可再生能源的必要性范文

时间:2023-12-15 17:55:34

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可再生能源的必要性

篇1

关键词:低碳经济 能源 可再生能源 能源利用

1 可再生能源与低碳经济概述

在能源领域中,人们往往将新能源与可再生能源并称。目前,可再生能源的含义在技术层面已得到明确,即以新技术和新材料为基础,使传统的可再生能源得到现代化的开发与利用,用取之不尽、周而复始的可再生能源来取代资源有限、对环境有污染的化石能源,重点在于开发太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能、氢能等。

“低碳经济”作为一种新型经济模式,旨在通过全球合作,形成政策引导和市场调节双向机制,不断促进节能减排技术的创新和应用,提高传统化石能源使用效率,推动以太阳能、风能、生物质能、氢能等可再生能源的广泛应用,逐步减少单位GDP的碳排放量,建立新的低碳生活环境和生活方式。“低碳经济”具有如下特点。①全球性。低碳经济的概念是在全球气候变暖的背景下应运而生的,任何一个国家都不可能独立地完成低碳经济的发展。②主动性。低碳经济的发展需要以政府的政策引导为前提,以主动地干预为保障,而不可能仅仅依靠市场这一看不见的手。③技术性。低碳经济实质是通过各种节能减排高新技术的应用和推广,实现经济发展与环境保护双重目标。

2 低碳背景下发展可再生能源的必要性

2.1 低碳是可再生能源发展的机遇和挑战。低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。2009年11月25日由主持的国务院常务会议决定:到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划,并制定相应的国内统计、监测、考核办法。从提出发展低碳经济到确定GDP增长的碳排放指标,我国正在逐步跨入低碳经济时代。发展低碳经济必将带来我国能源结构的调整――传统能源的使用比例缩小,可再生能源的使用比例上升。苏州可再生能源产业的发展将迎来前所未有的机遇和挑战。

2.2 苏州本身的发展属性决定了可再生能源的发展方向。苏州地处东南沿海,能源资源贫乏,3/4以上靠外调。随着经济的快速发展,苏南地区不仅面临着能源的巨大缺口,同时也面临着环境的压力。苏州地区经济增长的支撑力主要靠资源的大量消耗。因此,矿物能源的日益耗尽以及矿物能源无节制使用所引起的环境问题,使人们迫切要寻找清洁能源。

3 苏州可再生能源利用现状

3.1 新能源和可再生能源的利用范围广泛,且随着新能源的发现呈逐步扩大趋势。从能源的大类来看,苏州可在再生能源的利用领域从最初的水能和生物职能,到现在的风能、太阳能、海洋能、地热能等。从各类别的再生源利用的广度和深度来看也在不断的扩大和深化。以生物质能的利用为例,起初我们只是将秸秆、薪材等剩余农作物直接燃烧来取得传统的煤炭能源,而如今不仅应用新技术提高了剩余农作物的燃烧能力,而且还可以将其转化为优质化工原料。

3.2 可再生能源产业起步较晚,但发展迅速。20世纪70年代末,可再生经济与制度研究能以相对节约的方式消费,而不是选择对环境有影响的产品和服务。把低碳经济表述为最大限度地减少煤炭和石油等高碳能源消耗的经济,实质上是以低能耗、低排放、低污染为基本特征的经济。它的核心是通过技术创新、制度创新和发展观的转变,最大限度地减少温室气体排放,减缓全球气候变暖,实现经济社会的清洁发展与可持续发展。

3.3 可再生能源开发利用技术方面,自主研发能力不断加强。近年来,苏州依托政策、地域、经济、产业优势,已成为江苏省可再生能源规模化发展的试点城市之一。在风能、生物质能、太阳能等可再生能源的开发利用方面的技术发展较快,并在某些领域已处于先进水平。风能、生物质能、地热能等应用技术已步入快速发展阶段,建筑业、制造业等产业非常发达,节能应用产品与技术迅猛发展,涌现出大批技术含量高、规模化发展的高新技术企业产品和新技术。

4 苏州可再生能源利用存在的问题

4.1 相对薄弱的可再生能源设备制造业使可再生能源设备制造的本地化和商业化进程严重受阻,这是苏州可再生能源成本过高和市场发育滞后的重要因素之一。

江苏可再生能源开发利用仍沿用一些传统技术、设备与工艺,明显落后于国际发达国家和可再生能源开发利用较快的国家。可再生能源开发利用表现出企业生产规模小,产品生产成本高,价格与常规能源相比高得多,缺乏市场竞争力。

4.2 缺乏完整的激励政策体系。可再生能源政策的执行效果不好,主要应归因子所制定的政策缺少相应的机制。苏州由于缺少目标机制,使政府机构难以制订长期稳定的发展计划,从而制约了项目开发商的投资信心。由于缺乏竞争机制,目前可再生能源价格的降低缺少压力,开发商与电网之间难于就电力的供应达成协议。由于缺少融资机制,导致该行业投资渠道单一,政府成了投资主体,财政投入难以满足行业发展对投资的渴望。因此,必须建立新的运行机制。

4.3 可再生能源分属不同行业,缺乏统一归口与管理。政出多门,部门间协调性差,造成了管理混乱,即所谓的“有机构无管理”问题。长期以来,江苏新能源与可再生能源的工作分散在多个部门。科技厅、发改委、建设厅、农林厅、经贸委等多头管理,资金分散,重复建设。另外,在发展可再生能源事业中所采取的一系列方法非常复杂,许多不同的机构都被包含在内。这些程序为项目的开发设置了过多的障碍,限制了开发商和投资人进入市场。

5 对策和建议

5.1 加快可再生能源设备制造本地化和商业化进程。可再生能源设备本地化无疑将会成为推动当地经济发展的一支新生力量。可再生能源本地化的实现可以为当地创造新的就业机会:当地可以通过销售可再生能源设备获得利润:当地生产的可再生能源产品可以出口外地、海外市场;可降低当地可再生能源厂商购买可再生能源产品的成本,进而降低可再生能源发电成本,提高当地可再生能源发电能力等。苏州应加快可再生能源设备本地化、商业化的进程。

5.2 建立、完善可再生能源政策体系。在可再生能源技术商业化的初期,由于新技术、新产品的价格承受力与政府推广目标之间存在较大的差异。因此政府往往会通过一系列政策来推动可再生能源产业的发展。国内外的经验表明,政府的支持和激励以及鼓励民间投资是加速可再生能源发展的关键因素。苏州再生能源政策应该是一个政策体系,该体系围绕一个核心目标建立起来一系列相关的配套政策和机制。目前苏州应着力建构包括目标机制、定价机制、选择机制和补偿机制在内的可再生能源政策体系。

5.3 成立专门的管理机构。政府相关部门应加强宏观管理,成立专门的管理机构,并清楚界定管理机构的职责。另外,在发展可再生能源事业中所采取的系列方法适当简化,便于开发商和投资人进入市场。

5.4 通过政府积极干预建立可再生能源的主导产业地位。对新能源与可再生资源产业出台有足够吸引力的税收、投资和产出补贴政策,将闲置的民间资本引向可再生能源产业,将有效解决主导产业建立所需的资本积累和投资问题。通过宣传和消费补贴对消费者进行有效的消费引导,逐渐培育可再生能源的需求市场。采取电视、广播、报纸、宣传材料、现场培训等多种形式进行宣传;同时通过消费补贴使其在选择可再生能源时不至于承受比传统的化石能源更高的成本和代价。

5.5 立足苏州市情,积极吸收借鉴国外的先进发展经验。今后,进一步深化在可再生能源方面的国际交流与合作,以互利共赢为立足点,更多地调动全球资源,我国在开发和产业化方面的差距。

参考文献:

[1]牛丽贤,张寿庭.低碳经济背景下中国可再生能源发展对策研究[J]. 改革与战略.2010,(9).

[2]叶瑛莹.江苏省可再生能源开发利用研究.2006.

篇2

1 发展可再生能源的重要意义与国家目标

第一次石油危机之后,特别是上世纪90年代以来能源市场的供求结构和安全性发生了巨大变化。从需求角度来看,能源需求全球性增加,能源获得竞争激化,对化石燃料的依赖性上升。从供给角度来看,主要供给国不断强化投资限制和国家管理,探测等上游投资不足,精炼、管道等供给基础设施落后,海上石油运输安全问题频发。从环境角度来看,对应全球性气候变暖、核不扩散的压力越来越大。中东等主要石油供给区域的政治摩擦与冲突、局部战争等加大了石油市场的政治风险,而投机资本的大规模进入,不仅使石油价格不断攀升,又进一步加大了石油市场的经济风险。

在这种背景下,世界各国不断深化对发展可再生能源重要意义的认识,并4E(Energy Security,能源安全;Economic Growth,经济增长;Environmental Protection,环境保护;Employment,就业)角度上达成共识。具体而言:(1)替代化石燃料等“污染技术”的可再生能源,能够在应对全球性气候变动威胁、减轻大气污染和水质污染等方面发挥作用。从能源原单位来看,发展可再生能源,能够创造出更多的就业机会和新产业。(2)由于不受国际市场上化石燃料价格变动的影响,可再生能源能够从经济角度促进能源的安全供给,进而提高经济的安全性。可再生能源系统与化石燃料、核电等传统的能源系统相比,独立性高、不依赖于发电、输电的中央系统,既能够提高安全性、减少停电等事故,又能够防止原油泄漏、油轮爆炸、核电站事故等恶性环境事件,进而提高环境的安全性。(3)可再生能源在世界各地都具有很高的可获得性,能够避免资源战争,也能够减少为保护能源而发生的军队、安保机构等的开支。在上述这种背景与认识之下,世界各国均在大力、快速发展可再生能源。

截至2007年末,至少64个国家已经有了发展可再生能源的国家目标(Nation Target for Renewable Energy),即规定在国家、地区能源组合中可再生能源所占比例,这也是各国发展可再生能源的纲领性、约束性目标。从可再生能源占电力供应的比例来看,大部分国家的目标集中于5~30%之间,最低的为2%,最高的为78%。目标时期大多集中于2010~2012年,有些国家更为长远,制定出了2020~2025年的目标。欧盟27个成员国,均已有了各自的可再生能源发展目标。2007年初,欧盟委员会确立了新的截至2020年的具有约束力的可再生能源发展目标,即最终能源的20%、运输燃料的10%。此前截至2010年的目标位电力供应的21%、初级能源的12%,新目标相当于电力供应的34%。高于此前的目标。美国、加拿大等发达国家没有再生能源发展的国家目标,但美国的29个州、加拿大的9个省已经制定了各自的目标。

