可再生能源的特征范文

時(shí)間:2023-12-15 17:56:14

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可再生能源的特征

篇1

關(guān)鍵詞:可再生能源產(chǎn)業(yè);發(fā)展路徑;法律制度設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào):D922.67文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003—0751(2012)05—0079—07

21世紀(jì)初作為清潔能源主角的可再生能源成為化石能源替代、氣候變化應(yīng)對(duì)、可持續(xù)能源供給與利用的希望。政府間氣候變化委員會(huì)(IPCC)認(rèn)為:“可再生能源為發(fā)展社會(huì)和經(jīng)濟(jì)、獲取能源,保障能源供應(yīng)、減緩氣候變化,以及為減少對(duì)環(huán)境和健康的不利影響提供了機(jī)遇。提供獲取現(xiàn)代能源服務(wù)的途徑將支持千年發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)?!雹俾?lián)合國(guó)(UN)則直接將可再生能源定位在“全球努力實(shí)現(xiàn)范式轉(zhuǎn)移以發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)、消除貧窮和最終實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的核心”②。然而,可再生能源發(fā)展一直面臨著成本制約、技術(shù)制約、環(huán)境污染等多重難題并承受著種種責(zé)難,以至于依賴政府及其財(cái)政襁褓竟然成為可再生能源發(fā)展的必由之路,各國(guó)可再生能源法律因此主要是圍繞政府財(cái)政支持進(jìn)行制度構(gòu)建。從各國(guó)可再生能源發(fā)展的實(shí)踐來(lái)看,政府其實(shí)難負(fù)獨(dú)立支持可再生能源發(fā)展的盛名,可再生能源單靠政府也無(wú)法發(fā)展。筆者以為,可再生能源發(fā)展需要政府支持,更需要自我成長(zhǎng)。產(chǎn)業(yè)化與市場(chǎng)化是可再生能源發(fā)展的必由之路,政府支持只是其發(fā)展的制度環(huán)境?,F(xiàn)行可再生能源法的制度設(shè)計(jì)與安排只能滿足可再生能源發(fā)展的初期要求,法律對(duì)可再生能源發(fā)展的未來(lái)必須作出新的制度設(shè)計(jì)。本文對(duì)可再生能源發(fā)展的法律路徑進(jìn)行討論,以期為中國(guó)可再生能源法律制度重構(gòu)提供一種思路。

一、從政府啟動(dòng)到市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)可再生能源如果是一種產(chǎn)業(yè)或事業(yè)就不應(yīng)當(dāng)由政府包辦,而應(yīng)當(dāng)成為企業(yè)自覺(jué)自愿的牟利性活動(dòng),盡管可再生能源發(fā)展客觀上帶有明顯的公益性而根本無(wú)法與傳統(tǒng)化石能源競(jìng)爭(zhēng)。在氣候政治的壓力下,可再生能源發(fā)展成為提升國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的基本選項(xiàng)。無(wú)論是實(shí)現(xiàn)氣候政治,還是樹(shù)立政府形象,政府都必須對(duì)可再生能源發(fā)展有所作為。這決定了可再生能源發(fā)展在各國(guó)一開(kāi)始就是由政府啟動(dòng)的。然而,政府畢竟是外部力量,產(chǎn)業(yè)啟動(dòng)也只是創(chuàng)造市場(chǎng)條件而不是產(chǎn)業(yè)本身,產(chǎn)業(yè)組織的鑄造與可再生能源市場(chǎng)的形成、特別是多元投資權(quán)利主體能力的培養(yǎng)才是可再生能源發(fā)展的動(dòng)力。

(一)政府吹響發(fā)展的集結(jié)號(hào)

起始于應(yīng)對(duì)能源危機(jī)、尋求石油替代政策的可再生能源發(fā)展,其前景并不被看好。無(wú)論是積淀較低的研發(fā)水平,還是較高的開(kāi)發(fā)與運(yùn)作成本,都使可再生能源無(wú)法與傳統(tǒng)能源競(jìng)爭(zhēng)——可再生能源發(fā)展無(wú)市場(chǎng)規(guī)模、無(wú)消費(fèi)量、無(wú)政治基礎(chǔ),更毋庸說(shuō)社會(huì)心理與文化支撐。然而40年過(guò)去了③,可再生能源已經(jīng)從構(gòu)想成為實(shí)體經(jīng)濟(jì)??稍偕茉醇夹g(shù)飛速發(fā)展、趨于成熟,并得到了相當(dāng)規(guī)模的推廣和利用。到2010年為止,世界各國(guó)可再生能源消費(fèi)量達(dá)到168.6百萬(wàn)噸油當(dāng)

收稿日期:2012—08—20

*基金項(xiàng)目:國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目《中國(guó)能源法律制度研究》(06BFX038)、上海市第三期重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目《經(jīng)濟(jì)法學(xué)》(S30902)、上海市“高水平特色法學(xué)學(xué)科建設(shè)與人才培養(yǎng)工程(085工程)”的階段性成果。

作者簡(jiǎn)介:肖國(guó)興,男,華東政法大學(xué)經(jīng)濟(jì)法學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師,國(guó)家能源法專家,中國(guó)能源法研究會(huì)副會(huì)長(zhǎng)(上海264005)。

量(Mtoe),水力發(fā)電達(dá)到775.6百萬(wàn)噸油當(dāng)量。④中國(guó)可再生能源發(fā)展也成績(jī)斐然:“十一五”規(guī)劃末水電總裝機(jī)達(dá)到2.1億千瓦,居世界第一位;風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)4000萬(wàn)千瓦,躍居世界第二位;光伏發(fā)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)80萬(wàn)千瓦,光伏產(chǎn)能達(dá)800萬(wàn)千瓦,占全球光伏產(chǎn)能的50%以上。⑤可再生能源已經(jīng)顯示出巨大潛力,風(fēng)能、太陽(yáng)能和生物質(zhì)能源在中國(guó)已經(jīng)成為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。⑥同時(shí),政府支持成為可再生能源發(fā)展的決定性條件。經(jīng)濟(jì)理論表明,任何產(chǎn)業(yè)都有一個(gè)成長(zhǎng)的過(guò)程,作為新興產(chǎn)業(yè)的可再生能源發(fā)展更是如此。包括生物質(zhì)、小水電、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、潮汐能等在?nèi)的可再生能源具有資源性、多元性、地域性、間歇性、能源密度低、轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多、不能規(guī)模儲(chǔ)存與不確定性特征,這決定了可再生能源發(fā)展要受累于太多的沉淀成本。另外,高技術(shù)、高投入、高風(fēng)險(xiǎn)又使可再生能源不僅持續(xù)面臨著研究開(kāi)發(fā)及其創(chuàng)新性破壞(creative destruction)⑦發(fā)展,還面臨著融資難、前景不確定等眾多成長(zhǎng)難題。這些成長(zhǎng)難題使可再生能源不僅與已經(jīng)形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)的化石能源格格不入,其與一般持續(xù)性創(chuàng)新的成長(zhǎng)經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)業(yè)也格格不入。“成長(zhǎng)經(jīng)濟(jì)是一種內(nèi)部經(jīng)濟(jì),如果一個(gè)企業(yè)向某些方向進(jìn)行擴(kuò)張有利可圖,那么它就能獲得成長(zhǎng)經(jīng)濟(jì)?!雹嗫稍偕茉磸囊婚_(kāi)始就不是一項(xiàng)有利可圖的事業(yè),然而政府在推進(jìn)可再生能源過(guò)程中必須讓投資者有利可圖,否則可再生能源根本無(wú)法發(fā)展。政府應(yīng)通過(guò)財(cái)政支持理所當(dāng)然地?fù)?dān)綱起可再生能源成長(zhǎng)經(jīng)濟(jì)的重任。無(wú)論是研發(fā)資金的籌集,還是競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)劣勢(shì)的填平,政府財(cái)政都起決定性作用。必須承認(rèn)的是,政府已在追逐能源安全中推進(jìn)替代政策,在氣候政治中推進(jìn)二氧化碳減排政策,使可再生能源有了成長(zhǎng)經(jīng)濟(jì)的機(jī)遇。

篇2

2000年以來(lái),德國(guó)可再生能源發(fā)展一直保持較快增長(zhǎng)速度。2000-2015年間,德國(guó)一次能源中可再生能源份額從2.9%增加到12.5%,電力總消費(fèi)中可再生能源份額從6.2%增加到32.6%,分別增加了3.3倍和4.3倍。德國(guó)也因此成為全球可再生能源發(fā)展的“模范生”。同時(shí),德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的“經(jīng)驗(yàn)與啟示”成為國(guó)內(nèi)學(xué)者關(guān)注的話題。

然而,當(dāng)跟隨者在積極“借鑒”和“推進(jìn)”時(shí),作為“先行者”的德國(guó)已開(kāi)始面臨可再生能源快速發(fā)展中暴露的種種問(wèn)題。對(duì)跟隨者來(lái)說(shuō),總結(jié)經(jīng)驗(yàn)固然重要,但對(duì)可再生能源發(fā)展進(jìn)程中存在的問(wèn)題,以及未來(lái)將面臨何種挑戰(zhàn)研究更為重要。遺憾的是,混淆“問(wèn)題”與“挑戰(zhàn)”已經(jīng)成為當(dāng)前德國(guó)能源轉(zhuǎn)型研究中的一個(gè)普遍現(xiàn)象。

德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的階段:從1.0到4.0

德國(guó)可再生能源發(fā)展的最終目標(biāo)是2050年實(shí)現(xiàn)總發(fā)電中可再生能源占80%以上。因此,目前德國(guó)可再生能源仍處于發(fā)展的初期階段。發(fā)展初期階段所暴露出來(lái)的問(wèn)題,大多是發(fā)展中的階段性問(wèn)題,并不一定是影響可再生能源未來(lái)高比例發(fā)展目標(biāo)的“挑戰(zhàn)”。因此,研究能源轉(zhuǎn)型“挑戰(zhàn)”的第一個(gè)“挑戰(zhàn)”就是如何區(qū)分“問(wèn)題”與“挑戰(zhàn)”。也就是說(shuō),按照什么樣的邏輯來(lái)區(qū)分“問(wèn)題”與“挑戰(zhàn)”。

通常情況下,我們討論某個(gè)研究主題時(shí),不一定需要對(duì)“問(wèn)題”和“挑戰(zhàn)”作細(xì)致的區(qū)分:發(fā)展中遇到的種種“問(wèn)題”,多數(shù)也是繼續(xù)發(fā)展將面對(duì)的“挑戰(zhàn)”。這里之所以需要對(duì)“問(wèn)題”和“挑戰(zhàn)”作細(xì)致分區(qū),從中識(shí)別出德國(guó)未來(lái)可再生能源發(fā)展面對(duì)的真實(shí)挑戰(zhàn),是由于向可再生能源轉(zhuǎn)型這一主題的特殊性使然。

可再生能源是與化石能源截然不同的能源品種,兩者之間差異遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它們同作為能源的共性。這種差異性,絕不僅僅體現(xiàn)在一個(gè)“可再生”,一個(gè)“不可再生”這一方面,更重要的是源自特性差異所導(dǎo)致的開(kāi)發(fā)、利用和服務(wù)模式的不同。從根本上說(shuō),是可再生能源作為“新”的能源與現(xiàn)有能源系統(tǒng)的差異,以及由此產(chǎn)生的沖突和問(wèn)題。

根德國(guó)制定的可再生能源發(fā)展目標(biāo)規(guī)劃,全國(guó)總發(fā)電中可再生能源發(fā)電的比重2020年達(dá)到35%,2030年達(dá)到50%,2040年達(dá)到65%,2050年達(dá)到80%以上。根據(jù)這四個(gè)發(fā)展目標(biāo),筆者把德國(guó)能源轉(zhuǎn)型分為1.0、2.0、3.0和4.0四個(gè)階段(圖1)。2015年,德國(guó)可再生能源電力在電力總消費(fèi)比重為32.6%。因此,目前德國(guó)處于能源轉(zhuǎn)型1.0階段。

在能源轉(zhuǎn)型的四個(gè)階段,會(huì)出現(xiàn)不同的問(wèn)題需要解決。這些問(wèn)題,有的只存在于1.0或2.0階段,并隨著應(yīng)對(duì)措施的出臺(tái)而消失;有的則可能是隨著可再生能源發(fā)展規(guī)模提升而新出現(xiàn)的。比如,風(fēng)電和光伏發(fā)電成本高在能源轉(zhuǎn)型1.0階段可能是影響其發(fā)展的最大問(wèn)題之一,但到了能源轉(zhuǎn)型3.0階段隨著風(fēng)電和光伏發(fā)電成本進(jìn)一步下降可能就不成問(wèn)題了。因此,識(shí)別德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的“真實(shí)挑戰(zhàn)”,就是從能源轉(zhuǎn)型1.0階段出現(xiàn)的各種問(wèn)題或者問(wèn)題的背后,找出真正妨礙和影響未來(lái)轉(zhuǎn)型推進(jìn)的真實(shí)因素。

當(dāng)前德國(guó)能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中的四大問(wèn)題

在德國(guó)政府已經(jīng)堅(jiān)定繼續(xù)走可再生能源轉(zhuǎn)型之路的背景下,有些政府已經(jīng)出臺(tái)相關(guān)措施有望解決的問(wèn)題,不應(yīng)歸為能源轉(zhuǎn)型的“問(wèn)題”。比如德國(guó)電網(wǎng)與可再生能源發(fā)展不相匹配的問(wèn)題,政府不僅已經(jīng)意識(shí)到,而且從2011年以來(lái)一直采取正確的方式解決。

從這個(gè)角度看,當(dāng)前德國(guó)能源轉(zhuǎn)型帶來(lái)的問(wèn)題主要有四個(gè):轉(zhuǎn)型成本高,煤電和碳排放量不降反增,可再生能源導(dǎo)致電力批發(fā)價(jià)格持續(xù)下降的負(fù)面影響,以及能源轉(zhuǎn)型所導(dǎo)致的財(cái)富不公平轉(zhuǎn)移和能源貧困問(wèn)題。

1. 可再生能源轉(zhuǎn)型成本高且不斷增加

能源轉(zhuǎn)型的成本高且不斷增加可能是德國(guó)當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型面臨最主要的問(wèn)題。能源轉(zhuǎn)型的成本如何度量并無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),但其最直接的成本首先是對(duì)可再生能源的補(bǔ)貼成本。德國(guó)零售電價(jià)包含批發(fā)價(jià)格、電網(wǎng)并網(wǎng)費(fèi)、增值稅、碳稅、可再生能源附加費(fèi)等要素??稍偕茉锤郊淤M(fèi)是用來(lái)補(bǔ)償可再生能源電力的FIT超過(guò)市場(chǎng)批發(fā)電價(jià)的差額,這一差額主要由德國(guó)居民用戶分?jǐn)偂T?000年前后,德國(guó)開(kāi)始征收附加費(fèi),由每千瓦時(shí)不足1歐分,到2015年增至6.3歐分/千瓦時(shí)。

隨著風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電和生物質(zhì)等可再生能源規(guī)模發(fā)電量的增加,以及可再生能源附加費(fèi)的不斷上漲,兩個(gè)因素共同作用導(dǎo)致德國(guó)電價(jià)持續(xù)上漲。據(jù)德國(guó)聯(lián)邦能源和水資源協(xié)會(huì)(BDEW)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2000-2015年,德國(guó)平均居民電價(jià)從13.64歐分/千瓦時(shí)上升到29.46歐分/千瓦時(shí),上漲幅度高達(dá)116%;同期企業(yè)用電價(jià)格從6.04 歐分/千瓦時(shí)上漲到13歐分/千瓦時(shí),漲幅為194%。

隨著各類可再生能源電力規(guī)模的繼續(xù)擴(kuò)張,未來(lái)向可再生能源轉(zhuǎn)型所累積的這一筆成本相當(dāng)驚人!德國(guó)弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所(Fraunhofer ISE)2015年的一項(xiàng)研究顯示,為實(shí)現(xiàn)2050年德國(guó)相比1990年減碳80%的能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)的累計(jì)總成本,在零碳價(jià)和化石燃料價(jià)格穩(wěn)定的假定下為5.34萬(wàn)億歐元,考慮到未來(lái)實(shí)際碳價(jià)不可能為零,則實(shí)際成本將更高。

2. 煤電和碳排放隨著可再生能源轉(zhuǎn)型的推進(jìn)而增加

2014年,有關(guān)德國(guó)能源轉(zhuǎn)型存在問(wèn)題的焦點(diǎn)話題之一是,隨著可再生能源電力發(fā)展壯大,煤炭發(fā)電和CO2排放本應(yīng)減少,但德國(guó)近幾年出現(xiàn)了褐煤發(fā)電和CO2排放不降反升的情況,只是到了2014年才又比前幾年有所下降。對(duì)此,德國(guó)專家的解釋是:一是因?yàn)?011年德國(guó)關(guān)閉17座核電站,導(dǎo)致煤電上升以填補(bǔ)核電關(guān)閉所缺失的電力供應(yīng);二是因?yàn)檫^(guò)去幾年溫室氣體增長(zhǎng)主要是由于天氣特別冷,供暖需求增大,所以造成了溫室氣體排放的增加,但2014年是歷史上最溫暖的一年,所以排放有所下降。

上述解釋有一定道理,但未必就是事實(shí)的全部??疾?990-2015年期間,可再生能源發(fā)電、褐煤發(fā)電、核能發(fā)電和CO2排放變化就可以發(fā)現(xiàn),上述幾個(gè)因素在階段變化趨勢(shì)上存在一定的相關(guān)性,但變化拐點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)間結(jié)點(diǎn)并不一致(見(jiàn)圖2)。

首先,2011年關(guān)閉核電不是褐煤發(fā)電增加的重要原因。因?yàn)?990年以來(lái),褐煤發(fā)電雖然總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)(從1990年的171TW?h到2015年的155TW?h),但期間出現(xiàn)過(guò)兩次反彈:第一次是1999~2007年,第二次是2009~2013年。而核電是2011年才開(kāi)始大幅下降的。而且,伴隨著2011年核電的關(guān)閉,可再生能源發(fā)電量也出現(xiàn)了加速增長(zhǎng),增速遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)褐煤發(fā)電。

其次,褐煤發(fā)電量的增加,以及伴隨而來(lái)的碳排放反彈是現(xiàn)階段德國(guó)可再生能源加速發(fā)展的一個(gè)必然結(jié)果,其作用機(jī)制源于可再生能源發(fā)電,特別是光伏發(fā)電的波動(dòng)性與當(dāng)前全額上網(wǎng)制度相互作用。德國(guó)在夏季白天利用越多的太陽(yáng)能,則在夜間和冬季需要越多的煤電。

最后,目前看,褐煤發(fā)電,從而碳排放不降反增的現(xiàn)象是德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的一個(gè)階段性特征,還是可再生能源發(fā)展所導(dǎo)致的一個(gè)難以解決的問(wèn)題,還需要進(jìn)一步觀察。

