世界各国资源再生工程有哪些
不同经济发展阶段的国家,能源发展战略有其不同的立足点。各国政府依据本国经济发展和能源状况,阶段性地调整发展战略目标以及自身的能源政策。综合分析,发达国家的能源发展战略代表了世界能源发展的新潮流;发展中国家的能源发展战略存在着重视各自国情,积极跟踪世界潮流的共性。不同经济发展阶段的国家,能源发展战略有其不同的立足点。而且,各国政府都在依据本国经济发展和能源状况,阶段性地调整发展战略目标以及自身的能源政策。综合分析,发达国家的能源发展战略代表了世界能源发展的新潮流;发展中国家的能源发展战略存在着重视各自国情,积极跟踪世界潮流的共性,也有我们可以借鉴之处,需要注意加强研究。1、当前世界各国能源战略的主要特点
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。
欧盟拟推出5650亿欧元能源计划,此举背后的原因如下。
一、欧洲能源危机自从俄乌战争爆发后,欧洲的能源危机不断升级,矿物燃料供应短缺,价格飙升,电力市场几乎失去控制。
英国能源管理部门称,从十月份开始,英国消费者的能源账单上限将上涨80%。这就意味着,在这个冬季,几百万的英国人将无法负担燃气和电力。与此同时,德国也将征收天然气附加费。
在传统能源“失控”的时代,欧洲国家虽然加速了能源结构的变革,但在短期内,新能源的作用并不大。今年冬季,欧洲面临着“青黄不接”的问题。
二、欧洲各国能源负担越来越大到目前为止,27个欧盟国家已经为减少能源危机给消费者和商业带来的冲击拨出了3140亿美元。德国以1002亿欧元排在首位,法国和意大利紧随其后,分别为536亿欧元和592亿欧元。另外,英国政府也已经提供了1780亿欧元的援助。
这些支出反应了欧洲各国政府为保护家庭和企业免受天价能源价格影响的努力。自从俄罗斯切断了欧洲的天然气供应以来,欧洲的能源价格一直在飙升。但是,即便有这么多的政府救助,欧洲的经济前景仍然很黯淡。
贝莱德的分析师先前曾发出警告,欧洲将于2023年早期进入深度衰退,并预期到年底会萎缩0.9%。同时,在欧洲国家为应对日益加剧的通货膨胀和经济不景气的时候,欧盟的财政压力也越来越大。
在欧洲,可再生能源以氢、海上风力发电为主,相比于传统能源,可再生能源受到了气候的严重影响,安全性相对较差。所以,可再生能源能否成为欧盟的“救星”,还是一个问题。
作为全球第三大天然气生产国和第二大石油生产国,俄罗斯在全球能源供应体系中扮演着举足轻重的角色。俄乌冲突爆发以来,在地缘政治风险和市场担忧情绪的刺激下,世界能源价格大幅上涨。随着冲突的持续以及西方与俄罗斯之间制裁和反制裁的不断升级,全球能源市场和能源格局将发生深刻改变。
一、全球能源价格短期内将保持高位震荡
俄乌冲突以及美欧等对俄实施制裁,刺激了国际能源价格大幅上涨,加深了各国对于能源安全的担忧。
在俄乌冲突爆发之前,石油价格就已出现巨大涨幅。随着全球经济反弹,石油需求出现强劲增长。但疫情导致的投资缺乏以及欧佩克+大规模减产,使得世界石油供应呈现疲软态势。全球石油市场的供需矛盾,导致去年石油价格迅速上涨。俄乌冲突则进一步加剧了油价上涨的趋势。俄乌冲突爆发以来,美国已经宣布禁止进口俄罗斯石油、天然气和其他能源产品;欧盟出于对俄罗斯的能源依赖,在能源领域的对俄制裁方面采取了保守态度,然而欧盟扩大经济处罚的意愿正在上升。
为了抑制油价,国际能源署(IEA)成员国连续两次采取集体行动,从其紧急储备中释放了总计1.2亿桶石油,石油价格一度回落。然而,俄乌冲突局势的不明朗随时会使油价再度攀升。对于世界主要的石油进口大国,如欧洲国家、中国、日本等,油价上涨将使其经济承受巨大压力,增长受到拖累。
受冲突和制裁影响,天然气和煤炭市场也处于持续紧张和波动状态。天然气价格今年以来一直保持上涨态势。欧洲和亚洲部分地区的天然气价格在俄乌危机爆发前已经大幅上涨。冲突爆发以后,欧洲天然气价格风向标 ——TTF基准荷兰天然气期货价格最高时一度飙升至近330欧元/兆瓦。
俄罗斯是欧洲天然气的关键供应商。为了减少对俄罗斯天然气的依赖,欧洲国家正多方寻求增加从其他地区采购液化天然气。由于欧洲的强劲需求,目前全球液化天然气出口量几乎已达到极限。4月19日,美国液化天然气期货价格达到7.82美元/百万英热单位的高位,是2008年9月以来的最高纪录。尽管美国市场液化天然气价格远低于欧洲和亚洲市场,但其相对于欧洲和亚洲市场的折价幅度一直在缩小。
二、俄罗斯能源供需体系将遭受重大冲击
