可再生能源和新能源的区别范文
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篇1
【关键词】 财税政策; 可再生能源; 商业化阶段理论; 政策框架
中图分类号:F416.2;F810 文献标识码:A 文章编号:1004-5937(2015)22-0091-05
一、引言
能源是人类活动的物质基础,人类的活动离不开优质能源的出现和先进能源技术的应用。伴随着发生于20世纪70年代的石油危机,世界各国愈加重视能源供应对于经济的巨大作用。而近10余年全球生态环境恶化,空气污染加剧,使得以风能、太阳能、生物能为代表的可再生能源得到追捧。目前,我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国(BP,2013),是第二大能源生产和消费国以及第二石油消费国、OECD之外最大的石油进口国(王仲颖、任东明、高虎等,2012)。我国煤炭消费占能源消费的比重长期保持在70%以上(中国统计年鉴,2014),导致的直接后果就是我国CO2气体排放呈逐年上升的趋势,温室气体排放总量已占全球首位(IEA,2009)。我国政府已经提出2020年可再生能源消费量要占到全国一次能源消费量的15%(《可再生能源中长期发展规划》,2007),但是要实现此目标,任务艰巨(王仲颖、任东明、高虎等,2012)。
世界经验表明,可再生能源产业的发展与政策的引导和激励密不可分。《可再生能源中长期发展规划》(2007)明确指出,根据《可再生能源法》的要求,国家运用税收政策对包括水能、生物质能的可再生能源的开发利用予以支持。目前,对于可再生能源激励政策的研究文献主要从政策工具的应用、政策工具效果评价方面提出。越来越多的学者开始重视对于可再生能源的激励政策应该针对不同发展阶段提出。Martine et al.(2006),Hillring(1998)提出在研发阶段需要针对技术研发进行支持;在生产阶段主要通过减免税收和适当补偿(Lawrence & Stanton,1995);在市场化阶段Suani(1999)认为生物质能政策需要将外部性引入市场价格中。同时,可再生能源在市场化阶段配额标准需要保持相对稳定(Ryan et al.,2006)。国内学者王革华(2010)对我国新能源产业政策进行了梳理,同时借鉴国际经验,提出我国应完善经济激励政策和非经济激励政策,促进新能源的发展。王玺等(2011)针对新能源产业研发、生产和销售等环节设计了税收优惠政策。刘叶志(2008)则从外部性理论的角度提出使用财政政策来优化资源的配置。
本文针对我国可再生能源产业政策的发展状况,从基础理论入手,通过科学判断我国可再生能源的发展阶段,针对不同发展阶段依据商业化阶段理论与可再生能源财税政策的关系提出相应的产业财税政策。
二、可再生能源的概念及发展意义
(一)可再生能源概念和分类
根据不同的划分标准,能源可以划分为不同的类型。根据是否再生,将能源划分为可再生能源与非可再生能源。可再生能源的英文名称是Renewable Energy,其概念最早是由联合国在内罗毕的新能源和可再生能源会议上确定的。可再生能源不同于常规的化石能源,具有可持续性,几乎不会枯竭,有利于生态良性循环,主要包括太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能以及所产生的二次能源氢能等(张博,2007;姜南,2007)。我国将可再生能源分为水能、生物质能、风能、太阳能、地热能和海洋能(《可再生能源中长期发展规划》,2007)。这种能源资源潜力大、环境污染低,是人和自然和谐发展的重要能源。
(二)可再生能源发展的重要意义
1.能源可持续发展的需要
我国能源长期存在资源有限、优质能源储量严重不足、化石能源人均储量低的状况,其中石油、天然气资源仅占世界人均储量的11%和4%。目前,中国石油进口年均增长率达到了35%,石油对外依存度在30%以上,这一数据有进一步扩大的趋势。随着我国经济的快速增长,对能源的需求将持续增加。
2.调整能源结构、增加能源可持续供应的需要
我国能源消费结构长期以煤炭为主,随着降低煤炭消费的压力增加,必然需要相应提高水电、核电等能源的使用量。只有这样才能建立多元化的能源消费结构。
3.保护环境、降低温室气体排放的需要
对于化石能源的过分依赖,使得我国环境污染严重,严重影响我国居民的身体健康。而可再生能源几乎不会对大气环境造成破坏。这也是为什么世界越来越重视可再生能源的原因所在。
三、商业化阶段理论与可再生能源财税政策的关系
(一)商业化阶段理论的内涵
根据美国总统科学技术顾问委员会研究报告(PSCAST,1999),可以将可再生能源技术的商业化过程分为研究发展阶段、示范阶段、规模化降低成本阶段和大面积推广阶段。
在研究发展阶段,也是商业化准备阶段,投资收回的可能性小,承担的风险高,因而在此阶段政府是研究开发投入的主体。政府等公共部门应该在技术研发方面发挥巨大作用,同时为了促进新技术的商业应用转化,政府应该引导企业积极参与。
在示范阶段,政府提供资金支持是本环节得以顺利进行的有力保障。此阶段可以分为技术示范和商业化示范两个阶段。技术示范阶段的主要任务是对研发出的新技术进行生产能力的可行性验证、示范,并发现问题,进一步完善新技术;而商业化示范阶段是在上一个阶段可行的基础上对商业服务的能力和推广前景进行验证。本阶段资金投入较大、回收期长、风险高,资金获取是需要解决的重要问题。
到了规模化阶段需要降低生产成本。在本阶段技术特征表现为单位生产成本受累计产出规模增加的驱动而进一步下降,整体呈现“学习曲线”的特征(见图1),直至可再生能源技术拥有与传统能源相同的竞争力。成本下降受规模效应的驱动,而累计规模效应需要稳定的大量的资金投入,本阶段需要解决的关键核心问题是克服成本下降的不确定性、保证投资收益的稳定性。合理的政策设计将会达到成本驱动下降的作用,否则可能出现接受补贴的企业依赖补贴生存,不想通过技术进步和加强管理增强盈利能力。
大面积推广阶段是在可再生能源经历了研发、示范和规模化阶段之后。在前几个阶段的发展之后,由于成本经济性已与常规能源技术相当,此时就可以进行大面积推广了。此时政策上主要解决市场交易和信息传播方面的障碍。
(二)商业化阶段理论与可再生能源财税政策的关系
可再生能源在商业化的不同阶段,都不同程度伴随着研发、示范、规模化成本降低和市场推广等环节的运行。在技术研发环节政策支持应该是政府公共部门主导、企业等参与,主要使用科技推动政策,由国家组织研究机构和企业一起实施科技攻关计划,并对研究示范企业提供资金支持。
以生物质能为例,美国在燃料乙醇产业发展的各个阶段主要采取的政策有:(1)在发展初期,采用提高乙醇补贴、税收减免、信贷优惠、债券贴息补贴以及保险贷款优惠等补贴手段。首先将每加仑乙醇补贴从1978年的40美分提高到1984年的60美分。在《能源税收法案》中要求对E10乙醇汽油每加仑减免征收4美分消费税。通过《原油暴利所得税法》将乙醇添加汽油的免税时间进行延长;1980年的《能源安全法案》(Energy Security Act)要求对生产规模低于100万加仑的乙醇生产厂商提供担保,联邦政府与乙醇生产厂商签订购买协议,实行最低收购价格;《混合和解法案》中规定对外国(主要针对巴西)生产的乙醇征收每加仑50美分的进口关税,还规定乙醇生产设施可以进入免税工业发展债券。关于行业竞争,《乙醇燃油竞争法》禁止对乙醇企业进行任何恶意报复,实施的效果是企业投资积极性提高。到1985年美国生物乙醇的产量接近5亿加仑,生产厂商达到163家。(2)在商业化过渡阶段,需要不断扩大项目规模和项目数量。在这个阶段,为了促使新产业的成熟,政府需要通过补贴税收、优惠等形式支付增量成本,促进新技术尽快扩大规模。(3)在规模化阶段,往往需要从产销两个方面促进产业的快速发展。美国在此阶段除了对生产环节提供支持,还对消费环节提供信贷帮助:1)在《替代能源安全法案》(Alternative Motor Fuels Act)中规定对生产替代燃料汽车的企业提供信贷优惠,满足公司平均燃料经济(CAF)的标准,如E85标准;2)出台相应的税收优惠政策,但主要由于石油生产企业的阻力,E85加注站一直没有发展起来,使得乙醇的使用范围受到了很大的限制;3)继续对研发领域实施支持。(4)在商业化运作阶段,即大面积推广阶段,美国实施多环节支持生物燃料产业,通过制定明确的生产计划,补贴逐渐减少。不同商业化阶段可再生能源的激励扶持政策见图2。
四、我国可再生能源发展阶段判断与政策框架设计
(一)可再生能源发展阶段判断
1.趋势判断
对于可再生能源发展阶段的判断是建立在Booz和Allen(1957)的生命周期概念基础上的。根据PSCAST的商业化阶段理论,处在不同发展阶段,产业规模、产品种类、市场环境、产业利润等都各自具有不同的特点。对可再生能源商业化阶段进行实际判断时我国数据统计不全,企业数据仅能从上市公司的年报中获取(宁冰,2012)。根据RESSET金融研究数据库中关于我国可再生能源上市公司的统计,依据可再生能源上市公司产值的变化对我国可再生能源发展阶段进行了趋势估计。
通过上市公司1993年至2013年产值的趋势变化(如图3)可以看出,我国可再生能源发展处在规模化阶段。但这属于对可再生能源的整体进行的判断,具体到各种可再生能源产业,发展阶段还会有差别。为了提高判断的科学性,还需要使用定量的方法通过计算进行判定。
2.Gompertz曲线拟合法
由于拟合精度好,产业发展生命周期分析中Gompertz曲线法已经被广泛应用。其基本原理是利用公式:Yt=Kab t(K>0)。结合本研究,Yt表示新能源上市公司的产值,t表示时间,公式中三个参数K、a、b的值可以采用非线性最小二乘法进行估计。根据统计学的计算方法,一般采用三和值法进行计算。三和值法的原理如下:
笔者选取RESSET金融研究数据库中新能源上市公司1993年至2013年共21年的产值数据,将数据按照时间等分成三个阶段,即1993―1999年为第一个阶段,2000―2006年为第二个阶段,2007―2013年为第三个阶段,这里n=7。根据21年的产值数据,通过计算和使用Eviews的非线性最小二乘法迭代估计,并经过分析,模型的可决系数为0.984279,调整的可决系数为0.981926,拟合优度高,自变量对因变量的解释程度强。F-statistic为640.7726,Prob为0.0000,判定模型总体显著,最后经过P值判定回归计算出的lnK、lna、lnb是显著的。经过计算得出a=0.9145,b=0.9178,依据对照表(如表1),可知我国可再生能源处于成长期,这与趋势判断一致。
(二)我国可再生能源财税激励政策框架设计
根据可再生能源商业化阶段理论,借鉴美国等国家的经验,可再生能源产业财税政策工具的选择需要根据产业发展阶段设计。在技术研发阶段,应该以财政资助为基础,进行共性技术研发活动;在商业化示范阶段应该适当增加财政投资;进入成长阶段应该采取市场保护、政府采购等措施;进入大面积推广阶段,可以采取税收优惠、金融扶持、创业投资等为主的财税政策。由此,本文参考王仲颖、任东明、高虎等(2012)的研究,根据商业化阶段理论分析构建了我国不同商业化阶段可再生能源财税政策工具选择的模式。
目前我国的可再生能源整体处在规模化阶段,根据表2,在此阶段税收政策和财政激励政策都需要加强。由于本阶段需要企业扩大投资,促使产业形成规模优势,使得可再生能源的技术学习曲线进一步降低,重点需要通过在税收政策上允许企业对固定资产进行加速折旧,鼓励可再生能源企业增加投资,另外可以在财政投资上从财政投资、财政拨款、财政贴息等方面对可再生能源企业进行支持。同时,消费终端税收政策与补贴政策支持也需要进一步加强(胥力伟和丁芸,2015),提升消费的拉动作用。但是,在此阶段不应该进一步减免企业所得税,以迫使企业进一步增强自己的可持续发展能力,提高产业自身的竞争优势,形成产业竞争力。
五、结论与探讨
目前,我国可再生能源的发展中还存在高成本、高价格的制约,更为重要的是在商业发展的初期和中期,可再生能源的投资还存在风险大、成本高、预期回报率低等困境。可再生能源不仅需要国家加大支持,还需要分别对水能、风能、生物质能等不同的发展阶段进一步进行针对性的判断,依据商业化阶段理论和不同商业化阶段可再生能源的财税政策工具选择模式有区别地应用差异化政策工具,尤其是财税政策工具,并在必要的时候应用政策工具组合。
本文没有对政策工具的特点、不同政策工具的实施效果进行说明和评价,这也构成了下一步拓展研究的内容。
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篇2
关键词:新能源;产业;连云港
中图分类号:F290文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)27-0172-02
2009年6月国务院通过江苏沿海发展规划,连云港的发展上升为国家战略。连云港正面临前所未有的发展机遇,在这次危机中,一定要找准产业定位。而新能源正是适合连云港发展的重要产业,因此,连云港要借此重大战略机遇,结合当前形势,在新一轮发展中抓住机遇,做大做强新能源产业。
一、新能源的定义
长期以来,在中国乃至世界对于“新能源”的定义比较含混,范围不够清晰,人们对于“新能源”的认识存在着一些争议,一些观点趋向过于狭义化。本文中认为这个“新”不仅区别于工业化时代的以化石燃料为主的能源利用形态,而且区别于旧式的只强调转换端效率,不注重能源需求侧的综合利用效率;只强调企业自身经济效益,不注重资源、环境代价的旧的传统能源利用思维模式。
