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面对目前社会资源能源匮乏的环境,可再生能源作为关键的核心替代性能源,亟需开发和发展可再生能源市场,以应对全球变暖以及能源匮乏等问题,实现电力能源的可持续发展。可再生能源实现商业化开发和广泛应用的关键环节是科学发电的技术手段,现阶段上网电价工作系统是制约可再生能源发展的重要因素之一,尽快改进该系统不仅有助于提高电力企业的竞争优势,还有利于完善电力企业的市场营销模式。
一、电力营销可再生能源市场的概况
在电力营销模式中用于发电的可再生能源主要有太阳能、风能、沼气及潮汐能等,在将其转变为电能的过程中,省去了煤石油及天然气的使用,从而也就减轻了对环境的污染,从而有利于和谐社会的构建以及实现城市的绿色化。我国政府对电力能源的可持续发展也提供了大力支持,引进资金制定优惠政策,引进及补助科研技术人才,以此促进电力可再生能源市场的稳定快速发展。但是还存在一些不尽人意的地方,电力企业尚未形成一套科学合理的市场化的电力营销机制,另外制定的电力价格也不够合理,以及由此带来的再生能源再缺乏以与传统电力竞争各具优劣,难分胜负等问题都阻碍了可再生电力能源营销市场的发展。
二、阻碍电力营销可再生能源市场发展的问题
(一)电力营销市场可再生能源分布不均
利用风能、太阳能等发电的过程中明显减少了有害物质的排放,这些可再生能源是环境友好型二次能源,但由于其分布不均,直接影响对其进行开发利用并直接阻碍了其市场营销。通过研究发现,我国蕴藏的可再生能源十分丰富,但分布却相当不均,尤其在经济相对不发达的例如、甘肃及内蒙古等地区蕴藏丰富,但是这些地区因市场需求小,开发能力落后再加上交通不发达等问题,致使可再生能源的开发利用率低下。
(二)可再生电力能源营销价格存在劣势
目前可再生电力能源的价格与传统电力能源的价格相比相对较高,因而其在市场竞争中优势不足。同时电力市场作为一个垄断性市场,它的竞争机制并不完善,针对这一问题,国家政府虽已出台了一些优惠政策来保护可再生发电能源的市场营销,但这些政策并不能在本质上解决不完善的竞争市场问题。例如,利用太阳能发电比利用煤发电的价格高很多,但是煤电的优惠政策却更多,其执行效果也就更好,这严重阻碍了太阳能发电的开发与利用。然而在一些发达国家,对于煤电等非再生能源发电矿物需征收相应的能源生态税,这在一定程度上制约了不可再生能源的过度使用,但我国尚未建立该项政策鼓励可再生能源的开发。我国可再生能源的市场营销起步较晚,尚未形成规模效应,只是建立了一些小规模的可再生能源的电厂,其成本较高,技术及设备也都是进口的,这在一定程度上增加了成本费用,使得购网、上网及销售的用电价格较高,从而制约了电力营销市场的发展。
(三)政府对可再生电力能源的开发及市场营销的支持力度不足
国外可再生电力能源之所以能够迅速发展并取得较好效果,与政府的大力扶植及国家倡导是分不开的,我国政府虽然也提倡利用可再生能源发电,减少环境污染,但制定的优惠政策不足同时又缺乏可行性,实际操作能力不强,尚未形成具有一定规模的电力可再生能源市场机制,因此未能从本质上推动我国可再生电力能源的开发及其市场化营销。
三、电力营销可再生能源市场的发展动力研究
(一)合理开发与利用可再生电力能源
我国政府尤其是相关电力部门要根据可再生电力能源在各省市的具体分布,结合市场需求,积极调整对可再生电力能源开发发展的工作思路,改进并规范市场营销策略,制定切实可行的发展规划,不断优化电力产业结构,使风能、太阳能及潮汐能等友好型二次能源得到科学开发、合理利用,使其社会环境及经济效益最大化。
(二)合理制定可再生能源发电价格
1、固价电价系统
固定电价系统应明确规定可再生电力能源的发电价格,是由政府根据相应的发电成本,而不考虑其他传统电力能源发电的价格而直接制定市场中各种发电能源的市场价格的,同时相应的电网企业应该依据既定价格支付利用可再生能源发电的企业必要的费用。
2、溢价电价系统
构建溢价电价系统一方面可保障可再生能源的发电工程的基本电价,另一方面又有利于解决电力市场转型过程中的关键性问题。采用溢价电价系统的优势是既能考虑到利用可再生能源发电的工程运转的实际成本,又与电力市场中的电力竞价过程相接轨,其运转的原则主要是以传统电力的销售价格为电力市场的参考系,从而制定相对科学合理的电价比例,通常会出现可再生能源的发电价格会受传统电力市场波动的影响,另一种主要原则是依据不稳定且相互竞争的电价市场结合政府制定的固定电价奖励机制共同作为制定可再生能源发电价格的参考系。通过对国外的可再生电力能源的市场营销模式及国家政策的比较分析,可发现固定电价及溢价体系的操作流程比较简单,并且效果显著,因此我国应积极借鉴并结合我国具体能源分布及市场需求完善并实施这两套发电价格定制体系,以健全我国电力市场营销制度。
(三)完善可再生能源电力市场竞争体系
建立完善的符合我国可再生能源开发的电力市场竞争体系是电力市场营销及企业发展的优先成本战略的总核心,针对我国电力市场不完善的竞争机制,首先应制定标歧立异的发展战略,其次需电力企业内部管理层集聚力量制定发展目标战略方案。其中在发展战略上标歧立异是指旨在将电力企业所提出的电力产品或电力相关服务做到标歧立异,这样有利于确保在一定的产业区域内企业能够提出独特的电力产品;目标集聚是主攻该企业中的某个产品的顾客群体。总之这两种方式有助于满足相应产品的对应顾客群体的具体需求或者达到降低成本的市场期待,最终有助于电力市场营销机制的建立健全。
(四)完善可再生能源营销的制度与法规
目前我国可再生电力能源资源丰富但开发现状并不理想,并且对利用可再生能源发电的政策机制尚不完善,基于现状,我国政府应在政策上给予可持续电力企业大力支持,充分发挥政府职能,运用多种手段为可再生能源的发电筹集资金,并引进技术人才,以推动可再生能源的电力市场营销的长效发展。在推动其市场营销的过程中,政府必须尽到其规划协调及后期监督服务等具体职能,制定开发能源及电力发展的战略规划,优化电力产业结构,为可再生电力能源的发展提供保障,并运用政府宏观调控职能调定可再生能源发电的价格,提高其在电力市场的比重。
四、结束语
面对我国可再生电力能源的开发状况及市场营销比例的现状,我国政府及新型电力企业积极制定市场营销机制,规划发展战略,尽快实现电力营销市场的转型,将可再生能源作为其核心力量是关乎国计民生的重要举措。从我国现阶段的电力能源发展来看,溢价机制和固价系统由于易于操作且效果明显,对于政府和可再生电力能源企业具有重要的借鉴意义。
参考文献:
[1]陶曾鲁,何芳.大型风电液力机械传动装置的理论分析[J].液压气动与密封,2011
一、引言
海洋资源以其可再生性、环保性、总量大等特点相比其他不可再生资源更具有发展潜力,我国大部分海洋可再生能源分布在东部沿海地区,长期以来其经济增长有很大一部分是以高投入、高消耗和高污染的以牺牲生态的粗放型的方式实现的,这样的经济增长方式势必存在巨大风险,发展海洋可再生能源有助于改变这种经济发展模式,向环境友好型的集约经济模式转变。
二、我国海洋可再生能源产业的发展现状
海洋可再生能源具有储量大、种类丰富、可再生等优势,我国海洋可再生能源储量比较丰富,大大有助于我国当前改善能源结构和能源开发。下文将重点介绍我国部分海洋能源的发展现状。
(一)潮汐能
潮汐能是海洋可再生能源利用率最高的一项能源,中国潮汐能资源(不含台湾)总蕴藏量约190GW,可开发装机容量200KW以上,潮汐能源的总装机量为21.8GW左右。我国共建成潮汐发电站76座,但只剩浙江温岭的江厦站、浙江玉环海山站和山东乳山白沙口站3座,其中浙江温岭的江厦站成为世界第三大潮汐电站。虽然在潮汐能的开发利用上,我国相对比较先进,较为成熟,但目前我国潮汐能开发资源占比非常低,还不足1%,属于新能源尚未开发的领域,开发力度远远不够。
(二)波浪能
波浪能是海洋可再生能源中发展第二快的能源。我国对波浪能的开发利用已初步实现商业化,可以说开发潜力巨大,国家也在积极启动相关项目,准备研建装机容量在500KW以上的多功能互补独立示范电站,以实现稳定持续的电力供应。
(三)温差能
温差能,是由于海水的温差而产生的能量。我国南海和东海的部分海域,能达到20摄氏度以上的温差,所以其蕴含能量十分可观。虽然我国在掌握海洋温差发电技术的时间要落后于美国和日本,但在技术上却并不落后,甚至赶超,美国朗肯循环的发电效率为3%,日本上原循环发电效率为4.9%,而我国研究的国海循环发电效率为5.1%,但仍需进一步发展。
(四)盐差能
目前国际上对盐差能的利用技术还处于探索发展阶段,实用性的盐差能发电站还未真正建立和应用。由于盐差能发电相关技术效率较低,成本高昂,并且我国盐差能资源地理分布不均,受季节变化和年际变化影响较大,所以盐差能的利用还仍处于探索发展阶段。
(五)潮流能
我国在定海摘箬山岛建了一座长25米,宽20米,吃水深度1.2米的海流能发电实验平台,是目前国内累计发电量最大,也是唯一长时间高效发电的海流能机组,且不需要建坝,大大缩短了建设周期,不会产生建坝所带来的淤泥影响鱼类洄游等问题,属于生态友好型发电。
综上,我国的海洋可再生资源开发技术已经取得了一定成果,虽然技术水平总体比较低,效率也有待提升,但相信海洋可再生能源必然能为我国的能源短缺和经济可持续发展之间的协调开辟新道路。
三、我国海洋可再生能源产业存在问题
由于我国海洋可再生能源开发起步晚,法律法规不健全,技术研发人员匮乏,加之我国海洋能自身的一些特点,我国的海洋能产业至今未形成一条完整的产业链。具体而言,我国海洋可再生资源的发展主要存在以下障碍:
(一)体制障碍
我国现行的经济体制仍存在繁杂的审批工作,既易产生腐败,出现寻租,使资源难以实现最优化配置;又存在时滞,降低经济活动的效率。而我国的海洋能存在多头管理、跨部门监管,对海洋能的研发管理、项目审批、电价制定等分属于不同的职能部门,这种分散式的管理势必会引来权责不明、政监混淆等后果。
(二)技术障碍
我国对海洋能的研发力量非常单一,主要集中在少数几所高等院校,且相对分散,创新性不足,且由于海洋能自身特点而形成并网障碍。我国海洋能资源分布相对分散,且由于技术不成熟等各方面原因,使大规模发电并网非常困难。
(三)融资障碍
海洋可再生能源的开发复杂且投资周期达到10年甚至15年,长期投资加上风险较大导致海洋能产业吸引风投资金融资困难。再者,海洋可再生能源开发和利用属高新的技术产业,在技术人才资源的培养上的投入资金也不足。
(四)市场障碍
海洋能的市场障碍主要在于价格偏高,使其与其他常规能源相比竞争力较差。我国火力发电和水力发电成本一般在0.3―0.5元每千瓦时,但波浪能发电平准化电力成本0.28―1.04美元每千瓦时,潮汐能发电平准化电力成本0.26―0.84美元每千瓦时,且就目前来看,除了潮汐能利用技术基本成熟能够实现商业化之外,波浪能、潮流能还处于小型示范的起步阶段,温差能还在试验探究阶段,都未真正实现商业化。
(五)地域发展不平衡
我国海洋能地域差异非常大,潮汐能福建和浙江两省的分布占全国总储量的80%以上;潮流能资源主要分布在浙江,占全国的70%以上;波浪能主要分布在浙江、福建、海南;盐差能主要分布在上海、广东、福建。从空间上来看,我国的海洋能资源主要分布在南部沿海地区,而在北部沿海不论是在海洋能的储量上还是开发利用程度上都要低于南部地区,在地区分布上存在不平衡性。
四、解决对策
在海洋可再生能源纲要(2013――2016年)中政府明确提出了海洋能产业发展的基本原则和发展目标以及整体规划,可以说为海洋能产业未来的发展指明了方向。
(一)制定科学合理的整体战略规划,协调管理
海洋能涉及部门众多,存在交叉管理,立足于本国国情,应建立垂直管理机构,且应该对该机构的行政管理有所倾斜,以消除政策障碍,此外,要减少行政审批,提高办事效率,缩小权利寻租,为跨越式发展提供体制保障。
(二)建立海洋创新体系,加快人才培养步伐
我国海洋能产业的创新需要政府部门、科研机构以及新能源企业共同作用相互配合。可借鉴英国的经验,建立科研机构、企业、高校三位一体联合开发体制,科研机构负责研发,企业确保投入,加速商业化,高校负责人才培养,政府则进行协调和监督。
