创新引领电力高质量发展

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2017年全球电力结构

《BP世界能源统计(2018年版)》

现 状2017年全球发电量25551TWh，化石能源发电

占比65%，是全球电力的主要来源

未 来

IEA、BP等研究机构预计到2040年全球非化石能源

发电占比将达到50%，部分机构预测2050年非化石能

源发电占比达到70%以上全球电力结构预测《BP世界能源展望(2018年版)》

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n 水平井压裂技术的突破使美国页岩气产量飞速增长，廉价页岩气发电替代煤电

n 中国立足本国国情，引领全球清洁高效燃煤发电技术

n 全球风电、光伏等可再生能源近年来发展迅速，成本下降明显

2017年全球风电装机达539GW，是2010年2.7倍，2001年22.5倍

全球大型陆地光伏发电项目平均投资在2009-2016年间下降了70%

2017年全美的页岩气产量约为4620亿m3，是2000年的21倍

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n 可再生能源成本仍将不断下降，大比例消纳将逐步成为现实

n 分布式能源系统成为全球电力领域研发的热点，有望改变传统电力生产消费形态

n 智能化技术将成为提升电力生产效率，构建多能互补高效耦合电力系统的关键

n 氢能、可燃冰、低温核聚变、小型高效储能技术等颠覆性技术一旦取得突破，都可能大幅改

变全球电力结构

2017年丹麦风电占发电量比例高达43.6%

美国集中式光伏和分布式光伏发展规模预测

数字化、智能化是传统电厂提效的重要手段

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n 中国电力产业支撑了改革开放40年中国经济的高速发展

1978年 2017年 1978年 2017年 1978年 2017年 1978年 2017年

35.2 64179 827122 59660增长5.7倍

增长25倍

增长227倍

增长156倍

n 稳定可靠的能源和电力供应是全面

建成小康社会和实现中华民族伟大

复兴的重要支撑

中国能源消费量预测（中国工程院能源生产消费革命课题）

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n 改革开放40年，我国电力事业取得辉煌成就 (2017年数据)

l 装机3582万千瓦，世界第四，发电量2483亿千瓦时，在建核电规模世界第一

l 装机1.64亿千瓦，并网发电量3057亿千瓦时，均居世界首位，风机设备制造能力世界第一

l 装机3.41亿千瓦，发电量1.19万亿千瓦时，均居世界首位

l 装机11.1亿千瓦，发电量4.55万亿千瓦时，均居世界首位

l 装机1.3亿千瓦，并网发电量1182亿千瓦时，均居世界首位，组件产量占全球70%以上

l 建成全球最大规模电网，供电可靠性>99.8%

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利用效率

发电结构仍以煤电为主，碳减排压力大

火电利用小时数较低，弃风弃光弃水问题仍较为严重

CO2排放生态环境破坏

超低排放之后，重金属排放及废水废渣问题仍有待解决

可再生能源激励机制

传统可再生能源补贴机制不可持续，亟须创新激励机制

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中国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段

——十九大报告

n 电力行业主体功能: 已由传统的解决落后生产力和能源保

供，转变为服务人民美好生活需求

n 依靠科技创新实现绿色转型，提供高质量的清洁电力供

给，是当前和未来较长时间中国电力行业的核心任务

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l 科技创新：突破关键技术和核心装备，加强新技术应用示范

l 管理创新：突破体制机制束缚，建立有利于各种能源绿色发展的市场机制

科技创新

管理创新

n科技创新和管理创新双轮驱动

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传 统 能 源 清 洁 化

加快煤炭等传统化石能

源的清洁化利用，降低

污染物排放

清 洁 能 源 规 模 化

不断提高新能源、可再

生能源的效率，大幅降

低其成本

能 源 系 统 智 能 化

打造多种能源耦合互补

、高效利用的智能能源

系统

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n 2017年11月，国家能源集团正式挂牌成立

n 拥有八大业务板块，35万职工，总资产1.8万亿元，2018世界500强排名101位

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n国家能源集团在产业规模上拥有四个世界第一

煤炭产能5.2亿吨 火电装机1.79亿千瓦 风电装机3709万千瓦

418万吨间接液化，108万吨煤直接液化，60万吨级煤制烯烃等煤制油化工示范工程

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2018年上半年，国家能源集团按照高质量发展要求，以“职能部门+产业平台+服务中心”的模式完成了总部机构整合，形成“高端智库+协同创新平台+科技研发平台”为一体的创新体系，上半年实现利润402亿元，利润增幅超过20％，充分显现出“1+1>2”的重组效应

2018年1~10月

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综合能源工程协同管理思想

可再生能源系统 煤基能源系统 生态环境保护

工程协调创新资源环境协调、边界扩展协同产业要素协同、科技创新协同

管理创新科技创新

n 以“三维统筹，双轮驱动，协同优化”的系统工程理念为指导

n 管理创新统筹引领，定方向、定战略、定目标；科技创新支撑掌握核心技术，保障重大工程实施

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传统火电产业：高效、清洁、超低排放的燃煤发电

新能源技术探索：氢能、光伏建筑一体化等

可再生能源产业：风电和水电规模化、智能化发展

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国家能源集团泰州二期——世界首台（套）百万千瓦超超临界二次再热煤电机组

n 建成世界最高效率的1000MW超超临界二次再热机组

“在中国，煤电是个大事” — — 2 0 1 6 年 6 月 3 日 ， 习 近 平 总 书 记 参

观 国家‘十二五’科技创新成就展

供电煤耗 265.8 g/kWh，发电效率47.95%

与常规百万机组平均相比，煤耗降低18.7g/kW·h

按年利用小时5500小时计算，两台机组年减排CO2 57.6万吨

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n 1000MW超超临界二次再热机组主要技术创新

n 获2018年中国电力科技进步奖一等奖

l 突破了二次再热燃煤电站总体系统关键技术

l 开发了二次再热锅炉和汽轮机等重大装备

l 研发了二次再热机组运行控制关键技术及系统

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n 掌握循环流化床（CFB）高效发电核心技术，建成世界唯一的600MW超临界CFB示范工

