新能源

新能源有效利用的方法

  摘要:世界能源需求的不斷攀升和自然資源的日益枯竭,對能源供應 商、工業企業及消費者都提出了新的挑戰,盡可能以高效和可持續的方式使用能源成為了當務之急。能源效率對所有類型的能源轉換都有所影響:從電能和熱能的高效生成、輸送和分配,到工業、樓宇和交通對能源的高效利用,無所不包。
 
  關鍵詞  能源現狀   新能源的前景   利用新能源
 
  引言:新能源是相對于常規能源說的,有核能太陽能風能生物質能氫能地熱能和潮汐能等許多種。新能源的共同特點是比較干凈,除核裂變燃料外,幾乎是永遠用不完的。由于煤、油、氣常規能源具有污染環境和不可再生的缺點,因此,人類越來越重視新能源的開發和利用。
 
  正文:全世界消耗能源量160億tce,其中可再生能源利用總量折合為12億tce。2009年,在全世界消耗的能源中,石油最多,占到35%,煤炭占到29%,天然氣占到24%,核電占5%。從中我們不難看出目前全世界消耗的能源主要是化石能源。而化石能源在為人類帶來文明的同時,也帶來很多矛盾,很多問題。當前各國在不斷地競爭,其中重要的原因就是,化石能源的有限性與人類能源消耗的無限性之間的矛盾在不斷加劇。現在究竟化石能源能持續多少年,雖然沒有定論,但是這種狀況如果不斷地持續下去,將來一定會出現能源短缺,這是一個客觀的規律。
 
  化石能源的大量消耗帶來的問題兩個嚴重問題:一個是環境污染,另一個就是氣候變化。環境污染主要是二氧化硫和氮氧化物,還包括開采、運輸時造成的環境污染。氣候變化也算一種環境污染,并對全球產生影響。總的來講,化石能源是有限的,未來轉變能源結構任務非常艱巨。現在全球在做很多預測,將來能源消費結構應該是什么樣的?是這樣持續下去,還是要不斷轉變?實際上在不同的國家,特別是發達國家都做了很多研究。從全球來講,加快能源結構的轉變,就是要從現在的以化石能源為主,不斷轉向以新能源或是以可再生能源為主的時代。有觀點認為本世紀到2100年,70%~80%的能源將依賴太陽能風能生物質能,或是地熱、海洋能等,自覺推動這一轉變是我們現在所面臨的一項重大任務。從能源的歷史變遷看,能源的發展是不斷由優質能源替代劣質能源、由清潔能源替代污染能源、由低碳能源替代高碳能源的過程。從能源變化的趨勢看,今后可再生能源一定會替代化石能源,實現能源消費向清潔可再生方向轉化,最終進入低碳能源或無碳能源的時代。
 
  2009年,我國能源消費量約31億tce,是第二能源消費大國。其中煤炭占69%,石油占20%,天然氣占3.4%,核電、水電及其他能源占7.2%。但從人均能源消費水平來看,我國能源消費量還很低,還沒有達到全球平均水平。隨著經濟發展和全面建設小康社會目標的推進,我國能源消費量將持續增長,預計到2020年,能源消費量將達到45億tce以上。與世界能源消費結構相比,我國能源消費具有以煤為主的特點,煤炭消費占能源消費總量的69%,而世界平均水平為28%左右。我國能源發展問題就是煤炭利用問題:一是減少煤炭在能源消費中的比重,加快開發利用新能源等其他能源資源;二是實現煤炭的清潔化利用,包括高效燃燒、煤炭轉化、碳捕捉和儲存等。
 

  全球所指的新能源包括風能太陽能生物質能等,核能在我國算新能源,在發達國家已經是常規能源,比如在法國全部都是核電。所以,各個國家的情況不一樣。新能源的特點是資源潛力很大,現在技術還不是特別成熟,產業基礎也比較薄弱,總的來講全球都比較薄弱。要開發新能源,必須有很強的或者很明確的政策支持,這是全球共同的特點。中國為了推動可再生能源發展,2006年就制定了《可再生能源法》,這幾年發展很快,每年風電發電量成倍增長。


      我國新能源產業支持政策,主要包含以下幾個方面:一是優惠價格。總的來講,新能源發電比常規能源價格高得多,生物質發電0.75元/kW·h,風電是0.51~0.61元/kW·h,太陽能將近1元/kW·h,都比較高。第二是全網分攤。因為電價比較高,高出去的電價怎么解決?如果把這樣一個電價集中在一個比較局部的地區,比如內蒙古風電很多,現在已經是1 000萬kW的風電裝機容量,如果高出的價格都讓自己來承擔,風電肯定發展不了。現在采用的政策就是全網分攤,所有地區都來進行分擔,這樣就不會加重地方負擔,鼓勵地方政府來更好地支持這個產業發展。第三是優先上網。可再生能源國家實行優先調用政策,但在實際過程中沒有完全做到優先調度,大家在盡最大努力做到優先使用。總的來講,這三個政策促進了這些年新能源的快速發展,起到了很大的作用。優惠電價使投資的積極性得到了保障,全網分攤使得地方的積極性得到了發揮,兩者作用的結合使得各地上馬新能源的積極性比較高。所以社會上出現產業過熱、產能過剩的擔心。

