意大利的矿产等资源是怎样的

联合国与环境问题

整个联合国系统都以不同的方式参与环境保护方面的工作。联合国环境保护工作的主要机构却是联合国环境规划署。作为体现联合国环境意识而成立的机构，环境规划署评估世界的环境现状，确认需要国际合作的重要项目，帮助形成环境方面的国际性法规，帮助联合国系统在制订社会和经济政策时考虑到环境因素。 环境规划署帮助解决靠单个国家的行动难以解决的问题。它提供一个论坛来协调意见，形成国际性协议。在这一过程中，它致力于促进工商企业、科学界和学术界、非政府组织、社区人群和其他人参与到可持续发展中来。 环境计划署的作用之一是宣传关于环境的知识和信息。环境计划署在地区和全球层次上所推进和协调的环境信息的研究和综合，已经带来各种各样的环境状况的报告。诸如2002年《全球环境展望激发起人们对出现的环境问题的意识——其中一些问题推动了国际社会谈达成环境协定。 通过组成“全球资源信息数据库”世界性中心网络，联合国环境计划署推动并协调地区层次上的可能的最好数据和信息的收集和传播。联合国环境规划署全球环境信息交流网是一个环境信息交流和为科技问题提供解答服务的全球性网络。它由超过175个国家中的联合会组成，这些联合会提供综合的环境情报服务。

意大利与能源

自上世纪70年代以来，意大利社会和政府深刻认识到能源是十分重要的战略性资源，加大可再生能源的开发利用，以实现本国能源供应多样化。近年来，意大利实施了一系列旨在发展可再生能源。

能源的计划，涵盖生物能源、风能、地热能和太阳能等

北极星太阳能光伏网 2011-9-7 9:41:38我要投稿

关键词: 太阳能光伏意大利

北极星太阳能光伏网讯:根据荷兰太阳能产业咨询公司SolarPlaza近日发布的一份报告，2010年，由于采取了各种合适的激励政策，意大利全国的太阳能装机量仅次于欧洲太阳能第一大国德国；而今年上半年，意大利的太阳能光伏" title="光伏新闻专题">光伏装机总量已经超过了德国的3倍。意大利跻身全球最大太阳能光伏市场的行列似已成定局。

产业发展迅速

就是在这样一个一路上升的太阳能大国，几年前，发展太阳能几乎还只是个“浪漫的概念”。

根据欧洲光伏工业协会和意大利国家电力局公布的统计数据，2008年，意大利太阳能光伏累计装机容量仅有711兆瓦。在欧洲几乎是人见人爱的太阳能产业，在意大利似乎并没有多少吸引力。然而，仅隔一年,到了2009年，意大利的太阳能产业高歌猛进，累计光伏装机容量超过了1142兆瓦；太阳能光伏发电量也随之从2008年的193吉瓦时猛增到673吉瓦时。另据SolarPlaza公司统计，截至2010年年底，意大利全国太阳能光伏装机总量达到约3.4吉瓦；而到了今年7月，这一数字又进一步上升到9吉瓦。这甚至已经完全打破了此前意大利制定的、到2020年实现光伏装机总量8吉瓦的太阳能发展目标。

相比周边邻国太阳能产业发展速度的减缓，意大利已经成为了欧洲最为炙手可热的太阳能市场，在饱受经济问题严重困扰的欧洲显得格外耀眼。但是，意大利政府并不满足于眼前的成绩，提出了太阳能发展的突破性目标，到2016年实现装机总量23吉瓦。上述成就使得远隔重洋的美国也对其刮目相看，派出了由电企主管组成的考察团，前来意大利“取经”。

“如今，可再生能源电力，特别是太阳能电力的数量正在增长。我们正在为发展寻找更为合理与系统的方法。”意大利公用事业巨头Enel公司可再生能源管理与能效部门负责人丹尼尔·阿戈斯蒂尼说。

政策助力成长

意大利太阳能产业迅猛发展，一方面受到了欧洲、乃至全球太阳能光伏发电市场发展的影响和促进；另一方面，得益于其自身在开发利用太阳能资源方面的先天优势；同时，也与其实施了一系列激励产业发展的政策密不可分。

意大利位于欧洲南部阳光充沛的亚平宁山脉和地中海地区，太阳能资源非常丰富，开发利用的潜力巨大；与欧洲中西部地区相比较，利用太阳能光伏发电的成本也相对较低。

另外，意大利是一个能源匮乏的国家，绝大部分能源依赖从国外进口。有数据显示，意大利本国石油和天然气的产量只能分别满足国内市场需求的4.5%和22%；而核能发电早在21年前就被全民公决否定了。因此，约85%的能源进口使得意大利的发电成本居高不下。能源危机的压力和低碳经济的需求，令意大利将目光投向以太阳能为代表的清洁能源领域。

2005年，意大利政府制定并公布了《能源鼓励基金》（ContoEnergia）计划，启动了全新的上网电价补贴政策。按照其设定的目标，到2006年底，意大利的光伏装机容量要达到50兆瓦。2007年，意大利政府对《能源鼓励基金》做了两次修订，不但调整了上网电价的补贴政策，取消了单个电站不能超过1兆瓦的规模上限，取消了每年85兆瓦的新增容量上限，还规定上网电价的补贴标准在2008年年底前不变。这次的修订使新版的《能源鼓励基金》比原来的更加完善，申请电价补贴的手续也更加简便。这一新的补贴政策带来了意大利光伏市场的真正起飞，使得意大利在2007年和2008年的光伏系统装机容量上出现了量的跨越，一举超过了300兆瓦。

今年6月，意大利又推出了《能源鼓励基金》的第四个修订版。其中增添了一些新的额外补贴，例如：位于堆填区和其他污染场所的光伏项目将给予5%的额外补贴；位于城镇人口在5000以下的小型电站将给予5%的额外补贴；用于替代石棉屋顶的安装项目将给予5欧分/千瓦时的补贴等。

在上述补贴政策强有力的拉动下，意大利不仅成为了仅次于德国的欧洲第二大太阳能光伏市场，同时还成为了全球最具活力、发展最快的太阳能光伏市场，吸引了全球许多大型太阳能企业的注意。据意大利社会研究与政策中心提供的数据显示，意大利太阳能光伏产业的总投资在2008年就已达到24亿欧元。

挑战不容忽视

不过，意大利太阳能产业短期内的大幅攀升，也并非一帆风顺，依然面临许多挑战。Enel公司可再生能源管理与能效部门负责人阿戈斯蒂尼就承认，如今的太阳能光伏发电已经是成几何级增长了，数量上如此巨大的变化，需要企业改变对运营管理模式。“一旦要开始鼓励装机达到23吉瓦，就意味着要有大量的成本投入，我们需要处理好这些费用问题。”他说。

除了企业，意大利政府也意识到，对一个增速过快的新兴产业也应实施严格的控制及管理。比如，在意大利南部的普利亚地区，地方当局就正为大型太阳能项目批准许可证而忙得不可开交。因为，此前为了简化程序，当地政府允许1兆瓦以下的小型项目可以在未获得地方当局明确许可之前开工，开发商只需简单说明项目意图，且如果在一定时间内没有反对意见就可开工。结果，许多相对大型的项目被人为拆分成了不到1兆瓦的小项目，纷纷开工。另外，产业快速膨胀还带来许多问题，如怎样确保质量、如何并网电力以及如何管理间歇性电力等。

对土地的利用和保护也成为关注的焦点。像意大利这样的国家，开放的地区较少，并且许多地区有重要的历史价值，开发起来格外引人担忧。“当《能源鼓励基金》第四版问世后，关于发展产业和保护环境的辩论久争不下。”阿戈斯蒂尼说。这场辩论的结果就是，意大利制定了更为宏伟的目标，但同时也规定了更为严格的审批程序。

另外，意大利的太阳能发电也面临着并网和配电的问题。参与美国南加州爱迪生太阳能光伏计划的罗素·哈丁是美国赴意大利考察团的成员，他指出，意大利在用太阳能为那些最为敏感的历史遗迹供电方面的能力毋庸置疑，他们甚至已经可以用小型屋顶太阳能装置为梵蒂冈城供电。但是，“他们仍需研究并网和配电的问题，”哈丁说，“电网究竟能接收多少电量，如何整合光伏技术、特别是变频技术到整体运行的系统中等一系列问题，都还没有确切的解决办法。”