3. 可再生電力大幅降低電力批發(fā)價(jià)格對(duì)傳統(tǒng)電力公司負(fù)面影響日益明顯

大量邊際成本為零的可再生能源電力參與德國(guó)電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià),使德國(guó)電力批發(fā)價(jià)格一再下降。根據(jù)歐洲能源交易所(EEX)的數(shù)據(jù),自2008年以來(lái),德國(guó)和其他歐洲國(guó)家的基荷電力批發(fā)價(jià)格進(jìn)入下降通道,從90歐元/兆瓦時(shí)左右下降到2014年年中不到40歐元/兆瓦時(shí)。然而,可再生能源電力導(dǎo)致的批發(fā)價(jià)格大幅下降并沒(méi)有傳遞到零售價(jià)格,因而不僅沒(méi)給電力消費(fèi)者帶來(lái)好處,反而產(chǎn)生一些負(fù)面影。比如,批發(fā)價(jià)格下跌直接降低了電力公司的盈利,加大化石燃料電廠的經(jīng)營(yíng)壓力;再比如,風(fēng)電、光伏發(fā)電的大規(guī)模上網(wǎng)減少煤炭、天然氣等發(fā)電廠的運(yùn)行時(shí)間,直接減少其發(fā)電收入。

在風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電條件好而用電需求不高的節(jié)假日和周末的白天,電力公司不得不根據(jù)法律全額收購(gòu)可再生能源發(fā)電商發(fā)出的電,即使已經(jīng)超出了市場(chǎng)需求;同時(shí)可再生能源發(fā)電商也愿意發(fā)電,因?yàn)榭梢垣@得更多的補(bǔ)貼。這種情況下,市場(chǎng)就會(huì)出現(xiàn)“負(fù)電價(jià)”――電力公司給用戶消費(fèi)電力提供補(bǔ)貼,因?yàn)樗鼮楸苊怆娋W(wǎng)崩潰做出了貢獻(xiàn)。但這些增加的支出最終需要由全體消費(fèi)者來(lái)承擔(dān)。2014年,德國(guó)的萬(wàn)圣節(jié)當(dāng)天的電力交易價(jià)格為“-20歐元/萬(wàn)千瓦”。

4. 能源轉(zhuǎn)型所引發(fā)的財(cái)富轉(zhuǎn)移和公平問(wèn)題

因推動(dòng)可再生能源發(fā)展的支持政策所引發(fā)的財(cái)富在不同主體或階層之間轉(zhuǎn)移,以及能源貧困也是當(dāng)前德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的一個(gè)不可忽視的問(wèn)題。德國(guó)可再生能源支持政策除了投資補(bǔ)貼外,主要采取以可再生能源附加費(fèi)形式的電價(jià)補(bǔ)貼方式。這一機(jī)制安排來(lái)自德國(guó)《可再生能源法》。該法規(guī)定各類可再生能源上網(wǎng)的“固定價(jià)格”(FIT),并要求電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商必須優(yōu)先收購(gòu)全部可再生能源發(fā)電量??稍偕茉窗l(fā)電商通過(guò)競(jìng)價(jià)方式產(chǎn)生的上網(wǎng)“市場(chǎng)價(jià)格”與“固定價(jià)格”之間的價(jià)差,由“可再生能源附加費(fèi)”來(lái)彌補(bǔ)。

同時(shí),為了確保德國(guó)工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,德國(guó)法律允許工業(yè)用戶不承擔(dān)分?jǐn)偪稍偕茉锤郊淤M(fèi)義務(wù),高耗能大企業(yè)也獲得減少繳納可再生能源附加費(fèi)的“豁免權(quán)”。此外,為加快光伏發(fā)電發(fā)展,自發(fā)自用的屋頂光伏也可以免交可再生能源附加費(fèi)。因此,可再生能源附加費(fèi)主要由居民用戶來(lái)分?jǐn)偂S捎诘聡?guó)能源轉(zhuǎn)型的大部分成本都是由居民用戶承擔(dān),導(dǎo)致居民用電不斷飆升,由此產(chǎn)生了政策所引發(fā)的能源貧困和收入再分配問(wèn)題。

一方面,可再生能源附加費(fèi)不斷增加所導(dǎo)致的德國(guó)居民電價(jià)不斷上漲,使數(shù)百萬(wàn)德國(guó)家庭面臨電貧困的威脅;另一方面,政府的養(yǎng)老金和社會(huì)福利卻沒(méi)有相應(yīng)調(diào)整,這使可再生能源附加費(fèi)的每次上漲都成為低收入消費(fèi)者的威脅。

篇3

1 發(fā)展可再生能源的重要意義與國(guó)家目標(biāo)

第一次石油危機(jī)之后,特別是上世紀(jì)90年代以來(lái)能源市場(chǎng)的供求結(jié)構(gòu)和安全性發(fā)生了巨大變化。從需求角度來(lái)看,能源需求全球性增加,能源獲得競(jìng)爭(zhēng)激化,對(duì)化石燃料的依賴性上升。從供給角度來(lái)看,主要供給國(guó)不斷強(qiáng)化投資限制和國(guó)家管理,探測(cè)等上游投資不足,精煉、管道等供給基礎(chǔ)設(shè)施落后,海上石油運(yùn)輸安全問(wèn)題頻發(fā)。從環(huán)境角度來(lái)看,對(duì)應(yīng)全球性氣候變暖、核不擴(kuò)散的壓力越來(lái)越大。中東等主要石油供給區(qū)域的政治摩擦與沖突、局部戰(zhàn)爭(zhēng)等加大了石油市場(chǎng)的政治風(fēng)險(xiǎn),而投機(jī)資本的大規(guī)模進(jìn)入,不僅使石油價(jià)格不斷攀升,又進(jìn)一步加大了石油市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)。

在這種背景下,世界各國(guó)不斷深化對(duì)發(fā)展可再生能源重要意義的認(rèn)識(shí),并4E(Energy Security,能源安全;Economic Growth,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng);Environmental Protection,環(huán)境保護(hù);Employment,就業(yè))角度上達(dá)成共識(shí)。具體而言:(1)替代化石燃料等“污染技術(shù)”的可再生能源,能夠在應(yīng)對(duì)全球性氣候變動(dòng)威脅、減輕大氣污染和水質(zhì)污染等方面發(fā)揮作用。從能源原單位來(lái)看,發(fā)展可再生能源,能夠創(chuàng)造出更多的就業(yè)機(jī)會(huì)和新產(chǎn)業(yè)。(2)由于不受國(guó)際市場(chǎng)上化石燃料價(jià)格變動(dòng)的影響,可再生能源能夠從經(jīng)濟(jì)角度促進(jìn)能源的安全供給,進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)的安全性。可再生能源系統(tǒng)與化石燃料、核電等傳統(tǒng)的能源系統(tǒng)相比,獨(dú)立性高、不依賴于發(fā)電、輸電的中央系統(tǒng),既能夠提高安全性、減少停電等事故,又能夠防止原油泄漏、油輪爆炸、核電站事故等惡性環(huán)境事件,進(jìn)而提高環(huán)境的安全性。(3)可再生能源在世界各地都具有很高的可獲得性,能夠避免資源戰(zhàn)爭(zhēng),也能夠減少為保護(hù)能源而發(fā)生的軍隊(duì)、安保機(jī)構(gòu)等的開(kāi)支。在上述這種背景與認(rèn)識(shí)之下,世界各國(guó)均在大力、快速發(fā)展可再生能源。

截至2007年末,至少64個(gè)國(guó)家已經(jīng)有了發(fā)展可再生能源的國(guó)家目標(biāo)(Nation Target for Renewable Energy),即規(guī)定在國(guó)家、地區(qū)能源組合中可再生能源所占比例,這也是各國(guó)發(fā)展可再生能源的綱領(lǐng)性、約束性目標(biāo)。從可再生能源占電力供應(yīng)的比例來(lái)看,大部分國(guó)家的目標(biāo)集中于5~30%之間,最低的為2%,最高的為78%。目標(biāo)時(shí)期大多集中于2010~2012年,有些國(guó)家更為長(zhǎng)遠(yuǎn),制定出了2020~2025年的目標(biāo)。歐盟27個(gè)成員國(guó),均已有了各自的可再生能源發(fā)展目標(biāo)。2007年初,歐盟委員會(huì)確立了新的截至2020年的具有約束力的可再生能源發(fā)展目標(biāo),即最終能源的20%、運(yùn)輸燃料的10%。此前截至2010年的目標(biāo)位電力供應(yīng)的21%、初級(jí)能源的12%,新目標(biāo)相當(dāng)于電力供應(yīng)的34%。高于此前的目標(biāo)。美國(guó)、加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家沒(méi)有再生能源發(fā)展的國(guó)家目標(biāo),但美國(guó)的29個(gè)州、加拿大的9個(gè)省已經(jīng)制定了各自的目標(biāo)。

64個(gè)國(guó)家中有22個(gè)發(fā)展中國(guó),包括巴西、中國(guó)、印度、印度尼西亞、馬來(lái)西亞、菲律賓、泰國(guó)、伊朗、南非等。在2007年8月公布的《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》中,中國(guó)提出了到2010年使可再生能源消費(fèi)量達(dá)到能源消費(fèi)總量的10%,到2020年達(dá)到15%的發(fā)展目標(biāo),同時(shí)還明確了各種可再生能源的發(fā)展目標(biāo),如到2020年全國(guó)水電裝總機(jī)容量達(dá)到3億千瓦,生物質(zhì)能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到3000萬(wàn)千瓦,風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到3000萬(wàn)千瓦,太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到300萬(wàn)千瓦等。這些目標(biāo)將使中國(guó)可再生能源總裝機(jī)容量提高3倍,目標(biāo)之高。引人注目。

2 發(fā)展可再生能源的單項(xiàng)政策

各國(guó)在發(fā)展可再生能源,實(shí)現(xiàn)可再生能源國(guó)家目標(biāo)的過(guò)程中,已經(jīng)遭遇、意識(shí)到許多障礙在筆者收集到的200余篇中外文文獻(xiàn)中,普遍提及到的主要障礙就有10幾種之多(表1)。這些障礙在很大程度上制約著可再生能源的發(fā)展,而且具有很高的國(guó)際普遍性。同時(shí),特定障礙在不同的國(guó)家或地區(qū)的嚴(yán)重程度有所不同,如“自主研發(fā)能力弱,研發(fā)成本高,缺乏政策支持”、“缺乏自主技術(shù),核心技術(shù)與裝備對(duì)外依賴嚴(yán)重”兩項(xiàng),相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家而言,在發(fā)展中國(guó)家更為突出。

為清除這些障礙,促進(jìn)可再生能源發(fā)展,實(shí)現(xiàn)可再生能源國(guó)家目標(biāo),世界各國(guó)開(kāi)發(fā)出多種單項(xiàng)政策,僅使用頻度高、普遍性高的就有20余種,主要可分為直接管制、經(jīng)濟(jì)激勵(lì)和其他政策3大類型。表2簡(jiǎn)要概括了主要單項(xiàng)政策的內(nèi)容概要、清除對(duì)象、所屬類型等。

3 發(fā)展可再生能源的政策組合

3.1 各國(guó)發(fā)展可再生能源的政策組合

從表2中可以看出,單項(xiàng)政策均為針對(duì)一個(gè)或兼顧幾個(gè)目標(biāo)障礙而設(shè)計(jì)、采用。因此,每個(gè)單項(xiàng)政策能夠清除的障礙有限,必須和其它政策配套使用才能獲得更好的效果。在實(shí)踐中,我們觀察到的各國(guó)可再生能源發(fā)展政策或障礙清除政策普遍是幾個(gè)或多個(gè)單項(xiàng)政策的組合,換言之各國(guó)可再生能源發(fā)展政策是一種政策組合或一攬子政策。

REN21在其最新報(bào)告“RenewabIes 2007,global Status Report”中介紹了全球60個(gè)國(guó)家實(shí)施中的可再生能源促進(jìn)政策(Renewable Energy Promotion Policies)的情況,為我們分析、理解各國(guó)可再生能源發(fā)展政策組合提供了難得的參考。正在實(shí)施可再生能源發(fā)展政策組合的國(guó)家數(shù)。2005年為48個(gè),兩年間增加12個(gè),增幅達(dá)到25%。REN21已經(jīng)連續(xù)發(fā)表3個(gè)年度的關(guān)于可再生能源的全球報(bào)告,其信息全面、深入、及時(shí),在國(guó)際上具有很高的權(quán)威性和參考價(jià)值。

從表3中,我們可以觀察到各國(guó)發(fā)展可再生能源發(fā)展政策組合的幾個(gè)重要特征。

(1)政策組合具有豐富的多樣性。各個(gè)國(guó)家政策組合中包含的單項(xiàng)政策清單各有特色,沒(méi)有完全相同的政策組合,動(dòng)用的單項(xiàng)政策數(shù)量亦不盡相同。政策組合的這種多樣性,可以理解為各個(gè)國(guó)家根據(jù)各自的可再生能源發(fā)展目標(biāo)、實(shí)際情況、政策偏好等選擇最適宜于本國(guó)的單項(xiàng)政策進(jìn)行組合的結(jié)果。

(2)單項(xiàng)政策的采用情況存在差異。在60個(gè)國(guó)家中,按采用比例從高到低來(lái)看,依次為固定價(jià)格。資產(chǎn)補(bǔ)貼、獎(jiǎng)勵(lì)、返還,投資退稅,公共投資、貸款,消費(fèi)稅、能源稅、增值稅的減稅,可交易的再生能源證書(shū),公開(kāi)招標(biāo),再生能源份額制度,凈計(jì)量,發(fā)電補(bǔ)貼、退稅。固定價(jià)格,是采用比例最高的單項(xiàng)政策,有40個(gè)國(guó)家采用,采用比例最低的單項(xiàng)政策是發(fā)電補(bǔ)貼、退稅,只有6個(gè)國(guó)家采用,二者之間存在巨大差異。采用比例的高低,很大程度上反映出單項(xiàng)政策的可操作性、適用性的高低、效果的大小等問(wèn)題,是政策選擇的重要參考。

(3)同一單項(xiàng)政策在發(fā)達(dá)國(guó)家與轉(zhuǎn)型國(guó)家、發(fā)展中國(guó)家的采用比例存在差距。除投資退稅、發(fā)電補(bǔ)貼和退稅2個(gè)單項(xiàng)政策外,其余8個(gè)單項(xiàng)政策在發(fā)展中國(guó)家的采用比例明顯低于發(fā)達(dá)國(guó)家與轉(zhuǎn)型國(guó)家。這一差距可以用與發(fā)達(dá)國(guó)家與轉(zhuǎn)型國(guó)家比較而言,發(fā)展中國(guó)家的可再生能源政策起步晚、政策開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的成熟度低等來(lái)解釋。值得注意的是,市場(chǎng)化程度高的可交易的再生能源證書(shū)和公開(kāi)招標(biāo),強(qiáng)制性大、波及面廣泛的再生能源份額制度,技術(shù)難度大的凈計(jì)量4項(xiàng)單項(xiàng)政策,在發(fā)展中國(guó)家的采用案例很少,說(shuō)明發(fā)展中國(guó)家的可再生能源政策更大程度上依賴于投資退稅等比較傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)手段。

(4)中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家的可再生能源發(fā)展政策組合已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)了發(fā)達(dá)國(guó)家水平。中國(guó)的政策組合中采用了7種單項(xiàng)政策,動(dòng)用政策的數(shù)量比在國(guó)際上評(píng)價(jià)很高的德國(guó)、丹麥、瑞典、意大利、日本還多,與法國(guó)持平。遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出轉(zhuǎn)型國(guó)家俄羅斯等。印度政府采用了6項(xiàng)政策,其地方政府采用了2項(xiàng),政策組合的豐富程度亦不遜色于發(fā)達(dá)國(guó)家。特別值得評(píng)價(jià)的是,中國(guó)的政策組合中包括了公開(kāi)招標(biāo),再生能源份額制度兩項(xiàng)應(yīng)用難度大的單項(xiàng)政策,中國(guó)是23個(gè)發(fā)展中國(guó)家里唯一一個(gè)制定再生能源份額制度的國(guó)家,該項(xiàng)政策在發(fā)達(dá)國(guó)家與轉(zhuǎn)型國(guó)家中的采用比例也僅為21.6%。

3.2 供給側(cè)管理、需求側(cè)管理的政策組合

在實(shí)踐中能源發(fā)展政策、能源管理經(jīng)常被分為供給側(cè)與需求側(cè)兩大類型或方向。借鑒這種分類,并根據(jù)主要目標(biāo),筆者將表2所列單項(xiàng)政策分別組合為供給側(cè)管理政策組合和需求側(cè)管理政策組合(表4)。從表4中可以看出,供給側(cè)管理政策組合遠(yuǎn)比需求側(cè)管理政策組合豐富,前者最多可以動(dòng)用14項(xiàng)單項(xiàng)政策,而后者只有7項(xiàng)。如果結(jié)合表3。我們不能發(fā)現(xiàn),13個(gè)國(guó)家中除俄羅斯、泰國(guó)兩國(guó)采取單一供給側(cè)政策管理組合外,其余11個(gè)國(guó)家同時(shí)動(dòng)用了供給側(cè)管理政策組合與需求側(cè)管理政策組合,而且從動(dòng)用的單項(xiàng)政策數(shù)量上看,其供給側(cè)政策管理組合大于需求側(cè)管理政策組合。以丹麥為例來(lái)看,其可再生能源發(fā)展政策組合中包括固定價(jià)格、投資退稅、公共投資與貸款、可交易的再生能源證書(shū)、公開(kāi)招標(biāo)等5項(xiàng)供給側(cè)管理政策,而只有消費(fèi)稅減稅、凈計(jì)量2項(xiàng)需求側(cè)管理政策。就中國(guó)來(lái)看,除國(guó)家投資建設(shè)的“乘風(fēng)計(jì)劃、光明工程、秸稈氣化工程”,國(guó)家對(duì)農(nóng)村、牧區(qū)的小型獨(dú)立風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目提供低息貸款外,其余政策均屬于供給側(cè)管理政策組合。也就是說(shuō),就大多數(shù)國(guó)家而言,供給側(cè)管理政策是可再生能源發(fā)展政策組合的主體,需求側(cè)管理政策是必要的配套或補(bǔ)充,其原因在于可再生能源供給、特別是和化石能源相比具有競(jìng)爭(zhēng)力的供給不足。清除障礙、突破供給瓶頸是各國(guó)政策的首要目標(biāo)和任務(wù)。

3.3 針對(duì)利益相關(guān)者的政策組合

可再生能源發(fā)展及其政策關(guān)系到眾多的利益相關(guān)者。如可再生能源發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)、研發(fā)機(jī)構(gòu)、調(diào)查勘探機(jī)構(gòu)等可再生能源的供給者,企業(yè)、家庭、公共機(jī)構(gòu)等需求者,政府、研究調(diào)查機(jī)構(gòu)、NPO、NGO組織、發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)等政策制定者與參與者,公共基金、銀行、政府等融資提供者或補(bǔ)貼提供者。各個(gè)利益相關(guān)者在可再生能源發(fā)展中起著不同的作用,有著不同的利益訴求,其面臨的障礙也各有不同。以特定利益相關(guān)者為對(duì)象而形成的政策,大多數(shù)情況下,往往是把幾種單項(xiàng)政策的相互配合作為政策組合來(lái)實(shí)施的。

