阅读下列材料,分析回答问题。材料一 “低碳经济”最早见诸政府文件是在2003年的英国能源白皮书《我们能
(1)石油;煤炭。 (2)“富煤、少气、缺油”的资源条件,决定了中国能源结构以煤为主,低碳能源资源的选择有限;中国经济的主体是第二产业,这决定了能源消费的主要部门是工业,而工业生产技术水平落后,又加重了中国经济的高碳特征;工业化、城市化、现代化加快推进的中国,正处在能源需求增长阶段,大规模基础设施建设不可能停止;作为发展中国家,中国经济由“高碳”向“低碳”转变的最大制约,是整体科技水平落后,技术研发能力有限。 |
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不属于,四大新安全领域指海洋安全、太空安全、网络安全和核力量安全。
2015年新华网北京5月26日电国务院新闻办公室26日发表的《中国的军事战略》白皮书阐述了海洋、太空、网络空间和核等重大安全领域力量发展。谈到重大安全领域力量发展,海洋关系国家长治久安和可持续发展。
必须突破重陆轻海的传统思维,高度重视经略海洋、维护海权。建设与国家安全和发展利益相适应的现代海上军事力量体系,维护国家主权和海洋权益,维护战略通道和海外利益安全,参与海洋国际合作,为建设海洋强国提供战略支撑。
白皮书说,太空是国际战略竞争制高点。
有关国家发展太空力量和手段,太空武器化初显端倪。中国一贯主张和平利用太空,反对太空武器化和太空军备竞赛,积极参与国际太空合作。密切跟踪掌握太空态势,应对太空安全威胁与挑战,保卫太空资产安全,服务国家经济建设和社会发展,维护太空安全。
中国作为一个负责任的发展中国家,对气候变化问题给予了高度重视,成立了国家气候变化对策协调机构,并根据国家可持续发展战略的要求,采取了一系列与应对气候变化相关的政策和措施,为减缓和适应气候变化做出了积极的贡献。作为履行《气候公约》的一项重要义务,中国政府特制定《中国应对气候变化国家方案》,本方案明确了到2010年中国应对气候变化的具体目标、基本原则、重点领域及其政策措施。中国将按照科学发展观的要求,认真落实《国家方案》中提出的各项任务,努力建设资源节约型、环境友好型社会,提高减缓与适应气候变化的能力,为保护全球气候继续做出贡献。
《气候公约》第四条第7款规定:“发展中国家缔约方能在多大程度上有效履行其在本公约下的承诺,将取决于发达国家缔约方对其在本公约下所承担的有关资金和技术转让承诺的有效履行,并将充分考虑到经济和社会发展及消除贫困是发展中国家缔约方的首要和压倒一切的优先事项”。中国愿在发展经济的同时,与国际社会和有关国家积极开展有效务实的合作,努力实施本方案。
第一部分 中国气候变化的现状和应对气候变化的努力
近百年来,许多观测资料表明,地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化,中国的气候变化趋势与全球的总趋势基本一致。为应对气候变化,促进可持续发展,中国政府通过实施调整经济结构、提高能源效率、开发利用水电和其他可再生能源、加强生态建设以及实行计划生育等方面的政策和措施,为减缓气候变化做出了显著的贡献。
一、中国气候变化的观测事实与趋势
政府间气候变化专门委员会(IPCC)第三次评估报告指出,近50年的全球气候变暖主要是由人类活动大量排放的二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体的增温效应造成的。在全球变暖的大背景下,中国近百年的气候也发生了明显变化。有关中国气候变化的主要观测事实包括:一是近百年来,中国年平均气温升高了0.5~0.8℃,略高于同期全球增温平均值,近50年变暖尤其明显。从地域分布看,西北、华北和东北地区气候变暖明显,长江以南地区变暖趋势不显著;从季节分布看,冬季增温最明显。从1986年到2005年,中国连续出现了20个全国性暖冬。二是近百年来,中国年均降水量变化趋势不显著,但区域降水变化波动较大。中国年平均降水量在20世纪50年代以后开始逐渐减少,平均每10年减少2.9毫米,但1991年到2000年略有增加。从地域分布看,华北大部分地区、西北东部和东北地区降水量明显减少,平均每10年减少20~40毫米,其中华北地区最为明显;华南与西南地区降水明显增加,平均每10年增加20~60毫米。三是近50年来,中国主要极端天气与气候事件的频率和强度出现了明显变化。华北和东北地区干旱趋重,长江中下游地区和东南地区洪涝加重。1990年以来,多数年份全国年降水量高于常年,出现南涝北旱的雨型,干旱和洪水灾害频繁发生。四是近50年来,中国沿海海平面年平均上升速率为2.5毫米,略高于全球平均水平。五是中国山地冰川快速退缩,并有加速趋势。
中国未来的气候变暖趋势将进一步加剧。中国科学家的预测结果表明:一是与2000年相比,2020年中国年平均气温将升高1.3~2.1℃,2050年将升高2.3~3.3℃。全国温度升高的幅度由南向北递增,西北和东北地区温度上升明显。预测到2030年,西北地区气温可能上升1.9~2.3℃,西南可能上升1.6~2.0℃,青藏高原可能上升2.2~2.6℃。二是未来50年中国年平均降水量将呈增加趋势,预计到2020年,全国年平均降水量将增加2%~3%,到2050年可能增加5%~7%。其中东南沿海增幅最大。三是未来100年中国境内的极端天气与气候事件发生的频率可能性增大,将对经济社会发展和人们的生活产生很大影响。四是中国干旱区范围可能扩大、荒漠化可能性加重。五是中国沿海海平面仍将继续上升。六是青藏高原和天山冰川将加速退缩,一些小型冰川将消失。
二、中国温室气体排放现状