Enel公司的阿戈斯蒂尼也承认，在太阳能电力并网方面，还有许多工作要做。“这是一个关键性的挑战。”阿戈斯蒂尼说，“一个项目可以在6个月内完成安装。但大多数网络的建设则需要5到6年，甚至更长的时间，还需要提高输电线路的输电能力。因为在意大利，大部分电力生产在南部，但需求却在北部。需要有系统的方法来解决这个问题。”

不过，国际太阳能电力协会市场情报副总裁鲍勃·吉布森却表示，发展一个产业，除了技术，态度也很重要。他称赞意大利发展太阳能产业的态度：“像Enel公司这样的意大利电力企业，在太阳能快速增长的过程中，能够积极地面对问题，解决问题。这也很重要。”

编后

据国际能源署（IEA）预计，未来50年内，太阳能将成为全球电力能源的主要来源，国际能源署分析师CedricPhilibert甚至表示，太阳能光伏发电站将在2060年满足全球主要用电需求。由此可见太阳能发电未来对人类的重要性。

诚然，如今，诸如太阳能、风能等清洁能源的广泛应用不仅解决了全球很大一部分能源供给问题，同时对于减少温室气体排放也是大有裨益。然而，大力发展这些清洁能源产业的同时，遇到的问题、面临的挑战也是多种多样的。意大利太阳能产业快速发展中的经验教训，无疑是全球其他正在发展这一产业的国家很好的借鉴。

1．1 化石能源带来的问题

(1)能源短缺

由于常规能源的有限性和分布的不均匀性，造成了世界上大部分国家能源供应不足，不能满 足其经济发展的需要。从长远来看，全球已探明的石油储量只能用到2020年，天然气也只能 延续到2040年左右，即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三百年〔1〕。因此，如不尽早设法解决化石能源的替代能源，人类迟早将面临化石燃料枯竭的危机局面。

(2)环境污染

当前，由于燃烧煤、石油等化石燃料，每年有数十万吨硫等有害物质抛向天空，使大气环境遭到严重污染，直接影响居民的身体健康和生活质量；局部地区形成酸雨，严重污染水土。 这些问题最终将迫使人们改变能源结构，依靠利用太阳能等可再生洁净能源来解决。

(3)温室效应

化石能源的利用不仅造成环境污染，同时由于排放大量的温室气体而产生温室效应，引起全 球气候变化。这一问题已提到全球的议事日程，其影响甚至已超过了对环境的污染，有关国 际组织已召开多次会议，限制各国CO2等温室气体的排放量。

1．2 阳能资源及其开发利用特点

(1)储量的“无限性”

太阳能是取之不尽的可再生能源，可利用量巨大。太阳每秒钟放射的能量大约是1.6×1023kW，其中到达地球的能量高达8×1013kW，相当于6×109t标准煤。按此计算，一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤共约1.892×1013千亿t，是目前世界主要能源探明储量的一万倍〔2〕。太阳的寿命至少尚有40亿年，相对于人类历史来说，太阳可源源不断供给地球的时间可以说是无限的。相对于常规能源的有限性，太阳能具有储量的“无限性”，取之不尽，用之不竭。这就决定了开发利用太阳能将是人类解决常规能源匮乏、枯竭的最有效途径。�

(2)存在的普遍性

虽然由于纬度的不同、气候条件的差异造成了太阳能辐射的不均匀，但相对于其他能源来说，太阳能对于地球上绝大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用。这就为常规能源缺乏的国家和地区解决能源问题提供了美好前景。�

(3)利用的清洁性

太阳能像风能、潮汐能等洁净能源一样，其开发利用时几乎不产生任何污染，加之其储量的无限性，是人类理想的替代能源。

(4)利用的经济性

可以从两个方面看太阳能利用的经济性。一是太阳能取之不尽，用之不竭，而且在接收太阳能时不征收任何“税”，可以随地取用；二是在目前的技术发展水平下，有些太阳能利用已具经济性，如太阳能热水器一次投入较高，但其使用过程不耗能，而电热水器和燃气热水器在使用时仍需耗费，有关研究结果表明〔3〕，太阳能热水器已具很强的竞争力。随着科技的发展以及人类开发利用太阳能的技术突破，太阳能利用的经济性将会更明显。

1.3 21世纪后期太阳能将占主导地位

世界各国，尤其发达国家对21世纪的能源问题都特别关注。由于化石能源储量的有限性和利用的污染性，各国专家都看好太阳能等可再生能源，尽管目前太阳能的利用仅在世界能源消 费中占很小的一部分。如果说20世纪是石油世纪的话，那么21世纪则是可再生能源的世纪， 太阳能的世纪。据权威专家估计〔4〕，如果实施强化可再生能源的发展战略，到下世纪中叶，可再生能源可占世界电力市场的3/5，燃料市场的2/5。在世界能源结构转换中， 太阳能处于突出位置。美国的马奇蒂博士对世界一次能源替代趋势的研究结果(如图1所示) 表明，太阳能将在21世纪初进入一个快速发展阶段，并在2050年左右达到30%的比例，次于核能居第二位，21世纪末太阳能将取代核能居第一位〔5〕。壳牌石油公司经过长期 研究得出结论，下一世纪的主要能源是太阳能；日本经济企划厅和三洋公司合作研究后则更 乐观地估计，到2030年，世界电力生产的一半将依靠太阳能〔2〕。正如世界观察研 究所的一期报告所指出：正在兴起的“太阳经济”将成为未来全球能源的主流。其最新一期 报告则指出，1997年全球太阳电池的销售量增长了40%，已成为全球发展最快的能源①①。

2太阳能开发利用技术及其产业化的现状与发展趋势�

人类利用太阳能已有几千年的历史，但发展一直很缓慢，现代意义上的开发利用只是近半个 世纪的事情。1954年美国贝尔实验室研制出世界上第一块太阳电池，从此揭开了太阳能开发 利用的新篇章。之后，太阳能开发利用技术发展很快，特别是70年代爆发的世界性的石油危 机有力地促进了太阳能开发利用。经过近半个世纪的努力，太阳能光热利用技术及其产业异 军突起，成为能源工业的一支生力军。迄今为止，太阳能的应用领域非常广泛，但最终可归 结为太阳能热利用和光利用两个方面。太阳能利用的具体形式和用途如图2所示〔2〕。�

图2太阳能利用系统

2.1太阳能热利用及其产业发展�

根据可持续发展战略，太阳能热利用在替代高含碳燃料的能源生产和终端利用中大有用武之 地。从图2可以看出，太阳能热利用具有广阔的应用领域，可归纳为太阳能热发电(能源产出 )和建筑用能(终端直接用能)，包括采暖、空调和热水。当前太阳能热利用最活跃、并已形 成产业的当属太阳能热水器和太阳能热发电。�

2.1.1 太阳能热水器�

在世界范围内，太阳能热水器技术已很成熟，并已形成行业，正在以优良的性能不断地冲击 电热水器市场和燃气热水器市场。国外的太阳能热水器发展很早，但80年代的石油降价，加 之取消对新能源减免税优惠的政策导向，使工业发达国家太阳能热水器总销售量徘徊在几十万平方米。据报道，1992年国外太阳能热水器总量为45万m2，其中日本为20万m2，美国 为12万m2，欧洲为8万m2，其他国家为5万m2。世界环境发展大会之后，许多国家又开 始重视太阳能热水器在节约常规能源和减少排放CO2方面的潜力，仅据美国加州首府萨克 门托市的计划，到2000年太阳能热水器将取代该州47000套家用电热水器；到2000年日本太 阳能热水器的拥有量将翻一番；以色列更是明文规定，所有新建房屋必须配备太阳能热水器 。目前，我国是世界上太阳能热水器生产量和销售量最大的国家。1992年销售量为50万m2 ，为世界其他各国销售量之和；1995年销售量翻番，达100万m2。据初步统计，1997年我 国太阳能热水器销售量300万m2，目前，我国从事太阳能热水器研制、生产、销售和安装 的企业达到1000余家，年产值20亿元，从业人数1.5万人能源工程，1999 ，(1)：59。但从房屋的热水器安装率来说，以色列已达80%，日本为11%，台 湾达2.7%.〔6〕.，我国在千分之几左右，其太阳能热水器的推广应用潜力仍很大。国 际上，太阳能热水器产品经历了闷晒式、平板式、全玻璃真空管式的发展，目前其产品的发 展方向仍注重提高集热器的效率，如将透明隔热材料应用于集热器的盖板与吸热间的隔层， 以减少热量损失；聚脂薄膜的透明蜂窝已在德国和以色列批量生产。.

