世界能源形势的变化与 节能・新能源的重要性
DESCRIPTION
2006 年 10 月 26 日 于 上海交通大学. 牧野名誉教授特别讲座. 世界能源形势的变化与 节能・新能源的重要性. 独立行政法人 新能源 · 产业技术综合开发机构. 讲课内容. 第 Ⅰ 部 「世界能源形势的变化与值得关注的情况」 第 Ⅱ 部 「节能 ・ 新能源的重要性」 第 Ⅲ 部 「日中两国如何在能源领域开展合作 (建议)」. < 第一部 > 世界能源形势的变化与值得 关注 的情况. 18,000. 16,000. 14,000. 12,000. 10,000. 8,000. 6,000. 4,000. 2,000. 0. (年). - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
世界能源形势的变化与节能・新能源的重要性
2006 年 10 月 26 日于 上海交通大学
牧野名誉教授特别讲座牧野名誉教授特别讲座
独立行政法人 新能源 ·产业技术综合开发机构
2
讲课内容
第Ⅰ部 「世界能源形势的变化与值得关注的情况」
第Ⅱ部 「节能・新能源的重要性」
第Ⅲ部 「日中两国如何在能源领域开展合作 (建议)」
3
<第一部> 世界能源形势的变化与值得关注的情况
4
Ⅰ -1-①
1.能源供需的中长期预测世界一次能源的供给
出处: IEA World Energy Outlook 2004
・ 2002 年到 2030 年,一次能源总体年平均增长 1.7% 。・即使到 2030 年, 8 成能源依然需依赖化石能源。・原子能及可再生能源尚有发展空间。
22% 煤炭
2% 地热、太阳光、风力、潮汐等
10% 生物质、废弃物
2% 水力
5% 原子力
35% 石油
25% 煤气
(折合石油百万吨)
0
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
14,000
16,000
18,000
2002 2010 2020 2030(年)
5
Ⅰ -1-② 亚洲一次能源需求预测
・中国的市场占有率将从 2002 年的 40% 上升到 2030 年的 43% 。
・亚洲从 2000 年到 2030 年的年增幅将为 2.3% 、中国将为 2.6% 。
出处: IEA World Energy Outlook 2004
0
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
6,000
7,000
2002 2010 2020 2030
(石油換算百万トン)
(年)
中国
中国以外
43%
57%
40%
60%
(折合石油百万吨)
(年)
6
Ⅰ -2-① 世界的石油需求
・从各国的石油需求来看,美国占压倒性多数,为世界总体的 1/4 。
・最近 5 年间,世界总体石油需求增长的约 1/3 来自于中国。
2.石油的供需与价格
出处: BP Statistical Review of World Energy June 2006
0
200
400
600
800
1,000
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005(年)
(百万トン)
-50
0
50
100
150
200
250
300
350
米国
中国
インド日
本EU25
世界
(百万トン)
美国 25%
印度 3.0%
日本 6.4%
中国 8.5%
EU18%
石油需求的变化 2000 ~ 2005 年石油需求增加量(百万吨) (百万吨)
世
界
EU
25
日
本
印
度
中
国
美
国
(年)
( 2005 年全世界总计 39 亿吨)
7
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90(ドル/バレル)
Ⅰ -2-② 石油价格的变化
出处:美国能源部
石油价格( WTI※ )在 90 年代约为 20 美元 / 桶,其后上扬,最近 (10 月18 日 )
达到 57.7 美元 /桶。
WTI: West Texas Intermediate 。西得克萨斯的中质原油。已成为世界原油的基准价格。具有代表性的原油价格基准中,除美国产的 WTI外,还有欧洲产的北海布伦特原油价格、中东产的迪拜原油价格,此 3 者为世界 3 大原油基准价格。其中, WTI 由于交易量与市场参加者占压倒性多数,且市场流动性及透明性较高,因此成为代表性指标价格。 WTI 期货于 1983 年 5 月在美国纽约商业期货交易所( NYMEX )上市。
57.7 美元
(美元 / 桶)
