可再生能源的发展现状范文

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可再生能源的发展现状

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关键词:可再生能源法;能源基本法;立法完善

中图分类号:D922.67文献标识码:A文章编号:1003—0751(2012)05—0071—05

可再生能源是可持续发展的能源、未来的能源,谁掌握了可再生能源,谁就掌握了能源的未来。面对能源的潜在危机、全球气候变暖和生态环境的不断恶化,被称为绿色能源的风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等可再生能源的开发利用日益受到各级政府和全社会的重视。法律作为具有约束性和强制力的行为规范和制度资源,对于促进和保障我国可再生能源的可持续发展具有重要的意义和作用。

一、我国可再生能源立法的现状

根据《中华人民共和国可再生能源法》(以下引用中国法律,略去“中华人民共和国”七个字),目前我国法律中的可再生能源“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”,但“通过低效率炉灶直接燃烧方式利用秸秆、薪柴、粪便等”不适用可再生能源法。可再生能源法是指有关可再生能源开发利用及其管理的各种法律规范和各种法律表现形式的总和。通过十多年的努力,目前我国已经初步形成了以《可再生能源法》为基干的可再生能源法律体系,在可再生能源的开发、利用和管理方面基本上实现了有法可依。我国可再生能源法律体系的组成包括以下两大方面:

(一)可再生能源的专门性法律规范性文件

我国可再生能源的专门法律、基干法律是《可再生能源法》(2005年2月28日通过,2009年12月26日修订)。该法包括总则、资源调查与发展规划、产业指导与技术支持、推广与应用、价格管理与费用分摊、经济激励与监督措施、法律责任和附则八章,设立了可再生能源发展规划制度,可再生能源总量目标制度,可再生能源发电全额保障性收购制度,可再生能源发电分类固定电价和发电费用分摊制度,可再生能源专项资金制度,可再生能源财政补贴和税收、信贷优惠措施等制度。《可再生能源法》的颁布实施,有效改善了我国的能源消费结构,降低了我国在经济发展过程中的温室气体排放。

为实施《可再生能源法》,我国制定了一系列有关可再生能源的专门规章和其他规范性文件。如

收稿日期:2012—06—09

*基金项目:2010年度国家社会科学基金重点项目《加快推进生态文明建设的法律问题研究》(10A2D008)的成果之一。

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关键词 可再生能源产业 国际竞争力 贸易竞争力指数

中图分类号:F407.2 文献标识码:A

0 引言

能源是人类赖以生存的基础,也是人类从事生产和社会活动的基础,能源的开发利用程度标志着人类社会进化和发展的程度。同时,随着现代社会的发展和人民生活水平的提高,人类的能源消耗也迅速增长,而传统的化石能源不仅数量有限,而且造成严重的生态失衡和环境污染。因此,如何开发和使用能源,且保护好我们赖以生存的环境与生态,成为人类社会可持续发展的重大课题,而大力开发和利用可再生能源又成为了人类走出能源困境的极为关键的路径。

目前为止,在可再生能源产业领域中关于出口增长因素和国际竞争力方面的研究还未开展。虽然,先前进行过关于可再生资源的消费估计(Akella等,2009; Varun等,2009),能源需求和经济增长的因果关系分析(Apergis和Payne, 2010; Perry, 2009; Sadorsky, 2009),可再生能源之间扮演创造就业机会和出口市场需求分析(Apergis and Payne, 2010; Perry, 2009; Sadorsky, 2009)等研究,但是与国际贸易相结合的研究甚少。近年Steenblik(2005,2006), Jha(2009), REN21(2006, 2007, 2008)等人以HS代码为基础研究了商品分类和基于这种分类的产业发展动向,但是他们并没有分析以某个国家为对象的国际贸易竞争力和出口增长因素。

本文利用联合国商品贸易统计数据库(UN comtrade)的统计数据,基于Veena Jha(2009)的可再生能源贸易之商品品目分类,把可再生能源分为生物能源、水利能源、风能、太阳能、地热能、海洋能以及具体“子目(Subheading)”,利用我国可再生能源能源的进出口贸易统计数据,通过测算显示性比较优势指数和贸易竞争力指数,分析我国1996年-2011年的可再生能源产业的国际竞争力,依据实证分析结果,提出了我国可再生能源产业发展的政策性启示。

1 我国可再生能源产业对外贸易发展现状

我国可再生能资源总量丰富,可再生能源的进出口贸易在我国对外贸易中占有很重要的地位。我国可再生能源产业的贸易自1996-2011年持续增加,由1996年的106.4亿美元,2011年增长为22倍规模的2293.6亿美元,短短十几年间,有如此大的增幅,令我们对我国的可再生能源产业的发展有了更大的信心。(参见表1)

2 我国太阳能产业的国际竞争力实证分析

基于可再生能源产业对我国经济发展的重要性,如何提高可再生能源产业的国际竞争力,如何让可再生能源产业的发展为我国对外贸易增添动力,成为我们今后要考虑的重要问题。为此本文首先利用TC和RCA指数对我国太阳能产业竞争力进行实证分析,并就1996年和2011年的TC指数进行动态演化分析,从而把握中国太阳能产业的竞争力变化趋势,以便对我国太阳能产业未来的发展得出具有高价值的政策性启示。

2.1 比较优势指数分析

1965年,美经济学家巴拉萨(Balassa)提出测算国际贸易优势时可以采用RCA指数的方法,即显示性比较优势指数(Revealed Comparative Advantage:RCA)。就是一个国家某种商品出口额占其出口总值的份额与世界出口总额中该类产品出口额所占份额的比率,用公式表示:

=

式中,是国家在类产业或产品上的出口,是国家的总出口,是类产业或产品在世界市场上的总出口,是世界市场上的总出口。若RCA指数1,则处于比较优势,取值越大比较优势就越大。

1996年-2011年间我国可再生能源的显示性比较优势指数始终大于1,说明我可再生能源处于比较优势、出口竞争力强。从发展趋势来看,RCA指数始终呈显出明显的上升趋势,这对于提高我国在国际市场上的竞争地位,优化我国的资源匹配提供了可靠的指示作用。

具体来看,自1996年可再生能源的RCA指数为0.66,2002年以后RCA指数达到了1以上,开始处于比较优势,一直到2011年,达到了1.62。可以说,我国可再生能源在国际贸易竞争中,经历了从竞争力较弱一直到竞争力较强的演变过程。进入21世纪以来,随着资源的过度开发和利用,世界资源逐渐匮乏,我国的可再生能源市场在政府的积极推动下开始有了比较快的发展。在国内应用市场发展缓慢和原材料市场持续短缺的双重制约下,近年来我国可再生能源相关设备制造业的发展势头非常强劲。我国可再生能源制造业的快速发展,带动了整个产业链的进步。(参见表2)

2.2 贸易竞争力指数分析

在测定一个国际区某一个产业的国际竞争力时,我们就要用到TC指数,即Trade Competitive PowerIndex―贸易竞争力指数, 是指一国在进出口贸易总额中,进出口贸易的差额所占的比重。用公式表示就是:

=

式中,表示贸易出口额,表示贸易进口额。它的值始终在-1和1之间波动。值接近-1表示国际竞争力较弱;接近0表示国际竞争力接近世界平均水平;接近1说明国际竞争力较强。

我国可再生能源的TC指数在1996-2011年间起伏上升,从1996年的-0.41上升到2011年的0.07。虽然在2003年,经过上升下降的起伏我国可再生能源的贸易竞争力回到了1996年的水平,但是1997年开始持续上涨,最终在2010年开始转变为正数,虽然数值偏小,TC指数的从负数到正数的过程,展现了我国可再生资源贸易中的竞争力逐渐壮大。这说明我国可再生能源产业的发展不容小觑,在不久的将来,相信我国可再生能源的国际竞争力会稳步上涨,在其贸易中起到举足轻重的作用。(参见表3)

3 结论及政策性启示

通过对我国可再生能源产业显示性比较优势指数、贸易竞争力指数以及贸易竞争力动态分析的实证分析,可以得出我国可再生能源产业虽然还处在发展阶段,但是有很大的发展潜力,基于上述实证分析结果,本文提出以下几点政策性建议。

第一,合理布局科学规划可再生能源产业,使之形成一个有效的产业聚集并形成一条产业链。我国的可再生能源产业还处在发展阶段,容易受到来自国际市场的影响,所以,我们应该积极采取应对政策,强调从总体布局,从大处着手,细微之处也并不能放松。

第二,把降低成本作为发展的目标,在此基础上,鼓励技术创新,提升自主创新能力。我们应该着重研究各个产业的发展状况,扶持具有自主创新能力的企业,同时,政府应该对我可再生能源产业的发展给予足够的技术支持,企业加大研发投入。以此来提高自主创新能力,构建技术创新体系,提高我国可再生能源产业的国际竞争力。

第三,充分利用国际资源,加大与各技术强国的强强合作。当前,我们应该在充分发挥自主创新的基础上,开展国际间的互惠合作。并且密切关注最新科研成果的发展,积极学习相关技术,取其精华去其糟粕。同时,也应该大力支持我国企业走出去,支持企业参加海外展览、国际会议和竞标项目并对其实施补贴或补助。

第四,政府充分实行激励政策。经济激励政策是拉动可再生能源产业发展的保障,各地要因地制宜地(下转第193页)(上接第184页)制定激励可再生能源产业发展和推广应用的激励政策和措施,包括税收、补贴和其他激励政策等。各地区和各有关部门要研究制定鼓励可再生能源产业发展的优惠政策,通过宏观调控和市场引导相结合的方式,为可再生能源产业在国内的发展提供必要的条件,加快可再生能源产业的升级步伐,积极促进可再生能源产业的发展。

崔文为本文通讯作者。

参考文献

[1] 文华,崔文.我国服务贸易的国际竞争力分析及其政策性启示.延边大学学报,2012(12):121-122.

[2] 孙广彬.我国太阳能光伏产品出口竞争将日趋激烈[J].电器工业,2009(11):20-30.

[3] 陆维德.太阳能利用技术发展趋势评.世界科技研究与发展,2007(2):95-99.