受冲突和西方制裁的影响,俄罗斯的能源出口未来可能面临供大于求的局面。许多运输公司拒绝运输俄罗斯原油,使得俄罗斯石油的运输成本大幅提高。地缘政治因素也推动了国际资本大规模撤出俄罗斯能源产业。随着挪威国家石油公司、壳牌、英国石油公司、埃克森美孚等国际能源巨头退出俄罗斯市场,俄罗斯能源贸易的空间将进一步收缩。目前,俄罗斯约60%的石油出口流向欧洲,另外20%流向中国,俄还是包括乌克兰在内的大多数前苏联国家石油的重要供应国。IEA预计,由于美国及其部分盟国的制裁,俄罗斯的石油供应将进一步下降。4月以来,俄罗斯每天约有70万桶的原油生产被关闭;从5月起,可能每天有近300万桶的石油停产。
三、欧盟将加速能源进口来源多元化
俄罗斯在2021年提供了欧盟天然气约45%的进口总量,有几条输气管道都是经由乌克兰通往欧盟国家。俄乌冲突爆发以来,为了保障欧洲能源安全,欧盟正在极力寻找俄罗斯以外的能源供应来源。IEA专门针对欧盟发布了10条摆脱对俄罗斯能源依赖的计划,包括停止与俄罗斯签订新的天然气供应合同、用替代来源的天然气取代俄罗斯的供应、加快可再生能源的部署,以及增加生物能源和核电站的发电量等。欧盟也于2022年3月8日提出《欧洲廉价、安全、可持续能源联合行动》(REPowerEU)。根据该计划,欧盟将通过从“开源节流”两方面逐步摆脱对俄罗斯化石燃料的依赖。一是增加俄罗斯之外的供应方的液化及管道天然气的进口,同时增加对生物甲烷和可再生氢的进口;二是提高能效,加快可再生能源的发展及电气化水平。在天然气进口方面,欧盟加大了与美国、挪威、卡塔尔、阿塞拜疆、阿尔及利亚、埃及、韩国、日本、尼日利亚、土耳其、以色列等伙伴的合作。意大利已与阿尔及利亚签署增加天然气供应的协议。预计在2023~2024年间阿尔及利亚对意大利的天然气供应量将达到每年90亿立方米,约是意大利从俄罗斯进口的1/3。欧盟还计划积极开展与中亚和里海国家的天然气跨境合作,分别建设了跨安纳托利亚管道项目和跨亚得里亚海管道项目,以降低对俄罗斯管道天然气的过境依赖。
四、美国有望成为全球领先的液化天然气供应国
如果欧洲减少从俄罗斯进口天然气,最大的受益者之一将是美国。欧洲领导人承诺在未来十年左右大幅增加对美国液化天然气的采购。2021年,美国等向欧洲供应了220亿立方米的天然气。根据美国和欧盟近期签署的天然气供应协议,在2022年,美国将与国际伙伴合作确保欧盟市场在2021年基础上再额外获得至少150亿立方米的液化天然气。这意味着美国对欧洲的天然气出口将增加2/3。协议还提到,美国全力支持欧盟的REPowerEU计划,实现欧盟提出的2030年前每年进口500亿立方米的液化天然气的目标。可以预见未来欧盟对美国液化天然气的依赖将会大大加强,欧洲买家、亚洲及其他地区买家争夺全球有限的液化天然气供应的竞争也将加剧。
五、全球可再生能源部署将加速
从中长期看,俄乌冲突将加速能源替代和能源转型的步伐。石油、天然气市场的不稳定已经使欧盟和亚洲等国家意识到寻找替代能源的紧迫性,各国加快发展可再生能源的政治意愿显著上升,未来各国的政策设计和资金都可能加大向可再生能源倾斜。一是太阳能、风能和热泵的部署有望提升。根据欧盟2021年7月发布的“Fit for55”能源和气候一揽子计划,到2030年欧盟可再生能源比例将达到40%。欧盟委员会预计,按照计划部署,如果2022年屋顶太阳能光伏系统的年发电量增加15太瓦时,可以额外节省25亿立方米天然气。德国的《可再生能源法案》(EEG)规定,到2030年德国可再生能源将占到电力需求的80%,到2035年将达到100%。德国还计划安装 600 万台热泵,用电力代替天然气为建筑物供暖。二是核能发展可能加速。在2021年底召开的第26届联合国气候变化大会(COP26)上,多数经济体对核能发展持乐观态度,缔约方承诺将提升核能在清洁能源转型中的作用。IEA预计,到2050年,90%的发电将来自可再生能源,风光电的份额将占到近70%,其余大部分需要由核能来提供。当前,围绕核能是否应归类为绿色能源在欧盟展开了激烈的争论。2021年底爆发的能源危机以及今年爆发的俄乌冲突带来的能源安全挑战,使得德国淘汰核能的步伐可能放缓。三是全球对电池储能系统、海上风能、低碳氢、碳捕获和储存等低碳技术的关注度将上升。储能在许多国家的政策框架中的作用将变得更加清晰。
随着经济的发展和社会的进步,世界各国将会更加重视环境保护和全球气候变化问题,通过制定新的能源发展战略、法规和政策,进一步加快可再生能源的发展。
从目前可再生能源的资源状况和技术发展水平看,今后发展较快的可再生能源除水能外,主要是生物质能、风能和太阳能。生物质能利用方式包括发电、制气、供热和生产液体燃料,将成为应用最广泛的可再生能源技术。风力发电技术已基本成熟,经济性已接近常规能源,在今后相当长时间内将会保持较快发展。太阳能发展的主要方向是光伏发电和热利用,近期光伏发电的主要市场是发达国家的并网发电和发展中国家偏远地区的独立供电。太阳能热利用的发展方向是太阳能一体化建筑,并以常规能源为补充手段,实现全天候供热,提高太阳能供热的可靠性,在此基础上进一步向太阳能供暖和制冷的方向发展。