传统能源生产利用形态造成了一系列的问题。转换系统加大,中间损失增加,环境污染加剧,资源浪费严重。特别是集中排放二氧化硫造成酸雨问题和大量排放温室气体导致全球变暖。还有就是安全问题,大电网和超高压输电为供电安全带来了极大的隐患,造成大面积停电事故频发等问题,脆弱的电网成为和敌对势力要挟的把柄。再则,这种规模化的能源大生产格局,无法调动社会和民众的积极性来参与节约和优化系统能源,使能源的经营者成为孤家寡人和众矢之的。因此,人类需要在能源问题上寻找到一条新的出路,需要有多种新的能源转换和利用形态,建立多源新的能源供应体系,创造多维的能源交易机制来解决人类文明的动力问题,减少污染排放,实现可持续的发展,这就是 “广义新能源”。
二、国际能源产业情况展望
1.全球能源的消费量将持续增长。根据美国能源信息署(EIA)最新预测结果,随着世界经济、社会的发展,未来世界能源需求量将继续增加。预计,2010年世界能源需求量将达到105.99亿吨油当量,2020年达到128.89亿吨油当量,2025年达到136.50亿吨油当量,年均增长率为1.2%。
2.环境污染物的排放量逐年增大。随着世界能源消费量的增大,二氧化碳、氮氧化物、灰尘颗粒物等环境污染物的排放量逐年增大,化石能源对环境的污染和全球气候的影响将日趋严重。据EIA统计,1990年世界二氧化碳的排放量约为215.6亿吨,2001年达到239.0亿吨,预计2010年将为277.2亿吨,2025年达到371.2亿吨,年均增长1.85%。
面对以上挑战,未来世界能源供应和消费将向多元化、清洁化、高效化、全球化和市场化方向发展。
3.新能源在各种能源消费量比重中逐步增大。世界大部分国家能源供应不足,各国努力寻求稳定充足的能源供应,都对发展能源的战略决策给予极大的重视,其中可再生能源的开发与利用尤为引人注目。化石能源的利用会产生温室效应,污染环境等,这一系列问题都使可再生能源在全球范围内升温。从目前世界各国既定能源战略来看,大规模的开发利用新能源,已成为未来各国能源战略的重要组成部分。
自20世纪90年代以来可再生能源发展很快,世界上许多国家都把新能源作为能源政策的基础。从世界新能源的利用与发展趋势看,风能、太阳能和生物质能发展最快,产业前景最好,其开发利用增长率远高于常规能源。风力发电技术成本最接近于常规能源,因而也成为产业化发展最快的清洁能源技术,风电是世界上增长最快的能源,年增长率达27%。
国际能源署的研究资料表明,在大力鼓励可再生能源进入能源市场的条件下,到2020年新能源(不包括传统生物质能和大水电)将占全球能源消费的20%。
三、国内新能源产业发展现状
1.中国新能源产业存在着科技创新水平相对落后,大型设备制造能力薄弱。国家“十一五”规划指出,要大力发展新能源,实行优惠的财税投资政策和强制性的市场份额,鼓励生产和消费新能源。国家政策和规划要求,运用科技创新手段来加快水能、风能、太阳能、生物能等新能源的开发利用,整合现有可再生能源技术的资源,完善技术和产业的服务体系,加快人才的培养,全面提高新能源技术的创新能力,培育自主创新技术在新能源领域的研发和推广,促进技术的进步和产业的发展,增强市场竞争力,不断提高新能源在能源消费中的比重。
2.中国新能源产业集群在低端的锁定情况表现非常严重。一方面,高端一旦出现一些好企业,跨国公司就可能进行收购、并合,以此来保持其在中国的优势。另一方面,企业由低端向高端发展难度很大,集群升级更加困难重重。
3.新能源市场潜力巨大。在中国现有能源供给的约束条件下,中国面临着能源供需结构性矛盾,能源自给安全压力以及巨大的环保压力。发展替代能源,实现传统能源之间、传统能源和新能源之间的替代是解决中国能源供需瓶颈,供需结构性矛盾以及减轻环境压力的有效途径。
发展新能源是中国经济实现可持续发展的前提。十一五期间,在现有的能源和资源边界的约束下,新能源这一有助于解决经济可持续发展瓶颈问题的产业,孕育着重大投资机会。
四、连云港市新能源产业发展现状
根据《江苏省能源发展十一五规划》、《连云港市电力发展十一五规划》、《可再生能源法》,连云港市结合自然地理等条件,以及全市跨越发展战略定位,不断加大新能源建设力度。截至目前,核电装机212MW,占比达到62.8%,生物质发电与利用、太阳能制热和发电、风能发电等其他新能源利用占2%。连云港市新能源产业发展正逐渐壮大,但除去核电,其他能源形势总体规模仍偏小,尚未形成完整配套的产业链。
(一)新能源建设情况
1.核能发电。国家在“九五”开始建设田湾核电站,按8台百万千瓦级核电机组规划。目前1号、2号机组2007年已正式投入商业运行。
按照国家核电发展规划,田湾核电站将最终建设8台1000MW级压水堆核电机组。同时,连云港市还加紧建建抽水蓄能调峰电厂的有关研究,并积极向上级申报,力争与核电二期工程同步实施、配套建设。
2.风力发电。目前,连云港市陆上风电场规划两处,南区灌西盐场――燕尾港一线沿海滩涂及湿地,一期10万千瓦项目于2007年11月通过国家发改委核准。已由华电集团和中能联合有限公司共同投资开工建设;北区赣榆县一线海堤外侧区域,可建规模10万千瓦。目前,测风工作已完毕,正在编制项目可研报告,争取“十一五”末开工建设。
海上风电场规划在赣榆县秦山岛附近水深-5米~-15米区域建设50万KW海上风电场,在灌云县开山岛附近水深-5米~-15米区域建设50万KW海上风电场,中广核风力发电有限公司正在两处区域开展前期测风工作。
3.生物质能利用。目前,连云港市已有多处生物质能利用项目。在赣榆、东海、灌云、灌南等4个县各建有一处生物质发电项目,总装机规模114MW,年可利用秸秆类农田废弃物约90万吨。经济技术开发区正在建设一处垃圾焚烧热电项目,装机规模18MW,建成后可日处理垃圾900吨。此外连云港市还在争取年产10万吨燃料乙醇项目。
4.太阳能利用。连云港市太阳能光热产业起步较早,发展较快,现已形成较好的技术与产业基础。目前已有太阳雨、苏阳、响亮、利民、昊升、天马、三金等太阳能热水器生产企业36家,品牌60多个,年产量近150万平方米,总产值约15亿元。连云港市的光热产业集群初具雏形。
五、壮大连云港市新能源产业的对策
1.抢抓机遇,摸准最新产业政策。连云港正面临前所未有的发展机遇。连云港已成为江苏实施沿东陇海线产业带和沿海开发战略的主要承担者,国内外市场要素合理衔接的战略要点,在江苏乃至全国经济发展中具有重要的战略地位。中国在气候问题上面临巨大压力,中央政府也越来越重视在减排温室气体问题上的大国责任,促进新能源的开发利用将作为可持续发展战略的重要组成部分。有关消息表明,关于新能源扶持计划的政策和声音近期密集出笼。国家发改委能源研究所近期也表示,拟定中的新能源产业振兴计划力度将比现有政策“大得多”,且太阳能光伏发电产业将尤其受到鼓励,该振兴计划可望于近期完成草案制订。
2.结合实际,大力发展新能源产业。连云港要借此重大战略机遇,结合当前形势,走适合自己的路,才能在新一轮发展中抓住机遇,形成自身的发展特色。所以,连云港市要在温总理对本市的战略定位基础上,将新能源产业与民生需要、港口建设、工业布局等结合起来,充分考虑新能源产业与上下游产业的关联性,突出区位优势、资源优势,留足产业发展空间。同时,要对新能源的关联产业做好深入的研究,在大力发展新能源产业的同时,不断引进新能源设备制造、新能源技术研发等,拓展产业空间,延长产业链,做强做大新能源产业。
3.加大政策扶持力度,形成新能源产业基地。在国家政策允许的范围内,要强化政策引导,针对新能源生产、新能源设备制造及配套材料等,建立投资、价格、税收、补贴、加速折旧等方面的经济激励政策,促进现有新能源类企业做大做强;扩大招商引资,积极承接国际产业转移,引进能源设备生产制造企业,加强与院校及科研单位的技术合作,不断延伸、完善和壮大新能源产业链;出台有关专门的优惠政策,鼓励有实力的民间企业集团加盟新能源生产和建设,加快引进新能源基地建设所需的各类人才,抓紧做好有关人才储备,为形成新能源生产基地奠定基础。
综上所述,连云港市要壮大新能源产业,必须吃准国家产业政策,抓住新一轮产业调整的战略机遇,充分利用自身区位、资源优势,加大政策扶持力度,提高自主研发能力,才能真正做强做大新能源产业。
参考文献:
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篇3
一、全球新能源势力正在兴起
目前,发展新能源产业已经成为世界能源产业发展一个重要趋势,许多发达国家和一些发展中国家已经开始将新能源由补充能源上升为替代能源。特别是在当今国际金融危机、能源危机的双重冲击下,各国都把新能源发展提升到了前所未有的高度,对新能源的投入呈现加速之势。新能源产业正孕育着新的经济增长点,同时也成为新一轮国际竞争的战略制高点,成为推动产业结构升级、创新经济发展方式的强力引擎。美国奥巴马政府上台时提出未来十年要投入1500亿美元进行新能源开发,希望借助能源手段重建美国的全球优势;德国计划到2010年再生能源发电12.5%的目标已经实现,现正计划到2020年提高至25%~30%,超过汽车产业的就业规模;英国计划在2020年前提供1000亿美元建立7000座风力发电机组,新增就业16万人;日本太阳能发电量将增加20倍,新型环保汽车的使用量增加40%。③中国政府也十分重视支持国内新能源企业的发展,国务院在2010年10月颁布的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中明确指出:“将新能源产业作为七大战略性新兴产业之一进行重点扶持。”“十二五”期间首要任务就是要培育和发展新兴能源产业,其中包括核电、水电、风能、太阳能和生物能源等可再生能源。即将出台的新能源产业规划将会大大调高原有发展目标:2020年中国新能源发电装机将达到2.9亿千瓦,约占总装机容量的17%,其中风电近1.5亿千瓦,核电近0.7亿千瓦,光伏发电0.2亿千瓦,生物质发电0.3亿千瓦。绝大部分规划发展目标均是现有能力的5倍以上,甚至达到10倍,预计我国新能源领域总投资规模将在2020年前超过3万亿元。
华尔街破灭的金融工具链证明了当前虚拟经济与实体经济的严重脱节,目前全球现存的产业已经不能通过内生的创造性增长来实现财富,实体经济也已经不能再创造大量财富来填泛滥化的货币时,整个全球经济运转的核心再次回到了“技术创新”,这个在繁荣时期常常被遗忘,而危机之中最后被拾起的动力,引爆了“新能源”变革。全世界都已经行动起来,没有人会怀疑——“第四次”新能源革命已经到来。历史经验表明,每一次全球经济危机都孕育着新的技术突破,都会催生新的产业变革。在当前的全球能源变革中,新能源被认为是能够同时解决金融危机和气候危机的战略性支点,因而成为新一轮国际竞争的制高点。皮尤慈善信托基金会(PewCharitable Trusts)的最新研究报告显示,2010年全球清洁能源融资与投资额增长显著,较上一年增长了30%,达到2430亿美元。2010年,中国高达544亿美元的创纪录投资额较2009年增长了39%,居全球首位。德国的投资额则较上年翻了一番,达到412亿美元,排名第二。美国投资额为340亿美元,排名第三。意大利吸引了139亿美元的投资,排名第四。印度首次跻身前十,吸引了40亿美元的投资,较上年增长了25%。④目前,全球新能源的发展现在已经进入一个新的发展阶段,具有污染少、高储量的新能源产业正显示出其广阔的市场前景和无可替代的战略价值。正因如此,研究全球新能源企业的典型代表——全球新能源企业500强,对明确全球新能源的市场格局,树立全球新能源企业的前进标杆,促进全球新能源产业的发展具有重要意义;对于明确中国新能源企业的市场地位,提升其品牌影响力和市场竞争力具有重要的指导价值。
二、全球新能源企业500强的竞争格局
为了更进一步准确把握全球新能源产业的发展现状,明晰全球新能源产业的竞争格局,我们将从结构的视角对全球新能源企业500强进行了较为详尽的分析,使我们对全球新能源产业、新能源企业500强有了更加清晰的、更加系统的认识。通过比较分析,我们发现全球新能源企业500强竞争格局呈现以下5个方面的基本特征。
(一)企业地域分布具全球性,中国入围企业数量最多。
在全球新能源500强榜单中,上榜企业共来自于31个国家和地区,其中中国(包括中国内地、香港、澳门、台湾地区)有171家企业上榜,美国41家,西班牙和日本各有23家,澳大利亚18家,法国13家,印度10家,英国和芬兰各8家。由此可以看出,新能源产业已经成为全球性战略性产业,各国都在布局新能源产业发展,抢占未来国民经济社会发展的制高点。
从全球新能源企业500强的数量上看,中国(中国内地及香港、澳门、台湾地区)有晶龙实业集团有限公司、华锐风电科技(集团)股份有限公司、国能生物发电集团有限公司、西藏羊八井地热发电厂、友达光电股份有限公司、铂阳太阳能技术控股有限公司等171家企业进入全球新能源企业500强榜单,以34.2%的占比高居首位,显示了中国新能源企业的强大实力和新能源公司的高速发展。德国有德尔塔能源有限责任公司、Enercon有限责任公司、西门子股份公司、肖特太阳能股份公司等67家企业进入全球新能源企业500强榜单,占13.4%,位居第二;韩国有斗山能源技术公司、SK集团、OCI株式会社等55家企业进入全球新能源企业500强榜单,占11%,位居第三;美国有通用电气能源集团、First Solar等41家企业进入全球新能源企业500强榜单,占8.2%,位居第四;西班牙和日本各23家,占4.6%,位居第五;澳大利亚18家,占3.6%,位居第七;法国13家,占2.6%,位居第八;印度10家,占2%,位居第九;并列第十位的是英国和芬兰,各有8家企业入围全球新能源企业500强榜单(见图1)。
