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关键词:新能源资源潜力发展现状对策建议
新能源的特征与分类
新能源是相对常规能源而言的,一般具有以下特征:尚未大规模作为能源开发利用,有的甚至还处于初期研发阶段;资源赋存条件和物化特征与常规能源有明显区别;开发利用技术复杂,成本较高;清洁环保,可实现二氧化碳等污染物零排放或低排放;资源量大、分布广泛,但大多具有能量密度低的缺点。根据技术发展水平和开发利用程度,不同历史时期以及不同国家和地区对新能源的界定也会有所区别。发达国家一般把煤、石油、天然气、核能以及大中型水电都作为常规能源,而把小水电归为新能源范围。
我国是发展中国家,经济、科技水平跟发达国家差距较大,能源开发利用水平和消费结构跟发达国家有着明显不同,对新能源的界定跟发达国家也存在着较大差异。小水电在我国的开发利用历史悠久,装机容量占全球小水电装机总容量的一半以上,归为新能源显然是不合适的。核能在我国的发展历史不长,在能源消费结构中所占比重很低,仅相当于全球平均水平的八分之一,比发达国家的水平更是低得多,核能在我国应该属于新能源的范围。
根据以上分析,可以把新能源范围确定为:太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能、天然气水合物、核能、核聚变能等共9个品种。生物质能在广义上分为传统生物质能和现代生物质能,传统生物质能属于非商品能源,是经济不发达国家尤其是非洲国家的主要能源,利用方式为柴草、秸秆等免费生物质的直接燃烧,用于烹饪和供热;现代生物质能包括生物质发电、沼气、生物燃料等,是生物质原料加工转换产品,新能源中的生物质能仅指现代生物质能。传统生物质能和大中小水电可称之为传统可再生能源,太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能则统称为新型可再生能源,是新能源的主要组成部分。
资源评价
跟常规能源相比,新能源最显著的优势就是资源量巨大(见表1)。太阳能是资源量最大的可再生能源,即使按最保守的可开发资源量占理论资源量1%计算,每年可供人类开发的太阳能也有1.3万亿toe,约相当于目前全球能源年需求量的100倍。风能的可开发资源量较低,但开发技术难度和成本也较低,全球陆上风电年可发电量约53亿kWh,相当于46亿toe。生物质能可开发资源量为48~119亿toe,不过由于存在粮食安全和环境问题,可开发资源量难以全部转化为能源。地热能的热源主要来自于长寿命放射性同位素的衰变,每年的再生量可达200亿toe以上。按照目前的技术进展情况,全球40~50a内可开发地热资源为1200亿toe,10~20a内可开发地热资源为120亿toe。海洋能资源量并不算丰富,按照全球技术可装机容量64亿kW、年利用2000小时计算,只有11亿toe。天然气水合物属于新型的化石能源,资源量相当于传统化石能源资源量的2倍,达20万亿toe。全球铀矿资源量为992.7万t,如果用于热中子反应堆,所释放的能量约相当于1400亿toe,而如果用于快中子反应堆,所释放的能量可提高60~70倍。核聚变所消耗的燃料是氘,海水中的氘有40万亿t,理论上可释放出的能量为3万亿亿toe,按目前能源消费量计算,可供人类使用200亿年以上。氢能的制备以水为原料,燃烧后又产生水,可无限循环利用,既是二次能源也可在广义上称之为可再生能源。
从以上数据可以看出,能源资源完全不存在短缺或枯竭问题,人类需要克服的最大障碍是开发利用的技术和成本问题。随着技术的进步和能源价格的上涨,目前不可开发的新能源资源有可能变为可开发资源,因此,对新能源来说,理论资源量是相对不变的,而可开发资源量却可能会大幅度增加。
开发利用现状
不同种类的新能源在资源分布、技术难度、使用成本等多方面存在相当大的差异,因而新能源的开发利用程度各不相同。在新型可再生能源中,太阳能、风能、生物质能和地热能发展势头良好,已经进入或接近产业化阶段,尤其是太阳能热水器、风电以及生物燃料,已经形成较大的商业规模,成本也降至可接受水平。核能技术已经成熟,核电在国外已过发展高峰期,在我国则刚刚兴起。核聚变、氢能、天然气水合物、海洋能仍处于研究和发展之中,距离商业化还有较大距离。
截止到2009年2月,全球核电装机已达3.72亿kW,年发电量2.6万亿kWh,在全球一次能源结构中的比重约为6%左右。相比而言,新型可再生能源的开发利用程度还很低,以2006年为例,其在全球一次能源供应量中的比重仅为1%左右,占全部可再生能源的比例也仅为8%左右。2007年,全球新型可再生能源发电装机量为1.65亿kW,相当于全球电力装机总容量的3.7%(见表2)。德国、美国、西班牙、日本等发达国家的可再生能源产业化水平已达到较高程度,其市场规模和装备制造水平跟其他国家相比具有明显优势。我国也是世界重要的可再生能源大国,太阳能热水器产量和保有量、光伏电池产量、地热直接利用量以及沼气产量都位居世界第一。不过,我国对新型可再生能源的开发多集中在技术含量较低的供暖和制热领域,在可再生能源发电技术水平和利用规模方面跟国外相比还存在较大差距。我国新型可再生能源发电装机容量仅为905万kW,占全球5.5%,远低于我国电力装机总容量占全球16%的比重。
我国发展新能源的政策建议
我国是世界第一大碳排放国、第二大能源消费国、第三大石油进口国,发展新能源具有优化能源结构、保障能源安全、增加能源供应、减轻环境污染等多重意义,同时也是全面落实科学发展观,促进资源节约型、环境友好型社会和社会主义新农村建设,以及全面建设小康社会和实现可持续发展的重大战略举措。我国政府把发展新能源上升到国家战略的高度而加以重视,陆续出台了多部法律法规和配套措施。
从近几年的总体发展情况来看,我国新能源发展势头良好,增速远高于世界平均水平,不过由于种种原因,新能源发展过程中的许多障碍和瓶颈仍未消除,主要表现在:资源评价工作不充分,技术总体水平较低,成本跟常规能源相比不具备竞争力,产业投资不足,融资渠道不畅,市场规模偏小,公众消费意愿不强,政策法规体系不够完善。结合国内外新能源发展的历史和现状,借鉴全球各国新能源发展经验,针对目前我国新能源发展过程中存在的问题,特提出如下对策建议。
(一)正确选择新能源发展方向
根据资源状况和技术发展水平,确立以太阳能为核心、核能和风能为重点的发展方向。太阳能是资源潜力最大的可再生能源,化石能源、风能、生物质能及某些海洋能都间接或直接来自于太阳能,地球每年接收的太阳辐射能量相当于当前世界一次能源供应量的1万倍。我国的太阳能热利用已经走在世界最前列,太阳能光伏电池的产量也已经跃居世界第一,不过在太阳能光伏发电方面却与光伏电池生产大国的地位极不相符。我国应进一步扩大在太阳能热利用方面的优势,同时把发展并网光伏和屋顶光伏作为长期发展重点。风能是利用成本最低的新型可再生能源,风电成本可以在几年内降低到常规发电的水平,目前已经初步具备市场化运作的条件。我国风力资源较丰富的区域为西部地区及东部沿海,属于电网难以到达或电力供应紧张的地区,发展风电应是近期和中期的努力方向。核燃料的能量密度远高于常规能源,核电站可以在较短时间内大量建造,迅速弥补电力装机缺口,最近国家发改委已经把核电规划容量提高了一倍多。
(二)加大新能源技术研发力度
我国从事新能源技术研究的机构分布在上百个高校和科研机构,数量虽多,但由于力量分散,具有世界水平的研究成果并不多。建议整合具有一定实力的新能源研究机构,成立中央级新能源科学研究院。抓住当前因金融危机而引发全球裁员潮的有利时机,积极创造条件吸引国外高端研究人才。以新能源重大基础科学和技术的研究为重点,加强科研攻关,尽快改变我国新能源科学技术落后的面貌。密切与国外的技术合作与交流,充分利用CDM机制,注重先进技术的引进并进行消化吸收与再创新,努力实现技术水平的跨跃式发展。
可再生能源大多具有能量密度低、资源分布不均衡等缺点,对其进行低成本、高效率利用是新能源开发的首要问题。显然,可再生能源开发技术的复杂程度要比常规能源高得多,涉及资源评价、材料和设备制造、工程设计、配发和管理等多个领域,必须进行跨学科联合攻关,这对我国目前相对封闭的科研体制提出了挑战。国家需要在搞活科研创新机制、打造科研合作平台、加大知识产权保护力度等方面做更多的努力,营造良好的科研环境。
(三)有序推进新能源产业化和市场化进程
只有实现新能源的大规模产业化和市场化,才有可能使新能源的利用成本降至具有竞争力的水平,为新能源普及打下基础。在新能源开发成本较高、使用不便的情况下,推进新能源产业化和市场化必须由政府作为推手。促进产业化和市场化的措施涉及电价、配额、示范工程、技术转化、税费减免、财政补贴、投资融资等,要对各种新能源的不同特点进行充分分析,分门别类地制定合适的激励政策。为保证政策的长期有效要建立完善的督促检查机制,对违规行为进行惩处,以维护国家政策措施的严肃性。
国家应及时更新新能源产业的投资指导目录,引导、鼓励企业和个人对新能源的投资。同时,也要对新能源投资行为进行规范,避免一哄而上,造成局部重复投资或投资过热。防止企业借投资新能源套取财政补贴、减免税费或增加火电投资配额等不良行为。约束高污染新能源行业的投资行为,尤其是多晶硅副产品四氯化硅所带来的环境污染问题值得关注。
(四)及早实施“走出去”战略
我国是铀矿资源贫乏的国家,资源量远不能满足未来核电发展的需要,铀矿供应必须依赖国际市场。有关资料统计世界上铀矿资源丰富的国家有澳大利亚、美国、哈萨克斯坦、加拿大、俄罗斯等,这5个国家的资源量合计占全球的比重为三分之二。其中,澳大利亚和哈萨克斯坦都是无核电国家,所生产的铀矿主要用于出口。我国与哈萨克斯坦等国家关系良好,可作为实施铀矿“走出去”战略的重要目的国。合作重点应该放在最上游的勘探、开采领域,争取获得尽可能多的探矿权和采矿权,为我国核电站提供稳定、长期的核燃料来源。
