前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的可再生能源发展报告主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
[关键词]可再生能源;化石能源;能源替代性;气候变化
[中图分类号]F426.2[文献标识码]A[文章编号]1004-518X(2015)02-0047-05
发展可再生能源,是应对全球气候变化的重要策略。2014年7月联合国的《深度减碳路径》中期报告主张从推广使用可再生能源人手,逐步削减C02排放,实现低碳发展。报告指出到2050年中国发电量将达到约10万亿千瓦时,电力排放的CO2要从目前每千瓦时743克降至32克,可再生能源发电量将占比76%,而2013年我国可再生能源发电装机共计38490万千瓦,发电量仅占全国发电量的21.64%(数据来源:国网能源研究院)。目前,可再生能源消费占一次能源消费的9.8%,距离2015年和2020年可再生能源占一次能源消费比例规划目标差距分别为1.6和6.6个百分点。在新的形势下,加快发展水电、核电、风电、光电等可再生能源,推进可再生能源对化石能源的替代非常紧迫。
一、可再生能源替代化石能源的价格分析
价格是影响能源消费最重要的因素。在市场经济中,可再生与化石两类能源消费存在随着价格的变动此消彼长的关联。化石能源价格上升会对经济增长带来负面影响,但对开发可再生能源会产生正面激励与推动。20世纪90年代后全球兴起的可再生能源革命与20世纪七八十年代的“二次石油危机”不无关系,随着国际石油价格持续高走,带动了化石能源(煤炭、天然气等)价格的上涨,也成为促进可再生能源替代传统化石能源的核心影响因素。在经济利益的激励下,可再生能源产业化、市场化和规模化开发方兴未艾,可再生能源(水能、核能、太阳能、风能、生物质能等)开发成本和市场价格在近10-20年间一直处在下降通道之中。反过来,当前化石能源价格走低,虽对经济发展有利,但不利于我国节能减排和能源转型。
在没有政府干预的条件下,相对于化石能源,可再生能源的价格缺乏竞争力,如太阳能光伏发电成本平均为煤炭发电成本的8倍,企业和消费者利用可再生能源替代化石能源的动力不足。为推动可再生能源发展,有两种办法:一种是通过征税提高化石能源价格,当化石能源价格被提高后,高耗能产业的生产成本上升,利润空间进一步被压缩,一些无法适应的企业被淘汰,其余用能主体加快技术创新的步伐,降低能源成本,提升能源利用的效率;化石能源价格的上升也鼓励能源消费主体寻求开发利用清洁能源等其他能源,降低能源消耗与排放的压力。另一种办法是通过可再生能源补贴,降低可再生能源投入成本,鼓励可再生能源替代,带动绿色设计和清洁生产,培育增长点。正因为此,世界各国纷纷通过政策影响两种能源的市场价格,提升可再生能源竞争力。例如,2007年美国政府颁布了《新能源法案》促进可再生能源的发展,逐步摆脱对石油的依赖。再如欧洲各国的化石能源储量并不丰富,欧洲国家通过立法、税收、财政、科技、经济、管理等政策和手段对可再生能源进行扶持,随着可再生能源发电和其他相关技术的发展,欧洲对外来能源的依赖程度不断下降,甚至依靠其国内的可再生能源就能实现本国能源供应安全。
化石能源和可再生能源市场价格看似独立,但两种本质上此消彼长,互动和关联效应明显。资源储量和政治动荡影响着化石能源价格水平,可再生能源的知识技术水平、生产率、设备影响着可再生能源的开发成本,两类能源并存的市场供给存在着动态的价格均衡问题。离开化石能源价格孤立地讨论可再生能源的市场竞争力显然是不完整、不科学的,离开可再生能源发展孤立地讨论化石能源价格也会有失偏颇,当化石能源价格持续快速上升时,可再生能源的市场竞争力自然凸显,当化石能源价格波动低走的时候,可再生能源的市场竞争力自然削弱。而气候变化是减少化石能源使用、促进可再生能源发展新的驱动力,尤其需要政府的支持和政策环境的引导,如图l所示:
二、可再生能源替代化石能源的实证分析
假定我国电力行业的产出函数为:Y=f(K,L,F,G),该函数希克斯技术中性、规模报酬不变、二次可微。K为电力行业资本,L为电力行业劳动,F为投入的化石能源,G为投入的可再生能源。在要素价格和产出水平外生给定的情况下,与产出函数对偶的成本函数是:C=f(Y,Pk,B,Pf,Pg),其中Pk为资本的价格,P1为劳动的价格,Pf为化石能源的价格,Pg为可再生能源的价格。为了研究化石能源投入与可再生能源投入之间的关系,设定成本函数的超越对数成本函数:
Xk、Xl、Xr、Xg分别为资本、劳动、化石能源、可再生能源的投入量,Sk、Sl、Sf、Sg分别为资本、劳动、化石能源、可再生能源在总成本中所占的份额。当产出一定和生产要素价格不变的条件情况下,对价格求导数,得要素需求函数:
要素的需求份额方程为:
化石能源和可再生能源之间的Allen偏替代弹性(Allenpartialelasticilyofsubstitution,AES)计算方法为:
它表示化石能源价格变化1%时,对可再生能源需求量变化的百分比。化石能源与可再生能源之间的Morishima替代弹性为它表示在产出保持不变的情况下,当要素化石能源价格变化1%时,可再生能源投入与化石能源投入的比率变化的百分比。
本文的样本是1993-2013年中国发电行业数据。资本、化石能源投入、可再生能源投入以及劳动等要素的成本和价格数据来源于1993-2013年的《中宏产业数据库》、《中国统计年鉴》和《中国能源统计年鉴》、《中国新能源和可再生能源年鉴》。化石能源价格以煤炭为代表,以2000年每吨原煤的价格平均为206.54元为基础,按0.7143的折标系数把原煤折算成标准煤,再按动力价格指数换算,发电行业用煤量根据各年火力发电量以及该年的发电煤耗计算。发电行业可再生能源价格用各年可再牛能源投资额的利息代替,可再生能源成本用各年可再生能源投资成本代替。发电业总成本是指资本、化石能源投入、可再生能源投入和劳动等4个投入要素的成本额之和,每种投入要素的成本份额是该要素的成本额与总成本之比。通过整理,得出供进一步分析表格如表1。
首先要确定相关参数
根据公式(2)去掉资本成本与劳动成本份额方程,得:
利用EVIEWS6对联立方程(5)运用三阶段最小二乘法进行回归,取工具变量为Pk(-1),P.(-1),Pf(-1),Pg(-1),利用AR模型进行调解,并根据公式(2)校正,得出结果如下:
根据(5)式得出相关参数bfg、bgg、brg、bff为:-0.0089、0.0176、0.0408、-0.0390,再根据(3)式、(4)式分别计算出2004-2013年化石能源与可再生能源的AES和Morishima替代弹性(见表2)。
三、促进可再生能源替代化石能源的政策建议
第一,逐步降低可再生能源价格补贴,以化石能源税收促进可再生能源发展。通过计算化石能源与可再生能源的偏替代关系,发现化石能源价格提高10%,可以导致可再生能源投入比重增加16%-19%,平均为18%,而且这一比例相对稳定。但是可再生能源价格降低10%,可以使可再生能源投入比例增加64%-93%,平均为70%,这说明在当前阶段,可再生能源的补贴政策对于可再生能源利用率的提高具有更大的效果,补贴促进可再生能源发展效率是化石能源征税促进可再生能源发展效率的3.5倍左右。但是,从实证分析的结果可看出,可再生能源自替代弹性比例在2004-2013年十年间下降了1/3,这说明补贴政策的效率具有下降态势。如果未来十年延续平均每年下降3个百分点这一趋势,而化石能源对可再生能源的偏替代弹性保持不变,在15年内可再生能源的补贴效果将下降到与化石能源征税相等的效果。届时各种可再生能源发电技术按照成本效率法则竞争,而促进可再生能源发展的主要政策措施将转移到通过对化石能源征税上来。