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 0 0 0 0 0 0 0 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 年 年 年 年 年 年 年 年 年 年 年 年 年 年 年 年 年
8
Ⅰ -2-③ 以往的石油危机对日本经济的影响日本经历过 2 次石油危机・第 1 次石油危机时,物价上涨超过 20% ,经济呈现负增长。・第 2 次石油危机时,物价上涨约为 8% ,经济增长率下降。・两次危机都招致了社会的动荡不安。
- 5
0
5
10
15
20
25
30消費者物価指数
実質GDP成長率
出处:内阁府《国民经济计算》、总务省《消费者物价指数》
(%)
第1次石油危机
第2次石油危机
消费者物价指数实质 GDP 增长
率
9
Ⅰ -2-④ 值得关注的情况
○ 在过去的2次石油危机中 , 石油价格的上升引起了通货膨胀和国际收支的恶化 . 因此 , 各国政府财务了经济紧缩政策 , 经济增长缓慢 . 其结果石油需求下降 , 石油价格回落。
○ 本次石油价格上涨与前2次相比有以下3点不同。 ①供应方的情况 ・ 中东局势的不稳定
- 伊拉克战争、伊朗核问题、阿拉伯・以色列问题 ・ 石油资源的有限性
- 有观点认为,随着石油生产临近顶峰,石油价格也将上涨 ②需求方的情况 ・ 中国及印度经济的持续增长、能源需求增加 ③其他 ・ 投资资金的流入○由于这些重要原因,石油价格存在居高不下的可能性。
出处:IMF「 World Economic Outlook April 2006 」
10
Ⅰ -2-⑤ 石油产量的预测
出处:石油天然气极限用量研究协会
大多数观点认为,不管如何,今后 30 年左右将迎来高峰
〇就石油产量将来的预测,有悲观和乐观的两种看法
〇悲观的看法认为,如果 2007 年达到产量的高峰, 2040 年只有高峰时的一半。
(此观点为以欧洲为中心的研究人员发表在网络上的预测 )
〇乐观的观点在美国 , 美国能源部认为 2037 年将达到产量的高峰
〇无论上述观点如何 ,迎来石油产量的高峰不是遥远的将来的事情 ,尽快加强节能・新能源的利用是整个世界所面临的紧迫的课题
11
Ⅰ -3-①
3.各种能源的特征各种能源的特征
出处:根据资源能源厅《能源白皮书》、综合能源调查会电气专业第 9 届成本等研讨委员会资料、资源能源厅资料制作
主要用于发电仅限发电发电、热源移动体利用难
发电、热源移动体利用可
发电、热源移动体利用易
用途(便利性)
0024.7113.4718.66碳排放系数( t-C/TJ )
水力 8.2光伏 43风力 10 ~ 24木质生物质 6 ~189
4.8~ 5.45.0~ 5.35.8~ 6.210.0~ 14.4经济性(发电成本单价日元 /kWh)
极受自然条件左右
全世界广泛分布
与石油、天然气相比,地区分布偏差性较小
原苏联、中东、其他国家各占总储量的约 3 分之 1
OPEC6 国约占总储量的 3 分之 2
资源分布
-85 年164 年67 年41 年资源量 (可开采年数 )
自然能源原子能煤炭天然气石油
石油: 便利性强,但资源量少,地区分布偏差大。天然气: 在化石燃料中 CO2排放少,地区分布偏差也小,但资源量少。煤: 资源量多,地区分布偏差也小,但 CO2排放多。原子能: CO2排放少,地区偏差性也小,但由于安全方面的原因选址较难。自然能源: CO2排放少,但经济性方面问题较多。
12
平均气温 20 世纪上升约 ℃0.6平均海面水位 20 世纪上升约冰河 大面积后退积雪面积 面积减少10% 60( 年代以后)
地球变暖的影响的现状平均气温
地球变暖影响的现状
平均海面水位
冰 河积雪面积
整个 20 世纪上升 约 0.6℃
整个 20 世纪升高 10 ~20cm大面积后退
面积减少 10% ( 60 年代以后)
Ⅰ -4-①
4.防止地球温暖化对策地球环境的变化
出处:气象厅数据、环境省《平成 18 年版环境白皮书》
预计今后气温还将继续升高。对环境的影响令人忧虑。
地球平均地表气温的变化地球平均地表气温的变化
-1.00
-0.80
-0.60
-0.40
-0.20
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000( )年
(℃)
0.5℃
△0.5℃
(注)表示 1971 年至 2000 年间相对于
平均值的偏差情况
平均气温平均海面水位气象现象 洪水、干旱加剧、台风强化生态系统 部分动植物灭绝、生态系统发生变化
地球暖化的影响的预测平均气温平均海面水位
气象现象生态系统
对地球变暖影响的预测
1990 ~ 2100 年之间将上升 1.4 ~5.8℃
1990 ~ 2100 年之间将升高 9 ~88cm洪水、干旱加剧;台风活动增强
部分动植物灭绝、生态系统迁移
