承担可再生能源消纳责任的主体完成消纳量的主要方式是什么?
根据《国家发展改革委 国家能源局关于建立健全可再生能源电力消纳保障机制的通知》(发改能源〔2019〕807号),在各地测算的基础上,我们统筹提出了各省级行政区域2020年可再生能源电力消纳责任权重,现印发你们,请认真组织落实。
一、各省级能源主管部门会同经济运行管理部门要切实承担牵头责任,按照消纳责任权重认真组织制定实施方案,积极推动本行政区域内可再生能源电力建设,推动承担消纳责任的市场主体积极落实消纳责任,完成可再生能源电力消纳任务。各地要在2021年2月底前向国家发展改革委、国家能源局报送2020年可再生能源电力消纳责任权重完成情况。
二、国家电网有限公司、中国南方电网有限责任公司、内蒙古电力(集团)有限责任公司要切实承担组织责任,密切配合省级能源主管部门,按照消纳责任权重组织调度运行部门和交易机构等,认真做好可再生能源电力并网消纳、跨省跨区域输送和各类市场交易。国家电网有限公司、中国南方电网有限责任公司所属省级电网企业和内蒙古电力(集团)有限责任公司要在2021年1月底前向省级能源主管部门、经济运行管理部门和能源派出监管机构报送2020年本经营区及各承担消纳责任的市场主体可再生能源电力消纳量完成情况。
三、国家能源局各派出机构要切实承担监管责任,密切配合省级能源主管部门,按照消纳责任权重积极协调落实可再生能源电力并网消纳和跨省跨区交易,对监管区域内各承担消纳责任市场主体的消纳量完成情况、可再生能源电力交易情况等开展监管。各派出机构要在2020年12月底前,向国家能源局报送监管报告。
国家发展改革委、国家能源局有关部门将加强跟踪监测,计划2020年9月组织开展全国可再生能源电力消纳责任权重执行情况评估,并根据评估情况督促各省级能源主管部门、各电网企业、各派出机构进一步落实2020年可再生能源电力消纳责任,研究提出2021年可再生能源电力消纳责任权重初步安排。
根据最近的一项研究,Eviart/Shutterstock的科学家们公布了一份详细的路线图,到2050年将139个国家的可再生能源转移到100%。斯坦福大学的
能源专家报告说,使用风能、太阳能、地热和水(水力发电,(潮汐和波浪)为所有需要电力运作的经济部门供电的能源,包括电网本身、运输、供暖和制冷、工业以及农业、林业和渔业,将大大减少能源消耗,减少空气污染造成的死亡,创造数以百万计的就业机会,斯坦福大学大气与能源项目主任马克·雅各布森在接受《生活科学》杂志采访时说:“稳定能源价格,节省数万亿美元的医疗保健和气候相关费用。我们为139个国家中的每一个制定了各自的计划,这些计划占全球排放总量的99%以上。”。[十大最疯狂的环保理念]
这项研究着眼于世界能源需求,从2012年开始,预测到2050年。2012年,世界用电量为12.105万亿瓦,相当于12.105万亿瓦。研究人员在研究报告中写道,到2050年,如果不发生任何变化,世界将需要20.604tw,而且每个国家都继续采用其目前用于满足能源需求的相同方法。
,但如果这些相同的商业部门转向可再生能源来满足其所有电力需求,世界将需要研究显示,仅需11.804TW就能满足全球电力需求。研究人员称,这是因为电比燃烧更有效。在解释研究要点的视频中,雅各布森举了一个例子:他说,在电动汽车中,80%到82%的电被用于移动汽车;其余的则被浪费为热量。另一方面,在以汽油为动力的汽车中,燃料中只有17%到20%的能量用于移动汽车,其余的能量被浪费为热量,他说,
能源也需要用于开采、提炼和运输化石燃料。因此,转向100%的可再生能源将消除这些能源密集型和环境破坏性的过程,报告作者说,在他们的研究中,雅各布森和他的同事展示了风、水、地热和太阳能如何满足全球对11.804太瓦能源的需求避免到2050年全球气温预计将比工业化前高出2.7华氏度(1.5摄氏度)。研究人员概述了这样做将如何拯救400万至700万人的生命,否则这些人可能死于由空气污染引起的疾病,为各国节省超过20万亿美元的健康和气候成本,雅各布森在接受《生活科学》采访时说:
“对我来说,这似乎是一件不费吹灰之力的事。
”这项研究建立在雅各布森之前的工作基础上,雅各布森开始了他的研究科学家生涯,试图了解空气污染是如何影响气候的。”。他说,在最初的几年里,他专注于解决问题,但到了1999年左右,他开始寻找解决方案。
在2009年,雅各布森和马克·德鲁奇,加州大学伯克利分校交通研究所的研究科学家,雅各布森和德鲁奇在《科学美国人》杂志上发表了一份研究报告,概述了一项为全世界提供100%可再生能源的计划。
在接下来的几年里,致力于在州一级研究这些问题的后续研究,目前研究人员已将这项研究扩展到139个国家。世界上其余59个国家的详细能源数据并不存在,因此无法纳入该研究,科学家们说,“KDSPE”“KDSPs”是向100%可再生能源基础设施过渡的总成本——一个计划将国家首次移至80%可再生能源的计划。到2030年5月,乍一看,le energy似乎有些令人望而却步,但雅各布森和他的团队也计算出了这些数字。
雅各布森说,在所有国家平均起来,建设可再生能源系统(包括储存和传输)的成本是8.9%千瓦时。在一个没有过渡和保持现有化石燃料系统的世界里,成本是9.8美分/千瓦时。
不包括社会成本。
气候变化的价格化石燃料能源伴随着健康和气候相关的成本。作者估计,到2050年,各国每年将在与全球变暖有关的环境、财产和人类健康问题上花费28万亿美元,包括洪水、房地产破坏、农业损失、干旱、野火、热应激和中风、空气污染、流感、疟疾、登革热、饥荒,海洋酸化等等。[气候变化将影响你健康的5种方式]
,如果世界不采取行动应对气候变化,地球两极的冰继续以目前的速度融化,世界7%的海岸线将被淹没,雅各布森说:
雅各布森说,可再生能源的社会总成本——包括健康和气候问题的成本,以及风能、水和太阳能的直接成本——约为化石燃料的四分之一。
“在其他世界,你可以将社会总成本降低约75%,“他说。”研究显示,这项技术的成本效益是巨大的。
几个国家已经开始转向可再生能源组合,以满足所有商业部门100%的电力需求。名单中包括塔吉克斯坦(76.0%)、巴拉圭(58.9%)、挪威(35.8%)、瑞典(20.7%)、哥斯达黎加(19.1%)、瑞士(19.0%)、格鲁吉亚(18.7%)、黑山(18.4%)和冰岛(17.3%)。
到目前为止,美国的可再生能源发电量仅占其总发电量的4.2%。但研究人员称,中国有优势。这项研究发现,像美国这样的国家,每人口拥有更多的土地,将有最容易的时间进行过渡。预计最困难的国家是那些地理位置小但人口众多的国家。据雅各布森说,新加坡、直布罗陀和香港等国家将面临100个可再生能源面临的最大挑战。“KDSPE”“KDSPS”仍有解决问题的方法。他补充说,这些地区可以转向海上风能,也可以与邻国交换能源。
“有了这些信息,我们给各国带来了信心,相信它们能够自给自足,”雅各布森说我希望不同的国家能在2050年和2030年分别承诺100%和80%的可再生能源。
这项研究于8月23日在线发表在《焦耳》杂志上。
最初发表在《生命科学》上。
1.1 能源安全是最重要的战略目标
在当前全球气候变化的形势下,以及意识到不可再生资源总有一天会日渐耗竭的背景下,随着紧缺的石油资源问题突出,国际油价持续攀升、各国对能源资源安全关注程度也随之普遍上升。维护国家能源安全是当今世界各国面临的重大课题,无论是发达国家,还是发展中国家都将保障能源安全作为国家能源战略的首要目标。
