瑞典的碳排放量居全球第几?
瑞典的碳排放量,是极低的。
瑞典环境保护署日前宣称,该国的温室气体排放量在2012年达到了历史最低值,相比1990年降低了20%;也是在这一年,瑞典交通部门的可再生能源使用率达到了11.8%,而欧盟的目标是在2020年达到10%。国际能源署(IEA)盛赞了瑞典在可持续发展方面的出色表现。斯德哥尔摩确实干了很多让人津津乐道的事情。
截至2014年,瑞典已探明铁矿储量为36.5亿吨,是欧洲最大的铁矿砂出口国。铀矿储量为25至30万吨。森林覆盖率为54%,蓄材26.4亿立方米。平年可利用的水力资源有2014 万千瓦(1760亿千瓦时),已开发81%。
新年刚过,币圈又迎来了新一轮打击,继很多国家之后,科索沃也对比特币矿场出手了。
2021年9月,中国率先出台了全面清理比特币矿场的禁令,国内大量矿场被迫出海寻找生路,很多矿场盯上了绿色能源富集的北欧国家,还有一些则瞄准了哈萨克斯坦、伊朗、科索沃等盛产煤炭和天然气的能源国家,连小小的阿布哈兹都吸引了不少矿主。到了2021年秋天,全球已经有超过四分之一的比特币(Bitcoin)产自哈萨克斯坦和伊朗的矿场。
不过最近几个月,一些曾经对比特币表示欢迎的国家也开始大批驱赶矿主了。原因无他,这些比特币矿场都是耗电大户,给所到之处造成了电力短缺甚至大面积停电,连德黑兰和阿拉木图这样的首都城市也未能幸免。这对那些相信比特币行业一定能够通过可再生能源解决污染问题的人可以说是“啪啪”打脸。连可再生能源极其丰富的北欧国家都表示,如果任由比特币挖矿业消耗掉越来越多的风能和地热能,北欧国家自身或者都将无法实现它们的清洁能源目标。
最近又一些地方被这些“挖矿游击队”盯上了。这些地方应该对此保持警惕,认真思考这些矿场为什么不容于中国、哈萨斯克斯坦和伊朗等国。比如最近,很多矿场都登陆了美国的得克萨斯州,这里已经成了矿圈当前最热的目的地。荷兰经济学家亚历克斯·德·弗里斯经营着一个名叫Digiconomist的追踪比特币能耗的网站,他说:“美国得州人的想法是,有了新的需求之后,就能够修复该州脆弱的电网了。这是我听过的最荒唐的想法。冬天和夏天一般是电网用电需求最大的时候,而比特币采矿只会造成电力供给更加捉襟见肘,结果一定不会好看。”
现在,对比特币采矿业出手的国家越来越多,这对美国得州、纽约州、肯塔基州以及德国、爱尔兰等仍然欢迎比特币采矿的一些欧洲国家来说是一个值得警惕的信号。让我们看看近期有哪些国家明确表示将打击比特币,首先从新年前夜突袭比特币的科索沃开始。
科索沃重拳打击比特币
近年来,科索沃的火电厂生产的廉价电力吸引了不少比特币矿主。科索沃总共有180万人口,比特币挖矿业主要集中在科索沃北部地区,尤其是在年轻的塞族人口中较为流行。塞族人是科索沃境内的反对势力,他们不承认科索沃是一个国家,而且拒绝缴纳电费。最近几个月,由于当地多家火电厂停机断电,科索沃当局只得从欧洲邻国进口了大量昂贵的天然气用于发电。目前,科索沃有大约40%的能源依赖国外。科索沃已经宣布全境进入60天的紧急状态,在此期间将限制家庭和商业用电。而禁止比特币采矿正是科索沃应对能源危机而打出的一记重拳。
2021年12月31日,科索沃当局宣布“全境禁止生产虚拟货币”。希望比特币禁令颁布后,释放出的多余电力可以帮助科索沃度过这个寒冷的冬天。科索沃传递出的信息是明确的:现在全球能源越来越稀缺,而且越来越多的国家都在质疑,将大量能源用于一种几乎没有什么实际用途的货币,这到底有什么意义吗。
伊朗再次出手
2021年5月,伊朗各大城市轮番遭遇停电。为了缓解发电厂的压力,并且给广大家庭储备更多电力,伊朗政府宣布暂停比特币挖矿四个月。不过在短期解禁后不久,伊朗政府于2021年12月28日(也就是科索沃决定打击比特币的前三天)再次决定暂停比特币挖矿。从官方统计看,比特币挖矿的耗电量大致相当于伊朗全国发电量的3%到4%。这项禁令将持续到2022年3月中旬,届时伊朗政府可能会再度允许挖矿,以换取伊朗政府急需的外汇。不过伊朗的挖矿业最大的问题是,超过60%的挖矿都是在非法的“黑作坊”里进行的,就连一些工业级的矿主也在违法“黑挖”。伊朗前总统哈桑·鲁哈尼曾经亲口承认,这些“黑作坊”很难限制,而且会继续占用大量家庭和商业用电。现在伊朗对比特币的态度显然已经趋于负面,因此在禁令到期后,伊朗是否会继续允许挖矿业存在,还是非常值得怀疑的。
哈萨克斯坦态度转向
除了美国之外,哈萨克斯坦也是从中国离开的矿主们的黄金目的地之一。2021年秋天,剑桥大学(Cambridge University)发现,哈萨克斯坦的比特币产量已经达到了全球总产量的22%。据估算,在中国颁布比特币禁令后,短短几个月内,就有大约9万台矿机被转移到哈萨克斯坦,昼夜不停地进行挖矿。在该国最大城市阿拉木图,采矿业的规模从2021年5月到11月中旬翻了一番。一般来说,哈萨克斯坦的用电量平均每年会增长1%到2%。但是在2021年,由于大量矿场从中国涌入,加之比特币价格飙升吸引来了大量新人加入挖矿业,导致哈萨克斯坦的全国用电量较上年提高了8%。
哈萨克斯坦拥有巨量的石油储备,2021年年初,该国还表示有很多富余的电力产能。不过才几个月,比特币就将该国的发电能力打回了原型。到2021年7月,全国各地都出现了停电。为此,政府在9月出台了新规,对50家注册矿场的用电量作出限制。两个月后,政府又颁布了一项法律,将所有新矿场的用户量限制在极低的水平。自此以后,哈萨克斯坦的挖矿热潮开始迅速消退。
冰岛对挖矿者说“不”
冰岛坐拥丰富的廉价地热能,这使它近几年吸引了大量挖矿者前来淘金。中国香港的Genesis、Bitfury和加拿大的Hive等挖矿公司都在这个岛国拥有庞大业务。但冰岛的铝冶炼厂和数据中心产业也很发达,这些产业也有巨大的电力需求。现在,冰岛遭遇了能源瓶颈问题,而比特币挖矿正是导致冰岛能源短缺的主要原因。这场能源危机甚至迫使政府削减了对支柱产业的能源供给。2021年12月7日,冰岛的国家能源公司Landsvirkjun宣布,它将不再接受新的虚拟币矿场的用电请求。
瑞典想拉上欧盟一起禁比特币
2021年11月12日,瑞典的两名高级官员给该国监管机构写了一封公开信,并向欧盟(EU)提出要求。此举很有可能影响很多人畅想的“绿色比特币”计划——比如埃隆·马斯克和杰克·多尔西都认为,清洁能源能够让比特币摘掉污染的帽子。写这封信的人是瑞典的环保署署长和金融监管机构负责人,他俩呼吁瑞典领导人叫停境内的所有比特币挖矿行为。他们还呼吁欧盟27国共同签署比特币挖矿禁令。不过他们的理由并非是比特币挖矿的碳足迹问题,而是因为比特币挖矿消耗了大量可再生能源,从而阻碍了传统行业的绿色转型。瑞典有超过50%的电力来自风能、太阳能和水力,它也是世界上绿色能源占比最高的国家之一。由于电价低廉,它也吸引了众多从中国离开的矿商。这两位官员指,从2021年4月到8月,该国比特币挖矿业消耗的电力已经增加了好几倍。
这两位官员认为,比特币挖矿消耗的这些电力,原本可以用于一些有益民生的项目,例如给电动 汽车 充电。他们指出:“如果瑞典允许虚拟币挖矿产业,那么我们的可再生能源或许将不足以实现我们所需要的气候转型。”比如在炼钢和电池制造等产业推动清洁能源等等。他们认为,禁止比特币挖矿,对于实现《巴黎协定》(The Paris Agreement)的气候目标至关重要。他们还举了一些例子,称瑞典比特币挖矿业的耗电量相当于20万个家庭的用电量。“开采一个比特币的耗电量,足以让一辆中型电动 汽车 行驶180万公里。”他们的结论也很直白——比特币“不是可再生能源的合理利用方向”。
瑞典禁了,挪威大概率跟进
就在瑞典官员的这封公开信发表几天后,一名瑞典高官也加入了他们的阵营。瑞典地方政府与地区发展部部长比约恩·阿里尔德·格拉姆称:“看了瑞典监管部门提出的方案后,挪威目前正在考虑制定相关政策,以应对与虚拟币挖矿产业相关的挑战。”格拉姆还表示,和瑞典一样,挪威也需要大量绿色能源,才能够推动炼钢和炼铝等行业摆脱化石能源。随着近年来铝价飙升,炼铝行业的电力需求也水涨船高。最近,挪威还新建了一些电缆项目,未来将具备将可再生电能出口到欧洲其他国家的能力,这将为挪威带来一笔不小的收入。但另一方面,挪威将能源产量下降至仅满足国内市场使用的水平——而且不包括比特币。目前还不清楚挪威是否会跟随瑞典的脚步对比特币进行限制,但是关于欧盟是否可以在容许比特币挖矿业的前提下实现其极其激进的气候目标则已经成了一个热门话题。
弹丸之地阿布哈兹
位于黑海(Black Sea)边陲的阿布哈兹是20世纪90年代中期才从格鲁吉亚分裂出来的一个蕞尔小国。但是它早在伊朗和哈萨克斯坦之前就经历了比特币挖矿业的危害。阿布哈兹一共只有25万人口,但2020年这里却出现了625个比特币矿场,很多矿机就架设在老百姓的厨房和卧室里。比特币挖矿业的崛起使2020年当地的用电量增加了20%左右。2020年11月中旬,当地家庭和工厂都陷入了停电。政府在当年年底正式颁布了比特币挖矿禁令。为了防止有人“黑挖”,政府还派人突袭企业和民宅,踹门撬锁,搬机器剪网线,一时搞得人人自危。
将比特币拒之门外的国家越多,欢迎它的国家自然就会越少,而这些国家的电网承受的压力就会更大。目前仍然欢迎比特币挖矿的美国得克萨斯州、肯塔基州和加拿大艾伯塔省等地很快就要面临这种挑战。可能首先你会听说矿商与当地的电力公司建立了合作关系,而电力公司则表示将提高发电总量,而矿场也会在用电高峰时段关闭,好把更多的电力留给家庭和企业。
对这个问题,冰岛国家能源公司的首席执行官总结得最到位:“没有人会为比特币专门建一个发电厂,它的未来有很多不确定性。”比特币矿商赚钱最多的时候,就是它们昂贵的矿机马力全开的时候。“所以他们绝对没有动力在用电高峰时停机,甚至根本不会去这样做。”