总体来看,最近20多年来,大多数可再生能源技术快速发展,产业规模、经济性和市场化程度逐年提高,预计在2010-2020年间,大多数可再生能源技术可具有市场竞争力,在2020年以后将会有更快的发展,并逐步成为主导能源。 多年来,世界各国为了促进可持续发展,应对全球气候变化,积极推动可再生能源发展,已积累了丰富的经验,主要是:
1、目标引导
为了促进可再生能源发展,许多国家制定了相应的发展战略和规划,明确了可再生能源发展目标。1997年,欧盟提出可再生能源在一次能源消费中的比例将从1996年的6%提高到2010年的12%,可再生能源发电量占总发电量的比例从1997年的14%提高到2010年的22%。2007年初,欧盟又提出了新的发展目标,要求到2020年,可再生能源消费占到全部能源消费的20%,可再生能源发电量占到全部发电量的30%。美国、日本、澳大利亚、印度、巴西等国也制定了明确的可再生能源发展目标,引导可再生能源的发展。
2、政策激励
为了确保可再生能源发展目标的实现,许多国家制定了支持可再生能源发展的法规和政策。德国、丹麦、法国、西班牙等国采取优惠的固定电价收购可再生能源发电量,英国、澳大利亚、日本等国实行可再生能源强制性市场配额政策,美国、巴西、印度等国对可再生能源实行投资补贴和税收优惠等政策。
3、产业扶持
为了促进可再生能源技术进步和产业化发展,许多国家十分重视可再生能源人才培养、研究开发、产业体系建设,建立了专门的研发机构,支持开展可再生能源科学研究、技术开发和产业服务等工作。发达国家不仅支持可再生能源技术研究和开发活动,而且特别重视新技术的试验、示范和推广,经过多年的发展,产业体系已经形成,有力地支持了可再生能源的发展。
4、资金支持
为了加快可再生能源的发展,许多国家为可再生能源发展提供了强有力的资金支持,对技术研发、项目建设、产品销售和最终用户提供补贴。美国2005年的能源法令明确规定了支持可再生能源技术研发及其产业化发展的年度财政预算资金。德国对用户安装太阳能热水器提供40%的补贴。许多国家还采取了产品补贴和用户补助方式扩大可再生能源市场,引导社会资金投向可再生能源,有力地推动了可再生能源的规模化发展。
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。
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。
金融危机推动美国加快发展新能源产业
上个世纪后半期,新能源技术与电子、信息等新兴技术同时开始萌芽,并得到较快的发展。但是,新能源与传统化石能源相比应用成本较高,因此,新能源技术在上个世纪并没有得到广泛应用。国际金融危机之后,必须寻找一个新的产业作为拉动实体经济发展的领头羊。
然而,美国在传统的劳动密集型经济中已无竞争优势,大部分实体经济已通过外包转移到发展中国家,它不可能把已经转移出去的实体经济重新收回。重振实体经济,必然扶持那些生产技术制高点由美国掌握的产业,因此,发展新能源产业成为美国等发达国家的首选。
新能源产业的崛起将引起产业的重大变革和深度裂变,并催生一系列新兴产业。尽管一些新能源技术已经比较成熟,但是,从目前来看,新能源与传统的化石能源相比,成本仍然过高,发展新能源产业需要 *** 大力扶持。2009年2月15日,美国总统奥巴马签署总额为7870亿美元的《美国复苏与再投资法案》,其中新能源为重点发展产业,主要包括发展高效电池、智能电网、碳捕获和碳储存、可再生能源等。
欧盟加大发展“绿色能源”的力度
在金融危机发生之前,欧盟就开始积极倡导发展节能环保产业。在2009年至2013年的5年时间中,全力打造具有国际水平和全球竞争力的“绿色产业”,并以此作为欧盟产业调整及 *** 经济复苏的重要支撑点,以便实现促进就业和经济增长的两大目标,为欧盟在环保经济领域长期保持世界领先地位奠定基础。
欧盟将低碳经济看作“新的工业革命”,力图在全球应对气候变化行动中和低碳产业中发挥领导者的角色。例如,欧盟计划,到2012年12月31日,淘汰所有的白炽灯,用绿色环保的节能灯取而代之。欧盟要求成员国救助汽车业的资金必须用于节能型汽车的研制和生产,必须用于小排量、洁净型或混合燃料汽车或电动汽车技术的研制和产品生产。
美国:对外积极参与减排,对内大力培育节能环保产业
