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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.
关键词:生物质发电;供应链合作;博弈分析
Key words: biomass electricity generation;supply chain cooperation;game-theoretic
中图分类号:F224.32 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)19-0041-02
0引言
作为生物质能源技术发展的重点领域之一,生物质发电越来越受到各相关政府和企业的重视,然而在实践中,生物质发电总体进展缓慢。目前不少地区开展的生物质发电项目都出现了不同程度的亏损,中国科学院过程工程研究所林伟刚研究员分析说,“秸秆收购价格过高,原材料供不应求是生物质电厂亏损的主要原因。此外,运输成本过高也是制约生物质发电的另一重要因素”。
生物质发电的原材料主要有秸秆、谷物皮核、树木、垃圾等,秸秆类生物质属于清洁能源,其特点有来源分散,且易腐、易潮、易燃,不易存储和运输;此外替代用途多,导致供应波动大。论文主要以秸秆发电为例进行讨论。
目前国内外学者已从多方面研究了生物质能源的供应问题,文献[1-3]分别对生物质的存储处理、物流、收集模式进行了分析。文献[4]以河南省秸秆利用为例,从农户行为角度来研究生物质发电的利用情况。本文拟采用博弈论方法对生物质发电供应链上游企业的合作供应问题进行定量分析,目前博弈论在电力市场领域得到了广泛应用[5-6],但对生物质发电供应链合作进行分析建模的文献较少,文献[7]以加拿大为例,对生物质发电原料使用过程中的农户、发电厂、用电户进行了博弈建模,并着重对相关的激励政策进行了研究。本文以秸秆发电为例,从不同的研究对象出发,建立了农户、中间收购商和发电厂三方的完全信息动态价格博弈模型,得出了序贯博弈的纳什均衡,分析了电厂对农户和中间收购商的激励效应,并探讨了政府参与对均衡结果的影响。
1博弈模型
1.1问题提出针对以秸秆类生物质进行发电的的企业,原料供应环节主要包括农户,中间收购商,物流服务商,此外,地方政府在生物质发电过程中也扮演了重要的角色。在这一垂直合作中,价格是影响合作最主要的因素,利益是每个节点企业关注的重点核心,原材料收购价格过低,将直接降低农民供应生物质的积极性。原料收购价格过高,也将抬高生物质发电厂的运行成本,为此研究生物质发电原料供应过程的价格激励水平很有必要,在这一指导下可以保证生物质发电过程有条不紊的进行。
1.2 模型描述及符号定义
1.2.1 模型描述及假设本文主要针对生物质发电供应链中的农户-中间商-电厂收购模式,在完全信息动态博弈的理论框架下运用逆向归纳法求解了三方之间的子博弈精炼纳什均衡,因农户的行为具有相似性,假设所有的农户构成一个农户群体,即将问题归结为一对一的博弈模型,发电厂先宣布其价格策略,中间商决定其向农户的收购价格,农户决定供应量,最后分析政府对农户实施激励后,对以上结果的影响及各方的利益变化。此外假设运输过程中生物质的折耗量忽略不计。
1.2.2 符号定义pu:生物质电厂发电后的上网电价(元/MWh);pb:中间商向农户收购生物质的价格(元/ton);pd:电厂向中间商收购生物质的价格(元/ton);(pu>pd>pb)pf:生物质的市场价格(元/ton);Cq:农户供应生物质的单位生产操作成本(元/ton);CD:单位发电过程产生的变动成本(元/ton);Cl:单位运输距离成本(包括燃料等)(元/km);Ct:单位运输时间成本(包括人工、设备维修等)(元/小时);Cs:单位存储成本(元/ton);αb:生物质电厂对中间商的激励参数;αg:政府对农户的激励参数;GD,GB,GF:分别为生物质电厂、中间收购商、农户的利润函数(元); r:生物质秸秆发电的的转换率(MWh/ton);q:生物质的收购数量(ton);
1.3 序贯博弈的纳什均衡
1.3.1 发电厂、中间收购商与农户之间的博弈分析假设农户的成本函数为Cq(q)=1/2Cqq2,当发电厂委托中间收购商收购秸秆时,设由中间收购商负责运输,假设车辆的平均运输时间为T,平均运输距离为L,则生物质运输、存储环节发生的总成本为Y=(ClL+CtT+Cs)*q。设中间商和发电厂承担的存储成本分别为C1、C2,发电厂选择以价格pd向中间商进行收购,收购商决定其对农户的收购价格pb,设有pd= pf(1+αb),如图1。
此时,农户、中间商和发电厂的最优利润函数分别如(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)
按照逆向归纳法,农户决定其最优的生物质秸秆供应数量如(4)所示:q=,pb>00,pb=0(4)
从(4)可看出,农户供应量与收购商价格成正比,与自身成本成反比。当pb=0时,q=0。在q下,收购商的价格反应函数如(5)所示:
【关键词】生物质发电技术;直燃发电;经济效益
随着我国经济的不断发展,对于能源的需要更为强烈,然而,中国这种粗放型经济增长方式,能源制约着经济的发展。可再生资源的不断开发和发展是发展的趋势,也是我国亟待需要发展的项目。生物质发电技术是其中较为突出的可再生资源的技术方式,被认为是21世纪最具有价值的绿色可再生能源之一。根据我国《可再生能源中长期发展规划纲要》(2006~2020),到2020年我国生物质发电机组装机容量达到30000MW,生物质成型燃料5000万吨,将生物质秸秆发电和秸秆成型燃料确定为秸秆能源利用重点技术[1]。
在现在生物质发电技术主要有直燃发电,气化发电,沼气发电和混合燃烧发电四中类型,其中直燃发电的运用最为普遍,也最符合我国的实际情况。利用生物质直接燃烧发电技术建设大型直燃并网发电厂,单机容量达10~25MW,可以将热效益提高到90%以上,可以通过有效措施提高其利用率[2]。然而,现阶段生物质发电中的直燃发电技术发展还不完善,对于其的设计还存在很多的不完善的地方,从而影响其效益的发挥。另外,用于生物质燃烧的锅炉以及燃料输送系统的技术和设备都产自外国,这严重制约了我国生物质技术的发展。所以,对于直燃发电技术的发电工程进行分析和合理的设计对于提高其利用率具有非常重要的意义。
1 生物质直燃发电过程及设备
生物质发电技术在中国的发展才刚刚起步,其发展也在一定程度上受制于外国,要在现有的基础上提高生物质发电的能力,就要从生物质直燃发电的过程和相应设备的选择上进行分析,从而优化设计,提高直燃发电的效率[3]。
1.1 生物质直燃发电过程
