光伏发电好不好?前景怎么样
可再生能源产业发展态势良好 光伏发电未来成长空间很大
可再生能源时代正在加速到来
可再生能源正在以前所未有的速度达到高度的经济性,其成本已经低于传统电力,可再生能源时代正在加速到来。目前在墨西哥、沙特,已经出现了度电成本3美分、2美分的风电,我国内蒙古的风电已经可以实现2美分的度电成本。以风能、太阳能为代表的可再生能源正在以前所未有的速度达到高度的经济性。
依靠可再生能源可以实现我国东部发达地区的电力自给,改变目前以外来电为主、外来电以煤电为主的局面。经他计算,如果将中东部地区现有房屋占地面积的1/4用于安装光伏电站,就可满足2050年全国总用电量的1/4。
可再生能源投资在全球发电投资中的份额保持在65%以上
自2014年全球新能源投资超过传统能源之后,可再生能源与化石能源投资此消彼长的结构性变化趋势一直在加速。据前瞻产业研究院发布的《可再生能源产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》统计数据显示,2017年全球电力投资额达7500亿美元,同比下降6%。可再生能源投资在全球发电投资中的份额保持在65%以上。其中,太阳能光伏和海上风电投资上升至创纪录水平,陆上风电和水电投资下降,分别下降15%和30%。从政府招标计划来看,竞标太阳能光伏项目的平均规模在截至2017年的五年间增长了3.5倍,而海上风电规模增加了一半。2017年,中国在可再生能源方面的投资总额达到1260亿美元,创历史新高,占全球绿色能源投资的45%。
我国可再生能源今年来仍然保持快速增长态势。2018年1~6月,我国新增风电并网容量794万千瓦,累计风电并网容量达到1.716亿千瓦风电发电量1,917亿千瓦时,同比增长28.7%我国光伏发电新增装机2,430.6万千瓦,分布式光伏1,224.4万千瓦,同比增长72%光伏发电量823.9亿千瓦时,同比增长59%。
太阳能、风能是可再生能源的主体,尤其是光伏发电未来成长空间很大。政府强力的新能源扶持补贴政策,推动了我国光伏、风电产业快速发展,目前风电累计装机量和太阳能累计装机量均位居世界首位,已成为全球最大可再生能源生产国。
绿色能源补贴政策强力推动发展
我国可再生能源产业2012年以来的快速发展,主要是由政府发展绿色能源补贴政策强力推动,而其自身能否持续发展,最终要取决于可再生能源的成本竞争力。经过这些年来的技术进步,光伏、风电的成本都降低了70%以上,目前初步具备了在成本上与煤电竞争的能力。在南欧、印度等日照资源优异地区,光伏发电已具备较好的经济性。
政策发布加速光伏行业补贴退坡,实现2020年光伏发电“平价上网”的目标
2018年5月31日,国家发展改革委、财政部和国家能源局联合出台《关于2018年光伏发电有关事项的通知》,提出新投运的光伏电站标杆上网电价每千瓦时统一降低0.05元,暂不安排2018年普通光伏电站建设规模,有补贴的分布式光伏指标从过去的没有限制,收紧为全年仅有10GW指标。这被称为“史上最严厉光伏政策”,其主要目的是加速光伏行业的补贴退坡,结束企业靠补贴生存的日子,通过优胜劣汰,实现2020年光伏发电“平价上网”的目标。
国家能源局正在组织制定《光伏发电平价上网示范项目建设工作方案(草案)》,推进光伏发电平价上网示范项目,各地政府也在积极组织实施无补贴光伏发电项目。可以预期,这些措施将会促进我国光伏产业制造成本的降低、高性价比产品的推广、非技术成本的控制,推动我国光伏早日迈入“平价上网”时代。有业内人士预测,最快2019年下半年我国光伏发电将会实现大面积“平价上网”。
从我国可再生能源发展现状来看,基于我国的资源禀赋与负荷中心呈逆向分布特点,资源和负荷匹配相对较差,且部分地区就地消纳困难“三北”地区电源结构中调峰电源相对较少,特别是自备电厂供热机组比例较大,在冬季供热期调峰能力进一步受限我国经济进入了新常态,电力需求放缓,装机出现了相对过剩辅助服务政策不到位,或落实不力可再生能源发展建设速度较快,配套电网规划建设相对滞后,电能通道输送能力尚待提高。
总体来讲,“十三五”时期要积极稳妥地发展水电,全面协调推进风电的开发,推动太阳能的多元化利用,因地制宜地发展生物质能,加快地热能开发利用,同时推进海洋能发电示范应用。另外可再生能源产业发展在供热、燃料、供气等方面也提出了明确的发展目标:供热系统中太阳能热水器80000万平方米,地热能利用160000万平方米燃料产业中生物燃料乙醇年产400万吨,生物柴油年产200万吨供气达到年产80亿立方米。
Facebook 、苹果、亚马逊、Google 这些科技互联网公司的业务重心都有所不同,但近几年都都不约而同在一个领域不断加大投入,那就是可再生能源。那么为什么互联网都盯上了可再生能源?
1、带动地区经济发展。早在 2014 年,亚马逊的第一个风力发电厂就已经在印第安纳州的本顿县启用,而新的三个风力发电厂,其中一个位于加利福尼亚南部特哈查比山脉,在这座山脉进行风力发电的科技公司不仅仅是亚马逊这一家。这些风力发电项目多建在边远的农村地区,同时也带动了这些地区的经济增长。根据美国劳工统计局的预测,从 2018 年到 2028 年,风力涡轮发电机技术人员的岗位将增加 57%。
2、最主要的原因之一就是为自家的数据中心供电。除了风力发电,太阳能也是互联网巨头青睐的可再生能源,美国新墨西哥州正在建设的建设两个 50 兆瓦的太阳能项目,在不久的将来将会为 Facebook 数据中心供电,以帮助 Facebook 实现在 2020 年 100% 使用可在生能源的目标。作为全球最大的几家科技互联网公司,Facebook、Google 、苹果、亚马逊的数据中心存放着支持几十亿用户数据量的服务器,耗电量十分惊人。
据统计,全球数据中心的电力消耗总量已经占据了全球电力使用量的3%,按现在的电力价格估算,到 2025 年全球数据中心的电费将会超过百亿美元。
互联网巨头纷纷要提高可再生能源的使用比例,既可以大大降低成本,而在边远农村投资的新能源项目,往往还能获得当地政府的补贴,此外还能通过环保提升自己的企业形象,一举多得,也难怪大公司都盯上可再生能源了。
据美国能源部能源情报署《国际能源展望2004》基准状态预测,全球能源消费总量将从2001年的102.4亿吨油当量增加到2025年162亿吨油当量,世界能源消费在2001-2025年将增加54%。日本、欧盟等能源机构预计,全球能源消费峰值将出现在2020-2030年。全球化石能源的枯竭是不可避免的,将在本世纪内基本开采殆尽。《BP世界能源统计2006》的数据表明,全球石油探明储量可供生产40多年,天然气和煤炭则分别可以供应65年和155年。国际能源署2005年分析认为,到2030年世界能源需求将增长60%,届时仍将有“足够”的资源可满足需求。预测未来石油需求增长的大多数将来自运输部门,运输部门占全球石油需求的份额将从现在的47%增加到2030年的54%。同时指出,C02排放也将增多,减排温室气体是一个严峻的挑战。
国际能源署认为,中东将增加投资以扩增常规石油资源产能,非常规石油资源如油砂等将得到加快开发利用,氢能将有少量应用,可再生能源将有更大发展潜力。到2030年,替代能源尤其是可再生能源,不仅将成为不可或缺的重要能源,而且将成为降低温室气体排放的重要举措。作为全球能源市场日趋重要的一个组成部分,目前中国的能源消费已占世界能源消费总量的13.6%,世界能源消费将越来越向中国和亚太地区聚集。