我們可以以可再生能源發(fā)電企業(yè)為例來(lái)簡(jiǎn)要分析這種政策組合。從表1中,我們可以觀察到作為供給者的發(fā)電企業(yè)面臨著“初始投資巨大,融資渠道少、成本高”、“投資回收期不確定,風(fēng)險(xiǎn)高”、“缺乏支持輸出網(wǎng)絡(luò)、儲(chǔ)備等基礎(chǔ)設(shè)施”、 “成本高,缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力”、“缺乏公共資金等支持”等多項(xiàng)障礙,這些障礙也是供給側(cè)的主要障礙。由于單項(xiàng)政策主要為清除某一個(gè)目標(biāo)障礙或配合其他政策而設(shè)計(jì)、采用,所以只有同時(shí)動(dòng)用數(shù)項(xiàng)單項(xiàng)政策、形成政策組合才能有效地支持發(fā)電企業(yè)清除其障礙。結(jié)合表2、表4我們可以看到,針對(duì)發(fā)電企業(yè)的政策組合有著豐富的選擇,再生能源份額制度、固定價(jià)格、規(guī)制緩和、生產(chǎn)者減稅與退稅、發(fā)電補(bǔ)貼與退稅、可交易的再生能源證書(shū)、投資退稅、公共投資與貸款等單項(xiàng)政策均可組合起來(lái)應(yīng)對(duì)發(fā)電企業(yè)面臨的障礙。事實(shí)上,各國(guó)正在實(shí)施的支持發(fā)電企業(yè)的政策多為政策組合,從表3中,我們能夠確認(rèn)這一點(diǎn)。如法國(guó)采用固定價(jià)格、資產(chǎn)補(bǔ)貼、投資退稅、公共投資與貸款、消費(fèi)稅減稅與退稅、可交易的再生能源證書(shū)、公開(kāi)招標(biāo)等7項(xiàng)單項(xiàng)政策的組合,中國(guó)的政策組合比法國(guó)多了再生能源份額制度,少了可交易的再生能源證書(shū)。也是很豐富的組合。

篇4

中圖分類號(hào): F 323. 2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3791(2012)04(a)-0000-00

1、低碳經(jīng)濟(jì)及環(huán)保資源內(nèi)涵

低碳經(jīng)濟(jì)是新時(shí)期為促進(jìn)社會(huì)持續(xù)發(fā)展的新型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,通過(guò)全球性合作可形成市場(chǎng)調(diào)節(jié)與政策引導(dǎo)雙向機(jī)制,促進(jìn)節(jié)能減排、環(huán)保技術(shù)的科學(xué)創(chuàng)新應(yīng)用,提升傳統(tǒng)資源應(yīng)用效率,并推動(dòng)各類風(fēng)能、太陽(yáng)能、氫能、生物質(zhì)等環(huán)保能源的科學(xué)、廣泛應(yīng)用,逐步降低GDP單位碳排放量,創(chuàng)建低碳環(huán)保新型生活方式與環(huán)境。低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展包含顯著優(yōu)勢(shì)特征,首先體現(xiàn)在全球性,其產(chǎn)生于全球氣候變暖主體背景下,因此全球中任何國(guó)家均不能進(jìn)行低碳經(jīng)濟(jì)的獨(dú)立建設(shè)發(fā)展。同時(shí)低碳經(jīng)濟(jì)還具有主動(dòng)性,其發(fā)展需要國(guó)家政府政策的科學(xué)引導(dǎo),通過(guò)主動(dòng)干預(yù)營(yíng)造安全保障,而不能僅依靠市場(chǎng)調(diào)節(jié)發(fā)展手段。另外,低碳經(jīng)濟(jì)還呈現(xiàn)出了技術(shù)性特征,其實(shí)質(zhì)通過(guò)各類減排節(jié)能高新環(huán)保技術(shù)的推廣與應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙重科學(xué)目標(biāo)。環(huán)保資源主要以新材料、新技術(shù)為基礎(chǔ),令傳統(tǒng)可再生能源實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的利用開(kāi)發(fā),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)環(huán)保、節(jié)能、低碳與持續(xù)利用的優(yōu)質(zhì)效果。

2、低碳視角下利用環(huán)保資源必要性及發(fā)展現(xiàn)狀

2、1環(huán)保資源利用必要性

低碳經(jīng)濟(jì)是環(huán)保資源利用發(fā)展的挑戰(zhàn)與機(jī)遇,其低污染、低能耗、低排放的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式是人類社會(huì)的重大進(jìn)步,由我國(guó)提出低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)到明確增長(zhǎng)GDP碳排放指標(biāo),目前我們已逐步進(jìn)入低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)期,令能源結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化調(diào)整,環(huán)保資源的應(yīng)用比例持續(xù)上升,并為再生能源經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的科學(xué)發(fā)展帶來(lái)了廣泛的發(fā)展機(jī)遇與前所未有的挑戰(zhàn)。我國(guó)地大物博的基本國(guó)情決定,各類資源能源相對(duì)較為貧乏,需要依據(jù)外調(diào)手段補(bǔ)給,伴隨市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,較多區(qū)域面臨著巨大資源缺口,并受到環(huán)境因素等各方壓力的影響,為給持續(xù)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)提供可靠、優(yōu)質(zhì)且大量的資源支柱,就必須繼續(xù)尋找清潔、環(huán)保資源,方可實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的全面發(fā)展。

2、2環(huán)保資源發(fā)展利用現(xiàn)狀

新型環(huán)保資源與可再生能源具有廣泛的應(yīng)用范疇,并伴隨各類能源的研究發(fā)現(xiàn)呈現(xiàn)繼續(xù)擴(kuò)大趨勢(shì)。例如在利用生物質(zhì)能源層面,最初只是利用直接燃燒薪材、秸稈等農(nóng)作物進(jìn)行直接燃燒進(jìn)而獲取煤炭傳統(tǒng)能源,而當(dāng)前隨著各類新技術(shù)的發(fā)展,農(nóng)作物的剩余燃燒能力持續(xù)提升,并可轉(zhuǎn)化其為化工優(yōu)質(zhì)原料。環(huán)保、可再生資源、能源產(chǎn)業(yè)的最初起步相對(duì)較晚,但發(fā)展卻較為迅猛,其核心主要通過(guò)制度、技術(shù)的創(chuàng)新及轉(zhuǎn)變發(fā)展觀,最大化降低溫室氣體的大范圍排放,抑制全球溫室效應(yīng),并促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的清潔與持續(xù)發(fā)展。另外在開(kāi)發(fā)可再生、環(huán)保資源層面也體現(xiàn)了自主研究能力持續(xù)提升的發(fā)展趨勢(shì),在一些領(lǐng)域則體現(xiàn)了先進(jìn)發(fā)展水平,例如地?zé)崮堋L(fēng)能、生物質(zhì)能源在制造業(yè)、建筑業(yè)中實(shí)現(xiàn)了廣泛應(yīng)用,并涌現(xiàn)了大量節(jié)能產(chǎn)品,打造出一批規(guī)?;?、高技術(shù)含量的高新技術(shù)企業(yè)。

3、低碳視角下資源利用環(huán)保策略

3、1 加塊推進(jìn)環(huán)保資源技術(shù)設(shè)備的商業(yè)化與本地化發(fā)展,完善構(gòu)建環(huán)保政策體系

環(huán)保資源技術(shù)設(shè)備的本地化發(fā)展將成為全面推進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的新生力量,同時(shí)可創(chuàng)造更多就業(yè)機(jī)會(huì),并創(chuàng)設(shè)更多利潤(rùn)價(jià)值,地方生產(chǎn)的環(huán)保資源產(chǎn)品可推向海外市場(chǎng),降低能源生產(chǎn)成本,并提升綜合生產(chǎn)水平及效益,因此我們應(yīng)大力推進(jìn)環(huán)保資源設(shè)備技術(shù)的商業(yè)化、本地化發(fā)展。同時(shí)為促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展,應(yīng)完善構(gòu)建環(huán)保資源、再生能源科學(xué)政策體系,發(fā)展初期由于各類新產(chǎn)品、新技術(shù)政府推廣目標(biāo)與價(jià)格承受力間包含較大差異,因而往往政府會(huì)借助政策建設(shè)推進(jìn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明,政府的有效激勵(lì)與全面支持是加快推進(jìn)環(huán)保資源、可再生能源快速發(fā)展的核心關(guān)鍵,因此應(yīng)圍繞低碳經(jīng)濟(jì)目標(biāo)構(gòu)建完善配套機(jī)制與政策,例如創(chuàng)設(shè)定價(jià)機(jī)制、目標(biāo)機(jī)制、補(bǔ)償及選擇機(jī)制,進(jìn)而構(gòu)建切實(shí)可行的環(huán)保資源、再生能源發(fā)展政策體系。

3、2專業(yè)化創(chuàng)建管理機(jī)構(gòu)、強(qiáng)化宏觀調(diào)控,明確管理職責(zé)

為提升環(huán)保資源利用效益,在低碳經(jīng)濟(jì)視域下應(yīng)專業(yè)化創(chuàng)建管理機(jī)構(gòu),強(qiáng)化政府宏觀調(diào)控職能,明確各機(jī)構(gòu)管理職責(zé)。同時(shí)環(huán)保資源建設(shè)中應(yīng)盡量簡(jiǎn)化實(shí)踐方式,便于環(huán)保產(chǎn)業(yè)投資人與開(kāi)發(fā)商順利進(jìn)入市場(chǎng),開(kāi)展投資建設(shè)并推進(jìn)環(huán)保資源研發(fā)、推廣、應(yīng)用的快速、穩(wěn)定與高效。另外我們可通過(guò)政府機(jī)構(gòu)的積極干預(yù)創(chuàng)建以環(huán)保資源、可再生能源為導(dǎo)向的產(chǎn)業(yè)發(fā)展地位,對(duì)可再生低碳能源、新型環(huán)保資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展出臺(tái)一系列可吸引廣泛投資、稅收與產(chǎn)出補(bǔ)貼的科學(xué)政策,將民間閑置資本廣泛引向環(huán)保再生能源建設(shè)發(fā)展產(chǎn)業(yè)中,進(jìn)而有效解決建立主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)需要的投資與積累資本問(wèn)題。另外還應(yīng)采取一系列補(bǔ)貼消費(fèi)與宣傳活動(dòng)對(duì)消費(fèi)者展開(kāi)科學(xué)有效的觀念引導(dǎo),逐步培育良好的需求環(huán)保再生資源市場(chǎng)。宣傳階段中可借助廣播、電視、報(bào)紙媒介,資源信息廣泛的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺(tái)、各色宣傳資料、深入社區(qū)、單位現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)等多樣化形式打造有效輿論引導(dǎo),并結(jié)合補(bǔ)貼消費(fèi)令消費(fèi)者在選擇環(huán)保再生資源時(shí)承受較傳統(tǒng)高污染、不可再生化石能源低出許多的代價(jià)與成本,進(jìn)而體現(xiàn)高能效、低能耗的應(yīng)用優(yōu)質(zhì)效果。再者我們應(yīng)立足地方區(qū)域發(fā)展特征、現(xiàn)實(shí)狀況廣泛積極的借鑒吸收國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展建設(shè)經(jīng)驗(yàn),深化環(huán)保再生資源產(chǎn)業(yè)國(guó)際合作交流,以共贏互利為原則,積極調(diào)動(dòng)全球環(huán)保資源,彌補(bǔ)我國(guó)在產(chǎn)業(yè)化建設(shè)與環(huán)??稍偕Y源層面存在的差距問(wèn)題。

4、結(jié)語(yǔ)

總之,基于低碳視角,針對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)保資源開(kāi)發(fā)建設(shè)重要內(nèi)涵,開(kāi)發(fā)利用環(huán)??稍偕Y源的科學(xué)必要性,我們只有明晰我國(guó)發(fā)展利用環(huán)保資源現(xiàn)狀制定切實(shí)可行的環(huán)保發(fā)展建設(shè)思路、策略,才能全面激發(fā)環(huán)??稍偕Y源的優(yōu)勢(shì)效能,令其實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,并創(chuàng)設(shè)顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

[參考文獻(xiàn)]

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2010(9).

篇5

用能調(diào)節(jié)與運(yùn)行管理等,為我國(guó)建筑領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展提供參考。

[關(guān)鍵詞] 建筑節(jié)能;趨勢(shì)分析;模式

1 引言

大量化石能源消耗帶來(lái)的資源枯竭和環(huán)境問(wèn)題已不斷為人類所認(rèn)識(shí),其中大氣中CO2濃度升高帶來(lái)的全球氣候變化已成為不爭(zhēng)的事實(shí)。在資源條件有限、環(huán)境約束加強(qiáng)、減排壓力增大的前提下,要實(shí)現(xiàn)建筑領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展,必須突破傳統(tǒng)發(fā)展模式,而建筑節(jié)能、提高能效是我國(guó)節(jié)能減排道路的最佳選擇。

2 建筑節(jié)能發(fā)展趨勢(shì)分析

歷史上,為了滿足人類的不同需要,建筑的發(fā)展和變革大致經(jīng)歷了四個(gè)階段:掩蔽場(chǎng)所―――健康建筑―――節(jié)能建筑―――綠色建筑。第一階段的建筑要求是掩蔽場(chǎng)所,建筑材料取自于自然,最后又回歸于自然,完全與自然和諧共存。第二階段是健康建筑。健康建筑要求室內(nèi)通風(fēng),把一般的封閉建筑改造成更利于人類居住的健康建筑,但是付出了高能耗的代價(jià)。第三階段是節(jié)能建筑。為了減少建筑物能源消耗,同時(shí)改善室內(nèi)空氣品質(zhì)、創(chuàng)造健康舒適環(huán)境,許多國(guó)家提出了節(jié)能建筑的要求并衍生出多樣化的節(jié)能技術(shù)。第四階段是綠色建筑。綠色建筑的實(shí)質(zhì)是為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動(dòng)的空間,在建筑全壽命周期中實(shí)現(xiàn)高效率的利用資源、最低限度地影響環(huán)境,其主要特征是高能效的建筑能源系統(tǒng)、大量利用可再生能源技術(shù)、親近自然和保護(hù)環(huán)境[2]??梢钥闯?,隨著人類建設(shè)活動(dòng)進(jìn)入理性階段,建筑的發(fā)展不僅在建筑功能和美觀上不斷探索,環(huán)境保護(hù)與節(jié)能減排的意識(shí)也與日俱增,使之成為節(jié)能減排的重要載體,建筑節(jié)能受到高度重視。目前我國(guó)建筑節(jié)能的發(fā)展已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從新建建筑節(jié)能向既有建筑節(jié)能的覆蓋,從常規(guī)化石能源向可再生能源應(yīng)用的拓展,從城市節(jié)能向農(nóng)村節(jié)能的延伸,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能目標(biāo)和節(jié)能模式的雙跨越。在這樣的背景下,建筑節(jié)能逐漸呈現(xiàn)出一定的發(fā)展趨勢(shì)。

2.1 從建筑單體節(jié)能向區(qū)域能源規(guī)劃和城市節(jié)能減排橫向發(fā)展的趨勢(shì)建筑節(jié)能的發(fā)展,或者說(shuō)對(duì)建筑能源系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),遵循著由小到大、由點(diǎn)到面的過(guò)程。建筑節(jié)能起步階段,注重單體建筑的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,以及單獨(dú)節(jié)能技術(shù)在建筑上的應(yīng)用,通過(guò)技術(shù)彌補(bǔ)的方式抵消建筑所產(chǎn)生的能耗,從而達(dá)到節(jié)能減排的效果。隨著理念的變化和技術(shù)的進(jìn)步,建筑節(jié)能逐漸發(fā)展到區(qū)域內(nèi)建筑能源系統(tǒng)的合理用能規(guī)劃,乃至城市的能源資源優(yōu)化配置和節(jié)能減排。

2.2 從重視建設(shè)使用節(jié)能向重視建筑節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)和優(yōu)化運(yùn)行管理縱向發(fā)展的趨勢(shì)成熟的建筑節(jié)能機(jī)制是在建筑的全生命周期內(nèi),將建筑節(jié)能的理念貫穿到規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)并融合進(jìn)來(lái),包括從單種節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用逐步發(fā)展到多種節(jié)能技術(shù)的集成優(yōu)化,高效的建筑能源運(yùn)行系統(tǒng)和管理模式,節(jié)能的生活方式等。

2.3 從建筑節(jié)能定性化向建筑節(jié)能定量化發(fā)展的趨勢(shì)建筑遵照標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工,形成了節(jié)能潛力。將節(jié)能潛力轉(zhuǎn)化為節(jié)約能量,需要一定的制度和措施來(lái)支撐。隨著建筑節(jié)能的不斷發(fā)展和完善,逐步建立了建筑能耗信息統(tǒng)計(jì)、建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)、大型公共建筑和可再生能源建筑應(yīng)用監(jiān)測(cè)體系等制度,為建筑節(jié)能從定性化向定量化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

3 建筑領(lǐng)域節(jié)能發(fā)展模式探索就建筑能源系統(tǒng)而言,通過(guò)規(guī)劃階段對(duì)城市資源能

源進(jìn)行合理的規(guī)劃和配置,使用最少的能源消耗來(lái)滿足城市能源系統(tǒng)的需求,可以在多個(gè)層面上應(yīng)用節(jié)能技術(shù),如城市尺度、區(qū)域尺度或是建筑尺度等。

3.1 城市層面

3.1.1 合理規(guī)劃能源利用,提高建筑能源系統(tǒng)效率分布式能源將是未來(lái)城市能源系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì),未來(lái)城市能源系統(tǒng)可能將會(huì)是一種城市尺度分散―――區(qū)域多源集中―― ―終端用能系統(tǒng)的模式。多種能源技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了建筑能源供給來(lái)源的多樣化,但是由于不同能源種類攜帶能量的形式各不相同,存在的方式和使用條件也各不相同,基于目前的建筑節(jié)能技術(shù)水平,需要合理規(guī)劃能源利用模式,提高建筑能源系統(tǒng)效率。

3.1.2 調(diào)整能源結(jié)構(gòu),提高可再生能源應(yīng)用比例我國(guó)的能源利用目前仍然建立在以煤炭、石油和天然氣等化石能源為主導(dǎo)系統(tǒng)之上,其他形式的非化石能源如核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、地?zé)崮艿葻o(wú)碳能源,規(guī)?;瘧?yīng)用較少。從保證能源安全和保護(hù)氣候環(huán)境的角度來(lái)看,發(fā)展非化石能源,提高可再生能源的應(yīng)用比例,是促進(jìn)能源供應(yīng)多樣化,減少對(duì)煤炭消費(fèi)、降低對(duì)石油依賴度的選擇

之一。

3.2 建筑層面

3.2.1 改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能,降低建筑能源需求通過(guò)建筑墻體保溫技術(shù)(外墻保溫技術(shù)、內(nèi)墻保溫技術(shù)和自保溫墻體技術(shù)等)、屋頂保溫隔熱技術(shù)(正置式/倒置式保溫屋面、通風(fēng)屋面、綠化屋面、蓄水屋面、遮陽(yáng)屋面等)、門窗保溫技術(shù)(斷熱橋鋁合金窗、Low-E 玻璃窗等)、自然通風(fēng)和遮陽(yáng)技術(shù)等,多方位降低建筑能源需求,減少建筑能源消耗水平。

