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從指導方針上看,歐盟和德國認為,為履行防止全球氣候變暖義務,并且要為全球其他經濟體做出榜樣,歐盟和德國有必要大力推動可再生能源發展。在應對全球氣候變化問題上,歐盟一直發言高調、姿態積極,并以提議和先鋒者自居。2007年6月,由德國主持的G8峰會原則同意,到2050年,全球二氧化碳排放總量相比1990年將下降50%。由于《京都議定書》于2012年到期,歐盟2009年一直在積極呼吁,國際會一定要在哥本哈根會議上達成延續《京都議定書》的實質協議;歐盟愿意適度承擔高于其他發達國家的義務。作為歐盟重要成員國,德國認為,節約能源、提高能效和發展可再生能源均能減少室氣體排放,但只有發展可再生能源才是長久之策。另外,歐盟和德國在指導思想上還認為,除減少室氣體排放之外,可再生能源產業還能增加就業、促進關聯高技術產業發展。
歐盟為各成員國可再生能源發展設定目標和規劃路線圖,并持續開展各種支持計劃。歐洲議會2007年3月規定,將2020年歐盟可再生能源在全部最終能源消費中的占比目標設定為20%;將所有成員國生物燃料占全部歐盟運輸用汽、柴油消費的最低比率設定為10%。歐盟根據全歐總體目標為各成員國設置可再生能源占比目標,2020年德國可再生能源在最終能源消費中占比設定為18%。按照歐委會(2007年10月)《歐盟可再生能源發展路線圖》,在歐盟層面,將從法規建設、工作框架和促進措施等方面積極開展工作。
(一)歐盟法規建設。將主要著眼于協調成員國策,改善可再生能源入網條件;推動公共采購中優先使用可再生能源;推動可再生能源市場一體化。
(二)歐盟工作框架。包括(信息討論平臺)“阿姆斯特丹論壇”、歐盟戰略能源技術規劃(SET- Plan)、生物質規劃(Biomass Action Plan)、歐洲智能能源(Intelligent Energy for Europe)以及多項歐盟科學研究和技術開發,都能為可再生能源發展提供支持。根據2008年9月歐委會歐洲智能能源工作報告《可再生能源:轉變》(Renewable:Make theswitch),2005年以來,僅在“歐洲智能能源”工作框架下,就有諸如“清潔歐洲能源網(CLEAN-E)”等22個與可再生能源有關的工作項目得到開展,每個工作項目資金投入約100萬歐元,其中來自歐盟預算資金占50%。
(三)歐盟促進措施。歐盟將充分利用歐盟的融資策工具,包括體制與團結基金、農村發展基金和各項歐盟國際合作項目所能提供的融資機會;歐盟還將通過征收能源稅,使傳統化石能源的室氣體排放成本內部化;同時,歐盟還會督促成員國在費率補貼、獎勵制度、綠色證書、稅收減免、公共采購、技術研發等方面拓展政策手段。
二、德國以《可再生能源優先法》為核心,形成聯邦促進法規體系
德國的《可再生能源優先法》,在德國可再生能源法規體系中處于核心地位;而優惠和促進可再生能源發展,則是所有與能源使用相關法律法規的普遍原則。
德國《可再生能源優先法》(EEG)最早于2000年4月生效,曾經兩次修訂并分別于2004年8月、2009年1月生效。其前身是1991年生效的《強制輸電法案》(StrEG)。2009年新EEG設定,2020年德國可再生能源在電力消費中的占比目標為30%。德國《可再生能源優先法》的基本政策方針是可再生能源優先以固定費率入網,即電網運營商必須以法律規定的固定費率,收購可再生能源供應商的電力。同時,供電商再根據全部入網的可再生能源、傳統能源成本狀況,厘定電價。這樣,盡管可再生能源目前成本還高于傳統能源,但EEG為可再生能源提供和傳統能源一道“吃大鍋飯”的機會;再加上可再生能源還有其他方面優惠,其發展風險得以大大降低。
2009年EEG所修訂重要內容包括:1、以提升價格為主,調整可再生能源補貼性價格標準。如將最低檔可再生能源入網價格由每千瓦時7 87歐分提高到9.30歐分,其他重要調整包括,陸地風電價從每千瓦時8.03歐分上調至9.2歐分,海洋風電價從每千瓦時8.92歐分上調至13至15歐分,以后每年調低5%;光伏(PV)能電價調降至33~43歐分,2010年下降8%至10%,以后每年降低9%。2、調低對新項目入網價格每年遞減速度。新項目入網價格之所以每年遞減,其原因是隨著生產量增加、技術進步和學習效應取得,可再生能源供應成本會下降。2009年,德國將大部分新項目價格入網每年遞減的速度由原來每年規定的2%降低為1%(做出特別規定的除外)。3、對供電質量和技術要求規定獎懲機制。
2007、2008年,德國依照《可再生能源優先法》補貼電量分別為670、720億度,補貼電銷售總額分別約76億和90億歐元。補貼負擔最終落在消費者身上。
除《可再生能源優先法》之外,德國主要促進和規范可再生能源發展的聯邦法規包括:(1)《生物質發電條例(BiomasseV)》,2001年6月生效,2005年8月修訂。(2)《能源投資補貼清單2009》,該法規于每年初修訂,用于說明在府“能源投資補貼(EIA)”安排下,每年可獲補貼的投資項目清單及其補貼金額。(3)《能源供應電網接入法(StromNZV)》、《能源行業法(EnWG)》,都是2005年7月頒布,2008年10月修訂,前者規范供電市場參與者行為,后者為促進可再生能源接入電網做出相關補充規定。(4)《促進可再生能源生產令(SDE)》(2008年4月生效,2009年3月修訂),《可再生能源分類規則2009(RAC 2009)》(2009年3月生效)。前者規定規范聯邦府對可再生能源生產的補貼;后者提供可再生能源產品分類信息,并規范依SDE法開展府補貼時,金額計算方法。(5)《能源補貼分配總規則no.1313/2007》(2008年1月生效),該法規相關條款規定對可再生能源領域投資和科研項目予以資助,以促進技術提升;《太陽能電池府補貼規則no.2009:689》(2008年7月生效),規定在太陽能光伏系統投資將部分獲得政府補貼。
另外,德國所有和能源使用相關的法律法規,在近年的立法或修訂中,都設立相關優惠和促進可再生能源使用的條款。比如,德國早在1999年4月1日開始征收生態稅;稅費標準在2002年曾經調整;征收對象是汽油、柴油、天然氣等傳統能源產品;這實際也有利于提升可再生能源產品競爭力。再如,德國近年修訂和推出《建筑節能法(EnEG)》、《德國可再生能源取暖法》等,都有優惠可再生能源使用的條款。
三、聯邦府開展研究課題和工作計劃
(一)研究課題。從1977年至今,德國聯邦府先后出臺5期能源研究計劃,最近一期計劃從2005年開始
實施。據德聯邦環境、自然保護和核安全部(BMU,簡稱德國環境部)所《德國可再生能源研究資金報告2008》,2008年,通過聯邦環境部撥付的可再生能源研究資金總額9740萬歐元;通過聯邦食品、農業和消費者保護部撥付資金總額1940萬歐元;通過聯邦教研部撥款1400萬歐元,通過聯邦教研部和聯邦經濟和技術部聯合撥款3040萬歐元;所有來自德聯邦府部門資金總額為1.612億歐元;當年,德所有(來自政府、科研機構和企業)可再生能源研究資金支出總額為9.7358億歐元,聯邦政府部門資金占16.6%。
(二)工作計劃和項目。以下是若干項相對典型的政府工作計劃或工作項目。