随着世界范围内的环境意识和节能意识的普遍提高，太阳能热水器必将逐步替代电热水器和 燃气热水器。虽然太阳能热水器目前仍存在市场价格高、受季节和天气影响的不利因素，但 太阳能热水器具有不耗能、安全性、无污染性等优势，而且随着技术的发展其经济性也逐渐 显露出来。表1为三种热水器的经济指标比较结果.〔3〕.，从中可以看出，太阳能热水 器在经济上已具有较强的竞争力。��

表1三种热水器经济指标对比

项目品种寿命(年)

使用天数 (天)

购置费用�(元)

运行费用�(元)

总投资�(元)

备 注

太阳能热水器

10～15

300*2300

250

2550

均以日

产水量电热水器

5～8

300

1000

4500

550080kg

水温40燃气热水器

6

300

5003

700420

0～60℃计算

*有关专家认为该数字应为250天左右。��

2.1.2 太阳能热发电技术�

80年代太阳能热利用技术的最大突破是实现了太阳能热发电的商业化。Luz国际公司在美国 南加州自1984年至1991年共建造了9个柱形抛物槽镜分散聚光系统的太阳能热发电站，总功 率为354MW，约占当地电网容量的2%〔7〕。9座电站中最大的容量为80MW，约有900条 聚光槽组成。由于美国政府和州政府先后在1991年取消对太阳能电站的投资减免税优惠政策 ，迫使第10号电站停建，公司宣告破产。另一颇具实力的Solel公司也在致力于太阳能热发 电，它于1992年接收了破产的Luz公司的技术，将开发市场瞄向澳大利亚、以色列和北美洲 。Solel公司自称具有建造300MW大型太阳能热发电站的能力。该公司已开始在澳大利亚建造 一座70MW的槽型太阳能热发电装置，并计划在以色列建一座200MW的电站，同时正在洽谈在 北美洲和另两洲建三座电站，每座200～300MW。Solel公司在澳大利亚的另一目标是2000年 的悉尼奥运会，它和米尔斯公司将合建一个太阳能热发电的联合体，为奥运村旅馆和运动会 主会场提供10MW的电力〔7〕。希腊政府1997年开始实施一项500MW的太阳能热发电 项目，计划于2003年完工，届时将是世界上最大的太阳能电站。此外，它的阿莫科石油公司 将在印度沙漠地区建造一座更大的太阳能热电站沙特阿拉伯《中东报》，1997年12 月1日报道。�

目前，太阳能热发电在技术上和经济上可行的三种形式是：①30～80MW线聚焦抛物面槽式太 阳热发电技术(简称抛物面槽式)；②30～200MW点聚焦中央接收式太阳热发电技术(简称塔式 )；③7.5～25kW的点聚焦抛物面盘式太阳能热发电技术(简称抛物面盘式)。在上述三种技 术中，抛物面槽式领先一步，美国加州的9座太阳热发电站可以代表槽式热发电技术的发展 现状。塔式太阳热发电技术也是集中供电的一种适用技术，目前只有美国巴斯托建的一座叫 “SolarⅡ”的电站，功率为43MW，该电站成功运行两年后，两家美国电力公司计划建两座1 00MW的电站〔8〕。为了提高塔式电站的效率，有人提出了一种新想法〔8〕， 把带有太阳能塔的定日镜阵列附加到先进联合循环电站上作为燃料节省装置，采用甲烷重整 工艺，以太阳能提高天然气等级。抛物面盘式太阳热发电技术很适合于分散式发电，可以在 偏远地区用作独立系统。作为太阳能供电的一种方式，太阳热发电技术在经济上是可行的， 而且有较大的市场潜力。在美国加州的太阳热发电站建造过程中，由于技术进步及容量的增 大，电站的装机造价和发电成本显著下降，1984年Ⅰ号电站(14MW)造价为5979美元/kW，发 电成本26.5美分/kWh；到1990年的Ⅷ号电站(80MW)，造价降至3011美元/kW，发电成本降到 8.9美分/kWh.〔9〕.。因此，抛物面槽式在太阳能丰富的地区，经济上已能与燃油的 火力电站竞争。我国西南电力设计院曾对西藏地区以引进Luz公司太阳能热电站进行估算， 如果考虑设备的折旧和还贷，太阳能热电站和火力发电站的发电成本均为1.1元/kWh，如果 不考虑设备折旧，仅计入运行和维护费用，则太阳能电站的发电成本为0.1元/kWh，而火力 发电站的成本为0.8元/kWh.〔9〕.。有人估算过13种太阳热电站在不同日照射条件下 的发电成本.〔8〕.，结果表明，随着年产电量的增加，主要是随着机组容量的增大、 日射强度的增高、部件和系统的进一步改进，发电成本显著下降。进而对地中海国家的太阳 能热发电应用进行过可行性研究，认为太阳能的热利用在这一地区具有特殊重 要性，具有巨大的市场潜力。一方面，地中海国家技术水平高、资金雄厚，且有很好的太阳 热发电示范和早期商业化基础；另一方面，未来几十年里，地中海国家能源需求量大，每年 要新增5～6GW，加之该地区太阳能资源丰富，年辐射强度大于1700kWh/m\+2的面积达到700 万km\+2，太阳热可发电容量达1200GW，是目前全球电力需求的4倍。所有这一切形成了地中 海地区广阔的太阳能热发电市场。� 2�2太阳能光电技术及其产业�

2.2.1太阳能光电已成为全球发展最快的能源�

50年代第一块实用的硅太阳电池的问世，揭开了光电技术的序幕，也揭开了人类利用太阳能 的新篇章。自60年代太阳电池进入空间、70年代进入地面应用以来，太阳能光电技术发展迅 猛。世界观察研究所在其最近一期研究报告中指出，利用太阳能获取电力已成为全球发展最 快的能量补给方式。报告说，1990年以来，全球太阳能光伏发电装置的市场销售量以年平均 16%的幅度递增，目前总发电能力已达800MW，相当于20万个美国家庭的年耗电量太阳能，1998，(4)：22。�

2.2.2提高转换效率、降低成本是光电技术发展的关键�

当前影响光电池大规模应用的主要障碍是它的制造成本太高。在众多发电技术中，太阳能光 电仍是花费最高的一种形式，因此，发展阳光发电技术的主要目标是通过改进现有的制造工 艺，设计新的电池结构，开发新颖电池材料等方式降低制造成本，提高光电转换效率。近年 来，光伏工业呈现稳定发展的趋势，发展的特点是：产量增加，转换效率提高，成本降低， 应用领域不断扩大。目前，世界太阳电池年产量已超过150MW，是1944年产量的两倍还多， 如表2所示。单晶硅太阳电池的平均效率为15%，澳大利亚新南威尔士大学的实验室效率已 达24.4%；多晶硅太阳电池效率也达14%，实验室最大效率为19.8%；非晶硅太阳电池的稳 定效率，单结6～9%，实验室最高效率为12%，多结电池为8～10%，实验室最高效率为11.83 %.〔10〕.。表3��〔11〕�为有关研究人员所做的太阳能电池组件的效率预测。由于 生产规模的扩大，生产工艺的改进，晶体硅太阳电池组件的制造成本已降至3～3�5美元/W �p，售价也相应降到4~5美元/W�p；非晶硅太阳能电池单结售价3~4美元，多结售价为4～5 美元/W�p��〔10〕�。与十年前相比，太阳光电池价格普遍降低了20%。最近，瑞士联邦 工学院M·格雷策尔研制出一种二氧化钛太阳能电池，其光电转换率高达33%，并成功地采用 了一种无定形有机材料代替电解液，从而使它的成本比一块差不多大的玻璃贵不了多少，使 用起来也更加简便��〔12〕�。可以预料，随着技术的进步和市场的拓展，光电池成本及 售价将会大幅下降。表4��〔13〕�为地面用光伏组件成本/价格的预测结果，表5为美国 国家可再生能源实验室对太阳电池成本与市场的关系所做的估计��〔14〕�。对比表4， 表5，可以看出，2010年以后，由于太阳能电池成本的下降，可望使光伏技术进入大规模发 展时期。��

表2世界光电组件的产量及年增长率

年份1989199019911992199319941995199619971998

年产量(MW)42.047.054.058.261.070.781.090.612 2150年增长率(%)12%15%8%5%16%15%12%35%23%�

表4地面用太阳能电池组件成本/价格预测(美元)

电池种类1990199520002010

单晶硅3.25/5.402.40/4.001.50/2.501.20/2.00

多晶硅3.00/5.002.25/3.751.50/2.501.20/2.00

聚光电池3.00/5.002.00/3.301.20/2.001.00/1.67

非晶硅3.00/5.002.00/3.331.20/2.000.75/1.25

薄膜硅2.00/3.331.20/2.000.75/1.25

CIS2.00/3.331.20/2.000.75/1.25

CdTe1.50/2.501.20/2.000.75/1.25�

表5太阳能电池成本与市场的关系

太阳能电池成本�(美元/峰瓦)可进入的市场

＞6少量应用2～5通信、边远地区

1～2城市屋顶系统＜1大规模发电

表3商品化光伏直流组件效率预测(%)

电池技术199019952000 2010

单晶硅12151822

浇铸多晶硅11141620

带状硅12141721

聚光器(光电池)17202530

非晶硅(包括叠层电池)5～67～91014

CuInSe\-2-8～101214

CdTe-8～101214

低成本基片硅薄膜-8～101215

球粒电池-101214\= 2�2�3光伏新技术发展日新月异�

近年来，围绕光电池材料、转换效率和稳定性等问题，光伏技术发展迅速，日新月异。晶体 硅太阳能电池的研究重点是高效率单晶硅电池和低成本多晶硅电池。限制单晶硅太阳电池转 换效率的主要技术障碍有：①电池表面栅线遮光影响；②表面光反射损失；③光传导损失； ④内部复合损失；⑤表面复合损失。针对这些问题，近年来开发了许多新技术，主要有：① 单双层减反射膜；②激光刻槽埋藏栅线技术；③绒面技术；④背点接触电极克服表面栅线遮 光问题；⑤高效背反射器技术；⑥光吸收技术。随着这些新技术的应用，发明了不少新的电 池种类，极大地提高了太阳能电池的转换效率，如澳大利亚新南威尔士大学的格林教授采用 激光刻槽埋藏栅线等新技术将高纯化晶体硅太阳能电池的转换效率提高到24.4%，他在1994 年5月表示能用纯度低100倍的硅制成高效光电池，约在10年后采用该类电池的太阳能发电成 本可降至5～8美分/kWh.〔15〕.。光伏技术发展的另一特点是薄膜太阳能电池研究取得 重大进展和各种新型太阳能电池的不断涌现。晶体硅太阳能电池转换效率虽高，但其成本难 以大幅度下降，而薄膜太阳能电池在降低制造成本上有着非常广阔的诱人前景。早在几年 前，澳大利亚科学家利用多层薄膜结构的低质硅材料已使太阳能电池成本骤降80%，为此， 澳大利亚政府投资6400万美元支持这项研究，并希望10年内使该项技术商业化.〔16〕.。�

高效新型太阳能电池技术的发展是降低光电池成本的另一条切实可行的途径，近年来，一些 新型高效电池不断问世。专家推断，只要有一二种取得突破，就会使光电池局面得到极大的 改观。�

(1)硒化铜铟(CuInSe\-2,CIS)薄膜太阳能电池..〔17〕.：1974年CIS电池在美国问世，1 993年美国国家可再生能源实验室使它的本征转换效率达16.7%，由于CIS太阳能电池具有成 本低(膜厚只有单晶硅的1/100)、可通过增大禁带宽度提高转换效率(理论值为单晶30%，多 晶24%)、没有光致衰降、抗放射性能好等优点，各国都在争相研究开发，并积极探索大面积 应用的批量生产技术。�

(2)硅-硅串联结构太阳能电池〔18〕：通过非晶硅与窄禁带材料的层叠，是有效利用 长波太阳光，提高非晶硅太阳能电池转换效率的良好途径。研究表明，把1.3ev和1.7ev光 学禁带度组合起来的薄膜非晶硅与多晶硅串联电池转换效率最高。它具有成本低、耗能少、 工序少、价廉高效等优点。�

(3)用化学束外延(CBE)技术生产的多结Ⅲ-Ⅴ族化合物太阳能电池〔19〕：Ⅲ-Ⅴ族化 合物(如GaAs,InP)具有较高的光电转换效率，这些材料的多层匹配可将太阳能电池转换效率 提高到35%以上。而这种多层结构很容易用CBE法制作，并能以低于1美元/W�p的成本获得超 高效率。�

(4)大面积光伏纳米电池〔20〕：1991年瑞士M.Grtzel博士领导的研究小组 ，用纳米TiO\-2粉水溶液作涂料，和含有过渡族金属有机物的多种染料及玻璃等材料制作出 微晶颜料敏感太阳能电池，简称纳米电池。计算表明，可制造出转换效率至少为12%的低成 本电池。这种电池为大面积应用于建筑物外表面提供了广阔的前景。�

2.2.4各国的光伏计划雄心勃勃�

随着太阳能光电技术的日趋成熟和商业化发展，太阳能光电技术的推广应用有了长足的进展 。目前，已建成多座兆瓦级光伏电站，最大的是位于美国加州的光伏电站，容量为6.5MW. p，现正在希腊克里特岛建造的一座阳光电站，容量为50MW.p，估计2003年可建成供电，总 投资1775万美元新能源，1997，19(2)：23。而在美国准备建造的另一座电 站规模将达到100MW.p，已与太阳能热发电站容量相匹敌。除此之外，一些国家推出的屋顶 计划将更引人注目，显示了阳光发电的广阔应用前景和强大的生命力。1990年，德国政府率 先推出的“千顶计划”，至1997年已完成近万套屋顶光伏系统，每套容量1～5kW.p，累计 安装量已达33MW.p，远远地超出了当初制定的计划规模。日本政府从1994年开始实施“朝 日七年计划”，计划到2000年安装16.2万套屋顶系统，总容量达185MW.p，1997年又再次 宣布实施“七万屋顶计划”，每套容量扩大到4kW.p，总容量为280MW.p。印度于1997年12 月宣布在2002年前推广150万套太阳能屋顶系统。意大利1998年开始实施“全国太阳能屋顶 计划”，总投入5500亿里拉，总容量达50MW.p。而最雄心勃勃的屋顶计划当属1997年6月美 国总统克林顿宣布实施的美国“百万屋顶计划”，计划从1997年开始至2010年，将在百万个 屋顶上，安装总容量达到3025MW.p的光伏系统，并使发电成本降到6美分/kWh。上述各国屋 顶计划的实施，将有力地促进太阳能光电的应用普及，使太阳能光电进入千家万户。�

与此相呼应，当前世界上实力雄厚的10家光伏公司，虽然目前的生产能力都不大，但都有雄 心勃勃的扩展计划。各公司年产目标为：Kyocera公司和夏普公司60MW，BP太阳能公司50MW ，西门子公司和Solarex公司30MW，壳牌/Pilington公司和ASE公司25MW，Photo wott公司， AP公司和三洋/Solec公司15MW。据美国Spire公司预测，2003年世界光电池的生产能力将达 到350MW，而2010年的光电池组件交易量将达到700～4000MW/年②�。�

光伏技术发展的趋势，近期将以高效晶体硅电池为主，然后逐步过渡到薄膜太阳能电池和各 种新型太阳能光电池的发展。应用上将从屋顶系统突破，逐步过渡到与建筑一体化的大型并 网光伏电站的发展。�

2.3太阳能光电制氢�

70年代科学家发现：在阳光辐照下TiO2之类宽频带间隙半导体，可对水的电解提供所需能 量，并析出O2和H2，从而在太阳能转换领域产生了一门新兴学科--光电化学。随着光 电化学及光伏技术和各种半导体电极试验的发展，使得太阳能制氢成为发展氢能产业的最佳 选择。�

1995年，美国科学家利用光电化学转换中半导体/电介质界面产生的隔栅电压，通过固定两 个光粒子床的方法，来解决水的光催化分离问题取得成功〔22〕。其两个光粒子床概 念的光电化学水分解机制为：�

H2的光反应4H2O+4M°→2H2+4OH-+4M+�

O2的光反应4OH-+M+→O2+2H2O+4M°�

净结果为：2H2O→2H2+O2(其中M为氧化还原介质)�

近来，美国国家可再生能源实验室还推出了一种利用太阳能一次性分解成氢燃料的装置。该 装置的太阳能转换率为12.5%，效率比水的二步电解法提高一倍，制氢成本也只有电解法的 大约1/4〔23〕。日本理工化学研究所以特殊半导体做电极，铂对极，电解质为硝酸 钾，在太阳光照射下制得了氢，光能利用效率为15%左右〔24〕。�

在太阳能制氢产业方面，1990年德国建成一座500kW太阳能制氢示范厂，沙特阿拉伯已建成 发电能力为350kW的太阳能制氢厂〔24〕。印度于1995年推出了一项制氢计划，投资4 800万美元，在每年有300个晴天的塔尔沙漠中建造一座500kW太阳能电站制氢，用光伏-电解 系统制得的氢，以金属氧化物的形式贮存起来，保证运输的安全新能源，17(3)，19 95，19。自90年代以来，德、英、日、美等国已投资积极进行氢能汽车的开发。美 国佛罗里达太阳能中心研究太阳能制氢(SH)已达10年之久，最近用SH作为汽车燃料-压缩天 然气的一种添加剂，使SH在高价值利用方面获得成功〔25〕，为氢燃料汽车的实用化 提供了重要基础。其他，在对重量十分敏感的航天、航空领域以及氢燃料电池和日常生活中 “贮氢水箱”的应用等方面氢能都将获得特别青睐。�

由于氢是一种高效率的含能体能源，它具有重量最轻、热值高、“爆发力”强、来源广、品 质纯净、贮存便捷等许多优点

我国太阳能利用发展历程及出台的相关政策

1973年10月的中东战争，引发了世界性的“能源危机”。许多国家，尤其是工业发达国家，加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持，在世界上掀起了开发利用太阳能的热潮。当年，美国政府就制定了阳光发电计划，太阳能研究经费大幅度增长；并成立太阳能开发银行，促进太阳能产品的商业化。1974年，日本政府也很快制定了“阳光计划”，对本国的太阳能研究利用给予大力支持。

世界上出现的开发利用太阳能热潮，对我国也产生了巨大的影响。1975年在河南安阳召开了“全国第一次太阳能利用工作经验交流大会”，推动了我国太阳能带来的发展。太阳能研究和推广工作随后纳入了我国的政府计划，获得了专项的经费和物资支持。

1992年联合国在巴西召开了“世界环境与发展大会”，通过了《里约热内卢环境与发展宣言》等一系列重要文件。世界各国都加强了清洁能源技术的开发，将利用太阳能与环境保护结合在一起。世界环保大会以后，我国政府对环境与发展十分重视，提出10年对策和措施，明确要“因地制宜地开发和推广太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等清洁能源”，制定了《中国21世纪议程》，进一步明确了太阳能重点发展目标。1995年，国家计委、国家科委和国家经贸委制定了《新能源和可再生能源发展纲要》（1996~2010），明确提出了我国在1996~2010年新能源和可再生能源的发展目标任务以及相应的对策和措施。

1996年9月，津巴布韦召开的“世界太阳能高峰会议”提出了在全球无电地区推行“光电工程”的倡议时，我国政府立即作出积极响应，制定实施“中国光明工程“的计划。同年由国家计委牵头制定了“中国光明工程”计划。计划到2010年，利用风力发电和光伏发电技术解决2300万边远地区人口的用电问题，使他们达到人均拥有发电容量100W的水平，相当于届时全国人均拥有发电容量1/3的水平。同时还将解决地处边远地区的边防哨所、微波通讯站、公路道班、输油管线维护站、铁路信号站的基本供电问题。

我国太阳能发电的成果及现状

目前，我国已具有15MW的太阳能发电容量，光伏产业也形成了较好的基础。虽然光电成本仍然高于煤电，但在边远地区，与拉设电网相比，小型太阳能发电设施仍然相对便宜适用。

近年来，太阳能光伏电池的应用在我国西部地区逐渐扩大。国家电力公司在西藏无水利资源的地区先后建设了10座光伏电站，解决了7个无电县的工业和生活用电，1.2万余人从中受惠。而过去这些县大多用柴油机发电，各县财政每年要花数十万元购买柴油。另外，西藏还建立了众多的太阳能道班、学校、边防哨所、气象站和广播电视微波中继站。青海及周边地区的6万余无电散居户，利用便携式小功率光伏系统解决了家庭生活用电问题。青海省还在电网无法延伸也无水利资源的地区建成了10个太阳能光伏电站，深受当地干部群众的欢迎。新疆则在亚欧光缆、南北疆光缆等工程必经之地的无电地区，安装了100多座无人值站的光伏电源。在西藏地区已有7个县靠太阳能解决了用电困难。

相比于蓬勃发展的世界光伏工业，中国光伏工业还处于起步阶段。光伏产量和安装容量仅为世界1%左右。国际上方兴未艾的光伏集成建筑和非硅系列多晶薄膜电池领域在我国还几乎是空白。在国家实施西部大开发战略和国内绿色环保工业开始升温的背景下，近两年中国光伏工业保持了较快的增长速度，正向光伏工业世界十强挺进。

目前河北保定国家高新技术开发区正加快建设我国规模最大的多晶硅太阳能电池生产基地。该项目集太阳能电池、组件及应用系统等为一体、一期工程完成后可达到年产3MW多晶硅太阳能电池的能力，填补了我国在太阳能开发应用方面的多项空白，并将大大推动太阳能电池用低铁玻璃的生产、销售市场。另外，云南半导体器件厂、宁波太阳能电池厂等太阳能光伏企业正在积极进行技术改造；经国家和地方政府批准立项，除河北保定外，广东深圳以及天津也正在筹建年生产能力达3~5MW的多晶硅和非晶硅太阳能电池生产工厂。

但从整体上分析，国内太阳能光伏发电系统由于起步较晚，尤其是在太阳能电池的开发、生产上还落后于国际水平，整体上仍处于产量小、应用面窄、产品单一、技术落后的初级阶段。经粗略统计表明，国内目前仅建有5个（单晶硅）太阳能电池生产厂，年产量约有4.5MW，工厂设施仍停留在已有引进的生产线上。而国外不少企业已把眼光瞄准更为先进的薄膜晶体太阳能电池的开发与生产上。这种新一代的先进的薄膜晶体太阳能电池其转换效率可高达18.3%，比目前平均转换效率提高了3个百分点。据业内人士介绍，我国太阳能电池平均转换效率不高，其主要原因是专用材料国产化程度低，如封装玻璃就完全依赖进口，低铁含量的高透过率基板玻璃市场仍不能满足需求，科研成果还没有迅速及完全转化为产业优势。

我国的太阳能资源及市场前景

我国拥有丰富的太阳能资源。据统计，每年中国陆地接收的太阳辐射总量，相当于24000亿t标煤，全国总面积2/3地区年日照时间都超过2000h，特别是西北一些地区超过3000h。另一方面，随着当前世界光电技术及其应用材料的飞速发展，光电材料成本成倍下降，光电转换率不断提高，这将带来太阳能发电成本的大幅度下降。世界光伏界一般认为，到2010年太阳能光伏电池成本将降低到可以与常规能源竞争的程度。这为中国大力开发太阳能资源提供了可能。