发达国家人均能耗高,需要大量进口补充境内能源资源的短缺,因此,能源发展战略除了考虑本国的资源因素外,极为注重涉及到国外资源开发利用的国际因素影响,甚至关注其他国家能源需求变化对国际能源市场的影响及对自身的影响程度。在历年的石油危机后,针对当前石油资源紧张的形势,发达国家以其较充沛的经济实力逐渐加大石油战略储备力度,建立和加强战略石油储备是发达国家保障能源安全的主要措施。而且,由于国家的经济实力强,对能源发展战略的考虑既重视近期的能源供应安全问题,又重视长远的能源可持续发展。发展中国家在国际竞争中处于弱势,多偏重于建立当前自身的能源安全供应体系。能源资源充裕的发展中国家已认识到利用资源优势发展国家经济的重要性,逐步加大了国家对国外企业开采和资源输出的控制。菲律宾明确国家能源和经济安全的底线是“确保实现国家能源60%自给自足”。巴基斯坦战略目标明确,突出增加本土能源比重,减少对外进口依赖的重要性,并对落实目标,做出了详尽的项目规划。乌克兰在经历了能源供应危机后,能源战略更加强调节能降耗、提高能源自主供应能力的必要性。墨西哥强调能源立法,同时,要及时分析阻碍国家能源发展的主要障碍,进行能源战略调整。
石油战略储备曾是以石油消费为主的发达国家应付石油危机的最重要手段,作为保障石油供应安全的这一战略措施也逐渐为发展中国家所效仿。现在,具有一定经济实力的国家为减少供应风险,都开始着手石油战略储备。石油战略储备已超出一般商业周转库存的意义,更重要的是取得主动,避免受制于人,有利于稳定国内经济发展,增强国际竞争力。
各国能源战略最突出的变化特点就是以减少石油消费、减少进口能源依存度为主要目标。在当前可再生能源尚未能够实现全面替代的形势下,节能是实现这个目标最现实、收效最快的措施。历史上,发达国家曾以减少石油消费的战略赢得了更大的市场利益,在20世纪70年代石油危机的后的20年内,迫使石油价格处于甚至低于10美元/桶的低价运行时期。当前更加强调综合利用法律、经济和技术等手段鼓励节能,从开采、加工、运输、利用和消费等多环节深挖节能潜力,发展节能产业。为达到节能目的,利用市场和企业、消费者行为开发节能机械、节能汽车等;取消石油价格管制,主张由市场机制调节能源供求关系,对能源企业进行私有化改革,提高资源配置能力,加强勘探等措施。
各国经济持续发展和人民生活水准提高的要求,必将加大能源资源的消费量。如何减缓能源消费的增速,只有提高能源效率、加强节能。各国不同程度地采取立法、经济激励、政府补贴、自愿协议和广泛宣传等各种政策措施,并且相互借鉴有成效的举措,体现在各自的能源发展战略中。近年来全球气候变暖,生物多样性锐减,气候灾害频繁的形成与人类过度地消耗化石能源存在密切的因果关系。虽然能源给当代人的生活带来了一定的舒适和便利,但是全球能源消耗量持续增加的趋势不仅对世界能源供应是严峻的挑战,而且给全球减少温室气体排放带来巨大压力。当人类生存环境遭到严重破坏后,很难逆转。
越来越多的国家在制定本国能源战略和政策时,已将环境因素放在优先考虑的地位。不少国家的能源战略强调发展新能源替代化石能源和实现《京都议定书》的温室气体控制目标。在《京都议定书》建立的减、限排温室气体总量机制下,大气中温室气体排放空间凸显为一种稀缺性的经济资源,拥有了这种资源就等于拥有了温室气体排放权和经济发展空间。依据《京都议定书》的规定,可以出售多余的二氧化碳排放配额。美国为了国内集团利益拒绝批准《京都议定书》,俄罗斯于2004年11月批准了《京都议定书》。
由此可见,能源的战略选择不仅是能源本身的问题,也是经济利益的问题,环境保护和人类生存的问题。能源发展在经济发展的推动下,正越来越受到环境因素的制约,能源战略目标由单纯强调能源供应向3E(Energy,Economy,Environment)方向发展,即能源、经济与环境的协调发展转变。 各国的国家能源战略均加重强调实现保障能源安全需要全方位的措施,不过度依赖单一的能源形式,减少经济发展对石油、煤炭、天然气的依赖程度,战略的核心是安全、环境和效益。各国的能源战略都出现了“多元化”的宇样,其含义是非常深刻的:一是能源资源种类的多元化,这可以带来能源产业的繁荣,同时将促进能源科学技术的飞速发展;二是以保障石油安全为核心,积极开拓新的石油供应基地,实现能源进口渠道的多元化,并且各国都有意识地避开主要从中东地区进口的做法,将多元化进口的目标锁定在其他具有一定油气资源输出能力的拉美、非洲或东欧地区。三是关注全球资源状况,将资源开发重心由境内移向境外。无疑,这一策略的普遍采用,又必然将带来新的矛盾和问题。虽然对于能源资源出口国,是本国经济发展的太好契机,但是也会相应带来一些争端,如国内资源保护派的激烈反对,或者贸易国之间各种各样的资源争夺战,由此可能会引发出新的一类局势不稳定问题。
由于石油价格的暴涨,各发达国家的能源结构逐渐发生了变化。坚定不移地奉行能源多元化战略,积极寻求替代石油资源,开发核能、氢能和其他新能源,甚至适度发展国内的煤炭工业,以降低对进口石油的过度依赖程度。重新认识煤炭,加快洁净煤技术的研发和推广。
为确保能源供给的自主性,能源发展的可持续性,21世纪以来全世界已形成转变以石油为主的能源经济,积极开发可再生能源的新高潮。各国能源发展战略措施各有侧重,有的国家积极发展风电、有的国家积极发展核电,但都是以逐步替代油气资源为核心展开的一系列研究方案。可再生能源技术和清洁能源技术的创新将成为世界能源未来发展的制高点,世界能源市场将由目前的资源型转向未来的技术型,是一场更具竞争性的挑战。
从可再生能源发展的状况分析,欧盟是世界上最推崇发展可再生能源的国家集团,其发展可再生能源的战略是:在全面发展的同时,突出风力发电、太阳能发电、生物质液体燃料技术的开发和应用。发展可再生能源方面所采取的主要措施是:制定具体目标、落实经济政策、建立研发队伍、培育产业基础、建立市场氛围、鼓励企业竞争。目前欧洲已成为风力发电、光伏发电技术和市场发展的中心。
印度和巴西是发展中国家发展可再生能源的榜样。印度注重根据自身条件,寻找突破口,所采取的策略是:风力发电以市场换技术,市场规模和产业技术同步发展;适度发展太阳能;生物质能源则以解决农村能源为主;氢能研发有所投入,跟随国际潮流。巴西坚持能源多样化和多渠道,因地制宜发展生物质能源的能源发展战略:依靠水电和生物液体燃料资源优势,减少石油进口,保障国家能源安全,2004年的生物液体燃料产量达到了1500万t,处于世界领先地位,甚至出口生物质能源促进经济发展。
不但一个国家的不可再生能源资源是有限的,而且全球的不可再生能源资源也是有限。资源的有限性与各国能源战略区域向境外转移的特点,意味着国际间的能源资源争夺正在加剧。与过去不同,各国发展所面临的外部环境发生了重大的变化,不能再靠殖民地的方式掠夺资源。资源与市场的国际化,使各国政府意识到,必须加强与能源生产国的外交往来,保证能源供应的来源;同时,必须加强能源消费国之间能源合作,形成联盟,增强话语权,抵御能源价格的上涨。资源进出口国之间的外交关系、资源国之间的战略联盟(如OPEC)的合作以及资源进口国之间的战略联盟(如IEA)的竞争与合作关系更加微妙。突出体现在国际石油问题上,焦点集中在中东。为保障能源安全,能源外交成为能源消费国家21世纪以来的外交重点。各国能源战略普遍出现加强国际化的趋势。例如,韩国对内制定正确的能源政策;对外开展有效的能源外交,实施能源进口多元化。积极倡导区域间的能源合作,加强与产油国的谈判力度。非洲各国强调需要进一步加强团结和合作,协调各国能源政策,明确能源发展战略。无论是产油国还是消费国,积极推动国际合作都是十分必要的。油气出口是印度尼西亚的经济支柱,巩固与邻近国家间的互补合作机制成为国家能源战略的主要目标。
由于能源对国家社会经济发展和国计民生具有重要作用,能源的市场性质已从一般商品转为重要的战略商品,能源问题已呈现出日益全球化和政治化的趋势。由一国自主的能源发展向境外资源的拓展是各国能源需求数量和品种的要求,为避免国家之间对世界有限能源资源的恶性竞争,积极开展能源外交,将能源作为处理国际关系的重,要战略因素,强调能源生产大国之间以及消费大国之间的对话机制,发展多国的能源国际合作是十分必要的。而且,由此也将会进一步促进经济全球化的发展。