1、10萬太陽能屋頂計劃。在歐盟1998年9月推出的歐洲“百萬太陽能屋頂計劃”戰略框架下,德國政府宣布從1999年1月起實施“10萬太陽能屋頂計劃”。德國經濟部為“10萬太陽能屋頂計劃”提供總計約4.6億歐元的財政預算。該計劃于2004年結束。此后,德國可再生能源法規體系和促進措施漸趨穩定。
2、生物質能計劃。2005年12月,歐委會宣布在全歐盟范圍實施生物質能計劃,并要求各成員國制定本國計劃。德國生物質能計劃的基本目標是按照可持續發展原則,持續提高生物質能在能源供應中的比率。所采取具體措施依托現有法規體系和促進措施而展開,具體舉措涵蓋產量、農地、供熱、發電、燃油和其他方面。
3、德國復興信貸銀行(KfW)可再生能源貸款項目。作為銀行,KfW在貸款項目號270、271、281、272和282下,為光伏產品、生物質能、沼氣、風能、水能、地熱和可再生能源提供優惠貸款。
(三)倡議
1、“可再生能源出口倡議”(Renewalbe Energy Export Initiative)。德國經濟技術部于2002年規劃,2003年發起該倡議,目的在于幫助德企業,特別是中小企業進入國際市場,擴大可再生能源技術和產品出口,并對全球氣候保護做出貢獻。該倡議具體促進主要依托現有機構部門、法規框架而展開;德經濟部每年提供約500萬歐元預算資金,通過舉辦專業報告會、組織企業參加專業展會、赴國外商業考察、對口洽談會等活動,幫助企業與國外企業建立聯系。具體執行單位是德海外商會或通過公開招標選定。在實施過程中,往往與對方發展援助項目相結合。
2、國際氣候(International Climate Initiative)。由德國環境部于2008年初發起,基本操作方式是通過德國政府(環境部)出售CO2排放許可權所籌集資金,為全球范圍氣候變化應對項目提供資金,以推動提高能源效率、擴大可再生能源使用、降低碳排放。2008年,該動用資金總額1.12億歐元,在全球范圍發起近百個改善項目,涉及49個合作國家。有些項目的開展,德國技術合作公司(GTZ)、德國復興信貸銀行(KfW)在配套資金和聯絡方面也起到重要作用。這些項目絕大部分都是由德國公司執行,采用的是德國技術和產品,因此。該實際上促進了德國可再生能源產品出口。
四、專門機構和地方政府發揮重要作用
與可再生能源發展政策促進相關,以下專門機構和各級政府都起到重要作用。
(一)聯邦政府部門。聯邦環境部(BMU)和聯邦經濟部(BMWi)在推動立法和發起項目方面起到主導作用。
(二)德國復興信貸銀行(KfW)。包括其子公司德國投資開發公司(DEG)在內,KfW為起步階段的德國可再生能源產業發展做出重要貢獻。KfW大部分面向可再生能源企業發放的利率優惠程度一般在50%左右。據KfW數據,1998年至2002年間,KfW和DEG總共向可再生能源提供資金總額6.5億歐元,這大致相當于所有德國能源項目融資總額的60%、占KfW融資業務的27%。從2003至2006年,KfW和DEG面向可再生部門融資年均總額約1.3億歐元。2008年,KfW在全球范圍可再生能源部門融資總額3.4億歐元(還不包括對大型水電站融資),遠超過世界銀行對發展中國家可再生能源2.8億美元的融資總額,成為全球最大的可再生能源融資機構。
(三)德國能源署(dena)。是聯邦政府、德國復興信貸銀行(KfW)、安聯股份公司、德意志銀行和德國聯邦銀行共同控股的一家公司,公司在操作上通過公共私人伙伴關系,為項目提供咨詢和資金。在組織架構上分為通訊和服務兩個板塊,業務活動是圍繞能源有效利用和可再生能源,策劃和組織宣傳活動;為能源項目提供咨詢和支持;通過創新、明智的理念,前瞻性地推動企業項目規劃。德國能源署網站還提供歐盟和德國可再生能源政府信息。
(四)地方政府。德國州政府可能出臺在本州范圍使用的優惠性法規或政策,同時也會根據需要,發起某一領域可再生能源促進。如圖林根州政府2007年4月頒布《2007年出租房屋現代化和維修補貼條例》;北威州2008年9月開始對住房使用太陽能實施補貼,并在2008年以法規形式頒布《合理使用可再生能源和能源計劃》;巴符州于2008年9月發起“環境保護和節能促進計劃”。
五、德國可再生能源發展取得顯著成就
(一)可再生能源占比不斷提升。如表1所示,2008年,德國可再生能源生產總量在全部能源消費總量的占比9.5%;其中,來源于水電、風電、生物能源和其他可再生能源的比率分別占0.9%、1.6%、6.6%、0.4%。這一占比是1998年的3倍多,已相當于2020年目標的一半多。可再生能源在電力消費、最終熱能、最終燃料消費中占比情況類似,都是2008年比率相比1998年有大幅提升。
(二)近年部分可再生能源產品和設施總量高速增長。如表2選取若干近年產量增長速度較快的可再生能源產品,列舉其產量在2000~2008年的變化情況,2000~2008年,風能、生物質、(太陽能)光伏發電總量的年均增長率分別高達23.3%、33.2%、67.7%,地熱發電則在2004年之后,實現從無到有、迅速發展的飛躍。同時,生物質、太陽能供熱總量也分別實現7.7%、16.1%的高速增長。當然,支持產量高速增長的是可再生能源設施數量的高速增長。比如,(德環境部數據)1990年年末已安裝風電裝機容量為56兆瓦,到2000年末增加到6112兆瓦,截至2008年末達到了23895兆瓦;而德國(太陽能)光伏發電裝機容量則從1990年的2兆瓦增加到2000年的100兆瓦,2008到達5311兆瓦。
(三)部分可再生能源產品形成強勢國際競爭力。在風電和光伏太陽能領域,德國不論在產量還是在技術水平上,都處于國際領先水平。從風電裝機總容量上看,據《全球風能協會》所《全球風能報告2008》,到2008年底,全球總計風電裝機容量120798兆瓦,德國為23903兆瓦,占19.8%,居全球第二位,
稍低于美國(占20.8%);在2008年新裝容量中,德國以1665兆瓦位居第四,占6.2%;排在美國、中國、印度之后。再看2008年全球光伏太陽能新裝機總容量,據歐洲光伏太陽能行業協會(EPIA)數據,德國以1500兆瓦排名第二,僅次于西班牙(2511兆瓦),遠高于位居第三的美國(342兆瓦),占當年全球光伏太陽能裝機總容量的27.4%。德國光伏產業和光伏技術的優勢競爭力還體現在單個企業的市場份額和國際化發展上。比如,德國SMA太陽能公司已經成為全球最大的太陽能逆變器生產商;公司逆變器全球市場份額達到40%;年銷售收入約12億美元;2009年,該公司已開始在美國設立分支機構。
(四)可再生能源發展促進實現室氣體減排。據德國環境部計算,2008年,德國通過可再生能源發電實現二氧化碳減排總量7160萬噸,通過可再生能源取暖實現二氧化碳減排總量2910萬噸,通過可再生能源燃料實現減排總量830萬噸,總計實現二氧化碳減排總量1.09億噸,相當于德當年室氣體排放總量的11.5%。如果按可再生能源方式分類減排總量,則生物質、風能、水電、生物燃油、光伏太陽能、太陽能供熱、地熱分別占到44.6%、27.9%、16.6%、7.6%、2.2%、0.8%、0.2%。2008年,德國室氣體排放總量9.45億噸,已提前實現《京都議定書》減排目標,可再生能源發展對此做出重要貢獻。