据说如果海面上升 1 米 , 太平洋上的马绍尔群岛的 80%, 孟加拉国 17.5%,荷兰 6% 的土地将被海水淹没
13
Ⅰ -4-② 世界 CO2排放的变化与预测
出处:日本能源经济研究所《亚洲/世界能源 展望 2006 》
导致气温升高的最大因素是 CO2排放。我们预测,从 2004 年到 2030 年, 该排放增加量中约有一半将会来自亚洲,而中国将占其中的一半。
0
20
40
60
80
100
120
2004 2030
(炭素換算億トン)
その他
中国
アジア(中国除く)
北米
欧州
24%
28%
13%
12%
10%
+6億トン 21%
21%
22%
22%
16%
74億トン
114億トン
+3億トン
+11億トン
+12億トン
+8億トン
+40億トン其他
亚洲 (除中国以
外)
中国
欧洲
北美
74亿吨
+40亿吨
114亿吨
炭折合亿吨
+8亿吨
+12亿吨
+11亿吨
+3亿吨
+6亿吨
14
Ⅰ -4-③ 京都议定书的概要
○ 在 1997 年的京都会议 COP3 上得到通过, 2005 年起生效。○ 缔约国: 162 个国家与 EU
○ 温室效应气体: CO2 、 N2O 、甲烷及其他 3 种用于取代含氯氟烃的卤烃等 6 种
○ 减排目标: 以 1990 年为基准,至 2012 年全部发达国家减排约 5%
(EU-8% 、日本、加拿大 -6% 、 ( 美 -7% 未批准 ) 、俄 ±0%等 )
无义务国家:中国、印度、韩国及其他○ 京都机制:有减排目标的国家可利用在其他国家的减排成果
及排放限额来促进本国目标实现的 3 大机制( CDM 、联合履行、排放贸易)
※联合国气候变化框架公约第三次缔约方会议 ( 在日本 京都 )
为应对此种态势,京都议定书得到通过并生效。
15
Ⅰ -4-④ CO2减排技术的重要性
削减 CO2排放量的关键在于技术的开发与普及
○ 要在削减 CO2排放的同时又保持经济持续增长,技术的开发与普及是关键。
○ 具体来说,下列技术的开发与普及尤为重要。 ・ 节能 ・ 新能源 ・ 原子能
○ 此外,煤炭方面,尽管其储量丰富但由于环境负荷较大,因而也需要开发清洁且有效的煤炭利用技术。
○ 国际方面,重在合作开展“亚太清洁发展与气候新伙伴计划” ( APP )所倡导的技术开发、普及和转移。 ・京都议定书中规定负有 CO2减排义务的国家的排放量仅占世界总排放量的约 3 成,美国以及发展中国家的 CO2减排也相当重要。
16
Ⅰ -5-①
5. 各主要国家的能源战略的特点美国
出处:中国:日本能源经济研究所资料、日本:经济产业省《新・国家能源战略》
韩国:日本能源经济研究所资料、韩国商工能源省资料、印度:日本能源经济研究所资料
・从对石油依赖的危机出发 ,推进了新的石油开发计划
・虽然采取了石油代替能源等的政策 ,但有观点认为 , 美国联邦政府需要更大的热情和指导方针
・还有 ,联邦政府与州政府之间等 . 有关方与政府部门之间的意见也不统一
〇为减少对海外石油的依赖程度 ,进行了墨西哥湾以及阿拉斯加州在内的国内开发 .但因担心对环境造成破坏 , 对此有不同意见。
〇为降低对石油的依赖,推进能源的供给多样化,虽然提出了煤炭・光伏・风力等的计划,但缺少具体的方针。
〇在能源消费占 4 成的交通部门的对策方面,对生物乙醇的利用进行了奖励。另一方面,对耗能大的约占销售总量一般的 SUV等却没有任何的限制
〇在防止地球变暖对策方面,联邦政府和州政府之间的分歧呈表面化
‐包括加利福尼亚州在内的 12个州政府制定了二氧化碳减排目标,但联邦政府反对,产生了摩擦。
17
Ⅰ -5-② 在美国降低油耗的效果
・在美国,过去 5 年汽车的销售一半是耗油高的 SUV(3~ 4km/L)・假设,如果美国的油耗能达到和欧洲同样水平的话,可节约 400万桶 /日 ・这个数量是世界第 3 位石油输出国伊朗的出口量
伊朗的石油出口量(世界第 3位的石油出口国)
预期可节能数量400万桶 / 日
美国车的平均油耗(7km/L)能达到欧州车的平均油耗 (13km/L)的话・・・
出处: Financial Times
18
EU
〇 非化石能源的利用获得了相当程度的进展 -在德国积极利用太阳能和风能 ・光伏发电的累计利用量在 2000年~ 2005年增长了 12.5 倍(114MW→1,429MW)
・风力发电的发电量约 265亿 kWh(2005年 ) 、占该国电力消耗的 4.3% - 在英国有回归原子能的动向。今年,时隔 17年有提议要建核电站○ 从俄罗斯进口天然气的不安 -EU对依赖程度高的俄罗斯产天然气,对其生产力等有担心 对俄罗斯的依赖程度、芬兰 100%、德国 43% 、意大利 30% 、法国 26%
