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挪威可再生能源利用及其突出技術(shù)介紹
來源:網(wǎng)群國際    瀏覽:
  一、 挪威可再生能源開發(fā)利用狀況

  挪威的可再生能源利用比例較高,占能源總消耗的近60%;其中99%為水電的電能利用占50%、生物能占6%;石油和煤等不可再生能源分別占36%和7%;天然氣蘊藏量雖高,但使用量不到3%。

  挪年均發(fā)電總量為119TWH,總裝機容量約29,000MW,除99%為水電外,還有熱電255MW和風(fēng)電274MW。

  1.水能

  由于地理位置及氣候條件等因素,挪威河流眾多、雨量充沛,因此擁有豐富的水利資源,其水電開發(fā)較早,至今已有100年的歷史。

  挪威最大的一批水電站早于1970年到1985年間以年裝機容量4.1%的增長速度開發(fā)完畢;到80年代末開始減少水電開發(fā);90年代水電開發(fā)量較小;從1993年到2004年,通過對舊水電站的更新和擴建以及對小水電站的擴建來增加裝機容量,容量增長750MW。

  挪水電資源并未全部開發(fā)完畢,10個最高瀑布開發(fā)了7個,其余3個被永久保護;水電可開發(fā)總量約為186.5TWH,已開發(fā)118.3TWH,永久保存37.9TWH,剩余30.2TWH為未來開發(fā)儲量。

  2.風(fēng)能

  挪海岸線長,沿海地帶擁有多處適于開發(fā)風(fēng)電的場所,一些地帶的年均風(fēng)力達到8-10米/秒,該條件大大好于以風(fēng)電著稱的丹麥和北德。到2005年中期,挪已運營的風(fēng)場裝機容量共274MW(0.8TWH/年);已獲準建設(shè)并在建的風(fēng)場裝機容量為845MW(2.5TWH/年);另外,還有潛在裝機容量1033MW(3.1TWH/年)的風(fēng)場項目正在申請建設(shè)許可。

  挪政府目前正積極投入風(fēng)電開發(fā),實現(xiàn)可再生能源利用的多元化,以減少過去多年來對水能的過分依賴。政府計劃到2010年,將風(fēng)電的年發(fā)電量增長到3TWH。

  3.生物能源

  挪威目前用于能源消耗的挪生物質(zhì)消費量約16TWH,主要用于造紙和紙漿工業(yè)和木材加工等工業(yè)。挪威未來的生物能源在經(jīng)濟價值和環(huán)境價值允許范圍內(nèi)的使用潛力為30TWH。

  二、挪威在可再生能源領(lǐng)域中的突出技術(shù)、設(shè)備與服務(wù)

  挪威研究理事會為從事挪威可再生能源研究的主要研究機構(gòu),部分研究經(jīng)費來自挪威石油能源部撥款。該理事會通過各研究院、科技大學(xué)、工業(yè)協(xié)會和公司企業(yè)等單位,對該領(lǐng)域的科學(xué)知識進行基礎(chǔ)研究,以及從事技術(shù)的商業(yè)化和相關(guān)社會科學(xué)研究。

  在可再生能源領(lǐng)域發(fā)展中,挪威較為突出和有特色,并且和我國有合作潛力的幾個領(lǐng)域中的主要技術(shù)、設(shè)備與服務(wù)分別如下:

 。ㄒ唬┧

  挪威在水電建設(shè)領(lǐng)域已有100多年的歷史,在該領(lǐng)域積累和發(fā)展了豐富經(jīng)驗與技術(shù);是世界第6大和歐洲第一大水電生產(chǎn)國;在水電工程設(shè)計與開發(fā)、設(shè)備制造與安裝、以及水電市場管理及水電資源管理方面都具有先進的專業(yè)技術(shù)經(jīng)驗;其積極同各國開展合作,向世界其它國家提供水電工程設(shè)計與規(guī)劃的咨詢服務(wù)以及提供水電設(shè)備;另外,其水電制度的制定和水電市場的運作與開發(fā)等方面的經(jīng)驗也逐漸被越來越多的國家所需要。

  在水電工程設(shè)計與開發(fā)方面,挪威的NORCONSULT(挪威顧問集團)較為突出。在全世界350座地下發(fā)電廠中,挪威占200座,絕大多數(shù)都為該公司設(shè)計與建設(shè)。其在水電方面可提供的服務(wù)有,為水電開發(fā)初期提供廣泛的咨詢服務(wù);為水電項目進行設(shè)計與建設(shè),尤其在低水頭發(fā)電項目具有豐富的經(jīng)驗;另外在流體動力學(xué)方面具有專長,在水底巖塞爆破和氣墊式調(diào)壓室技術(shù)方面具有獨到之處。目前該公司參與我國的水電工程項目的建設(shè)有:三峽、太平驛、百色、廣西巖灘、二灘以及近期開始的西羅度和桐柏等20多個大中小型水電站建設(shè)。

