发布时间:2023-05-25 18:12:27
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的可再生能源技术创新样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
关键词:日本可再生能源发展;政策及作用机制
众所周知,全世界的石油、天然气等化石燃料资源迟早会枯竭,人类对这些化石燃料的使用十分依赖,石油甚至被誉为工业的血液,没有了这些能源资源,人类社会将无法正常的运转。但是燃烧化石燃料会带来环境污染等一系列问题,比如近些年愈发严重的厄尔尼诺现象。为此,世界各国为解决化石燃料带来的一系列问题,逐渐开始推进可再生能源的发展。其中发达国家对环境污染问题尤为重视,率先提出了一系列促进可再生能源发展的政策,具有代表性的国家就是日本、德国和美国等。随着这些政策的推进,涌现出了一批新能源技术产业,如风能、太阳能以及生物质能等新能源。对于发达国家在促进可再生能源产业发展方面上的政策和作用机制,值得广大学者进行研究,本文就日本在该领域实施的政策以及取得的成就进行了探讨。
一、日本可再生能源发展的促进政策
日本的领土面积较小,其本国的各种化石然后资源储量很少,几乎所有消耗的资源都是依赖进口,一旦出现能源的匮乏,就会对整个国家的经济造成很大的影响。因此,日本对于可再生能源的研究一直很重视,国家也出台了一系列的促进可再生能源发展的政策。日本在促进可再生能源发展所做的措施主要分为三个方面,一是政府支撑的科学研究项目,二是各经济省份制定促进发展可再生能源的相关法规,三是政府资金的支持,以下就这三个方面进行概述。
(一)政府支撑的科学研究项目
日本在可再生能源领域的研究计划可以追溯到上世纪70年代,其相关领域的促进计划可以分为三个阶段。首先是1974年提出的“阳光计划”,该计划主要就是集中于太阳能的利用开发上面,主要是发展太阳热能,围绕其进行热能的储备和利用开发。随着太阳能技术的升级,这个计划到了1980以后,就逐渐转换成太阳能光伏技术的研究,利用太阳能进行发电。
随后,日本在1978年提出了“月光计划”,这个计划的研究重点是燃料电池技术,旨在研究利用氢气、甲烷等可燃原料,制造化学燃料电池,以取代石油的消耗。为此,日本还在1980年,成立了专门管理可再生能源领域的办事机构“新能源开发机构”。
到了1992年,为了整合可再生能源领域的研究单位,日本政府将“阳光计划”和“月光计划”进行了整合,统一为“新阳光计划”,为了支持该计划的研究,日本政府每年提供了570多亿日元的研究资金,主要就是研究太阳能发电技术。
(二)制定促进发展可再生能源的相关法规
在可再生能源的发展促进计划当中,除了由政府主导的科学研究计划,日本政府还出台了相关的法规,以帮助相关研究机构进行贷款以及提供保障。其中最开始出台的法律法规就是1997年制定的《关于新能源利用等的促进的特别措施法》,该法律就是专门给新能源技术研究机构提供低利息的贷款保证。
除此之外,日本政府还在可再生能源建筑、可再生能源发电以及新能源汽车等相关领域,都提出了有关政府补贴政策,以促进可再生能源在实际生活中的运用。随着可再生能源技术的不断发展和成熟,日本政府开始研究进一步推广这项技术,于是在2003年颁布了《新能源特别措施法》,该项法律提出电力公司有一定的责任和义务推行和采用新能源发电技术,如风能发电和太阳能发电等技术,这就从法律上进一步推进了新能源技术的推广和应用。
(三)政府资金的支持及可再生能源开发利用水平
日本政府除了在可再生能源领域提出一系列的科学研究计划以及出台相关促进法律法规外,还不断进行资金的投入,或者采用政府补贴的方式进行可再生能源技术的推广。如表1所示,日本在1996到2001年这6年期间,对可再生能源开发的预算资金逐年增加,依次560亿日元、748亿日元、875亿日元、925亿日元、1105亿日元以及1449亿日元,甚至在2001年度,其预算资金增长率达到了惊人的31.1%。
在日本政府的不断推动下,其太阳能产业得到了跨越式的发展,商业化进展不断提升。据统计,从2000年起,日本的太阳能发电量遥遥领先,一直高居世界第一的宝座。日本在2000年太阳能装机发电量占世界总发电量的45%,到了2002年,其占比一度上升到了49%,而且其每年的增长率都维持在40%以上,这都是十分令人吃惊的。此外,日本在太阳能发电、风力发电等可再生能源相关的太阳电池、风机制造等方面的技术水平曾经领先于世界,至今仍在世界上名列前茅。比如松下公司在2014年开发的太阳电池的变换效率达25.6%,作为民用太阳电池(除人造卫星使用的太阳电池)堪称世界最高水平。在资源开发方面,日本拥有丰富的可再生能源的潜在开发量,其可再生能源的发展潜力很大,特别是太阳能、风力与地热,这种潜力将会随着电力市场的自由化而迅速释放出来。2013年日本已经成为世界上最具活力的太阳能市场之一;2014年4月日本政府的“新能源基本计划”设定的目标是在2030年使太阳能发电能力提高到53吉瓦。与太阳能相比,日本的海上风力发电的潜在开发量达1600吉瓦,是太阳光发电的10倍,是地热与中小水电的100倍。由此可见,日本在可再生能源领域的发展一直是处于世界领先地位的。
(四)日本政府的可再生能源发展目标
据日本政府2012年1月的公告,日本政府的可再生能源发展目标是到2030年使海上风力、地热、生物质、海洋(波浪、潮汐)四个领域的发电能力扩大到2010年度的6倍以上。从各领域的发电能力来看,海上风力发电能力要由2010年度的3万千瓦提高到2030年的803万千瓦,地热发电要从53万千瓦提高到388万千瓦,生物质发电由240万千瓦提高到600万千瓦,目前尚处于研究阶段的海洋能源发电也要提高到150万千瓦。
二、日本推进可再生能源发展的作用机制
世界各国在发展可再生能源技术时,其目的都是促进可再生能源技术的商业化和产业化的,只有形成了一定的商业机制和产业规模,可再生能源技术才能得到较好的推广。虽然各国在推进可再生能源发展上的方法大不一样,但是其根本思路是一致的。如图1所示为可再生能源技术发展分析。可以看出,国家政策的推出都是从市场建立、技术创新以及外部环境改良等几个方面进行的。日本在推进可再生能源发展的作用机制主要可以分为个方面的内容,一是发展和扩大可再生能源市场,二是为可再生能源企业以及研究机构提供支持。
首先是发展和扩大可再生能源市场,可再生能源利用的一个最主要途径就是进行发电。因此,日本政府从电网运营商、用电消费者两方面出发,对电网运营商进行可再生能源发电入网提供政策优惠,例如进行发电补贴等。对于可再生能源发电厂,采用强制入网措施,确保产生的电能得到可靠的利用。此外,对于用电消费者同样采取电费优惠政策,使用可再生能源电能的消费者可以享受更加优惠的电价,或者得到政府的优惠补助。这对促进可再生能源发电,都提供了很大的市场环境。
其次是对可再生能源企业以及研究机构提供支持,分为资金支持和政策支持。可再生能源技术无法得到广泛利用的根本原因就是技术水平不够成熟,这就需要科学院所、高校、企业投入更多的研发精力,将可再生能源技术水平提高,降低其成本。政府在这方面也就需要提供很大的资金和政策上的支持,才能保证研发上的投入。
三、结语
日本在可再生能源上的发展起步较早,期间出台了许多可再生能源研究计划,旨在促进相关技术的发展。为了⒖稍偕能源技术进一步的推广,日本政府还提出了相关的补贴政策以及法律法规,以完善可再生能源消费市场环境和促进其利用。总的来说,日本在可再生能源领域的发展经验值得广大学者进行深入研究。
参考文献
[1] 邱一平. 发达国家可再生能源开发现状简述[J].节能,2015,5(8):34-35.
[2] 赵媛,郝丽莎. 世界新能源框架政策及形成机制[J].资源科学,2011,8(9):78-79.
