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Abstract: Raw material supply is one of the key issues in biomass electricity generation. The characteristics of the biomass supply chain determine that the effective cooperation of enterprises need appropriate incentives. This study proposes a sequential game-theoretic approach to model dynamically of utilizing straw for power generation considering the farmer, intermediate buyer and the developer, and obtains the sequential Nash equilibrium. It analyzes the incentives of the developer to the intermediate buyer, and further more, it talks the impact of Gov. to the equilibrium result.
關(guān)鍵詞:生物質(zhì)發(fā)電;供應(yīng)鏈合作;博弈分析
Key words: biomass electricity generation;supply chain cooperation;game-theoretic
中圖分類號:F224.32 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)19-0041-02
0引言
作為生物質(zhì)能源技術(shù)發(fā)展的重點領(lǐng)域之一,生物質(zhì)發(fā)電越來越受到各相關(guān)政府和企業(yè)的重視,然而在實踐中,生物質(zhì)發(fā)電總體進(jìn)展緩慢。目前不少地區(qū)開展的生物質(zhì)發(fā)電項目都出現(xiàn)了不同程度的虧損,中國科學(xué)院過程工程研究所林偉剛研究員分析說,“秸稈收購價格過高,原材料供不應(yīng)求是生物質(zhì)電廠虧損的主要原因。此外,運輸成本過高也是制約生物質(zhì)發(fā)電的另一重要因素”。
生物質(zhì)發(fā)電的原材料主要有秸稈、谷物皮核、樹木、垃圾等,秸稈類生物質(zhì)屬于清潔能源,其特點有來源分散,且易腐、易潮、易燃,不易存儲和運輸;此外替代用途多,導(dǎo)致供應(yīng)波動大。論文主要以秸稈發(fā)電為例進(jìn)行討論。
目前國內(nèi)外學(xué)者已從多方面研究了生物質(zhì)能源的供應(yīng)問題,文獻(xiàn)[1-3]分別對生物質(zhì)的存儲處理、物流、收集模式進(jìn)行了分析。文獻(xiàn)[4]以河南省秸稈利用為例,從農(nóng)戶行為角度來研究生物質(zhì)發(fā)電的利用情況。本文擬采用博弈論方法對生物質(zhì)發(fā)電供應(yīng)鏈上游企業(yè)的合作供應(yīng)問題進(jìn)行定量分析,目前博弈論在電力市場領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[5-6],但對生物質(zhì)發(fā)電供應(yīng)鏈合作進(jìn)行分析建模的文獻(xiàn)較少,文獻(xiàn)[7]以加拿大為例,對生物質(zhì)發(fā)電原料使用過程中的農(nóng)戶、發(fā)電廠、用電戶進(jìn)行了博弈建模,并著重對相關(guān)的激勵政策進(jìn)行了研究。本文以秸稈發(fā)電為例,從不同的研究對象出發(fā),建立了農(nóng)戶、中間收購商和發(fā)電廠三方的完全信息動態(tài)價格博弈模型,得出了序貫博弈的納什均衡,分析了電廠對農(nóng)戶和中間收購商的激勵效應(yīng),并探討了政府參與對均衡結(jié)果的影響。
1博弈模型
1.1問題提出針對以秸稈類生物質(zhì)進(jìn)行發(fā)電的的企業(yè),原料供應(yīng)環(huán)節(jié)主要包括農(nóng)戶,中間收購商,物流服務(wù)商,此外,地方政府在生物質(zhì)發(fā)電過程中也扮演了重要的角色。在這一垂直合作中,價格是影響合作最主要的因素,利益是每個節(jié)點企業(yè)關(guān)注的重點核心,原材料收購價格過低,將直接降低農(nóng)民供應(yīng)生物質(zhì)的積極性。原料收購價格過高,也將抬高生物質(zhì)發(fā)電廠的運行成本,為此研究生物質(zhì)發(fā)電原料供應(yīng)過程的價格激勵水平很有必要,在這一指導(dǎo)下可以保證生物質(zhì)發(fā)電過程有條不紊的進(jìn)行。
1.2 模型描述及符號定義
1.2.1 模型描述及假設(shè)本文主要針對生物質(zhì)發(fā)電供應(yīng)鏈中的農(nóng)戶-中間商-電廠收購模式,在完全信息動態(tài)博弈的理論框架下運用逆向歸納法求解了三方之間的子博弈精煉納什均衡,因農(nóng)戶的行為具有相似性,假設(shè)所有的農(nóng)戶構(gòu)成一個農(nóng)戶群體,即將問題歸結(jié)為一對一的博弈模型,發(fā)電廠先宣布其價格策略,中間商決定其向農(nóng)戶的收購價格,農(nóng)戶決定供應(yīng)量,最后分析政府對農(nóng)戶實施激勵后,對以上結(jié)果的影響及各方的利益變化。此外假設(shè)運輸過程中生物質(zhì)的折耗量忽略不計。
1.2.2 符號定義pu:生物質(zhì)電廠發(fā)電后的上網(wǎng)電價(元/MWh);pb:中間商向農(nóng)戶收購生物質(zhì)的價格(元/ton);pd:電廠向中間商收購生物質(zhì)的價格(元/ton);(pu>pd>pb)pf:生物質(zhì)的市場價格(元/ton);Cq:農(nóng)戶供應(yīng)生物質(zhì)的單位生產(chǎn)操作成本(元/ton);CD:單位發(fā)電過程產(chǎn)生的變動成本(元/ton);Cl:單位運輸距離成本(包括燃料等)(元/km);Ct:單位運輸時間成本(包括人工、設(shè)備維修等)(元/小時);Cs:單位存儲成本(元/ton);αb:生物質(zhì)電廠對中間商的激勵參數(shù);αg:政府對農(nóng)戶的激勵參數(shù);GD,GB,GF:分別為生物質(zhì)電廠、中間收購商、農(nóng)戶的利潤函數(shù)(元); r:生物質(zhì)秸稈發(fā)電的的轉(zhuǎn)換率(MWh/ton);q:生物質(zhì)的收購數(shù)量(ton);
1.3 序貫博弈的納什均衡
1.3.1 發(fā)電廠、中間收購商與農(nóng)戶之間的博弈分析假設(shè)農(nóng)戶的成本函數(shù)為Cq(q)=1/2Cqq2,當(dāng)發(fā)電廠委托中間收購商收購秸稈時,設(shè)由中間收購商負(fù)責(zé)運輸,假設(shè)車輛的平均運輸時間為T,平均運輸距離為L,則生物質(zhì)運輸、存儲環(huán)節(jié)發(fā)生的總成本為Y=(ClL+CtT+Cs)*q。設(shè)中間商和發(fā)電廠承擔(dān)的存儲成本分別為C1、C2,發(fā)電廠選擇以價格pd向中間商進(jìn)行收購,收購商決定其對農(nóng)戶的收購價格pb,設(shè)有pd= pf(1+αb),如圖1。
此時,農(nóng)戶、中間商和發(fā)電廠的最優(yōu)利潤函數(shù)分別如(1)(2)(3)所示:
maxGF=pbq-Cqq2,其中q?叟0(1)
maxGB=pdq-pbq-(ClL+CtT+C1)q,pd>pb?叟0(2)
maxGD=(pu-CD)rq-pdq-C2q,αb?叟0(3)
按照逆向歸納法,農(nóng)戶決定其最優(yōu)的生物質(zhì)秸稈供應(yīng)數(shù)量如(4)所示:q=,pb>00,pb=0(4)
從(4)可看出,農(nóng)戶供應(yīng)量與收購商價格成正比,與自身成本成反比。當(dāng)pb=0時,q=0。在q下,收購商的價格反應(yīng)函數(shù)如(5)所示:
【關(guān)鍵詞】生物質(zhì)發(fā)電技術(shù);直燃發(fā)電;經(jīng)濟(jì)效益
隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,對于能源的需要更為強(qiáng)烈,然而,中國這種粗放型經(jīng)濟(jì)增長方式,能源制約著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。可再生資源的不斷開發(fā)和發(fā)展是發(fā)展的趨勢,也是我國亟待需要發(fā)展的項目。生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)是其中較為突出的可再生資源的技術(shù)方式,被認(rèn)為是21世紀(jì)最具有價值的綠色可再生能源之一。根據(jù)我國《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃綱要》(2006~2020),到2020年我國生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量達(dá)到30000MW,生物質(zhì)成型燃料5000萬噸,將生物質(zhì)秸稈發(fā)電和秸稈成型燃料確定為秸稈能源利用重點技術(shù)[1]。
在現(xiàn)在生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)主要有直燃發(fā)電,氣化發(fā)電,沼氣發(fā)電和混合燃燒發(fā)電四中類型,其中直燃發(fā)電的運用最為普遍,也最符合我國的實際情況。利用生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電技術(shù)建設(shè)大型直燃并網(wǎng)發(fā)電廠,單機(jī)容量達(dá)10~25MW,可以將熱效益提高到90%以上,可以通過有效措施提高其利用率[2]。然而,現(xiàn)階段生物質(zhì)發(fā)電中的直燃發(fā)電技術(shù)發(fā)展還不完善,對于其的設(shè)計還存在很多的不完善的地方,從而影響其效益的發(fā)揮。另外,用于生物質(zhì)燃燒的鍋爐以及燃料輸送系統(tǒng)的技術(shù)和設(shè)備都產(chǎn)自外國,這嚴(yán)重制約了我國生物質(zhì)技術(shù)的發(fā)展。所以,對于直燃發(fā)電技術(shù)的發(fā)電工程進(jìn)行分析和合理的設(shè)計對于提高其利用率具有非常重要的意義。