 
  截至2009年底,我國風電裝機達到2 268萬kW,雖然數量不多但是增長非常快。我國風能資源多數集中在陜北、內蒙古等地,在沿海也很多,如在江蘇山東也都經歷了很快的發展過程。經過幾年的招標探索,根據招標確定電價基礎,形成了一個區域電價。這個電價把全國風能資源分成四個區,從一類風區到四類風區,每個風區電價不一樣,根據風區評價的結果進行定價。只要在這個風區建廠,就對應相應的價格。如果在內蒙古建風場就是0.51元/kW·h;如果在江蘇就是0.61元/kW·h。風資源不一樣,地形條件也不一樣,這樣的政策對于投資者來說,可以準確估算投資收益,對投資決策起到了很好的引導作用。我國風電產業設備經歷了一個從完全進口到完全自主設計生產的歷程。在2000年之前的風電設備全部進口,主要利用政府貸款。
 
  從2003年開始進行招標來推動國產化,到2006年進入規模化發展,如今我國的設備制造能力已經很強,風電產業在國際上的競爭地位明顯提高。除了和技術發達國家繼續合作之外,很多發展中國家要和我國談新能源合作,很多地方明確要求我們提供技術和投資。2006~2009年我國風電裝機容量。我國風電裝機每年在成倍增加,到2009年底達到了2 500萬kW,2010年至少3 500萬kW,在2011年第2期煤炭經濟研究第31卷全球排第二,估計2011年將會達到全球風電裝機第一。我國海上風電也開始啟動,上海東海大橋海上風電場是亞洲首個海上風電場,已經建成發電,容量為10.2萬kW。2010年江蘇又招標確定了100萬kW的海上風電,這個風電場要求未來3~4年建成。海上風電在我國市場很好,海上不占用土地,風資源也比較穩定,對電網運行也很好,所以是將來的發展重點。我國提出了一個風電發展目標,就是到2015年達到9 000萬kW,2020年要達到1.5億kW。目標是大是小現在還很難準確判斷,但產業界認為是偏小了。比如2010年預計為1 000萬kW,但是實際達到3 000~4 000萬kW。
 
  現在全世界非常關注太陽能,因為太陽能的利用潛力比風電更大。太陽能技術很廣泛,有光伏發電,其中多晶硅產業規模已經較大,其他光伏發電技術如非晶硅等技術相對成熟,但市場規模較小。除光伏之外還有熱發電,其中包括塔式、槽式、碟式等,但技術尚不成熟,在示范當中。這些年,我國的太陽能產業發展得也很快,太陽能電池的總產量占到全球的40%。太陽能產業發展受到一些限制。生產太陽能電池的生產設備主要依靠歐洲進口,多晶硅也主要靠進口,受國際影響較大。這些年很多企業解決了多晶硅供應,上了大量多晶硅。現在太陽能電池,比如中國的尚德、英利在全球都非常有名,去年歐洲還針對中國的太陽能電池進行反傾銷,認為中國產品銷售得太便宜。為了啟動市場,政府也采取了一些措施,如招標方式。去年在敦煌做了一個試點,當時電價為1.09元/kW·h。2010年招標了13個項目,最低的價格在0.7元上下,高的也不到1元/kW·h。這些信息表明,太陽能產業競爭不斷提高,成本在快速下降。以后太陽能價格不可能大幅度提升,這對推動產業的發展意義非常重大。現在多晶硅價格波動很厲害。2008年1kg多晶硅賣到450~500元,2009年和2010年年初只賣到30~40元/kg,現在又達到了100多元。價格不穩定對供需影響非常大。產業初期發展階段,價格出現一些不穩定,也是可以理解的。太陽能裝機和產能增長也非常快,去年裝機容量達到160萬kW。但太陽能電池產量增長更快,2010年產量要達到1 000萬kW,每個企業產能都在成倍擴大。我國為了推動太陽能產業發展,已提出一個規劃上報國務院。按照規劃,2015年實現裝機容量500萬kW;到2020年達到2 000萬kW。即使到那時,一個省也就100多萬kW的規模,只要技術進步加快,產業規模擴張是很迅速的。現在太陽能面臨一些制約因素:太陽能成本比較高,是風電的兩倍,傳統火電的4倍左右,如果沒有市場競爭和大規模推廣,就會面臨很多困難。管理也是非常大的難題。太陽能發電的優勢在于分布式發電,每個建筑都可以利用太陽能來發電,但是這樣的管理體系、標準體系還沒有建立,其中面臨的技術和生產關系都非常復雜,解決起來還需一段時間。太陽能的技術路線也有爭論。目前我國尚未全面掌握各種太陽能利用的核心技術。
 