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关键词:新能源 可再生能源 可持续发展

新能源是指相对于常规能源,在采用新技术和新材料基础上,通过系统地开发利用而获得的能源,主要指常规化石能源以外的可再生能源。根据联合国1981年会议的定义,新能源和可再生能源包括太阳能、水力发电、风能、生物质能、薪柴、木炭、畜力、海洋热能、波浪力能、潮汐能、泥炭、油母页岩和重质油砂共14种。1981年8月,联合国新能源和可再生能源会议之后,各国对新能源的称谓有所不同,但达成的共识是,除常规化石能源和核能之外,其他能源都可称为新能源和可再生能源,其中最主要的是太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能、氢能和水能。新能源和可再生能源不仅储量丰富,而且可以循环利用。相对于化石能源,对环境的影响很小,但利用难度和受自然环境的影响都很大,分布比较分散,目前有很多关键技术还亟待解决。由于新能源和可再生能源从根本上克服了常规能源存量有限、污染严重的特点,所以有利于能源、经济与环境的可持续发展。联合国开发署(UNDP)和世界能源理事会(WEC)经过历时5年的研究,于2000年发表了《世界能源评价》(World Energy Assessment)的报告,报告根据对未来社会、经济和技术发展趋势的分析,研究确定了21世纪全球能源发展的战略方向。该报告认为,到21世纪末,新能源和可再生能源将成为世界能源系统的主角(王革华,2010)。

根据初步资源评价,中国新能源和可再生能源资源中,可开发水能资源约4亿千瓦,小水电资源蕴藏量在1.6亿千瓦左右;5万千瓦(含5万千瓦)装机以下的小水电资源可开发量达到1.3亿千瓦,这说明小型水电的发展潜力还是很大的。风能资源合计可开发量有10亿千瓦,陆地上离地面10米高度风能资源储量约为32.3亿千瓦,可开发利用的资源量为2.5亿千瓦,近海可开发利用的风能资源储量有7.5亿千瓦。如果陆上风电场年等效满负荷按2,000小时计,每年可提供电量5,000亿千瓦时,海上风电年等效满负荷按2,500小时计,每年可提供电量1.8万亿千瓦时,合计2.3万亿千瓦时电量。由此可以看出,中国风能资源十分丰富,开发潜力巨大,未来必将在能源结构中占据重要地位。全国2/3国土面积年日照时数在2,200小时以上,每年太阳能光热应用可以达到17,000亿吨标准煤;只要技术可行,成本可接受,如此巨大的太阳能资源的开发利用量是没有上限的。中国是传统的农业大国,因此生物质能资源十分丰富。农业废弃物等生物质能资源每年可作为能源使用的数量相当于5亿吨标准煤。根据中国土地资源开发利用潜力,未来50年内年可供开发利用的生物燃料能将超过2亿吨。中国的地热资源以中低温为主,储量十分丰富,其资源储量占世界的7,9%,总资源潜力有2,000亿吨标准煤;其中可供开发的高温发电和中低温热利用的资源量分别为600万千瓦和33亿吨标准煤。中国有32,000公里的海岸线,其中大陆海岸线18,000公里,有潮汐能、潮流能、海流能、波浪能、温差能、盐差能等各种海洋能资源,其中可供开发利用量约5,000万千瓦(林伯强,2010)。

一 我国开发利用新能源和可再生能源的必要性

长期以来,“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。能源与环境是目前制约中国经济与社会可持续发展的两个重要问题。进入21世纪以来,国际社会能源供应、能源安全以及气候变化问题日益突出,石油价格迅速上升。到2020年我国实现GDP翻两番的发展目标,能源需求量将达到25-33亿吨标准煤(倪维斗,2009)。届时,中国能源供应不仅总量上面临更大压力,而且石油进口依存度将超过60%,能源供应安全也将面临极大的挑战。世界范围而言,化石燃料消费形成的碳排放,是造成全球气候变暖的主要原因。联合国《气候变化公约》已开始以减缓温室气体排放为主要措施,应对气候变化。我国2007年碳排放量占世界总量的1/4,已超过美国成为世界第一。尽管发展中国家当前不可能承担绝对地、强制性地减少碳排放义务,但是随着发达国家减排承诺的履行,中国在未来国际谈判中也将会面临越来越大的压力。在能源供应、经济发展、环境制约的形势下,积极发展新能源和可再生能源,节约和替代部分化石能源,促进能源结构的调整,减轻环境压力,是保障国家能源与环境安全,促进经济与社会可持续发展的必然战略选择(罗汉武,2010)。

“十二五”能源规划的制定,重点围绕实现中央提出的非化石能源比重增加和碳减排两个目标展开。到2015年,来自天然气、水电与核能以及其他非化石能源(主要是风能)的电力消费比重将从目前的3.9%、7.5%、0.8%上升到8.3%、9%、2.6%。而与此同时,到“十二五”末,煤炭在一次能源消费中的比重将从2009年的70%下降到63%左右,天然气消费占比将从目前的3.9%提高至8.3%。为实现非化石能源到2020年达到15%的目标,我国将重点发展三类非化石能源,即核电、水电、非水能的其他非化石能源,包括风能、太阳能、生物质能。据测算,届时核电规模至少达到7,500万千瓦以上,水电装机规模至少达到3亿千瓦以上,其他生物质能的利用规模达到2.4亿吨标准煤以上。而根据目前规划,2015年中国天然气利用规模会达到2,600亿立方米;水电利用规模达到2.5亿千瓦,核电利用规模达到3,900万千瓦,水电和核电在一次能源消费中的比重将提高1.5个百分点;风电、太阳能等可再生能源利用规模将达到1.1亿吨标准煤左右,占一次能源消费的比重提高1.8个百分点。

按照国家新兴能源产业发展规划(2011~2020年)和“十二五”能源规划,我国将在2020年前投入5万亿元用于新能源产业建设。除了资金的投入,国家发改委联合多部门“中国资源综合利用技术政策大纲”,强调将重点推广257项技术;国家能源基地建设正紧张推进,大型风电基地和太阳能光伏发电基地建设正在加速。从更广阔的视角看,“十二五”与“十一五”最大的不同之处在于经济的低碳转型。在保障国家能源安全和应对全球气候变化的双重背景下,加快转变能源发展方式无疑是“十二五”能源规划的

关键所在。与发达国家相比,我国在减缓温室气体增长、保护环境的同时,还面临着发展经济、消除贫困、改善民生等多重任务的挑战。

新能源和可再生能源是未来可持续能源体系的重要支柱。随着中国新能源和可再生能源技术的成熟和产业的发展,新能源和可再生能源在未来能源结构中将发挥越来越显著的作用。新能源和可再生能源领域的技术创新能力,将成为国家综合竞争能力的重要方面,也将是国家经济、社会发展和国家安全的重要保障。对中国而言,加强促进中国新能源和可再生能源的发展,具有显著的前瞻性和战略性意义。

二 我国新能源和可再生能源政策法规体系

目前,已有近50个国家颁布了支持新能源和可再生能源发展的相关法律法规,政策法规对新能源和可再生能源发展起到了重要的推动作用。我国《可再生能源法》自2006年1月1日起正式生效,自正式实施以来,虽然不尽如人意,但《可再生能源法》确立了新能源和可再生能源发展的基本法律制度体系,为可再生能源发展提供了一个法律框架,对可再生能源投资投入和可再生能源制造业的发展起到了积极的推动作用。它比较完整地规定了可再生能源开发利用的法律制度,有益于解决中国日益突出的能源供需矛盾和环境恶化问题。

2007年8月,国家发改委颁布《可再生能源中长期发展规划》。该规划提出了可再生能源发展目标、重点发展领域、投资估算和规划实施的保障措施。规划提出的总目标反映了从2005-2020年我国可再生能源发展的整体要求。根据这15年经济和社会发展的需要,提高可再生能源在能源消费中的比重,解决偏远地区无电入口的供电问题和农村生活燃料短缺问题,推行有机废弃物的能源化利用,推进可再生能源技术的产业化发展。力争到2020年使可再生能源消费量达到能源消费总量的15%。规划还对水电、生物质能、风电和太阳能提出了分类发展目标;规划也明确提出,到2020年可再生能源发电装机容量(包含大水电)将占总装机容量的30%以上,实现这个目标,必须加快可再生能源发展的步伐。

国家发改委2010年制定了可再生能源发展目标,颁布了《可再生能源发电有关管理规定》、《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》、《可再生能源电价附加收人调配暂行办法》、《可再生能源产业发展指导目录》和《可再生能源发展专项资金管理办法》。国家发改委还与财政部等有关部门联合颁布了《促进风电产业发展实施意见》、《关于加强生物燃料乙醇项目建设管理,促进产业健康发展的通知》和《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》。国家发改委还牵头在可再生能源发展的政策措施方面做了许多工作,风能和生物质能资源的普查工作也正在进行中。在降低可再生能源成本方面,还有其他一些措施,如通过平摊电价或实行价格补偿等机制,计划增加科技投入,提高可再生能源的市场竞争力。

三 我国新能源和可再生能源的发展现状和存在的问题

目前,传统化石燃料资源一直是当今世界的主要能源形式,但近年来,世界新能源和可再生能源的开发和利用发展速度非常之快,因此受到各国普遍的关注。世界各国大力发展新能源和可再生能源的原因主要在于:(1)传统能源储量有限,能源价格波动剧烈。3次石油危机迫使西方发达国家转向国家能源安全的建设上来,其中一个重要途径就是大力发展新能源和可再生能源,获得充足和安全的能源替代形式。(2)传统化石能源不仅具有高污染性,而且排放大量的二氧化碳。《京都议定书》要求发达国家在2008-2012年之间,将其温室气体的排放量从1990年的排放水平上平均下降5.2%,这使许多发达国家致力于开发和利用可再生能源。可再生能源不仅清洁而且对环境无害或危害很小,分布广泛,适宜就地开发利用。(3)随着技术进步和规模经济的产生,可再生能源的生产成本逐渐降低。

相对于中国目前的能源资源和环境问题,新能源和可再生能源在中国电力工业中仅占很小的比例,除水电以外的可再生能源所占比重尚不足1%。由于新能源和可再生能源技术种类多,所处的发展阶段也不尽相同,因此面临的困难和问题也有差异。然而,其中普遍存在的问题是:(1)缺乏足够的经济鼓励政策和激励机制,政策的连续性和稳定性差,没有形成具有一定规模的稳定的市场需求,影响投资者的积极性。由于新能源和可再生能源开发利用的时间和速度很重要,政府应当以丰厚的补贴和有效的税收以及价格支持政策,尽快实现新能源和可再生能源的开发利用(陈元,2007)。考虑到新能源和可再生能源对能源安全的重要性以及日益严重的环境问题,在保证安全有效的前提下,对于新能源和可再生能源的开发利用,无论政府如何鼓励,都不过分。(2)新能源和可再生能源企业在开创初期风险较大,赢利能力不强,较难吸引社会资金的投入。缺乏行之有效的投融资机制,使新能源和可再生能源技术的推广应用受到很大限制。新能源和可再生能源技术运行成本低,但初始投资高,需要建立稳定有效的投融资渠道予以支持,并实行优惠政策,降低成本。(3)受技术水平的限制,新能源和可再生能源开发成本相对较高,与其他能源相比缺乏竞争力,其环保和社会效益在目前的市场条件下难以体现出来。新能源和可再生能源设备及产品的技术论证、检查监督,也缺乏有资质认证的专业公司,增加了运行风险。(4)新能源和可再生能源的开发利用缺乏强有力的法规保障,尚未确立在我国能源发展中的战略地位。(5)没有建立起完备的新能源和可再生能源产业化体系,研究开发能力弱,技术水平较低,关键的设备仍需进口,一些相对成熟的技术缺乏标准体系和服务体系的保障。(6)可再生能源在向低碳经济转型的过程中扮演着重要角色。中国已经提出到2020年可再生能源占一次能源消费比重达到15%的发展目标。但距离大范围普及利用,还面临着高投入、高成本、技术瓶颈和商用化周期长等诸多难题。(7)对公众的宣传和教育力度不够。公众对开发利用新能源和可再生能源的意义认知程度低,没有形成全社会积极参与和支持新能源和可再生能源发展的良好环境。

新能源和可再生能源的发展相对缓慢,需要特殊政策和努力去推广应用。科技攻关,降低生产成本,是推广新能源和可再生能源应用发展的关键。但是,当前中国经济发展的高投入、高能耗、高污染、低效率的粗放式增长方式造成中国能源后备储量不足,资源过快消耗,从而影响能源安全和长远发展,因此,发展新能源和可再生能源势在必行。

