清洁能源概论 第一章 绪论
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根据国际能源署的预测，到2030年全球光伏累计装机量有望达到1721 GW，到2050年将进一步增加至4670 GW。
1.2 清洁能源发展概况
1.2.1 清洁能源利用现状
一、太阳能
2017年，我国新增装机容量为53 GW，占全球总新增装机容量54.08%； 累计装机容量为131 GW，占全球总累计装机容量的32.57%。均处于市 场第一位。
1.2.1 清洁能源利用现状
二、风能
风能是地球表面大量空气流动所产生的动能。
风能资源集中区域：沿海和开阔大陆的收缩地带 分布：主要在北美洲、亚洲、拉丁美洲等地方
据相关估算，全世界风能总量约为1300亿kW，其中可利用的风能为 200亿kW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍，高达每年53 万亿kW·h。
根据全球风能理事会预计，到2023年，全球风电装机容量每年至少增加55 GW。
值得一提的是，中国是目前最大的风电市场，2018年新增装机容量为25.9 GW，占 全球总装机容量的一半。同时，中国是全球首个风电装机容量超过200 GW的国家。 毫无争议，中国稳居世界风电领导者的地位，累计风电装机容量高达221 GW。
1.2 清洁能源发展概况
1.2.1 清洁能源利用现状
一、太阳能
图1—1 典型并网光伏发电系统
1.2 清洁能源发展概况
1.2.1 清洁能源利用现状
一、太阳能
2017年，全球光伏市场全年新增装机容量超过98 GW，同比增长 28.95%，全球累计装机容量已经超过402.5 GW。
传统市场，如美国、日本新增装机容量分别达到10.6 GW和7 GW。 新兴市场，如印度和巴西2017年新增装机容量分别约为9.1 GW和0.9 GW。
分为：浅层地热能、水热型地热能、干热岩型地热能。 特点：供能持续稳定、高效循环利用、可再生 优点：可减少温室气体排放、改善生态环境 地热能利用：发电和热利用
1.1 概述
1.1.1 清洁能源的概念
一源自文库清洁能源的概念
清洁能源具体可从以下三个方面进行阐述： 1.清洁能源是一种关于能源利用的技术体系，并不是对能源 进行简单的人为分类。 2.清洁能源同时进行了环保和经济两方面的强调。 3.清洁能源的排放标准是有具体要求的，必须在排放要求范 围内。
清洁能源实质上是能源利用的技术体系，而不是能源的分类。 换言之，清洁能源严格来说是指整个贯穿首尾的能源利用系 统，并非指能源利用的源头。
实现15%清洁能源承诺
研究表明，为实现2020年我国非化石能源占一次能源消费比重达到 15%左右的目标，清洁能源发电装机规模将达到6亿kW，占全国发电装机 容量的1/3以上，清洁能源发电占一次能源消费总量的12.5%左右，转化为 电力的清洁能源比重超过80%。
改善环境质量
发展清洁能源可以减少化石能源消费带来的二氧化硫、氮氧化物与烟尘等 环境污染排放量。研究表明，2020年清洁能源发电可每年减少二氧化硫排 放200万t。我国清洁能源资源主要分布在西部和北部地区，大力开发清洁 能源可为中东部地区提供清洁电力，缓解中东部地区的环境压力。
清洁能源概论
第一章 绪论
目录
1.1 概述 1.2 清洁能源发展概况 1.3清洁能源发展过程中存在的主要问题 复习思考题
1.1 概述
1.1.1 清洁能源的概念
一、清洁能源的概念
清洁能源：是指能源高效、清洁、系统化利用的技术体系。 广义概念：清洁能源是指基本的开发和利用的整个过程中一般 不会或很少污染环境和生态，或产生的污染程度小于被利用的 能源，如地热能、天然气、生物质能等。清洁能源实质上是能 源利用的技术体系，而不是能源的分类。 狭义概念：清洁能源是指在开采、运输、使用和排放过程中不 会对环境和生态造成任何污染的能源，如太阳能、风能、水能、 地热能、生物质能以及海洋波浪、海流、海水温差、潮汐等能 源。
美国是全球风电第二大市场，其总装机容量达96 GW，2017年新增装机6.7 GW， 2018年新增装机则增长至7.6 GW。