- 加上最近对乌克兰天然气涨价,担心程度加大○ 2007年 7 月能源市场自由化,据此能源企业有重组的动向 - 德国企业 E.ON收购西班牙电力公司 Endesa以及法国政府指示该国的电力公司 Suez和天然气公司 GDF重组。
Ⅰ -5-③
・非化石能源的利用获得了相当程度的进展
・对大量依赖从俄罗斯进口天然气感到不安
・市场重组扩大到能源市场当中,引发了能源企业的重组和各加盟国的抵制
出处: The Economist,英国政府资料等
19
<第Ⅱ部> 节能・新能源的重要性
20
Ⅱ -1-① 日本的举措
1.节能・新能源的重要性
○ 石油危机发生后,日本通过强化管理和技术开发应对危机,举得了成果。
○ 管理方面,规定工厂必须定期提交能源消费量报告等义务,实施节减石油消耗措施等。
○ 技术方面,政府制定了下列 2 个计划,并构建了全国性的产官学联合体制,该体制由政府部门中设置的推进本部负责整体统筹和综合管理,强有力地推进计划的实施。 ・ 阳光计划( 1974年开始) 包括新能源在内的石油替代能源技术的研究开发 ・ 月光计划( 1978年开始) 节能技术的研究开发
○ 通过这些举措,大幅降低了对石油的依赖,促进了节能的发展。尤其是产业部门的节能水平达到了世界第一。
○ 目前继续坚持不懈地推进相应举措,特别是在与产业部门相比削减余地大的民用部门以及交通部门的举措进一步加强。
21出处:资源能源厅 [ 资源白皮书 2006]
Ⅱ - 2 -① 日本各部门能源消耗单位能耗的变化
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 20000
100
200
300
400
500
(実質GDP:兆円)10 J(最終エネルギー消費: )
(年)
運輸約24%
民生約31%
産業約45%
実質GDP526兆円
第1次石油危機
第2次石油危機
湾岸危機
約24%
約22%
約26%
約50%
約21%
約57%
約16%
約67%
約17%
以石油危机为契机,节能在产业部门取得了大幅度的进展,民用部门和交通部门相对滞后
16
2. 节能
22
Ⅱ - 2 -② 日本产业部门单位能源消耗的变化
40
50
60
70
80
90
100
110
120
1973 1978 1983 1988 1993 1998 2003
製造業鉄鋼化学窯業土石紙・パルプ金属機械
1973 100( = )
出处:节能中心《能源・经济统计要览》
・以石油危机为契机,产业部门的节能工作取得大幅度进展。
・制造业整体在这 30 年间单位能耗降低了 4 成( 1973=1
00 ) 制造业铁铜化学烧窑业纸和纸浆金属机械
23
1
1
1
2
Ⅱ - 2 -③ 日本技术节能的实例・水泥行业 , 通过将原料在烧成窑前进行化学反应的新技术的利用,实现了大幅度的节能 (20年间单位能耗降低 6 成 )・汽车工业 , 通过发动机技术、减轻车体重量等技术, 7 年间降低油耗 2 成以上
10
11
12
13
14
15
16
199319
9419
9519
9619
9719
9819
9920
0020
0120
0220
0320
04
km/ L( )
2010 15.1km/ L年度達成目標( )
0
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
6,000
7,000
8,000
9,000
1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
MJ / t( )水泥制造用单位能耗的变化 汽油轿车的平均油
耗
出典:セメント協会、日本自動車工業会
24
Ⅱ - 2 -④ 节能的效果
京都议定书生效后,日本的产业、民生、运输等各部门正在追加实施总量折合石油相当于 5,600万千升的节能对策。
出处:根据节能中心资料制作
部门 节能量 折合油轮( 26万吨级)
与标准核能发电设备相比
与 2004年度原油进口量相
比产业 2,100 万 kL 74.7艘 29.3座 8.6%
民生 1,740 万 kL 61.9艘 24.3座 7.2%运输 1,730 万 kL 61.5艘 24.1座 7.2%
合计 5,600 万 kL 198.1艘 77.7座 23.0%
2010年度的节能效果(与 1996年度相比)
(注)标准核能发电设备设定为功率 110 万 km ,设备利用率为 80%
25出处:资源能源厅《能源白皮书》等
Ⅱ -2-⑤ 经济性和环境性上的优点
○ 节能对策在能源资源的节约 ,抑制能源价格的暴涨 ,减少环境负荷 (CO
2 ) ,防止地球变暖 , 对能源・环境方面做出贡献
○ 短期内投资与提高生产力无关的设备会对竞争力有负面影响但从中长期来看 , 能提高企业的生产效率 , 增强竞争力 ,创造新技术・新商机。
○ NEDO 新技术的具体实例