目前全球对天然气水合物的地质工作程度还非常低,这为我国获取海外天然气水合物资源提供了绝好的机会。在油气资源领域,美国、日本等发达国家已经把全球的优质资源瓜分完毕,而在天然气水合物领域,我国还存在较多获取海外资源的机会。太平洋边缘海域陆坡、陆隆区及陆地冻土带的天然气水合物资源丰富,这一地带所涉及的国家主要是俄罗斯、美国、加拿大,应努力争取获得跟上述三国合作开发的机会。拉丁美洲国家沿海的天然气水合物资源也比较丰富,要充分利用这些国家技术力量薄弱、研究程度低的现状,加强与这些国家合作,以期能够在未来取得这些国家的天然气水合物份额。
东南亚处于热带地区,自然植被以热带雨林和热带季雨林为主,特别适合油料作物的生长,是发展生物柴油产业的理想区域。东南亚国家是我国的近邻,可为我国的生物柴油产业提供丰富而廉价的原料。我国可采取以技术、市场换资源的合作方式,在当地设立林油一体化生产基地,产品以供应我国国内为主。
(五)调整、完善新能源发展规划和政策措施
我国已经出台的新能源发展规划有《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源发展“十一五”规划》、《核电中长期发展规划(2005-2020年)》等,部分行业部门和地方地府也针对实际情况制定了各自的发展规划。国家级的规划存在两个问题:一是发展目标定得偏低,如风能到2010年的发展目标为1000万kW,到2020年的发展目标为3000万kW,而事实上,1000万kW的目标已经于2008年实现,3000万kW的目标也可能提前于2012年左右实现;二是缺乏设备制造产业和资源评价方面的目标。
国家有关部门应密切跟踪国外新能源现状,充分考虑新能源资源量、技术发展水平、环境减排目标、常规能源现状等因素,对我国新能源发展规划作出适当调整和完善,为新能源产业发展提供指导。我国有关新能源与可再生能源的规定和政策措施并不比国外少,但这其中有许多已经不再符合我国的实际,应立即对不合时宜或相互矛盾的规定和措施进行清理,制定出切实可行、可操作性高的配套法规和实施细则。
(六)建立符合国际标准的新能源统计体系
做好新能源的统计可为新能源科学研究、政府部门决策、企业发展目标的制定等提供重要依据和参考。我国在新能源统计方面与发达国家相比还有着相当大的差距,目前对新能源的统计主要依靠行业协会或学会,但这些机构所提供的统计数据在系统性、时效性、科学性等方面很难令人满意。迄今为止,我国没有任何机构和个人能够对新能源发展现状进行系统、全面、及时地统计,许多涉及我国的新能源统计数据只有国外网站才能提供。建议国家有关部门调集各方力量成立专门的新能源统计机构,通过各种渠道收集国内外新能源统计数据,并把数据及时公布。
国际能源机构对一次能源进行统计时,将可再生能源的发电量直接换算成油当量,并不按火电容量因子进行折算。但我国有关部门在统计时,往往是按火电容量因子(约为33%左右)把可再生能源发电量进行折算,这意味着有关部门的统计结果要比国际能源机构所提供的统计结果大2倍左右,这样极易引起误解和混乱。国际能源机构是全球最大、最权威的能源统计和研究部门,所采取的统计方法和公布的统计数据被世界各国广泛认可。为了便于对国内外新能源发展状况进行对比研究,建议国家有关部门在统计方法方面采用国际能源机构的标准。
参考文献:
1.IEA.RenewablesInformation2008[R].Paris:InternationalEnergyAgency,2008
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5.REN21.Renewables2007GlobalStatusReport[R].Paris:RenewableEnergyPolicyNetworkforthe21stCentury,2008
低碳发展对发达和不发达国家都是挑战
联合国气候变化大会将于今年12月在巴黎召开。在巴黎气候大会上,各方将致力于达成2020年后应对气候变化具有法律约束力的新协议。
中国积极应对气候变化。去年11月,中国率先与美国达成减排协议,中方承诺碳排量到2030年封顶。随后,中国与印度、巴西先后签署了气候变化联合声明。
今年3月,奥巴马政府正式向联合国递交了2025年温室气体减排计划书,承诺在2005年的基础上,到2025年将温室气体排放量减少26%至28%。今年5月,美国总统奥巴马特别提及气候变化影响国家安全。奥巴马称,气候变化已经对全球安全构成严重威胁,对美国的国家安全构成“立即风险”,他呼吁“现在就行动”。
5月18日,德国与法国发表联合声明,将努力结束化石燃料污染,并实现全球经济完全去碳化。
美国国家情报委员会原总监、全美亚洲研究局理事会理事丹尼斯・布莱尔称,亚太地区是全球经济最有活力的市场,以美国岩页气革命为代表,能源进入高速转型阶段。本次峰会将既专注又有活力的人士凝聚在一起,谋策可行的政策基础、政治意愿和机构能力,来支持开放的、有竞争力的和灵活的能源市场,确保能源和环境的双重安全。
“中国的能源发展面临着许多艰巨任务,一方面需要保障国民经济发展、人民生活水平提高对于能源的需求,另一方面还需要调整自身结构,推动绿色、低碳、节约化发展。这是一个需要发挥智慧去解决的问题。”国家能源局党组成员、监管总监谭荣尧在峰会上做主旨演讲,他表示,中国在能源领域不仅要努力解决好自己的问题,同时也要为世界能源发展、应对能源共同挑战做出贡献。
“中美要明白,低碳发展对发达和不发达国家都是新挑战。”中国能源研究会常务副理事长周大地说,“美国到2025年实现26%~28%的减排,需要巨大努力;中国要2030年左右实现二氧化碳排放峰值目标,也需要巨大努力。中美在气候变化问题上要合作,合作是寻找共同点,而不是区别,也不是批评、打斗。中美在气候变化上要展开多层次对话,通过共同努力使巴黎气候大会开得更成功。”
能源是中国经济转型中的最大挑战
埃森哲全球能源战略高级董事总经理亚瑟・汉纳认为:“中国的发展在全球处在先锋位置,过去35年解决了很多问题。中国经济正经历深刻的转型,能源问题战略及选择是经济转型中最大的挑战。”
“中国是全世界能源需求的中心点,未来也是如此,中国出现一点改变都会给全球带来很大的辐射和影响。关注中国能源的多样性发展,关注清洁能源推进的需求管理、定价机制、基础设施建设、市场监管,接下来的10年尚需不断强调机制问题,深入制定规则。”丹尼斯・布莱尔认为,全球能源相关利益者需要严肃思考。
作为中国气候变化专家委员会成员,周大地表示,欢迎其他国家帮助中国改进,希望能源的改进建议最好具体化,帮助也要具体化。“在发展低碳能源方面,中国发展非化石能源的速度很快,在水电、特高压电网等一些重要领域,中国已达到世界先进水平。在节能减排方面,尽管国内9万多家小火电被关停,但煤仍然扮演着主导作用。我们致力于把发达国家的先进技术引进并充分实现。”他说。
在亚太地区,有美国、日本等发达国家,也有中国、印度等发展中国家,这个区域,经济发展是主流,清洁能源发展是主线。“应对能源转型,寻求能源行业革命与治理达到平衡,实现能源安全、高效、清洁发展,既是中国的需求又是全球的机遇。”中国能源研究会理事长柴松岳呼吁,国际社会要加强合作,探求新的合作机制。
“中国正大力推进能源生产革命、能源消费革命、能源技术革命和能源体制革命,全方位加强国际合作,启动‘一带一路’国家战略,将给能源市场带来重大机遇,能源合作领域将大有作为。”谭荣尧表示。
未来更多的创新来自可再生能源
巴黎气候协议发出一个明确信号――去碳化的步伐和规模将扩大。本届太平洋能源峰会特别设置了可再生能源专场。
“化石能源在未来二三十年仍然发挥重要作用,但面临很多威胁。我们的确有了替代能源的可能性,能源供给和替代可以解决。”周大地为峰会送上了好消息。
中国可再生能源学会理事长石定寰表示:“在能源革命推动下,中国可再生能源快速发展。走创新驱动道路,通过科技、体制、政策、国际合作创新相结合,中国新能源产业链对未来发展起到引领作用,本世纪将走向可再生能源世纪。”
关键词:低碳经济;生态文明建设;可持续发展
中图分类号:F206 文献标志码:A 文章编号:1002-2589(2012)07-0074-02
在全球气候变化的大背景下,发展低碳经济正在成为各级部门决策者的共识,低碳经济成为继工业革命、信息革命之后又一波对当今经济社会发展产生重大影响的新趋势。利用哈密区域内丰富的风能资源和太阳能资源,新疆生产建设兵团农十三师大力发展低碳经济,在开发可再生清洁能源方面取得重大突破,已与国家电力发展股份有限公司、江苏振发太阳能科技公司、江苏九鼎集团公司签订了合作协议――上马太阳能光伏电站和风力发电项目,同时,确立了“十二五”期间新的发展目标,即把农十三师建设成兵团新能源基地。发展低碳经济是个新生事物,需要在理论和实践两个层面上探索。本文试图通过理清关于低碳经济发展的现有理论,探讨农十三师如何积极发展低碳经济,推动生态文明建设。
一、低碳经济概述
所谓低碳经济,是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。
“低碳经济”作为一种新型经济模式,与以往的高消耗、低效率和高排放的传统经济有本质上的区别。主要体现在:工业方面,高效率的生产和能源利用;能源结构方面,可再生能源生产将占有相当高的比例;交通方面,使用高效燃料,低碳排放的交通工具、公共交通取代私人交通,并且更多地使用自行车和步行;建筑方面,办公建筑与家庭住房都采用高效节能材料以及节能建造方式。
二、发展低碳经济需要清楚的几个理论问题
(一)低碳经济与新能源开发
低碳经济的核心是开发可再生清洁能源,其深入发展势必出现这样的结果:世界各国能源战略的重心将由占有能源向清洁使用能源转变。所以,低碳经济的背后实际是能源使用技术、经济发展的世界支配权争夺。可再生清洁能源有太阳能、风能、生物能、核能、潮汐能、地热能、氢能等。农十三师利用自身的太阳能风能资源优势进行开发使用正是低碳经济的核心所在。
(二)低碳经济与循环经济