1、中国的太阳能发展将以边远、欠发达地区为先导

目前，我国尚有7656万无电人口，16个无电县，828个无电乡和29783个无电村。由于这些县城、村镇及散居牧户地处边远，远离电网，用电负荷小而且分散，近20年之内不可能通过延伸电网实现供电。我国太阳能资源丰富，2/3以上地区的年日照大于2000h，年均辐射量约为5900MJ/m2。青藏高原、内蒙古、宁夏、甘肃北部、陕西、河北西北部、新疆南部、东北以及陕甘宁部分地区的光照尤为突出。而我国大多数无电人口恰好主要分布在这些地区。而且，这些地区的风力资源也相当丰富，发展风电也比较适宜。

从经济性上来讲，对于边远地区的村落（或其它集体），年光照大于2500h，在年平均风速大于5m/s的地区，当电网距离为25km以上时，常规电网供电成本大于光伏发电和风力发电的成本。在年光照大于2500h的地区，月用电量大于2100kW·h时，光伏发电系统的经济性就优于柴油发电机组。而对于分散的用户来说，在边远地区常规电网和内燃机发电成本是无法与风力发电、光伏发电户用系统竞争的。在风、光资源良好的地区，用户可以按照自己的需求选择不同的配置，其用电成本为2~6.5元/ kW ·h。通过技术经济分析，结论是显而易见的，在目前条件下采用风力发电和光伏发电技术（或风光互补）解决边远地区分散供电是可行的，符合可持续发展的政策，比延伸电网或柴油发电有明显的优势。

目前国家计委和国家科委对发展太阳能技术及其应用给予了大力的支持，国内已有多家企业涉足。北新集团是最早率先组织专家对国内、国际太阳能光伏发电产业进行调查的单位之一，他们于1998年在国内首家引进了76 kW 国际上先进的屋面太阳能发电系统，至今一直运行稳定、效果良好。这套系统日均发电量为12 kW ·h以上，可满足1个小康之家用电要求。河北振海铝业集团公司是德国皮尔金顿（Piikington）太阳能国际有了公司在中国独家总代理，现已投入生产世界先进的太阳能电池玻璃封装设备和配套材料。其基地于1999年11月已在我国率先安装了100多m2的光电玻璃幕墙示范建筑物，现已竣工投入应用，其运行使用效果良好，已成国内一大景观及太阳能光伏发电工程的典范。

另外，2008年奥运会，北京将成为我国在太阳能应用方面的最大展示窗口，“新奥运”将充分体现“环保奥运、节能奥运”的新概念，计划奥运会场馆周围80%~90%的路灯将利用太阳能光伏发电技术；采用全玻璃真空太阳能集热技术，供应奥运会90%的洗浴热水。届时在整个奥运会期间，我们将看到太阳能路灯、太阳能电话，太阳能手机、太阳能无冲洗卫生间等一系列太阳能技术的应用。

可以相信，通过北京2008年的这次“绿色奥运”，我国的太阳能发电产业能够得到一次长足的发展；而且，通过在首都举办的这次世界盛会，太阳能发电技术将成为我国发达地区提倡环保、建设环保，大举采用太阳能电力作为替代能源的良好开端。

2、国际组织、国外政府对我国太阳能发展的有关支持项目

我国对太阳能产业发展付出了不竭的努力。在技术开发上，除对相关产业出台了一系列有利其商业化的优惠、扶持政策外，还在“863高科技攻关计划”中专门设立了“太阳能薄膜电池”技术研究项目，中科院在其西部行动计划中，也计划在两年内投入2.5亿元开展一系列基础性、战略性、前瞻性的课题研究，包括建立若干太阳能发电、太阳能空调、太阳能供热、风光互补电站、地热利用等示范工程，并适时开展区域性推广工作。而“光明工程”更是专门的太阳能发展扶贫工程计划。

与此同时，我国也积极利用国际组织和国外政府的对华援助项目，积极从事太阳能利用事业。从1994年起，国家经贸委在有关部委的支持和配合下，积极组织利用全球环境基金、世界银行、联合国开发计划署和亚洲开发银行的资金，支持我国新能源和可再生能源产业化、商业化发展。目前，正在准备和实施的太阳能项目包括：

全球环境基金太阳能光伏发电项目 该项目将利用全球环境基金赠款2200万美元，支持我国西北地区（甘肃、青海、内蒙古和新疆以及西藏、四川西北部等地区）发展20~30万户太阳能光伏发电户用系统（总规模约10MW，平均每套系统发电容量为30至50峰瓦），为边远地区无电成民提供电力。其中全球环境基金赠款1500万美元将用于直接补贴，平均每瓦补贴1.5美元，其余费用由用户承担。同时，700万美元赠款支持建立太阳能户用光伏发电市场化体系、销售网络和技术服务、技术引进以及相应的机构能力建设。

全球环境基金技术开发项目 针对我国目前大型风力发电设备依赖进口，造成风力发电电价较高，初始投资大，限制大规模风力发电场发展的现状，将利用全球环境基金1000万美元赠款，通过竞标选择承担企业，重点支持大型风力发电和太阳能光伏发电设备关键部件的技术开发和技术引进，加快国产化步伐。

全球环境基金/联合国开发计划署加速中国可再生能源商业化发展能力建设项目 该项目由国家经贸委于1994年向联合国开发计划署提出，用全球环境基金支持。经过4年多的努力，1999年3月，该项目由联合国开发计划署、中国财政部和联合国经济与社会事务部签字生效，并于4月6日召开了项目启动会，项目已正式开始实施。该项目是联合国开发计划署在中国开展的投资最大的一个项目。项目总投资为2583万美元，其中赠款1443万美元。在1443万美元的赠款中，全球环境基金/联合国开发计划署赠款880万美元，澳大利亚政府赠款300万美元，荷兰政府赠款253万美元。项目引进国际上先进的可再生能源技术和设备，在山东、浙江、广东、广西等地组织示范项目和相关活动，包括：建立风光互补系统，解决偏远地区居民用电问题；工业规模的沼气利用；以蔗渣为燃料进行热电联产。同时，建立可再生能源工业协会，研究制定可再生能源发展的财政激励政策，帮助企业提高市场开拓能力，加强资源测评、信息传播工作和市场机制的建设。项目实施期为5年。

亚洲开发银行可再生能源开发技术援助项目 该项目1998年11月开始启动，项目资金总额为82.6万美元，其中亚行提供日本政府赠款65.6万美元。该项目涉及的可再生能源领域包括蔗渣发电、太阳能热利用系统和沼气系统。项目的主要内容有：对所选的可再生能源技术进行技术、财务、经济潜力评价；制定方针和激励政策，完善产品制造标准，促进可再生能源利用；提出增强可再生能源技术竞争力的措施；开发支持可再生能源商业化发展的财务机制；完成各子项目的技术性、财务性、经济性和环境性评价。项目主要在广西、广东、河北、江苏、河南、四川和云南等可再生能源资源丰富的省份实施。

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生物柴油在近年来在全球得到了蓬勃的发展，本章节是介绍目前全球生物柴油发展的基本情况，为生物柴油的商业用途提供参考。

第一节 全球生物柴油基本概况

近年来生物柴油发展迅速，其中以欧洲发展最快。欧盟主要以油菜籽为原料生产生物柴油，2001年产量超过100×lO4t，预计2003年达230×lO4 t，2010年达830×lO4t。德国2001年在海德地区投资5000万马克，兴建年产10×lO4t的生物柴油装置，现有90多家生物柴油加油站，生物柴油在奔驰、宝马、大众、奥迪轿车上广泛应用。意大利实行生物柴油零税率政策，目前拥有8个生物柴油生产厂，总生产能力为75．2×lO4 t／年。法国亦实行生物柴油零税率政策，现有7家生物柴油生产厂。奥地利有3个生物柴油生产厂，总生产能力为5．5 × lO4t／年，税率仅为石油柴油的4．6％。比利时有2家生物柴油生产厂，总生产能力为24×lO4t／年。美国主要以大豆为原料生产生物柴油，现有4家生物柴油生产厂，总生产能力为30×lO4 t／年，规划到2011年将生产115×lO4 t，根据美国能源部的统计，2001年美国生物柴油消费量8．5×lO4 t。亚洲一些国家也在积极发展生物柴油产业。日本是较早研究生物柴油的国家，1999年建立了用煎炸油为原料生产生物柴油的工业化实验基地，目前日本生物柴油年产量已达40×lO4t。泰国第一套生物柴油装置已经投入运行，泰国石油公司承诺每年收购7×lO4 t棕榈油和2×lO4t椰子油，实施税收减免政策。韩国等也在向全国推广使用生物柴油。