第二,发展可再生能源金融,降低可再生能源替代化石能源的利息成本。实证分析表明:发电行业中可再生能源与化石能源存在一定的Morishima替代弹性,2004-2013年,化石能源价格提高10%,为保持年发电量不变,可再生能源投入比例相对于化石能源投入比例平均要增加15%左右,而可再生能源价格下降10%,为保持发电量不变,化石能源投入比例需减少7.6%。这一方面说明发电行业化石能源投入与可再生能源投入存在替代性。通过与杨中东(2010)的研究结果对比,还可以说明其替代效应与资本密集型行业中能源与资本的替代效应等同(见表3)。这一结果证实了可再生能源投入的资本性质,由此产生的政策意蕴在于完善可再生能源的融资服务。国际经验表明,加大研发资金投入、加强消费者信贷支持、采取合理的金融方式(例如BOT模式等)是有效促进可再生能源发展的手段。清洁发展机制、能源合同管理、排放贸易则能促进资金在能源利用领域更为有效的配置,间接地为可再生能源发展提供强大的金融支持。如日本政府于2012年7月颁布《再生能源特别措施法案》后,带动太阳能等再生能源发电设备的兴建速度持续加快,也让日本银行对再生能源事业的融资金额大增。2013年度日本3大银行对再生能源事业进行的融资额合计达约3900亿日元,约为2012年度的4倍,2013年度日本融资金额前20大的案件中,再生能源的融资案就占了19件。相比之下,我国可再生能源金融发展相对落后,借鉴国际经验,完善金融服务体系应当成为可再生能源领域的工作重点。
第三,灵活调整补贴方式,增进可再生能源补贴效率。可再生能源政府补贴是一种扩张需求的政策,目前国家每年支持可再生能源发电补贴的资金已达300多亿元,财政专项资金达100多亿元,但单纯的能源补贴会盲目刺激能源消费的增加,不利于节能减排目标的实现。政府补贴的收入效应使消费者支付能力超过原有支付能力,改变了市场形成的预算约束,不利于市场机制发挥作用,正如前文所述,从长期来看,应考虑适时淡出可再生能源补贴,完全通过市场机制来促进可再生能源发展。但考虑到补贴对于我国可再生能源具有巨大促进作用、当前宏观经济景气下行压力以及培育新增长点的需要,补贴不可能短期内取消,新形势下我国政府可再生能源补贴政策着力点在于根据市场形势灵活调整补贴程度和方式,增加弹性机制和动态调整能力,随着可再生能源产业发展从基础研发、应用研发、项目示范、前商业化、缝隙市场和支持商业化转型,补贴力度逐步减少,当达到完全商业化阶段时,补贴完全退出。区分不同的产业发展阶段,适时转变支持政策,就成为政策实施的关键。
20世纪70年代,石油危机使学者们更加了解化石能源的不稳定性。欧洲的一些学者深刻地认识到发展可再生能源的重要性,由此有关于可再生能源的法律政策的体系逐步建立起来。如今,欧盟己被称为能源国际规制最为先进的实验室。欧盟的可再生能源法律政策己经形成一个体系,甚至在很多领域引领着全球法律秩序的革新。近二十年来欧盟成为世界上最为活跃的可再生能源法制定者,其制定的可再生能源法对其他国家具有深刻的借鉴意义。
中国作为能源消耗大国,开发利用可再生能源是必不可少的。在我国国内传统能源供应紧张的情况下,加之环境污染问题日趋加重,国际石油价格不断震荡,发展可再生能源成为缓和中国能源发展局势的必然选择。发达国家普遍得出经验,用立法的形式推动可再生能源发展是最有效的途径。能源是欧盟最早通过法律和机制进行单独管理的部门领域之一。
二、欧盟可再生能源法律与政策的主要内容
(一)实施中的具体规定
欧盟可再生能源法律政策的制定较以往来看,有了共同的行动措施和明确的长期目标。欧盟可再生能源法律政策的制定更加注重技术性的创新和制度上的创新,促使可再生能源的高效利用,在各个成员国内普遍推行可再生能源法律政策。目前欧盟可再生能源战略的具体实施主要是通过指令、计划、条例和政策的方式。