在生产过程中通过对副产品和废弃物的再利用减少废物的排放;在产品经过消费完成它的使用价值变成废弃物后,不是简单抛弃,而是经过处理后变成再生资源回到生产的源头上。有人把这种方式方法总结为减量化、再利用、资源化三项原则,并把这种方式下的资源利用模式概括为“资源―产品―废弃物―再生资源”循环利用模式。1990年英国经济学家珀斯和特纳把这种经济发展模式概括为“循环经济”。
低碳经济是循环经济理念在能源领域的延伸。循环经济是发展低碳经济的基础,循环经济发展的结果必然走向低碳经济。对于处于工业化、城市化过程中的发展中国家来说,循环经济是不可逾越的经济发展阶段。农十三师在打造工业园区选择招商项目中,高度重视循环经济在工业发展中的作用。比如,煤业的原煤供应机焦项目、机焦项目产生的煤气供应镁合金项目。
(三)低碳经济与节能减排
中国作为发展中的大国,多年经济快速增长给资源环境带来了沉重代价,也由此逼出了“十一五”GDP能耗降低20%左右、主要污染物排放总量减少10%这两个节能减排“硬指标”。与节能减排概念有所不同,低碳概念包含节能减排以及可再生能源两大部分。这意味着在继续实施节能减排的同时,必须持续加大对新能源开发的力度。工业生产中的节能减排一直是农十三师发展工业关注的硬指标和任务。
(四)低碳生产与低碳消费
低碳经济大致分为低碳消费与低碳生产。低碳消费主要涉及消费模式的选择。例如,倡导居民选择环保产品、购买低能耗的家电等。后者,低碳生产,即生产一件产品所产生的二氧化碳当量。因此,农十三师在发展低碳经济时,必须重视把低碳生产和低碳消费结合起来。在广大职工群众中积极宣传倡导低碳消费理念和文明生活方式。
(五)低碳经济与新兴产业
从目前人类所掌握的技术条件来看,最有可能成为低碳经济发展模式下的新兴产业可能是,生物产业,太阳能产业,核能产业,风能、潮汐能产业,海水氢能源产业等等。认识到低碳经济发展模式下所酝酿的这种新兴产业革命机遇,并在国家战略、产业政策与技术创新规划等领域内有所提前准备,待新兴产业革命机遇来临时能够充分抓住这种机遇并以新兴产业革命推动实现低碳经济发展模式的推广,这应该是更为重要和紧迫的。农十三师提出发展低碳经济的目标正是从发展新兴产业起步的。
三、农十三师的能源优势和低碳之路
兵团农十三师位于新疆维吾尔自治区的东部哈密地区,哈密是新疆的东大门,是享誉世界的哈密瓜的故乡。哈密矿产资源丰富,交通运输便利,同时具有丰富的风能资源和太阳能资源。其中,风能资源:新疆九大风区,哈密占3个,具有建设大型风电场的优越条件。太阳能资源:哈密市区全年日照时间为3357.6小时,东部星星峡可达3677.1小时,是全国日照时间最多的地区之一。太阳辐射151.4KW/cm2・a,赐予青藏高原,是全国少数光热资源优越地区之一。
农十三师大力发展低碳经济,目前,该师与江苏无锡振发公司、无锡尚德公司、中国节能投资公司合作开发的太阳能项目已落户二道湖工业园区,计划投资1个亿,完成一期建设3兆瓦金太阳项目。
师国有资产公司、国家电力发展股份有限公司、江苏九鼎集团三方将在哈密十三间房风区、哈密东南风区、三塘湖至淖毛湖风区投资建设风电项目,项目一期计划投资1亿元人民币,在十三间房建设49.5兆瓦风力发电。
那么从农十三师实际出发,应该走出一条怎样的低碳经济发展之路?本文提出以下建议:
第一,培育低碳意识,倡导低碳消费文化。
从生产环节降低对碳资源的消耗、流通环节降低碳资源的污染、消费环节降低对碳资源的依赖,从科学发展观的战略高度,把低碳文化变广大干部群众的主流意识,把低碳消费作为社会生产和生活的头等大事抓紧抓实。一是提高人们的认识,转变观念,从树立科学发展观的角度认识低碳经济的重要性,让大家看到温室气体效应对全球经济、社会、生态环境、人们生存条件的严重威胁,也对我国社会、经济、生态环境的严峻挑战;二是各级学校、媒体、机关和其他组织在发展低碳经济的教育培训方面,要发挥作用,宣传绿色消费理念,倡导低碳的生活方式;三是对于企业,要推行绿色经营的理念,建立清洁生产机制和精益生产方式;四是对于个人,要培养节约是美德的观念,以节能减排为荣,改变浪费习惯,享受“简约生活”。
第二,调整经济结构,推进清洁生产。
经济发展要保证质量必须注重经济增长方式的转变和经济结构的调整,改变不合理的产业结构和区域合理布局,把降低资源和能源消耗、推进清洁生产、防治工业污染作为工作的重点。
首先,合理调整产业结构和工业行业内部结构,加快发展第三产业,在工业内部加快发展高附加值的高技术产业和低耗能产业,大幅度降低能源消耗强度和污染排放强度。在保持一、二、三产业协调发展的前提下,应该大力发展第三产业。其次,加强高耗能行业的结构调整,淘汰陈旧设备,削减小型、分散、工艺落后的污染源,推广高新技术,大力提高能源利用效率和经济效益,控制能源消费总量的增长。
第三,发展壮大循环经济,重点抓好工业节能减排。
发展循环经济,将减量化放在优先位置。减量化从减少生产环节入手,推进资源能源的循环利用和高效利用,变废为宝,化害为利。持续推进节能减排,当前的重点应放在工业节能上,控制高耗能高排放行业过快增长,加快淘汰落后生产能力;加强制度建设,强化目标责任制的落实和评价考核,切实完成“十一五”规划提出的约束性指标。
第四,加大新能源和可再生能源开发利用的扶持力度。
实施大企业大集团战略,积极招商引资,开发利用哈密本地的太阳能、风能、生物质能等新能源和可再生能源;目前,太阳能、风能开发潜力巨大,而团场生物质能开发利用还不够,存在技术上、资金上的问题。团场可以围绕棉秆、秸秆等生物质能资源开发利用,大力推进沼气资源开发建设。可再生能源产业属于低碳经济范畴也属于新兴产业,发展可再生能源有助于相关产业的升级转型。
四、结论与展望
低碳经济作为一种新型经济发展模式,围绕以节约能源、优化产业结构、加强生态保护和建设为重点,以科技进步为支撑,来努力控制和减缓温室气体排放,以不断提高适应气候变化能力,增强可持续发展能力,促进经济与人口、资源、环境的协调发展。它完全符合科学发展观提出的全面、协调、可持续的发展要求。因此要积极发展低碳经济,进而加速推进生态文明建设,使农十三师实现经济社会的可持续发展,进入绿色经济、低碳经济、循环经济的发展轨道。
参考文献:
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在能源互联网时代,储能产业所扮演的“电力硬盘”的角色越来越受到关注,电力公司、高科技公司、政府和电力用户都开始关注电力储存技术的潜力。目前,储能产业已经从概念发展成为智能电网规划的重要组成部分,世界各国的电网都在积极参与推动这一领域的技术发展。随着我国电力市场化程度的不断提高,储能产业在新电改的刺激下正在迎来重要发展机遇。特别是由于储能产业的发掘将解决可再生能源和电动汽车发展难题,储能产业已成为我国新一轮的投资热点。与此同时,中国也加紧对储能新技术的研发,力图将各种储能新技术加速应用到电力体系中,以此来促进中国能源体系的变革。
储能产业受到全球关注
美国能源企业特斯拉在今年4月推出了Powerwall家用储能电池,引起了各国的广泛注意。据称,Powerwall可以将电费低廉时储存的电能在电费高昂时释放,并与可再生能源(太阳能、风电)配套使用,所以其具备一定的经济性,这也成为Powerwall储能电池大规模推广的最重要原因。实际上,由于储能技术在发输配用环节可以实现调峰、调频、调压、容量调节等价值,所以先进储能产业正受到全球关注,很多先进储能电池生产商都相继在美国、亚洲和欧洲建立新工厂,欧盟、韩国、日本等国也都设立专项经费支持储能技术的研究与开发。
比如美国政府已将大规模储能技术定位为支撑新能源发展的战略性技术,并在政策制订、 资金扶持、补贴机制、投资税收抵扣等方面提供强有力的支持。日本政府除直接支持前期研发外,还扶持了大量示范性项目,以鼓励大容量储能技术的推广应用。
我国政府也十分了解储能技术和储能产业发展对中国能源体系的重要作用。并且早就在该方面展开了一系列的工作。据悉,目前中国的铅酸电池技术和抽水蓄能技术已经较为成熟,并且已经开发使用超过10年;以锂离子电池为代表性的第二代化学电池正在完成从实验室研发到大规模商业化的过程,目前正积极致力于储能及汽车用动力电池领域的应用;燃料电池、液流电池、金属-空气电池等技术正处于研发的过程中,但很多企业或研究单位的产品已经展示了进一步发展的潜力。
进入到2015年,国内储能产业在新电改政策的刺激下,正在迎来重要的发展机遇。
其中一个重要的发展方向是智能电网的建设亟需储能技术的支持。由于储能技术可以为电力发、输、配、用各环节提供了有效的能量缓冲和能量,并且在一定程度上对电力使用进行更合理的二次调配,所以可以大大改进电力使用的可靠性和经济性。智能电网所强调的电网能量管理智能化的要求、对电力可靠性和经济性的要求、对新能源接纳的要求都为储能产业的发展提供了前所未有的发展机遇。
与此同时,我们也看到中国的储能应用示范项目正在呈现爆发发展的态势。其中一个方向是分布式发电及微网的建设所带动的储能项目的建设,另外是再生能源并网也带动了储能项目的发展。随着中国微电网电价及补贴方案进入征求意见稿讨论阶段,微网项目或有望获得70%的系统补贴。若该政策得到落实,将会激活中国储能产业蓬勃发展,甚至撬动全球储能市场。
解决新能源和电动汽车发展难题
目前我国正在进入经济发展的转型期,我国经济多年依靠的投资、出口、消费三驾马车遇到了前所未有的问题,同时粗放式的发展模式已经让我国的单位产品的资源消耗量、环境污染远远高于发达国家。中国经济正在向资源消耗少、产出效益好、人民安居乐业的发展阶段转型。新能源发展在低碳转型的过程中给人类提供了清洁可持续的能源来源,电动汽车的崛起则为石油大规模替代提供了可能。此外,新能源和电动汽车产业的发展因为涉及的产业链长,波及面广,所以这两个产业在我国产业转型过程中受到了特别的重视。
不过,新能源具有间断性的特点,电网无法大规模消纳并网。新能源在运行过程中很多是“靠天吃饭”,无论是风能还是太阳能。在没有风的阴天,如何保证居民的的正常生产生活用电?电网的运营需要稳定频率,风能和太阳能每天大起大落,如何防止波动引发停电事故?