归根结底,比特币挖矿最大的问题,就是它提高了对能源的需求,而这个世界的能源本来就不够用。(财富中文网)
译者:朴成奎
1.人体能量
如果你生活在大城市,那么在不久的将来,你的身体也会成为一种城市能源。人类活动如跑步、散步等都可以用来产生能量。美国麻省理工学院建筑和规划系的学生詹姆斯·格拉汉姆和撒德尤思·朱思雅克设计出一个可将人行走时产生的能量转化为电能的“概念性城市设计”。在城市里铺设采用压电材料制作的地板,内装动作感应系统,可将行人的每一个行走动作瞬间产生的能量都转换成电能。他们的这种设计可以实现未来城市的基础设施照明,是未来城市基础能源的一种很有借鉴意义的新能源替代方法。人体能量也是第一次成为最有可能实现的新能源产品之一。
2.粮食能源
迅速增长的生物燃料让我们得到启示:粮食永远伴随人类的一生,那么粮食产生的能量也会永远伴随人类一生。澳大利亚的一家公司就已经从椰子上开始生产能够替代柴油的新能源“椰子油”了。椰子作为替代柴油的燃料由来已久。在第二次世界大战期间,由于柴油供应短缺,在当时的菲律宾,椰子油就成为一种受当地人喜欢的替代燃料。大约半打椰子就可以生产出一升汽油产生的能量。
目前,世界各国都在开始研究粮食能源,希望从伴随人类一生的粮食上找到未来可替代石油的能源。欧洲的国家在研究如何从葡萄中提炼乙醇。
3.藻类能源
在科学家的眼中,藻类是地球上石油和天然气的来源,并且藻类被环保者和能源生产者视为最环保的物质。有数据表明,每亩大小的藻类可以产生比传统的乙醇来源(如玉米)高15倍的能源。这些绿色植物甚至可以像海绵一样如饥似渴地吸取二氧化碳。
在过去,用藻类提取能源的费用非常昂贵。加上藻类的生长受诸多条件限制,阻碍了其作为大规模生物燃料的生产应用。特别是藻类需要在大量的阳光下才能生长,这制约了藻类能源的发展。但美国旧金山的Solazyme公司却设计出了一个新的办法,他们在黑暗的环境中用糖喂养海藻,然后再提取加工成各种燃料。目前该公司还在尝试转基因藻类植物的提取和加工,一旦未来得到许可,转基因藻类将成为重要的新能源来源。
4.细菌能源
大肠杆菌一向不受欢迎,但是在未来也许就很受欢迎了,因为能从大肠杆菌中提取能源。
美国硅谷的LS9公司的研究员去年初已经发明了一种细菌遗传改造转基因技术:细菌中也可以提取“石油”。他们利用生物工程技术,对包括大肠杆菌在内的不同菌株进行遗传改造和微生物转基因培养,促使这些微生物在细菌的作用下,把能量转换成乙醇或石油替代品。
在未来,一切都成为可能,细菌也会成为最受欢迎的能源产品。
5.垃圾能源
在上世纪80年代好莱坞的典型影片《回到未来》中,疯狂的科学家用香蕉皮、蛋壳和其他形式的垃圾转变成气体,来作为时间旅行机的燃料。现在,好莱坞科幻电影中的情节变为了现实。加拿大拟建造北美地区规模最大的汽化垃圾发电厂。科学家相信在经过初期焚烧发电的简单工艺之后,新技术的出现在未来有望引领垃圾发电进入新阶段。
该新型垃圾发电厂号称北美第一的汽化垃圾发电厂。整个项目将耗资1.25亿美元,建成之后每天能吸收城市生活垃圾400吨,每天发电量可达到21兆瓦。
废物转化为能源一直很有争议,批评人士认为在产生能源的同时会伴随出现温室气体。但是科学家发明的一种名为等离子电弧汽化发电的技术。这种技术在经济成本上和环保指标上具备很大优势。加拿大帕拉斯科能源集团已经和政府签订合同,采用这种新技术在未来生产更多的能源。
6.天气能源
这听起来有点不可思议,不过加拿大工程师路易斯·米彻尔德正在实验一种新的清洁能源产生方式:人造龙卷风。他提出的大气能源转换理论非常吸引人。这个理论并不复杂,当气流上升温度升高时就会引起温度的差异,于是空气随之开始形成漩涡,漩涡带动发电机产生电能。
此时的漩涡已经是可以抵达对流层的真正龙卷风了,其风速高达每小时200英里。用这种发电系统能够产生200兆瓦特的电能,这足以供给20万户家庭的用电需求。
在日本,寒冷的天气也不会被白白浪费掉。日本北海道新千岁机场使用冬季的积雪为夏天机场的候机大楼降温,机场跑道使用顶级的隔热设备,能够最大限度地减少积雪融化。据测算,这一计划如能实现预期目标,每年可节约制冷费用约6000万日元,此外还能通过减少用电而起到削减二氧化碳排放的效果。
7.温室气体能源
发展清洁能源是为了遏制温室气体对环境造成影响的一大原因。但是美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家认为,其实温室气体一样也可以产生清洁能源,这是因为现有的技术可以将有害的温室气体变成燃料。例如温室气体中的碳酸钾在一些化学手段下可以高效吸收空气中的二氧化碳。另一个值得我们注意的是,科学家正在测试一种热电发电机,看看是否从汽车排气系统中的废气中重新捕捉能源并产生电力。
8.有机废物能源
清洁能源其实来源并不清洁,简单地说,就是将有机垃圾变成燃料。美国正大规模兴起使用清洁能源的热潮,旧金山的人们在城市街道上收集宠物粪便,宠物粪便通过一定的设备可转化为生物燃料。在加利福尼亚州,老式的沼气设备非常受欢迎。
未来也许这些有机废物通过技术革新也会成为新能源产品。现在在美国,已经出现了专门收集有机废物的能源转换工厂,专门收集各种有机废物,来提取生物燃料。
9.IT能源
开发替代能源可以缓解能源困境,但它们并非惟一的解决办法。
家庭和企业的大部分能源成本很高,是因为利用能源的效率不高,浪费太严重。美国一家新成立的Sentilla公司,重点研究能源管理技术。
通过智能芯片和软件来提高能源利用效率。他们研制的芯片能够测量计算机和服务器的耗电量,然后通过分析数据,得出最有效的使用IT设备的计划,充分提高IT产品的能源使用效率。
谈到利用效率,人们经常会说可以升级电网。但是由于技术问题,传统电网产生的电能至少有7%都被浪费掉了,无形中给消费者增加了成本。美国银泉绿色科技公司认为,未来智能电网技术可能会解决这些浪费问题。该公司把网卡集成到电力设备、燃气表、及水表上,使每个家庭的电器终端拥有独立的IP地址,这样就可以跟踪监测公用事业企业和消费者的实际能源消耗情况,达到节能的目的。
10.空气能源
当不刮风时,风力发电场就必须依靠其他的能源来维持发电机的运行。空气如何持续不断地提供能源呢?随着汽车制造商在这方面投入越来越大的兴趣,空气能源的利用技术将不是问题。
压缩空气能源储存系统的原理是将空气压缩进地下存储罐,作为风力涡轮机电机的备用能源。汽车制造企业还期望利用类似压缩空气的原理制造出零排放的汽车。一家瑞典汽车制造公司MDI,开发出了这种储存压缩空气燃料罐的空气动力原型车,能将压缩的空气高压储存在燃料罐中,当空气被释放,它的膨胀力会推动引擎的活塞运动。
1、风车发电的原理:风力发电机主要由风力机(也称风轮机)和发电机两部分组成。风力机将水平流动的风能转换为机械能,发电机将机械能转换为电能。
2、我国风能资源丰富,可开发利用的风能储量约10亿kW,其中,陆地上风能储量约2.53亿kW(陆地上离地10m高度资料计算),海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW,共计10亿kW。而2003年底全国电力装机约5.67亿kW。
3、风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽,用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带,因地制宜地利用风力发电,非常适合,大有可为。海上风电是可再生能源发展的重要领域,是推动风电技术进步和产业升级的重要力量,是促进能源结构调整的重要措施。我国海上风能资源丰富,加快海上风电项目建设,对于促进沿海地区治理大气雾霾、调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义。
4、利用风力发电的尝试,早在二十世纪初就已经开始了。三十年代, 丹麦、 瑞典、苏联和美国应用 航空工业的旋翼技术,成功地研制了一些小型风力发电装置。这种 小型风力发电机,广泛在多风的海岛和偏僻的乡村使用,它所获得的电力成本比小型内燃机的发电成本低得多。不过,当时的发电量较低,大都在5千瓦以下。
世界知识产权组织之前曾经公布的全球创新指数,瑞士曾经连续第九年成为排名世界第一的创新国家。瑞士这个总人口只有840万国家居然能力压美国稳居世界第一创新强国。值得一提的是,瑞士在专利申请、知识产权收入和高端技术产品生产方面都处于领先地位,创新成果转化效率极高。值得一提的是, 瑞士曾经是全球最高薪酬的国家。
在瑞士,不仅是大企业,即使是中小企业,也都有至少一项世界领先的创新技术。以无人机企业为例,瑞士目前有超过80家的无人机相关企业,这些企业规模不大,在过去六年迅速崛起,集聚形成瑞士的“无人机谷”。这些无人机企业无论在专业化还是商业化上都呈现出细分趋势,每家无人机企业都专注于特定领域,不同企业研发的无人机满足不同场景的应用需求。苏黎世联邦理工大学、洛桑联邦理工大学和苏黎世大学处于飞行机器人和无人机自动化系统研究的最前沿,
综合性大学以苏黎世联邦理工大学和洛桑联邦理工大学为代表,负责基础科研,这两所高校在电子、工程学等领域的科研实力雄厚,为瑞士创新能力提升做出重要贡献。很多初创企业便是诞生于这两所大学的前沿研究团队,苏振中博士的初创企业Fixposition致力于为自动驾驶 汽车 提供高精度导航解决方案,其核心技术厘米级高精度定位RTK技术就来自苏黎世联邦理工大学。