据预测,目前中国主要能源煤炭、石油和天然气的储采比分别为约80、15和近50,大致为全球平均水平的50%、40%和70%左右,均早于全球化石能源枯竭速度。未来5-10年,中国煤炭国内生产量基本能够满足国内消费量,原油和天然气的生产则不能满足需求,特别是原油的缺口最大。注重能源资源的节约,提高能源利用效率,加快可再生能源的开发利用,对于中国来说既重要又迫切。
二、世界可再生能源发展趋势
世界大部分国家能源供应不足,各国努力寻求稳定充足的能源供应,都对发展能源的战略决策给予极大的重视,其中可再生能源的开发与利用尤为引人注目。化石能源的利用会产生温室效应,污染环境等,这一系列问题都使可再生能源在全球范围内升温。
从目前世界各国既定能源战略来看,大规模的开发利用可再生能源,已成为未来各国能源战略的重要组成部分。自上个世纪90年代以来可再生能源发展很快,世界上许多国家都把可再生能源作为能源政策的基础。从世界可再生能源的利用与发展趋势看,风能、太阳能和生物质能发展最快,产业前景最好,其开发利用增长率远高于常规能源。
风力发电技术成本最接近于常规能源,因而也成为产业化发展最快的清洁能源技术,风电是世界上增长最快的能源,年增长率达27%。国际能源署的研究资料表明,在大力鼓励可再生能源进入能源市场的条件下,到2020年新的可再生能源(不包括传统生物质能和大水电)将占全球能源消费的20%,可再生能源在能源消费中总的比例将达30%,无论从能源安全还是环境要求来看,可再生能源将成为新能源的战略选择。
三、世界部分国家可再生能源发展目标
2004年,美国、德国、英国和法国可再生能源发电占总发电量的比重分别为1%、8%、4.3%和6.8%;到2010年将分别达到7.5%、20.5%、10%和22%;到2020年将都提高到20%以上;到2050年,德国和法国可再生能源发电将达到50%。韩国可再生能源消费比重将由2004年的2.1%提高到2010年的5%。日本和中国的可再生能源消费比重将由2004年的3%和7.5%提高到2010年的10%左右,2020年分别达到20%和15%。
四、世界部分国家可再生能源利用进展
美国正在加大可再生能源研发和利用力度,2005年美国能源部能源研发总投资7.66亿美元,其中可再生能源研发投资占了42%。美国制定了庞大的太阳能发电计划,克林顿政府出台的“百万屋顶计划”将在1997年到2010年里,安装总容量达4.6亿兆瓦的光伏发电系统。
德国新的《可再生能源法》,为投资可再生能源提供了可靠的法律保障。德国制定了《未来投资计划》以促进可再生能源的开发,迄今投入研发经费17.4亿欧元。2004年,德国可再生能源发电量占总发电量的8%,年销售额达100亿欧元。风力发电占可再生能源发电量的54%,太阳能供热器总面积突破600万平方米。法国。法国推出了生物能源发展计划,2007年之前将生物燃料的产量提高3倍,使起成为欧洲生物燃料生产第一大国。具体内容是建设4个生物能源工厂,年均生产能力达到20万吨,生物燃料的总产量将从目前的45万吨上升到125万吨,用于生产生物燃料的作物面积也将达到100万公顷。由于生物燃料目前成本比汽油和柴油贵2倍,法国已出台一系列优惠措施,鼓励生物燃料的生产和消费。
英国把研究海洋风能、潮汐能、波浪能等作为开发新能源的突破口,设立了5000万英镑的专项资金,重点开发海洋能源。不久前,在苏格兰奥克尼群岛的世界首座海洋能量试验场正式启动。英国第一座大型风电场一直在不断发展,目前风电装机总量已达650兆瓦,可满足44万多个家庭的电力需求,近期还将建设10座类似规模的风电场。
日本官方报告,将从2010年正式启动生物能源计划,并与美国和欧盟共同开发可再生能源,建设500个示范区。预计将投资2600亿日元,而与之有关的产品和技术将成为日本新工业战略的重要组成部分。
其他国家和地区。一些发展中国家如中国、印度、印度尼西亚和巴西等国家,越来越重视可再生能源对满足未来发展需求的重要性。中国制定实施了《可再生能源法》,编制了《可再生能源中长期发展规划》,将大力发展可再生能源并确定了明确目标。印度成立了可再生能源部,政府全力推动可再生能源资源的开发利用,目前印度在风电和太阳能利用规模方面已居于世界前列。东盟国家也开始重视可再生能源的开发工作。10个成员国各自都有了发展可再生能源的计划,包括地热、水电、风能、太阳能和来自棕榈或椰子油的植物燃料等。按东盟计划,到2010年各成员国的可再生能源电力将达到2.75万兆瓦,其中印尼、菲律宾和泰国将成为领先者。
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形势与政策论文1500字篇1分析世界新能源形势与政策
2011年,在世界能源需求不断增长、供需矛盾进一步恶化的背景下,西亚北非动荡和日本核事故两大 热点 问题对世界能源形势产生了深远影响。西亚北非局势影响地区能源生产和运输安全,导致国际油价波动,对能源消费国经济发展造成负面影响。日本核事故沉重打击了全球核能产业,对世界各国的核电政策造成不同程度影响。从长期看,化石能源的主体地位不可撼动,石油价格仍面临上涨压力,并因此为天然气发展带来新的机遇。核能不会退出历史舞台,但重拾发展信心需要相当长的时间。相关国家针对南海、北极等潜在能源重要产地的争夺将进一步加剧。
中国能源安全和产业发展也受到上述热点问题困扰。中国严重依赖西亚北非地区的能源供应,动荡引发的油价高涨也使中国面临更严重的输入性通货膨胀。中国尽管未放弃核能发展,但明显放缓了步伐。
一、当前世界能源的总体状况
能源一直是关乎世界各国经济发展和民众生活的重要议题。当前,能源消费继续强劲增长,供需矛盾进一步恶化。化石能源在世界能源总体消费中占据主体地位。目前,世界大部分能源仍掌握在西方国家手中。其他能源尤其是新能源发展迅速,但要取得实质性进展尚需时日。国际油价难以回到低位,价格波动对能源生产国和消费国都造成严峻挑战。
1.能源供需关系总体紧张
进入21世纪后的绝大部分时间里,能源供应趋紧。在这期间,尽管在世界范围内石油供需总体上保持平衡,供略大于求,但这一平衡十分脆弱。往往由于自然灾害、气候变化、局部战争、社会动乱、恐怖活动等原因,在某些国家和地区、某些季节或某一时间段、某些石油品种出现断档,致使某些国家和地区不时发生油荒、电荒等能源供应紧张局面。
总体看,能源生产能力增长缓慢,能源消费需求却快速上升。近20年来,在世界范围内新发现的油田越来越少,特别是特大油田。世界现有的四个超级油田中,墨西哥的坎塔雷尔、科威特的布尔干、中国的大庆油田产量早已开始下降,只有沙特阿拉伯的加瓦尔油田还保持高产。未来,俄罗斯位于西西伯利亚的重要油气田的产量也会下滑,除了要在传统的产能地区西西伯利亚发掘新产量,还需要开发基础设施落后的东西伯利亚地区甚至北极地区。俄罗斯能否有足够的资金支持开发投入,仍面临不确定因素。俄罗斯石油生产高峰时期,每天可达到1050万桶,但到2035年,日产量会下滑到970万桶。其他一些国家尽管拥有丰富的资源,但出于各种考虑限制开采。例如,美国在阿拉斯加北部拥有丰富的石油储量,但为了保护生态环境以及就地储备石油,长期限制开采。
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。
全面提速&mdash&mdash
能源结构走向多元化
在当前国际金融风暴肆虐下,全球经济下行风险加大,外部需求大幅下降。这直接催生出我国能源发展战略与管理体制上的新变化。
调整能源结构,发展核电首当其冲。2008年11月21日,中国第9座核电站&mdash&mdash福建福清核电站一期工程开工12月16日,总投资近700亿元的广东阳江核电站正式动工建设12月26日,总投资260亿元的秦山核电站扩建项目方家山核电项目开工。