四 加快我国新能源和可再生能源发展的对策建议

一般认为,技术成熟度是新能

源和可再生能源应用的瓶颈,但是忽视了一个被经验所证明的规律:一个国家新能源和可再生能源的健康发展是本国新能源技术、产业链对接以及政策驱动的结果。中国之所以还在新能源和可再生能源发展过程中步履蹒跚,其主要障碍不是技术上的,而是战略和体制上的。美国总统奥巴马在就职演说中明确了美国国家战略的几大目标,其中第一目标是重新夺回新能源的领导权。美国迫切需要寻找替代传统能源的战略发展方向,新能源无疑是承担这一重任的最好选择。我们在国家层面上并未形成同时考虑所有能源利用和技术发展两个方面的新能源战略,几乎所有影响了中国新能源发展过程的重要决策都是从行业的局部出发。一方面中国石油和天然气资源短缺,煤炭在能源结构中的比重偏高,与生态环境的矛盾日益突出,单纯依靠化石能源难以实现经济、社会和环境的协调发展。另一方面,中国的新能源和可再生能源丰富,已具备大规模开发利用的条件,因此加快新能源和可再生能源的开发速度,提高新能源和可再生能源在能源结构中的比重,是目前中国新能源和可再生能源发展的首要任务。截至2008年底中国新能源和可再生能源发电累计装机(不包括大水电)才7,600万千瓦,与可开发利用的新能源和可再生能源储量相比,目前已开发利用的资源十分微小,因此在促进新能源和可再生能源发挥作用方面,政府的支持力度应该更大一些,发展速度应该更快一些。具体的对策建议主要有:

1 进一步加强法律法规建设,保障规划目标的实现

从现象上看,以往中国新能源和可再生能源发展缓慢的直接原因是技术造价昂贵,与常规能源相比缺乏优势。昂贵的直接原因是新能源和可再生能源应用技术还不成熟,达不到规模经济效益。进一步深入分析中国新能源发展的历史,则发现不是技术不行,而是主导新能源和可再生能源应用的政策环境不完善,政策体系不完整。这些障碍的本质,是没有真正把新能源和可再生能源发展纳入国家战略的考虑和规划之中。从立法层面到技术应用层面都涉及了新能源和可再生能源,只是缺乏国家战略层面的法律以及行政和全社会之间的协调联动,多数条款缺乏与之配套的具体措施,可操作性不强。导致了新能源和可再生能源全面推广的迟滞。为此,我们的新能源战略需要一个系统的解决方案,将各类新能源全部纳入,统一考虑,需要政府、企业和公众的全面参与和践行。应该结合我国的实际,借鉴国际经验,尤其把强制性的制度手段落到实处。

2 加强政策支持力度,制定和完善相关的经济鼓励政策

在我国新能源和可再生能源还不能形成适度经济规模的时候,需要政府在财政、信贷、税收和价格等方面给予政策支持,目的在于吸引企业参与新能源和可再生能源开发建设,降低新能源和可再生能源产品的生产成本,尽快形成规模效益,增强其在我国乃至世界能源市场的竞争力。经济鼓励政策是指政府制定和批准执行的各种经济鼓励措施,如税收减免、价格优惠、投资补贴等经济政策。对新能源和可再生能源设备制造、部件引进实行减免税收或享受税收优惠政策;保证对新能源和可再生能源发电实行高电价收购;为开发新能源和可再生能源的企业提供贴息贷款和投资补贴;把新能源和可再生能源项目纳入政策性贷款范围,发放专项贷款;建立公共发展基金支持新能源和可再生能源发展;拉动和引导全社会增加投资,形成新能源和可再生能源上下游产业链条的持续发展态势;建立鼓励企业和私人投资机制,扩大投融资渠道,努力创造条件,鼓励优秀的新能源和可再生能源公司上市融资。推动新能源和可再生能源政府采购政策,通过政府采购刺激新能源和可再生能源需求,培育新能源和可再生能源市场。

3 明确发展规划和目标,建立协调的管理机制

总结国内外经验,我国新能源和可再生能源发展要有明确可行的发展规划和目标,确保市场规模和效益的逐步实现。根据新能源和可再生能源中长期发展规划,科学制定规划目标,并且将目标进行年度分解。规划目标不仅要通过省级规划和产业规划,具体落实到每个省、每项技术和每个项目,而且要将规划目标落实到具体的时间表,统筹安排,分阶段实施,保证规划目标的最终实现。新能源和可再生能源作为一种未来长期战略能源,需要政府花大力气实施有效的宏观管理和调控,设置职能明确、管理有效的机构,建立以战略管理为核心的管理机制,适应市场经济发展和国际竞争的需要。政府要逐步从依靠行政手段推动新能源和可再生能源行业发展,逐步发展到政府部门制定政策、规划和标准,主要依靠市场机制推动新能源和可再生能源产业发展。

4 建立新能源和可再生能源的产业创新体系,推进产业化体系建设

今后20年是我国新能源和可再生能源产业化发展的关键阶段,我国的总体目标是要大幅度提高新能源和可再生能源的技术性能,降低成本,提高市场竞争力。到2020年,大多数新能源和可再生能源技术都应该达到规模化、现代化生产的要求,实现商业化运作,为我国能源安全和能源清洁化使用做出实质性的贡献。为此,需要建立新能源和可再生能源的产业体系,同时还要形成和完善产业标准和产业服务体系。新能源和可再生能源创新是一个动态的、复杂的过程,它不仅随着世界能源供需矛盾的日益加剧和科学技术的持续进步而不断发展,同时又面临着经济、社会、环境等诸多方面的问题,需要企业、社会、政府等多个主体的共同参与。只有在新能源和可再生能源的创新平台、产业知识基础与关键技术、创新投入机制、产业化政策等诸多方面不断完善,我国新能源和可再生能源产业才能走上良性发展轨道,形成市场竞争力。

5 加快新能源和可再生能源方面的人才和能力建设

国家科技发展规划和技术创新体系建设要大力支持新能源和可再生能源的科学研究、技术开发和产业化应用,以企业为主体,实现产、学、研相结合,整合现有的新能源和可再生能源技术资源,健全保护知识产权的法律体系,鼓励创新,加快人才培养速度,建设新能源和可再生能源开发利用的人才培养基地,促进国内外信息交流。与国际标准接轨,加强运用适合于新能源和可再生能源工程技术的经济环境评价指标体系的能力建设。加强对新能源和可再生能源重点行业和产品制造能力建设,加强人才培养,造就一批新能源和可再生能源产业的开创者和管理者。在政府的支持下,实施我国新能源和可再生能源产业化和商业化发展战略。通过自主创新与引进、消化和吸收相结合,加快新能源和可再生能源技术进步和创新,力争掌握新能源和可再生能源核心技术,实现新能源和可再生能源技术设备的产业化和本土化。

6 提高全社会开发利用新能源和可再生能源的意识,形成全民支持新能源和可再生能源发展的社会环境

加强全社会的科普教育,提高公众利用新能源和可再生能源的积极性,树立新能源和可再生能源是中国未来主体能源的观念。各级政府应该率先支持新能源和可再生能源的发展,在政府采购计划中积极购买和安装新能源和可再生能源产品,带动全社会使用新能源和可再生能源。建设新能源和可再生能源利用示范工程,鼓励国家级大型企业利用新能源和可再生能源,并引导其积极投入到新能源和可再生能源的技术开发和设备制造中去。对企业和个人自愿认购高价格新能源和可再生能源产品的行为予以鼓励。

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能源是经济发展的动力和生活水准的普遍衡量标准之一。能源使用,系统,基础设施及生产和商业机构遍布全球,深入生活。世界经济的发展,尤其是中国和印度的高速崛起,导致全球能源紧缺。同时,人类已经意识到能源使用会造成严重环境影响。我们需要多种能源和技术来满足未来需求和减少环境破坏。绝大多数在发展中的尖端或新颖能源技术都趋向洁净和再生能源的发展和使用。

研究目的:

如今能源问题已成为世界人民关注的焦点。20世纪50年代以后,由于石油危机的爆发,对世界经济造成巨大影响。通过对当今世界能源状况的调查分析,让人们了解珍惜能源的重要性。减少化石燃料等非再生资源的利用,将注意力转移到新的能源结构上,尽早探索、研究开发利用新能源资源。唤醒人们的保护意识,珍惜我们唯一的生活家园地球。

研究时间:

研究方法:

通过查阅书籍、报刊杂志、互联网等方式获取当今世界能源现状。听取专家有关报告,了解当今科研人员对世界能源现状的看法和计划。

研究问题:

当今世界能源的现状以及新能源的发展现状

具体内容:

一、随着世界经济持续增长,对能源的需求将稳步增加

二、煤炭成为未来增长速度最快的能源

三、世界石油供应充足,供需基本平衡

四、天然气需求稳步提高

五、核能需求下降,水电和其他可再生能源需求增加

高经济增长和高油价下将刺激世界水电和其他可再生能源需求。

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【关键词】大规模再生能源并网 电力系统 风力发电

最近几年,风电建设实现了迅速的发展,尤其是规模越来越大的风电场。同时,这一点也引起了国家发改委对风电并网问题的重视和认可。国家电网公司又非常支持风电场建设与发展,并且国家电网公司坚决支持可再生能源的进一步发展,所以这就促使各地风电场比较顺利地接入系统工程。本文就大规模再生能源并网的概念、发展以及对于电力系统造成的影响进行总体论述。

1 概念

自然界中可以永续利用和不断再生的能源,有用之不竭的特点,其主要包括太阳能、水能、风能、生物质能、地热能和海洋能等等。但是,自从爆发了世界石油能源危机,环保呼声持续不断。

其中,可再生能源的呼声指的是因为生产的迅速发展使得能源的需求量不断增加,因而人们开始认识到可再生能源的重大战略意义。目前来看,可再生能源在以后会不自觉地改变人们的行为和观念。要知道可再生能源是大自然给予我们的礼物,能通过它很好地挣脱资源的桎梏,从而减少甚至避免资源抢占的斗争。这样可以带给世界和平,从而尽可能摆脱工业发展所带来的环境问题。这不仅将会给人类带来生活方式的转变而且还会有观念上的新突破。

2 发展现状

距今为止,可再生能源的研究热潮在世界范围内也都一直方兴未艾,其中一个重要的原因是能源危机带给全世界的恐慌,从2003年开采煤炭的速度来分析,可以约莫估计中国的煤炭还能开采80年左右之久。但是实际上海湾地区的石油储量,在四十年之内甚至更少,也将面临枯竭。这是所有国家都寄存于技术突破的直接原因,他们希望在真正的危机来临之前,可以凭借技术化被动为主动。从而,获得主导世界的权利。把这个问题列为一个国家的战略问题。笔者都觉得有道理,事实上就是如此。

3 对于电力系统的影响

3.1 发电形式

3.1.1 风力发电

如今,可再生能源中的风力发电取得了突破性的进展。我国所拥有的风力发电机组的单机容量太小,然而放眼国外,他们正在开发的单机容量已经达到了7500千瓦。其中,德国已经投入使用的风力发电机组已经达到单机容量5000千瓦。所以可以看出我国的单机发展落后了不只一代。并且,这两年我国研发使用的风力发电机组,其主机都是从国外进口的。据了解发电的成本还高于火电,还要依靠国家财政补贴的支持。