顶尖技术及领域之一:瑞士机器人
瑞士研制的由2000多个部件组成,精准程度可以达到百分之一毫米的“画家”机器人可以绘出《路易十五头像》、《英国国王乔治三世和夏洛特王后头像》以及《爱神驾驭的蝴蝶》等作品。瑞士的这个机器人娴熟的动作和专注的眼神惟妙惟肖,甚至还能时不时地轻轻吹掉纸上残留的铅笔灰。
瑞士的“音乐家”机器人是位身着洛可可式长裙的少女,它由2500多个部件组成,可以在一个有48根音管的风琴上演奏五首曲子。当手指在键盘上轻重疾徐时,她的身体也会随之优雅地摆动,仔细观察甚至可以看见她胸前一起一伏地呼吸。一曲弹罢,机器人还会向听众颔首致意。
再比如在故宫收藏的千姿百态的钟表中,有一件镇馆之宝,号称是乾隆的至爱,就是铜镀金写字人锺,出自于瑞士名坊Jaquet-Droz工作坊。
值得一提的是,瑞士的这位机器人是一个身着欧式华服的绅士,单膝跪地,表情谦恭,右手以标准的姿势悬腕执笔。上弦之后,他会在面前的纸张上徐徐写下“八方向化,九土来王”八个汉字。所写汉字的字体是乾隆帝最爱的赵孟頫体楷书,字端秀流美,笔风神兼具,令人叹为观止。
值得一提的是,曾经连续七年,瑞士被康奈尔大学、世界知识产权组织和位于巴黎的欧洲工商管理学院共同评为世界最具创新精神的国家。一个人口仅为八百万的国家,其同行评议科学出版物的比例是世界上最高的。培养出包括爱因斯坦在内的21位诺贝尔奖得主的苏黎世联邦理工(ETH)和洛桑理工(EPEL)是全球排名靠前和欧洲顶尖的理工类大学,尤其在机器人领域,可以说世界级的教授和大量高素质人才汇集于此。
瑞士的ABB工业机器人巨头,属于全球强悍的机器人四大家族之一,其代表作YUMI。再比如瑞士的maxon电机,曾作为火星探测器使用的电机。maxon re40已经成为全球学界标配的外骨骼机器人的驱动制定电机。
瑞士的医疗康复机器人Hocoma,稳坐当今全球医疗康复界霸主之位,经典产品包括 Lokomat 全自动机器步态评估系统和 Armeo 上肢康复机器人。比如瑞士的四足机器人ANYmal,外型如波士顿大狗,能被用来协助搜索救援任务。
世界上最早的写字机器人起源于瑞士。18世纪70年代,由瑞士钟表大师Pierre Jaquet-Droz及其助手制造的三个机器人玩偶堪称世纪经典,在现在看来也是水平极高。这几个机器人虽有240多岁高龄,却有着稚嫩如儿童的外表,一个能写,一个擅画,还有一个可以演奏风琴。
瑞士发明了室内检测无人机。比如FLYABILITY公司的室内检测无人机使用全球最先进的功能捕获精确数据,替代人类在密闭的空间内迅速准确地完成检测,广泛用于化工、火力发电站、市政设施、消防安全等领域。
顶尖技术及领域之二:瑞士精密机床
瑞士机床在全球可谓是非常牛。长期以来,瑞士机床出口额位居世界前五位,人均机床出口创汇曾经近30年来稳居世界第一,世界上有150多个国家是瑞士机床产品的长期用户。尤其是精密机床,更受全球人的青睐。
“瑞士机床”享誉全球。作为德语系国家之一,瑞士人沿袭了德语国家严谨认真地“工匠精神”,工艺上具有精益求精的执着。曾有人问过某瑞士老板,“你就不怕我把你这公司,把你整个公司的产品拆开了做反向工程吗?”他来了一句“try”,你试试。瑞士公司的机器全部手工打造,世界上没有任何一个人能够仿制,里面有十分关键的零部件、工艺,包括一些模具、关键地方的零配件,全部都是这个瑞士老板手工一点一点打磨出来的。瑞士机床产业全球 第一梯队,属于超一流选手:瑞士米克朗(钟表设备)、瑞士宝美(钟表设备)、瑞士威力铭(钟表设备)、瑞士斯特拉格、瑞士利吉特,瑞士机床无论从外观内在,还是设计水平及创新性,抑或加工能力和加工精度,几乎无可挑剔。精工细作,精益求精,机床加工精度极高,产量很低。
比较知名的瑞士机床品牌有:
Starrag、GF、Willemin-Macodel SA、Mikron Group、Tornos、Fehlmann、Reishauer、BUMOTEC、Liechti、Schaublin Machines SA、Faessler、ERNST-GROB、兰博特瓦里、Studer、Affolter、Precitrame Machines SA、ESCO、REGO-FIX等。
顶尖技术及领域之三:机电设备
瑞士在先进制造领域依然享誉全球。瑞士享誉世界的工业巨头ABB集团,是一个发电设备、高压输电设备,配电设备和电力机车生产商,在该领域市场占有率位居全球第二,在运动控制市场位居全球第一,同时它还是全球四大机器人制造商之一。
瑞士的世界第一大自动扶梯生产商、世界第二大电梯供应商迅达集团也出身瑞士,由罗伯特·辛德勒于1874年创立,至今已有150多年的 历史 .该集团在全球一百多个国家和地区拥有90多个控股公司,根据不完全统计,每天全球有超过10亿人次乘坐迅达的电梯及自动扶梯。
瑞士还拥有苏拉集团及立达公司的纺织机械、法因图尔的冲压机床、阿奇夏米尔公司的电火花机床、布勒公司的食品加工机械等,可以说全部是全球同类产品的精品。
瑞士MEM行业(电气和金属行业)是瑞士重要的支柱行业。MEM行业大约有1.3万家企业,98%是中小企业,总就业人数达32万人,其中包括2万名学徒,是提供就业岗位最多的行业。
顶尖技术及领域之四:精密医疗设备
瑞士在全球医疗设备的细分领域十分有名,小小的瑞士在全球拥有约740家企业,比如著名的Synthes(信思医疗设备),再比如Sonova(索诺瓦)等都享誉世界,它们生产的外科手术器材、假牙、心脏支架、人造关节、助听器、实验室仪器等非常多的产品都位居世界领先前列。比如瑞士艾伦医用可吸收手术缝合线,曾经是世界卫生组织中标产品供应商。
顶尖技术及领域之五:生物技术
瑞士拥有全球闻名遐迩的生物技术巨头:罗氏及诺华。罗氏制药是瑞士第一大药企,在抗肿瘤药方面处于全球霸主地位。它的竞争对象是美国大名鼎鼎的辉瑞,两家公司常年抢夺谁是世界第一大制药企业的宝座。瑞士的诺华则是全球第二大制药公司,成立于1996年。经历了与Ciba-Geigy和Sandoz的合并,诺华与其前身公司的 历史 可以追溯到250年前。诺华拥有创新药、眼科保健、临床应用广泛的非专利药,预防性疫苗及诊断器材,非处方药及动物保健产品等多元化的业务组合。
瑞士还有其他许多世界一流水平的制药公司,比如曾与美国安进和基因泰克并称为世界生物制药公司三巨头的雪兰诺,中小型制药企业Acteli on、巴塞利亚药业、Arpida和Addex公司等。可见,瑞士的生物技术水平是非常高的。
值得一提的是,若按人口比例计算,瑞士是世界上生物技术企业密度最大的国家。瑞士联邦政府本月公布的一份名为《瑞士生物 科技 :行动计划》的报告说,瑞士生物 科技 研究水平高于欧盟平均水平。
顶尖技术及领域之六: 健康 技术
瑞士是世界上应用最早的生物技术抗衰老技术。比如耳熟能详的瑞士羊胎素等。值得一提的是,瑞士在医疗美容、整形手术、微创手术等方面的技术也处于世界领先水平。尤其是体内排毒、细胞抗衰、医疗美容等方面,也都是瑞士的医疗优势。瑞士曾是全球最宜居的国家之一、全球人均寿命最长的国家之一,曾经被誉为 “欧洲皇室抗衰老圣地” ,空气、水源等九项自然环境指标均跻身全球首位。瑞士的医疗技术也一直领先全球。使得瑞士成为了全球游客最青睐的 健康 度假胜地之一。
Genolier Swiss Medical Network医疗机构(GSMN)是瑞士唯一一家上市的私立医院集团。享有“全球最好的私人医疗机构”的美誉。 GSMN医院在世界范围内首创“人体免疫系统——致癌风险”的分析模型;GSMN医院是世界上目前唯一 一家能运用IORT——术中放射疗法的医院;GSMN医院的癌症治愈率高达92%,曾经排名世界第一;瑞士除科学研究以外,PSI还拥有瑞士唯 一的质子治疗中心。
顶尖技术及领域之七:顶尖研究机构
瑞士保罗谢尔研究所(Paul Scherrer Institute,简称PSI)成立于1988年,位于瑞士北部的苏黎世和巴塞尔之间的阿勒河畔,是瑞士最大的国家研究所,科学和技术的多学科研究中心。PSI以物质结构、能源与环境以及人类 健康 为主要研究领域,拥有多台大规模科研设备,其中某些设备不仅是在瑞士,甚至在世界范围内都是独一无二的。
顶尖技术及领域之八:化工技术
瑞士的化学工业非常发达,化学工业也是瑞士工业的重要支柱。除了约占化学工业产值的2/5的药品,染料、农药、香脂、香精在国际市场上的地位十分重要。比如享誉世界的瑞士巴塞尔的精细化工生产商汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals)是著名的全球化工巨头。
汽巴精化成立于1997年,它的前身为汽巴-嘉基(Ciba-Geigy)公司的精细化工部门。它在28个国家设有79个分支机构,雇员达19300人并且在12个国家设有24个精细化工相关的研究中心。据经济研究所BAK Economics的《全球行业竞争力指数》报告,瑞士以119.5分排名第二,仅次于美国(120.9分),在制药领域总得分120.2分,而化学方面则有116.3分。
顶尖技术及领域之九:清洁技术
瑞士在清洁技术领域占据全球领先地位。瑞士是第一个颁布环境保护法的欧洲国家,已经制定了覆盖面广泛的环保法律和法规。瑞士有众多的中小型清洁技术企业,清洁技术产业的就业人数曾经在之前的五年间增长了25%,占瑞士总劳动力5.5%,几乎占瑞士GDP的5%。值得一提的是,瑞士在人均清洁技术专利方面排名世界第一。比如2020年,瑞士工程集团ABB也加入了欧洲清洁氢联盟,将与各国政府和其他联盟成员合作,扩大整个欧洲的氢价值链。
瑞士的能源电力部门主要依靠水力发电,因为阿尔卑斯山覆盖了该国近三分之二的土地,提供了许多适合水力发电的大型山地湖泊和人工水库。