至此,世界上最大的核电规划正在中国渐次展开。据了解,我国2020年前将在核电方面投下4000亿元左右的资金。
其次,2008年12月15日,总投资近400亿元的“宁东大型煤电化基地”正式启动,意味着煤炭资源整合的“前奏”响起。
第三,甘肃河西走廊、苏北沿海和内蒙古等地正在规划建设几个千万千瓦级风电基地。目前,甘肃酒泉地区千万千瓦级风电基地建设已全面启动。
值得注意的是,2008年,中国围绕油气领域的对外合作进展不断加快:中国到土库曼斯坦、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦的天然气管道开通中俄之间也确定将修建从俄罗斯西伯利亚通往中国的油气管道。
据透露,西气东输二线工程已得到国家核准,不日将全面实施。这一总投资达930亿元的庞大工程,将与中亚天然气管道相连,是中国第一条引进境外天然气的大型管道工程,仅钢材就要400万吨,如考虑到沿线城市内管线改造与建设,共能拉动投资3000亿元。同时,库容达2680万立方米的石油储备二期工程也已规划完毕,成都千万吨级炼油厂不日也将开工建设。
张国宝表示,这些重大项目的开工建设,是应对金融危机的实际举措,也说明中国的能源战略正在一步步实现。我们要加大能源结构调整力度,淘汰落后生产能力,加大能源企业的整合重组,建设现代、高效、稳定的能源工业体系。
国家发改委能源研究所研究员周大地表示,当前形势为中国能源结构调整创造了一个好时机,将来中国的能源结构调整应该走多元化的道路。
节能降耗&mdash&mdash
开源节流是治本之举
1月13日,纽约原油期货价格收于每桶37.59美元。有人担心,低油价可能致使对新能源的投资放缓。
能源专家指出,不可再生能源的属性决定廉价时代将一去不返,能源结构调整、节能减排势在必行。
专家表示,对于中国这个耗能大国和人均资源小国来说,开源不节流,多元化的能源战略从长远来看也只是治标之举。能源危机、气候危机,21世纪越来越明显地影响世界社会和经济的两大事件,让世界各国幡然醒悟,解决能源问题和气候问题,治本之策还在于节能降耗。
据估计,中国节能的潜力有60%在工业部门。中国石油利用的经济效率远远低于发达国家,用油设备的效率也低于国外,节油潜力很大。
随着经济社会的发展,电力在能源总体中的地位和作用越来越重要。据了解,2009年,国家将继续对传统煤电项目实施“上大压小”,计划关停小火电机组1300万千瓦。相关数据显示,到2008年10月,小火电机组累计关停3210万千瓦,已实现“十一五”规划近2/3的目标。
深刻把握国际能源格局变化新形势
能源是支撑国民经济和社会发展的重要战略物资。目前国际能源格局正在经历着一场深刻的变化。
一方面,现有的能源生产消费格局正在发生着历史性的区域变化。从消费上看,能源消费重心正在从西方发达国家向亚太地区转移,尤其是很多发展中国家的能源消费增长迅速。从生产上看,能源生产日益多元化,虽然欧佩克仍掌握着全球石油供给的主动权,但北海、非洲和墨西哥湾的石油勘探和开发也在加速进行中。即便如此,事实和研究结果仍表明国际石油生产的峰值时刻即将来临。
另一方面,新能源开发已展露黎明前的曙光,能源供给结构即将进入下一个能源替代的发展周期。目前,在世界范围内,油砂、重油、煤层气、天然气水合物等非常规油气资源,风能、太阳能、氢能等新能源和可再生能源的开发利用等都取得不同程度的进展。其中,前一个变化来源于国际范围内区域经济增长中心的转移,而后一个变化则来源于现有主导能源供给保障程度的下降和环境保护的压力。
这样一种能源格局的变化导致各国在世界范围内对能源资源的争夺日趋激烈,同时也加快了能源领域的技术开发步伐。在这一背景下,中国作为新崛起的发展中大国,工业化、城镇化进程明显加快,能源需求进入高增长时期,而中国的能源供给结构长期以煤炭为主,不但从总量上不能满足国民经济发展的需要,而且带来严重的环境污染。根据BP公司的能源统计数据,与世界发达国家和世界平均水平相比,我国一次能源消费结构中煤炭所占比重较世界平均水平高出41.1个百分点,石油和天然气较世界平均水平分别低15.4和20.1个百分点。由于国内优质能源石油、天然气的供给保障能力低,目前我国的原油对外依存度不断提高,已经接近50%。同时,能源消费(主要是煤炭)是导致中国空气污染的主要原因之一。我国空气中约70%的二氧化碳排放、90%的二氧化硫排放和67%的氮氧化物排放来自于燃煤。几乎所有的烟尘排放也来源于此,占到总悬浮颗粒无污染(TSP)的一半以上。
这种相对落后的能源消费结构、高度的石油对外依存度和能源消费的高污染,不但导致我国资产价值体系溃损,生产和生活成本不断上涨等一系列严重问题,而且在全球气候变化的国际谈判中遇到更大的压力,长期来看,对我国的工业化进程也会产生制约作用。因此,千方百计解决国家能源安全这一具有长期性、战略性的重大问题显得尤为紧迫。
在国际能源市场和国家能源供应保障体系中,能源企业的作用是第一位的。能源企业能不能把握住这一格局变化的历史性机遇,不但决定着企业的生死存亡,而且对一个国家的长期经济增长和国际竞争力起着重要的影响。以BP、埃克森、壳牌等为代表的国际大石油公司凭借着资源、技术和管理等方面的优势,不但在过去的近百年中主导着国际能源市场的发展,而且近年来加快了进军新能源和可再生能源领域的步伐。
中国能源企业是国际市场的后来者,在资源获取、技术和管理等方面,与上述大公司相比都有不小的差距,如果再将企业资源投入新能源的开发有可能会更加力不从心。但是,我们也应该看到,这一格局的变化对于中国能源企业而言不仅仅是风险,更潜伏着巨大机遇。庞大的国内需求为企业提高规模经济效益,提高管理能力和加快技术进步提供了空间,新能源的开发缩小了国内能源企业与国际大公司的差距,因为这一领域处于起步阶段,技术水平差距相对较小,为我国企业在未来竞争中转被动为主动提供了一次难得的机遇。
面对机遇与挑战并存的历史时刻,被动应对只能意味着放弃发展的主动权,成为跨国能源公司的附庸甚至被淘汰出局,国家的能源安全无从谈起,经济命脉也将落入他人之手。反过来,主动应对则意味着在竞争中牢牢把握发展的机遇,将企业的竞争力建立在对环境变化的适应能力上,这样的竞争力才是有生命力的、可持续的。历史 经验 已经证明,能否主动、敏锐而准确地判断形势,进而作出正确的战略抉择,是抓住机遇、实现可持续发展的重要前提和基础。
作为国有重要骨干企业和国家石油公司,中国石油集团提出建设综合性国际能源公司的战略,正是对所面临的新机遇、新挑战和新要求的积极回应。这一战略决策提高了企业关注世界能源发展趋势,顺应全球石油石化行业发展规律和趋势的能力,有助于企业实现从传统石油公司向面向未来的,具有国际竞争力的新型能源公司转变,有助于为更好地保障国家能源安全,促进国民经济又好又快发展作出更大的贡献。
这一战略的巨大意义更具体地体现为:
首先,有利于提高中国石油集团的国际竞争力。建设综合性国际能源公司的战略,包含传统能源的支撑,能源供给结构变化,提高能源开发利用效率,供应能力的价值链开发,能源开发利用全球化和经营管理国际化等方面的内容。由此可见,这一战略以技术进步、管理能力的提高和价值链的构造为手段,既立足于现实,又面向未来,有助于中国石油集团克服劣势,全方位地参与国际竞争。
其次,有利于中国企业在国际竞争中地位的提升。能源是企业最基本的投入品,一个清洁、高效、低成本的能源供应体系,有助于中国企业降低提供物品和劳务的成本,这在竞争日益全球化的今天,对于企业有着决定性的意义。中国石油集团建设综合性国际能源公司的战略思路,有助于这一目标的实现。