3.2.2 加大可再生能源在建筑中的應(yīng)用水平可再生能源包括水能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮芎秃Q竽艿?,資源潛力大,環(huán)境污染低,可持續(xù)利用率高,是有利于人與自然和諧發(fā)展的重要能源,也是非化石能源的重要來(lái)源。可再生能源的開(kāi)發(fā)利用受到世界各國(guó)的高度重視,建筑是可再生能源應(yīng)用的重要領(lǐng)域,我國(guó)的太陽(yáng)能、淺層地?zé)崮艿荣Y源十分豐富,在建筑中應(yīng)用的前景十分廣闊。我國(guó)可再生能源在建筑中的應(yīng)用形式主要包括兩大類,一是太陽(yáng)能在建筑中的應(yīng)用,如太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)、太陽(yáng)能光伏建筑一體化(BIPV)、太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)等[8],

二是以低品位能源為熱源的熱泵技術(shù),如水源熱泵技術(shù)、土壤源熱泵技術(shù)等。通過(guò)提升可再生能源建筑應(yīng)用技術(shù)水平,豐富可再生能源在建筑中的應(yīng)用類型,加大可再生能源在建筑中的應(yīng)用規(guī)模,對(duì)減少化石能源消耗和溫室氣體排放十分重要。

3.2.3 用能調(diào)節(jié)與運(yùn)行管理節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用解決了建筑節(jié)能的技術(shù)集成與優(yōu)化配置問(wèn)題。在建筑節(jié)能領(lǐng)域,對(duì)于建筑能源系統(tǒng)的節(jié)能潛力,合理的用能調(diào)節(jié)與適宜的運(yùn)行管理仍不可忽視。建筑能源系統(tǒng)的調(diào)試運(yùn)行和數(shù)據(jù)挖掘分析,對(duì)于反饋指導(dǎo)建筑能源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理具有積極意義。

[參考文獻(xiàn)]

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篇6

[關(guān)鍵詞] 低碳經(jīng)濟(jì) 中國(guó)經(jīng)濟(jì) 可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號(hào):F206 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-1369(2009)6-0112-05

低碳經(jīng)濟(jì)的概念及特征

為了應(yīng)對(duì)氣候變化給人類環(huán)境帶來(lái)的巨大挑戰(zhàn),英國(guó)于2003年頒布了《能源白皮書(shū)(英國(guó)能 源的未來(lái)――創(chuàng)建低碳社會(huì))》,率先提出了“低碳經(jīng)濟(jì)”。雖然該白皮書(shū)沒(méi)有為“低碳經(jīng) 濟(jì)”提出明確的概念,但溪低碳發(fā)展模式制定了較為詳細(xì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)和路線圖,希望把英國(guó) 轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)低碳經(jīng)濟(jì)體,并積極推動(dòng)“低碳經(jīng)濟(jì)”的全球發(fā)展。此后,其他歐洲國(guó)家及日本 也紛紛提出發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)和建設(shè)低碳社會(huì)的設(shè)想。

隨著低碳經(jīng)濟(jì)實(shí)踐的進(jìn)展,低碳經(jīng)濟(jì)的內(nèi)涵不斷得到拓展。目前大多數(shù)學(xué)者認(rèn)同的內(nèi)涵主要 包括三方面:①發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵在于降低單位能源消費(fèi)量的碳排放量(即碳強(qiáng)度) ,通過(guò)碳捕捉、碳封存、碳蓄積降低能源消費(fèi)的碳強(qiáng)度,控制CO2排放量的增長(zhǎng)速度。② 發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵在于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與由能源消費(fèi)引發(fā)的碳排放脫鉤,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與碳排放 錯(cuò)位增長(zhǎng),通過(guò)能源替代、發(fā)展低碳能源和無(wú)碳能源控制經(jīng)濟(jì)體的碳 排放彈性,并最 終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的碳脫鉤。③發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵在于改變?nèi)藗兊母咛枷M(fèi)傾向和碳偏 好,減少化石能源的消費(fèi)量,減緩碳足跡,實(shí)現(xiàn)低碳生存。

可以認(rèn)為,低碳經(jīng)濟(jì)是一種由高碳能源向低碳能源過(guò)渡的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,是一種旨在修復(fù)地 球生態(tài)圈碳失衡的人類自救行為。它的核心是在市場(chǎng)機(jī)制基礎(chǔ)上,通過(guò)制度框架和政策措施 的制定及創(chuàng)新,形成明確、穩(wěn)定和長(zhǎng)期的引導(dǎo)和鼓勵(lì),推動(dòng)提高能效技術(shù)、節(jié)約能源技術(shù)、 可再生能源技術(shù)和溫室氣體減排技術(shù)的開(kāi)發(fā)及運(yùn)用,并促進(jìn)整個(gè)經(jīng)濟(jì)朝向高能效、低能耗和 低碳排放的模式轉(zhuǎn)變。

低碳經(jīng)濟(jì)作為一種新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式有以下特征:一是經(jīng)濟(jì)性,包括兩層含義:①低碳 經(jīng)濟(jì)應(yīng)按照市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的原則和機(jī)制來(lái)發(fā)展;②低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不應(yīng)導(dǎo)致人們的生活條件 和福利水平下降。二是技術(shù)性:也就是通過(guò)技術(shù)進(jìn)步,在提高能源效率的同時(shí),降低CO2 等溫室氣體的排放強(qiáng)度。三是目標(biāo)性:發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)應(yīng)該是,將大氣中溫室氣體的 濃度保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水平上,不至于帶來(lái)全球氣溫上升影響人類的生存和發(fā)展,從而 實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。

發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的做法

1.政策引導(dǎo)、法律規(guī)范低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展

英國(guó)是低碳經(jīng)濟(jì)的倡導(dǎo)者,也是最積極推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的國(guó)家。2007年,英 國(guó)推出全球第一部《氣候變化法案》,2008年開(kāi)始實(shí)施,從而成為世界上第一個(gè)擁有氣候變 化法的國(guó)家;2009年4月,英國(guó)又成為世界上第一個(gè)立法約束“碳預(yù)算”的國(guó)家。2009年7月 15日,英國(guó)政府又正式了《英國(guó)低碳 轉(zhuǎn)換計(jì)劃》,英國(guó)能源、商業(yè)和交通等部門還在當(dāng)天分別公布了一系列配套方案,包括《英 國(guó)可再生能源戰(zhàn)略》、《英國(guó)低碳工業(yè)戰(zhàn)略》和《低碳交通戰(zhàn)略》等。

日本近年來(lái)不斷出臺(tái)重大政策,將重點(diǎn)放在低碳經(jīng)濟(jì)上。2004年,日本發(fā)起的“面向2050年 的日本低碳社會(huì)情景”研究計(jì)劃,其目標(biāo)是為2050年實(shí)現(xiàn)低碳社會(huì)目標(biāo)而提出的具體對(duì)策。 2008年5月,日本政府資助的研究小組了《面向低碳社會(huì)的十二大行動(dòng)》。2009年4月, 日本又公布了名為《綠色經(jīng)濟(jì)與社會(huì)變革》的改革政策草案,目的是通過(guò)實(shí)行減少溫室氣體 等排放措施,強(qiáng)化日本的低碳經(jīng)濟(jì)。

美國(guó)雖然沒(méi)有簽署《京都議定書(shū)》,但近些年來(lái),美國(guó)十分重視節(jié)能減碳,如2005年通過(guò)的 《能源政策法》,2007年7月美國(guó)參議院提出了《低碳經(jīng)濟(jì)法案》,2009年6月美國(guó)眾議院通 過(guò)了《美國(guó)清潔能源安全法案》。美國(guó)國(guó)務(wù)卿表示,美國(guó)政府致力于支持清潔能源技術(shù)和低 碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展,以應(yīng)對(duì)全球氣候變化。

2.重視低碳技術(shù)的研制開(kāi)發(fā)

在低碳技術(shù)的研發(fā)中,歐盟的目標(biāo)是追 求國(guó)際領(lǐng)先地位,開(kāi)發(fā)出廉價(jià)、清潔、高效和低排放的能源技術(shù)。英、德兩國(guó)將發(fā)展低碳發(fā) 電站技術(shù)作為減少CO2排放量的關(guān)鍵。他們認(rèn)為,煤在中期和長(zhǎng)期內(nèi)仍將繼續(xù)發(fā)揮作用 ,因此必須發(fā)展效率更高、能應(yīng)用清潔煤技術(shù)的發(fā)電站。為此,英、德政府調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu), 建設(shè)示范低碳發(fā)電站,加大資助發(fā)展清潔煤技術(shù)、收集并存儲(chǔ)碳分子技術(shù)等研究項(xiàng)目,以找 到大幅度減少碳排放的有效方法。[1]

日本作為推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)的急先鋒,每年投入巨資致力于發(fā)展低碳技術(shù)。根據(jù)日本內(nèi)閣府2008 年9月的數(shù)字,在科學(xué)技術(shù)相關(guān)預(yù)算中,僅單獨(dú)立項(xiàng)的環(huán)境能源技術(shù)的開(kāi)發(fā)費(fèi)用就達(dá)近1 00億日元,其中創(chuàng)新型太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的預(yù)算為35億日元。目前日本有許多能源和環(huán)境技術(shù) 走在世界前列,如綜合利用太陽(yáng)能和隔熱材料、大大削減住宅耗能的環(huán)保住宅技術(shù),利用發(fā) 電時(shí)產(chǎn)生的廢熱、為暖氣和熱水系統(tǒng)提供熱能的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù),以及廢水處理技術(shù)和塑 料循環(huán)利用技術(shù)等。這些都是日本發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的重要優(yōu)勢(shì)。此外,日本還持續(xù)投資化石能 源的減排技術(shù)裝備,如投資燃煤電廠煙氣脫硫技術(shù)裝備,形成了國(guó)際領(lǐng)先的煙氣脫硫環(huán)保產(chǎn) 業(yè)。

美國(guó)高度關(guān)注市場(chǎng)機(jī)制下溫室氣體減排的能源有效利用的技術(shù)創(chuàng)新,政府制定了低碳技術(shù)開(kāi) 發(fā)計(jì)劃,成立了專門的國(guó)家級(jí)有關(guān)低碳經(jīng)濟(jì)研究機(jī)構(gòu),為從事低碳經(jīng)濟(jì)的相關(guān)機(jī)構(gòu)和企業(yè)提 供技術(shù)指導(dǎo)、研發(fā)資金等方面的支持,從國(guó)家層面上統(tǒng)一組織協(xié)調(diào)低碳技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推 進(jìn)工作。美國(guó)是世界上低碳經(jīng)濟(jì)研發(fā)投入最多的國(guó)家,2009年2月聯(lián)邦政府向國(guó)會(huì)提交了它 的2010年(2009年10月1日實(shí)施)年度預(yù)算。根據(jù)該預(yù)算,僅對(duì)清潔燃煤技術(shù)的研究就提供 了150億美元的撥款。[2]目前美國(guó)正在加速下一電技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)及示范 ,計(jì)劃在2012年建成世界上第一個(gè)零排放發(fā)電廠。

3.把發(fā)展可再生能源作為降碳的重要舉措

英國(guó)是一個(gè)島國(guó),氣候多變,能源不足,很重視可再生能源的發(fā)展。2009年英國(guó)公布的“碳 預(yù)算”中,提出到2020年可再生能源供應(yīng)要占15%,其中30%電力來(lái)自可再生能源,相應(yīng)的溫 室氣體排放要降低20%,石油需求降低7%。英國(guó)風(fēng)力資源豐富,第一個(gè)海上風(fēng)力發(fā)電站于200 0年12月開(kāi)始建設(shè),經(jīng)過(guò)近10年的發(fā)展,英國(guó)已成為全球擁有海上風(fēng)力發(fā)電站最多、總裝機(jī) 容量最大的國(guó)家。目前英國(guó)陸、海風(fēng)力發(fā)電站的電量足夠供應(yīng)150萬(wàn)家庭使用。按計(jì)劃,200 9年到2012年間,英國(guó)將投資90億英鎊用于發(fā)展海上風(fēng)力發(fā)電,向280萬(wàn)家庭供應(yīng)電力。英國(guó) 政府從政策和資金方面向可再生能源傾斜,確保英國(guó)在可再生能源發(fā)展方面處于世界領(lǐng)先地 位。

德國(guó)2004年通過(guò)了可再生能源法,保證可再生能源的地位。確定了以下幾個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域:① 大力發(fā)展風(fēng)能,促進(jìn)現(xiàn)有風(fēng)力設(shè)備的更新?lián)Q代。②將清潔電能的使用率由2004年的12% 提高到2020年的25%~30%,將熱電年供的使用率提高25%。③至2020年,建筑取暖中使用 太陽(yáng)能、生物燃?xì)?、地?zé)岬惹鍧嵞茉幢壤?004年的6%提高2020年的14%。目前,可再生能 源工業(yè)正在德國(guó)迅速發(fā)展,可再生能源占整個(gè)德國(guó)能源消費(fèi)的比重在逐年提高,已由2003年 時(shí)的3.5%提高到2008年的8.7%。發(fā)電行業(yè)中使用可再生能源所占的比重在2008年時(shí)已達(dá)到17 %。

日本是世界上可再生能源發(fā)展最快的國(guó)家之一。2009年4月,日本政府推出“日本版綠色新 政”四大計(jì)劃,其中對(duì)可再生能源的具體目標(biāo)是:對(duì)可再生能源的利用規(guī)模要達(dá)到世界最高 水平,即從2005年的10.5%提高到2020年的20%。日本在可再生能源方面注重發(fā)展地?zé)帷L(fēng)能、生物能、太陽(yáng)能,尤其以太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)利用為核心,提出要強(qiáng)化太陽(yáng)能的研制、開(kāi)發(fā)與利用,計(jì)劃太陽(yáng)能發(fā)電2020年比現(xiàn)在增 加20倍。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),日本政府在積極推進(jìn)技術(shù)開(kāi)發(fā)降低太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)成本的同時(shí) ,進(jìn)一步落實(shí)包括補(bǔ)助金在內(nèi)的政府鼓勵(lì)政策,強(qiáng)化太陽(yáng)能利用世界前列的位置。

4.運(yùn)用經(jīng)濟(jì)手段剌激低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展

(1)碳稅。開(kāi)征碳稅被發(fā)達(dá)國(guó)家認(rèn)為是富有成效的政策手段。碳稅是一種混合型稅種,它的稅率 由該能源的含碳量和發(fā)熱量決定,不同的能源由于含碳量和發(fā)熱量不同,會(huì)有不同的稅負(fù), 低碳能源的稅負(fù)要低于高碳能源的稅負(fù)。近幾年,英國(guó),美國(guó)、日本、德國(guó)、丹麥、挪威、 瑞典等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)燃燒產(chǎn)生的CO2的化石燃料開(kāi)征國(guó)家碳稅,如英國(guó)對(duì)與政府簽署自愿 氣候變化協(xié)議的企業(yè),如果企業(yè)達(dá)到協(xié)議規(guī)定的能效或減排就可以減免80%的碳稅。

(2)財(cái)政補(bǔ)貼。政府對(duì)有利于低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的生產(chǎn)者或經(jīng)濟(jì)行為給予補(bǔ)貼,是促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展 的一項(xiàng)重要經(jīng)濟(jì)手段。英國(guó)對(duì)可再生能源的使用采取了一系列財(cái)政補(bǔ)貼措施。如英國(guó)的電力 供應(yīng)者被強(qiáng)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―20 16年的15.4%)。與此相應(yīng),英國(guó)政府對(duì)電力供應(yīng)者提供了一定補(bǔ)貼。丹麥在能源領(lǐng)域采取 了一系列措施推動(dòng)可再生能源進(jìn)入市場(chǎng),包括對(duì)“綠色”用電和近海風(fēng)電的定價(jià)優(yōu)惠,對(duì)生 物質(zhì)能發(fā)電采取財(cái)政補(bǔ)貼激勵(lì)。加拿大自2007年起對(duì)環(huán)保汽車購(gòu)買者提供1000~2000加元的 用戶補(bǔ)貼,鼓勵(lì)本國(guó)消費(fèi)者購(gòu)買節(jié)能型汽車,減少CO2排放。

(3)稅收優(yōu)惠。對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)施稅收優(yōu)惠政策是發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用的措施。美國(guó)政府規(guī)定可 再生能源相關(guān)設(shè)備費(fèi)用的20%~30%可以用來(lái)抵稅,可再生能源相關(guān)企業(yè)和個(gè)人還可享受10 %~40%額度不等的減稅額度。歐盟及英國(guó)、丹麥等成員國(guó)規(guī)定對(duì)可再生能源不征收任何能 源稅,對(duì)個(gè)人投資的風(fēng)電項(xiàng)目則免征所得稅等。[3]

總之,發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)采取以上政策措施,在發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)方面的成效開(kāi)始逐步體現(xiàn)。2006年 以來(lái),幾乎所有的斯堪的納維亞國(guó)家(丹麥、挪威和瑞典)以及比利時(shí)、荷蘭、瑞士和英國(guó) 的單位GDP碳排放增長(zhǎng)趨于下降。瑞典和荷蘭的碳排放已保持穩(wěn)定,而在很難控制的運(yùn)輸行 業(yè),瑞典和日本已經(jīng)穩(wěn)定住了碳排放。

中國(guó)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)面臨挑戰(zhàn)

中國(guó)作為世界第二大能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó),第二大CO2排放國(guó),高度重視全球氣候變化問(wèn) 題 。中國(guó)先后于1998年簽署、2002年批準(zhǔn)了《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》和《京都議定書(shū)》。 2007年6月中國(guó)實(shí)施《中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家方案》,成立了由國(guó)務(wù)院總理?yè)?dān)任組長(zhǎng)的 國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化領(lǐng)導(dǎo)小組,并提出在“十一五”規(guī)劃(2006―2010年)期間單位GDP能耗 降低20%。在當(dāng)前國(guó)際金融危機(jī)的形勢(shì)下,中國(guó)也沒(méi)有放松對(duì)氣候變化的重視,在新增加的4 萬(wàn)億刺激經(jīng)濟(jì)投資計(jì)劃中,國(guó)家安排了5800億元用于節(jié)能減排、生態(tài)工程等與應(yīng)對(duì) 氣候變化相關(guān)的項(xiàng)目。但是結(jié)合中國(guó)現(xiàn)階段的實(shí)際情況,中國(guó)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)還面臨著嚴(yán)峻挑 戰(zhàn)。[4]

第一,發(fā)展階段的挑戰(zhàn)。目前,中國(guó)正處在工業(yè)化發(fā)展的加速階段,人口基數(shù)龐大,減少貧 困、發(fā)展經(jīng)濟(jì)、滿足就業(yè)、提高全體人民的生活水平、實(shí)現(xiàn)國(guó)家的現(xiàn)代化仍然是中國(guó)面臨的 最大任務(wù)。研究表明,即便實(shí)現(xiàn)“十一五”節(jié)能減排目標(biāo),中國(guó)也只能做到相對(duì)的低碳經(jīng)濟(jì) 發(fā)展。如果GDP的增長(zhǎng)速度按9%來(lái)計(jì)算的話,即使我們每年能源強(qiáng)度下降4%以上,到2010年 ,總的CO2排放還會(huì)比2005年增加20%以上。這意味著中國(guó)溫室氣體排放總量將在一個(gè)比較 長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)保持持繼增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