早在2019年,瑞士终端用电量中约有75%产自可再生能源(2018年为74%),其中大型水力发电占66%,光伏发电、风力发电、小型水电站发电以及生物质发电共占8.4%左右,核能发电所占比例为19%,废弃物和化石能源发电所占比例接近2%。尤其是随着核电发电量的增加,瑞士已经从电力净进口国转为净出口国。
顶尖技术及领域之十:无人机技术
瑞士无人机生态系统和智能飞行器领域的拥有诸多创新。根据各类全球排名指数,瑞士是世界上最创新、也是最具竞争力的国家之一。瑞士具有世界领先技术的无人机初创企业和成熟企业,比如在传感与分析、工业巡检、安全与交管、高空无人机、 娱乐 与人道主义救援等方面拥有世界领先的水平。
瑞士是无人机 科技 领域的先驱之一,并将自己定位为领先的研究与创新中心。瑞士曾经在过去六年间,瑞士“无人机谷”吸引了80多家初创企业,创造了2500多个就业岗位,其中许多企业均由顶级研究机构如苏黎世联邦理工大学(ETHZ)和洛桑联邦理工大学(EPFL)等孵化而成。瑞士无人机应用于诸多领域,包括公共安全、农业和危机地区的人道主义援助等,瑞士还将无人机的使用与安全纳入其航空和数据隐私之中。
再比如著名的神经元无人机是由瑞士参与研发,由法国领导,瑞典、意大利、西班牙和希腊参与共同研发的隐形无人机,是一种集侦察、监视、攻击于一身的多功能无人作战平台,外型酷似B2幽灵轰炸机,在雷达屏幕上的神经元尺寸不超过一只麻雀。神经元无人机可以在不接受任何指令的情况下独立完成飞行,并在复杂飞行环境中进行自我校正。
顶尖技术及领域之十一:金融业
瑞士的银行尤其是私人银行一直被认为是世界上最安全的银行。瑞士国土面积不大,人口也较少,无论是在资产管理或保险经营方面还是作为原料交易平台,瑞士均是世界领先的金融中心之一。瑞士的银行业、保险业、证券市场、黄金市场是瑞士金融业的四大支柱,是瑞士经济的重要引擎。
瑞士的金融业拥有先进的交易手段。1995年,瑞士证券交易所在全世界率先启用在线电子交易系统,同时瑞士是世界最大炼金国,人均黄金储备全球第一,全球40%的黄金交易在瑞士进行,苏黎世是全世界第二大黄金交易市场。
瑞士作为贸易中心,瑞士已成为全球最重要的原材料贸易平台之一。一些原材料公司按销售额属于瑞士最大的公司之一,并在全世界处于领先地位。原材料交易曾经占据了瑞士过境贸易94%。这相当于大约3.5%的国内生产总值。交易的商品包括近60%的能源材料、20%的矿物原料和15%的农林产品。
瑞士拥有266家银行机构,最重要的五大银行是瑞士联合银行集团、瑞士信贷集团、莱夫艾森、苏黎世州银行、邮政金融银行,其中三家大型银行机构(瑞士联合银行集团、瑞士信贷集团和苏黎世州银行)的资产占据了所有各类银行资负责表的半壁江山。
顶尖技术及领域之十二:钟表业
瑞士是闻名遐迩的“钟表王国”。瑞士由于资源贫乏,瑞士特别重视生产用料少、价值大、精密度高、又容易出口的工业产品,如精密机械、钟表等。尤其是钟表,所用原料很少,但价格很高, 历来被瑞士人看做是生财之道。在瑞士,钟表厂几乎遍布全国,首都伯尔尼和主要城市苏黎世、日内瓦、巴塞尔都有发达的钟表业, 几乎每个家庭都与钟表有关。 世界名牌表大部分出自瑞士,国家钟表出口量素来居世界第一位。
早在1800年,世界钟表总产量达到二千五百万只,瑞士钟表产量占了三分之二而领先世界 。1978年,瑞士smh集团生产出一款只有2毫米厚的表样原型,是当时世界上最薄的石英表。斯沃琪集团是世界最大的钟表集团。斯沃琪旗下有18个品牌,包括宝玑(breguet)、欧米茄、天梭、浪琴、雷达、卡文克莱calvin klein、雪铁纳(certina)、美度(mido)、皮巴曼(pierre balmain)、宝珀(blancpain)及斯沃琪。
顶尖技术及领域之十三: 无人驾驶赛车技术
瑞士的AMZ Racing曾经推出全球无人驾驶赛车功率具备超强的加速能力,重量比为0.86kW/kg,甚至超过了超级跑车。该产品还在2018年德国及意大利大学生方程式 汽车 大赛中获得总冠军。Fixposition公司发明高精度、高可靠性及多场景适应性的精准定位系统,精确的实时动态卫星定位和敏锐的计算机视觉技术强强互补,成就完美的多传感器融合,推动全新机器人应用和相关服务的开发。
顶尖技术及领域之十四:瑞士军刀及小发明
"瑞士冠军"曾被世界认为是功能最多、应用范围最广的型号。最适合野外考察、旅行探险、 旅游 度假、宿营驻扎等情况。由于功能全面、设计精巧,一刀在手令您仿佛拥有一个真正的万能工具箱,需要时象变魔术一样组合出各种应用来,是理想的装备。它还是瑞士军刀的经典代表,被纽约现代艺术博物馆、慕尼黑应用艺术博物馆按"世界设计经典"收藏。
再比如瑞士小 科技 发明推出的 “Micro-Pro”煌 11合1 照明工具钳在同类产品中是独一无二的。精巧的设计将迷你工具钳与LED的白光照明灯结合为一体,有效利用每个精密的环节,解决您在日常生活中的麻烦。方便实用,就是它的特色。只要夹在钥匙圈上,就能随身携带,无论是锁紧螺丝峰、夹剪铁线金属,都能迎刃而解,本型号的主体是一个LED灯手电筒,在您遇到光线昏暗的场合,能提供非常大的助益。
顶尖技术及领域之 十五:瑞士教育业
瑞士是世界上在教育领域最舍得投资的国家之一,每年瑞士联邦预算的10%投入到教育领域。提到瑞士教育,就不得不提到瑞士的高中教育,与我们当下的高中教育以理论和考试为主不同,瑞士的高级中学教育都是职业教育,但是,几乎所有的学生以做学徒或继续留在学校学习的方式完成这个教育阶段。瑞士的学徒式教育包括特定职业的实地培训,为期3-4年,每个领域的培训时间有所不同。学徒在公司工作,同时也在与公司同一领域的专门学校学习理论(每周学习1至2天)。这种充足的理论知识与直接工作经验的完美结合使得学徒成功结束培训后可以找到合适的工作机会。
正因如此,瑞士才发展起“小国家,大 科技 ”的格局,成为世界上顶尖 科技 的创造基地。按人口计算,瑞士的人均诺贝尔得奖率与人均专利都居世界首位。
顶尖技术及领域之十四: 旅游 业
在世界经济论坛(WEF)最新推出的世界各国 旅游 竞争力排名中,瑞士荣登榜首,被评为在 旅游 业的发展上最有吸引力的国家。瑞士是 旅游 发展的先驱 也是世界上著名的 旅游 发达国家。经过两百多年的发展 旅游 业已成为瑞士国民经济的支柱产业。近几年的 旅游 收入均在200亿瑞士法郎以上 超过了瑞士的钟表业和银行业。2004年 瑞士 旅游 总收入为248亿瑞士法郎 曾经占国内生产总值的5.6%。瑞士 旅游 业的发达 首先得益于独特的 旅游 资源。
瑞士是一个内陆国家 国土面积不大 但其独特的 旅游 资源和 旅游 服务却吸引了世界各国的游客 每年到瑞士 旅游 的过夜客人达6000多万人次 已成为重要的国际 旅游 目的地。根据世界经济论坛的报告,瑞士 旅游 业的收益约占国民生产总值的6.2%,远远比德国 旅游 业在国民生产总值中所占的比重高得多。联合国世界 旅游 组织(UNWTO)的数据显示,瑞士虽然国土面积不大,但是全世界20个最受青睐的 旅游 胜地之一。在Ernst &Young咨询公司的调查中,瑞士是欧洲对外国企业家最有吸引力的经营场所。
瑞士之所以得到世界第一的头衔,与 健康 范畴、饮用水的卫生、铁路的基础设施和酒店管理学校得到的高分是分不开的。除此之外,瑞士也被评为最安全的国家,而且有6个景点被教科文组织命名的世界文化和自然遗产。瑞士的环境保护法也被评价为最严厉最有效。
风是一种潜力很大的新能源,人们也许还记得,十八世纪初,横扫英法两国的一次狂暴大风,吹毁了四百座风力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多条帆船,并有数千人受到伤害,二十五万株大树连根拔起。仅就拔树一事而论,风在数秒钟内就发出了一千万马力(即750万千瓦;一马力等于0.75千瓦)的功率!有人估计过,地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦,几乎是现在全世界水力发电量的10倍。目前全世界每年燃烧煤所获得的能量,只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此,国内外都很重视利用风力来发电,开发新能源。
利用风力发电的尝试,早在本世纪初就已经开始了。三十年代,丹麦、瑞典、苏联和美国应用航空工业的旋翼技术,成功地研制了一些小型风力发电装置。这种小型风力发电机,广泛在多风的海岛和偏僻的乡村使用,它所获得的电力成本比小型内燃机的发电成本低得多。不过,当时的发电量较低,大都在5千瓦以下。
目前,据了解,国外已生产出15,40,45,100,225千瓦的风力发电机了。1978年1月,美国在新墨西哥州的克莱顿镇建成的200千瓦风力发电机,其叶片直径为38米,发电量足够60户居民用电。而1978年初夏,在丹麦日德兰半岛西海岸投入运行的风力发电装置,其发电量则达2000千瓦,风车高57米,所发电量的75%送入电网,其余供给附近的一所学校用。
1979年上半年,美国在北卡罗来纳州的蓝岭山,又建成了一座世界上最大的发电用的风车。这个风车有十层楼高,风车钢叶片的直径60米;叶片安装在一个塔型建筑物上,因此风车可自由转动并从任何一个方向获得电力;风力时速在38公里以上时,发电能力也可达2000千瓦。由于这个丘陵地区的平均风力时速只有29公里,因此风车不能全部运动。据估计,即使全年只有一半时间运转,它就能够满足北卡罗来纳州七个县1%到2%的用电需要。
怎样利用风力来发电呢?