① 开发了消费电力为白炽电灯 8/1 ,荧光灯 1/2 的
「发光二极管」。目前日本所有的都道府县的
信号灯全部使用此技术。
② 开发了热电元素 (Peltier device) 的冷却装置
无噪音・节能性能优越 ,适用于电脑的冷却和
红酒的储藏
26
Ⅱ -2-⑥ 基于节能法工厂等的节能管理的贯彻落实
贯彻落实工厂和企业的能源管理
・选任能源管理者等
・制作并提交定期报告
节能法对企业规定了定期报告能源使用情况、制定用以实现目标的中长期计划、选任能源管理者等义务,贯彻落实有计划的能源管理
・选任能源管理者等
(具备能源管理士(*)资格等)
*全国资格拥有者约 8 万 6 千人( 2006 年 3月现在)
・制作并提交定期报告
・制定并提交中长期计划
大规模使用量的工厂和企业大规模使用量的工厂和企业((第一种能源管理指定工厂))
・年燃料 (热 )使用量 : 折合原油 3000kL以上
・年用电量 : 1200 万 kWh 以上
・年燃料 (热 )使用量 : 折合原油 1500kL以上
・年用电量 : 600 万 kWh 以上
中等规模使用量的工厂和企业中等规模使用量的工厂和企业((第二种能源管理指定工厂))
措施事项措施事项
27
Ⅱ -2-⑦ 基于节能法设备的效率提高( 1 )
通过领跑者方式提高设备效率・引进汽车燃油标准、家电和办公设备节能标准。・从必须高于同类已商品化产品中最佳产品的性能的观点出发,为各设备设定目标。・对目标年度内没有达到的企业,进行劝告、公布、命令,无效时处以罚款。
特定设备及节能效果
特定设备 目标年份 节能效果
① 乘用汽车(汽油、 LP ) 2010 23% 、 11%
乘用汽车(柴油) 2005 15%
② 载货汽车(汽油) 2010 13%
载货汽车(柴油) 2005 7%
③ 空调(冷暖气兼用) 2004/07 63%
空调(冷气专用) 2007 14%
④ 电视接收机 2003 16%
⑤ 录像机 2003 59%
⑥ 荧光灯器具 2005 17%
⑦ 复印机 2006 30%
特定设备 目标年份 节能效果
⑧ 电子计算机 2005 83%
⑨ 磁盘装置 2005 78%
⑩⑪ 电冰箱 /冷藏柜 2004 30%
⑫ 电炉 2006 1%/4%
⑬ 燃气烹调设备 2006/08 14%/27%/20%
⑭ 燃气热水设备 2006/08 4%/3%/1%
⑮ 石油热水设备 2006 4%
⑯ 电子坐便器 2006 10%
⑰ 自动售货机 2005 34%
⑱ 变压器 2006/07 30%
出处:根据经济产业省资料制作
28
1
1
Ⅱ -2-⑧ 基于节能法设备的效率提高(2)
对节能设备进行标签管理制度
・用标签表示领跑者方式所达到的标准・对消费者来说,能简单明了表示节能性能,作为挑选商品的参考
出处:节能中心资料
对象产品为空调、冰箱、冰柜、荧光灯具、电视、电炉、煤气灶、热水器等
←达到领跑者标准的设备贴
绿色标记
←没有达到领跑者标准的设备 贴橘黄色标签
29
Ⅱ -2-⑨ NEDO开发和利用有潜力技术的实例( 1 )
高性能工业炉的开发
H5-H9
高性能工业炉引进领域测试事业
H10-12
研究开发实证
引进普及
能源使用合理化企业
支援事业
H13 ~
国际节能示范项目
高温空气燃烧控制技术研究开发
H11-H15
研究开发、实证试验( FT )与引进普及间的阶段联合举措
研究开发
・高性能锅炉是通过余热回收达到 3 成以上节能效果的工业锅炉
・对日本现有的 8000座工业锅炉, 约 320座已经引进了高性能工业锅炉
・其中 NEDO支持引进的有 224座,约占引进数量的 7 成
・据此,实现了到 2005年底,累计 18万 8,000kL的节能效果
NEDO在引进高性能锅炉方面的措施
出处: NEDO 资料
30
Ⅱ -2-⑩ NEDO开发和利用有潜力技术的实例( 2 )
项目时间
预算( 18 年度)
补贴率等
补贴实际业绩等以及节能量
补贴建筑费的 1/3 (包括增建和改建)
51.6亿日元
1999年~
住宅 17年度 累计
补贴实际业绩 901件 4833件
节能效果(根据招募申请、折合石油 k
L)601 2740
太陽光発電又は太陽熱利用
高効率エアコン又は全館空調システム
高効率エアコン又は全館空調システム
高断熱・高気密仕様
浴室給湯
床暖房
高効率給湯器
与传统型住宅相比,普及和推进了新建住宅 15%左右,已有住宅 25%的节能技术,将光伏发电以及高绝热、高效率空调、高效率供热器等组合在一起的节能住宅
出处: NEDO 资料
31
Ⅱ -3-① 新能源的特点3.新能源
新能源举措的关键在于促进技术的开发和引进
○ 新能源是指非化石能源中,除去核能及水力等传统能源以外的能源。具体有太阳光、生物质、风力等。