1.2清洁能源发展概况
11..22..11 清清洁洁能能源源利利用用现现状状
三、地热能
地热能是蕴藏在地球内部的热能，是一种清洁低碳、分布广泛、资源丰 富、安全优质的可再生能源。
1.1 概述
1.1.1 清洁能源的概念
二、清洁能源的特点
标准化的排放
自然属性
1.1 概述
1.1.2 发展清洁能源的意义
保障能源供应安全
我国正处于工业化和城镇化快速发展的重要时期，能源需求具有刚性增长 特征，然而受资源储量、生态环境、开发条件等诸多因素的制约，我国国 内常规化石能源可持续供应能力远低于未来国内能源潜在需求。预计到 2020年，我国清洁能源的开发利用总量可达6.7~7.4亿t标准煤，可补充能 源供应缺口的60~70%，有效保障能源供应安全。
美国累计装机容量51GW，占全球总累计装机容量的12.67% 日本累计装机容量49 GW，占全球总累计装机容量的12.17% 德国累计装机容量位列全球第四，为42 GW，占全球总累计装机容量的 10.43% 印度累计装机容量位列全球第六，为18.3 GW，占全球总累计装机容量 的4.55%
1.2 清洁能源发展概况
1.2 清洁能源发展概况
1.2.1 清洁能源利用现状
二、风能
图1-2典型风力发电系统的构造
1.2清洁能源发展概况
1.2.1 清洁能源利用现状
二、风能
截至2018年底，全球风电装机总容量达到600 GW。2018年全球新增风电装机容量 为51.3 GW，同比下降3.6%，其中陆上风电装机总量为46.8 GW，比2017年下降了 3.9%，海上风力发电场装机总量为4.5 GW，增长0.5%。
1.2清洁能源发展概况
1.2.1 清洁能源利用现状
一、太阳能
并网光伏发电是目前世界上发展最快速的能源技术。
典型的并网光伏发电系统结构包括：光伏阵列、DC/DC变换器（direct current-direct current converter）、蓄电池组、直流汇流母线、DC/AC 逆变器（direct current-alternating current inverter）、控制器和检测系 统等。
1.2 清洁能源发展概况
1.2.1 清洁能源利用现状
一、太阳能
2017年，我国新增装机容量为53 GW，占全球总新增装机容量54.08%； 累计装机容量为131 GW，占全球总累计装机容量的32.57%。均处于市 场第一位。
1.2.1 清洁能源利用现状
二、风能
风能是地球表面大量空气流动所产生的动能。
风能资源集中区域：沿海和开阔大陆的收缩地带 分布：主要在北美洲、亚洲、拉丁美洲等地方
据相关估算，全世界风能总量约为1300亿kW，其中可利用的风能为 200亿kW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍，高达每年53 万亿kW·h。
根据全球风能理事会预计，到2023年，全球风电装机容量每年至少增加55 GW。
值得一提的是，中国是目前最大的风电市场，2018年新增装机容量为25.9 GW，占 全球总装机容量的一半。同时，中国是全球首个风电装机容量超过200 GW的国家。 毫无争议，中国稳居世界风电领导者的地位，累计风电装机容量高达221 GW。
1.2 清洁能源发展概况
1.2.1 清洁能源利用现状
一、太阳能
图1—1 典型并网光伏发电系统
1.2 清洁能源发展概况
1.2.1 清洁能源利用现状
一、太阳能
2017年，全球光伏市场全年新增装机容量超过98 GW，同比增长 28.95%，全球累计装机容量已经超过402.5 GW。
传统市场，如美国、日本新增装机容量分别达到10.6 GW和7 GW。 新兴市场，如印度和巴西2017年新增装机容量分别约为9.1 GW和0.9 GW。
分为：浅层地热能、水热型地热能、干热岩型地热能。 特点：供能持续稳定、高效循环利用、可再生 优点：可减少温室气体排放、改善生态环境 地热能利用：发电和热利用
1.1 概述
1.1.1 清洁能源的概念
一源自文库清洁能源的概念
