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未来20年中国能源技术发展方向


  主要是指一些基于传统技术的完善和新技术的发展。
  
     (1)小型燃气轮机--在小型航空涡轮发动机技术的基础上,实现地面发电和供热的联产技术。目前中国在这一技术上已经可以开发相应产品,主要的问题是需要提高设备的能源转换效率,提高可靠性,延长设备检修周期,提高设备的自动智能控制水平;
     (2)微型燃气轮机--这是基于汽车发动机增压涡轮技术的延伸,关键技术在于精密铸造和烧结金属陶瓷转子,空气或磁悬浮轴承,高效回热利用技术,永磁发电技术,可控硅变频控制技术等。由于技术层次并不高,其中许多项目已经有专家在研究,只要国家真正重视,中国完全可以赶超世界先进水平;
     (3)燃气内燃机--内燃机技术对于中国已经非常成熟,但是燃气内燃机的制造水平与国际先进设备还存在比较大的差距,主要是转换效率、排放控制、电子控制和设备大修周期等,此外,国外正在发展的预燃、回热、增压涡轮技术,以及电子变频等技术,都是发展的重要方向;
     (4)斯特林发动机--外燃式斯特林技术中国已经有了比较大的突破,上海711所已经可以生产该技术的产品,目前主要是提高设备可靠性和发电效率,以及自动化控制水平;
     (5)燃料电池--该技术有质子交换膜、固体氧化物、熔融硅酸盐和氢氧重整等多种技术方式,该技术应用极为广泛,污染极小,而且可以同燃气轮机技术整合,发电效率将可能达到80%,是未来最具有发展价值的技术;
     (6)微型蒸汽轮机--蒸汽轮机是非常传统的技术,但是利用一部噪音小、振动小、运行方便可靠的小型蒸汽轮机代替热交换器,将其中一部分能量转换为价值较高的电能,或者利用蒸汽管网中较低品位的蒸汽为制冰机组提供低温冷能,可以更好地利用蒸汽中的能量;
     (7)微型水轮机和微型抽水蓄能电站--小型、微型水轮机组不仅可以在任何有水位落差的地方使用,而且可以广泛利用在分布式能源项目上。利用自来水管网的水能压力,或者建筑物可能产生的落差进行发电,并在用电低谷进行抽水蓄能,新型的微型水轮发电机组将可以采用电子变频控制技术,调整电能品质;
     (8)太阳能发电和太阳热发电--利用太阳能量的发电技术,关键是降低成本,同时需要研究与其他能源利用方式和载体进行整合,将太阳热发电与沼气利用整合,将光伏电池与建筑材料整合,利用光导纤维与照明技术整合等等;
     (9)风能--风力发电是世界能源发展的一个重要方向,在大型风场大量利用大型风机发电将可以代替现有的火力发电系统,但是对于居住分散的用户小型高效的风力发电系统更加具有普及意义,小型风力发电系统主要需要解决的是成本、可靠性和蓄能问题;
     (10)余热制冷系统--利用动力机产生的余热供热制冷是分布式热电冷三联供系统的重要环节,尤其是制冷,可以采用吸收式制冷,也可以采用吸附式,以及余热--动力转换--低温制冷等技术,这些技术均比较成熟,关键是系统的集成和提高效率,以及降低造价等问题;
     (11)热泵--利用地源、水源和其他温差资源的能源利用技术,重点在于提高效率和增强于其他能源利用技术的整合能力;
     (12)能量回收系统--诸如将建筑物内电梯下行、汽车制动、自来水减压等能量回收的技术以及应用设备的研发。
  