(五)可再生能源發展形成新經濟增長點,促進了內需和就業。據計算,2008年德國各類可再生能源設施建設工程實際投資總額131億歐元,相當于德國GDP的0.54%;其中光伏、風電、生物質取暖、太陽能取暖、地熱、生物質發電、水電分別在工程總量中分別占47.3%、17.5%、11.4%、11.1%、8.4%、3.8%、0.5%。而各類可再生能源設施營業(能源銷售)總額為157億歐元,相當于德GDP的0.65%。其中,生物燃油、生物質發電、風電、光伏太陽能、生物固體燃料取暖、水電分別占到營業總額的22.3%、22.2%、20.4%、13.4%、13.4%、8.3%。所有由可再生能源部門運營和投資產生的營業總額為288億歐元,相當于當年德國GDP的1.2%。2004年德國可再生能源部門雇員總數為16.05萬人,2008年上升到27.80萬人。
關鍵詞:新能源 可再生能源 可持續發展
新能源是指相對于常規能源,在采用新技術和新材料基礎上,通過系統地開發利用而獲得的能源,主要指常規化石能源以外的可再生能源。根據聯合國1981年會議的定義,新能源和可再生能源包括太陽能、水力發電、風能、生物質能、薪柴、木炭、畜力、海洋熱能、波浪力能、潮汐能、泥炭、油母頁巖和重質油砂共14種。1981年8月,聯合國新能源和可再生能源會議之后,各國對新能源的稱謂有所不同,但達成的共識是,除常規化石能源和核能之外,其他能源都可稱為新能源和可再生能源,其中最主要的是太陽能、地熱能、風能、海洋能、生物質能、氫能和水能。新能源和可再生能源不僅儲量豐富,而且可以循環利用。相對于化石能源,對環境的影響很小,但利用難度和受自然環境的影響都很大,分布比較分散,目前有很多關鍵技術還亟待解決。由于新能源和可再生能源從根本上克服了常規能源存量有限、污染嚴重的特點,所以有利于能源、經濟與環境的可持續發展。聯合國開發署(UNDP)和世界能源理事會(WEC)經過歷時5年的研究,于2000年發表了《世界能源評價》(World Energy Assessment)的報告,報告根據對未來社會、經濟和技術發展趨勢的分析,研究確定了21世紀全球能源發展的戰略方向。該報告認為,到21世紀末,新能源和可再生能源將成為世界能源系統的主角(王革華,2010)。
根據初步資源評價,中國新能源和可再生能源資源中,可開發水能資源約4億千瓦,小水電資源蘊藏量在1.6億千瓦左右;5萬千瓦(含5萬千瓦)裝機以下的小水電資源可開發量達到1.3億千瓦,這說明小型水電的發展潛力還是很大的。風能資源合計可開發量有10億千瓦,陸地上離地面10米高度風能資源儲量約為32.3億千瓦,可開發利用的資源量為2.5億千瓦,近海可開發利用的風能資源儲量有7.5億千瓦。如果陸上風電場年等效滿負荷按2,000小時計,每年可提供電量5,000億千瓦時,海上風電年等效滿負荷按2,500小時計,每年可提供電量1.8萬億千瓦時,合計2.3萬億千瓦時電量。由此可以看出,中國風能資源十分豐富,開發潛力巨大,未來必將在能源結構中占據重要地位。全國2/3國土面積年日照時數在2,200小時以上,每年太陽能光熱應用可以達到17,000億噸標準煤;只要技術可行,成本可接受,如此巨大的太陽能資源的開發利用量是沒有上限的。中國是傳統的農業大國,因此生物質能資源十分豐富。農業廢棄物等生物質能資源每年可作為能源使用的數量相當于5億噸標準煤。根據中國土地資源開發利用潛力,未來50年內年可供開發利用的生物燃料能將超過2億噸。中國的地熱資源以中低溫為主,儲量十分豐富,其資源儲量占世界的7,9%,總資源潛力有2,000億噸標準煤;其中可供開發的高溫發電和中低溫熱利用的資源量分別為600萬千瓦和33億噸標準煤。中國有32,000公里的海岸線,其中大陸海岸線18,000公里,有潮汐能、潮流能、海流能、波浪能、溫差能、鹽差能等各種海洋能資源,其中可供開發利用量約5,000萬千瓦(林伯強,2010)。
一 我國開發利用新能源和可再生能源的必要性
長期以來,“富煤、少氣、缺油”的資源條件,決定了中國能源結構以煤為主,低碳能源資源的選擇有限。能源與環境是目前制約中國經濟與社會可持續發展的兩個重要問題。進入21世紀以來,國際社會能源供應、能源安全以及氣候變化問題日益突出,石油價格迅速上升。到2020年我國實現GDP翻兩番的發展目標,能源需求量將達到25-33億噸標準煤(倪維斗,2009)。屆時,中國能源供應不僅總量上面臨更大壓力,而且石油進口依存度將超過60%,能源供應安全也將面臨極大的挑戰。世界范圍而言,化石燃料消費形成的碳排放,是造成全球氣候變暖的主要原因。聯合國《氣候變化公約》已開始以減緩溫室氣體排放為主要措施,應對氣候變化。我國2007年碳排放量占世界總量的1/4,已超過美國成為世界第一。盡管發展中國家當前不可能承擔絕對地、強制性地減少碳排放義務,但是隨著發達國家減排承諾的履行,中國在未來國際談判中也將會面臨越來越大的壓力。在能源供應、經濟發展、環境制約的形勢下,積極發展新能源和可再生能源,節約和替代部分化石能源,促進能源結構的調整,減輕環境壓力,是保障國家能源與環境安全,促進經濟與社會可持續發展的必然戰略選擇(羅漢武,2010)。
“十二五”能源規劃的制定,重點圍繞實現中央提出的非化石能源比重增加和碳減排兩個目標展開。到2015年,來自天然氣、水電與核能以及其他非化石能源(主要是風能)的電力消費比重將從目前的3.9%、7.5%、0.8%上升到8.3%、9%、2.6%。而與此同時,到“十二五”末,煤炭在一次能源消費中的比重將從2009年的70%下降到63%左右,天然氣消費占比將從目前的3.9%提高至8.3%。為實現非化石能源到2020年達到15%的目標,我國將重點發展三類非化石能源,即核電、水電、非水能的其他非化石能源,包括風能、太陽能、生物質能。據測算,屆時核電規模至少達到7,500萬千瓦以上,水電裝機規模至少達到3億千瓦以上,其他生物質能的利用規模達到2.4億噸標準煤以上。而根據目前規劃,2015年中國天然氣利用規模會達到2,600億立方米;水電利用規模達到2.5億千瓦,核電利用規模達到3,900萬千瓦,水電和核電在一次能源消費中的比重將提高1.5個百分點;風電、太陽能等可再生能源利用規模將達到1.1億噸標準煤左右,占一次能源消費的比重提高1.8個百分點。
按照國家新興能源產業發展規劃(2011~2020年)和“十二五”能源規劃,我國將在2020年前投入5萬億元用于新能源產業建設。除了資金的投入,國家發改委聯合多部門“中國資源綜合利用技術政策大綱”,強調將重點推廣257項技術;國家能源基地建設正緊張推進,大型風電基地和太陽能光伏發電基地建設正在加速。從更廣闊的視角看,“十二五”與“十一五”最大的不同之處在于經濟的低碳轉型。在保障國家能源安全和應對全球氣候變化的雙重背景下,加快轉變能源發展方式無疑是“十二五”能源規劃的
關鍵所在。與發達國家相比,我國在減緩溫室氣體增長、保護環境的同時,還面臨著發展經濟、消除貧困、改善民生等多重任務的挑戰。
