智慧能源产业发展报告.docx
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1、中国智慧能源产业发展报告目录第一章 智慧能源发展历程61.1 能源问题61.1.1 能源概述61.1.2 世界能源生产和消费情况81.1.3 我国能源生产和消费情况101.1.4 能源危机与困境111.1.5 能源发展前景111.2 国际智慧能源发展大事记121.2.1 智慧地球2008121.2.2 第三次工业革命2011131.2.3 欧盟 2020 年能源战略2010141.2.4 日本“智慧能源共同体”计划2010141.2.5 美国未来能源安全蓝图2011141.3 国内智慧能源发展大事记151.3.1 中国智慧能源高峰会议2011151.3.2 中国智慧能源高峰会议2012161.
2、3.3 智慧能源2012181.3.4 智慧能源我们这一万年2013181.3.5 智慧能源产业技术创新战略联盟 201319第二章 智慧能源理论研究212.1 概述212.1.1 智慧能源的概念212.1.2 智慧能源的发展阶段222.1.3 智慧能源应用的重大意义232.1.4 智慧能源与智慧城市、智慧地球242.2 智慧能源发展的理论基础262.2.1 原始文明与“火”262.2.2 农业文明与“一次能源”272.2.3 工业文明与“二次能源”272.2.4 生态文明与“智慧能源”282.3 智慧能源发展的技术基础292.3.1 能源技术302.3.2 信息技术31第三章智慧能源产业概述
3、353.1 智慧能源产业链构成353.2 国外智慧能源相关产业概述363.2.1 欧盟智慧能源相关产业概况363.2.2 美国智慧能源相关产业概况393.2.3 日本智慧能源相关产业概况413.3 中国智慧能源产业概述463.3.1 中国智慧能源产业发展政策463.3.2 中国智慧能源产业标准概述523.3.3 中国智慧能源产业关键技术概述533.3.4 中国智慧能源产业服务概述573.3.5 中国智慧能源产业发展面临的问题63第四章 智慧能源产业标准体系研究644.1 智慧能源标准体系框架664.2 智慧能源基础类标准684.3 智慧能源共性技术类标准684.4 智慧能源监测类标准684.5
4、 智慧能源大数据标准684.6 智慧能源评价类标准694.7 智慧能源控制类标准694.8 智慧能源服务平台类标准69第五章 中国智慧能源产业链发展现状分析695.1 智慧能源主要能源技术及产品715.1.1 照明系统节能技术及产品715.1.2 空调系统节能技术及产品735.1.3 供热系统节能技术及产品745.1.4 电机系统节能技术及产品765.2 智慧能源主要信息技术产品及设备815.2.1 芯片815.2.2 传感器825.2.3 网关835.2.4 存储器855.2.5 服务器865.2.6 应用软件885.3 智慧能源解决方案925.3.1 区域智慧能源解决方案935.3.2 建
5、筑领域智慧能源解决方案985.3.3 数据中心领域智慧能源解决方案1025.4 智慧能源大数据服务与运营1125.4.1 国内大数据发展现状1125.4.2 大数据采集1155.4.3 大数据预处理1165.4.4 大数据存储1175.4.5 大数据分析与挖掘1185.4.6 大数据展现及应用技术1205.5 智慧能源测试与验证1235.5.1 用能设备能效测试与验证1235.5.2 信息技术产品互通性测试与验证1245.6 智慧能源节能服务1265.6.1 智慧能源合同能源管理服务1265.6.2 智慧能源节能减排成效评价服务1275.6.3 智慧能源公共平台服务135第六章 中国智慧能源产
6、业重点企业及应用案例分析1386.1 天地互连1386.1.1 企业简介1386.1.2 主要产品及研发能力分析1386.1.3 应用案例分析1566.2 杭州哲达科技1576.2.1 企业简介1576.2.2 主要产品及研发能力分析1576.2.3 应用案例分析1596.3 中国电信北京研究院1646.3.1 企业简介1646.3.2 主要产品及研发能力分析1646.3.3 应用案例分析1656.4 朗德华1706.4.1 企业简介1706.4.2 主要产品及研发能力分析1706.4.3 应用案例分析1706.5 山东省计算中心1736.5.1 机构简介1736.5.2 主要产品及研发能力分