图1 2011年全球新能源企业500强国别分布图
全球新能源企业500强企业中,中国企业占据171家,远远多于排名第二的 德国的67家,中国以绝对优势成为上榜企业最多的国家;其中中国内地企业有146家,中国台湾企业有22家,中国香港企业有3家;排名前50的企业中,中国企业有13家(见表1)。500强上榜企业数中国排名第一、德国第二、美国第四正是新能源产业在这些国家发展现状的切实反映。从企业收入规模角度,中国上榜企业收入为4878亿元,排名第一;德国企业以3782亿元排名第二;美国企业以3439亿元排名第三;而韩国企业则以754亿元落后于日本企业的1435亿元和西班牙的1407亿元排名第六。由此可见,排名前几名的国家中其企业数量和收入规模是比较一致的。
500强榜单中,中国企业数量和收入规模排名第一主要得益于中国新能源产业的快速发展。中国目前是世界上风电装机容量最大的国家,截至2010年底,中国全年风力发电新增装机达1600万千瓦,累计装机容量达到4182.7万千瓦,首次超过美国,跃居世界第一。⑤在风机制造上,以装机容量计,亚洲地区的风机制造企业占据了全球十大风机制造商的半壁江山(见表2)。中国共有四家企业(华锐风电、金风科技、东方电气和国电科环旗下的国电联合动力)进入全球前十强,其中,华锐风电排名第二。过去三年,华锐风电表现出色,2007年位列全球第七,至2010年已经跃升至全球第二的位置。仅在2010年这一年里,它的全球市场份额就增加了两个百分点。还是这一年,华锐风电向欧洲以外全球第一个海上风电场——上海东海大桥风电场提供了全部34台3兆瓦风电机组。金风科技在全球十大风机制造商中排名第四。作为中国风电市场的开拓者,2010年,金风科技的全球市场份额从2009年的7.2%上升至9.5%,这一骄人业绩足以使之成为去年表现最佳的风机供应商之一。东方电气位列中国第三、全球第七,2010年的装机总量为2624兆瓦。国电科环旗下的国电联合动力则位列第十。2007年,中国国电集团成立联合动力技术有限公司,2009年,它位居全球第十二名,因在中国市场取得的1600兆瓦装机总量,2010年首次闯入世界十强名单。⑥
在光伏领域,中国光伏电池产量已超过全球总产量的50%,2010年全球十大太阳能电池生产商中中国占据半壁江山⑦(见表3)。中国在光伏制造领域和风电领域的强大实力造就了许多优秀的光伏及风电企业(如表2、表3所示),因此,中国企业数量及规模在榜单上排名第一也就是顺理成章的事情。
目前,中国各地发展新能源产业的热情依然高涨,发展新能源产业已经成为其转变发展方式、调整能源结构的重要选择。可以预计,未来中国新能源产业发展仍将处于快速道。中国企业数量及规模在榜单上继续排名第一的可能性很大。
注:其中通用电气能源集团、Enereon有限责任公司、歌美飒、东方电气等企业均不只经营风机业务,因此排名跟风机装机容量有所差异;而西门子风电和国电联合动力均不在排行榜上,榜上的企业分别为西门子股份公司(新能源业务收入,不只是风机业务)和国电科技环保集团股份有限公司(包括国电联合动力及其他新能源业务收入)。
20世纪70年代,石油危机冲击着整个世界,德国面临着能源价格飞速上涨的困局,能源安全问题开始受到公众及政府的关注,而环境污染和切尔诺贝利核事故则加重了德国政府对这一问题的担心;由此,德国政府加快了寻找替代能源的步伐。1991年,德国政府开始推行“千屋顶计划”,到了1997年这个计划升级为“10万太阳能屋顶计划”,这两个计划加快了德国光伏产业的发展。2000年,德国开始实施《可再生能源法》,2004年,德国对此法案进行了修订并颁布实施(EEG法案),规定了以对光伏发电上网电价进行补贴的方式,并启动了“固定上网电价”(Feed-in-Tariff)政策——简称FIT政策。即强制电力公司以较高的价钱收购其营业区域内所有由再生能源业产出的电力,目的是让再生能源的电力能被充分应用。这个法案的实施,大大促进了德国新能源产业特别是光伏产业和风电产业的快速发展。⑧德国光伏系统年新增装机容量从2000年的40MW(兆瓦),上升至2010年的7408MW,⑨德国也成为全球最大最重要的光伏市场,其一举一动都牵动着全球光伏产业的神经。德国新能源产业特别是光伏产业在全球的地位造就了德国企业数量和收入规模在全球新能源企业500强中排名第二的结果。
而榜单中,韩国超越美国位居第三,这主要是由于韩国政府重视新能源产业的发展所致。从20世纪80年代韩国就开始重视发展新能源和可再生能源。为了促进新能源和可再生能源的普及,韩国政府早在2002年就决定对政府机关和国有企业安装新能源和可再生能源设施给予支持。从2004年3月至2007年年底,韩国政府为公共机构提交的414项安装计划共投资1.892亿美元,用以支持地热、太阳热能以及太阳能电池等设备安装。而对地方安装太阳能电池和风力发电机等新能源和可再生能源装置,政府的最高补贴可达安装费用的70%。2009年7月,韩国政府宣布,未来五年,计划投资107万亿韩元用于可再生能源效率改进及相关产业的设备投资。为了促进新能源和可再生能源的产业化,韩国制定了“贷款和税收激励计划”,向制造商和消费者提供长期低息贷款。装置贷款主要面向安装新能源和可再生能源装置的消费者,经营贷款主要面向制造商。贷款最高可达总投资的90%。现任总统李明博提出的“绿色成长计划”又进一步确定了政府将把新能源发展作为一个重点项目进行扶持和推动。为提高新能源方面的技术竞争力,韩国计划在2011年前投资9万亿韩元(1美元约合1114韩元)用于新能源和可再生能源的研发。对地方进行的可行性研究、人员培训和促进当地新能源发展等活动,韩国政府最多可给予全额补贴。此外,韩国政府还制定了“10万户太阳能屋顶计划”等惠及普通老百姓的专项计划。根据计划,政府出资协助居民安装太阳能电池屋顶,并计划于2012年前安装10万套3千瓦民用太阳能电池发电系统。韩国政府还制定目标,使韩国新能源和可再生能源占全国能源供应的比例在2011年前达到5%,2020年扩大到10%,到2030年将这一比重提高到11%。⑩得益于韩国政府的一系列鼓励新能源发展的政策,近年来韩国新能源车产业得到了快速的发展,韩国企业积极投资新能源产业特别是太阳能和风电产业。也因此,韩国在全球新能源产业发展的地位越来越重要,在2011年全球新能源企业500强中 ,韩国企业的数量较多正是这一发展趋势的体现。而由于发展时间相对较短,其企业规模也较小,因而,虽然入选的企业数较多,但是总的收入规模则还是要落后于老牌发达国家如日本、西班牙等。
美国是世界上唯一的超级大国,科技强国,也是能源消费大国。美国政府一直很重视新能源和可再生能源产业的发展。美国是光伏技术和光伏产业的发源地,1954年贝尔实验室Chapin等研究人员开发出全球第一款单晶硅太阳电池,能量转换效率为4.5%。从那以后,美国一直位于世界光伏技术进步和商业化的前列。美国是现代联网型风电的起源地,同时也是最早制定鼓励发展风电法规的国家。1978年通过的公共电力管制政策法,为风电的市场需求提供了法律保障。1992年,美国实施了《能源政策法》,采用税收补贴、税收抵扣等政策支持光伏发电、风力发电等新能源产业的发展。2005年,布什政府推出了《能源政策法》修正案,继续采用税收优惠措施进一步支持光伏产业的发展。(11)2009年,奥巴马政府推出了经济刺激法案,可再生能源是该法案重点支持的领域之一,同年,奥巴马政府还推出了“千万屋顶计划”支持光伏产业的发展。除了联邦政府外,美国各州都有政策优惠措施或设立了可再生能源基金来推动新能源及可再生能源产业的发展。(12)正是由于美国联邦及各州政府的大力支持,美国的新能源及可再生能源产业的发展一直处于世界前列。2010年以前,美国一直是世界最大的风电市场。凭借其强大的经济实力和新能源市场基础,美国企业数量在榜单上排行第4,收入规模排名第三不足为奇。
图2 2011年全球新能源企业500强洲际分布图
从洲际因素来看,全球新能源企业500强企业主要分布在5大洲(见图2),其中亚洲最多,共有259家企业入围榜单;欧洲第二,共有164家企业入围榜单;北美洲第三,共有47家企业入围榜单;大洋洲则有25家企业进入榜单;剩余的5家企业则来自南美洲,而非洲则没有一家企业进入榜单。亚洲的入围企业主要来自中国、韩国、日本及印度,其余的亚洲国家企业则寥寥无几;而欧洲的企业则主要来自德国、西班牙、法国、英国、芬兰、丹麦等发达国家,其余国家则鲜有企业入围500强榜单。这反映了新能源产业在全球的发展情况。2010年全球可再生能源(含新能源)新增投资(2430亿美元)中,欧洲以944亿美元的投资排名第一,亚洲则以828亿美元排名第二,美洲以658亿美元排名第三,而其余地区的新能源新增投资为零。正是由于投资的快速增长促使可再生能源特别是新能源产业在欧洲、亚洲及美洲的蓬勃发展,所以500强榜单中的企业也以欧洲、亚洲和美洲的企业为主;而非洲地区由于新能源产业投入稀少,2010年没有新增投入,所以新能源产业发展必然滞后,这就造成企业发展不足,无法进入500强榜单。
(二)收入规模失衡加剧,发达国家领先优势依然明显。
当前统计数据显示,虽然全球新能源产业发展覆盖国家和地域广泛、参与企业众多,但真正的技术控制权仍掌握在少数的发达国家大型跨国企业之中。从榜单中我们可以清楚地看出新能源产业发展在全球范围内呈现出失衡的特点。从上榜企业规模来看,全球新能源企业500强企业2010年度营业总收入为20720亿元,其中,发达国家上榜企业营业总收入为14507亿元(见图3),约占全球新能源企业500强营业总收入的70%(见图4),新兴市场国家上榜企业总收入为6213亿元,约占全球新能源企业500强营业总收入的30%。而全球新能源企业500强企业中,德国上榜企业2010年的营业总收入为3782亿元,美国上榜企业为3439亿元,两个国家上榜企业营业收入总和为7221亿元,超出新兴市场国家1000余亿元。这两个国家的新能源企业营业收入总和就比新兴市场国家企业营业收入总和还多出约16%。
图3 发达国家与新兴市场国家上榜企业2010年营业收入对比图
图4 发达国家与新兴市场国家上榜企业2010年营业收入占全球新能源企业500强总营收比重图
从入围企业的排名上看,排名更靠前的企业发达国家居多,竞争实力最强的“前10强”企业中,欧美日等发达国家企业更是占到了9家,如美国的通用电气能源集团,丹麦的维斯塔斯风力技术公司,西班牙的阿文戈亚有限公司、歌美飒风电有限公司,德国的德尔塔能源有限责任公司、Enercon有限责任公司、西门子股份公司、肖特太阳能股份公司,日本的三洋电子有限公司等(见表4),仅有一家企业来自新兴市场国家。这表明在新能源产业发展上发达国家优势明显,同时新兴市场国家成为新能源产业发展中的新生力量。这些大型新能源跨国企业资产规模大,经营范围广,技术研发能力强、产业集中度高,普遍具有较强的融资功能、盈利能力和发展能力,可满足市场的多种需求。
(三)产业分布不均匀,风能太阳能企业优势尤为突出。
从新能源行业发展角度来看,全球新能源企业500强行业内呈现出失衡的特点,以风能和太阳能为主体。从上榜企业产业分布来看,全球新能源企业500强上榜企业主要集中在风能和太阳能两个产业,上榜企业总数占据全球新能源企业500强的9成以上,排名前十的企业均以风电和太阳能企业为主,如维斯塔斯风力技术公司是全球最大的风机制造商,而晶龙实业集团有限公司、肖特太阳能股份公司则是以太阳能业务为主,其余的公司为综合性能源企业,但是业务也以风电和太阳能为主,少量涉及生物质能及地热能。前100强的企业均以风电及太阳能业务为主。全球新能源企业500强中,从事光伏和风能的企业占了多数,充分说明这一范畴仍是新能源投资的重要领域和投资增长的主要驱动力。
生物质能及地热能的上榜企业则寥寥无几,其中绝大部分还是综合性企业,在主营太阳能、风能的同时,兼顾生物质能及地热能,比如通用电气能源。纯粹的主营生物质能或者地热能的企业仅有少量的几家,如西藏羊八井地热发电厂、国能生物发电集团。同时,主营生物质能或者地热能的企业规模也要明显小于风能或者太阳能企业,如全球最大的生物质能企业国能生物发电集团2010年营业收入也仅是20亿元,排在第206位,远远不能与风电和太阳能产业企业相比。这主要是由以下原因造成的:一是生物质能的利用方式多样,原料比较分散,其利用也比较分散,规模较小。在中国生物质能以农户燃烧柴火及沼气为主,以家庭为主要利用单位,不成规模。二是生物质能发展存在争议。目前,由于技术因素,生物 质能的原材料主要以粮食作物为主,这就会使得生物质能与粮食争地的情况出现,这在全球仍有大量贫困人口忍受饥饿的情况下是受到广泛诟病的。其三是生物质能的成本比较高,特别是生物质发电成本比较高。以中国为例,生物质发电单位建设成本一般在9000元/千瓦左右,而火电建设成本在4500元/千瓦左右,小型水电、光伏发电、风电建设成本均为8000元/千瓦左右,生物质电厂建设成本是火电的2倍。(13)因此,生物质能的发展需要政府的大力支持以及技术上的突破从而解决原材料来源问题,降低成本。
(四)新能源产业规模依然偏小,未来加速成长空间广阔。