64个国家中有22个发展中国,包括巴西、中国、印度、印度尼西亚、马来西亚、菲律宾、泰国、伊朗、南非等。在2007年8月公布的《可再生能源中长期发展规划》中,中国提出了到2010年使可再生能源消费量达到能源消费总量的10%,到2020年达到15%的发展目标,同时还明确了各种可再生能源的发展目标,如到2020年全国水电装总机容量达到3亿千瓦,生物质能发电总装机容量达到3000万千瓦,风电总装机容量达到3000万千瓦,太阳能发电总装机容量达到300万千瓦等。这些目标将使中国可再生能源总装机容量提高3倍,目标之高。引人注目。

2 发展可再生能源的单项政策

各国在发展可再生能源,实现可再生能源国家目标的过程中,已经遭遇、意识到许多障碍在笔者收集到的200余篇中外文文献中,普遍提及到的主要障碍就有10几种之多(表1)。这些障碍在很大程度上制约着可再生能源的发展,而且具有很高的国际普遍性。同时,特定障碍在不同的国家或地区的严重程度有所不同,如“自主研发能力弱,研发成本高,缺乏政策支持”、“缺乏自主技术,核心技术与装备对外依赖严重”两项,相对于发达国家而言,在发展中国家更为突出。

为清除这些障碍,促进可再生能源发展,实现可再生能源国家目标,世界各国开发出多种单项政策,仅使用频度高、普遍性高的就有20余种,主要可分为直接管制、经济激励和其他政策3大类型。表2简要概括了主要单项政策的内容概要、清除对象、所属类型等。

3 发展可再生能源的政策组合

3.1 各国发展可再生能源的政策组合

从表2中可以看出,单项政策均为针对一个或兼顾几个目标障碍而设计、采用。因此,每个单项政策能够清除的障碍有限,必须和其它政策配套使用才能获得更好的效果。在实践中,我们观察到的各国可再生能源发展政策或障碍清除政策普遍是几个或多个单项政策的组合,换言之各国可再生能源发展政策是一种政策组合或一揽子政策。

REN21在其最新报告“RenewabIes 2007,global Status Report”中介绍了全球60个国家实施中的可再生能源促进政策(Renewable Energy Promotion Policies)的情况,为我们分析、理解各国可再生能源发展政策组合提供了难得的参考。正在实施可再生能源发展政策组合的国家数。2005年为48个,两年间增加12个,增幅达到25%。REN21已经连续发表3个年度的关于可再生能源的全球报告,其信息全面、深入、及时,在国际上具有很高的权威性和参考价值。

从表3中,我们可以观察到各国发展可再生能源发展政策组合的几个重要特征。

(1)政策组合具有丰富的多样性。各个国家政策组合中包含的单项政策清单各有特色,没有完全相同的政策组合,动用的单项政策数量亦不尽相同。政策组合的这种多样性,可以理解为各个国家根据各自的可再生能源发展目标、实际情况、政策偏好等选择最适宜于本国的单项政策进行组合的结果。

(2)单项政策的采用情况存在差异。在60个国家中,按采用比例从高到低来看,依次为固定价格。资产补贴、奖励、返还,投资退税,公共投资、贷款,消费税、能源税、增值税的减税,可交易的再生能源证书,公开招标,再生能源份额制度,净计量,发电补贴、退税。固定价格,是采用比例最高的单项政策,有40个国家采用,采用比例最低的单项政策是发电补贴、退税,只有6个国家采用,二者之间存在巨大差异。采用比例的高低,很大程度上反映出单项政策的可操作性、适用性的高低、效果的大小等问题,是政策选择的重要参考。

(3)同一单项政策在发达国家与转型国家、发展中国家的采用比例存在差距。除投资退税、发电补贴和退税2个单项政策外,其余8个单项政策在发展中国家的采用比例明显低于发达国家与转型国家。这一差距可以用与发达国家与转型国家比较而言,发展中国家的可再生能源政策起步晚、政策开发与应用的成熟度低等来解释。值得注意的是,市场化程度高的可交易的再生能源证书和公开招标,强制性大、波及面广泛的再生能源份额制度,技术难度大的净计量4项单项政策,在发展中国家的采用案例很少,说明发展中国家的可再生能源政策更大程度上依赖于投资退税等比较传统的经济激励手段。

(4)中国等发展中国家的可再生能源发展政策组合已经达到或超过了发达国家水平。中国的政策组合中采用了7种单项政策,动用政策的数量比在国际上评价很高的德国、丹麦、瑞典、意大利、日本还多,与法国持平。远远高出转型国家俄罗斯等。印度政府采用了6项政策,其地方政府采用了2项,政策组合的丰富程度亦不逊色于发达国家。特别值得评价的是,中国的政策组合中包括了公开招标,再生能源份额制度两项应用难度大的单项政策,中国是23个发展中国家里唯一一个制定再生能源份额制度的国家,该项政策在发达国家与转型国家中的采用比例也仅为21.6%。

3.2 供给侧管理、需求侧管理的政策组合

在实践中能源发展政策、能源管理经常被分为供给侧与需求侧两大类型或方向。借鉴这种分类,并根据主要目标,笔者将表2所列单项政策分别组合为供给侧管理政策组合和需求侧管理政策组合(表4)。从表4中可以看出,供给侧管理政策组合远比需求侧管理政策组合丰富,前者最多可以动用14项单项政策,而后者只有7项。如果结合表3。我们不能发现,13个国家中除俄罗斯、泰国两国采取单一供给侧政策管理组合外,其余11个国家同时动用了供给侧管理政策组合与需求侧管理政策组合,而且从动用的单项政策数量上看,其供给侧政策管理组合大于需求侧管理政策组合。以丹麦为例来看,其可再生能源发展政策组合中包括固定价格、投资退税、公共投资与贷款、可交易的再生能源证书、公开招标等5项供给侧管理政策,而只有消费税减税、净计量2项需求侧管理政策。就中国来看,除国家投资建设的“乘风计划、光明工程、秸秆气化工程”,国家对农村、牧区的小型独立风力发电项目提供低息贷款外,其余政策均属于供给侧管理政策组合。也就是说,就大多数国家而言,供给侧管理政策是可再生能源发展政策组合的主体,需求侧管理政策是必要的配套或补充,其原因在于可再生能源供给、特别是和化石能源相比具有竞争力的供给不足。清除障碍、突破供给瓶颈是各国政策的首要目标和任务。

3.3 针对利益相关者的政策组合

可再生能源发展及其政策关系到众多的利益相关者。如可再生能源发电企业、电网企业、研发机构、调查勘探机构等可再生能源的供给者,企业、家庭、公共机构等需求者,政府、研究调查机构、NPO、NGO组织、发电企业、电网企业等政策制定者与参与者,公共基金、银行、政府等融资提供者或补贴提供者。各个利益相关者在可再生能源发展中起着不同的作用,有着不同的利益诉求,其面临的障碍也各有不同。以特定利益相关者为对象而形成的政策,大多数情况下,往往是把几种单项政策的相互配合作为政策组合来实施的。

我们可以以可再生能源发电企业为例来简要分析这种政策组合。从表1中,我们可以观察到作为供给者的发电企业面临着“初始投资巨大,融资渠道少、成本高”、“投资回收期不确定,风险高”、“缺乏支持输出网络、储备等基础设施”、 “成本高,缺乏市场竞争力”、“缺乏公共资金等支持”等多项障碍,这些障碍也是供给侧的主要障碍。由于单项政策主要为清除某一个目标障碍或配合其他政策而设计、采用,所以只有同时动用数项单项政策、形成政策组合才能有效地支持发电企业清除其障碍。结合表2、表4我们可以看到,针对发电企业的政策组合有着丰富的选择,再生能源份额制度、固定价格、规制缓和、生产者减税与退税、发电补贴与退税、可交易的再生能源证书、投资退税、公共投资与贷款等单项政策均可组合起来应对发电企业面临的障碍。事实上,各国正在实施的支持发电企业的政策多为政策组合,从表3中,我们能够确认这一点。如法国采用固定价格、资产补贴、投资退税、公共投资与贷款、消费税减税与退税、可交易的再生能源证书、公开招标等7项单项政策的组合,中国的政策组合比法国多了再生能源份额制度,少了可交易的再生能源证书。也是很丰富的组合。

篇3

1.提高土地、建筑能效,推广高能效产品。

美国在联邦层面、州层面都确定了相应的能效标准,提高土地管理、建筑物建设与维护、公共住房等各领域的能效,通过能效标识、能源星级计划、税收优惠、信贷等手段推广高能效产品,尤其是强制建立机动车的能效耗费标准,淘汰高能耗、低能效产品。

2.推行能源援助计划,保护能源消费者权益。

针对低收入家庭、低收入群体推行能源援助计划,尤其是冬季,通过财政拨款对其进行相应的补贴、能效装置折扣等,让其维持基本的生活水平。能源消费者拥有其他产品消费者所拥有的权利,如隐私权、不公平交易权、退款、禁止强制服务等权利。能源生产者不得有欺诈、提供虚假信息、操纵能源市场等行为。

3.鼓励发展可再生能源。

美国多向发展可再生能源,包括核能、太阳能、风能等,还积极鼓励乙醇等生物能源的技术资金投入。在推广高能效产品过程中,也激励使用非传统车辆,并对替代燃料给予税收、信贷等各种优惠。

4.增强能源市场透明度。

《能源政策法案》要求委员会着力推进州际商业电能输电和销售市场价格透明度,顾及公共利益、市场整合、公平竞争和消费者权益保护,在特定情况下及时向电力购买者、电力批发商、输电服务用户和公众通报关于批发电能价格和电能传输服务信息,建立电子信息系统,除不利于市场有效运作或可能危及系统安全的情况下最大限度的披露能源价格组成,且不得虚假陈述。

二、欧盟能源法律制度介绍

欧盟作为世界上最发达的地区联盟,曾面临过一系列能源问题,如:(1)能源市场竞争不足。欧盟地区内部及其与其他地区能源市场两个层面都未形成有效的竞争;(2)能源对外依赖度过高。欧盟对外进口的能源比例居高不下,石油和天然气超过一半需要进口。国际能源协会2008年第一次提交了欧盟能源政策深度研究报告,第二次调查将于2014年展开。欧盟的能源和气候政策决定了28个欧盟成员国近5亿公民的能源使用情况。在自由贸易基础上,欧盟成立了国际能源市场,它的成立与2020年“20-20-20”目标相一致,即到2020年,能源利用率显著提高,可再生能源共享率提高20%,二氧化碳排放量降低20%。基于对能源供应安全性的考虑,欧盟通过与能源生产国、运输国和消费国的对话对外部能源和贸易关系给予高度重视。从目前全球状况来看,欧盟在全球可再生能源部署、在向低碳能源经济的转化中努力应对全球气候变化等方面都处于领导地位。欧盟法律主要表现形式为欧盟委员会和欧盟议会的决议或指令,而其政策则多为欧盟相关能源执行机构的白皮书或者绿皮书。概括而言,欧盟能源法律制度与政策的主要特色如下:

1.形成内部市场共同规则。

欧盟虽然是一个由28个国家组成的地区一体化组织,看似松散,实则经过多年来的一体化努力,现在已不断融合。在能源方面,欧盟内部的能源市场逐步形成了一系列共同规则。欧盟地区通过上世纪50年代的《建立欧洲煤钢共同体条约》、《建立欧洲原子能共同条约》及《建立欧洲经济共同体条约》等三个条约为欧盟能源市场一体化开启了征程,1968年的《一个共同体能源政策的指导方针》更是直接提出了建立欧洲能源统一市场,而1987年通过的《单一欧洲法令》及后来的《欧洲联盟运行条约》最终推动实现了欧盟能源市场的一体化,建立了欧盟能源市场的共同规则。

2.环境保护与能源活动相结合。

在欧盟几乎所有的能源活动中,都会对环境保护进行相应的规定。比如:欧盟在1990年的《能源与环境》通报就特别提出要以提高能源效率来作为未来减少经济发展给环境带来的负外部性作用的一项政策基础。欧盟在1995年的《欧洲能源政策》白皮书中也将环境保护作为欧洲能源政策的三目标之一。在欧委会2000年的《走向欧洲能源供应安全战略》的白皮书中,欧盟积极引导消费者选择环境友好型消费方式。

3.广泛使用能源标识。

从1994年到2004年的十年间,欧盟的有关在相关耗能产品上粘贴能源标识或标签的主要指令就达11项,占了这十年间欧盟的主要能源法律数量的1/3。这些能源标识指令几乎涉及从电冰箱、洗衣机到洗碗机、灯具、烘干机等所有家用耗能产品。

4.可交易绿色证书制度。

可交易绿色证书制度是指绿色能源证书持有者可与绿色能源证书需求者进行交易,旨在通过该交易补偿可再生能源电力生产者高于常规能源电力生产者的成本。该制度帮助一些国家迅速走向可再生能源的发展道路,这一制度在瑞典推行的效果相当显著。截止2011年,瑞典总能源利用中可再生能源的比重达到48.9%,在欧盟国家中居首位。该制度的存在有两个前提制度:一是固定电价制度。即,政府对所有电力生产者生产出来的电皆固定其销售价格,而不论其是可再生能源电力生产者还是常规能源电力生产者。二是绿色能源电力配额制度。即,政府强制性要求所有电力生产者与电力消费者都必须生产或购买与其生产或销售成一定比例的绿色电力。固定电价忽视了可再生能源电力生产的高成本,虽然利于对电力价格进行控制产生较大的社会福利效应,但是不利于刺激可再生能源电力生产者生产的积极性。而绿色能源电力配额制则很好解决了这个问题,因为一些常规能源电力生产者完成不了配额,为了避免高额的罚款只能选择向可再生能源电力生产者购买绿色证书。在证书需求超过供给的市场中,可再生能源生产量低于政府配额,证书价格上涨。价格持续上涨,直到增加新的容量满足了配额,从而激励生产者生产更多的可再生能源。

三、欧美能源法律政策对我国的启示

中国在能源方面面临着许多欧美发达国家当年曾面临过的问题,如能源需求量大、对外依存度高、结构单一、环境污染较为严重等等,为解决这些问题,欧美发达国家从各个方面作出了探索,成功化解各类能源问题,其中既有经验,也有教训。其进行的有利探索将为我国解决能源问题提供诸多启示:

1.明确能源发展目标,注重制定长期规划。

中国的能源发展究竟是以供给安全为主,还是以清洁发展为主,还是以经济发展为主,抑或三者的有机统一,这都需要仔细盘算、缜密分析后作出顶层设计。不同的发展目标将决定中国能源未来的发展方向与进度,在明确目标后,方可制定一系列配套的具体的措施来保证其得以实现。现实中,中国的环境日益恶化,尤其是今年以来,笼罩在整个华北地区上空的雾霾为我们敲响了警钟。另一方面,中国当前能源发展计划多是短期计划,不具有延续性。这种状况严重阻滞中国能源产业的发展,为此,我国需要契合我国实际情况制定长远的富有远见卓识的能源发展计划,并在计划的执行过程中,不断进行调整和完善。

2.加大能源科技的研发与转化适用。

科技是第一生产力。要促进中国能源产业的大力发展,基础在于能源科技的发展,在中国应该建立以科技为核心,以自主知识产权为主的能源科技发展体系。在该体系的指导下,大力推动中国能源科技的发展。而具体的推动措施,首先表现在资金的支持方面,没有大力的资金支持是很难推动能源科技进步的。

3.减少政府干预,加快全国能源统一市场的建立。

党的十八届三中全会提出了:“使市场在资源配置中发挥决定性作用和更好发挥政府作用”。这就要求在资源配置过程中进一步减少政府干预,只要市场能发挥作用且不损害公益的就让市场就决定。对于能源发展而言,统一的全国性市场将更有利于能源的发展也利于提高能源市场的竞争和效率。目前在中国,虽然能源为国家所有,但能源政策的具体执行却在地方政府,一些地方政府为了本地区利益往往习惯运用行政权力对能源市场进行干预,从而形成地区隔阂。这种状况非常不利于我国能源健康快速发展。因此,从欧盟的经验来看,有必要减少政府干预,加快全国能源统一市场的建立。

4.进一步健全能源法律制度。

虽然中国目前已经有了《可再生能源法》、《清洁生产促进法》、《节约能源法》及《电力法》等法律制度,但至今却依然没有一部能源基本法,这严重制约了中国的能源发展;石油作为中国重要的化石能源之一,核能也越来越重要,然而却没有专门性的石油法和核能法,这也成为了二者健康持续发展的一个瓶颈;国家对于能源生产与消费的监管制度不健全,部分能源领域呈无序发展状态。

5.推广能源标识的使用。

我们知道,能源标识起着对产品能耗认可的作用,可以让消费者在购买相应产品时进行比较,利于消费者选择低能耗的产品。这种做法直接或者间接的促使了生产商生产低能耗产品,以促进自己产品的销量。推广能源标识的使用看似简单,实则对于较低产品能耗,节约能源使用,减少国家能源消耗和进口有巨大作用,因为它利用市场手段倒逼生产商做出选择,遵循了市场规律的同时,有宣传了节能环保的理念。中国虽然也要求生产商在一些产品上粘贴能源标识,但是整体而言,其适用范围较窄。中国应进一步推广能源标识在更多的能耗产品上的适用。

6.实施碳预算政策,鼓励应用碳捕获与封存技术。

中国目前已经成为了全球第一大碳排放国,不管是从承担国际义务来看,还是从维护自身健康可持续发展来看,都需要采取明确而具体的措施来减排。碳预算作为一个长期的减排计划,对于明确减排目标和政府、企业及个人在这个过程中的角色定位有着巨大的作用。因此,在中国实施碳预算政策势必会加速中国的减排进程。碳捕获与封存技术是一项先进的减少大气中二氧化碳含量的技术,对其推广使用是一项值得去做的大事。中国目前碳捕获与封存技术方面也取得了较大的进展,且中国的经济实力也已有显著提升,因此,在中国鼓励应用碳捕获与封存技术是一项比较合符实际的做法。

7.实施强制社会价格支持制度。

强制社会价格支持制度在中国的推行不仅具有经济意义,更具有深刻的社会意义与环境意义。其社会意义表现在:(1)不论是在中国城市还是在中国农村,都存在着一些“燃料贫困”群体,采取该制度,有利于改善他们的生活环境,提高他们的生活水平;(2)目前中国不少民众对处于垄断地位的能源供应者(比如:中石油、中石化)存在着一定的敌视态度。在这种背景下,实施该制度有利于缓解普通民众与能源供应者之间的矛盾,利于和谐社会的建设;(3)该制度还有助于政府减少财政支出。其环境意义主要表现为,在农村许多农民因购买取暖能源费用较高,而不得不上山伐林,这种做法无疑会严重破坏生态环境。而实施强制社会价格支持制度则有助于减少该环境破坏压力。

8.大力发展可再生能源,严控新能源风险。

可再生能源作为一种长期且清洁的能源,长远来看对中国的能源供给安全、环境保护及可持续发展有着重要的战略意义。中国应认真审视其战略地位,不仅仅停留在提倡鼓励的基础上,而应采取实际行动,向可再生能源的消费者提供税收、信贷、补贴等各种形式的优惠政策。补贴可再生能源消费者将有助于太阳能设备、空气源设备深入到小城镇甚至乡村。同时,我们还应该看到,在发展新能源的过程中,不能忘却了新能源潜在的风险。中国目前也在大力发展核能,也曾在福岛核电站发生后暂停了一些核设施的兴建,现在中国又开始上马大量核项目。通过福岛核泄漏事件,我们不应该感觉到恐慌,而应该考虑如何通过制度设计、健全的核能监管体制去避免该类悲剧地发生。

9.引进可交易绿色证书制度,大力发展低碳经济。

可交易绿色证书制度在欧盟范围内帮助一些国家实现了能源替代转化的目标。对于中国这样的能耗大国,能源供给安全和环境压力使得中国加大可再生能源的迫在眉睫。要发展可再生能源,技术固然先行,可是经济保障却更基础。可再生能源相较于常规能源技术尚不成熟,其生产成本更高、经营风险更大,如果没有国家的财政税收或其他经济政策强有力的支持,可再生能源是很难发展起来的。在我国已具备固定电价制度的基础上,可交易绿色证书制度的引进则可以引导资金技术投入,降低经营风险。目前我国也正如火如荼的发展低碳经济,但是这个过程仍然存在着一系列阻碍和瓶颈,其中最主要的在发展低碳经济的意识方面。一方面,政府与企业层面的意识。尤其是一些常规能源大省的地方政府及常规能源的生产大户和消费大户出于对自身经济发展利益的考虑,对发展低碳经济持观望和拖延态度。对于这种只顾局部不顾全局的做法应该进行有效的引导,以促使其充分认识发展低碳经济的必要性,树立坚定发展低碳经济的意识。另一方面,民众层面的意识。尽管大部分民众越来越感觉到良好环境尤其是大气环境对自身生存和发展的重要性,但是许多人并没有将节能减排落实在生活工作中,未感受到发展低碳经济的紧迫性。这些都需要完善相关立法,以法律制度的形式明确各方义务,引导政府、企业、个人做出顾全大局的举动;此外,需要加大低碳经济的宣传,帮助大家树立坚定发展低碳经济的意识。