7、析1746.5.3 应用案例分析1746.6 北京泰豪1806.6.1 企业简介1806.6.2 主要产品及研发能力分析1806.6.3 应用案例分析1816.7 海尔能源动力1846.7.1 企业简介1846.7.2 主要产品及研发能力分析1846.7.3 应用案例分析1846.8 中清慧能1886.8.1 企业简介1886.8.2 主要产品及研发能力分析1886.8.3 应用案例分析1896.9 北京澄通光电1936.9.1 企业简介1936.9.2 主要产品及研发能力分析1936.9.3 应用案例分析1946.10 珠海优华1986.10.1 企业简介1986.10.2 主要产品及研发能
8、力分析1986.10.3 应用案例分析199第七章 智慧能源产业发展趋势与前景分析2037.1 国际智慧能源相关产业发展趋势2037.1.1 国际智慧能源相关产业发展整体趋势2037.1.2 不同国家地区的发展趋势2037.2 中国智慧能源产业发展趋势2127.2.1 政策环境趋势2127.2.2 技术发展趋势2147.2.3 产业链发展趋势2167.2.4 商业模式发展趋势2167.2.5 智慧能源建设工作探索2177.3 中国智慧能源产业前景分析2197.3.1 国家政策环境分析2207.3.2 市场前景分析2217.4 中国智慧能源产业发展的策略与建议224第一章 智慧能源发展历程1.1
9、 能源问题能源是指向自然界提供能量转化的物质。关于能源的定义,我国的能源百科全书指出:“能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。”能源是驱动现代社会发展和主要推动力。我们现在所处的时代称之为“能源时代”,亦不为过。能源推动了第一次工业革命和第二次工业革命,并且将继续推动第三次工业革命。1.1.1 能源概述1) 能源的主要分类以来源分类,可以分为:来自地球外部天体的能源,主要是太阳能;地球本身蕴藏的能量包括原子核能,地热等;地球和其它天体相互作用产生的能量,如潮汐能等。以产生分类,包括一次能源和二次能源。一次能源即天然能源,指在自然界现成存在的能源,如石油、煤
10、炭、天然气和水能等;二次能源是指由一次能源加工转换成的能源,如电力、煤气、石油制品等。一次能源又分为可再生能源和非可再生能源。以能源消耗后是否造成环境污染,又可将能源分为污染能源和清洁能源。凡是可以不断得到补充或能在较短周期内再产生的能源称为再生能源,反之称为非再生能源。风能、水能、海洋能、潮汐能、太阳能和生物质能等是可再生能源; 煤、石油和天然气等是非再生能源。2) 当前的主要能源形态石油。石油是当前最主要的燃料。全球石油需求(生物燃料除外)平均每年上升 1% ,从 2007 年 8500 万桶/日增加到 2030 年 1.06 亿桶/日。然而,其占世界能源消费的份额从 34%下降到 30%
11、。石油资源基准可以分为三类:已探明储量(已探明但未开采的石油),储藏增长值(主要由于技术因素增加了油气的回收率,导致储量的增加),未发现储量(有待通过勘探发现的资源)。美国、前苏联、中南美洲以及非洲的储量增长较快,而前苏联和中南美洲的未发现储量较大。煤炭。世界煤炭需求量平均每年增长 2%,其在全球能源需求量中的份额从2006 年的 26 %攀升至 2030 年的 29%。其中,全球煤炭消费增加的 85%,主要来自中国和印度的电力行业。天然气。全球天然气需求的增长更加迅速,以 1.8 %的速度递增,在能源需求总额中所占比例微略上升至 22%。天然气消费量的增长大部分来自发电行业。电力。电力是以电