生物质直燃发电技术是直接将秸秆等生物质原料以一定的形式放入锅炉中,在锅炉中进行燃烧,将其燃烧所产生的高温,高压蒸汽推动蒸汽轮机做功,最后带动发电机的运转,实现生物能到电能的转化[4]。
1.2 直燃发电技术设备
生物质直燃发电设备的合理选择对于利用率的提高也是具有非常重要意义,还具有一定的经济效益。为了充分利用国家鼓励生物质发电的政策,充分利用资源,提高能源综合利用率,因此,提高生物质发电项目的主蒸汽参数,从而提高发电量和发电效益,就成为了生物质发电项目的必然选择。
目前,国内已经有与130t/h和75t/h高温高压秸秆锅炉配套的汽轮发电机产品,汽轮机进汽量最大限度地与锅炉蒸发量匹配,满足生物质发电项目多发电的要求,并且汽轮机制造技术十分成熟[5],汽轮机单机容量的选择不是影响装机方案选择的主要因素,影响装机方案选择的主要因素是锅炉容量的选择。在选择设备时要根据当地的热负荷计算来具体的选择,要满足一定的热平衡。
2 直燃发电系统的优化
生物质直燃发电技术系统主要是由燃烧系统,热力系统构成。其中燃烧系统包含给料系统,烟风系统,点火油及助燃油系统,空压机系统;热力系统主要是包含主蒸汽系统,除氧给水系统,生水系统,工业水系统,凝结水系统,压缩空气系统,供热系统。要提高生物质直燃发电的效益,增加利用率就要从各个部分进行分析控制,根据能量守恒的原理,严格控制各部分能量的损失,就可以提高相应的利用率,将直燃发电技术发挥到极致。
2.1 燃烧系统优化
在燃烧过程中通过改变燃烧接触面积和燃烧的条件可以优化燃烧的程度,提高燃烧效率,从而优化设计。
2.1.1 给料系统优化
由于生物质原料各有不同,不同的原料燃烧的条件也不一样,所以之前一定要将原料进行分类。再由打包机打成1.5×1.3×1.2原料包由汽车运到电厂,存放于位于炉前的秸秆存储库中。原料包从原料存储库通过链式输送带传递到立式螺杆机上(标高约11.80米),通过螺杆的旋转给料机将扯碎后的秸秆送入炉膛燃烧。扯碎燃烧增加了与氧气的接触面积,从而增加了燃烧的效率。
2.1.2 烟风系统优化
良好的通风系统可以增加氧气的浓度,从而提高燃烧率,优化采用平衡通风系统。由一台100%容量的送风机和空预器组成。为防止烟气腐蚀性,烟气将不通过空预器。空气的预热由给水加热实现预热后的空气通过炉膛下部(炉排上部)进入炉膛。锅炉燃烧需要空气量的另一部分通过振动炉排进入锅炉。经炉膛燃烧后产生的高温烟气和飞灰,流过过热器和省煤器,由引风机将烟气吸入布袋除尘器净化,最后经烟囱排向大气。
2.2 热力系统优化
在热力系统中主要是做到降低能耗就能有效的提高利用效率,其主要体现在主蒸汽系统。主蒸汽管道将采用切换母管制,设一条单母管,锅炉蒸汽至汽机或母管可切换运行,并为预留锅炉预留接口条件。根据具体的情况开切换切口,提高效益。
3 结语
生物质发电技术中,直燃发电技术较为成熟,并且有规模大,效益高的特点,但是小型直燃发电效率就相对比较低,前期的投资也相对较大,为了提高经济效益和研究发展中国的生物质能源的开发,研究分析生物质发电原理和过程是非常必要的,然而,对于直燃发电的分析研究是最为直观有效的。通过对直燃发电过程的分析和对设备原理分析,对其进行合理的设计和相应的技术改造,从而优化直燃发电技术,提高直燃发电的利用效率,这对绿色能源的运用和发展有着重要的作用。
【参考文献】
[1]王惠文,石艳杰,李红莉,等.生物质发电的节能减排效果分析[J].电网技术,2007,31(增刊2):344-346.
[2]杨永平,等.生物质发电技术[M].北京:中国水利水电出版社,2007.
[3]吴创之,周肇秋,马隆之,等.生物质发电技术分析比较[J].可再生资源,2008.
关键字:生物质发电 节能效果 减排作用
我国的生物能源十分丰富,科技的发展也为开发利用生物质资源提供了可能性和便捷性,尤其在当前我国政府大力提倡节约能源、保护环境的形势下,传统能源的能源消耗高、环境污染严重等已成为亟待解决的问题,此时对于生物质能源的开发利用恰能解决这两种问题。
生物质能源即是以生物质作为载体的能源,生物质发电是指利用生物质可再生碳能源的特性进行发电,生物质发电种类众多,包括农林废弃物发电、沼气发电、生活垃圾发电等在内的生物质发电。生物质能源不仅是可再生能源,利用生物质发电还具有绿色环保、电能质量好的优点,节能减排的效果十分显著。
一、生物质发电的节能效果
生物质能源在能源转换过程中的充足性、普遍性和使用充分性使其在能源发电领域具有明显的节能优势。
能源对于人类社会有着十分重要的意义,是人类社会赖以生存的重要物质基础。当前国际上使用的能源百分之九十是石化能源,这些能源储量有限,不可再生,大量的能源消耗使得非可再生能源急剧减少,而生物质能源则分布广,蕴藏量大,随处可见,使用便捷,生产过程比之化石能源也简单的多。
农林产业是我国生物质能源原料的主要来源,我国是农林业大国,耕地广,年产秸秆量及农产品加工废弃物数量巨大,除去少部分作为工业原料和畜牧业饲料外,剩余的大量农业废弃物均可作为能源燃料使用。
我国的森林面积覆盖广,每年森林剪修、采伐、加工后的大量林业废弃物也可以作为生物质能源使用。而随着我国畜牧业及工业的发展,畜禽养殖粪便、工业排有机废水均可作为沼气能源使用,城市化的进一步发展也使我国每年的城市垃圾量不断增加,更加丰富了生物质能源原料的产量。
生物质的混合燃烧发电是指将生物质能源与矿物质能源两种原料进行混合燃烧发电,这种燃烧方式不需要对电厂的现有设备进行太大的改动,还可以节省矿物质能源,大幅度降低投资费用;
将生物质原料的原料放入气化炉中使其生成可燃气体的过程即是生物质热解气化发电,热解气化生成的气体经过净化后可以供给小型燃气轮机或者内燃机使用,节约了内燃机和燃气轮机对于石化能源的消耗;
生物质的沼气发电则是利用发酵技术,将工业有机废水废渣及屠宰场畜牧场的畜禽粪便进行发酵,生成沼气。这一技术已在我国广泛使用,至2000年底,我国已建立的400余家沼气工程利用沼气每年可发电5.4GWh。
而自2006年12月山东省单县生物发电厂作为我国的第一家生物质发电厂建成发电以后后,仅一年的时间我国便陆续建成了包括山东高唐,河北威县、江苏射阳生物发电厂等在内的数十个生物质发电厂,这10家生物质发电厂投入使用以后,一年便可节省煤炭能源90万余吨。而根据国家能源局的规划,我国的生物质发电装机在2015年将达到1300万千瓦。通过以上数据可以说,生物质的节能效果十分可观。
二、生物质发电的减排作用
生物质能源是太阳能被绿色植物通过光合作用以化学能形式储存在有机体内的能量,由于直接来源于绿色植物的光合作用,它是真正的“绿色能源”,比起常规矿物质能源它燃烧容易、含硫量低、灰尘少、有害气体的排放少,对于它的合理开封利用不会造成生态和环境问题。