(三)拓宽融资渠道,多元融资
由于海洋能产业自身的一些特点,融资渠道一般是通过银行与非银行金融机构的间接融资、融资租赁以及上市融资等。此外,还有PPP筹资、政府担保等新型融资方式,也可通过资源互换、入股、优惠政策等吸引国外资金注入我国海洋能产业中。
(四)完善市场,深化电力体制改革
我国应积极借鉴英国经验,促进财力雄厚的大企业与创新型小企业的优势合作,同时也重视与其他国家和地区的多边合作,促进海洋能产业的发展、创新和成熟的同时有利于竞争性能源市场的建设。除完善市场,建设合理的市场结构外,要深化电力体制改革,比如实行配额制和强制上网电价政策,且海洋能的配额制可以和绿色证书交易系统结合。
(五)统筹发展,健全公众参与机制
对跨区域的能源实行垂直管理,并制定和我国海洋能产业的发展规划,高度重视空间布局,避免重复投资、产业结构相同造成的恶性竞争、浪费资源或破坏环境等后果,才能使海洋能的开发和利用有序和有效进行,才能既开发了资源又不破坏生态。
尽管海洋能产业优势无可比拟,但我们不能因为发展而不惜向生态借贷,不能忽视其对海洋环境产生的影响。我们必须重视海洋能开发的生态影响,对项目的审批必须经过严格的审查,增加透明度,让技术学者、沿海居民以及社会公众共同参与。(作者单位:天津财经大学)
参考文献:
能源是经济增长的根本动力,是人类生存和发展的基础,在人类社会高度文明的今天,人们在享受经济发展、科技进步成果的同时,也不得不面对能源短缺以及过度使用能源造成的环境污染等问题。两次石油危机后能源问题已成为全球性问题,能源安全直接关系到国家安全。我国是能源生产和消费大国,能源问题尤为突出。
一、我国高速增长的经济与能源供给的矛盾
改革开放以来我国经济持续高速发展,与此同时,能源消耗急剧上升,能源与经济发展在总量与结构上的矛盾日益突出。近20年来国内生产总值翻了两番,但能源消耗也增加了一倍。“十五”期间,我国能源消耗速度超过了同期国内生产总值的增长速度。目前我国能源消耗大约占世界能源总消耗的15%左右,已成为第二大能源消费国,但我国能源资源不足以支撑如此巨大的消耗。我国能源以煤为主,水能资源和煤炭探明储量分别居世界第一、二位,但除以人口总数,二者均为世界平均水平的一半上下,我国是贫油国家,天然气的人均储量也很低。连续无节制地开采使我国的能源储备下降迅速,有资料估计,我国煤炭剩余储量可供开采不足百年,石油仅剩可供开采10几年的储量,天然气仅剩可供开采30几年的储量,我国能源安全问题面临严峻挑战。
我国是最大的发展中国家,正处于工业化、城镇化快速发展的阶段,在相当长一段时期内我国的主要任务是发展经济,摆脱贫困。随着我国经济的发展和13亿人口生活水平的提高,对能源的需求还将不可避免的增加,能源短缺将成为困扰经济发展的重大问题,能源问题若得不到很好地解决,将成为制约经济发展的瓶颈,我国经济能否实现可持续发展,在很大程度上取决于能源产业的可持续发展。
二、我国能源生产消费中的主要问题
1.能源利用率低下
目前,我国的能源利用效率仅仅有三成,比发达国家落后几十年,我国增长1万美金GDP消耗的能源是美国的4倍,日本的14倍,我国单位产值能耗是世界上最高的国家之一。冶金、建材、化工、交通运输、发电等行业是耗能大户,单位产品能耗平均高于同行业国际先进水平两成甚至更多。粗放式发展,无节制地消耗造成我国能源短缺,同时带来了大气、土壤、水资源污染等环境问题,与发达国家相比我国有相当大的节能空间。
2.能源结构不合理
由于我国煤炭资源相对丰富,我国能源消费结构很不合理,煤炭占比过大,以2006年为例,我国能源消费中煤炭占近70%,石油、天然气、水电、核电和风电共占30%,这种能源消费结构的负作用是能源利用率低,环境污染严重。而且随着经济的发展和人民生活水平的提高,我国能源需求的结构与生产结构的矛盾也在不断加大,石油在消费总量中的比重逐年提高,而生产总量受资源的限制始终未能有效地提高,石油产量的增长幅度已连续十几年低于消费需求的增长幅度,进口依赖度越来越大,2011年上半年我国原油需求量的一半以上需要靠从国外进口,这使得我国的能源安全存在很大隐患。我国要解决能源和环境问题,优化结构,大力开发清洁能源,努力提高清洁能源在中国能源结构中的比重势在必行。
3.环境代价巨大
环境问题和能源问题是一个问题的两个方面,环境问题很大程度上源于能源的过度开采和消耗。我国在经济高速增长的同时也付出了沉重的环境代价。我国以煤为主的能源消费结构在短期内很难改变,由此导致污染物排放问题也将长期困扰着我们。据统计,全国烟尘排放量的70%、二氧化硫排放量的90%、氮氧化物的67%、二氧化碳的70%都来自于燃煤。我国酸雨区面积居世界首位,我国一半城市上空的空气质量不合格,很多地区的土壤污染、地表水污染严重,生态环境遭破坏。治理这些污染所需要的成本或可抵消这些年发展的成果,而有些环境的破坏甚至是不可逆的。
三、解决我国能源问题的路径选择
1.大力发展可再生能源
能源和环境问题是当前世界面临的两大挑战,发展低碳、高效的能源是应对挑战的唯一出路。发达国家都在积极推进各项激励政策促进可再生能源产业的发展,降低化石燃料的比重。我国水能可开发装机容量居世界之首,风能、太阳能、生物质能资源也相当丰富,发展可再生能源不仅可解决能源短缺问题和优化能源结构,还有助于建设环境友好型社会。目前我国可再生能源发展迅速,但要使我国可再生能源产业健康、可持续发展,还必须解决好以下问题。
(1)高投入、高成本的问题。可再生能源虽然社会效益、环境效益显著,但与现有常规能源相比经济效益较低,建设初期投入大,成本是可再生能源发展的经济瓶颈,只有降低成本才能使之在与常规能源的竞争中取得优势,从而得到快速发展。
(2)我国可再生能源同样存在技术瓶颈,目前生产中的很多核心技术掌握在发达国家手中,例如我国的风电设备就主要依赖进口。不掌握核心技术我们发展可再生能源就会受到制约,因此,要组织科研力量突破可再生能源开发中的技术壁垒,实现核心技术国有化,为我国可再生能源畅通无阻地发展提供技术保障。
(3)发展可再生能源需要政策支持。我国虽然已颁布了可再生能源法,以法律法规的形式规定了支持可再生能源的原则内容,但缺乏相应的配套政策措施,可操作性不强,实施起来有很大难度。我国应制定相应的财政补贴、减免税收和低息贷款等政策,运用经济杠杆鼓励投资者开发可再生能源。
(4)我国部分可再生能源产业出现重复建设,产能过剩。我国经济建设中不乏这样的现象:要发展就一拥而上,产能过剩了再一刀砍下。这种现象在可再生能源领域又不幸重演了,风电门槛低,收益大,各地争相从国外高价引进风电设备,一时间风电产能过剩。多晶硅产能过剩现象更加严重,目前我国多晶硅产能是全球多晶硅年需求量的两倍。要解决这一问题就必须建立系统协调的决策机制,规范行业秩序,严格准入制度。还应健全可再生能源的国家标准,对再生能源实现标准化、规范化管理。
2.节能是零污染的绿色能源
节约能源、提高能源效率是最廉价的、零污染的绿色能源。目前,世界各国纷纷制定节能法规政策鼓励或强制产业节能,并通过倡导改变生活方式等手段实现全社会节能。日本是一个能源和资源都很稀缺的国家,但其经济发展很迅速,这得益于对新能源的开发和对现有能源的节约。节约能源同样是我国解决能源问题的主要途径之一,转变经济发展模式,降低单位GDP能耗,提高能源利用效率,与此同时提高全民的节能环保意识,建设“节约型社会”,是我国经济可持续发展的必然选择。
(1)转变观点是前提。首先必须充分认识到我国能源短缺和环境问题的严重性,认识到过去那种高能耗、高污染、低产出的经济增长方式对我国社会与经济的危害。我国作为世界上最大的发展中国家、能源消费大国,人口众多,人均能源占有率低下,只有有效地提高能源的利用效率,才能保证我国经济持续较快地增长。要提高全民的节能环保意识,使全社会都认识到节约能源是关乎社会与经济发展和国家能源安全的大事,要高度重视,大力倡导绿色消费理念,养成低碳的生活方式,创建“节约型社会”。
当前,世界能源结构中,人类主要是对石油、天然气、煤炭等化石能源的利用,但其不可再生,将面临枯竭的危机。但化石能源的开采和利用也是造成环境污染的直接来源,人类为了将来的生存与发展,必须寻找一种清洁能源。随着世界经济的发展,人类对能源的需求越来越大,进而随之而来的能源短缺,环境破坏已经成为社会发展面临的重大问题。
新世纪,能源需求成为一个急需解决的全球性问题,各国对能源的争夺也愈加激烈。需要寻找一种替代能源来缓解目前的形势,走“节能减排”,发展低碳经济的可持续发展的道路。利用“节能减排”只能缓解能源短缺的局面,但是不能从根本上解决能源短缺的趋势,因此必须调整能源结构,利用可再生能源逐步取代传统化石能源,因此可再生能源发展问题成为世界关注的焦点。
一、光伏发电的国内外发展现状
20世纪70年代,在全球石油危机的背景下,西方发达国家将寻找新能源的方向转向了丰富的太阳能,并高度重视光伏发电技术。
德国是大规模发展光伏事业最早的国家,其由政府制定的《可再生能源电力供应法》,很大力度的促进了光伏发电的市场,为本国光伏事业的发展提供了强制的政策保障。美国是继德国之后的发展光伏发电的国家,在1997的联合国环境与发展大会上提出了一个伟大的百万太阳能屋顶计划。这一计划在美国新一届总统奥巴马的支持下得到了更大的推广,奥巴马政府对新能源开发政策给美国的光伏乃至全球的光伏发电市场注入了新的更大活力。日本也是太阳电池的生产大国,其在1997年提出了“7万光伏屋顶计划”,到2010年光伏电池的安装总量达7600MW。
最近几年,各国新的可再生能源法的出台,更是掀起了一轮政策热潮,新的补贴法案促进可全球光伏市场的高速发展。正是欧洲、美国和日本的强有力支持,全球光伏逆变器市场呈现出一片欣欣向荣的景象。
我国的光伏并网技术从20世纪开始起步,到现在的稳步发展的阶段,国家也出台了《可再生能源长期发展规划》的政策,来激励和促进我国的光伏事业的快速发展。我国国内对光伏逆变器的应用比欧洲国家晚很多,我国目前最好的光伏企业合肥阳光电源比德国的SMA要晚上市9年。我国是继德国、美国和日本之后的世界第四大光伏组件制造国。光伏发电未来的发展必定是建设大规模的并网光伏发电系统。随着我国经济的不断发展,国家制定的“十二五”规划,为我国光伏制定了确切的发展目标,即到“十二五”末期,国内光伏发电装机容量达到 5GW。要实现这一宏伟的目标,前路依旧是漫长和艰辛。
二、光伏并网发电系统
光伏并网发电系统是相对独立式光伏发电系统而言的,两者的区别就是发电系统与电力系统连接与否。光伏发电并网系统与电力系统的电网相连接,成为电力系统的一部分,便可为电力系统提供有功功率和无功电能。光伏并网系统通常由三部分组成:光伏阵列、逆变器和电网。
光伏发电系统追求的是输出功率的最大,系统连接方式对输出功率有着明显的影响。其中,影响发电功率的两个重要的方面是光伏阵列的分布方式和逆变器的结构,其分布方式和结构不同发电功率也不一样。
三、光伏并网发电系统的关键技术
(一)最大功率跟踪
在光伏发电系统中,光伏阵列电池输出功率的利用率不仅与其内部结构有关,还受外界环境(如光照度、温度和负载等因素)的影响。在周围的外界不同的条件下,光伏阵列的输出功率可达到不同的且唯一的最大功率点(MPP),对于利用光来发电的系统说,应当使光伏电池工作在最优的状态,达到最大地将光能转换为电能的转化率,采用适当的控制使其运行在最大功率输出称为最大功率跟踪(MPPT)。经查阅资料,在许多文献上提出了多种控制算法,有恒定电压法、扰动观察法和增量电导法等。
(二)并网控制技术
光伏逆变器的控制器的控制策略是光伏系统并网控制的关键。光伏并网发电系统在诸如单级式、双级式以及单相、三相等多种拓扑结构中都不能缺少网侧的DC-AC变换,即并网逆变单元。并网逆变器实现直流到交流的能量变换,要控制并网电流相位和频率,甚至需根据指令进行电网的无功功率的调节。可见,网侧逆变器的有效控制是光伏并网发电系统的核心部分。
参考文献:
[1]赵争鸣 《太阳能光伏发电及其应用》,北京:科学出版社,2005.