1 生物質(zhì)直燃發(fā)電過程及設(shè)備
生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)在中國的發(fā)展才剛剛起步,其發(fā)展也在一定程度上受制于外國,要在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上提高生物質(zhì)發(fā)電的能力,就要從生物質(zhì)直燃發(fā)電的過程和相應(yīng)設(shè)備的選擇上進(jìn)行分析,從而優(yōu)化設(shè)計,提高直燃發(fā)電的效率[3]。
1.1 生物質(zhì)直燃發(fā)電過程
生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)是直接將秸稈等生物質(zhì)原料以一定的形式放入鍋爐中,在鍋爐中進(jìn)行燃燒,將其燃燒所產(chǎn)生的高溫,高壓蒸汽推動蒸汽輪機(jī)做功,最后帶動發(fā)電機(jī)的運轉(zhuǎn),實現(xiàn)生物能到電能的轉(zhuǎn)化[4]。
1.2 直燃發(fā)電技術(shù)設(shè)備
生物質(zhì)直燃發(fā)電設(shè)備的合理選擇對于利用率的提高也是具有非常重要意義,還具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。為了充分利用國家鼓勵生物質(zhì)發(fā)電的政策,充分利用資源,提高能源綜合利用率,因此,提高生物質(zhì)發(fā)電項目的主蒸汽參數(shù),從而提高發(fā)電量和發(fā)電效益,就成為了生物質(zhì)發(fā)電項目的必然選擇。
目前,國內(nèi)已經(jīng)有與130t/h和75t/h高溫高壓秸稈鍋爐配套的汽輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)品,汽輪機(jī)進(jìn)汽量最大限度地與鍋爐蒸發(fā)量匹配,滿足生物質(zhì)發(fā)電項目多發(fā)電的要求,并且汽輪機(jī)制造技術(shù)十分成熟[5],汽輪機(jī)單機(jī)容量的選擇不是影響裝機(jī)方案選擇的主要因素,影響裝機(jī)方案選擇的主要因素是鍋爐容量的選擇。在選擇設(shè)備時要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臒嶝?fù)荷計算來具體的選擇,要滿足一定的熱平衡。
2 直燃發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化
生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)系統(tǒng)主要是由燃燒系統(tǒng),熱力系統(tǒng)構(gòu)成。其中燃燒系統(tǒng)包含給料系統(tǒng),煙風(fēng)系統(tǒng),點火油及助燃油系統(tǒng),空壓機(jī)系統(tǒng);熱力系統(tǒng)主要是包含主蒸汽系統(tǒng),除氧給水系統(tǒng),生水系統(tǒng),工業(yè)水系統(tǒng),凝結(jié)水系統(tǒng),壓縮空氣系統(tǒng),供熱系統(tǒng)。要提高生物質(zhì)直燃發(fā)電的效益,增加利用率就要從各個部分進(jìn)行分析控制,根據(jù)能量守恒的原理,嚴(yán)格控制各部分能量的損失,就可以提高相應(yīng)的利用率,將直燃發(fā)電技術(shù)發(fā)揮到極致。
2.1 燃燒系統(tǒng)優(yōu)化
在燃燒過程中通過改變?nèi)紵佑|面積和燃燒的條件可以優(yōu)化燃燒的程度,提高燃燒效率,從而優(yōu)化設(shè)計。
2.1.1 給料系統(tǒng)優(yōu)化
由于生物質(zhì)原料各有不同,不同的原料燃燒的條件也不一樣,所以之前一定要將原料進(jìn)行分類。再由打包機(jī)打成1.5×1.3×1.2原料包由汽車運到電廠,存放于位于爐前的秸稈存儲庫中。原料包從原料存儲庫通過鏈?zhǔn)捷斔蛶鬟f到立式螺桿機(jī)上(標(biāo)高約11.80米),通過螺桿的旋轉(zhuǎn)給料機(jī)將扯碎后的秸稈送入爐膛燃燒。扯碎燃燒增加了與氧氣的接觸面積,從而增加了燃燒的效率。
2.1.2 煙風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化
良好的通風(fēng)系統(tǒng)可以增加氧氣的濃度,從而提高燃燒率,優(yōu)化采用平衡通風(fēng)系統(tǒng)。由一臺100%容量的送風(fēng)機(jī)和空預(yù)器組成。為防止煙氣腐蝕性,煙氣將不通過空預(yù)器。空氣的預(yù)熱由給水加熱實現(xiàn)預(yù)熱后的空氣通過爐膛下部(爐排上部)進(jìn)入爐膛。鍋爐燃燒需要空氣量的另一部分通過振動爐排進(jìn)入鍋爐。經(jīng)爐膛燃燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔夂惋w灰,流過過熱器和省煤器,由引風(fēng)機(jī)將煙氣吸入布袋除塵器凈化,最后經(jīng)煙囪排向大氣。
2.2 熱力系統(tǒng)優(yōu)化
在熱力系統(tǒng)中主要是做到降低能耗就能有效的提高利用效率,其主要體現(xiàn)在主蒸汽系統(tǒng)。主蒸汽管道將采用切換母管制,設(shè)一條單母管,鍋爐蒸汽至汽機(jī)或母管可切換運行,并為預(yù)留鍋爐預(yù)留接口條件。根據(jù)具體的情況開切換切口,提高效益。
3 結(jié)語
生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)中,直燃發(fā)電技術(shù)較為成熟,并且有規(guī)模大,效益高的特點,但是小型直燃發(fā)電效率就相對比較低,前期的投資也相對較大,為了提高經(jīng)濟(jì)效益和研究發(fā)展中國的生物質(zhì)能源的開發(fā),研究分析生物質(zhì)發(fā)電原理和過程是非常必要的,然而,對于直燃發(fā)電的分析研究是最為直觀有效的。通過對直燃發(fā)電過程的分析和對設(shè)備原理分析,對其進(jìn)行合理的設(shè)計和相應(yīng)的技術(shù)改造,從而優(yōu)化直燃發(fā)電技術(shù),提高直燃發(fā)電的利用效率,這對綠色能源的運用和發(fā)展有著重要的作用。
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關(guān)鍵字:生物質(zhì)發(fā)電 節(jié)能效果 減排作用
我國的生物能源十分豐富,科技的發(fā)展也為開發(fā)利用生物質(zhì)資源提供了可能性和便捷性,尤其在當(dāng)前我國政府大力提倡節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的形勢下,傳統(tǒng)能源的能源消耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重等已成為亟待解決的問題,此時對于生物質(zhì)能源的開發(fā)利用恰能解決這兩種問題。
生物質(zhì)能源即是以生物質(zhì)作為載體的能源,生物質(zhì)發(fā)電是指利用生物質(zhì)可再生碳能源的特性進(jìn)行發(fā)電,生物質(zhì)發(fā)電種類眾多,包括農(nóng)林廢棄物發(fā)電、沼氣發(fā)電、生活垃圾發(fā)電等在內(nèi)的生物質(zhì)發(fā)電。生物質(zhì)能源不僅是可再生能源,利用生物質(zhì)發(fā)電還具有綠色環(huán)保、電能質(zhì)量好的優(yōu)點,節(jié)能減排的效果十分顯著。
一、生物質(zhì)發(fā)電的節(jié)能效果
生物質(zhì)能源在能源轉(zhuǎn)換過程中的充足性、普遍性和使用充分性使其在能源發(fā)電領(lǐng)域具有明顯的節(jié)能優(yōu)勢。
能源對于人類社會有著十分重要的意義,是人類社會賴以生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。當(dāng)前國際上使用的能源百分之九十是石化能源,這些能源儲量有限,不可再生,大量的能源消耗使得非可再生能源急劇減少,而生物質(zhì)能源則分布廣,蘊藏量大,隨處可見,使用便捷,生產(chǎn)過程比之化石能源也簡單的多。
農(nóng)林產(chǎn)業(yè)是我國生物質(zhì)能源原料的主要來源,我國是農(nóng)林業(yè)大國,耕地廣,年產(chǎn)秸稈量及農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物數(shù)量巨大,除去少部分作為工業(yè)原料和畜牧業(yè)飼料外,剩余的大量農(nóng)業(yè)廢棄物均可作為能源燃料使用。
我國的森林面積覆蓋廣,每年森林剪修、采伐、加工后的大量林業(yè)廢棄物也可以作為生物質(zhì)能源使用。而隨著我國畜牧業(yè)及工業(yè)的發(fā)展,畜禽養(yǎng)殖糞便、工業(yè)排有機(jī)廢水均可作為沼氣能源使用,城市化的進(jìn)一步發(fā)展也使我國每年的城市垃圾量不斷增加,更加豐富了生物質(zhì)能源原料的產(chǎn)量。
生物質(zhì)的混合燃燒發(fā)電是指將生物質(zhì)能源與礦物質(zhì)能源兩種原料進(jìn)行混合燃燒發(fā)電,這種燃燒方式不需要對電廠的現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行太大的改動,還可以節(jié)省礦物質(zhì)能源,大幅度降低投資費用;
將生物質(zhì)原料的原料放入氣化爐中使其生成可燃?xì)怏w的過程即是生物質(zhì)熱解氣化發(fā)電,熱解氣化生成的氣體經(jīng)過凈化后可以供給小型燃?xì)廨啓C(jī)或者內(nèi)燃機(jī)使用,節(jié)約了內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)對于石化能源的消耗;
生物質(zhì)的沼氣發(fā)電則是利用發(fā)酵技術(shù),將工業(yè)有機(jī)廢水廢渣及屠宰場畜牧場的畜禽糞便進(jìn)行發(fā)酵,生成沼氣。這一技術(shù)已在我國廣泛使用,至2000年底,我國已建立的400余家沼氣工程利用沼氣每年可發(fā)電5.4GWh。