我们把风的动能转变成机械能,再把机械能转化为电能,这就是风力发电。风力发电所需要的装置,称作风力发电机组。这种风力发电机组,大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。(大型风力发电站基本上没有尾舵,一般只有小型(包括家用型)才会拥有尾舵)
风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件,它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时,桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻,目前多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。(现在还有一些垂直风轮,s型旋转叶片等,其作用也与常规螺旋桨型叶片相同)
由于风轮的转速比较低,而且风力的大小和方向经常变化着,这又使转速不稳定;所以,在带动发电机之前,还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱,再加一个调速机构使转速保持稳定,然后再联接到发电机上。为保持风轮始终对准风向以获得最大的功率,还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。
铁塔是支承风轮、尾舵和发电机的构架。它一般修建得比较高,为的是获得较大的和较均匀的风力,又要有足够的强度。铁塔高度视地面障碍物对风速影响的情况,以及风轮的直径大小而定,一般在6-20米范围内。
发电机的作用,是把由风轮得到的恒定转速,通过升速传递给发电机构均匀运转,因而把机械能转变为电能。
多大的风力才可以发电呢?
一般说来,3级风就有利用的价值。但从经济合理的角度出发,风速大于每秒4米才适宜于发电。据测定,一台55千瓦的风力发电机组,当风速每秒为9.5米时,机组的输出功率为55千瓦;当风速每秒8米时,功率为38千瓦;风速每秒为6米时,只有16千瓦;而风速为每秒5米时,仅为9.5千瓦。可见风力愈大,经济效益也愈大。
在我国,现在已有不少成功的中、小型风力发电装置在运转。
我国的风力资源极为丰富,绝大多数地区的平均风速都在每秒3米以上,特别是东北、西北、西南高原和沿海岛屿,平均风速更大;有的地方,一年三分之一以上的时间都是大风天。在这些地区,发展风力发电是很有前途的。
作者:施鹏飞 2006-5-27
第一部分 中国风电现状及鼓励政策
我国并网型风力发电技术在80年代中期开始进行试验、示范。经过十多年的努力,现逐步转向规模开发。到1996年底,在全国风能资源丰富的9个省(自治区)已经建设了16个风电场,共安装单机容量30~600千瓦风电机225台,总装机容量从1990年的4000千瓦增加到5.7万千瓦,1996年新增风电装机容量1.9万千瓦,年增长超过50%(详见表1—1)。1997年预计可完成风电装机11万千瓦,面临一个大的发展。
近年来,新能源发电工作得到国家的积极鼓励和支持。《电力法》明确规定。国家鼓励和支持利用可再生能源和清洁能源发电”。八届人大四次会议批准的我国经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要中也提出“积极发展风能、海洋能、地热能等新能源发电”。为了支持风力发电,电力部制定了《风力发电场并网运行管理规定》,明确了风电上网及电价确定的原则。一些地方的政府部门也相继出台了一些风电的优惠政策,对风电的发展起到了较好的推动作用。现选择这几年制定的有关政策汇集介绍如下,供各单位在工作中执行和作为争取地方政策的参考。
一、电力部颁布的《风力发电场并网运行管理规定》1.风力发电按项目核算所得税,十年还贷期内的前三年全部返还企业,第四至五年返还70%,后五年返还50%。
2.风电企业按6%缴纳增值税,并按高新技术规定,前三年地方留成的25%增值税全部返还企业。
3.风力发电用地按每台风机实际占用面积征收耕地占用税,按规定办理用地审批手续,以划拨方式提供建设用地。
四、内蒙古自治区对风电项目也给予了一定的优惠。
1.内蒙古自治区以外引资的合资项目(引资比例大于、等于30%)免征五年企业所得税。
2.对已投产的风电项目。内蒙古物价局已批复了0.713元/千瓦时的上网电价(含税)。
3.按风力发电机基础所占面积计算土地征用费,并按能源项目给予一定的优惠。
除此之外,国内各风电场所在地区,上网电价的核算一般都采用还本付息政策,风电场所需征地按每台风机基础所占面积计算征收土地征用费。
第二部分 国外风力发电状况及其鼓励政策介绍
一、前言
风能在近期内是最有前景的可再生能源,许多国家都制定了开发利用风能的发展规划,促进新技术的研究和鼓励市场的开拓。本文根据国际能源局(IEA,InternationalEnergy Agency)1995年风能年度报告、英国和丹麦有关专业风能咨询公司的资料对国外风力发电的进展先进行总的概括的叙述,然后按国家分别介绍,重点放在鼓励风电发展的政策方面,以资借鉴。
二、综述
据IEA统计1995年全世界风电装机容量达到490万千瓦(见表2—1),发电80亿千瓦时,比1994年的350万千瓦增加140万千瓦。其中德国当年装机最多.约50万千瓦,其次是印度,约43万千瓦,这反映了目前国际上对新的发电能力的需求可以分为截然不同的两类:一类是受到环境保护的压力,要求提供更清洁的发电方式,美国、德国和欧洲北部传统的风电市场属于这一类,另一类是经济增长需要新的发电能力.如印度和南美正在崛起的风电市场。
1.风电场并入电网运行,必须严格遵守和执行《电网调度管理条例'。
2.电力工业部负责风电场的规划、建设、管理和运行的归口管理、监督指导与协调服务。
3。各级电力部门要积极协助本地区做好风电场建设规划、可行性研究、风力资源详测等前期工作,并负责设计审查和协调风电场并网工作。
4.风电场建设单位在可行性研究阶段,要积极主动争取电网管理部门和调度机构支持,并签定并网协议。电网管理部门应允许风电场就近上网,并收购全部上网电量。
5.风电场容量与电网统一调度的比例,原则上由稳态运行下的电能质量、最小线路损失和状态稳定性等因素决定。当风电场容量占电网统一调度容量的5%以下时,一般无需装设控制设备;当超过5%时,应与电网调度机构协商解决。
6.风电场上网电价按发电成本加还本付息、合理利润的原则确定,并兼顾用户承受能力,增值税在价外计征。高于电网平均电价部分,其价差采取均摊方式,由全网共同负担,电力公司统一收购处理。
7.风电场运营单位应绘制出风速频率曲线和风向频率玫瑰图、编制月平均风速变化和年平均风速日(0~24小时)变化曲线,并根据每台机组的输出功率曲线,结合年度检修计划,编制出年、月(季)和日预报发电计划以及次日的风速和发电预报.报送电网管理部门和调度部门审批.
8.风电场必须建立完善的自动监控系统,保证电网安全经济运行,其功能包括数据采集与处理、监槐与记录和自动控制等。
1996年lEA的统计数字尚未收到,据丹麦出版的《风能月刊(Windpower Monthly)>1997年1月号的统计专栏,估计1996年底装机约584万千瓦(见表2—2),当年装机约100万千瓦,德国和印度仍然领先,丹麦和荷兰由于土地利用规划的限制有所放松,取得较大进展,英国则因有关鼓励政策开始实施,装机量上升,西班牙后来居上,成为新的重要风电市场,美国虽然装机总量仍居首位,但是由于电力工业结构改组,加上80年代初期安装的机组大量拆除,容量有所下降。《风能月刊》对1995年装机的统计.与lEA略有差别,仅供参考。
许多国家的政府制定了风电的规划目标(见表2—3)。但这些指标没有一个是很确定的。所有发达国家中的市场都受到政治方面的限制以及环境组织的影响,其增长速度不是受技术或生产设施的制约。
lEA风能执行委员会有16个成员国,分别来自北美、欧洲、大洋洲和日本,每年向lEA提交国家风能年度报告,基本反映了发达国家风电进展情况,1995年的主要内容摘要如下。
已建成的风电场发电性能
由于在商业方面的敏感性,有关风电场发电性能的资料很少。多数商业性风电场报告机组运行的可利用率超过95%。 运行经验,一般来说已安装的风电机性能良好,没有什么运行方面的困难。只有两种问题反映过,一是雷击。二是冰冻。在并入电网方面也没有反映出什么重要问题。只有德国提出并入人口稀少地区的电网可能有潜在的限制。然而希腊和西班牙的报告都提到高比例风电并入弱电网的正面效应。特别是西班牙Ca—nary岛风电在电网中的比例高达30%。
经济性
风电机的出厂成本在过去15年中稳定下降,但1995年与1994年的变化不大。1995年的出厂价范围在780至1205美元/千瓦,平均1000美元左右。
1995年风电场项目的成本维持稳定或略有增加,每千瓦装机容量1126到1570美元,平均1350美元左右。成本变化的原因是通往风场的道路和并网送出工程费用增加。在装机容量超过10万千瓦的国家中风电的发电成本每千瓦时为0.04至011美元。成本的变化主要是受全部项目规模、成本及发电量等因素的影响,而后者取决于风场的风力资源。
1995年单机容量增大的趋势还在继续,以适应商业市场的需求,500千瓦和600千瓦机组已投放市场,大于1000千瓦的商品样机开始试验。较小的机组仍继续采用新技术不断改进,一般是通过价值工程使其重量更轻,成本更有竞争性。
随着风电机销售的增长.零部件制造商的市场更趋兴旺。在一些国家当地生产的部件走俏。尤其是在1995年又出现了一批叶片制造商。政府资助的研究开发和示范项目在所有的国家都有政府资助的项目,有的是中央政府通过有关部门拨款,有的是国有公司投资和管理的。1995年预算中直接投入研究开发和示范的资金,不含间接支持措施,如鼓励电价和减税等,其范围从小于100万美元(希腊、芬兰、加拿大、挪威)至100万~1500万美元(荷兰、西班牙、丹麦、日本、英国、意大利、瑞典),德国为2800万美元,美国为4900万美元。在欧洲研究开发和示范的经费比上面提到的还要多,因为欧洲联盟根据各个成员国的要求再提供一部分资金。除了德国和美国外,其他国家资助的水平与1994
24年相比变化很小。成员国报告中提到的主要优先领域基本上可以分成两类,一类是有关全国性的项目,如可利用的风力资源和风电机选址。另一类是技术开发本身。全国性课题:
一风力资源评估(测风,模拟)
一规划许可(风电机选址)
一环境影响(噪音,景观干扰)
一电力系统(并网,电能质量)
一标准和鉴定
技术开发
一提高效率(空气动力性能,变转速运
行)
一降低成本(价值工程,部件开发)
一先进风电机开发(新概念)
一安全(结构负载)
一般说来全国性的课题由政府部门领导,技术开发则是政府与产业界合作,由企业投入部分资金。
1995年风电机技术开发的趋势是重量更轻,结构更具柔性,直接驱动发电机(无齿轮箱)和变转速运行。荷兰研制了柔性风轮试验样机。更大单机容量的机组仍在继续研制。
开发岸外风电场对岸外风电场感兴趣的国家,一类是陆地上缺少合适的风场(意大利.瑞典),另一类是由于人口密度高,在陆地上发展会干扰环境(丹麦、荷兰、英国)。丹麦已经有了两个岸外风电场,投入运行的容量达到5000千瓦,荷兰在近海安装了4台500千瓦机组,1996年又安装了19台600千瓦机组,瑞典有1台250千瓦的示范机组,1996年又安装了19台600千瓦机组,瑞典有1台250千瓦的示范机组,意大利有一个小的研究开发项目。英国虽然过去10年从事过研究工作,但还是决定维持观望状态。
国际合作
在欧洲通过许多JOULE和’FHERMIE项目加强多边合作进行研究开发活动,部分经费由欧洲联盟提供。美国与一些国家签订了双边协议,寻求建立海外贸易关系。大多数国家都在积极与具有巨大潜在市场的国家和地区进行合作,如印度、中国和南美洲。
市场开发的主要障碍影响市场开发的基本障碍是利用廉价燃料常规发电的低成本和多余的装机容量,使得风电进入开放的市场竞争在经济上没有吸引力。在实行鼓励收购价格的国家其市场开发率的主要障碍是难以取得土地利用规划方面的许可,特别是那些可能干扰环境景观的地方。只有德国提到并入电网可能受到容量的潜在限制。
激励市场的政策和措施
激励市场的措施主要有对投资的补贴、税收减免和鼓励电价。趋势是实行鼓励电价,取消直接的投资补贴。鼓励电价一般与国家的电价有关,但是英国除外。是采用招标方式,投标电价最低的获得合同。各个国家实施优惠政策的具体情况将在下面分别介绍.