12、能作为动力的能源。发明于 19 世纪 70 年代,电力的发明和应用掀起了第二次工业化高潮。成为人类历史 18 世纪以来,世界发生的三次科技革命之一,从此科技改变了人们的生活。20 世纪出现的大规模电力系统是人类工程科学史上最重要的成就之一,是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统。它将自然界的一次能源通过机械能装置转化成电力,再经输电、变电和配电将电力供应到各用户。产生的方式主要有:火力发电(煤等可燃烧物)、太阳能发电、大容量风力发电技术、核能发电、氢能发电、水利发电等,21 世纪能源科学将为人类文明再创辉煌。燃料电池燃料电池是将氢、天然气、煤气、甲醇、肼等燃料的化学能直
13、接转换成电能的一类化学电源。可再生能源。现代可再生能源技术发展极为迅速,将于 2010 年后不久超过天然气,成为仅次于煤炭的第二大电力燃料。可再生能源的成本随着技术的成熟应用而降低,假设化石燃料的价格上涨以及有力的政策支持为可再生能源行业提供了一个机会,使其摆脱依赖于补贴的局面,并推动新兴技术进入主流。在本期预测中,风能、太阳能、地热能、潮汐和海浪能等非水电可再生能源(生物质能除外)的增长速度为 7.2%,超过任何其它能源的全球年均增长速度。电力行业对可再生能源的利用占大部分的增长。3) 能源的发展趋势根据经济学家和科学家的普遍估计,到本世纪中叶,也即 2050 年左右,石油资源将会开采殆尽,
14、其价格升到很高,不适于大众化普及应用的时候,如果新的能源体系尚未建立,能源危机将席卷全球,尤以欧美极大依赖于石油资源的发达国家受害为重。最严重的状态,莫过于工业大幅度萎缩,或甚至因为抢占剩余的石油资源而引发战争。为了避免上述窘境,目前美国、加拿大、日本、欧盟等都在积极开发如太阳能、风能、海洋能(包括潮汐能和波浪能)等可再生新能源,或者将注意力转向海底可燃冰(水合天然气)等新的化石能源。同时,氢气、甲醇等燃料作为汽油、柴油的替代品,也受到了广泛关注。目前国内外热情研究的氢燃料电池电动汽车, 就是此类能源中介应用的典型代表。1.1.2 世界能源生产和消费情况根据中国国际问题研究所苏晓晖的世界能源形
15、势及中国面临的挑战一文显示:进入 21 世纪后的绝大部分时间里,能源供应趋紧。总体看,能源生产能力增长缓慢,能源消费需求却快速上升。随着世界经济持续发展,尤其是新兴经济体经济迅速增长,石油需求和消费量不断上升,上升幅度超过了产量的增长。尽管 2008 年经济危机爆发使石油需求自 1983 年以来首次出现下降,但 2010 年, 石油消费再次转降为升。可见,石油供应的宽松是暂时的,供应紧张才是常态。石油探明储量保持小幅上升,炼油能力继续增长。根据 2011 年 6 月英国石油公司(BP)发布的BP 世界能源统计 2011报告,截至 2010 年年底,全球石油探明储量达到 13832 亿桶(188
16、8 亿吨),比 2009 年年底的 13766 亿桶增长了约 1.48%,,储采比为 46.2 年。探明石油储量的增长主要来自亚太,中南美和非洲,其他地区储量基本维持在 2009 年的水平。亚太地区净增加了 30 亿桶(主要来自印度),中南美地区增加了 19 亿桶(主要来自巴西),非洲地区增加了 17亿桶(主要来自于利比亚,乌干达和加纳)。中东石油储量仍在全球储量中占有最大份额,达到 54.4%,储采比为 81.9 年。2010 年,石油产量转降为升,达到 8209.5 万桶/日,比 2009 年增长了 2.2%。但仍略低于 2008 年的水平。OPEC 成员国的石油产量为 3432.4 万桶
17、/日,同比增长 2.5%。非 OPEC 国家的石油产量为 3428.7 万桶/日,同比增长 1.9%。由于海上石油产量增加,中国实现了 27.1 万桶/日的石油产量增长,成为非 OPEC 国家中增产石油最多的国家;其次是美国和俄罗斯,俄罗斯保持了最大石油生产国的地位。石油贸易量正在缓慢回升,出口增长主要来自苏联地区和中东地区,二者增量合计占世界石油贸易总增量的 80%以上。非洲,加拿大和墨西哥等地区和国家的出口量也有一定幅度增长,而中南美出口量则出现下降。进口增长主要来自亚太和美国,尤其是亚太,增量约占世界增量总和的一半以上;而欧洲石油进口量继续延续 2008 年以来的下降态势。天然气的发展引