[2]赵玉文 《21世纪我国光伏产业发展战略思考》,合肥工业大学讲座.2002.
[3] ICF. Intonation. American Recovery and Reinvestment Act of 2009: A Guido Renewable Energy Efficiency OPP or unities for Lowland Tribal Governrnents. 2009.
[4]陈雷 《光伏并网发电系统的实现》[学位论文],华北电力大学,2008.
0引言
自第三次工业革命以来,人类社会在经济和科技方面取得了空前的发展,伴随而来的是常规化石能源的大量消耗及其引起的环境污染和资源短缺等一系列问题,迫使人类不得不开始寻找清洁的可再生能源,也即新能源。相对于传统的煤、石油、天然气等化石能源,新能源普遍具有污染少、储量大的特点,对于解决当今世界日益严重的环境污染和资源匮乏等问题具有十分重要的意义[1]。资源与环境的压力也给电力系统带来了新的挑战,利用新能源逐步取代传统能源进行发电将是今后电力工业发展的趋势,可见新能源发电具有良好的发展前景和实用价值。
1 新能源发电的类型及其原理特点
新能源发电主要包括太阳能发电、风力发电、生物质能发电、地热发电、潮汐发电等方面。
1.1太阳能发电
太阳能是指太阳内部连续不断的核聚变反应过程所产生的能量,它是一个巨大的能源,据估计,我国陆地面积每年接收到的太阳能辐射能相当于亿吨煤[2]。太阳能发电又叫光伏发电,它的基本原理是利用光伏效应,通过光照产生电动势,进而输出电能,实现光电转换。简单地说,太阳能发电就是通过太阳能电池直接将太阳光转换成电能,太阳能电池是由各种具有不同电子特性的半导体材料薄膜制成的平展晶体,可以产生强大的内部电场[2],主要包括单晶硅电池、多晶硅电池和非晶硅电池三种类型。免费论文参考网。
常见的太阳能发电系统由太阳能电池、控制器和逆变器三部分构成,按其运行方式可分为独立太阳能发电系统和并网太阳能发电系统,其中后者是目前的主流发展趋势,即太阳能电池发出的直流电,通过逆变装置转换成交流,进而并入电网使用。太阳能发电安全可靠,具有许多优点,如能源充足,太阳能无处不在,不受地域限制;建设周期短,运行成本低;不需要消耗燃料,无环境污染;结构简单,维护方便,适合无人值守。但是,太阳能发电受气候条件影响,具有间歇性,且价格昂贵。
1.2 风力发电
风力发电是将风能转换成机械能,再转换为电能,其基本原理是利用风吹动风轮,通过风轮的机械转动驱动发电机转子旋转,进而产生电能。风能是清洁的可再生能源,风力发电与常规发电相比,具有能源充足、不消耗燃料、无环境污染、占地面积小、工程建设周期短、发电技术成熟等优点。在当今世界的新能源开发技术中,风力发电是最成熟、最有商业利用价值的发电方式,其装机容量正在不断扩大,全球风电发电量占总发电量的比例也在逐步增加。
1.3生物质能发电
生物质能是绿色植物通过光合作用,将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的一种能量形式,是一种资源丰富、无污染的能源。生物质能发电包括农林废弃物燃烧发电、生物质燃气发电、城市垃圾焚烧发电、沼气发电等方面。生物质能发电具有电能质量好、可靠性高等优点,具有较高的经济价值。
1.4 地热发电
地球内部蕴藏着巨大的热能,地热能就是地球内部的热释放到地表的能量,地热发电就是将地热能转变为机械能,再将机械能转变为电能,它是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术,其原理与火力发电基本一样,即将蒸汽的热能通过汽轮机转变为机械能,然后带动发电机发电[2]。
1.5潮汐发电
潮汐能,顾名思义,就是潮汐所蕴含的能量,同样是一种取之不尽、用之不竭的新能源。潮汐发电,就是利用海水涨落及其引起的水位差来推动水轮机,由水轮机带动发电机进行发电,其原理与一般的水力发电差别不大。即在海湾或有潮汐的河口修建大坝,构成水库,利用坝内外涨潮、落潮时的水位差进行发电。潮汐发电受潮汐周期变化的影响,具有间歇性。
2 中国新能源发电的前景展望
改革开放以来,我国经济高速发展,经济规模跃居世界前列,与此同时,能源消费结构的不合理引起的资源环境问题日益突出,大力发展新能源发电技术,是调整能源结构、促进节能减排、实现可持续发展的要求。我国可再生能源资源丰富,通过近年来的发展,新能源发电已经取得了一定进展,已经形成了一定规模、体系相对完善的新能源产业。中国新能源发电虽然刚刚起步,但是却有着广阔的发展前景。免费论文参考网。
(1)风力发电和太阳能发电发展迅速。中国风能资源丰富且风力发电技术较为成熟,目前正在以“建设大基地,融入大电网”的方式进行规划和布局。太阳能发电同样也具有较好的发展前景,我国的太阳能电池制造水平较高,应该大规模推广太阳能发电。免费论文参考网。根据国家能源局制定的《新能源产业振兴发展规划》,到2011年,新能源在能源结构中的比重达到2%(含水电为10%),新能源发电占电力总装机容量的比重达到5%(含水电为25%)。而风电装机容量将达到3500万千瓦(陆地风电3000万千瓦,海上风电500万千瓦),太阳能发电装机容量将达到200万千瓦[1]。除此之外,《2008年中国风电发展报告》预言,到2020年末,全国风电开发建设规模有望达到1亿kW。
(2)生物质能发电优势明显,前景较好。相对于风力发电和太阳能发电的间歇性特点,生物质能发电具有突出的优点,经济价值较高。2002年,我国可再生能源发电装机容量3234.6万kW,其中生物质能发电装机容量80万kW,在众多新能源和可再生能源发电中仅次于小水电。预计到2020年,可再生能源发电将达0.9~1亿kW,其中生物质能发电为1000万kW;另一种估计结果是2020年可再生能源发电装机容量将达到1.21亿kW,其中生物质能为2000万kW。
(3)在有条件的区域发展地热发电和潮汐发电。受地理条件的限制,地热发电和潮汐发电均具有地域性。目前,中国高温地热电站主要集中在西藏地区,总装机容量为27.18MW,其中羊八井地热电站装机容量25.18MW,其发电量已经占到拉萨电网的40%以上,对缓和拉萨地区电力紧缺的情况起到了重要的作用。今后,可继续在西藏地区大力发展地热发电。我国潮汐能蕴藏量中可开发利用部分的92%集中在经济发达、能源需求迫切的华东沿海地区[3],发展潮汐发电可缓解这些地区的电力不足。但是,潮汐发电由于开发成本较高和技术上的原因,目前发展并不是很快,我国江厦潮汐电站装机容量为3200kW,年发电量1070万kWh[4],今后可视情况适当发展潮汐发电。
3 结语
能源短缺和环境恶化已经成为威胁人类生存的全球化问题,发展新能源是实现人类可持续发展的必经之路,中国应该加快开发利用新能源的步伐,大力发展新能源发电,逐步实现从常规能源向清洁能源转变。目前,我国的新能源发电已经取得了一定的进展,但同时还存在着一些亟待解决的问题,主要表现在技术基础薄弱、相关体制尚不规范等方面。为此,提出一些建议:(1)制定发展目标,科学规划布局。新能源发电必须进行合理规划和布局,有必要将其纳入国家经济社会发展总体规划。(2)加快体系建设,规范行业发展。对于新能源发电的设备要求和并网技术标准,应该尽快制定相关准则。(3)加大投资力度,鼓励自主创新。目前,我国新能源研究力量分散,缺乏跨学科的交流,有必要对各类科研机构进行整合。除此之外,新能源发电是智能电网的一个重要组成部分,必须构建全国统一的新能源电网,以促进我国智能电网的建设。
参考文献
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[2] 孙元章,李裕能. 走进电世界——电气工程与自动化(专业)概论[M]. 北京:中国电力出版社.2009.
[3] 刑运民,张文娟. 新能源与可再生能源发电技术的发展[J]. 西华大学学报,2007,1(26):50-52.