而自2006年12月山東省單縣生物發(fā)電廠作為我國的第一家生物質(zhì)發(fā)電廠建成發(fā)電以后后,僅一年的時間我國便陸續(xù)建成了包括山東高唐,河北威縣、江蘇射陽生物發(fā)電廠等在內(nèi)的數(shù)十個生物質(zhì)發(fā)電廠,這10家生物質(zhì)發(fā)電廠投入使用以后,一年便可節(jié)省煤炭能源90萬余噸。而根據(jù)國家能源局的規(guī)劃,我國的生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)在2015年將達(dá)到1300萬千瓦。通過以上數(shù)據(jù)可以說,生物質(zhì)的節(jié)能效果十分可觀。
二、生物質(zhì)發(fā)電的減排作用
生物質(zhì)能源是太陽能被綠色植物通過光合作用以化學(xué)能形式儲存在有機(jī)體內(nèi)的能量,由于直接來源于綠色植物的光合作用,它是真正的“綠色能源”,比起常規(guī)礦物質(zhì)能源它燃燒容易、含硫量低、灰塵少、有害氣體的排放少,對于它的合理開封利用不會造成生態(tài)和環(huán)境問題。
由于二氧化碳等溫室氣體排放量的快速上升,全球正面臨著嚴(yán)峻的溫室效應(yīng)問題。我國是世界上煤炭生產(chǎn)和消費的最大國,所使用的電力百分之七十來自煤炭,但由于我國煤炭的質(zhì)量、采煤及使用過程中的技術(shù)限制導(dǎo)致我國的煤炭利用率低,燃煤發(fā)電不僅排放大量的二氧化碳等溫室氣體,還會產(chǎn)生嚴(yán)重的硫化物及粉塵污染。
作為溫室氣體排放量的大國之一,由于技術(shù)經(jīng)濟(jì)等各方面的原因,我國雖是溫室效應(yīng)可可能的最大受害者之一,卻還不具備承諾限排的能力,因而作為“綠色清潔能源”的生物質(zhì)能源所具有的減排效果在此時更顯得十分必要。
生物質(zhì)是通過光合作用吸收空氣中的水分和二氧化碳,以化學(xué)能的形式將太陽能貯存在自身內(nèi)部,燃燒之后,生物質(zhì)體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能和電能,并釋放出二氧化碳和水分,這種循環(huán)的排放和吸收結(jié)構(gòu)構(gòu)成獨特的自然界碳循環(huán),在利用是能夠?qū)崿F(xiàn)二氧化碳?xì)怏w的零排放。
據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,生物質(zhì)發(fā)電每節(jié)省1噸標(biāo)準(zhǔn)煤便可少2~3噸的二氧化碳排放量。而農(nóng)業(yè)生物質(zhì)的含硫量也低至0.01%~0.07%,遠(yuǎn)比同質(zhì)量的煤炭含硫量低得多,因此在減排二氧化硫等有害氣體上也有很好的效果。
三、結(jié)束語
我國人口眾多,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展面臨著資源和環(huán)境的雙重制約,化石能源蘊含量大,單人均資源含量低,隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,能源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)三者之間的矛盾也更加銳化,對于生物質(zhì)能源的開發(fā)與利用能夠有效地緩解我國當(dāng)前的能源緊缺和環(huán)境污染問題。而在此過程中,我們也應(yīng)意識到我國對于新能源的開發(fā)利用在技術(shù)、政策上的不足,通過提高技術(shù)完善政策等手段使生物質(zhì)發(fā)電節(jié)能減排的優(yōu)點能夠得到更充分的發(fā)揮。
參考文獻(xiàn):
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為了減少能源的對外依賴、提高能源供應(yīng)安全,歐盟對可再生能源非常重視。明確規(guī)定,到2010年,可再生能源要占到能源總消費量的12%、可再生能源發(fā)電要占到全部電力消費的23%。因此,歐洲國家都把生物質(zhì)能作為優(yōu)先發(fā)展的可再生能源予以高度重視。歐洲國家生物質(zhì)能利用技術(shù)成熟,政策落實,生物質(zhì)能開發(fā)利用已成為重要的新興產(chǎn)業(yè),對保障能源安全等發(fā)揮著重要的作用。
各國生物質(zhì)能應(yīng)用情況
目前,在歐盟各國支持可再生能源發(fā)展的政策推動下,生物質(zhì)能在能源中比例迅速提高,特別是生物質(zhì)顆粒成型技術(shù)和直燃發(fā)電技術(shù)應(yīng)用已非常廣泛。目前,僅瑞典就有生物質(zhì)顆粒加工110多家,單個企業(yè)的年生產(chǎn)能力達(dá)到了20多萬噸。生物質(zhì)固體顆粒除通過專門運輸工具定點供應(yīng)發(fā)電和供熱企業(yè)外,還通過袋裝的方式在市場上銷售,成為許多家庭首選生活用燃料。此外,利用農(nóng)作物秸稈和森林廢棄物進(jìn)行直接燃發(fā)電也是目前生物質(zhì)能利用最成熟的技術(shù)。以生物質(zhì)為燃料的小型熱電聯(lián)產(chǎn)已成為瑞典重要發(fā)電和供熱方式。如瑞典2002年的能源消費量為7300萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,其中可再生能源為2100萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,約占能源消費量的28%,而在可再生能源消費中,生物質(zhì)能占Y55%,主要作為區(qū)域供熱燃料。如1980年,瑞典區(qū)域供熱的能源消費90%是油品,而現(xiàn)在主要是依靠生物質(zhì)燃料。
丹麥在生物質(zhì)直燃發(fā)電方面成績顯著。丹麥的BWE公司率先研究開發(fā)了秸稈生物燃燒發(fā)電技術(shù),迄今在這一領(lǐng)域仍是世界最高水平的保持者。在BWE公司技術(shù)的支持下'1988年丹麥建設(shè)了第一座秸稈生物質(zhì)發(fā)電廠,從此生物質(zhì)燃燒發(fā)電技術(shù)在丹麥得到了廣泛應(yīng)用。目前,丹麥已建立了130家秸稈發(fā)電
呂承友使生物質(zhì)成為了丹麥重要的能源。2002年。丹麥能源消費量約280071噸標(biāo)煤,其中可再生能源為3507i噸標(biāo)準(zhǔn)煤,占能源消費的12%。在可再生能源中生物質(zhì)所占比例為81%。近10年來,丹麥新建設(shè)的熱電聯(lián)產(chǎn)項目都是以生物質(zhì)為燃料,同時,還將過去許多燃煤供熱廠改為了燃燒生物質(zhì)的熱電聯(lián)產(chǎn)項目。
德國和意大利對生物質(zhì)固體顆粒技術(shù)和直燃發(fā)電也非常重視,在生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)應(yīng)用方面也很普遍。如德國2002年能源消費總量約5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,其中可再生能源15007/噸標(biāo)準(zhǔn)煤,約占能源消費總量的3%。意大利2002年能源消費總量約為2.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,其中可再生能源約1300萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,占能源消費總量的5%。在可再生能源消費中生物質(zhì)能占24%,主要是固體廢棄物發(fā)電和生物液體燃料。
生物質(zhì)能利用的第二大領(lǐng)域是利用生物質(zhì)制取液體或氣體燃料代替汽油或柴油。目前,利用糧食產(chǎn)品或油料作物,如大麥或油菜籽生產(chǎn)燃料乙醇或生物柴油的技術(shù)已經(jīng)成熟,在歐洲已比較廣泛的代替汽油或柴油使用,面臨的問題主要是原料的供應(yīng)。歐洲地區(qū)森林覆蓋率高,林木質(zhì)資源十分豐富,因此,歐洲國家正在開發(fā)利用林木質(zhì)制取燃料乙醇的技術(shù)。瑞典的MTBE公司已在10立方米的發(fā)酵罐中進(jìn)行木屑生產(chǎn)乙醇的中間試驗,生產(chǎn)的乙醇已以5%~10%的比例添加到當(dāng)?shù)氐钠囉糜椭?德國的CHOREN公司開發(fā)的生物質(zhì)加壓氣化合成柴油技術(shù),已完成年產(chǎn)200噸的小型試驗,正在建設(shè)年產(chǎn)15000噸的中型示范裝置。此外,瑞典PURAC公司還將利用動物加工副產(chǎn)品、動物糞便和食物廢棄物等生產(chǎn)的沼氣凈化后,經(jīng)壓縮送到城市加油站供天然氣汽車使用。德國還開發(fā)了小型沼氣燃?xì)獍l(fā)電技術(shù),大大提高了沼氣的應(yīng)用水平,沼氣發(fā)電站數(shù)量成倍增加。
歐盟競相推出政策 扶持生物質(zhì)能發(fā)展
發(fā)達(dá)國家把生物質(zhì)能作為重要的能源予以重視。由于生物質(zhì)能的可再生性,歐盟把利用生物質(zhì)能作為可再生能源發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域。
具體發(fā)展目標(biāo)
歐盟國家能源消費水平比較高。為了減少能源的對外依賴,保證能源安全供應(yīng),歐盟對可再生能源的發(fā)展高度重視。從1997年開始,歐盟多項政策,提升生物質(zhì)能的發(fā)展目標(biāo)。1997年了《歐盟戰(zhàn)略和行動白皮書》,提出到2010年生物質(zhì)能的利用量要達(dá)到2億噸標(biāo)煤。
2001年,了《促進(jìn)可再生能源電力生產(chǎn)指導(dǎo)政策》,要求到2010年歐盟電力總消費的22%來自可再生能源,并規(guī)定出了各成員國要達(dá)到的目標(biāo),如德國為12.5%、丹麥為29%、瑞典為60%、意大利為25%。2003年,歐盟又了《歐盟交通部門替代汽車燃料使用指導(dǎo)政策》,要求生物液體燃料,包括生物柴油和乙醇,在汽車燃料消費中的比例要達(dá)到:2005年為2%,2010年為5.57%,2015年為8%。
具體鼓勵政策
由于生物質(zhì)能的成本比較高,沒有強(qiáng)有力的政策支持是難以發(fā)展的。除歐盟提出了明確的可再生能源發(fā)展目標(biāo)外,各成員國也結(jié)合各國的實際提出了各自的目標(biāo)和要求,并采取了積極和務(wù)實的政策和措施,包括高價收購、投資補貼、減免稅費和配額制度等。
高價收購:高價收購是歐盟國家促進(jìn)可再生能源發(fā)展的共同做法,也是最有效的措施,稱為“購電法”,就是根據(jù)各種可再生能源的技術(shù)特點,制定合理的可再生能源上網(wǎng)電價,通過立法的方式要求電網(wǎng)企業(yè)按確定的電價全額收購。如瑞典,1997年開始實行固定電價制度,對生物質(zhì)發(fā)電采取市場價格加每千瓦時0.9歐分的補貼;丹麥生物質(zhì)發(fā)電的上網(wǎng)電價為每千瓦時4.1歐分,并給予10年保證期,另外,在全國建立起綠色電力交易市場之前,政府再給予每千瓦時1.3歐分的補貼,將來由綠色證書來替代這一部分,所以實際上的生物質(zhì)能上網(wǎng)電價是每千瓦時5.4歐分。