欧盟的能源战略就突出体现了以上国际能源战略的特点。欧盟的能源战略重点是保证“经济安全、国防安全、生活安全”,提出“保障能源供应、保护环境和维护消费者利益”的基本原则。在确保本国能源供应方面以节能和发展可再生能源和生物燃料为主要战略措施,加强能源共同体的建设。
欧盟各国的能源战略虽各具特点,但是总体上是一致的。例如,德国的能源战略锁定长远目标,从能源资源利用的经济效益出发,有效控制国内有限的能源资源开发;持续不断地节能;积极开发风能等可再生能源,占据能源新技术的制高点,实现传统能源的替代。能源进口多元化,石油储备法定化,保障安全供应。面对本国不可再生能源资源递减的趋势和全球气候变化的挑战,英国新的能源战略基点是低碳。强调在市场框架和政策相互影响下,培育市场竞争力,实现提高能源效率、发展可再生能源促进能源多样性的战略。能源技术的研发不局限于本国的能源资源,着眼于世界主要的能源应用技术,以实现未来的能源技术出口换能源资源进口的发展战略。法国立足国情,因地制宜地发展能源多样化,积极发展核电,提高能源供应独立性,实现安全供应。比利时的能源战略长远目标是使用更利于环保的能源,逐步向全部使用可再生能源过渡。波兰在长期能源战略目标下,针对当前问题,突出过渡期的能源战略重点。依据国家能源法,明确政府与企业的职责,国家财政将不直接参与能源项目投资,只在法律和税收政策、贷款担保等方面为企业提供支持。美国能源战略的核心是提高能源供应自主性,突出特点是一个具有长期性和综合性的国家战略。战略目标明确,并辅有相应详细的政策和对策目标、措施,易于操作、监管。实际上,美国能源战略还有一个极为重要内容就是充分开发利用全球的油气资源。观察美国国家外交战略圈,几乎囊括了地下埋藏着丰富的石油等战略资源的国家,特别是中东地区。在不断努力巩固海外石油来源的同时,逐渐明确要减少对石油的依赖。发展新技术,包括燃料的替代技术和设备的更新技术。
能源战略和政策是日本政府一贯的工作重点,能源战略的稳定性促进能源政策的有效实施。虽然日本能源资源贫乏,目前日本一次性能源的自给率不足20%,但是政府立足于技术创新致力节能,成立“节能中心”,健全能源管理体系,指导国民和企业的节能以及节能技术的研究开发,积极发展太阳能等新能源;着眼于全球能源资源的利用,坚持实施以保障能源安全为重点的外交策略,以及国内企业联合一致对外,参与国际竞争的做法,不断提高开发国外石油资源的份额。随着社会经济的发展和外部环境的变化,日本不断完善能源构成多样化、进口多元化和以石油储备为依托的能源战略,从政治、外交、经济、科技等全方位考虑能源战略的发展,确保了自身能源的长期安全供给,保障了国家的经济安全,并使得日本成为世界能源效率最高的国家。俄罗斯能源发展战略制定经历了较长的时间。能源战略目标明确,所关系到的对象明确。能源区域发展具有地域资源特点,相应的能源政策针对性强,每一种能源,如石油、天然气、煤、电能(包括核能和热能)、能源输送等的发展预测都提出了经济体制改革问题以及为实现改革所应该创造的必要条件。同时,指明了能源工业和其他工业部门的相互关系,能源工业科技和创新的重要意义。并且明确了能源战略实施系统,包括:联邦政府行动计划,实施国家能源政策的指标体系,原有相关规划的修订,利用国家信息资源建立的能源战略实施监控系统。实现可持续发展已经成为世界各国的共同课题,而对人口众多的中国来说,具有更大的特殊性和挑战。为实现全面建设小康社会的目标和应对能源长远发展遇到的严峻挑战,我国采取正确的能源战略具有决定性意义。只有实现可持续发展的能源战略,才能保证在“能源消耗最少,环境污染最小”的基础上,实现经济社会快速发展和人民,水平的提高。我国必须汲取西方发达国家的成功经验,学习其他发展中国家根据具体国情发展的经验,建立符合中国特色的、能源效率不断提高和环境保护日益加强的中、长期可持续发展能源战略。
尽管欧盟2021 2027年财务预算谈判正陷入僵局,但是欧盟委员会(下称“欧委会”)仍表示将全力投资新能源领域。
欧委会日前公布一份“近海可再生能源战略”,旨在大幅度提升可再生能源使用率,预计到2050年欧盟整体海上风电产能将增加至300千兆瓦。欧盟将向该领域投资7890亿欧元,约三分之二用于电网基础设施建设,另三分之一用于发电设施建设。
欧委会副主席蒂默曼斯(Frans Timmermans)称,欧盟海上可再生能源投资项目已是全球性成功案例。目前欧盟正面临更大的机会,发展清洁能源产业、推动可持续发展。
欧盟缘何推广海上风电投资?
欧盟在全球海上风力发电领域占据重要地位,目前全球42%的海上发电能力分布在欧洲沿海,北海是世界海上风电的最佳位置。
自本届欧委会上台以来,绿色经济成为了其产业政策重要抓手。欧委会相继出台加强传统行业绿色转型、扶持新能源 汽车 等细分产业政策,并通过调整能源税、推动碳排放交易机制改革等方式提供资金支持。
此次欧委会再推海上风力发电政策,首要原因在于,海上风电是欧盟实现中长期减排目标的主导因素。
国际能源署执行主任罗尔(Fatih Birol)认为,如果顺利实施海上风力发电的大规模部署,欧盟有望在2050年实现净零排放的目标。2025年后,核电、光伏等发电方式将保持相对稳定发展态势,欧盟希望到2050年全面消除煤炭市场,剩余的能源转型重担将由海上风电完成。
陈晓径也认为,欧盟于3月首次将“绿色协议”写入气候法案,要求重工业部门实现“零排放”,能源系统实现“去碳”与“绿色电力”的要求迫在眉睫,海上风电将在新能源转型中扮演重要角色。
其次,欧盟具有海上风电领域的先发优势。1991年,丹麦设立全球首个海上风力发电场。过去十年,欧盟海上风能技术日益成熟、实现规模化生产,成本大幅下降。
陈晓径表示,欧盟在海上浮动风力发电、波浪能与潮汐能利用、漂浮式光伏系统等方面优势明显,也享有北海、波罗的海、地中海、大西洋、黑海等丰富的海洋资源。欧盟推出该计划,预计仅需占用3%的海上空间即可达到大幅生产可再生能源的效果。
再次,欧盟正在海上风电领域受到其他国家的挑战。拜登曾宣布,将带领美国重回《巴黎协定》,并加大在新能源领域的投资。英国上月提出“全民风电”目标,计划2030年利用海上风电为全英所有家庭供电。2018年,全球近一半的海上风电投资都发生在印度等亚洲国家。
欧洲能源专员西姆森(Kadri Simson)称,欧盟要保持海上可再生能源的领导者地位,必须激发在海上风能领域的所有潜力,并通过发展波浪、潮汐和浮动太阳能等不断提高技术水平。
欧委会:希望私有部门加大投资
欧委会称,该计划不仅可以推动欧盟在新能源领域更进一步,还可以推动经济复苏,预计该计划可以为欧盟创造6.2万个就业机会。但是,正如欧盟在其他领域的投资一样,如何筹措资金成为目前投资的首要难题。
国际能源机构(IEA)称,海上风电行业的效益正以每年2.2%的速度增长,未来两年至少需要吸引8400亿美元的投资。未来达到2050年气候目标,各方必须加速投资。过去十年,欧盟每年对电网基础设施的投资约为300亿欧元。
欧洲风能协会(Wind Europe)称,欧盟首先要加强在海上风电基础设施的投资,同时还要兼顾陆上电网方面。未来十年,欧盟的港口也需要65亿欧元的投资。
欧委会称,将从“恢复基金”中拿出1500亿欧元投资该领域,并将重点放在碳密集中度和化石燃料使用率最高的地区。此外,各成员国政府也将为此提供支持。
但是,目前因匈牙利和波兰两国反对,“恢复基金”迟迟未获批。即使未来最终获批,该计划也将面临6500亿欧元的资金缺口。
欧委会寄希望于欧盟的私有部门,希望公共事业和能源领域的巨头能向其提供支持。
欧委会称,预计私有部门将提供投资中的大部分资金,公有部门将发挥战略催化剂的作用。那么,私有部门是否愿意响应欧盟机构的号召,该方案是否具有可行性?