⑴标题:是消息的眼睛。要求准确、凝练、新颖、醒目。有引题、正题和副题三种。引题放在正题前,交代背景、说明原因、烘托气氛等,引出正题;正题是概括消息的主要内容,是标题的核心;副题放在正题后,往往是重要事实、结果的提要,对正题起补充作用。完整的消息标题有三行:引题、正题和副题。两行标题的形式有:“正题+副题”、“引题+正题”。
⑵导语:一般指“电头”(交代通讯社名称,发电地点和时间)后的第一句或第一段文字。以凝练简明的语言,概述新闻的主要内容或事实,鲜明地揭示新闻的中心。常见的有叙述式、描写式、评论式、提问式、结论式等。
⑶主体:对导语内容进行展开和补充,是新闻的躯干。按事情发生发展的先后顺序安排层次,按事物之间的逻辑关系安排层次。
⑷背景:是指事件的历史背景、周围环境与其他方面的联系等。一般说,它是消息的从属部分。消息背景的种类可分为三大类:对比性背景材料,说明性背景材料,注释性背景材料。它对于新闻事实的作用主要有以下几点:说明新闻事件的起因;显示或帮助读者理解新闻事件的重要性;突出新闻稿件的新闻价值;表明记者的观点;衬托、深化主题。
⑸结语:新闻的最后一句话或一段话。紧扣主题的抒情议论,起到表现或深化主题的作用,语言较为精练。有小结式、启发式、号召式、分析式、展望式。有的新闻,事实说清楚了,就不需要结语。
2.通讯是综合运用多种表达方式,详细深入而又生动形象地报道新近发生的事实的一种新闻体裁。可分为人物通讯、事件通讯、概貌通讯、工作通讯等。通讯比消息重视细节和文采,讲究以情感人。
3.特写是作者借用电影拍摄特写镜头的手法,通过形象描绘来再现现实生活中富有特征的片断,给读者留下鲜明而深刻印象的新闻体裁。特写一般用于再现重大事件的一个片断或者变化中的一个场景。文学手法运用较多。感情比较充沛,爱憎分明。
4.时评是对新闻的评论,它和消息、通讯、特写一样,是“新闻”大家庭中的一员。它是对时政和民生的关注,是公众参与社会的发言,属议论文范畴。因此,阅读时主要关注作者针对什么人或什么事,发表了什么看法;弄清作者观点产生的依据,并对作者的观点进行辩证分析。
【设题角度】
除人物传记外,新闻也是实用类文本阅读中考得较多的文体。特别是山东省和广东省,山东五年两考,广东五年一考。从考点设计上看,它更突出了对文体特点的考查。常见的命题方式与角度是:对新闻的结构安排、艺术处理提出自己的看法;对新闻反映的人生价值和时代精神的探究;对标题成败的探究;探究文本的疑点、难点和空白点,提出自己的见解;对新闻的社会价值提出自己的见解。常见题型有:
1.掌握新闻结构――包括理解导语,挖掘背景、史实的作用。
【例题1】(2010・广东卷第20题)作者引用法拉第发现电磁感应现象的历史事实,在上下文中的作用是什么?请简要分析。(5分)
【答案】(1)①承接上文提到的新能源的开发利用总是遇到许多阻碍,法拉第发现电磁感应现象的历史事实证明了当初电力能源的开发利用也遇到了阻碍,但最终不仅突破了人类的旧有认识,还带来了巨大的社会效益。②照应上文,与上文形成对比,说明新能源之所以无用武之地的一个重要原因就是现代人观念守旧,怕麻烦,怕承担风险。(2)①引出下文有关新能源亟盼世人理解、社会支持、法律保护的内容,从而说明为自然争自由,为保护利用自然立法的重要性。②充实文章的内容,增强新闻的真实性、知识性、趣味性和说服力。
【解析】此题先分析上下文各写了什么内容,再分析引用这个史实的作用。(赋分:5分。作用为承上启下1分。承上指法拉第刚发现电磁感应时不被人理解,和现在新能源现状接近。2分。启下则为,电力现在对人类的贡献预示着新能源会带给人类美好的未来。2分)
2.鉴赏新闻写法――包括理解句意、分析修辞、分析语言特色。
【例题2】(2010・山东卷第21题)新闻语言一般是客观平实的,而这篇报道却有所不同。请对文中画线部分作简要分析。(4分)
【答案】画线部分运用“仁慈”“奄奄一息”“焦急”等词语(1分),具有浓烈的感彩(1分),使报道具有较强的感染力(1分)和明显的倾向性(或“体现了对小女孩的爱心和人道主义情怀”)(1分)
【解析】将青霉素称为“仁慈的东西”,因为它能救小女孩的性命;将车称为“仁慈之车”,因为它快速运来了药物,体现了作者对小女孩即将得救的喜悦,对人们的爱心的赞颂。此处考查的是语言特色。
3.探究新闻价值――包括探究新闻的时代精神、社会价值和标题艺术等。
【例题3】(2010・广东卷第21题)文章标题“让法律来保护阳光”的含义是什么?作者是从哪几个方面来论述的?(6分)
【答案】“让法律来保护阳光”指通过立法来推动可再生能源的开发利用。论述:①可再生能源不自由,是指它得不到开发利用。②主要的原因有两个:受科学认识的局限;受眼前利益的局限。③只有通过立法突破眼前利益的局限,才能保护可再生能源的自由发展;保护可再生能源的自由发展,也就是保护人类的自由发展。
【解析】“让法律来保护阳光”是形象化的说法,意思就是制定法律,保护可再生资源,确保可再生资源的合理利用。作者从四个方面展开论述:首先说明可再生能源无用武之地的现状,接着从人类认识有限和观念的固执守旧两方面分析了可再生能源无用武之地的原因,然后引用法拉第发现电磁感应的事例说明新能源亟需世人理解和社会支持,最后从立法的高度提出解决问题的措施,即我们亟须用一部专门的法律来保护阳光的自由。
(赋分6分:标题含义为,人类通过立法来保护新能源的开发和利用。2分。文章主要从新能源现状即为新能源立法的原因。2分。从立法意义的两大角度论述。其中,现状包括人们对新能源认识有限和新能源开发利用上受限制。2分)
【答题策略】
新闻是培养公民意识和社会责任感的。《课程标准》列出了本课程的具体目标有:①养成阅读新闻的习惯,关心国内外大事及社会生活,能准确、迅速地捕捉基本信息,就所涉及的事件和观点作出自己的评判;②阅读新闻、通讯作品,了解其社会功用、体裁特点和构成要素,把握语言特色;③具备基本的新闻鉴赏能力。能从选择材料、提炼意旨、构思谋篇、遣词造句等角度加以分析,对不同作品的优劣高下作出评判。新闻类文本的阅读强调“四抓”:
1.抓标题――标题是新闻的眼睛。通过标题可以得到新闻的主要信息,包括主要人物、主要事件,甚至是作者的观点态度。因为标题即主题,不仅概括了新闻事实,而且融入了作者的情感。好的标题形象妙趣横生且富于动感,容易激起人们的阅读欲。如获奖新闻作品《姜你军究竟将了谁的军》运用谐音拟题,极富语言张力,给人印象深刻。探究标题要从内容和形式两方面入手,讲究虚与实的结合。
中图分类号:TK89
文献标识码:A
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引言
在全球气候变化影响下,世界各国的减排意愿持续高涨,开发风电已成为全世界的共识,各国将发展风电产业作为应对自2008年以来全球经济低迷的有力举措。从2000年以来,全球风电保持了年均27.3%的高速增长,而美国和中国增速则达到了31.5%和62.6%,显著高于全球平均水平。从各国风电产业发展历程来看,政策激励在其中起到了关键性的作用,这在风电产业的研究、示范、商业化推广等诸环节都得到了充分体现。在近年来中国风电产业问题集中性爆发而政策制定亟待推进的背景下,总结和借鉴国外风电产业政策演进的特征、规律,显得尤为迫切和必要。美国风电产业与中国具有较大的类似性,这除了两国之国土面积、经济总量、能源消费等方面具有可比性外,还因两国风电产业发展过程和特征类似。因此,对美国风电产业政策的框架、演进历程、特征进行深入探究,无疑可为中国制定相关政策提供有益参考。
现阶段关于美国风电产业政策的研究成果主要集中在三个方面。一是侧重于对美国风电产业的整体性介绍和阐述,此类成果散布于对美国能源战略、新能源产业政策或气候变化政策的研究成果中;二是关注特定政策对美国风电产业的影响,如Lu等人则对生产税收优惠(Production Tax Credit)的政策效果进行了研究,Menz比较了美国各州采用的五种不同风电政策的有效性;三是开展美国与其余国家风电产业政策的比较分析,揭示其相似性和差别。Lewis等人和Saidur等人对美国和其余国家风电产业的政策支持机制进行了对比分析,认为税收减免(Feed-In-Tariff,FIT),可再生能源配额制(Renewable Portfolio Standard,RPS)和固定电价法律(Pricing law)等是其中比较有效的几种,曹碹玮等基于制度主义视角和创新理论,对丹麦、德国和美国风电产业发展中的政策进行了研究。但是,已有成果缺乏从动态演化角度刻画美国风电产业政策,尚未系统总结政策演进的特征和规律。由此,本文围绕美国风电产业政策演进这一主线,刻画和识别演进过程与特征,并探讨政策演进的影响因素,以期为中国风电产业有序健康发展提供有益借鉴,并藉此弥补现有研究的空缺和丰富产业政策分析的内涵。
2 美国风电产业发展现状与政策框架
2.1发展现状
近年来,美国风电产业已呈现良性增长态势,目前已出具体系。2010年美国风电产业新增装机容量511.5万kw,累计容量达4018万kw,位居世界第二。从美国风电装机的区域分布来看,目前已有38个州进行了风电开发,其中14个州的风电装机规模超过100万kw(见图1)。当前,美国风力发电量达94.760twh,占电力总需求量的2.3%左右。在一些州,风电所占比重更高,如爱荷华和北达科他州,这一比重高达15.4%和12.0%。美国在加快陆上风电开发的同时,也在积极进军海上风电。在2011年3月,美国能源部和内政部共同了《国家海上风电战略:创建美国海上风电产业》,提出2020年海上风电容量将至1000万kw,到2030年达到5400万kw。目前,美国政府对风电发展前景极为乐观,根据美国能源部预测,2030年美国电力总需求的20%将由风电提供,这之中4%来自海上风电。
随着美国风电的快速开发,美国风电价格明显下降,风机制造业快速扩张。近年来风机价格的下降和风电场运营成本的降低,使得美国风力发电成本降低至5~6美分/kw,已经具备与天然气发电竞争的能力。目前,美国已有400多家企业进入风机制造业,从业人员达85000人。一批知名风机制造企业快速成长起来,满足了美国国内风机市场50%的需求量。其中,美国国内最大风机制造企业——通用公司(General Energy)占据了41.3%的市场份额。目前,通用公司已成为一流的全球风机制造商,其2010年新增装机容量达3,796Mw,位居世界第三。
2.2政策框架
已有研究表明,政策激励是美国风电产业的快速发展的主要因素。这些政策既有为风电产业发展扫清政策和体制上障碍以开辟新的市场空间市场,如法律法规和约束性指标等强制型推动政策,也有侧重于支持风电产业化,调动各方投资和应用风电的引导型激励政策,如税收抵免、补贴、金融支持等。同时,还包括一些辅配套政策,支持风电产业研发、开展风能资源评估等。经过多年的发展,目前美国风电产业政策已形成较为完善的政策框架(见图2)。
美国风电产业政策主要通过各种法案的形式来颁布和实施,表1中详细列出了风电产业相关的各种方案的颁布时间和主要内容。由于美国是联邦制国家,除了联邦层面的法案之外,各州还会制定相应的政策,其政策内容和支持力度有所差别。目前,各州在使用风电政策激励工具时,通常会选择可再生能源配额(Renewable Portfolio Standard,RPS)、强制型绿色电力购买(Mandatory Green Power Option,MGPO)、公共效益资金(Public Benefit Funds,PBF)等并将之有效组织实施。
3 美国风电产业政策演进历程
美国是世界上最早开发利用风电的国家,但美国风电产业的真正起步却是在石油危机之后,相应地政策演进历程回顾亦从此开始。
3.1萌芽示范期的政策(1973~1986年)
(1)政策背景和目标
在1973年石油危机爆发之后,欧美石油消费大国开始重视优化能源结构、加大可再生能源开发和节能力度。美国风电产业也自此开始起步,进入萌芽示范期。这一时期政策目标侧重于促进风电技术研发和推广风电利用上。
(2)主要政策手段
在促进风电技术研发上,根据1975年颁布的《能源政策与节约法案》,美国国家航空和航天局(NASA)和能源部(DOE)作为政府支持可再生能源研究和开发计划的重要实施机构,资助了大型风机研制。在1974~1981期间,NASA和DOE曾委托美国最大飞机制造商波音公司设计了13个实验性的大型水平轴风电机组,比较有代表性的包括MOD-0、MOD-2、MOD-5B等。该计划的目的是研究风机技术,然后将其交给私营的企业,以期推动美国风电产业的发展。