10.试点气候变化税,开征生态税。

气候变化税在英国取得了较大成功,对于英国节能减排作用非凡。中国目前正处于经济高速发展的时期,为了保持经济的发展,虽然不适合直接全面的在全国范围内开征气候变化税,但是我们可以在一些温室气体排放较多的地区试点气候变化税,并根据试点情况作出下一步决策。目前中国的环境状况及生态破坏的形势也是相当严峻。仅仅依靠原有的征收污染费的做法已经不能有效遏制污染者与破坏者的行为。虽然,中国正准备调整污染罚款的最高限额,但这种时候的惩处不仅是被动的、之后的,也是偶发性的,不利于促使能源生产者、消费者自觉节约能源,自觉生产消费可再生能源。然而开征生态税,其持续性与主动性在很大程度上刺激生产者进行利益衡量,并引导其最终做出利益可再生能源进行生产的决定。

四、结语

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内容摘要:低碳经济是一场涉及生产方式、生活方式和价值观念的全球性革命。推动低碳经济下中国房地产业的发展,不仅能带动上游的绿色生产也将拉动下游的绿色消费,对我国实现节能减排的战略有重要的意义。本文论述了房地产业发展低碳经济的必要性和意义以及制约房地产业发展低碳经济的因素,提出了从制度上保障房地产业发展低碳经济的几点建议。

关键词:低碳经济 房地产 制度

哥本哈根会议使人们越来越清晰地认识到二氧化碳大量排放,导致全球气候变暖,会对整个人类的生存和发展产生严重威胁。于是“低碳”、“低碳经济”、“低碳都市”、“低碳建筑”、“低碳社区”……成为当前热门话题。据调查,我国每建成1平方米的房屋约释放出0.8吨碳,我国400多亿平方米的建筑中95%都属于高能耗建筑,单位建筑能耗是同纬度西欧和北美国家的2-3倍。而每年新增近十亿平方米新建建筑也只有15%-20%执行了建筑节能设计标准。因此,在房地产业推行碳减排和提高能效的措施,对于防范全球气候变化是具有重要意义的。房地产业发展低碳经济制度的保障是关键,只有在法律,经济,金融等各个方面制定相关的制度,才能使房地产业在发展低碳经济的环境下更加健康有序的发展。

房地产业发展低碳经济的必要性和意义

(一)房地产业发展低碳经济的必要性

目前我国年碳排放量为60亿吨,位居世界第一位(见表1)。我国现在每年新建的房屋面积占到世界总量的50%,建筑节能减排已列入我国三大重点节能领域之一。“房地产业的低碳发展,不仅是国家整体碳排放目标承诺的要求,也是行业实现创新升级、健康发展的内在需求。它不仅仅靠政府,还要靠整个行业和全社会的共同参与(李光辉、方镜平,2010)”。

在我国房地产业繁荣发展的背后,建筑的碳排放问题却很严重。“低碳”这两个字其实一直都存在我们的生活当中,只是一直以来与建筑和房子有关的事情,都被房价、泡沫等等吸引了,而我们却忽略了最基本的意识―低碳、绿色。表2是我国近年来房地产投资的情况。

“房地产是中国碳排放最大的一个行业,占40%左右,这一比例远远高于运输和工业领域。我国单位建筑面积能耗可能达到发达国家的2倍,新建筑中八成以上为高耗能建筑,存量建筑中95%以上是高能耗建筑(郭树清,2010)”。有专家预测,到2020年,我国建筑能耗将达到全社会总能耗的40%。作为节能减排潜力最大的行业,地产低碳关系到整个国民经济的低碳化。在发展低碳经济的道路上,建筑的“节能”和“低碳”是必须要解决的问题,房地产业在能源消耗以及碳的排放量方面问题很大。所以发展低碳经济,解决房地产业的碳排放问题,发展低碳地产就势在必行。

(二)房地产业发展低碳经济的重要意义

1.促进产业结构调整。发展低碳地产,意味着要使用低碳的建材、低碳的施工方式、低碳的装修、家电等,因此这不仅将促进房地产业本身的节能减排,还将带动上下游几十个相关产业加大节能减排力度,从而为产业结构调整开拓一条十分重要的转型途径。房地产业在房地产领域推广低碳战略,势必带动相关行业的发展,为我国产业结构调整提供一条十分重要的途径。

2.促进房地产业的健康可持续发展。房地产业能否顺应低碳经济的大势,走上一条低能耗、低排放的发展道路,或许将在更大程度上决定这个行业的前景。低碳地产恰好是房地产业转型的一个契机,既能发挥房地产业拉动经济增长的优势,又具有低能耗、低排放的特点。

3.提高房地产企业的竞争能力。发展低碳经济,从低碳建筑短期内可能对企业成本造成一定影响,但是从长远看,企业获得的是新一轮产业竞争和技术竞争优势。

影响房地产业发展低碳经济因素

(一)市场环境因素

当楼市处于上升通道中,非低碳的房产项目尚处于抢购状态,开发企业利润好于预期的市场环境的状态下,企业主动求新向低碳地产进军的动力明显不足,即使喊出低碳的口号,更多的也是战略与形象的考虑。

(二)政策辅助因素

低碳地产属于高度责任型的产品,对环境的贡献远远大于常规项目,责任意识一方面是企业自身的环境觉悟,另一方面需要政府在拿地、税收、销售等一系列相关政策加以引导,没有一个完善的政策体系就会导致市场规则的混乱与不公。

(三)终端市场消费意识

任何产品的生产都脱离不了市场的需求支撑,低碳房地产项目的终端消费者,等于间接为环境做出了贡献,而这要取决于消费者的责任消费意识与环境意识,是否达到了一定的高度,目前我国责任消费还只是一个在小众中才得到认同的理念。低碳房地产项目的开发一定要做好充分的消费需求调研,千万不要跟风而动。

(四)硬件与软件

低碳地产不是空洞的口号,其是有着严格的执行标准的,需要成熟的技术与材料设备的支持,同时也需要大批的服务机构快速跟上,从产品的规划设计、营销推广、物业管理等方面,都需要有丰富环境意识与经验的相关公司进行配合,这样才能真正的将低碳地产做到实处,而不是流于形式或成为一个新的营销噱头。

房地产业发展低碳经济的制度保证

(一)发达国家的经验

1.政策引导、法律规范。2004年9月,布莱尔首相发表了《关于气候变化的讲话》。在具体行动上,为履行《京都议定书》规定的义务,英国2003年CO2排放比1990年减少了14%,并承诺2010年减排20%。当前,英国住宅的采暖空调CO2排放量占总排放量的一半,提高节能标准是促进减排的有效手段,为此,英国2002年和2003年两次将新建筑节能标准分别提高了25%(刘念雄,2008)。

2.重视低碳技术的研制开发。日本作为推动低碳经济的急先锋,每年投入巨资致力于发展低碳技术。根据日本内阁府2008年9月的数字,在科学技术相关预算中,仅单独立项的环境能源技术的开发费用就达近100亿日元,其中创新型太阳能发电技术的预算为35亿日元。

3.把发展可再生能源作为降碳的重要举措。2009年英国公布的“碳预算”中,提出到2020年可再生能源供应要占15%,其中30%电力来自可再生能源,相应的温室气体排放要降低20%,石油需求降低7%。英国风力资源丰富,按计划,2009年到2012年间,英国将投资90亿英镑用于发展海上风力发电,向280万家庭供应电力。英国政府从政策和资金方面向可再生能源倾斜,确保英国在可再生能源发展方面处于世界领先地位。

(二) 运用经济手段剌激低碳经济发展

碳税。开征碳税被发达国家认为是富有成效的政策手段。碳税是一种混合型税种,它的税率由该能源的含碳量和发热量决定,不同的能源由于含碳量和发热量不同,会有不同的税负,低碳能源的税负要低于高碳能源的税负。近几年英国、美国、日本、德国、丹麦、挪威、瑞典等发达国家对燃烧产生的CO2的化石燃料开征国家碳税如英国对与政府签署自愿气候变化协议的企业如果企业达到协议规定的能效或减排就可以减免80%的碳税。

财政补贴。英国对可再生能源的使用采取了一系列财政补贴措施。如英国的电力供应者被强制要求提供一定比例的可再生能源(由2005―2006年的5.5%提高到2015―2016年的15.4%)。与此相应,英国政府对电力供应者提供了一定补贴。丹麦在能源领域采取了一系列措施推动可再生能源进入市场,包括对“绿色”用电和近海风电的定价优惠,对生物质能发电采取财政补贴激励。

税收优惠。对低碳经济发展实施税收优惠政策是发达国家普遍采用的措施。美国政府规定可再生能源相关设备费用的20%~30%可以用来抵税,可再生能源相关企业和个人还可享受10%~40%额度不等的减税额度。欧盟及英国、丹麦等成员国规定对可再生能源不征收任何能源税,对个人投资的风电项目则免征所得税等。

(三)我国房地产业发展低碳经济的制度保证

1.在土地、税收、产业等政策方面向绿色低碳建筑倾斜。绿色低碳建筑是一个系统化的概念,是贯穿规划、设计、施工、管理、消费全过程始终的概念。政府管理部门不仅要在减碳方面有政策与财政方面的支持,还要在节水、节材、节地和环境保护方面有所部署,在土地政策、税收政策、产业政策方面进行改革和倾斜,鼓励绿色低碳建筑顺利开展。其中,“政策上可以减碳指标来进行金融和土地等资源配置,设置不同的税费征收标准,改变以单纯的“价高者得”的土地出让办法,有利于平抑地价和房价。”这样一来,房地产企业也必将更加重视项目的品质,主动应用绿色低碳技术,对于房地产行业本身将是一次革命性的产业结构调整。

2.鼓励绿色低碳房地产金融创新。 房地产是资本密集型产业,要使资本与绿色低碳地产相结合,绿色低碳地产是房地产长远发展的“平衡基金”和控制资产泡沫,平抑房价的“对冲基金”。因此,建议鼓励发展绿色低碳房地产信托投资基金,通过多种融资方式为低碳地产开发提供发展资金。未来,还要在已量化绿色建筑的节碳指标的基础上,建立节碳的基准值并计算住区节碳总量,并逐步建立房地产低碳的信用积分机制以便和货币和金融挂钩,形成中国低碳住区碳交易体系,为未来国际化的碳交易、碳税、碳货币做好准备。

3.建立房地产碳信用积分机制,尝试设立“房地产碳税空转制度”。在目前暂未实行碳税的情况下,尝试将开发企业累积的碳减排量实行积分制,尝试设立“房地产碳税空转制度”,当条件成熟时,用于冲抵碳税或政策规定的其他税费。