由于二氧化碳等温室气体排放量的快速上升,全球正面临着严峻的温室效应问题。我国是世界上煤炭生产和消费的最大国,所使用的电力百分之七十来自煤炭,但由于我国煤炭的质量、采煤及使用过程中的技术限制导致我国的煤炭利用率低,燃煤发电不仅排放大量的二氧化碳等温室气体,还会产生严重的硫化物及粉尘污染。
作为温室气体排放量的大国之一,由于技术经济等各方面的原因,我国虽是温室效应可可能的最大受害者之一,却还不具备承诺限排的能力,因而作为“绿色清洁能源”的生物质能源所具有的减排效果在此时更显得十分必要。
生物质是通过光合作用吸收空气中的水分和二氧化碳,以化学能的形式将太阳能贮存在自身内部,燃烧之后,生物质体内的化学能转化成热能和电能,并释放出二氧化碳和水分,这种循环的排放和吸收结构构成独特的自然界碳循环,在利用是能够实现二氧化碳气体的零排放。
据有关数据统计,生物质发电每节省1吨标准煤便可少2~3吨的二氧化碳排放量。而农业生物质的含硫量也低至0.01%~0.07%,远比同质量的煤炭含硫量低得多,因此在减排二氧化硫等有害气体上也有很好的效果。
三、结束语
我国人口众多,经济的发展面临着资源和环境的双重制约,化石能源蕴含量大,单人均资源含量低,随着我国经济的迅速发展,能源、环境与经济三者之间的矛盾也更加锐化,对于生物质能源的开发与利用能够有效地缓解我国当前的能源紧缺和环境污染问题。而在此过程中,我们也应意识到我国对于新能源的开发利用在技术、政策上的不足,通过提高技术完善政策等手段使生物质发电节能减排的优点能够得到更充分的发挥。
参考文献:
[1]朱丹,朱芷萱.我国生物质发电的现状及发展前景预测. [J].科学咨询/科技・管理,2012.(16).9-10
[2]张世龙,郑美玲.生物质发电项目效益分析及政策选择. [J].环球市场信息导报,2012.(26).9
为了减少能源的对外依赖、提高能源供应安全,欧盟对可再生能源非常重视。明确规定,到2010年,可再生能源要占到能源总消费量的12%、可再生能源发电要占到全部电力消费的23%。因此,欧洲国家都把生物质能作为优先发展的可再生能源予以高度重视。欧洲国家生物质能利用技术成熟,政策落实,生物质能开发利用已成为重要的新兴产业,对保障能源安全等发挥着重要的作用。
各国生物质能应用情况
目前,在欧盟各国支持可再生能源发展的政策推动下,生物质能在能源中比例迅速提高,特别是生物质颗粒成型技术和直燃发电技术应用已非常广泛。目前,仅瑞典就有生物质颗粒加工110多家,单个企业的年生产能力达到了20多万吨。生物质固体颗粒除通过专门运输工具定点供应发电和供热企业外,还通过袋装的方式在市场上销售,成为许多家庭首选生活用燃料。此外,利用农作物秸秆和森林废弃物进行直接燃发电也是目前生物质能利用最成熟的技术。以生物质为燃料的小型热电联产已成为瑞典重要发电和供热方式。如瑞典2002年的能源消费量为7300万吨标准煤,其中可再生能源为2100万吨标准煤,约占能源消费量的28%,而在可再生能源消费中,生物质能占Y55%,主要作为区域供热燃料。如1980年,瑞典区域供热的能源消费90%是油品,而现在主要是依靠生物质燃料。
丹麦在生物质直燃发电方面成绩显著。丹麦的BWE公司率先研究开发了秸秆生物燃烧发电技术,迄今在这一领域仍是世界最高水平的保持者。在BWE公司技术的支持下'1988年丹麦建设了第一座秸秆生物质发电厂,从此生物质燃烧发电技术在丹麦得到了广泛应用。目前,丹麦已建立了130家秸秆发电
吕承友使生物质成为了丹麦重要的能源。2002年。丹麦能源消费量约280071吨标煤,其中可再生能源为3507i吨标准煤,占能源消费的12%。在可再生能源中生物质所占比例为81%。近10年来,丹麦新建设的热电联产项目都是以生物质为燃料,同时,还将过去许多燃煤供热厂改为了燃烧生物质的热电联产项目。
德国和意大利对生物质固体颗粒技术和直燃发电也非常重视,在生物质热电联产应用方面也很普遍。如德国2002年能源消费总量约5亿吨标准煤,其中可再生能源15007/吨标准煤,约占能源消费总量的3%。意大利2002年能源消费总量约为2.5亿吨标准煤,其中可再生能源约1300万吨标准煤,占能源消费总量的5%。在可再生能源消费中生物质能占24%,主要是固体废弃物发电和生物液体燃料。
生物质能利用的第二大领域是利用生物质制取液体或气体燃料代替汽油或柴油。目前,利用粮食产品或油料作物,如大麦或油菜籽生产燃料乙醇或生物柴油的技术已经成熟,在欧洲已比较广泛的代替汽油或柴油使用,面临的问题主要是原料的供应。欧洲地区森林覆盖率高,林木质资源十分丰富,因此,欧洲国家正在开发利用林木质制取燃料乙醇的技术。瑞典的MTBE公司已在10立方米的发酵罐中进行木屑生产乙醇的中间试验,生产的乙醇已以5%~10%的比例添加到当地的汽车用油中;德国的CHOREN公司开发的生物质加压气化合成柴油技术,已完成年产200吨的小型试验,正在建设年产15000吨的中型示范装置。此外,瑞典PURAC公司还将利用动物加工副产品、动物粪便和食物废弃物等生产的沼气净化后,经压缩送到城市加油站供天然气汽车使用。德国还开发了小型沼气燃气发电技术,大大提高了沼气的应用水平,沼气发电站数量成倍增加。
欧盟竞相推出政策 扶持生物质能发展
发达国家把生物质能作为重要的能源予以重视。由于生物质能的可再生性,欧盟把利用生物质能作为可再生能源发展的优先领域。
具体发展目标
欧盟国家能源消费水平比较高。为了减少能源的对外依赖,保证能源安全供应,欧盟对可再生能源的发展高度重视。从1997年开始,欧盟多项政策,提升生物质能的发展目标。1997年了《欧盟战略和行动白皮书》,提出到2010年生物质能的利用量要达到2亿吨标煤。
2001年,了《促进可再生能源电力生产指导政策》,要求到2010年欧盟电力总消费的22%来自可再生能源,并规定出了各成员国要达到的目标,如德国为12.5%、丹麦为29%、瑞典为60%、意大利为25%。2003年,欧盟又了《欧盟交通部门替代汽车燃料使用指导政策》,要求生物液体燃料,包括生物柴油和乙醇,在汽车燃料消费中的比例要达到:2005年为2%,2010年为5.57%,2015年为8%。
具体鼓励政策
由于生物质能的成本比较高,没有强有力的政策支持是难以发展的。除欧盟提出了明确的可再生能源发展目标外,各成员国也结合各国的实际提出了各自的目标和要求,并采取了积极和务实的政策和措施,包括高价收购、投资补贴、减免税费和配额制度等。
高价收购:高价收购是欧盟国家促进可再生能源发展的共同做法,也是最有效的措施,称为“购电法”,就是根据各种可再生能源的技术特点,制定合理的可再生能源上网电价,通过立法的方式要求电网企业按确定的电价全额收购。如瑞典,1997年开始实行固定电价制度,对生物质发电采取市场价格加每千瓦时0.9欧分的补贴;丹麦生物质发电的上网电价为每千瓦时4.1欧分,并给予10年保证期,另外,在全国建立起绿色电力交易市场之前,政府再给予每千瓦时1.3欧分的补贴,将来由绿色证书来替代这一部分,所以实际上的生物质能上网电价是每千瓦时5.4欧分。