最后,有助于实现国家的可持续发展。国家的可持续发展一方面体现在有足够的能源可以利用,另一方面体现在人民生活质量的提高。建设综合性国际能源公司的战略思路,有利于中国石油集团更好地参与传统能源资源和市场的竞争,也有利于新能源与可再生资源的开发,提高能源长期供给结构的弹性。同时,能源的高效清洁利用和新能源的开发,有助于降低由于能源利用带来的环境污染,提高人民生活质量,实现人与环境和谐发展。
近年来,国际能源局势起伏跌宕,变化剧烈。油价飙升严重冲击能源消费国经济,也使能源输 出国 承受着巨大的政治压力。消费国节能与海外拓展同时推进,生产国频打“能源牌”争取政治经济利益最大化,国际能源合作日趋活跃。国际金融危机爆发后,煤炭、石油等能源价格大幅跳水,新能源发展在逆境中被提升到战略层面,作为拉动经济的主要引擎。综合分析,目前国际能源局势正处于从量变到质变的关键时刻。在这个大的背景下,认真审视我国能源发展格局,完善相关 措施 ,具有特别重要的意义。
一、正确把握中国能源发展面临的新形势
1.近年来能源需求的过快增长,造成经济发展的不可持续和巨大的环境压力。
30年来,我国GDP年均增长10.3%,能源消费年均增长5.6%,2008年全国一次能源生产总量为26亿吨标准煤,是改革开放初期的4倍多。尽管我国能源资源总量比较丰富,但优质能源少、人均占有量低,能源供应偏紧、资源约束大的矛盾将长期存在。随着中国经济持续快速发展,工业化、城镇化进程加快,居民消费结构升级换代,能源需求不断增长。今后一段时期,能源消费强度将保持较高水平,油气需求增长又快于煤炭,国内资源开采量受到自然条件限制难以较快增加。我国石油储采比仅为11.1,远低于世界40.5的平均水平,能源尤其是油气供求矛盾将进一步显现。另一方面,经济的快速增长造成了巨大的环境压力,我国能源发展模式亟待转变。
2.随着我国石油对外依存度的不断提高,能源安全问题凸显。
我国石油资源不足,原油产量不能满足需求,进口石油依存度不断增大,供需矛盾比较突出。自1993年成为石油净进口国以来,我国石油进口量逐年攀升,2008年累计进口石油2.18亿吨,对外依存度达到51.3%。预计到2020年前后将超过日本,成为亚太地区第一大石油进口国。石油对外依存度上升意味着能源安全形势的脆弱性增加。世界石油资源争夺日益激烈,我国对海上石油运输通道控制能力薄弱,过分依赖中东和非洲地区的石油及单一的海上运输路线,凸显了我国石油进口安全的脆弱性。战略石油储备刚刚起步,应对突发事件或危急时刻的保障能力需要加强。
3.受金融危机影响国内外经济下行压力加大,能源需求持续低迷。
从一开始,金融危机对我国经济的负面影响就逐渐显现并日益加重,外部需求萎缩,工业增速减缓,企业经营困难,投资增速下滑,经济下行压力加大,特别是国内有效需求不足的矛盾逐渐暴露出来。2008年我国能源消费总量为28.5亿吨标准煤,比上年增长4%,增幅下降4.8个百分点,其中煤炭、原油、天然气和电力消费增幅分别下降4.9个、1.2个、9.8个和8.5个百分点。预示国民经济景气程度的先行性指标&mdash&mdash全国发电量从去年10月份开始出现负增长,今年1&mdash2月累计增幅同比仍为-3.7%1&mdash2月全社会用电量增幅同比为-5.2%,能源需求持续低迷。今年以来原油、成品油产量和原油加工量均比计划调减或比去年同期下降,炼厂调低负荷、减产运行,成品油需求疲软,库存涨至历史高位。
4.当前发达国家正在为抢占未来经济发展制高点而向内挖潜,世界范围内一场新经济变革已悄然来临。
由于全球经济复苏尚需时日,发达国家纷纷反身内省,为寻找和培育新经济增长点、迎接下一轮经济上行周期的到来积极准备。值得关注的是,当前世界许多国家把发展新能源作为应对金融危机的重要举措。美国奥巴马政府提出7000亿美元的巨额经济刺激计划,把新能源作为摆脱经济衰退、创造就业机会、抢占未来发展制高点的重要战略产业,提出在未来三年内可再生能源产量增加1倍2012年在发电总量中占的比例提高到10%,2025年增至25%未来10年将投资1500亿美元建立清洁能源研发基金,用于太阳能、风能、生物燃料和其他清洁可替代能源项目的研发和推广动用40亿美元政府资金,支持汽车制造商重组、改造和技术进步,生产更节能高效的混合动力车投资45亿美元 对联 邦政府建筑进行改造,10年内将现有建筑的能效提高25%。
奥巴马提出,谁掌握清洁和可再生能源,谁将主导21世纪谁在新能源领域拔得头筹,谁将成为后石油经济时代的佼佼者。除美国外,其他发达国家也把发展新能源作为拉动经济、扩大就业、抢占未来制高点和防止气候变暖的重要手段。欧盟推行可再生能源计划,将新增投资300亿欧元,创造35万个就业机会。
法国计划到2020年将可再生能源在能源消费总量中的比重提高到23%,相当于每年节省2000万吨石油。德国计划在2020年前使可再生能源领域就业规模超过汽车产业的就业规模。英国政府计划在2020年前提供1000亿美元建立7000座风力发电机组,新增就业16万人。日本将增加太阳能发电量20倍,新型环保汽车的使用量增加40%。韩国在普通家庭大力推广普及太阳能、地热、风能和生物能源,并将兴建200万套节能绿色住宅。
面对这一局面,我国不能因为当前金融危机导致能源供需矛盾缓和,而忽视新能源产业的发展。应汲取过去一些产业发展的沉痛教训,密切跟踪世界新一轮新能源发展方向,增加对新能源产业的投资,加强新能源技术研发,真正把新能源发展放在重要的战略位置。
二、抓住机遇加快我国能源结构调整
上世纪100年间,世界上15%的人口完成了工业化,使得石油消耗量急剧增加,从上世纪初的2400多万吨飙升到30亿吨。在本世纪,将有85%的人口进入工业化,能源消耗量必定进一步增大。虽然世界能源探明储量仍在继续增加,但地球上的能源毕竟有限,而人类社会的能源消费则是逐渐增长的,以目前的消费速度,总有一天,世界上石油和天然气等不可再生能源资源会枯竭。因此,人类必将实现向“后石油时代”的能源转换。从世界范围看,可再生能源更具竞争力已成为各国的共识。中国替代能源的发展方向是以新能源代替传统能源,以优势能源代替稀缺能源,逐步提高替代能源的作用。作为世界第二大能源消费国,我国在努力增加能源供应的同时,实现可持续发展的唯一途径是提高能源使用效率,改善能源消费方式,发展清洁能源技术。因此,积极发展可再生能源和新能源、提高清洁能源消费比重是促进我国能源格局日趋合理的必然选择。特别是在当前金融危机形势下,加快新能源和可再生能源建设,既有助于拉动投资,也有助于为下一阶段经济发展做可靠的能源准备。
《“十一五”能源发展规划》提出,“十一五”时期我国能源建设的总体安排是:有序发展煤炭加快开发石油天然气在保护环境和做好移民工作的前提下积极开发水电,优化发展火电,推进核电建设大力发展可再生能源。温家宝在今年“两会”作的政府 工作 报告 中把积极发展核电、风电、太阳能发电等清洁能源作为今年的主要任务之一。
1.降低煤炭在能源消费中的比重。
煤炭约占我国一次能源消费总量的70%左右,比世界平均水平高40个百分点。煤炭转化为能源的主要形式是燃烧发电,燃煤发电在我国煤炭终端消费中占56%以上。2008年我国发电装机容量达到7.92亿千瓦,其中火电装机6.01亿千瓦,约占76%水电装机1.72亿千瓦,约占22%核电装机906万千瓦,占1.3%风电894万千瓦,仅占0.8%。煤炭的燃烧是大气污染的主要来源,分别占二氧化硫排放的90%、二氧化碳排放的70%和氮氧化物排放的67%,而且每开采l吨煤会破坏2.5吨地下水,煤炭开采后还会造成地表塌陷,产生废水、废气和废渣以及矽肺病等。因此,努力降低煤电比重是改变我国能源格局、实现节能减排和保护生态环境的有效途径。为此,要继续优化电源结构,逐步提高清洁能源发电比重,不断替代燃煤发电另一方面,在加快发展循环液化床燃烧、大规模煤气化等洁净煤技术以及改进煤炭直接、间接液化技术的同时,加快研发和推广煤炭多联产等新一代洁净煤技术,逐步优化调整煤电自身结构,将煤炭的产业链延伸至下游化工制品。