  我們目前面臨的挑戰是提高能源使用效率和對開發地球可再生能源進行投資。目前我國看好的是低碳產業。低碳經濟作為一種新的經濟發展模式與可持續發展理念和資源節約型、環境友好型社會的要求是一致的與當前大力推行的節能減排和循環經濟也有密切聯系。理解低碳經濟需要把握三個重要特性1、綜合性。低碳經濟不是一個簡單的技術或經濟問題而是一個涉及到經濟、社會、環境系統的綜合性問題。從第一個層面理解低碳經濟意味著經濟發展與溫室氣體排放之間關系的“脫鉤”即GDP的增長率高于溫室氣體排放的增長率經濟穩定增長而溫室氣體排放量零增長甚至減少;從第二個層面看低碳經濟所確立的是一種在促進發展的前提下解決氣候變化問題的基本思路與單純的節能減排思路不同它強調發展與減排的結合重點在低碳目的在發展。通過改善經濟發展方式和消費方式來減少能源需求和排放而不是以降低生活質量和經濟增長為代價實現低碳目的;從第三個層面看低碳經濟還關系到人類的發展權和社會公平問題。因為幾乎人類所有的生產和消費活動都在一定程度上依賴能源產生相應的溫室氣體排放不同的國家由于發展水平不同面臨的發展潛力和減排空間也不同要設計合理的、能為國際社會所認同的碳排放方案必須從社會公平與人類可持續發展的角度進行考慮。2、戰略性。氣候變化所帶來的影響對人類發展的影響是長遠的。低碳經濟要求能源消費方式、經濟發展方式和人類生活方式進行一次全新變革是人類調整自身活動、適應地球生態系統的長期戰略性選擇而非一時的權宜之計。3、全球性。全球氣候系統是一個整體氣候變化的影響具有全球性涉及人類共同的未來超越主權國家的范圍任何一個國家都無力單獨面對全球氣候變化的嚴峻挑戰低碳發展需要全球合作。
 
  在實現新能源開發可再生能源開發利用的道路上我們必須做的努力有以下幾方面  1、提高全社會的認識。全社會都要從戰略和全局高度認識可再生能源的重要作用國務院各有關部門和各級政府都要制定相關配套政策和規章制定可再生能源發展專項規劃明確發展目標將可再生能源開發利用作為建設資源節約型、環境友好型社會的考核指標。2、建立持續穩定的市場需求。根據可再生能源發展目標要求培育持續穩定增長的可再生能源市場促進可再生能源的開發利用、技術進步和產業發展確保可再生能源中長期發展規劃目標的實現。3、改善市場環境條件。4、制定電價和費用分攤政策。5、加大財政投入和稅收優惠力度。國家運用稅收政策對水能、生物質能、風能、太陽能、地熱能和海洋能等可再生能源的開發利用予以支持對可再生能源技術研發、設備制造等給予適當的企業所得稅優惠。在全面建設惠及13億人口的小康社會進程中能源是事關中國經濟社會發展的一個重要問題。以能源的可持續發展支持經濟社會的可持續發展是長期而艱巨的任務。我國政府將努力解決好能源問題實現能源的可持續發展。盡管我國能源消費增長較快但人均能源消費水平還很低僅相當于世界平均水平的四分之三人均石油消費只相當于世界平均水平的二分之一石油人均進口量也只相當于世界平均水平的四分之一遠低于世界發達國家水平。據我國一位領導曾說中國過去不曾、現在沒有、將來也不會對世界能源安全構成威脅。中國將繼續以本國能源的可持續發展促進世界能源的可持續發展為維護世界能源安全作出積極貢獻。和平與發展仍然是時代主題求和平、謀發展、促合作已成為不可阻擋的時代潮流。隨著經濟全球化深入發展科技進步日新月異生產要素流動和產業轉移速度加快世界各國各地區間的互聯互動日益加深。國際社會需要加強合作共同維護世界能源安全。我國政府將與世界各國一道為維護世界能源的穩定和安全為實現互利共贏和共同發展為保護人類共有的家園而不懈努力相信在黨的領導下進行多學科研究全社會通力合作二十一世紀的中國能源問題必將得到完善解決和促進經濟的更大發展。