第二,能源結(jié)構(gòu)的挑戰(zhàn)。煤炭是我國(guó)的最主要的能源,主要是我國(guó)是世界上產(chǎn)煤大國(guó)之一, 僅次于美國(guó)位居第二。在我國(guó)國(guó)內(nèi),長(zhǎng)期以來(lái)形成了以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu),到目前為止, 我國(guó)能源供應(yīng)僅以煤為主,在我國(guó)能源消費(fèi)中,煤炭占70%以上。以煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié) 構(gòu)和單一的能源消費(fèi)模式帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染。由于煤的碳密集程度比其他化石燃料要高 得多,單位能源燃煤釋放的CO2是天然氣的近兩倍,以煤炭主為的能源結(jié)構(gòu)必然會(huì)產(chǎn)生較 高的排放強(qiáng)度。

第三,技術(shù)水平的挑戰(zhàn)。我國(guó)研發(fā)和創(chuàng)新能力有限,總體技術(shù)水平不高,這是我國(guó)由“高碳 經(jīng)濟(jì)”向“低碳經(jīng)濟(jì)”轉(zhuǎn)型的最大挑戰(zhàn)。盡管《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》和《京都議定書(shū) 》要求發(fā)達(dá)國(guó)家向發(fā)展中國(guó)轉(zhuǎn)讓技術(shù),但執(zhí)行情況并不樂(lè)觀。目前,我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家在低碳 技術(shù)方面還存在較大落差。比如,在電力行業(yè)中煤電的整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術(shù)、高參數(shù)超 臨界基組技術(shù)、熱電多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)等,中國(guó)仍不太成熟;可再生能源和新能源技術(shù)方面,大型 風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、高性價(jià)比太陽(yáng)能光伏電池技術(shù)、燃料電池技術(shù)、氫能技術(shù)等,與發(fā)達(dá)國(guó)家相 比有不小差距。[5]

第四,強(qiáng)制性減排的挑戰(zhàn)。雖然中國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家在過(guò)去的10年中暫時(shí)沒(méi)有強(qiáng)制性減排的 任務(wù),但是這樣的時(shí)間最多不會(huì)超過(guò)2020年。伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和能源需求量的持 續(xù)增長(zhǎng),CO2的排放量也在不斷增加。國(guó)際能源機(jī)構(gòu)已經(jīng)預(yù)測(cè)中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的能源消耗和 CO2 排放將在2010年左右超過(guò)美國(guó)。因此國(guó)際社會(huì)要求中國(guó)參與溫室氣體減排或限排承諾 的壓力與日俱增。

中國(guó)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的對(duì)策

(1)確立率先發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略。從中國(guó)實(shí)際情況看,面對(duì)日益嚴(yán)峻的能源和環(huán)境約束,必須高度重視向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。各級(jí) 政府都要把大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)作為建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì),增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力 的重要舉措,把發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略納入國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展總體規(guī)劃,部署低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展思路, 為低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供政策、制度、資金和組織保障。要大力開(kāi)展低碳宣傳,提高全社會(huì)的 環(huán)境意識(shí)和節(jié)能意識(shí),引導(dǎo)低碳社會(huì)生活方式,倡導(dǎo)公眾循環(huán)消費(fèi)、低碳消費(fèi),例如,提倡 開(kāi)環(huán)保車、家庭節(jié)能等,實(shí)現(xiàn)消費(fèi)方式的轉(zhuǎn)型與可持續(xù)發(fā)展。

(2)積極采取強(qiáng)有力的經(jīng)濟(jì)政策手段。目前,我國(guó)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展缺少?gòu)?qiáng)有力的經(jīng)濟(jì)政策手段,如我國(guó)至今還沒(méi)有像一些發(fā)達(dá)國(guó)家 那樣對(duì)能源企業(yè)制定強(qiáng)制性的綠色能源比例,也沒(méi)有鼓勵(lì)消費(fèi)者使用低碳產(chǎn)品的補(bǔ)貼。因此 ,要借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的已有做法,加強(qiáng)政策扶持,提供有利于低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的稅收優(yōu)惠、財(cái)政 補(bǔ)貼等措施。開(kāi)征碳稅和推行碳交易是富有成效的政策手段,我國(guó)應(yīng)考慮開(kāi)征碳稅,開(kāi)征碳 稅的結(jié)果可以極大地降低CO2的排放,而且也增加了工業(yè)的能效以及競(jìng)爭(zhēng)力。碳排放交 易機(jī)制有利于各地區(qū)、各單位之間實(shí)現(xiàn)利益均衡,提高減排效率。我國(guó)要建立碳交易市場(chǎng), 加強(qiáng)對(duì)碳交易的管理。一方面,要規(guī)范交易規(guī)則,發(fā)展碳交易的中介機(jī)構(gòu),確保合理的交易 價(jià)格;另一方面,要建立綠色能源交易機(jī)制,把碳交易與激勵(lì)發(fā)展清潔能源政策結(jié)合起來(lái), 調(diào)動(dòng)全社會(huì)發(fā)展和利用清潔能源的積極性。

(3)加大可再生能源和核能的開(kāi)發(fā)利用。開(kāi)發(fā)利用可再生能源是保護(hù)環(huán)境、應(yīng)對(duì)氣候變化的重要措施。中國(guó)可再生能源資源豐富,據(jù) 有關(guān)資料介紹,我國(guó)可開(kāi)發(fā)的水電資源居世界首位,我國(guó)有豐富的風(fēng)能、氫能、生物質(zhì)能, 海洋能等資源也居世界領(lǐng)先地位。但目前除水電得到相對(duì)較好的開(kāi)發(fā)利用外,由于技術(shù)開(kāi)發(fā) 水平、使用成本等問(wèn)題,可再生能源在我國(guó)能源消費(fèi)構(gòu)成中不到2%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于8%的國(guó)際平均 水平。因此,要集中力量,大力發(fā)展風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等可再生能源。核電是一種不 排放任何溫室氣體的高效和耐久能源。目前,全球核電發(fā)電量占總發(fā)電量的17.1%,發(fā)達(dá)國(guó) 家比重更大,日本的核發(fā)電已占總發(fā)電量的36%,韓國(guó)占38%,美國(guó)占29%,英國(guó)占28%,法國(guó) 占77%。但中國(guó)還以火力發(fā)電為主,燃煤的火電占總發(fā)電量的83%,水利發(fā)電占16%,核能發(fā) 電只占1.8%,核電占總電量比重與發(fā)達(dá)國(guó)家相比落后20多年。[6]為此,我國(guó)必須 從發(fā)展火電 為主轉(zhuǎn)變到以發(fā)展核電為主軌道上來(lái),加快發(fā)展核能,大幅度提高核能消費(fèi)比重,并加速形 成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。

(4)加強(qiáng)低碳技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新。低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)研究做支撐。目前,我國(guó)低碳技術(shù)的研發(fā)能力較弱,為此 政府要加強(qiáng)對(duì)國(guó)家級(jí)研究機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)期投入,構(gòu)建起國(guó)家級(jí)的低碳技術(shù)研究機(jī)構(gòu),整合國(guó)內(nèi)現(xiàn) 有的技術(shù)資源,協(xié)調(diào)開(kāi)展基礎(chǔ)性和公共性技術(shù)研發(fā),并加強(qiáng)與企業(yè)的交流與合作,發(fā)揮政府 和企業(yè)、基礎(chǔ)研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展之間的紐帶作用;要加大清潔煤技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用。我國(guó)能源探 明儲(chǔ)量中,煤炭占90%以上,這種“富煤貧油少氣”的能源資源特點(diǎn)決定我國(guó)能源生產(chǎn)以煤 為主的格局將長(zhǎng)期存在。因此,中國(guó)要大力發(fā)展煤炭洗選、加工轉(zhuǎn)化先進(jìn)燃燒、煙氣凈化技 術(shù),以此來(lái)大幅度減少CO2的排放;加強(qiáng)國(guó)際技術(shù)交流合作,英國(guó)、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家, 具有成熟的低碳技術(shù),中國(guó)要通過(guò)國(guó)際協(xié)商與合作機(jī)制,促進(jìn)這些發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)中國(guó)的技術(shù)轉(zhuǎn) 讓,增強(qiáng)低碳技術(shù)的國(guó)際引進(jìn)、消化與二次創(chuàng)新。

(5)制定和完善有利于低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的法律法規(guī)。要盡快建立和完善低碳經(jīng)濟(jì)的法律體系。發(fā)達(dá)國(guó)家在發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的同時(shí),都將立法作為推 進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的重要手段。我國(guó)要加快低碳經(jīng)濟(jì)的立法工作,為發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)提供法律保證。 要抓緊制定《低碳經(jīng)濟(jì)法》、《循環(huán)經(jīng)濟(jì)法》,制定《可再生能源法》的配套辦法和標(biāo)準(zhǔn), 對(duì)于涉及能源、環(huán)保、資源等的法律需要做進(jìn)一步修改,比如《環(huán)境保護(hù)法》、《環(huán)境影響 評(píng)價(jià)法》、《大氣污染防治法》、《煤炭法》、《電力法》等。通過(guò)立法、通過(guò)修改法律, 通過(guò)采取行動(dòng)落實(shí)這些法律,運(yùn)用法律手段推進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

(6)大力植樹(shù)造林,增加碳匯。碳匯是指由綠色植物通過(guò)光合作用吸收固定大氣中的CO2,通過(guò)土地利用調(diào)整和林業(yè)措 施將大氣中的溫室氣體儲(chǔ)存于生物碳庫(kù)。據(jù)科學(xué)測(cè)定,一畝茂密的森林,一般每天可吸收 CO267公斤,放出氧氣49公斤,可供65人一天的需要。在《京都議定書(shū)》正式生效后的 一系列氣候公約國(guó)際談判中,國(guó)際社會(huì)對(duì)森林吸收CO2的匯聚作用越來(lái)越重視,逐步將造 林、再造林等林業(yè)活動(dòng)納入碳匯項(xiàng)目。因此,我國(guó)要大力植樹(shù)造林,重視培育林地,特別是 營(yíng)造生物質(zhì)能源林,在吸碳排污,改善生態(tài)的同時(shí),創(chuàng)造更多的社會(huì)效益。

注釋:

[1]任力.國(guó)外發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的政策及啟示.發(fā)展研究,2009(2)

[2]楊明欽.美國(guó)經(jīng)濟(jì)危機(jī)的復(fù)興與應(yīng)用清潔能源、節(jié)能技術(shù)的關(guān)系.中國(guó)能源,2 009(4)

[3]熊良瓊,吳剛.世界典型國(guó)家可再生能源政策比較分析及對(duì)我國(guó)啟示.中國(guó)能源,2 009(6)

[4]馬建英.中國(guó)“氣候”.世界經(jīng)濟(jì)與政治論壇,2009(3)

篇7

【關(guān)鍵詞】低碳消費(fèi) 國(guó)際經(jīng)驗(yàn) 啟示

一、低碳消費(fèi)的概述

低碳消費(fèi)是以“低能耗、低污染、低排放”為特征的消費(fèi)方式,減少溫室氣體的排放量是低碳消費(fèi)的最終目標(biāo)。低碳消費(fèi)是可持續(xù)發(fā)展在消費(fèi)領(lǐng)域最本質(zhì)的表現(xiàn),它促進(jìn)著人與人及人與自然之間的和諧發(fā)展,代表著人與自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的和諧共生式發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了代內(nèi)公平、代際公平以及人與自然的公平。在全球環(huán)境資源匱乏的大背景下,我們必須要提高資源的利用率,減少資源的浪費(fèi),并且更多地使用可再生能源,應(yīng)該要把有限的資源用于滿足人們的基本需求。因此,低碳消費(fèi)是一種更好地提高生活質(zhì)量的消費(fèi)方式。

二、英國(guó)的經(jīng)驗(yàn)

(一)政府引導(dǎo)。

進(jìn)入新世紀(jì)以后,英國(guó)成為了第一個(gè)提出低碳經(jīng)濟(jì)的國(guó)家,提倡在全球發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)。早在2003年,英國(guó)的政府白皮書(shū)――《我們能源的未來(lái):創(chuàng)建低碳經(jīng)濟(jì)》就提出了到2050年要從根本上把英國(guó)變成一個(gè)低碳經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)國(guó)家的主張,并以實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)作為英國(guó)未來(lái)能源戰(zhàn)略的首要目標(biāo)。2009年7月,英國(guó)政府頒布了《英國(guó)低碳轉(zhuǎn)型計(jì)劃》。與該計(jì)劃配套出臺(tái)的還有《英國(guó)可再生能源戰(zhàn)略》、《英國(guó)低碳工業(yè)戰(zhàn)略》和《低碳交通戰(zhàn)略》等文件。英國(guó)通過(guò)政府引導(dǎo),鼓勵(lì)企業(yè)節(jié)能減排,公民和社會(huì)組織實(shí)行低碳消費(fèi)。

根據(jù)英國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)可以看出二氧化碳排放的主要來(lái)源有:發(fā)電站、其他能源行業(yè)、商業(yè)和公共服務(wù)、農(nóng)業(yè)和林業(yè)燃料使用等等。從1990年到2007年這期間,英國(guó)的二氧化碳的排放量由原來(lái)的592.4百萬(wàn)噸下降到543.7百萬(wàn)噸,每年呈一個(gè)遞減的趨勢(shì)。發(fā)電站部門在降低二氧化碳排放方面完成了最實(shí)質(zhì)性的任務(wù),該部門二氧化碳排放量減少11?%。由于英國(guó)政府制定了一系列有效的政策,從整體來(lái)說(shuō),自1990年以來(lái),英國(guó)的二氧化碳排放量是減少的。而在這段時(shí)間,英國(guó)的GDP是保持上升的趨勢(shì),而二氧化碳的凈排放量和碳濃度時(shí)呈下降的趨勢(shì)。總的來(lái)說(shuō),在二氧化碳排放量已經(jīng)下降時(shí),GDP上升了約52?%,碳濃度總體下降約40%。而GDP的上升沒(méi)有導(dǎo)致二氧化碳排放量的上升,這就說(shuō)明發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)不僅可以保持經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,也可以減少溫室氣體的排放。因此,發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、選擇低碳消費(fèi),轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式是當(dāng)今時(shí)代的必然選擇。

(二)可再生能源的使用。

英國(guó)受自然條件的限制,國(guó)土面積不大而且國(guó)家被海洋包圍,所以資源相對(duì)缺乏。但英國(guó)發(fā)揮其海島國(guó)家的自然優(yōu)勢(shì),在研發(fā)低碳技術(shù)上注重運(yùn)用海洋資源。因此,在發(fā)展海上風(fēng)能、海藻能源等低碳能源方面居于全球領(lǐng)先水平。2008年英國(guó)政府確定在十年內(nèi)建成33GW風(fēng)力發(fā)電能力的目標(biāo)。其他新能源也不斷發(fā)展。比如政府制定了推廣太陽(yáng)能的計(jì)劃,補(bǔ)貼屋頂安裝太陽(yáng)能電池板。

2009年-2013年,可再生能源義務(wù)和可再生能源指令目標(biāo)的每年都在提高。2013年,英國(guó)9.4%的電量由可再生能源提供,比2012年上升了2.6個(gè)百分點(diǎn)。2009年,英國(guó)總體可再生能源的發(fā)電量占總發(fā)電量的5.0%。2013年,比例上升了4.4個(gè)百分點(diǎn),達(dá)到了9.4%。而可再生能源義務(wù)的百分比從2009年的4.8%上升到了2014年的9.7%,一共上升了4.9個(gè)百分點(diǎn)。雖然在有些年份所有可再生能源發(fā)電量是有所下降或者是保持平穩(wěn)。但總體來(lái)說(shuō),在這十幾年中所有可再生能源的發(fā)電量是基本保持上升的趨勢(shì)。也就是說(shuō)在這段期間,可再生能源在英國(guó)得到了很好利用。

三、對(duì)我國(guó)的啟示

(一)加強(qiáng)政府支持與引導(dǎo)。

低碳消費(fèi)的觀念是否能夠被民眾所接受,政府在這個(gè)引導(dǎo)過(guò)程中起著重要的作用。政府應(yīng)明確發(fā)展規(guī)劃、完善法律法規(guī)、積極推動(dòng)低碳技術(shù)的研發(fā)。首先,政府應(yīng)該要以身作則,起到帶頭作用。例如政府官員在日常生活中就要乘坐公共交通工具,降低政府自身的運(yùn)營(yíng)成本。其次,政府應(yīng)該完善與低碳消費(fèi)有關(guān)的各項(xiàng)政策和制度。政府應(yīng)要綜合運(yùn)用征稅、補(bǔ)貼、基金、低碳財(cái)政稅收政策等手段推動(dòng)整個(gè)社會(huì)低碳消費(fèi)生活的形成。政府可以通過(guò)制定對(duì)低碳消費(fèi)實(shí)施稅費(fèi)優(yōu)惠政策的同時(shí),對(duì)高碳消費(fèi)征收較高的稅費(fèi),以稅收的手段來(lái)調(diào)控節(jié)能減排,促進(jìn)低碳消費(fèi)環(huán)境的形成。

(二)加強(qiáng)企業(yè)責(zé)任。

在低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中,企業(yè)作為能源消費(fèi)者也承擔(dān)著重要的社會(huì)責(zé)任。政府必須鼓勵(lì)企業(yè)發(fā)展低碳行業(yè),對(duì)使用清潔能源的企業(yè)給予優(yōu)惠政策,引導(dǎo)企業(yè)開(kāi)發(fā)新能源,提高能源的利用率。一方面,企業(yè)可以通過(guò)更新設(shè)備和引進(jìn)先進(jìn)的低碳技術(shù)來(lái)減少能源的消耗。另一方面,企業(yè)可以為社會(huì)生產(chǎn)低碳消費(fèi)品,使民眾在購(gòu)買低碳節(jié)能的消費(fèi)品時(shí)有更多的選擇,這樣可以更深入地推動(dòng)低碳消費(fèi)的發(fā)展。

(三)加深公眾參與的程度。

低碳消費(fèi)的主體是公民,公民的參與是低碳消費(fèi)的社會(huì)基礎(chǔ)。政府應(yīng)該利用社會(huì)媒體加大低碳消費(fèi)的宣傳力度,以促進(jìn)人民的消費(fèi)方式逐漸向低碳模式轉(zhuǎn)變。社會(huì)媒體應(yīng)該要積極宣傳低碳消費(fèi)的觀念,普及低碳消費(fèi)的知識(shí),使低碳消費(fèi)的觀念深入人心。讓公眾認(rèn)識(shí)到在資源匱乏的今天,低碳消費(fèi)是一種更好地生活方式。公眾在消費(fèi)過(guò)程中也要發(fā)揚(yáng)節(jié)約的傳統(tǒng)美德;出行要選擇騎自行車或者乘坐公共交通工具為主要交通方式;隨手關(guān)燈、材料循環(huán)使用、使用環(huán)保購(gòu)物袋等等。公眾應(yīng)該在日常生活中逐漸養(yǎng)成低碳的消費(fèi)方式,把低碳消費(fèi)行為變成一種自覺(jué)的行動(dòng)。