关键词:新能源;可再生能源;发展;利用
1新能源概述
新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面与深层之间的热循环等;此外,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等,而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能、等能源,称为常规能源。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出,以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。
目前在中国,可以形成产业的新能源主要包括水能(主要指小型水电站)、风能、生物质能、太阳能、地热能等,是可循环利用的清洁能源。新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段,也是环境治理和生态保护的重要措施,是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。
当今社会,新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。按类别可分为:太阳能,风能,生物质能,核能,氢能,地热能,海洋能,小水电,化工能(如醚基燃料)等。
2可再生能源概述
2.1可再生能源
可再生能源是指自然界中可以不断利用、循环再生的一种能源,例如太阳能、风能、水能、生物质能、海洋能、潮汐能、地热能等。随着世界石油能源危机的出现,人们开始认识到可再生能源的重要性。
人类历史进程中长期依赖的能源都是可再生能源,如薪柴、秸秆等属于生物质能源,另外还有水力、风力等,这些能源大部分都来自太阳能的转化,是可以再生的能源资源。
人类近代社会大规模开发利用的煤炭、石油、天然气等化石能源,其能量来源实际上也是源自太阳能的转化,但它们是地球在远古时期的演化化过程中形成和储存下来的,对于我们人类来说一旦用完就无法恢复和再生,因此属于不可再生的能源资源。
2.2开发利用可再生能源意义
2.2.1开发利用可再生能源是建设社会主义新农村的重要措施。农村是目前我国经济和社会发展最薄弱的地区,能源基础设施落后,许多农村生活能源仍主要依靠秸秆、薪柴等生物质低效直接燃烧的传统利用方式提供。农村地区可再生能源资源丰富,加快可再生能源开发利用,解决农村居民生活用能问题,可以将农村地区的生物质资源转换为商品能源,使可再生能源成为农村特色产业,增加农民收入,改善农村环境,促进农村地区经济和社会的可持续发展。
2.2.2开发利用可再生能源是落实科学发展观、建设资源节约型社会、实现可持续发展的基本要求。充足、安全、清洁的能源供应是经济发展和社会进步的基本保障。我国人口众多,人均能源消费水平低,能源需求增长压力大,能源供应与经济发展的矛盾十分突出。从根本上解决我国的能源问题,不断满足经济和社会发展的需要,保护环境,实现可持续发展,除大力提高能源效率外,加快开发利用可再生能源是重要的战略选择,也是落实科学发展观、建设资源节约型社会的基本要求。
2.2.3开发利用可再生能源是开拓新的经济增长领域、促进经济转型、扩大就业的重要选择。可再生能源资源分布广泛,各地区都具有一定的可再生能源开发利用条件。可再生能源的开发利用主要是利用当地自然资源和人力资源,对促进地区经济发展具有重要意义。同时,可再生能源也是高新技术和新兴产业,快速发展的可再生能源已成为一个新的经济增长点,可以有效拉动装备制造等相关产业的发展,对调整产业结构,促进经济增长方式转变,扩大就业,推进经济和社会的可持续发展意义重大。
2.2.4开发利用可再生能源是保护环境、应对气候变化的重要措施。目前,我国环境污染问题突出,生态系统脆弱,大量开采和使用化石能源对环境影响很大,特别是我国能源消费结构中煤炭比例偏高,二氧化碳排放增长较快,对气候变化影响较大。可再生能源清洁环保,开发利用过程不增加温室气体排放。开发利用可再生能源,对优化能源结构、保护环境、减排温室气体、应对气候变化具有十分重要的作用。
3新能源与可再生能源发展现状
现在我国的新能源与可再生能源产业发展已初具规模。但是在发展中还存在许多问题。主要表现在:整体上缺乏科学规划,发展不均衡;有的成果实际推广应用成效甚微,新能源规模化生产之前的成本也较高,配套设施跟不上;在新能源产业方面面临着基础设施和基层公共服务能力严重缺失的问题。
4加强对新能源和可再生能源的利用
4.1科学评估,加强产业引导
新能源和可再生能源的合理利用,需要科学评估新能源、可再生能源的资源潜力。根据我国国情,考虑新能源与可再生能源市场的运行,建立和完善新能源和节能政策体系,建立能源管理机构和咨询机构,使得政策对新能源和节能产业的制度保障具有综合性和战略性。
4.2加大投资力度与技术创新
技术创新是新能源与可再生能源发展的关键。因此要加大核心技术的自主研发力度,从人才方面注重新能源研发的技术性专业人才的培养。对于投资巨大、外部性明显的新能源技术研发,必须以足够投入,建立公共研发平台和检测平台,成立工程技术中心,在技术研发、风险投入等方面加大政策倾斜,形成集研发应用于一体的产学研技术创新体系。
4.3实现多元化发展
大力发展除风能、太阳能之外的新能源与可再生能源,如生物质能源、沼气、垃圾焚烧、地热等。生物质能源在中国发展潜力巨大,应重点发展农林废弃物(如秸秆)发电、生物质液体话(如生物柴油)和生物质燃料等。
4.4注重基础设施的完善
坚持实用性第一的原则,加强基础设施的完善。如电网布局、新能源汽车赖以运行的充电站建设等,通过完善基础设施,为新能源的应用提供基本条件;调整能源利益结构。
⒖嘉南祝
【关键词】欧盟;能源发展战略;能源安全;节能低碳
一、引言
能源与环境问题已成为世界各国普遍关注的重要问题,低碳节能、提高能效和发展可再生能源已成为各国的基本能源政策和研究方向。发达国家的能源发展战略总体代表了世界能源发展的方向,而发展中国家的能源发展战略再结合实际国情基础上,也在积极跟踪世界能源发展的潮流[1,2]。
2010年11月,欧盟委员会公布了一系列新的欧洲能源发展战略部署的文件,这些新的战略调整与改革以保障欧盟能源供应和应对气候变化为目标,以能源节约为主线,以保障能源安全、激励技术创新、建设节能欧洲、加强国际交流等为基本框架[3,4,5]。本文研究分析欧洲国家在能源这一国际化问题上的发展思路和战略政策,对我国的能源发展提出合理建议。
二、欧洲能源发展战略提出的背景和内容框架
政策提出之初,欧盟委员会认为,欧洲面临着内部市场分散、投资和技术发展缓慢、各成员国能效行动计划质量不佳等一系列挑战,主要问题在于欧盟制定的法律在许多成员国中还没有得到充分的落实。为了降低能源供应风险,适应能源供应结构变化,加快基础设施更新,巩固欧洲在国际技术市场上的竞争力水平,并能够有效实施开展下去,欧盟决定制定面向2020年的能源发展战略。这一新的发展战略为欧洲实现中期目标提供了基本的政策框架,主要包括以下五个方面的内容。
(1)保障能源安全
新能源发展战略提出要提供用户友好的能源服务,持续改进能源安全保障。为消费者提供可负担的能源消费方案、帮助消费者更好地参与能源市场、提供最新的费用与服务信息、帮助用户降低能源消耗等。
(2)推动技术创新
尽快落实战略性能源技术计划,制定10亿欧元的资金计划以支持低碳能源技术的前沿研究。建设联接整个欧洲电力网络系统的智能电网;重建欧洲在电力存储的领导地位,未来将通过存储设施的建设为电网各个电压等级接纳分布式或大规模集中的可再生能源做好准备;另外,在城市、农村地区推广更好的能源节约方法等。
(3)建设节能欧洲
整合欧洲市场,构建欧洲2020-2030年基础设施计划,及时有效地贯彻欧洲内部市场立法,推动成员国之间的互联互通与可再生能源接入,对于商业生存能力差、但具有战略意义的项目,通过创新基金等公共融资方式给予支持等。在建筑、运输等高耗能领域挖掘最大的节能潜力,实施能源管理机制,增强能源供应效率。加强能源配送,供应企业记录用户的节能状况,并通过第三方能源服务、认证激励、智能电表等方式让用户从节能中受益等。
(4)加强国际交流
可采取的措施包括与邻近国家统一能源市场与监管制度,与主要合作者建立特惠伙伴关系,强化欧盟在未来低碳能源领域的全球作用,在全球范围内推广核安全项目,政策加强与新兴国家进行能源技术方面的合作。
三、欧洲能源发展战略与政策的要点
从内容上看,新欧洲能源发展战略与政策包含五个要点:
(1)节能摆在新能源发展战略的首要位置
智能电网是欧洲提高能源利用效率的重要方案。欧盟将建设能效欧洲作为实现能源供应和应对气候长期目标的重点。为了有效的落实节能方案,能源效率管理将贯彻到所有相关的政策领域、能源服务与审计、原材料使用与回收、能源产业链等各个方面,包括政府投资支持能源服务企业、创新金融工具等措施加速能效推进速度,在政府采购中强化能效标准等。
(2)构建统一的欧洲能源市场,加大基础设施更新等投资
欧盟计划整合目前松散联系的欧洲能源市场,通过建设智能电网、制定统一标准等方式,增强各国能源网络的互通性,大规模接纳分散的可再生能源,发挥能源部门的最大规模效率,同时增加市场的竞争性和透明度。在制度层面,欧盟将进一步统一监管框架,实行统一的内部市场规则和竞争原则。另外,欧盟将加快网络基础设施更新和跨国电网建设,充分接纳分散分布的可再生能源。另外,为了促进基础设施建设,欧盟将出台新的能源价格与投融资机制。
(3)重视战略性能源技术计划和能源技术前沿研究
欧盟将尽快启动战略性能源技术计划,加快第二代生物燃料、碳捕捉与存储、电力存储与电动汽车、智能电网、可再生能源供暖与制冷技术等项目,尤其是欧洲能源研究联盟与六大产业计划(风能、太阳能、生物能、智能电网、核裂变与碳捕捉和储存)的联合规划,并启动近10亿欧元以支持低碳能源技术突破的前沿研究。
(4)强化能源服务管理
欧盟还将出台有效的能源政策措施,完善市场竞争体质,同时将帮助消费者更好地参与能源市场,保障消费者获得廉价的能源。欧盟将努力发展能源服务市场,将关注的焦点从能源价格转向能源成本。欧盟还将出台常规性的报告,评估与消费者相关的监管政策的实施状况,尤其是将关注弱势群体和帮助消费者降低能源使用的情况。
四、欧洲能源发展战略对我国的启示
1.大力推动坚强智能电网上升为国家能源战略的核心内容。我国应积极将坚强智能电网作为一种缓解未来国际能源紧张、能源结构多元化的重要解决方案,争取获得国家层面的政策与资金支持。
2.支持电网市场的统一。构建欧洲内部统一市场的原因在于,只有整个欧洲规模才能充分发挥能源部门最佳的经济效率。同样,中国的能源资源需求结构及分布也需要全国统一的资源配置平台与大电网的有力支撑。
3.加快能源领域战略性关键技术的研发,依托坚强智能电网建设,增强可再生能源的接纳能力,建立适应能源清洁化的电力机制。提升电网在支持清洁能源发展和促进资源优化的作用,探索建立适合我国国情的体质机制,对我国当前能源领域发展具有战略意义。
4.进一步重视节能服务公司的建立。提供友好的能源服务以及优化能效管理是欧洲应对未来能源挑战的重要方式,我国也应进一步加快发展能效管理机制,大力鼓励重视节能服务公司的发展。另外,加强电网基础设施的更新建设。
5.密切关注发达国家能源市场的进展,积极借鉴能源节约的最佳实践,充分把握国际合作契机,加强与各国的能源交流。
参考文献:
[1]高翔.主要经济体低碳技术国际合作及其启示[J].能源技术经济,2010:22.