新能源产业虽然对其他产业有较强的带动作用,但与其他新兴产业不同,新能源产业的发展需要替代传统的化石能源的市场空间。美国奥巴马上台后,一改过去布什 *** 的能源政策,在新能源、环保政策方面较为高调,尤其是在全球气候变化行动中由消极转为积极,表示将在未来10年投入1500亿美元资助替代能源的研究,以减少50亿吨二氧化碳的排放。
在气候变化谈判中,美国等发达国家一个主要目标是要求把中国和印度等大国加进去,因为只有世界各国尤其是能源消费大国参与,新能源产业才能获得巨大的市场空间,才能凸显美国新能源技术优势,否则有可能由于能源成本的上升使美国的制造业竞争能力进一步下降。
发达国家能源变局的启示及我国的策略
经济全球化和世界产业分工的格局形成,使得新能源产业的发展形态发生了很大的变化。金融危机后,以美国为代表的发达国家正在掀起一场新的技术变革,这对我国既是机遇也是挑战。机遇在于我国有可能通过新能源与节能技术的变革,缩短与发达国家在经济、技术方面的差距,提升我国产业的国际竞争力。所面临的挑战是,我国虽然在数量规模上,风能、太阳能的开发利用并不落后,但是我国新能源产业主要集中在相关制造环节,缺乏核心技术,能源利用效率较低,环保能力低。因此,在以节能减排为目标的新一轮国际竞争中,我国可能要承受较大的压力。当前,我国经济已率先回暖,从总体上看有利于应对发达国家的能源变局。我国应抓住机遇,做好以下几方面的工作。
一是加强对现有产业节能的改造。对固定资产更新改造是治理经济衰退的有效途径。由于经济低迷,民间资本投资意愿不强,我国 *** 应通过制订一系列税收和信贷政策引导企业尤其是民营企业对生产设备进行节能技术改造,同时,要进一步加强对节能消费品补贴,促进节能产品的市场开发和生产。
二是新能源发展要坚持以自主知识产权为主的发展模式。新能源产业处于发展初期,其对经济的带动主要表现在技术收益上,在大规模产业化方面还不具备市场条件,需要 *** 政策的扶持。因此,我国新能源产业发展的对策应立足于技术创新及自主知识产权的产业化方面,避免我国搭台唱戏、发达国家卖票收钱的问题。要把我国拥有巨大的能源市场的优势用于促进我国具有知识产权的能源产业发展上面。
三是要加快电力体制改革。由于电力体制改革尚未完成,我国新能源产业和节能产业的发展还面临较大的体制障碍。随着新能源和节能技术的发展和广泛运用,我国在电价形成机制,电力运用与电网管理体制等方面存在的问题会进一步暴露出来,并有可能阻碍我国新能源产业和节能技术的应用。为此,要加快电力体制改革,以体制变革促进技术进步和产业发展。,参考: big5.xinhua/gate/big5/news.xinhua/theory/2010-03/01/content_13073848,
欧盟欲实现能源自主,2030年前摆脱对俄依赖
欧盟欲实现能源自主,2030年前摆脱对俄依赖,欧委会主席冯德莱恩说,欧盟必须摆脱对俄罗斯石油、煤炭和天然气的依赖,欧盟欲实现能源自主,2030年前摆脱对俄依赖。
欧盟欲实现能源自主,2030年前摆脱对俄依赖1欧盟计划在一年内将从俄罗斯进口的天然气削减三分之二。
欧盟绿色专员表示,要实现气候目标,需要通过增加可再生能源来抵消液化天然气和煤炭的长期使用。
对此,国际能源署还向欧盟提供了10条建议,旨在使欧洲能源供应多样化、加速向可再生能源发展以及关注能源效率。
国际能源署首席经济学家Fatih Birol在书面声明中表示:
没有人再抱有任何幻想了。俄罗斯利用其天然气资源作为经济和政治武器,这表明欧洲需要迅速采取行动,为明年冬天俄罗斯天然气供应的巨大不确定性做好准备。
欧洲希望减少三分之二对俄罗斯天然气的依赖
在俄罗斯的军事行动后,欧盟委员会正在修订其能源战略,以减少克里姆林宫的影响力。
周二,英媒称在看到的提案草案中,欧盟要求到9月30日填满80%的天然气储存容量,而现在大约是30%。欧盟将允许各国政府向公司支付费用来持有天然气。
如摩根大通的图表所示,由于欧洲大陆对ESG的迷恋,近年来欧洲的石油和天然气产量一直在稳步下降,而从俄罗斯的进口一直在稳步增长。
因此,欧洲的计划要想有成功的机会,不仅需要成员国采取行动(其中许多国家已经对委员会的能源转型计划所需的投资感到不安,现在正努力控制能源成本飙升的政治影响),而且还需要世界其他国家的行动。
虽然欧盟委员会认为,即使在俄罗斯供应突然中断的情况下,欧盟已经有足够的天然气来度过这个冬天的剩余时间,但能源库存正在减少。今天壳牌公司宣布,它正在限制德国的一些燃油销售。欧盟执行机构将建议各成员国现在就开始为储油罐加油,为明年冬天做好准备。
欧盟委员会还表示,要加快“绿色协议”的实施——即到2030年,至少比1990年减少55%的温室气体排放,并且到2050年实现净零排放的目标。
怎么减少?