清洁能源具体可从以下三个方面进行阐述： 1.清洁能源是一种关于能源利用的技术体系，并不是对能源 进行简单的人为分类。 2.清洁能源同时进行了环保和经济两方面的强调。 3.清洁能源的排放标准是有具体要求的，必须在排放要求范 围内。
清洁能源实质上是能源利用的技术体系，而不是能源的分类。 换言之，清洁能源严格来说是指整个贯穿首尾的能源利用系 统，并非指能源利用的源头。
实现15%清洁能源承诺
研究表明，为实现2020年我国非化石能源占一次能源消费比重达到 15%左右的目标，清洁能源发电装机规模将达到6亿kW，占全国发电装机 容量的1/3以上，清洁能源发电占一次能源消费总量的12.5%左右，转化为 电力的清洁能源比重超过80%。
改善环境质量
发展清洁能源可以减少化石能源消费带来的二氧化硫、氮氧化物与烟尘等 环境污染排放量。研究表明，2020年清洁能源发电可每年减少二氧化硫排 放200万t。我国清洁能源资源主要分布在西部和北部地区，大力开发清洁 能源可为中东部地区提供清洁电力，缓解中东部地区的环境压力。
清洁能源概论
第一章 绪论
目录
1.1 概述 1.2 清洁能源发展概况 1.3清洁能源发展过程中存在的主要问题 复习思考题
1.1 概述
1.1.1 清洁能源的概念
一、清洁能源的概念
清洁能源：是指能源高效、清洁、系统化利用的技术体系。 广义概念：清洁能源是指基本的开发和利用的整个过程中一般 不会或很少污染环境和生态，或产生的污染程度小于被利用的 能源，如地热能、天然气、生物质能等。清洁能源实质上是能 源利用的技术体系，而不是能源的分类。 狭义概念：清洁能源是指在开采、运输、使用和排放过程中不 会对环境和生态造成任何污染的能源，如太阳能、风能、水能、 地热能、生物质能以及海洋波浪、海流、海水温差、潮汐等能 源。
美国是全球风电第二大市场，其总装机容量达96 GW，2017年新增装机6.7 GW， 2018年新增装机则增长至7.6 GW。
1.2清洁能源发展概况
11..22..11 清清洁洁能能源源利利用用现现状状
三、地热能
地热能是蕴藏在地球内部的热能，是一种清洁低碳、分布广泛、资源丰 富、安全优质的可再生能源。
1.1 概述
1.1.1 清洁能源的概念
二、清洁能源的特点
标准化的排放
自然属性
1.1 概述
1.1.2 发展清洁能源的意义
保障能源供应安全
我国正处于工业化和城镇化快速发展的重要时期，能源需求具有刚性增长 特征，然而受资源储量、生态环境、开发条件等诸多因素的制约，我国国 内常规化石能源可持续供应能力远低于未来国内能源潜在需求。预计到 2020年，我国清洁能源的开发利用总量可达6.7~7.4亿t标准煤，可补充能 源供应缺口的60~70%，有效保障能源供应安全。
美国累计装机容量51GW，占全球总累计装机容量的12.67% 日本累计装机容量49 GW，占全球总累计装机容量的12.17% 德国累计装机容量位列全球第四，为42 GW，占全球总累计装机容量的 10.43% 印度累计装机容量位列全球第六，为18.3 GW，占全球总累计装机容量 的4.55%
1.2 清洁能源发展概况
1.2 清洁能源发展概况
1.2.1 清洁能源利用现状
二、风能
图1-2典型风力发电系统的构造
1.2清洁能源发展概况
1.2.1 清洁能源利用现状
二、风能
截至2018年底，全球风电装机总容量达到600 GW。2018年全球新增风电装机容量 为51.3 GW，同比下降3.6%，其中陆上风电装机总量为46.8 GW，比2017年下降了 3.9%，海上风力发电场装机总量为4.5 GW，增长0.5%。
1.2清洁能源发展概况
1.2.1 清洁能源利用现状
一、太阳能
并网光伏发电是目前世界上发展最快速的能源技术。
典型的并网光伏发电系统结构包括：光伏阵列、DC/DC变换器（direct current-direct current converter）、蓄电池组、直流汇流母线、DC/AC 逆变器（direct current-alternating current inverter）、控制器和检测系 统等。