[2]European Commission.Energy infrastructure priorities for 2020 and beyond-a blueprint for an integrated European energy network[EB/OL].2010-11-17.
关键词:新能源;可再生能源;发展利用
中图分类号:F426 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2012)-12-0013-1
吉林省是农业大省,农村人口占绝大多数,因此农村与农民的问题是关系到我省是否能稳定快速发展的关键性问题。清洁能源将成为城市能源的主要形式。
1 中国的新能源与可再生能源发展现状
我们国家的新能源高速发展,太阳能、生物能等等连带的产业都实现了快速增长,水电装机超过2亿千瓦,风电装机超过5000万千瓦,太阳能的利用产业及数量居世界前端,太阳能产业在快速发展中。我们国家的新能源与可再生能源产业发展已初具规模。但是在发展中还存在着许多问题。主要表现在:
(1)整体上缺乏科学规划。产能过剩危机和资源浪费现象较为明显。尤以光伏产业和风能产业突出。
(2)发展不平衡问题。一是新能源利用的产业从技术设备、生产环节到应用、输出,需要形成合理的整条的产业链。二是社会投资不均衡。从整体情况来看,风能和太阳能的领域投入资金较多,生物能源以及核电的投入偏少,而地热、沼气等能源领域的投入就更少了。三是城乡发展的不均衡。新能源在农村地区应用较少。
(3)技术创新问题。新能源发展所需的新技术是个很大的难题。
(4)新技术如何投入使用的问题。新能源规模化生产之前的成本也较高,配套设施跟不上。
(5)利益结构问题。我国在新能源方面存在基础设施和基层公共服务能力严重缺失的问题。
2 我市对新能源和可再生能源的利用,应做以下工作才能解决上述我国各地普遍存在的问题
(1)科学论证新能源的潜力,我市的新能源和可再生能源想得到充分利用,就需要科学评估城市新能源、可再生能源的资源潜力。
我市能获得新能源的资源数量和开发利用条件、潜力的评估,是利用的基础。新能源与可再生能源因种类较多,集中度较低,能被利用条件也不同。
(2)我市需要合理规划资金的投入,以及在合理投入时的利用规模。新能源的资金的多少与政策以及资金投入的多少有密切的关系。拿生物能来说,秸秆、畜禽粪便等容易收集利用的数量与能够作为沼气应用、秸秆发电等利用的规模有很大的关系,它不仅与我市的农业政策有关,而且与我市市政府给予资金的多少、技术支持有密切的联系。
我们规划的任务就是在发展与减排之间求得一个平衡点。
(3)我市需要继续调整能源利用结构,优先开发沼气、天然气,适当控制煤炭的利用,是调整现阶段能源结构的主要任务。我市是我省煤炭生产规模较大的县级市,在以往的农业生产结构中,煤炭占70%。今后我市需要大力发展沼气、天然气的利用率,适当优化产业结构。
(4)做好地质勘探,制定科学的开发方案。要充分摸清地下煤的储藏量,制定科学开发方案,是我市今后开发过程中能够实现低碳化的关键。
3 促进新能源产业的健康发展,应从以下几个方面入手:
3.1 市政府应出台战略计划加强产业引导
根据我市具体情况,考虑新能源与可再生能源市场的运行,建立和完善的新能源节能体系,建全能源管理和咨询机构,使政策对新能源和节能产业的制度保障具有综合性和战略性。
3.2 加大技术创新,加大投资力度
技术创新是新能源与可再生能源发展的关键。我市目前的新能源技术创新能力较低。因此要特别加大对主要技术的研发力度,从专业人才方面,我们需要注重新能源研发的技术性专业人才的培养。加大政策倾斜,形成集研发、应用于一体的创新体系。
3.3 坚持实用性第一的原则
首先是加强我市基础设施的完善。其次是完善财政补贴机制。需要在补贴领域和补贴方法上进行扩展,如财税支持等。最后是调整能源产业结构。
3.4 促进经济发展与新能源的供给需求的平衡
调整我市的能源利用政策,鼓励使用新型能源,大规模启动城乡市场,建立绿色能源的品牌。
3.5 实现多元化发展
大力发展除风能、太阳能之外的新能源与可再生能源,如生物质能源、沼气等。生物质能源在中国发展潜力巨大。我市应重点发展沼气与太阳能的利用。
3.6 开创新能源家居理念,强化新能源需求意识
加强鼓励企业、家庭更多的使用新能源产品。政府通过税收优惠、价格补贴等措施降低价格门槛,推广我市城乡新能源设施的应用。
我市要想继续保持经济快速增长,综合国力得到不断提升,就必须坚定新能源与可再生能源的开发利用战略。
参考文献
[1] 汤倩,金银亮.中国能源发展战略研究.现代商贸工业,
2010年第17期:14-15.
[2] 李抒望.科学发展观的新诠释[J].实事求是,2004,(2):
19-21.
[3] 赵玉文,王斯成,王文静,等.光伏产业发展研究报告(2006-2007)[R].中国可再生能源发展项目办公室,2008.
[4] 金灿荣.中美新能源合作还得靠内功[J].中华新能源,
Abstract:The low-carbon economy is a new model of economic development, its essence is the efficient use of energy, clean energy development, the core of energy technology, industrial structure and institutional innovation and the concept of human survival and development of fundamental change. First, the literature review this paper, the system describes the United States, Japan, Europe, the typical low-carbon economy, developed countries on policies and development experiences; followed by the development of simple and low-carbon of the current economic difficulties in China; Finally, propaganda, economic policies and low carbon technology system of three low carbon economy in China "road map."
