上的能源战略,加拿大油气资源及其出口战略是影响美国能源独立战略的重要因素。未来美国墨西哥湾地区具备再消化100万吨/日加拿大油砂资源的能力,剩余的加西部油砂资源将流向亚太市场以及加东部市场。目前加拿大原油外输管线建设正是按照首先美国、其次亚太、最后加拿大东部的顺序推进的。随着美国天然气逐渐实现自给自足,加拿大天然气对美国的净出口将逐渐减少,未来在两国天然气互供的同时,加拿大将出口的重心转移到以LNG的形式出口亚太市场。2014年下半年以来国际原油价格大幅下跌,短期内不会对加拿大的原油生产和出口战略产生太大的影响,但会推迟加拿大西部LNG出口设施的建设步伐。

多能源互补独立电力系统的控制策略仿真研究

多能源互补电力系统是解决偏远地区供电问题的有效途径之一,西藏阿里地区比较适合建设光电、储能装置、水电和柴油发电互补的独立电力系统。针对光伏电站,提改进PQ下垂控制与功率外环控制相结合的综合控制策略。针对不同的控制目标,设计两种功率外环控制策略。利用电力系统分析软件DIgSILENT/PowerFactory对该独立电力系统及控制策略进行仿真;分析不同控制策略下电网的动态响应特性,并研究V/f响应功率外环控制策略下光伏电站独立支撑电网的能力。仿真结果表明,光照强度发生剧烈变化以及大容量设备启停时,系统能够快速跟踪动态响应变化,其电压和频率均能可靠快速地恢复至正常水平。

美国能源独立的构想与努力及其启示

研究了上世纪70年代以来美国能源政策演变的3个阶段。从美国能源独立政策的构想与能源独立的实际路径的分析和对比中评价美国的能源政策,揭示美国迈向能源独立的真正推动力。指出:1)美国能源独立构想的实质是通过节能和发展替代能源减少石油的对外依赖;2)美国的社会节能效果不理想,但经济结构的重大调整对节能的贡献较大;3)替代能源相关政策并不仅仅是出于能源安全的考虑,而是着眼于美国的整体经济利益。美国减少石油对外依赖的突破口是以页岩气为代表的非常规油气的大发展。美国页岩气革命的成功,既有政府在资金和技术研发上的支持,也有多方面因素的综合推动。中国能源战略和政策的制定可借鉴美国在技术创新、企业家精神和宏观经济与产业体制方面的经验。

美国“能源独立”的地缘政治影响分析

美国本土非常规油气产量自2008年以来取得爆发式增长,带动了美国综合能源自给率不断提高,美国有望在15—20年内实现"能源独立"。这一变化将深刻影响到全球地缘政治格局,美国的超级大国地位将得以巩固。美洲崛起为世界新的能源供应中心,同时亚洲成为新的能源消费中心,全球能源贸易流向发生逆转。美国将摆脱中东石油负担,强化与欧亚盟友的关系,战略重心更加东移,其全球战略有可能进行有限度的收缩。世界部分资源型国家将面临政局不稳定压力,包括中国在内的新兴经济体挑战与机遇并存。美国"能源独立"给中国发展带来的机遇大于挑战,客观上有利于中国提高在国际事务中的影响力。

美国能源独立和页岩气革命的深刻影响

美国能源独立的实质是避免国外某些因素对其能源安全、经济安全乃至国家安全产生强烈影响,增大能源供应的自主性,特别是要减少局势动荡地区的石油进口。为此,长期以来美国采取了综合措施,包括节能节油、发展新能源、增加国内油气产量等,从而使能源消费总量和石油消费量增速降低,为能源独立奠定了基础。随之迎来的页岩气革命,使美国油气产量快速增长,油气进口量、进口依存度大幅下降,同时来自中东等动荡地区的进口份额大减。页岩气革命提高了非常规油气的地位,使之在中长期的未来有可能与常规油气平起平坐,甚至超过它而居主要地位。同时还开拓了传统油气勘探和油气地质学创新发展新途径,改变了世界地缘油气格局和版图,为能源构成改善和环保开拓了新路径。另外还必须看到,更自主、更廉价的能源供应不仅对美国经济恢复做出了现实贡献,有可能促进美率先走出衰退,而且使其在"再工业化"、在迎接第三次工业革命的历史进程中居于优势地位。美国能源独立和页岩气革命的进程对我国能源战略有重大启示,我们应更强调节能和需求侧管理,贯彻多元发展和因地制宜的战略思想,常规和非常规油气并举且大力推进页岩油气开拓,而经济体制改革是这些目标实现的前提和保障。

美国“能源独立”战略对中国能源安全的启示

"页岩气"革命使得近几年美国石油对外依存度呈现下降趋势,目前已跌破50%。而中国能源海外需求却逐年增长,且海外能源来源地集中,地区政治、安全环境较差,能源安全越来越突出。美国能源独立战略的成功取决于美国政府制定能源战略的前瞻性,以及立法及相关政策对于能源战略贯彻的长期支持,特别是美国社会成熟、高效的管理体制,该体制利于能源领域的创新。中国能源安全越来越突出的大趋势,要求中国提高能源供应的自给率,美国能源独立战略取得成功的上述主要经验对中国具有有益的启示。