对此,陈晓径认为,私人资本占大多数符合欧盟惯例与“绿色协议”要求,公私合作解决资金需求是当前形势下的可行做法。
她进一步解释称,一方面,公共资金相对充足,但受疫情影响并不宽裕。预计2020年欧盟国内生产总值(GDP)将下降7.4%,欧盟的理念是公共资金要发挥引导、杠杆、“战略催化剂”作用,而非融资为主。其功能是帮助成熟技术尽快进入市场、实现规模化并降低成本,帮助起步技术创造市场并引导私人融资、降低不确定性等。
另一方面,对于私人资本而言,欧盟已建立《可持续金融分类方案》为代表的成熟框架,对如何引领私人融资有着详细规定,这可以协助其达成长期减排与发展目标。
1、开发利用可再生能源是落实科学发展观、建设资源节约型社 会、实现可持续发展的基本要求。充足、安全、清洁的能源供应是经 济发展和社会进步的基本保障。我国人口众多,人均能源消费水平低, 能源需求增长压力大,能源供应与经济发展的矛盾十分突出。从根本 上解决我国的能源问题,不断满足经济和社会发展的需要,保护环境, 实现可持续发展,除大力提高能源效率外,加快开发利用可再生能源 是重要的战略选择,也是落实科学发展观、建设资源节约型社会的基 本要求。
2、开发利用可再生能源是保护环境、应对气候变化的重要措施。 目前,我国环境污染问题突出,生态系统脆弱,大量开采和使用化石 能源对环境影响很大,特别是我国能源消费结构中煤炭比例偏高,二 氧化碳排放增长较快,对气候变化影响较大。可再生能源清洁环保, 开发利用过程不增加温室气体排放。开发利用可再生能源,对优化能源结构、保护环境、减排温室气体、应对气候变化具有十分重要的作用。
3、开发利用可再生能源是建设社会主义新农村的重要措施。农 村是目前我国经济和社会发展最薄弱的地区,能源基础设施落后,全 国还有约 1150 万人没有电力供应,许多农村生活能源仍主要依靠秸 秆、薪柴等生物质低效直接燃烧的传统利用方式提供。农村地区可再 生能源资源丰富,加快可再生能源开发利用,一方面可以利用当地资 源,因地制宜解决偏远地区电力供应和农村居民生活用能问题,另一 方面可以将农村地区的生物质资源转换为商品能源,使可再生能源成 为农村特色产业,有效延长农业产业链,提高农业效益,增加农民收 入,改善农村环境,促进农村地区经济和社会的可持续发展。
4、开发利用可再生能源是开拓新的经济增长领域、促进经济转 型、扩大就业的重要选择。可再生能源资源分布广泛,各地区都具有 一定的可再生能源开发利用条件。可再生能源的开发利用主要是利用 当地自然资源和人力资源,对促进地区经济发展具有重要意义。同时, 可再生能源也是高新技术和新兴产业,快速发展的可再生能源已成为 一个新的经济增长点,可以有效拉动装备制造等相关产业的发展,对 调整产业结构,促进经济增长方式转变,扩大就业,推进经济和社会 的可持续发展意义重大。
当前,国际石油价格一再飙升,能源消费大国苦不堪言,因此发展可再生能源成为许多国家关切的问题。
到如今为止,可再生能源在全世界的研究热潮方兴未艾,其原因之一,是能源危机日益临近,照2003年的煤炭开采速度,中国的煤炭还可以开采80多年,而中国,是世界上煤炭储藏量最多的国家。海湾地区的石油,在不足四十年之内,也将枯竭。我们设想,如果这一天到来,我们人类会怎么办呢?
所以,无论那个国家,都在瞄准这一方向努力,希望获得技术突破,从而在真正的危机来临之前,摆脱被动的局面。获得世界的主导权。这是一个国家的战略的问题。有一个西方的政治元老说的好,“二十一世纪的能源科技,将会极大的改变世界的政治格局和地缘政治。”
可再生能源的意义远不止此,它还将改变人们的观念。可再生能源是大自然赋予我们的慷慨的礼物,它能极大的摆脱资源的限制,从而减少资源争夺的争斗,给世界带来和平。天凤海雨,取之不尽,用之不竭。并且能从此摆脱人类发展工业带来的环境困扰。它的意义,无论怎样形容,都是毫不过分的。将会给人类带来不仅是生活方式并且还有观念上的新的革命。
再生能源目前取得突破性进展的是风力发电。我国起步较早,但现在落后了。可以看我的《我国风力发电落后的原因》。目前我国的风力发电机组单机容量不大,而国外正在开发的已经达到了7500千瓦,投入运行的德国的风力发电机组已经达到单机容量5000千瓦。落后了不只一代。这两年我国一窝蜂的上风力发电机组,其主机都是从国外进口的,目前发电的成本还高于火电,要靠国家的财政补贴才能度日,就算这样,完全收回成本,也需要十年时间。也就是说,十年之中,我们是给洋鬼子扛活。做洋奴。
除了风力发电,生物质能发电也方兴未艾,主要是直接燃烧生物质,例如秸秆发电,目前国电集团有很多小热电机组投产,效益不错。它的发电方式和常规火电差不多,使用的是链条炉。没有多少技术创新之处。另外的主要是沼气发电,利用细菌发酵产生沼气,燃烧后推动燃气轮机,发电效率较高。但是造价不菲,光一个发酵容器就需要很大的投资。并且发酵效率就不是那么高了,最好用半发酵的原料,比如用牛粪。国内有一些养殖场建有小型的发电厂,但是技术也主要是引进的,光菌种的使用专利,就是不小的费用。太能能发电,在我国近年也有较快的发展,单晶硅、多晶硅的发电效率有望在较短的时间内,把发电效率提高到百分之二十以上。但目前来说,尽管太阳能电池板价格下降比较快,它发电的成本竟然是火电的五倍多,投入商业运营还有漫长的路要走。
上面说的几种发电方式,其最大的缺点是在电力系统中无法做主力机组,不能满足电力的大量使用,并且稳定性差。比如风力发电,尽管我国的风力资源很丰富,但是由于风力发电的不稳定性,它的电量经过潮流计算,大约只能占到总发电量的百分之十,如果机组过多,就会影响整个电网的稳定运行,因为风力是不可控的。而另外形式的发电机组,发电量又比较小,难以满足需求。
另外,还有潮汐发电,世界上最大的潮汐电站装机容量达到了20多万千瓦,已经十分可观了。以中国的海岸条件来说,能量密度不大。潮头最高的是浙江、广东沿海。最高的地区潮头达到了8.5米左右。另外还有必须建拦海大坝,施工相当复杂、困难。坝体的维护、机器的防海水腐蚀都需要不菲的费用。费用不说,坝址的选择多有困难。目前我国的海洋局作了海水的能源考察报告,认为我国目前可以开发的潮汐电站大约有一千万千瓦。那么这么一点电量,是远远不能满足需求的。
我国的能源政策,以前写入教科书的是:“大力开发水电,适当发展核电,控制发展火电。”主要是关停小的火电机组。热电例外。我国的电网实际状况是:火电发电量占百分之八十,水电占百分之二十。其余是核电,还占不上个零头。别的发电方式基本可以忽略不计。最近的政策我尽管不了解,但是大力发展核电肯定是提上了日程。因为我国的小水电开发的还不错,能够被利用开发的水电资源也不会很多了。火电日益向大机组、大容量发展。目前已经投产运行的最大的火电机组是100万千瓦。
核电的问题大家尽管不太了解,我个人了解的也不是很深入,但是我想谁也不愿意生活在一个原子弹旁边。这是不得已而为之的一种举措。前苏联的切尔诺贝利电站的泄露事件依然让世人心有余悸。