美国
美国曾经是世界上的主要风电市场.但是近年来让位于欧洲,或者现在又让给发展中国家。1985年以前减税法时代产生的戏剧性增长被称为“风冲击”,现在已经消失而且看起来也不会重演。美国电力工业目前正处在弱化管制(de—regulation)和重新组织之中,任何迅速扩大风电市场的可能性都将推迟,直到这些主要的结构问题得到解决。
1985年以前由于政府减税政策的优惠,装机容量增长很快,达到100多万千瓦,以后增长缓慢,近年来因为大量拆除早期安装的低效风电机,能够运行的装机容量不易统计,出现多种不同统计数字,以1995年底为例,国际能源局为177万千瓦,美国风能协会为175万千瓦,而‘风能月刊》则为165.5万千瓦,差别较大。美国风能协会估计1996年新安装的机组只有1万千瓦.主要原因是在美国常规发电成本很低,发电装机容量饱和,政府的鼓励政策不力。
鼓励政策。
80年代初法律规定电力公司必须收购再生能源发出的电力,并以固定的优惠价格收购若干年。1985年底以前对风电场的投资者联邦政府减税25%,加州政府减税25%。目前联邦政府规定再生能源每发l千瓦时电减1.5美分的生产税。有些州规定电力结构中必须有一定比例的再生能源发电,可免除财产税和销售税。
德国
90年代初出台了对再生能源利用非常优惠的政策,风电装机迅速增长,80年代后期只有1.5万千瓦,1994年底增加到63.2万千瓦,1995年底为3655台机组,113.6万千瓦,1996年约150万千瓦,以后将进入平稳发展时期,预计到2000年可达200万千瓦.
德国建立较全面的再生能源支持政策体系。包括:
1.1991年供电法规定,电力公司要全部收购再生能源所发电量,并且其标准上网电价为90%的平均销售电价.即0.16德国马克/千瓦时(相当于10.2美分),而常规电厂的上网电价为0.10德国马克/千瓦时,这一部分差价由用户均摊。
2.政府通过研技部的250MW计划,每千瓦时支付业主0。06马克的生产补贴,但是这一补贴已在1996年被取消。
3.开发商能够向地方政府申请总投资的20%一45%的投资补贴。
4.经济部下属的德国政策银行可以为销售额低于5亿马克的中小风电场提供高达总投资额的80%的融资。
5.建立了一个较好的个人入股投资风电的机制。
开发风电的主要政府职能已经由研技部过渡到经济部。德国支持风电的激励体系取得了较大的成功,政府的规划目标很快就达到了。但是现在出现了一些发展中的问题•电力公司对风机特性提出了一些严格要求。并在一些边远风能丰富区以电网容量小而阻碍项目的实施。尽管存在一些问题,但德国风电发展仍具有潜力。
丹麦
丹麦是世界上成功地支持风力发电发展的国家之一,主要特点是政府支持再生能源的长远目标明确和融资渠道多样.由于低的税率,投资风电非常普遍,投资者和银行对风电的投资回报很有信心。在80年代末和90年代初,大约每年装机7万千瓦,1986年为1250台机组,8万千瓦。1995年底为3893台机组,63万千瓦。其中私人拥有3245台,42.5万千瓦,电力公司拥有648台机组,20.5万千瓦。只有四分之一的机组是安装在至少有5台机组的风电场内。1995年当年增加199台,9.8万千瓦,其中电力公司安装133台,6.7万千瓦。1995年风电装机容量占全国发电总装机容量1000万千瓦的6.3%。1995年风电年发电量为11.8亿千瓦时,占全国年用电量的3.7%。预计2000年装机达90万千瓦。1979年政府曾给予风电30%的投资补贴,但随着其发展,从1989年开始这种补贴就已经不复存在了。1985年政府和丹麦电力联合会签定了一个购电协议,规定国有电力公司必须购买所有再生能源所发电量,并且保证电价为平均销售电价的85%。此外,非电力公司的业主能获得退还的二氧化碳税和能源税(包括能源税的增值税),风电的电价构成见表2—4。而电力公司作为业主时,仅能得到二氧化碳税的退还。
衰2—4非电力公司风电的电价构成
┏━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━┓
┃电价构成的因素 ┃价格(丹麦克郎/千瓦时) ┃
┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫
┃铺售电价的85% ┃O.38 ┃
┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫
┃能源税 ┃O.17 ┃
┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫
┃二氧化碳税 ┃0.10 ┃
┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫
┃ 能源税的增值税(25%) ┃O.04 ┃
┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫
┃总计┃0.69 ┃
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通过这种方式,风电的电价就由原来的0.38增至0.69丹麦克郎/千瓦时。
电力公司是发展风电的主力军。对于其他业主既可以与电力公司联合开发,又可以独立开发。对于非电力公司的业主.如果投资的风电场容量低于业主每年耗电等效量的1509,6,此风电场的投资收益可得到免税。独立业主可以在20年期限内折旧风电机。业主仅负责并入11kV电网的费用,电力公司负责并入更高电压等级的费用以及电网延伸的
费用。
荷兰
荷兰的风电开发较早,1987年装机1.6万千瓦,1990年达到4.9万千瓦.以后发展较快,1994年为15.3万千瓦.1995年底为25万千瓦,1996年约27.7万千瓦。到2000年时可能达到75万千瓦。1990年荷兰政府制定了国家环境战略来完善再生能源的支持机制.它包括如下三个方面的政策。
1.温室气体减排费
为了减少二氧化碳等温室气体的排放.电力公司必须购买所有的再生能源发电力,并且可以增收小用户电费最多达2%,用于补贴再生能源发电。
2.再生能源发电的优惠电价火电和核电的平均电价为8~8.5荷兰分/千瓦时,而风电平均电价为13~14荷兰分/千瓦时,最高达20.3荷兰分/千瓦时。风电与常规电能的电价差额主要由温室气体减排费来支付。
3.投资补贴
荷兰能源环境部可向风电投资者提供高达总投资额的35%的补贴。电力公司是风电的主要投资者和开发商。
1996年初,再生能源支持政策有所变化,支持重点由过去的政府拨款转移到税收鼓励。在风电开发商和荷兰电力联合会签定的协议中,2MW"以下的风电项目的标准上网电价为每千瓦时16.3荷兰分(大约10美分),这一电价由环保奖励费5.4分、生态税3分和基本发电成本7.9分组成。另外,对于再生能源,增值税由17.5%减少到6%。同时还建立了一个新的税收和再生能源投资基金等支持机制。
英国
90年代初装机不到1万千瓦,政府推行非化石燃料义务法(NFFO)后才有较大发展,1994年达到17万千瓦,1995年底20万千瓦,1996年约26.9万千瓦。预计2000年约60万千瓦。1989年,国家电力法明确提出实施非化石燃料义务工程以减少二氧化碳的总排放量,要求所有地区电力公司必须购买所有非化石燃料的上网电量,并付给一个优惠上网电价,其与平均电价的差值由全网摊销。1992年共向用户非化石燃料义务税为全年电费总收入的11%,其中2%用于补贴再生能源,其余用于核电.