结论

低碳经济下的中国房地产业发展,使低碳建筑成为下一个发展引擎,将改变的不仅仅是开发理念和技术理念,更是房地产行业及企业的思想。本文仅从制度层面上分析房地产业低碳发展的措施仍然不足,还需要在深度和广度上进一步探讨低碳发展之路。

参考文献:

1.李光辉,方镜平.浅谈中国房地产业如何谋求低碳发展[J].产业研究,2010

2.刘念雄.英国低造价、适应性、低碳排放住宅建设计划[J].住宅研究,2008

3.郭树清.低碳住宅:房地产发展方式的选择[J].上海房产,2010

4.黄朴,崔建霞.浅析低碳经济背景下房地产行业的发展[J].价值工程,2010

5.李智强,吴诗.低碳经济下中国房地产业的转型与发展[J].经济研究,2010

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关键词:高层住宅建筑低碳设计设计理念

中图分类号:TU241.8 文献标识码:A 文章编号:

随着我国城市化进程的加快,高层建筑数量日益增多,其建筑能耗也越来越大。近年来我国发出了建设节约型社会的号召,建筑业也掀起了低碳环保的设计思潮。可以说,在当下能源消耗大、污染物排放多的现实背景下,建筑行业尝试通过设计手段在高层建筑的设计、建造和运行中提高建筑能源利用效率,改善建筑的环境性能,引领低碳的生活方式,实现高层建筑可持持续发展的重要策略。

一、高层住宅低碳设计的必要性

高层住宅低碳设计及的实践及推广的必要性体现在:(1)低碳建筑是在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内,减少化石能源的使用,提高能效,降低二氧化碳排放量,为人们提供具有合理舒适空间环境的建筑。(2)低碳发展是我国乃至世界经济发展的必然选择,而与低碳经济同步的低碳建筑成为建筑界的永恒课题。因为,我国当前的大量建筑,还存在着因策、生产、设计、施工以及维护管理等领域存在诸多不足之处而产的高耗能、高排放问题。

二、高层住宅低碳设计的原则

高层住宅低碳设计原则既包括能源的优化、结构优化、节约资源及材料、环境优化等等,旨在不断地减少在生产和运输过程中对能源造成的浪费。

(1)能源优化:包括引入天然气、轻烃或生物固体燃料。进行燃煤锅炉改造,减少碳排放,控制大气污染等新兴能源的利用也包括风能、太阳能等可再生能源的利用。

(2)结构优化:采用节能的建筑防护结构,采暖和空调尽量减少使用、按照自然通风的原理设置空调系统,使建筑能够有效地利用夏季自然风最大限度地利用自然的采光通风。如建筑的开窗形式,应尽量满足自然采光和通风的要求。同时,设计中要将可持续发展的理论穿插其中例如。使用各种自动遮阳、双层幕墙。可调节建筑外立面的设计等。通过采用不同的方法。既保址建筑物的现代化形象,又满足人们节能和舒适的要求。建筑在没计中,当地气候条件的平面形式及总体布局也是需要考虑的重要因素。

(3)节约资源:在选择建筑设计和建筑材料时,资源的合理使用和处置是首先要考虑的因素。优化建筑结构,减少资源的浪费,提高中水的利用率,争取使资源可再生利用。

(4)天然材料的选用:在材料的选择上,建筑内部一定不要使用对人体有害的建筑材料和装修材料,尽量采用天然材料。建筑中材料的选择要经过检验处理,确保对人体无害后才能使用。

(5)环境优化。建筑内空气要时刻保持清新,温、湿度合适,光线充足,让人们处于一种健康舒适的生活环境之中。

三、高层住宅低碳设计要点

3.1 以可持续发展为设计宗旨

低碳环保型城市住宅区将是未来一大趋势,而其规划要从自然生态和低碳生活两方面着手.创造一个能充分融合低碳技术和自然的人类活动空间,具备优美环境,能诱发人的创造力和生产力.提供高的物质文化生活水平的居住环境,而且有具有节约资源,保护环境和可持续发展的能力。具体来说,笔者认为低碳经济型城市住宅应具低碳、节能、环保三个特点,具体表现在:

(1)城市住宅区居民生活低碳化,应充分使用新能源和生物能源。建筑设计的空间的充分利用以及低碳型建筑技术和建筑材料的充分利用。

(2)低碳环保型城市住宅的规划设计要注意节能。使能源在使用中及家庭生活交通上节能,使用高效空调、照明及节能家电。同时要使能源以及住宅区的资源可以循环利用。

(3)低碳环保型城市住宅要迂回的设计增强空间层次感,住宅区要多以水为主题建设园林景观。低碳住宅小区的规划与一般的城市规划是截然不同的。区内主干道应采取迂回形式而不是画十字,打格子,为道路景观提供变化。区内小路则以幽径为主,以减低汽车流量、噪音及保持空气清新。同时要充分利用水资源为居民不但提供有品位的生活,也使耗能少和低碳成为现实。

3.2 优选低碳建筑材料

(1)尽量使用绿色建材。在建筑建造的整个系统当中,建筑材料,管材设备的生产加工和利用,这个过程是污染产生的重要环节,可以说目前建筑业所用的建筑材料,很多都会对环境产生极为不利的影响,例如加气混凝土散发出的氡气,人造板材中所含有的大量甲醛。在我国城市化进程中,建筑大多采用钢筋混凝土结构,而水泥是高耗能、高污染、高二氧化碳排放的建筑材料。因此绿色建材的使用用一定程度上就是在遏制污染材料的生存空间,从源头上减少这类有害材料的生产。

(2)材料利用率的加强。首先,建筑与室内设计一体化,可以减少构成建筑这个系统的要素,减少不必要的材料损失与能耗。此外,充分利用材料的特性,将材料性能与建造紧密的结合起来。采用高性能、低材耗、耐久性好的新型建筑体系。在这方面,自重轻而且可再生的钢结构构件是不错的选择,钢结构构件便于现场拼装搭建,可以减少施工环节与施工周期,节约施工成本,减少施工现场的材料浪费,降低废弃材料形成的污染。

3.3 合理利用可再生能源

除了节能设计的充分发挥之外,建筑设计低碳化发展,可依托再生资源的利用以及新材料与新技术的应用。建议设计时:

(1)选择合适的节能系统:建筑的能源消耗所表现出的特征不是一成不变的,地区性的差异最为明显,因此在节能系统选择时首先要考虑的就是不同地区的特点,根据这些特点采用不同的能源利用方式最关键。例如某城市的建筑使用能耗集中在采暖能耗上,对煤炭的消耗也最大,就需要考虑在加强保温设计的同时寻求开发新的替代能源,大量缩减碳的排放。南方城市对电能的消耗比较高,在加强隔热、遮阳设计同时,采用能耗低的电气设备,考虑建筑的通风与地冷的利用。改善城市的能源结构,尽量使用清洁能源,是当前建筑低碳设计的必然趋势。

(2)利用可再生能源:对于建筑寿命周期内的能源消耗,应该考虑这一周期内最为合适的可再生资源利用。可再生能源包括风能、太阳能、水能、生物质能、地热等。减少石油化工类不可再生能源的利用率对于维护生态平衡有着很大的帮助。而就目前的建筑使用能耗来看,太阳能的利用是所有可再生能源当中最为普及的,而随着科技的不断进步,可再生能源会逐渐成为能源消耗的主力军。对可再生能源的综合利用,更是建筑低碳化规划设计中发展的趋势。

(3)新科技的引入探索:能源的可循环利用是低碳理念的重要内容,而在建筑设计中,水环境系统设计的突破对于节水来说有着很大帮助。其中室外的铺装环节当中,水体循环、蒸发、吸收利用,减少热岛效应都是考虑范畴;而不同的分类使用、循环使用与节水设计,加强水体处理应用于景观、灌溉用水,降低城市耗水量,从而降低城市污水处理的能耗,减少污水排放对水源的污染,达到节能减排的目的。

四、结束语

总之,住宅设计中的低碳环保乃是大势所趋,做好低碳环保设计,对于节约能源,建设节约型社会具有重要意义。同时,应注重绿色科技创新,引用智能系统技术,以实现建筑企业的可持续发展策略。

参考文献

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关键词:风力发电、科学发展

一、开发风能的必要性和意义

在全球金融危机威胁下,新能源被认为有可能取代信息技术成为继续推动经济及生产力发展的重要方向。我国正在加速工业化进程,面临着经济快速增长与资源和能源短缺的矛盾,常规能源难以支撑经济的可持续发展。传统的思维方式和发展道路很难解决这一问题,大力发展可再生能源,抢占经济科技制高点不失为正确的选择,即由矿物能源系统向以可再生能源为基础的可持续能源系统转变。所谓可再生能源就是取之不尽、用之不竭、与人类共存的能源。它包括太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等。在这众多的可再生能源中,目前发展最快、商业化最广泛、经济上最适用的,当数风力发电。风能发电无疑具有广阔的发展前景和良好的先天优势:风是免费的、充裕的,取之不尽,用之不竭;风能发电不需要任何燃料,也不会排放二氧化碳,因此不会造成污染,是天然的绿色能源;风能发电设备采用组合式设计组装,可迅速安装,简便易行;风能发电还可以提供与常规供电系统相符的电量;风能发电建的风场还不占用土地,工业、农业的生产均可以在塔下正常进行。

事实证明,风电是近年来世界上增长最快的能源产业,装机容量每年增长超过25%。2006年全世界风电继续蓬勃发展,截至年底风电装机已达7,422万千瓦,比上年增加1,520万千瓦,增长25.6%。目前全球风力发电装机总发电量已相当于68座标准的核电站。世界风能协会预计到2020年世界电力的12%来自风电。而目前风力发电占全球总发电量不足1%,由此可见风电产业发展空间极为广阔。

二、我国现阶段风能发电发展现况

调整能源结构,减少温室气体排放,缓解环境污染,加强能源安全已成为全国关注的一个热点,对可再生能源的利用,特别是风能开发利用给予了高度的重视。风能是一种清洁的可再生能源,风力发电是风能利用的主要形式,也是目前可再生能源中技术最成熟、最具有规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。 中国风能资源丰富,据中国气象科学研究院的初步测算,我国陆地10米高度处可开发储量为2.53亿千瓦,海上可开发储量为7.5亿千瓦,总计约10亿千瓦,风能利用潜力很大。资源分布也很广,在东南沿海、山东、辽宁沿海及其 岛屿年平均风速达到6-9米/秒,内陆地区如内蒙古北部,甘肃、新疆北部以及松花江下游也属于风资源丰富区,在这些地区均有很好的开发利用条件。