在推广风电利用上,以1978年颁布的《公用事业管理政策法案》和《能源税法案》最为重要。《公用事业管理政策法案》要求公司必须以“可避免成本价格”收购独立发电系统发出的电力,进而为风力发电上网提供了法律基础。在此之前,美国电力公司并无责任收购其余电力系统生产的电力。显然,该法案解决了风电比火电成本高以及风电并网的问题,大大激励了非水电的可再生能源发电发展。同年颁布的《能源税法案》提出了投资税收政策,规定凡购买风力发电机超过1万美元的居民,可通过免税方法在7年中退还机组售价的40%,同时还规定各电力公司以优惠价格收购风力发电机,即风力发电投资总额的15%可以从当年的联邦所得税中抵扣,同时对其形成的固定资产免交财产税。
(3)政策实施绩效评价
在上述政策的推动下,美国风电产业开始起步,其中加利福尼亚州发展最为迅速。20世纪80年代初,该州风能计划开始实施。通过采用小型、可批量生产和易于安装的风机,使风电投资成本大幅下降,风电经济性逐步显现出来,使得风能计划大获成功。1986年加利福尼亚风电装机达到120万kw,占当时全球的90%。遗憾的是,随着联邦政府对风电投资税收优惠(ITC)政策和州政府政策分别于1985年和1986年到期,使得美国风电产业的发展在1985年之后突然停顿了下来。
上述政策在推动美国风电产业快速成长的同时,也暴露出了一些问题。譬如,美国风电技术研发资助政策甚微。由于这一时期美国风机设计过于追求大容量大规模,且依赖航空设计的工程规范,而忽视了标准化生产和降低风机成本,使得美国风机质量参差不齐,常受公众和国会质疑。再加上80年代开始世界石油价格下跌,里根政府削减了可再生能源研究经费,到了80年代中期,在美国曾作为一种大型电力资源寄予关注的风电业,除加州少许风电场外几乎消失殆尽。美国投资税收优惠政策只针对风电开发商,而与风电场运行无关,故此政策激励下,风电场的产出效率很低,且设备可靠性也有限。1986年,投资税收优惠政策取消,进而驱使投资者开始关注风机的可靠性和效率。
3.2缓慢发展期的政策(1986~1998年)
(1)政策背景和目标
在风电投资税收优惠政策取消后,美国风电产业进入缓慢发展时期。全球天然气价格的下跌,以及美国电力公司非集约化经营改革政策的推行,更是阻碍了美国风电产业的发展。尽管产业发展缓慢,但风电产业政策仍有不少创新。这些政策的成效虽无法在当时迅速显现,但却为1998年后产业腾飞奠定了基础。在这一时期,如何降低风电成本,提高风电竞争力,并积极推动电力公司吸纳风电是美国风电产业政策的主要目标。
(2)主要政策手段
与降低风电成本相关的政策来源于1990年颁布的《太阳能、风能、废弃物和地热发电生产激励法案》和1992年的《能源政策法案》。1990年法案撤销了1978年《公共事业管理政策法案》中对可再生能源设施的规模限制。1992年《能源政策法案》提出了生产税收减免政策。这一政策对美国风电产业发展具有里程碑式的意义。该政策规定,政府在风电机组投入生产的最初10年内提供1.5美分/kwh的税收优惠,即从风电场投产之日起的10年内,风力发电电量每度电可以享受从当年的个人或企业所得税交1.5美分的方式对风力发电进行补贴。
在提升风电竞争力方面,美国采取了一系列政策举措。为了解决风能开发所遇到的诸多问题,并为电力部门评估风力资源,1994年美国成立了国家风能协调委员会。同时期,美国能源部还建立了一个风能技术中心,该中心拥有数量众多的风力发电试验样机和风力研究装置,通过各种实验和测试,可帮助设计人员设计出更有效更可靠同时也更经济的风电机组。同时,美国能源部为了加速风能产业的发展,提升风电产业的全球竞争力,制定了风电机组发展计划,内容包括小型风电机组计划、风电机组加工计划、近期风电机组计划、新一代风电机组开发计划等。
在积极推进电力公司吸纳风电方面,风电产业政策主要着眼于开放电力的输送和消费环节。在1992年《能源政策法案》中,要求各电力公司在1996年需向所有发电系统开放电力输送,即吸纳各种来源的发电量,进而解决了风电上网难的问题。电力消费市场的开放则首先从各州开始。1996年,美国加利福尼亚和罗德岛州通过法律允许零散用户选择其电力来源,即用户可以根据自身喜好选择使用各种来源的电力,如天然气发电、风电、煤电等。这一政策有效发挥了美国普通民众对于风电产业发展的影响力,促使电力公司开发和接纳风电,进而为风电产业增加了新的驱动力,部分弥补了风电与传统电力相比的成本劣势。
(3)政策实施绩效评价
尽管这一时期美国风电产业发展缓慢,但却依然有重要意义。一是形成了促进风电产业发展的有效激励政策——风电生产税收减免政策,尽管此政策在这一时期影响较小,但对1999年之后的美国风电产业产生了巨大影响。此后每当该政策快到期时,风电产业趋于低迷,而重新延期后,风电产业又重新抬头。二是显著提升了美国风电产业的质量。较之丹麦、德国,美国风电产业尽管在80年代曾获得爆发性增长,但产业基础十分薄弱。无论是风能资源评估、风机设计、风电机组制造,美国都明显落后于欧洲风电强国。在这一低迷时期,美国风电产业夯实了“内功”,形成了一批风机制造企业,为下一阶段风电产业的增长奠定了基础。
3.3快速增长期的政策(1999~2008年)
(1)政策背景和目标
以1999年德克萨斯州成功通过可再生能源配额制度(Renewable Portfolio Stan dards,RPS)为标志,美国风电产业进入了快速增长期。在这一时期,美国风电累计装机容量达到了29.3%的增长率,而新增装机增长率则达33.17%(见图3)。创新风电激励手段和提出前瞻性风电发展目标是这一时期美国风电产业政策的主要特征。
(2)主要政策手段
这一时期美国借鉴和创新了多种风电激励手段,如可再生能源配额RPS、强制型绿色电力购买(Manda tory
Green Power
Op——tion,MGPO)、公共效益资金(Public
Benefit Funds,PBF),其中以RPS成效最大。由于生产税收减免政策在1999年到期,美国一些致力于推动绿色能源发展的州,如德克萨斯(Texas)开始借鉴欧洲的可再生能源配额政策,将可再生能源发电配额制(RPS)列入电力重组方案,并立法实施。这一政策在州议会通过后,由公用事业委员会监管,电力可靠性委员会(ERCT)执行绿色政府交易和跟踪。可再生能源配额由参加电力竞争的45个电力零售商按期售电量比例承安配额义务。对于可再生能源电价高于市场价格部分,一部分由美国联邦政府规定的18美元/mwh的生产税抵扣,另一部分则强制电力零售商购买绿色证书解决。除了RP8外,在2005年的《能源政策法案》中,提出利用金融工具促进可再生能源产业发展。该法案首次引入了清洁可再生能源债券机制,为公共领域的可再生能源项目募集资金,并通过引入贷款担保机制,为可再生能源技术商业化提供资金支持。
此外,美国政府还设立了风电产业发展的前瞻性目标。在2005年《能源政策法案》中,提出在2007~2009期间可再生能源电力比例不得低于3%,2010~2012期间则不得低于5%,2013之后则不得低于7.5%。在2007年布什政府签署的《能源独立与安全法案》中,则预计到2030年风电在美国电力装机中所占比例可提高到20%。
(3)政策实施绩效评价
在有效的政策激励和目标指引下,美国风电产业快速增长。从2005开始,美国风电装机重新超过德国,位居世界第一。应指出的是,这一时期美国核心风电激励政策——生产税收减免政策波动频繁。在1999~2005这六年期间,由于PTC政策在1999、2001、2003年到期后没有获得继续延长,致使后续的2000、2002、2004年风电新增装机容量大幅下降。而在之后分别获得延长后,风电装机进一步快速上升。
3.4优化发展期的政策(2009至今)
(1)政策背景和目标
经过了1999~2008年的快速增长,美国风电产业已形成了较好的发展态势。在2008年奥巴马上台后,推动了美国风电产业获得了新一轮的发展。在这一时期,随着全球减排压力不断增长,美国应对气候变化意愿开始增强。欧洲在气候变化谈判和可再生能源领域的领导地位,也让美国重新审视风电发展对于美国全球霸主地位的意义。此外,2008年金融危机对美国经济增长和就业冲击巨大,通过发展绿色经济促进经济复苏和就业已成为美国决策层的共识。由此,美国摆脱了传统将新能源产业作为单一替代能源的简单认识,而是试图通过发展清洁能源作为关键筹码以保持其唯一世界超级大国的地位。相应地,这一时期美国风电产业政策力度更大也更为灵活,并将目标聚焦在创新激励手段、推动海上风电发展和增加就业上。
(2)主要政策手段
美国风电激励政策的创新主要体现在延长生产税收减免和提出投资税收减免政策。在2009年《美国复苏和再投资法案中》,将PTC政策顺延至2012年,同时还提出风电设施可利用投资税收减免以替代生产税收减免。在2009和2010年新建的风电场可从财政部获得相当于风电设备成本30%的基金支持。
此外,美国积极制定相关政策推动海上风电发展,主要通过制定发展战略、提供资金和技术支持等手段。在2011年3月,美国能源部和内政部共同了《国家海上风电战略:创建美国海上风电产业》,这是美国史上第一个关于海上风电的机构间合作规划。为支持上述战略工作规划,美国能源部长朱棣文和内政部长萨拉查于近日宣布了一系列重大举措,包括投入5050万美元资助海上风电项目和确定几个位于中大西洋的高优先级风能区域。
通过发展风电产业增加就业的政策安排,主要体现在《美国复苏和再投资法案》和同年颁布的《美国清洁能源与安全法案》中。目前,美国为了增加本国就业,积极鼓励美国本国风机制造业的发展,而对国外风机进口则持抵制态度,甚至通过贸易组织进行投诉。2010年12月,因不满中方对风电设备商的补贴政策,美国贸易代表办公室(下称“USTR”)正式向世界贸易组织(WTO)提起争端解决程序。
(3)政策实施绩效评价
在多种利好政策推动下,尽管依然面对生产税收抵免政策具有不确定性的挑战,但这一时期美国风电产业实现了优化发展。这不仅仅体现在装机容量的增长,还包括风机行业整体竞争力的提升,同时实现了陆上风电和海上风电齐头并进的态势。再者,美国风电产业对增加就业的效应逐步呈现出来,目前,美国已有400多家企业进入风机制造业,从业人员达85000人。同时,美国风电产业开始从风机进口向出口转变,其在全球风电产业中的竞争力也不断增强。
4 美国风电产业政策演进的特征
透视美国风电产业政策历程,可发现其呈现四大方面的特征。
4.1政策目标呈有序演替的态势
从上述美国风电产业政策演进可以看出,随着风电产业的发展,其相应的政策目标呈现不断演替的态势(见表2)。
在产业萌芽示范期,相关政策侧重于资助风电技术研发,并积极推动风电入网,进而解决风电的市场问题。在缓慢发展期,政策目标是提升风电产业质量,并通过各种激励手段,着力提高风电竞争力。在快速增长期,则将大力推动风电产业化为主要目标,出台了各种激励政策推进各州风电商业化开发。待风电产业进入优化发展期后,相关政策开始侧重于通过风电产业刺激美国经济复苏和增加就业,开始发挥风电产业的溢出效应。
4.2政策工具多元且兼容性较高
伴随政策目标的变迁,美国风电产业政策工具也趋于多元化。从经济激励手段来看,在萌芽示范期,主要采取投资税收优惠,而后则增加了生产税收优惠、加速折旧、债券和贷款担保等政策。在推进风电产业商业化进程中,各州采用了RPS、MGPO、PBF等多项政策工具。在推进政策工具多元化发展时,各工具之间的兼容性也得到了重视。例如,《2009美国复苏和再投资法案》允许纳税人对新建装置可在可再生电力生产税抵免、投资税抵免以及联邦基金之间任选其一。多元且兼容性较高的政策工具组合拓宽了投资者的选择空间,进而对风电产业发展产生了有效激励。
4.3政策的连续性和波动性并存
美国风电产业政策在三十余年的演进历程中,既保持了一定的连续性,同时也常有波动。由于早期风电开发成本较高,而美国在传统能源领域位居全球霸主地位,故美国国内对风电开发的态度常出现摇摆,进而使相应政策波动频繁。譬如,在石油危机后,美国曾一度加大对风电开发的支持力度,使风电产业出现蓬勃发展。但随着美国不断强化其在全球能源体系中的主导地位,美国石油和天然气供应得以充分保障,再加之风力发电成本过高,风电产业几近停滞。美国生产税收优惠政策在过去二十年中曾多次到期而后又延长,使得风电产业波动显著。事实上,风电政策波动过于频繁是导致美国风电产业落后于丹麦、德国的关键原因。
4.4区域政策引领国家政策演进
由于美国各州具有较大的自治权,再加之各州能源结构和政治倾向不一,故各州对风电开发的积极性和政策支持力度差别甚大。美国联邦政府风电推动力度常落后于一些州政府,州政府通常是美国风电产业发展的先行先试者。加利福尼亚、德克萨斯等都是美国风电产业发展的先行者,在这些州风电取得成功示范后,才积极带动其余州乃至全国风电产业发展。上世纪80年代加州风能计划的成功实施、1999年德克萨斯州可再生能源配额制在推动风电发展的有效执行,均引领着美国风电产业政策的走向。
5 美国风电产业政策演进的影响因素