欧盟可再生能源指令是具有法律约束力的文件,需要各个欧盟成员国遵守,是可再生能源在开发利用过程中实施的具体规定。2009年,欧盟通过了一项关于全球气候问题和可再生能源的法案,其中包括一个指令《促进可再生能源使用的第2009/28/EC指令》。制定了到2020年可再生能源至少占欧盟最终能源总消费的20%,至少占成员国运输领域最终能源总消费10%目标。该指令修改了关于可再生能源电力指令及生物资料指令等。所涉及的立法范围十分广泛,并对电力、生物燃料、原产地证明等问题做了新的规定。欧盟要求各个成员国可以通过交换数据的方式,促进可再生能源领域的普遍发展。因此,此规定大大加强了欧洲国与国之间的合作,甚至是国际合作。欧盟在供热、电力供应等方面,所占可再生能源领域的份额能够尽早的达到的所要求目标。该指令明确的规定了欧盟内部合作的制度。通过欧盟各成员国内部合作的形式,实现欧盟可再生能源指令设定的目标,实现信息共享。该指令还规定了成员国需要及时向欧盟报告制度。成员国的可再生能源行动计划,需要向欧盟通报具体的实施状况,具体的通报时间、通报内容在该指令中都有明确的规定。
欧盟的可再生能源计划从焦耳计划到兆卡计划,再到ALTENER计划,随着社会条件的不同经历着各种变化。ALTENER计划也就是专门的可再生能源计划。该计划最基本的目标是加大对可再生能源的使用率,增多可再生能源的市场份额。该计划规定,在各个成员国发展可再生能源基础设施,建立统一的信息网,方便开展成员国内部合作及国际合作。其后通过的ALTENER II计划也是以此为基本目标,并增加了更具体的内容,它鼓励个人、企业及其他社会资金支持可再生能源的发展,为可再生能源的开发利用创造更多有利条件。ALTENER计划实施以来,对可再生能源起到了良好的成效。它使社会公众更加了解欧盟可再生能源,使公众敢于投资可再生能源产业。欧盟还有众多有关可再生能源的计划,这些计划同样使欧盟可再生能源产业不断地发展。包括侧重研究能源市场的ETAP计划,注重提高能源效率的SAVE系列计划,促进国家间能源合作的SYNERGY计划等等。
欧盟可再生能源条例要求成员国遵守其中的规定。欧盟可再生能源条例对具体的可再生能源发展的目标及其补贴力度都有明确的规定。另外,欧盟还颁布了一项关于有关可再生能源的强制性条例,强制电力供应商购买一定比例的可再生能源,这里所说的电力供应商不仅包括新加入的供应商,还包括小企业的电力供应商。
欧盟可再生能源政策根据当时的能源形势经历了不同阶段的变化发展。总体上分为三个阶段:从应对石油危机开始,到保护环境成为人类普遍追求价值,再到如今可持续发展理论受到越来越多国家的重视。为了共同体的发展,1995年欧洲正式出台欧洲能源政策白皮书。该能源政策的出台目的很明确。包括三个目标:保护人类生存环境;促进能源安全;增强欧盟能源总体竞争性。白皮书提出,未来的能源发展取决于对可再生能源的重视程度,以及未来能源市场的自由化程度。欧盟努力增加可再生能源在整个能源结构中的比例,事实证明该能源政策适应了当时的能源局势。欧盟明确能源发展的目标后,更加重视可再生能源的发展。1997年,欧盟发表可再生能源政策的白皮书。该白皮书制定了更为具体全面的能源行动计划:可再生能源到2025年在欧盟能源总结构中占50%的目标。2006年,欧委会发表《欧洲可持续、竞争和安全能源战略》绿皮书。该绿皮书出台原因是由于人们对能源需求量加大,且在当时俄罗斯等国家发生了天然气危机,使能源形势日趋严重。欧盟急需建立较为稳定的能源市场,尽量减少能源危机给欧盟带来的危害。绿皮书提出建立稳定的能源市场,并制定了可再生能源发展的战略结构。目前,为了更好的促进可再生能源发展,应对金融危机,欧盟在2010年启动新能源战略。新能源战略包括对可再生能源的要求,提出了更为严格的目标,如果条件准许,将减少30%的碳排放量。这也将增加可再生能源在总体能源中的份额。
(二)实施过程中存在的问题
可再生能源的前期研发与生产过程必须有大量的资金支持,其需要的成本与传统能源相比,根本不足以与传统能源竞争。欧盟各成员国没有统一的补贴手段,如直接的减免税务、投资补贴、贷款优惠等,过多的补贴政策易造成对其他国家进出口的绿色壁垒。设置高额的关税、增加技术难度、对某些材料采取过于严格的环保标准等行为,违反国际贸易组织的规则,不利于全球的经济发展。