根据《中华人民共和国气候变化初始国家信息通报》,1994年中国温室气体排放总量为40.6亿吨二氧化碳当量(扣除碳汇后的净排放量为36.5亿吨二氧化碳当量),其中二氧化碳排放量为30.7亿吨,甲烷为7.3亿吨二氧化碳当量,氧化亚氮为2.6亿吨二氧化碳当量。据中国有关专家初步估算,2004年中国温室气体排放总量约为61亿吨二氧化碳当量(扣除碳汇后的净排放量约为56亿吨二氧化碳当量),其中二氧化碳排放量约为50.7亿吨,甲烷约为7.2亿吨二氧化碳当量,氧化亚氮约为3.3亿吨二氧化碳当量。从1994年到2004年,中国温室气体排放总量的年均增长率约为4%,二氧化碳排放量在温室气体排放总量中所占的比重由1994年的76%上升到2004年的83%。
中国温室气体历史排放量很低,且人均排放一直低于世界平均水平。根据世界资源研究所的研究结果,1950年中国化石燃料燃烧二氧化碳排放量为7900万吨,仅占当时世界总排放量的1.31%;1950~2002年间中国化石燃料燃烧二氧化碳累计排放量占世界同期的9.33%,人均累计二氧化碳排放量61.7吨,居世界第92位。根据国际能源机构的统计,2004年中国化石燃料燃烧人均二氧化碳排放量为3.65吨,相当于世界平均水平的87%、经济合作与发展组织国家的33%。
在经济社会稳步发展的同时,中国单位国内生产总值(GDP)的二氧化碳排放强度总体呈下降趋势。根据国际能源机构的统计数据,1990年中国单位GDP化石燃料燃烧二氧化碳排放强度为5.47kgCO2/美元(2000年价),2004年下降为2.76kgCO2/美元,下降了49.5%,而同期世界平均水平只下降了12.6%,经济合作与发展组织国家下降了16.1%。
三、中国减缓气候变化的努力与成就
作为一个负责任的发展中国家,自1992年联合国环境与发展大会以后,中国政府率先组织制定了《中国21世纪议程-中国21世纪人口、环境与发展白皮书》,并从国情出发采取了一系列政策措施,为减缓全球气候变化做出了积极的贡献。
第一,调整经济结构,推进技术进步,提高能源利用效率。从20世纪80年代后期开始,中国政府更加注重经济增长方式的转变和经济结构的调整,将降低资源和能源消耗、推进清洁生产、防治工业污染作为中国产业政策的重要组成部分。通过实施一系列产业政策,加快第三产业发展,调整第二产业内部结构,使产业结构发生了显著变化。1990年中国三次产业的产值构成为26.9:41.3:31.8,2005年为12.6:47.5:39.9,第一产业的比重持续下降,第三产业有了很大发展,尤其是电信、旅游、金融等行业,尽管第二产业的比重有所上升,但产业内部结构发生了明显变化,机械、信息、电子等行业的迅速发展提高了高附加值产品的比重,这种产业结构的变化带来了较大的节能效益。1991-2005年中国以年均5.6%的能源消费增长速度支持了国民经济年均10.2%的增长速度,能源消费弹性系数约为0.55。
20世纪80年代以来,中国政府制定了“开发与节约并重、近期把节约放在优先地位”的方针,确立了节能在能源发展中的战略地位。通过实施《中华人民共和国节约能源法》及相关法规,制定节能专项规划,制定和实施鼓励节能的技术、经济、财税和管理政策,制定和实施能源效率标准与标识,鼓励节能技术的研究、开发、示范与推广,引进和吸收先进节能技术,建立和推行节能新机制,加强节能重点工程建设等政策和措施,有效地促进了节能工作的开展。中国万元GDP能耗由1990年的2.68吨标准煤下降到2005年的1.43吨标准煤(以2000年可比价计算),年均降低4.1%;工业部门中高耗能产品的单位能耗也有了明显的下降:2004年与1990年相比,6000千瓦及以上火电机组供电煤耗由每千瓦时427克标准煤下降到376克标准煤,重点企业吨钢可比能耗由997千克标准煤下降到702千克标准煤,大中型企业的水泥综合能耗由每吨201千克标准煤下降到157千克标准煤。按环比法计算,1991~2005年的15年间,通过经济结构调整和提高能源利用效率,中国累计节约和少用能源约8亿吨标准煤。如按照中国1994年每吨标准煤排放二氧化碳2.277吨计算,相当于减少约18亿吨的二氧化碳排放。
第二,发展低碳能源和可再生能源,改善能源结构。通过国家政策引导和资金投入,加强了水能、核能、石油、天然气和煤层气的开发和利用,支持在农村、边远地区和条件适宜地区开发利用生物质能、太阳能、地热、风能等新型可再生能源,使优质清洁能源比重有所提高。在中国一次能源消费构成中,煤炭所占的比重由1990年的76.2%下降到2005年的68.9%,而石油、天然气、水电所占的比重分别由1990年的16.6%、2.1%和5.1%,上升到2005年的21.0%、2.9%和7.2%。
到2005年底,中国的水电装机容量已经达到1.17亿千瓦,占全国发电装机容量的23%,年发电量为4010亿千瓦时,占总发电量的16.2%;户用沼气池已达到1700多万口,年产沼气约65亿立方米,建成大中型沼气工程1500多处,年产沼气约15亿立方米;生物质发电装机容量约为200万千瓦,其中蔗渣发电约170万千瓦、垃圾发电约20万千瓦;以粮食为原料的生物燃料乙醇年生产能力约102万吨;已建成并网风电场60多个,总装机容量为126万千瓦,在偏远地区还有约20万台、总容量约4万千瓦的小型独立运行风力发电机;光伏发电的总容量约为7万千瓦,主要为偏远地区居民供电;在用太阳能热水器的总集热面积达8500万平方米。2005年中国可再生能源利用量已经达到1.66亿吨标准煤(包括大水电),占能源消费总量的7.5%左右,相当于减排3.8亿吨二氧化碳。