美国风电产业政策的演进受到诸多方面因素的影响,包括国内和和国外的,政治层面和经济层面的,宏观尺度和微观尺度的,等等。在这些因素中,尤以美国宏观经济形势、能源和气候战略导向、风电产业发展阶段以及国外风电产业政策的影响最为显著。这些因素在风电产业发展各阶段以不同方式相互交织复合,左右着产业政策的演进。
5.1宏观经济形势
宏观经济形势的好坏常常会影响政府对风电产业的重视程度,进而影响风电产业政策走向。在风电产业发展起初,当美国经济增长较快和财政充裕时,通常会加大对风电产业的政策支持力度,而当经济下跌时,则会削减对风电的财政支持,风电政策也趋于保守。然而,这种局面随着风电产业蓬勃发展而产生增加就业和刺激经济增长效应而得以改变。例如,在2008年金融危机之后,尽管美国经济下滑,但依然出台了比较积极的产业政策,其目的就在于将风电产业作为经济复苏和降低失业率的重要手段。
5.2能源与气候变化战略
自石油危机以来,美国能源与气候变化战略发生了多次调整,导致风电产业政策产生波动。在上世纪70年代经历了石油价格暴涨的剧痛后,美国除控制国内能源消费、加快建立石油战略储备,还增加了对可再生能源的投入,故促使风电产业自此起步。进入80年代后期,随着石油价格的回跌,以及初期风电研发成效甚微,美国政府对风电支持力度大幅下降。在90年代,美国将大力开发利用天然气作为重要能源战略,且气候变化政策较为保守,故这一时期风电产业政策支持力度较小,产业发展速度也十分缓慢。在美国奥巴马政府上台之后,美国在面临巨大减排压力和经济疲软的双重压力之下,开始重视可再生能源发展,故在政策支持力度不断加大。
5.3风电产业阶段
1 引言
从《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》、“巴厘路线图”的制定到《哥本哈根协议》的通过,各个国家都在为解决气候问题而努力,在此背景下低碳经济应运而生。
所谓低碳经济,是指在可持续发展理念和科学发展观的指导下,通过技术创新、产业转型、新能源开发等方式,尽可能地降低煤炭、石油等高碳能源的消耗,降低温室气体排放,达到经济发展与环境保护双赢的一种经济发展形态[1]。低碳经济以低能耗、低排放、低污染为基本特征,具体表现为低碳社会、低碳技术、低碳能源、低碳产业等。低碳经济的实质是提高能源利用效率,开发清洁能源,追求绿色GDP,在保持经济增长的同时减少二氧化碳的排放量以降低对环境的污染。发展低碳经济,是我国实现和谐社会和落实可持续发展的必然选择。
2 我国低碳经济的发展现状
低碳经济是一种新的经济发展思路,对实现节能减排、构建和谐社会等具有重要意义,我国已经认识到了这点,并成为积极实施低碳经济的国家之一。
2.1我国发展低碳经济的有关政策措施
我国政府历来十分重视发展低碳经济。2003年正式施行《清洁生产促进法》。2005年颁布了《可再生能源法》。2006年科技部等六部委联合了《气候变化国家评估报告》。2007年了《中国应对气候变化国家方案》和《中国的能源状况与政策》白皮书,其中前者是发展中国家颁布的第一部应对气候问题的国家方案挑战,后者主张能源的多元化发展,不再提以煤炭为主。2008年了《中国应对气候变化的政策与行动》的白皮书,同时修订后的《中华人民共和国节约能源法》也正式实施。2009年《循环经济促进法》正式生效。2010年发改委下发《关于开展低碳省区和低碳城市试点工作的通知》,这一系列文件都充分显示出我国政府对气候问题的高度重视,表明了我国政府发展低碳经济的决心。
2.2我国的节能减排情况
“十一五” 规划中明确提出到2010年我国单位GDP的能源强度要比2005年降低20%,主要污染物排放总量要减少10%,这体现了建设资源节约型、环境友好型社会的要求,政策导向明确。2008年新增加的4万亿投资计划中,国家安排了5800亿用于节能减排、技术改造等与低碳经济相关的项目[2]。由于政府对节能减排的高度重视,“十一五”期间我国节能减排取得了重大成绩cssci期刊目录。据发展改革委介绍,“十一五”期间,我国单位GDP能耗下降约为19.06%(具体数据尚未公示),全国化学需氧量排放量和二氧化硫排放量分别下降12.45%、14.29%,基本完成或超额完成“十一五”规划纲要确定的目标[3]。
2.3我国的新能源与可再生能源发展情况
近年来,我国新能源和可再生能源发展迅速。在太阳能利用方面,据权威机构统计,2010年我国光伏产品总产量为8GW,占世界总产量的50%,世界第一。在水电方面,2009年我国水电站总装机容量可以达到500万千瓦,水电装机容量世界第一。在核能利用方面,截至2010年7月,全国核电总核准规模达到3270万千瓦,在建规模达到2540万千瓦。在风能利用方面,据初步统计,2010年我国风电新增装机超过1600万千瓦,累计装机超过4000万千瓦,世界第一。在地热能利用方面,截至2009年底,我国地热直接利用总装机容量达到3688MWt,居世界第一,年直接利用量12865GWh,分别比2004年高出20.70%和19.3%,发展速度较快[4]。
3 我国发展低碳经济面临的挑战
发展低碳经济是一项系统工程挑战,从我国目前的情况看,向低碳经济转型还有很长一段路要走。近期,我国发展低碳经济主要面临以下挑战:
3.1我国居民的消费模式对发展低碳经济的挑战
改革开放以来,我国经济取得了巨大发展,人均收入迅速增加。2010年我国农村居民人均纯收入达到5919元,城镇居民人均可支配收入达到19109元。人均收入的显著增加,提高了人们的生活水平,丰富了人们的消费内容。但目前我国仍然没有建立起生态化的消费模式,“便利消费”、“面子消费”、“奢侈消费”随处可见。比如有些人为图一时方便,使用一次性木筷,一次性塑料袋;有些人为了显富、攀比,购买宝马、SUV等大排量汽车;有些人平时不注意节约水电、粮食等。
3.2我国目前所处的经济发展阶段对发展低碳经济的挑战
目前,我国正处于工业化、现代化的快速发展阶段,以重化工业为主导的产业模式会造成能源需求和二氧化碳等温室气体排放的不断增长。此外,我国作为世界上最大的发展中国家,拥有世界1/5的人口,由于现代化尚未实现,发展仍是目前的首要任务,经济的发展离不开能源,但我国能源结构中煤炭比重过高,而相对清洁的油气比例较低,“高碳”特征明显。
3.3我国目前的产业发展水平对发展低碳经济的挑战
2005年以后我国三个产业的比重基本稳定在1∶5∶4,这样的产业结构严重不合理:农业基础薄弱,严重制约现代化进程;工业未能对农业提供应有的技术改造和服务;第三产业发展水平严重滞后,对第一、第二产业的制约作用突出。目前西方发达国家第三产业比重大多保持在70%,许多发展中国家也在50%左右,而我国的第三产业比重仅为40%甚至更低[5]。我国经济发展过度依赖能耗高的第二产业,而第三产业比重较低,对低碳经济的发展形成了重大挑战。
3.4我国的资源禀赋对发展低碳经济的挑战
在我国已探明的能源储量中,煤炭占94%,石油占5.4%,天然气占0.6%,这种“富煤、少气、缺油”的资源特点,使我国以煤为主的能源消费结构在有限的时间内很难发生根本性改变。虽然我国也在努力促进能源供给的多样化发展挑战,但近年来随着国际油气价格的攀升以及我国经济的飞速发展,煤炭在能源消费中的比重又有回升的势头,2005年煤炭在能源消费中的比重高达70.8%,2008年为70.3%,2009年为70.4%。煤炭消费比重大,二氧化碳排放强度高,对发展低碳经济形成了严峻的挑战。
3.5我国低碳技术落后对发展低碳经济的挑战
未来,低碳技术将成为国家核心竞争力的一个标志——谁掌握了先进的低碳技术,谁就拥有了核心竞争力[6]。低碳技术涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等部门以及在可再生能源及新能源、煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发、二氧化碳捕获与埋存等领域开发的有效控制温室气体排放的新技术[7]。我国是发展中国家,低碳技术落后、技术研发能力有限是发展低碳经济的最大瓶颈。发达国家由于担心转让先进技术会影响其国内产品竞争力,使《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》要求发达国家向发展中国家转让先进低碳技术的规定几乎成为一纸空文,许多关键的低碳技术还是要靠发展中国家自主研发。目前,我国在低碳技术的研发方面仍处于起步阶段,还没有完善的政策支持体系和稳定的政府投入机制。
4 我国低碳经济的发展思路
国际社会发展低碳经济的经验表明,不同的国家发展低碳经济应当采用不同的方法。我国发展低碳经济应当选择一条适合国情的道路,具体来说:
4.1提高低碳认识,倡导低碳消费
从政府方面考虑,首先通过设立低碳频道、创建低碳杂志等手段广泛宣传低碳经济的概念、内涵、意义等,提高全社会的低碳意识;其次要在全社会提倡合理消费、适度消费、节约消费、协调消费;最后通过采用政策倾斜的方式,积极推广非化石能源的利用。从企业角度出发,企业应积极研发、利用低碳技术,寻求节能减排的新途径。从个人角度讲,一是要少开私家车,多走路,多骑自行车或者乘坐公共交通工具;二是要少吃肉,多吃素,少用一次性商品,拒绝过度包装,尽量减少消费品的不必要替换。只有让“低碳”成为全社会的共识和自觉行动,低碳经济才能有所发展。
4.2大力发展循环经济,以循环经济推进节能减排
所谓循环经济是指在人、自然资源和科学技术的大系统内,在资源投入、企业生产、产品消费及其废弃的全过程中,把传统的依赖资源消耗的线形增长的经济,转变为依靠生态型资源循环来发展的经济[8]。发展循环经济挑战,既能缓解能源紧缺问题,也能减轻环境压力。我国传统的工业生产模式是“资源——生产——消费——废弃物排放”的单向线型经济,这种模式在创造社会财富的同时会消耗大量的资源并会产生严重污染cssci期刊目录。而循环经济是一个“资源——产品——消费——再生资源”的闭环反馈式流程,可以实现“排除废物——净化环境——利用废物”的过程,达到“最佳生产,最适消费,最少废弃”[9]。我们必须根据我国处于工业化中后期的现状,大力发展循环经济,进而促进低碳经济的发展。
4.3优化产业结构,着力构建三个产业并重的低碳产业体系
第一产业和第三产业总体上属于低碳产业,第二产业则属于高碳产业。优化产业结构就是要促进三个产业的协调发展,形成现代产业体系[10]。首先,要大力发展生态农业,减少化肥和农药的使用,维持农业系统的生态平衡,循环利用各种物质要素,以期用尽可能少的投入获得尽可能多的产出,从而达到环境保护和提高经济效益的双重目的;其次要积极促进信息化和工业化的融合,促使产业升级,逐步淘汰高投入、高能耗、高污染、低效益的企业,推进产业和产品向利润曲线两端延伸;最后要大力发展第三产业,特别是新兴产业,提高服务业在国民经济中的比重。第三产业本身就是发展低碳经济的重要突破口,我国应重点支持服务业的关键领域和薄弱环节,以促进我国低碳经济的发展。
4.4发展低碳能源,优化能源结构
低碳能源包括两类:一类是清洁能源,比如核能等,另一类是可再生能源,像风能、太阳能等。我国能源消费构成中煤炭比例过高,如果不改变对煤炭过分依赖的能源消费特点,就很难谈发展低碳经济。低碳能源对解决我国资源短缺、减少温室气体排放具有重大意义。相关资料显示,我国拥有丰富的风能、氢能、生物质能、海洋能等资源,但这些能源并没有得到较好的利用。发展低碳经济,必须要集中力量发展风能、太阳能、生物质能、地热能、潮汐能以及核能等低碳能源挑战,大力推进西气东输等项目的建设,按照以新能源代替传统能源,以优势能源代替稀缺能源、以可再生能源代替化石能源的思路,逐步提高低碳能源在我国能源结构中的比重,优化能源结构。
4.5加强低碳技术的研发
节能减排、提高能效、开发低碳能源以及低碳产业的形成等最终都依赖于低碳技术。对我国而言,通过研发或者购买先进的低碳技术是发展低碳经济的关键。目前,我国需要获得的低碳技术主要包括:煤炭洗选技术,烟气净化技术,可再生能源、先进核能技术,碳捕集和碳封存技术,替代技术,新材料技术等等。从国内低碳技术发展现状来看,短期内我国政府应把主要精力放在节能和提高能源利用效率的技术上,并逐步形成稳定的政策支持系统和完善的投入机制;从长远考虑,我国应逐渐形成自己的低碳能源体系。
5 小结
发展低碳经济是我国转变经济发展观念、创新经济发展模式、破解经济发展难题、提高经济发展质量的重要途径。我国应广泛借鉴国际经验并根据我国的基本国情,通过提高对低碳认识,倡导低碳消费;大力发展循环经济;优化产业结构;优化能源结构;加强低碳技术的研发等手段促进低碳经济的发展,实现我国由“高碳”到“低碳”的转变,并最终实现社会、人与自然和谐发展。
参考文献
[1]什么是低碳经济.中国环境报第8版.cenews.com.cn/xwzx/ dfxw/qt/201003/t20100315_631906.html.2010-03-16.