关键词:低碳经济 经济政策 技术创新
Key words:low-carbon economy economic policy technology innovation
作者简介:姜启亮(1969-),男,江苏方天电力技术有限公司党委书记;通讯作者:吴勇(1971―),男,安徽马鞍山人,博士,讲师。研究方向:技术创新与低碳经济发展战略。
一、 美、日、欧发达国家发展低碳经济的政策分析
下面通过文献归纳与整理探讨美国、日本、英国、意大利等经济发达国家的低碳经济发展政策和经验。
(一)美国:能源政策和立法政策综合使用
2009年1月,奥巴马宣布了“美国复兴和再投资计划”,将发展新能源作为投资重点,计划投入1 500亿美元,用3年时问使美国新能源产量增加1倍,到2012年将新能源发电占总能源发电的比例提高到10% ,2025年,将这一比例增至25%,2009年6月,美国完成了《国际清洁能源与安全法案》,用立法的方式提出了建立美国温室气体排放权(碳排放权)限额的交易体系的基本设计。该法案规定的减排目标为:至2020年,二氧化碳排放量比2005年减少17%,至2050年减少83%。尽管这一中期目标与国际社会的期望相距甚远,美国在应对气候变化的立法过程依然面临诸多挑战,但该气候变化法案的出台,仍标志着美国在二氧化碳的减排方面迈出了重要一步[1]。
美国政府通过能源政策的调整来发展低碳经济主要政策措施有以下四个方面:
第一,能源战略转型。一方面为美国家庭提供短期退税,应对日益上涨的能源价格,未来10年投入1 500亿美元资助替代能源研究,并为相关公司提供税务优惠,有助于创造500万个就业岗位。在美国推行温室气体排放权交易机制,力争使美国温室气体排放量到2050年比1990年减少80%[2]。
第二,关于电力方面。美国计划到2012年,使发电量的10%来自可再生能源等,2025年这一比例达到25%。推进智能电网计划。
第三,关于新能源技术方面。美国计划用3年时间将风能、太阳能和地热发电能力提高一倍。政府将大量投资绿色能源一风能及有着广阔前景的新型沙漠太阳能电池板、核能等。
第四,关于建筑方面。美国对政府机关办公楼和全国各地校舍进行大规模节能改造,更换原有的采暖系统,代之以节能和环保型新设备。
(二)日本:技术与立法并重
日本政府一直在宣传推广节能减排计划,主导建设低碳社会。主要采取以下措施:
第一,低碳高技术扩展能源科技发展战略
面对能源的日渐短缺,日本把能源技术列为本国的科技研发重点领域,即从提高能源使用效率和发展清洁非化石能源两个方面入手。《第三期科技基本计划》中的4个推进领域之一就是能源技术。2006年6月,日本出台了国家能源新战略,从发展节能技术、降低石油依存度、实施能源消费多样化等6个方面推行新能源战略,2030年前将日本的整体能源使用效率提高30%以上;发展太阳能、风能、燃料电池以及植物燃料等可再生能源,降低对石油的依赖;推进可再生能源发电等能源项目的国际合作[3]。
第二,加大科研经费投入,全力支持低碳技术的研发
根据日本科技预算重点战略,2008年日本政府科技预算为35 708亿日元,比2007年增加595亿日元,增幅为1.7%。一是用于8个重点领域政策性课题的研究开发经费比2007年增加467亿日元,占政府科技总预算的48%。二是战略重点科学技术经费在2007年大幅度增加36%的基础上,2008年又比2007年增加13.4%,从3873亿日元增加到4 393亿日元。三是增加国家基础骨干技术的资金投入。四是通过科技预算对落实重点科技政策的项目给予经费保证。
第三,加强能源立法,规范和支撑低碳社会建设
日本已构建了由能源政策基本法为指导,由煤炭立法、石油立法、天然气立法、电力立法、能源利用合理化立法、新能源利用立法、原了能立法等为中心内容,相关部门法实施令等为补充的能源法律制度体系,形成了金字塔式的能源法律体系[4]。
(三)英国:以气候税为主的一体化的激励机制
英国政府自2003年发表《我们未来的能源:创建低碳经济》的能源白皮书后,设立了一个清晰的目标:计划到2010年二氧化碳减排20%,到2050年减少60%,到2050年建立低碳经济社会。总的来说,通过激励机制促进低碳经济发展是英国气候政策的一大特色,具体包括,实施气候变化税制度、创新碳基金、推出气候变化协议、启动温室气体排放贸易机制、使用可再生能源配额等,这些政策是一个相互联系的有机整体。下面具体对气候变化税制度、碳基金及气候变化协议三个方面进行说明。
其一,实施气候变化税(CCL)制度。英国政府2001年4月1日开始实施气候变化税,针对不同的能源品种设置不同的税率,将气候变化税的收入主要通过三个途径返还给企业:一是将所有被征收气候变化税的企业为雇员交纳的国民保险金调低0.3个百分点;二是通过“强化投资补贴”项目鼓励企业投资节能和环保的技术或设备;三是成立碳基金,为产业与公共部门的能源效率咨询提供免费服务、现场勘查与设计建议等,并为中小企业在促进能源效率方面提供贷款。
其二是设立碳基金。碳基金的主要来源是气候变化税,从2004年度起又增加了两个新的来源,即垃圾填埋税和来自英国贸易与工业部的少量资金。碳基金主要在三个重点领域开展活动:一是能马上产生减排效果的活动;二是低碳技术开发;三是帮助企业和公共部门提高应对气候变化的能力。碳基金作为一个独立公司,介于企业与政府之间,实行独特的管理运营模式。一方面,公司每年从政府获得资金,代替政府进行公共资金的管理和运作;另一方面,碳基金力图通过严格的商业管理制度保障公共资金得到最有效的使用。碳基金的这种独特地位,有利于协调政府、企业、科研机构和媒体等各方面的力量,共同关注和培育低碳经济。在英国,气候变化税一年大约筹措1112亿英镑,其中8 76亿英镑以减免社会保险税的方式返还给企业,1亿英镑成为节能投资的补贴,0 66亿英镑拨给了碳基金。
其三,推出气候变化协议(CCA)。英国政府考虑到气候变化税的征收可能给能源密集型产业造成重大负担,又推出了气候变化协议制度。能源密集型产业如果和政府签订气候变化协议,并达到积极据欧规定的能源效率(温室气体减排)目标,政府可以减少征收其应支付气候变化税的80%。如果企业不能实现约定的目标,英国政府亦允许这些企业参与英国排放贸易机制。
(四)德国:能源税、生态税和可再生能源法相结合
德国充分发挥经济政策对低碳产业的调节作用,在发展低碳经济方面采取以下具体措施:
第一、通过税收改革刺激能源使用效率,减少碳排放
德国把征收能源税作为生态税改革计划的一部分,对特定的能源进行征税。1999年,第一次开始对汽车燃料、燃烧用轻质油、天然气和电征税。
生态税是德国提高能源使用效率、改善生态环境和实施可持续发展计划的重要政策之一,主要征税对象为油、气、电等产品。税收收入用于降低社会保险费。为提高工业领域蕴藏的巨大节能潜力,德国政府计划在2013年之前规定企业享受的税收优惠与企业的节能管理挂钩。德国联邦经济部与复兴信贷银行已建立节能专项基金,用于促进中小企业提高能源效率。
第二,通过立法大力发展可再生能源
德国政府通过可再生能源法保证可再生能源的地位,对可再生能源发电进行补贴,平衡了可再生能源生产成本高的劣势,使可再生能源得到了快速发展。由于可再生能源发电(除水电外)起步晚、规模小、成本高,没有独立的电力传输网络,难以通过电网输送给用户。为解决这一问题,德国1991年出台了可再生能源发电并网法,并规定了可再生能源发电的并网办法和足以为发电企业带来利润的收购价格。德国还制定了沼气优先原则,促使天然气管道运营商优先输送沼气,并参考天然气制定沼气的市场价格,从而确定补贴额。此外,德国还制定了《可再生能源供暖法》,促进将可再生能源用于供暖。
第三,通过多种措施减少二氧化碳排放
为减少交通工具的二氧化碳排放,德国政府计划通过修改机动车税来推动碳减排目标的实现,规定新车要标注能源效率信息,将二氧化碳排量纳入标注范围。德国自2005年开始在联邦高速公路和几条重要的联邦公路上对12吨以上的卡车征收载重汽车费。德国政府还极力主张支持“欧洲航空一体化”建议,希望通过一体化将航空领域产生的二氧化碳减少10%。德国法兰克福和慕尼黑机场从2008年开始进行为期3年的航段实验,根据二氧化碳排量时在上述机场着陆的航空公司进行奖罚。
(五)意大利:实行低碳价格收费机制与认证制度
由于意大利政府重视落实《京都议定书》的义务,其采取的政策措施主要是通过提高能源效率、发展可再生能源并鼓励低碳技术的开发,以降低主要能源生产和消耗领域的二氧化碳排放水平,包括鼓励可再生能源发展的“绿色证书”制度、提高能源效率的“白色证书”制度、能源一揽子计划以及向欧盟提出的能源效率行动计划等。
第一,“绿色证书”制度
“绿色证书”是指通过利用可再生能源向国家电网输送电力并由国家电网管理局认可后颁发的证书。它既是一种认证,又有具体的数量标准,每张证书代表5万千瓦时的可再生能源生产量,有效期为8年。根据意大利“99/1999号”法的要求,年产量或进口量在1亿千瓦时以上的非可再生能源生产企业,必须按前一年度实际产量的一定比例(该比例开始为2%)向国家电网输送可再生能源。
第二,实行“白色证书”制度
“白色证书”也称能源效率证(TEE),是意大利政府为减少能源消耗而出台的鼓励措施,从2005年1月1日起正式开始实施。企业申请“白色证书”,有最低的节能目标,根据注册项目的不同而变化。“白色证书”可以流通转让,电能和天然气管理局(AEEG)负责签发TEE、评估TEE价格并对节能效果进行检查。TEE主要针对节约电能、天然气、其他燃料三种类型进行发放。最终用户达到10万以上的企业,必须实施“白色证书”制度,10万用户以下的企业或服务、制造和安装部门的企业可以自愿实行。对达到节能目标的企业,AEEG或其他政府部门将给予经济奖励。节能效果超过规定目标,可出售其富余的“白色证书”,达不到最低节能目标者,可从市场上购买“白色证书”,否则将受到经济处罚。
第三,能源一揽子计划
为落实《京都议定书》规定的减排目标,意大利政府结合2007年财政法,出台了一系列推动节能和可再生能源发展的财政措施。