新能源和可再生能源是未來可持續能源體系的重要支柱。隨著中國新能源和可再生能源技術的成熟和產業的發展,新能源和可再生能源在未來能源結構中將發揮越來越顯著的作用。新能源和可再生能源領域的技術創新能力,將成為國家綜合競爭能力的重要方面,也將是國家經濟、社會發展和國家安全的重要保障。對中國而言,加強促進中國新能源和可再生能源的發展,具有顯著的前瞻性和戰略性意義。
二 我國新能源和可再生能源政策法規體系
目前,已有近50個國家頒布了支持新能源和可再生能源發展的相關法律法規,政策法規對新能源和可再生能源發展起到了重要的推動作用。我國《可再生能源法》自2006年1月1日起正式生效,自正式實施以來,雖然不盡如人意,但《可再生能源法》確立了新能源和可再生能源發展的基本法律制度體系,為可再生能源發展提供了一個法律框架,對可再生能源投資投入和可再生能源制造業的發展起到了積極的推動作用。它比較完整地規定了可再生能源開發利用的法律制度,有益于解決中國日益突出的能源供需矛盾和環境惡化問題。
2007年8月,國家發改委頒布《可再生能源中長期發展規劃》。該規劃提出了可再生能源發展目標、重點發展領域、投資估算和規劃實施的保障措施。規劃提出的總目標反映了從2005-2020年我國可再生能源發展的整體要求。根據這15年經濟和社會發展的需要,提高可再生能源在能源消費中的比重,解決偏遠地區無電入口的供電問題和農村生活燃料短缺問題,推行有機廢棄物的能源化利用,推進可再生能源技術的產業化發展。力爭到2020年使可再生能源消費量達到能源消費總量的15%。規劃還對水電、生物質能、風電和太陽能提出了分類發展目標;規劃也明確提出,到2020年可再生能源發電裝機容量(包含大水電)將占總裝機容量的30%以上,實現這個目標,必須加快可再生能源發展的步伐。
國家發改委2010年制定了可再生能源發展目標,頒布了《可再生能源發電有關管理規定》、《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》、《可再生能源電價附加收人調配暫行辦法》、《可再生能源產業發展指導目錄》和《可再生能源發展專項資金管理辦法》。國家發改委還與財政部等有關部門聯合頒布了《促進風電產業發展實施意見》、《關于加強生物燃料乙醇項目建設管理,促進產業健康發展的通知》和《關于發展生物能源和生物化工財稅扶持政策的實施意見》。國家發改委還牽頭在可再生能源發展的政策措施方面做了許多工作,風能和生物質能資源的普查工作也正在進行中。在降低可再生能源成本方面,還有其他一些措施,如通過平攤電價或實行價格補償等機制,計劃增加科技投入,提高可再生能源的市場競爭力。
三 我國新能源和可再生能源的發展現狀和存在的問題
目前,傳統化石燃料資源一直是當今世界的主要能源形式,但近年來,世界新能源和可再生能源的開發和利用發展速度非常之快,因此受到各國普遍的關注。世界各國大力發展新能源和可再生能源的原因主要在于:(1)傳統能源儲量有限,能源價格波動劇烈。3次石油危機迫使西方發達國家轉向國家能源安全的建設上來,其中一個重要途徑就是大力發展新能源和可再生能源,獲得充足和安全的能源替代形式。(2)傳統化石能源不僅具有高污染性,而且排放大量的二氧化碳。《京都議定書》要求發達國家在2008-2012年之間,將其溫室氣體的排放量從1990年的排放水平上平均下降5.2%,這使許多發達國家致力于開發和利用可再生能源。可再生能源不僅清潔而且對環境無害或危害很小,分布廣泛,適宜就地開發利用。(3)隨著技術進步和規模經濟的產生,可再生能源的生產成本逐漸降低。
相對于中國目前的能源資源和環境問題,新能源和可再生能源在中國電力工業中僅占很小的比例,除水電以外的可再生能源所占比重尚不足1%。由于新能源和可再生能源技術種類多,所處的發展階段也不盡相同,因此面臨的困難和問題也有差異。然而,其中普遍存在的問題是:(1)缺乏足夠的經濟鼓勵政策和激勵機制,政策的連續性和穩定性差,沒有形成具有一定規模的穩定的市場需求,影響投資者的積極性。由于新能源和可再生能源開發利用的時間和速度很重要,政府應當以豐厚的補貼和有效的稅收以及價格支持政策,盡快實現新能源和可再生能源的開發利用(陳元,2007)。考慮到新能源和可再生能源對能源安全的重要性以及日益嚴重的環境問題,在保證安全有效的前提下,對于新能源和可再生能源的開發利用,無論政府如何鼓勵,都不過分。(2)新能源和可再生能源企業在開創初期風險較大,贏利能力不強,較難吸引社會資金的投入。缺乏行之有效的投融資機制,使新能源和可再生能源技術的推廣應用受到很大限制。新能源和可再生能源技術運行成本低,但初始投資高,需要建立穩定有效的投融資渠道予以支持,并實行優惠政策,降低成本。(3)受技術水平的限制,新能源和可再生能源開發成本相對較高,與其他能源相比缺乏競爭力,其環保和社會效益在目前的市場條件下難以體現出來。新能源和可再生能源設備及產品的技術論證、檢查監督,也缺乏有資質認證的專業公司,增加了運行風險。(4)新能源和可再生能源的開發利用缺乏強有力的法規保障,尚未確立在我國能源發展中的戰略地位。(5)沒有建立起完備的新能源和可再生能源產業化體系,研究開發能力弱,技術水平較低,關鍵的設備仍需進口,一些相對成熟的技術缺乏標準體系和服務體系的保障。(6)可再生能源在向低碳經濟轉型的過程中扮演著重要角色。中國已經提出到2020年可再生能源占一次能源消費比重達到15%的發展目標。但距離大范圍普及利用,還面臨著高投入、高成本、技術瓶頸和商用化周期長等諸多難題。(7)對公眾的宣傳和教育力度不夠。公眾對開發利用新能源和可再生能源的意義認知程度低,沒有形成全社會積極參與和支持新能源和可再生能源發展的良好環境。
新能源和可再生能源的發展相對緩慢,需要特殊政策和努力去推廣應用。科技攻關,降低生產成本,是推廣新能源和可再生能源應用發展的關鍵。但是,當前中國經濟發展的高投入、高能耗、高污染、低效率的粗放式增長方式造成中國能源后備儲量不足,資源過快消耗,從而影響能源安全和長遠發展,因此,發展新能源和可再生能源勢在必行。
四 加快我國新能源和可再生能源發展的對策建議
一般認為,技術成熟度是新能
源和可再生能源應用的瓶頸,但是忽視了一個被經驗所證明的規律:一個國家新能源和可再生能源的健康發展是本國新能源技術、產業鏈對接以及政策驅動的結果。中國之所以還在新能源和可再生能源發展過程中步履蹣跚,其主要障礙不是技術上的,而是戰略和體制上的。美國總統奧巴馬在就職演說中明確了美國國家戰略的幾大目標,其中第一目標是重新奪回新能源的領導權。美國迫切需要尋找替代傳統能源的戰略發展方向,新能源無疑是承擔這一重任的最好選擇。我們在國家層面上并未形成同時考慮所有能源利用和技術發展兩個方面的新能源戰略,幾乎所有影響了中國新能源發展過程的重要決策都是從行業的局部出發。一方面中國石油和天然氣資源短缺,煤炭在能源結構中的比重偏高,與生態環境的矛盾日益突出,單純依靠化石能源難以實現經濟、社會和環境的協調發展。另一方面,中國的新能源和可再生能源豐富,已具備大規模開發利用的條件,因此加快新能源和可再生能源的開發速度,提高新能源和可再生能源在能源結構中的比重,是目前中國新能源和可再生能源發展的首要任務。截至2008年底中國新能源和可再生能源發電累計裝機(不包括大水電)才7,600萬千瓦,與可開發利用的新能源和可再生能源儲量相比,目前已開發利用的資源十分微小,因此在促進新能源和可再生能源發揮作用方面,政府的支持力度應該更大一些,發展速度應該更快一些。具體的對策建議主要有:
1 進一步加強法律法規建設,保障規劃目標的實現
從現象上看,以往中國新能源和可再生能源發展緩慢的直接原因是技術造價昂貴,與常規能源相比缺乏優勢。昂貴的直接原因是新能源和可再生能源應用技術還不成熟,達不到規模經濟效益。進一步深入分析中國新能源發展的歷史,則發現不是技術不行,而是主導新能源和可再生能源應用的政策環境不完善,政策體系不完整。這些障礙的本質,是沒有真正把新能源和可再生能源發展納入國家戰略的考慮和規劃之中。從立法層面到技術應用層面都涉及了新能源和可再生能源,只是缺乏國家戰略層面的法律以及行政和全社會之間的協調聯動,多數條款缺乏與之配套的具體措施,可操作性不強。導致了新能源和可再生能源全面推廣的遲滯。為此,我們的新能源戰略需要一個系統的解決方案,將各類新能源全部納入,統一考慮,需要政府、企業和公眾的全面參與和踐行。應該結合我國的實際,借鑒國際經驗,尤其把強制性的制度手段落到實處。
2 加強政策支持力度,制定和完善相關的經濟鼓勵政策
在我國新能源和可再生能源還不能形成適度經濟規模的時候,需要政府在財政、信貸、稅收和價格等方面給予政策支持,目的在于吸引企業參與新能源和可再生能源開發建設,降低新能源和可再生能源產品的生產成本,盡快形成規模效益,增強其在我國乃至世界能源市場的競爭力。經濟鼓勵政策是指政府制定和批準執行的各種經濟鼓勵措施,如稅收減免、價格優惠、投資補貼等經濟政策。對新能源和可再生能源設備制造、部件引進實行減免稅收或享受稅收優惠政策;保證對新能源和可再生能源發電實行高電價收購;為開發新能源和可再生能源的企業提供貼息貸款和投資補貼;把新能源和可再生能源項目納入政策性貸款范圍,發放專項貸款;建立公共發展基金支持新能源和可再生能源發展;拉動和引導全社會增加投資,形成新能源和可再生能源上下游產業鏈條的持續發展態勢;建立鼓勵企業和私人投資機制,擴大投融資渠道,努力創造條件,鼓勵優秀的新能源和可再生能源公司上市融資。推動新能源和可再生能源政府采購政策,通過政府采購刺激新能源和可再生能源需求,培育新能源和可再生能源市場。
3 明確發展規劃和目標,建立協調的管理機制
總結國內外經驗,我國新能源和可再生能源發展要有明確可行的發展規劃和目標,確保市場規模和效益的逐步實現。根據新能源和可再生能源中長期發展規劃,科學制定規劃目標,并且將目標進行年度分解。規劃目標不僅要通過省級規劃和產業規劃,具體落實到每個省、每項技術和每個項目,而且要將規劃目標落實到具體的時間表,統籌安排,分階段實施,保證規劃目標的最終實現。新能源和可再生能源作為一種未來長期戰略能源,需要政府花大力氣實施有效的宏觀管理和調控,設置職能明確、管理有效的機構,建立以戰略管理為核心的管理機制,適應市場經濟發展和國際競爭的需要。政府要逐步從依靠行政手段推動新能源和可再生能源行業發展,逐步發展到政府部門制定政策、規劃和標準,主要依靠市場機制推動新能源和可再生能源產業發展。
4 建立新能源和可再生能源的產業創新體系,推進產業化體系建設
今后20年是我國新能源和可再生能源產業化發展的關鍵階段,我國的總體目標是要大幅度提高新能源和可再生能源的技術性能,降低成本,提高市場競爭力。到2020年,大多數新能源和可再生能源技術都應該達到規模化、現代化生產的要求,實現商業化運作,為我國能源安全和能源清潔化使用做出實質性的貢獻。為此,需要建立新能源和可再生能源的產業體系,同時還要形成和完善產業標準和產業服務體系。新能源和可再生能源創新是一個動態的、復雜的過程,它不僅隨著世界能源供需矛盾的日益加劇和科學技術的持續進步而不斷發展,同時又面臨著經濟、社會、環境等諸多方面的問題,需要企業、社會、政府等多個主體的共同參與。只有在新能源和可再生能源的創新平臺、產業知識基礎與關鍵技術、創新投入機制、產業化政策等諸多方面不斷完善,我國新能源和可再生能源產業才能走上良性發展軌道,形成市場競爭力。
5 加快新能源和可再生能源方面的人才和能力建設
國家科技發展規劃和技術創新體系建設要大力支持新能源和可再生能源的科學研究、技術開發和產業化應用,以企業為主體,實現產、學、研相結合,整合現有的新能源和可再生能源技術資源,健全保護知識產權的法律體系,鼓勵創新,加快人才培養速度,建設新能源和可再生能源開發利用的人才培養基地,促進國內外信息交流。與國際標準接軌,加強運用適合于新能源和可再生能源工程技術的經濟環境評價指標體系的能力建設。加強對新能源和可再生能源重點行業和產品制造能力建設,加強人才培養,造就一批新能源和可再生能源產業的開創者和管理者。在政府的支持下,實施我國新能源和可再生能源產業化和商業化發展戰略。通過自主創新與引進、消化和吸收相結合,加快新能源和可再生能源技術進步和創新,力爭掌握新能源和可再生能源核心技術,實現新能源和可再生能源技術設備的產業化和本土化。
6 提高全社會開發利用新能源和可再生能源的意識,形成全民支持新能源和可再生能源發展的社會環境
加強全社會的科普教育,提高公眾利用新能源和可再生能源的積極性,樹立新能源和可再生能源是中國未來主體能源的觀念。各級政府應該率先支持新能源和可再生能源的發展,在政府采購計劃中積極購買和安裝新能源和可再生能源產品,帶動全社會使用新能源和可再生能源。建設新能源和可再生能源利用示范工程,鼓勵國家級大型企業利用新能源和可再生能源,并引導其積極投入到新能源和可再生能源的技術開發和設備制造中去。對企業和個人自愿認購高價格新能源和可再生能源產品的行為予以鼓勵。
我市太陽能、淺層地能等可再生資源豐富,在建筑中應用的前景廣闊、潛力巨大。各級、各部門、各有關單位要充分認識到可再生能源建筑應用的重要意義,積極推進在建筑中應用可再生能源工作。
(一)加快推進可再生能源在建筑中的應用是貫徹落實科學發展觀,調整能源結構,保證能源安全的重要舉措,是“保增長、擴內需、調結構”和建設資源節約型、環境友好型社會、實現可持續發展的重要戰略措施,利用太陽能、淺層地能等可再生能源解決建筑的采暖空調、熱水供應、照明等,是可再生能源應用的重要領域,對替代常規能源、促進建筑節能具有重要意義。
(二)加快推進可再生能源在建筑中應用是實施國家能源戰略的必然選擇。近年來,我市可再生能源建筑應用得到快速發展,也取得了一定成效,實踐表明,大力推進太陽能、淺層地能等可再生能源在建筑中應用,是解決建筑用能最經濟合理的選擇。
(三)加快推進可再生能源在建筑中應用是滿足能源需求日益增長,改善人民生活質量,提高建筑用能效率的現實要求。我市工業化、城鎮化進程正處于快速發展時期,隨著群眾生活改善,建筑用能呈現不斷增長趨勢,依靠可再生能源解決建筑新增用能需求,不僅能滿足人民群眾改善居住環境質量的要求,而且也能有效緩解我市能源供需矛盾。
二、總體思路和發展目標
(一)總體思路。以國家“可再生能源建筑應用城市示范”為契機,以創新發展模式、推進綠色轉型為主線,建立政府引導、市場運作、多方參與的社會需求機制,做好示范引導和技術推廣,加快推進和普及太陽能、淺層地能等可再生能源在建筑中應用的步伐,帶動相關材料、產品的技術進步及產業化,切實轉變建筑能源增長方式,降低建筑對常規能源的消耗,促進節能減排。