2.积极发展核电。
核电是清洁高效的能源。理论上讲,1公斤的铀全部裂变释放出的裂变能,大约相当于2500吨煤或2000吨的石油燃烧时释放出的能量。一座百万千瓦的火电站需要260万吨煤,而核电站只需要30吨的铀原料即可。核电站一年产生的二氧化碳仅是同等规模燃煤电站排放量的1.6%,且不排放二氧化硫、氮氧化物和烟尘。近几年,世界核电建设开始复苏。美国能源部2007年宣布,未来2年内将兴建32座核能发电厂俄罗斯计划在2020年前建造40台核电机组英国于2008年1月决定恢复建设核电站印度计划到2020年使核电装机容量达到4000万千瓦。高效、清洁的核能将在全球能源格局中扮演更加重要的角色。
2008年福建宁德、福清,广东阳江,浙江方家山核电工程相继开工,共计14台百万千瓦机组,总规模达1400万千瓦,标志着我国核电建设步入快车道。2008年底,我国核电装机容量约为900万千瓦,仅占全国总发电装机容量的1.3%。根据《核电中长期发展规划(2005&mdash2020年)》目标,到2020年,核电装机容量将增加到7000万千瓦,核电占全国发电装机容量的比重提高到4%,这意味着今后每年至少开工建设2个核电站、4台百万千瓦级核反应堆。2020年前,我国投入核电的建设资金累计将达4000亿元。去年底,为应对国际金融危机,我国推出扩大内需促进经济增长的十项措施,核电项目成为首批核准的拉动内需项目,标志着我国核电建设高峰即将到来。
3.大力发展可再生能源和新能源。
2006年底,中国可再生能源年利用量总计为2亿吨标准煤,约占全国一次能源消费总量的8%,仅比2005年上升0.5个百分点。促进可再生能源加快发展,有助于实现能源长期战略替代,也有助于加强环境保护。我国已立法将可再生能源开发利用列为能源发展的优先领域,并制定了《可再生能源中长期发展规划》,根据规划,2010年可再生能源占全国一次能源消费总量的比重将达到10%。
水能是重要的可再生能源,我国水资源丰富,理论蕴藏量近7亿千瓦,占常规能源资源量的40%,根据目前的勘测设计水平,我国水电有2.47万亿千瓦时的技术可开发量,如果开发充分,至少每年可以提供相当于10亿&mdash13亿吨原煤的能源。水能与风能、太阳能等可再生能源相比是很好的调节电源,开发水电的同时还可以实现防洪、灌溉、供水、航运、养殖和旅游等综合效益。目前水能开发利用技术已经成熟,应当优先加以利用。
我国风力资源丰富,利用技术也基本成熟,可以作为当前规模开发的一个重点,形成实际供应能力。太阳能资源潜力巨大,一旦关键技术取得突破,经济性改善,就将得到广泛应用。现阶段应加大太阳能发电技术与热利用技术的开发与攻关力度,结合建筑节能,积极推广太阳能热水器产品。我国生物质能具有品种多、分散性强、收集成本高的特点,宜于发展多种利用技术,开辟不同用户市场。现阶段可从现有废弃物资源的利用入手,逐步提高开发利用水平。对一些较为成熟的技术,如农村沼气、秸秆发电等,积极推广,予以扶持。对一些尚未突破的关键技术,如纤维素乙醇等,合理投入,开展研究。新能源及其相关技术对未来的能源替代具有重要意义,应当充分重视,早做准备,积极跟踪,组织研发。
面对新能源和可再生能源的发展现状,我国政府当务之急就是要建立一套完整的新能源和可再生能源技术发展路线图,尽快整合现有产业资源,把现有资源、扶持政策体系及未来十多年的能源投资格局理顺,打造高效率的新能源和可再生能源发展的宽松环境,以能源的可持续发展和有效利用来支持中国经济社会的可持续发展。
4.强化油气产业的开源节流。
一是加快建设油气基地。按照“挖潜东部、发展西部、加快海域、开拓南方”的原则,通过地质理论创新、新技术应用和加大投入力度等措施,到2010年,全国原油、天然气产量分别达到1.93亿吨和920亿立方米。二是加快石油替代工程。按照“发挥资源优势、依靠科技进步、积极稳妥推进”的原则,加快发展煤基、生物质基液体燃料和煤化工技术,统筹规划,有序建设重点示范工程,为“十二五”及以后更长时期的石油替代产业发展奠定基础。三是促进油气行业节能降耗。
此外,中国应对石油安全挑战,应该着眼全球,从战略的高度借鉴其他国家的经验,降低石油进口依赖,积极参与国际石油市场竞争,加强国际石油领域合作,加快建立现代石油市场体系,建立完善现代石油储备制度,制定确保国家石油安全的一整套方案。
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目前新能源在一次能源中的比例总体上偏低,一方面是与不同国家的重视程度与政策有关,另一方面与新能源技术的成本偏高有关,尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等。据预测研究,在未来30年能源发电的成本将大幅度下降,从而增加它的竞争力。可再生能源利用的成本与多种因素有关,因而成本预测的结果具有一定的不确定性。但这些预测结果表明了可再生能源利用技术成本将呈不断下降的趋势。部分可再生能源利用技术已经取得了长足的发展,并在世界各地形成了一定的规模。目前,生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。
世界可再生能源发展的现状
从20世纪70年代开始,尤其是近年来,新能源利用技术已经取得了长足的发展,并在世界各地形成了一定的规模,逐渐成为常规能源的一种替代能源,世界上许多国家或地区将可再生能源作为其能源发展战略的重要组成部分。目前,生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。国际能源机构(IEA)对2000~2030年国际电力的需求进行了研究,研究表明,来自新能源的发电总量年平均增长速度将最快。IEA的研究认为,在未来30年内非水利的新能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快,年增长速度近6%,在2000~2030年间其总发电量将增加5倍,到2030年,它将提供世界总电力的4.4%,其中生物质能将占其中的80%。2002年全世界消费的可再生能源近30亿吨标准煤,约相当于全球一次能源消费总量的1/3,其中传统可再生能源约占85%,新的可再生能源约占15%。在新的可再生能源中,风力发电是发展最快的。在过去的6年里,风电的年平均增长率达到了22%,2004年新增装机797.6万千瓦,全球累计风电装机达到4731.7万千瓦。欧洲是世界风电发展最快的地区,2004年全球新增风电装机的72.4%在欧洲,15.9%在亚洲,6.4%在北美。2003年,欧洲风力发电量达到600亿千瓦时(相当于欧盟15国2.4%的电力),满足1400万户家庭的电力需求。太阳能发电也发展很快。2004年,全球光伏电池的生产首次超过了100万千瓦,比2003年增长了60%。太阳能热水器是完全商业化了的可再生能源技术,我国是世界上最大的太阳能热水器生产国者和消费国。国际能源机构(IEA)的一项研究提供的2001年统计数据表明,太阳能集热器的全球总计安装面积为1亿平方米,排在前位的国家是中国(3200万平方米)、美国(2340万平方米)、日本(1210万平方米)和欧洲(1120万平方米)。无论是光伏发电还是太阳能热水器产业,未来的主流趋势是发展太阳能一体化建筑技术。