投資補貼:投資補貼是歐盟國家促進(jìn)生物質(zhì)能開發(fā)和利用的重要措施。如瑞典從1975年開始。每年從政府預(yù)算中支出3600萬歐元,支持生物質(zhì)燃燒和轉(zhuǎn)換技術(shù),主要是技術(shù)研發(fā)和商業(yè)化前期技術(shù)的示范項目補貼。從1997到2002年,對生物質(zhì)能熱電聯(lián)產(chǎn)項目提供25%的投資補貼,5年總計補貼了486萬歐元。另外,從2004~2006年,瑞典政府對戶用生物質(zhì)能采暖系統(tǒng)(使用生物質(zhì)顆粒燃料),每戶提供1350歐元的補貼;丹麥從1981年起,制定了每年給予生物質(zhì)能生產(chǎn)企業(yè)400萬歐元的投資補貼計劃,這一計劃使目前丹麥生物質(zhì)能發(fā)電的上網(wǎng)電價相當(dāng)于每千瓦時8歐分。
減免稅費:減免稅費也是歐盟國家促進(jìn)可再生能源發(fā)展的重要措施。歐盟國家對能源消費征收較高的稅費,稅的種類也比較多,有能源稅、二氧化碳稅和二氧化硫稅,特別是對石油產(chǎn)品消費的征稅
額非常高,占到汽油和柴油價格的三分之二。歐盟各國都對可再生能源的利用免征各類能源稅。如瑞典是能源稅賦比較重的國家,稅種包括燃料稅、能源稅、二氧化碳稅、二氧化硫稅等。如果全部免征所有能源稅收,相當(dāng)提供每千瓦時2歐元優(yōu)惠電價,因此,瑞典主要依據(jù)稅收政策促進(jìn)生物能的開發(fā)利用,即對生物質(zhì)能開發(fā)項目免征所有種類能源稅。
歐盟國家對于生物質(zhì)液體燃料的支持,最重要的政策措施就是免征燃料稅。目前,歐盟國家的汽油價格約為每升1歐元,其中三分之二為燃料稅,而對于使用生物燃料乙醇的免征燃料稅。雖然目前在歐洲乙醇燃料比汽油成本要高近一倍,但通過這種稅收政策,較好地促進(jìn)了生物液體燃料的發(fā)展。
配額制度:配額制度是隨著電力市場化改革逐步發(fā)展起來的一項新的促進(jìn)可再生能源發(fā)展的制度,主要是對電力生產(chǎn)商或電力供應(yīng)商規(guī)定在其電力生產(chǎn)中或電力供應(yīng)中必須有―定比例的電量來自可再生能源發(fā)電,并通過建立“綠色電力證書”和“綠色電力證書交易制度”來實現(xiàn)。所謂“綠色電力證書”,就是可再生能源發(fā)電商在向電力市場賣電的同時,還能得到一個銷售綠色電力的證明,即“綠色電力證書”;所謂“綠色電力證書交易制度”,就是要建立“綠色電力證書”自由買賣的制度。電力生產(chǎn)商或電力供應(yīng)商如果自己沒有可再生能源發(fā)電量,可以通過購買其他可再生能源企業(yè)的“綠色電力證書”來實現(xiàn),同時,可再生能源發(fā)電企業(yè)通過賣出“綠色電力證書”可以得到額外的收益,這樣,就會促進(jìn)可再生能源發(fā)電的發(fā)展。
高度重視生物質(zhì)能技術(shù)研發(fā)
在生物質(zhì)能源技術(shù)研發(fā)方面,歐盟各國都非常重視。不僅歐盟建立了聯(lián)合研究中心,每個國家都設(shè)有國家級生物質(zhì)技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu),全面系統(tǒng)地對生物質(zhì)原料生產(chǎn)、轉(zhuǎn)化技術(shù)、產(chǎn)品市場進(jìn)行研究和推廣。在生物質(zhì)能源產(chǎn)品市場方面,歐盟強(qiáng)化了對生物能源產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的研究,從固體顆粒燃料到生物柴油和燃料乙醇都有嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);已建立起較完善的生物質(zhì)能源產(chǎn)品市場服務(wù)體系,有力地促進(jìn)了生物質(zhì)能源的推廣使用。
我國如何開發(fā)生物質(zhì)能
我國生物質(zhì)能資源非常豐富,具有開發(fā)利用的良好條件。在我國石油、天然氣等化石能源資源十分短缺的情況下,開發(fā)利用生物質(zhì)能,對于維護(hù)我國能源安全、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)農(nóng)村和農(nóng)業(yè)發(fā)展、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。為了加快我國生物質(zhì)能的開發(fā)利用,借鑒歐洲國家生物質(zhì)能開發(fā)利用的經(jīng)驗,結(jié)合我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的實際,現(xiàn)提出促進(jìn)我國生物質(zhì)能開發(fā)利用的建議如下:
制定明確的生物質(zhì)能開發(fā)利用目標(biāo)
從戰(zhàn)略的高度、用長遠(yuǎn)的眼光看待生物質(zhì)能源。切實提高對開發(fā)利用生物質(zhì)能重要性的認(rèn)識,制定明確的生物質(zhì)能開發(fā)利用目標(biāo)和具體要求。根據(jù)我們正在研究制訂的可再生能源規(guī)劃思路,提出到2020年生物質(zhì)能利用的目標(biāo)為:生物質(zhì)發(fā)電總裝機(jī)容量20000萬千瓦,生物固體顆粒燃料5000萬噸,生物質(zhì)液體燃料1000萬噸。
加強(qiáng)生物質(zhì)能利用技術(shù)的試點和示范工作
生物質(zhì)能利用技術(shù)種類很多,技術(shù)的成熟程度也不一樣。當(dāng)前,需要結(jié)合我國實際,區(qū)分不同情況進(jìn)行推進(jìn)。
著手建立顆粒成型及顆粒燃燒試點和示范項目。目前,生物質(zhì)固體顆粒成型技術(shù)是成熟的,燃燒生物質(zhì)顆粒的鍋爐技術(shù)也是成熟的,面臨的問題主是要缺少市場需求,這需要通過政府來培育這個市場。因此,建議選擇幾個地區(qū),將燃煤鍋爐改造為燃燒生物質(zhì)顆粒的鍋爐,并同時設(shè)立幾個生物質(zhì)顆粒加工廠,通過簽訂合同的方式,為生物質(zhì)顆粒燃料鍋爐提供顆粒燃料。
加快推進(jìn)我國自主生物質(zhì)顆粒冷成型技術(shù)的應(yīng)用。清華大學(xué)通過多年研究.利用生物質(zhì)的纖維特性研制成了生物質(zhì)顆粒冷成型技術(shù),不僅成型過程不需要加熱,能耗顯著降低,而且設(shè)備也非常簡單,既可以用于工廠的工業(yè)化生產(chǎn),也可用于農(nóng)村分散和移動生產(chǎn)。如果這種設(shè)備能夠在農(nóng)村廣泛推廣使農(nóng)村多余的秸稈和林業(yè)等廢棄物全部轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)固體顆粒,首先用于農(nóng)民基本生活能源需要,多余的賣給城市或工業(yè)鍋爐替代燃煤,將會大大增加能源供應(yīng)能力,也會顯著增加農(nóng)民收入。今后,農(nóng)民不僅是糧食的生產(chǎn)者,而且也是能源的生產(chǎn)者,使生物質(zhì)燃料生產(chǎn)成為農(nóng)村的重要產(chǎn)業(yè),從而促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和社會的持續(xù)發(fā)展。因此,建議選擇一些地區(qū)進(jìn)行試點和示范,目前,湖南、甘肅等省已做了一些前期準(zhǔn)備工作,建議國家給予適當(dāng)資金支持,促進(jìn)其盡快見效。
積極支持生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)發(fā)展。生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電技術(shù)成熟,在歐洲使用的已很普遍,我們面臨問題主要是生物質(zhì)的收集和管理體系。在生物質(zhì)發(fā)電設(shè)備研究方面予以大力支持,同時對生物質(zhì)發(fā)電項目也給予必要的資金支持和明確的政策支持。
開展生物質(zhì)液體燃料試點和示范工作。利用能源作物制取液體燃料的技術(shù)在世界上已有許多實踐和成功的例子。目前,巴西利用甘蔗、泰國利用木薯、歐洲利用油菜籽等制取液體燃料代替車用燃料已相當(dāng)成功。建議同時開展以能源作物,如種植甘蔗、甜高粱、木薯和麻瘋樹等,生產(chǎn)生物液體燃料的試點和示范工作,以逐步解決我國的石油替代問題。
制定明確的政策措施,支持生物質(zhì)能開發(fā)利用
生物質(zhì)能開發(fā)利用在增加能源供應(yīng)、保護(hù)環(huán)境的同時,將直接帶動農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,是解決“三農(nóng)”問題的有效措施。因此,建議從國家能源發(fā)展戰(zhàn)略和解決“三農(nóng)”問題的高度出發(fā),制定明確的促進(jìn)生物質(zhì)能開發(fā)以利用的政策和措施,目前應(yīng)重點在設(shè)備制造和生物質(zhì)能利用市場開拓方面予以大力支持。總體來看,生物質(zhì)能利用技術(shù)和設(shè)備,如固體顆粒成型技術(shù)和設(shè)備、生物質(zhì)燃燒鍋爐技術(shù)和設(shè)備,都已基本成熟,需要在政府支持下推廣使用,特別是生物質(zhì)固體顆粒的推廣應(yīng)用,必須由政府在適當(dāng)?shù)馁Y金支持的基礎(chǔ)上,通過必要的行政手段進(jìn)行推廣,然后才能逐步走向市場。對于生物質(zhì)發(fā)電的支持重點在上網(wǎng)電價方面,建議對于生物質(zhì)發(fā)電上網(wǎng)電價的確定,既要考慮對環(huán)境的友好性,也要考慮對農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民增收的作用,不能簡單與化石燃料發(fā)電成本進(jìn)行比較。生物質(zhì)發(fā)電的燃料主要由農(nóng)民供給,給生物質(zhì)發(fā)電一個合理的上網(wǎng)電價政策,給農(nóng)民一個合理的生物質(zhì)收購價格,相當(dāng)于國家對農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和農(nóng)民收入的支持,也體現(xiàn)了“工業(yè)反哺農(nóng)業(yè)、城市支持農(nóng)村”的要求。這樣。既可以有效增加農(nóng)民收入,調(diào)動農(nóng)民的生產(chǎn)積極性,也可以促進(jìn)生物質(zhì)能的開發(fā)利用,較好地解決“三農(nóng)”問題,是一舉多得的好事情。