随着节能减排战略的实施,国家支持风力发电的政策陆续出台,风力发电市场近两年越来越活跃。2008年3月,国家发改委《可再生能源发展“十一五”规划》,将风电领域的目标,从到2010年风电总装机容量500万千瓦,提高到了1000万千瓦。2008年,财政部公布了《风力发电设备产业化专项资金管理暂行办法》,明确规定对符合支持条件企业的首50台兆瓦级风电机组,按600元/千瓦的标准予以补助,补助资金主要用于新产品研发。2007年以来,全国新增风力发电装机容量100万kW,原本昂贵的风电成本价如今已不到火电的2倍。

最近,首个拥有自主知识产权的2MW级风电叶片和2000kW风力发电机组样机相继在河北保定和重庆市下线。风电叶片叶片在国内首次采用了预弯式设计,不仅增大了与风的接触面,提高了风能捕获能力,还能避免叶片柔性变形后扫到塔架,而且安装起来也更容易。进行优化后,将能够覆盖1.5MW-2.0MW风电叶片需求。而在重庆下线的2000kW大功率风力发电机,是针对中国的气候环境特点和工程化条件设计的,产品可覆盖国内三种主要类型的风区,包括90%的大气对流地区、70%的水陆空气对流地区和山口风地区,具备在高温、低温、风沙、盐雾、高海拔、台风等恶劣环境下持续工作的能力。专家认为,这标志着我国风电设备制造的自主研发水平已有了跨越式的发展。

三、现阶段需解决问题

1、建立风能资源精细化评估模型

就像开发矿产资源要先找矿一样,开发风能资源就必须先找风,但是风能和矿产资源又不同,不是有了风就一定能开发出风能。必须建立一套有效的科学方法进行风能资源的详查。这些科学方法包括改进和发展国际上已有的风能资源评估理论和方法、建立适合于中国气候和地形特点的风能资源精细化评估模型。

从大气科学的角度来讲,风力发电主要利用的是近地层中风的动能资源(风力发电机轮毂高度一般不超过120米),因此,必须详细了解在中国风机高度范围内(120米以下)的风能资源总储量是多少,哪里是中国风能资源的宏观丰富区。以往的中国风能资源评估主要采用的是气象台站10米高度上的常规测风资料和少量测风塔资料,受气象台站空间分布密度、测风塔资料序列较短以及尚未建立适应中国季风气候特征和地形特点的精细化评估理论和方法等因素的限制,尚不能准确地给出风机高度上的风能资源总储量以及精细化(水平分辨率达1公里,垂直分辨率达10米;下同)的地区分布特征。因此,要实现中国风能资源的大规模可持续开发利用,必须首先详细了解中国风机高度上的风能资源的具体分布区域。

2、风能技术如何创新

风能技术是一项高新技术,它涉及到气象学、空气动力学、结构动力学、计算机技术、控制技术、材料科学、机电工程、电气工程、环境科学等学科和专业。

目前,我国风能发展中技术创新还很薄弱,缺乏有自主知识产权的核心技术,因此,在很大程度上还要从国外引进技术。虽然,在知识经济到来的时代,所有国家都充分利用全球资源,通过技术引进和国际合作来缩小差距,提高竞争能力。但是,如果没有自主创新能力,就不知道引进什么先进技术,引进以后也没有能力消化吸收,更不能进行再创新,这是一方面;另一方面,国外的核心技术是引进不来的,必须靠自主创新来掌握核心技术。

3、风电机组整机制造业和部件制造业要协调发展

目前,我国许多国有制造企业和一些民营企业都纷纷进入风电产业,据不完全统计,已超过了20余家,其中主要是采用“总装模式”制造风电机组整机,而采用“配套模式”制造风电机组零部件的很少。原来有些制造零部件的企业也准备进入制造整机行列。另外,在风电场特许权项目建设时,采用国外风电机组必须有70%的零部件要在本地生产的要求,因此,存在零部件配套满足不了风电发展的要求。风电机组零部件,如叶片、齿轮箱、发电机、控制系统、变桨系统、偏航系统等,其技术含量很高,产品制造质量将直接影响风电机组的可靠性、可利用率和运行成本。因此,要十分重视风电机组零部件制造企业的发展,国内外许多专业的风电机组零部件企业的发展经历都告诉我们,在风能产业发展中,零部件配套企业大有可为。

4、加快风能专业技术人才的培养

企业的竞争关键是人才的竞争,企业没有一流的人才和优秀的团队就不可能有自主创新的能力。虽然,我国在风能领域中工作的人数不少,但是,缺乏专业技术人才,特别是缺乏优秀的总体技术人才。目前,已有一些高等院校设置风能专业或风能专业方向,开设风能课程培养本科生和研究生,这是良好的开端,除了学校培养人才外,企业也应将人才培养放在战略地位,建立激励机制和创造良好环境,在实践中建立起一支高素质的专业技术队伍。

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【关键词】农村住宅;节能;可再生能源

一、农村住宅现状

随着经济生活水平的提高和科学技术的飞速发展,人们对居住质量(建筑功能合理、建筑设备齐全、室内外环境条件舒适等)越来越重视,建筑能耗的快速增长,对我国的能源消耗造成长期、巨大的影响。

目前,城市建筑节能已经取得一定的成效,城市居民也具备一定的节能意识。2005年建设部了第143号部长令《民用建筑节能管理规定》,要求建筑物提高保温隔热性能,减少采暖、制冷、照明的能耗。此外还出台了一系列建筑节能方面的标准,如《民用建筑节能设计标准》等,这些都进一步加快推进城市节能建筑的步伐。

然而,在农村,建筑节能还是个比较空泛的东西,除了老百姓自身节能意识比较淡薄外,经济造价成为阻挠节能建筑推广的重要原因。比如说节能灯,尽管都明白节能灯省电,但省电是长久的事,许多农村家庭仍然坚持使用白炽灯,因为一只节能灯往往是一只普通白炽灯价钱的几十倍。扩大到节能建筑,一栋农村住宅如果按照节能标准来建造,造价可能会增加5%~10%,拿2008年来说,全国农村居民家庭人均纯收入是4760.6元,假设一栋普通农村住宅造价是15万,增加的这部分意味着这个家庭要多工作两到三年才能还清余款,因此大部分家庭不愿意考虑节能。

目前,农村建筑主要存在以下几方面的问题:

1.无建筑设计的自建状态。

2.大能耗建筑材料的滥用。

3.分散式采暖,热效率低。

4.建筑修建方式陈旧,不利于节能。

5.盲目追求城市规模[1]。

另外地,由于农村宅基地管理不够规范,建造过程缺乏统一规划,农村住宅多呈现盲目追求奢华、分散、布局朝向不合理、浪费土地资源等特征,这更为节能建筑的推广增加了难度。

二、农村住宅节能的必要性

我国是一个农业大国,全国13亿人口中,近8亿农民住在农村,全国现有住宅建筑超过400亿,其中农村建筑面积约为250亿 ,占62.5% ,每年消耗电能约1000亿kW・h 以上[2]。参照目前农村住宅能源消耗现状,农村建筑节能的潜能是巨大的。

随着我国农业经济的发展,农村的能耗总体呈现需求逐步加大与利用率偏低的矛盾趋势,倡导节能刻不容缓。与城市不同的是,广大农村由于在资金、交通等方面存在一些问题,发展节能建筑难度相对增加,因而需要整合各种资源,提高能源的使用率,形成可持续发展的体系。

三、建设具有农村特色的节能住宅

一般地,农村经济基础较城市薄弱,经济发展模式迥异,再加上地理地貌的不同,有关农村的规划与节能措施不能照搬后者,只有从实际出发,根据当地建筑现状、气候条件、经济条件来建造具有农村特色的节能住宅,才更有利于农村未来的可持续发展。

四、可再生能源(沼气)的有效利用

20世纪70年代初,我国政府在农村推广沼气事业,作为农村最适宜推广使用的可再生能源,沼气生产资源来源广泛,包括各种农作物的秸秆、粪便以及废弃的瓜果蔬菜等,可以说既解决能源问题,又能治理环境,化废为宝。

与石油气相比,平均每口沼气池每年可节约燃料约500元。用沼气煮饭干净卫生,也可减少煤、柴作燃料产生的废气污染,改善农民生活环境,提高生活质量。

当然除了沼气池,一些地方传统节能方式亦值得借鉴,如秸秆压缩燃料、秸秆压缩砌砖、吊坑等,只要运用得当,同样可以在农村建筑节能中发挥巨大功效。

近年来,国家加大了对农村沼气池等农村基础设施建设的扶持力度,综合规划资源,全面公关,农村生态环境建设和可持续发展正成为一种必然趋势。

五、可再生能源(太阳能)的有效利用

太阳能作为新能源和可再生能源的一种, 是取之不尽、用之不竭的洁净能源,是常规能源最好的替代品。

一般地,在农村节能中,太阳能主要有以下几种适用方式:

太阳灶。作为一种炊事用具,较适合缺乏常规能源且太阳辐照度较强的农村地区。据统计,每台太阳灶可为每户农户节约l4.8%左右的燃料。一般两年即可收回成本,具有良好的经济效益。

太阳能温室技术。目前,我国日光温室的结构设计与配套技术设施相对趋于成熟。据调查,每亩日光温室可获产值l.8万元~4.0万元。

太阳能采暖系统。该系统利用太阳能集热器收集太阳能,并结合辅助能源满足采暖和热水的供热需求。由于技术成熟、价格低廉,太阳能采暖系统在农村地区更容易被认可。从投资回收年限看, 以太阳能采暖方式替代电或油等能价比高的能源, 投资静态回收期远低于系统寿命,投资回报较高, 值得规模化推广。

六、结语:

中国农村节能建筑的路才刚刚开始,我国政府除了做好扶持工作外,相关部门还应多开展“节能科普”活动,让老百姓真正理解节能的意义,走具有农村特色的可持续发展节能道路,不盲从,不生搬硬套,这才是中国农村节能建筑的未来。

参考文献:

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关键词:低碳经济;发展;必要性;对策

中图分类号:F12 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2013)09-000-01

近年来,随着全球性极端气候的频繁出现,人们对工业革命以来的高碳发展模式不断质疑。经济危机以后,西方发达国家提出了低碳经济的理念。毫无疑问,以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济是人类社会的一大进步。当前,中国面临着发展经济、消除贫困和减缓温室气体排放的多重压力,应对气候变化的形势严峻,任务繁重。发展低碳经济是我国抓住战略机遇,实现经济结构转型,促进可持续发展的重要契机。