(二)發展目標:“十一五”期間,可再生能源在建筑中應用取得實質性進展,基本形成相關政策法規、技術標準和技術支撐體系,基本建成與建筑結合的可再生能源自主知識產權技術和材料、產品體系;2009-2010年間,實現城鎮新增可再生能源建筑應用面積500萬平方米以上;“十二五”期間,太陽能、淺層地能應用面積占新建建筑面積比例達到35%以上;到2020年,太陽能、淺層地能應用面積占新建建筑面積比例達到50%以上。
三、主要工作任務
(一)組織實施示范工程
2009年開始啟動可再生能源建筑應用試點示范工程451萬平方米,其中包括新建的5所學校約112萬平方米、12項醫院、商場、住宅小區約281萬平方米地源熱泵建筑應用示范,2項既有建筑節能改造約8萬平方米的地源熱泵建筑等應用示范,5項約50萬平方米的太陽能光熱建筑一體化示范。
(二)加強配套能力建設
1.由市建委負責,對我市太陽能及淺層地能資源分布和可利用情況進行充分論證或評估,對淺層地能熱泵技術,要切實把握不同熱泵技術推廣的適用性和可行性,《*市可再生能源建筑應用評估報告》。
2.由市建委、發展改革委負責,對我市可再生能源建筑應用進行專項規劃,《*市可再生能源建筑應用專項規劃》。
3.由市財政局、建委負責,組織編寫和《*市可再生能源建筑應用實施方案》(2009-2010)。
(三)加強技術支撐體系建設
市建委應當會同有關部門,加強我市可再生能源建筑應用技術支撐能力建設,充分發揮科研院校的技術力量,建立以河南省建筑科學研究院有限公司、河南省科學院能源研究所等為主要技術支撐單位的技術研究、技術推廣、能效監測評估的技術支撐體系,逐步完善我市可再生能源建筑應用技術標準和規范,《*市民用建筑太陽能與建筑一體化應用技術導則》和《*市民用建筑地源熱泵系統與建筑一體化應用技術導則》。
四、保障措施
(一)強化組織領導
建立健全可再生能源在建設領域推廣應用的工作體制和機制。在市政府的統一領導下,市建筑節能與墻體材料革新工作領導小組全面負責協調工作及相關政策的貫徹落實,推進我市可再生能源建筑應用工作。各級、各有關部門,應在各自職責范圍內,簡化辦事程序,提高工作效率,共同推進可再生能源在建筑中的應用工作。
(二)落實保障資金
對于獲得財政部、建設部批準的可再生能源建筑應用城市示范、縣(市)示范的項目,市、縣(市)財政安排不低于1:1比例的配套資金,用于支持可再生能源在建設領域的推廣應用的獎勵。對于獲得財政部、建設部批準的太陽能光電建筑應用示范的項目,市、縣(市)財政安排一定比例的配套資金。
(三)加大政策扶持
設立*市可再生能源建筑應用專項資金,主要用于可再生能源建筑應用示范工程、產品和技術集成研究、標準規范制定、能源服務市場培育、能效檢測評價等。相關部門根據各自職責,制定配套的相關政策、管理制度和管理措施,加強監督管理,確保可再生能源建筑應用規模化健康發展。
作者簡介:劉貞,博士,副教授,主要研究方向為可再生能源與氣候變化。
基金項目:國家973發展計劃(編號:2010CB955602);國家自然科學基金(編號:71073095);教育部人文社科項目(編號:10YJC630161)。
(1.重慶理工大學工商管理學院,重慶 400054;2.清華大學能源環境經濟研究所,北京 100084;
3.國家發改委能源研究所,北京 100038)
摘要 通過對當前主要的情景設計及評價方法的研究,認為目前我國可再生能源發展迅速,但初期的部分基本工作尚未完成。尤其是可再生能源的供給潛力及其經濟可開發性評價。基于此,提出一種基于動態成本曲線的可再生能源發展戰略情景仿真模型。動態成本曲線生成的基本原理是在靜態成本曲線基礎上,考慮技術進步、可再生能源外部價值對靜態成本曲線的影響,從而生成不同時期的可再生能源成本曲線,進而構成可再生能源動態成本曲線。考慮不同種類可再生能源技術進步水平、外部環境價值的變化,設計不同的可再生能源發展情景。基于可再生能源動態成本曲線,并對不同的可再生能源發展情景下的投資成本、能源效益、經濟效益和社會效益進行了綜合評價。最后通過一個案例,分四種情景,即不考慮技術進步,低環境方案情景;不考慮技術進步,高環境方案情景;考慮技術進步,低環境方案情景;考慮技術進步,高環境方案情景;分別給出了四種情景下的裝機總量、投資總額、創造就業、污染物和溫室氣體減排量。
關鍵詞 可再生能源;動態成本曲線;技術進步;環境外部價值
中圖分類號 F019.2文獻標識碼 A文章編號 1002-2104(2011)07-0028-05doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.07.005
大力發展可再生能源是國家能源發展戰略的重要組成部分,是提升能源安全、減少溫室氣體排放、調整能源結構、改善生態環境、縮小城鄉貧富差距的重要舉措之一。2005年國家《可再生能源法》頒布之后,國家可再生能源中長期發展規劃于2007年出臺。作為落實可再生能源法和中長期發展規劃的重要環節,省級可再生能源規劃逐步提上日程。
用于幫助制定能源政策的模型有情景優化模型和情景模擬模型兩大類,最近出現了基于agent的能源政策情景仿真模型[1-6]。情景優化模型考慮一定的約束條件,通過線性規劃確定最小成本的能源系統,其主要的代表模型有MARKAL[7-9]、EFOM和AIM/能源排放模型[10-12]等。情景模擬模型是以情景分析為基礎,描述整體能源系統,其主要代表模型有LEAP[13-15]、MESSAGE[16-18]等。基于agent的政策情景仿真模型,觀察能源系統的集聚演化過程,常見的平臺主要有Swarm[19], ASPEN[20]等。本研究屬于情景優化模型范疇。
通過對國內外區域可再生能源情景分析的相關理論、方法及案例進行研究。可以發現不同的可再生能源發展階段,可再生能源發展考慮的內容不同:①在發展初期,可再生能源份額較小,對能源市場的影響非常小,技術水平較低,此時,主要研究的是由政府推動的供給側市場;②隨著技術的相對成熟,可再生能源開始參與能源供需平衡,此時的研究側重于如何把可再生能源推向市場的政策研究;③技術發展已經達到可以與傳統能源相競爭的程度,此時,重點研究能源市場機制、能源均衡及空間協調。
研究借鑒美國加州區域可再生能源規劃方法、歐盟可再生能源目標分解方法、加拿大RETs模型,以及世行提出的RESCREEM模型,提出一種基于動態成本曲線的可再生能源發展情景分析方法,并把它應用到省級可再生能源發展情景分析與評價中。
1 可再生能源發展情景設計基本方法
可再生能源情景設計的基本原理是不同政策、不同時期的項目成本和環境外部價值對成本曲線產生影響,其交叉點為不同時期的可再生能源規劃模型的成本最優量。
1.1 靜態成本曲線的構建方法
可再生能源發電靜態成本曲線需要考慮不同項目的單位成本及其開采量。
假設該地區共有m種可再生能源發電技術,第i種發電技術有ni個可再生能源發電廠。
第i種發電技術的第j個發電廠的裝機容量為Hi,j,第k年的可再生能源發電滿負荷小時數為ti,j,k,第i種發電技術的項目生命周期為Ti年。則第i種發電技術的第j個發電廠的可再生能源發電總量為:
Qi,j∑Tik1Hi,j×ti,j,k