第三,大力开展植树造林,加强生态建设和保护。改革开放以来,随着中国重点林业生态工程的实施,植树造林取得了巨大成绩,据第六次全国森林资源清查,中国人工造林保存面积达到0.54亿公顷,蓄积量15.05亿立方米,人工林面积居世界第一。全国森林面积达到17491万公顷,森林覆盖率从20世纪90年代初期的13.92%增加到2005年的18.21%。除植树造林以外,中国还积极实施天然林保护、退耕还林还草、草原建设和管理、自然保护区建设等生态建设与保护政策,进一步增强了林业作为温室气体吸收汇的能力。与此同时,中国城市绿化工作也得到了较快发展,2005年中国城市建成区绿化覆盖面积达到106万公顷,绿化覆盖率为33%,城市人均公共绿地7.9平方米,这部分绿地对吸收大气二氧化碳也起到了一定的作用。据专家估算,1980~2005年中国造林活动累计净吸收约30.6亿吨二氧化碳,森林管理累计净吸收16.2亿吨二氧化碳,减少毁林排放4.3亿吨二氧化碳。
第四,实施计划生育,有效控制人口增长。自20世纪70年代以来,中国政府一直把实行计划生育作为基本国策,使人口增长过快的势头得到有效控制。根据联合国的资料,中国的生育率不仅明显低于其他发展中国家,也低于世界平均水平。2005年中国人口出生率为12.40‰,自然增长率为5.89‰,分别比1990年低了8.66和8.50个千分点,进入世界低生育水平国家行列。中国在经济不发达的情况下,用较短的时间实现了人口再生产类型从高出生、低死亡、高增长到低出生、低死亡、低增长的历史性转变,走完了一些发达国家数十年乃至上百年才走完的路。通过计划生育,到2005年中国累计少出生3亿多人口,按照国际能源机构统计的全球人均排放水平估算,仅2005年一年就相当于减少二氧化碳排放约13亿吨,这是中国对缓解世界人口增长和控制温室气体排放做出的重大贡献。
第五,加强了应对气候变化相关法律、法规和政策措施的制定。针对近几年出现的新问题,中国政府提出了树立科学发展观和构建和谐社会的重大战略思想,加快建设资源节约型、环境友好型社会,进一步强化了一系列与应对气候变化相关的政策措施。2004年国务院通过了《能源中长期发展规划纲要(2004-2020)》(草案)。2004年国家发展和改革委员会发布了中国第一个《节能中长期专项规划》。2005年2月,全国人大审议通过了《中华人民共和国可再生能源法》,明确了政府、企业和用户在可再生能源开发利用中的责任和义务,提出了包括总量目标制度、发电并网制度、价格管理制度、费用分摊制度、专项资金制度、税收优惠制度等一系列政策和措施。2005年8月,国务院下发了《关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知》和《关于加快发展循环经济的若干意见》。2005年12月,国务院发布了《关于发布实施〈促进产业结构调整暂行规定〉的决定》和《关于落实科学发展观加强环境保护的决定》。2006年8月,国务院发布了《关于加强节能工作的决定》。这些政策性文件为进一步增强中国应对气候变化的能力提供了政策和法律保障。
第六,进一步完善了相关体制和机构建设。中国政府成立了共有17个部门组成的国家气候变化对策协调机构,在研究、制定和协调有关气候变化的政策等领域开展了多方面的工作,为中央政府各部门和地方政府应对气候变化问题提供了指导。为切实履行中国政府对《气候公约》的承诺,从2001年开始,国家气候变化对策协调机构组织了《中华人民共和国气候变化初始国家信息通报》的编写工作,并于2004年底向《气候公约》第十次缔约方大会正式提交了该报告。近年来中国政府还不断加强了与应对气候变化紧密相关的能源综合管理,成立了国家能源领导小组及其办公室,进一步强化了对能源工作的领导。为规范和推动清洁发展机制项目在中国的有序开展,2005年10月中国政府有关部门颁布了经修订后的《清洁发展机制项目运行管理办法》。
第七,高度重视气候变化研究及能力建设。中国政府重视并不断提高气候变化相关科研支撑能力,组织实施了国家重大科技项目“全球气候变化预测、影响和对策研究”、“全球气候变化与环境政策研究”等,开展了国家攀登计划和国家重点基础研究发展计划项目“中国重大气候和天气灾害形成机理与预测理论研究”、“中国陆地生态系统碳循环及其驱动机制研究”等研究工作,完成了“中国陆地和近海生态系统碳收支研究”等知识创新工程重大项目,开展了“中国气候与海平面变化及其趋势和影响的研究”等重大项目研究,并组织编写了《气候变化国家评估报告》,为国家制定应对全球气候变化政策和参加《气候公约》谈判提供了科学依据。中国政府有关部门还开展了一些有关清洁发展机制能力建设的国际合作项目。
第八,加大气候变化教育与宣传力度。中国政府一直重视环境与气候变化领域的教育、宣传与公众意识的提高。在《中国21世纪初可持续发展行动纲要》中明确提出:积极发展各级各类教育,提高全民可持续发展意识;强化人力资源开发,提高公众参与可持续发展的科学文化素质。近年来,中国加大了气候变化问题的宣传和教育力度,开展了多种形式的有关气候变化的知识讲座和报告会,举办了多期中央及省级决策者气候变化培训班,召开了“气候变化与生态环境”等大型研讨会,开通了全方位提供气候变化信息的中英文双语政府网站《中国气候变化信息网》等,并取得了较好的效果。
近期,日本政府计划在2035年禁售燃油新车,这个消息传出来后,坐拥世界最大的汽车企业的丰田章男对外表示目前电动车已经被过度炒作,发展电动车并不能很好的解决能源问题,而且会造成更多的污染,尤其是市值超过6000亿美元的特斯拉,也是被高估的,同时丰田也表示,电能只是过渡,氢能才是未来。这个言论传到国内后,很多人都在讨论,为什么丰田章男会说出这种话,是不是中国的电动车也不应该大力发展?日本的氢能真的可以代表未来吗?今天就给大家分析一下,中国电能和日本氢能,哪种能源才能代表未来。