一、政策和法律

近年来很多国家的法律规范都已经制定出来并处于实施阶段，这些法律规范是根据不同的政策目标和激励措施而改变的，具体情况如下：

减少当地有害污染物的排放风险（如CO，HC，PM，NOX，PAH）：

典型的案例为“清洁空气法”（USA），“燃料质量标准”（EU），“Off-Road发动机的EPA标准”（USA），在“燃油排放项目I和II”中定义的私家车及载重卡车的“EURO排放标准”（EU）。

减少温室气体排放产生的风险及由此造成的气候变化。

欧盟新颁布的“生物柴油应用促进法”及德国在矿物油燃油税的基础上增加了一个特别的温室效应税；ACEA的无偿协议和欧洲委员会制定的至2008年排放物限制140g CO2 /km。

减少运输环节能源供应的风险：

美国EPA法案；欧盟新颁布的“促进使用生物柴油的法案”

降低有毒残余物产生的环境风险。

“规定”指出在康斯坦茨湖上行驶的所有船都只能使用可生物降解的燃料。进一步来说，宏观因素如创造就业机会和提高贸易平衡方面法规的调整也是普遍涉及的范围。

二、原料来源和适用性

在1997年12月份之前的报告中全球范围内商业用途的生物柴油生产中菜籽油是占主导地位的原材料，在分析德国、法国、奥地利、捷克、丹麦、斯洛伐克以及瑞典这些主要的生物柴油生产国时，这种情况较为明显。然而目前这种情况已经有了很大的变化，混合多种原料成为其主要的原料来源：

菜籽油：由于其优越的特性（如相对高的氧化稳定性、碘值IV低于120、可接受的冬季操作性以及单位面积的高油菜产量）使得菜籽油占据了原料市场的主导地位。

向日葵油：过去的一段时间内，向日葵的产量比油菜籽低，但它是温暖干燥天气国家的一种代表性的选择。向日葵油的碘值（IV）超过120（欧洲标准EN14214要求低于120），所以这种油可以和低碘值的油混合使用。

回收的废弃油和动物脂：在许多地方，这种油脂比较便宜而且利润空间很大。在欧洲生物柴油燃料标准EN14241中有一些清洁参数要求，一些回收的废弃油脂（如高聚合体含量的油脂）就不能达到这些要求。为了使回收的物料能够达到规定的质量要求，“精细清洁回收法”应当建立起来。成功的模式具体表现在奥地利的130家麦当劳餐馆的实践，这些餐馆每年可产生超过1300吨的高质量的废弃油脂，通过高效清洁收集系统“Olli®”来处理。

大豆油：在美国、阿根廷和其他生产大豆的国家该原料是很好的选择，但是由于大豆油的IV也高于120所以它不能达到EN14214的标准。由于美国标准ASTM D-6751-02没有关于IV的限制，所以大豆油可以在美国使用。为了达到欧洲标准大豆油必须作为多种原料的混合成分来使用。

棕榈油：早在1987年有报道称马来西亚的棕榈油甲酯就已经用在奔驰客车上了。由于冷滤点（CFPP为+11℃）的限制，这种生物柴油在寒冷的天气条件下使用是其最大的缺陷，但是它也能和多种原材料混合使用。

其他的原料来源：潜在可用的和已经使用油料的全部储量还没有探明，许多油料植物值得我们的注意，已经测试过的有下面几种：尼加拉瓜使用麻疯树油生产生物柴油；希腊对棉籽油进行了测试；印度对婆罗树油（Sal）、麻花油（mahua）和印度柬油（neem）很感兴趣。

新油料：为使生物柴油具有优良的特点，对脂肪酸的特性有如下要求：

多不饱和脂肪酸如亚麻酸（18：3）的最低可能标准来提高氧化稳定性。

单不饱和脂肪酸如油酸（18：1）的最高可能标准来确保提高冬季操作的稳定性。

饱和脂肪酸如棕榈酸（16：0）硬脂酸（18：0）的最低可能标准来提高冬季的可操作性。

这些新品种已经被种植和使用（高油酸油菜籽和向日葵，低亚油酸油菜籽）并在生物柴油的质量方面是一种很有吸引力的原料来源。

三、工艺技术发展

从1988年早期开始工业化的生产工艺技术已经得到显著的发展。随着已经建立的生物柴油标准对高质量产品需求的提高以及现代柴油发动机数量的不断增加，使得生物柴油的生产从单一的间歇工艺切换到更加复杂的连续工艺技术上来，例如甲酯和甘油的快速液-液分离及其更加精细的净化处理来保证最终的生物柴油至少达到标准EN 14214或者更高的质量。

总体来看，在启动生物柴油项目的早期阶段，各国都是单步酯交换的简单工艺，仅进行了基本的提纯测试，这样的产品不会达到现代柴油发动机所需高标准燃料的要求。

四、生物柴油燃料的标准和质量管理

对所有的消费群体（尤其是柴油发动机和机车的生产商）来说，燃料质量的保障是发展生物柴油的关键因素。除现存的与石化柴油相关的参数（如十六烷值和碳残余量）外，与这种化合物相关新的指标和分析方法也得到了发展，如甘油单酯、甘油二酯和甘油三酯标准。

1994年奥地利颁布了第一个适用于油菜籽甲酯（RME）的生物柴油标准ON C 1190，随后又在1997年7月公布了适用于脂肪酸甲酯（FAME）的标准ON C 1191，这样使用于生产生物柴油的原料范围更加广泛。

其他国家针对FAME的标准也随之颁布，如捷克共和国（CSN 65 6507），法国（根据该国法令），意大利（CUNA NC 635-01），瑞典（SS 15 54 36）和德国（DIN E 51606）。

为出台欧盟标准，欧盟委员会委任CEN编制生物柴油最低要求及测试方法的标准。该工作于1997年底由几个组织执行。在2003年秋脂肪酸甲酯新标准EN 14214的官方文件出台，生物柴油质量标准的欧洲谅解协议成立。

ASTM也已经为美国建立了生物柴油标准并在2002年公布了“馏出燃料用生物柴油燃料(B100)混合材料的标准规范”（ASTM D-6751-02）。

在2003年9月澳大利亚公布脂肪酸甲酯的标准（综合了欧洲和美国的一些标准）后，澳大利亚环境和古迹部又公布了一个“生物柴油国标的讨论文件”。

值得一提的是，生物柴油优越的润滑性被各个分销商大加赞扬，但是在过去的任一个生物柴油标准中该优点却没有被提及。

五、市场运做策略

毋庸置疑，我们可以看到相当多不同市场的运做策略，总结如下：

A）产品策略

在加油站中，生物柴油如果作为纯粹的燃料销售，在竞争力方面与石化柴油相比并没有明显的产品差别；一些现存的优势（如润滑性或超低硫含量）并没有向消费者宣传。这样，生物柴油通常是作为廉价燃料来销售（如奥地利）。

另一种产品策略是在精炼厂将生物柴油以超过5%的比例混合到石化柴油中去，然后打入燃料泵匿名销售（如法国）。

B）质量策略

1）质量标示策略：生物柴油以100%的纯度销售并以不同的产品质量来区分，在泵上使用质量标签来注明，这样消费者可以通过产品信息单来区分产品质量（如德国）。这也可以起到保护标准质量的生物柴油生产者不受劣质产品侵害。

2）商标策略：燃料（纯燃料或与石化柴油1-20%的混合物）通过特别的商标来区分（如“Soygold”, “Envirodiesel”,“Bio-Plus”, “GlobalDiesel”）。不同的优势被提升并与不同的价格策略相关联（如美国，英国）。