生物质资源是多样化的,在全世界应用广泛。2002年底全球生物质能源发电装机超过5000万千瓦,生物液体燃料超过2000万吨。德国在利用厌氧发酵(沼气工程)处理废弃物发电技术方面走在了世界的前列,目前已建成1900个沼气工程,2004年沼气发电装机27万千瓦。与此同时,地热能和海洋能的开发利用也都取得新的进展,为进一步发展奠定了基础。
世界可再生能源发展的趋势
纵观世界可再生能源发展,有以下几大趋势:
(1)技术水平不断提高,成本持续下降。以风力发电为例,自20世纪80年代初以来,风力发电的单机容量从10千瓦,上升到几千千瓦。2003年世界安装的风机平均单机容量已经达到1300千瓦,风电成本从80年代初的每千瓦时20美分,下降到目前的每千瓦时5美分,其中自20世纪90年代以来,成本就下降了50%。据预测,2000至2010年风电成本还可以下降30%。届时,风电成本基本上可以和常规能源发电相当。
(2)发展速度加快,市场份额增加。进入20世纪90年代,以欧盟为代表的地区集团,大力开发利用可再生能源,取得了积极的成果,连续十多年来,可再生能源的年增长速度在15%以上。近年来,以德国、西班牙等国为代表,一些国家通过立法等方式,进一步加快了可再生能源的发展步伐,1999年以来年均增长速度达到30%以上。发展较快的西班牙,2002年风力发电占到全国电力供应量的4.5%,德国在过去的11年间,风力发电增长了21倍,2003年占全国发电量的4%;瑞典和奥地利的生物质能源在其能源消费结构中的比例高达15%以上;巴西生物液体燃料替代了50%的石油进口。
(3)可再生能源已成为各国实施可持续发展的重要选择。可再生能源,由于其清洁、无污染、可再生,符合可持续发展的要求而受到发达国家的青睐。世界各发达国家都制定并实施了一系列宏大的计划和工程。欧盟是世界可再生能源发展最快的地区,也是受益最多的地区。北欧部分国家甚至提出了利用风力发电和生物质发电逐步替代核电的战略目标。
(4)可再生能源是一种朝阳产业,孕育着巨大的潜在经济利益。当今世界上,新能源作为新兴产业在国民经济中的作用和影响已越来越大。据欧洲风能协会统计,2002年全世界风电市场产值在70亿欧元,开发出的电力可以满足4000万人的需求;预计2020年全世界风机规模将达到12亿千瓦,年营业额在670亿欧元。光伏发电市场发展前景也很广阔,据欧盟估计,全球光伏市场到2020年将增加到7000万千瓦,光伏发电将解决非洲30%、经合组织(OECD)国家10%的电力需求。澳大利亚在新世纪能源规划中,提出2010年前建立年销售额40亿美元的可再生能源市场;美国进一步加强了光伏发电技术开发与制造,估计到2020年美国将占领全球太阳光伏电池的一半。另外,全世界生物质能源的商业化利用将达到1亿吨油当量,并形成千万吨级规模的生物液体燃料的生产能力。根据欧洲太阳能协会的预测,到2020年,全球可能拥有14多亿平方米的宏大市场。欧盟计划到2015年安装大约1.9亿平方米的太阳能热水器,相当于提供3700万千瓦和930亿千瓦时的电力和电量。
可再生能源不仅拥有良好的经济前景,而且,随其产业化的发展,将提供越来越多的就业机会。美国学者认为,投资于能源效率和太阳能等技术所创造的就业机会大约是石油、天然气的2倍。在欧洲已经形成了相当数量的可再生能源方面的就业人口。据欧盟的估计,当2010年欧洲风力发电达到约4000万千瓦、光伏发电300万千瓦、生物质能发电1000万千瓦和太阳能集热器1亿平方米时,总计可提供约150万个就业机会,而且这还不包括每年可能有170亿欧元商业出口所创造的、额外的潜在35万个就业机会。由此可见,可再生能源产业对经济发展的潜在影响和作用是巨大的。
目前,生物燃料主要被用于替代化石燃油作为运输燃料,如替代汽油的燃料乙醇和替代石油基柴油的生物柴油。在化石燃料储量逐步下降、环境保护日益严峻的背景下,生物燃料受到各国政府的高度重视。欧盟委员会积极推进生物燃料发展,制定了2015年生物燃料占运输燃料消费总量8%的目标。美国通过法律手段强制在运输燃料中添加生物燃料,具体比例是柴油中添加2%的生物柴油,汽油中添加5%的燃料乙醇。据调查数据统计,2011年8月16日,美国白宫宣布推出一项总额为5.1亿美元的计划,由农业部、能源部和海军共同投资推动美国生物燃料产业的发展。英国政府从2006年起要求生产运输燃油的能源企业必须有3%的原料是来自可再生资源,并且比例将逐年提高。根据国际能源机构(IEA)的数据,2010年全球生物燃料日产量为182.2万桶,2011年降至181.9万桶。 作为应对气候变化战略的一部分,西欧和北美政府强制要求,在未来15年里汽油和柴油中要添加更多的生物燃料组分。修改后的欧盟燃料质量法规定,欧盟汽油中可再生乙醇的含量将从5%倍增至10%,欧盟各国将在加油站出售这种命名为E10的汽油。
世界对生物柴油的需求量有望从2006年的690万吨增长至2010年的4480万吨。到2010年,亚洲有望超过北美、中欧和东欧,成为仅次于西欧的世界第二大生物柴油生产地区。全球生物柴油工业呈现快速增长,2000~2005年产能、产量及消费量年均增长率约为32%,而到2008年产能和需求增速更快,年均增速将分别达到115%和101%,甚至更高。2005~2010年全球生物柴油生产模式也将发生变化,2005年西欧生物柴油产量占全球总产量的75%,2010年将减少至低于40%,主要原因是以亚洲为首的其他地区产量增速加快,亚洲将可能成为第二大生物柴油生产地区,其次是北美地区。从消费情况来看,2005年德国占全球消费量的61%,其他消费国家主要包括法国、美国、意大利和巴西,其消费总和只占到全球消费量的11%。2010年,美国可能成为全球最大的生物柴油市场,占全球消费量的18%,新的大型消费市场将出现在中国和印度,其他国家的消费总和将占到全球消费量的44%。生物燃料的原料来源成为生物燃料可持续发展的重要课题。
东南亚正在崛起成为一个主要的生物柴油生产基地,到2010年更有望成为世界上领先的供应地区。东南亚各国政府和企业纷纷斥巨资发展生物柴油工业,在建的生物柴油工厂遍及各地,也因此成为未来西欧和北美地区生物柴油的主要供货地。棕桐油是东南亚最丰富的自然资源之一,将成为该地区发展生物柴油工业的主要原料。同时,该地区还计划将大量土地开发为新的油棕种植园。东南亚生物柴油工业发展最快的是马来西亚,然后是泰国和印尼,马来西亚和印尼的粗棕榈油合计产量大约占到全球产量的85%。
泰国能源部去年5月份开始实施一项到2012年使生物柴油产量达到255万吨的计划。马来西亚政府表示,2007年,该国生物柴油产量将翻一番多,达到110万吨,工厂将由3家增加至今年的22家,到2008年将达到29家,到2010年,马来西亚生物柴油产量将达到330万吨,成为仅次于美国和德国,与印度并列的世界第三大生物柴油生产国。印尼政府表示,该国生物柴油产量有望从2006年的18万吨增长至2007年的75万吨,到2008年将达到120万吨,该国的生物柴油工厂将由4家增加至今年的15家,到2008年将达到23家。到2010年,印尼和泰国的生物柴油年产量都将达到约130万吨。 目前,巴西所有车用汽油均添加20%~25%的燃料乙醇,并且已有大量使用纯燃料乙醇的汽车。除在本国大力发展生物乙醇工业之外,巴西还积极开展国际“乙醇外交”。今年3月,巴西与美国签订了在西半球鼓励生产和消费乙醇的协定。此外,还同意大利和厄瓜多尔签订了共同开发乙醇项目的合作协定。中国限制使用玉米加工生物燃料之后,引起了巴西工业界的广泛关注,巴西农业部1995年就表示关注中国推广使用乙醇汽油的行动,希望与中国在发展乙醇燃料方面进行广泛的合作。