此外,為了促進(jìn)生物質(zhì)能技術(shù)的發(fā)展,建議設(shè)立生物質(zhì)能專項資金,用于支持生物質(zhì)能技術(shù)的研究和開發(fā)利用。
聯(lián)合國開發(fā)計劃署(UNDP)把新能源分為以下三大類:大中型水電;新可再生能源,包括小水電、太陽能、風(fēng)能、現(xiàn)代生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Q竽埽淮┩干镔|(zhì)能。
一般地說,常規(guī)能源是指技術(shù)上比較成熟且已被大規(guī)模利用的能源,而新能源通常是指尚未大規(guī)模利用、正在積極研究開發(fā)的能源。因此,煤、石油、天然氣以及大中型水電都被看作常規(guī)能源,而把太陽能、風(fēng)能、現(xiàn)代生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Q竽芤约昂四堋淠艿茸鳛樾履茉础kS著技術(shù)的進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展觀念的樹立,過去一直被視作垃圾的工業(yè)與生活有機(jī)廢棄物被重新認(rèn)識,作為一種能源資源化利用的物質(zhì)而受到深入的研究和開發(fā)利用,因此,廢棄物的資源化利用也可看作是新能源技術(shù)的一種形式。
太陽能
太陽能一般指太陽光的輻射能量,主要利用形式有太陽能的光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換以及光化學(xué)轉(zhuǎn)換三種主要方式。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源,如風(fēng)能,化學(xué)能,水的勢能等由太陽能導(dǎo)致或轉(zhuǎn)化成的能量形式。
太陽能可分為2種:1、太陽能光伏。光伏板組件是一種暴露在陽光下便會產(chǎn)生直流電的發(fā)電裝置,由幾乎全部以半導(dǎo)體物料(例如硅)制成的薄身固體光伏電池組成。由于沒有活動的部分,故可以長時間操作而不會導(dǎo)致任何損耗。2、太陽熱能。現(xiàn)代的太陽熱能科技將陽光聚合,并運用其能量產(chǎn)生熱水、蒸氣和電力。
核能
核能是通過轉(zhuǎn)化其質(zhì)量從原子核釋放的能量。核能的釋放主要有三種形式:A、核裂變能;B、核聚變能;C、核衰變。
海洋能
海洋能指蘊藏于海水中的各種可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水溫差能、海水鹽度差能等。這些能源都具有可再生性和不污染環(huán)境等優(yōu)點,是一項亟待開發(fā)利用的具有戰(zhàn)略意義的新能源。
風(fēng)能
風(fēng)能是太陽輻射下流動所形成的。風(fēng)能與其他能源相比,具有明顯的優(yōu)勢,它蘊藏量大,是水能的10倍,分布廣泛,永不枯竭,對交通不便、遠(yuǎn)離主干電網(wǎng)的島嶼及邊遠(yuǎn)地區(qū)尤為重要。
生物質(zhì)能
生物質(zhì)能來源于生物質(zhì),也是太陽能以化學(xué)能形式貯存于生物中的一種能量形式,它直接或間接地來源于植物的光合作用。生物質(zhì)能是貯存的太陽能,更是一種唯一可再生的碳源,可轉(zhuǎn)化成常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的燃料。地球上的生物質(zhì)能資源較為豐富,而且是一種無害的能源。
地?zé)崮?/p>
地球內(nèi)部熱源可來自重力分異、潮汐磨擦、化學(xué)反應(yīng)和放射性元素衰變釋放的能量等。放射性熱能是地球主要熱源。
氫能
關(guān)鍵詞:生物質(zhì)能政策措施配額制度固定電價
生物質(zhì)能指利用具有能源價值的植物和有機(jī)廢棄物等生物質(zhì)作為原料生產(chǎn)出各種形式的能源。隨著現(xiàn)代生物質(zhì)能技術(shù)的不斷發(fā)展,生物質(zhì)能將在未來的可持續(xù)能源系統(tǒng)中占有重要地位。因此,世界不少國家都在大力發(fā)展生物質(zhì)能。
一、國外發(fā)展生物質(zhì)能的政策措施
為了促進(jìn)生物質(zhì)能的發(fā)展,各國結(jié)合自身實際采取了積極務(wù)實的鼓勵政策,主要有配額制度、固定電價、減免稅費、財政補貼、重視研發(fā)等。
1.配額制度
配額制度是隨著電力市場化改革逐步發(fā)展起來的一項新的促進(jìn)可再生能源發(fā)展的制度,主要是對電力生產(chǎn)商或電力供應(yīng)商規(guī)定在其電力生產(chǎn)中或電力供應(yīng)中必須有一定比例的電量來自可再生能源發(fā)電,并通過建立“綠色電力證書”和“綠色電力證書交易制度”來實現(xiàn)。綠色電力證書是政府為了促進(jìn)發(fā)展清潔電力而頒發(fā)給生產(chǎn)清潔電力企業(yè)的證書,該證書還可以進(jìn)入市場交易。電力生產(chǎn)商或電力供應(yīng)商如果自己沒有可再生能源發(fā)電量或達(dá)不到政府規(guī)定的配額要求,可以通過購買其他可再生能源企業(yè)的“綠色電力證書”來實現(xiàn),同時,可再生能源發(fā)電企業(yè)通過賣出“綠色電力證書”可以得到額外的收益,激發(fā)出企業(yè)發(fā)展清潔電力的動力,從而促進(jìn)了可再生能源發(fā)電(包括生物質(zhì)能發(fā)電)的發(fā)展。目前,歐盟的許多國家都在推行可再生能源配額制度。
2.固定電價
固定電價就是根據(jù)各種可再生能源的技術(shù)特點,制定合理的可再生能源上網(wǎng)電價,通過立法的方式要求電網(wǎng)企業(yè)按確定的電價全額收購。按照不同的電價水平進(jìn)行收購,從而保證了各種可再生能源技術(shù)都能獲得比較合理的投資收益,為可再生能源的發(fā)展創(chuàng)造了更加優(yōu)越的政策環(huán)境。對于處于成長初期的生物質(zhì)能發(fā)電產(chǎn)業(yè),固定電價制度無疑有利于促進(jìn)其發(fā)展。歐盟通過立法方式,規(guī)定電網(wǎng)企業(yè)必須高價收購可再生能源發(fā)電,特別的是生物質(zhì)能發(fā)電。
3.稅收優(yōu)惠
稅收優(yōu)惠也是各國促進(jìn)生物質(zhì)能發(fā)展的重要鼓勵政策。從1982年至今,巴西對酒精汽車減征5%的工業(yè)產(chǎn)品稅。2002年,美國參議院提出了包括生物柴油在內(nèi)的能源減稅計劃,生物柴油享受與乙醇燃料同樣的減稅政策。德國對可再生能源實行低稅率的優(yōu)惠政策,如對乙醇、植物油燃料免稅,對生物柴油每升僅征收9歐分的稅費(而汽油則每升征收45歐分)。
4.財政補貼
由于生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)市場尚未成熟,企業(yè)投入較大,所以需要政府強(qiáng)有力的扶持。對此,各國紛紛出臺補貼政策以推動生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。如瑞典從1975年開始,每年從政府預(yù)算中支出3600萬歐元,用于生物質(zhì)燃燒和轉(zhuǎn)換技術(shù)研發(fā)及商業(yè)化前期技術(shù)的示范項目補貼。丹麥從1981年起,制定了每年給予生物質(zhì)能生產(chǎn)企業(yè)400萬歐元的補貼計劃,這一計劃使目前丹麥生物質(zhì)能發(fā)電的上網(wǎng)電價相當(dāng)于每千瓦時8歐分。意大利從1991到1995年,對生物質(zhì)利用項目提供了30%~40%投資補貼。
5.重視研發(fā)
生物能源技術(shù)研發(fā)的巨大投入促進(jìn)了各國生物質(zhì)能的發(fā)展。英國環(huán)境食品和農(nóng)村事務(wù)部在“生物能源作物研發(fā)項目”投資90萬英鎊,研究能源作物的基因改良和農(nóng)村環(huán)境保護(hù)。生物能源研發(fā)的巨大投入促進(jìn)了英國生物質(zhì)發(fā)電和生物燃料生產(chǎn)的快速發(fā)展。巴西經(jīng)過30多年對酒精燃料的研發(fā)和應(yīng)用,培養(yǎng)了一大批專業(yè)高科技人才,掌握了成熟的酒精生產(chǎn)和提煉技術(shù),以及酒精汽車制造技術(shù),建立了強(qiáng)勁的酒精動力機(jī)械體系和完善的酒精運輸、分銷網(wǎng)絡(luò)。
二、我國發(fā)展生物質(zhì)能的政策措施及完善建議
我國生物質(zhì)能資源非常豐富,大力發(fā)展生物質(zhì)能對于建立可持續(xù)發(fā)展的能源系統(tǒng),促進(jìn)我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善具有重大意義。我國政府運用了相關(guān)政策措施推進(jìn)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。但由于我國生物質(zhì)能開發(fā)利用還處于起步階段,出臺的相關(guān)政策措施還不健全,與國外生物質(zhì)能發(fā)展較好的國家相比,存在不夠完備、落實不到位等問題。不妨借鑒國外的成功經(jīng)驗與先進(jìn)做法,在原有政策措施框架的基礎(chǔ)上,完善不足之處并推行新制度,從而更好地保障我國生物質(zhì)能的發(fā)展。
1.配額制度
在國外推行配額制度并取得良好效果的大環(huán)境下,我國也決定引進(jìn)并實施這一新的政策模式。在我國探索和實踐這一政策模式的過程中不妨借鑒發(fā)達(dá)國家綠色電力配額制度的成功經(jīng)驗和做法,結(jié)合我國電力市場的不斷完善,加快建立我國的“綠色電力證書”和“綠色電力證書交易制度”,通過合理的配額制度,擴(kuò)大生物質(zhì)能發(fā)電的市場空間,提升生物質(zhì)發(fā)電項目的盈利能力,增強(qiáng)生物質(zhì)能生產(chǎn)廠商的生產(chǎn)信心,從而最終達(dá)到加快生物質(zhì)能發(fā)展的政策目的。應(yīng)注意的是,我國推行配額制度不能一蹴而就,而必須分步驟有序進(jìn)行,可以分準(zhǔn)備、建立、完善三階段來實施。 2.固定電價