反复研讨之后,世界各国都把“突围”的重担压在了储能产业的建设上。主要原因就是储能既作为能量来源,也作为负载,特别是平抑大规模清洁能源发电接入电网带来的波动性,提高电网运行的安全性、经济性和灵活性。当然,储能技术对电网的运行还有其他好处,比如帮助增加可再生能源的渗透率,促进分布式(微电网)发电的发展,通过电价设计,促进电力市场自由化(比如前述的Powerwall家用储能电池)。
所以,当前我国十分重视储能技术在新能源电网建设中的应用。其应用的中短期目标是让电池储电系统充当电网“稳压器”,当可再生发电能力超过用电需求时,把多余的电力储存起来,晚上风力不足或没有太阳的时候,释放储存的电力。长期目标则是建设能源互联网,储能技术可以让原来“刚性”的电力系统变得更加柔性,所以其在确保大电网安全性和可靠性、加强区域电网峰谷负荷调节能力、提高输变电能力、改善电能质量等方面有着重要的作用。
储能技术对电动汽车发展的重要性则比较直观。
电动汽车以电力代替石油产品,没有尾气污染,是解决我国能源和环境问题的重要手段。目前世界上越来越多的国家、企业投入到电动汽车的发展行列中,新的电动汽车企业不断涌现。而作为世界第一汽车产销国,我国政府把电动汽车的发展作为汽车产业应对能源安全、气候变化和结构升级问题的重要突破口,以及实现汽车产业跨越式发展的重要举措。
然而,当前我国电动汽车产业发展仍受诸多技术因素影响,比如电池的电量、充换电技术、服务定价机制、商业推广模式等。其中最为关键的环节仍然是电池能量。2000年以来,世界电动汽车发展的突破,也与电池能量,即储能技术进步迅速密切相关。铅酸蓄电池、镍基电池、钠硫电池、二次锂电池、空气电池等让电动汽车不断获得越来越高的动力支持。目前,全球汽车制造商使用的动力电池主要使用锂电池,比如以特斯拉为代表的镍钴铝酸锂电池(钴酸锂电池)、以比亚迪为代表的磷酸铁锂电池和以日本汽车为代表的锰酸锂电池。但是由于锂电池的能量密度低,目前电动汽车的行驶里程一般只有150-300公里之间。
新的储能技术似乎出现了曙光。据西方媒体2014年末报道,西班牙Graphenano公司和西班牙科尔瓦多大学合作研发的石墨烯电池,一次充电时间只需8分钟,可行驶1000公里,被石墨烯研究者称做“超级电池”。按照西班牙上述机构的数据,石墨烯也可能大幅度增加电池的容量。“超级电池”参数显示,其能量密度超过600wh/kg,是目前动力锂电池的5倍;使用寿命是目前锂电池两倍;其成本将比目前锂电池降低77%。这有望解决新能源汽车长期面临的充电速度和巡航里程问题。
电动汽车的充电、巡航里程和安全问题都涉及电池。储能技术作为新能源发展和电动汽车发展的关键环节,其技术突破将改变整个世界的能源格局。储能技术作为新能源时代的核心技术之一,必将为人类打开一扇通往新能源时代的门。对于中国而言,电动汽车、储能技术和风电、太阳能的有效结合,除了清洁发展,还可以形成对石油的有效替代,保障能源安全,这正是政府重视储能技术的发展的原因。
中国加紧研发储能新技术
当今世界,储能技术及产业的发展已经成为衡量一个国家综合国力的主要标志,成为国际智力和经济力竞争的新焦点和主要手段。目前世界储能技术发展和研究水平较高的国家主要是日本、美国等国家,这些国家已经具备较为完备的储能研发基础,并得到政府的充分重视,因此在研究上也往往比较超前和完善。
比如目前世界上超级电容的市场份额基本被日本、美国、俄罗斯占据,其中日本超级电容的生产量占全球超级电容生产总量的50%以上。相比之下,我国国内从事小容量超级电容生产的厂家有20-30家,但能实现批量生产大容量超级电容器并达到实用化水平的厂家只有5、6家;压缩空气储能、飞轮储能处于研究阶段,还没有成熟装Z和产品,以国外企业为主。即使是水电储能领域,虽然我国水电设备企业有产业基础,但技术和市场份额远远落后国外企业。
正因为如此,近几年来,我国政府及相关研究机构针对我国在能源互联网、规模化储能、微电网储能、分布式可再生能源储能、通讯基站储能、工业节能用储能技术、家庭储能、电动汽车风光储充(换)电站等应用领域需求,积极组织实施储能产业技术研究,推动前瞻性关键技术、产业标准的发展,也取得了一定的进展。
比如压缩空气储能系统具有储能容量大、电能转换效率高、安全可靠、环境友好等特性,被视为继抽水蓄能电站之后一种极具潜力的大规模储能系统。由中国科学院理化技术研究所、清华大学及中国电力科学研究院共同研制的“500kW非补燃压缩空气储能发电示范系统”在安徽芜湖成功实现励磁发电,完成100kW发电的阶段目标。此次系统发电成功,标志着我国在大规模压缩空气储能领域的一项重要突破,这对推进我国储能产业的发展具有重要意义。
全钒液流电池是一种适用于风能、太阳能等可再生能源发电过程的大容量蓄电储能装备,能够克服风能、太阳能发电的不稳定、不连续的缺陷。清华大学王保国教授课题组利用该研究成果已经开发成功5 kW、10 kW两种规格的电堆,能量效率超过73%,进入批量试制阶段。该电池具有容量大、寿命长、效率高、成本低、安全可靠的特点。据悉,该课题组的科研成果“大规模蓄电储能的全钒液流电池技术与装备”采用自主创新的质子传导膜、电解液、电堆设计与制造技术,在电池性能与性价比方面十分具有竞争力。该项目还在去年获得日内瓦国际发明展览会奖,是我国全钒液流电池储能装备与技术在国际上首次获得大型奖项,对我国储能技术与产品在国际上得到认可具有里程碑意义。
电动汽车技术的发展,对动力锂电池在大功率输出和安全性能等方面提出了更高要求。由中科院青岛生物能源与过程研究所建立的青岛储能产业技术研究院成功开发出新一代全固态聚合物锂电池,已经与山东威能环保电源有限公司签订合作协议。据悉,青岛储能院利用具有完全自主知识产权的湿法抄造、界面耦合和功能化修饰等技术,成功研制出高安全性和耐高电压的动力锂电池隔膜。同时,研究人员以自主研发的阻燃纤维素为基材,通过功能化改性和耦合等相关工艺,研制出一款新的全固态聚合物电解质。其具有较高的机械强度、优异的倍率充放电性能以及较宽的温度使用范围,应用前景广阔。
高能镍碳超级电容电池,既具有电容器可以快速充放电的特点,又具有电化学电池储能高的特点,是近年来世界各国竞相发展的核心动力储能设备。由中国工程院周国泰院士领衔的科研团队研发生产的高能镍碳超级电容电池,在安全性、记忆性、充电时间方面取得了突破,在容量、寿命、充放电效率、安全性能等方面都有独特的优势。高能镍碳超级电容电池的标准检测寿命5万次以上,实际使用充放电循环已达1.5万次,是普通蓄电池的25~100倍。充放电效率方面,该电池充电10分钟即可达到其额定容量的95%以上,大电流放电能力强,能量转换效率高。而由于独特的工艺,高能镍碳超级电容电池在遇到过充或短路也不会导致危险,外部剧烈撞击或燃烧也不会爆炸,而且具有良好的高低温性能与环境适应性,可在零下40℃至零上70℃之间正常使用。
另外,中国科学院上海硅酸盐研究所通过和上海市电力公司合作研发的大容量钠硫储能电池也获得重要突破,他们成功研发的具有自主知识产权的容量为650Ah的钠硫储能单体电池,使我国成为继日本之后世界上第二个掌握大容量钠硫单体电池核心技术的国家。
总体来看,随着技术上的突破和新材料的引入,储能产品性能上的提升和成本的降低是整体的趋势。我国当前已经在储能技术研究不断获得突破,中国电力科学院、中科院工程热物理研究所、中科院过程工程研究所、中国科学院大连化学物理研究所、清华大学、上海交通大学、华南理工大学、北京工业大学、香港理工大学等国内外知名高校、科研院所,以及宁波南车新能源科技有限公司、今日能源科技发展有限公司、北京英格海德分析技术有限公司等领军企业也取得了很多突破。
应用示范项目引导储能市场建设
储能技术在电力领域的应用非常广泛。但是由于成本因素的制约,当前户用储能系统的市场仍然没有完全打开。为了打开市场,扩展应用范围和工程规模,众多应用示范项目正在引导着储能市场的建设。
国家电网在发展可再生能源的过程中发挥着重要的“通路”作用。在很多微网的建设中,储能项目是必须建设的项目之一。为了更好地评估我国储能产品的性能和减少可再生能源对电网的冲击,国家电网先后建设了多个储能系统和解决方案,以求抢占户用储能市场的先机。这些项目不仅分布在华北、西北地区的风电储能、分布式发电及微网储能项目中,在华东和华南地区的海岛分布式发电及微网储能项目也有很多。这些示范项目可帮助分布式能源实现独立微网运营,有效解决目前的新能源弃电问题。另外还可以有效解决风电、光伏等间歇性能源并网的问题,提升新能源发电的经济性。在微网的应用端,储能装Z可以使分布式能源在不接入大电网的前提下独立、全天候运营发电。
不少新能源企业为进入储能市场,也纷纷建立了自己的示范项目。比如比亚迪已经在坪山新区比亚迪厂区建成了全球最大的用户侧铁电池储能电站,这也标志该电站全面进入商业化运营阶段。据了解,新落成的储能电站占地面积1500平方米,建设容量为20MW/40MVH,由比亚迪电力科学研究院自主承建,于2013年9月开始建设,2014年7月竣工。该储能电站可实现工业园用电负荷自主调解,是目前全球最大的用户侧铁电池储能电站。据比亚迪公司副总裁、电力科学研究院院长罗红斌介绍,根据公司规划,比亚迪还将在深圳、长沙、西安等工业园区建设总规模为100MW/200MWH的储能电站。
还有一部分示范项目来自于科研单位和企业的合作。比如上海硅酸盐所等“钠硫电池”开展电站应用工程示范项目。该项目是中国科学院上海硅酸盐研究所与上海电气(集团)总公司、国家电网上海市电力公司,面向新能源、智能电网的战略需求,按照“产研用”模式推进的储能技术产业化项目。该项目经过近三年的艰苦攻关才完成了电池性能提升与产品化研制、规模制备技术路线论证等主要工作,贯通生产线,形成定型产品并下线。目前该电站首组堆仓已经成功并网,进入现场试运行阶段。国家科技部、国家电网公司等有关负责人、专家到崇明实地调研,对钠硫电站工程化应用进展给予高度肯定。
这些示范项目正在为储能市场尤其是储能系统集成市场注入新的活力。随着储能成本不断走低以及国家储能补贴政策落实,毫无疑问,储能大时代的序幕已经拉开。目前我国的储能技术正在从实验室试验阶段逐步向示范工程建设阶段以及商业化运营快速发展。未来十年,我国储能产业将达到万亿以上的投资规模,储能技术诱人的应用前景正吸引着国内众多科研人员以及投资人的注意。
能源储能将开启黄金十年
各类型储能在技术特性和经济性方面有着明显区别,在电力系统中也有着不同的应用方向。随着我国电网大区域互联电网的形成,以及可再生能源发电比例的快速增长,大规模储能系统对确保大电网安全性和可靠性、加强区域电网峰谷负荷调节能力、提高输变电能力、改善电能质量等方面有着重要的作用。
我国新能源储能技术的应用于 2011年开始起步,截至2014年末储能技术累积装机量约81MW。2014年末,国务院出台《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》。其中明确为提高可再生能源利用水平,要“加强电源与电网统筹规划,科学安排调峰、调频、储能配套能力。储能作为新能源建设的配套设施有望迎来爆发式增长,开启黄金十年。有关部门预计中国储能市场(不包含抽蓄,压缩空气及储热)的容量有望于2020年超过1吉瓦,对应65%的复合增长率。
据了解,储能作为“9个重点创新领域”和“20个重点创新方向”之一,目前已被写入中国国家级能源规划文件,有望形成“十三五储能产业发展规划”。从2015年投运、规划和在建项目的统计情况来看,中国的储能已经形成两个应用热点,其中一个是分布式发电及微网,另一个是可再生能源并网。此外,随着中国微电网电价及补贴方案进入征求意见稿讨论阶段,微网项目或有望获得70%的系统补贴。若该政策得到落实,将会激活中国储能产业蓬勃发展,甚至撬动全球储能市场。