根据国际能源署(IEA)的数据,去年欧盟从俄罗斯进口了1550亿立方米的天然气,占其天然气进口量的近一半(45%)和总使用量的近40%。意大利、德国和几个中欧国家尤其依赖俄罗斯:它还提供了约25%的原油供应。
据彭博报道,草案中提议,将增加更多的液化天然气进口和来自俄罗斯以外的管道供应、更多的可再生气体,同时节约能源并转向电气化。这将使欧盟有可能有效地取代其目前从俄罗斯进口的'1550亿立方米天然气。
这将使得欧洲每年有多达500亿立方米的天然气来自新的液化天然气来源,100亿立方米将来自其他供应商的管道,200亿立方米将来自新的风力发电,将减少对燃气发电站的需求。
据英媒报道,欧盟绿色协议专员Frans Timmermans表示,欧盟可以进口更多的液化天然气,迅速推动可再生能源发电,并通过能效措施削减需求。他承认,为了避免改用天然气,各国可能不得不长时间燃烧煤炭。
但Timmermans坚持认为,只要可再生能源迅速增加,欧盟仍有可能实现其绿色目标:
(如果我们)加快向可再生能源过渡的速度,同时提高我们的能源效率,并使我们的能源资源多样化,到今年年底,我们对俄罗斯天然气的依赖就可以减少三分之二。
创造自己的能源资源是最明智和最紧迫的选择。
Timmermans表示,欧盟可能从其他渠道增加天然气进口,包括从阿塞拜疆等国进口100亿立方米的管道天然气,以及从卡塔尔、埃及甚至澳大利亚进口500亿立方米的液化天然气。
除此之外,IEA还向欧盟提出了减少对俄罗斯天然气依赖的10条建议,其中包括不与俄罗斯续签天然气供应合同、储存更多的天然气、加快风能和太阳能等可再生能源的部署等等。
欧盟欲实现能源自主,2030年前摆脱对俄依赖2欧盟委员会8日提出一项名为REPowerEU的方案,计划在2030年前逐步摆脱对俄罗斯化石燃料的依赖。欧委会表示,实施这一方案可在2022年年底前将欧盟对俄罗斯天然气需求减少三分之二。
俄罗斯是欧盟最大天然气和原油供应国,欧盟进口天然气中约40%、进口原油中约30%来自俄罗斯。近几个月来,欧洲一直面临能源价格上涨困扰,近期乌克兰局势导致的供应不确定性进一步加剧了欧洲能源困境。
欧委会表示,新的地缘政治风险和能源市场现实要求欧盟大力加速清洁能源转型,并提高欧洲的能源独立性,使其免受不可靠供应商和化石燃料供应不稳定的影响。
根据方案,欧盟计划从“开源节流”两方面增强欧盟能源系统的韧性。一方面,欧盟将通过增加从非俄罗斯供应方进口液化天然气及管道天然气,并增加生物甲烷和可再生氢的生产和进口,实现天然气供应多样化。另一方面,欧盟将通过提高能效、增加可再生能源和电气化,以及解决基础设施瓶颈,加快减少家庭、建筑、工业和电力系统中化石燃料的使用。
欧委会表示,按照这一计划,欧盟可逐步减少至少1550亿立方米的化石天然气使用,相当于2021年从俄罗斯进口的总量。其中近三分之二的削减可在今年底前实现,结束欧盟对单一供应国的过度依赖。
欧委会主席冯德莱恩说,欧盟必须摆脱对俄罗斯石油、煤炭和天然气的依赖。“越快转向可再生能源和氢气,以及更高效能源,就能越快地真正实现独立并掌握自己的能源系统”。
欧委会执行副主席弗兰斯·蒂默曼斯说,目前形势下加速欧盟清洁能源转型更加紧迫。
负责能源事务的欧盟委员卡德丽·西姆松表示,乌克兰局势升级加剧了供应安全问题,并将能源价格推至前所未有的水平。欧委会提出了价格监管、国家援助和税收措施,以保护家庭和企业免受价格攀升的影响。
欧盟委员会当天还向成员国提供了指导意见,明确了在特殊情况下调节价格的可能性,以及将来自能源部门的高额利润和碳排放交易收入重新分配给消费者等措施的可行性。为了应对不断飙涨的能源价格,欧委会还将研究包括临时限价在内的所有可能紧急措施,以限制天然气价格对电价的传导效应。