投资补贴:投资补贴是欧盟国家促进生物质能开发和利用的重要措施。如瑞典从1975年开始。每年从政府预算中支出3600万欧元,支持生物质燃烧和转换技术,主要是技术研发和商业化前期技术的示范项目补贴。从1997到2002年,对生物质能热电联产项目提供25%的投资补贴,5年总计补贴了486万欧元。另外,从2004~2006年,瑞典政府对户用生物质能采暖系统(使用生物质颗粒燃料),每户提供1350欧元的补贴;丹麦从1981年起,制定了每年给予生物质能生产企业400万欧元的投资补贴计划,这一计划使目前丹麦生物质能发电的上网电价相当于每千瓦时8欧分。
减免税费:减免税费也是欧盟国家促进可再生能源发展的重要措施。欧盟国家对能源消费征收较高的税费,税的种类也比较多,有能源税、二氧化碳税和二氧化硫税,特别是对石油产品消费的征税
额非常高,占到汽油和柴油价格的三分之二。欧盟各国都对可再生能源的利用免征各类能源税。如瑞典是能源税赋比较重的国家,税种包括燃料税、能源税、二氧化碳税、二氧化硫税等。如果全部免征所有能源税收,相当提供每千瓦时2欧元优惠电价,因此,瑞典主要依据税收政策促进生物能的开发利用,即对生物质能开发项目免征所有种类能源税。
欧盟国家对于生物质液体燃料的支持,最重要的政策措施就是免征燃料税。目前,欧盟国家的汽油价格约为每升1欧元,其中三分之二为燃料税,而对于使用生物燃料乙醇的免征燃料税。虽然目前在欧洲乙醇燃料比汽油成本要高近一倍,但通过这种税收政策,较好地促进了生物液体燃料的发展。
配额制度:配额制度是随着电力市场化改革逐步发展起来的一项新的促进可再生能源发展的制度,主要是对电力生产商或电力供应商规定在其电力生产中或电力供应中必须有―定比例的电量来自可再生能源发电,并通过建立“绿色电力证书”和“绿色电力证书交易制度”来实现。所谓“绿色电力证书”,就是可再生能源发电商在向电力市场卖电的同时,还能得到一个销售绿色电力的证明,即“绿色电力证书”;所谓“绿色电力证书交易制度”,就是要建立“绿色电力证书”自由买卖的制度。电力生产商或电力供应商如果自己没有可再生能源发电量,可以通过购买其他可再生能源企业的“绿色电力证书”来实现,同时,可再生能源发电企业通过卖出“绿色电力证书”可以得到额外的收益,这样,就会促进可再生能源发电的发展。
高度重视生物质能技术研发
在生物质能源技术研发方面,欧盟各国都非常重视。不仅欧盟建立了联合研究中心,每个国家都设有国家级生物质技术研发机构,全面系统地对生物质原料生产、转化技术、产品市场进行研究和推广。在生物质能源产品市场方面,欧盟强化了对生物能源产品标准化的研究,从固体颗粒燃料到生物柴油和燃料乙醇都有严格的质量标准;已建立起较完善的生物质能源产品市场服务体系,有力地促进了生物质能源的推广使用。
我国如何开发生物质能
我国生物质能资源非常丰富,具有开发利用的良好条件。在我国石油、天然气等化石能源资源十分短缺的情况下,开发利用生物质能,对于维护我国能源安全、优化能源结构、促进农村和农业发展、实现可持续发展具有十分重要的意义。为了加快我国生物质能的开发利用,借鉴欧洲国家生物质能开发利用的经验,结合我国经济和社会发展的实际,现提出促进我国生物质能开发利用的建议如下:
制定明确的生物质能开发利用目标
从战略的高度、用长远的眼光看待生物质能源。切实提高对开发利用生物质能重要性的认识,制定明确的生物质能开发利用目标和具体要求。根据我们正在研究制订的可再生能源规划思路,提出到2020年生物质能利用的目标为:生物质发电总装机容量20000万千瓦,生物固体颗粒燃料5000万吨,生物质液体燃料1000万吨。
加强生物质能利用技术的试点和示范工作
生物质能利用技术种类很多,技术的成熟程度也不一样。当前,需要结合我国实际,区分不同情况进行推进。
着手建立颗粒成型及颗粒燃烧试点和示范项目。目前,生物质固体颗粒成型技术是成熟的,燃烧生物质颗粒的锅炉技术也是成熟的,面临的问题主是要缺少市场需求,这需要通过政府来培育这个市场。因此,建议选择几个地区,将燃煤锅炉改造为燃烧生物质颗粒的锅炉,并同时设立几个生物质颗粒加工厂,通过签订合同的方式,为生物质颗粒燃料锅炉提供颗粒燃料。
加快推进我国自主生物质颗粒冷成型技术的应用。清华大学通过多年研究.利用生物质的纤维特性研制成了生物质颗粒冷成型技术,不仅成型过程不需要加热,能耗显著降低,而且设备也非常简单,既可以用于工厂的工业化生产,也可用于农村分散和移动生产。如果这种设备能够在农村广泛推广使农村多余的秸秆和林业等废弃物全部转化为生物质固体颗粒,首先用于农民基本生活能源需要,多余的卖给城市或工业锅炉替代燃煤,将会大大增加能源供应能力,也会显著增加农民收入。今后,农民不仅是粮食的生产者,而且也是能源的生产者,使生物质燃料生产成为农村的重要产业,从而促进农村经济和社会的持续发展。因此,建议选择一些地区进行试点和示范,目前,湖南、甘肃等省已做了一些前期准备工作,建议国家给予适当资金支持,促进其尽快见效。
积极支持生物质直燃发电技术发展。生物质直接燃烧发电技术成熟,在欧洲使用的已很普遍,我们面临问题主要是生物质的收集和管理体系。在生物质发电设备研究方面予以大力支持,同时对生物质发电项目也给予必要的资金支持和明确的政策支持。
开展生物质液体燃料试点和示范工作。利用能源作物制取液体燃料的技术在世界上已有许多实践和成功的例子。目前,巴西利用甘蔗、泰国利用木薯、欧洲利用油菜籽等制取液体燃料代替车用燃料已相当成功。建议同时开展以能源作物,如种植甘蔗、甜高粱、木薯和麻疯树等,生产生物液体燃料的试点和示范工作,以逐步解决我国的石油替代问题。
制定明确的政策措施,支持生物质能开发利用
生物质能开发利用在增加能源供应、保护环境的同时,将直接带动农村经济的发展,是解决“三农”问题的有效措施。因此,建议从国家能源发展战略和解决“三农”问题的高度出发,制定明确的促进生物质能开发以利用的政策和措施,目前应重点在设备制造和生物质能利用市场开拓方面予以大力支持。总体来看,生物质能利用技术和设备,如固体颗粒成型技术和设备、生物质燃烧锅炉技术和设备,都已基本成熟,需要在政府支持下推广使用,特别是生物质固体颗粒的推广应用,必须由政府在适当的资金支持的基础上,通过必要的行政手段进行推广,然后才能逐步走向市场。对于生物质发电的支持重点在上网电价方面,建议对于生物质发电上网电价的确定,既要考虑对环境的友好性,也要考虑对农村经济发展和农民增收的作用,不能简单与化石燃料发电成本进行比较。生物质发电的燃料主要由农民供给,给生物质发电一个合理的上网电价政策,给农民一个合理的生物质收购价格,相当于国家对农村经济和农民收入的支持,也体现了“工业反哺农业、城市支持农村”的要求。这样。既可以有效增加农民收入,调动农民的生产积极性,也可以促进生物质能的开发利用,较好地解决“三农”问题,是一举多得的好事情。