3.1.2 生物质能发电

生物质能发电在多数情况下是依靠直接燃烧生物质进行发电的,比如说使用秸秆发电。目前的情况下,国家组织的电力集团拥有很多小型热电机,收获的效益颇多。据它的发电方式与常规火电比较后,就显示结果来说不相上下,它采用链条炉的运作方式。然而,没有技术突破。同时还有沼气发电,沼气发电是如今普遍使用的一种发电方式,但问题是它制造的成本较高,单凭一个发酵容器就需要很多的投资。还有如果发酵效率不是很高,就最好使用半发酵的原料,比如牛粪。

3.1.3 潮汐发电

如今我国已经开始使用潮汐发电,回到我国的海岸条件,很容易发现我国的能量密度不算大。其中潮头最高的是浙江、广东沿海地区。虽然最高的潮头达到了8.5米,但是还必须建拦海大坝,施工又相当复杂。有坝体的维护、机器的防腐,这都需要高昂的费用。现如今,我国海洋局对海水能源进行考察,判断出我国目前还可以开发的潮汐电能大约有一千万千瓦。然而这么一点电量,是远远不能满足发展需求。

3.2 存在的问题与对于电力系统的影响

风电并网作为我国开发最早同时也是技术最成熟的一种可再生能源并网,此处将主要以风电并网中对于电力系统的影响作为例子,分析其中存在问题与对于电力系统的影响。

3.2.1 稳定性问题

使用再生能源并网进行发电在电力系统中并不可以做为主力机组为用户提供电力,在大量使用电力的时候难以控制,并且其稳定性相对比较要更差一些。例如使用风力发电方面,我国的风力资源相对比较要更丰富一些,但是风力发电具有不稳定性问题,其电量只占据了总体电力的百分之十,并且如果在此过程中如果机组过多,容易造成电网的整体运行中的问题,因为风力属于自然资源中最不可控制的因素,而如果使用别的发电机组,则不能满足用电需求。在风电装机比例相对比较大的电网中,由于已经改变了电网原有的潮流分布,在风电接入之后造成了电网的暂态稳定性的不可控变化,此时如果该地区内的电网建设并不是那么尽善尽美,这种稳定性问题容易对于该地区的电网暂态电压稳定性造成破坏。

3.2.2 对于系统运行成本以及电网调度运行的影响

风电并网对于系统运行成本方面造成了一定影响,风力发电的波动性和间歇性容易造成了风电场的功率输出非常不稳定,为了解决这个问题,必须在运行的基础上另外安装一系列一定容量的旋转备用,以维持电力系统的功率平稳和稳定。同时,对于电网调度运行也造成了一定的影响,在风电功率无法进行预测时,电网必须通过别的方法留出一定的容量来平衡这种功率的波动,这对于运行成本增加了不少困难。

3.2.3 对于电能质量的影响

在进行大规模再生能源并网中,对于电能质量也造成了一定的影响。例如在风电场并网中,随着风电场的容量增加,在对于电网的电压、频率、谐波等都有一定影响,并且随着后期使用,这种影响也在不断增加。

4 结语

在我国发展过程中,能源资源的耗费是相对巨大的,尤其在电力方面已经出现了供电不够的问题,本文通过对于大规模再生能源并网进行了研究,提出了其中的几大发电形式,这些再生能源并网对于我国当下存在的电力紧缺问题有一定的帮助,但是同时这种发电形式对于电力系统造成了一定的影响,本文对此也进行了研究探讨,以期对于未来相关领域的发展有一定的指导帮助。

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关键词:光热发电;可再生能源;技术;电力供应

中图分类号:TQ171 文献标识码:A

随着技术不断的进步、产业的飞跃发展及社会对清洁能源需要的不断增大,光热发电已逐渐于很多国家及地区作为可再生能源产业的新投资热点,可是与光伏发电产业相较,光热发电技术尚处于发展之中,产业尚处在成长阶段,市场尚处在开拓之中,尚需要具备有效的政策与有益的发展环境给予支持。光热发电称得上是具有战略意味的可再生能源技术。虽然光热设备制造技术在我国出现较晚,但进步速度确很突出。槽式热发电之聚焦集热管作为光热发电设备关键部件在全球发展已近三十年的历史,并且世界上只有德国肖特与西门子两个企业能够批量生产,可我国仅仅用了两到三年的时间,就出现有十三家企业试制生产出样管。客观上来说,光热发电于我国尽管起步较晚,可在西班牙、美国等欧美地区已经具备了一定的规模。

一、大力发展光热发电有助于推动可再生能源发展和电力供应结构转型

党的“十”倡导要推进能源生产与促进消费革命,而可再生能源属于此方面是不能缺少的路径之一。二零一二年尾我国风力发点电与光伏发电并网运行,装机容量风力发点电达六千二百三十七万千瓦;光伏发电达七百万千瓦上下,百分之八十以上容量用在我国的西部和北部的集中开发上,因为光伏发电同风力发电均都很难存储,已经显露出严重的并网及受限出力问题,一些地区的限电数值已超过百分之三十,可光热发电能够借助技术可行、成本相对较低的储热装置达到按电力调度需要发电,不仅能够看做基础支撑电源,而且具有比较灵便的调峰能力。大力开发利用光热发电能够缓解西部及北部的风力发电、光伏发电限制出力的状况,并且共同构成清洁发电系统,有效提升可再生能源于电源结构中所占的比例。

二、发展光热发电具有显著的拉动经济和相关产业作用

与光伏发电相较,光热发电具备系统工作效率高而发电技术成本低的优势,其规模效应具备能同常规能源火电相比拼的潜力,光伏发电与光热发电的产业链都很长,与光伏发电产业链不一样的是,光热发电产业链的大多数环节属于传统制造业方面,例如太阳集热岛所大批需求的钢材和混泥土以及储热材料等,一个五万千瓦装机配置四到八小时储热的光热发电系统,大概需用钢材十万至十五万吨、玻璃六千吨、混凝土一万吨,发展光热发电能够适量缓解我国钢铁、水泥等方面产能过剩矛盾,除此之外,发电机汽轮机等在我们国家都是传统行业,光热发电技术作为新生产业潜力很大。光热发电不单单是指出一项清洁能源供应策略,尤为重要的是能够拉动经济及诸多传统及新生产业的发展。

三、光热发电市场具有应用面广发展潜力大的优势

光热发电即将将作为新能源的主要角色,因为其光照不够时可利用储热发电,光热较比光伏发电、风力发电更加有助于电网的稳定;并且免掉了光伏发电中成本较大的硅晶光电转换,降低了成本、免除了污染。太阳能在我国的资源很丰富,特别是西部与北部地区,土地及太阳能资源能够适合光热发电大范围发展需求。相较风力发电与光伏发电,光热发电需要具备一定程度的水资源,能够与西部煤电基地产生默契,建成数千万千瓦到上亿千瓦光热发电系统,从太阳能、大地、水源方面看是可行的。光热发电产业未来发展可从两大类市场方面阐述,一方面是建立配置储能装置的大型光热电站和建立光热与天然气联合型电站等,另一方面采取光热发电的分区布置式应用,包含在海岛、偏僻地区运用光热发电促成供电、热以及海水淡化,在具备工业用热所需领域推广建立光热热电联合产业等。《可再生能源发展十二五规划》指出了我国光热发电产业的发展目标,到二零一五年达到一百万千瓦,针对此目标,业内有着不一样的观点,一部分人认为目标还能够增大,另一部分人认为当前光热发电建设状况达到目标很难,可此目标最为关键的意义在于其显露出我国发展光热发电的信心与导向。因此,若是光热发电在技术方面与经济性方面再前进一步。在设备制造方面保障系统集成方面及运作管理方面获取充足的经验,那么光热发电产业中长期目标将会大幅度增加。

四、结合我国光热发电形势及发展需求提出几点建议

(一)制定相关政策 启动和扩大市场规模

结合我国风力发电、光伏发电等可再生能源发展实际经验,光热发电业已在技术与产业方面做好准备,就要迈进商业化运用的门槛。这便需求国家制定适应的政策,以快速启动市场,并且结合市场反馈及此产业建设程度,依据适宜的速度拓展规模。国家需要出台合理的电价政策,主张直接采纳诸如与风电、光伏电相近似的光热发电标杆电价方法,抑或借助一两轮的招标来确立标杆电价,为光热发电投资单位、制造业提供准确的信号,并且于金融信贷等层面提供扶持及优惠政策。

(二)注重自主技术的创新,为光热发电市场发展提供支撑

我国光热发电制造设备产业不仅需要行动快速,短期内完善产业链建构,而且还需要引鉴国外光热发电产业和国内光伏发电产业的成功经验与失败教训。应当加大自主技术创新力度,基于我国疆土环境与条件研究开发技术并且实施产业链建设,不仅需要符合我国特殊情况,而且需要更加注意避免重复光伏产业大批引进技术及生产线、同类产业恶性竞争、对外贸易矛盾纠纷不断的旧路,建设真正属于我国自主技术力量研发投入的光热发电产业。

结语

总之,光热发电具有市场需求范围广,产业发展潜力很大的优势。我国目前的光热发电电站规模比较小,主要是靠获得了支持技术研究开发示范的科学研究经费的资助。所以,国家应当借助有效的政策引领逐步发展起来的我国光热投资市场。光热发电仍需借助技术的不断进步以及借助政策扶持启动市场并且逐渐扩大规模,最终促成光热发电技术成本的不断下降。

参考文献

[1]冯晋霞,王帆.可再生能源态势下中国光热发电的前景探析[J].北京电力高等专科学校学报(自然科学版) 2011(01).

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【关键词】低碳经济 碳基金 货币政策 低碳城市

一、引言

温室气体的排放导致全球气候变暖,对人类的生存和发展提出了严峻挑战,发展低碳经济已达成全球共识。低碳经济首次由英国提出,是一种以低能耗、低污染、低排放和高效能、高效率、高效益为主要特征,通过排放较少温室气体以获得较大产出的新型经济发展模式。低碳金融旨在为减少温室气体排放的各种金融制度安排和金融交易活动服务,为低碳产业的发展提供有力的资金保障,主要包括碳排放权及其衍生品的交易和投资、低碳项目开发的投融资以及其他相关的金融中介活动,如碳保险、碳基金和碳交易币种的确定等制度安排。

当前我国的碳基金主要以“绿色信贷”为主,为倡导节能减排、产业升级、保护环境等的项目提供资金支持。但近来国内一直存在通货膨胀压力,CPI居高不下,国家为控制通货膨胀,采取了紧缩性的货币政策,银行的存款准备金率调整为21%,贷款基准利率高达6.31%。这使得银行的可贷资金大量减少,同时银监会还严格控制贷款规模和贷款比例,使企业获得银行贷款的难度加大,严重影响到开发低碳项目企业的资金规模,进而影响到处于起步阶段的低碳产业的发展。所以有必要建立一种新型的碳基金,这种碳基金是建立在高通胀和紧缩的货币政策背景下,在国家的支持和银行、企业的参与下,结合地方发展特色的一种新型资金融通的模式,以减小货币政策带来的不利影响。该种碳基金较单纯的“绿色信贷”具有更大的灵活性和专业性,使得开发低碳项目的企业更容易取得所需资金,更加有利于低碳产业的发展。