既然那么多发电方式都有问题,难道能源问题就没有出路了吗?答案是否定的,车到山前必有路。能源的短缺其实是相对的。一方面是燃料价格的不断上扬,一方面随着科学的进步,可再生能源的价格在不停的下降。当二者持平的时候,投资必然向后者倾斜。一个新时代就到来了。但是完全满足电力的需要,除核电外,别的只能作为补充。而不能担任主力机组。这是我们面临的主要问题。也就是说,不发展核电,我们是不是另有出路,这是个问题。
目前显现曙光的是海水的波浪能发电和海流发电。这是比较好的发电方式。不仅国家的研究机构,民间的研究机构和个人也都在一直不停的探索。这种探索甚至可以追溯到三十年前,一位福建的农民用波浪发电船发出了7千瓦功率的电。它的大规模实验还是较近的事。英国投入了大量的资金搞这方面的研究,这个国家地域狭小,资源贫乏,但是四面环海,海洋能十分丰富。另外研究波浪能走在前面的是日本鬼子。
全世界波浪利用的机械设计数以千计,获得专利证书的也达数百件。波浪能利用被称为“发明家的乐园”。
最早的波浪能利用机械发明专利是1799年法国人吉拉德父子获得的。1854-1973年的119年间,英国登记了波浪能发明专利340项,美国为61项。在法国,则可查到有关波浪能利用技术的600种说明书。
60年代,日本研制成功用于航标灯浮体上的气动式波力发电装置。此种装置已经投入批量生产,产品额定功率从60瓦到500瓦不等。产品除日本自用外,还出口,成为仅有的少数商品化波能装备之一。
该产品发电的原理就像一个倒置的打气筒,靠波浪上下往复运动的力量吸、压空气,推动涡轮机发电。
日本“海明”波浪发电试验船取得年发电19万度的良好成绩,实现了海上浮体波浪电站向陆地小规模送电。日本已将“海明”波浪发电船列为“离岛电源”的首选方案,继续研究改进。
但是我国政府的重视程度明显是不够的,在三十年的时间里,投入的研究经费才一千万多,够几个干部买几辆轿车的钱。而英国在五年的时间里,就投入了数十亿英镑。
波浪能发电的好处显而易见,就是规律性强,能量周期性变化短,如果有大规模的蓄能装置,(比如水库)是可以大规模发电并且作为主力机组的。如果获得突破,取代火电的地位是完全有可能的。
如果要想使波浪能发电取代火电的话,蓄能环节必不可少,最便宜的蓄能方式就是水库,所以,我个人认为,岸上蓄水库加常规水轮发电机组的模式应该是研究方向。也就是说,利用海水的波浪能提水,送到岸边建立的蓄水库里。理由无他,主要是蓄水库蓄能最经济,并且不象常规拦河坝蓄水库一样需要建立很大的大坝。因为河水随着季节变化很大,有丰水期和枯水期。而大海水面几乎是不变化的。另外的理由是在岸上建立蓄水库施工极为方便,没有工程难度,并且维护费用比拦河坝节省多了。对海水腐蚀的影响也比较小。
阿斯托里亚发电公司(Astoria Generating Co.)与西门子签署了一项合同,建造两台SeaFloat发电驳船,这些驳船将配备八台西门子SGT-A65燃气轮机,替代位于纽约市布鲁克林上海湾Gowanus发电站的四艘现有发电驳船,进行更清洁、更高效的能源生产。西门子将在两艘新建的SeaFloat上预装高效发电设施,每艘发电驳的发电量约为300兆瓦。使用SGT-A65燃机的新电站对比旧的发电设施将发电效率提升50%,显著减少诸如二氧化碳和一氧化碳的排放。
要求苛刻的能源市场
随着纽约能源市场的变化,并朝向更多间歇性能源过渡,纽约市需要在减少排放的同时保持其供电的可靠性。对于超过850万人口,希望在2030年实现可再生能源占比达到70%。当太阳能和风力发电不能满足需求,像Gowanus发电站这样,可以快速启动的调峰机组将会变得尤为重要,特别是对布鲁克林西南部等供电容量不足的地区。新的发电设施将提供可靠性,同时减少排放,并提供根据需要灵活地部署可移动发电驳。
Gowanus电站最初的四艘发电驳容量是为640兆瓦,建于上世纪70年代初期,已接近使用寿命。通过西门子提供的两艘新型发电驳,Astoria发电公司将能够淘汰现有的驳船,将驳船的总数从4个减少到2个,并且还可以淘汰附近的Narrows发电站的两个驳船。西门子将提供8台SGT-A65燃气轮机发电机组,每个驳船4台,连同西门子控制系统,机组以天然气作为主要燃料。
Astoria项目的SGT-A65(工业Trent 60)航改燃气轮机在简单循环时功率高达76 MW,效率为41.8%。这些机组具有快速的冷启动能力和较高的循环寿命,可以为电网快速增加功率,以补偿波动和可变的可再生能源和其他能源,从而使其成为调峰市场的理想解决方案。SGT-A65燃气轮机已在全球销售超过115台,拥有超过180万小时的工作经验。
西门子和Astoria还签署了一项为期20年的长期服务协议,该协议将有助于支持燃气轮机和发电机的最佳运行效率。该合同包括零件服务、维修、现场服务、程序管理以及西门子Omnivise数字服务产品组合的产品,包括远程监控和诊断。
西门子天然气与电力公司发电首席执行官Karim Amin表示:「作为整体解决方案,新型SeaFloat发电驳将有助于减少纽约市的排放,并为本地电网稳定提供可靠的备用电源。SeaFloat解决方案结合了我们高质量发电技术以及电网控制所需的机动性和灵活性技术。」
Astoria发电公司首席执行官Mark Sudbey表示,「随着纽约的能源市场不断变化,更多地依赖于风能和太阳能等间歇性能源,我们需要保证供电可靠性。西门子先进的燃气发电装置将为纽约人提供可快速启动的发电资源,同时减少排放。更重要的是,由于它们安装在驳船上,有更好的气候适应性,适应海平面上升和风暴潮等气候变化,如果其他地方需要电力,它还也可以将其移动。」
SeaFloat解决方案
多种型式的SeaFloat电厂可以在负荷高峰期或停电期间用作现有电厂的基荷(Base Load)或紧急备用,并在发生人道主义灾难时提供快速供电。SeaFloat电厂甚至与海水淡化联动,以提供有助于预防疾病的清洁饮用水。多种燃气轮机框架以及联合循环配置,可以为客户开发满足特定要求的解决方案。
西门子SeaFloat电厂设备可靠,经过改装,可用于海上漂浮系统。SeaFloat电厂可以部署在海洋或主要河流可到达的任何地点,几乎不需要土地购置投资。
SeaFloat设计为尽可能小,并且事实上定义了功率密度的新标准。由于工厂化建造和大部分调试工作都是在造船厂中严格控制的生产条件下,使用标准化设备进行的,因此可以缩短交货时间。该预装设计也不会干扰任何所需的陆上基础设施,例如变电站、输电线路和线路走廊。这样可以大大减少此类基础设施项目所需的总时间。
典型应用包括岛屿等偏远地区的电源,海岸线或主要河流(例如化工厂和海水淡化厂)的工业区开发以及新的工业区域开发。
有关SeaFloat电厂的更多信息,请访问此处 [1] 。
Floating Power Plants to Support New York's Renewable Energy Strategy
SeaFloat to provide reliable peaking power for New York City's renewable ambitions, boosting power generating efficiency by nearly 50%.