我国推动新能源车发展已近有着12年的发展历史,此前由于技术不成熟和设施不配套等原因,一直没有很好的成效,直到近几年国内多家造车新势力的出现和特斯拉的入华,新能源车才逐渐走入我们的视野,截止到今年上半年末,我国已经累计建成132.1万个,比去年增长了31.9%,其中居民用充电桩有76.3万个,公共的充电桩有55.8万个,可以看出目前我国的新能源车推广已经有着明显的效果。
确实新能源车在使用成本上有着很大的节约,而且保养费用也非常低,很多人会问,电能是不是最好的能源呢?其实并不是,根据去年的数据,我国排在第一位的是占比69.6%的火力发电,第二位是17.4%的水力发电,而风电和太阳能发电的比例加起来也只有8.4%虽然可再生能源的比重有所上涨,但极其缓慢,所以未来的很长时间内,我国的电能主要还是来自于燃烧煤炭的火力发电,虽然我国有着非常巨大的煤炭资源储备,但可以说,总有用完的那天,到时候这些电动车该怎么办呢?其实工信部在今年已经明确提出,要高度重视氢燃料电池的研发,而国外很多国家,例如日本、美国等早已将氢能作为国家的战略规划,不过时间尚早,现在发展依旧不迟。
在说日本的氢能源之前,先简单介绍一下氢燃料电池,氢燃料类似发电厂,是可以直接把化学能转化为电能,在氢燃烧后会产生水,氢燃料更加环保。那么日本作为一个几乎各种资源都依赖于进口的国家,发展电能同样需要消耗大量资源,所以大力发展氢能源是最好的选择,多年前日本就举全国之力大力发展氢能源,但是氢能源也有一些很明显的劣势,第一个就是氢燃料的储存需要更加苛刻的条件,必须要保存在密封的容器里,如果有泄漏,就会有爆炸的风险,这也使氢能的运输成本增加,第二个就是加氢站的建设成本极高,这也是因为需要有非常严格的储存条件,为此,2014年日本政府发布了《氢能源白皮书》,设立“氢气供给设备整备事业费辅助金”,专门为氢燃料相关建设提供补贴,即便如此,日本每年在氢能上的投资还是非常庞大的。
其实就目前来看,我国的光电产业已经非常成熟,各地也在大力发展光伏产业,未来将会有源源不断的清洁电能传送到每个地区,但是目前很少有车企会说这些新能源电池的后期处理方式,如果没有有效解决这个问题,电动汽车的电池污染也会成为一个非常严峻的事情,而日本的氢能也发展迅速,丰田和本田都推出了相应的氢燃料电池汽车,为了避免更多的污染和保障日本的能源储备,日本目前继续发展氢能是最好的选择,不过也还是要解决运输和储备的成本问题,虽然我国的电能和日本的氢能都有优势,但也都有类似的劣势,只能期待在未来能有更多更好的解决方案,不然孰优孰劣还真不好说。
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世界能源结构先后经历了以薪柴为主、以煤为主和以石油为主的时代,现在正在向以天然气为主转变,同时,水能、核能、风能、太阳能也正得到更广泛的利用。可持续发展、环境保护、能源供应成本和可供应能源的结构变化决定了全球能源多样化发展的格局。天然气消费量将稳步增加,在某些地区,燃气电站有取代燃煤电站的趋势。未来,在发展常规能源的同时,新能源和可再生能源将受到重视。在欧盟2010年可再生能源发展规划中,风电要达到4000万千瓦,水电要达到1.05亿千瓦。2003年初英国政府公布的《能源白皮书》确定了新能源战略,到2010年,英国的可再生能源发电量占英国发电总量的比例要从目前的3%提高到10%,到2020年达到20%。中国有自己的国情,中国能源资源储量结构的特点及中国经济结构的特色,决定在可预见的未来,我国以煤炭为主的能源结构将不大可能改变,我国能源消费结构与世界能源消费结构的差异将继续存在,这就要求中国的能源政策,包括在能源基础设施建设、能源勘探生产、能源利用、环境污染控制和利用海外能源等方面的政策应有别于其他国家。鉴于我国人口多、能源资源特别是优质能源资源有限,以及正处于工业化进程中等情况,应特别注意依靠科技进步和政策引导,提高能源效率,寻求能源的清洁化利用,积极倡导能源、环境和经济的可持续发展。纵观当今世界能源利用状况,我们仍然以化石燃料作为主要能源,对环境的破坏极大,并且面临着枯竭。从目前新能源发展状况来看,发展力度仍不够大,对多能源结构的转换仅处于过渡或者说是只是开始的阶段。所以加大力度发展新能源是人类目前一项重要并且紧迫的工作。
根据最新的权威数据统计,2020年我国光伏新增装机48.2GW,累计装机量达到253GW,多晶硅产量39.2万吨,光伏组件产量124.6GW,光伏产品出口额197.5亿美元,组件出口量则达到78.8GW,创历史新高。
2020年发展形势
(一)应用市场恢复性增长2020年,我国光伏新增和累计装机容量继续保持了全球第一,国内光伏新增装机规模达48.2GW,创历史第二新高,同比增长60%,特别是集中式电站同比增长了近83%;截至2020年底,光伏累计并网装机量达253GW,同比增长23.5%;全年光伏发电量2605亿千瓦时,同比增长16.2%,占我国全年总发电量的3.5%,同比提高0.4个百分点。
(二)光伏产品出口稳中有增
2020年,我国光伏产品出口总额约197.5亿美元,同比下降5%。其中硅片出口额17.7亿美元,出口量约27GW;电池片出口额约9.9亿美元,出口量约9GW,硅片和电池片出口量与去年同期相比略有下降。组件出口额为169.9亿美元,出口量约78.8GW,同比增长18%。随着海外疫情的爆发,对海外光伏市场需求的预期下降,导致二季度光伏产品价格大幅下降,这是光伏产品出口额下降的主要原因。同时,海外工厂产能利用率下降导致硅片、电池片的出口量下降,但全球以光伏为代表的可再生能源市场发展并未受到疫情较大影响,继续拉动组件出口量的上升。多晶硅进口方面,随着国内多晶硅供应大幅提升,以及海外多晶硅产能的逐步退出,2020年,我国太阳能级多晶硅进口量约为9.9万吨,同比下降29.6%,进口额约为9亿美元。