此外,为了促进生物质能技术的发展,建议设立生物质能专项资金,用于支持生物质能技术的研究和开发利用。
联合国开发计划署(UNDP)把新能源分为以下三大类:大中型水电;新可再生能源,包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能;穿透生物质能。
一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立,过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识,作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用,因此,废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。
太阳能
太阳能一般指太阳光的辐射能量,主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。
太阳能可分为2种:1、太阳能光伏。光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。2、太阳热能。现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。
核能
核能是通过转化其质量从原子核释放的能量。核能的释放主要有三种形式:A、核裂变能;B、核聚变能;C、核衰变。
海洋能
海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点,是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。
风能
风能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比,具有明显的优势,它蕴藏量大,是水能的10倍,分布广泛,永不枯竭,对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。
生物质能
生物质能来源于生物质,也是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式,它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物质能是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态或气态的燃料。地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源。
地热能
地球内部热源可来自重力分异、潮汐磨擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。放射性热能是地球主要热源。
氢能
关键词:生物质能政策措施配额制度固定电价
生物质能指利用具有能源价值的植物和有机废弃物等生物质作为原料生产出各种形式的能源。随着现代生物质能技术的不断发展,生物质能将在未来的可持续能源系统中占有重要地位。因此,世界不少国家都在大力发展生物质能。
一、国外发展生物质能的政策措施
为了促进生物质能的发展,各国结合自身实际采取了积极务实的鼓励政策,主要有配额制度、固定电价、减免税费、财政补贴、重视研发等。
1.配额制度
配额制度是随着电力市场化改革逐步发展起来的一项新的促进可再生能源发展的制度,主要是对电力生产商或电力供应商规定在其电力生产中或电力供应中必须有一定比例的电量来自可再生能源发电,并通过建立“绿色电力证书”和“绿色电力证书交易制度”来实现。绿色电力证书是政府为了促进发展清洁电力而颁发给生产清洁电力企业的证书,该证书还可以进入市场交易。电力生产商或电力供应商如果自己没有可再生能源发电量或达不到政府规定的配额要求,可以通过购买其他可再生能源企业的“绿色电力证书”来实现,同时,可再生能源发电企业通过卖出“绿色电力证书”可以得到额外的收益,激发出企业发展清洁电力的动力,从而促进了可再生能源发电(包括生物质能发电)的发展。目前,欧盟的许多国家都在推行可再生能源配额制度。
2.固定电价
固定电价就是根据各种可再生能源的技术特点,制定合理的可再生能源上网电价,通过立法的方式要求电网企业按确定的电价全额收购。按照不同的电价水平进行收购,从而保证了各种可再生能源技术都能获得比较合理的投资收益,为可再生能源的发展创造了更加优越的政策环境。对于处于成长初期的生物质能发电产业,固定电价制度无疑有利于促进其发展。欧盟通过立法方式,规定电网企业必须高价收购可再生能源发电,特别的是生物质能发电。
3.税收优惠
税收优惠也是各国促进生物质能发展的重要鼓励政策。从1982年至今,巴西对酒精汽车减征5%的工业产品税。2002年,美国参议院提出了包括生物柴油在内的能源减税计划,生物柴油享受与乙醇燃料同样的减税政策。德国对可再生能源实行低税率的优惠政策,如对乙醇、植物油燃料免税,对生物柴油每升仅征收9欧分的税费(而汽油则每升征收45欧分)。
4.财政补贴
由于生物质能产业市场尚未成熟,企业投入较大,所以需要政府强有力的扶持。对此,各国纷纷出台补贴政策以推动生物质能产业的发展。如瑞典从1975年开始,每年从政府预算中支出3600万欧元,用于生物质燃烧和转换技术研发及商业化前期技术的示范项目补贴。丹麦从1981年起,制定了每年给予生物质能生产企业400万欧元的补贴计划,这一计划使目前丹麦生物质能发电的上网电价相当于每千瓦时8欧分。意大利从1991到1995年,对生物质利用项目提供了30%~40%投资补贴。
5.重视研发
生物能源技术研发的巨大投入促进了各国生物质能的发展。英国环境食品和农村事务部在“生物能源作物研发项目”投资90万英镑,研究能源作物的基因改良和农村环境保护。生物能源研发的巨大投入促进了英国生物质发电和生物燃料生产的快速发展。巴西经过30多年对酒精燃料的研发和应用,培养了一大批专业高科技人才,掌握了成熟的酒精生产和提炼技术,以及酒精汽车制造技术,建立了强劲的酒精动力机械体系和完善的酒精运输、分销网络。
二、我国发展生物质能的政策措施及完善建议
我国生物质能资源非常丰富,大力发展生物质能对于建立可持续发展的能源系统,促进我国社会经济的发展和生态环境的改善具有重大意义。我国政府运用了相关政策措施推进生物质能产业发展。但由于我国生物质能开发利用还处于起步阶段,出台的相关政策措施还不健全,与国外生物质能发展较好的国家相比,存在不够完备、落实不到位等问题。不妨借鉴国外的成功经验与先进做法,在原有政策措施框架的基础上,完善不足之处并推行新制度,从而更好地保障我国生物质能的发展。