https://www.tdworld.com/renewables/floating-power-plants-support-new-yorks-renewable-energy-strategy
Sep 18, 2019
参考文献:
1中国能源供应形势
1.1传统能源
从中国能源资源赋存及利用现状看,主要能源结构是煤炭和石油,二者占能源总消耗的90%左右。水力发电、天然气、煤层气、核能、太阳能和风能所占比例很小。本文所称传统能源是指开发利用时间较长,已经达到一定规模的能源资源,包括化石能源、水能和核能。
1.1.1煤炭
2000年,煤炭生产占全国能源生产总量的66.6%,预计2005年的产量为20亿t左右。根据有关部门预测,1000m以浅远景资源总量28600亿t。截至2003年底,累计探明资源储量为10660亿t。我国煤炭储量丰富,按目前的开采规模,可供开采上百年。但煤炭开采最大的问题一是浪费严重,二是环境成本大。据载,国有煤矿每采出1t煤平均要动用2.5t的煤炭储量,损耗2.48t的水资源。以煤炭大省山西为例,山西省每年挖5亿t煤,就使12亿m3水资源受到破坏,相当于山西省引黄工程的总引水量。平均每生产1亿t煤造成水土流失影响面积约245km2。2002年以来,山西省煤炭开采每年造成的资源浪费、环境污染、生态破坏及地表塌陷等损失达300多亿元,即每生产1t煤的代价为70多元。1980―2004年山西省煤矿安全事故“吞噬”了17286人。20年中累计排放烟尘达1743万t,地下采空区已达2万多km2,占山西省面积的1/7,已经发生地质灾害的土地面积达6000km2。如果再加上煤炭燃烧过程中对环境的污染,煤炭利用成本更高。这样的状况,本身对中国的经济持续健康发展就造成了很大的破坏。环境也是希缺资源,在一定意义上讲也具有不可逆性,破坏之后很难恢复。
所以,中国今后要限制煤炭过度开采,实现煤炭产量逐步稳定增长,同时降低煤炭在能源消费结构中的比例,积极推进清洁煤技术,缓解煤炭对环境的污染和破坏。
1.1.2石油
2000年石油生产为全国能源产量的21.8%(折合为标准煤)。据有关部门评价,全国石油可采资源总量200亿t左右。在世界石油剩余可采储量中中国占2.1%。1993年中国开始成为石油净进口国,石油进口量逐年增加,2005年进口原油超过1亿t。中国在石油开发利用中面临的主要问题,一是探明程度低,只有33%;二是相当一部分大型油田增产稳产压力增大,2005年中国原油产量同比增长2.9%,而消费量同比增长16.8%,产量增长远落后于消费增长;三是对外依存度逐年加大,进口又以货物贸易为主,受国际原油市场波动和国际政治局势影响较大。
“十五”前4年,中国加大油气勘探力度,累计投资1000亿元,探明了8个地质储量大于1亿t的油田和3个地质储量大于1000亿m3的气田。有关院士、专家预测,随着勘探技术进步和生油理论的突破,中国将迎来石油勘探“二次创业”,前景光明。
所以,加大勘探力度和生产能力应成为中国石油产业的首选。
1.1.3天然气
根据新一轮全国油气资源评价结果(不包括南海南部海域),中国天然气可采资源量22万亿m3。累计探明天然气地质储量4.4万亿m3,待探明天然气地质资源量30.6万亿m3,探明程度12.5%。近年来,中国天然气可采储量平均年增长10%。据有关专家预测,未来20年里,中国天然气年探明储量在5000亿m3以上。
中国天然气开发利用水平较低,据有关方面统计,2000年在煤炭、石油、天然气的生产总量中,天然气占3.7%,而世界平均水平是三者基本平分天下,天然气占28%。但中国天然气产量增长较快,2004年为408亿m3,同比增长16.4%。
天然气替代煤炭,还有巨大的环保作用。按照西气东输工程每年120亿m3的天然气,即意味着可替代900万t标准煤,减少排放烟尘27万t。
所以,在今后的5年中,中国应提高天然气的开发利用水平,提高天然气在能源消费中的比例。
1.1.4煤层气
煤层气是一种与煤炭相伴生的以甲烷为主要成分的气体,也称为瓦斯。由于煤矿瓦斯是引发安全事故的主要因素,人们对其危害性认识较深,而对其开发利用重视不够。其实瓦斯是一种洁净的能源,其燃烧值与天然气相当,有效利用煤矿瓦斯既可以缓解能源紧张,又有助于环境保护,还可以降低煤矿安全事故。据有关部门预测,中国埋深2000m以浅的煤层气地质资源总量34万亿m3,与天然气资源量相当,居世界第三位。其中,可采资源约在14万亿~18万亿m3。2004年全国开采煤矿年抽放瓦斯总量(折合甲烷纯量)达到12.6亿m3,但利用率不到30%。
中国煤层气主要分布在东北、山西、重庆和贵州地区。2005年11月1日,中联煤层气公司在山西沁南实施的潘河项目一期工程竣工,进入商业运营。2005年计划完井100口,其中15口井已经产气,平均日产气达1500m3。该项目以获得的754亿m3探明储量为基础,共安排909口井,分三期建设大型煤层气田基地。“十一五”期间,仅山西省煤层气产能将达到50亿m3,其中中联煤层气公司产能预计近20亿m3。
煤层气的利用在中国能源消费结构中是薄弱环节,国家应出台优惠政策,鼓励煤层气的推广应用。
1.1.5水电
改革开放以来,中国水力发电取得了辉煌成就,从1978年中国水电占能源生产总量的3.1%提高到2001年的8.7%,年发电量增加了4倍多。但相对于中国水利能源总量,这个比例仍然很低。全国水利复查工作领导小组办公室历时4年的复查结果表明,中国内地水利资源经济可开发装机容量40180万kW,年发电量17534亿kW,相当于212亿t标准煤的发电量。截止2004年底,装机容量约1108亿kW,占经济可开发装机容量的25%;年发电量3310亿kW,占经济可开发年发电量的19%。
在水能利用方面,中国不论在技术上还是在规模上都处于世界前列,而且还有很大潜力。根据初步完成的《可再生能源中长期发展规划》,到2020年,水电总装机容量将达到2.9亿kW,开发程度达到70%左右。
1.1.6核电
在世界局势缓和和科学技术提高的背景下,核能已经成为一种高效、安全、洁净的能源,世界各国都在大力发展。中国已建成11座核电机组,总装机容量1000万kW,占发电总装机容量的2%,而国际平均水平是16%。2004年法国核发电量的比例占其国内总发电量的78%,日本装机容量为4574万kW,占国内总发电量的30%。
中国铀矿资源比较丰富,在国际局势继续缓和,人类理性得到两次世界大战的锻炼后的今天,中国完全可以进一步发展核电。
1.2可再生能源
可再生能源是人类能源的希望。可再生能源,是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。这类能源有可再生、用之不竭、潜力巨大和利于环保等特点。正是基于这些特点,各能源消费大国政府均把这类能源的开发利用放在越来越重要的地位,纷纷投入巨资进行研发,并已取得了显著成效。随着技术进步和规模扩大,可再生能源开发利用的成本将会逐步降低,对煤炭、石油等传统能源的替代会越来越大。2004年6月,国际可再生能源大会形成了包含197个具体行动方案的《国际行动计划如果计划能够具体落实,到2015年全球使用可再生能源的人口将达到10亿。举两个国家的例子加以说明。