一些欧盟成员国也表示将采取措施摆脱对俄罗斯能源的依赖。据当地媒体报道,意大利生态转型部长罗伯托·钦戈拉尼8日表示,意政府正在研究新的天然气基础设施、液化天然气再气化项目以及长期天然气供应合同,计划将今年自俄天然气进口量减半,并在未来24至30个月内彻底摆脱对俄罗斯天然气的依赖。
欧盟欲实现能源自主,2030年前摆脱对俄依赖3在俄乌冲突持续之际,饱受能源价格剧烈波动和供应危机困扰的欧洲正在努力摆脱俄罗斯能源。
3月8日,欧盟委员会发布能源独立路线图,力求从天然气开始,在2030年前摆脱对俄罗斯的能源进口依赖。这份行动计划名为《欧洲廉价、安全、可持续能源联合行动》 (REPowerEU: Joint European action for more affordable, secure and sustainable energy) 。
根据该《行动计划》,欧盟计划多元化进口气源、加速可再生天然气开发、减少供暖、发电环节的天然气使用,从而降低对俄罗斯进口天然气的依赖。在2022年底前,减少三分之二的俄气进口。面向未来,欧盟还将采取加速可再生能源、水电的开发,多元化能源供应、提高能效等措施来降低对俄罗斯能源的依赖。
欧盟委员会主席范德莱恩 (von der Leyen) 表示,我们不能依赖一个时常威胁欧盟的能源供应者,必须独立于俄罗斯进口的石油、天然气和煤炭,需要立刻行动起来缓解能源价格上涨的影响,在下一个冬天多元化天然气来源,并加速能源转型。我们越快转向可再生能源、水电并提高能效,就越早能真正独立掌控我们的能源系统。
欧盟能源委员西姆森 (Kadri Simson) 表示,俄罗斯入侵乌克兰家加剧了欧洲能源供应紧张状况,并把能源价格推至前所未有的水平。这个冬天接下来几个星期欧洲还有足够的天然气,但需要为下个冬天紧急储气。委员会建议到10月1前,欧盟储气水平要达到总库容的90%,行动方案里还提出了价格监管、国家援助和税收措施,以保护欧洲家庭和企业免受异常能源高价的影响。
欧洲有多依赖俄罗斯能源?
这并不是一个可以轻易实现的路线图,首要原因在于欧盟依然在大量进口化石能源,并且严重依赖来自俄罗斯的进口。
根据欧洲委员会披露的信息,过去五年里,尽管可再生能源比例不断提高,欧洲能源消费中依然有57%到60%是化石能源,而其中绝大部分依靠进口。具体而言,天然气、石油和煤炭的进口比例分别高达90%、97%和70%。
而俄罗斯在这三大化石能源领域都是欧盟的第一大进口国。天然气方面,2021年俄气占欧盟进口天然气的45%,过去几年平均在40%左右,其他主要进口国是挪威(23%)、阿尔及利亚(12%)、美国(6%)和卡塔尔(5%)。
2021年欧盟进口天然气来源占比 来源:欧盟委员会
原油方面,俄油占欧盟原油进口的27%,其他主要进口国包括挪威(8%)、哈萨克斯坦(8%)和美国(8%)。
煤炭方面,俄煤占欧盟硬煤进口的46%,其次是美国(15%)和澳大利亚(13%)。
能源危机不仅体现在供应,价格波动已在不断提高着欧盟国家的用能成本。
天然气方面,欧洲天然气价格标杆,荷兰TTF天然气价格近月期货在3月7日一度攀升至345欧元/兆瓦时的历史最高价,当前仍在200欧元/兆瓦时的高价波动。而2021年3月,TTF天然气近月期货价格仅为17欧元/兆瓦时左右。
荷兰TTF天然气主力期货价格近一年走势 来源:ICE官网
天然气价格波动伴随着其他替代能源的不足,也推高了欧洲电力价格。最近一周,德国、法国、英国等主要西欧国家的电力现货市场日前均价在400欧元/兆瓦时至500欧元/兆瓦时附近高位波动,是去年同期的8到10倍。
西欧国家2021年至今日前现货市场均价走势 来源:EEX
电力现货市场价格为电力市场主体买卖的批发价格,其波动幅度并不会直接传导至零售端的普通消费者,但工商业和家庭用能成本增加已经板上钉钉。
欧洲中央银行预计,能源成本上涨将导致欧洲2022年GDP增速减缓0.5个百分点。
新能源是指传统能源之外的各种能源形式。我整理了浅谈新能源技术论文,欢迎阅读!