○ 要推动新能源的实际应用,积极的技术开发不可或缺,其理由如下:・ 与化石能源相比,新能源的密度较低,需要经济有效的能源提取技术;
・ 各种能量源的提取技术各不相同;・ 如果要不受自然条件左右、稳定地利用新能源,有时可能需要与其他能源联合使用。
○ 此外,由于收集能量源需要完善基础设施、同时需要大面积的土地,所以要想保持收支平衡,投资额就必然相应增大,因此在引进新能源时,政府财政上的支持必不可少。
32
新能源的效果
2030 年度的新能源发电量相当于 17 座标准的核能发电设备的发电量
2030年新能源利用量
新能源类别 新能源量(折合石油)
折合油轮( 26 万吨级)
与标准的核电站相比
与 2004 年度原油进口量相比
光伏发电 360 万kL 13 艘 5.0 座 1.5%
风力发电 230 万kL 8.1 艘 3.2 座 1.0%
废弃物发电 300 万kL 10.9 艘 4.2 座 1.2%
生物质能发电 50 万kL 1.7 艘 0.7 座 0.2%
太阳能热利用 30 万kL 1 艘 0.4 座 0.1%
废弃物热利用 170 万kL 6 艘 2..4 座 0.7%
生物质能热利用 90 万kL 3.1 艘 1.3 座 0.4%
未被利用能源 20 万kL 0.6 艘 0.3 座 0.1%
合 计 1250 万kL 44.5 艘 17.4 座 5.2%
(注)标准核能发电设备设定为功率 110 万 km ,设备利用率为 80%
Ⅱ - 3 -②
出处:日本能源经济研究所
33
Ⅱ -3-③ 新能源的特点(光伏发电)
○ 技术研发的结果,虽然 30年间太阳能电池的生产成本降低了 1/100,但如果不降低至 1/400的话,与化石能源发电的成本相比没有竞争力
○ 截至 2005年,世界太阳能电池产量 1728MW中的约半数来自日本( 833MW)
○ 可望在中国和亚洲等日照时间长、没有电网的国家和地区普及。
○ 今后的主要研究开发课题如下:・ 伴随硅供需的日益紧张,开发薄膜化、化合物系、有机系等材料技术;
- 日本的优势领域
・ 已经产品化的硅系列,为降低成本进行高效化技术研发 - 在批量生产方面,日本的单晶硅( 18.3%)和多晶硅( 14.8)为世界领先水平
→在多晶硅方面 , 目标 2020年达到 19%,2030年达到 22%.
・ 通过与中小水力及生物质能的互补发电、日本优势的并网技术,实现稳定的电力供给。
- 在中国的实证例子 : 光伏发电和风力发电 , 蓄电池组合系统
(2003年~ 2006年 甘肃省 光伏 100kW・风力 100kW,蓄电池 100kW)
○ 从对其他产业能够产生较大连动效果来看,太阳能电池是一项重要的技术。
34
Ⅱ -3-④太阳能电池的技术开发与连动效果
出处: NEDO 资料
NEDO自设立以来,一直致力于太阳能电池的研究开发。 研究成果在半导体、液晶产业中也得到了应用。
NEDONEDO 开发的技术开发的技术((成果成果))
原料硅・流动床法・直接还原法・溶融精制法
・铸造法・电磁铸造法
<基片制造技术>闭光技术、钝化技术、成结技术、微电极印刷技术、 BSF构造形成技术
多线锯 模块组装技术
a-硅薄膜大面积、高质量制膜技术、 RF等离子体 CVD ( 1m角以上、劣化率< 10 %)
微结晶硅薄膜大面积、高速制膜技术、 VHF等离子体 CVD( 1m角以上、 2.5nm/sec)
集成构造形成技术(激光刻蚀)
多晶硅太阳能电池的生产工序及主要开发技术
薄膜硅太阳能电池的制造工序及主要开发技术
太阳能电池产业太阳能电池产业
(出处)根据《关于太阳光发电系统及其相关技术的成果调查报告书》(平成 18 年 3 月)等制作
NEDONEDO 开发的技术开发的技术((成果成果))
技术转用
大口径(8inch)ウェハの実用化に貢献
半導体(LSIなど)大口径(8inch)ウェハ
半导体产业半导体产业
ノー ト用PCテ ィ゙ス フ レ゚イ(1990年代 )
薄型テレビ(現在 )
大面積TFTの製品化を加速
技术转用液晶产业液晶产业
・ KANEKA
・三菱重工
・日立制作所
(注:数字代表世界生产量 排名
・夏普①
・京瓷③
・三菱电机④
・三洋电机⑤
部分成果
高质量玻璃基板
部分成果
加速大面积 TFT 的产品化
有助于大口径( 8inch )晶片的实际应用
35
Ⅱ -3-⑤ 新能源的特点(风力发电)
○ 风是自然界的可再生能源,发电时无 CO2和废弃物排放,属于绿色能源,因此风力发电系统亟待引进、普及和扩大。
○ 选择风力较强地段并有效承接风力,同时掌握全年正确的风况数据至关重要。
○ 由于能量源为风,易受地形、雷击等自然条件影响而给电力系统带来危害。如何采取对策避免危害是今后的研究课题。
○ 为今后利用与普及风力发电,需要克服的问题如下:
- 为稳定电源的互补系统