我國在《可再生能源發(fā)電價格和費用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》中規(guī)定,可再生能源發(fā)電價格實行政府定價和政府指導(dǎo)價兩種形式,其中生物質(zhì)發(fā)電項目上網(wǎng)電價實行政府定價,電價標(biāo)準(zhǔn)由各省(自治區(qū)、直轄市)2005年脫硫燃煤機(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價加每千瓦時0.25元補貼電價組成。可見,我國已認(rèn)識到固定電價制度的優(yōu)勢并加以運用。借鑒國外經(jīng)驗,我國在推行固定電價制度時,應(yīng)該明確在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期要保持政策的持續(xù)性,減少電力生產(chǎn)商和供應(yīng)商的市場風(fēng)險,但絕不能完全脫離市場,應(yīng)隨著產(chǎn)業(yè)的逐漸成熟而適當(dāng)調(diào)節(jié)價格額度直至最終融入市場,依靠市場機(jī)制來配置資源。
3.稅收優(yōu)惠
目前,我國制定了一些稅收優(yōu)惠政策,以促進(jìn)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,如對生物質(zhì)能技術(shù)的產(chǎn)品進(jìn)口采用低稅率;對人工沼氣的增值稅按13%計征等。這些政策傾斜在一定程度上推動了生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,但仍有很大的提升空間,可以借鑒生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好的國家的經(jīng)驗,在一些環(huán)節(jié)上加以改進(jìn)并做出新的嘗試。如可以對生物質(zhì)能生產(chǎn)企業(yè)實行投資抵免企業(yè)所得稅的鼓勵政策及其他減免稅支持和鼓勵性稅收補償。對于科研單位和企業(yè)研制開發(fā)出來的新的技術(shù)成果及產(chǎn)品的轉(zhuǎn)讓銷售所得收入,在一定時期可以給予減免營業(yè)稅和所得稅照顧。
4.財政補貼
我國對生物質(zhì)能項目提供財政補貼。2006年6月和8月,國家財政部和環(huán)保總局分別下發(fā)了《中央環(huán)境保護(hù)專項資金項目申報指南》和《國家先進(jìn)污染治理技術(shù)示范名錄(第一批)》,將生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)作為秸稈資源化綜合利用的一種方式,納入補貼范疇。除出臺政策文件外,我國還開展了單位試點工作,較有影響的是對黑龍江華潤酒精有限公司等四家試點單位生產(chǎn)的燃料乙醇給予財政補助。這些明文規(guī)定和試點實踐讓我們看到政府的努力,但基于財力有限這一現(xiàn)實,我國在推行財政補貼政策時應(yīng)做出選擇:將技術(shù)先進(jìn)、意義重大的項目作為扶持主體,推進(jìn)重點產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
5.重視研發(fā)
我國政府一直支持生物質(zhì)能技術(shù)的研究開發(fā)。自“六五”開始,國家通過科技攻關(guān)計劃、“863計劃”、“973計劃”等安排了一定數(shù)量的資金,支持生物質(zhì)能技術(shù)的研究開發(fā),有力地促進(jìn)了生物質(zhì)能的發(fā)展。雖然有政策上的重視和支持,但在我國在技術(shù)研發(fā)方面還是面臨著諸多現(xiàn)實困難。其中缺乏以專業(yè)機(jī)構(gòu)為依托的研究平臺,成為我國生物質(zhì)能研發(fā)的制約因素。我們不妨參照國外,結(jié)合自身特點,建立生物質(zhì)能研究中心、專業(yè)實驗室等,并以這些專業(yè)機(jī)構(gòu)為載體構(gòu)筑出較為完備的研究平臺,為專業(yè)人員參與研發(fā)活動提供良好的軟硬件環(huán)境。
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關(guān)鍵詞:新能源發(fā)電太陽能,風(fēng)能,發(fā)展前景
0引言
自第三次工業(yè)革命以來,人類社會在經(jīng)濟(jì)和科技方面取得了空前的發(fā)展,伴隨而來的是常規(guī)化石能源的大量消耗及其引起的環(huán)境污染和資源短缺等一系列問題,迫使人類不得不開始尋找清潔的可再生能源,也即新能源。相對于傳統(tǒng)的煤、石油、天然氣等化石能源,新能源普遍具有污染少、儲量大的特點,對于解決當(dāng)今世界日益嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源匱乏等問題具有十分重要的意義[1]。資源與環(huán)境的壓力也給電力系統(tǒng)帶來了新的挑戰(zhàn),利用新能源逐步取代傳統(tǒng)能源進(jìn)行發(fā)電將是今后電力工業(yè)發(fā)展的趨勢,可見新能源發(fā)電具有良好的發(fā)展前景和實用價值。
1 新能源發(fā)電的類型及其原理特點
新能源發(fā)電主要包括太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、潮汐發(fā)電等方面。
1.1太陽能發(fā)電
太陽能是指太陽內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應(yīng)過程所產(chǎn)生的能量,它是一個巨大的能源,據(jù)估計,我國陸地面積每年接收到的太陽能輻射能相當(dāng)于億噸煤[2]。太陽能發(fā)電又叫光伏發(fā)電,它的基本原理是利用光伏效應(yīng),通過光照產(chǎn)生電動勢,進(jìn)而輸出電能,實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。簡單地說,太陽能發(fā)電就是通過太陽能電池直接將太陽光轉(zhuǎn)換成電能,太陽能電池是由各種具有不同電子特性的半導(dǎo)體材料薄膜制成的平展晶體,可以產(chǎn)生強(qiáng)大的內(nèi)部電場[2],主要包括單晶硅電池、多晶硅電池和非晶硅電池三種類型。免費論文參考網(wǎng)。
常見的太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池、控制器和逆變器三部分構(gòu)成,按其運行方式可分為獨立太陽能發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)太陽能發(fā)電系統(tǒng),其中后者是目前的主流發(fā)展趨勢,即太陽能電池發(fā)出的直流電,通過逆變裝置轉(zhuǎn)換成交流,進(jìn)而并入電網(wǎng)使用。太陽能發(fā)電安全可靠,具有許多優(yōu)點,如能源充足,太陽能無處不在,不受地域限制;建設(shè)周期短,運行成本低;不需要消耗燃料,無環(huán)境污染;結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)方便,適合無人值守。但是,太陽能發(fā)電受氣候條件影響,具有間歇性,且價格昂貴。
1.2 風(fēng)力發(fā)電
風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,再轉(zhuǎn)換為電能,其基本原理是利用風(fēng)吹動風(fēng)輪,通過風(fēng)輪的機(jī)械轉(zhuǎn)動驅(qū)動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),進(jìn)而產(chǎn)生電能。風(fēng)能是清潔的可再生能源,風(fēng)力發(fā)電與常規(guī)發(fā)電相比,具有能源充足、不消耗燃料、無環(huán)境污染、占地面積小、工程建設(shè)周期短、發(fā)電技術(shù)成熟等優(yōu)點。在當(dāng)今世界的新能源開發(fā)技術(shù)中,風(fēng)力發(fā)電是最成熟、最有商業(yè)利用價值的發(fā)電方式,其裝機(jī)容量正在不斷擴(kuò)大,全球風(fēng)電發(fā)電量占總發(fā)電量的比例也在逐步增加。
1.3生物質(zhì)能發(fā)電
生物質(zhì)能是綠色植物通過光合作用,將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而儲存在生物質(zhì)內(nèi)部的一種能量形式,是一種資源豐富、無污染的能源。生物質(zhì)能發(fā)電包括農(nóng)林廢棄物燃燒發(fā)電、生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)電、城市垃圾焚燒發(fā)電、沼氣發(fā)電等方面。生物質(zhì)能發(fā)電具有電能質(zhì)量好、可靠性高等優(yōu)點,具有較高的經(jīng)濟(jì)價值。
1.4 地?zé)岚l(fā)電
地球內(nèi)部蘊藏著巨大的熱能,地?zé)崮芫褪堑厍騼?nèi)部的熱釋放到地表的能量,地?zé)岚l(fā)電就是將地?zé)崮苻D(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,再將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽抢玫叵聼崴驼羝麨閯恿υ吹囊环N新型發(fā)電技術(shù),其原理與火力發(fā)電基本一樣,即將蒸汽的熱能通過汽輪機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,然后帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電[2]。
1.5潮汐發(fā)電
潮汐能,顧名思義,就是潮汐所蘊含的能量,同樣是一種取之不盡、用之不竭的新能源。潮汐發(fā)電,就是利用海水漲落及其引起的水位差來推動水輪機(jī),由水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電,其原理與一般的水力發(fā)電差別不大。即在海灣或有潮汐的河口修建大壩,構(gòu)成水庫,利用壩內(nèi)外漲潮、落潮時的水位差進(jìn)行發(fā)電。潮汐發(fā)電受潮汐周期變化的影響,具有間歇性。
2 中國新能源發(fā)電的前景展望