二、碳基金的发展现状

(一)国外发展现状

2001年,英国政府投资成立了碳基金公司,帮助工商业和公共部门减少二氧化碳排放.走向低碳经济社会。2008年,欧盟议会成立并通过决议,支持成立全球能源效率和可再生能源基金(GEEREF),为环保项目提供资金支持。美国颁布了《美国清洁能源和安全法案》,建立气候变化适应基金,给州一级、地方和零散的社区项目提供资金,帮助各社区适应气候变化。世界银行也分别建立了多种碳基金,2000年建立原型碳基金(PCF),投资覆盖24个位于全球发展中国家和转轨国家中不同部门的低碳项目;2004年建立社区发展碳基金(CDCF),主要针对世界上落后的国家和地区;2004年建立荷兰碳基金和意大利碳基金;2005年建立丹麦碳基金和西班牙碳基金;2006年建立伞形碳基金;2007年建立欧洲碳基金,帮助欧洲国家履行《京都议定书》和欧盟《排放额交易计划》的承诺等。德国2005年建立碳基金为有意购买交易证书企业提供种服务,同年日本也建立碳基金用于购买《京都议定书》规则下的减排量,以完成本国的减排目标量。

(二)国内发展现状

低碳经济在我国的发展还处于起步阶段,碳金融产品种类较为单一,主要是商业银行参与的“绿色信贷”。目前国内有一个碳减排证卖方基金,即中国碳基金,其核心业务是为中国CDM项目的减排量进入国际碳市场交易提供专业服务;2007年7月,我国成立中国绿色碳基金,用于支持中国应对气候变化的活动、促进可持续发展的一个专业造林减排基金;2010年西宁国家低碳产业基金与江苏省低碳示范区在武进正式举行战略合作签约仪式;2010年11月国家发改委财政金融司司长徐林在“绿博会”分论坛―――“绿色经济投融资发展论坛”上表示,可以考虑设立中国的碳基金,专门用于碳排放权的收购交易,从事节能减排的投资活动。还考虑借鉴国外经验,由政府给予环保节能项目一定额度的贷款贴息,对金融机构开展绿色金融服务实行有区别的监管和税收激励。

由此可看出,目前我国碳基金有了一定的发展,但并不深入、广泛,并且没有与中国当前的高通胀和紧缩货币政策的国情相结合,来探索新型碳基金的构建。另外,为低碳产业融资的主要途径“绿色信贷”存在很大的局限性,严重制约着低碳产业的发展,因此笔者认为有必要建立一种新型的碳基金,减小货币政策对资金信贷的影响,更好地为低碳产业服务,加快低碳经济的发展进程。

三、新型碳基金的构建设想

(一)融资机制

碳基金不同于普通的投资基金,其具有公益性的特点,且存在投入大,投资回报周期长的问题,所以拓宽碳基金的融资渠道具有重大意义。目前碳基金资金的来源有主要两个:一是公共部门,如政府、公益组织等;一是私人部门,包括企业和个人。公共部门设立碳基金主要在于通过碳基金的运作来达到节能减排的目标,不管是强制性的还是非强制性的。而私人部门更多地是想通过设立碳基金来购买或出售碳排放量,以达到盈利或避免高额罚款的目的。

新型的碳基金通过政府、银行和企业三方共同按比例出资。考虑到当前中国的经济环境与国家采取的货币政策,可采用政府出资设立、银行与企业参与并考虑地方发展特色的方式,逐步引进市场机制。保证政府在基金份额中的多数地位,以保持政府对基金政策的主导作用。另外,除了基金的初始投入,政府在未来还可以通过征收税费的方式获得持续的资金供给,这样就为企业发展低碳产业提供了更为有效的资金保障。

(二)监管机制

我国碳基金项目刚刚起步,必须要强化监管工作,主要是对碳基金实施的项目固定或增加的二氧化碳量逐年计量和长期监测,将碳信用存储在投资者的碳汇账户中,这对于促进国内碳交易市场的健康发展具有十分重要的意义。所以有必要为中国碳基金建立一套严格的管理方法和制度,以保证碳基金可以得到合理有效的使用,主要可以考虑四个方面:(1)碳基金获得拨款前必须提交工作计划及优先划拨领域,交由政府审批以达成框架协议。(2)企业需要定期做执行报告,向相关政府部门汇报,对社会负责。(3)碳基金管理层成员要求有广泛的代表性。必须由分别来自政府部门、企业界、学术界等成员组成,保证管理层中有各方面的声音,既能保证政府对基金高效运营,又能使社会进行监督。(4)国家发改委、商务部和银监会等有关部门应该加大协调力度,进一步制定和完善碳金融的操作办法和法律法规,确保碳基金的规范发展。这种由政府设立并由政府管理的运营方式,既可以保证政府对基金使用的合理管理,又可以利用碳基金来配合政府节能减排的政策行动,也有助于我国“十二五”规划确定的减排目标的实现。

(三)评估机制

低碳项目的开发与推广,不仅涉及技术改造与升级,也涉及经济成本、社会效益等多个方面。因此,单纯的技术评估不能够决定企业能否接受碳基金的资助,更需要从经济成本等角度,对低碳技术的应用前景进行短期、中长期的综合评估。针对这一问题,建议碳基金管理部门主动为企业,特别是二氧化碳排放量高、能源消耗量大的大企业提供节能减排咨询。碳基金管理部门与企业的交流应涉及二氧化碳减排潜力、技术成熟度、投入产出分析等方面,这有助于企业了解自身对低碳技术的直接需求以及应用低碳技术所产生的综合效应。以企业调查为基础,使企业在研发、中测、产品化、产业化等各个环节,都把提高低碳技术的成熟度、经济性、系统性作为关注重点。在对某项技术的应用前景有较大把握后,碳基金才为企业提供技术产业化的成套资金方案和金融支持。这种碳基金评估机制的实施不仅可以降低企业成本、提高利润,还减少了能源成本的风险损失;促进参与碳基金项目的企业对未来法律和更高的减排目标尽早采取应对措施,实现温室气体的减排,达到低碳城市的建设要求。

(四)风险管理与控制

1.风险识别。借鉴国际碳基金的风险管理经验,碳基金投资的清洁发展机制(CDM)项目周期有7个基本的步骤:项目设计和描述;国家批准;审查登记;项目融资;监测;核实认证和签发核证减排量(CERS)。前4个步骤在项目实施之前完成,后3个步骤发生在项目的CERS获得期间。根据项目周期,CDM项目的风险,包括审批风险、审查风险、注册风险、核证风险、CERS的交付风险、CERS的价格风险、汇率风险和国际气候谈判风险等。审批风险是指项目不符合国家可持续发展和有关政策要求;审查风险是经营实体在审查项目的项目证书时,如果发现项目不符合CDM项目,就需要听取专家和公众的意见,并对经营实体进行反复修改;注册风险,当提出注册申请时,如果有3个以上的专家提出异议,就需要重审。核证的风险主要来自以下几个方面:经营实体对如何进行核证缺乏系统的思路;监测结果不可靠,经营实体被取消资格和核证结果;监测、计量设备有缺陷,或者采用的不是最新的监测计量设备;缺乏对数据的管理等;CERS的交付风险是指CDM项目在开展以后,仍然会面临不能够足量交付CERS的交付风险。

2.风险控制。由于碳基金投资CDM项目的风险,存在于项目从开发到注册以后,正式交付CERS后的各个不同阶段。因此,在开展CDM项目之前,就要明确各方的职责,各自承担各自的风险,实行风险分摊机制,从而实现有效的风险控制。首先,项目开发阶段的风险应该由卖方,即项目方来承担。因为只有卖方最清楚项目实际情况如地质情况、安全生产情况、周边市场需求、企业目前和未来的经营能力,以及项目的运行情况等。因此,卖方应该承担项目的地质风险、技术风险以及CERS交付不足的风险。其次是项目的审批风险,这一点取决于项目的质量以及卖方和发改委的沟通程度,通过加强与有关机构沟通,严格执行有关政策,可以降低审批的风险。核实风险、核证风险和注册风险可以通过选择有资格和有经验的中介机构,以及指定经营实体(DOE)来完成。

四、新型碳基金的预期效果

碳基金对低碳经济发展的促进作用,是通过利用基金支持多种类型的低碳项目来实现的。国际上20多个国家的碳基金的运作实践已经充分证实了碳基金所能产生的作用和影响,特别是在那些碳基金建立时间较早、基金来源较稳定、基金规模较大、基金运作管理得当的国家里,碳基金起到了有效带动节能和可再生能源投资,促进低碳技术进步与发展,促进节能减排市场的建立和完善等多方面的综合作用,并最终产生显著的经济效益、社会效益和生态效益。新型碳基金不仅具有一般碳基金对于低碳产业的推动作用,还可以减小货币政策对于资金放贷的影响,有利地保障资金的可持续供给,该基金的预期效果主要有五个方面:

(一)带动节能和可再生能源投资,促进低碳技术进步与发展

碳基金的显著作用是其产生了对低碳节能能源投资的杠杆作用。根据国外有关机构的估计,在已经建立了碳基金的国家里,碳基金均产生了不同程度的带动作用和刺激本国节能和可再生能源投资的效果,其中英国、美国、日本等国家碳基金的杠杆作用比较明显,其所带动的节能和可再生能源投资规模为碳基金本金的数倍、数十倍甚至更高。碳基金有效支持了节能技术的发展、创新及推广,丹麦在利用碳基金支持热电联产技术的推广应用方面取得了相当的成功。

在利用碳基金促进低碳技术方面,丹麦、荷兰、英国、德国、日本等国家的成效有目共睹。丹麦的风力发电技术是世界一流的,风力发电不仅在本国得到较好的推广应用,而且丹麦制造的风机还出口到许多国家。丹麦之所以能有今天的成就,碳基金的支持功不可没。20世纪90年代以来,日本的光伏电池技术取得了长足进展,在国际上处于领先地位,光伏发电装机容量从1994年的1.9MW增至2009年的500MW以上,这其中有碳基金的重要贡献。

(二)促进节能和可再生能源产业化

国际经验表明,在节能和可再生能源产业发展的初级阶段,政府政策的扶持是必要的,碳基金作为一种有效的支持政策,起到了促进节能、可再生能源产业化的重要作用。碳基金对节能产业的促进主要地体现在两个方面:一是支持节能服务业的发展,比较典型的是对“能源服务公司(ESCO)”发展的支持,ESCO是基于“合同能源管理”这一市场节能机制运作的、以赢利为目的的节能服务实体,通过与客户签订节能服务合同,为其提供能源审计、节能项目融资、设计、工程、维护等一系列节能服务,并通过分享节能项目实施后产生的节能经济效益来获得回报和滚动发展。二是支持节能工业基础设施的建立,具体表现在对可再生能源利用设备制造业的投资、支持引进先进的可再生能源利用设备和生产技术、支持大型可再生能源基建项目(如大型风电场建设)、支持分布式可再生能源利用设备的市场渗透等诸多方面。

(三)促进节能减排市场的建立和完善

近些年来国际节能的显著表现是市场转型、结构调整,即试图建立长期的、可持续的节能减排市场,这已成为许多市场经济国家为之努力的目标。在过去20多年里,碳基金是国际上采用的建立节能减排市场的重要政策之一,在最近几年里,美国采用“拍卖式的发电激励”方式(在该方式下,通过竞争性招标,选择基金给予资助的可再生能源发电项目,要求最低资助的可再生能源发电项目将中标),支持大型可再生能源发电项目建设,其中大部分为风电,有效促进了本国大型风电的技术和设备市场的建立,碳基金对节能减排市场的建立和发展产生了比较显著的促进作用。