- 为缓和风的强弱所带来的影响 ( 频率 , 电力 ),需要进行蓄电池系统的开
发・利用
- 与陆地风况相比,海上风力发电系统的开发
36
Ⅱ -3-⑥ 新能源的特点(生物质能)
○ 主要是发电和乙醇使用 , 目前成本较高 - 木质生物质能发电 约 50日元 /kWh(vs天然气发电 约 6 日元 /kWh)
- 生物乙醇价格 约 90日元 /L (vs汽油 约 45日元 /L)
○ 农业生物质能有望在农业资源丰富的热带和亚热带普及。
○ 在日本通过将废弃物作为能源利用,有助于废弃物对策。 (将畜牧业废弃物发酵生成乙醇,用燃气发动机发电,利用间伐材与煤炭混合发电等 )
○ 经济性方面,提高收集・运输的效率是关键
○ 技术方面的主要问题有以下几点 - 纤维素系生物质能提取乙醇,为降低目前的 180日元 /L的制造成本,需要简化糖化工艺以
及浓缩能源削减技术等的技术开发
- 为将废弃食用油作为资源化利用,需要从油脂原料制造生物柴油燃料的化学处理相关技术开发
37
Ⅱ -3-⑦ 包括光伏发电・生物质能在内的分散型系统
旨在运用日本先进的并网技术,将多个新能源技术进行组合,从而确立分散型能源供给系统技术。已在爱知万博会上进行了实证实验,能够稳定地向日本政府展馆等供应所需的全部电力(供电量约为全会场的 5%)。
NEDO展馆
高温燃气化系统 (处理能力 20kg/h )
太阳能发电系统
(合计 330kW )
甲烷发酵系统(处理能力 4.8t/ 日)
NaS 电池( 500kW :输入输出容量)
燃料电池( MCFC )( 270kW×1座 ,300kW×1座)
燃料电池( SOFC )( 25kW×1 座)
燃料电池( PAFC )( 200kW×4 座)
合计供给能力2,225kW
监视控制室 (能量控制系统)
出处: NEDO 资料
38
<第Ⅲ部> 日中两国如何在能源领域开展合作(建议)
39
Ⅲ -1-①
1.中国的能源现状中国一次能源需求的变化
出处:根据中国统计出版社《中国统计年鉴》《中国统计摘要》等制作
2005 年の構成比率
0
20,000
40,000
60,000
80,000
100,000
120,000
140,000
160,000
1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005
煤炭 石油 天然气 水力・原子能
万 toe
2005 年的构成比
煤炭
石油
天然气
水力、核能
煤炭 石油 天然气 水力、核能
・近年来随着能源的急剧增长,需要推进节能的开展
・化石燃料 ( 煤炭・石油・天然气 ) 约占总体的 93%,需要减少对化石燃料的依赖程度
40
Ⅲ -1-② 各国的单位 GDP一次能源供给
出处: IEA 「 Key World Energy Statistics 2006」
中国的能源使用率将近日本的 9 倍,节能技术的利用空间很大。
日本英国ドイツフランス米国中国インド0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000折合石油吨 / 百万美
元
德国美国印度 法国
41
Ⅲ -1-③ 节能的可能性(产业部门)
出处:国家发展改革委员会《十一五十大重点节能工程》
・中国有工业锅炉 50万台以上・年能源消耗折合石油2亿吨・将其效率提高到发达国家同样的 15~ 20点 年消耗量 2,520 万 toe
年消耗量 1,780 万 toe技术改造强化管理
可期待节能量 3,500 万 toe
新西兰
菲律宾
通过将中国的工业锅炉 (50万台以上 ) 的燃烧效率提高到发达国家的水平 , 可以每年节约折合石油大约 3,500万桶
42
Ⅲ -1-④ 节能的可行性(民生部门)
出处:国家发展改革委员会《十一五十大重点节能工程》
北京 2004 年的电力消费可期望 500亿 kWh的
节能量
将中国照明用电力 (约占全体电力消费的 12%) 的 1/4 从白炽灯换成节能灯的话 ,
每年可以达到节约 500亿 kWh 的节能效果
・在中国电力消费的 12%是照明用电
(约 3000亿 kWh)
・将白炽灯换成节能灯的话,可节约 60 ~ 80% 的电力
・假设将照明用电力的 1/4 从白炽灯换成节能灯的话
43
Ⅲ -1-⑤ 可再生能源的资源量据预测 2050 年中国可再生能源的利用潜力为超过 8.4 亿吨折合石油这一数字超过了 2005 年一次能源消费量 (15.6 亿吨折合石油 )的一半
出典:国家発展改革委員会/ GEF/WB/ REDP 「中国 PV産業発展研究報告」から作成
(折合石油亿吨)
1.6
0.5
1.2
0.6
0.8
0.3
3.3
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2003 2010 2020 2030 2050