统计显示,新能源企业全球新能源企业500强2010年度营业总收入为20720亿元,而皇家壳牌石油2010年度的营业收入就达到25198亿元,整个全球新能源企业500强企业的营业收入还不及皇家壳牌一家。中国石油化工集团公司为1969dylw.net 0亿元,与整个全球新能源企业500强企业的营业收入相当;中国石油天然气集团公司为17209亿元,仅比整个全球新能源企业500强企业的营业收入少约3000亿元(见图5)。这说明新能源产业在产业基础、企业规模和实力上与传统能源产业之间还存在很大的差距,仍处于起步阶段。尽管如此,“我们也能从中看到新能源产业发展的未来潜力。”全球新能源企业500强评选委员会主席、中国能源报社总编辑李庆文说,“无论是从未来能源战略选择上,还是能源产业发展布局上,新能源产业的发展空间广阔。”随着经济的发展、社会的进步、技术水平的提高以及能源日益短缺对人类社会发展构成的威胁,各国政府将加大对新能源产业的扶持力度,新能源将有更大的发展空间,发展潜力将会得到巨大释放。
图5 2010年全球新能源企业500强总营收与皇家壳牌、中石化、中石油营业收入对比图
(五)新兴市场国家(14)异军突起,与发达国家呈并驾齐驱之势。
值得注意的是,来自新兴市场国家上榜企业数异军突起,成为一道亮丽的风景线。我们的调查结果揭示了新兴市场国家新能源企业令人吃惊的绩效表现。发达国家共有251家企业,新兴市场国家共有249家企业入围全球新能源企业500强榜单,二者基本一致,并驾齐驱。这一结果与新兴市场国家(地区)近年来在新能源领域所取得的成就是分不开的。在光伏领域,从光伏组件及原材料生产量来看,新兴市场国家与发达国家不相上下。2010年,中国和韩国是世界上重要的多晶硅生产国。韩国2010年的多晶硅产量为1.8723万吨,列中国、美国、德国之后居第四位。(15)在风电领域,(16)2010年,亚洲地区风电装机容量增长显著,全年装机总量较2009年增长了约50%,增长总量占全球新增装机总量的54.8%。中国一直是其中的主导力量,2010年装机总量增加18.93吉瓦,首次超过美国成为世界第一;印度则增长了2.14吉瓦。2010年,全球十大风机制造商中,新兴市场国家的企业占据半壁江山。除中国的四家企业外,印度的企业苏司兰能源也进入全球前十强,排名第六。苏司兰能源2009年成功收购德国瑞能,目前握有这家风机制造企业90%的股权与投票权。2010年,苏司兰装机总量1876兆瓦,瑞能859兆瓦,共占据全球市场份额的6.9%。苏司兰在印度的市场份额位居第一,瑞能则是法国的第二大以及德国本土的第三大风机设备供应商。
三、全球新能源企业500强竞争格局的成因
(一)经济实力是新能源产业发展的坚实基础。
一个国家或地区的经济发展水平一般决定着这个国家或地区的工业技术水平,也决定了其所拥有的投资能力,而新能源产业具有自然垄断性(产业的自然垄断性是指产业具有明显的规模经济效益和很高的沉淀成本),有很高的进入门槛。新能源产业研发投入大、风险高,规模化生产需要大量投入,产品推广应用初期成本较高。风力发电的成本是煤电的1.7倍,小水电发电成本约为煤电的1.2倍,而生物质能的生产使用成本要比石油高出2倍多。新能源产业的发展需要有大的资金投入,建立一个风力发电厂至少需要投入上亿元资金。因此,发展新能源产业的国家一般都需有较强的经济实力作为支持。
基于各个国家进入“dylw.net 新能源企业500强”的企业数量,按照一国新能源企业的总收入进行排名可以发现,在收入排名前十位的国家中,同时又进入2010年全球十大经济体排名的就达到六个(中国、美国、日本、德国、法国、英国);而将统计范围扩大至前二十位时,更是有多达15个国家表现出经济实力与新能源产业发展的紧密相关性特点(见表5)。正是这些国家的强大经济实力使其具备足够的工业基础及资金实力来支持和发展新能源产业,新能源产业也在这些国家和地区发展得最好。根据中国国务院公布的新能源发展规划,2010~2020年,中国政府将投入5万亿元推动新能源产业发展,每年可带动有效投入1.5万亿元,其中包括国家投资和社会投资。(17)奥巴马政府上台后,根据美国的《可再生能源法案》,2010~2020年,美国政府将直接投入1500亿美元用于新能源的研发推广和企业扶持,并通过金融杠杆吸引社会资本进入该领域。
2011年以来,全球经济复苏的不确定性,特别是欧洲债务危机的进一步蔓延,使得各国政府对新能源产业的支持出现了一定程度的波动,这极大影响了新能源产业的发展。以光伏产业为例,随着欧洲债务危机的蔓延,欧盟各国纷纷采取财政紧缩政策,大幅度削减光伏补贴额度,这使得光伏发电投资热情大幅受挫,欧洲光伏的安装量急剧减少。而欧洲是全球最大的光伏市场,是全球光伏企业的生命线所在,欧洲市场的需求低迷,引起了全球光伏产业的急剧振动,光伏产业哀鸿遍野,光伏企业的股价大幅波动,甚至有一些知名的光伏企业已经处于破产边缘或申请破产保护,如美国的EvergreenSolar、SpectraWatt、Solyndra等。这些活生生的事实进一步说明了只有平稳的经济环境、强大的经济实力,才能有效促进新能源产业的发展。
(二)技术创新是新能源产业发展的关键。
新能源产业是资金密集型产业,更是技术密集型产业,因此,新能源只能在技术进步的基础之上合理扩张产业规模。新能源企业发展的基础和决定性因素是技术创新,技术创新是提高企业核心竞争力的根本,只有拥有强大的科技创新能力,拥有自主的知识产权,才能进一步提高公司的竞争力,才能在未来严峻的市场竞争中立于不败之地 。技术创新能力强,技术水平的提高能够有效降低成本,提高企业的竞争力,促进企业的发展,进而推动整个产业的发展。发达国家的优势来自于其技术创新的领先地位。发达国家企业是技术创新的主体,主导着全球新能源技术的发展。在新能源技术特别是太阳能技术发展上,发达国家的企业依旧牢牢地保持着领先的优势,是新能源技术创新的主体。2010年7月,First Solar公司CdTe薄膜电池的制造成本在2009年的基础上下降了13%,在第二季度达到76美分/瓦,创下又一行业纪录。(18)First Solar是光伏企业中技术创新的典型代表,凭借着其独有的CdTe薄膜电池技术,在今年全球光伏企业哀鸿遍野,亏损连连的情况下,First Solar在2011年第二、第三季度依旧取得了盈利6110万美元和1.965亿美元的佳绩;(19)2010年12月,三洋电机开始量产一款Cell(太阳能电池的发电元件)转换率可达全球最高21.6%的HIT太阳能电池。藉由采用上述转换率达21.6%的Cell以及使用新设计和抗反射层技术玻璃,该款太阳能电池的模组转换率可达19.0%;(20)2010年10月,肖特太阳能(Schott Solar)研发出了一项技术,可将肖特旗下Champion多晶硅组件的效率提至17.6%;(21)2011年8月,肖特太阳能采用施密特集团的生产工程技术,在156mm×156mm的工业单晶电池片上创造了新的效率纪录,最高转换效率为20.2%。(22)
新能源产业是技术含量很高的综合性高技术产业,具有高风险、高投入的特点。新能源涉及生物、海洋、新材料、电子等高新技术,这个特点决定了新能源产业企业要发展就必须加大科研投入,提高技术水平,从而提高企业的竞争力,以使企业立于不败之地。也只有整个新能源产业企业都加强技术创新,提高新能源产业的技术水平,大幅度降低新能源的成本,才能提高新能源的竞争力,促使新能源能够有效的与传统能源进行竞争,并立于不败之地。总之,增强新能源企业竞争力的关键在于技术创新。新能源产业的竞争主要是技术创新的竞争,谁掌握了关键核心技术,谁就能占领未来发展的制高点。
(三)产业政策是新能源产业发展的重要因素。
新能源产业是新兴的、相对弱小的产业,投资风险大、成本相对较高,需要有政府的特别扶持政策才能与传统的能源产业竞争并生存下来,获得发展的机会。在当前能源短缺、环境污染的背景下,全球迎来了低碳时代,新能源产业被看做是把握未来脉搏的新兴产业,世界各国都加大力度发展新能源。
为了推动可再生能源的开发利用,德国政府颁布了《电力入网法》,这是德国开始风能商业利用后制定的第一部促进可再生能源利用的法规,它规定了电网经营者优先购买风电经营者生产的全部风电并给予合理价格补偿的强制义务,有力地促进了德国风电产业的发展。2000年,德国修订了立法,改为上网固定价格,即电力供应商必须按照政府指定的价格从可再生能源生产商那里购电。这一固定价格根据可再生能源的类型不同而有所区别,双方一般签订10年以上的长期合同,从而保证可再生能源企业的收益。2004年德国首先颁布了“可再生能源法”(EEG法案),规定了对光伏发电上网电价进行补贴的方式,并启动了“固定上网电价”(Feed-in-Tariff)政策——简称FIT政策,即强制电力公司以较高的价钱收购其营业区域内所有由再生能源业产出的电力,目的是让再生能源的电力能被充分应用。EEG法案实施以后,德国的光伏市场迅速启动,光伏的安装量急剧攀升,年新增安装量从2006年的843MW(兆瓦)迅速发展到2010年的7408MW,牢牢地占据世界第一大市场的位置。也正是有政府的政策推进才促使德国的新能源产业获得了发展壮大的机会,进而占据世界领先的位置,并涌现出了德尔塔能源有限责任公司、Enercon有限责任公司、西门子股份公司、肖特太阳能股份公司等优秀的企业。
2004年6月,日本颁布了新能源产业化远景规划,目标是2030年以前,把太阳能和风能发电等新能源产业打造为产值达3万亿日元的支柱产业之一,石油占能源总量的比重将由现在的50%降到40%,而新能源将上升到20%;风力、太阳能和生物质能发电的市场规模,将从2003年的4500亿日元增长到3万亿日元;燃料电池市场规模到2010年达到8万亿日元,成为日本的支柱产业。2006年5月,日本经济产业省编制了《新国家能源战略》。《新国家能源战略》提出从发展节能技术、降低石油依存度、实施能源消费多样化等6个方面推行新能源战略;发展太阳能、风能、燃料电池以及植物燃料等可再生能源,降低对石油的依赖;推进可再生能源发电等能源项目的国际合作。
从小布什政府开始,美国就把对未来战略产业的设想纳入宏观规划,并把目光锁定在以新能源为核心的新兴战略产业上。2009年9月,《美国创新战略》将新能源技术开发和应用列为国家未来发展的重点领域,美国计划在未来dylw.net 10年内大力推动新能源产业发展,全面提升美国在全球新能源产业中的竞争力。美国大力推动新能源战略,希望通过发展新能源产业重振美国经济,并把新能源产业打造成美国未来经济的新增长点。美国总统奥巴马在2011年春发表的国情咨文中,甚至将研发新能源称为美国新时代的“阿波罗计划”。
随着近年来中国新能源产业法律法规和政策的不断深化,从总体宏观目标的制定,到细分产业发展路径规划,中国新能源产业政策在不断深化的同时,也出现结构性调整。近年来,中国在发展新能源领域已经取得非常大的进展,在多个领域世界排名第一。这得益于中国一系列产业政策的出台。2009年,国家部委首次出台针对光伏产业发展的系列政策。2010年10月,国务院正式《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》(国发[2010]32号),进一步明确了新能源产业的重要地位,新能源产业被确定为国民经济的先导产业之一。2011年3月的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出,“大力发展节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等战略性新兴产业。节能环保产业重点发展高效节能、先进环保、资源循环利用关键技术装备、产品和服务。”“新能源产业重点发展新一代核能、太阳能热利用和光伏光热发电、风电技术装备、智能电网、生物质能。”2011年6月实施的《产业结构调整指导目录 (2011年版)》首次将新能源作为单独门类列入,鼓励类中新增“新能源”类,包括太阳能发电、风力发电、生物质燃料、沼气发电及海洋能、地热能开发等,体现了优先发展新能源产业的战略思路。总之,作为推进新能源产业发展的主体,政府对于新能源产业的发展非常重要,新能源企业迅速发展离不开政府政策的积极支持。
四、小结
新能源产业对世界经济和产业结构调整有着重要的意义,发展新能源产业已经成为全球关注的焦点。2011年全球新能源企业500强名单基本反映了全球新能源产业发展的现状及全球新能源产业发展以亚欧美地域为主、太阳能和风电产业为主导、产业发展依旧由发达国家所引领、新兴市场国家迎头赶上的基本特征。经济实力是新能源产业发展的基础,技术创新是新能源产业发展的关键,而政府的政策则在很大程度上影响着新能源产业发展。随着欧洲债务危机的进一步蔓延,欧美发达国家对新能源产业补贴额度势必进一步削减,这将进一步影响新能源产业特别是光伏产业的发展,其生存环境也将进一步恶化,产业调整、企业间的兼并重组将不可避免,规模大、技术能力强、资金充裕的企业将得到进一步发展的机会,而规模小、技术落后的企业将被淘汰出局。因此,2012年的全球新能源企业500强名单将会出现较大的变动。虽然在此次全球新能源企业500强名单中,中国占据数量上的绝对优势,但是在发展新能源战略的若干关键问题上始终没有实现突破。尤其在光伏和风电产业发展方面,政策补贴的产业引导作用缺失、集中开发经济性不明显、企业基于短期利益进行粗放式扩张、技术创新性较差等问题亟须解决,但根本障碍还是在电网的不合理垄断机制上。正如国家能源局新能源和可再生能源司司长王骏所说,中国新能源的发展有三个重点:一是总结集中开发经验,注重经济性;二是采用分布式;三就是电价改革。(23)电价改革关系到全民利益,关系到国计民生,需要推进。中国新能源的前景不容乐观,已经走到了发展的十字路口,需要作出正确的选择。
注释:
①新能源企业:太阳能、风能、潮汐能、生物质能及地热能领域的新能源企业。