第i種發電技術的第j個發電廠第k年的設備費用為cei,j,k,原材料總量為qri,j,k,原材料價格為pi,j,k,平均維護費用為cfi,j,k,工作人員數量qsi,j,k、人均工資wsi,j,k,則第i種發電技術的第j個發電廠的可再生能源發電的成本為:
Ci,j,k∑Tik1cei,j,k+qri,j,k×pi,j,k+cfi,j,k+qsi,j,k×wsi,j,k
假定第i種發電技術的第j個發電廠的網絡約束成本為ci,t,第i種技術可再生能源發電廠的稅率為ri,t,行業的邊際收益率為Ri。則第i種發電技術的第j個發電廠的凈現值為:
NPVi,j∑Tik1
假定NPVi,j0,則其單位發電成本為pi,j。依據各種可再生能源發電的單位發電成本,及其發電量Qi,j可以構建可再生能源發電靜態成本曲線。
1.2 技術進步對靜態成本曲線的影響
技術學習曲線是影響行業成本曲線模型變化的重要因素。不同時期,不同技術的投資成本是不同的。需要預測未來哪些項目是值得開發的,采用什么措施,可以把具有較高成本的項目降低到符合市場開發的價值區域內。
學習曲線的簡單模型假設,每個時期的平均成本以一個不變的百分比下降。設qt表示t時期產出,Qt指累計至t時期的產量(自該產品投放開始);Ct表示在t時期內所負擔的總成本,通常為可變成本。不變百分比學習曲線假設平均可變成本(或平均成本),即Ct/Qt以一個不變速率即指數下降,
Ct/QtAQ-bt-1
其中b為參數,其的絕對值越大,說明平均投入的成本下降的就越快。A表示生產第一個單位產品所需的平均成本,可由Q1時,AC/q 求得。
1.3 外部環境價值對靜態成本曲線的影響
傳統能源的外部環境成本主要包括直接環境成本和溫室氣體排放環境成本。即:外部環境成本直接環境成本+溫室氣體排放環境成本。其中,直接環境成本是指主要污染物排放產生的成本。目前,常用兩種方法來量化燃煤發電的直接環境成本,一種是減排成本加排污費法,是通過加總各類污染物的減排成本和排污費來衡量的;另一種是價值評估法,是通過計算各種污染物排放所造成的實際價值損失(比如污染治理,對人體健康損害等)來衡量的。國內外很多機構和學者[21-22] 均采用過以上方法做相關的研究計算,結果具有一定的差異。總的來說,第一種方法的研究結果較第二種方法的研究結果偏小。溫室氣體減排成本是指由燃煤發電廠運行過程中對產生的溫室氣體進行減排行動而產生的成本。
2 可再生能源發展情景設計及評價
2.1 可再生能源發展情景設計
對于直接環境成本,低環境方案主要采用世界銀行和我國相關研究機構于2005年合作開展中國地區大氣排放環境損害的一項研究[23]。高環境方案則參考了歐盟國家2006年對歐盟地區大氣排放所造成的環境損害的研究成果,通過歐盟與中國各省的人均GDP、人口密度的對比,將歐盟直接環境成本調整為中國各省的直接環境成本。
對于溫室氣體排放成本,參考目前全球碳市場中的碳交易價格。按照規定,我國可再生能源項目一般最低交易價格為10歐元/t。因此,在模型中,溫室氣體排放成本高環境方案為30美元/t CO2,低環境方案為15美元/t CO2。
在運算過程中,模型選取姜子英,程建平等[24]對燃煤電廠外部成本的分析結果,取典型燃煤電廠每千瓦時排放7.58 g SO2,3.6 g氮氧化物,3.19 g煙塵。CO2排放方面,借鑒IEA(2009)報告結果:我國每度煤電的CO2排放約為893 g。因此,模型環境成本內容如表1。
在對環境效應進行評價時,低環境情景和高環境情景的分別選用國內和歐盟的研究成果進行預測,其預測結果在表2中給出。
表1 單位電量環境成本
Tab.1 Environment cost per unit electricity(元/kWh)
資料來源:作者整理計算所得。
表2 燃煤發電環境成本預測
Tab.2 Environmental costs of coal-fired power
generation prediction(元/kWh)
2.2 各種可再生能源發展情景分析評價
依據供電量動態成本曲線和供電裝機容量動態成本曲線,結合供電外部成本預測可得不同年份的發電裝機容量。
圖2給出了四種情景下,對應規劃年份的可再生能源總投資。其中:NT-LE:表示不考慮技術進步,低環境方案情景;NT-HE:表示不考慮技術進步,高環境方案情景;YT-LE:表示考慮技術進步,低環境方案情景;YT-HE: 表示考慮技術進步,高環境方案情景。
在四種情景下,到2015年的累計總投資分別是413億、678億、444億和331億元人民幣。到2020年累計總投資分別是474億、1 180億、637億、1 320億人民幣;到2025年累計總投資分別為669億、1 180億、851億、2 640億元人民幣;到2030年累計總投資分別為708億、1 180億、1 010億和2 640億元人民幣。
圖3給出了不同情景下的可再生能源投資所帶來的就業總量。四種情景下,2015年的累計創造的就業分別為1.9萬、2.2萬、2萬和1.9萬個崗位,2020年累計創造的就業分別為2.1萬、2.4萬、2.3萬和2.5萬個崗位,
2025年累計創造2.2萬、2.4萬、2.3萬、4.1萬個崗位;2030年累計創造2.3萬、2.4萬、2.4萬和4.1萬個崗位。
圖4給出不同情景下各個規劃年份的可再生能源所帶來的SO2減排總量。在四種情景下,2015年的SO2減排量分別為14.5萬t,18.5萬t,15.2萬t和12.7萬t;2020年的SO2減排量分別為15.9億t,25.4萬t,18.4萬t,27.1萬t;2025年的減排量分別為19.4萬t,25.5萬t,22.1萬t和40.9萬t;2030年的減排量分別為20.3億t,25.95萬t,25.24萬t和40.9萬t。
圖5給出了不同方案減排CO2總量,四種情景下,2015年的減排量分別為1 302萬t,1 665萬t,1 364萬t,1 145萬t;2020年的減排量分別為1 438萬t,2 288萬t,1 656萬t和2 443萬t;2025年的減排量分別為1 743萬t,2 297萬t,1 988萬t和3 680萬t;2030年的減排量分別為1 831萬t,2 336萬t,2 272萬t和3 680萬t。
3 結 論
目前,中國可再生能源發展處于發展的第二階段,然而中國可再生能源發展迅速,有部分第一階段的基礎工作尚未完成。因此政府采取了政府推動和市場推動兩種手段。此階段,在進行具體戰略情景設計時,應重點考慮供給側技術,同時考慮政策創造市場對能源供給的影響。
本文借鑒美國加州區域可再生能源規劃方法、歐盟可再生能源目標分解方法、加拿大RETs模型,以及世行提出的RESCREEM模型,提出一種基于動態成本曲線的可再生能源發電情景設計及分析評價方法,并給出了一個情景分析評價案例。驗證了該方法的可行性。
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Study on Design and Evaluation of the Development Scenarios ofRenewable Energy
LIU Zhen1,2 ZHANG Xi-liang2 GAO Hu3