1.配额制度
在国外推行配额制度并取得良好效果的大环境下,我国也决定引进并实施这一新的政策模式。在我国探索和实践这一政策模式的过程中不妨借鉴发达国家绿色电力配额制度的成功经验和做法,结合我国电力市场的不断完善,加快建立我国的“绿色电力证书”和“绿色电力证书交易制度”,通过合理的配额制度,扩大生物质能发电的市场空间,提升生物质发电项目的盈利能力,增强生物质能生产厂商的生产信心,从而最终达到加快生物质能发展的政策目的。应注意的是,我国推行配额制度不能一蹴而就,而必须分步骤有序进行,可以分准备、建立、完善三阶段来实施。 2.固定电价
我国在《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》中规定,可再生能源发电价格实行政府定价和政府指导价两种形式,其中生物质发电项目上网电价实行政府定价,电价标准由各省(自治区、直辖市)2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加每千瓦时0.25元补贴电价组成。可见,我国已认识到固定电价制度的优势并加以运用。借鉴国外经验,我国在推行固定电价制度时,应该明确在产业发展初期要保持政策的持续性,减少电力生产商和供应商的市场风险,但绝不能完全脱离市场,应随着产业的逐渐成熟而适当调节价格额度直至最终融入市场,依靠市场机制来配置资源。
3.税收优惠
目前,我国制定了一些税收优惠政策,以促进生物质能产业的发展,如对生物质能技术的产品进口采用低税率;对人工沼气的增值税按13%计征等。这些政策倾斜在一定程度上推动了生物质能产业的发展,但仍有很大的提升空间,可以借鉴生物质能产业发展较好的国家的经验,在一些环节上加以改进并做出新的尝试。如可以对生物质能生产企业实行投资抵免企业所得税的鼓励政策及其他减免税支持和鼓励性税收补偿。对于科研单位和企业研制开发出来的新的技术成果及产品的转让销售所得收入,在一定时期可以给予减免营业税和所得税照顾。
4.财政补贴
我国对生物质能项目提供财政补贴。2006年6月和8月,国家财政部和环保总局分别下发了《中央环境保护专项资金项目申报指南》和《国家先进污染治理技术示范名录(第一批)》,将生物质直燃发电技术作为秸秆资源化综合利用的一种方式,纳入补贴范畴。除出台政策文件外,我国还开展了单位试点工作,较有影响的是对黑龙江华润酒精有限公司等四家试点单位生产的燃料乙醇给予财政补助。这些明文规定和试点实践让我们看到政府的努力,但基于财力有限这一现实,我国在推行财政补贴政策时应做出选择:将技术先进、意义重大的项目作为扶持主体,推进重点产业的发展。
5.重视研发
我国政府一直支持生物质能技术的研究开发。自“六五”开始,国家通过科技攻关计划、“863计划”、“973计划”等安排了一定数量的资金,支持生物质能技术的研究开发,有力地促进了生物质能的发展。虽然有政策上的重视和支持,但在我国在技术研发方面还是面临着诸多现实困难。其中缺乏以专业机构为依托的研究平台,成为我国生物质能研发的制约因素。我们不妨参照国外,结合自身特点,建立生物质能研究中心、专业实验室等,并以这些专业机构为载体构筑出较为完备的研究平台,为专业人员参与研发活动提供良好的软硬件环境。
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关键词:新能源发电太阳能,风能,发展前景
0引言
自第三次工业革命以来,人类社会在经济和科技方面取得了空前的发展,伴随而来的是常规化石能源的大量消耗及其引起的环境污染和资源短缺等一系列问题,迫使人类不得不开始寻找清洁的可再生能源,也即新能源。相对于传统的煤、石油、天然气等化石能源,新能源普遍具有污染少、储量大的特点,对于解决当今世界日益严重的环境污染和资源匮乏等问题具有十分重要的意义[1]。资源与环境的压力也给电力系统带来了新的挑战,利用新能源逐步取代传统能源进行发电将是今后电力工业发展的趋势,可见新能源发电具有良好的发展前景和实用价值。
1 新能源发电的类型及其原理特点
新能源发电主要包括太阳能发电、风力发电、生物质能发电、地热发电、潮汐发电等方面。
1.1太阳能发电
太阳能是指太阳内部连续不断的核聚变反应过程所产生的能量,它是一个巨大的能源,据估计,我国陆地面积每年接收到的太阳能辐射能相当于亿吨煤[2]。太阳能发电又叫光伏发电,它的基本原理是利用光伏效应,通过光照产生电动势,进而输出电能,实现光电转换。简单地说,太阳能发电就是通过太阳能电池直接将太阳光转换成电能,太阳能电池是由各种具有不同电子特性的半导体材料薄膜制成的平展晶体,可以产生强大的内部电场[2],主要包括单晶硅电池、多晶硅电池和非晶硅电池三种类型。免费论文参考网。
常见的太阳能发电系统由太阳能电池、控制器和逆变器三部分构成,按其运行方式可分为独立太阳能发电系统和并网太阳能发电系统,其中后者是目前的主流发展趋势,即太阳能电池发出的直流电,通过逆变装置转换成交流,进而并入电网使用。太阳能发电安全可靠,具有许多优点,如能源充足,太阳能无处不在,不受地域限制;建设周期短,运行成本低;不需要消耗燃料,无环境污染;结构简单,维护方便,适合无人值守。但是,太阳能发电受气候条件影响,具有间歇性,且价格昂贵。
1.2 风力发电
风力发电是将风能转换成机械能,再转换为电能,其基本原理是利用风吹动风轮,通过风轮的机械转动驱动发电机转子旋转,进而产生电能。风能是清洁的可再生能源,风力发电与常规发电相比,具有能源充足、不消耗燃料、无环境污染、占地面积小、工程建设周期短、发电技术成熟等优点。在当今世界的新能源开发技术中,风力发电是最成熟、最有商业利用价值的发电方式,其装机容量正在不断扩大,全球风电发电量占总发电量的比例也在逐步增加。
1.3生物质能发电
生物质能是绿色植物通过光合作用,将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的一种能量形式,是一种资源丰富、无污染的能源。生物质能发电包括农林废弃物燃烧发电、生物质燃气发电、城市垃圾焚烧发电、沼气发电等方面。生物质能发电具有电能质量好、可靠性高等优点,具有较高的经济价值。
1.4 地热发电
地球内部蕴藏着巨大的热能,地热能就是地球内部的热释放到地表的能量,地热发电就是将地热能转变为机械能,再将机械能转变为电能,它是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术,其原理与火力发电基本一样,即将蒸汽的热能通过汽轮机转变为机械能,然后带动发电机发电[2]。
