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地热发电技术轨道识别与行业政策研究

地热发电技术轨道识别与行业政策研究

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作者：石榴成都理工大学

学位级别：硕士

与其他非水可再生能源相比,地热发电更具稳定性、安全性、环保性。经过近百年发展,在全球范围内,常规地热发电技术已日趋成熟。截止2019年,全球地热发电累计装机容量达到13931MW。我国地热发电资源量丰富,以中低温资源为主。《地热能开... 详细信息

与其他非水可再生能源相比,地热发电更具稳定性、安全性、环保性。经过近百年发展,在全球范围内,常规地热发电技术已日趋成熟。截止2019年,全球地热发电累计装机容量达到13931MW。我国地热发电资源量丰富,以中低温资源为主。《地热能开发利用“十三五”规划》提出,我国地热发电新增装机容量500MW。然而,截止2020年末,我国地热发电累计装机容量接近30MW,规划目标远未达成。目前,我国地热发电市场以高温发电技术为主,中低温发电的技术成熟度和经济性有待提高,政策支持力度有待加强。研究地热发电技术轨道和行业政策,有利于我国在借鉴国际经验的基础上,因地制宜地发展地热发电技术,优化政策支持框架,实现地热发电行业的跨越式发展。技术轨道是实现地热发电商业化的潜在途径,有效的政策框架是实现地热发电行业总体技术进步的有力保障。通过梳理全球地热发电技术的演化过程和发展趋势,绘制地热发电技术图谱,识别地热发电技术轨道。筛选样本市场,并定量分析某一项地热发电政策对地热市场发电量的影响。综合分析国内地热行业发展障碍,从规范管理、财政激励、税收优惠三方面,提出我国地热发电行业政策发展框架。文章基于科学知识图谱,技术范式CDS阶段模型,以及干预组合模型,利用定性和定量相结合,从宏观层面分析了地热发电技术演化过程和相关政策对地热发电市场的影响。首先,在核心数据库中提取地热发电相关文献,利用Cite Space构建关键词可视化网络,识别地热发电技术路径。基于共词分析结果,绘制关键词聚类网络图,利用得到的十个聚类,梳理出四条地热发电技术路径,包括闪蒸发电技术,双工质发电技术,增强型发电技术,以及地热能与其他可再生能源混合发电技术。其次,基于技术范式“竞争-扩散-转移”阶段模型,识别地热发电技术轨道。构建关键词时区网络图,进行地热发电技术热点分析。基于突发性检测,研究地热发电技术前沿。结合地热发电现实市场发展情况,构建地热发电技术CDS演化模型。通过阶段性分析得出,全球地热发电技术处于扩散阶段,尚未达到资源极限且未出现破坏性技术。双工质发电技术从竞争阶段脱颖而出,成为扩散阶段的主导技术。地热能与其他可再生能源混合发电可能会成为技术转移的方向。接着,筛选出土耳其地热发电市场作为目标样本,建立政策干预组合模型,以土耳其2007年发布的《地热资源与天然矿泉水法》作为分界点,分析该政策对土耳其地热发电行业的影响。利用1990～2007历年地热发电量数据建立ARIMA模型,并对2008～2010发电量进行预测。将预测发电量与实际发电量相比较,并利用差值序列估计干预变量的影响效应和后移算子系数,建立初始干预模型。基于该模型得到净化的时间序列,构建不受政策影响的新ARIMA模型。结合初始干预模型与新的ARIMA模型得到干预组合模型,拟合1990～2010样本市场的发电量。通过分析发现,该项政策的发布促进了2008年后地热市场发电量的激增,帮助土耳其地热发电市场从竞争阶段快速进入到商业化扩散阶段。最后,分析我国地热发电市场现有政策和技术的不足,结合地热发电技术轨道识别和样本市场政策影响模拟结果,提出我国目前应优先发展双工质技术,并从规范管理、财政激励、税收优惠三个维度构建了我国地热发电行业政策支持框架。综上,文章按照“分析技术路径——构建技术范式——识别技术轨道”的研究思路,对地热发电技术演化进行了分析,对于其他可再生能源开发利用技术趋势的研究有一定理论借鉴意义。建立政策干预组合模型,有力地表明了政策促进行业技术扩散的有效性,所构建的行业政策支持框架,在地热发电政策制定方面,为我国地方政府、相关部门及研究学者提供了一定的参考。

关键词：地热发电技术轨道行业政策科学知识图谱干预组合模型

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