1中国能源供应形势
1.1传统能源
从中国能源资源赋存及利用现状看,主要能源结构是煤炭和石油,二者占能源总消耗的90%左右。水力发电、天然气、煤层气、核能、太阳能和风能所占比例很小。本文所称传统能源是指开发利用时间较长,已经达到一定规模的能源资源,包括化石能源、水能和核能。
1.1.1煤炭
2000年,煤炭生产占全国能源生产总量的66.6%,预计2005年的产量为20亿t左右。根据有关部门预测,1000m以浅远景资源总量28600亿t。截至2003年底,累计探明资源储量为10660亿t。我国煤炭储量丰富,按目前的开采规模,可供开采上百年。但煤炭开采最大的问题一是浪费严重,二是环境成本大。据载,国有煤矿每采出1t煤平均要动用2.5t的煤炭储量,损耗2.48t的水资源。以煤炭大省山西为例,山西省每年挖5亿t煤,就使12亿m3水资源受到破坏,相当于山西省引黄工程的总引水量。平均每生产1亿t煤造成水土流失影响面积约245km2。2002年以来,山西省煤炭开采每年造成的资源浪费、环境污染、生态破坏及地表塌陷等损失达300多亿元,即每生产1t煤的代价为70多元。1980―2004年山西省煤矿安全事故“吞噬”了17286人。20年中累计排放烟尘达1743万t,地下采空区已达2万多km2,占山西省面积的1/7,已经发生地质灾害的土地面积达6000km2。如果再加上煤炭燃烧过程中对环境的污染,煤炭利用成本更高。这样的状况,本身对中国的经济持续健康发展就造成了很大的破坏。环境也是希缺资源,在一定意义上讲也具有不可逆性,破坏之后很难恢复。
所以,中国今后要限制煤炭过度开采,实现煤炭产量逐步稳定增长,同时降低煤炭在能源消费结构中的比例,积极推进清洁煤技术,缓解煤炭对环境的污染和破坏。
1.1.2石油
2000年石油生产为全国能源产量的21.8%(折合为标准煤)。据有关部门评价,全国石油可采资源总量200亿t左右。在世界石油剩余可采储量中中国占2.1%。1993年中国开始成为石油净进口国,石油进口量逐年增加,2005年进口原油超过1亿t。中国在石油开发利用中面临的主要问题,一是探明程度低,只有33%;二是相当一部分大型油田增产稳产压力增大,2005年中国原油产量同比增长2.9%,而消费量同比增长16.8%,产量增长远落后于消费增长;三是对外依存度逐年加大,进口又以货物贸易为主,受国际原油市场波动和国际政治局势影响较大。
“十五”前4年,中国加大油气勘探力度,累计投资1000亿元,探明了8个地质储量大于1亿t的油田和3个地质储量大于1000亿m3的气田。有关院士、专家预测,随着勘探技术进步和生油理论的突破,中国将迎来石油勘探“二次创业”,前景光明。
所以,加大勘探力度和生产能力应成为中国石油产业的首选。
1.1.3天然气
根据新一轮全国油气资源评价结果(不包括南海南部海域),中国天然气可采资源量22万亿m3。累计探明天然气地质储量4.4万亿m3,待探明天然气地质资源量30.6万亿m3,探明程度12.5%。近年来,中国天然气可采储量平均年增长10%。据有关专家预测,未来20年里,中国天然气年探明储量在5000亿m3以上。
中国天然气开发利用水平较低,据有关方面统计,2000年在煤炭、石油、天然气的生产总量中,天然气占3.7%,而世界平均水平是三者基本平分天下,天然气占28%。但中国天然气产量增长较快,2004年为408亿m3,同比增长16.4%。
天然气替代煤炭,还有巨大的环保作用。按照西气东输工程每年120亿m3的天然气,即意味着可替代900万t标准煤,减少排放烟尘27万t。
所以,在今后的5年中,中国应提高天然气的开发利用水平,提高天然气在能源消费中的比例。
1.1.4煤层气
煤层气是一种与煤炭相伴生的以甲烷为主要成分的气体,也称为瓦斯。由于煤矿瓦斯是引发安全事故的主要因素,人们对其危害性认识较深,而对其开发利用重视不够。其实瓦斯是一种洁净的能源,其燃烧值与天然气相当,有效利用煤矿瓦斯既可以缓解能源紧张,又有助于环境保护,还可以降低煤矿安全事故。据有关部门预测,中国埋深2000m以浅的煤层气地质资源总量34万亿m3,与天然气资源量相当,居世界第三位。其中,可采资源约在14万亿~18万亿m3。2004年全国开采煤矿年抽放瓦斯总量(折合甲烷纯量)达到12.6亿m3,但利用率不到30%。
中国煤层气主要分布在东北、山西、重庆和贵州地区。2005年11月1日,中联煤层气公司在山西沁南实施的潘河项目一期工程竣工,进入商业运营。2005年计划完井100口,其中15口井已经产气,平均日产气达1500m3。该项目以获得的754亿m3探明储量为基础,共安排909口井,分三期建设大型煤层气田基地。“十一五”期间,仅山西省煤层气产能将达到50亿m3,其中中联煤层气公司产能预计近20亿m3。
煤层气的利用在中国能源消费结构中是薄弱环节,国家应出台优惠政策,鼓励煤层气的推广应用。
1.1.5水电
改革开放以来,中国水力发电取得了辉煌成就,从1978年中国水电占能源生产总量的3.1%提高到2001年的8.7%,年发电量增加了4倍多。但相对于中国水利能源总量,这个比例仍然很低。全国水利复查工作领导小组办公室历时4年的复查结果表明,中国内地水利资源经济可开发装机容量40180万kW,年发电量17534亿kW,相当于212亿t标准煤的发电量。截止2004年底,装机容量约1108亿kW,占经济可开发装机容量的25%;年发电量3310亿kW,占经济可开发年发电量的19%。