美国从上世纪70年代开始利用其耕地多、玉米产量大的优势,发展燃料乙醇,目前以玉米为原料生产燃料乙醇的生产工艺已经基本成熟。今年年初布什表示,美国到2012年法定的可再生和替代性能源的总量目标是要达到75亿加仑,到2017年达到350亿加仑,而当前的替代能源每年产量是40亿加仑。因此美国玉米价格节节攀升。随着对燃料汽油需求的不断增加,美国的乙醇加工项目也不断上马,2004—2005被用于生产乙醇的玉米总量是13.23亿蒲式耳,2005~2006达到21.5亿蒲式耳,美国农业部预计,2007年将会有约32亿蒲式耳玉米用于加工成燃料乙醇。
一些企业正在致力于将非粮食类或废弃生物质如秸秆等转化为乙醇,以帮助解决原料供应问题。以木质纤维素为原料生产生物乙醇是技术开发的焦点。木质纤维素来源于农业废弃物(如麦草、玉米秸秆、玉米芯等)、工业废弃物(如制浆和造纸厂的纤维渣)、林业废弃物和城市废弃物(如废纸、包装纸等)。目前世界各国研究利用木质纤维素发酵生产乙醇的科研机构都围绕着这几大关键技术进行攻关,但是目前世界上还没有一家工业规模利用纤维质原料生产燃料乙醇的企业。其主要障碍是酶解成本过高、缺乏经济可行的发酵技术。因此,技术路线的优化组合问题、生产过程中成本降低的问题以及乙醇废糟的综合利用等问题,需要解决。
养殖藻类是另一个潜在的生物燃料原料。一些企业正在开发从藻类中产业化生产合成气和氢气的体系。绿色燃料技术公司与亚利桑那公共服务公司合作,利用以天然气为原料的发电厂排出的二氧化碳养殖可以转化为生物柴油或生物乙醇的藻类。绿色燃料技术公司的技术去年在亚利桑那州的一个发电厂进行了中试并获得了巨大成功。公司计划将该项目范围扩大,并于2008年在亚利桑那州开始商业化生产,然后扩展至澳大利亚和南非。 我国玉米资源比较丰富,2006年产量1.44亿吨,居世界第二位,玉米秸秆年产量达6亿多吨。在全球高度关注能源危机,关注可再生资源开发利用的大背景下,以玉米为原料生产的燃料乙醇、玉米乙烯及其衍生物、可降解高分子材料等,成为企业竞相开发和投资的热点。2006年,我国可再生能源年利用量已达到1.8亿吨标准煤,约为一次能源消费总量的7.5%。掺入10%燃料乙醇的乙醇汽油成为中国能源替代战略的着力点之一。
2001年国内酒精原料中玉米占原料总量的比重为59%,到2006年,这一比重已经上升到79%。目前有关部门正着手研究、开发汽车用甘蔗燃料乙醇。目前我国甘蔗年产量在8500万吨左右,仅产食用酒精50多万吨。若技术攻关成功,成本控制得当,用甘蔗生产燃料乙醇,将会有很好的发展前景。但问题在于,我国甘蔗种植面积十分有限,主要集中在广西、云南等少数几个省份,而且随着国内食糖消费量大幅增加,价格也将一路上扬,生产成本将可能大大高于玉米制造燃料乙醇。国家发改委相关人士也表示,继续推广乙醇汽油是大势所趋,非粮生物能源如红薯、木薯、甜高粱、纤维质乙醇是今后发展的重点,将加大这方面的科研投入力度。而另一方面,相关部委紧急叫停玉米加工乙醇后,政府仍会继续“适度”发展燃料乙醇行业,坚持能源与粮食双赢,在确保粮食安全的前提下,国家会采取一些财税扶持政策,支持燃料乙醇的生产和使用。
(一)我国大型集团公司积极进行生物燃料的研究开发及生产
2006年11月,中国石油集团与四川省签订合作开发生物质能源框架协议,双方将以甘薯和麻疯树为原料发展生物质能源,“十一五”期间将建成60万吨/年燃料乙醇、10万吨/年生物柴油项目。2006年12月,中石油又与云南省签署框架协议,在以非粮能源作物为原料制取燃料乙醇、以膏桐等木本油料植物为原料制取生物柴油等方面进行合作。2007年初,中石油与国家林业局就发展林业生物质能源签署合作框架协议,并正式启动云南、四川第一批能源林基地建设。作为我国石油能源行业的巨头,中石油在生物质能源的频频出手令人瞩目,充分显示了生物质能源对中石油集团发展的战略重要性。中石油总经理蒋洁敏表示,“十一五”末,中石油非粮乙醇年生产能力将超过200万吨/年,达到全国产量的40%以上,同时形成林业生物柴油每年20万吨/年的商业化规模,并建设生物质能源原料基地40万公顷以上。
无独有偶,中粮集团近年也将生物质能源发展提到了战略重地的高度,一时间与中石油并驾齐驱,成鏖战之势。2007年4月6日,紧随中石油之后,中粮集团与国家林业局签署《关于合作发展林业生物质能源框架协议》,双方将重点建设一批能源林基地,开发利用林业生物柴油、燃料乙醇和木本食用油三大产品。
中粮集团在燃料乙醇、生物柴油等方面频频重拳出击,进行企业并购。目前,国家发改委先后批准建设的4套燃料乙醇生产装置。2006年国家审批第5个燃料乙醇生产装置,也是唯一的一个非粮作物燃料乙醇装置——广西15万吨/年木薯乙醇项目正在建设中。
2006年7月,中石化在攀枝花建设了一座10万吨/年的生物柴油装置,配套的能源林基地为40万~50万亩。同月,中石化总投资约1800万元、规模为2000吨/年生物柴油的试验装置在河北建成。2007年4月13日,中石化与中粮集团签订《关于发展中国生物质能源及生物化工的战略合作协议书》,共同发展生物质能源及生物化工,双方将在未来5年内合作建设100万~120万吨/年燃料乙醇的生产装置。
尤其值得注意的是,在政府的帮助下,一些中国公司在海外开办生物燃料加工厂。例如,一家中国企业在尼日利亚投资9000万美元开生物乙醇加工厂,以木薯作原料,年产15万吨,北京出资85%,15%由尼日利亚政府负担。2007年4月12日,国家科技部与意大利环境国土与海洋部签署协议:武汉的生物柴油公司与意大利有关单位合作,在武汉兴建一条将餐馆产生的潲水油、地沟油等废弃油脂,加工成为生物柴油的生产线。这条生产线建成投产后每年可生产3万吨生物柴油,生产成本在5000元/吨左右,与石油柴油相当,发展前景看好。该项目在武汉实施成功后还将向我国的其他大中城市推广。
(二)国家鼓励以非粮食作物进行生物燃料的研发及生产,企业积极响应
国家发改委2006年12月18日下发的《关于加强玉米加工项目建设管理的紧急通知》明确提出,我国将坚持非粮为主积极稳妥推动生物燃料乙醇产业发展,并立即暂停核准和备案玉米加工项目,对在建和拟建项目进行全面清理。通知要求,“十五”期间建设的4家以消化陈化粮为主的燃料乙醇生产企业,未经国家核准不得增加产能。
相关部委鉴于目前危及粮食安全的严峻形势对国内一些地方盲目发展玉米加工乙醇能力的态势实施紧急刹车,令生产企业猝不及防。粮食问题直接关系到整个社会与国家经济的稳定,这也许是国家部委对发展玉米加工乙醇能力紧急刹车的最根本原因。去年玉米和大豆的国际期货价格大幅飙升,受此影响,国内市场的玉米价格也一路走高,国内四大定点乙醇生产厂全部亏损,为了不进一步刺激玉米需求,国家发改委此前已经叫停了一些中小乙醇生产项目。
国家现在和将来都不会鼓励用玉米大规模发展燃料乙醇和工业酒精,但我国有6亿多吨的农作物秸秆,应该展开规模化利用,还有北方的甜高粱及南方的木薯等非粮作物都在国家鼓励利用之列。寻找玉米替代资源,企业已经开始行动。
中粮集团正努力发展木薯、甜高粱和纤维素乙醇,中粮集团的广西15万吨/年木薯乙醇项目正在建设中,计划在今年投产;甜高粱乙醇正在中试阶段,分别在广西桂林和内蒙古五原建设了液态发酵和固态发酵中试装置;在黑龙江肇东建立了500吨/年的纤维素乙醇中试装置,目前正改造生产装置,优化工艺流程,为万吨级工业示范装置的建设奠定基础。到2010年,中粮集团将年产燃料乙醇310万吨,其中玉米乙醇占42%、木薯乙醇占26%、红薯及甜高粱等为原料的乙醇占32%。 诚然,我国有丰富的非粮生物质资源有待开发利用,除了有农作物秸秆、甜高粱、木薯、红薯处,还有甘蔗、甜菜、芒草、柳枝稷等。但这些作物普遍存在收集、贮运的难题,生产中又有技术、工艺、设备不成熟等诸多问题,另外农业生产的季节性和工业化生产连续性的矛盾也是制约非粮食乙醇发展的主要因素。