浅谈新能源技术论文篇一论新能源发电技术
摘要:本文从全球能源的现状,介绍了中国能源发电技术的应用情况,发现中国新能源发电对现代化建设具有重要战略意义。进一步介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统两种新能源发电技术。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式,也是近期发展的重点。燃料电池是一种将化学能直接转换成电能的装置,它能量转化效率高,几乎不排放氮的氧化物和硫的氧化物。
关键词:新能源风能燃料电池发电技术
中图分类号: F206 文献标识码: A
能源紧缺已成为制约各国经济发展的瓶颈,如何开发先进安全的新能源使用技术、如何提高能源利用率也随之成为世界各国关心的课题。欧盟就首先提出了20-20-20计划:到2020 年,可再生能源占欧盟总能源消耗的20%。2007年12月,美国前总统布什也签署了《能源独立和安全法案》(EISA),从而大力推动新能源的使用和节能计划。另外,从环境的角度来看,为了保护人们赖以生存的地球,开发新能源也是必由之路。
一、我国能源和发电技术的现状
2011年,我国新能源发电继续保持快速发展态势,并网装机容量持续增长,发电量不断增加。截至2011年底,我国新能源安装容量达到7000万kW,居世界首位,并网新能源装机容量达到5409万kW,同比增长47.4%,约占全部发电装机容量的5.1%。其中,风电并网容量约占并网新能源装机总量的85.5%并网太阳能光伏装机容量约占并网新能源装机总量的4.4%生物质及其他新能源发电装机容量约占并网新能源装机总量的10.1%。
2011年,我国新能源发电量约为1016亿kW?h,同比增长29.9%,约占全部发电量的2.2%。其中,风电发电量约占新能源发电总量的72.0%太阳能光伏发电约占0.9%生物质及其他新能源发电约占27.1%。2011年我国新能源发电量按发电煤耗320g/(kW?h)计算,相当于节约3241万tce,减排二氧化碳9030万t。
电能是国民生活和生产的根基,无论是从能源角度,还是电力系统自身方面来看,研究新能源发电技术对于我国的现代化建设和人民生活都具有相当大的现实意义和战略意义。
二、风力发电技术
风能资源主要包括陆地资源与近海离岸资源两部分。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式,也是目前新能源发展的重点方向。
1.发展现状
近年来,我国风力发电产业取得了长足发展,这与我国的风能资源丰富密不可分。据有关资料显示,陆地上离地面10米高度处,我国风能资源理论储量约为43亿千瓦,技术可开发量约为3亿千瓦,离地面50米,估计可能增大一倍近海资源10米高经济可开发量约7.5亿千瓦,50米高约15亿千瓦。从我国联网风电场总装机量来说,到2006 年底,我国已建成约91个风电场,装机总容量达到约260万千瓦,比2005年新增装机134万千瓦,增长率为105%。根据国家中长期规划,2015年风能发电要达到1500万千瓦,2020年要达到3000万千瓦。但是,与风电发达国家相比,我国的发展规模还很小,发展速度也较缓慢。制约我国风电发展的重要因素包括技术和制度两个方面。技术方面,风电机组的制造水平较低,风电机组性能测试设备和技术也相对落后,并缺少相应的认证机构制度方面,风电场的运行维护水平和制度与国外风电场及国内火电生产相比有明显差距,缺乏对运行过程中出现的问题和故障的详细记录、分析。
2.对电力系统的影响
风力发电机是以风作为原动力,风的随机波动性和间歇性决定了风力发电机的电能输出也是波动和间歇的。所以,风电场的大规模接入将会带来波动功率,从而加重电网负担,影响电网供电质量和电网稳定性等。
(1)对电能质量的影响。空气气流运动导致的风速波动周期一般为几秒到几分钟,这种短周期的风速波动以及风电机组本身的运行特性可能影响电网的电能质量。首先会对频率产生影响:风力发电有功功率波动引起电磁功率的波动,由于发电机组转子惯性,调节系统很难跟上电磁功率的瞬时变化,造成功率不平衡,使发电机转速变化,系统频率也将改变。此外,风电还会对电压产生影响:并网风电机组输出功率的波动导致电压的波动,而其输出功率的频率范围正处于电压闪变的范围之内(25Hz),因此又会造成电压闪变,最后会产生谐波电压和谐波电流。
(2)对电网稳定性的影响。对较为薄弱的电网,风电功率波动将导致瞬间电压跌落以及风力发电机的频繁掉线。在故障清除之后,发电机的磁化和转差率的增加会消耗大量无功,导致电网电压恢复困难。
(3)对调频调峰能力的影响。气流长时间、季节性运动导致的风速波动周期一般为数小时,甚至数天、数月,这种长周期的风速波动会增加现有电网调频调峰的负担。负荷曲线的低谷期常常对应了风电出力的高峰期,风电场的并网发电使电网的等效负荷峰谷差增大,大大增加了电网调频调峰负担。
三、太阳能光伏电池发电技术
1. 1 太阳能光伏电池
太阳能光伏电池发电也简称为太阳能光伏发电,被认为是未来世界上发展最快和最有前途的一种可再生新能源技术。太阳能光伏电池的基本原理是利用半导体的“光生伏打效应”( 光伏效应) 将太阳的光能直接转换成电能。能利用光伏效应产生电能的物质,称为光伏材料。利用光伏效应将太阳能直接转换成电能的器件叫太阳能光伏电池或光伏电池。光伏电池是太阳能光伏发电的核心组件。