參考文獻(xiàn):

篇8

能源是人類生存的基本條件和人類社會(huì)發(fā)展的原動(dòng)力。隨著人類文明的進(jìn)步,能源問(wèn)題成為人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。目前全世界都在推動(dòng)第二代能源系統(tǒng)的建設(shè),積極試點(diǎn),認(rèn)真進(jìn)行立法準(zhǔn)備,抓緊開(kāi)發(fā)配套相關(guān)設(shè)備。第二代能源系統(tǒng)具有六個(gè)方面的主要特征,一是燃料的多元化;二是設(shè)備的小型、微型化;三是冷熱電聯(lián)產(chǎn)化;四是網(wǎng)絡(luò)化:五是智能化控制和信息化管理;六是高標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保水平。而其中燃料的多元化,設(shè)備的小型、微型化,冷熱電聯(lián)產(chǎn)化和環(huán)保要求則代表著能源技術(shù)發(fā)展的幾個(gè)重要方向:可再生能源的開(kāi)發(fā)利用、分布式供電技術(shù)的興起與冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展。

本文通過(guò)對(duì)分布式供電特點(diǎn)及其發(fā)展趨勢(shì)的闡述,強(qiáng)調(diào)分布式供電對(duì)電力工業(yè)的重要作用,指出可再生能源為分布式供電提供了更廣闊的發(fā)展前景;分布式供電技術(shù)發(fā)展的主要方向之一為冷熱電三聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。

2 分布式供電

2.1 分布式供電概述及其特點(diǎn)

顧名思義,分布式供電是相對(duì)于傳統(tǒng)的集中式供電方式而言的,是指將發(fā)電系統(tǒng)以小規(guī)模(數(shù)千瓦至50MW的小型模塊式)、分散式的方式布置在用戶附近,可獨(dú)立地輸出電、熱或(和)冷能的系統(tǒng)。這個(gè)概念是從1978年美國(guó)公共事業(yè)管理政策法公布后正式先在美國(guó)推廣,然后被其它先進(jìn)國(guó)家接受的。當(dāng)今的分布式供電方式主要是指用液體或氣體燃料的內(nèi)燃機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)和各種工程用的燃料電池。因其具有良好的環(huán)保性能,分布式供電電源與“小機(jī)組”己不是同一概念。

與常規(guī)的集中供電電站相比,分布式供電具有以下優(yōu)勢(shì):沒(méi)有或很低輸配電損耗;無(wú)需建設(shè)配電站,可避免或延緩增加的輸配電成本;適合多種熱電比的變化,系統(tǒng)可根據(jù)熱或電的需求進(jìn)行調(diào)節(jié)從而增加年設(shè)備利用小時(shí);土建和安裝成本低;各電站相互獨(dú)立,用戶可自行控制,不會(huì)發(fā)生大規(guī)模供電事故,供電的可靠性高;可進(jìn)行遙控和監(jiān)測(cè)區(qū)域電力質(zhì)量和性能:非常適合對(duì)鄉(xiāng)村、牧區(qū)、山區(qū)、發(fā)展中區(qū)域及商業(yè)區(qū)和居民區(qū)提供電力;大量減少了環(huán)保壓力。

二十世紀(jì)初以來(lái)電力行業(yè)流行的觀點(diǎn)是,發(fā)電機(jī)組容量越大,則效率越高,單位kw投資越低,發(fā)明成本也越低,因而隨著能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,電力工業(yè)發(fā)展方向是“大機(jī)組、大電廠和大電網(wǎng)”。但是,在許多特殊情況下,分布式供電是集中供電不可缺少的重要補(bǔ)充:

分布式供電可以滿足特殊場(chǎng)合的需求 例如,而印瞞設(shè)電網(wǎng)的西部熟頃地區(qū)或散布的用戶:對(duì)供電安全穩(wěn)定性要求較高瞅糊昭戶,如醫(yī)院、銀行等;能源需求較為多樣化的用戶,需要電力的同時(shí)還需要熱或冷能的供應(yīng)。這種供電方式最大的優(yōu)點(diǎn)是不需遠(yuǎn)距離輸配電設(shè)備,輸電損失顯著減少,運(yùn)行安全可靠,并可按需要方便、靈活地利用排氣熱量實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)或熱電冷三聯(lián)產(chǎn),提高能源利用率。

分布式供電方式可以彌補(bǔ)大電網(wǎng)在安全穩(wěn)定性方面的不足 在世界上大型火電廠建設(shè)的趨勢(shì)有增無(wú)減之時(shí),電網(wǎng)的急速膨脹對(duì)供電安全與穩(wěn)定性帶來(lái)很大威脅,而各種形式的小型分布式供電系統(tǒng),使國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)家安全至關(guān)重要而又極為脆弱的紐帶--大電網(wǎng)不再孤立和笨拙。直接安置在用戶近旁的分布式發(fā)電裝置與大電網(wǎng)配合,可大大地提高供電可靠性,在電網(wǎng)崩潰和意外災(zāi)害(例如地震、暴風(fēng)雪、人為破壞、戰(zhàn)爭(zhēng))情況下,可維持重要用戶的供電。

分布式供電方式為能源的綜合梯級(jí)利用提供了可能 在常規(guī)的集中供電方式中,能量形式相對(duì)單-。當(dāng)用戶不僅僅需要電力,而且需要其它能量形式如冷能和熱能的供應(yīng)時(shí),僅通過(guò)電力來(lái)滿足上述需要時(shí)難以實(shí)現(xiàn)能量的綜合梯級(jí)利用:而分布式供電方式以其規(guī)模小、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn),通過(guò)不同循環(huán)的有機(jī)整合可以在滿足用戶需求的同時(shí)實(shí)現(xiàn)能量的綜合梯級(jí)利用,并且克服了冷能和熱能無(wú)法遠(yuǎn)距離傳輸?shù)睦щy。

分布式供電方式為可再生能源的利用開(kāi)辟了新的方向 相對(duì)于化石能源而言,可再生能源能流密度較低、分散性強(qiáng),而且目前的可再生能源利用系統(tǒng)規(guī)模小、能源利用率較低,作為集中供電手段是不現(xiàn)實(shí)的。分布式供電方式為可再生能源利用的發(fā)展提供了新的動(dòng)力。我國(guó)的可再生能源資源豐富,發(fā)展可再生能源是二十一世紀(jì)減少環(huán)境污染和溫室氣體排放以及替代化石能源的必然要求,因此為充分利用量多面廣的可再生能源發(fā)電,方便安全地向偏僻、少能源地區(qū)供電,建設(shè)可再生能源分布式供電應(yīng)受到高度重視。

還應(yīng)指出,對(duì)目前世界能源產(chǎn)業(yè)面臨亟待解決的四大問(wèn)題:合理調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、進(jìn)一步提高能源利用效率、改善能源產(chǎn)業(yè)的安全性、解決環(huán)境污染,單-的大電網(wǎng)集中供電解決上述問(wèn)題存在困難,而分布式供電系統(tǒng)恰好可以在提高能源利用率、改善安全性與解決環(huán)境污染方面做出突出的貢獻(xiàn)。因此,大電網(wǎng)與分散的小型分布式供電方式的合理結(jié)合,被全球能源、電力專家認(rèn)為是投資省、能耗低、可靠性高的靈活能源系統(tǒng),成為二十-世紀(jì)電力工業(yè)的發(fā)展方向。這就是說(shuō),世界電力工業(yè)已經(jīng)開(kāi)始向傳統(tǒng)電力工業(yè)的模式告別,走向依靠大型發(fā)電站和小型分布式供電廣泛結(jié)合的過(guò)渡的“分散式”電力系統(tǒng),從而大大改善供電效率、供電品質(zhì)和減輕當(dāng)今電力行業(yè)對(duì)環(huán)境影響形成的負(fù)擔(dān)、減少興建和改善輸配電線路。而且,由于近來(lái)美國(guó)加州供電危機(jī)的影響,國(guó)外有的觀點(diǎn)甚至認(rèn)為今后在大力發(fā)展分布式供電的情況下,大型中心電站將走向衰落。

2.2 分布式供電發(fā)展趨勢(shì)

2.2.1分布式供電的主要方式

分布式發(fā)電方式多種多樣,根據(jù)燃料不同,可分為化石能源與可再生能源;根據(jù)用戶需求不同,有電力單供方式與熱電聯(lián)產(chǎn)方式(CHP),或冷熱電三聯(lián)產(chǎn)方式(CCHP);根據(jù)循環(huán)方式不同,可分為燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電方式,蒸汽輪機(jī)發(fā)電方式或柴油機(jī)發(fā)電方式等。表1列出了主要的分布式供電方式。

在產(chǎn)業(yè)革命后的200年中,煤炭一直是世界范圍內(nèi)的主要能源,而隨著科技、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,石油在一次能源結(jié)構(gòu)中的比例不斷增加,于20世紀(jì)60年代超過(guò)煤炭。此后,石油、煤炭所占比例緩慢下降,天然氣比例上升;同時(shí),新能源、可再生能源逐步發(fā)展,形成了當(dāng)前的以化石燃料為主和新能源、可再生能源并存的格局。然而,雖然可再生能源是取之無(wú)盡的潔凈能源,但其能源密度低,穩(wěn)定性較差,需要蓄能調(diào)節(jié),長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行困難,且由于技術(shù)不夠成熟,可再生能源一次投資較大,經(jīng)濟(jì)性差;而化石能源的發(fā)電技術(shù)不僅更加成熟,而且效率更高。因此,作為分布式供電的發(fā)電技術(shù),化石能源目前仍是國(guó)際上的主要方向。

表1 主要的分布式供電方式

發(fā)電技術(shù)

能源種類

內(nèi)燃機(jī)發(fā)電技術(shù)

燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)

微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)

常規(guī)的燃油發(fā)電機(jī)發(fā)電技術(shù)

燃料電池發(fā)電技術(shù)

化石能源

太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

小水利發(fā)電技術(shù)

生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)

可再生能源

氫能發(fā)電技術(shù)

二次能源

垃圾發(fā)電技術(shù)

一般廢棄物

2.2.2 分布式供電的主要?jiǎng)恿?微型燃?xì)廨啓C(jī)

以化石能源為能源動(dòng)力的分布式供電方式多種多樣(見(jiàn)表1)。隨著微型燃機(jī)技術(shù)的不斷完善,微型燃機(jī)發(fā)電機(jī)組已成為分布式供電的主力。

微型燃?xì)廨啓C(jī)是功率為數(shù)百KW以下的、以天然氣、甲烷、汽油、柴油等為燃料的超小型燃?xì)廨啓C(jī)。它的雛形可追溯到60年代,但作為-種新型的小型分布式供電系統(tǒng)和電源裝置的發(fā)展歷史則較短。

微型燃?xì)廨啓C(jī)大都采用回?zé)嵫h(huán)。通常它由透平、壓氣機(jī)、燃燒室、回?zé)崞?、發(fā)電機(jī)及電子控制部分組成,從壓氣機(jī)出來(lái)的高壓空氣先在回?zé)崞鲀?nèi)接受透平排氣的預(yù)熱,然后進(jìn)入燃燒室與燃料混合、燃燒。大多數(shù)微型氣輪機(jī)由燃?xì)廨啓C(jī)直接驅(qū)動(dòng)內(nèi)置式高速發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)與壓氣機(jī)、透平同軸,轉(zhuǎn)速在50000-120000rpm之間。一些單軸微型燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì),發(fā)電機(jī)發(fā)出高頻交流電,轉(zhuǎn)換成高壓直流電后,再轉(zhuǎn)換為60Hz480v的交流電。

目前,開(kāi)發(fā)微型透平的廠商主要集中在北美,歐洲有瑞典和英國(guó)。表2為部分新一代微型燃?xì)廨啓C(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。

與柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組相比,微型燃機(jī)具有以下一系列先進(jìn)技術(shù)特征:

(1)運(yùn)動(dòng)部件少,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。重量輕,是傳統(tǒng)燃機(jī)的1/4;

(2)可用多種燃料,燃料消耗率低,排放低,尤其是使用天然氣;

(3)低振動(dòng),低噪音,壽命長(zhǎng),運(yùn)行成本低;

(4)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,備用件少,生產(chǎn)成本低;

(5)通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,即使不是滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),效率也非常高;

(6)可遙控和診斷:

(7)可多臺(tái)集成擴(kuò)容。

因此,先進(jìn)的微型燃?xì)廨啓C(jī)是提供清潔、可靠、高質(zhì)量、多用途的小型分布式供電的最佳方式,使電站更靠近用戶,無(wú)論對(duì)中心城市還是遠(yuǎn)郊農(nóng)村甚至邊遠(yuǎn)地區(qū)均能適用。有理由相信,一旦達(dá)到適當(dāng)?shù)呐浚⑿腿紮C(jī)輪機(jī)有能力與中心發(fā)電廠相匹敵。對(duì)終端用戶來(lái)說(shuō),與其它小型發(fā)電裝置相比,微型燃?xì)廨啓C(jī)是一種更好的環(huán)保型發(fā)電裝置。

表2 新一代微型燃?xì)廨啓C(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 供應(yīng)商 燃料 轉(zhuǎn)速 電功率(KW) 效率(%) 壓比 進(jìn)口溫度(oC) 出口溫度(oC) 排氣溫度(oC) 排放(NOx) 功率范圍(KW) Allied

Signal 天然氣 65000 75 28.5 3.7 930 650 240

柴油

丙烷 50000 70 33 3.3 870 - 200 - 30-200

2.2.3 分布式供電發(fā)展方向-冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)

雖然回?zé)岬扔行岣呶⑿腿細(xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)熱轉(zhuǎn)功效率的手段得到應(yīng)用,微型燃機(jī)發(fā)電效率己從17%-20%上升到當(dāng)前的26%-30%,但以微型燃?xì)廨啓C(jī)作為動(dòng)力的簡(jiǎn)單的分布式供電系統(tǒng)的熱轉(zhuǎn)功效率依然遠(yuǎn)小于大型集中供電電站。如何有效提高分布式供電系統(tǒng)的能量利用效率是當(dāng)前分布式供電技術(shù)發(fā)展所面臨的主要障礙之一。

正如常規(guī)的集中供電電站可以通過(guò)功熱并供提高能源利用率一樣,分布式供電系統(tǒng)在用戶需要的情況下,同樣可以在生產(chǎn)電力的同時(shí),提供熱能或同時(shí)滿足供熱、制冷兩方面的需求。而后者則成為一種先進(jìn)的能源利用系統(tǒng)-冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。

與簡(jiǎn)單的供電系統(tǒng)相比,冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可以在大幅度提高系統(tǒng)能源利用率的同時(shí),降低環(huán)境污染,明顯改善系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性。因此,三聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是目前分布式供電發(fā)展的主要方向之一。

2.2.4 以可再生能源為基礎(chǔ)的分布式供電方式的發(fā)展前景

由于礦物能源的有限性和污染性,可再生能源的利用與研究已引起廣泛的重視。20世紀(jì)70年代以來(lái),可再生能源已經(jīng)引起了科學(xué)家的關(guān)注,研究和開(kāi)發(fā)工作取得了重大進(jìn)展和成就。進(jìn)入21世界,可再生能源問(wèn)題明確地?cái)[到了政府決策者、科學(xué)家和社會(huì)各界面前,成為重點(diǎn)發(fā)展的熱門研究課題。根據(jù)國(guó)家“863”專家委員會(huì)提供的文件,在全球資源與環(huán)境問(wèn)題的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)下,預(yù)計(jì)在未來(lái)10年左右的時(shí)間內(nèi),可再生能源研究將取得突破性進(jìn)展。據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),到2060年全球可再生能源的比例將發(fā)展到世界能源構(gòu)成的50%以上。

我國(guó)可再生能源資源豐富、量多面廣。例如,太陽(yáng)能在我國(guó)2/3國(guó)土上的年輻射量超過(guò)600MJ/cm2,每年地表吸收的太陽(yáng)能大約相當(dāng)于17萬(wàn)億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能量;而地?zé)豳Y源的遠(yuǎn)景儲(chǔ)量為1353.5億噸標(biāo)準(zhǔn)媒,探明儲(chǔ)量為31.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。效率差、密度低、不穩(wěn)定等缺陷成為以往可再生能源利用的主要障礙,很難將其與集中供電相結(jié)合。通過(guò)與分布式供電方式相結(jié)合,新型可再生能源分布式發(fā)電系統(tǒng)可以在能的梯級(jí)利用的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)效率的大幅度提高;同時(shí),分布式發(fā)電系統(tǒng)對(duì)能源密度的要求也遠(yuǎn)低子集中供電方式;而且,通過(guò)與現(xiàn)代蓄能技術(shù)相結(jié)合,可以在很大程度上克服可再生能源不穩(wěn)定的缺陷。如今,分布式供電方式為可再生能源利用的發(fā)展提供了新的動(dòng)力,在供能效率和經(jīng)濟(jì)性的提高以及能源供給安全性方面具有不可替代的作用;而可再生能源也為分布式供電提供了更加廣闊的發(fā)展前景。

可再生能源系統(tǒng)具有運(yùn)行費(fèi)用低、環(huán)保性能好等突出優(yōu)勢(shì)。比如,為適應(yīng)北京2008年舉辦奧運(yùn)會(huì)的要求,以及北京日趨嚴(yán)格的環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn),我們建議在奧運(yùn)村建設(shè)示范項(xiàng)目“太陽(yáng)能與熱泵高效復(fù)合能源系統(tǒng)”:將性能好、技術(shù)含量高的熱泵技術(shù)和太陽(yáng)能利用技術(shù)相結(jié)合。此項(xiàng)目利用太陽(yáng)能等環(huán)境能源作為輔助能源,可確保奧運(yùn)村對(duì)電、冷和熱的供應(yīng)萬(wàn)無(wú)一失。它充分體現(xiàn)了“綠色奧運(yùn)”、“科技奧運(yùn)”的宗旨,將有力推進(jìn)北京和全國(guó)清潔能源利用的發(fā)展。該項(xiàng)目由于采用太陽(yáng)能熱水器,系統(tǒng)省去熱水器裝機(jī)負(fù)荷以及運(yùn)行負(fù)荷;由于采用太陽(yáng)能熱水器作為冬季熱泵供熱的熱源,實(shí)現(xiàn)了寒冷地區(qū)的熱泵冬夏兩季運(yùn)行,省去了系統(tǒng)供熱空調(diào)裝機(jī)負(fù)荷。另外,該系統(tǒng)通過(guò)將太陽(yáng)能和天然氣或電能適當(dāng)結(jié)合,克服了傳統(tǒng)太陽(yáng)能利用的不連續(xù)、不穩(wěn)定的缺陷--夏季系統(tǒng)可以輸出空調(diào)用冷和生活熱水,冬季系統(tǒng)可以輸出空調(diào)用熱,僅太陽(yáng)能環(huán)境能源的利用就使系統(tǒng)節(jié)電能20%-30%;年總能耗比傳統(tǒng)技術(shù)方案降低了60%左右,節(jié)能效果非常明顯。該項(xiàng)目設(shè)備總投資費(fèi)用雖然比傳統(tǒng)技術(shù)高20%多(其中太陽(yáng)能熱水器設(shè)備費(fèi)約占總投資的60%),但運(yùn)行費(fèi)用降低50%左右,所追加投資僅需2年左右就可全部回收。