第二节 世界范围内的发展状况

一、欧洲

由于欧盟的法规直接或间接地影响大部分的欧洲国家，所以在对单个欧盟国家介绍之前都会引用一个特殊的欧盟章节。本资料涵盖了所有欧洲国家的报告资料。具体情况如下。

1.1 欧盟

发展状况

1987

受商业驱动的生物柴油在欧洲开始于奥地利，其第一个工业化的生物柴油生产工厂在1991年投入运作，紧接着德国、法国和意大利也开始了生物柴油的运作。

1992 《 欧盟共同农业政策》的改革指出由于使用一些土地用于粮食的生产而导致了欧洲农业过剩，并通过了自留地政策。该政策刺激了使用自留地用于非食用谷物的生产。

1998

作为1997年京都会议有关气候变化的结果，欧盟成员国在1998年6月份决定到2012年排放物减少到1990年的8%。可再生能源（包括液态生物燃料）使用量的实质性增加对实现这个具有挑战性的目标具有很重要的意义。

2003

在减少交通系统温室气体的排放和增加能源供给的安全性驱动下，欧洲理事会和欧洲议会于5月份通过了“欧洲促进生物燃料使用的指示”。

过去的几年里，欧洲生物柴油的生产实现了实质性的飞跃。从1996到2002年，生物柴油的产能增加了四倍，达到大约200万吨。

政策法律

欧盟能源总署DG XVII在1998年推出并公布了“未来能源：可再生能源—共同战略和行动方案的白皮书”。

白皮书要求可再生能源的市场份额从1995年的5.3%到2010年提升到12%。并期望产生如下结果：

·减少温室气体4亿吨，

·降低石化资源的开采

·增加50万个就业岗位

·发展新技术，提高出口市场的机会

生物燃料在2003年的目标定为500万吨（原油当量）；在2010年为1800万吨。

在2000年的11月欧盟运输和能源总署DG TREN公布了一个绿皮书“欧洲能源供给的安全战略”来解决一个关键性的问题，即加强能源供给的实质安全性。

2003年5月“欧洲促进生物燃料使用规范”出台，其目标是在每个成员国内使生物燃料的销售达到一定的市场份额，且要求2005年为2%的市场份额，到2010年达到5.75%。

最初介入的一种强制混合的规定被终止了。每个国家应该自由选择其发展道路来适应市场份额的要求。对许多国家来说，完成该计划的目标也许在2年后才能实现。

1996年，在欧洲环境理事会DG XI的激励下，在欧洲燃油排放项目的倡导下，“汽油和柴油燃料的质量规范”（98/70/EC指令）出台。该指令的主要目的是减少尾气排放物（硫、氧化氮、未完全燃烧的氢和颗粒物、一氧化碳等）以及温室气体排放物。

为进一步提高空气质量标准（将硫含量减少为最大10mg/kg），包括非公路移动机械和社区平均二氧化碳排放量不超过120g/km的目标（生物柴油是一种超低硫的可再生燃料，可以达到严格指标要求），上述指标在2003年3月份修改为2003/17/EC指标。

对于“京都协议”在减少温室气体排放方面规定的欧洲的义务，环境专员 Margot Wallström女士指出：“欧盟外长已经强调他们承诺京都协议的义务并准备批准履行该义务”。该声明在2001年6月12日公布，作为早先一些国家对京都协议犹豫不决的最终答复。

京都目标的适当方案被并入“促进生物燃料使用的指令”和“燃料质量的指令”中施行。

1992年颁布的麦克萨里欧盟共同农业政策（CPA）改革，依靠非粮食自留地可以提供给该工业大量具有竞争力的原料来源。

由于自留地的自然变动性，其不能每年都提供足够的原料来供给生物柴油生产，尤其是在1997到1998年导致原料供给出现重大问题。

为保证生物柴油工业获得持续的原料供给，1999年3月的柏林外长会议上对欧洲共同农业政策（CAP）改革进行了再次改革：在2000到2006年期间10%基准率的自留地被强制执行。

在欧洲，大量的法律规范规定液体生物燃料享受许多税收减免和其他的财政激励：

1994年，协调这些法规的第一次努力在欧洲范围内采取行动：

减税计划（1994）

“欧洲指示”以支持生物燃料（生物乙醇和生物柴油）在欧洲发展的第一份草案于1994年被提议，该草案建议对上述两种生物燃料提供整体减税计划。欧洲议会已经接受了这种激励措施，但是在欧洲理事会还没有达到一致同意。

当前，有关能源产品税收的指示再一次进行讨论，提议税收的减免上升到100%。

原料供给

当前，油菜籽油作为一种最适宜的原材料在生物柴油原料供给中占绝对主导地位，估计份额大约为95%，第二位是向日葵油，占据少量的份额，紧随其后的是回收油脂和动物脂。

从1996到1998年以生物柴油为目的的土地开垦量大大减少。这主要是因为这些年中强制性非食用自留地的比率减少，使得从自留地播种面积上供给的非食用油减少。随着小比率的重新提高，生产也再次增加。

预期由于原料需求的急剧增加，除非食用的油菜籽外，食用的油菜籽也将更多地用于生物柴油的生产。这样就会在布莱尔议会协议限制外增加一些可变量。

回收植物油和动物脂已经获得了广泛的关注，因为其代表了一种廉价的原料供给资源，而且不受欧洲土地使用政策的限制。但是，这些油脂数量很有限，并且需要一个严格的质量管理来确保收集的非风险性和达到CEN标准EN14214间接摄制的质量要求。

从技术上来讲，其他植物油也非常适合作为生物柴油的原料来源，比如大豆油（美国、阿根廷）和棕榈油（马来西亚），这些国家已经表示他们对这些植物油进入燃料市场持乐观态度。

质量管理

在1997年，欧洲委员会委任CEN制定关于生物柴油最低要求和测试方法的标准。在草案提出期间，这两项申请被决定使用相同的规定：

FAME作为单一的柴油燃料，及FAME与EN590柴油燃料相混合。

在2001年如下两个草案被公布出来，并进行了6个月的调查程序：

PrEN 14214—FAME作为柴油发动机的机车燃料

PrEN 14213—FAME作为取暖油使用

其中包括国民评议，最终的标准由正式投票来通过。从2003年3月4日开始该标准用来定义世界范围内的高质量的生物柴油需求。

产品发展

从1992年开始生物柴油产品已经大量增加。2001年全欧洲的统计数字大约为78万吨，是1992年的14倍。当前的趋势表现为产能的增长要比实际的产品和生物柴油销售市场增长的速度快。

2001年欧盟15国的主要生物柴油生产国为德国（市场份额45%）、法国（40%）、意大利（10%）、奥地利（4%）和瑞典（1%）。

如图所示，生物柴油产能增长已经达到大约200万吨，德国是主要的发展国，然而其工厂生产和实际消费滞后，这是因为主要的投资都倾向于工厂而很少投向市场开发。

市场策略

在2003年，大约有35%-40%的欧洲人使用柴油驱动客车，这种趋势还会进一步增加，由于机车配备了现代化的柴油发动机，在低二氧化碳排放标准下提高能源效率可以减少燃料的消耗，这就使得柴油机更有吸引力。在重型和轻型交通运输工具方面也会有持续的增加。

在市场策略方面，我们可以看到不同的方法之间有巨大的差别，表现如下：

100%的纯生物柴油由特定的路边加油机进行销售（如德国、奥地利）

在石化柴油里混合量超过5%不添加区别标志（如法国）

在石化柴油里混合5%的生物柴油并添加一个特殊的商标（如英国）

在石化柴油里混合30%-40%的生物柴油并添加一个特殊商标（如捷克共和国）

总结

根据运输和能源、农业和环境一系列新的指导意见，欧洲委员会指定了在欧盟发展液态生物燃料的基本框架。从2005到2010年生物柴油产品需求量由如下国家（欧盟15国）决定：

2004年5月1日10个预备成员国（塞浦路斯、捷克共和国、爱沙尼亚、匈牙利、拉脱维亚、立陶宛、马耳他、波兰、斯洛文尼亚和斯洛伐克）加入后，欧盟25国生物燃料的总产量会进一步提高。