     与分布式能源系统相关的一次和二次能源相关技术:
     (1)天然气系统的优化利用,以及管道输送技术;
     (2)液化天然气的生产和利用--分散化的液化天然气生产技术可以充分利用石油开采中的伴生气资源,减少温室气体排放,提高资源的综合利用率,液化天然气利用中对于冷能的有效利用可以有效节能等等,在液化天然气利用中,将产生大量的新课题;
     (3)煤层气和矿井瓦斯利用,世界上可能有60%以上遇难的矿工是死在中国的矿井里,而瓦斯爆炸是元凶之一,减少矿工死亡和提高煤层气和矿井瓦斯资源的利用有着密切关联,利用煤层气和矿井瓦斯发电等技术不仅可以挽救无数矿工的生命,还能有效减少温室气体排放,缓解全球变暖问题;
     (4)可燃冰--存在于海底和高寒地区的天然气水化合物是人类未来的主要能源,它是为分布式能源系统提供燃料的重要途径;
     (5)煤地下气化--中国目前有100亿吨以上的煤炭资源在开发过程中被遗弃在地下,如何利用可控地下气化技术将其变为气体燃料回收利用是中国煤炭工业的重要课题;
     (6)地热--利用和开发地热资源,将地下低品位热能转换为高品位的电能或冷能是技术的关键;
     (7)深层海水冷能--利用沿海深层海水的低温资源,解决沿海城市的制冷问题,并降低城市热岛效应;
     (8)水能--利用水利资源,特别是小型水电设施解决农村以水代柴,保护植被;
     (9)沼气--利用城市垃圾、农村废弃物资源等进行发电或热电联产,减少温室气体排放,提高资源综合利用水平;
     (10)甲醇--利用煤等矿物资源生产甲醇,以代替石油。甲醇可以满足燃料电池对氢的需要;
     (11)乙醇--利用植物资源生产乙醇,以代替石油和其他矿物燃料,乙醇可以作为燃料直接使用,也可以作为燃料电池的氢分离的原料;
     (12)氢--对于氢的利用将决定人类的未来,如何从水中低成本地重整氢气将是技术的关键;
     (13)压缩空气--利用低谷电力或其他能源生产高压空气,作为汽车和其他动力设备,以及分布式能源的动力源,主要解决高增压比压缩技术、设备小型化、材料和效率等问题。
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电化学储能逐渐成为储能主要形式,AI数据中心亦将驱动储能行业进一步发展

电化学储能逐渐成为储能主要形式,AI数据中心亦将驱动储能行业进一步发展

考虑配储功率为 1:1 及配储时长在 3-4 小时之间,预计每 100MW 的数据中心建设有望带动 450-800MWh 的储能需求。未来数据中心储能需求有望高速增长,预计 2027 年全球数据中心储能需求将突破 69GWh,到 2030 年储能需求将增长至 300GWh。

2025年09月04日
全球能源转型加速,储能领域碳酸锂市场需求前景向好

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锂云母端受高成本压力及环保问题的影响,叠加江西地区高品位锂云母供应偏紧,产量增速放缓,同比增加17%;盐湖端凭借其成本优势持续放量,同比增加37%;回收端因当前废旧电池地区资源错配所造成的原料结构性短缺,导致产能无法高效利用,叠加利润亏损压力下,24年产量同比下滑19%,仅占比10%。

2025年08月18日
我国正大力发展新型储能 产业已进入高速增长期

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截至2024年底,全国已建成投运新型储能项目累计装机规模达7376万千瓦/1.68亿千瓦时,约为“十三五”末的20倍,较2023年底增长超过130%,全年新增新型储能装机4237万千瓦/1.01亿千瓦时。全国新型储能平均储能时长2.3小时,较2023年底增加约0.2小时,“十四五”以来储能时长呈上升趋势。

2025年08月15日
全球钾资源区域供需错配,中国进口依赖显著

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氯化钾是复合肥及多种钾盐的直接原料,其中用于复合肥生产占比最高,达47.5%,用于生产硫酸钾、硝酸钾、氢氧化钾等占比39.5%,直接施用占比较低,仅8%。

2025年08月15日
超导材料行业:高温超导有望后来居上 可控核聚变装置将成重要应用方向

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高温超导受限于技术,整体市场应用占比仍较小。截至2022年,全球低温超导材料占比超9成,随着超导线缆、可控核聚变等持续发展应用,预计高温超导材料的市场份额将会逐步扩大,高温超导材料整体的占比有望稳定提升。

2025年08月11日
项目落地、建设提速 我国煤化工行业进入高质量发展阶段

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煤炭是由碳、氢、氧、氮等元素组成的黑色固体矿物,其大分子结构核心是芳香环,环数随变质程度提高而增加,芳香环之间通过桥键相连。我国资源禀赋呈现“富煤、贫油、少气”的特征,截止2023年底,我国煤炭储量为2185.7亿吨,而石油、天然气剩余技术开采储量分别为38.51亿吨和6.74万亿立方米,煤炭资源的可靠性与可持续性显著

2025年08月09日
BC电池有望成为光伏技术升级主要方向 多家企业开始布局相关生产线

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自 2023 年起,以 TOPCon 为代表的 N 型电池技术逐步成为市场主流。与此同时,XBC 电池凭借其更高的转换效率、更优的弱光性能以及与其他技术路线良好的兼容性,增长势头强劲。预计未来五年,其出货占比将从 2024 年的近 5%提升至 25%以上。

2025年08月07日
全球铟市场持续扩大 中国为最大铟生产国、但尚未形成核心竞争优势

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2020年全球铟市场规模为1.46亿美元,随着市场需求持续扩大,到2024年全球铟市场规模达到了4.91亿美元,2020-2024年复合增长率为35.42%,与全球稀散金属产业市场同步增长。

2025年07月23日
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