在水能利用方面,中国不论在技术上还是在规模上都处于世界前列,而且还有很大潜力。根据初步完成的《可再生能源中长期发展规划》,到2020年,水电总装机容量将达到2.9亿kW,开发程度达到70%左右。
1.1.6核电
在世界局势缓和和科学技术提高的背景下,核能已经成为一种高效、安全、洁净的能源,世界各国都在大力发展。中国已建成11座核电机组,总装机容量1000万kW,占发电总装机容量的2%,而国际平均水平是16%。2004年法国核发电量的比例占其国内总发电量的78%,日本装机容量为4574万kW,占国内总发电量的30%。
中国铀矿资源比较丰富,在国际局势继续缓和,人类理性得到两次世界大战的锻炼后的今天,中国完全可以进一步发展核电。
1.2可再生能源
可再生能源是人类能源的希望。可再生能源,是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。这类能源有可再生、用之不竭、潜力巨大和利于环保等特点。正是基于这些特点,各能源消费大国政府均把这类能源的开发利用放在越来越重要的地位,纷纷投入巨资进行研发,并已取得了显著成效。随着技术进步和规模扩大,可再生能源开发利用的成本将会逐步降低,对煤炭、石油等传统能源的替代会越来越大。2004年6月,国际可再生能源大会形成了包含197个具体行动方案的《国际行动计划如果计划能够具体落实,到2015年全球使用可再生能源的人口将达到10亿。举两个国家的例子加以说明。
日本:日本是矿产资源非常贫乏的国家,其国内煤炭、石油储量很少。其能源消费量居世界第4位,占世界消费总量的5.2%,石油进口占世界的11.6%,天然气占12.7%,居世界第三位[1]。但日本坚持能源来源多样化和能源利用节约化的路子,大力实施石油替代战略,其石油对外依存度由20世纪70年代的77%降低到2001年的48%。1975年日本56%的电力来自石油,2002年为19%,今后的目标是2012年降到16%。据2001年度统计,日本太阳能发电的总装机容量已达45万kW,2003年又上升到88.7万kW。在过去10年里,太阳能发电的单位成本下降了90%。新能源被日本视为“国产能源”,主要包括:核能、太阳能、水力、废弃物发电、海洋热能、生物发电、绿色能源汽车、燃料电池等。1980年,日本推出《石油替代能源法》,设立了新能源综合开发机构(NEDO),开始大规模推进石油替代能源的综合技术开发。日本2005年能源白皮书显示,2004年日本共投入1.7亿日元用于太阳能发电的开发和研究,投入1346万日元用于风力发电的开发和研究,投入7190万日元用于生物能源研究。日本政府制定的目标是要求到2010年可再生能源供应量和常规能源的节能量要占能源供应总量的10%,2030年分别达到34%。目前日本风力发电量居世界第三位,到2010年将达到200万kW。2004年6月新出台的《基本能源政策》强调,为了更大程度保障能源供应安全,将进一步寻求能源多样化,核心是依靠核电,鼓励使用天然气,减少石油比重,到2010年将石油的消费比重降低到46%,天然气提高到15%。在日本,新能源也逐渐进入百姓生活中。安装了发电装置的新型路灯逐渐普及,它白天吸收太阳能,晚上自动照明。日本政府还对购买太阳能发电装置的家庭补贴50%安装费用。如果家庭太阳能发出的电白天不用的话,还可以卖给电力公司或者政府[1-2]。
德国:德国是能源相对匮乏的国家,能源消费量占世界的3.2%,居第6位,石油进口量占世界进口量的5.5%,天然气占13.0%,居世界第二位。但10年来,能源消费平均增长率几乎为零[2]。2004年8月新的《可再生能源法》生效,保证20年内为可再生能源电力给予一定补偿,明确提出到2020年使可再生能源发电量占总发电量的20%,能源长期的目标是到2050年一次能源的总消费量中可再生能源至少要供应50%。德国出台用优惠贷款及补贴等方式扶助可再生能源进入市场,曾制定促进可再生能源开发的《未来投资计划》,政府每年投入6000多万欧元用于开发可再生能源。2004年可再生能源发电量突破全国电力供应量的10%,年销售额达100亿欧元,每年减少二氧化碳排放约6000万t。2004年太阳能装置增加50%,达到300MW。德国风力发电占可再生能源发电量的54%,满足全国4%的用电需求,是全世界风能发电量的1/3。德国还在计划加大开发海上风能发电力度,到2010年达到风能发电3000MW。
另据了解,欧盟到2010年可再生能源发电比例将达到22%;北欧国家提出利用可再生能源发电逐步替代核电。法国到2010年将达到22%;英国到2010年将达到10%,2020年达到20%;丹麦目前风能发电比例达到18%,而且还在继续发展。澳大利亚到2010年可再生能源发电比例将达到12.5%;美国到2020年风力发电将从现在的1%增加到5%。
中国情况从目前技术水平和企业经济效益看,可再生能源利用前期投资大,成本高。但站在国家角度,把环境因素考虑进来,煤炭等矿物能源的利用成本至少增加一倍。再以历史发展的眼光看,可再生能源最终将替代矿物能源,成为能源利用的主力军。因此,中国政府必须高度重视可再生能源开发利用的研究和应用,争取在该领域与发达国家保持同步。
中国可再生能源资源丰富。据测算在今后20―30年内,具备开发利用条件的可再生能源预计每年可达8亿t标准煤。对于风力,国家气象局提供的比较可靠的资料是,中国陆地10m高度可供利用的风能资源为2.53亿kW。陆上50m高度可利用的风力资源为5亿多kW。现在,大型风机的高度可达100m,这个高度可利用的风能更大。世界上公认,海上的风力资源是陆地上的3~5倍,即使按1倍计算,中国海上风力资源也超过5亿kW。所以,中国的风力资源远远超过可利用的水能资源。研究表明,地球地热能的蕴藏量相当于煤炭储量热能的1.7亿倍,可供人类消耗几百亿年。中国地热资源丰富,仅已发现的地热露头点就有3200余处,全年天然放热资源量折合35.6亿t标准煤。另外,中国还有比较丰富的生物质能(乙醇、沼气)、海洋能等。