18、人注目,非常规天然气堪称异军突起。截至 2010 年底,世界天然气探明储量增至 187.1 万亿立方米,同比增加 5000 亿立方米。增量最大的是印度和巴西。在储量小幅度提升的同时,天然气的产量快速增长,2010 年比 2009 年增长了 7.3%,是 1984 年以来增长速度最快的一年。俄罗斯天然气增量最大,达 613 亿立方米,增幅为 18.4%;美国的增量位居第二,为 282 亿立方米,增幅 4.7%, 美国、俄罗斯、加拿大三国产量合计占世界总量的 43%.。当前,非常规天然气的开采及其对国际能源格局的潜在影响受到广泛关注。据国际能源署估计,全球 74 个赋存煤层气资源的国家煤层气资源总
19、量约为 168 万亿立方米,其中 90%的煤层气资源量分布在 12 个主要产煤国俄罗斯、加拿大、中国、澳大利亚、美国、德国、波兰、英国、乌克兰、哈萨克斯坦、印度、南非。到 2035 年,非常规天然气产量比例将达到天然气总产量的 1/5,天然气资源足以使当前产量维系 250 年以上。非常规天然气的开采促进了天然气总产量的增长。2010 年,由于在非常规天然气生产方面取得的进步,美国天然气产量为6110 亿立方米,占世界总量的 19.3%,连续两年超过俄罗斯。中国天然气产量为968 亿立方米,位居世界第七位。目前,非常规天然气约占天然气资源总量的一半,但比常规天然气资源分布更为分散。分析普遍认为,
20、非常规天然气对很多国家和地区维持能源安全有积极意义。天然气的成本仅为石油的 1/3,燃烧天然气所排放的温室气体少于石油, 而且北美,中国和欧美等地均出产非常规天然气,因此有利于各国降低对中东产油国和俄罗斯的依赖度。澳大利亚近年来煤层气产量大幅度提高。2011 年,美国地质勘探局又对澳大利亚的四个盆地进行了页岩气资源评估,可采储量共计396 亿立方英尺。但是,各地区的非常规天然气发展进度差异很大。美国曾经是天然气进口大国,现在已可实现自给自足,甚至有可能考虑出口。美国能源情报署 2011 年 5月 26 日公布的2011 年度能源展望显示,2009 年,页岩层占其国内天然气产量的 16%,到 2
21、035 年,这一比例可达到 47%。澳大利亚计划发展三种非常规天然气,占其宣称的液化天然气出口能力的 45%。印度煤矿资源丰富,有潜在的煤层气生产能力,但 10 年前就开始开发的煤层气项目至今没有取得实质性成果。另外,非常规天然气开采也面临环境安全方面的质疑,其生产和推广前景仍面临若干不确定因素。国际能源署对页岩天然气的激增提出告诫,担心开采使用的液力加压开裂技术有可能对环境产生影响。有环保组织也担心液力加压开裂会污染饮用水,但业内人士坚称,只要操作得当,这项工艺是安全的。煤炭产量增长主要来自非 OECD 国家。2010 年,世界煤炭产量为 72.73 亿吨,同比增长 6.3%。其中,中国煤炭
22、产量位居世界第一,达 32.4 亿吨,占全球产量的 48.3%;美国煤炭产量位居世界第二,印度位居世界第三,澳大利亚和俄罗斯分别位居第四和第五。水电和核能也实现了 2004 年以来的最大增长。2010 年是自 1990 年以来平均降雨量最大的一年,因此水电实现了有史以来最大的增长。全球水力发电量达到 7.756 亿吨油当量,增幅为 5.3%。核能实现了 2%的增长。其中,3/4 的增长来自 OECD 国家,法国核电增量位居全球第一,增幅为 4.4%。1.1.3 我国能源生产和消费情况根据国务院公布的中国的能源政策(2012)白皮书显示:20 世纪 70 年代末实行改革开放以来,中国的能源事业取
23、得了长足发展。目前,中国已成为世界上最大的能源生产国,形成了煤炭、电力、石油天然气以及新能源和可再生能源全面发展的能源供应体系,能源普遍服务水平大幅提升,居民生活用能条件极大改善。能源的发展,为消除贫困、改善民生、保持经济长期平稳较快发展提供了有力保障。中国能源发展面临着诸多挑战。能源资源禀赋不高,煤炭、石油、天然气人均拥有量较低。能源消费总量近年来增长过快,保障能源供应压力增大。化石能源大规模开发利用,对生态环境造成一定程度的影响。2011 年,中国一次能源生产总量达到 31.8 亿吨标准煤,居世界第一。其中,原煤产量 35.2 亿吨,原油产量稳定在 2 亿吨,成品油产量 2.7 亿吨。天然
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