(四)实现显著的经济、社会及生态效益

碳基金有力地支持和促进了各国节能和可再生能源发展,并产生了显著的经济、环境和其他社会效益。

美国在利用碳基金支持节能方面获得了比较满意的效果。有关机构对美国6个碳基金支持节能市场转型项目的研究结果表明,所有这些项目都实现了数目可观的节能量。由于节能有效地减少了火电厂化石燃料的消耗和二氧化碳的排放,这些项目所带来的生态效益相当可观,同时还为社会提供了新的就业机会。

另外丹麦利用碳基金资金,主要通过补贴、折让等经济激励方式来支持多种类型的节能项目的开展,包括支持企业能源审计项目、节能示范项目、热电联产项目等。总的来讲,丹麦碳基金的建立及其对节能的支持,产生了可观的经济和环境效益,有效促进了本国企业、特别是能耗密集型企业国际竞争力的提高。

作为发展中国家的巴西在利用碳基金支持节能方面取得的成效也引人瞩,1986~1998年,巴西为节能项目投入的碳基金资金为2.6亿美元,同期累计实现节能量5.3TWh;减少新建电厂容量,节约电力投资31亿美元;同时还产生了显著的环境效益和多方面的资源节约效果。

(五)减小货币政策的影响

我国为控制通货膨胀,采取紧缩性货币政策,不断提高的存款准备金率和利率,使银行的可贷资金大量减少,从而严重影响到低碳产业的资金来源,使得处于起步阶段的低碳产业发展受到严重影响。建立这种灵活的创新型的低碳基金,能很好的使一些发展前途良好,产品有市场销路,特别是有出口订单,生产技术先进,管理运作良好的企业,得到资金支持。同时,一些高科技企业由于高投人、高风险的特征得不到有效地资金支持,该创新型碳基金可以进行投资,提高企业集群的科技含量,加强节能减排的能力,更好的为建设低碳社会服务。

五、总结

碳基金作为低碳金融的重要产品,为低碳产业提供资金支持等,促进低碳项目的开发,为发展低碳经济提供有益参考。本文设想的这种新型碳基金兼具传统碳基金的特点和功能外,又同时可以减小国家不同时期货币政策的影响,从而带动节能和可再生能源投资,促进低碳技术进步与发展,促进节能减排市场的建立和完善等,加快低碳产业的发展。

本文对建立这样一种新型碳基金的设想,还存在很多不足的地方,但相信,借鉴国外先进成果,并结合我国实际情况,经过不断改进,这种新型碳基金会更加完善,为推动我国低碳经济的发展进而促进低碳城市的建设提供重要的参考价值。

参考文献

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[2]黄孝华.国际碳基金运行机制研究[J].武汉理工学报.2010(4).

[3]韩野炬.国际碳基金与中国清洁发展机制[A].中国节能减排与资源综合利用论坛.2007.

[4]李怒云.宋维明.何宇.中国绿色碳基金的创建与运营[J].林业经济.2007(7).

[5]李怒云.实践低碳生活,建设宜居城市--中国绿色碳基金的建立与运营

[6]吴凤菊.我国低碳基金的运行模式研究.2010.

[7]沈瑾.低碳金融在我国发展现状及前景评析.北京2010.

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河南传统粗放型经济增长模式的惯性不断升级,加剧了资源、能源和环境对经济增长的制约,再加上河南人口第一大省这一情况,所以与全国及其他省份相比,河南的资源和能源供应紧张就显得尤为明显.全国石油、天然气、煤炭和铁矿的人均基础储量分别为河南的4倍、24.4倍、2倍、8.5倍.与其他省份相比,河南省多项人均资源基础储量较低,能耗却相对比较高.河南省单位国内生产总值能源消耗指标每万元标准煤为1.219t,不仅远高于发达的省份,如江苏,浙江,同时也高于山东、安徽等周边省份.河南单位工业增加值能耗指标达3.079t标准煤/万元,是广东的3.54倍.河南省单位地区生产总值电耗指标达1266.23kWh/万元.河南能源供给日益紧张同时能源消耗量日益增加.因此,河南必须转变经济发展方式,才能最终实现经济的持续发展.

河南工业发展“低碳经济”的应对措施

低碳经济的发展是经济发展模式的一种创新选择,它标志着各种能源结构的调整,产业结构的重新整合和技术的革新.发展低碳经济,是优化能源结构的可行措施,不仅可以提高可再生能源比重,还可有效地减少一次性能源消费的碳排放量,是河南省经济走可持续发展道路的重要途径.

1转变发展方式,调整工业结构,促进产业升级

在河南发展低碳经济需要重点关注投入产出效率和经济回报,这就需要我们优化资源配置,提高经济发展的质量与效益.要改变经济增长模式,优化产业结构,减少工业产值的能源消耗,更新消费模式,发展低碳产业是关键.在低碳经济发展过程中,我们需要重点考虑发展不排放二氧化碳的清洁能源和可再生能源,如地热能、水能、风能等;各地应根据本地区的产业特色和发展规划,制定本地区控制碳排放的指标和重点任务,充分发挥应对气候变化与节能环保、新能源发展、生态建设等方面的协同效应.

2清洁可再生能源的推广是降低能源

“含碳量”的关键能源结构和产业结构对二氧化碳排放影响很大,处于同样的技术水平,若能源结构不同,万元GDP排碳量相去甚远.在化石能源中,煤的含碳量最高,石油次之,而天然气的单位热值碳密集只有煤炭的60%.目前,科学家正在加紧研究开发新能源和可再生能源如核能、风能、太阳能、地热和水力发电等替代能源和无碳能源.因此,能源结构优化要求实现从传统的化石燃料向优质能源的转变.从保护环境和保证能源安全的角度看,多元化发展高效清洁能源,调整和优化能源结构,优化能源消费结构势在必行.但值得注意的是能源结构的调整和优化受当地自然资源、优势技术和经济成本的制约.河南省应当将清洁能源作为产业结构调整优化和升级的切入点,大力发展低碳经济.

3通过经济政策手段,促进低碳经济发展

政府应该调整和完善税制结构,构建绿色税收体系.制定鼓励低碳产业发展的税收、补贴、价格和金融融资等政策.引导企业积极发展低碳产业,开发低碳产品.采用先进的低碳理念,如促进低碳经济发展的财税政策,如旨在鼓励市场主体进行能效投资、节能技术研发、新能源投资的财政补贴,预算拨款,税收减免,以及贷款贴息等;通过财政政策促进低碳经济的发展,对于市场主体,重在鼓励其进行有效投资、节能技术的开发,绿色能源投资的财政补贴,预算分配,税收减免,以及财政补贴贷款利息.另外,制定抑制高碳生产和消费行为的财政政策,如提高能源的使用成本,鼓励节能降耗,控制温室气体排放的能源税,碳税等.

4着力发展低碳农业

低碳农业就是生物多样性农业.进一步优化农业产业结构,促进农业向着增效、集约化发展.低碳农业是现代农业的发展模式,通过技术革新、制度创新、产业转型、新能源开发和利用等各种手段,尽可能减少能源消耗,减少碳排放,发展农业生产和生态环境保护的双赢.大力推广高产、优质、低功耗生态农业,推广普及节能技术,从耕作制度、农业机械、养殖及龙头企业等方面减少能源消耗.使得粗放农业较快地向精细农业转变,实现农业的发展之路绿色化、生态化.

结论

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关键词 智能电网;技术;产业

中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)122-0198-02

智能电网是电力未来的发展方向,它将使电网的功能形态发生许多改变,对电网企业、资源配置、社会发展等方面都将产生深远的影响。尽管世界各地对于智能电网的名称、发展侧重点、发展路径等一系列问题还存在争论,但是,对智能电网是未来电网必然的趋势认识是一致的。然而中国发展智能电网的侧重点有哪些呢?发展路径又怎么走呢?这将是我们现阶段重点考虑的问题。

1 智能电网概述

所谓智能电网,顾名思义就是电网的智能化,区别于目前所用的电网,也被称为“电网2.0”。从技术发展和应用的角度看,目前普遍认同这样的观点:智能电网是把先进的传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合,并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。

2 智能电网的特点

许多科学家相信将数字传感器、遥控装置等加入现有的电力传输及分配系统会使电网变得更加智能、绿色、高效。而且这样的“智能电网”能更加及时、透明地反应电网状况,它主要具有信息化,自动化,互动化等特点。

3 智能电网发展思路

中国发展智能电网从具体国情出发,由于中国地广人众各地的传统电网发展不齐电力负荷分配不均、资源分配不均以及现阶段主要靠高耗能的火力发电、中国经济等因素都对我们发展智能电网有显著的影响。制定一套完善的规划是至关重要的,智能电网建设以什么为重点,路径如何走,这些问题的解决能让我们在目标上迅速发展,避免少走弯路。

3.1 电网发展不齐电力负荷不均

目前我国电力分布,主要发展集中在沿海城市发展的地方,东南部及珠江三角这一带比较明显,西南、西北部相对落后,这就形成我国电网发展的难点。

3.2 环境因素

1)中国发展智能电力必须立足于我国国情,自主创新,其原因我国一次能源资源存在着与生产力布局逆向分布的“先天不足”。2)风电、太阳能发电的随机性和间歇性等特征。因此,建立智能电网,建设“资源节约型,环境友好型”社会成为我国十分紧迫的任务。

3.3 经济因素

随着数字经济和IT时代的发展,电力消费对于供电可靠性,电能质量和电力服务的要求越来越高,加快电力生产,输送和消费方式的转变,推动电力行业发展模式的转变,带动相关产业发展成为了具有全社会性的问题。

4 智能电网研究法则

现代社会,电力始终是国家重要的基础设施,电能供应与民生紧密相连,因此,智能电网的研究战略侧重点及路径的制定需遵循以下几点原则:1)必须遵循坚持国家安全、利益、责任、可持续发展、社会责任和社会效益第一的原则。2)研究战略制定要有足够前瞻性和客观现实性,要符合基本国情、符合中国电力发展的现阶段,同时体现未来发展方向和超越世界发达国家的目标。3)战略的制定要注重系统性的总体充分论证和多方案优选,以避免低水平重复建设,避免超现有条件许可的盲目超前,使有限资源发挥最大社会效益。4)战略的制定要进行动态管理,在实施过程中不断总结、补充、深化、完善。

5 智能电网概况

5.1 总体情况

智能电网现在是世界众多国家研究的新势向,虽然我国智能电网属建设初期,但在智能电网相关技术领域已经开展了大量的研究和实践,输电技术已经达到国际先进水平,配用电领域的智能化应用研究也在积极探索之中。

5.2 国际发展现状

2006年欧盟理事会的能源绿皮书《欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略》明确强调欧洲已经进入一个新能源时代。2008年美国宣布科罗拉多州成为全美第一个智能电网城市2010年日本政府计划在与电力公司协商后,开始在孤岛进行大规模的构建智能电网试验。2011年韩国计划在前建立一个“智能电网”综合性试点项目,届时能提高该国环保能源的能力。

5.3 国内发展现状

近年,华东电网公司启动了以提升大电网安全稳定运行能力为目的的智能互动电网可行性研究项目,启动了高级调度中心和统一信息平台等智能电网试点工程。华北电网公司也开始进行智能电网相关的研究和建设,致力于打造智能调度体系,搭建智能电网信息架构,研发清洁能源关键技术。