(一)乙醇燃料的推广促使粮食价格上涨
让人担忧的迹象频频出现。世界一些积极推广乙醇燃料的国家粮食已在上涨,比如美国、巴西、墨西哥和中国等国家。以美国为例,用玉米生产乙醇对粮价上涨起到了促进作用。2006年8月,购买1蒲式耳(等于35.238升)玉米要付2.09美元,但2006年9月、10月、11月和12月,这个价格分别上涨到2.2美元、2.54美元、2.87美元和3美元。2006年美国乙醇燃料工业消耗了美国20%左右的玉米,今年预计增加至25%以上。
在中国,掺入10%乙醇的乙醇汽油成为中国能源替代战略的重要目标,但是粮食和粮食产品与乙醇燃料的争夺也日趋白热化。专业研究机构预测,“十一五”期间,中国玉米缺口在350万吨左右,将由玉米的净出口国转变为净进口国,而加工企业抢购粮源必然会使玉米价格扶摇直上。此外,与其他国家不同的是,中国的玉米都是非转基因,非常适合人畜食用,用来生产乙醇燃料显然大材小用。
(二)反对声音渐起,有研究认为乙醇燃料加剧了环境污染
世界范围内已经有多项研究表明,被标榜为绿色的乙醇燃料并非如人所愿可以保环境,而是更加剧了环境污染。美国斯坦福大学大气科学家马克·雅各布森等人的研究结果表示,乙醇燃料对人和生物健康损害比人们以前想象的还要大,以乙醇为燃料的车辆可能导致更多人罹患或死于呼吸系统疾病。如果用以乙醇为燃料的车辆替代所有的轿车和卡车,美国死于空气污染的人数将增加4%。证明乙醇燃料不“绿”反“黑”的研究结果并非孤例。美国华盛顿州立大学的生物学家伯顿·沃恩的研究小组通过实际调查发现,生产乙醇的过程中造成了另一种环境污染,减少生物多样性和增加土壤的侵蚀。另外,即使用非粮食作物甘蔗来生产乙醇,也要消耗很多的水,每处理1吨甘蔗需要用水3900升(3.9吨水),对环境又增加了负担。
(三)生物乙醇产出效率较低
目前世界上普遍用玉米生产生物乙醇,但是产出效率比较低。即使技术最先进的工厂用100kg玉米也只能生产出约45L乙醇,而且在生产乙醇和栽培玉米等原料作物过程中消耗的能量相当于所产乙醇产生能量的80%,同时也会排放二氧化碳。科学家经过系统测算之后,对生物燃料的经济性产生了疑问。
生物燃料在生产过程中所消耗的能源比它们所能够产生的能源要多,并且生产成本高于它们所替代的石油燃料。能源成本首先包括种植作物所需的化肥,也包括进行转化所需的水、蒸汽及电力。经济成本包括人工、除草剂、灌溉与机械以及化肥。与汽油相比能量密度较低的乙醇还增加了运输成本,并降低了发动机效率。玉米、柳枝稷、木质纤维素、大豆及葵花油等多种生物燃料原料植物的能源与经济性逆差是相似的。所有植物生长都需要二氧化碳,当这些植物作为燃料或者转化为其他用于燃烧用途的燃料时会被再次释放出来。从这个意义上说,生物质对碳吸收与排放的影响是中性的。不过,这没有将耕种、施肥、施杀虫剂、运输、干燥以及转化为可用燃料的过程中的能源消耗考虑进去。其中,化肥是消耗能源的主要方面,工业固氮生产氨的Haber-Bosch工艺需要消耗大量能源,大约每吨氨需要3100万英热单位的能源,如果原料不是天然气,而是煤,或者采用需部分氧化的其他工艺,则每吨氨需要4100万英热单位的能源。磷肥与钾肥生产过程中所消耗的能源要低许多(主要是在机械开采、粉碎、干燥等环节)。化肥在生物乙醇、生物柴油生产过程所消耗的能源中分别占45%、24%。在生物柴油的生产过程中,需要与甲醇进行酯交换反应,而这也要占到所消耗能源的35%。 我国正在拟订生物能源替代石油的中长期发展目标,到2020年,生物燃料生产规模达到2000万吨,其中生物乙醇1500万吨、生物柴油500万吨。如果进展顺利,到2020年,达到3000万吨以上。2006年我国进口石油1.4亿吨,预计2010年进口2亿吨,2020年进口3亿吨。这就能够在2020年以前把我国石油的对外依存度控制在50%以下,提高我国能源安全。中国的生物燃料很丰富,秸秆和林业采伐加工剩余物有10亿吨,合5亿吨标准煤,还有900万公顷木本油料林和薪碳林,30多种油料树种。
“十一五”我国将投入1010亿美元,到2020年实现生物能源占交通能源需要的15%,即1200万吨。我国还计划到2010年种植1300万公顷麻疯树,从中提取600万吨生物柴油。柴油机燃料调合用生物柴油(BDl00)生产标准近日正式颁布,于2007年5月1日实施。这必将大大促进我国生物燃料产业的发展。
但是为避免对粮食生产威胁,我国发展燃料乙醇也正在从粮食为主的原料路线向非粮转变,当然,作为调节粮食供需余缺的手段,玉米燃料乙醇仍将保持适度的规模。从大方向来看,不能再用粮食做燃料乙醇。用非粮物质替代石油将是长远的方向。我国农村劳动力丰富,在田头地角都可以种植纤维素原料植物,更有条件发展。
当2008年国际油价重挫曾一度冲破40美元之时,作为替代能源之一的燃料乙醇的发展前景也令人担心。但燃料乙醇拥有清洁、可再生等特点,可以降低汽车尾气中一氧化碳和碳氢化合物的排放。未来我国燃料乙醇行业的重点是降低生产成本、减少政府补贴,为此,制定生物燃料乙醇生产过程的消耗控制规范,及产品质量技术标准,统一燃料乙醇生产消耗定额标准,包括物耗、水耗、能耗等,是降本增效的有力手段。而未来我国燃料乙醇行业发展的方向是如何实现非粮乙醇的规模化。因此,决定未来燃料乙醇发展前景的关键是成本和技术。
未来,中国政府还将继续适度发展燃料乙醇行业。“十一五”期间,中国燃料乙醇的潜在市场规模将急剧扩大。以中国四家燃料乙醇生产企业的产能来看,远远不能满足未来国内对燃料乙醇的需求,燃料乙醇装置产能扩张不可避免。因此计划到“十一五”末,国内乙醇汽油消费量占全国汽油消费量的比例将上升到50%以上,这意味着届时中国燃料乙醇的产能和产量将会有一个质的飞跃。 中国在生物燃料方面的政策扶持相对较晚,近年随着政府的重视,生物燃料技术迅速提高,市场竞争日趋激烈。截至2010年底,我国生物质固体成型燃料年利用量为50万吨左右,非粮原料燃料乙醇年利用量增加20万吨,生物柴油年产量为50万吨左右。根据《可再生能源中长期发展规划》和《可再生能源发展“十一五”规划》,国家确定的“十一五”生物质能的发展目标为:到2010年,生物质固体成型燃料年利用量达到100万吨,增加非粮原料燃料乙醇年利用量200万吨,生物柴油年利用量达到20万吨。可见我国生物燃料的发展规模距离之前的规划相去甚远,生物质固体成型燃料只完成了1/2,非粮燃料乙醇则仅完成了既定目标的10%左右。总的来说,我国“十一五”期间生物质能源的利用出现“虎头蛇尾”的情况,究其原因主要是国家产业扶持政策没有跟上。截至2012年4月中旬,《可再生能源发展“十二五”规划》已上报国务院,但仍未正式发布。《规划》已初定我国2015年生物燃料乙醇年利用量达到500万吨,与“十一五”的规划目标相比翻了一倍多生物柴油年利用量为100万吨。
为了“十二五”期间不重蹈覆辙,我国有关部门正在积极制定应对措施。根据《可再生能源中长期发展规划》,到2020年,我国生物柴油年利用量达到200万吨,生物燃料乙醇年利用量达1000万吨。而由于化石能源的有限性,开发新型能源已上升为各国的能源战略。目前全球原油可采年限约为46年,而我国石油可采年限仅为15.62年。发展替代能源是解决我国能源供应紧张问题的有效途径。虽然由于原料短缺及价格高涨等原因,目前我国生物柴油的产能利用率较低,有些企业处于部分停产甚至完全停产状态,但随着国家产业扶持政策的出台,“十一五”期间生物燃料“先热后冷”的局面将不再出现,生物柴油行业必将得到长远的发展。