1.5潮汐发电
潮汐能,顾名思义,就是潮汐所蕴含的能量,同样是一种取之不尽、用之不竭的新能源。潮汐发电,就是利用海水涨落及其引起的水位差来推动水轮机,由水轮机带动发电机进行发电,其原理与一般的水力发电差别不大。即在海湾或有潮汐的河口修建大坝,构成水库,利用坝内外涨潮、落潮时的水位差进行发电。潮汐发电受潮汐周期变化的影响,具有间歇性。
2 中国新能源发电的前景展望
改革开放以来,我国经济高速发展,经济规模跃居世界前列,与此同时,能源消费结构的不合理引起的资源环境问题日益突出,大力发展新能源发电技术,是调整能源结构、促进节能减排、实现可持续发展的要求。我国可再生能源资源丰富,通过近年来的发展,新能源发电已经取得了一定进展,已经形成了一定规模、体系相对完善的新能源产业。中国新能源发电虽然刚刚起步,但是却有着广阔的发展前景。免费论文参考网。
(1)风力发电和太阳能发电发展迅速。中国风能资源丰富且风力发电技术较为成熟,目前正在以“建设大基地,融入大电网”的方式进行规划和布局。太阳能发电同样也具有较好的发展前景,我国的太阳能电池制造水平较高,应该大规模推广太阳能发电。免费论文参考网。根据国家能源局制定的《新能源产业振兴发展规划》,到2011年,新能源在能源结构中的比重达到2%(含水电为10%),新能源发电占电力总装机容量的比重达到5%(含水电为25%)。而风电装机容量将达到3500万千瓦(陆地风电3000万千瓦,海上风电500万千瓦),太阳能发电装机容量将达到200万千瓦[1]。除此之外,《2008年中国风电发展报告》预言,到2020年末,全国风电开发建设规模有望达到1亿kW。
(2)生物质能发电优势明显,前景较好。相对于风力发电和太阳能发电的间歇性特点,生物质能发电具有突出的优点,经济价值较高。2002年,我国可再生能源发电装机容量3234.6万kW,其中生物质能发电装机容量80万kW,在众多新能源和可再生能源发电中仅次于小水电。预计到2020年,可再生能源发电将达0.9~1亿kW,其中生物质能发电为1000万kW;另一种估计结果是2020年可再生能源发电装机容量将达到1.21亿kW,其中生物质能为2000万kW。
(3)在有条件的区域发展地热发电和潮汐发电。受地理条件的限制,地热发电和潮汐发电均具有地域性。目前,中国高温地热电站主要集中在西藏地区,总装机容量为27.18MW,其中羊八井地热电站装机容量25.18MW,其发电量已经占到拉萨电网的40%以上,对缓和拉萨地区电力紧缺的情况起到了重要的作用。今后,可继续在西藏地区大力发展地热发电。我国潮汐能蕴藏量中可开发利用部分的92%集中在经济发达、能源需求迫切的华东沿海地区[3],发展潮汐发电可缓解这些地区的电力不足。但是,潮汐发电由于开发成本较高和技术上的原因,目前发展并不是很快,我国江厦潮汐电站装机容量为3200kW,年发电量1070万kWh[4],今后可视情况适当发展潮汐发电。
3 结语
能源短缺和环境恶化已经成为威胁人类生存的全球化问题,发展新能源是实现人类可持续发展的必经之路,中国应该加快开发利用新能源的步伐,大力发展新能源发电,逐步实现从常规能源向清洁能源转变。目前,我国的新能源发电已经取得了一定的进展,但同时还存在着一些亟待解决的问题,主要表现在技术基础薄弱、相关体制尚不规范等方面。为此,提出一些建议:(1)制定发展目标,科学规划布局。新能源发电必须进行合理规划和布局,有必要将其纳入国家经济社会发展总体规划。(2)加快体系建设,规范行业发展。对于新能源发电的设备要求和并网技术标准,应该尽快制定相关准则。(3)加大投资力度,鼓励自主创新。目前,我国新能源研究力量分散,缺乏跨学科的交流,有必要对各类科研机构进行整合。除此之外,新能源发电是智能电网的一个重要组成部分,必须构建全国统一的新能源电网,以促进我国智能电网的建设。
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行至仙境蓬莱,蓝天下高高耸立的发电风车已成为一道风景线,不停旋转的叶片带动着电机,源源不断地向外输送着能量。看到这些,很多人不禁会问:这些风车,能为全国的电网增添多少“能量”?
日前,笔者从该市发改局和市供电公司找到了答案:经过3年的建设,蓬莱市已建成并网发电的华润平顶山、华润徐家集两个风电项目,每年可发电2亿千瓦时,假如与全市用电量做一个对比,那么这个数值占到全市年用电量的13%左右,比例还是比较可观,而且,与相同发电量的火力发电相比,风力发电每年可节约标准煤8万余吨,实现二氧化碳减排20万余吨,二氧化硫减排3万余吨,真正体现出绿色能源的经济、环境效益。
听到这样的答案,想必我们都会对风电的前景充满信心。当然,除了风能,还有太阳能、海洋能、生物质能等,如果把这些都加起来,这些新能源的价值将蔚为壮观。
三雄并起
山东蓬莱市由于其优越的地理环境,发展新能源具有得天独厚的优势。近年来,蓬莱市立足资源、技术和基础优势,打造出了具有区域特色的新兴产业集群。
作为发展新能源的突破口,蓬莱市风力发电近年来呈现出蓬勃发展的态势,风电产业初具规模。该市依托丰富的海风资源,科学规划风电产业带,吸引有实力的大型风电企业开发风电资源,打造海洋能源开发利用基地。目前,已有华润、香港中电、华能、国华、国电等10余个风电项目进驻,完成投资50多亿元,总装机容量达50万千瓦,成为省内风力发电总装机容量最大的地区之一。
2009年,位于蓬莱的我国最大鸡粪沼气发电厂――民和股份沼气发电厂正式并网发电。蓬莱的生物质能利用开始走上前台,崭露头角。除此之外,该市还利用海洋微藻发展生物质能源项目。研究表明:用海藻生产生物柴油可超过油料作物30倍以上。海藻生物柴油作为一种替代能源,一方面可解决传统能源不足的问题;另一方面又可解决环境压力问题。开发海藻生物柴油技术是解决能源危机及环境污染的最佳选择之一。
海洋能是蓬莱又一大资源优势,蓬莱市充分发挥濒海优势,发展海水冷却电厂,现已建起国电发电、东海热电两处海水冷却电厂,年节省成本2000多万元。
总体而言,蓬莱市充分发挥区位资源优势,本着合理有序开发的原则,科学规划新能源产业,把风能、太阳能、海洋能、生物质能等作为开发重点,成立新能源产业办公室,制定产业发展规划,设立产业发展专项资金,在用地、信贷、减免收费、返还税收等方面,加大扶持力度。同时,组织专题推介会和产业招商活动,采取招商引资的各种优惠政策,吸引各路资本来蓬莱投身新能源产业。
产业升级的内在驱动力
“十二五”时期,我们将处在全面转型时期,尤其是在产业升级方面,新能源的发展甚为重要,将带动高技术产业的发展,所以“十二五”期间,新能源的发展,以及节能降耗、减排仍然是我们一项非常重要的工作,那么,蓬莱市新能源如何发展,应该有什么新的思路和举措?