欧盟的各个成员国在可再生能源的建设中,急需快捷、高效的行政执法能力,来配合可再生能源的有效开发利用。欧盟内部需要建立统一的行政审批程序,如果审批程序不一致或者过于繁琐,就会造成资源浪费,带来负面作用。如法国曾经在办理电力入网过程中,不仅程序繁琐,而且还规定风电场地要建立在政府划定的发展区域内。有些地区还规定,不得创建风力涡轮机。显然,这造成不必要的行政迟延,阻碍了可再生能源产业的发展。
三、欧盟可再生能源法律与政策对我国的启示
我国改革开放以来,经济保持持续快速增长,同时需要面临的问题很多。我国虽地大物博,但人均资源不足世界平均水平,过分的追求经济增长,使环境承载能力变弱。我国是能源消耗大国,单位GDP增长所消耗的能源是世界平均水平的3.4倍。根据我国的基本国情,不能走低效率、高投入、高污染的经济增长模式,我们需要探索一条崭新的经济发展模式。
(一)强化政府对法律政策的引导
欧盟成员国政府为了改善环境质量,注重能源利用效率,不断的发展可再生能源。成员国政府引导可再生能源法律政策的发展,收到了预期的效果。虽然当今的社会提倡重视私人产权,治理环境也重视私人的力量,但是进行公共管理同样是不可或缺的,国家公共管理能够对公众的意识进行最大程度的引导。
与其他国家相比较,我国政府对可再生能源的支持力度还不够,如我国对太阳能的研究经费投入不及美国的1%,甚至还不及印度等国家。对于开发利用可再生能源,我国的财政体制上甚至是存在许多利益冲突的。
(二)重点培养竞争性市场主体
欧盟一些成员国国内对可再生能源建设实行招投标的方式,把具有竞争力的企业引入到可再生能源竞争体制中,使可再生能源市场主体不断壮大。传统的能源管理方式不利于市场竞争的公平公正公开,易造成腐败现象出现,能源产业将停滞不前。
要想培养竞争性市场主体,最主要的是建立起合理的市场竞争机制。我国的可再生能源产业发展艰难,不仅是由于发展可再生能源的风险大,还与价格、政府支持力度等因素相关。在欧盟,风力发电的价格往往按收购价格进行补贴,对造成环境污染的企业征收碳排放税,对用煤电的企业征收能源税等。在我国利用风力发电的价格比煤电的价格高的多,利用其它可再生能源同样比传统能源的价格高很多。
(三)加强技术创新,促进国际合作
欧盟通过能源创新,能源技术研究方面越发纯熟,在能源领域获得许多丰富的成就。可再生能源的发展前景,在于可再生能源技术创新、科学研究情况。目前我国的可再生能源技术创新状况是总体的技术水平较低,除了利用沼气、太阳能水利发电等领域外,其他的可再生能源技术研发能力差,大多技术需要依赖进口。我国应该立足于本国基本国情,通过政府的扶持政策,注重节能增效,引入科技创新人才,加强产业创新建设。在能源技术创新领域,重视同其他国家的合作,保护知识产权,互利互惠,推动全球能源经济发展。
(四)构建我国可再生能源法律政策体系
一、德国新能源和可再生能源发展的基本概况
德国是世界上最重要的工业和贸易大国之一,经济总能力居世界第三位,进出口贸易占世界第二位,GDP占欧盟的三分之一,人均国民生产总值位居世界前列。但德国是一个资源相对贫乏的国家,经济建设与社会生活中所需的大部分能源需要从国外进口。为了促进德国经济社会可持续发展,政府将节约能源、开发利用新能源和可再生能源作为最优先考虑的目标之一。
1、风能
风能是可再生能源中发展最快的清洁能源,也是最具有大规模开发和商业化发展前景的发电方式。它是德国大力扩大可再生能源利用中的先锋。目前德国的风力发电装机总容量居世界领先地位。2010年德国实现风力发电总量已超过300亿kW,占德国全年总发电量的5%左右。近期德国风力发电的新重点是离岸风力园,因为德国北海地区和波罗的海地区的风力条件非常好。为此,联邦环保部在联邦政府制定的“德国前景”的可持续发展战略范围内,制定了一项旨在利用海上风能的战略,以此促进本国风能开发利用。
2、生物质能