6 智能电网发展现状分析

国内外都相竞的投入大的人力物力来发展未来电网,但根据各国国情,所研究的重点及路径是不同的,我国智能电网建设总体分为三个阶段,明确指出制定技术和管理标准、加快特高压和城乡电网建设、建成坚强、资源配置能力优的智能电网。

6.1 技术和管理

智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新方向,建立高速、双向、实时的技术平台是实现智能电网的基础。系统的安全稳定欲行、需求侧管理、分布式电源等是推进智能电网建设的原动力。在输、配、供、用方面如何保证电网的安全可靠运行是值得深刻研究的。

6.2 特高压城乡电网建设

建设特高压电网是我国加快转变电网发展方式的必由之路,对保障国家能源安全和电力可靠供应、优化能源结构、提高能源效率、保护生态环境,具有十分重要的现实意义,我国能源资源分布特点及大规模可再生能源发展,迫切需要提升电网的资源优化配置能力,支撑国家能源战略实施。而如何加快城乡电网建设也是要考虑的问题。

6.3 坚强、资源配置优

坚强可靠的电网架构是坚强智能电网的物理基础,是国家实施宏观能源战略、实现大范围优化配置资源、保障国家能源安全的基石,同时也是抵御多重故障、防止外力破坏和信息攻击、防灾抗灾的物质基础。我国能源资源分布特点及大规模可再生能源发展,迫切需要提升电网的资源优化配置能力,支撑国家能源战略实施。发展可再生能源是人类未来生存的希望,如何解决可再生能源的不可控性是个难点。

7 智能电网势态问题浅淡与建议

7.1 浅淡技术和管理智能电网

无论是传统电网还是智能电网,保证电力系统安全稳定始终放在第一位,未来的电网建设必是以这个为基石是不可否认的,然而保证电网安全系统稳定是一个系统工程,基本取决于下列几点因素:1)电网结构方面的因素。2)设备元件方面的因素。3)继电保护方面的因素。4)通信及信息收集系统方面的因素。5)运行人员方面的因素。6)运行管理方面的因素。事实证明电力事故是不可避免的,而怎样去把事故发生概率降低,尽量缩小事故范围及减少影响是我们重点研究的,综合以上几点,在此对智能电网建设技术和管理做两方面考虑。

在输配电方面,有以下几点:1)系统电压等级配置合理的分层。2)交流同步网规模适当的分区。3)区域主干网架结构形式,区域联网强弱,远距离输电电压、回路数和交直流输电方案的优化选择。4)电源结构和分布的优化。5)电力系统包括:电源、电网合理的充裕度及电力系统运行方式合理的选择。6)断路器开断性能的提高。7)灵活交流输电装置和潮流控制器的有效配置。8)未来超导限流器和储能器的应用。9)安全稳定三道防线的二次技术措施即通信、保护和自动装置、系统稳定器等正确配置和技术升级。

在供用电方面,有以下几点:1)建立强大网络技术,实现资源远程可控可配置。2)建立数字化信息集成处理系统,迅速采集信息处理障碍,提供更好更快服务。3)采用智能电表,实行浮动电价,实现互利。4)评估优化供配电电压等级,改善供配电电网结构,提供供电可靠率。5)有条件的实施高温超导供电,减小线损。6)构建适应分布式能源系统和新型交通工具的供电系统,实现供用双向互动和电力需求侧智能化管理。

7.2 浅淡特高压城乡电网建设智能电网

加快特高压为主干和城乡电网的建设是我国电力发展的趋势。随着国民经济的持续快速发展和人民生活水平的不断提高,电力需求较快增长的趋势与现在相对落后的电网有极大的矛盾,而为了提升电网大范围优化配置能源的能力,建设以特高压电网为骨干网架的坚强智能电网是满足这一要求的必然选择。特高压输电具有远距离、大容量、低损耗、高效率的优势,更是对我国资源及可再生能源基地的集约化开发利用有显著优化。同时,特高压电网可以提升电网抵御突发性事件和严重故障的能力,进一步提高电力系统运行的可靠性和稳定性,使坚强智能电网建设具备坚实的网架基础。特高压电网结构的建设必须遵循国民发展原则,实事求是,统筹规划,稳固为基础,循序渐进不可急以求成。城乡电网建设是电力电网的重要之一,也是智能电网的呈现。城乡电网建设和改造必须与当地国民经济的发展紧密结合,同步实施,以适应用电增长的需要,电力建设必须有超前意识,同时要立足当前,兼顾长远,不断提高城乡电网的供电能力,大力加强电网结构,逐步做到比例协调、布局合理、调度灵活、设施先进、安全可靠、电压合格和多供少损等优点。城乡电力设备的选择必须坚持安全可靠,技术先进、绿色环保,争取一步到位,达到20-30年基本不变的要求。

7.3 浅淡坚强、资源配置优智能电网

大量实践已证明分布式能源系统的一次能源利用率比传统电网模式提高1倍多,也是改善能源结构,接纳可再生能源,提高电力供应安全保障有效途径。因此,我国智能电网的建设,要对原有电源结构和分布调整做好相应的规划,逐步加大分布式电源比例,互补改善加入可再生能源电力的质量,以达到更多应用可再生能源的目的。由于可再生能源的随机性、间隙性即不可控性,电网实时能量平衡已成为首要条件,通过下列的优化配置,达到供需实时能量平衡,从而解决保证电网电能质量与接受不可控再生能源间的矛盾提供基本条件。1)做好资源评价,掌握可再生能源特性,这样才可能以最低的经济代价达到有效的电力电量平衡。2)做好规划平衡,电源结构优化配置。规划平衡能有效、经济地达到资源优化配置。要充分利用现在系统中水电调节性能,科学规划水、风、太阳能电力出力特性互补调节,优先实施具有年多年调节特性的水电流域梯级开发,适度提高电力系统燃机热备用比例,努力实现需求侧智能管理。3)加速研究发展、优化配置储能装置。如:抽水蓄能、蓄冷蓄热、压缩空气、飞轮、超级电容器、超导储能器、各类电池等等各类规模特性不同的机械、电磁、电化学储能。

7.4 看法和建议

根据目前我国实际情况,有几点看法和建议:1)密切跟踪和深入研究未来智能电网的新技术。2)发展特高压电网及其各级电网是目前中国电网建设的重点。3)目前智能电网相应技术的开发重点在输电网侧,但配电、用电侧的智能电网技术值得大家高度关注。4)应加强与国外的交流和合作。5)智能电网建设要根据实际的需求逐步进行。

6)智能电网建设要实行产品统一标准。7)应加强技术研究手段。

8 结束语

未来的电网发展必须更加适应多种能源类型的发电方式的需要,更加适应高度市场化的电力交易需要。尽管智能电网的研究与实践还属于初级阶段,但是建设智能电网已经成为世界电力行业的美好愿望,研究制定好发展战略将为我国发电工业、电业工业、电器工业、信息技术工业、电子技术、通信技术提供新的经济增长点,将在未来的几十年为促进我国的就业,拉动国民经济增长、保护生态环境、改善能源结构、提高人民群众的生活水平做出积极的贡献。

参考文献

[1]张少军,王晗.建立我国未来电力市场的思考和建议[J].现代电力,2004,03.

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中图分类号: TK223文献标识码: A

一、生物质能的特点与发展生物质能意义 

(一)生物质能的特点

1、可再生性 

生物质属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,与风能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富,可保证能源的永续利用; 

2、低污染性 

生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的硫化物、氮氧化物较少;生物质作为燃料时,由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量,因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零,可有效地减轻温室效应;

3、广泛分布性 

缺乏煤炭的地域,可充分利用生物质能。 

4、生物质燃料总量十分丰富 

根据生物学家估算,地球陆地每年生产1000~1250亿吨生物质;海洋每年生产500亿吨生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的10倍。

(二)发展生物质能意义

生物质能源的开发利用早已引起世界各国政府和科学家的关注。国外生物质能研究开发工作主要集中于气化、液化、热解、固化和直接燃烧等方面。许多国家都制定了相应的开发研究计划,如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等发展计划。其它诸如加拿大、丹麦、荷兰、德国、法国、芬兰等国,多年来一直在进行各自的研究与开发,并形成了各具特色的生物质能源研究与开发体系,拥有各自的技术优势。 

我国生物质能研究开发工作,起步较晚。随着经济的发展,开始重视生物质能利用研究工作,从八十年代起,将生物质能研究开发列入国家攻关计划,并投入大量的财力和人力。已经建立起一支专业研究开发队伍,并取得了一批高水平的研究成果,初步形成了我国的生物质能产业。生物质能是一个重要的能源,预计到下世纪,世界能源消费的40%来自生物质能,我国农村能源的70%是生物质,我国有丰富的生物质能资源,仅农村秸杆每年总量达6亿多吨。随着经济的发展,人们生活水平的提高,环境保护意识的加强,对生物质能的合理、高效开发利用,必然愈来愈受到人们的重视。因此,科学地利用生物质能,加强其应用技术的研究,具有十分重要的意义。 

二、生物质能发电工艺 

生物质锅炉是将生物质直接作为燃料燃烧,将燃烧产生的能量用于发电。当今用于发电的生物质锅炉主要包括流化床生物质锅炉和层燃锅炉。

(一)流化床燃烧技术

流化床燃烧与普通燃烧最大的区别在于燃料颗粒燃烧时的状态,流化床颗粒是处于流态化的燃烧反应和热交换过程。生物质燃料水分比较高,采用流化床技术,有利于生物质的完全燃烧,提高锅炉热效率。生物质流化床可以采用砂子、燃煤炉渣等作为流化介质,形成蓄热量大、温度高的密相床层,为高水分、低热值的生物质提供优越的着火条件,依靠床层内剧烈的传热传质过程和燃料在床内较长的停留时间,使难以燃尽的生物质充分燃尽。另外,流化床锅炉能够维持在 850℃稳定燃烧,可以有效遏制生物质燃料燃烧中的沾污与腐蚀等问题,且该温度范围燃烧NOx排放较低,具有显著的经济效益和环保效益。但是,流化床对入炉燃料颗粒尺寸要求严格,因此需对生物质进行筛选、干燥、粉碎等一系列预处理,使其尺寸、状况均一化,以保证生物质燃料的正常流化。对于类似稻壳、木屑等比重较小、结构松散、蓄热能力比较差的生物质,就必须不断地添加石英砂等以维持正常燃烧所需的蓄热床料,燃烧后产生的生物质飞灰较硬,容易磨损锅炉受热面。此外,在燃用生物质的流化床锅炉中发现严重的结块现象,其形成的主要原因是生物质本身含有的钾、钠等碱金属元素与床料(通常是石英砂)发生反应,形成K20·4Si02和Na20·2Si02的低温共熔混合物,其熔点分别为870℃和760℃,这种粘性的共晶体附着在砂子表面相互粘结,形成结块现象。为了维持一定的流化床床温,锅炉的耗电量较大,运行费用相对较高。