②数据来源于各国证券交易所公告、各国相关协会、企业网站、各国驻华使馆和企业主动申报;如果所涉及的企业业务多元,其数据仅是其新能源业务部分。
③《发达国家已宣布的低碳经济发展计划规模超5000亿》,载于《上海证券报》2009年8月14日。
④皮尤慈善信托基金会:《谁在赢得清洁能源竞赛》,2011年3月29日。
⑤能源局:我国风电总装机连续五年实现翻番增长,http://gov.cn/jrzg/2011-05/27/content_1871773.htm,2011年5月27日。
⑥Tildy Bayar:World Wind Market:Record Installations,But Growth Rates Still Falling[J]. Renewable Energyworld,2011年8月4日。
⑦Solarbuzz:《2010年十大太阳能电池制造商》,载于http://pv-tech.cn,2011年3月17日。
⑧钱野、罗如意:《国外太阳能扶持政策借鉴》,载于《杭州科技》2009年第4期。
⑨EPIA:《Global Market Outlook for Photovoltaics until 2015》,2011年5月。
⑩韩国积极支持新能源产业发展,http://news.xinhuanet.com/world/2010-10/11/c_13551599.htm,2010年10月11日。
(11)刘益君:《国内外光伏产业政策比较研究》,载于《生产力研究》,2010年第12期。
(12)钱野、罗如意:《国外太阳能扶持政策借鉴》,载于《杭州科技》,2009年第4期。
(13)企业竞相进入生物质能发电市场有风险,http://newenergy.org.cn/html/O118/881141947.html,2011年8月8日。
(14)新兴市场国家(地区):采用英国《经济学家》杂志对新兴市场国家(地区)的界定,这些国家和地区分别是中国内地、中国香港、中国台湾、印度、印度尼西亚、马来西亚、菲律宾、新加坡、韩国、泰国、阿根廷、巴西、智利、墨西哥、委内瑞拉、哥伦比亚、希腊、以色列、葡萄牙、南非、土耳其、捷克、匈牙利、波兰、俄罗斯。
(15)扈景业:《多晶硅产业,韩国有望与中国竞争第一》,载于http://chn.chosun.com/site/data/html_dir/2011/07/06/20110706000022.html,2011年7月6日。
(16)Solarbuzz:《2010年十大太阳能电池制造商》,载于http://pv-tech.cn,2011年3月17日。
(17)资料来源:《中国低碳发展报告(2011-2012)》。
(18)Mark Osborne: Manufacturing Cost Per Watt at First Solar Falls to US$0.76 Cents:Module Faults Hit Earnings,载于dylw.net http://pv-tech. org/news/,2010年7月29日。
(19)文武编译:First Solar第二季度净利润6110万美元,载于http://sina.com.cn,2011年8月5日。
(20)三洋量产21.6%高效HIT太阳能电池,http://tyncy. ibicn. com/news/d333827.html,2010年12月20日。
(21)Syanne Olson:《肖特太阳能宣布其多晶硅太阳能组件转换率已达17.6%》,载于http://pv-tech. cn/news/,2010年10月17日。
篇4
电力员工学习这门课程的前提是已有网络分析的基础知识和电磁学方面的理论基础。但是,仍然需要灵活和模块化的课程内容结构以及在智能电网电能生产的课程中增加能量转换方面的概念,以防止电力员工在电力系统学科方面的基础薄弱。课程不仅需要有大量算例、案例讲解和习题的教材,而且需要一个实验室用来让电力员工亲自实验,体验一些智能电网的功能。
现有电网的挑战
(1)低效:当今电网的总体效率大约只有40%。
(2)集中式发电:集中式发电,使分布式电源接入困难。
(3)参与度低:消费者参与电力市场的机会受限。
(4)缺乏预测功能:电网缺乏预测不良电能质量问题的能力,取而代之的是侧重于研究系统故障保护的问题。
(5)集成度低:很少对操作数据和系统管理进行整合,形成业务流程孤岛。
这些原因以及老化的基础设施和劳动力,更严格的环保和排放标准,负荷的增长和复杂性增加,导致有必要发展拥有智能化的电网即智能电网。
智能电网的特点
智能电网是带有智能和通信功能的自愈式电网。智能电网有以下几个特点:
(1)在广域网内传输功率的能力。
(2)配有双向通信网络、自动化控制设备、智能测量设备和快速决策功能模块。
(3)预防为主,扩大电网参数的数据采集量,以减小对用户的影响。
(4)抵御攻击和自然灾害能力以及快速恢复能力。
(5)互操作能力:新的电网需要能适应旧式的集中式发电机和分布式发电,有存储备用容量、为即插即用系统留有空间,如混合动力汽车。
(6)实时报价功能,为电力市场发展提供了广阔空间。
(7)鲁棒性和适应多种类电源的能力,电源类型有集中式发电和分布式发电(如太阳能发电、风能发电、热电等)。
(8)快速解决电能质量与各种质量/价格之间优先选择的问题。
尽管智能电网的一些设计和标准已经存在,但是很少有电力从业人员能知道智能电网的构架(见图1)和具体功能。因此培养电力员工具备充足的理论知识,使从业人员在未来开展电力生产和智能电网时,具有解决智能电网技术难题的能力,这将是非常重要的。为此本教材旨在解决能源系统基本原理、可再生能源的接入技术、智能电网的存储技术、智能电网的基本原理、智能电网的实时测量、智能电网的决策与控制、智能电网设备的通信、协议、标准、安全和保护等问题。
方法介绍
为了让从业人员更好的掌握这本教材的内容,本课程分为两部分:理论(分为7个模块)和实验(旨在为电力员工提供一个动手实验的环节)。本节主要对每个器件进行简要说明。
能量转换原理基础
电力生产通常有不同的形式,而且通常是将机械能转换为电能,反之亦然。完成这些转换的分别是发电机和电动机。电机通常是由转动的转子和静止的定子组成。电机中能量转换来源于定子和转子之间的传导或电磁感应。转子的运动可以是线性的(如线性电机或震动或往复运动的剃须刀)。这些设备是智能电网集中式发电系统电能生产的基础。
由于集中式发电的大功率生产能力和经济的尺寸方面的优势,在未来的电网中仍将起到非常重要的作用。因为集中式发电保证了可靠性和稳定性,因此在智能电网中的优势是明显的。从业人员必须了解当前能源系统的一些概念和原则,因此《智能电网的建模与分析》教材给出了发电机、电动机和变压器的基本概念。这本教材是基于电路、电磁和电机编写的。教材的详细内容涉及:电机及其等值模型、应用范围、测试程序、性能分析及限制条件、尺寸的标准要求、现有设备与未来电网的互联、通过定期运行和维护。
通过举例和手算例题使电力员工掌握这些方面的基本知识:确定在不同连接负荷和功率因数下的发电机和电动机的终端电压和相电压;掌握电机空载和短路时的等效电路;掌握两种电机的转矩特性和速度关系以及调速器、励磁和其他主要功能的作用;掌握换流器和逆变器的数学模型和特性。
可再生能源的接入技术
随着负荷需求和维持当前生活水平的能源成本的增加,急需使用灵活、经济、可持续、便捷和高效的新能源。为了减少集中式发电机的投入,需要可移动、可持续、独立于电网连接的新电源。当在这种形式的基本微型电网中加入自动化设备、通信工具和智能电网的其他功能后,其将适用于智能电网。
可再生能源可作为电能和热能的来源。大部分可再生能源是绿色能源,是环境和社会可持续发展的必要条件。现在的电力员工应该了解可再生能源是环境友好型能源,也应明白可再生能源的潜力和局限性。根据可再生能源的类型(太阳能、风能、水能、生物质能、小水电),在本模块中对其优点、缺点、设计模型和结构进行讨论。同时给出了可再生能源占有率的表达式
(1)
为了完善可再生能源的知识,还需要在本模块中讨论成本优势、互联标准、效率、可靠性、安全性、经济性(成本效益分析)和安全要求。
智能电网的储能技术
由于负荷的波动性特点,基于电力系统的可再生能源储能技术有着巨大的潜在效益。同时由于在负荷需求高峰时,储能系统可在短时间内作为直接动力源并弥补发电机启动时的能量缺口的能力,可提高输电和配电系统的鲁棒性。因此,储能技术对于智能电网的发展是不可或缺的。本文的重点是研究和比较各种储能技术(如大功率电池、大电容器、抽水蓄能、氢能、大功率风轮等)在额定功率、充放电时间、容量、可靠性、成本和环境影响方面的特点。通过在本模块中给出有关储能问题求解方法、设计和实验、不同储能设备尺寸的选择等实际问题,确保从业人员掌握本模块的基本内容。
智能电网的基本原理
当今的电力网络是垂直操作结构,包括发电机、输电系统、配电系统以及控制和维持电网可靠性、稳定性和效率的设备。尽管当前的电网能满足电力需求,但是随着可再生能源使用普及率的提高,电力运营商正面临着技术更新快和电力市场动力源改变的新挑战。这就需要智能电网具备通信保障方案、实时监测能力,提高智能弹性、可持续性、鲁棒性和安全性的能力。因此当前的从业人员应该掌握未来电网设计、操作和控制的方法以适应未来的工作。
智能电网的实时测量
智能电网的功能包括对网络中的各种器件进行有效控制,因此有必要对各种运行参数进行适当监测。通过对系统的运行参数如电压、相角和频率进行实时监测以实现对电网的实时监测。利用新工具(如同步相角测量单元(PMU)、数据采集与监视控制系统(SCADA)、能量管理系统(EMS)、需求侧管理(DSM)、远程终端单元(RTU)、双向数字通信)进行监测、测量和分析。本模块将深入讲述PMUs、智能仪表、智能电子设备(IEDs)、SCADA、RTUs、EMS、DMS的工作原理和应用范围。同时需要通过测量所得的数据来判断电压和相角的稳定性和故障评估。可通过仿真以及案例分析来自我检查对本模块的掌握程度。
智能电网的决策与控制
电力消费者希望不断减少支出,因此未来的电网需要更强大的控制功能。未来电网不仅需要能控制电气和机械系统,而且还应能够控制负荷,从而减少电力需求和相关成本。本模块主要讨论电力系统控制设备的功能和控制技术,同时还讨论了局域和广域电网的控制和状态估计。培养电力员工具备设计和操作未来电力系统控制方案的必要技能这是极其重要的。另外,除了学习本模块的综合研究外,电力员工还应设计并提供解决方案以区别未来电网的实时测量系统。
智能电网的通信、协议、标准、安全和保护
随着公共线路和用户不断要求降低成本,能源企业正在慢慢调整以提高效率和操作的灵活性。通过引入通信系统,试图改善智能电网电力系统的配电和输电系统的需求。考虑到用户和公共线路之间传输信息的灵敏度,通信基础设施应该是高效和安全的。在本模块中将讨论用户和公共线路之间用于收集和传递信息的不同标准、协议和安全选项。同时本节给出了习题和案例分析用来检测知识的掌握情况。
实验操作
本教材包括用计算机仿真包(NEPLAN、PSAT、MATLAB)和运用实时实用的实验室规模的电力系统设备进行实验练习。
(1)电力网络的测量技术工具,例如功率表、智能仪表实验。
(2)介绍电力仿真工具以及其他潮流计算工具,如NEPLAN、PSAT、MATLAB。
(3)用不同可再生能源和不同负荷类型进行实验。
(4)动力机械和交直流的控制设备以及感应电机和发电机。
实验案例
本模块针对目前在为从业人员提供动手练习而开发的各种实验和仿真的一些原则进行讨论。在本小节通过一个例子讨论实验应有的如下目标:
(1)了解可再生能源的发电过程。
(2)研究储能系统如何并入电力系统。
(3)探究可再生能源系统(如光伏发电系统)的多变性和随机性。
(4)开发一种兼容AC和DC电源的系统。
(5)三相系统的应用研究。
(6)用图2的配置进行系统研究,如潮流计算、最优潮流计算和故障研究等。
结论
篇5
30年前,欧盟能源行业处于垄断状态,要么是法定垄断,比如在法、意、英等国,政府允许本国公司享有能源生产及供应的专有权;要么是事实性垄断,比如在德、荷等国,地域性的公用事业企业享有通过自己网络供应能源的隐性专有权。
欧盟能源行业的自由化花了30年时间,启动花了10年时间,全面落实花了15年时间,在生产端与批发零售端引入了竞争,网络端则是监管下的垄断,也就是俗说的“放开两头,管住中间”。2013年之后,欧盟能源市场的自由化进入了回顾、总结与深化的阶段。
30年自由化历程,有得有失,特此成文,供正在进行能源市场化改革的中国相关人士参考。 30年回顾
欧洲能源市场的自由化发端于英国,上世纪80年代,撒切尔夫人在英国开启私有化浪潮,当时英国垄断的电力公司中央发电局(CEGB)被分拆,输电部门也被进一步分拆为几个区域公司,这产生了深远影响。
另一方面,在上世纪90年代初期,欧盟希望为各种商品、服务建立一个统一市场,包括食物、电信、航空、金融服务、保险、电力等各个领域都希望能够在一个统一的欧洲市场中竞争。
在几个垄断的公用事业领域中,欧盟率先进行电信部门的自由化,通过在电信部门引入竞争,电信服务做到了价格降低,质量提高。欧盟希望在能源市场复制电信市场自由化的成功经验。
上述几个因素成为了欧盟在欧洲推进能源市场自由化的主要动力。欧盟希望通过自由化,在欧洲建立统一的市场,在能源市场引入竞争,给消费者带来好处。这种好处不仅是价格下降,还包括服务质量提升。
更重要的是,自由化有助于确保能源供应,这一点对天然气尤其明显。欧洲需要进口大量天然气,如果有统一的市场,买方就可以代表更多用户谈判,在谈判中握有主动权。