生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。它是一种有利于环境和气候的地区性能源原料,能够24小时全天候使用,对保障能源供给的安全具有重要意义。诸如木柴发电、木柴供暖、沼气设备及生物能源原材料目前已占到德国整个能源供应的4%左右。2010年生物质所生产的能源占德国最终创造出的可再生能源的70%。生物质能源开发利用是“能源基础研究2020”新计划的重点课题之一。为了把基础研究和应用研究有机结合起来,德国政府十分注重生物质能的利用研究,联邦教研部还了一个资助项目“生物能源2021――关于生物质能的利用研究”。该项目计划资助规模为5000万欧元,资助时间为5年,其目标是:通过有选择地研究和开发来使现有的生物质利用技术更优化,使各种生产方法互相连接以及开发出新的方法,以使有限的可支配的生物质原料尽可能有效地利用。
3、地热能
地热能是由地壳抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在,是引致火山爆发及地震的能量。地球内部的温度高达7000℃,而在128~160km的深度处,温度会降至650~1200℃。透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1~5km的地壳,热力得以被转送至较接近地面的地方。高温的熔岩将附近的地下水加热,这些加热了的水最终会渗出地面。地热既能用于建筑取暖及周边暖气网络,又能被用来发电。早在2003年德国慕尼黑就建成了第一个地热发电站,德国政府也出资资助有关地热发电项目。此外,德国《可再生能源法》也规定了有关地热输电补贴。
4、太阳能
太阳能一般是指太阳光的辐射能量,在现代一般用作发电。自古人类懂得以阳光晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料减少的条件下,才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能、化学能、水的势能等等。德国的太阳能利用和技术一直保持世界领先水平。由于《可再生能源法》中的相关促进和扶持,德国太阳能技术方面的革新和市场的不断成长扩大,也使太阳能发电及相关设备的价格逐年下降。在过去10多年时间中,太阳能收集装置的价格下跌了一半,因此,太阳能收集装置也越来越受欢迎,目前在德国有近200万台太阳能设备在对传统用水和暖气用水进行加热。
二、德国新能源和可再生能源开发利用的成功经验
随着世界经济迅速发展,促进经济社会可持续发展已成为共识。太阳、风等自然资源看似用之不尽,但其高效利用面临诸多方面挑战。如何高效利用新能源和可再生能源,德国在这方面有许多成功的经验:
1、构建完善的法律法规体系
自2000年颁布具有里程碑意义的《可再生能源法》以来,德国陆续修订和颁布了一批促进和规范新能源和可再生能源发展的法规,如《生物质发电条例》、《能源供应电网接入法》、《能源投资补贴清单》、《太阳能电池政府补贴规则》、《能源行业法》、《促进可再生能源生产令》、《可再生能源取暖法》、《建筑节能法》等等。这些政策措施不仅使新能源和可再生能源可以优先以固定费率入网,降低了企业发展新能源和可再生能源的风险,还通过各种政府补贴,激励民众广泛开发利用新能源和可再生能源,极大地提高了企业新能源和可再生能源产品的竞争力。
2、确保法律法规落实到位
德国新能源和可再生能源开发利用的法律法规涵盖了许多领域,诸如交通、建筑、供电、采暖等,并且在相关法律法规中明确规定了新能源和可再生能源开发利用的目标和任务。如供电领域的法律法规中明确了新能源和可再生能源发展目标,即到2020年新能源和可再生能源发电比例至少达到35%,2050年将达到80%。同期新能源和可再生能源占最终能源消费从18%提高到60%。又如采暖方面的法律法规规定了新能源和可再生能源供热在各个阶段应达到的具体目标,到2020年新能源和可再生能源供热占全部供暖的14%。生物燃料配额法规定为实现交通领域的减排目标,必须利用生物燃料达到一定比例。同时根据新情况和新变化及时调整法律法规。在近年的立法或修订中,所有和能源相关的法律法规都设立了促进新能源和可再生能源开发利用的条款。