目前,對(duì)以太陽(yáng)能、地?zé)崮艿葹橹鞯目稍偕茉吹难芯亢屠檬艿绞澜绶秶闹匾暋kS著對(duì)可再生能源的能量聚集、轉(zhuǎn)化、儲(chǔ)存和利用等方面研究的深入,無(wú)論是從環(huán)境保護(hù)的角度,還是從技術(shù)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的角度來(lái)看,以可再生能源為基礎(chǔ)的分布式供電方式具有不可替代性,必將成為未來(lái)很有發(fā)展前景的供能手段之一。

2.3 我國(guó)需要分布式供電

目前我國(guó)正處在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展時(shí)期,提高資源綜合利用效率,是我國(guó)能源工業(yè)能否持續(xù)支撐國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)的關(guān)鍵所在。我國(guó)能源利用水平距世界發(fā)達(dá)國(guó)家還有很大的差距,日益增長(zhǎng)的電力需求遠(yuǎn)未得到滿足,“大機(jī)組、大電廠、大電網(wǎng)”的大規(guī)模、集中式的電網(wǎng)供電依然是我國(guó)目前能源工業(yè)的主要發(fā)展方向。

但是,我國(guó)需要分布式供電。這是因?yàn)椋?/p>

(1)我國(guó)幅員遼闊,但物產(chǎn)資源相對(duì)貧乏,而且經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡。對(duì)于西部等邊遠(yuǎn)、落后地區(qū)而言,由于其遠(yuǎn)離經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),形成一定規(guī)模的、強(qiáng)大的集中式西北電網(wǎng)系統(tǒng)需要很長(zhǎng)時(shí)間和巨額的投資,這無(wú)法滿足目前西部經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要。而分布式供電系統(tǒng)可以借助西部天然氣資源豐富、可再生能源多種多樣的優(yōu)勢(shì),在不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),以較小的投資為代價(jià),為西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供有力的支撐;對(duì)于東南沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),由于生活水平的日益增加,已經(jīng)出現(xiàn)了類似于西方發(fā)達(dá)國(guó)家的對(duì)于能源產(chǎn)品需求多樣化的趨勢(shì)。與集中式供電相比,分布式供電顯現(xiàn)了突出的優(yōu)點(diǎn),為解決上述問(wèn)題提供-個(gè)更加圓滿的方案。

(2)隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展,我國(guó)集中式供電電網(wǎng)的規(guī)模迅速膨脹。這種發(fā)展所帶來(lái)的安全性問(wèn)題是不容忽視的,如紐約市、臺(tái)灣島二次大停電己為我們敲響了警鐘。為了及時(shí)抑制這種趨勢(shì)的蔓延,只有合理地調(diào)整供電結(jié)構(gòu)、有效地將分布式供電和集中式供電結(jié)合在一起,構(gòu)架更加安全穩(wěn)定的電力系統(tǒng)。

(3)縱觀西方發(fā)達(dá)國(guó)家的能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過(guò)程,可以發(fā)現(xiàn):它經(jīng)歷了從分布式供電到集中式供電,又到分布式供電方式的演變。造成這種現(xiàn)象不僅僅是由于生活水平提高的需求,而且也是集中式供電方式自身所固有的缺陷造成的。毋庸置疑,隨著社會(huì)的發(fā)展,我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)也將面臨類似的問(wèn)題。因此,雖然從目前能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況來(lái)看,集中式供電是我國(guó)能源系統(tǒng)發(fā)展的主要方向,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,構(gòu)造一個(gè)集中式供電與分布式供電相結(jié)合的合理能源系統(tǒng),增加電網(wǎng)的質(zhì)量和可靠性,將為我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

所以,我國(guó)近期在發(fā)展大機(jī)組、大電廠的同時(shí),應(yīng)不失時(shí)機(jī)、因地制宜地興建分布式供電設(shè)施。可以預(yù)見(jiàn),隨著西部大開(kāi)發(fā)的深入進(jìn)行,特別是“西氣東輸”工程的開(kāi)展,我國(guó)沿線區(qū)域和邊遠(yuǎn)地區(qū)的分布式供電將得到極大的發(fā)展。

還應(yīng)指出,對(duì)北京而言,這種分布式能源系統(tǒng),不僅是保證2008年奧運(yùn)會(huì)順利進(jìn)行所必須的,而且它將為首都經(jīng)濟(jì)提供一個(gè)有廣闊前景的技術(shù)產(chǎn)業(yè),為北京的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

3 冷熱電聯(lián)產(chǎn)

3.1冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)概述及其特點(diǎn)

傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)的技術(shù)開(kāi)發(fā)以及商業(yè)化的努力主要著眼于單獨(dú)的設(shè)備,例如,集中供熱、直燃式中央空調(diào)及發(fā)電設(shè)備。這些設(shè)備的共同問(wèn)題在于單一目標(biāo)下的能耗高,在忽視環(huán)境影響和不合理的能源價(jià)格情況下,具有-定的經(jīng)濟(jì)效益。但是,從科技技術(shù)角度出發(fā),這些設(shè)備都尚未達(dá)到有限能源資源的高效和綜合利用。

冷熱電聯(lián)產(chǎn)(CCHP)是-種建立在能的梯級(jí)利用概念基礎(chǔ)上,將制冷、供熱(采暖和供熱水)及發(fā)電過(guò)程-體化的多聯(lián)產(chǎn)總能系統(tǒng),目的在于提高能源利用效率,減少碳化物及有害氣體的排放。與集中式發(fā)電-遠(yuǎn)程送電比較,CCHP可以大大提高能源利用效率:大型發(fā)電廠的發(fā)電效率-般為35%-55%,扣除廠用電和線損率,終端的利用效率只能達(dá)到30-47%。而CCHP的能源利用率可達(dá)到90%,沒(méi)有輸電損耗;另外,CCHP在降低碳和污染空氣的排放物方面具有很大的潛力:據(jù)有關(guān)專家估算,如果從2000年起每年有4%的現(xiàn)有建筑的供電、供暖和供冷采用CCHP,從2005年起25%的新建建筑及從2010年起50%的新建建筑均采用CCHP的話,到2020年的二氧化碳的排放量將減少19%。如果將現(xiàn)有建筑實(shí)施CCHP的比例從4%提高到8%,到2020年二氧化碳的排放量將減少30%。

3.2冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)方案選擇

典型冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)一般包括:動(dòng)力系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)(供電)、余熱回收裝置(供熱)、制冷系統(tǒng)(供冷)等。針對(duì)不同的用戶需求,冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)方案的可選擇范圍很大:與熱、電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)有關(guān)的選擇有蒸汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的外燃燒式和燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)的內(nèi)燃燒式方案;與制冷方式有關(guān)的選擇有壓縮式、吸收式或其它熱驅(qū)動(dòng)的制冷方式。另外,供熱、供冷熱源還有直接和間接方式之分。

在外燃燒式的熱電聯(lián)產(chǎn)應(yīng)用中,由于背壓汽輪機(jī)常常受到區(qū)域供熱負(fù)荷的限制不能按經(jīng)濟(jì)規(guī)模設(shè)置,多數(shù)是相當(dāng)小的和低效率的;而對(duì)于內(nèi)燃燒式方案,由于技術(shù)的不斷進(jìn)步,已經(jīng)生產(chǎn)出了尺寸小、重量輕、污染排放低、燃料適應(yīng)性廣、具有機(jī)械效率和高排氣溫度的燃?xì)廨啓C(jī),同時(shí)燃?xì)廨啓C(jī)的容量范圍很寬:從幾十到數(shù)百KW的微型燃?xì)廨啓C(jī)到300MW以上的大型燃?xì)廨啓C(jī),它們用于熱電聯(lián)產(chǎn)時(shí)既發(fā)電又產(chǎn)汽,兼有高發(fā)電效率(30%-40%)和高的熱效率(70%-80%)?,F(xiàn)在,在有燃汽和燃油的地方,燃?xì)廨啓C(jī)正日益取代汽輪機(jī)在熱電聯(lián)產(chǎn)中的地位。

壓縮式制冷是消耗外功并通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸傳遞給壓縮機(jī)進(jìn)行制冷的,通過(guò)機(jī)械能的分配,可以調(diào)節(jié)電量和冷量的比例;而吸收式制冷是耗費(fèi)低溫位熱能來(lái)制冷(根據(jù)對(duì)熱量和冷量的需求進(jìn)行調(diào)節(jié)和優(yōu)化),把來(lái)自熱電聯(lián)產(chǎn)的一部分或全部熱能用于驅(qū)動(dòng)吸收式制冷系統(tǒng)。

目前最為常見(jiàn)的吸收式制冷系統(tǒng)為溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)和氨吸收式制冷系統(tǒng)。前者制冷溫度由于受制冷劑的限制,不能低于5℃,-殷僅用于家用空調(diào);后者的制冷溫度范圍非常大(+10℃--50℃),不僅可用于空調(diào),而且可用于0℃以下的制冷場(chǎng)所。同時(shí),氨吸收式制冷系統(tǒng)可以利用低品位的余熱,所需熱源的溫度只要達(dá)到80℃以上就能利用,從而使能源得到充分合理的利用;而月氨吸收式制冷系統(tǒng)還具有節(jié)電、設(shè)備易于制造和維修、對(duì)安裝場(chǎng)所要求不高、系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)可靠、噪聲小、便于調(diào)節(jié)、可以在同一系統(tǒng)內(nèi)提供給用戶不同溫度的冷量、單個(gè)系統(tǒng)的制冷量很大等優(yōu)點(diǎn)。

4 結(jié)論

隨著人民生活水平的提高,能源消費(fèi)日益增長(zhǎng),能源動(dòng)力系統(tǒng)愈來(lái)愈向大容量、高度集中的模式發(fā)展。然而,分布式供電是集中供電不可缺少的重要補(bǔ)充。它因靈活的變負(fù)荷性、低的初投資、很高的供電可靠性、很小的輸電損失和適合可再生能源等特點(diǎn)在世界范圍內(nèi)越來(lái)越受到重視。

篇9

1.1DER-CAMDER-CAM

能夠以微電網(wǎng)年供能成本(購(gòu)電成本、燃料成本、分布式能源等年值成本及運(yùn)行維護(hù)成本)最低和/或CO2排放量最低為優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行單一或多重目標(biāo)的優(yōu)化規(guī)劃,可確定微電網(wǎng)內(nèi)部分布式能源最優(yōu)的容量組合以及相應(yīng)的運(yùn)行計(jì)劃。目前該模型能夠考慮光熱、光伏、傳統(tǒng)/新型發(fā)電機(jī)、CHP、熱/電儲(chǔ)能、熱泵、吸收式制冷機(jī)、電動(dòng)汽車等多種分布式能源和儲(chǔ)能設(shè)施。DER-CAM中負(fù)荷模型包括純電負(fù)荷、冷負(fù)荷、冷凍負(fù)荷、供暖負(fù)荷、熱水負(fù)荷、純天然氣負(fù)荷共6類。

1.2HOMER

可再生能源互補(bǔ)發(fā)電優(yōu)化建模(HybridOptimizationModelforElectricRenewable,HOMER)是由NREL資助開(kāi)發(fā)的可再生能源混合發(fā)電經(jīng)濟(jì)-技術(shù)-環(huán)境優(yōu)化分析計(jì)算模型,主要針對(duì)小功率可再生能源發(fā)電系統(tǒng)結(jié)合常規(guī)能源發(fā)電系統(tǒng)形成的混合發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。HOMER以凈現(xiàn)值成本(可再生能源混合發(fā)電系統(tǒng)在其生命周期內(nèi)的安裝和運(yùn)行總成本)為基礎(chǔ),模擬不同可再生能源系統(tǒng)的規(guī)模、配置,在一次計(jì)算中能同時(shí)實(shí)現(xiàn)仿真、優(yōu)化和靈敏度分析3種功能。其優(yōu)化和靈敏度分析算法,可以用來(lái)評(píng)估系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)選擇的可行性,可以考慮技術(shù)成本的變化和能源資源的可用性。其能夠模擬系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程,提供全年每小時(shí)各種可再生能源的發(fā)電量及系統(tǒng)電力平衡情況;能夠詳細(xì)計(jì)算系統(tǒng)全年燃料、環(huán)境、可靠性、電源、電網(wǎng)等各項(xiàng)成本;能給出不同限制條件下的最優(yōu)化可再生能源發(fā)電規(guī)劃方案。HOMER的優(yōu)點(diǎn)在于其靈活的系統(tǒng)建模能力,能夠?qū)Χ喾N可再生能源、發(fā)電技術(shù)進(jìn)行建模仿真,儲(chǔ)能模型考慮了飛輪、蓄電池、液流電池以及氫儲(chǔ)能。HOMER能夠?qū)Σ⒕W(wǎng)型和獨(dú)立型微電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真,支持基于全年8760h能量平衡仿真的系統(tǒng)容量?jī)?yōu)化以及參數(shù)靈敏度分析。其應(yīng)用范圍廣泛,適用于不同規(guī)模的系統(tǒng),目前已在城市、海島、村莊、社區(qū)、住宅等規(guī)模下的可再生能源規(guī)劃及電網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中得到應(yīng)用。此外,HOMER還能提供不同系統(tǒng)配置下詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)分析結(jié)果,但不足是作為能源規(guī)劃分析軟件,沒(méi)有對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建模。

1.3H2RES

H2RES是由克羅地亞薩格勒布大學(xué)于2000年開(kāi)發(fā)的能源規(guī)劃程序。該程序能夠模擬不同研究場(chǎng)景(不同可再生能源、間歇式能源滲透率、不同發(fā)電技術(shù))下能源需求(水、電、熱、氫)、儲(chǔ)能(氫儲(chǔ)能、抽水蓄能、蓄電池)與供給(風(fēng)、光、水力、地?zé)帷⑸镔|(zhì)、化石燃料或電網(wǎng))之間的平衡。H2RES模型包括除核電外的各種熱發(fā)電技術(shù)以及除潮汐能外的各種可再生能源技術(shù),也包括不同的儲(chǔ)能與轉(zhuǎn)換技術(shù)。在進(jìn)行風(fēng)電、光伏和水電模擬時(shí),需輸入從鄰近的氣象站獲得的風(fēng)速、太陽(yáng)能輻射和降水等氣象數(shù)據(jù),H2RES可由此輸出合適的可再生能源技術(shù)參數(shù)。H2RES模型尤其適合提高海島、偏遠(yuǎn)山區(qū)等獨(dú)立型系統(tǒng)或與電網(wǎng)連接比較脆弱的并網(wǎng)型系統(tǒng)的可再生能源滲透率及利用率分析。此外,H2RES也可以作為單個(gè)風(fēng)能、水力、光伏發(fā)電并網(wǎng)的輔助規(guī)劃工具。

1.4HOGA

基于遺傳算法的混合優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件(HybridOptimizationbyGeneticAlgorithms,HOGA)由西班牙Zaragoza大學(xué)電氣工程系開(kāi)發(fā)。HOGA采用遺傳算法對(duì)混合系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),其仿真時(shí)間為1h,在此期間所有參數(shù)都假定為常數(shù)。應(yīng)用HOGA可以進(jìn)行單目標(biāo)或多目標(biāo)優(yōu)化。該軟件可對(duì)組成混合發(fā)電系統(tǒng)的光伏發(fā)電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、蓄電池、水輪機(jī)、柴油或其他燃料發(fā)電機(jī)、燃料電池、電解槽、氫儲(chǔ)罐、整流器和逆變器等組件的數(shù)量及種類進(jìn)行優(yōu)化,同時(shí)混合系統(tǒng)的控制策略和蓄電池的荷電狀態(tài)設(shè)置點(diǎn)也可通過(guò)該軟件進(jìn)行優(yōu)化。

1.5DCOT

聯(lián)產(chǎn)設(shè)計(jì)工具包(Designer’sCogenerationOptimizationToolkit,DCOT)是中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所在十余年的科研成果的基礎(chǔ)上,研發(fā)的面向節(jié)能設(shè)計(jì)者的集成GAMS和Dest的輔助設(shè)計(jì)計(jì)算軟件。軟件基于數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行編程,具有完備的設(shè)備庫(kù)和模型庫(kù),不同地區(qū)能源價(jià)格數(shù)據(jù)庫(kù),空調(diào)負(fù)荷數(shù)據(jù)庫(kù),另外還有算法庫(kù),包括線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、混合整數(shù)線性規(guī)劃和混合整數(shù)非線性規(guī)劃等算法。DCOT主要應(yīng)用于需要進(jìn)行能源優(yōu)化設(shè)計(jì)(包括供電、供熱和供冷)的場(chǎng)合。不僅可以應(yīng)用于普通建筑,還可以應(yīng)用于區(qū)域能源規(guī)劃。在使用DCOT進(jìn)行能源規(guī)劃前,可以使用DEST和DOE-II的建筑熱環(huán)境設(shè)計(jì)模擬軟件來(lái)進(jìn)行建筑模擬,得出全年、每天、每小時(shí)的冷熱電負(fù)荷;并根據(jù)以上數(shù)據(jù)將全年分為幾個(gè)工況,而后將各數(shù)據(jù)作為DCOT的優(yōu)化設(shè)計(jì)的依據(jù)。

1.6PDMG

微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件(PlanningandDesigningofMicro-grid,PDMG)為天津大學(xué)在其配電網(wǎng)規(guī)劃軟件平臺(tái)基礎(chǔ)上研制的一套實(shí)用軟件。該軟件具備間歇性數(shù)據(jù)分析、分布式電源及儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化、儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)以及結(jié)合專家干預(yù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較等較為完整的微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)功能。PDMG采取流程化的微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方法。主要包括原始數(shù)據(jù)獲取與分析、分布式電源規(guī)劃設(shè)計(jì)、儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和微電網(wǎng)方案評(píng)估。