目前国内已经形成系列能源材料及高能电池产品的产业集群,比如宜春、承德、长沙等产业基地建设已经颇具规模。其中宜春国家锂电新能源高新技术产业化基地于2011年年初正式揭牌,该基地为提升锂电产业的核心竞争力和集聚力,沿着锂矿原料-碳酸锂-锂电池材料-锂电池-锂电汽车的产业链进行布局。承德则是以钒电池项目为核心,力争建设“中国储能技术研发基地”和“中国最大的储能电池生产基地”,打造中国“钒谷”。长沙以储能材料为节点,以“新动力”和“新储能”为核心,正在打造成为中国的“储能材料之都”。目前长沙已建成3个国家级重点实验室,5个国家级工程技术中心,集聚10名院士,超过两万名专业技术人员,每年开发出100多项科技成果。
关键词:能源互联网;智能电网;功能结构
引言
随着世界电网发展已经进入坚强智能电网发展阶段,以特高压电网为骨干的电力输送通道使电压等级得以大幅提升,电网自动化程度不断增强,清洁能源的发展方向日趋明确。全球电网的联网规模逐步扩大,使建立全球能源互联网以统筹全球能源资源开发、配置和利用,保障世界能源安全、清洁、高效、可持续供应,凸显出了非凡的重要意义。
1 构建能源互联网的重要意义
随着科学技术和生产实践的不断发展,现代能源体系规模庞大、结构复杂、目标多样、因素众繁,具有关联性、冗余性、多重性、有序性、开放性、随机性、博弈性、$动态性等诸多特点。由于全球各地的能源禀赋差异、可获得性差异、需求强度差异、价值增值差异等,使能源的生产与利用在全球范围内进行资源配置的合理优化变得极其必要,而全球能源互联网的建立能够使全球能源资源的配置优化成为可能。
1.1系统优化
现代能源系统,不仅其自身是一个庞大复杂的动态系统,而且与社会经济系统和生态环境系统紧密相连,息息相关,是一个由相互作用、相互依赖、相互区别并具有特定功能和共同目的的无数子系统组合而成的有机集合体。所以,现代能源系统不仅仅是一个物理的或经济的现实,而是一个特殊的领域。能源互联网,可以把千百年来形成的传统能源系统的商业逻辑,转换成为整合需求以优化生产而达到资源优化配置的一个新的能量体系。通过全球能源互联网,可以使全球能源系统的整体功能达到最大,使各子系统的功能之和达到最优。
1.2互补优化
由于各国的能源资源禀赋、能源生产条件、能源利用结构等具有差异性、多样性、互补性,通过全球能源互联网,可以使各国或各地能源资源各展其优、各挥所长、相互补充、扬长避短,可以通过能源资源的互补优化,充分发挥个体优势,优化提升配置功能,进而形成全系统优化,实现互补增值。
1.3供需优化
全球能源资源的非均衡禀赋以及能源资源的富集地区与能源利用负荷中心区域不一致的普遍性,使得全球能源资源的供需矛盾非常突出。尤其在环境保护问题日益受到重视且必须受到重视的今天,清洁能源的需求与清洁能源的分布不均使之产生的紧缺性、非对称性供需矛盾同样突出。这些问题不有效解决,要想真正改变由能源生产、输送、利用等领域产生的环境污染、气候变化等问题,是难以做到的。只有建立了犹如全球能源互联网这样的能源资源互济系统,才有可能使全球能源的供需配置得以优化,使能源供需矛盾以及由此引起的环境破坏等问题获得缓解和解决。
2 能源互联网的内涵
能源互联网是一种在现有电网基础上,通过先进的电力电子技术和信息技术,融合了大量分布式可再生能源发电装置和分布式储能装置,能够实现能量和信息双向流动的电力对等互联共享网络。从政府管理者视角来看,能源互联网是兼容传统电网的,可以充分、广泛和有效地利用分布式可再生能源的,满足用户多样化电力需求的一种新型能源体系结构。从运营者视角来看,能源互联网是能够与消费者互动的,存在竞争的一个能源消费市场,只有提高能源服务质量,才能赢得市场竞争。从消费者视角来看,能源互联网不仅具备传统电网所具备的供电功能,还为各类消费者提供了一个公共的能源交换与共享平台。能源互联网与近些年建设的智能电网并不矛盾,可以这样认为,能源互联网是智能电网的一种实现形式,也可以称为Internet式的智能电网。能源互联网具备如下五大特征:可再生、分布式、联起来、开放性、融进去。
3 能源互联网的功能结构
能源互联网是由多层次的微电网(能源互联网子系统)互联而成的实现能量和信息双向流动的共享网络。相对于大电网而言,微电网是一个完整的单元,从大电网的角度看,如同电网中的发电机或负荷,是一个模块化的整体单元。另一方面,从用户侧看,能源互联网是一个自治运行的电力系统,它可以满足不同用户对电能质量和可靠性的要求。一个家庭或用户单元的能源互联网系统组成部分主要包括智能能量管理设备(IEM)、分布式可再生能源、储能装置、变流装置和负载等组成。智能能量管理设备(IEM)是能源互联网系统中的核心设备,主要功能包括分布式能源控制、可控负荷管理、分布式储能控制、继电保护等。在运行控制过程中,智能能量管理设备可以基于本地信息对电网中的事件做出快速独立的响应,当网内电压跌落、故障、停电时,能源互联网系统可以自动实现孤岛运行与并网运行之间的平滑切换,当运行于孤岛状态时,不再接受传统方式的统一调度。可以看出,能源互联网不是简单地在传统电网的基础上,通过信息通讯技术实现电网的智能化,而是真正意义上实现能量的双向流动和共享,是一种电网结构变革。
4 构建全球能源互联网重点工作
4.1开发“一极一道”等大型能源基地
北极地区风能资源丰富,平均风能密度超过400瓦/平方米,风电技术可开发量超过80万亿千瓦时/年。赤道带是世界太阳能资源最富集的地区,综合考虑太阳能辐射量及地形地貌等因素,估算北非、中东地区、澳大利亚、南美中北部地区的年技术可开发量分别达到27万亿、9万亿、15万亿和5万亿千瓦时、全球水能资源年技术可开发量为16万亿千瓦时、我国清洁能源资源丰富,水电可开发资源6亿千瓦,风能、太阳能可开发资源分别为25亿、27亿千瓦、随着可再生能源发电技术和储能技术的突破,以“一极一道”大型能源基地为重点,优化开发各大洲风电、太阳能发电以及主要流域水电、近海地区海洋能和各地分布式电源,清洁能源完全能满足未来全球能源需求。
4.2构建全球特高压骨十网架
建设跨洲特高压骨十通道:形成连接“一极一道”大型能源基地与亚洲、欧洲、非洲、北美、南美的全球能源系统,实施清洁能源跨洲配置;建设洲内跨国特高压线路,适应洲内国家之间大容量、远距离输电或功率交换需求,提高洲内电网互济能力;建设国家级特高压电网,根据各国资源禀赋和需要,形成特高压交流骨十网架和连接国内大型能源基地与主要负荷中心的特高压直流输电通道。
4.3推动智能电网广泛应用
智能电网对风电、太阳能发电、海洋能发电等间歇式电源以及其它分布式电源具有很强的适应性,能够保障各类能源的友好接入和各种用能设备即接即用;能够与互联网、物联网、智能移动终端等相互融合,满足用户多样化需求。将智能电网建设与可再生能源发展、战略性新兴产业发展、互联网和物联网建设结合起来,服务智能家居、智能社区、智能交通、智慧城市发展。
4.4强化能源与电力技术创新
重大技术突破将大幅提高能源供应的安全性、经济性,破解能源发展瓶颈,带来发展格局和发展道路的重大变化。全球能源互联网发展进程很大程度上取决于重大技术突破。这主要包括清洁发电和用电技术:大容量和高参数风机、高效率光能转换、大规模海洋能发电、可再生能源大规模开发及联合调控、高效电能替代等;特高压和智能电网技术:特高压交直流及海底电缆、大容量柔直流输电、高压直流断路器、气体/固体绝缘昔道输电、高温超导输电、新一代智能变电站等;先进储能技术:大规模储能电池制造和大容量成组、电化学储能、飞轮储能、超导储能、超级电容器储能等;电网控制技术:特大型交直流电网运行控制、大系统仿真计算、分布式发电协调控制、微电网集群控制、电力信息海量数据采集与处理等。
结语
综上所述,构建全球能源互联网,符合全人类的共同利益,也是电力行业的需要。目前,能源互联网的发展尚处于起步阶段,其发展方向和特点都有待于进一步研究,因此,构建能源互联网需要全行业凝聚力量、形成合力、共同推进。
参考文献
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[2] 小聂.智能电力装备引领全球能源互联网新时代[J].中国设备工程,2015,02:22-25.
一、低碳经济与“两型”社会的范畴
低碳经济是由英国率先提出的,旨在避免灾害性的气候变暖的问题,但是,英国并没有对低碳经济的概念进行明确的界定。目前,国内外学术界对低碳经济的内涵尚无统一的认识。主流的看法认为,低碳经济基本内涵和外延可以表述为:经济发展的碳排放量、生态环境代价及社会经济成本最低的经济,是一种能够改善地球生态系统自我调节能力的可持续性很强的经济。可见,低碳经济是以低能耗、低排放、低污染和高效能、高效率、高效益(三低三高)为基础的经济模式。其本质是提高能源效率和清洁能源结构问题,核心是能源技术创新和政策创新。它涉及到生产模式、生活方式、价值观念和国家权益的一场深刻变革,是科学发展的必然选择。这种经济模式的表现形态大致可以分为三种:第一种形态是温室气体排放的增长速度小于国内生产总值(GDP)的增长速度;第二种形态是零排放;第三种形态是绝对排放量的减少。实现以上三种低碳形态的条件是经济的正增长(GDP增长率大于零)。要实现低碳经济,必须抓住两个基本点:其一,要抓包括生产、交换、分配、消费在内的社会再生产全过程的经济活动低碳化,把二氧化碳(CO2)排放量尽可能减少到最低限度乃至零排放,获得最大的生态经济效益;其二,要抓包括生产、交换、分配、消费在内的社会再生产全过程的能源消费生态化,形成低碳能源和无碳能源的国民经济体系,保证生态经济社会有机整体的清洁发展、绿色发展、可持续发展。由此可见,低碳经济的重点在低碳,目的在发展,是要寻求全球水平、长时间尺度的可持续发展。当前,向低碳经济转型已成为世界经济发展的大趋势。
“两型”社会指的是“资源节约型、环境友好型社会”。党的十六届五中全会明确提出“建设资源节约型、环境友好型社会”,并首次把建设资源节约型和环境友好型社会确定为国家经济与社会发展中长期规划的一项战略任务。所谓资源节约型社会是整个社会经济建立在节约资源基础上的社会形态。它以提高资源利用效率、节约资源为核心,借助先进的科学技术和管理理念。采用法律、行政、经济、工程和宣传教育等综合措施建立资源高效利用的社会系统。环境友好型社会是人与自然和谐发展的社会形态,其核心内涵是人类的生产和消费活动与自然生态系统协调可持续发展。通过人与自然的和谐来促进人与人、人与社会的和谐。它要求认识并尊重自然环境及其演变规律,保护生态环境,在全社会形成有利于环境的生产方式、生活方式和消费方式,努力降低自然资源消耗,建立人与自然的良性互动关系,构建经济社会环境协调发展的社会体系。资源节约与环境友好既密切联,又有所区别。节约资源是环境友好的基本前提,环境友好的行为又能促进和涵盖资源节约。
二、低碳经济与“两型”社会的区别与联系
低碳经济与“两型”社会是两个不同的理论范畴,它们有区别,更有联系。二者的区别和特殊性表现在内涵不同,着重点不同。“两型”社会是从正确处理人与自然、人与人的关系出发,追求人与自然和谐,人类社会和谐,由此实现人类社会的可持续发展方面着眼的,这是一个内涵宽阔,富有人生观、自然观含义的关于社会形态的理论范畴,它侧重解决资源节约和环境友好的问题,要求人类的社会活动要尊重自然规律,考虑环境的承受能力和可持续发展,注意资源节约,提倡资源的闭路循环使用,千方百计提高资源的使用效率,减少环境污染,保持生态环境的平衡。低碳经济则是国际社会应对人类大量消耗化石能源、大量排放二氧化碳引起全球气候灾害性变化而提出的一个关于经济发展模式的新概念,它是一种经济形态,保障能源安全和应对气候变化是它要实现的最重要的两个目标。具体而言,它着眼于解决全球气候问题,强调人们的经济和社会活动节能减排,尤其是制造业要加快淘汰高能耗、高污染的落后生产能力,尽量减少CO2的排放,减轻温室效应,抑制全球气候变暖的状况。