日本:日本是矿产资源非常贫乏的国家,其国内煤炭、石油储量很少。其能源消费量居世界第4位,占世界消费总量的5.2%,石油进口占世界的11.6%,天然气占12.7%,居世界第三位[1]。但日本坚持能源来源多样化和能源利用节约化的路子,大力实施石油替代战略,其石油对外依存度由20世纪70年代的77%降低到2001年的48%。1975年日本56%的电力来自石油,2002年为19%,今后的目标是2012年降到16%。据2001年度统计,日本太阳能发电的总装机容量已达45万kW,2003年又上升到88.7万kW。在过去10年里,太阳能发电的单位成本下降了90%。新能源被日本视为“国产能源”,主要包括:核能、太阳能、水力、废弃物发电、海洋热能、生物发电、绿色能源汽车、燃料电池等。1980年,日本推出《石油替代能源法》,设立了新能源综合开发机构(NEDO),开始大规模推进石油替代能源的综合技术开发。日本2005年能源白皮书显示,2004年日本共投入1.7亿日元用于太阳能发电的开发和研究,投入1346万日元用于风力发电的开发和研究,投入7190万日元用于生物能源研究。日本政府制定的目标是要求到2010年可再生能源供应量和常规能源的节能量要占能源供应总量的10%,2030年分别达到34%。目前日本风力发电量居世界第三位,到2010年将达到200万kW。2004年6月新出台的《基本能源政策》强调,为了更大程度保障能源供应安全,将进一步寻求能源多样化,核心是依靠核电,鼓励使用天然气,减少石油比重,到2010年将石油的消费比重降低到46%,天然气提高到15%。在日本,新能源也逐渐进入百姓生活中。安装了发电装置的新型路灯逐渐普及,它白天吸收太阳能,晚上自动照明。日本政府还对购买太阳能发电装置的家庭补贴50%安装费用。如果家庭太阳能发出的电白天不用的话,还可以卖给电力公司或者政府[1-2]。
德国:德国是能源相对匮乏的国家,能源消费量占世界的3.2%,居第6位,石油进口量占世界进口量的5.5%,天然气占13.0%,居世界第二位。但10年来,能源消费平均增长率几乎为零[2]。2004年8月新的《可再生能源法》生效,保证20年内为可再生能源电力给予一定补偿,明确提出到2020年使可再生能源发电量占总发电量的20%,能源长期的目标是到2050年一次能源的总消费量中可再生能源至少要供应50%。德国出台用优惠贷款及补贴等方式扶助可再生能源进入市场,曾制定促进可再生能源开发的《未来投资计划》,政府每年投入6000多万欧元用于开发可再生能源。2004年可再生能源发电量突破全国电力供应量的10%,年销售额达100亿欧元,每年减少二氧化碳排放约6000万t。2004年太阳能装置增加50%,达到300MW。德国风力发电占可再生能源发电量的54%,满足全国4%的用电需求,是全世界风能发电量的1/3。德国还在计划加大开发海上风能发电力度,到2010年达到风能发电3000MW。
另据了解,欧盟到2010年可再生能源发电比例将达到22%;北欧国家提出利用可再生能源发电逐步替代核电。法国到2010年将达到22%;英国到2010年将达到10%,2020年达到20%;丹麦目前风能发电比例达到18%,而且还在继续发展。澳大利亚到2010年可再生能源发电比例将达到12.5%;美国到2020年风力发电将从现在的1%增加到5%。
中国情况从目前技术水平和企业经济效益看,可再生能源利用前期投资大,成本高。但站在国家角度,把环境因素考虑进来,煤炭等矿物能源的利用成本至少增加一倍。再以历史发展的眼光看,可再生能源最终将替代矿物能源,成为能源利用的主力军。因此,中国政府必须高度重视可再生能源开发利用的研究和应用,争取在该领域与发达国家保持同步。
中国可再生能源资源丰富。据测算在今后20―30年内,具备开发利用条件的可再生能源预计每年可达8亿t标准煤。对于风力,国家气象局提供的比较可靠的资料是,中国陆地10m高度可供利用的风能资源为2.53亿kW。陆上50m高度可利用的风力资源为5亿多kW。现在,大型风机的高度可达100m,这个高度可利用的风能更大。世界上公认,海上的风力资源是陆地上的3~5倍,即使按1倍计算,中国海上风力资源也超过5亿kW。所以,中国的风力资源远远超过可利用的水能资源。研究表明,地球地热能的蕴藏量相当于煤炭储量热能的1.7亿倍,可供人类消耗几百亿年。中国地热资源丰富,仅已发现的地热露头点就有3200余处,全年天然放热资源量折合35.6亿t标准煤。另外,中国还有比较丰富的生物质能(乙醇、沼气)、海洋能等。
虽经多年的开发利用,中国对可再生能源利用水平依然很低,在发展速度和水平上还远低于大多数发达国家,也落后于印度、巴西等发展中国家。胡锦涛同志在国际可再生能源大会上十分形象地阐述了可再生能源“既有这么多本事为什么不使出来呢?”的原因,一是“人们认识所限,有眼不识金镶玉,轻慢了它,它当然就不出力”。二是“人们的固执,明知可用就是不用,甚至不许别人用”。例如保定天威英利新能源有限公司,本是原国家计委太阳能产业化示范项目,1999年投产,原计划年产6MW,但投产后供不应求,2005年利用外国资金以补偿贸易方式投资4亿元扩展到年产70MW,总规模已居世界第3位,仍供不应求,但90%以上产品出口欧美,这并不是中国不需要太阳能,而是国外有扶持可再生能源法律和实行可再生能源优惠上网电价以及全社会分摊费用,从而促进了当地可再生能源市场需求。
中国将于2006年1月1日正式实施的《可再生能源法》,明确了政府、企业和用户在可再生能源开发利用中的责任和义务,提出了包括总量目标制度、发电并网制度、价格管理制度、费用分摊制度、专项资金制度、税收优惠制度等一系列政策和措施。相信在未来若干年内,中国可再生能源利用将会取得快速发展。
1.3天然气水合物
天然气水合物也称甲烷水合物,可燃冰,是近20年来在海底和冻土带发现的新型洁净能源,是甲烷分子和水分子在一定的温度和压力条件下相互作用所形成的冰状可以燃烧的固体。据估算,世界上天然气水合物所含有机碳的总资源量相当于全球已知煤、石油和天然气的2倍。1995―2000年,日本对甲烷水合物资源进行了基础性研究,根据超声波勘探结果推测,其周边海底埋藏着约7万亿m3的甲烷水合物,相当于日本100年的天然气使用量。日本政府制定了自2001―2016年的“甲烷水合物开发计划”,2004年在日本近海开始试验性开采。
甲烷开采面临的问题,一是效益问题,开采的经济价值;二是技术问题,甲烷也是一种导致地球环境变暖的物质,如果在空气中扩散,将造成严重环境污染。
中国海洋物探创始人之一,中国工程院院士金庆焕说:“天然气水合物是未来人类最理想的替代能源之一,它将改变世界地缘政治”。中国从1999年开始对天然气水合物开展实质性的调查和研究,5年来已在南海北部陆坡、南沙海槽和东海陆坡等发现其存在的证据,据预测,前景十分广阔。
2国内基本情况
从现实情况看,中国国内能源开发利用中存在这样那样的问题,但这些问题都是发展中的问题,问题同时意味着潜力,意味着我们还有很大的空间。立足国内主要基于以下几个方面的因素。
2.1中国能源资源潜力较大
根据国家有关部门统计,中国重要能源矿产探明程度均比较低,石油为33%,煤炭(1000m以浅)为37%,天然气为12.5%,油页岩和油砂仅为6%。中国的能源资源潜力还是比较大的,通过加大勘探力度,能较长时期地缓解中国经济进一步发展与能源供应之间的矛盾。
2.2在提高能源利用效率方面,中国潜力巨大
2000年,中国每万元GDP的能耗是1.45t标准煤,是发达国家的3~11倍。
一是从经济结构看,中国经济结构中高耗能产业比重过大。如几个资源消耗大户,电力、钢铁、建材、化工等年消耗煤炭占煤炭总消耗量的80%左右。钢铁、电解铝等高耗能产业,中国的产量都居世界前列。每万元GDP的能耗从1980年的4.28t标准煤下降到了2000年的1.45t标准煤,下降64%。据测算,每年节约或少用的能源中,有70%以上来自因产业结构和产品结构的调整带来的节能效果,进一步的经济结构调整必然带来单位GDP能耗的降低。