(1.The School of Business Administration, Chongqing University of Technology, Chongqing 400054,China;
2. Institute of Energy, Environment and Economic, Tsinghua University, Beijing 100084,China;
3. NDRC Energy Research Institute, Beijing 100038,China)
關鍵詞:綠色建筑;能源;可再生
建筑節能設計是我國建筑業可持續發展的關鍵所在,在當前資源能源日益緊張的情況下,在建筑節能設計中采取針對性的措施是促進建筑節能設計水平提升的必經之路。建筑的節能設計也是為了帶來相對的經濟效益,體現了建筑節能的重要性與必要性。目前,綠色建筑已經成為一個學術研究的熱點問題。當代社會的沖突提醒我們,人類顯然是世界上最大的矛盾制造者。城市無限擴張后,巨大的隱患埋在人類的未來。問題不在于豐富現代城市,而在于如何規范它。這引出了一個問題,人類如何用自己的雙手來對待世界。上世紀70年代的石油危機以來,在著名的羅馬俱樂部的報告《增長的極限》,再到目前的“低碳”的理念,我們逐漸意識到,人類必須學會克制自己的無限無盡的欲望在發展過程中,否則他們將承受來自大自然的無情消解。于是,綠色建筑理念開始萌芽,綠色建筑和可持續城市發展的理論與實踐也開始流行起來[1]。被廣泛引用的可持續性定義是從1987世界環境與發展委員會題為“人類的未來”的報告開始的。所謂的“可持續發展”是“滿足當前發展的需要,對人類社會的經濟利益破壞未來的基礎。”這一長期來看是非常有意義和值得進一步考慮的。為建筑業、綠色和可持續發展主要是指,在考慮環境、城市與建筑問題,它應當是整個人類當代和長遠利益的短期利益;應該考慮一個地區的局部利益與整個世界作為一個整體,在一個公平、合理的方式對這顆星球的未來人的有限的地球資源共享。資源浪費和環境污染也應該在最大程度上消除。勞倫斯在“可持續發展的西雅圖”說,“這意味著可持續性是使幸福生活比生存,所以如果我們真的要可持續發展,必須減少消費。”在資源和環境的消耗相當于做有害于人類自己。
1建筑工程節能相關概述
建筑節能就是合理的使用和有效利用能源的建設,包括建筑本身,保溫功能,建筑材料在能源消耗和建筑采暖能耗的生產等等。在確保建筑功能和室內熱環境質量的同時,提高建筑圍護結構的保溫、采暖和空調系統的運行效率,降低自然能源的水平到標準。一言以蔽之,建筑節能是指減少采光照明、空調制冷、采暖供熱、改善室內環境質量、調節室內濕度的能源消耗,以及地熱能源、太陽能的應用,是一門綜合性的技術。
2可再生能源在綠色建筑中的應用
綠色建筑是指為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動的空間,同時實現高效率地利用資源、最低限度地影響環境的建筑物。綠色建筑是實現“人文-建筑-環境”三者和諧統一的重要途徑,是實施可持續發展戰略的重要組成部分。綠色建筑于20世紀率先在發達國家興起,發展綠色建筑是從建筑節能起步的,在建筑節能取得進展的同時,又將其擴展到建筑全過程的資源節約、提高居住舒適度等領域。我國的綠色建筑發展時間較晚,但目前已經獲得了快速的發展,通過不同星級綠色建筑的項目分析,目前社區的綠化率達到38%,平均節能率達到58%,節水率達到15.2%以上,可循環材料達到了7.7%。人們相信,二十一世紀的城市必須更環保、更有科技感;因此,促進可持續城市的建設成為許多發展中國家的一個關鍵問題。可持續性概念是一個廣泛的全球性問題,包括有關人、環境和社會的各種相互關聯的研究。可持續城市的重要性可以通過確定可持續性的作用加以闡明。事實上,這種可持續性代表了一種新的方法,它包含了“綠色基礎設施”的概念,基于重新思考的過程,旨在將當前城市的整體實施與環境、技術、經濟、社會和人民聯系起來。由于建筑施工和運行所需的能源消耗增加了二氧化碳(CO2)的排放量,目前國際公認的做法是采用創新的方法減緩這一問題。鑒于此,綠色建筑的能源性能對建筑環境的可持續發展有著巨大的影響。可持續發展是與能源的性能高度交織在一起。因此,可再生能源(包括太陽能、風力和波浪等)不但對可持續發展起著重要作用,而且可持續能源(包括廢物能源)在可持續性的增強方面具有很大影響力[2]。回顧以往的研究,在綠色建筑方面的研究材料表明,綠色建筑(包括低能耗、超低能耗和零能耗建筑)有明顯的交叉在一起的節能設計,以先進的集成技術來減少能源需求和消費(加熱、冷卻和電力等)。針對綠色建筑的可持續能源效率,在建筑中應用可再生能源是一個基本的準則。在這方面,太陽能可持續系統一直是發展綠色建筑的關鍵因素。太陽能是各種可再生能源中最重要的基本能源,也是可利用的最豐富的能源,且在轉換過程中不會產生危及環境的污染。在太陽能建筑設計中,建筑師設計起著統領作用,協調各專業,發揮自身特長,將建筑設計與太陽能應用技術巧妙而有機地結合起來。太陽能系統一般包括太陽能供電系統、太陽能空調系統、太陽能供暖系統以及太陽能熱水系統。太陽能連接器已被利用作為綠色建筑的一個重要組成部分。制冷劑充電的家用熱水系統不但制造簡單,包括一般平板太陽能集熱器,而且同時能提供充足的能耗。因此,建議在太陽能熱水系統的進一步設計和開發中利用各自的成果,冷卻和加熱系統是最近研究綠色建筑的一個主要熱點[3]。建議考慮可再生能源技術在未來生態城市發展中的應用。這表明,在社會、環境和經濟方面,可再生能源技術的應用可能是相當有益的。回顧近年來的學術嘗試,主要集中在風力發電的利用、以太陽能光伏發電和太陽能熱發電系統、太陽能的利用。但是,它仍然是研究開發新的可再生能源的關鍵。綠色建筑通過科學的整體設計,集成綠色配置、自然通風、自然采光、低能耗圍護結構、可再生能源利用、中水利用、綠色建材和智能控制等高新技術,可有效降低建筑的能源和資源消耗,降低其對生態環境的破壞,讓城市功能朝著美好人居環境的目標發展。可再生能源的利用是綠色建筑的重要技術之一,可再生能源具有資源分布廣泛、適宜就地開發利用,且對環境無害或危害極小等特點,是自然界中可以永續利用、取之不盡、用之不竭的資源。
3結語
人們居住環境既是生態環境的重要組成部分,也是人類文明進步的重要體現。綠色建筑是實現“人文-建筑-環境”三者和諧統一的重要途徑,是實施可持續發展戰略的重要組成部分。可再生能源技術是綠色建筑中的重要技術措施,在利用可再生能源時,也應注意以下三點問題:(1)因地制宜。可再生能源在不同地區應用時,應充分考慮當地的能源狀況和氣候條件,有選擇、有側重的利用可再生能源;(2)新技術開發。加大可再生能源利用的新技術研發,提高可再生能源的利用效率,特別是加大相變儲能技術與可再生能源聯合利用的技術創新或產品研發;(3)可再生能源耦合技術。研究可再生能源的耦合技術,將分項技術整合,以改善單一可再生能源的使用形式效率低、無法充分發揮可再生能源節能優勢等缺陷,同時,可以獲得更大的經濟和社會價值。
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