改革開放以來,我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,經(jīng)濟(jì)規(guī)模躍居世界前列,與此同時,能源消費結(jié)構(gòu)的不合理引起的資源環(huán)境問題日益突出,大力發(fā)展新能源發(fā)電技術(shù),是調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)節(jié)能減排、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的要求。我國可再生能源資源豐富,通過近年來的發(fā)展,新能源發(fā)電已經(jīng)取得了一定進(jìn)展,已經(jīng)形成了一定規(guī)模、體系相對完善的新能源產(chǎn)業(yè)。中國新能源發(fā)電雖然剛剛起步,但是卻有著廣闊的發(fā)展前景。免費論文參考網(wǎng)。
(1)風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電發(fā)展迅速。中國風(fēng)能資源豐富且風(fēng)力發(fā)電技術(shù)較為成熟,目前正在以“建設(shè)大基地,融入大電網(wǎng)”的方式進(jìn)行規(guī)劃和布局。太陽能發(fā)電同樣也具有較好的發(fā)展前景,我國的太陽能電池制造水平較高,應(yīng)該大規(guī)模推廣太陽能發(fā)電。免費論文參考網(wǎng)。根據(jù)國家能源局制定的《新能源產(chǎn)業(yè)振興發(fā)展規(guī)劃》,到2011年,新能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重達(dá)到2%(含水電為10%),新能源發(fā)電占電力總裝機(jī)容量的比重達(dá)到5%(含水電為25%)。而風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)到3500萬千瓦(陸地風(fēng)電3000萬千瓦,海上風(fēng)電500萬千瓦),太陽能發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到200萬千瓦[1]。除此之外,《2008年中國風(fēng)電發(fā)展報告》預(yù)言,到2020年末,全國風(fēng)電開發(fā)建設(shè)規(guī)模有望達(dá)到1億kW。
(2)生物質(zhì)能發(fā)電優(yōu)勢明顯,前景較好。相對于風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電的間歇性特點,生物質(zhì)能發(fā)電具有突出的優(yōu)點,經(jīng)濟(jì)價值較高。2002年,我國可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量3234.6萬kW,其中生物質(zhì)能發(fā)電裝機(jī)容量80萬kW,在眾多新能源和可再生能源發(fā)電中僅次于小水電。預(yù)計到2020年,可再生能源發(fā)電將達(dá)0.9~1億kW,其中生物質(zhì)能發(fā)電為1000萬kW;另一種估計結(jié)果是2020年可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到1.21億kW,其中生物質(zhì)能為2000萬kW。
(3)在有條件的區(qū)域發(fā)展地?zé)岚l(fā)電和潮汐發(fā)電。受地理條件的限制,地?zé)岚l(fā)電和潮汐發(fā)電均具有地域性。目前,中國高溫地?zé)犭娬局饕性谖鞑氐貐^(qū),總裝機(jī)容量為27.18MW,其中羊八井地?zé)犭娬狙b機(jī)容量25.18MW,其發(fā)電量已經(jīng)占到拉薩電網(wǎng)的40%以上,對緩和拉薩地區(qū)電力緊缺的情況起到了重要的作用。今后,可繼續(xù)在西藏地區(qū)大力發(fā)展地?zé)岚l(fā)電。我國潮汐能蘊藏量中可開發(fā)利用部分的92%集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、能源需求迫切的華東沿海地區(qū)[3],發(fā)展潮汐發(fā)電可緩解這些地區(qū)的電力不足。但是,潮汐發(fā)電由于開發(fā)成本較高和技術(shù)上的原因,目前發(fā)展并不是很快,我國江廈潮汐電站裝機(jī)容量為3200kW,年發(fā)電量1070萬kWh[4],今后可視情況適當(dāng)發(fā)展潮汐發(fā)電。
3 結(jié)語
能源短缺和環(huán)境惡化已經(jīng)成為威脅人類生存的全球化問題,發(fā)展新能源是實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路,中國應(yīng)該加快開發(fā)利用新能源的步伐,大力發(fā)展新能源發(fā)電,逐步實現(xiàn)從常規(guī)能源向清潔能源轉(zhuǎn)變。目前,我國的新能源發(fā)電已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展,但同時還存在著一些亟待解決的問題,主要表現(xiàn)在技術(shù)基礎(chǔ)薄弱、相關(guān)體制尚不規(guī)范等方面。為此,提出一些建議:(1)制定發(fā)展目標(biāo),科學(xué)規(guī)劃布局。新能源發(fā)電必須進(jìn)行合理規(guī)劃和布局,有必要將其納入國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展總體規(guī)劃。(2)加快體系建設(shè),規(guī)范行業(yè)發(fā)展。對于新能源發(fā)電的設(shè)備要求和并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)該盡快制定相關(guān)準(zhǔn)則。(3)加大投資力度,鼓勵自主創(chuàng)新。目前,我國新能源研究力量分散,缺乏跨學(xué)科的交流,有必要對各類科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行整合。除此之外,新能源發(fā)電是智能電網(wǎng)的一個重要組成部分,必須構(gòu)建全國統(tǒng)一的新能源電網(wǎng),以促進(jìn)我國智能電網(wǎng)的建設(shè)。
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行至仙境蓬萊,藍(lán)天下高高聳立的發(fā)電風(fēng)車已成為一道風(fēng)景線,不停旋轉(zhuǎn)的葉片帶動著電機(jī),源源不斷地向外輸送著能量。看到這些,很多人不禁會問:這些風(fēng)車,能為全國的電網(wǎng)增添多少“能量”?
日前,筆者從該市發(fā)改局和市供電公司找到了答案:經(jīng)過3年的建設(shè),蓬萊市已建成并網(wǎng)發(fā)電的華潤平頂山、華潤徐家集兩個風(fēng)電項目,每年可發(fā)電2億千瓦時,假如與全市用電量做一個對比,那么這個數(shù)值占到全市年用電量的13%左右,比例還是比較可觀,而且,與相同發(fā)電量的火力發(fā)電相比,風(fēng)力發(fā)電每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤8萬余噸,實現(xiàn)二氧化碳減排20萬余噸,二氧化硫減排3萬余噸,真正體現(xiàn)出綠色能源的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益。
聽到這樣的答案,想必我們都會對風(fēng)電的前景充滿信心。當(dāng)然,除了風(fēng)能,還有太陽能、海洋能、生物質(zhì)能等,如果把這些都加起來,這些新能源的價值將蔚為壯觀。
三雄并起
山東蓬萊市由于其優(yōu)越的地理環(huán)境,發(fā)展新能源具有得天獨厚的優(yōu)勢。近年來,蓬萊市立足資源、技術(shù)和基礎(chǔ)優(yōu)勢,打造出了具有區(qū)域特色的新興產(chǎn)業(yè)集群。
作為發(fā)展新能源的突破口,蓬萊市風(fēng)力發(fā)電近年來呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模。該市依托豐富的海風(fēng)資源,科學(xué)規(guī)劃風(fēng)電產(chǎn)業(yè)帶,吸引有實力的大型風(fēng)電企業(yè)開發(fā)風(fēng)電資源,打造海洋能源開發(fā)利用基地。目前,已有華潤、香港中電、華能、國華、國電等10余個風(fēng)電項目進(jìn)駐,完成投資50多億元,總裝機(jī)容量達(dá)50萬千瓦,成為省內(nèi)風(fēng)力發(fā)電總裝機(jī)容量最大的地區(qū)之一。
2009年,位于蓬萊的我國最大雞糞沼氣發(fā)電廠――民和股份沼氣發(fā)電廠正式并網(wǎng)發(fā)電。蓬萊的生物質(zhì)能利用開始走上前臺,嶄露頭角。除此之外,該市還利用海洋微藻發(fā)展生物質(zhì)能源項目。研究表明:用海藻生產(chǎn)生物柴油可超過油料作物30倍以上。海藻生物柴油作為一種替代能源,一方面可解決傳統(tǒng)能源不足的問題;另一方面又可解決環(huán)境壓力問題。開發(fā)海藻生物柴油技術(shù)是解決能源危機(jī)及環(huán)境污染的最佳選擇之一。
海洋能是蓬萊又一大資源優(yōu)勢,蓬萊市充分發(fā)揮瀕海優(yōu)勢,發(fā)展海水冷卻電廠,現(xiàn)已建起國電發(fā)電、東海熱電兩處海水冷卻電廠,年節(jié)省成本2000多萬元。
總體而言,蓬萊市充分發(fā)揮區(qū)位資源優(yōu)勢,本著合理有序開發(fā)的原則,科學(xué)規(guī)劃新能源產(chǎn)業(yè),把風(fēng)能、太陽能、海洋能、生物質(zhì)能等作為開發(fā)重點,成立新能源產(chǎn)業(yè)辦公室,制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,設(shè)立產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項資金,在用地、信貸、減免收費、返還稅收等方面,加大扶持力度。同時,組織專題推介會和產(chǎn)業(yè)招商活動,采取招商引資的各種優(yōu)惠政策,吸引各路資本來蓬萊投身新能源產(chǎn)業(yè)。
產(chǎn)業(yè)升級的內(nèi)在驅(qū)動力
“十二五”時期,我們將處在全面轉(zhuǎn)型時期,尤其是在產(chǎn)業(yè)升級方面,新能源的發(fā)展甚為重要,將帶動高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,所以“十二五”期間,新能源的發(fā)展,以及節(jié)能降耗、減排仍然是我們一項非常重要的工作,那么,蓬萊市新能源如何發(fā)展,應(yīng)該有什么新的思路和舉措?