其他
太阳热
生物煤气
生物质发电
风力
小水力
光伏发电
44
Ⅲ -2-①2.应对方向
日中合作的基本方向
○ 如上所述,化石燃料的产出今后将趋于减少。
○ 而另一方面,随着发展中国家的经济增长,能源需求今后无疑还将增大。
○ 这种情况下,节能・新能源技术的开发・引进不应成为国与国之间的竞争,而应该在合作的前提下共同推进,这是一个世界性的大课题。
○ 日本在这一领域拥有领先世界 30 年以上的经验以及基于这些经验的自信,日本愿意积极参与合作。
○ 1996 年以来,日中两国之间一直在进行主题为「日中能源协议」的政府级对话。此外,今年5月在东京召开了日中节能・环保综合论坛,两国共有800人参加,取得了重大成果。
○ 中国是日本的重要伙伴,构筑Win-Win 关系非常重要。
45
Ⅲ -2-② NEDO 的行动
○ NEDO自 1980 年设立以来,一直致力于节能・新能源的研究开发。同时,从 1993 年起,又开展了促进引进的工作,积累了丰富的经验。
○ 在国际合作领域,从 1993 年开始实施了合作研究项目和示范项目
○ 在政府层面的行动愈加活跃的今天, NEDO 也将更加积极地推动事业发展。
○ 特别是在与政府开展合作的同时,还将与地方政府及大学等推进具体项目。
○ 此外,如果民间企业有请求,我们还可以帮助联通国内相关机构。
46
Ⅲ -3-① 节能方面的合作3. NEDO 的合作
高炉炉顶压发电设备示范项目
toe/y t/y
スーツブロアモデル事業 天津軍糧城発電廠 1,040 3,220 1993~1996 7基
高炉炉頂圧発電設備モデル事業 ( )攀枝花鋼鉄集団公司 12,720 39,360 1994~1998 2基
焼結クーラー排熱回収設備モデル事業 ( )太原鋼鉄集団公司 12,300 38,060 1995~1997 1基
セメント排熱発電設備モデル事業 寧国水泥廠 11,470 35,490 1995~1997 21基
コークス乾式消火設備モデル事業 ( )首鋼集団総公司 24,700 80,200 1997~2000 10基
ゴミ焼却廃熱有効利用モデル事業 哈爾浜市 7,185 62,900 1998~2002 7基
転炉排ガス回収設備モデル事業 馬鞍山鋼鉄株式有限公司 13,175 41,000 1998~2001 6基
GHG削減効果(CO2換算) 事業実施年度 普及実績事業名 事業実施サイト
省エネ効果(原油換算)
项目名称 项目实施方 项目实施年度 普及成果
t/y
GHG削减效果(折合 CO2 )
toe/y
节能效果(折合石油)
天津军粮城发电厂
攀枝花钢铁(集团)公司
7座
2座
1座
21
座10
座
7座
6座
太原钢铁(集团)公司
宁国水泥厂
首钢(集团)总公司
哈尔滨市
马鞍山钢铁股份有限公司
高炉炉顶压发电设备示范项目
烧结冷凝器余热回收设备示范项目
水泥余热发电设备示范项目
焦炭干式灭火设备示范项目
垃圾焚烧余热有效利用示范项目
转炉废气回收设备示范项目
收尘器示范项目
47
Ⅲ -3-② 新能源方面的合作
项目名称 中方合作机构 项目实施地 实施时间
高效光伏发电系统并网实证研究 国家发展和改革委员会能源局
北京市 2003-04
光伏发电系统高效并网技术实证研究 (水冷 PV+DG+新型蓄电池 )
国家发展改革委员会新疆维吾尔自治区发展和
改革委员会
新疆维吾尔族自治区
2003-05
光伏发电等分散配置型系统技术实证研究 (PV+风力 +新型蓄电池 )
国家发展和改革委员会甘肃省发展和改革委员会
甘肃省 2003-06
因地制宜型光伏发电系统实用化研究 国家发展和改革委员会 青海、新疆、西藏等 10个省・自治区的 16个项目
1998-2001
甲烷发酵燃气燃料电池发电系统实用化合作研究 国家发展和改革委员会广东省发展和改革委员会
广东省 1999-2003
48
Ⅲ -3-③ 洁净煤技术方面的合作
簡易脱硫装置導入支援事業 南寧化学工業集団公司 1993~1995 8基
簡易脱硫装置導入支援事業 長寿化工廠 1993~1995 18基
循環流動床ボイラ導入支援事業 房山服装集団公司 1993~1995 2基
循環流動床ボイラ導入支援事業 棗庄鉱務局柴里炭鉱 1995~1997 1基
選炭技術設備共同実証事業 盤江煤電(集団)有限責任公司 1997~2001 1基
事業実施年度 普及実績事業名 事業実施サイト项目名称 普及成果项目实施年度项目实施方
引进简易脱硫装置援助项目
引进简易脱硫装置援助项目
南宁化学工业集团公司
引进循环流动床锅炉援助项目
选煤技术设备共同实证项目
引进循环流动床锅炉援助项目 房山服装集团公司
枣庄矿务局柴里煤矿
长寿化工厂
8座
18座
1座盘江煤电(集团)有限责任公司
2座
1座
感谢聆听!