[2]冯之浚,牛文元.低碳经济与科学发展.中国软科学,2009,8.
[3]十一五期间我国单位GDP能耗预计下降19.06%. emarketing.net.cn
[中图分类号] F323 [文献标识码] A
1 引言
能源紧缺和传统能源污染性等问题使我国新能源的研发和推广愈加重要而迫切。《国家能源科技“十二五”规划》指出,“‘安全、高效、低碳’集中体现了现代能源技术的特点,为东北农村甚至全国的新能源开发提供了发展方向。”东北农村主要以秸秆、薪柴和煤炭能源为燃料,为了规避这些能源直接燃烧存在的能源使用效率低下、污染环境等问题,可以推广以秸秆为原料制成的“秸秆型煤”作为替代能源,并在充分调动推广者积极性,探索有效推广对策的同时,充分发挥“秸秆型煤”热值高、价格低、污染小等优势。
2 研究背景
2.1 东北农村新能源“秸秆型煤”的推广现状
通过对黑龙江省5个地区20个农村的实地调研,对624份有效调查问卷的统计研究,分析了“秸秆型煤”在东北农村的使用和推广情况,主要包括:当地农民的能源开支情况、选择能源时受周围人影响程度、家庭能源使用结构与使用偏好、对目前所使用能源的看法、对“秸秆型煤”认知程度等。在这些地区,秸秆的使用率为83.6%,电能和煤炭的使用率次之,分别是54.2%和27.6%,天然气、太阳能、沼气等新能源的使用率仅为4.2%,也就是说,在东北农村,秸秆、煤炭、木材、电力等传统能源仍被广泛使用,而新能源的使用率却非常低,甚至存在推广速度慢,普及难度大等问题。
2.2 东北农村新能源“秸秆型煤”的发展前景
“秸秆型煤”作为一种农村新能源,其推广和使用不仅充分利用了可再生资源,节约能源,而且有利于降低对环境的污染程度,符合节能减排政策导向和环保宗旨,因此,具有十分广阔的发展前景,与此同时,也具有诸多推广难题。
3 推广不力的原因分析
3.1 推广者推广动力不足
(1)“秸秆型煤”的推广利润较低。推广“秸秆型煤”的企业以追求个人利益最大化为基本出发点,即利润不足很难调动其积极性。在没有特殊政策或激励的条件下,“秸秆型煤”的价格上限是传统燃料的平均价格,小于平均价格的幅度越大,越具备推广优势,然而,由于管理水平、原料采购、产品运输等条件的制约,“秸秆型煤”固有的低成本优势未能充分发挥,从而使推广利润较低。
(2)单个推广者的推广力量薄弱。目前“秸秆型煤”的推广者多为个体创业者,经营规模小且相对分散。单个推广者受生产能力、资金实力和业务范围等约束,推广能力有限,无法获取由于规模效应带来的超额利润,甚至无法获取经济利润甚至基本利润,致使推广者缺乏继续推广的动力,进一步影响大规模或范围的生产与推广。
3.2 消费者使用普及率低
(1)对传统能源的依赖。在东北农村,多年来,人们一直使用秸秆、煤炭、木材等传统能源一直被广泛使用,而新能源的使用率非常低。多年来,人们一直使用传统能源,熟悉度高,获取方式比较便利,形成了使用惯性,并且与传统能源相匹配的取暖和供暖设备已完善,,人们没有意愿和愿望改变现有的用能结构,从而阻碍“秸秆型煤”的推广。
(2)信息了解的渠道闭塞。问卷调查结果显示,79.27%和19.92%的人选择生活用能的燃料时,分别是通过过去的使用习惯和熟人介绍两种信息渠道,而墙体广告、宣传单、广播电视等方式则很少受到农户关注,获取能源信息的方式较为单一,多样性渠道不易被采纳和接受。
(3)能源使用的转换顾虑。目前农户对于使用秸秆型煤存在很多顾虑,例如,购买“秸秆型煤”的成本,是否需要更换炉具,新炉具同原取暖管道等相关设备的匹配,炉具的维修和安全性、能源获取的便利性等。这些能源转换使用的顾虑严重影响秸秆型煤的进一步推广。
3.3 东北农村新能源政策中的不足
(1)缺乏完善的实施细则。我国已经出台了关于农村新能源的推广与发展的政策法规,并给出新能源的发展方向,但是,缺少具体的、完善的实施细则落实已有政策。如《可再生能源法》作为现阶段可再生能源最权威的法律,内容完善,却过于抽象和笼统,关于补贴和税收优惠等惠民政策没有切实落实,以致很多关键性措施出现执行偏差或不到位现象。
(2)政策扶持及激励力度不够。我国农村新能源的发展尚处于起步阶段,相关的扶持政策较少,激励的力度薄弱,市场化程度低,因此,很难仅依靠零散的企业进行推广,还需要政府的大力扶持,改变当前农村经济实力较低,新能源的成本高、推广规模小,扶持和激励力度不够的现状,加大“秸秆型煤”的竞争力度,促使其在市场经济竞争条件下持续、健康发展。
4 推广的对策建议
4.1 增强推广者推广动力
(1)采用原料置换的推广模式。由于秸秆型煤价格受传统能源均价的限制,增加“秸秆型煤”的推广利润更多的需要从成本着手。实地调查结果表明,51%的消费者更希望采用置换的方式获取“秸秆型煤”。与此同时,这种方式还可以保障原材料的供应,降低生产成本。
(2)设计合理的生产布局。随着秸秆型煤销售和运输半径的逐渐增大,其运输成本等也大幅增加,因此,可以通过计算合理、最佳和最小经济半径,根据相应的生产规模,选择新厂址的地点,设计合理的生产布局,降低生产和物流等成本。
(3)建立标准化、可复制的产销流程。建立成本最小化的生产模式和可供参考的盈利模式,形成标准化的、可复制的产销流程,加强“秸秆型煤”的市场竞争力,提升推广者的利润空间,加强推广积极性,增强推广动力。
4.2 增强消费者购买动力
(1)加强宣传,提升农户对“秸秆型煤”的认识。通过政府和推广者两个角度的宣传提升农户对秸秆型煤的认识。政府应加强干预作用,提升对“秸秆型煤”推广的思想认识和重视程度;推广者可以通过电视广播、墙体广告、宣传单等多种渠道,大力宣传使用“秸秆型煤”的意义和对农民生产生活的经济性和便利性。
(2)树立典型示范户,形成示范效应。调查显示,周围人选择使用什么能源会对农户的选择产生很大的影响。因此,可以通过建立示范户,成立以村级领导干部为主要成员的指导、监督小组,每人负责一个示范户,定期视察、指导,并协调相关工作。通过组织群众现场参观,示范户和专家现场讲解等方式,逐步削弱对传统能源的使用惯性,同时减少使用“秸秆型煤”的使用顾虑,提高农户使用可能性。
(3)建立完善的售后服务体系。通过实地调研和定期回访,获取最新的能源数据,开发农村能源信息系统,为推广者和农户搭建最新、全面、准确的信息平台,分享最新的能源类型及售后服务信息等。同时培训提供技术咨询和维修服务的工作人员,解决农户使用秸秆型煤过程中的问题,加强持续使用的动力。
4.3 完善东北农村新能源政策的建议
(1)完善农村新能源政策实施细则。应在《可再生能源法》的基础上,制定农村新能源产业的相关政策法规和暂行条例,各省市地方政府可根据地方实际情况完善实施细则,充分发挥新能源政策和条例作用,切实将政策落到实处。
(2)建立健全政策监督管理机制。建立、完善新能源政策的监督管理机制,约束政府权力和企业行为,保证政策的落实,并发挥实际作用,使推广者和农户在推广和使用“秸秆型煤”中获益,充分发挥新能源的经济效益和环境效应。
(3)加大政策扶持和激励力度。政府可通过多种方式加大政策上的扶持和激励力度,促进农村新能源产业的发展,如减免税收、加大补贴力度、调整价格政策、拓宽融资渠道等,为农村新能源的初期发展提供足够的市场空间,逐步形成持续稳定的市场环境。
参考文献:
[1]吴莉.让农户资源参与新能源建设[N].中国能源报,2009-7-27(A05).
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[5]姬建军.金融危机下中国能源政策选择研究[D].西安:西北大学,2011.