虽然如此,低碳经济和“两型”社会这两个范畴又有着共性和内在联系。这主要表现在:第一,两者都要求节约资源和能源,提高资源和能源的利用效率;第二,两者都要求人类活动减少cOz的排放,减轻对环境的污染和温室效应,保护生态,实现环境友好;第三,两者都具有社会性。低碳经济不是一个简单的技术和经济问题,而是一个涉及到经济、社会、环境系统的综合性问题,强调要引导公众反思那些浪费能源、增排污染的生产方式和生活消费方式,从而充分发掘生产领域和生活消费领域节能减排的巨大潜力,需要全社会方方面面共同努力才能奏效。而“两型”社会指的是一种社会形态,其社会性不言而喻。因此,在社会性方面二者又具有共同性。第四,两者殊途同归,最终都是为了建设生态文明,提高人类生活质量,实现经济、生态和社会的可持续发展。
综上所述,低碳经济与“两型”社会的内在联系主要体现在可持续发展上,
“两型”社会是对可持续发展社会形态的描述,而低碳经济则是实现可持续发展本质的经济模式,要建设“两型”社会必须抓住可持续发展的本质,而低碳经济就是体现可持续发展本质的经济模式,因此,它必然成为“两型”社会建设的抓手和突破口。
三、低碳经济成为“两型”社会建设突破口的机理
(1)低碳经济有利于形成“两型”的生产模式
当前世界由于过度消耗化石能源,导致全球能源枯竭、气候变暖、自然灾害频繁等生态恶化的严重问题,已危及到人类的生存和安全,引起了世界各国的广泛关注。
世界科学家们经认真研究认为,要改变这种状况实现经济社会的可持续发展,主要办法是减少能源消耗和增加可再生能源及清洁能源使用。前者要求我们节约能源,而后者要求我们减少温室气体排放。综合起来,即节能减排是可持续发展的重要途径。而低碳经济能在生产领域形成节能减排的有效生产模式。第一,低碳经济可以通过改善能源结构,调整产业结构,实现能源节约和环境友好。它不仅要求降低煤炭、石油、天然气等不可再生能源在能源结构中的比重,而且要求大大提高风能、太阳能、水能、生物质能等可再生能源在能源结构中的比重,改变过去单一的碳基能源结构,形成多元化的能源结构,由此,减少CO2的排放和温室效应。第二,低碳经济要求在经济过程中的转换
环节,发展并推广高效清洁煤炭发电技术、天然气燃气蒸汽联合循环技术等先进的节能技术和能源利用技术,提高传统能源使用效率,节省能源。包括提高工业能效,建筑能效、交通能效等。第三,低碳经济要求大力开发低碳和无碳技术,积极开发可再生能源。利用光能、氢能、燃料电池等替代能源和可再生能源,减少甚至实现无CO2的排放,极大的减少温室效应。第四、低碳经济要求在经济过程的出口增加碳汇,即通过植树造林、保护湿地等增加地球的绿色面积,吸收经济活动所排放的CO2,减轻温室效应对生态环境和人类社会的影响。可见,发展低碳经济,可以在生产领域有效地减少能源的消耗,节省资源,大大地减少温室气体的排放。因此,它可以形成符合“两型”社会要求的生产方式。
(2)低碳经济有利于形成“两型”的生活方式
低碳经济不仅重视生产领域的节能减排,而且还重视生活消费领域的节能减排,要求建设低碳社会。在当代由于人口剧增,生活消费方面节能减排关系重大。尤其是当前社会上盛行着的奢侈消费、“便利”消费、“面子”消费等高碳消费现象,既浪费了资源,又破坏了生态环境,与“两型”社会建设格格不入。
发展低碳经济客观上要求人们切实转变生活消费价值观,站在人类社会可持续发展的高度,摒弃浪费型的高能耗的消费观念和生活方式,克服奢侈消费、“面子”消费、“便利”消费等陋习,树立节约能源、减少排放的可持续消费观,使低能耗、与环境友好的生活消费方式逐渐蔚为社会风气。在耗能巨大的人们行的方面,鼓励人们选择高效利用能源、少排放污物、有益健康的出行方式。例如,大力推广使用自行车、地铁、轻轨、公共汽车、铁路、水运等交通工具;发挥信息化优势,尽量在线处理人们交往的各种事务,减少不必要的出行。在住的方面,提倡住宅采用低碳建筑材料和装饰材料,家庭推广使用节能灯具和节能家用电器,鼓励使用高效节能的厨房系统,使人们居住实现生态化,既舒适实用,又节约能源。在衣着方面,限制高能耗的纤维产品,提倡可再生植物纤维做原料的衣物,使人们衣着既时尚美观、有利于人体健康,又减少能源的消费。在食的方面,提倡节能烹调方式和烹调工艺,限制高能耗的食品,禁止豪华筵席、浪费性消费,提倡低能耗的营养丰富的消费产品和消费结构。在商务和公共服务方面,宾馆、商场、超市等公共场所要厉行节水节电,合理控制空调的制冷、制热温度,避免不必要的能源浪费。在娱乐健身方面,歌舞厅灯光照明、音响、空调等要适度,提倡回归大自然的室外娱乐健身运动,尽量减少耗能高的室内娱乐健身器材。
总之,低碳经济能促使全民转变生活消费观念,反对浪费型、高耗能、高排放的生活消费方式,提倡节约能源和资源,实行低排放的环境友好的低碳生活消费方式,这完全符合要求资源节约、环境友好的“两型”社会建设在生活消费方面的客观要求,有利于形成“两型”的生活消费方式。
(3)低碳经济有利于实现环境保护和生态文明
传统工业化对自然资源高强度、掠夺性的开发使用,已造成资源枯竭、环境污染,生态破坏的严重后果。据有关文献,全球已探明的石油、天然气和煤炭的储量将分别在今后40、60和150年左右耗尽。斯特恩的研究以及IPCC的评估报告警示人类放任的行为已经极大的改变了自然环境,并且在可预见的未来对社会经济造成的损失将高达GDP的5%~20%;诺贝尔奖获得者化学家斯凡特・阿累利乌斯也预计,到2050年,温室气体(CO2)浓度将达到550PPM,它将扰乱自然生态系统的各种因素(如海水温度、洋流以及太阳辐射)间的微妙平衡。由此可见,建立在资源、能源大规模消耗基础上的工业文明传统发展模式,给世界带来了严重的环境污染和生态破坏。这种发展模式是不可持续的,必须寻求新的文明形态,向生态文明过渡。
生态文明是指人们在改造客观物质世界的同时,不断克服改造过程中的负面效应,积极改善和优化人与自然、人与人的关系,建设有序的生态运行机制和良好的生态环境所取得的物质、精神、制度方面成果的总和。它反映的是人类处理自身活动与自然界关系的进步程度,是人与社会进步的重要标志。
生态文明同以往的农业文明、工业文明具有相同点,那就是它们都主张在改造自然的过程中发展物质生产力,不断提高人的物质生活水平。但它们之间也有着明显的不同点,即生态文明遵循的是可持续发展原则,它要求人们树立经济、社会与生态环境协调发展的新的发展观。它以尊重和维护生态环境价值和秩序为主旨、以可持续发展为依据、以人类的可持续发展为着眼点。强调在开放利用自然的过程中,人类必须树立人和自然的平等观,从维护社会、经济、自然系统的整体利益出发,在发展经济的同时,重视资源和生态环境支撑能力的有限性,实现人类与自然的协调发展。而“低碳经济”能成为实现环境保护和建设“生态文明”的最有效的途径。
第一,发展低碳经济能推进能源经济革命改变能源结构,推动工业文明向生态文明的转型。工业文明时代的经济是以化石燃料为核心的不可再生能源为基础的碳基能源经济,由于不可再生能源是有限的,因此,是不可持续发展的经济;低碳经济不仅着力推进化石能源的排放低碳化,而且,可通过大力发展低碳与无碳新能源,构建以非化石燃料为核心的可再生能源为基础的能源结构,使整个社会生产与再生产活动低碳与无碳化,形成可持续发展的符合生态文明的经济模式。
第二,发展低碳经济要求树立生态文明的技术创新价值观,提高能源使用效率保护生态环境。为了节约能源资源,建设生态文明,必须改变工业文明的技术创新价值观,发展低碳能源技术,大规模开发和使用清洁的可再生能源,通过生产技术创新、产品创新、生产工艺和生产组织与结构创新,实现对能源的高效、循环利用,有效地降低能源强度,减轻环境污染。
第三,发展低碳经济可改变社会消费模式,实现人类生活消费方式向生态文明变革。一个社会要推动一项经济模式的发展,必须以大众的生活消费模式为根基。低碳经济的发展不仅需要生产方式向低碳转型,更需要引导大众的生活消费理念和方式向低碳转变,使低碳社会消费模式成为协调经济发展和保护气候的一个基本途径。这就要求社会树立生态文明的消费观念,使社会消费实现低碳、低排放,不仅有益于人们的身心健康和生活质量的提高,而且有利于生态环境的保护。
由上述可见,发展低碳经济,可促使人类摆正与自然的关系,自觉尊重和维护自然,保持人类自身赖以生存发展的生态平衡,推动人类的文明进程从工业文明发展为生态文明,由此实现人与自然的和谐共生,这是完全符合“两
型”社会与环境友好的要求,低碳经济在这个方面又成为“两型”社会建设的主要途径和重大举措。
(4)低碳经济有利于提高综合效益,促进社会和谐
“两型”社会是人类社会文明发展的进步,是当代社会生产力科学发展的标志。它不仅要求发展物质文明、生态文明,而且要求发展社会文明,并注重三者的协调发展。为此,其社会经济活动必须实现经济效益的增长与生态效益和社会效益的协调,即注重综合效益,使经济发展与生态环境、社会环境和谐。
要实现“两型”社会发展的上述客观要求,在当展低碳经济是重要切入点。低碳经济具有经济增长、节能减排、扩大就业三重效益,能有效的获得“两型”社会要求的综合效益。低碳经济能节能减排降低温室效应,其保护生态的功能是显而易见的。例如,从全球范围看,目前建筑领域能耗及其温室气体排放和废物产生量占总能耗及相应排放量的30%~40%,如果用好现有的建筑节能技术,就可以使建筑能耗降低80%,大大减少温室气体排放,获得巨大的生态效益。
发展低碳经济能够形成许多新兴行业和新的增长点,仅从发展低碳经济要求开发太阳能、光能、风能、潮汐能、水能、沼气等二次能源方面来看,由此就可以形成许多新兴产业,并可带动相关产业链的发展,从而扩大就业面,提高就业率。例如,联合国新闻称,2005年中国仅太阳能产业雇员就已超过15万人。可见,在当前国际金融危机下,发展低碳经济对克服经济下滑,保增长、保民生、保稳定,促进社会和谐意义重大。从长远来看,发展低碳经济,节篚减排能降低企业的生产成本,提高产品的环保性能和市场竞争力,促进经济的稳定持续增长。事实胜于雄辩,在世界上,英国是最早推广低碳经济的国家,他们制定了相关的政策和措施,促进社会各界进一步提高能源效率,使英国朝着低碳经济乃至低碳社会型国家的道路前进,经济方面也获得了良性有序的发展。在国内,河北的保定是我国推行低碳经济的试点城市,该市采取了节约能源、新能源推广应用和碳排放降低为主要标志的低碳发展模式,加速了经济发展。据河北省2008年年初公布的经济发展报告,该市的工业增加值增速和地方一般财政增速,双双第一次冲上河北省第一的位置,其中以新能源为代表的低碳产业增速更是高达40%。在国际金融危机不利的情况下仍实现出口创汇9.77亿美元,同比增长82.7%。由上述国内外推行低碳经济的案例来看。低碳有利于经济的可持续增长。可见,低碳发展能带来综合的经济效益,既能促进经济又好又快地发展,又有利于实现环境友好与社会和谐,这又完全符合“两型”社会的客观要求。
例1在学习势能知识时,小明同学猜想物体的重力势能的大小可能与①物体高度,②物体质量大小,③物体所处地理位置有关。为了验证猜想①,他把橡皮泥平铺在水平面上,让一个小球从不同高度自由下落,记录结果如下表所示。请回答:
(1)该同学依据________判断重力势能的大小;
(2)本实验的结论是________;
(3)若想对因素②进行验证,你认为实验中应控制相等的变量是________。
考点:影响重力势能大小的因素,控制变量法。
答案:橡皮泥的凹痕深浅程度 ; 高度越高,重力势能越大;物体的高度和所处地理位置。
例2很多人小时候都玩过弹弓,用橡皮筋能把“子弹”弹射出去。弹弓弹射“子弹”的距离究竟与哪些因素有关呢?