从需求方面看,意大利政府2007财政法规定的优惠政策的实施条例包括: 关于建筑物的能源合格认证(减少热量损耗、太阳能装置安装、旧取暖装置的更新等)、工业能源效率(购买和安装高效率电机)、关于光伏太阳能发电(ENEA与措施实施部门以及电力服务管理局合作,从技术方面对光伏设备的技术水平进行监督,指明技术创新的需要)、其他关于可持续发展的措施(减轻GPL的财政负担,支持建立生态公园),支持农业能源系统(混合能源的强制使用、税收减免等)。
从供给方面,已启动了第一个关于能源效率和生态工业的工业创新计划,规定政府将对申请企业的下列投资给予资助:可再生能源领域投资;环境影响小和节约能源的新产品的开发投资;能降低能耗的新工艺的开发[5]。
第四,能源效率行动计划
欧盟的提出了2016年的节能目标是能源消耗节约9%,意大利向欧盟提出的能源效率行动计划包括三个方面:
其一是继续对建筑物进行能源认证,给予石油液化气GPL减少税赋,建立生态汽车园以及减少污染的激励措施;对农业能源系统的优惠措施,对高效率工业电机的税收减免;对高效率家用电器的税收减免;推动高产出的联合发电装置等。
其二是正在讨论的一些欧盟关于生态设计的法令,规定所有产品或服务,都必须有符合欧盟规定的能耗标签。
其三是从2009年开始,将汽车二氧化碳平均排放限制在140克/千米,并相应节能23260亿千瓦时/年,占总节能目标的18%。
二、我国发展低碳经济的困难与挑战
低碳经济是是当前国际国内一种新的经济发展模式,其基础是建立低碳能源系统、低碳技术体系和低碳产业结构,要求建立与低碳发展相适应的生产方式、消费模式和鼓励低碳发展的国际国内政策、法律体系和市场机制,其核心是技术创新和制度创新。
我国已确立了发展低碳经济之路,尽管在应对全球气候变化作出了一系列努力,还存在诸多发展中的问题。
第一,我国目前处于快速发展工业化、城市化、现代化的过程中,经济的主体是第二产业,能源消费主要部门是工业,而工业生产技术水平落后又加重了经济的高碳特征。
第二,石油的二氧化碳排放系数平均仅相当于煤炭的80%、天然气仅相当于煤炭的60%,而我国是世界上少数几个以煤为主要能源的国家之一,“富煤、少气、缺油”的资源条件,决定了我国能源结构以煤为主,低碳能源资源的选择有限。
第三, 能源结构转换是发展低碳经济的关键。我国的基本国情是:用煤炭替代薪柴的第一次能源结构转换没有完成,用油气替代煤炭的第二次能源结构转换也没有完成,面对第三次能源结构转换,作为发展中国家,经济由“高碳”向“低碳”转变的最大制约是整体科技水平的落后,任务相当艰巨。
尽管面临很多发展困难,但目前我国政府在相关科技计划中对节能和清洁能源、可再生能源、核能、碳捕集和封存、清洁汽车等具有战略意义的低碳前沿技术已经进行了部署并加大了投入力度。我国在低碳技术领域的自主创新能力正在快速提高,一大批成熟的低碳技术正在电力、冶金、建材、制造、石油化工等行业得到推广和应用,新的更有效的低碳技术正在国家的大力支持下研发出来并产业化应用。下面具体探讨我国如何走好低碳经济的路线。
三、中国实施“低碳经济”的实现路径
结合我国目前发展低碳经济的困难,我们不难发现,发展低碳经济首先是一个社会意识问题,其次再是一个政府政策支持的问题,关键关于碳技术体系的创新能力的提高。下面本文重点探讨中国发展低碳经济的“路线图”
第一,加大低碳意识的宣传,确立低碳经济发展战略。我国政府高度重视向低碳经济转型,把发展低碳经济战略纳入国民经济发展总体规划。当前要大力开展低碳宣传,提高全社会的环境意识和节能意识,引导低碳社会生活方式,倡导公众循环消费、低碳消费,例如,提倡开环保车、家庭节能等,实现消费方式的转型与可持续发展。
第二,积极采取强有力的经济政策。目前,我国低碳经济的发展缺少强有力的经济政策手段,没有像一些发达国家那样对能源企业制定强制性的绿色能源比例,也没有鼓励消费者使用低碳产品的补贴。因此,要借鉴发达国家已有做法,加强政策扶持,提供有利于低碳经济发展的税收优惠、财政补贴等措施。开征碳税和推行碳交易是富有成效的政策手段,我国应考虑开征碳税,开征碳税的结果可以极大地降低CO2的排放,而且也增加了工业的能效以及竞争力。碳排放交易机制有利于各地区、各单位之间实现利益均衡,提高减排效率。
我国要建立碳交易市场,加强对碳交易的管理。一方面,要规范交易规则,发展碳交易的中介机构,确保合理的交易价格;另一方面,要建立绿色能源交易机制,把碳交易与激励发展清洁能源政策结合起来,调动全社会发展和利用清洁能源的积极性。
第三,开展碳技术体系的研发与创新
在低碳技术发展上可以从以下几个方面着手:
首先,以循环经济推进节能减排。目前,我国70%的能源消费主要集中在工业领域,特别是化工、建材、石化、冶金等方面,因此,发展循环经济,既是缓解能源资源约束矛盾的根本出路,也是从源头上减少污染、减轻环境压力的治本之策。
其次,以提高能源效率,调整能源结构推动节能减排。根据卡亚公式(二氧化碳排放=人口×人均GDP×单位GDP能源消耗量×单位能耗排放量),低碳经济发展模式重点必须放在能源效率的提升和能源结构的优化上:通过先进技术、加强能源管理、深化资源能源的市场机制改革等措施,实现大幅度能效的提升。在能源构成上,多开发清洁能源和低碳能源,充分利用和开发我国的水力资源、风力资源、太阳能、生物燃料、地热、潮汐能以及核能,使太阳能、风能、生物质能等综合形成一条能源链,达到调整能源结构、缓解能源短缺、减少二氧化碳排放的目的,实现资源可持续供给。能源消费结构上,通过产业政策导向和经济手段,调整产业结构,加快发展第三产业,限制资源型产品的出口,优化工业内部结构,达到优化能源使用结构,提高能源使用效率的目标[6]。
最后,重视高碳生活方式的改变,借鉴国外的先进经验,积极发展太阳能光伏发电、光热发电以及地热能、海洋能等。在广大的农村广泛利用生物能源,大力发展沼气,为百姓做饭、取暖、照明提供能源,培育低碳生活方式。还必须积极研发包括清洁煤和可再生能源在内的低碳技术,形成低碳技术体系,充分发挥节能减排的积极作用。保护自然碳库,扩大碳汇,是减少大气中的二氧化碳最有效的途径之一。
参考文献:
[1] 张军.奥巴马经济刺激计划中的能源投资概览[J].科学研究动态监测快报, 2009(2):37-39
[2]杨明钦.美国经济危机的复兴与应用清洁能源、节能技术的关系[J].中国能源,2009(4)
[3]陈志恒.日本构建低碳社会行动及其主要进展[J].现代日本经济, 2009(5): 12-15
[4]徐冬青.发达国家发展低碳经济的做法与经验借鉴[J].世界经济与政治论坛,2007(6):112-116
一、构建区域低碳经济模式的本质要求
在全球气候变化的大背景下,各个国家都提出了自己的减排目标,在节能减排过程中,区域行动是非常必要的,由于不同地区经济发展水平、产业结构、资源禀赋、能源利用水平及能源结构等方面存在明显差异,各区域的能源消耗、碳排放也显示出不同的区域特点,基于区域层面来探索低碳经济发展路径至关重要。
我国正处在建设资源节约型和环境友好型社会的关键时期,受我国能源短缺和环境污染的制约,发展低碳经济必须结合区域情况,改变经济增长结构,减少经济增长对能源消耗的依赖,减少温室气体排放量,促进区域经济持续高效发展。低碳经济的发展依赖于产业结构和能源结构的调整、低碳技术创新的支撑以及相关政策法规的扶持。要实现低碳经济在区域中的发展,必须要做到:以科学合理的规划为指导,加强相应立法工作;发展低碳产业,促进产业结构优化升级;加大节能减排力度,引导企业进行低碳技术创新,加强资源综合利用;改善能源结构,提升固碳、减碳能力,加快区域经济向低碳模式转变。
二、区域低碳经济发展面临的主要问题
(一)产业结构调整力度仍不理想
区域经济中仍存在一产过重、二产脆弱、三产滞后现象,目前,我国正处于城市化和工业化进程中的重化工业主导阶段,能源消耗处于上升期,碳排放强度高。高能耗的工业特别是重化工业比重偏高,低能耗的第三产业和服务业比重偏低。其中,电力热力、金属、化工、采掘以及非金属行业是二氧化碳排放量最高的行业。
从区域情况来看,东北地区是我国最主要的重工业基地,东北重工业几乎占全国的一半以上,该地区的煤炭、石油的大规模开采也是其重工业发展的基础。中部地区工业化是为了适应东部地区经济的快速发展对能源、钢铁等基础原材料的需求,国家进一步加强了中部地带的资源开发和基础产业的发展,中国生产力布局主要集中在东中部两块地区,沿海地区在加强能源、钢铁、石油化工、机械制造、汽车、造船等重工业的同时,大力发展了电子、家电、通信等新的工业部门和行业,在出口工业品的生产方面有了大幅度的增加。而把能源、原材料建设的重点放到中部,并积极做好进一步开发西部地带的准备。中部地区作为东部沿海地区经济腹地的属性和以高能耗为主的产业结构特征导致了其二氧化碳排放量相对较高,是节能减排的重点区域之一。
(二)能源利用效率低
当前,我国能源资源结构表现为“富煤、缺油、少气”,以煤为主的能源消费难以改变。因此,二氧化碳排放强度较高,致使经济发展中“高碳”特征非常明显。
由于我国各区域之间的资源分布、经济发展不均衡,各地区碳排放的差异较大。降低单位GDP能源消耗即能源强度,是需要重点解决的问题之一。能源强度的变化直接影响该地区二氧化碳的排放。从能源消费强度来看,我国不同省区能源强度差异较大。能源强度排在前三位的均处于西部地区,分别是宁夏、贵州和青海;能源强度低、能源利用效率较高的则分别是北京、浙江、广东省均处于东部地区。由此可以看出,经济发展水平越高的地区,能源利用效率越高、能源消费强度越低,同时单位GDP碳排放量越小。因此,能源强度较高的地区应该在今后的经济发展中关注能源的利用效率问题,通过产业结构调整、节能技术的应用等手段降低能源消耗、减缓二氧化碳的排放。
(三)技术创新步伐缓慢