2系統(tǒng)仿真分析軟件

2.1HYBRID2

HYBRID2是由NREL與科羅拉多州大學(xué)于1996年合作開(kāi)發(fā)的混合發(fā)電系統(tǒng)仿真軟件。HYBRID2采用概率時(shí)序仿真模型,能夠?qū)︼L(fēng)/光/柴/蓄混合發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)分析,可用于并網(wǎng)、孤島混合發(fā)電系統(tǒng)的工程級(jí)仿真。HYBRID2仿真軟件中,針對(duì)風(fēng)/光/柴儲(chǔ)獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)提出了多種控制策略,可以歸納為兩大類:①柴油發(fā)電機(jī)主要扮演凈負(fù)荷跟隨的角色(負(fù)荷跟隨),蓄電池基本處于浮充狀態(tài),作為系統(tǒng)備用;②柴油發(fā)電機(jī)與蓄電池可輪流做主電源滿足凈負(fù)荷需求(循環(huán)充放)。凈負(fù)荷是指由實(shí)際負(fù)荷減去可再生能源發(fā)電系統(tǒng)功率輸出后的負(fù)荷值。HYBRID2是一款精確的混合系統(tǒng)模擬軟件,模擬時(shí)間間隔可固定在10~60min之間。HYBRID2能對(duì)一個(gè)風(fēng)光混合發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行精確的模擬運(yùn)行,根據(jù)輸入的混合發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、負(fù)載特性、安裝地點(diǎn)的風(fēng)速及太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)獲得一年8760h的模擬運(yùn)行結(jié)果。但其只是一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真軟件,自身不具備優(yōu)化設(shè)計(jì)的功能,且模擬所使用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏發(fā)電機(jī)和蓄電池特征的數(shù)學(xué)模型尚未公開(kāi)。與HOMER相比,HYBRID2的優(yōu)點(diǎn)在于其更為詳細(xì)、準(zhǔn)確的系統(tǒng)建模能力,其元件模型、控制策略比HOMER都要詳細(xì),其概率時(shí)序仿真模型彌補(bǔ)了準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)仿真模型不能考慮參數(shù)波動(dòng)(如風(fēng)速、負(fù)荷波動(dòng))的不足。詳細(xì)的元件模型、控制策略及仿真模型,使得HYBRID2的仿真結(jié)果更加準(zhǔn)確。但HYBRID2的系統(tǒng)建模靈活度不如HOMER,且不具備系統(tǒng)容量?jī)?yōu)化及參數(shù)靈敏度分析功能,同樣沒(méi)有對(duì)微電網(wǎng)內(nèi)部的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建模,故不適宜單獨(dú)用于微電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。NREL建議使用HOMER軟件對(duì)混合系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),將優(yōu)化后的結(jié)果輸入HYBRID2中,使用HYBRID2對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的性能分析。

2.2μGrid

μGrid是由佐治亞理工學(xué)院正在開(kāi)發(fā)的微電網(wǎng)仿真工具。針對(duì)微電網(wǎng)設(shè)備類型繁多、結(jié)構(gòu)靈活而導(dǎo)致微電網(wǎng)仿真建模工作的挑戰(zhàn),μGrid具備較強(qiáng)的建模仿真分析功能。μGrid微電網(wǎng)分析軟件抓住了三相或單相三線制、四線制及五線制電路最關(guān)鍵的物理現(xiàn)象,同時(shí)可基于物理模型模擬負(fù)荷。該建模方法使得一系列微電網(wǎng)相關(guān)問(wèn)題的分析成為可能,如不平衡、不對(duì)稱預(yù)測(cè)和評(píng)估、不平衡不對(duì)稱損失評(píng)估、雜散電壓及地電位升高評(píng)估等;系統(tǒng)中不同元件的相互動(dòng)態(tài)影響以及對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性、發(fā)電機(jī)負(fù)荷控制(頻率控制)、動(dòng)態(tài)電壓控制的影響等。電力電子接口的設(shè)計(jì)和控制算法是動(dòng)態(tài)分析的關(guān)鍵問(wèn)題,μGrid不僅包括一些典型的控制方案,而且還可以對(duì)分布式電源制造商的控制方案建模;同時(shí)還包括分布式電源的用戶安裝模型(DER-CAM),能對(duì)DG的安裝位置進(jìn)行優(yōu)化。μGrid具有較強(qiáng)的微電網(wǎng)建模、仿真、分析能力,但不具備微電網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)化功能。但可與DER-CAM等軟件結(jié)合使用,完成對(duì)微電網(wǎng)的規(guī)劃與仿真。

3綜合對(duì)比

目前分布式能源系統(tǒng)方面的規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件總體并不完善,不同軟件的功能也有所不同。針對(duì)上文所述的規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件,對(duì)其功能進(jìn)行綜合對(duì)比,結(jié)果如表2所示。

4發(fā)展趨勢(shì)

分布式能源系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備類型繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)行方式靈活,涉及風(fēng)/光/氣、冷/熱/電等不同形式能源的合理配置與科學(xué)調(diào)度,具有極大的不確定性和復(fù)雜度。由于分布式能源的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、社會(huì)等多個(gè)方面,需從可靠性、全生命周期成本、污染物及溫室氣體排放水平、能源利用效率、化石燃料消耗等多個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。分布式能源系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)需要解決的問(wèn)題包括容量?jī)?yōu)化配置、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、運(yùn)行控制優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化等。因此,系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)本質(zhì)上是多場(chǎng)景、多目標(biāo)、不確定性的綜合規(guī)劃問(wèn)題?;谀壳胺植际侥茉聪到y(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件的發(fā)展現(xiàn)狀,可知軟件的發(fā)展存在著以下幾點(diǎn)趨勢(shì):

(1)多目標(biāo)。由于分布式能源系統(tǒng)自身的復(fù)雜性,導(dǎo)致單目標(biāo)優(yōu)化無(wú)法全面、有效地進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì),因此單目標(biāo)優(yōu)化會(huì)向多目標(biāo)優(yōu)化發(fā)展。

(2)并/離網(wǎng)模式。分布式能源系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)之一是既可以并網(wǎng)運(yùn)行,也可以離網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行,因此分布式能源規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件需要考慮并網(wǎng)與離網(wǎng)兩種模式。

(3)負(fù)荷多元化。分布式能源系統(tǒng)除包括傳統(tǒng)的電能外,還需綜合考慮冷/熱/氫等不同的負(fù)荷需求,因此軟件應(yīng)當(dāng)對(duì)負(fù)荷需求進(jìn)行全面的考慮。

(4)仿真與規(guī)劃結(jié)合。仿真與優(yōu)化兩者各有優(yōu)勢(shì)且互為補(bǔ)充,因此在開(kāi)發(fā)分布式能源系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮兼顧仿真與優(yōu)化的功能。

5結(jié)語(yǔ)

篇10

對(duì)于傳統(tǒng)的電力系統(tǒng),主要是以天然氣、煤炭、石油等一系列的一次性能源作為電力系統(tǒng)的重要能源。隨著科學(xué)技術(shù)的日益更新,可再生能源的出現(xiàn)逐漸大規(guī)模開(kāi)始替代傳統(tǒng)的能源系統(tǒng)。二者之間最為重要的差別就是前者能夠進(jìn)行存儲(chǔ),有著較為穩(wěn)定的發(fā)電空間模式,電力系統(tǒng)的雙側(cè)供應(yīng)可調(diào)可控;然而后者主要是以再生能源為主要發(fā)電能源,其有著不可存儲(chǔ)的特性,因此不確定性就更為明顯,電力系統(tǒng)的雙側(cè)供應(yīng)可調(diào)可控性較差。新能源的出現(xiàn),就是為了能夠彌補(bǔ)可再生能源的可調(diào)可控性不足,通過(guò)新能源電力系統(tǒng)的獨(dú)特方式和創(chuàng)新技術(shù),使電力系統(tǒng)能夠在保證可調(diào)可控更穩(wěn)定的狀態(tài)下,保證可再生能源得到更加安全、高效的應(yīng)用。

1.1高滲透率的可再生能源

新能源電力系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要特征就是高滲透,也是結(jié)合我國(guó)的基本國(guó)情所決定,因?yàn)槲覈?guó)在新能源應(yīng)用方面主要集中在新疆、甘肅等地,這種格局的界定根據(jù)地理位置確定。在未來(lái)的我國(guó)新能源電力系統(tǒng)的主要發(fā)展形勢(shì)仍然會(huì)以普遍的集中形式,包含各地分布形式為主要策略,逐漸地遠(yuǎn)離大電網(wǎng)輸送,消除中途輸送的能源浪費(fèi),從而有效地保證新能源電力系統(tǒng)充分地利用可再生能源。

1.2側(cè)向供應(yīng)的多能源互補(bǔ)

新能源電力系統(tǒng)的著重發(fā)展方向是能夠有效利用的可再生資源,運(yùn)用電源、電網(wǎng)、負(fù)荷等方面的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的協(xié)調(diào)互動(dòng),從而保證新能源電力系統(tǒng)的高效運(yùn)作。對(duì)于側(cè)向供應(yīng)的多能源互補(bǔ),主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:一個(gè)方面是供應(yīng),利用風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、海洋能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等,這些永不枯竭的綠色能源,配備精確的預(yù)測(cè)技術(shù),在最大限度上使新能源電力系統(tǒng)得到充分地發(fā)揮,將一系列能源之間的運(yùn)作形成互補(bǔ),從而減少因?yàn)樽陨矸€(wěn)定性差而出現(xiàn)波動(dòng)的問(wèn)題;另一個(gè)方面是需求,利用當(dāng)前電力系統(tǒng)中的先進(jìn)技術(shù),使所有的用電用戶準(zhǔn)確地知道自己的用電情況,根據(jù)電力系統(tǒng)所提供的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)實(shí)時(shí)掌握價(jià)格的變化,并及時(shí)地對(duì)自身電力使用情況進(jìn)行用電調(diào)節(jié)。

2新能源電力系統(tǒng)優(yōu)化控制方法

從當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展的整體狀態(tài)上來(lái)看,控制方法還需要不斷改善和優(yōu)化,在此過(guò)程中還要遵循協(xié)調(diào)與分解的基本原則。一方面要從新能源電力系統(tǒng)的整體方面考慮,另一方面也要從新能源電力系統(tǒng)的局部自主優(yōu)化考慮。在新能源電力系統(tǒng)的優(yōu)化控制過(guò)程中,多個(gè)方面的不穩(wěn)定性都將隨之產(chǎn)生,在難度上呈現(xiàn)遞增趨勢(shì),局部與全局的協(xié)同性問(wèn)題也在增加。因此,需要在以下幾個(gè)方面對(duì)新能源電力系統(tǒng)優(yōu)化控制的方法進(jìn)行分析與探討。

2.1新能源電力系統(tǒng)友好型控制方法

新能源電力系統(tǒng)友好型控制方法相對(duì)于傳統(tǒng)的能源形勢(shì)來(lái)講,能夠提供更高的電力輸出,有效地提升新能源電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。新能源通過(guò)各項(xiàng)科學(xué)分析,依據(jù)歷史數(shù)據(jù)以及天文氣象等信息,利用數(shù)據(jù)分析解讀可控手段和方法,因此,新能源的分析預(yù)測(cè)已經(jīng)成為了調(diào)控的重要手段。對(duì)于新能源電力系統(tǒng)的分析預(yù)測(cè)主要是針對(duì)其功率進(jìn)行控制。當(dāng)前功率預(yù)測(cè)可以分為3個(gè)等級(jí):日、小時(shí)、分鐘。就當(dāng)前新能源電力發(fā)展的狀態(tài)看,優(yōu)化控制方法的功率預(yù)測(cè)分級(jí)已經(jīng)成為不可缺少的一項(xiàng)方式方法。在未來(lái)新能源的道路上,需要更加精細(xì)、更加優(yōu)化、更加穩(wěn)定的友好控制。同時(shí),沼氣、蒸汽、火電、水電、核電、太陽(yáng)能發(fā)電、潮汐發(fā)電、波浪發(fā)電等一系列能源之間的互通互補(bǔ)也將成為重要的發(fā)展方向。

2.2新能源電力系統(tǒng)多源互補(bǔ)控制方法

所謂的新能源電力系統(tǒng)多源互補(bǔ)控制方法,主要就是利用水利能源、煤炭能源等一系列傳統(tǒng)的發(fā)電形式中的穩(wěn)定性,來(lái)協(xié)調(diào)太陽(yáng)能源、風(fēng)力能源等可再生能源較為不穩(wěn)定的電力輸出,從而在多個(gè)能源相互之間補(bǔ)充的情況下,使電力系統(tǒng)達(dá)到相對(duì)平衡的狀態(tài)。但是,也基于我國(guó)的實(shí)際國(guó)情,當(dāng)前較為缺乏的就是能夠儲(chǔ)能靈活的能源,因此,在我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量位居世界第三的前提下,就需要努力提升燃煤能源,以此來(lái)對(duì)當(dāng)前較為薄弱的多個(gè)可再生能源進(jìn)行互補(bǔ),從而提升電力系統(tǒng)的利用率。

2.3新能源電力系統(tǒng)雙側(cè)資源控制方法

相對(duì)于傳統(tǒng)意義上的電力系統(tǒng),其發(fā)電的控制方法隨著新能源電力的增加,以往的單純依靠單側(cè)資源控制已經(jīng)不能夠滿足當(dāng)前發(fā)展的需要。隨著各行各業(yè)的發(fā)展,電能負(fù)荷的需求量成倍增長(zhǎng),單一的供給與需求平衡逐漸被打破。因此,在當(dāng)前階段新能源電力系統(tǒng)雙側(cè)資源控制方法所具有的獨(dú)特雙隨機(jī)波動(dòng)性,能夠有效地解決資源合理分配的問(wèn)題,從而減少誤差提高穩(wěn)定性,整體提升新能源電力系統(tǒng)的利用率。

3新能源電力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新

新能源電力系統(tǒng)的技術(shù)主要是通過(guò)其結(jié)構(gòu)和運(yùn)行,使得電力系統(tǒng)能夠在穩(wěn)定性較低的情況下保證新能源電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行,因此,不斷的創(chuàng)新和發(fā)展是新能源電力所面臨的重要問(wèn)題。想要實(shí)現(xiàn)新能源電力系統(tǒng)優(yōu)化控制,就要實(shí)現(xiàn)一系列的技術(shù)創(chuàng)新和配套機(jī)制,以促進(jìn)系統(tǒng)的可調(diào)控性、安全性、穩(wěn)定性、信息化、自動(dòng)化、智能化水平的大幅度提升。

3.1電源響應(yīng)技術(shù)

應(yīng)用電源響應(yīng)技術(shù),主要是在技術(shù)能力上有所突破,適時(shí)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的新能源發(fā)電、輸送以及平抑電力波動(dòng)等一些新技術(shù),以提高新能源的電力發(fā)電與應(yīng)用效率,重要的是需要通過(guò)開(kāi)放電網(wǎng),以此來(lái)實(shí)現(xiàn)所有電力系統(tǒng)的公平接入,利用新型的電網(wǎng)友好型發(fā)電技術(shù)與其他多種可再生能源互補(bǔ),實(shí)現(xiàn)與源網(wǎng)的協(xié)同機(jī)制,并且不斷地加強(qiáng)和完善清理能源的補(bǔ)償機(jī)制,保障清潔能源電力系統(tǒng)的長(zhǎng)效發(fā)展,同時(shí)開(kāi)放電網(wǎng)的公平接入,建立新能源電力系統(tǒng)發(fā)展的新機(jī)制,促進(jìn)新能源電力系統(tǒng)在“十三五”之后全面發(fā)展。

3.2電網(wǎng)響應(yīng)技術(shù)

應(yīng)用電網(wǎng)響應(yīng)技術(shù),主要是由于新能源電力存在電網(wǎng)振動(dòng)的缺陷,使新能源電力無(wú)法在電網(wǎng)內(nèi)大力輸送,這是受其系統(tǒng)相關(guān)特征影響而產(chǎn)生的電壓耐受力與通電能力低的現(xiàn)象??赏ㄟ^(guò)采用合理的低電壓、高電壓、不對(duì)稱穿越的方式,改變系統(tǒng)的奔向你通過(guò),使電力系統(tǒng)電網(wǎng)存在一定的慣性。我國(guó)的新能源建設(shè)與實(shí)際地理位置相結(jié)合,構(gòu)建了全新模式的電網(wǎng)機(jī)構(gòu),運(yùn)用國(guó)外先進(jìn)的電力輸送方式,從而實(shí)現(xiàn)各地區(qū)之間的電力系統(tǒng)能夠進(jìn)行互通,使太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、生物能等一系列的相關(guān)可再生能源實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域電力交易機(jī)制,并進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè),充分發(fā)展新型電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與先進(jìn)的輸電方式,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的先進(jìn)控制與安全防御功能。

3.3負(fù)荷響應(yīng)技術(shù)

應(yīng)用負(fù)荷響應(yīng)技術(shù),是因?yàn)樾履茉措娏ο到y(tǒng)對(duì)外界環(huán)境的抗干擾能力不足,在外界產(chǎn)生比較嚴(yán)重的干擾時(shí),電力系統(tǒng)的安全性受到嚴(yán)重影響,甚至導(dǎo)致系統(tǒng)功能癱瘓,這就需要提高系統(tǒng)承受高峰能力。同時(shí)還應(yīng)利用發(fā)電設(shè)備的集中布局優(yōu)勢(shì),充分在距離使用上有所發(fā)揮。通俗來(lái)講就是將各種動(dòng)力設(shè)備以及生理組織等在單位時(shí)間內(nèi)承擔(dān)協(xié)同電力額定。在此方面需要建立各項(xiàng)能源的供需協(xié)同響應(yīng)機(jī)制,重點(diǎn)是在科學(xué)技術(shù)與智能調(diào)控管理,各種數(shù)據(jù)分析和大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的研發(fā),從而能夠在今后一段時(shí)期內(nèi)逐漸地適應(yīng)全新的新能源電力系統(tǒng)的雙側(cè)供應(yīng)互補(bǔ)。

3.4云端智能綜合控制技術(shù)

由于大型系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來(lái)源復(fù)雜多樣,控制關(guān)系又錯(cuò)綜復(fù)雜,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行既有控制效率又有實(shí)施效果的改進(jìn),成為目前主要研究的課題。通過(guò)云技術(shù)的不斷發(fā)展應(yīng)用,云端智能綜合控制技術(shù)被應(yīng)用到新能源的電力系統(tǒng)中,一方面數(shù)據(jù)通過(guò)云存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了自由下載與使用,這使信息互通性大大加強(qiáng);另一方面,系統(tǒng)規(guī)劃與協(xié)調(diào)運(yùn)行均可通過(guò)云計(jì)算、云處理技術(shù)得以實(shí)現(xiàn),有效提高了系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性;還有云端綜合控制技術(shù)還完成了系統(tǒng)的智能化管理與控制,這也大大節(jié)省了系統(tǒng)資源。

3.5大數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術(shù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用近年來(lái)很受青睞,尤其像新能源電力這樣的大系統(tǒng)結(jié)構(gòu),可通過(guò)對(duì)能量流、物質(zhì)流、信息流的控制、分配與完成進(jìn)行一系列的可協(xié)調(diào)性、穩(wěn)定性以及能通性的分析,使信息傳遞更完整,更靈活。除此之外,大數(shù)據(jù)技術(shù)還具備清理、解讀、存儲(chǔ)等多項(xiàng)功能,尤其是新興的大數(shù)據(jù)融合技術(shù)與可視化技術(shù)等應(yīng)用,更為新能源電力大系統(tǒng)提供了廣闊的發(fā)展空間。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,在今后一段時(shí)期內(nèi),新能源電力系統(tǒng)優(yōu)化控制方法及關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展是我國(guó)需要不斷深入研討的一項(xiàng)重要內(nèi)容,只有真正實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)多項(xiàng)能源互補(bǔ),能源之間協(xié)調(diào)存儲(chǔ),才能夠最大程度充分利用可再生能源,最終使得可再生能源成為我國(guó)電力系統(tǒng)之中的首選。

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