(1)你的猜想是________________。
(2)小宇同学猜想“子弹”弹射的距离与“子弹”质量的大小有关,并进行了如下实验:
①用弹弓斜向上弹出质量较小的“子弹”,测出弹射距离S1;
②用弹弓斜向上弹出质量较大的“子弹”,测出弹射距离S2;
③用弹弓斜向上弹出质量最大的“子弹”,测出弹射距离S3;
④比较S1、S2、S3的大小就能得出弹弓弹射“子弹”的距离是否与“子弹”质量大小有关。
请你对该同学实验方案进行评估。
考点:弹性势能的影响因素,控制变量法。
答案:与橡皮筋弹性形变量的大小有关;该同学的方案未控制变量,结果不准确。
说明:机械能主要体现为3种形式,即动能、重力势能和弹性势能。它们各自的影响因素通常可以用控制变量法来探究。
考点2机械能的转化和守恒(多以选择、填空等形式出现,分值约为3分)
例3在如图1所示的滚摆实验中,发现滚摆每次上升的高度逐渐减小,此过程中能量的变化情况为()。
A.机械能增加,内能减小
B.机械能减小,内能增加
C.机械能减小,内能不变
D.机械能不变,内能增加
考点:机械能的转化。
答案:B。
例4图2是跳水运动员郭晶晶跳板跳水时的情景,郭晶晶腾空跳起向上运动后再向下落入水中,若不计空气阻力,则在整个过程中 ,她的( )。
A.动能一直增大,机械能不变
B.重力势能一直减小,机械能减小
C.动能先减小后增大,机械能不变
D.重力势能先减小后增大,机械能增大
考点:动能、势能的影响因素及相互转化。
答案:C。
说明:动能取决于物体的质量和速度,重力势能取决于物体的质量和被举的高度,在不计摩擦的情况下,若只存在动能和势能之间的转化,则机械能守恒。
考点3机械能和内能的区别与联系(多以选择形式出现,分值约为2分)
例5下列说法正确的是()。
A.物体速度越快,内能越大
B.物体速度越快,机械能越大
C.物体的机械能可能为零
D.物体的内能可能为零
考点:机械能和内能的区别。
答案:C。
说明:物体的机械能和内能可以互相转化,机械能是物体运动的动能和势能的总和,它与物体的质量、速度、高度等因素有关;内能是物体内部分子运动所具有的能,因而一切物体在任何情况下都具有内能,内能与温度有关,同一物体温度越高,内能就越大。
考点4新能源的开发利用(多以填空形式出现,分值约为2分)
例6 今天,全世界已经建成了几百座核电站,核电发电量接近全球发电量的五分之一,核电站能给那些水力资源、化石能源缺乏的地区提供电能,也能给人类解决能源危机带来希望。核电站利用________能发电,它的核心设备是核反应堆,核反应堆是通过可控________反应释放能量的。
考点:核能的开发和利用。
答案:核,重核裂变。
说明:核能是新能源的一种,利用核能发的电叫做核电,目前已建成运转的核电站都是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的。
例7 太阳能是________ (选填“可再生”或“不可再生”)能源。绵阳市为建设“太阳能之城”,在全市推广利用太阳能,目前城市交通指示灯及路灯照明系统已大量使用太阳能。白天,太阳能转化为电能,除供正常使用外,将多余的能量储存在蓄电池内,夜晚供交通指示灯及照明灯发光。请完成下面的流程图,使其正确反映这个过程中的能量转化情况。
考点:太阳能的特点和利用。
答案 :可再生,化学能,电能。
说明:太阳能也是新能源的一种,属于可再生能源,在生活中应用比较广泛,特别是近年来,随着国家提倡建设环保型、节约型社会,太阳能被广泛应用。
考点5能量守恒、能源与可持续发展(多以填空、选择形式出现,分值约为2分)
例8 100摄氏度的水能自动地把内能转移给周围低温的空气,这个过程________(填“能”或“不能”)相反;汽车制动时,由于摩擦,汽车的________转化为地面、空气的内能,在此过程中,能的总量________(填“增加”、“减少”或“不变”),而这些散失到地面和空气中的内能不能自动地用来再次驱动汽车,这表明能量的转化和转移具有________。
考点:能量守恒定律。
【关键词】 低碳经济;低碳会计;事项法
目前,低碳经济正逐渐成为世界经济发展的新常态。大力发展低碳经济,完善低碳经济政策,引导企业从事低碳经济活动,逐渐成为各国的共识。为促进低碳经济的发展,有必要把低碳经济活动纳入会计核算的范畴,构建低碳会计体系。
一、低碳经济对企业会计的影响
(一)发展低碳经济的原因
1.气候威胁说。温室气体效应引起了地球气候条件变化,引起人们对碳素文明的反思。诸如煤炭、石油、天然气等碳素能源,促进了人类的工业化进程,也造成了二氧化碳气体的积聚排放。科学研究表明,温室气体是加剧全球气候变暖的原因。为避免地球灾难的出现,世界各国需要承担“共同但有区别”的减排责任,中国也将逐渐从承担相对减排义务转向承担绝对减排义务。
2.资源枯竭说。传统工业发展模式中所依赖的高碳能源(如煤炭、石油、天然气等)往往是不可再生的,总有枯竭的一天。为了人类的可持续发展,必须尽早进行经济发展模式的转型,减少对不可再生能源的依赖,大力发展对可再生能源(如风能、核能等)的开发与利用。
3.技术革新说。对化石能源系统高度依赖的技术,自工业革命以来成为主导技术盛行于世,政治、经济、社会与其结成一个“技术―制度综合体”,并不断为这种技术寻找正当性,并为其广泛商业化应用铺设道路,其结果形成了一种共生的系统,导致技术锁定和路径依赖,阻碍了替代技术(零碳或低碳技术)的发展。发展低碳经济,最终依赖于低碳技术的选择和扩散并在缝隙市场中逐渐成长为社会的主导技术。在新技术革命过程中,“越早采取行动成本越低”。如果中国低碳技术大大落后于世界其他国家,在将来的出口贸易中,中国企业的出口产品可能会遭遇低碳贸易壁垒。
(二)企业会计受到的影响
低碳经济对企业的经济内容、经济活动产生影响,从而对会计核算内容、核算方式产生影响。低碳经济背景下,企业需要选择低碳生产方式,改进企业的生产工艺过程,减少产成品中碳的成分,降低碳排放量。企业的管理内容、管理方式将发生变化。会计作为管理手段、信息处理手段,应该被用来对涉及到的低碳经济活动加以反映,设置单位利润碳排放、单位产品碳含量等财务指标控制低碳经济行为。
企业未来的生存与发展,需要低碳会计的单独反映和监督。考察国内外研究文献,低碳会计研究沿着三条路径在发展:从物质流碳计量(以吨为单位)到价值流碳核算(以货币为单位)的发展;从绿色视角下的排污权会计到低碳经济新常态视角下的碳权会计的发展;从宏观的森林及植被碳源汇核算到微观的企业低碳经济活动碳会计的发展。而最早提出碳会计概念的是Stewart Jones教授。2008年,Stewart Jones教授等将与碳排放、交易及鉴证等的会计问题称之为碳排放与碳固会计, 即低碳会计,并提出了构建碳会计规范的两种主要思路:其一是在京都协定框架下,所有机构或组织对产生于碳汇的碳信用的会计规范与IPCC的原则相协调;其二是在温室气体协定书内分别计量和报告碳排放的相关会计问题。
我国也需要构建低碳会计规范,尽快制定低碳会计准则。准则制定将是各利益集团博弈的过程,未来中国将是低碳新技术制度不断扩展而传统的高碳技术制度渐续缩减的过程。但高碳技术制度目前是广泛的,是与广大利益集团相关联的。低碳会计准则制定应排除即得利益集团的干扰,在政府的强力主导下,制定具有前瞻性的,有利于低碳技术和低碳经济发展的准则。借助于低碳准则,完善的低碳会计体系将会逐渐建立起来。
二、低碳会计核算内容
低碳会计是在传统会计边际上的拓新。低碳会计将企业的低碳经济活动使用资产、负债、所有者权益、收入、费用和利润六大要素的增减变化加以描述,并进行确认、计量和报告,提供决策相关的会计信息,并在低碳会计信息的生成过程中加强对低碳经济活动的管理。会计核算也称会计反映,以货币为主要计量尺度,是对会计主体的资金运动进行的反映。企业的低碳资金运动一般包括低碳投资活动、低碳经营活动及低碳融资活动等。
(一)低碳投资核算
企业的碳足迹主要与生产过程中的碳素燃料燃烧有关。减碳途径有两个:引进或研发低碳技术,高效利用煤炭、石油等高碳燃料;改用新能源(如水电、风电、光伏电等),实现零碳理想。中国可以借鉴意大利的绿色证书、白色证书制度来引导企业沿着上述两个途径减碳,并从中获益。与不可再生能源的高效利用相关的低碳技术、设备的超额投资及与可再生能源相关的低碳技术、设备的投资,企业低碳会计上作为无形资产、固定资产来核算。
我国企业需要加倍开展低碳技术创新活动,形成具有自主知识产权的专利技术。长期以来,我们以无形资产收益的不确定性将自创无形资产几乎排除在核算的范围内,笔者认为低碳准则应突破以往准则的限制,可以规定自创无形资产新的核算方法,以鼓励低碳技术的自主研发。
根据国际协议的规定,发达国家有责任向发展中国家提供资金与技术以支持其发展低碳经济。企业可以充分利用上述条件来引进技术、购置相关设备。在市场经济中,不同企业的低碳经济水平可能相差较大。国内企业可以以未来的低碳现金流量为担保向发展快的国外企业引进技术和设备,即:先引进技术与设备,以后分期偿还相关款项,这种业务可以按照类似于融资租赁的方式进行账务处理或进行相关的会计处理。
(二)低碳经营核算