(二)层燃燃烧技术

层燃燃烧是常见的燃烧方式,通常在燃烧过程中,沿着炉排上床层的高度分成不同的燃烧阶段。层燃锅炉的炉排主要有往复炉排、水冷振动炉排及链条炉排等。采用层燃技术开发生物质能,锅炉结构简单、操作方便、投资与运行费用都相对较低。由于锅炉的炉排面积较大,炉排速度可以调整,并且炉膛容积有足够的悬浮空间,能延长生物质在炉内燃烧的停留时间,有利于生物质燃料的充分完全燃烧。但层燃锅炉的炉内温度很高,可以达到1000℃以上,灰熔点较低的生物质燃料很容易结渣。同时,在燃烧过程中需要补充大量的空气,对锅炉配风的要求比较高,难以保证生物质燃料的充分燃烧,从而影响锅炉的燃烧效率。

三、国内外生物质锅炉的开发及应用

生物质发电在发达国家己受到广泛重视,在奥地利、丹麦、芬兰、法国、挪威、瑞典等欧洲国家和北美,生物质能在总能源消耗中所占的比例增加相当迅速。

(一)国外生物质锅炉的开发及应用

生物质锅炉的技术研究工作最早在北欧一些国家得到重视,随焉在美国也开展了大量研究开发,近几年由于环境保护要求日益严格和能源短缺,我国生物质燃烧锅炉的研制工作也取得了进展。生物质

燃料锅炉国内外发展现状示于表1。

美国在20世纪30年代就开始研究压缩成型燃料技术及燃烧技术,并研制了螺旋压缩机及相应的燃烧设备;日本在20世纪30年代开始研究机械活塞式成型技术处理木材废弃物,1954年研制成棒状燃料成型机及相关的燃烧设备;70年代后期,西欧许多国家如芬兰、比利时、法国、德国、意大利等国家也开始重视压缩成型技术及燃烧技术的研究,各国先后有了各类成型机及配套的燃烧设备。

丹麦BWE公司秸杆直接燃烧技术的锅炉采用振动水冷炉排,自然循环的汽包锅炉,过热器分两级布置在烟道中,烟道尾部布置省煤器和空气预热器。位于加拿大威廉斯湖的生物质电厂以当地的废木料为燃料,锅炉采用设有BW“燃烧控制区”的双拱形设计和底特律炉排厂生产的DSH水冷振动炉排,使燃料燃烧完全,也有效地降低了烟气的颗粒物排放量。同时,还在炉膛顶部引入热空气,从而在燃烧物向上运动后被再次诱入浑浊状态,使固体颗粒充分燃烧,提高热效率,减少附带物及烟气排放量。流化床技术以德国KARLBAY公司的低倍率差速床循环流化床生物质燃烧锅炉为代表。该锅炉的特点主要体现在燃烧技术上。高低差速燃烧技术的要点是改变现有常规流化床单一流化床,而采用不同流化风速的多层床“差速流化床结构”。瑞典也有以树枝、树叶等作为大型流化床锅炉的燃料加以利用的实例。国内无锡锅炉厂、杭州锅炉厂、济南锅炉厂等都有燃用生物质的流化床锅炉。

(二)我国生物质锅炉的开发及应用

我国生物质成型燃料技术在20世纪80年代中期开始,目前生物质成型燃料的生产已达到了一定的工业化规模。成型燃料目前主要用于各种类型的家庭取暖炉(包括壁炉)、小型热水锅炉、热风炉,燃烧方式主要为固定炉排层燃炉。河南农业大学副研制出双层炉排生物质成型燃料锅炉,该燃烧设备采用双层炉排结构,双层炉排的上炉门常开,作为燃料与空气进口;中炉门于调整下炉排上燃料的燃烧和清除灰渣,仅在点火及清渣时打开;下炉门用于排灰及供给少量空气。上炉排以上的空间相当于风室,上下炉排之间的空间为炉膛,其后墙上设有烟气出口。这种燃烧方式,实现了生物质成型燃料的分步燃烧,缓解生物质燃烧速度,达到燃烧需氧与供氧的匹配,使生物质成型燃料稳定、持续、完全燃烧,起到了消烟除尘作用。20世纪80年代末,我国哈尔滨工业大学与长沙锅炉厂等锅炉制造企业合作,研制了多台生物质流化床锅炉,可燃烧甘蔗渣、稻壳、碎木屑等多种生物质燃料,锅炉出力充分,低负荷运行稳定,热效率高达80%以上。浙江大学等也开展了相关研究工作。下面介绍两种国产的代表性锅炉。

1、无锡华光锅炉股份有限公司

锅炉为单锅筒、集中下降管、自然循环、四回程布置燃秸秆炉。炉膛采用膜式水冷壁,炉底布置为水冷振动炉排。在冷却室和过热器室分别布置了高温过热器、中温过热器和低温过热器。尾部采用光管式省煤器及管式空气预热器。炉膛、冷却室和过热器室四周全为膜式水冷壁,为悬吊结构。锅筒中心线标高为32100m。锅炉按半露天。布置进行设计。

2、济南锅炉集团有限公司

济南锅炉集团有限公司在采用丹麦BWE技术生产生物质锅炉的同时,也开发出循环流化床生物质锅炉,其燃料主要为生物质颗粒。其燃料主要通过机械压缩成型,一般不需添加剂,其颗粒密度可达到1~017t/m3,这样就解决了生物质散料因密度低造成的燃料运输量大的问题。但颗粒燃料的生产电耗高,一般每生产1t颗粒燃料需耗电30~

55kW,因而成本较高,大约在300元/t。循环流化床锅炉炉内一般需添加粘土、石英沙等作为底料已辅助燃烧。由于燃料呈颗粒状,因而上料系统同输煤系统一致,很适于中小型燃煤热电厂的生物质改造工程,在国家关停中小型燃煤(油)火力热电政策和鼓励生物质能开发政策下有广阔的市场前景。

四、我国生物质直燃发电政策

我国具有丰富的新能源和可再生能源资源,近几年在生物质能开发利用方面取得了一些成绩。2005年2月28日通过了《可再生能源法》,其中明确指出“国家鼓励和支持可再生能源并网发电”,它的颁布和实施为我国可再生能源的发展提供了法律保证和发展根基。随后,与之配套的一系列法律、法规、政策等陆续出台,如《可再生能源发电有关管理规定》(发改能源[2006]13号)、《可再生能源发电价

格和费用分摊管理试行办法》(发改价格[2006]7号)、《可再生能源电价附加收入调配暂行办法》(发改价格[2007]44号)、《关于2006年度可再生能源电价补贴和配额交易方案的通知》(发改价格[2007]

2446号)、《关于2007年1—9月可再生能源电价附加补贴和配额交易方案的通知》(发改价格[2008]640号)等的。与此同时,国务院有关部门也相继了涉及生物质能的中长期发展规划,生物质能的政策框架和目标体系基本形成。2012年科技部日前就《生物质能源科技发展"十二五 "重点专项规划》、《生物基材料产业科技发展"十二五"专项规划》、《生物种业科技发展"十二五"重点专项规划》、《农业生物药物产业科技发展"十二五"重点专项规划》等公开征求意见。表示将建立政府引导和大型生物质能源企业集团参与科技投入机制,推进后补助支持方式向生物质能源科技创新倾斜,形成政府引导下的多渠道投融资机制。这些政策的出台为生物质发电技术在我国的推广利用提供了有力的保障。

四、高效洁净生物质锅炉的开发应用建议

(一)重点开发适用于秸秆捆烧的燃烧设备

目前对生物质直接燃烧的研究,比较多地集中在生物质燃烧特性、燃烧方法和燃烧技术等方面,而对各种燃烧技术的经济性研究较少,更缺乏对不同燃烧方法、燃烧技术经济性的比较分析。实际上,由于生物质(尤其是农作物秸秆)原料来源地分散,收集、运输、贮存都需要一定的成本,有些燃烧技术需先对生物质燃料进行干燥、破碎等前期加工处理,真正适用的、值得推广的是能源化利用总成本最低、从收集到燃烧前期加工处理过程耗能最少、对环境影响最小的技术。例如,对于秸秆类生物质,捆烧将会是最有市场竞争力的燃烧方法,所以,应针对我国农村耕种集约化程度较低的现状,开发各种秸秆的小型打捆机械,并重点开发适用于秸秆捆烧的燃烧设备。农林加工剩余物(如甘蔗渣、稻壳、废木料等)则宜就地或就近燃烧利用,如剩余物数量较大且能常年保证供应,则可作为热能中心或热电联产锅炉燃料,热电联产的锅炉型式应优先采用循环流化床锅炉,数量较少或不能保证常年供应的,则可采用能与煤混烧的燃烧设备。

(二)加大科技支撑力度,加强产学研结合,突破关键技术和核心装备的制约

加大科技支撑力度,尽快将生物质能源的研究开发纳入重大专项,开发低成本非粮原料生产燃料乙醇和高效酶水解及高效发酵工艺,研究可适用不同原料、节能环保的具有自主知识产权的生物柴油绿色合成工艺,开发适宜中国不同区域特点的高效收集秸秆资源、发展成型燃料的关键生产技术与装备。

(三)做好技术方面控制

生物质锅炉的开发过程中应当克服以下技术问题:

1、粉尘控制与防火防爆 

目前生物质电厂的燃料储运是在常压下进行的,由于生物质燃料自身的特点,在其粉碎过程中或者在运输过程中出现落差的情况下,会产生大量的粉尘,导致了上料系统合锅炉给料系统的粉尘含量高,粉尘浓度甚至进入爆炸极限范围,存在极大的安全隐患。 

针对这种情况,需要我们根据国内燃料供应情况,在燃料粉碎、运输及上料环节上对生产工艺做相应修改,如采用封闭式负压储运;在落差较大的位置设置除尘装置;增设粉尘浓度传感器对粉尘进行实时监测;保持料仓的通风性良好,监测并控制料仓的温度、湿度。 

2、燃料输送系统的简化 

目前燃料输送系统和锅炉给料系统环节较多,工艺复杂,螺旋和斗式提升机经常堵塞的现象。燃料输送系统故障会导致炉前料仓断料,不能满足锅炉负荷下的燃料供应。 

为了避免这种现象发生,可以考虑改进现有的给料工艺,减少给料环节,不采用斗式提升机,改用栈桥、皮带,直接将料仓的料输送到炉前料仓。同时严格控制燃料湿度和粒度,防止燃料结团、缠绕,并改进自动化控制手段,保证输料系统连续稳定运行。 

3、结焦和腐蚀 

生物质燃料的成分和煤粉存在极大差异,尤其灰分中含有大量碱金属盐,这些成分导致其灰熔点较煤粉的灰熔点低,容易产生沾污结焦和腐蚀。因而生物质锅炉产生结焦、腐蚀的工况参数与普通燃煤炉不同,应该根据燃料性质及燃烧特性的不同,对锅炉及其辅助设备的工艺设计提出不同要求,并改进相关自动化控制使工艺运行环境符合现有设备要求。

随着国家大气污染排放标准的提高,因重视对废气排放的控制,炉内脱硫技术是控制空气污染的有效方法。循环流化床是我国燃煤发电重要的清洁煤技术。历经二十余年的发展,我国掌握了300MW亚临界循环流化床锅炉设计制造运行的系统技术,发展超临界参数循环流化床锅炉已经势在必行。国家发改委自主研发超临界600MWCFB锅炉是当前技术的典范。

参考文献

[1]刘强,段远源,宋鸿伟.生物质直燃有机朗肯循环热电联产系统的热力性能分析[j].中国电机工程学报,2013年26期.