  在水電設(shè)備制造與安裝方面,挪威的克瓦納集團在該方面位于世界領(lǐng)先地位,但1999年其水電部被占世界水電設(shè)備市場30%的GE國際集團并購,成立了包括管理機構(gòu)、工程設(shè)計及服務(wù)和生產(chǎn)車間在內(nèi)的GE挪威水電公司,這使挪威在水電設(shè)備方面仍然保持著先進的經(jīng)驗與技術(shù)。GE挪威水電公司參與了中國多個水電站建設(shè),如為三峽工程提供了最新技術(shù)的X型葉片渦輪機,為魯布革水電站提供了抽水蓄能渦輪機,此外還參與了宜興、西霞院等多個水電項目。該公司的渦輪機有抗低溫,抗腐蝕等特點;如為魯布革水電站提供的渦輪機在泥沙很大的水質(zhì)中使用11年后仍象新的一樣。

  另外,挪威技術(shù)工業(yè)研究院(SINTEF)在水電站建設(shè)的環(huán)保方面,掌握著可對河流生態(tài)環(huán)境進行全面分析,以減少因水電站建設(shè)而影響生態(tài)系統(tǒng)方面的技術(shù),如其開發(fā)的河道模擬器、環(huán)境評估模擬在挪威、瑞典和加拿大等國運用。該研究院也通過和電力公司或挪制造業(yè)協(xié)會(TBL)合作,對水電渦輪機的研發(fā)有所投入。

  挪在水電領(lǐng)域中近幾年的新發(fā)展是水下潮汐發(fā)電,是利用海洋中的潮汐推動建于水下的渦輪發(fā)電機來產(chǎn)生電力。首制的水下潮汐渦輪機已于2002年底安裝在挪HAMMERFEST的KVALSUND海峽,并在2003年的9月并入了電網(wǎng)。年產(chǎn)電力70萬千瓦小時,可足夠滿足當(dāng)?shù)?0多戶居民的電力需求。

  (二)、風(fēng)電

  挪威的地理位置較其它大多歐洲國家都更適合發(fā)展風(fēng)電,因此政府對可再生能源領(lǐng)域的發(fā)展較為側(cè)重風(fēng)電開發(fā);挪威的幾個研究部門也都積極開展對風(fēng)電技術(shù)進行研究。但挪威冬季廣大地區(qū)寒冷,而且多山,給風(fēng)電開發(fā)帶來困難,因此研究部門在這些問題進行大量投入和研究,如在北部寒冷地區(qū)進行風(fēng)電渦輪機的運行實驗,看其是否會被凍住;如何克服山脈對風(fēng)的阻礙;葉片的更佳設(shè)計;減少風(fēng)能的損失等等;同時也在各種問題上積極同國際同行進行交流與合作。

  挪威過去100多年一直較為依賴水電,對風(fēng)電的開發(fā)較晚。目前具有世界領(lǐng)先技術(shù)的主要幾個項目有:

  1.海德魯公司的第一個風(fēng)電項目。挪威海得魯公司在可再生能源研究領(lǐng)域中已有100多年的歷史,其第一個風(fēng)電項目為2001年在位于挪北緯71度,在巴倫支海附近的芬馬克郡所建的一個風(fēng)電場。該風(fēng)場所提供的電力足以滿足當(dāng)?shù)?、6千戶居民所需的電和熱,供給幾乎是所需的5倍。由于該風(fēng)場是世界最北端的風(fēng)場,因此其建設(shè)和所用設(shè)備的技術(shù)含量很高。

  2.海得魯開發(fā)并已投入生產(chǎn)的另一個風(fēng)電項目是UTSIRA風(fēng)場,坐落于挪威西海岸。該風(fēng)場所產(chǎn)生的剩余電力被用來將海水分解成氫氣,然后將氫氣儲存,再被繼續(xù)用來發(fā)電。這樣便使該地區(qū)在即使沒有風(fēng)的情況下,也可依靠用風(fēng)大時所產(chǎn)生的剩余電力所分解并儲存起來的氫氣來發(fā)電,使風(fēng)電能夠成為該地區(qū)唯一的動力。該風(fēng)場已于2003年開始建設(shè),并于2004年夏天正式落成。該項目是世界首次將風(fēng)能和氫氣結(jié)合在一起利用發(fā)電的項目。

  3.海上浮動風(fēng)電系統(tǒng)。該技術(shù)是由挪威一家名為INOCEAN的建筑工程公司開發(fā),已申請了專利。是浮動在海面上的風(fēng)電設(shè)備,依靠海風(fēng)推動葉片來發(fā)電,所產(chǎn)電力被用來為海上工業(yè)的海下(60—1000米)設(shè)備供給電力。目前,挪多家公司正在合作研發(fā),將該技術(shù)轉(zhuǎn)化到具體設(shè)備的生產(chǎn),項目計劃將于2007年底完成。