企业的经营活动主要包括:采购、生产、销售、储存与运输等环节。企业在采购环节购买原材料、燃料、动力等,为生产做好准备;企业应尽量购买低碳材料和低碳能源。为此,低碳会计在使用货币计量方法记录所购买材料及能源的价值的同时,使用非货币的方法如含碳比等非财务指标记录材料、能源的含碳量。在生产过程中,应加强对碳素燃料消耗量、碳排放量的反应,可以设置“碳消耗―燃料、动力”、“碳排放”等账户来加以核算。对于半成品、产成品,在进行价值量反映的同时,做好碳含量的反映。在库存、包装及运输等环节,企业要努力减少碳消耗量与排放量,在库存节能、包装物利用回收和低碳运输等方面采取切实可行的措施。我国可以建立碳税制度,企业缴纳的碳税可以借记低碳营业税金及附加,贷记应交税金―应交碳税。国外研究表明,碳税的征收会造成企业产品售价上升,比如电能单价会上升49.4%。当然,我国也可以建立温室气体税制度,征收温室气体税而不是碳税。京都议定书提到的温室气体包括:CO2, CH4, N2O, HFCs, PFCs 和SF6 六种气体,其中仅CO2的相对贡献度就高达61%,CH4和CFCs分别为15% 、11%,可以说,全球气候变暖的根本原因在于碳化气体的排放。由于温室气体税包含了对非碳气体征税,所以温室气体税比碳税有更好的调节与控制作用。在会计核算上,企业对温室气体税的核算与对碳税的核算一致。
在总量控制原则和科斯的交易费用理论的引导下,国内国外都会建立起碳排放权交易市场。企业可能会购买或出售碳排放权,所支付或获得的资金在低碳会计中可作为碳排放权损失或利得来加以核算。
低碳经营活动会产生收益,包括直接收益、间接收益。直接收益如新能源下的低碳产品销售收入减去销售成本后的差额,间接收益如高效使用碳素燃料带来的能源节约减去低碳技术和设备超额投资的摊销后的差额。
(三)低碳融资核算
低碳融资活动中会产生相关的负债或所有者权益。企业可以获取发达国家的无偿资金支持,向国内外低碳基金组织申请贷款。在会计核算中,负债或所有者权益的相关账户下设置“低碳资金”二级账户来核算低碳融资活动中产生的负债或所有者权益。企业应拓宽筹资渠道,采取多样筹资方式来发展低碳投资项目。
总之,低碳会计作为管理手段,应促进国家减碳目标在企业的落实,反映企业减碳目标的实现。低碳会计核算的交易或事项的确认条件可由准则来规定,计入相关的会计账户。而低碳会计计量方法有多种,如替代品评价法、历史成本法、调查分析法等。不能计量就不能管理,会计学家应攻克计量上的难题,促进低碳会计的发展。例如:某可再生能源企业利用水能发电,该企业的水能资源如何计价并作为企业资产入账值得研究和探讨。
三、低碳会计的信息披露
低碳会计报告可以分为两种形式:一是在传统会计报表中增列低碳会计项目和附注中增加低碳会计信息,如:在资产负债表中单独列示存货―碳含量,在损益表中单独列示碳消耗费用,在附注中列报减碳项目、产品含碳比等信息;二是单独报告,即提供单独的低碳资产负债表、损益表、现金流量表等信息。不论采用何种形式,企业都需要提供诸如能源消耗强度等非财务信息,以便更好的反映企业的碳足迹。
在附注中,低碳会计报告披露两类低碳财务评价指标信息,第一类指标:静态指标,以企业低碳投入占企业经济规模的比例反映,主要有低碳资金投入率(年度企业低碳资金投入/ 企业资产总额)、低碳资金销售比(年度企业低碳资金投入/企业销售额)。第二类指标:动态指标,直接采用现有的财务评价动态指标NPV(净现值)、IRR(内部收益率)等对低碳资金投入进行绩效的分析比较,主要有低碳投资项目的NPV、IRR;再生能源投资产出率(计算期内利用再生资源形成的各年现金净流量的现值/ 项目投资总额)等。
企业充分的低碳会计信息披露,可以起到信号传递的作用,有利于潜在的投资者和客户对企业作出公正的评价和甄别,从而有力于他们更好地作出货币选票决策。企业在货币选票的引导下,优胜劣汰,防止逆向选择、劣币驱逐良币现象的发生,从而促进低碳经济的发展。
四、事项法的借鉴
20世纪60年代,美国许多学者从动态的经济环境与反映真实情况的需要出发,要求改变原有价值法会计中历史成本计量属性。一些学者提出引入公允价值计量属性,而美国的乔治?索特(H.Sorter )教授则否定了价值法,提出了事项法会计。索特教授认为,所谓事项(Events )是指“对某一行为多种特征可实现的观察”。事项法会计主张采用多重计量属性,提供以事项为主的信息,将信息的具体加工留给信息的使用者,使信息使用者可以在任何时间、任何地点按自己的需要,自主选择会计计量属性,从自己的视角阅读企业经济事项报告,获取动态信息,自行加工处理以满足决策需要。
与传统的价值法会计信息系统相比,低碳会计可以构建成为事项法下的会计信息系统,充分利用互联网的优势,让使用者获得原汁原味的低碳会计信息,从而更有利于使用者作出决策,促进低碳经济的发展。
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[关键词]微电网 经济运行 优化研究
中图分类号:td823.87 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2014)25-0054-01
工业的发展促进了经济的繁荣,但是同时,也给我们带来了环境污染和能源短缺等问题。随着现在发展要求的严格化,电力系统也面临着极大的压力。环境保护、能源安全和市场竞争等因素也迫切要求电网系统进行适当转变,以适应发展要求。在这种严峻的形式下,微电网担负着世人的厚望,开始试运行。很快,它就以容量大、电力稳定等优点超越了风能、太阳能等分布式发电而得到迅速推广,在能源领域发挥着巨大作用。
一、微电网概述
微电网,也称微网,是一种新型的网络结构,是由微电源、储能系统、负荷和控制装置等共同构成的系统单元。微电网能够实现自我保护、自我控制、自我管理,它既能与外部电网并网共同运行,也可以自己独立运行。相对于传统的大电网来说,微电网利用的是多个分布式电源,并通过静态开关关联到常规电网,因而具有极大的优势。
开发和延伸微电网可以有效促进分布式电源和可再生能源的大规模接入,实现对负荷多种能源形式的可靠供给,有利于实现主动式配电网,推动传统电网向智能电网过渡。
二、微电网的特点
微电网作为一个完整的电力系统,能依靠自身的控制和管理实现功率平衡控制、故障检测与保护、电能质量治理等多方面的功能。微电网组成部分中的电源多为容量较小的分布式电源,这种电源含有电子电力接口的小型机组,其中有微型燃气轮机、光伏电池、超级电容等小型装置,它们多是接在用户侧,因其成本较低、污染小等特点备受用户喜爱。
微电网因是在靠近负荷中心设立相应电源,所以能有效保证供电的可靠性和供电的质量。并且,微电网通过特有的控制器就可以实现对整个电网的集中控制,操作及其简单便捷,并能促进微电网系统运行的优化。
三、微电网与传统电网经济运行的不同之处
微电网与传统电网的经济运行虽有区别,但在本质上是一致的,它们都能保证供电的可靠性、能满足负荷需求的情况下合理地安排各机组出力,能实现综合成本的最小化 ,取得最大的经济效益。所以传统电网应用中的经济调度规则和资源配置原则等都能应用到微电网系统中。
但是微电网也有其自身独特的优势。微电网不同于传统电网的是-微电网从系统的观点出发看待问题,将发电机、负荷、储能装置与控制系统相结合,形成一个完整单一、便于控制的系统单元,能同时实现向用户供给电能和热能的强大功能。
四、微电网经济运行优化研究
微电网系统的经济运行是微电网的集成控制以及能量管理与研究的重要内容之一。它的研究目的是希望能在满足负荷需求的同时实现综合成本的最优化,使微电网的经济效益可以得到充分体现。因此,微电网系统经济运行优化研究具有极大的现实意义。微电网不仅能实现较高的可靠性收益和环保收益,还能有效提高能源的利用率,有利于实现节能减排、缓解电网压力。
五、微电网系统经济运行优化研究现状
从本质上来看,微电网的经济运行优化是一个复杂的系统优化问题,它包括了机组组合、经济负荷等诸多的经济调度问题,具有较高的复杂性。对微电网系统中调度问题的研究主要分为两方面,一是静态调度,一是动态调度。静态调度主要集中研究系统运行的每个时段的最有运行方案;而动态调度则侧重于各时间段的联系与影响,如机组爬坡约束等。两种研究方面齐头并进、双管齐下,对微电网经济运行优化的研究取得了较大成果。
但是由于我国对微电网经济运行优化的研究起步较晚,并且缺少庞大的研究团队和资金力量的支
撑,研究工作虽然有欧美等的经验可供借鉴,但研究成果仍与国外一些国家存在着较大的差距。总结来说,我国对微电网系统经济运行优化的研究还存在以下问题:
1、投资成本和运行维护成本较高;
2、缺乏统一、规范的微电网体系技术标准和相关规范;
3、微电网的保护、控制技术发展不成熟,仍待改善;
4、电子电力技术在微电网中的应用技术尚不成熟;
这些问题都制约着研究的进展,如何解决这些问题,寻找一个平衡点,推动微电网系统经济运行的优化研究工作的取得较大进展。
六、微电网系统经济运行优化研究的积极意义
1.有利于降低发电成本,提高经济效益
微电网利用光伏电池、风力发电机等可再生能源作为微电源,不需要燃烧燃料,不仅能保护环境,而且大大降低了生产成本。微电网与传统电网相比,虽然运行与维护成本较高,但是,微电网能带来较大的可靠性收益和环保收益,综合起来来看,微电机带来的经济效益还是优于传统的电网机组。
2.能有效提高能源利用效率
据长期实践得知,传统的火力发电效率为30%左右,而微电网只利用其中的微型燃烧汽轮发电,效率就可达30%左右,基本可以与大型火电厂的效率相媲美;若实行冷热电联产,效率可达到80%左右,不仅能实现能源的梯级利用,同时,还带来了节能环保、缓解电网压力等极大的作用。大电网与微电网的区别也就在是否能实现热电联供或冷热电联供。实现冷热电联供,充分开发微电网的效率,提高能源利用率,有效缓解我国能源短缺的问题,为国家的工业化建设提供充足的动力。
七、结束语
微电网灵活地将分布式电源与本地负荷组成一个严密的整体,可以有效整合新能源以及可再生能源发电的优势,提高能源的梯级综合利用效率,并保证供电的可靠性。鉴于微电网的种种优势、为了能充分发挥其发电的安全、高效,必须对微电网系统经济运行进行更为深入的优化研究,旨在解决我国能源短缺问题,推动我国工业化进一步发展。
参考文献
[1]董军,徐晓琳,董萌萌.基于多智能体的微电网系统优化经济运行研究[j].华东电力,2012,06:1002-1006