二是浪费严重。据统计中国8个高耗能行业的单位产品能耗平均比世界先进水平高47%,而这些行业的能源消费占工业能源消费总量的73%。按此推算,与国际先进水平相比,中国的工业每年多用能源约2.3亿t标准煤。再如中国房屋单位面积采暖能耗是同纬度国家的2倍,各类汽车平均百公里油耗比发达国家高20%以上。
2.3从国际经济政治角度看,中国必须保持对国际能源市场的低依存度
作为经济快速发展的世界第一人口大国,1%的人均能源消费增加意味着巨大的绝对量。作为资源消费大国,中国在国际市场上的每一个大的行动,都会引起各国高度关注,进而对国际市场价格产生较大的冲击。由于中国大上电解铝项目,氧化铝的港口价格从2002年的1800/t多元涨到目前5800/t元,增加了2倍多。同期,中国钢铁项目投资增速过快,国际铁矿石价格猛涨。仔细分析,国际资源价格剧烈波动,除了上述实际的供需变化外,相当程度上是国际资本炒作和国际政治的原因。
首先,以氧化铝为例,世界超过70%的氧化铝被美国铝业的7家公司控制,氧化铝的价格事实上被垄断。而中国是世界上最大的电解铝生产国和氧化铝消费国。根据中铝发布的数字,2005年1―9月份全球的氧化铝生产量4526万t,需求量4616万t,缺口仅为90万t,占需求量的2%不到。不难看出,这是以很小的缺口谋取高额利润。
石油。这次国际原油期货价格高涨,受损最大的是中国、印度这样的石油消费增长快且原油进口以货物贸易为主的发展中大国,受益最大的是富油国和美国等资本大国。1993―2003年,全球一次能源消费平均年增1.73%,亚太地区年均3.75%,其中中国、印度4.5%。2004年亚太地区一次性能源消费超过欧洲、美国,对外依存度达到67.9%。从全球看,国际石油市场目前呈现出原油供应充足和原油期货价格趋高的两面性。2003年世界原油产量36.97亿t,消费量是36.37亿t,产销基本平衡,2004―2005年也没有出现生产量和消费量之间的巨大缺口,但价格波动异常剧烈,非供求因素是主要原因。
从国际政治的角度看,石油历来是重要的外交手段。近年来国际市场上石油价格节节攀升以后,靠着石油发大财的富油国的外交政策逐渐强硬起来。1998年以来,伊朗年均石油外汇收入翻两番,恃此优势,伊朗在核计划上对美国越来越强硬,和欧洲的谈判也陷入僵局。新上任的内贾德总统根本不理会美欧让其放弃铀浓缩的要求,反而要报复在近期国际原子能机构理事会投票中追随美欧的印度,甚至扬言要“在世界地图上抹去以色列”。俄罗斯近年石油产量连年以两位数的百分比增长,成为油价飙升的最大受益者。其准备赶超沙特,成为世界第一大产油国。无论在伊拉克战争问题上还是要求美国撤出中亚或是拒绝美国要求对伊朗施压还是近来在西伯利亚石油管线建设问题上,俄罗斯都表现出相当的强硬。委内瑞拉每天向美国提供150万桶原油,是美国第二大原油进口来源国,这大大支撑了查韦斯对美强硬的外交政策,是唯一一个在国际原子能机构理事会表决中反对对伊朗施加压力的国家;对古巴则以优惠价格每天供应5.3万t原油;对利比亚,则警告美国实行封锁将受到切断供油的惩罚[3]。
美国依靠强大的军事力量和资本优势,通过发动战争、武器和资本输出,一方面推行其全球战略,主导世界走势,另一方面在保证国内汽油低价稳定供应的基础上,利用国际原油资本市场赚取巨额利润。
中国1993年开始成为石油净进口国,石油进口量逐年增加,对外依存度逐年提高,且进口原油的80%以上要经过马六甲海峡运输。近来美国在关岛增兵,与菲律宾、印尼搞军事合作。这样的发展趋势对中国很不利。所以,保持较低的石油对外依存度和进口渠道的多元化是中国能源政策首先考虑的因素。
3 中国能源需求和供应预测
2004年全国每万元GDP能耗比1990年下降45%,累计节约和少用能源7亿t标准煤。按照2010年GDP比2000年翻一番,单位GDP能耗比2005年降低20%计算,中国2010年能源消耗量将达到23.2亿t标准煤。纵向比较,在国家采取得力措施的情况下,这个目标是完全可以实现的。
通过加大水电、核电、天然气、煤层气以及地热能、太阳能、风能、生物质能的开发投入,这几类能源可以提供3亿t左右标准煤的能源,煤炭和石油提供20亿t左右标准煤的能源。所以,中国环境压力和石油进口压力就会大大减轻,中国能源资源开发利用完全可以立足国内,保持较低的对外依存度,进而走自己设计的发展之路。
4 建议和结论
实现上述目标的关键是经济结构调整和能源利用效率提高,将单位GDP能耗降低20%。经济的另一含义是节约和效率。从经济理论角度讲,在市场经济条件下,资源节约应该是企业的自觉行为。价格机制能够促使作为理性经济人的企业最大限度地节约使用资源,因为资源节约本身就是降低成本和提高利润的基本途径。所以,导致资源利用粗放的主要原因是制度设计问题。如技术改造,当企业不能以较低的成本获得技改资金或在若干年内通过技改节约的资金不足以弥补技改投资时,企业就没有节约的积极性。所以,资源利用高效化的设计,应本着增加企业资源粗放利用的成本,提高其资源利用的经济效益。
目前中国的政策是实现经济结构调整和节约能源利用,主要手段是资源性产品价格形成机制的重构,这将不可避免地导致资源性产品的涨价。有的经济学家和社会学家不无担忧地提出资源性产品的涨价将考验两种社会制度[4]。
因为涨价后企业增加的成本最终都要转嫁到消费者身上,所以问题的实质是如何把通过涨价增税增加的公共财政转化为社会保障返利于民,否则极易引发社会不安定因素。公共财政的作用是弥补市场经济的不足,用政府这只“看得见”的手弥补市场这只“看不见的手”的缺陷,弥补方式一是弥补社会收入的再分配,以实现社会公平和稳定。二是支持新事物的发展,以实现社会进步。而中国公共财政体制建立时间不长,还存在许多缺陷,不能完全适应市场经济的要求。
所有权派生的支配权、使用权、开发权和收益权是所有权的实质内容。产权不清,价格改革很容易成为一些掌权者和利益集团谋利的工具。回首国企改革中的国资流失,就可看到这种借价格改革掠夺的危险有多大。中国宪法规定,矿产资源(包括煤炭、石油、天然气、水等能源资源)属于国家所有,但在资源的开发利用中普遍存在事实上的地方所有、企业所有等谁占有谁所有的现象,致使国家所有权虚化。国家作为所有权主体既没有从矿产资源开发利用收益中获得足够的回报,又未能很好遏制乱采滥挖等矿产资源开发利用秩序混乱的局面。
改革开放20多年后的今天,中国市场经济体制已经基本建立,政府应从经济活动前沿撤退,淡化对经济数量增长的追求,完善和运用公共财政实现社会公平和稳定,使改革成果惠及每个人包括每个农民;完善和运用法律和政策解决产权制度、交易制度中的缺陷,防止全民资产由于制度缺陷流向少数人口袋,降低交易成本,增加效率,减少浪费。
人类对资源的利用是一个不断提高利用水平,新老资源不断更替的历史。从石器到金属和塑料等合成材料,从钻木取火到煤炭、石油的开采再到水利发电、核能、太阳能的开发利用,资源利用的范围越来越广,程度越来越深。所以,绝对的资源枯竭不会出现。
在资源的利用中,矛盾往往并不表现为人与自然的关系,更多的是人类自身的问题即经济和政治问题。中国所追求的是在资源利用过程中,做到合理开发利用,避免因资源问题影响中国经济社会的持续健康发展,影响国民的福祉。中国目前在能源供应上的战略选择应是立足国内,保持较低的对外依存度,着力提高能源利用效率,尽可能长地保证传统能源对经济社会发展的需求,以使中国有时间研究开发新型能源,实现对能源利用的平稳更新换代。
目前反应出的世界能源问题,是人的私欲和恐惧心理造成的。
解决办法:
1、提高人类的整体思想境界、素质修养。
2、开发新能源。例如:马上能想到的新能源——利用太阳能发电,将水电解成氢气和氧气作为主要能源,而且燃烧后产生的是水,取之不尽用之不竭,绿色环保。