 。ㄈ錃

  在世界普遍看好氫氣能源的背景下,挪威也把氫能源當(dāng)作重要研究對象。挪威在此方面的顯著成績主要是前文提到的將風(fēng)力和氫氣結(jié)合在一起發(fā)電的項目,當(dāng)剩余的風(fēng)電將水分子電解產(chǎn)生氫氣后,便將其儲存在一個大的容器里,再注入到常規(guī)的氫發(fā)生器或注入到燃料儲存室里,一旦由于沒有風(fēng)或風(fēng)力過大風(fēng)車不能轉(zhuǎn)動時,人們就可以用儲存的氫獲取所需的電力了。目前該設(shè)施仍處在實驗階段,主要是研究如何降低氫氣發(fā)電的成本。

  另外,挪威和很多國家一樣,也從事將氫氣作為交通工具的動力燃料的開發(fā)利用,并且已取得不少進展,如挪威國家石油公司等幾家單位進行合作,將在2006年建立第一個氫氣站,并將于2008年該項目結(jié)束后,使斯塔萬格到奧斯陸的公路上成為一個“氫氣路”。

 。ㄋ模┨柲茈姵厮褂玫木w硅

  目前,太陽能開發(fā)在我國新能源開發(fā)中處于重要位置,但制約發(fā)展的一個瓶頸問題就是世界所能生產(chǎn)太陽能電池所需要的關(guān)鍵中間件晶體硅的公司不多,因此市場供應(yīng)遠遠小于市場需求,而且其生產(chǎn)成本有待降低。挪威的幾家研究院和科技大學(xué)及公司企業(yè)進行合作,在該方面投入了不少研究,并實施了2003到2007年的5年計劃,目前在世界上,挪威在該領(lǐng)域具有一定專長,值得我國在該領(lǐng)域與其建立合作關(guān)系。

  挪從事太陽能產(chǎn)品生產(chǎn)主要有以下幾個主要公司:

  1.?希‥LKEM)公司。該公司是世界最大的硅金屬供應(yīng)商,市場份額占15%,世界上一半的電腦所使用的硅金屬都來自該公司。其ELKEM太陽能公司在冶煉太陽能硅方面有自己一套新型的冶煉方法,今年9月份,該公司新開了一家旗艦工廠,每周生產(chǎn)量可達幾噸太陽能硅,市場供應(yīng)將隨該工廠的建立而加大。

  2.SCANWAFER公司。該公司是世界領(lǐng)先的多晶硅片的生產(chǎn)商,占世界市場份額的20%以上,基本上是世界最大的多晶硅片供應(yīng)商,在太陽能發(fā)展較成熟的日本、美國和歐洲市場占有一席之地。

  3.SCANCELL公司。該公司是生產(chǎn)多晶硅太陽能電池的生產(chǎn)商,年產(chǎn)量為20MW;明年,該公司將會產(chǎn)量加倍增長到44MMW。

  目前,這些公司都在和研究院合作進行繼續(xù)降低成本和進一步提高硅質(zhì)量的研究。

  總體上,挪威在對可再生能源利用的進一步研究中,主要側(cè)重于如下幾個優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域:

  1. 減少和優(yōu)化水電開發(fā)對自然生態(tài)的影響;

  2. 太陽能在建筑中的利用;

  3. 木材和垃圾所產(chǎn)生生物能的生產(chǎn)和利用;

  4. 海上風(fēng)電及專門針對挪威地理環(huán)境的風(fēng)能利用;

  5. 鹽梯度(salt gradients)等新能源利用的研究開發(fā)。

  挪威在可再生能源領(lǐng)域中,除以上介紹的水電建設(shè)、水電設(shè)備、風(fēng)電與氫氣的結(jié)合利用、深海浮動風(fēng)電技術(shù)和太陽能晶體硅制造等幾個在世界上具有領(lǐng)先地位的技術(shù)、設(shè)備和服務(wù)外,在其它方面也有一定實力,如將垃圾轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉吹淖儚U為寶的設(shè)備和技術(shù)等。建議我國相關(guān)單位前往挪威進行考察,通過技術(shù)和設(shè)備的引進,或進行雙方研究部門的技術(shù)合作與技術(shù)交流加大兩國在可再生能源領(lǐng)域中的合作。

附:相關(guān)研究部門和企業(yè)的網(wǎng)址:

1. SINTEF Energy (挪威能源技術(shù)工業(yè)研究院)

www.sintef.no

2. IFE (挪威能源技術(shù)研究院)

www.ife.no

3. GE Engergy (水電設(shè)備供應(yīng)商)

www.gepower.com

4.Norconsult (水電工程建設(shè)開發(fā)商)

www.norconsult.no4。

5. Hammerrfest Strom As (水下潮汐發(fā)電開發(fā)商)

www.tidevannsenergi.com

6.Hydro AS (風(fēng)能與氫氣結(jié)合利用技術(shù)的開發(fā)商)

www.Hydro.com

7. Inocean As ( 深水浮動風(fēng)電技術(shù)開發(fā)商)

www.inocean.no

8.Elkem As (太陽能硅供應(yīng)商)

www.elkem.no

9. Scancell As (太陽能電池供應(yīng)商)

www.scancell.no

10. ScanWafer AS (多晶硅片供應(yīng)商)

www.scanwafer.com

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