1990,1991和1994年,共公布了三批非化石燃料项目计划。在1994年的项目中,风电电价第一次实行真正竞标。超过1.6Mw的风电项目的平均电价为6.9美分/千瓦时,而其他小项目的电价为8.5美分/千瓦时。1992年的再生能源咨询专家组的报告中指出,再生能源具有经济可行性和环境可接受性的前景,政府应确定2000年再生能源总的发展目标为150万千瓦。
虽然英国是一个较晚地实施市场激励机制来鼓励风电发展的国家,但是由于非化石燃料义务计划的实施,其风电发展速度很快。竞争机制的引入增加了对风能丰富场址的需求,同时也引起了环境组织的反对(主要是生态和噪音问题)。这种情况和其他国家非常相似,快速增长,高风速和弱网地区的饱和以及环境组织的反对。但与其他欧洲国家不同的是,刚刚私有化的英国电力公司积极参与风电场建设,地区电力公司在多数风电场有股份。
通过补贴等方式,国家电力公司和国家风电公司在风电开发中起着举足轻重的作用。在1994年的第三期非化石燃料义务计划中,他们获得了70%购电合同。很可能非化石燃料计划再执行几年后就结束了.未来的英国风电发展将简单地依靠市场机制和公众对“绿色电力”的态度。今后的政府换届很可能改变激励机制,但是风电发展的趋势是不可阻挡的。
西班牙
从90年代起西班牙的风电发展很快,1990年不到l万千瓦,1994年达到7.2万千瓦,1995年底为12.6万千瓦,1996年约21.5万千瓦,预计2000年约70万千瓦。1991年西班牙政府通过了国家能源规划(PEN),包括1991~2000年节能和高效利用能源规划(PAEE)。这个规划中制定了到2000年装机168MW的目标,在1995年就会超过。1995年3月又通过了新的PAEE,这个规划没有推荐任何具体的风能目标。西班牙在今后5年中将是风能利用最活跃的国家之一。它具有优越的风能资源,以及比北部欧洲国家更少受限制的空间。西班牙制造商与其他成立早的风电机制造商建立了合资企业。1995年取得极为迅速的增长,至少会继续发展5年。扩展规划中的一个重要因素是西班牙电力公司与贸易联盟达成了一项协议。基于从不同发电形式可能创造更多的就业机会,贸易联盟同意电力公司将2000年的目标定为75万千瓦。
国家补贴政策的依据是“节约与有效利用能源规划”,其中规定对再生能源进行补贴。1995年有13个风电场项目分别获得投资额14%~27%的补贴,总投资额ESP(比塞塔)210亿(1750万美元),装机容量14万千瓦。
1994年国家法律规定非常规发电在电力结构中的比例要从1990年的4.5%增加到2000年的10%。其中对风电上网电价有特殊规定,而且购电合同期至少5年。
印度
最近几年在发展中国家里印度是风电装机增长最快的。80年代末约2万千瓦,1993年3万千瓦,1994年底20万千瓦,1995年和1996年分别装机43万千瓦和25万千瓦,累计分别达到55万千瓦和81万千瓦。主要原因是随着经济的发展,新的电力需求大,政府重视开发再生能源,制定了许多优惠政策,由非常规能源部统一规划和管理。印度的电力正在迅速发展,缺电依然严重,对电力的需求以每年800的比率增长,一部分是由于现有用户的需要。一部分是因为正在进行农村电气化工程。目前总的发电容量大约是7200万千瓦,估计高峰时缺电20%,而对整个系统平均为10%,新增装机容量每年约400万千瓦。
作为第八个五年计划(1993~1997)的一部分,印度政府提出了一个综合配套工程项目,促进250万千瓦再生能源的建设,其中60万千瓦是风电。这个项目包括资金筹措、选址、电能利用、进口关税及风力资源测量,由非常规能源部组织实施,印度再生能源发展局负责资金的筹措。目前项目的目标已经实现。
鼓励政策:
进口关税税率有利于引进技术和国产化.即国内不能制造的部件免税,已国产化的征高税.塔架进口税率为65%,整机为25%。
政府允许风电场在第一年100%折旧,头五年免所得税。由于印度缺电严重,对企业按指标供电。政府鼓励企业投资风电,其电量可“储蓄”在电力公司,拉闸限电时享有优先供电的权利,企业也可利用公用电网,只交2%的过网费。印度再生能源发展局为风电项目提供比商业贷款利率低的"软贷款”
有朝一日会可以达到的。
在未来二三十年内,新能源不会完全取代传统能源,前者只是后者的有效补充。因为发展新能源也会有这样那样的制约条件,如发展生物质能源不能与人争粮、不能与粮争地;发展煤基替代能源则面临着煤资源、水资源以及环境资源的制约,同时也面临着技术、资金等多方面的挑战,因此,目前总体上我国替代能源的规模还不大,未来相当长时间里,我国的能源需求还依赖于传统能源来供给。
广义上讲,新能源包括:生物质能源、风能、太阳能、地热能、水电等可再生能源;还包括油砂、油页岩、可燃冰、煤层气等非常规油气资源;相对于交通运输燃料而言,还包括煤基和天然气基替代燃料。目前,在新能源领域,中石化主要致力于生物质能源,以及煤基替代燃料的开发和应用。
未来新能源汽车会取代传统燃油汽车吗这是肯定的,在未来三五年里都可能会出现第一次新能源里程碑是革命!
新能源燃料多久能取代传统燃料
当成本接近传统燃料时就能取代
可预见的将来还不行
新兴能源取代传统能源的经济问题新型能源取代就能源的过程中可能遇到的一些问题~
首先,对财政补贴的依赖很难具有可持续性,以及这种补贴是否影响新能源产业的市场竞争力。其次,新能源产业的未来发展可能受到某些国家核能战略调整的影响。
最后,一些技术难关很难突破~
将来新能源汽车会完全取代传统汽车吗?总体来说是对的
但不是电动汽车
特种车辆等很多的车辆需要随时可以使用的能源
不必等待充电
新能源汽车什么时候能取代传统汽车随着科技的发展,汽车市场可谓是翻云覆雨,从中国第一辆汽车到现在,汽车技术突飞猛进的发展,在汽车越来越多的现在,能源问题逐渐倍受争议。随着科技的进步,电动汽车,氢燃料汽车,油电混合动力汽车,天然气燃料汽车,逐渐进入人们的生活中。那新能源汽车真的能取代传统汽车吗?
如果你心目中的新能源车
是必须彻底零油耗、零排放的“纯电”,这个时间会非常久远。事实上在未来20年内,“纯电”只会是补充,而非取代。相反,如果你把目光转向“插电”,情况
就会有很大不同。从目前各路厂商竞相推出“插电”来看,它很有可能会在未来5-10年内普及到大多数在售车型上,从而实现“取代“之势。这其中,能效更高
的增程式混动,则又有可能成为更有价值的细分发展方向。:nev.ofweek.
这个不太好说,完全取代肯定还需要一个漫长的过程,不过新能源车将越来越多倒是真的。毕竟新能源车是一个趋势。
未来新能源1、人体能量
在城市里铺设采用压电材料制作的地板,内装动作感应系统,可将行人的每一个行走动作瞬间产生的能量都转换成电能.
如果你生活在大城市,那么在不久的将来,你的身体也会成为一种城市能源。美国的研究者认为,人类活动——如跑步、散步等都可以利用来产生能量。美国麻省理工学院建筑和规划系的学生詹姆斯-格拉汉姆(James Graham)和撒德尤思-朱思雅克(Thaddeus Jusczyk )设计出一个可将人行走时产生的能量转化为电能的“概念性城市设计”。在城市里铺设采用压电材料制作的地板,内装动作感应系统,可将行人的每一个行走动作瞬间产生的能量都转换成电能。他们的这种设计可以实现未来城市的基础设施照明,是未来城市基础能源的一种很有借鉴的新能源替代方法。人体能量也是第一次成为最有可能实现的新能源产品之一。
2、粮食能源
澳大利亚的一家公司就已经从椰子上开始生产能够替代柴油的新能源“椰子油”了.
迅速增长的生物燃料让我们得到启示。粮食永远伴随人类的一生,那么粮食产生的能量也会永远伴随人类一生。澳大利亚的一家公司就已经从椰子上开始生产能够替代柴油的新能源“椰子油”了。椰子作为替代柴油的燃料由来已久。在第二次世界大战期间,由于柴油供应短缺,在当时的菲律宾,椰子油就成为一种受当地人喜欢的替代燃料。大约半打椰子就可以生产出一公升汽油产生的能量。
目前,世界各国都在开始研究粮食能源,希望从伴随人类一生的粮食上找到未来可替代石油的能源。欧洲的国家在研究如何从葡萄上提炼乙醇。
3、藻类能源
有资料表明,每亩面积的藻类可以产生比传统的乙醇来源(如玉米)高产15倍的能源.
在科学家的眼中,藻类是地球上石油和天然气的来源。并且藻类被环保者和能源生产者视为最环保的物质。有资料表明,每亩面积的藻类可以产生比传统的乙醇来源(如玉米)高产15倍的能源。这些绿色植物甚至可以像海绵一样如饥似渴地吸取二氧化碳。
在过去,用藻类制造提取能源的费用非常昂贵。加上藻类的生长受众多条件限制,阻碍了其作为大规模生物燃料的生产应用。特别是藻类需要在大量的阳光下才能生长,这制约了藻类能源在现在的发展。但美国旧金山的Solazyme公司却设计出了一个新的办法,他们在黑暗的环境中用糖喂养海藻,然后再提取加工成各种燃料。目前该公司还在尝试实验转基因藻类植物的提取和加工,一旦未来得到许可,转基因藻类将成为重要的新能源来源。
4、细菌能源
细菌中也可以提取“石油”.
大肠杆菌一向不受欢迎,但是在未来也许就很受欢迎了,因为能从大肠杆菌中提取能源。
美国矽谷的LS9公司的研究员去年初已经发明了一种细菌遗传改造转基因技术:细菌中也可以提取“石油”。他们发明利用生物工程技术,对包括大肠杆菌在内的不同菌株进行遗传改造和微生物转基因培养,促使这些微生物在细菌的作用下,把能量转换成乙醇或石油替代品。
这种技术可以节约65%的制造成本,但是产生的能源确实标准乙醇提取工艺的数倍。在未来,一切都成为可能,细菌也会成为最受欢迎的能源产品。
5、垃圾能源
科学家相信在经过初期焚烧发电的简单工艺之后,新技术的出现在未来有望引领垃圾发电进入新阶段.
在上世纪80年代好莱坞的典型影片《回到未来》中,疯狂的科学家用香蕉皮、蛋壳和其他形式的垃圾转变成气体,来作为时间旅行机的燃料。现在,好莱坞科幻电影中的情节变为了现实。加拿大拟建造北美地区规模最大的汽化垃圾发电厂。科学家相信在经过初期焚烧发电的简单工艺之后,新技术的出现在未来有望引领垃圾发电进入新阶段。
该新型垃圾发电厂号称北美第一的汽化垃圾发电厂。整个专案将耗资1.25亿美元,建成之后每天能吸收城市生活垃圾400吨,每天发电量可达到21兆瓦。
废物转化为能源一直很有争议,批评人士认为在产生能源的同时会伴随出现温室气体。但是科学家发明的一种名为等离子电弧汽化发电的技术。这种技术在经济成本上和环保指标上具备很大优势。加拿大帕拉斯科能源集团已经和 *** 签订合同,采用这种新技术在未来生产更多的能源。
6、天气能源
刮风下雨,也许也会成为未来人类使用的能源.
这听起来有点不可思议,不过加拿大工程师路易斯-米彻尔德(Louis Michaud)正在实验一种新的清洁能源产生方式:人造龙卷风。他提出的大气能源转换理论非常吸引人。这个理论并不复杂,当气流上升温度升高时就会引起温度的差异,于是空气随之开始形成漩涡,漩涡带动发电机的涡轮机产生电能。
此时的漩涡已经是可以抵达对流层的真正龙卷风了,其风速高达每小时200英里。用这种发电系统能够产生200兆瓦特的电能,这足以供给20万户家庭的用电需求。
在日本,寒冷的天气也不会被白白浪费掉。日本北海道新千岁机场使用冬季的积雪为夏天机场的候机大楼降温,机场跑道使用顶级的隔热装置,能够最大限度地减少积雪融化。据测算,这一计划如能实现预期目标,每年可节约制冷费用约6000万日元,此外还能通过减少用电而起到削减二氧化碳排放的效果。
7、温室气体能源
温室气体一样也可以产生清洁能源.
发展清洁能源是为了遏制温室气体对环境造成影响的一大原因。但是洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家认为,其实温室气体一样也可以产生清洁能源,这是因为现有的技术可以将有害的温室气体变成燃料。例如温室气体中的碳酸钾在一些化学手段下可以高效吸收空气中的二氧化碳。另一个值得我们注意的是,科学家正在测试一种热电发电机,看看是否从汽车排气系统中的废气中重新捕捉能源并产生电力。
8、有机废物能源
宠物粪便通过一定的装置可转化为生物燃料.