虽经多年的开发利用,中国对可再生能源利用水平依然很低,在发展速度和水平上还远低于大多数发达国家,也落后于印度、巴西等发展中国家。胡锦涛同志在国际可再生能源大会上十分形象地阐述了可再生能源“既有这么多本事为什么不使出来呢?”的原因,一是“人们认识所限,有眼不识金镶玉,轻慢了它,它当然就不出力”。二是“人们的固执,明知可用就是不用,甚至不许别人用”。例如保定天威英利新能源有限公司,本是原国家计委太阳能产业化示范项目,1999年投产,原计划年产6MW,但投产后供不应求,2005年利用外国资金以补偿贸易方式投资4亿元扩展到年产70MW,总规模已居世界第3位,仍供不应求,但90%以上产品出口欧美,这并不是中国不需要太阳能,而是国外有扶持可再生能源法律和实行可再生能源优惠上网电价以及全社会分摊费用,从而促进了当地可再生能源市场需求。
中国将于2006年1月1日正式实施的《可再生能源法》,明确了政府、企业和用户在可再生能源开发利用中的责任和义务,提出了包括总量目标制度、发电并网制度、价格管理制度、费用分摊制度、专项资金制度、税收优惠制度等一系列政策和措施。相信在未来若干年内,中国可再生能源利用将会取得快速发展。
1.3天然气水合物
天然气水合物也称甲烷水合物,可燃冰,是近20年来在海底和冻土带发现的新型洁净能源,是甲烷分子和水分子在一定的温度和压力条件下相互作用所形成的冰状可以燃烧的固体。据估算,世界上天然气水合物所含有机碳的总资源量相当于全球已知煤、石油和天然气的2倍。1995―2000年,日本对甲烷水合物资源进行了基础性研究,根据超声波勘探结果推测,其周边海底埋藏着约7万亿m3的甲烷水合物,相当于日本100年的天然气使用量。日本政府制定了自2001―2016年的“甲烷水合物开发计划”,2004年在日本近海开始试验性开采。
甲烷开采面临的问题,一是效益问题,开采的经济价值;二是技术问题,甲烷也是一种导致地球环境变暖的物质,如果在空气中扩散,将造成严重环境污染。
中国海洋物探创始人之一,中国工程院院士金庆焕说:“天然气水合物是未来人类最理想的替代能源之一,它将改变世界地缘政治”。中国从1999年开始对天然气水合物开展实质性的调查和研究,5年来已在南海北部陆坡、南沙海槽和东海陆坡等发现其存在的证据,据预测,前景十分广阔。
2国内基本情况
从现实情况看,中国国内能源开发利用中存在这样那样的问题,但这些问题都是发展中的问题,问题同时意味着潜力,意味着我们还有很大的空间。立足国内主要基于以下几个方面的因素。
2.1中国能源资源潜力较大
根据国家有关部门统计,中国重要能源矿产探明程度均比较低,石油为33%,煤炭(1000m以浅)为37%,天然气为12.5%,油页岩和油砂仅为6%。中国的能源资源潜力还是比较大的,通过加大勘探力度,能较长时期地缓解中国经济进一步发展与能源供应之间的矛盾。
2.2在提高能源利用效率方面,中国潜力巨大
2000年,中国每万元GDP的能耗是1.45t标准煤,是发达国家的3~11倍。
一是从经济结构看,中国经济结构中高耗能产业比重过大。如几个资源消耗大户,电力、钢铁、建材、化工等年消耗煤炭占煤炭总消耗量的80%左右。钢铁、电解铝等高耗能产业,中国的产量都居世界前列。每万元GDP的能耗从1980年的4.28t标准煤下降到了2000年的1.45t标准煤,下降64%。据测算,每年节约或少用的能源中,有70%以上来自因产业结构和产品结构的调整带来的节能效果,进一步的经济结构调整必然带来单位GDP能耗的降低。
二是浪费严重。据统计中国8个高耗能行业的单位产品能耗平均比世界先进水平高47%,而这些行业的能源消费占工业能源消费总量的73%。按此推算,与国际先进水平相比,中国的工业每年多用能源约2.3亿t标准煤。再如中国房屋单位面积采暖能耗是同纬度国家的2倍,各类汽车平均百公里油耗比发达国家高20%以上。
2.3从国际经济政治角度看,中国必须保持对国际能源市场的低依存度
作为经济快速发展的世界第一人口大国,1%的人均能源消费增加意味着巨大的绝对量。作为资源消费大国,中国在国际市场上的每一个大的行动,都会引起各国高度关注,进而对国际市场价格产生较大的冲击。由于中国大上电解铝项目,氧化铝的港口价格从2002年的1800/t多元涨到目前5800/t元,增加了2倍多。同期,中国钢铁项目投资增速过快,国际铁矿石价格猛涨。仔细分析,国际资源价格剧烈波动,除了上述实际的供需变化外,相当程度上是国际资本炒作和国际政治的原因。
首先,以氧化铝为例,世界超过70%的氧化铝被美国铝业的7家公司控制,氧化铝的价格事实上被垄断。而中国是世界上最大的电解铝生产国和氧化铝消费国。根据中铝发布的数字,2005年1―9月份全球的氧化铝生产量4526万t,需求量4616万t,缺口仅为90万t,占需求量的2%不到。不难看出,这是以很小的缺口谋取高额利润。
石油。这次国际原油期货价格高涨,受损最大的是中国、印度这样的石油消费增长快且原油进口以货物贸易为主的发展中大国,受益最大的是富油国和美国等资本大国。1993―2003年,全球一次能源消费平均年增1.73%,亚太地区年均3.75%,其中中国、印度4.5%。2004年亚太地区一次性能源消费超过欧洲、美国,对外依存度达到67.9%。从全球看,国际石油市场目前呈现出原油供应充足和原油期货价格趋高的两面性。2003年世界原油产量36.97亿t,消费量是36.37亿t,产销基本平衡,2004―2005年也没有出现生产量和消费量之间的巨大缺口,但价格波动异常剧烈,非供求因素是主要原因。