从1996年起至今,欧盟先后出台了三轮政策来推进能源市场自由化。这三轮政策的出台是层层递进的,在能源领域不断施压促进市场化。
简单来说,1996年的指令确立了整个自由化的框架,其后随着欧盟对政策效果持续进行评估,为了促进竞争,又逐步出台了第二、第三轮政策。这两轮政策主要侧重于进一步加强监管,加强输电、配电运营商的独立性。
目前又开始了出台第四轮政策的讨论,政策重点是对数据的监管。随着智能仪表的广泛使用,会产生海量的能源数据,欧盟认为这些数据对竞争参与方非常有价值,因此有讨论认为,拥有智能仪表的公用事业和能源供应商不应独占数据或数据的使用权。
不过,目前欧盟还没有余力来具体讨论这些话题,对数据的监管主要由各国监管部门来实施。
迄今在对电信行业和能源行业的自由化改革的回顾中,有一个共同的关键影响因素被忽略了,那就是技术。
电信行业的自由化过程中,价格降低的主要因素不仅是竞争所致,也是技术进步所致。上世纪80年代末90年代初,正是互联网刚刚开始发展的时候,通讯卫星技术日渐成熟,电缆、光纤技术随后也被广泛应用。在电信行业自由化的同时,这些技术驱动因素促进了成本快速下降。当然,竞争会促进对技术的投资。
现在回顾,欧盟能源市场自由化达成了以下几个成就:
首先,三轮自由化政策促进欧洲建立了统一的能源市场。尽管有一些自然地理的障碍,但是欧洲整个能源批发市场是一个统一的市场,它不是一夜之间建成的,有很大的交易量,也有很好的价格机制。我认为这是自由化最重要、最大的成就。
第二,自由化提供了很好的投资信号。批发市场价格的意义就在于告诉人们哪里适合投资电站,哪里适合投资电网;天然气行业同样如此,如果价格升高,就意味着需要加大对LNG或者管道的投入。这套机制运转得很好。
第三,输配环节独立了,同时有强有力的监管。这其中最关键的是引导输配网络达成合理的投资规模,并去除交叉补贴。它的盈利模式就是成本加上固定收益,输配网络的使用者支付相应的过网费。同时,输配环节被严格监管,现在已经不会有人去质疑输配商是否投资不足或者过度投资。另外,在独立和严格的监管下,输配商不仅会对网络建设进行投资,也会在提高运营效率方面进行投资,这也促进了技术进步。
第四,实现了企业对企业(B2B)市场的充分竞争。B2B市场的客户从小的商店到大的钢铁厂,需求差异很大,对小的客户而言,更看中服务质量和灵活性,而大客户则对价格更加敏感。此外,还有一些客户更愿意使用绿色电力,据此形成绿色品牌效应。为了满足这些不同需求,有很多不同的电力供应商来提供服务,这是一个非常活跃的市场。
与之相比,在居民环节,天然气市场的竞争比电力市场更为激烈,而且竞争主要并不体现在价格上,而是在服务、品牌以及和其他捆绑服务上。
另一方面,随着分布式技术的发展,会有越来越多服务家庭的分布式解决方案出现,譬如家庭能源供给的自给自足、对分布式电源的维保服务、家庭恒温控制等新的服务。这些变化的出现虽然并不是市场自由化驱动的,而是由技术进步驱动的,不过在自由竞争的市场环境中,分布式能源发展得更快。
在欧洲能源市场自由化的改革过程中,如果没有独立高效的监管部门,改革是无法成功的。监管独立于政府,更重要的是独立于输电、配电、发电等各个环节。
另外,监管要注重本地化,需要熟悉当地的情况。比如在美国,有联邦层面的联邦能源监管委员会(FERC),主要负责监管电力和天然气传输,关注批发市场;而在各州,地方的监管部门主要关注配电、售电和地方规划的监管。中国这样大的国家,可能需要类似的至少两层监管体制。
监管部门需要掌握广泛的资源,这些资源既可以是能源系统内的,也可以是能源系统外的。譬如英国的能源监管机构天然气电力市场办公室(OFGEM)就有大量外聘的律师、经济学家、咨询机构等。在欧洲,一般监管部门中大约一半的人员来自原来的能源市场参与者,包括电网、发电公司等,另外大约一半来自行政管理部门。 两大不足
总的来看,欧盟能源市场自由化的结果是积极的。它的问题在于,能源价格被碳排放和可再生能源议题扭曲了。
这个系统最大的缺陷就在于环境成本是在能源市场之外,环境成本包含两部分:碳排放成本和可再生能源成本。
碳排放成本方面,《京都议定书》签订之后,欧洲启动了碳排放交易机制,每个工业用户都被赋予了一定的碳排放额度,额度可以互相交易。这个机制设计的初衷是未来碳价会越来越贵。
事与愿违。该机制在启动之初,欧盟向企业发放了免费配额,许多工业用户以产能峰值来计算其碳排放量,据此申请免费的碳排放额度,这导致免费发放的碳排放额度实际上过剩了。
另外,该机制是在金融危机之前建立的,金融危机后,经济衰退,产能降低,碳排放也因此减少,导致了碳排放额度进一步过剩。这些因素作用下,欧洲实际的碳排放价格在起初有所上涨之后便一直下滑,现在仅为5欧元每吨左右。
碳排放没有被准确定价,让整个系统陷入混乱。本来由于碳价体系,煤电成本会更高,而实际上并没有。它既与现有政策不合,也没有提供恰当的价格信号来促进正确的投资。
可再生能源补贴有类似的困境。许多政府都希望发展更多的可再生能源,而在可再生能源发展初期,其成本较高,这是另一种形式的环境成本。这一成本通过政府补贴来定价,而补贴本身来自于税收,它也是完全在能源市场之外的。
在政府补贴下,有大量零边际成本可再生能源进入市场参与竞争,替代其他能源。它们以很低的价格参与市场竞争,而这并不合理,因为所有消费者都在为可再生能源发展而交更多的税。
政治家们致力于应对气候变化议题,希望欧洲在可再生能源的利用上处于领先地位,因此大力补贴。对可再生能源的补贴无可厚非,不过更明智的办法应该是让可再生能源价格市场化,一个可行的办法是对碳排放准确定价,可再生能源就会因此而更有竞争优势。可再生能源的成本应该通过碳价来反映,如果没有碳价,就需要通过向传统能源征收碳税。
在碳排放机制、可再生能源发展初期,或许难以预料到上述扭曲的问题。不过在问题已经出现之后,这些市场之外的政策依然持续了将近十年,没有任何其他政策来纠正,这简直就是犯罪。在这一点上,欧盟作为一个政治实体,其实是非常脆弱的,成员国有更强的独立性。若将欧盟与中国类比,中国政府无疑有更强的权威性。
中国为了补贴新能源而征收的可再生能源基金与欧盟的征税本质上没有区别,为了支持其发展而进行补贴也是合理的。但是无论采用什么补贴政策,都需要准确地定价,确保没有拿消费者、公众的钱白白送给可再生能源开发商。
要对补贴准确定价,就需要一个合理的可再生能源成本发现机制,这种机制可以是招标机制,通过竞标来提供一个价格参考。 商机何在
在自由化开启的第一阶段,许多企业出于对盈利前景的担忧,采取了不同措施来应对。
第一种,简单的商业并购。如果公司面临可能在一个国家市场份额减少,就会想办法增加其他国家的市场份额。在自由化改革开启之后,欧洲公用事业公司的并购交易显著增加。其中既有同一个国家内公司之间的并购,也有不少跨国并购。
第二种,多元化经营。能源公司开始开展许多不同类型的业务,比如西门子等公司进入金融咨询行业,莱茵、森特里克(Centrica)进军移动网络服务等等。不过这些尝试大多不成功,后来逐渐退出了。
简单来看,第一阶段,大家都在寻求合并重组的机会,不过到第二阶段才会有真正的整合和提升。其中最成功的一种整合是电力与天然气的整合。
在英国市场,自由化竞争刚刚启动时,英国天然气新增市场中最有优势的是EDF在伦敦的伦敦电力公司。而在电力市场上收获最多新合同的则是英国天然气公司和Centrica,它们都是传统的天然气巨头。类似的情况也发生在法国。目前,大部分欧洲的公用事业公司都是同时涉足天然气和电力业务的。
另一方面,这些企业在电信、卫星电视、安全警报方面业务的拓展则显得不那么成功。除非有巨大的折扣,消费者还是习惯这些领域专业的服务商来提供服务。而对公用事业公司来说,这些领域要吸引用户需要巨大的投入,并不具有经济性,因此大量公司放弃了在这方面的探索。
在销售侧,零售商更关心如何精分不同的价格组合。譬如对于一些夜间也会稳定用电的中小型企业,可以提供更低的电价。
而对于普通居民消费者,其实大部分人并不关心电价水平,许多公司此前在这个市场的创新还比较缺乏,主要还是围绕大用户和直接交易来制定不同的定价策略。
不过目前一些新的创新正在中国和欧洲同步发生。随着能效技术和能源服务市场的发展,如果能够让消费者控制家里的空调、空气净化器甚至安全报警系统,这些服务可以和供电服务结合起来,消费者会很乐意购买这样的服务。而这需要物联网技术的进一步发展。
在B2B业务方面,新的商业模式也在出现,譬如账单管理服务。对家乐福这样的跨国大型零售商来说,它们往往在许多国家都有零售店面,不同国家需要面临不同的电力服务商,如何根据各国店面的不同情况选出总体最优的价格策略,这是一个非常繁琐复杂的过程,于是就有专门的服务商提供账单管理服务,帮客户挑选出最合适的方案,这种服务本身就是有价值的增值服务。
这样的商业模式如果能结合物联网技术,就可以提供更多具有附加值的服务。服务商可以在零售商店面的冰箱压缩机上安装一个检测仪器,监控设备运行的状态并搜集数据,如果发现数据异常,就可以在冰箱坏掉之前派人去维修,避免更大的损失。对于零售商来说,这样的服务是很有价值的。
事实上,上面这种商业模式已经成为现实。德国意昂集团旗下的一家初创公司就在对英国乐购提供这样的服务。
篇6
此前不久,发改委价格司和能源局新能源司相继开会,考虑重新评估和调电上网电价政策。
这对业界显然大有触动。明阳风电集团销售总监杨璞抱怨道,“目前三北地区的风电投产容量在各发电集团所占比例仍然很高,由于限电弃风、补贴不到位等因素严重影响项目盈利,很多项目都处在亏损状态。这种情况下怎么还能谈及下调电价?”
而一位不愿具名的风电项目开发商则激动地对《能源》记者表示:“目前中国开发商的整体盈利水平非常差,一直游走在盈利和亏损的边缘,可不能因为一两家开发商有盈利了就下调电价啊!”
目前,我国风电电价执行的还是2009年实施的风电标杆上网电价政策。近年来,风电技术更加成熟,设备价格大幅下降,发电成本也有所降低,据此,有关部门认为,现在已经具备下调电价的基础。
调价争议
风电开发商对下调电价基本持反对态度。上述风电项目开发商说,风电设备价格的下降,虽然有技术成熟的原因,但更主要的是生产规模化和市场竞争的结果。据这他负责人介绍,目前国内风电设备的价格在每千瓦4000元到4500元左右,以这样的价格,制造商无法维持稳定可靠的发展。如果再将风电价格压低,企业应对风险的能力就更低了。
而且,虽然风电设备价格下降了,但风资源条件也在下降。中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会政策研究主管彭澎告诉记者,原来建的风电项目都是风速9米/秒,满发小时数2400小时或2800小时以上。现在有并网条件、资源较好的地区都已经开发了,新的风资源区间在下移。
另外,风电装机条件也比以前苛刻了许多。在丘陵地带和高山地带,风电项目的安装费用、运营维护等其它成本在上涨,公司人员薪酬上升也比较严重,设备下降那部分空间很大程度上已经被其它上涨的因素抵消了。
至于发电成本,专家表示,虽然现在装机成本确实下降了很多,但风电场所发的电还做不到全部上网并产生收益。目前国内风电超过60%以上的装机全部集中在三北地区,限电严重的地区只有70%或者更低的电量能发到电网上去,所以不能按照全额收益来计算收益情况。
据《能源》杂志记者了解,风电企业之所以反对调电电价,主要在于,弃风限电问题仍然比较严重,且补贴不能及时发放到位,风电开发商的收益得不到保障。
“弃风20%,风电企业就是亏损状态,不但会严重影响后期投资,给开发商造成经济压力,还会影响投资者对整个行业的信心。”彭澎认为,由于之前各种补贴迟迟不到位,企业亏空严重,现在情况刚刚好转,不适宜马上降低电价。
但是,也有业内人士表示,风电电价与弃风限电没有必然联系。之所以会出现弃风问题,是因为之前建设风电项目时,对风电消纳的问题考虑不充分,使得风电的规划与其电源规划、电网规划不协调,局部地区风电消纳产生困难。而一些地方风电装机规模远超过当地的消纳能力,建设初期又没有明确外送消纳市场和送电通道,“出现弃风问题是必然”,国家电网能源研究院新能源研究所所长李琼慧说。
而前一段时间补贴发放不能到位,则主要是因为实际风电项目投运规模远远超过了当时测算可再生能源电价附加水平时的规模,“其本质是国家补贴资金规模没有与风电开发规模挂钩带来的问题”。
今年2月份,能源局专门出台文件,要求解决风电消纳问题。同时,国家也采取了一些措施解决补贴不足的问题。8月底,发改委发出通知,将可再生能源电价附加由8厘/千瓦时上调至1.5分/千瓦时,可再生能源发展基金缺口正在慢慢减少。
另外,补贴结算方式也有变化。以前,风电补贴是按当地脱硫燃煤标杆电价结算的,国家发放的补贴由电网企业转付给开发商。现在则是由政府预拨给电网企业,电网企业按月足额按照标杆电价向开发商结算。因此,“补贴发放不到位的问题已经成为了过去时,未来通过建立补贴规模与风电项目建设规模联动的机制是可以避免这种问题出现的。”李琼慧肯定地说。
电价调整建议
从风电行业发展情况来看,今年年底,我国风电装机规模将超过7000万千瓦,而风电消纳形势却依然严峻。“是时候调电电价了,”李琼慧说,“这是一种姿态,可以让开发商更理性对待开发问题。”下调电价能够减缓新增项目增长速度,减小风电消纳的压力。而且,政策的导向性更有利于引导开发商不断通过技术进步提升自身的竞争力,最终实现国家补贴的淡出。
不管是在国内还是国外,风电上网电价都是要逐年递减的,这是行业发展的大趋势。但是,目前国内风电电价要大幅下调难度很大,会严重挫伤风电项目建设的积极性,很难做到按目前风电实际的度电成本来降。所以,李琼慧建议,降价的幅度不要太大,最好是进行微调。这样,一方面可以减小风电项目建设冲动,抑制新增风电规模的过快增长,减轻已建成风电场的消纳压力;另一方面有助于开发商增强风险意识,在风电项目开发选址时,更加重视风电场的消纳问题。