作为发展中国家,我国经济由“高碳”向“低碳”转变的最大制约,是整体科技水平落后、技术研发能力有限。我国东部地区基础创新实力雄厚,科技、人才资源较有优势,而其他三个地区与东部相比创新能力较弱。重点是能源开发利用,第二产业等领域技术更新缓慢,产能落后,使得整个产业体系薄弱,加上传统落后工艺在重点行业领域比重较高,落后工艺技术的大量存在和先进技术的严重缺失,使得未来几十年内,基础建设以及工业生产将维持高排放的特点,这也加大了减排压力,增加了低碳模式的实现成本,因此,发展低碳经济对技术创新提出了更高、更明确的要求。
(四)政策法规尚不完善
《可再生能源法》、《中华人民共和国循环经济促进法》、《煤炭法》、《电力法》、《节约能源法》、《清洁生产促进法》等一系列发展可再生能源产业与低碳经济需要的法律法规的出台保证了低碳经济发展的法制环境,但是低碳经济发展的政策法律体系并不完善,同时现有的立法规定不够详细,缺乏足够的操作性,加之由于中央到地方政策执行链条过长,执行效果不易控制,因而导致执行效果不佳。
三、区域低碳经济发展的路径与策略
(一)优化产业结构,构建低碳产业体系
第一,发展低碳农业,转变发展方式,走有机、生态、高效农业的新路子。降低对化石能源的依赖,大幅度地减少化肥和农药使用量,充分利用农业的剩余能量。因地制宜,优化区域布局,提高农业产业化水平,建设专业化、规模化、有特色的农产品生产基地。
第二,促进工业低碳化,根据区域发展实际,发展特色产业集群,打造并拉长产业链,加快构造节能环保型产业体系。东部地区应侧重于发展高新技术产业,运用新兴技术进行传统产业改造,走新型工业化发展道路,不断降低经济发展的能耗水平,切实推进低碳经济发展。电力、热力以及采掘、化工、金属冶炼、非金属制造等重工业行业要重点治理,限制高碳产业准入,积极发展低碳产业。
第三,积极发展服务业。通过服务业的发展,可以卓有成效地拉动国内多数欠发达地区实现城市经济跨越式发展。从不同侧面去分析,低碳经济既是产业机构优化升级的要求,也是转变经济增长方式的重要标准。通过服务业的战略发展作为拉动经济增长的新思路,也可以从一定层面缓解了中西部欠发达地区工业化前期工业增长与排放正相关的矛盾。
第四,构建低碳产业体系。低碳产业体系包括火电减排、新能源汽车、节能建筑、工业节能与减排、循环经济、资源回收、环保设备、节能材料等等。
(二)推进节能减排,提高能源利用效率
第一,源头控制。推进节能减排重要的就是减少二氧化碳排放量,因此,要改善能源的供应结构,减少煤炭在能源消费结构中的比重,大力发展水能、风能、太阳能、生物质能等可再生能源,从源头上解决能源环境问题。在消费前对煤炭进行低碳化和无碳化处理,减少燃烧过程中碳的排放。
第二,过程控制。即在生产消费过程中,利用一系列技术手段,如引进先进技术、更新和改造落后生产工具等,提高能源利用效率,以达到高效能、低排放的目的。
第三,事后控制。捕获、封存和积极利用排放的碳元素,即开发以降低大气中碳含量为根本特征的二氧化碳的捕集、封存及利用技术,以及促进资源的循环利用等。同时,还要大量植树造林,增加碳汇。
(三)加快低碳技术创新
技术创新是低碳经济发展的核心动力,能否顺利实现低碳经济在很大程度上取决于低碳技术创新。
低碳技术创新的途径主要有两种:一是技术引进;二是自主研发。技术研发面临各种各样的困难,例如,高效能源利用技术,清洁能源技术,特别是其中的核心和关键技术,都需要很长的研发周期。因此,技术转让是目前发展低碳产业更适宜的方式。目前,国际社会为促进温室气体减排技术的研究、开发、示范推广而订立了国际技术协议,通过促进技术进步或者实施技术管制和激励,达到温室气体减排的最终目标。各区域应立足自身情况,积极引进各种关键低碳技术,如大力创新用煤工艺、采用洁净煤技术,具体包括加大清洁开采及原煤入洗比重,减少原煤输出和直接燃烧;加快煤炭高效转化技术开发,如煤基多联产、先进燃烧、低碳产品合成等技术,降低煤炭消费强度,减少转化过程中的污染排放;加大煤炭及煤基产品消费环节污染物排放控制与治理技术的研发,如二氧化碳的捕集、利用和储存,实现煤炭及煤基产品的清洁化利用;加快发展煤炭生产过程中的废弃物处理和利用、煤层气的开发及利用等技术。在引进先进技术的基础上,应加大科技研发投入,增强区域自主创新能力,建立低碳技术研发中心,从根本上改变低碳技术落后的现状。
(四)制定完善的低碳经济发展政策
为保障低碳经济在产业结构调整、能源利用以及技术创新上的实现,必须要有强有力的政策支撑。在产业结构调整上,制定专项规划,提出低碳经济的统计和考核指标,制定重点行业和部门的低碳发展规划,限制高碳产业准入,控制高耗能、高排放行业过快增长,加快淘汰落后生产能力。在能源效率上,要加强包括《可再生能源法》在内的各种法律法规的实施,同时要制定和完善可再生能源总体规划及风能、太阳能、地热能等专项规划,完善“配额制”和“固定电价”等相关政策制度,以求改善可再生能源的利用状况,加强可再生能源的供应。在技术创新上,制定合理有效的技术引进政策,同时政府应在财政税收、金融制度上加大支持力度,如对可再生能源开发利用、技术研发和设备生产等给予税收优惠支持,进一步完善投资环境,鼓励企业走低碳发展之路。利用财政转移支付、减免税收等有效手段加强技术研发平台建设,促进具有低碳经济特征的前沿技术的研发与创新,抢占科技制高点,在节能和清洁能源、可再生能源、碳捕集和封存、清洁汽车等低碳技术领域取得重大技术突破,促进具有低碳经济特征的新兴产业群的发展,并成为区域经济新的增长点。
然而,可再生能源发展“必要性”与“经济可行性”之间存在的反差,传统能源利益集团对可再生能源发展的阻挠,对发展路径有意或无意的曲解,决定了可再生能源替代化石能源之路必将是曲折、艰难和反复的。
在我国,一个更为强烈的反差是:一方面,我们“极端重视”可再生能源发展,不断出台支持可再生能源发展的政策;另一方面,对现有能源系统以何种恰当方式转向一个以“可再生能源为主导”的能源系统方面的研究“高度忽视”。对可再生能源“如何转型”缺乏基础性研究与系统性思考,导致本应是系统推动能源转型的政策在实践中“各自为政”,并演变为单纯以实现某个“既定份额”为目标。
将可再生能源发展置于人类能源转型历史进程之中,探讨能源转型的基本内涵与动因,梳理能源转型的逻辑,系统分析可再生能源转型与历史上能源转型的异同,对于正确认识我国可再生能源发展中的问题和转型方式,不仅有理论必要性,也有实践重要性。 一问:能源转型如何发生
很多报告和论文将“能源转型”(energy transition)一词等同于“向可再生能源转型”或“低碳转型”来理解。这一含义最早可能来自1980年德国科学院出版的一份报告:《能源转型:没有石油与铀的增长与繁荣》。该报告当时呼吁彻底放弃核电和石油能源的观点受到强烈反对,但在进入21世纪后逐渐演变成为德国能源政策的基本内容。相应的,德国“能源转型”的含义逐渐演变为“转向分布式可再生能源和提高能源效率”,并宣称最终目标是建立百分之百基于可再生能源的能源体系。
能源转型的含义当然不仅仅是可再生能源发展。在更一般意义上,能源转型通常被理解为一个国家或社会主导能源的转换或更替过程。比如,煤炭替代薪柴并成为主导能源,石油替代煤炭成为主导能源。不过,对能源转型的这种描述性的理解,以及基于这一理解的相关研究难以适应复杂、丰富的能源转型实践的需要,无法对认识当前能源转型提供洞见。
美国天然气专家罗伯特・海夫纳三世试图另辟蹊径。在其2009年出版的著作《能源大转型》中,罗伯特・海夫纳三世从能源存在的三种物理形态,即固体(木材、煤炭等)、液体(石油)和气体(天然气、风能、太阳能、氢能等)出发,把人类能源利用的历史与未来概括为两次能源转型:第一次能源转型是固体能源向液体能源的转型,第二次能源转型是液体能源向气体能源的转型。这一观点具有理论抽象性和逻辑一致性,为我们认识能源转型方向提供了有价值的观察视角;但这一理论对于能源转型判断标准过于抽象,对能源转型的内涵和特征等问题缺乏深入研究,对理解能源“如何转型”作用有限。
加拿大的瓦茨拉夫・斯米尔(Vaclav Smil)教授认为,能源转型是各种能源利用“原动机”(prime movers)驱动下的能源结构不断变化过程。“每当效率更高的新能量‘原动机’出现取代旧的原动机,显著提高了人类所能利用的能源的量级,能源转型就会发生。”
斯米尔教授根据“原动机标准”将人类能源利用划分为四次能源转型:第一能源转型发生在距今1万年到5000年,人类通过驯养役畜来替代部分人力;第二次能源转型发生在公元前1000年风车和水车的出现,进一步替代人和动物的肌肉力;第三次能源转型随着1765年瓦特改良后的蒸汽机的扩散和进一步改进,启动了煤炭替代薪柴的能源转型进程。第四次能源转型的发生则伴随着发电机的发明使用,以及1882年世界第一座中心发电站在纽约和伦敦投入使用,人类进入电气化时代而出现。
斯米尔教授所提出的“原动力发明、改进和扩散”逻辑为我们认识历史上的能源转型“何时发生”、“如何发生”提供了非常有启发性的见解。然而,回顾人类能源利用史就会发现,以“原动机”单一标准来判断能源转型至少存在两个问题:
一是从原动机标准所划分的一些能源转型并未真正导致该种最终能源成为“主导能源”,从而不构成人类社会或者国家层面上的能源转型。比如公元前1000年伴随风车和水车的出现,除了在小范围外,风能和水能并没有在普遍范围成为主导能源,更不用说全球了。这是风能和水能的自身局限所致,与原动机效率高低无关。二是以“发电机”出现而引发的第四次能源转型,偏离了“一次能源”的逻辑进入二次能源(电气化),这一转型与当前清洁化低碳化发展存在矛盾和冲突。这是因为,化石燃料发电的“原动机”效率和能级的提升将进一步增强化石燃料的竞争力,不利于向清洁燃料过渡。因此,任何非一次能源技术革命对于“能源转型”的价值和意义,必须回归到其所依赖的一次能源的“源头”来评价。
为了更好描述历史上能源转型的逻辑和解释未来的能源转型,笔者对能源转型的定义是:能源转型是由原动机推动的,伴随着能源系统深刻变革的,一次能源结构长期变化过程。能源转型的发生与深化,是随着一种足以推动国家,乃至全球层面的能源转型得以发生“原动机”发明、扩散而发生、发展的,正如历史上的蒸汽机之于煤炭,内燃机之于石油一样。 二问:中国能源转型处于哪个阶段?