程，获2017年国家科技进步奖一等奖

n 正在研发660MW超超临界CFB技术，具有超高效率、超低排放特点，将成为全球CFB发

电的新标杆

目前世界规模最大、参数最高的四川白马600MW超临界CFB机组 660MW超超临界CFB研发团队

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n 建成运行国内首个超低排放机组，污染物排放低于燃气机组标准，度电成本仅增加1分钱

左右

n 国家能源集团81%燃煤机组已实现超低排放

n 掌握了系列先进的燃煤发电污染物控制技术，形成了全球领先的电力环保产业

国内首个超低排放机组：国华舟山电厂4#机组

等离子点火、脱硫、脱硝、除尘等环保科技产业化

舟山4号机组排放值与相关标准对比

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n 燃煤是我国重金属排放的来源之一

n 研发了溴化机械改性飞灰专门脱除重金属技术，相继在300MW和1000MW机组上

进行工程示范，重金属排放满足和低于世界最严的美国EPA标准

改性飞灰脱汞技术路线图

三河电厂工程示范：汞排放浓度0.29～0.38μg/m3，低于美国EPA重金属排放标准，脱汞效率与活性炭脱汞相当，成本为活性炭脱汞15%左右

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n 建成亚洲最大的10万吨/年CO2封存示范项目，掌握了CO2盐水层地质封存核心技术，累

计注入30万吨CO2

n 正在组织研发新一代燃烧后CO2捕集关键技术，并在陕西锦界电厂建设国内最大的15万吨

/年燃煤电站CCS项目

煤直接液化CCS示范工程 国家能源集团锦界电厂

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n 风机制造、风电场建设及运维技术世界先进

联合动力低风速风机 风电大数据运维平台江苏如东海上风电施工

l 联合动力风机出货量进入全球前十

l 突破低风速风机设计核心技术和海上风电施工工艺

l 利用大数据技术，提升风机运行可靠性和经济性

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l 大渡河水电公司：综合应用云计算、大数据、物联网以

及人工智能技术，形成流域梯级电站群智慧化建设与运

行成套技术

l 实现了安全智能监测、流域智能调度、气象智能预判、

风险自动识别、决策智能化管理，构建了智慧企业

n 水电企业智慧化管理

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n 氢是高能量密度的清洁能源，可有效耦合煤基能源和可再生能源系统

n 2018年2月，牵头发起中国氢能源及燃料电池产业创新战略联盟，国家能源集团作为理

事长单位

煤化 电

路 氢能 风

航 港

终端市场

煤层气物流车动力

煤层气/尾气

氢气运输

轮船动力

氢气运输

备用电

矿机动力

峰电

谷电

弃风电

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n 总体思路：核心技术研发与产业链整合相结合

煤基

可再生能源制氢

1

燃料电池

工业氢用户

二氧化碳合成化学品

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分布式发电

车用动力

加氢设施氢气储运

化工副产品

l 产业布局：制氢—氢气储运—加氢基础设施—燃料电池系统集成—终端利用

l 示范项目：如皋加氢站——中国首个符合35MPa/70MPa双模国际标准的加氢站

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l CIGS：更高的效率空间、稳定的效率表现、柔性、多色彩，更适合建筑使用

l BIPV：建筑节能，未来分布式能源系统发展的重要支撑性技术

n 铜铟镓硒薄膜太阳能电池（CIGS）和光伏建筑一体化（BIPV）技术优势

效率提升空间

晶硅提升空间：2.4个百分点

CIGS提升空间：>7.4个百分点

发电衰减情况

相同装机功率情况下CIGS的年

发电量比晶硅高出5～10%，

性能几乎无衰减

CIGS具有柔性特点，适合建筑一

体化和汽车等移动产品等应用

应用领域

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l CIGS发电技术研发、高端装备制造、高效组件生产、大规模发电应用和光伏建筑一体化

“五位一体”发展

l 近期将形成超过350MW的产能，正在开展光伏建筑一体化技术研发与示范

研发基础：低碳所CIGS研发2011～2017

产业技术优势：MCT30年研发历史，实验室和产线世界纪录拥有者

持续的性能提升

光伏建筑一体化组件开发研发JV

三方战略合作

重庆306MW产线项目BIPV示范项目

n 进入铜铟镓硒薄膜太阳能（CIGS）电池领域

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n 发展愿景：创新引领高质量发展，建设世界一流能源集团

n 国家能源集团愿与国内外同行一道，携手合作，通过科技创新推动电力清洁化、低碳化、

智能化发展

n 2019年二季度国家能源集团将与中国工程院和中国电机工程学会联合举办清洁电力国际

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