另外,跳出行业,从能源结构转型的角度来看,长期以来,我国电力生产一直以火电为主。随着近年来风电、光伏等可再生能源的发展,电源结构得到了一定的优化,火电占比有所下降。然而,2012年火电的装机容量和发电量占比却仍分别达到71.5%和78.6%,火电依然是我国的主力电源。但是,中国要想实现能源与环境的可持续发展,当前以化石能源为主的电源结构却非要让位于风力发电和其他可再生能源不可。
目前,我国风电的发电成本在8000元/千瓦左右,远远大于火电4000元/千瓦的水平,短时间内无法撼动火电的经济优势。所以,“中国的风电产业,仍然需要国家在上网电价方面的进一步扶持,这样才能治理雾霾,解决环境污染,构建适合我国国情,兼顾经济、安全、稳定与环保要求的电力体系。”中国可再生能源行业协会执行会长张平这样向《能源》杂志记者讲道。
据他理解,国家政策是顶层设计,应该对产业的发展进行引导,这就要求政策的制定应该具有一定的预见性和前瞻性,而不是变成马后炮,出了问题之后才调整。他以欧盟“双反”背景下,中国大批光伏企业已经破产倒闭了,一系列光伏利好政策才开始密集出台为例,证明政策的滞后会影响产业的发展,所以,“不要让风电重蹈光伏覆辙”。
篇7
关键词:电力营销;绿色营销;方法
引言
绿色营销主要是指代企业将环保观念深入到营销之中,充分体现其环保文化价值观,同时也崇尚消费者展开绿色消费,而后以该理念为核心展开对应的企业营销与经营工作开展,满足实际绿色需求。该营销理念是对传统营销观念的一种突破与发展,在一定程度上会较大的对消费刺激做限制,更加崇尚一种绿色可持续的消费观。而企业在达到消费者诉求的同时,也需要符合与环保标准相匹配,能够有序的推动社会和谐发展。在营销中不能产生有损社会利益的行为,同时对待顾客的看法也产生转变。将顾客视为更具有多需求的人来看待,人的需求需要有多样性与多层次性的区别,其中追求环境也是一种内在需求。因此,要注重人与环境和谐共生的关系,让企业营销生发出更多的内容。准确来说绿色营销是全球环保思想日益鼎盛下出现的产物,同时也成为了全球较为潮流的营销理念。
一、我国电力绿色营销的价值与可行性
电力属于一种较为特殊的产品,开展绿色电力的具体操作属性无法为消费者所深知。在具体情况中,不同生产过程与生产资源所形成的电力,在消费者使用中是没有感悟到其差异性的。而实质性在电力绿色营销中是主张采用节能与新能源,避免对环境造成负面影响,从而促使企业长足持续发展。在中国范围内的可再生能源开发运用上,企业自身经过的长期的发展经验积累,已经形成较大的规模,然而与发达国家的管理水平与管理思想上相比,仍旧存在局限性与滞后性,这与我国发展较晚产生的技术与理念差异有关。同时在政策环境方面也对可再生能源与新能源的开发利用缺乏较好的环境支持。因此,开展电力绿色营销显得尤为必要,让社会对环保有更深的认识。
消费者的诉求是绿色电力需求发展的最大动力,电力公司在相关绿色电价项目开展上进行了一定量的市场调查,从而来反馈民众对于绿色电力发展的观点意见。绿色电力营销可以达到可再生电力与普通型电力之间差价通过自愿购买者承担,从而来防止因为再生能源项目的开展每次都需要做全网范围内电价的调整,进而有效的降低了电力交易所消耗的成本。因为差价的具体核定也需要通过用户具体价格意愿调查来定,差价越低用户实际的认购意愿会更强烈,同时市场潜力也就更大;差价越大则会导致用户认购意愿越弱,从而整体市场潜力也相对减少,进而导致竞争性状态的呈现,有助于再生能源发电厂商进行其运作成本的压低。绿色电力营销则是在传统电力体制结构下进行更为灵活的操作方式,不会对原有电力价格构成太大的冲击,但是会对电力市场做更为细致的区分,将电价结构变得更为多样化与贴合市场需求。可以将普通用户与特殊用户做差异性对待,同时也让再生电力与常规电力差价由用户愿意支付来做最终的协商决定。
电力公司绿色电价项目能够有效成功,是在于产品合理设计、有效市场营销、环境条件、媒体与政府之间的高效协作一起完成的。产品合理设计可以有效的满足消费者对实际电力的需求,能有效的让绿色电力具有更强的市场吸引力,通过不同绿色电力组合与合适差价、简要协议与便于支付的方式来达到最终电力消费行为的完成。而消费者最关心的是企业通过电力绿色营销的概念去牟取更高的经济利润,从而让消费者无法对该行为真假做有效辨别。因此需要具有较高信誉且独立的机构来达到绿色电力认证工作或者对绿色电力业务做每年定期的审计,由此来达到更好的市场消费者的信任,促进绿色电力项目的有序推进。
二、电力营销中引入绿色营销理念的建议
电力企业进行绿色产业构建的理念是具有市场竞争力的,同时政府需要更进一步的鼓励电力企业做绿色电力产品的提供,对于高于普通电力水平的绿色电力差价需要赋予电力公司一定的自主定价权利,这部分差价在一定程度上是依据市场环境效益所定,反应了市场真实的需求与绿色电力供给状况。要避免该差价定价所构成的电力价格稳定性波动,要确保普通用户不受到该类电价制定的影响,同时依据用户情况做用户自愿选择,如果用户不愿意购买,不可以做强行要求,要确保价格的合理性,能够被广泛的接纳。要鼓励电网依据实际用户状况做绿色电力供应商的投标选择,同时保证招投标的规范制度,从而确保电力资源能够得到优化配置,让用户从中受益。需要通过具有较高公众信誉度的第三方独立机构做电力公司绿色电力业务项目的监督方,对相关绿色电力标志做好认真,同时要监督市场中绿色电力产品销售符合相关标志标准,要对其财务情况做定期的生机,其中尤其需要针对绿色电力业务展开审计工作。相关监督标准需要由政府、电力公司、电力厂商、消费者各方面做共同性的协商决定,将有关利益群体做充分的召集集合性商议协调。同时需要通过授权的第三方机构进行利益代表委员会,依据情况做相P标准的研发制定,通过多次的公开意见征集来达到最终标准的审核通过。该方式可以有效的让绿色电力交易呈现出更为清晰透明的运作状态,让用户由此具有更高的信心,保持绿色电力市场能够持续健康的发展。
三、结束语
当下可以充分的运用低热能、风能、太阳能、生物质能等多种可再生能源展开电力产品的利用开发,从而有效的减少电力生产中所产生的高污染与高消耗,减少电力生产对环境构成的破坏,有效的达到更好的二次能源运用,将其转化为绿色电力产品更适宜市场的长期可持续发展。而绿色营销实现的前提是倡导绿色消费的推广,在绿色产品与绿色产业健康发展与完善的基础之上,绿色营销才能有效的促使电力企业经营得到更深入的绿色性变革。绿色营销不能仅仅停留在概念层面,更是要落实到深层的企业生产、经营的转变中,让用户实际从中获得价值,而不仅仅是概念宣传提升经济利润的手段,要让用户对绿色电力产业的发展有更强的信心与支持度,从而促进电力产业更好的改革与可持续性发展,为人们提供更节能环保的电力能源供应,保证人与自然环境的和谐相处,优化整个人类社会的消费观、生产模式与价值观水平。
参考文献:
[1] 刘岩.企业绿色营销研究[J].现代营销,2016,(2):55-56.DOI:10.3969/j.issn.1009-2994.2016.02.039.
篇8
关键词:微电网;分布式;控制技术
1 微电网概述
微电网即微型电网是一种由负荷和微型电源共同组成的、可提供电能系统;微电网相对外部大电网表现为一个单一的可控单元,该可控单元能够满足微电网内部用户对电能质量及供电可靠性和安全性的要求[1][2][3]。具有以下特征[4]:(1)微电网内部的电源主要由电力电子器件负责能量的转换,并提供必要的控制。(2)微电网相对于外部大电网表现为单一的受控单元,并可同时满足用户对电能质量和供电安全等方面的要求。(3)微电网存在两种典型的运行模式:正常情况下微电网与常规配电网并网运行,称为联网模式;当检测到电网故障或电能质量不满足要求时,微电网将及时与电网断开而独立运行,称为孤岛模式。两者之间的切换必须平滑而快速。
2 国内外现状
近年来,许多国家如美国、日本、澳大利亚等纷纷开展了对微电网技术的研究,并且解决了一部分微电网中的运行、保护、经济性等理论问题。
2.1 美国微电网的研究现状
美国是最先提出了微电网概念的国家,1999年美国可靠性技术解决方案协会(the Consortium for Electric Reliability Technology Solutions,CERTS)首次对微电网在结构、控制、经济等方面进行了研究并于2002年正式提出了相对完整的微电网概念,并且是目前微电网概念中最权威的一个。近年来,其微电网研究一直在有条不紊地进行着,其研究的重点主要集中在提高供电的可靠性、满足多种电能质量的要求、降低成本和实现智能化等方面[5][6]。
2.2 欧洲微电网研究现状
欧洲国家于2005 年提出“Smart Power Networks”计划,随后便出台该计划的技术实现方略。“Smart Power Networks”计划作为欧洲2020 年及后续的电力发展目标表明了未来欧洲电网需具备以下特点: 灵活性、可接入性、可靠性及经济性。并且提出微电源输出端逆变器相应控制策略:PQ控制VSI(voltage source inverter)控制策略。同时提出优化约束方程,并对超额发出热能的弃用制订了惩罚方案。最后,在满足微电网电、热双重需求的条件下,以系统燃料耗量最低为目标,提出了优化的功率分配方案[4]。
2.3 我国微电网研究现状
2008年初的冰雪天气导致我国发生大面积停电,只有少数小电网在支撑重要用户运行,暴露了我国现有的网架结构在保障用户供电方面所存在的薄弱环节同时也将微型电网的作用充分展示了出来,并促使我国加快了对微型电网的研究步伐。2009年,中国国家科技部通过“973”计划项目,专门资助了分布式发电供能系统的相关基础研究。次年,中国国家科技部通过《国家高科技研究发展计划(863)》立项了近十个有关微电网方面的研究课题。“十二五”期间,我国将在太阳能、风能占优势的地区建设成微电网示范区,同时还将推动建设100 座新能源示范城市。我国微电网的发展虽尚处于起始阶段,但微电网的特点适应我国电力发展的需求和方向,具有广阔的发展前景[7]。
3 微电网关键技术
3.1 微电网的控制技术
在微电网研究领域,最为关键的技术是微电网的运行控制。目前,有三种比较常见的微电网控制方式[2][3][9]:(1)基于电力电子技术等概念的控制方法。该方法根据微电网的控制要求与发电机的下垂特性将不平衡功率动态分配给各机组承担,具有简单、可靠、易于实现的优点。(2)基于能量管理系统的控制。该方法采用不同的控制模块分别对有功和无功进行控制,很好地满足了微电网的多种控制要求,此外该方法针对微电网中对无功的不同需求,功率管理系统采用了不同的控制方法从而提高了控制性能。(3)基于多技术的微电网控制。该方法将计算机领域的多技术应用到微电网,的自治性、自发性等特点能够很好地适应和满足微电网分散控制的要求。
3.2 协调继电保护和无功补偿技术[10]
微电网的保护方法与传统配电网的保护方法不同,主要是微电网的多电源特性,使得两者区别很大,主要难点在潮流的双向流动、并网和孤立运行时短路容量的变化方面。因此,传统配电网在低压侧集中无功补偿的方法已经不适合微电网。
3.3 电力电子技术[10]
大部分的新能源发电技术所发出的电能在频率和电压水平上不能满足现有互联电网的要求,因此无法直接接入电网,需通过电力电子设备才能接入。为此要大力加强对电力电子技术的研究,研制一些新型的电力电子设备作为配套设施,如并网逆变器、静态开关和电能控制装置。
3.4 可再生能源技术
太阳能、风能等可再生能源接入电网给电力系统带来了非常大的影响,虽然相对于传统的能源发电,可再生能源的成本并不低,但是其新型的发电技术对于电网的发展起到了关键的作用。
3.5 储能技术
储能技术在微电网中是特别重要的一项技术,它具有削峰填谷的作用从而提高了间歇式能源的利用效率[11],该技术的关键在于超导储能技术,超级电容等方面。
结束语
微电网作为分布式发电优化集成的一种方式,已经成为世界各国研究的重点,微电网将在未来占有重要的地位。微电网虽然具有很多优点,但在大规模应用之前,还有许多问题需要解决。所以中国微电网技术的发展还将面临着更多挑战。但是近年来国家已出台新的政策积极鼓励新能源的发展并且方便新能源接入配电网,相信中国的微电网技术会走上高速发展的道路。
参考文献
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篇9
“中国崛起”遇见第三次工业革命,这是历史的机遇还是滚滚巨浪?复旦大学管理学院产业经济学系主任、中国工业经济研究开发促进会副理事长芮明杰就这个话题接受了《瞭望东方周刊》专访。
第三次工业革命到来的“蛛丝马迹”
《瞭望东方周刊》:你如何看待美国趋势学家杰瑞米.里夫金所预计的第三次工业革命的到来?
芮明杰:我个人认为关于第三次工业革命到来的判断还是肯定的。
技术变革和技术进步不是衡量工业革命是否到来的重要指标,但是反过来,工业革命又离不开重大的技术变革和技术突破。从过去的工业革命的概念和实质来看的话,判断一场技术革命,要看这个技术革命导致人类生产方式是否发生重大变化。
比如第一次工业革命,带来的生产方式是过去农业社会所没有的,是大机器大批量生产,这是个重大的生产方式的变化。所以要看第三次工业革命是不是正在发生或者即将发生,首先要判断有没有存在这种巨大的技术变化导致人类生产方式发生很大变化。我们可以察觉到重大的技术以及人类生产方式的转变已经隐约出现。
《瞭望东方周刊》:你指的已经隐约出现的新生产方式是什么?