中国处于能源转型的哪一个阶段,下一次能源转型是第几次转型?判断能源转型的标准不同,答案也不相同。基于能源转型的上述新定义,就国家层面而言,能源转型应符合三个判断标准:
一是要有导致能源利用方式重大变化的“技术创新”或“原动机”出现。能源转型不是“新”能源品种使用数量的简单“累积”,中世纪英国城市用煤非常普遍,到18世纪初,英国不仅家庭住宅取暖,很多工业行业生产中都使用煤炭。煤炭的利用方式依然是沿用过去的燃烧方式,没有出现用煤技术的重大创新。1765年,瓦特蒸汽机作为煤炭原动机的出现,英国才真正启动了向煤炭的转型,随后扩散到欧洲大陆和美国。
二是要有基于能源技术创新的一次能源结构变化,即新“原动机”出现后,所利用的一次能源逐渐替代原有能源,并最终成为主导能源。换句话说,替代能源需要有成为主导能源的潜质。从这个判断标准看,瓦茨拉夫・斯米尔所说的风车和水车发明所引发的能源转型,并不构成国家层面的能源转型。
三是要有能源系统的深刻变革。也就是说,基于新的能源利用方式(原动机),一次能源的替代与转换的展开,必须同时构建与这种能源特性相匹配的能源生产、消费和输送体系,否则能源转型难以顺利和有效推进。因此,就当前的可再生能源转型而言,能否建立起与可再生能源特性相匹配的能源系统对于转型成功至关重要。
根据这些标准来梳理人类能源利用的历史,可以发现:从原动机标准和一次能源结构变化标准看,历史上的能源转型可以划分为三次,即薪柴向煤炭转型、煤炭向石油转型、石油向天然气转型。目前正处于第三次能源转型阶段,即石油向天然气转型阶段。
如果结合能源系统变革(第三个标准)来看,就会发现:煤炭、石油和天然气同属于化石能源,其能源生产和消费系统的共同特征是:大规模生产、输送和消费。也就是说,它们均属于“能源系统”特征相同的一次重大能源转型。
人类能源利用可以划分为两次大的能源转型。第一次能源转型是植物能源向化石能源的转型,第二次能源转型是化石能源向可再生能源转型。两次大能源转型期间存在着一些亚转型(如向煤炭转型,向风力发电转型等)。特别值得指出的是,天然气是向第二次能源转型的重要过渡能源,这不仅是因为它比煤炭和石油更加清洁,而且因为从能源系统看,它兼具集中式和分布式的特点。 三问:向可再生能源转型难在何处?
向可再生能源转型有多难,难在何处?相信任何一个相关的政府官员、学者和产业人士都可以从不同角度加以概括,我认为向可再生能源转型至少有如下“三难”:
一是发展可再生能源的必要性、迫切性与经济可行性存在巨大反差。化石能源对植物能源的替代,不仅是高密度能源对低密度能源的替代,而且是高竞争力能源对低竞争力能源的替代,主要是市场竞争的产物。当前各国正在发生的可再生能源转型,是在“应对气候变化”成为国际主流价值观的背景下发生的,是碳减排政策驱动下的能源转型。因此,可再生能源对化石能源的替代,是在化石能源自身效率还有较大提升潜力情况下,为实现经济增长的“脱碳”而发生的低密度能源对高密度能源的替代,同时也是低竞争力能源对高竞争力能源的替代。这一转型的迫切性、必要性与经济可行性之间的巨大反差,是导致可再生能源发展中问题的基本根源。
二是与可再生能源特点相匹配的“新”能源系统无法通过现有能源系统的“外推式发展”而得到。一个与化石燃料的大规模生产、消费和输送体系及其高能量密度、可储存、分布不均衡等特性密切相关,而风能、太阳能的广泛分布性、低能量密度和不可存储性决定了本地生产本地消费模式是较好的选择,现有能源系统必须变革以适应可再生能源的新特征。然而,与化石能源特性完全耦合的现有能源系统并不会自觉向适应可再生能源特点的能源系统转型,因为传统能源企业从自身短期利益出发,往往会自觉阻碍这一进程。
三是可再生能源的单一品种,无论是水能、风能、太阳能,还是生物质能,都不具有成为单一主导能源的潜质。因此,向可再生能源转型是就多个品种集合整体而言的。这些不同可再生能源品种的技术特性不完全相同:水电基本与现有能源系统兼容,风能和太阳能更适合分布式、小功率,生物质能则分布式、集中式均可。要将这些能源利用技术整合为一个有机“新”能源体系,将面临更多的技术、组织和制度方面的复杂性。
上述“三难”,也可以说是能源转型的新特征和新变化。这就给能源转型政策提出了更高的要求:一方面转型政策要更具系统性和前瞻性;另一方面能源体制与政策实施方式也要做出相应调整,以适应这些新特征与新变化,减轻能源转型的成本与阵痛。 四问:从德国能源转型实践学到什么?
德国是当前全球能源转型的典范,其发展可再生能源的做法也被作为“经验”为各国所借鉴。比如,可再生能源全额上网、固定电价(FIT)、投资补贴等政策已经成为包括中国在内的很多国家可再生能源发展政策的标准选项。对此,无需多言。这里我将特别指出两个很少被提及,但实际上对我国更有价值的德国能源转型“经验”:
一是增强电力市场灵活性是应对可再生电力波动性最重要的制度条件。德国电力改革始于1998年,但在短短几年时间就实现了“放开两头,管住中间”电力市场制度架构,确立了电力供应侧和需求侧竞争性市场。其核心要素包括:电力零售侧放开,终端用户可以自由选择售电商;开放电网使用权,电网运营商不参与市场竞争;日前、日内现货市场与多级调频辅助服务市场协同合作的市场结构,等等。德国可再生能源转型到目前为止能够较为顺利地推进,竞争性电力市场及其配套机制所决定的市场灵活性是基本制度条件。从经验借鉴看,构建这一制度是中国等很多国家推进可再生能源转型的必备条件。
近年来,随着可再生能源电力份额上升,德国又设计了一些新的市场制度以期进一步提高市场灵活性:一是建立了以平衡结算单元为主体的电量平衡机制,以及与之配套的独立调频市场。凡是不能维持区域内发电和用电平衡的平衡发电运营商(结算单元)都必须从电网公司那里购买调频调峰电量,同时允许调频供需独立进行拍卖;二是在2015年底的《能源变革白皮书》中提出了一系列提高电力市场灵活性措施,主要包括:允许短时间内的超高电价和负电价,允许更多类型的技术参与到调频辅助服务市场中,等等。更为灵活的电力市场制度,能够更为精确地反映电力的时间和空间价值,市场参与者能够及时反应。
二是从发电、电网和用电各个环节入手,提高电力系统运行的整体灵活度以应对可再生电力波动性挑战。具体做法包括:进一步提高化石能源发电厂的灵活度,以提高其调峰能力,而不是扩大规模降低能耗;改变热点联产电厂和生物质发电厂运行方式提高其灵活性;发挥欧洲互联电网的“间接储能系统”作用,提高德国输电网的灵活度;综合运用储能、热泵、电动汽车、智能电表等技术手段提高负荷的可调节性,增加电力需求侧灵活性,等等。 五问:什么是中国可再生能源转型的当务之急?