一、我国发展低碳经济的必要性

(一)低碳经济是世界经济发展的趋势

从国际上看,全球温室气体减排正由科学共识转变为实际行动,全球经济向低碳转型的大趋势逐渐明晰。英国2003年了白皮书《我们能源的未来:创建低碳经济》,又于2009 年7 月了《低碳转型计划》;美国于众议院2009 年6月通过了《清洁能源与安全法案》,设置了美国主要碳排放源的排放总额限制,相对于2005 年的排放水平,到2020年削减17%,到2050年削减83%。美国政府投巨资于生物能源,太阳能设备等新能源产业,鼓励企业实施自愿减排。日本于2008年提出要打造成为世界上第一个低碳社会,并于2009年8月了《建设低碳社会研究开发战略》。 除英国、日本、美国等发达国家在发展低碳经济方面做出了积极努力外,巴西、墨西哥、韩国等发展中国家也主动减排、限排,发展低碳经济已成为国际社会主流的战略选择。

(二)发展低碳经济是应对气候变化的现实选择

我国受全球气候变暖影响甚重,从1986年至今已经续出现了22个全国性暖冬,极端天气、气候事件与灾害的频率和强度明显增大,水资源短缺和区域不平衡加剧,农业生产损失巨大,海平面持续上升,沿海地区的经济社会发展受到威胁。未来30年内,中国的工业化,城市化和现代化进程仍处于推进在能源需求的快速增长速度的阶段。13亿人改善生活质量也将有一个能源消费的快速增长。生产、消费和流通中的高碳经济的状况,必然导致高排放的温室气体,产生严重后果。面对这一挑战,我们必须将低碳经济提到国家战略层面思考,并履行我们的“世界公民”的责任。

(三)低碳经济是我国经济发展的重要动力

低碳经济是以减少温室气体排放为前提来谋求最大产出的经济发展理念或发展形式。“低碳”强调的是一种区别于传统的高能耗、多污染为代价的新发展思路。“经济”则强调了这种新理念根本上不排斥发展。因此,广义上,“低碳”可以被视为经济发展在环境保护、节能降耗等方面新的约束条件。但是这类条件并非一味消极地限制和约束发展,而是可以通过与新约束条件相匹配的技术和制度,创造和扩大市场规模,激发人的创造性和盈利能力,从而促进发展。目前,由于经济危机的冲击,全球经济增速放缓。但发展低碳经济不仅不会放慢经济增长,反而会促进经济的新一轮高增长。发展节能技术、碳捕获和储存技术,开发利用风能、太阳能等可再生能源,提高电力设施效率等,都可以创造就业机会,带动经济增长。

二、我国发展低碳经济的对策

我国的低碳发展宜采取既基于国情又符合世界发展趋势的渐进式路径,制定清晰的阶段目标和可行的优先行动计划。

(一)提高能源利用效率。我国经济发展是以资源的大量浪费和生态的巨大破坏为代价的。因此,提高能源利用效率是控制碳排放量的重要措施。我国电力系统普遍存在着低效率运行和严重能源浪费问题,所以重点推广配电用电领域的重大自主创新项目,可极大提高节能减排效率。煤、石油、天然气是高碳能源,对大气变暖影响极大,必须开发新能源,建立低碳能源产业。建立生物能源,利用沼气技术,发展沼气产业;充分利用太阳能、水能、风能、等清洁、可再生能源发电;潮汐能、 地热等能源都有待于进一步开发。

(二)明确政府在低碳教育中的主体责任。我国应从组织、管理方面解决目前低碳教育责任不明确的问题,把低碳教育纳入国家和地方教育体系中去,成为各级教育行政部门及学校的重要职责,使低碳教育由目前的个体自发行为,变成政府行为。政府应针对不同年龄、不同需求制定不同的低碳教育内容,不断完善低碳教材体系,加大低碳教育的师资培训。

(三)优化产业结构,发展低碳产业。优化产业结构,发展高能效低碳排放的产业可以避免重化工业过度发展带来能耗高、物耗高、碳排放高等问题。一要将低碳发展纳入国家产业振兴规划,为低碳发展创造条件。二要提高“高碳”产业的准入门槛,避免留下长久不利的影响。三要发展高新技术产业和现代服务业,用高新技术来改造传统产业,以降低GDP的碳强度。

(四)制定相应政策保障机制,营造低碳经济环境。有效的政策建构是低碳发展的根本保障,制度安排是促进低碳经济发展的先导。我国目前尚未制定系统的专门的低碳经济制度与政策,现有政策也仅体现在节能减排措施之中,且以行政手段为主。显然,制度与政策的不完善成为导致我国经济长期陷入减排治理缺损的重要根源。我国低碳经济发展政策创新应抓住以下几个方面的重点加以深度推进:第一,加强低碳发展立法,完善法治,深化相关配套改革,强化环评制度和能评制度,探索生态补偿新机制。第二,从以行政手段为主的政策向主要依靠市场为主的政策转变。第三,完善现有以目标责任制为主要形式的低碳经济统计、监测、评价和考核体系。第四,建立低碳经济信息披露制度 和举报制度,强化企业家责任和企业社会责任,有序引导低碳消费。

(五)积极研发低碳技术,形成低碳技术体系。我国发展低碳经济必须注重科技创新和先进低碳技术的推广,同时保护知识产权。应高度重视能效提高技术和低碳技术的战略意义。通过推广和应用新型低碳经济技术方式,引领我国向新型低碳经济发展。我国不仅需要大力发展先进低碳技术,更要注重科技创新和低碳技术在其他行业中的应用,以实现整个国民经济的低碳化。

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【关键词】低碳经济;现状;必要性;对策建议

一、低碳经济及我国低碳经济的现状

低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,其实质是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色GDP的问题,核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。低碳经济涉及的行业和领域十分广泛,主要包括低碳产品、低碳技术、低碳能源的开发利用,涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等多个行业。

改革开放30年来,中国在经济增长的同时也付出了很大的资源和环境代价,如果不及时转变增长方式、加快调整结构,就有可能出现资源难以支撑、环境难以容纳、社会难以承受、发展难以为继的窘迫局面。“十一五”规划纲要提出了经济社会发展的新目标,力图优化结构、提高效益和降低消耗,逐步建立健全节能减排工作责任制和问责制,把节能减排各项工作目标和任务逐级分解到各地和重点企业,并落实为政绩和业绩的考核指标。这些充分体现了我国政府高度重视可持续发展的政治决心和国家意志。

二、我国发展低碳经济的必要性与紧迫性

党的十七大报告明确提出:“建设生态文明,基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式。主要污染物排放得到有效控制,生态环境质量明显改善。”我国发展低碳经济除了应对全球气候变暖压力外,还有以下几方面的必要与紧迫性。

1、我国人均能源资源有限,拥有量不高

中国能源、资源总量比较丰富,但人均能源资源拥有量是一个储备较低的国家,探明量仅相当于世界人均水平的51%。这种先天不足再加上后天的粗放利用,客观上要求我们发展低碳经济。

2、碳排放总量大,环境污染污染突出

我国人口众多,经济增长快速,能源消耗巨大,碳排放总量不可避免地逐年增大。我国经济发展过分依赖化石能源资源的消耗,导致碳排放总量不断增加、环境污染日益加重等问题。我们靠高碳路径生产,却上了碳排放总量大的“黑锅”。

3、优化产业结构的迫切需要

在目前我国产业结构中,工业比重偏高,低能耗的服务业比重偏低;而工业结构中,高碳的重化工业占工业比重的70%左右。这些“高碳”产业既是我国新一轮经济增长的带动产业,也无法通过国际市场满足国内的巨大需求,我国的资源支撑不了,环境容纳不了;更何况还要给子孙留有足够的资源和空间。因此,通过发展低碳经济,提高资源、能源的利用效率,降低经济的碳强度,成为提高我国国际竞争力、应对气候变化的必然要求,是促进我国经济结构和工业结构优化升级的重要途径。

4、调整能源结构的内在要求

中国能源煤炭比重大,水电、核电、新能源所占比重小,石油、天然气短缺。中国是世界最大的煤炭生产国和消费国,煤炭在一次能源生产和消费的比重占70%左右。加快能源结构调整,减少化石能源消耗,增加可再生清洁能源比重,实现能源结构多元化,发电方式多样化,减少二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物及烟尘颗粒物的排放,提高能源利用效率和创建清洁能源结构,达到经济社会发展与生态环境保护的双赢,对于中国发展低碳经济至关重要。因此,发展低碳经济中国首先必须调整能源结构。

5、我国开展国际合作、参与国际“游戏规则”的途径

虽然我国的工业化享有全球化、制度安排、产业结构、技术革命等后发优势,但我们不得不接受发达国家主导的国际秩序和规则,不得不在国际分工体系中处于“微笑利润曲线”下端,不得不在资本和技术上处于依附地位,甚至被发达国家转移的资源密集型、污染密集型和劳动力密集型的产业“锁定”。发展低碳经济,不仅可以与发达国家共同开发相关技术,还可以直接参与新的国际游戏规则的讨论。

三、对策建议

1、建立健全政策机制,创造良好市场环境

要建立并逐步完善适应低碳经济发展的政策机制,为低碳经济的转型创造良好的市场环境。充分立足国情,在确保经济稳定发展的基础上,有针对性地制定、实施国家低碳经济发展战略,并从法律层面确定应对气候、环境变化的举措,在相关法规修订过程中,增加应对气候变化的有关条款,逐步制定、完善应对气候变化的法律体系、管理体系和监督实施机制,综合运用法律、经济、技术、标准以及必要的行政手段,推动我国早日加入世界低碳经济转型国家行列。

2、调整产业和能源结构,提供必要发展条件

要通过技术创新、产业转型,淘汰高投入、高耗能、高污染、低效益产业,抑制过剩产业,大力发展低能耗、低污染、高效益的战略性新兴产业。加快培育发展战略性新兴产业,重点发展突出清洁能源和可再生能源的新能源,形成新材料与智能绿色制造体系。优化能源结构,加大新能源和可再生能源的开发利用。应加大投资和政策扶持力度,开发利用太阳能、风能、地热能、生物质能等新能源和可再生能源。

3、转变消费观念,动员依靠全民参与

低碳发展不但是政府主管部门或企业关注的事情,还需要各利益相关方乃至全社会的广泛参与。由于气候变化涉及面广、影响大,因此,应对气候变化首先需要各政府部门的参与,同时需要不同领域不同学科专家共同参与,加强研究、集思广益、发挥集体智慧。积极鼓励公众参与转变消费观念和消费行为,遏制奢侈消费,减少浪费。要借助于舆论媒体,包括电视、报纸、网络、杂志、广播等,对广大民众进行节能、绿色消费等方面的教育和引导。