1839 年,法国物理学家贝克勒尔 ( Edmond Bec-qurel) 发现: 将两片金属浸入电解液中所构成的伏打电池,当接收到太阳光照射时电压升高,他在所发表的论文中把这种现象称为“光生伏打效应( PhotovohaicEffect) ”。“光生伏打效应”是不均匀半导体或半导体与金属混合材料在光照作用下,其内部可以传导电流的载流子分布状态和浓度发生变化,因而在不同部位之间产生电位差的现象。1941 年,奥尔在硅材料上发现了光伏效应,从而奠定了半导体硅在太阳能光伏发电中广泛应用的基础。1954 年,美国贝尔实验室的科学家恰宾( Darryl Chapin) 和皮尔松( Gerald Pearson) 研制成功世界上第一个实用的单晶硅光伏电池。同年,韦克尔发现砷化镓具有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成世界上第一块薄膜光伏电池。我国2010 年 12 月投入运行的大丰 20 MW 光伏电站,是目前全国最大的薄膜光伏电站,年发电量2 300 万 kW·h。
太阳能光伏电池的工作原理如图 1 所示。
在半导体中掺加杂质制成 PN 结,以形成在平衡状态时具有的内建电场,在该内建电场的作用下分离由外界激发而生成的过剩载流子,从而形成外部电压。在光照条件下,半导体中的电子吸收光子能量从价带跃入导带,形成电子———空穴对,成为载流子。生成载流子所需要的最低能量是半导体的禁带宽度 Eg,使用禁带宽度较小的材料制作的太阳能电池可以形成较大的电流。
基于单晶硅的第一代光伏电池是目前太阳能光伏电池市场的主流,其光电转换率已达 24. 7%基于薄膜技术的第二代光伏电池的光电转换效率已达到16. 5% ~ 18. 8% 。由于薄膜光伏电池大大减少了半导体材料的消耗,因此具有很好的发展前景。应该指出,光伏电池在光电转换过程中,光伏材料既不发生任何化学变化,也不产生任何机械磨损,因此太阳能光伏电池是一种无噪音、无气味、无污染的理想清洁能源。2006 年,我国太阳能电池生产总量首次达到400 MW,从而超过美国成为全球第三大生产国,也是世界上发展最快的国家。
1. 2 太阳能光伏电站
太阳能光伏电站是将若干个光伏转换器件即光伏电池封装成光伏电池组件,再根据需要将若干个组件组合成一定功率的光伏阵列,并与储能、测量、控制装置相配套,构成太阳能光伏电站。
太阳能光伏电池具有很大的灵活性,不仅可以用其建设零星规格的电站,而且可以组成应用于小型、分散电力用户的太阳能光伏发电系统。这种独立运行的太阳能光伏发电系统称之为离网型太阳能光伏发电系统。
由于受昼夜日照变化及天气的影响,离网型光伏发电系统通常需要和其他电源形式联合使用,比如柴油发电机组以及蓄电池组,从而增大了电站的投资和维护费用。离网型光伏发电系统往往建在距离电网较远的偏远山区及荒漠地带,向独立的区域用户供电。西藏措勒 20 kW 光伏电站是我国建设较早的离网型光伏电站,总投资 290 万元,1994 年 12 月正式投产发电。
离网型太阳能光伏电站系统如图 2 所示。
电站的发电系统由太阳能光伏电池方阵、蓄电池组、直流控制器、直流 - 交流逆变器、交流配电柜和备用电源系统( 包括柴油发电机组和整流充电柜) 等组成。其工作原理为太阳能光伏电池方阵经过直流控制柜向蓄电池组供电,并根据需要整定蓄电池组的上限和下限电压,由直流控制柜自动控制充电。蓄电池组通过直流控制柜向直流 - 交流逆变器供电,经逆变器将直流电变换成三相交流电,再通过交流配电柜以三相四线制向用户供电。当蓄电池组的电压下降到下限电压时,为不造成蓄电池组的过渡放电,直流控制柜将自动切除其输出电路,使直流 - 交流逆变器停止工作。柴油发电机组为电站的备用电源,必要时由备用电源通过整流充电柜向蓄电池组充电,或在光伏发电系统出现故障及停运时直接通过交流配电柜向用户供电。直流 - 交流逆变器和柴油发电机组不能同时向用户供电,为此必须在交流配电柜中设置互锁装置以保证供电电源的唯一性。
当太阳能光伏电站的容量达到一定规模时,还可与电网相联,即所谓的并网型光伏电站。这时,如果本地负荷不足,则可将多余的电能输送给电网。当本地太阳能发电量不足时,则由电网向用户提供电能。因此,并网型光伏电站可以不需要使用蓄能装置,减少系统投资和维护费用。同时由于与电网的互济,提高了发电设备的利用率和供电用电的安全可靠性,是大规模开发太阳能发电技术的必然趋势。我国第一座并网型光伏电站是 2006 年建成投运的西藏羊八井可再生能源基地 100 kW 高压并网光伏电站。2010 年底全国首个光伏并网发电项目敦煌 2 ×10 MW 光伏发电项目建成投产。
四、结论与展望
本文从全球和我国的能源现状出发,分析说明了新能源发电技术是当前迫切而有实际价值的研究课题,进而具体介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统的特点以及我国在这两个方面的发展现状。新能源不仅仅指风能和燃料电池,还包括生物质能、海洋能、地热能和光伏电池等。我国乃至全世界的新能源发电技术发展的潜力都是巨大的。在人类明天的舞台上,新能源将取代化石燃料,扮演重要的角色。
参考文献:
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[2] 郝伟, 舒隽, 张粒子. 新能源发电技术综述 [C].华北电力大学第五届研究生学术交流年会 ,2007.
[3] 施涛.燃料电池发电系统的建模与仿真 [D].南京:东南大学,2007:5-6,63-64.
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