中国可再生能源转型面临的问题是什么?可再生能源比重太低?补贴力度不够?并网得不到保证?这些问题不是“当务之急”。当前应优先落实如下事项或原则:
一是确立我国可再生能源转型的国家战略。可再生能源转型的国家战略既要反映可再生能源的特点,也要充分考虑我国基本国情。各国能源转型方向虽然相似,但能源资源禀赋与治理结构不同,决定了能源转型的国别差异。
我国的能源转型远未上升的“国家战略”层面。首先,我国能源转型处于各个部委各自为政阶段,每个部门就自己主管的领域自行决定重点、方向和速度。其次,我国能源转型缺乏清晰的战略安排,实施路径和推进速度也缺乏统筹考虑。最后,能源转型进展和政策实施效果也无科学评估和考核。政策出台了很多,能源转型的问题也很多,但鲜有部门能够出面纠正和完善。这些问题的解决,有赖于我国能源转型“国家战略”的确立和落实。
二是当前能源体制改革应充分反映能源转型的方向和要求。我国能源体制抑制市场作用导致配置效率低下问题非常突出。大力推动能源市场化改革已经成为能源体制改革的方向和要求。不仅如此,德国能源转型的经验告诉我们,竞争性电力市场和灵活的交易机制是可再生能源转型最重要的制度条件。因此,能源市场化改革的迟缓不仅会影响能源配置效率,而且还会阻碍我国可再生能源转型的进程,增加转型成本。
三是我国能源转型的进展与步骤不应由传统能源巨头决定。传统能源巨头一定是能源转型的主要参与者,但能源转型的方向和进展不能由电力公司等传统化石能源巨头主导。因为它们可以从放缓能源转型速度和进程中获得经济利益。正如赫尔曼・希尔在其《能源变革:最终的挑战》一书所指出的,“客观上,在向可再生能源的转型中是不可能实现共赢的。百分之百转向可再生能源是工业时代以来最广泛的经济转型。如果这个进程没有胜利者和失败者,是不可思议的。失败者将不可避免地是传统电力工业,其损失程度取决于其洞察力、决心和能力,以及进行彻头彻尾的重组、直面迅速衰减的市场份额、发现新的业务领域。”
如果想让我国能源系统能够按照能源转型的方向和逻辑来实现转型,必须要在确立能源转型国家战略基础上,配套以推动能源转型的系统法律和政策框架,由国家来主导和推动转型,方有可能避免能源转型进展和节奏由传统化石能源巨头主导的局面出现。
四是基于能源转型方向调整当前投资以避免锁定效应。未来30年-50年的能源系统是由当前投资决定的。当前的能源投资要符合能源转型要求,否则将导致我国未来能源系统(电力系统)锁定在既定道路上,加大未来能源系统转型的成本。
新能源产业是我国实现绿色转型发展的支撑性行业,也是我国实施创新驱动战略的重要领域,世界发达国家都把发展新能源作为顺应科技潮流、推进产业结构调整的重要举措。
随着国内电力产业结构调整的加速,低碳能源转型步伐加快,国家加快实施创新驱动战略,着力推进能源技术创新,为新能源企业发展提供了重大机遇。新能源企业必须牢固树立科技创新理念,深入实施创新驱动发展战略,促进科技与新能源产业的深度融合,为我国新能源产业创新发展增添强劲动力。
一、加强风电应用技术研究,着力提升新能源产业发展质量
“十二五”时期,国内新能源产业快速发展,据国家能源局统计数据显示,截至2015年底,我国并网风电装机容量1.29亿千瓦,全国并网太阳能发电装机容量4318万千瓦,位居世界第一。进入“十三五”时期,随着国家一系列新能源产业法律法规及标准的不断出台,风能及太阳能应用技术的日臻成熟和利用效率的不断提高,新能源产业发展已进入质量提升期。国家正在加快实施电力体制改革,逐步运用市场机制,引导新能源企业降低造价,减少运营成本,提高市场竞争能力。在此形势下,新能源企业更需做好电力市场需求预测与分析,建立前期、基建、生产、运营全产业链精益化管理模式,从源头上树立高标准理念,努力推动产业持续健康发展。在规划设计环节,就风电前期选址、规划、风机选型匹配、工程建设等各阶段进行精细化设计研究,依托测风、运行等大数据优势,充分考虑自身风资源条件、风电机组性能、电气设备损耗、风机设备和集电线路、交通工程等造价因素,基于风电场全生命周期的经济效益,为风电场量身定制最优的精细化设计方案。在工程建设中,树立“全方位、全覆盖、全过程、全参与”的优化设计理念,应用最先进的风电行业新技术,强化风电场建设和生产的高效衔接,确保风电场的投产质量和效益。在生产管理上,充分利用风电场集群优化调度和集中控制技术,实现风电场少人值守或无人值守。运用大数据技术,实现跨区域、多机型的机组运行性能对比分析,优化各类发电机组的协调运行,实现风电集群整体效能最大化。加强“能源互联网+”技术在风光电站运维领域应用,提高移动运维、远程专家协同运维能力,加强智能终端应用,不断提高设备可用率和发电能力;加强电网适应性技术研究应用,优化控制策略技术,提高风功率预测能力及高低电压穿越适应能力。针对早期风电机组设计、安装缺陷导致的达不到设计值、安全稳定性差等突出问题,运用叶片延长、安装增功组件、控制系统升级等多种风机技改提效技术,提升设备综合效能。
二、加快风电消纳技术研究,着力提升可再生能源利用水平
近年来,随着风电产业的快速发展,风电新气流技术、直驱式风力发电机组、智能化控制技术得到不断突破。2016年,国家发改委与国家能源局联合下发了《能源技术革命创新行动计划(2016―2030年)》,并同时了《能源技术革命重点创新行动路线图》,推进高效太阳能利用技术、大型风电技术、现代电网关键技术、能源互联网技术、节能与能效提升技术等重点技术创新任务,加快实施智能电网、物联网、储能、微电网的综合供能区域试点。可以预见,“十三五”及今后一段时期,随着风电消纳技术的研究和应用,新能源产业发展的瓶颈问题有望逐步得到解决,新能源综合成本竞争优势不断增强,可再生能源利用水平将进一步提升,将为新能源企业带来更大的发展空间。
充分利用低风速发电技术,拓展风电开局。过去风电场较多分布在三北地区,受“弃风限电”问题影响较为严重,随着国内大叶轮、混合塔架、柔性塔架等新技术的不断成熟,中东部及南部地区的风电开发逐渐成为新的竞争焦点。囿于我国风资源与负荷中心呈逆向分布的现状,且随着优质风资源规模逐渐减少,加快低风速发电技术的研究应用,对于拓展我国风电开局具有重要的推动作用。新能源企业和风电制造企业要加强低风速风电技术的联合应用推广,积极探索适合风资源区域特点以及地理环境要求的低风速风场开发模式,不断提升我国低风速风场开发技术实力,实现风电产业发展的科学布局。
加快风电消纳技术的研究应用,拓展风电利用空间。风电并网和消纳已经成为制约我国风电可持续发展的主要瓶颈。解决风电消纳问题,需要在加强各类电源之间、电源电网之间相协调,区域布局及项目与消纳市场、配套电网以及调峰电源相统筹之外,还要加快建设抽水蓄能电站等快速调节电源,研究压缩空气蓄能、电化W储能等大规模蓄能技术及示范应用。积极推进风电供暖消纳方式研究和建设,把富风季与供暖期高度重叠的不利因素变成冬季风电大发的契机,由绿色供电向“绿色供电、绿色供暖、绿色新能源汽车”多位一体能量转化模式发展。同时,建立风电场与大电力用户和电力系统的协调运行机制,不断提高可再生能源利用效率。
加强微电网技术的应用,加快推动分布式能源发展。微电网接近负荷,是分布式发电大规模工业化应用的关键,对于提高分布式可再生能源的利用率具有重要意义。同时,新能源微电网也是电网配售侧向社会主体放开的一种具体方式,符合电力体制改革的方向,可为新能源产业创造巨大的发展空间。要加强对先进储能、微电网技术及新型商业运营模式研究,形成完善的新能源微电网技术体系和管理体制,集成分布式能源及智能一体化电力能源控制技术,将各类分布式能源、储电蓄热(冷)及高效用能技术相结合,通过智能电网及综合能量管理系统,形成先进高效的能源技术体系,灵活参与电力市场交易,使新能源微电网在一定的政策支持下具有经济合理性。
三、加强产学研合作,加快培养适应新能源产业发展的高科技人才队伍
新能源技术的发展,离不开高科技人才的大力支撑。新能源企业应积极抓住国家实施创新驱动发展的战略机遇,以企业为新能源技术集成平台,以示范项目为纽带,依托科研单位、高等院校的技术人才优势,建立产学研结合的研究开发、示范和推广体系,抢占前沿技术的应用先机,为新能源产业发展提供技术支撑。
通过与科研机构、高校联合建立新能源科技人才培养基地,实施风电产业技术人才培养工程,开展各种有针对性的新能源技术培训,加强经营管理人员和技术骨干队伍培养,提升新能源产业人才队伍整体素质。