2我国生态建筑的发展
2.1传统民居中的生态因子我国国土幅员辽阔,东西及南北地区气候差异很大,为了能更好的在当地的环境条件下生存下去,多年来各地的人们凭借自己的经验和智慧建造了形式结构多样的建筑。如北方的窑洞、福建的土楼、云贵川的吊脚楼和中原地区的天井民居等都是当地居民结合本地环境特点建造出来的特色原生态建筑,这些传统建筑均蕴含着丰富的生态因子。仅以窑洞为例,其生态因子至少包含以下几个方面,首先,其选址充分考虑人与自然和谐共生的理念,体现了中国古代”天人合一”的哲学思想;其次,施工非常方便,只需简单的工具由少量的人工即可开挖完成,经济成本低;再次,其建造选材非常环保,这种生土材料可以重复和循环使用,对环境造成的影响非常小;最后,窑洞在使用过程中具有很好节能性,在北方冬夏温差极大的情况下,具备冬暖夏凉的效果。2.2现代生态建筑的典型实践我国生态建筑实践从20世纪90年代开始,先后在北京、上海、广州、深圳、杭州、西安等城市广泛开展了大量的研究和实践,经过二十几年的探索,虽然与国外生态建筑的发展仍然存在差距,但是也积累了一些有益经验。其中,比较典型的有北京北潞春小区、上海生态建筑示范楼、广州汇景新城生态小区等。建成于1999年的北京北潞春小区因在能源节约、水处理及垃圾处理等方面的环保设计使其在建成后连续几年获得了国家生态住宅金牌奖。位于上海莘庄工业区的上海生态建筑示范楼是2003年上海市科委重大科技攻关项目的示范工程,项目实现了建筑理念创新、技术集成创新和研发模式创新,成为我国生态建筑技术产品后续研发实验平台和国内外合作交流平台。位于广州市天河区的广州汇景新城,充分利用其自然资源和人文资源,以整体生态理念创造宜人的人居环境,成为其重要的规划设计原则。正是这种生态设计理念,使小区自2000年建设以来获得了与生态相关的多个荣誉称号或奖项,其在小区规划设计、能源与环境、室内环境质量、小区水环境、材料与资源利用等方面均蕴藏和体现了生态建筑的因子。2.3相关规范与评估体系自生态建筑的概念被正式提出以来,生态建筑在世界各国都有了不同程度的发展,相继建立了一系列的评估评价体系或出台了相关的标准规范等。我国1994年审议通过了《中国21世纪议程》,该议程中专列一章对人类住区的可持续发展进行了详细规定,包括改善人类住区环境、促进建筑业可持续发展、建筑节能和提高住区能源利用效率等。2001年,作为我国生态建筑航标灯的《中国生态住宅技术评估手册》,并在3年里连续进行了三次完善、升级,分别从评估体系、评分标准和典型案列三个方面增强人们对生态建筑感性方面的认识,使生态住宅被越来越多的人熟知和认可。随后,又先后了《绿色建筑评价标准》、《中华人民共和国可再生能源法》、《民用建筑节能条列》、《“十二五”建筑节能专项规划》等多部与生态建筑相关的条例。虽然这一系列议程和条例的出台在一定程度上大大促进了我国生态建筑健康、规范的发展,但与英国、美国、日本、德国等生态建筑起步较早的国家相比较而言,都还有待进一步明确、细化和完善,有待加强可操作性。
3存在的主要问题
3.1生态建筑的概念认知不足虽然关于生态建筑、可持续发展建筑和绿色建筑的论文众多,但目前仍存在大量对这些概念缺乏全面认识的现象,这也限制了生态建筑快速健康的发展。当然,生态建筑本身是一新生事物,对这一概念国内外学术界亦存在着一些不同的表述,但其最核心的内容就是要尽量减少因建筑物的建造和日常运行而造成的对地球、对大自然的伤害。因此,生态建筑至少应涉及节地、节能、节约资源和原材料、减少废弃物、无毒、重复使用和循环使用等基本内容。当然要在一幢建筑物内完整、全面地达到上述目标是困难的,但至少应该向这些方面努力,这样才称得上生态建筑,否则只能成为一种赶时髦的招牌。冉茂宇在《现代汉语词典》关于生态建筑的解释基础上进行了进一步的完善,指出生态建筑是根据当地自然、社会和人文环境,借鉴生态学的原理和方法,同时结合建筑学及其相关学科的理论、技术和手段,规划、设计、建造、使用和管理的建筑,它与周围环境成为有机的整体,能够实现自然、建筑、人和社会的和谐统一,符合人类与自然环境共同持续发展的要求。3.2生态建筑的理论研究和实践不同步从20世纪90年代初,我国就开始了生态建筑的理论研究工作,相关著作和研究论文也陆续发表,这些对宣传可持续发展的生态思想及推进我国生态建筑项目的发展都起到了积极作用。但是,国内的生态实践项目虽开展了有些年,却主要还是集中在一些大城市或者依托一些重要事项进行建造,而且大多也仅作为示范项目,没有进行推广和普及,而在一些中等城市、小城市或者是农村除了一些传统民居外,很少看到现代生态建筑的影子。3.3生态建筑技术应用缺乏系统性采用高新技术建造的生态项目较多,生态建筑的实践也主要关注节能和技术集成方面,主要是一些新型材料和新技术的结合使用,缺乏与环境的统筹考虑,缺乏系统性的实践。关于生态建设的理论研究工作也以高技术和传统技术居多,缺乏适用技术方面的理论研究,这也是在实践过程中无法大面积开展生态建筑的原因之一。3.4生态建筑的制度和政策不够完善目前,我国并没有关于规范生态建筑的专门的法律和规范,已有的相关规定虽然在生态建筑发展的过程中都起到了一定的规范作用,但是因为都是针对某个具体领域进行的,而且这些法律规定除少数是专门针对建筑业规定外,其他都是在各领域的法律法规里进行的单列规定,不方便建筑专业人员进行参考。
林莉与新能源结缘纯属偶然。
1972年,在内蒙古乌兰察布盟一所医院当护士的林莉经推荐,参加了考试,被清华大学热工量测及自动化专业录取。
1977年,林莉从清华大学毕业,主动要求回到内蒙古工作。
读大学时,林莉的理想是从事科研工作,她希望毕业后能去研究所,搞专业研究,被安排到内蒙古科委从事科技管理工作,这让林莉有些意外,但很快,她发现在这个岗位上可以从更大的范围进行科研工作的组织、协调、管理,而不是仅仅局限于一个较小的专业领域。
1979年,中国召开了第一届太阳能利用会议,并成立了中国太阳能学会。会议期间,国内各省区提供的新能源成果展品很多,而内蒙古几乎是空白。与此形成鲜明对比的是,内蒙古的太阳能、风能资源十分丰富。由于内蒙古地域广衰,所处纬度较高,距离海洋较远,边沿有山脉阻隔,多大风天气,大部分地区年平均风速3~4米/秒,冬春季节大风天数占60%左右,风能可利用区占全区范围的80%,全区风能总储量居全国之首,占全国风能总储量的五分之一。全区太阳能日照时数为2600~3400小时,全年太阳辐射总量为4800~6400兆焦耳/平方米,仅次于,居全国第二位。
这次会议使与会的林莉很受触动,身为蒙古族人,她清楚地知道,在内蒙古全区118万平方公里的土地面积中,草原面积占74.6%。广大牧区地域辽阔,居住分散,交通不便,人口密度低,能源问题难以解决是严重阻碍牧区经济和社会发展的重要原因。当时很多农牧民根本用不上电,过着做饭烧牛粪、夜里点油灯的生活。
如何使大自然赋予的资源优势真正转化为加速经济和社会发展的源泉和动力,成为林莉和同事们为主奋斗的目标。当时,自治区领导对新能源不了解,老百姓对这种新事物也不太能接受。好不容剔研制出来一个新机器,送到牧区,牧民都不愿意用。刚开始时风力发电机的质量也不好,有的风力发电机风轮被风刮跑了,有的叶片掉下来把牧民的牛羊砸伤了。
“推广新能源,首先要组织科研力量进行攻关,推出自己的产品,并且还要不断改进完善;要组织试验示范,使之能够大面积推广;要建立技术服务网络,培训牧民;同时,要制定政策,争取各方面的支持等等。这是一个大的系统工程,也是当时我们必须面对的一系列问题。”
为了了解第一手信息和资料,了解牧民的需求和困难,帮他们出主意,想办法、解决问题,林莉经常深入边远牧区、基层技术服务部门和企业开展工作,常常是日夜兼程,一连数日颠簸在崎岖的路上。
结合新能源”低成本、无污染、可再生”的独特优势,以及内蒙古人口稀少、居住分散的地区特点和风能、太阳能丰富的资源特点,在调查研究的基础上,林莉起草了一系列文件、报告,进行了卓有成效的开创性工作。
1986年,经过多年努力,政府出台了发展新能源的相关政策,这是全国第一个地方性扶持新能源的政策,新能源的发展纳入到自治区的整体发展框架当中,当地的牧民也开始逐步接受了新能源。
通过组织专家进行联合攻关,他们相继研制出20多种型号的风力发电机,使小型风力发电机从50W到5KW形成系列,研制出10多种型号的风力提水机,形成了2m~5.2m等系列产品,研制出单晶硅、多晶硅和聚光跟踪太阳能电池,多种类型的太阳能集热器和太阳灶,以及配套产品,并在牧区组织示范试验。
当世代居住在蒙古包的牧民们第一次点起电灯、看上电视的时候,方圆几十里的乡亲们都赶了过来,大家载歌载舞,彻夜欢庆,那种惊喜和欢乐让林莉至今难忘。
”我们确定的第一阶段的目标是解决牧户最基本的生活用电问题,第二阶段的目标是为富裕起来的牧民提供生活用电和生产用电,满足牧民浇水、灌溉等生产方面的需要。目前,有15万户用上了新能源,占全国小风机总量的80%~90%。现在,连牧民结婚,女方都肯定要先问男方那里有没有风力发电机。从1999年开始,我们又开发了风光互补发电系统,解决了全年均衡供电的问题,牧民不仅可以看上电视,还可以用上洗衣机、电冰箱,生活条件大大改善。”
留学是一笔财富
1989年,林莉公派赴意大利学习。在“可再生能源利用高级班”学习期间,她克服了种种困难,最终以全班最优秀的成绩通过了论文答辩,成为获得意大利ENEA下一年度奖学金的两名学员之一。在意大利ENEA所属的 PORTICI光电研究中心学习期间,林莉的人格品质和出色的业绩赢得了该研究中心人员的一致赞誉。学习即将结束的时候,她的导师安杰罗博士和研究中心主任等一再挽留,安杰罗还亲自到罗马的ENEA总部请求延长林莉的学习期限,但林莉还是坚持按期回国。导师给她的评价是.”以非常努力的工作,为促进我实验室太阳能光电应用领域的发展做出了重要的贡献。”
林莉说,“在国外学习的两年中,我不止一次地想过去留的问题,外面的条件再好,毕竟不是我们自己的。在我的心里,事业、友情、亲情、爱情是人生的全部,而这些都深深植根于祖国的土地。在意大利,我无数次地回忆起我和我的同事们为新能源事业奔波在牧区的情景,回忆起在青藏高原搞毕业设计的艰苦岁月,甚至回忆起在农村插队时的日子。那些日子是苦是累,但心里踏实,因为我们毕竟是为自己的祖国和人民工作。出国学习,不仅仅是学习专业知识,更重要的是了解国外的风土人情、历史文化,建立广泛的国际交往,对开拓思路、丰富人生也很有帮助。留学经历对我来说是一笔宝贵的人生财富,有了这段经历,对我后来从事高新技术及国际合作交流工作很有帮助。”
回国后,林莉利用留学期间和多年来进行国际交流建立起来的国际关系,主持开展了许多国际科技合作项目。她成功地组织实施了与十多个国家的政府间科技合作项目,以及大量国际和国内合作项目。”八五”期间与德国、美国和联合国分别进行了三项新能源国际合作项目,“九五”期间由她主持负责的“中美政府间科技合作项目――小型风光互补发电系统”,以及中国荷兰合作项目“太阳能发电系统示范”均取得了显著的示范效果。这些都为世界银行在内蒙古实施农村电气化项目和国家计委解决农村用电的”光明工程”起到了重要的先导和推动作用,促进了内蒙古为富裕起来的牧民提供新型供电系统的步伐。“十五”期间,她又争取到了中国与意大利、中国与西班牙政府间新能源合作项目,正在组织实施中。
与此同时,在林莉的组织下,与国内的科技合作不断深入,与北京、上海等发达省市,以及与中科院、大学等的合作领域不断拓展。经过大量艰苦的组织协调工作,她促成了利用北京中关村政策、人才、技术、信息优势支撑内蒙古高新技术产业发展设想的实现,在北京中关村核心区建立了内蒙古高新技术企业孵化基地,在我国首创了“异地孵化”的崭新模式,为新时期内蒙古及广大西部地区跨跃式发展搭建了更为坚实的平台。
巾帼何须让须眉
一直专注于新能源事业的林莉也为国际新能源界所瞩目。近年来她多次应邀在国际学术会议上作大会发言,十多篇论文被收录在国际会议论文集中或被刊登在国际权威学术刊物上,多次接受日本、美国新闻媒体的采访。
“新能源领域的国际合作非常活跃,我们也一直瞄着国际的发展趋势。”
1997年9月,在”中国-欧洲联盟可再生能源技术研讨会”上,林莉作为中方代表作了大会发言,受到了欧盟国家的广泛关注。会后,法国、荷兰等国家主动提出与内蒙古进行新能源项目合作。
1998年8月,林莉作为中国惟一特邀专家代表及大会惟一妇女专家代表,参加了在日本举行的“亚洲国家能源专家研讨会”,并作了《内蒙古新能源开发利用》的报告,日本新能源财团随即主动提出了合作意向。同年,在“第五届世界可再生能源会议”上,林莉作为惟一受到大会主席特别邀请的中国妇女专家,被安排在意大利佛罗伦萨举行的国际会议上作“妇女与能源持续发展”的发言。
这些国际交流活动进一步扩大了内蒙古和我国新能源工作在国际上的影响,为国际合作开拓了更广阔的空间。
林莉主持的项目和领导的集体多次获国家和自治区的奖励,1997年,林莉被评为“优秀留学回国人员”;1999年被评为“十大女杰”和“三八红旗手”;2000年,再次被评为“三八红旗手”;2003年,被评为“全国留学回国人员先进个人”。
经多年的努力,内蒙古新能源事业从创建、起步、发展,到形成规模,取得了丰硕成果.通过组织科研攻关、示范,成效显著,已有100多项新能源科技成果转化为生产力;发展起了符合内蒙古地区特点的新能源产业。内蒙古小型风力发电机年产能力3.5万台,居全国同行业之首组织推广小型风力发电机数量累计超过全国总量的90%,解决了全区70多万牧民的用电问题;示范推广太阳房6万平方米,推广太阳能畜舍800多万平方米。使牧区的生产生活方式发生了根本性变化,其成效已被载入《联合国新能源和可再生能源发展报告入国际专家组给予了高度评价。
因该成果对发展中国家可持续发展具有普遍指导意义,2000年被授予“全球能源奖”一等奖,是该项殊荣的亚洲惟一获得者。
“全球能源奖”是从90多个国家的1600多个项目中评选出来的,当林莉接到赴奥地利参加“全球能源奖”颁奖侧式邀请时,只知道已入围,要在现场当场开奖。当时她正忙于别的会议,就委托内蒙古工业大学的一位教授赴奥地利参会。
当大会主席宣布内蒙古能源项目获一等奖时,内蒙古工业大学教授激动地在第一时间就给林莉打来电话,这位教授可能都忘了由于时差的关系,当时正是国内凌晨四点,住在清华大学开会的林莉从睡梦中惊醒,接到电话后,兴奋极了,当时那种喜悦的心情至今溢于言表,林莉说:“哎呀,我当时特别高兴,一下就从床上跳起来。”