當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對能源需求的持續(xù)增加,導(dǎo)致國內(nèi)資源的供應(yīng)、能源的安全和區(qū)域環(huán)境保護(hù)都面臨嚴(yán)重的制約和壓力,尤其是對蓬萊這樣一個工業(yè)發(fā)展較快,又是沿海開放的海濱旅游城市,其挑戰(zhàn)更是空前。蓬萊市必須緊緊抓住這個歷史性的戰(zhàn)略機(jī)遇,加快新能源的發(fā)展。所以,轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,確保蓬萊經(jīng)濟(jì)、社會的持續(xù)發(fā)展與當(dāng)?shù)刭Y源、環(huán)境相協(xié)調(diào),唯有發(fā)展新能源,才能擔(dān)當(dāng)重任。當(dāng)前,國家、省和煙臺市都把新能源產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,一系列國家及地方政府扶持政策的出臺凸顯出新能源產(chǎn)業(yè)誘人的前景和發(fā)展的無限生機(jī)。風(fēng)力、太陽能、生物質(zhì)能等可再生能源發(fā)電是當(dāng)今新能源發(fā)電的主流技術(shù)。作為化石能源發(fā)電和水力發(fā)電的重要補充,新能源發(fā)電日益受到各方關(guān)注。來自煙臺市發(fā)改委的資料顯示:目前,煙臺風(fēng)電、核電、生物質(zhì)發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)38萬千瓦,新能源企業(yè)已增至50多家,實現(xiàn)的產(chǎn)值超過15億元。最近,煙臺市出臺了《發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)的意見》(下稱《意見》)。《意見》指出,該市將堅持規(guī)模化有序開發(fā)風(fēng)能,重點建設(shè)單機(jī)1.5兆瓦及以上風(fēng)電場,打造萊州、長島等百萬千瓦級風(fēng)電基地。規(guī)劃建設(shè)風(fēng)電裝備產(chǎn)業(yè)園,支持兆瓦級及以上風(fēng)電整機(jī)和軸承、控制系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件生產(chǎn)。鼓勵發(fā)展非晶硅薄膜太陽能電池組件、光伏發(fā)電控制系統(tǒng)、光伏海水淡化制備系統(tǒng)等產(chǎn)品。擴(kuò)大農(nóng)村的沼氣覆蓋面,試點推廣綠色能源縣、鄉(xiāng)建設(shè)。支持大型畜牧養(yǎng)殖企業(yè)建設(shè)沼氣發(fā)電裝置,建設(shè)萊州、萊陽等地生物質(zhì)能項目,培育以海洋微藻、濱海耐鹽堿植物制取生物柴油為重點的海洋生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈。積極延伸新能源產(chǎn)業(yè)鏈,鼓勵引進(jìn)、開發(fā)太陽能、風(fēng)能發(fā)電逆變系統(tǒng)和新型儲能產(chǎn)品。鼓勵發(fā)展純電動、混合動力、燃料電池動力等新能源汽車,支持配套裝備制造和設(shè)施建設(shè)。因此,蓬萊市必須緊緊抓住機(jī)遇,乘勢而上,強(qiáng)化措施,大力發(fā)展。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各種企業(yè)對于能源的需求越來越大,大量的開采不可再生能源造成了全世界性質(zhì)的能源緊缺,并且大量的燃煤等能源方式造成了嚴(yán)重的空氣環(huán)境問題,嚴(yán)重的影響了人們的正常生活,這種情況下對于低碳環(huán)保的理念不斷的宣傳和提高,人類對于能源的探索更多的傾向于可再生綠色能源,更好的保證能源供應(yīng)和綠色環(huán)保,這種形勢下就極大的推動了新能源的發(fā)展。除了節(jié)能之外,電力應(yīng)用中新能源的開發(fā)和使用也是一個重要的發(fā)展方向。
1 電力節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用
國家出臺相關(guān)政策,積極拓展電能替代領(lǐng)域,擴(kuò)大替代成果,在東北地區(qū)率先將熱泵技術(shù)應(yīng)用作為推動社會節(jié)能的能效管理重點項目,為項目提供專項扶持基金和優(yōu)惠電價政策等專項服務(wù)。通過特別流轉(zhuǎn)金和專項補助的形式,鼓勵企業(yè)采用先進(jìn)節(jié)能技術(shù),改進(jìn)生產(chǎn)工藝,提高電力使用效率。 目前我國的電力系統(tǒng)節(jié)能已經(jīng)取得了相當(dāng)可觀的成果。
1.1 回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器柔性密封技術(shù) “回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器柔性密封技術(shù)”為入選國家發(fā)展改革委《國家重點節(jié)能技術(shù)推廣目錄》的節(jié)能技術(shù),其針對于空預(yù)器漏風(fēng)和堵灰兩大難題提出的解決措施,可以有效解決回轉(zhuǎn)式空預(yù)器的運行問題,使空預(yù)器長期處于高效穩(wěn)定的運行狀態(tài),明顯提高機(jī)組運行的經(jīng)濟(jì)性和安全性,從而達(dá)到節(jié)能減排的效果。“徑流式濕式電除塵器技術(shù)”與傳統(tǒng)濕式除塵相比除塵效率高達(dá)90%以上,運行電耗、水耗及阻力小,節(jié)能減排效果顯著。
1.2 壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能改造項目 該項目將高載能生產(chǎn)車間原有的壓縮空氣系統(tǒng)加裝了空壓機(jī)房節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng),解決了車間末端用氣波動且離心機(jī)調(diào)節(jié)能力弱的難題,實現(xiàn)了動態(tài)補償用氣,提高了部分電解車間用氣端的用氣效率,實現(xiàn)了各車間用氣流量的全可控,降低了空壓機(jī)群的總能耗。此項改造節(jié)能率超過20%,年節(jié)電約316萬千瓦時,折合標(biāo)準(zhǔn)煤1137.6噸、減排二氧化碳2980.6噸。
1.3 其他 洛陽隆華傳熱節(jié)能股份有限公司“電力尖峰冷卻技術(shù)”針對火電尖峰冷卻問題提供專項解決方案。重慶富氧科技股份有限公司“富氧燃燒技術(shù)”、普瑞森能源集團(tuán)公司“電廠凝汽器蒸汽噴射器抽真空系統(tǒng)”、國電科學(xué)研究院“低位能分級混合加熱供暖技術(shù)”、宜興亨達(dá)竹格填料有限公司“火力發(fā)電冷卻塔竹制淋水填料技術(shù)”等。這些技術(shù)及其實際應(yīng)用案例對于引導(dǎo)用戶采用節(jié)能技術(shù)、促進(jìn)火電行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)進(jìn)步具有重要的借鑒意義。
2 電力新能源的現(xiàn)狀及發(fā)展
2.1 太陽能 太陽能是目前來說應(yīng)用最廣泛的新能源,太陽能具有取之不盡和容易收集等特點,只要有足夠的空間和合理的裝置就能夠進(jìn)行太陽能的應(yīng)用,目前我國的太陽能熱水器生產(chǎn)應(yīng)用排行世界第一,已經(jīng)實現(xiàn)了商業(yè)化,對于我國來說更多的需要考慮建筑中太陽能的利用,在建筑設(shè)計時充分利用太陽能,從美觀和技術(shù)方面綜合考慮,我國對于太陽能的重視會使得太陽能利用在建筑上的應(yīng)用發(fā)展較快,更好的提供能源保障,但是同樣太陽能發(fā)電的前期投入較高,推廣普及需要政府的大力支持。我國的太陽能電池板的生產(chǎn)在世界水平上總體較高,隨著太陽能科技利用的不斷發(fā)展,硅材料等太陽能利用材料有可能出現(xiàn)降低等現(xiàn)象,光電元件的效率更高,成本越來越低,這就需要我們在太陽能的發(fā)展中從技術(shù)方面不斷進(jìn)行突破,保障高效、低價,提高競爭力,保證能源的供應(yīng),降低污染問題。
2.2 風(fēng)能 目前,從可再生能源發(fā)電成本來看,風(fēng)力發(fā)電成本在可再生能源中最具性價比。相較于傳統(tǒng)能源發(fā)電,目前全球部分地區(qū)陸上風(fēng)電已經(jīng)具備較好競爭力。對于我國掛檔加速的風(fēng)電產(chǎn)業(yè),如果要實現(xiàn)2020年,中國非化石能源占一次能源消費比重達(dá)到15%的目標(biāo),大力發(fā)展風(fēng)電是毫無疑問的。目前就陸上風(fēng)電開發(fā)成本來說,全球陸上風(fēng)電平均度電成本降至約83美元/兆瓦時。而部分地區(qū)煤炭和天然氣發(fā)電成本不降反升。隨著風(fēng)電技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展規(guī)模擴(kuò)大,以及煤電成本的增加,未來風(fēng)電競爭力將進(jìn)一步增加,預(yù)計在2020年前后中國陸地風(fēng)電成本將達(dá)到與煤電持平的水平。但在發(fā)展中我們要注意的是從風(fēng)電場選址上需從宏觀和微觀角度著手考慮,做好當(dāng)?shù)仫L(fēng)資源評估等前期工作。其次,在建設(shè)階段需考慮如何降低設(shè)備采購成本以及接下來運行維護(hù)成本。
此外,現(xiàn)在我國風(fēng)電行業(yè)的主力是國企,強(qiáng)調(diào)最多的是社會責(zé)任,任何企業(yè)想要可持續(xù)發(fā)展必須要有合理利潤,持續(xù)降低風(fēng)電的全生命周期成本是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展且提升競爭力的必由之路。
2.3 核能 目前來說核電常用的為核裂變,雖然核聚變釋放的能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于核裂變,但是技術(shù)存在一定的問題還未能真正投入使用,我國的核電經(jīng)過了一段時間的發(fā)展取得了一定成就,但發(fā)展速度并不夠快,核電是高新技術(shù),需要高科技和人才的支持,對操作人員的要求較高,所以核電的發(fā)展必須從人才的培養(yǎng)方面著手,綜合推進(jìn),才能夠保障核電技術(shù)的可靠、平穩(wěn)、快速的發(fā)展。
2.4 生物質(zhì)能 對于生物質(zhì)能的利用我國進(jìn)行了深入的研究,由于我國農(nóng)業(yè)的比重,我國的生物質(zhì)能發(fā)展?jié)摿艽螅瑢τ谏镔|(zhì)能的應(yīng)用分成了兩派,一派不能接受糧食作為燃料,但是隨著技術(shù)的不斷改進(jìn),目前采用纖維素制作燃料已經(jīng)投入了不斷的試驗和發(fā)展。但是生物質(zhì)能的應(yīng)用仍舊存在一定的問題,例如運輸和收集的成本問題,從各個偏遠(yuǎn)地區(qū)收集秸稈就造成了更多的人力和機(jī)械的投入,收集半徑太大就會對經(jīng)濟(jì)效益造成影響,小規(guī)模的收購又很難保證能源的供應(yīng),這就對生物質(zhì)能能源的發(fā)展造成了影響。需要我們不斷的采取新的科技手段,更好的利用生物質(zhì)能。