从“页岩气革命”到“能源独立”:前景、影响与挑战

能源依赖的代价以及由此带来的国家的脆弱性,使得自1973年尼克松总统开始,美国政府走上了寻找"能源独立"之路。为此目标,在数十年间通过从科研到立法的一系列配套措施,帮扶页岩气的开发。页岩气大规模开发引发的"页岩气革命"是美国寻求能源独立之路上的阶段性成果。页岩气开发不等于能源独立,也不是美国寻求能源独立的唯一举措;它也并不会动摇传统能源及能源生产国的重要性。然而,页岩气开发确实提高并将会继续提升美国的能源独立性,并将可能对美国经济的发展提供新的动力,从而有助于美国实力和地位的提升。在这种提升的对比之下,将会使传统能源大国的重要性显得有所下降。在页岩气大规模商业化开采之前,美国从政府到企业家已经为这一结果而默默地努力了几十年。正是从这一意义上而言,"页岩气革命"是一场无法直接输出的"革命"。考虑到页岩气开发过程中对环境的潜在破坏,对于中国而言,页岩气开发不宜操之过急,以免后患无穷;当务之急应是科研先行,开发宜缓。

从尼克松到特朗普——美国50年“能源独立”政策的演进路径分析

随着世界全球化趋势的增强以及世界各国对于能源安全问题的关注程度不断提高,能源安全逐渐成为世界各国普遍关注的问题和面临的一个巨大挑战。本文将美国"能源独立"政策的演进过程划分为萌芽、发展和成熟三个时期,基于此,对美国50年"能源独立"的政策内容及其政策结果进行了分析。美国"能源独立"政策的演进过程和政策内容对我国制定符合国情的"能源独立"政策,在世界能源竞争中掌握主动权大有裨益。

美国“能源独立”战略及影响分析

历届美国政府都将"能源独立"作为政府孜孜以求的理想和目标。近年来,由于美国油气产量,尤其是页岩气等非常规油气产量的大幅增长,同时国际金融危机导致美国石油需求减缓甚至负增长,美国"能源独立"战略取得了显著进展。石油对外依存度出现拐点,并逐步摆脱了对中东地区石油的依赖,能源自给率逐渐提高,2011年达到81.4%。美国经济将因能源成本优势而加速复苏,贸易赤字大幅削减,并进一步吸引国际资本回流。北美正在成为世界能源供应版图中隆起的板块,将在一定程度上削弱中东地区能源的战略地位,并深刻影响地缘政治和全球经济格局。以中印为代表的发展中国家将成为全球,特别是中东能源消费的主力。未来围绕石油的核心矛盾将从OPEC与OECD之间的利益冲突,逐步转移到新兴经济体与OPEC之间的供需稳定问题上。全球能源格局调整将使我国能源发展和能源安全面临更为严峻的挑战。我国应加快推进和完善石油战略储备体系,积极推动"走出去"战略,强化全球能源供应能力建设,加大非常规能源勘探开发的科技投入,同时要大力发展清洁/替代能源,大幅提高能源利用效率。

美国“能源独立”战略的进展、影响及我国对策

近年来,美国通过"页岩气革命",在"能源独立"战略方面取得了很大进展,原油对外依存度下降,能源进口来源结构优化,能源供求格局发生了巨大变化,由此给美国甚至全球带来重大影响。我国应该加强能源方面战略规划,强化科技攻关;加强与富油国家合作,外部能源来源多元化,优化进口地缘结构;大力发展新能源,优化能源供给结构;进一步完善石油战略储备体系;为石油勘探及其重要技术攻关提供更多融资支持和政策倾斜。

美国“能源独立”的另一面

美国能源在相当长时间内很难自给自足,增产虽然是一个总的趋势,但推动增产的因素还具有不确定性。提高能源自给率并不等于能源安全,自给率的提高和能源进口的减少,将影响美国的海外战略。"能源独立"对石油价格的影响有限,但北美板块的崛起,从长期来看,将改变全球供求关系,最终带来石油价格的下降。美国"能源独立"的影响具有两面性。"能源独立"推动的能源增产和自给率提高的趋势还会继续增长,而这种趋势对美国经济增长、产业发展乃至能源安全的影响是积极的,但是一旦"能源独立"趋势的作用和影响被夸大,可能推高美国的孤立主义。需要辩证地看待美国"能源独立"的两面性,以便更好地理解美国的能源政策和预测美国能源格局的发展趋势。

美国“能源独立”战略重塑全球新格局?

当前,世界能源格局悄然经历着深刻变化与调整。根据美国能源信息署(EIA)最新发布的《2012年能源展望》报告,美国2010年能源自给率为78%,美国能源自给率创20年来新高。实现"能源独立"是历任美国总统的理想目标,在"能源独立"战略的推动下,近些年,近海石油开采,新能源发展,以及页岩气等替代能源的爆发式增长,使美国逐步摆脱对石油的过度依赖,并有望成为世界能源供应版图中隆起的板块,这不仅增强了美国的战略腾挪空间,也必将对全球能源生产和消费格局产生深远影响。