从国际政治的角度看,石油历来是重要的外交手段。近年来国际市场上石油价格节节攀升以后,靠着石油发大财的富油国的外交政策逐渐强硬起来。1998年以来,伊朗年均石油外汇收入翻两番,恃此优势,伊朗在核计划上对美国越来越强硬,和欧洲的谈判也陷入僵局。新上任的内贾德总统根本不理会美欧让其放弃铀浓缩的要求,反而要报复在近期国际原子能机构理事会投票中追随美欧的印度,甚至扬言要“在世界地图上抹去以色列”。俄罗斯近年石油产量连年以两位数的百分比增长,成为油价飙升的最大受益者。其准备赶超沙特,成为世界第一大产油国。无论在伊拉克战争问题上还是要求美国撤出中亚或是拒绝美国要求对伊朗施压还是近来在西伯利亚石油管线建设问题上,俄罗斯都表现出相当的强硬。委内瑞拉每天向美国提供150万桶原油,是美国第二大原油进口来源国,这大大支撑了查韦斯对美强硬的外交政策,是唯一一个在国际原子能机构理事会表决中反对对伊朗施加压力的国家;对古巴则以优惠价格每天供应5.3万t原油;对利比亚,则警告美国实行封锁将受到切断供油的惩罚[3]。
美国依靠强大的军事力量和资本优势,通过发动战争、武器和资本输出,一方面推行其全球战略,主导世界走势,另一方面在保证国内汽油低价稳定供应的基础上,利用国际原油资本市场赚取巨额利润。
中国1993年开始成为石油净进口国,石油进口量逐年增加,对外依存度逐年提高,且进口原油的80%以上要经过马六甲海峡运输。近来美国在关岛增兵,与菲律宾、印尼搞军事合作。这样的发展趋势对中国很不利。所以,保持较低的石油对外依存度和进口渠道的多元化是中国能源政策首先考虑的因素。
3 中国能源需求和供应预测
2004年全国每万元GDP能耗比1990年下降45%,累计节约和少用能源7亿t标准煤。按照2010年GDP比2000年翻一番,单位GDP能耗比2005年降低20%计算,中国2010年能源消耗量将达到23.2亿t标准煤。纵向比较,在国家采取得力措施的情况下,这个目标是完全可以实现的。
通过加大水电、核电、天然气、煤层气以及地热能、太阳能、风能、生物质能的开发投入,这几类能源可以提供3亿t左右标准煤的能源,煤炭和石油提供20亿t左右标准煤的能源。所以,中国环境压力和石油进口压力就会大大减轻,中国能源资源开发利用完全可以立足国内,保持较低的对外依存度,进而走自己设计的发展之路。
4 建议和结论
实现上述目标的关键是经济结构调整和能源利用效率提高,将单位GDP能耗降低20%。经济的另一含义是节约和效率。从经济理论角度讲,在市场经济条件下,资源节约应该是企业的自觉行为。价格机制能够促使作为理性经济人的企业最大限度地节约使用资源,因为资源节约本身就是降低成本和提高利润的基本途径。所以,导致资源利用粗放的主要原因是制度设计问题。如技术改造,当企业不能以较低的成本获得技改资金或在若干年内通过技改节约的资金不足以弥补技改投资时,企业就没有节约的积极性。所以,资源利用高效化的设计,应本着增加企业资源粗放利用的成本,提高其资源利用的经济效益。
目前中国的政策是实现经济结构调整和节约能源利用,主要手段是资源性产品价格形成机制的重构,这将不可避免地导致资源性产品的涨价。有的经济学家和社会学家不无担忧地提出资源性产品的涨价将考验两种社会制度[4]。
因为涨价后企业增加的成本最终都要转嫁到消费者身上,所以问题的实质是如何把通过涨价增税增加的公共财政转化为社会保障返利于民,否则极易引发社会不安定因素。公共财政的作用是弥补市场经济的不足,用政府这只“看得见”的手弥补市场这只“看不见的手”的缺陷,弥补方式一是弥补社会收入的再分配,以实现社会公平和稳定。二是支持新事物的发展,以实现社会进步。而中国公共财政体制建立时间不长,还存在许多缺陷,不能完全适应市场经济的要求。
所有权派生的支配权、使用权、开发权和收益权是所有权的实质内容。产权不清,价格改革很容易成为一些掌权者和利益集团谋利的工具。回首国企改革中的国资流失,就可看到这种借价格改革掠夺的危险有多大。中国宪法规定,矿产资源(包括煤炭、石油、天然气、水等能源资源)属于国家所有,但在资源的开发利用中普遍存在事实上的地方所有、企业所有等谁占有谁所有的现象,致使国家所有权虚化。国家作为所有权主体既没有从矿产资源开发利用收益中获得足够的回报,又未能很好遏制乱采滥挖等矿产资源开发利用秩序混乱的局面。
改革开放20多年后的今天,中国市场经济体制已经基本建立,政府应从经济活动前沿撤退,淡化对经济数量增长的追求,完善和运用公共财政实现社会公平和稳定,使改革成果惠及每个人包括每个农民;完善和运用法律和政策解决产权制度、交易制度中的缺陷,防止全民资产由于制度缺陷流向少数人口袋,降低交易成本,增加效率,减少浪费。
人类对资源的利用是一个不断提高利用水平,新老资源不断更替的历史。从石器到金属和塑料等合成材料,从钻木取火到煤炭、石油的开采再到水利发电、核能、太阳能的开发利用,资源利用的范围越来越广,程度越来越深。所以,绝对的资源枯竭不会出现。
在资源的利用中,矛盾往往并不表现为人与自然的关系,更多的是人类自身的问题即经济和政治问题。中国所追求的是在资源利用过程中,做到合理开发利用,避免因资源问题影响中国经济社会的持续健康发展,影响国民的福祉。中国目前在能源供应上的战略选择应是立足国内,保持较低的对外依存度,着力提高能源利用效率,尽可能长地保证传统能源对经济社会发展的需求,以使中国有时间研究开发新型能源,实现对能源利用的平稳更新换代。
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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。