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【关键词】光伏发电系统防雷措施

中图分类号:TM61文献标识码: A

引言

我国是世界上为数不多的几个以煤炭为主的能源消费国家,煤炭消费的比重虽然这几年有一定程度的下降,但目前还是超过了65%,能源消费结构不合理。同时中国的能源消费从整体上讲还属于粗放型能源利用方式,与现代集约经济发展的要求存在很大的差距。因此,从长远来看,包括太阳能在内的新能源和可再生能源将大力发展,以逐步改善以煤炭为主的能源结构,促进常规能源资源更加合理有效地利用,使我国能源、经济与环境的发展相互协调,实现可持续发展目标已成为国家战略。国家计委、国家科委、国家经贸委制订的《1996-2010年新能源和可再生能源发展纲要》则进一步明确,要按照社会主义市场经济的要求,加快新能源和可再生能源的发展和产业建设步伐。2011-2015年,我国将大规模推广应用新能源和可再生能源技术,使新能源和可再生能源的开发利用量达到4300万吨标准煤,占我国当时商品能源消费总量的2%。国家能源法也明确提出“国家鼓励开发利用新能源和可再生能源”。因此,积极开发利用可再生能源,替代部分煤电,减轻能源对外依靠的压力,对改善我国能源结构和走能源可持续发展的道路是十分必要的。对“十二五”末光伏产业发展的估计:2015年中国太阳电池年产量至少达到50GWp,占全球产量的50%以上;中国国内光伏市场发展速度将在政策扶持下快速发展,但会保持一定节奏,直至实现用户侧平价上网;2015年国内累计装机量目标如定在15GW,实际装机有可能超过该目标;如果国内安装量保持在年平均增长50%左右,2020年完全可以实现50GW的目标。如果要实现100GW的更高目标,年平均增速需保持在60%以上。光伏电站工程的实施则是诠释优化能源结构和相应国家号召的一个很好的实例。

本文从光伏发电系统防雷的必要性、可行性和需要采取的雷电防护措施和要求论述,希望可以对此行业的雷电防护有一定的帮助。

1.光伏发电系统的组成与分类

光伏系统由以下三部分组成:太阳电池组件;充、放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。一般将光伏系统分为独立发电系统和并网发电系统。如果根据光伏系统的应用形式、应用规模和负载的类型,对光伏供电系统进行比较细致的划分,可将光伏系统分为如下六种类型:小型太阳能供电系统(Small DC);简单直流系统(Simple DC);大型太阳能供电系统(Large DC);交流、直流供电系统(AC/DC);并网系统(Utility Grid Connect);混合供电系统(Hybrid);并网混合系统。。

2.光伏发电系统雷电防护方面存在的隐患和简单原因分析

光伏产业是一个新兴的环保产业,它自身的雷电防护还未有一个完整的体系。目前大家还依然按照常规的雷电防护方法进行雷电防护设计。在这其中光伏发电系统的防雷减灾工作存在一系列问题。

光伏产业的开发商们和项目操作者对雷电灾害的防范意识薄弱,总爱走球路线,存在侥幸心里。

防雷工程未完全考虑到该行业的一些特殊性,按照常规雷电防护进行设计施工。

防雷工程中的防雷产品质量参差不齐,为了减少成本投入使用一些劣质产品。

防雷基础理论和应用理论的研究工作刚刚起步,还未完善。

防雷工程后期部分防雷措施不能很好的发挥防雷作用,主要是由于后期维护未正常进行。

3. 光伏发电系统雷电防护一般措施和要求

3.1 现以太阳能光伏电站为例进行分析,太阳能光伏电站为三级防雷建筑物,雷电防护等级为C级。

3.1.1太阳能光伏电站防雷和接地涉及到以下的方面:

尽量避免将光伏电站建筑在雷电易发生的和易遭受雷击的位置进行建设;

尽量避免避雷针的投影落在太阳电池组件上。适当的条件下可不单独设避雷针,以太阳能电池组件的金属框架作为接闪器;

防止雷电感应:控制机房内的全部金属物包括设备、机架、金属管道、电缆的金属外皮都要可靠接地,每件金属物品都要单独接到接地干线,不允许串联后再接到接地干线上。在进出线处可增设防雷隔离箱,内装防雷保安器(分电源防雷保安器和通道防雷保安器两种)

防止雷电波侵入:在出线杆上安装阀型避雷器,对于低压的220/380V可以采用低压阀型避雷器。要在每条回路的出线和零线上装设。架空引入室内的金属管道和电缆的金属外皮在入口处可靠接地,冲击电阻不宜大于30欧姆。接地的方式可以采用电焊,如果没有办法采用电焊,也可以采用螺栓连接。

接地系统的要求所有接地都要连接在一个接地体上,接地电阻满足其中的最小值,不允许设备串联后再接到接地干线上。光伏电站对接地电阻值的要求较严格,因此要实测数据,建议采用复合接地体,接地机的根数以满足实测接地电阻为准。

光伏电站接地阻值的要求电气设备的接地电阻R≤4欧姆,满足屏蔽接地和工作接地的要求。在中性点直接接地的系统中,要重复接地,R≤10欧姆防雷接地应该独立设置,要求R≤30欧姆,且和主接地装置在地下的距离保持在3M以上。

总的来讲,光伏系统的接地包括以下方面。

防雷接地:包括避雷针、避雷带以及低压避雷器、外线出线杆上的瓷瓶铁脚还有连接架空线路的电缆金属外皮。

工作接地:逆变器、蓄电池的中性点、电压互感器和电流互感器的二次线圈。

保护接地:光伏电池组件机架、控制器、逆变器、以配电屏外壳、蓄电池支架、电缆外皮、穿线金属管道的外皮。

屏蔽接地:电子设备的金属屏蔽。

重复接地:低压架空线路上,每隔1公里处接地。

材料选择和规格要求:

接闪器如果采用避雷针可以采用直径为12mm圆钢为制作材料,如果采用避雷带,则宜采用圆钢或者扁钢,圆钢直径不应小于8 mm。扁钢截面面积≥48mm2,厚度不应该小于等于4 mm。

引下线采用圆钢或者扁钢,宜优先采用直径≥8mm的圆钢,扁钢截面面积≥48mm2,厚度不应该小于等于4 mm。

接地装置:人工垂直接地体宜采用角钢、钢管或者圆钢;水平接地体宜采用扁钢或者圆钢。圆钢的直径不应该小于10mm,扁钢截面不应小于100 mm2,角钢厚度不宜小于4mm,钢管厚度不小于3.5mm。人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.5mm,需要热镀或其他锌防腐处理,在焊接的地方也要进行防腐防锈处理。但在实际操作中本文建议以埋入土中的水泥基础内钢筋为基地装置,这就要求水泥基础内钢筋在施工中可适当增加规格和良好的导通能力。并且做好预留端以备以后接地使用。如果还无法达到接地要求的情况下可补加接地体。如图所示:

3.1.2太阳能光伏电站的雷电防护有关浪涌保护器方面:

对于大型的光伏发电系统,为了提高系统的可靠性,方便操作及维护,一般都需要在汇流箱内安装高压防雷器保护装置和逆变器房内配置直流配电柜,将户外的光伏方针接入后进行汇流,再与逆变器的直流侧连接。在直流配电柜中分了几个单元(数目看工程具体情况而论),每个直流配电单元的直流输出侧都要配置光伏专用的避雷器。这样和汇流箱内的避雷器实现多级防护的作用。直流配电柜如下图所示:

在施工时需要注意:逆变器运行后,需打开盘门进行检测时,必须确认无电压残留后才允许作业。逆变器在运行状态下,严禁断开无断弧能力的汇流箱总开关或熔断器。如需接触逆变器带电部位,必须切断直流侧和交流侧电源、控制电源。严禁施工人员单独对逆变器进行测试工作。

逆变器后是交流配电柜,在此柜中须装避雷器。如下图所示:

在监控系统、信息系统和语音系统等系统中需要装设适配避雷器。按照一般性监控系统的浪涌保护器的方法进行设计和安装。

环境测试仪和数据采集器等其他小型设备需要安装浪涌保护器,但要注意安装避雷器后需要保证这些设备的正常运行,不能影响仪器的测量值。建议这些仪器做全面的防护。

如果光伏发电系统并网供电,在变压器的前后需要安装适配的避雷器。

注:在接闪装置遭到雷击时,为了减小在太阳能模块产生的机械应力,在发电机接线盒中尽可能靠近光伏发电机的地方安装了具有热监控功能的电涌保护器。对于电压高达1000V直流发电机电压,在正极和负极对地之间安装电涌保护器(例如电涌保护器DEHNguard PV 500 SCP).因为光伏板处于外部防雷装置的保护范围内,该SPD已足以满足保护要求.为延长保护装置周期性现场检查的时间间隔,根据实践证明,使用带有浮动触点的电涌保护器来指示热脱扣装置的工作状态是一个行之有效的方法。

3.13在二次调试后一切雷电防护措施必须都能够正常运行。光伏电站防雷与接地系统安装应符合《电气装置安装工程 接地装置施工及验收规范》GB 50169的相关规定,和设计文件的要求。

3.2对于一些如直流节能灯、小型基站供电等简单的光伏发电系统按照上述方法简化后进行雷电防护。

4 防雷工程完成后的维护和管理

查看避雷器是否正常工作,如果不能正常工作需要找当地防雷中心或正规防雷公司进行咨询或整改。检查项目:有无接触不良、漏电流是否过大、发热、绝缘是否良好、积尘是否过多等。

防雷装置需要周期性维护,每年在雷雨季节到来之前,应进行一次全面的检测。检测项目如防雷接地电阻是否大于规定值、电器通路是否良好等,须向当地防雷中心报检。

对于防雷装置锈蚀、脱焊等情况,在咨询当地防雷中心后可自行按照规范进行维护。

防雷装置,应有熟悉雷电防护技术的专职或兼职人员负责管理。投入使用后,应建立管理制度。对防雷装置的设计、安装、隐蔽工程图纸资料、年间测试记录等,均应及时归档,妥善保管,以便后期维护和改造。

5 结束语

光伏发电是一个新兴的行业,这个行业的规范还未完善。希望也能够全面规范的去做雷电防护,让光伏发电这个行业的雷电防护尽快走入正轨,成为各行业的一个雷电防护典范。本文主要简述了光伏发电系统雷电防护需要防护的地方和方法,以及一些主要的注意事项。

主要参考文献

GB50057-94/GB50057-2010

GB50343-2012

GB50169-92

梅卫郡 江燕如编著的 《建筑防雷与设计(第三版)》

光伏电站施工规范征求意见稿