清洁能源其实来源并不清洁,简单的说,就是将有机垃圾变成燃料。美国全国正大规模兴起使用清洁能源的热潮。旧金山的人们在城市街道上收集宠物粪便,宠物粪便通过一定的装置可转化为生物燃料;在加利福尼亚州,老式的沼气装置非常受欢迎。
未来也许这些有机废物通过技术革新也会成为新能源产品。现在在美国,已经出现了专门蒐集有机废物的能源转换工厂,专门蒐集各种有机废物,来提取生物燃料。
9、IT能源
通过智慧晶片和软体来提高能源利用效率.
开发替代能源可以缓解能源困境,但它们并非唯一的解决办法。
家庭和企业的大部分的能源成本很高,是因为利用能源的效率不高,浪费太严重。美国的一家新成立的Sentilla公司,侧重于能源管理技术。
通过智慧晶片和软体来提高能源利用效率。他们研制的晶片能够测量计算机和伺服器的耗电量,然后通过分析资料,得出最有效的使用IT装置的计划,充分提高IT产品的能源使用效率。
谈到利用效率,人们经常会说可以升级电网。 但是由于技术问题,传统电网产生的电能至少有7%都被浪费掉了,无形中给消费者增加了成本。美国银泉绿色科技公司认为,未来智慧电网技术可能会解决这些浪费问题。该公司把网络卡整合到电力装置、燃气表、及水表上,使每个家庭的电器终端拥有独立的IP地址,这样就可以跟踪监测公用事业企业和消费者的实际能源消耗情况,达到节能的目的。
10、空气能源
压缩空气能源储存系统( CAES )的原理是将空气压缩排地下储存罐.
当不刮风时,风力发电场就必须依靠其它的能源来维持发电机的执行。空气如何持续不断的提供能源呢?随着汽车制造商在这方面投入越来越大的兴趣,空气能源的利用技术将不是问题。
压缩空气能源储存系统( CAES )的原理是将空气压缩排地下储存罐,作为风力涡轮机电机的备用能源。汽车制造企业还期望利用类似压缩空气的原理制造出零排放的汽车。一家瑞典汽车制造公司MDI,开发出了这种储存压缩空气燃料罐的空气动力原型车,能将压缩的空气高压储存在燃料罐中,当空气被释放,它的膨胀力会推动引擎的活塞运动。
新能源汽车将取代传统汽车吗短时间内不会,也许10年或15年之后,新能源车的占比会超过燃油发动机的汽车;前提是要解决充电方便、以及车辆续航里程的问题
在城市里铺设采用压电材料制作的地板,内装动作感应系统,可将行人的每一个行走动作瞬间产生的能量都转换成电能.
如果你生活在大城市,那么在不久的将来,你的身体也会成为一种城市能源。美国的研究者认为,人类活动——如跑步、散步等都可以利用来产生能量。美国麻省理工学院建筑和规划系的学生詹姆斯-格拉汉姆(James Graham)和撒德尤思-朱思雅克(Thaddeus Jusczyk )设计出一个可将人行走时产生的能量转化为电能的“概念性城市设计”。在城市里铺设采用压电材料制作的地板,内装动作感应系统,可将行人的每一个行走动作瞬间产生的能量都转换成电能。他们的这种设计可以实现未来城市的基础设施照明,是未来城市基础能源的一种很有借鉴的新能源替代方法。人体能量也是第一次成为最有可能实现的新能源产品之一。
2、粮食能源
澳大利亚的一家公司就已经从椰子上开始生产能够替代柴油的新能源“椰子油”了.
迅速增长的生物燃料让我们得到启示。粮食永远伴随人类的一生,那么粮食产生的能量也会永远伴随人类一生。澳大利亚的一家公司就已经从椰子上开始生产能够替代柴油的新能源“椰子油”了。椰子作为替代柴油的燃料由来已久。在第二次世界大战期间,由于柴油供应短缺,在当时的菲律宾,椰子油就成为一种受当地人喜欢的替代燃料。大约半打椰子就可以生产出一公升汽油产生的能量。
目前,世界各国都在开始研究粮食能源,希望从伴随人类一生的粮食上找到未来可替代石油的能源。欧洲的国家在研究如何从葡萄上提炼乙醇。
3、藻类能源
有数据表明,每亩面积的藻类可以产生比传统的乙醇来源(如玉米)高产15倍的能源.
在科学家的眼中,藻类是地球上石油和天然气的来源。并且藻类被环保者和能源生产者视为最环保的物质。有数据表明,每亩面积的藻类可以产生比传统的乙醇来源(如玉米)高产15倍的能源。这些绿色植物甚至可以像海绵一样如饥似渴地吸取二氧化碳。
在过去,用藻类制造提取能源的费用非常昂贵。加上藻类的生长受众多条件限制,阻碍了其作为大规模生物燃料的生产应用。特别是藻类需要在大量的阳光下才能生长,这制约了藻类能源在现在的发展。但美国旧金山的Solazyme公司却设计出了一个新的办法,他们在黑暗的环境中用糖喂养海藻,然后再提取加工成各种燃料。目前该公司还在尝试实验转基因藻类植物的提取和加工,一旦未来得到许可,转基因藻类将成为重要的新能源来源。
4、细菌能源
细菌中也可以提取“石油”.
大肠杆菌一向不受欢迎,但是在未来也许就很受欢迎了,因为能从大肠杆菌中提取能源。
美国硅谷的LS9公司的研究员去年初已经发明了一种细菌遗传改造转基因技术:细菌中也可以提取“石油”。他们发明利用生物工程技术,对包括大肠杆菌在内的不同菌株进行遗传改造和微生物转基因培养,促使这些微生物在细菌的作用下,把能量转换成乙醇或石油替代品。
这种技术可以节约65%的制造成本,但是产生的能源确实标准乙醇提取工艺的数倍。在未来,一切都成为可能,细菌也会成为最受欢迎的能源产品。
5、垃圾能源
科学家相信在经过初期焚烧发电的简单工艺之后,新技术的出现在未来有望引领垃圾发电进入新阶段.
在上世纪80年代好莱坞的典型影片《回到未来》中,疯狂的科学家用香蕉皮、蛋壳和其他形式的垃圾转变成气体,来作为时间旅行机的燃料。现在,好莱坞科幻电影中的情节变为了现实。加拿大拟建造北美地区规模最大的汽化垃圾发电厂。科学家相信在经过初期焚烧发电的简单工艺之后,新技术的出现在未来有望引领垃圾发电进入新阶段。
该新型垃圾发电厂号称北美第一的汽化垃圾发电厂。整个项目将耗资1.25亿美元,建成之后每天能吸收城市生活垃圾400吨,每天发电量可达到21兆瓦。
废物转化为能源一直很有争议,批评人士认为在产生能源的同时会伴随出现温室气体。但是科学家发明的一种名为等离子电弧汽化发电的技术。这种技术在经济成本上和环保指标上具备很大优势。加拿大帕拉斯科能源集团已经和政府签订合同,采用这种新技术在未来生产更多的能源。
6、天气能源
刮风下雨,也许也会成为未来人类使用的能源.
这听起来有点不可思议,不过加拿大工程师路易斯-米彻尔德(Louis Michaud)正在实验一种新的清洁能源产生方式:人造龙卷风。他提出的大气能源转换理论非常吸引人。这个理论并不复杂,当气流上升温度升高时就会引起温度的差异,于是空气随之开始形成漩涡,漩涡带动发电机的涡轮机产生电能。
此时的漩涡已经是可以抵达对流层的真正龙卷风了,其风速高达每小时200英里。用这种发电系统能够产生200兆瓦特的电能,这足以供给20万户家庭的用电需求。
在日本,寒冷的天气也不会被白白浪费掉。日本北海道新千岁机场使用冬季的积雪为夏天机场的候机大楼降温,机场跑道使用顶级的隔热设备,能够最大限度地减少积雪融化。据测算,这一计划如能实现预期目标,每年可节约制冷费用约6000万日元,此外还能通过减少用电而起到削减二氧化碳排放的效果。
7、温室气体能源
温室气体一样也可以产生清洁能源.
发展清洁能源是为了遏制温室气体对环境造成影响的一大原因。但是洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家认为,其实温室气体一样也可以产生清洁能源,这是因为现有的技术可以将有害的温室气体变成燃料。例如温室气体中的碳酸钾在一些化学手段下可以高效吸收空气中的二氧化碳。另一个值得我们注意的是,科学家正在测试一种热电发电机,看看是否从汽车排气系统中的废气中重新捕捉能源并产生电力。
8、有机废物能源
宠物粪便通过一定的设备可转化为生物燃料.
清洁能源其实来源并不清洁,简单的说,就是将有机垃圾变成燃料。美国全国正大规模兴起使用清洁能源的热潮。旧金山的人们在城市街道上收集宠物粪便,宠物粪便通过一定的设备可转化为生物燃料;在加利福尼亚州,老式的沼气设备非常受欢迎。
未来也许这些有机废物通过技术革新也会成为新能源产品。现在在美国,已经出现了专门搜集有机废物的能源转换工厂,专门搜集各种有机废物,来提取生物燃料。
9、IT能源
通过智能芯片和软件来提高能源利用效率.
开发替代能源可以缓解能源困境,但它们并非唯一的解决办法。
家庭和企业的大部分的能源成本很高,是因为利用能源的效率不高,浪费太严重。美国的一家新成立的Sentilla公司,侧重于能源管理技术。
通过智能芯片和软件来提高能源利用效率。他们研制的芯片能够测量计算机和服务器的耗电量,然后通过分析数据,得出最有效的使用IT设备的计划,充分提高IT产品的能源使用效率。
谈到利用效率,人们经常会说可以升级电网。 但是由于技术问题,传统电网产生的电能至少有7%都被浪费掉了,无形中给消费者增加了成本。美国银泉绿色科技公司认为,未来智能电网技术可能会解决这些浪费问题。该公司把网卡集成到电力设备、燃气表、及水表上,使每个家庭的电器终端拥有独立的IP地址,这样就可以跟踪监测公用事业企业和消费者的实际能源消耗情况,达到节能的目的。
10、空气能源
压缩空气能源储存系统( CAES )的原理是将空气压缩进地下存储罐.
当不刮风时,风力发电场就必须依靠其它的能源来维持发电机的运行。空气如何持续不断的提供能源呢?随着汽车制造商在这方面投入越来越大的兴趣,空气能源的利用技术将不是问题。
压缩空气能源储存系统( CAES )的原理是将空气压缩进地下存储罐,作为风力涡轮机电机的备用能源。汽车制造企业还期望利用类似压缩空气的原理制造出零排放的汽车。一家瑞典汽车制造公司MDI,开发出了这种储存压缩空气燃料罐的空气动力原型车,能将压缩的空气高压储存在燃料罐中,当空气被释放,它的膨胀力会推动引擎的活塞运动。