当前经济的快速发展,对能源需求的持续增加,导致国内资源的供应、能源的安全和区域环境保护都面临严重的制约和压力,尤其是对蓬莱这样一个工业发展较快,又是沿海开放的海滨旅游城市,其挑战更是空前。蓬莱市必须紧紧抓住这个历史性的战略机遇,加快新能源的发展。所以,转变经济发展方式,确保蓬莱经济、社会的持续发展与当地资源、环境相协调,唯有发展新能源,才能担当重任。当前,国家、省和烟台市都把新能源产业作为战略新兴产业发展,一系列国家及地方政府扶持政策的出台凸显出新能源产业诱人的前景和发展的无限生机。风力、太阳能、生物质能等可再生能源发电是当今新能源发电的主流技术。作为化石能源发电和水力发电的重要补充,新能源发电日益受到各方关注。来自烟台市发改委的资料显示:目前,烟台风电、核电、生物质发电、太阳能光伏发电装机容量达38万千瓦,新能源企业已增至50多家,实现的产值超过15亿元。最近,烟台市出台了《发展新兴产业的意见》(下称《意见》)。《意见》指出,该市将坚持规模化有序开发风能,重点建设单机1.5兆瓦及以上风电场,打造莱州、长岛等百万千瓦级风电基地。规划建设风电装备产业园,支持兆瓦级及以上风电整机和轴承、控制系统等关键零部件生产。鼓励发展非晶硅薄膜太阳能电池组件、光伏发电控制系统、光伏海水淡化制备系统等产品。扩大农村的沼气覆盖面,试点推广绿色能源县、乡建设。支持大型畜牧养殖企业建设沼气发电装置,建设莱州、莱阳等地生物质能项目,培育以海洋微藻、滨海耐盐碱植物制取生物柴油为重点的海洋生物质能产业链。积极延伸新能源产业链,鼓励引进、开发太阳能、风能发电逆变系统和新型储能产品。鼓励发展纯电动、混合动力、燃料电池动力等新能源汽车,支持配套装备制造和设施建设。因此,蓬莱市必须紧紧抓住机遇,乘势而上,强化措施,大力发展。
随着经济的发展,各种企业对于能源的需求越来越大,大量的开采不可再生能源造成了全世界性质的能源紧缺,并且大量的燃煤等能源方式造成了严重的空气环境问题,严重的影响了人们的正常生活,这种情况下对于低碳环保的理念不断的宣传和提高,人类对于能源的探索更多的倾向于可再生绿色能源,更好的保证能源供应和绿色环保,这种形势下就极大的推动了新能源的发展。除了节能之外,电力应用中新能源的开发和使用也是一个重要的发展方向。
1 电力节能技术的应用
国家出台相关政策,积极拓展电能替代领域,扩大替代成果,在东北地区率先将热泵技术应用作为推动社会节能的能效管理重点项目,为项目提供专项扶持基金和优惠电价政策等专项服务。通过特别流转金和专项补助的形式,鼓励企业采用先进节能技术,改进生产工艺,提高电力使用效率。 目前我国的电力系统节能已经取得了相当可观的成果。
1.1 回转式空气预热器柔性密封技术 “回转式空气预热器柔性密封技术”为入选国家发展改革委《国家重点节能技术推广目录》的节能技术,其针对于空预器漏风和堵灰两大难题提出的解决措施,可以有效解决回转式空预器的运行问题,使空预器长期处于高效稳定的运行状态,明显提高机组运行的经济性和安全性,从而达到节能减排的效果。“径流式湿式电除尘器技术”与传统湿式除尘相比除尘效率高达90%以上,运行电耗、水耗及阻力小,节能减排效果显著。
1.2 压缩空气系统节能改造项目 该项目将高载能生产车间原有的压缩空气系统加装了空压机房节能监控系统,解决了车间末端用气波动且离心机调节能力弱的难题,实现了动态补偿用气,提高了部分电解车间用气端的用气效率,实现了各车间用气流量的全可控,降低了空压机群的总能耗。此项改造节能率超过20%,年节电约316万千瓦时,折合标准煤1137.6吨、减排二氧化碳2980.6吨。
1.3 其他 洛阳隆华传热节能股份有限公司“电力尖峰冷却技术”针对火电尖峰冷却问题提供专项解决方案。重庆富氧科技股份有限公司“富氧燃烧技术”、普瑞森能源集团公司“电厂凝汽器蒸汽喷射器抽真空系统”、国电科学研究院“低位能分级混合加热供暖技术”、宜兴亨达竹格填料有限公司“火力发电冷却塔竹制淋水填料技术”等。这些技术及其实际应用案例对于引导用户采用节能技术、促进火电行业节能减排技术进步具有重要的借鉴意义。
2 电力新能源的现状及发展
2.1 太阳能 太阳能是目前来说应用最广泛的新能源,太阳能具有取之不尽和容易收集等特点,只要有足够的空间和合理的装置就能够进行太阳能的应用,目前我国的太阳能热水器生产应用排行世界第一,已经实现了商业化,对于我国来说更多的需要考虑建筑中太阳能的利用,在建筑设计时充分利用太阳能,从美观和技术方面综合考虑,我国对于太阳能的重视会使得太阳能利用在建筑上的应用发展较快,更好的提供能源保障,但是同样太阳能发电的前期投入较高,推广普及需要政府的大力支持。我国的太阳能电池板的生产在世界水平上总体较高,随着太阳能科技利用的不断发展,硅材料等太阳能利用材料有可能出现降低等现象,光电元件的效率更高,成本越来越低,这就需要我们在太阳能的发展中从技术方面不断进行突破,保障高效、低价,提高竞争力,保证能源的供应,降低污染问题。
2.2 风能 目前,从可再生能源发电成本来看,风力发电成本在可再生能源中最具性价比。相较于传统能源发电,目前全球部分地区陆上风电已经具备较好竞争力。对于我国挂档加速的风电产业,如果要实现2020年,中国非化石能源占一次能源消费比重达到15%的目标,大力发展风电是毫无疑问的。目前就陆上风电开发成本来说,全球陆上风电平均度电成本降至约83美元/兆瓦时。而部分地区煤炭和天然气发电成本不降反升。随着风电技术进步和发展规模扩大,以及煤电成本的增加,未来风电竞争力将进一步增加,预计在2020年前后中国陆地风电成本将达到与煤电持平的水平。但在发展中我们要注意的是从风电场选址上需从宏观和微观角度着手考虑,做好当地风资源评估等前期工作。其次,在建设阶段需考虑如何降低设备采购成本以及接下来运行维护成本。
此外,现在我国风电行业的主力是国企,强调最多的是社会责任,任何企业想要可持续发展必须要有合理利润,持续降低风电的全生命周期成本是风电产业健康发展且提升竞争力的必由之路。
2.3 核能 目前来说核电常用的为核裂变,虽然核聚变释放的能量要远远大于核裂变,但是技术存在一定的问题还未能真正投入使用,我国的核电经过了一段时间的发展取得了一定成就,但发展速度并不够快,核电是高新技术,需要高科技和人才的支持,对操作人员的要求较高,所以核电的发展必须从人才的培养方面着手,综合推进,才能够保障核电技术的可靠、平稳、快速的发展。
2.4 生物质能 对于生物质能的利用我国进行了深入的研究,由于我国农业的比重,我国的生物质能发展潜力很大,对于生物质能的应用分成了两派,一派不能接受粮食作为燃料,但是随着技术的不断改进,目前采用纤维素制作燃料已经投入了不断的试验和发展。但是生物质能的应用仍旧存在一定的问题,例如运输和收集的成本问题,从各个偏远地区收集秸秆就造成了更多的人力和机械的投入,收集半径太大就会对经济效益造成影响,小规模的收购又很难保证能源的供应,这就对生物质能能源的发展造成了影响。需要我们不断的采取新的科技手段,更好的利用生物质能。