芮明杰:互联网支撑的智能化大规模定制生产方式。
首先,我们新一轮的生产方式离不开互联网,这是毫无疑问的。
其次是智能化,这跟自动化有重大区别,智慧性计算机嵌入了生产制造之中,使生产过程可以自动感知、分析、判断、修正、调整,这是第二个很重要的变化。
第三个我要说的是大规模定制,我们知道本来定制是小规模的,所谓定制就是按照消费者个性的需求偏好,来生产他们所需要的东西。现在的工业时代是大规模标准化生产方式,标准化生产以后大家来购买选用。其中标准化生产过程中也分一些产品类别进行生产,比如说买衬衫有几个号码,买鞋子有几个号码,买车子有几个类型你去挑,都是大规模标准化生产。但消费者已经产生了个性化需求,那么新的生产方式即大规模定制生产就一定会产生,而且在智能化的条件下,也可以做到大规模的定制。
目前这个技术正在发展,例如3D打印机,很明显地可以看到,它已经可以为我们的大规模定制提供技术上的准备以及材料上的准备。
《瞭望东方周刊》:重大技术已经引发了怎样的生产方式变革?
芮明杰:我们在讲生产方式变革的时候,实际上说的是制造模式的变化。原来的制造模式叫削减式,比如我想造一个东西,我会先生产出一个毛坯,然后进行切削,使其成型,装订,这样一个产品就出来了。工业化时代的制造模式是削减式生产。
但是现在已经有新的生产方式出现,那就是叠加式制造如3D打印机。3D打印技术已经有了十年的发展,它类似打印机把材料一层层打印上去,通过叠加式打印来生产产品。比如过去冶金是浇铸式生产,也就是削减式的生产方式,现在的冶金生产已经很多是用粉末材料激光打印成型。
把叠加式的生产模式和削减式的生产模式比较一下,我们会发现其中的很多优点。一个是节约了很多的材料、能源,没有以前废弃的边角料,生产出来的产品,金属的强硬度指标甚至比浇筑式的还要好。比如说现在飞机上的引擎叶片,就是直接用激光把粉末“打印”出来的,不再是浇筑出一个毛坯再切削。
生产方式的变革方面,有很多新的技术的支撑,技术的变化真是很快。叠加式生产方式的背后是数字和电脑。在电脑上设计好了以后,输到机器里面以后就直接打印出来了。在美国的一些大学里面,已经把3D打印机放在学生活动中心,让学生把自己想象的东西直接打印出来。
告别化石能源时代
《瞭望东方周刊》:除了新技术的发展所带来的生产方式的变革以外,还有什么是促进第三次工业革命到来的动力?
芮明杰:还有就是对于新能源的寻找。
自从上世纪70年代两次石油危机以后,我们越来越看到所谓的不可再生的化石能源越来越稀缺,并且开采的难度越来越大。以现有的情况估计,这些能源支持人类发展的时间不会太长。所以要寻找再生性能源,代替化石能源。
能源的状况已经威胁到人类社会未来的可持续发展的问题。能源问题怎么解决,特别是中国怎么解决。现在中国石油进口的依赖度已经高达50%,估计到2020年会达到70%。如此下去很可怕,我们不得不需要用再生性能源来替代它。因此这个意义上来讲,能源的技术,包括能源的生产和组织,以及由此带来人类社会的变化,不得不加快研究。
欧美已经定出目标,不可再生能源的使用比要减小,再生性能源的使用比要增加。奥巴马对能源方面的考虑,很大一方面是对再生能源的考虑。这样来看,放在我们面前的问题真的很严峻。这就是为什么第三次工业革命概念出来引起许多方面的关注。
《瞭望东方周刊》:现在新能源技术的开发运用是否可以做到取代化石能源?
芮明杰:所有的技术都在发展、研究。比如太阳能电池,现在已经研发到第四代了。比如风能发电机已经开始安装发电。清洁能源、再生能源都有很多研究探索。但是这些产品不能十分令人满意。
比如第一代太阳能电池,生产使用成本还是比较高,还不能适应市场大规模的需求。此外,有些技术虽然可以产业化,但是总体来讲还不够,技术效能可能还不十分明显,不能完全替代化石能源。
从能源的变革来讲,大家已经看到了变革。欧盟走得快一点,美国也在积极准备。亚洲国家中日本走得比较快,我国也在发展,只是比较慢一些。慢一些会对我国经济社会发展有所影响,因为不可再生能源的市场价格会越来越贵。
中国关于新能源的制造规模很大,使用规模很小,因为我们现在思路还没转到大规模发展新能源去替代那些化石能源,还只是希望通过生产拉动GDP。太阳能产品主要生产出来的东西都出口欧盟和美国。
中国的第三次工业化革命之路
《瞭望东方周刊》:第三次工业革命会给世界带来什么样的影响?
芮明杰:并不是第三次工业革命给未来带来新的经济增长点,而是我们是否响应它所带来的变革。如果响应这个变革,那就是经济发展的引擎。举个例子,如果我们认定智能制造是未来的一个趋势的话,那么智能化制造设备、智能化制造的过程、智能化制造的相关服务以及智能化产品的大规模的应用,当然是一个经济增长点。我们能够看到智能化制造、智能化产品确实受到消费者的欢迎,有需求才会有供给,新的增长点会产生的。
从另外的角度讲,商业模式是盈利的方式,基于资源配置方式不同,会导致商业模式的变化。第三次工业革命可能会导致生产组织方式的变化。比如,现在的商业生产模式是“集中生产,全球分销”,此类生产组织方式使能源、原材料与商品的全球运输产生了大量的能耗与碳排放。
将来的生产组织模式将变为分散式生产,就地销售。这样的组织方式会导致碳排放大量减少,这也导致商业模式很大的变化。分散式生产需要与消费者紧密配合,是一种体验式的生产,是消费者参与生产,充分满足其个性化消费的需求。
这样的条件下,当分散生产、就地消费出现以后,未来的城市还会像现在这样吗?未必。可能会反城市化,那时候人们没必要集中在一起生活工作。
《瞭望东方周刊》:“中国崛起”遇见第三次工业革命是否一个好机会?
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Abstract: Based on current situation of conventional energy use, this paper analyzes the difference between wind power and thermal power, and hydropower from the environmental, economic and development potential. On the basis of the three generation features, it expounds the advantages of wind power in the energy-saving and emission reduction benefit, and economic benefit, and the development situation under the national sustainable development strategies, putting forward proposals on Jiangsu energy development and use.
关键词: 风力发电;火力发电;水力发电;优势比较
Key words: Wind power;Thermal power;Hydropower;comparative advantage
中图分类号:P754.1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)35-0022-02
0 引言
自然环境是人类赖以生存和发展的基础,人类维持正常生产、生活的所有物质及能量均来自于自然环境。随着人口数量的激增,人类消耗自然资源的速度呈指数化增长。与此同时,爆发式的工业化扩张也给社会带来了严重后果,引起了国际社会的广泛关注。风能作为一种清洁的可再生能源,蕴藏量巨大,全球风能约为2.74亿兆瓦,其中可利用的风能为200万兆瓦,是地球上可开发利用的水能总量的10倍。风能在利用过程中不产生有害废弃物和温室气体,被认为是当前最廉价、技术最成熟的可再生资源。江苏作为我国目前经济发展迅速的省份之一,以仅占全国1%的国土创造了近10%的财富,而维持经济持续快速发展需要消耗大量的能源,需要电力工业的有力支撑。江苏传统基础能源主要为煤炭、石油和天然气,总体含量较为贫乏,分布不均匀。据统计,江苏省国土面积约10.9万平方千米,而含煤面积仅为2540km2。截至2011年末,全国煤炭基础储量2157.89亿吨,江苏省煤炭基础储量10.81亿吨,只占全国比重的0.5%。就石油和天然气资源来看,江苏省石油基础储量2933.35万吨,占全国石油基础储量的0.9%;天然气基础储量24.04亿立方米,仅占全国的天然气基础储量的0.06%。面对能源稀缺与亟需能源的矛盾,开发新能源以支持江苏可持续发展变得迫在眉睫。
江苏是风能资源大省,也是国家指定的风电发展基地之一。其风能资源较丰富,可用于发电的风能达2380兆瓦,潜在的风力发电量为2200万千瓦,占中国风能资源的近1/10。本文通过在环境、经济和发展潜力等方面逐一分析比较江苏风力发电与常规能源等发电方式的区别及优势,为规划和开发建设江苏新能源供了广阔的前景。
1 环境优势比较
随着科学技术的不断发展以及人们环保意识的不断提高,“低碳”的生活概念正在影响着人们的日常生活。传统的火力发电以煤炭、石油、核物质为原料,容易产生二氧化碳、二氧化硫等污染物,这给环境造成了严重的危害。相比煤炭、石油等,风能作为一种非常清洁的绿色能源,在转换成电能的过程中,不存在常规燃煤火力发电厂所产生的污染排放,环境成本低。在进行风力发电时能够减少二氧化碳和其它有害气体的排放,不会造成酸雨、烟雾及辐射等环境污染,所以节能减排效益显著。除此之外,风能是可再生能源,可以说是“取之不尽,用之不竭”,其自身就是对传统能源的节约,可替代部分一次能源,优化能源结构。
根据表1可得,火力发电的燃煤污染物排放中CO2的排放率最高,为1731(kg·t-1),而风力发电的二氧化碳排放量约为7g/kwh,远低于煤电的964g/kwh、石油的726g/kwh和天然气的484g/kwh,按我国每度电的二氧化碳排放量约为997g计算,每使用一度风力电,即可减少二氧化碳排放量990g[1]。
由表2可以看出,针对江苏省规模以上工业企业研究发现,其主要能源消费量以煤炭为主,其次是焦炭和原油,而煤炭的消费量占主要能源总消费量的80%左右,占据了主导地位,在2005年到2012年间煤炭的消费量增长了1.7倍,随着往后工业的不断发展,这个数量将会逐年增加。而江苏省近几年的环境污染严重,煤炭开采和使用对其的影响不计其数。
相比燃煤发电,风力发电的优势主要体现在两个方面:一是可以减少CO2、SO2、NOX等污染物在风电场的运行过程中的排放,利用风力发电技术将风能转化为电能,避免了有害气体污染空气,破坏生态平衡。二是能够减少煤炭的使用量,我国煤炭储量巨大,但煤炭属于不可再生资源,利用风力发电可以缓解资源有限的压力;风电场的建设也可以缩小了固体废渣的占地面积,避免了煤炭和灰渣在运输过程中对环境的污染,促进地区大气环境的改善。
2 经济优势比较
中国作为世界GDP第二大国,拥有着丰富的风能资源,并且具有巨大的开发利用价值,其商业化、规模化的潜力也很大。根据全国第2次风能资源普查结果,中国陆地风能离地面10m高度的经济可开发量为2.53亿kW,离地面50m的经济可开发量可能会增大一倍。近海资源估计比陆地上大3倍,10m高经济可开发量约7.5亿kW,50m高约15亿kW[2]。
目前,风电已成为具有较强经济竞争力的可再生能源发电技术,风电在创造就业机会和刺激经济增长方面的作用也越来越显著[3]。在提高风力发电的经济性的同时,可以刺激了对相关人才的需求,创造了更多的就业机会,也提升了公司的竞争力和整体效益。此外,由于风电设备国产化率的不断提高,再加上风电场规模的不断扩大,风电成本正不断降低。
首先,与火力发电相比,目前火力发电的不完全成本已经达到每千瓦/时0.2~0.3元,这其中不包括所排污染物的处理成本;而风能取之不尽,没有原料成本,并且风力发电1亿千瓦时,就可节约3万吨标煤,减少9万吨二氧化碳的排放,节约淡水20多万立方米。考虑到火力发电还受到化石能源价格浮动的影响,风电的经济效益要比火电明显得多。
其次,与水力发电相比,水电价格机制一方面不能真实全面地反映电力的供求关系,另一方面也无法反映水资源价值和水电开发的环境损害成本。水电站建造的一次性经济投资和人力投资远高于风电站建造,并且需要消耗大量时间,对周围居民的影响更是不可补偿,而风电场建设周期短、见效快,如果不算测风周期的话,建成一个大型风电场只需要不到一年的时间[4]。
从风电运营成本来看,其经济效益也明显优于火电和水电。一方面,由于风电场不需要大面积的燃料堆场和灰场,风电机组实际占地一般为风电田的5%左右,所以其土地资源仍可以保持与风电场建设前一样继续使用;另一方面,风电企业不需要燃料物流管理和市场管理,因此管理人员少,成本也相应降低。
3 发展前景优势
风力发电作为改善能源结构,应对气候变化和能源安全问题的主要技术之一,一直以来都是我国实现可持续发展战略的重大规划。
随着风电的规模化不断发展,风电的成本也将逐步下降,许多投资者也很看好风电的市场前景。根据我国风电发展预测,2020年以后化石燃料资源将大幅度减少,火电成本也将随之增加,届时风电将更加具备市场竞争能力。到2020年底,全国风电总装机规模将达到12000万kW。预计2030年以后,水能资源大部分也将全部开发完,同时海上风电将进入大规模开发时期,并有可能形成“东电西送”的局面。预计到2050年底,全国风电总装机规模将达到50000万kW,风电将处于规模化发展状态,各项技术经济指标将会进一步提高,风电企业的竞争力和盈利能力也将明显增强。江苏拥有945公里的标准海岸线及面积908万亩沿海滩涂,占全国滩涂总面积的四分之一,居我国沿海各省、市之首。江苏沿海中部岸外拥有世界最大的海岸外辐射沙洲,总数有70左右,190.26万亩的理论深度基准面零米线以上的总面积。这足以证明江苏省以其丰富的自然资源和风能资源,发展沿海风电站和海上风电站是有坚实的基础依靠。
同时,近年来我国政府相继出台了多项扶持政策,具体包括全额并网、电价分摊、财税优惠等,上网电价也由最初的完全竞争过渡到现在的特许权招标模式[5],这些政策都极大地推进了风电的发展。
综上所述,可以发现风电以其良好的环境效益、经济效益和发展前景,必将成为本世纪中国重要的电源。常规能源的环境污染、资源浪费、成本增加等问题越发严重,风力发电将为人类最终解决能源问题带来新的希望。本文以江苏省风电为典型代表,深入探讨了风力发电的比较优势,可以为今后风能源的利用与开发提供科学依据。
参考文献:
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