3、运用各种经济手段和激励政策
德国在新能源和可再生能源开发利用方面,广泛运用各种政策措施,诸如财政补贴、投资补偿、政策支持等,以促进本国经济社会可持续发展。首先,在财政补贴方面。政府对以各种方式利用新能源和可再生能源给予补贴,如对使用生物原料和发电――供热联合设备给予补贴,对采用新能源和可再生能源取暖给予财政补贴等。为提高新能源和可再生能源利用率,不同类型的补贴还可以累加,这样就充分调动了企业生产的积极性。其次,在投资补偿方面。新能源和可再生能源发电新设备可获得政府的投资补偿,补偿幅度以设备投产的年度确定,期限为20年。为提高企业自主创新能力,提高设备利用效率。降低 生产成本,补偿幅度每年降低1.5%。再次,在融资政策支持方面。一方面,对新能源和可再生能源利用效果好的企业,政府给予担保贷款或低息优惠。另一方面,对矿物能源、天然气等征收生态税,对使用太阳能、风能、水力、地热、生物能源、垃圾等新能源和可再生能源发电则免征生态税。
4、发挥民众和社会组织的重要作用
民众是开发利用新能源和可再生能源的主体,其开发利用的主动性和创造性不容忽视。德国民众有较高的环保意识和开发利用新能源和可再生能源的积极性。德国政府组建了400多家专门的能源能效信息咨询服务机构,确保社会参与制度化和规范化。政府通过各种宣传媒体告知广大民众,在供电、供暖、食物、行走等方面如何提高新能源和可再生能源的利用率。同时,政府还会把公众利益真正落到实处。家庭、农场如果采购相关设备,开发利用太阳能、风能、生物质能等,可得到政府相关奖励,以此调动广大民众的积极性和主动性。
另外,新能源和可再生能源是否能高效运用,关键在于技术上的突破。新能源和可再生能源大幅推广应用的重要途径是减低成本,缩小其发电与普通电价的差距。德国十分重视新能源和可再生能源技术研发和创新。在德国,不仅企业可以从事新能源发电,每个大楼的每个家庭都有并网的地下电缆。凡是家庭利用新能源发电没有用完的,可以输入电网,并获得收入。
三、德国新能源和可再生能源开发利用对我国的启示
发展新能源和可再生能源,减少对石油煤炭等传统不可再生资源的依赖,是21世纪国际社会为应对全球气候变暖以及能源危机而积极努力的方向。尤其是受2008年全球能源危机和国际金融危机的影响,各国对新能源和可再生能源的追求已提升至能源战略高度。德国在新能源和可再生能源发展方面已成规模,并形成了较为完善的政策框架和配套扶持体系,其经验值得我们借鉴。
1、前提基础:搞好总体设计规划
我国近几年投巨资大力发展风电产业,我国已成风电大国,但还不是风电强国。风电技术的研究还不深入,还没有形成自主技术,风电技术存在的问题正在逐步大量的显现出来,发电效率低、投资成本大、并网稳定性差、故障率高等问题非常突出。据有关资料显示,我国三分之一的风电装机容量没有并网发电,每年超过千万千瓦的新增风电装机需要输电规划。风电设备、多晶硅等产业也出现了重复建设倾向,表明新能源和可再生能源产业链发展并不健康。因此,有关部门应做好新能源和可再生能源产业产能布局和产业链的规划工作,重点放在高精尖技术的突破上,尽量避免新能源和可再生能源产业链盲目集中于技术含量不高的环节,以免造成局部产能过剩、全行业整体竞争力不强的局面。同时,要加强电源规划和电网规划的协调力度。国家能源主管部门作为新能源和可再生能源发展规划的主体,协调地方政府和电网企业的相关规划,使之与国家的总体规划保持一致,避免地方政府在可再生能源对GDP的拉动下盲目上项目,引导产业有序健康发展。
2、重要保障:建立良好的制度环境
新能源和可再生能源产业发展涉及多个部门。为加强部门协调,避免多头管理,应加强政府各部门的组织协调,明确各部门的任务和权责。在管理方式上,坚持政府引导和市场推动相结合,形成有利于行业可持续发展的制度环境。如进一步完善新能源和可再生能源利用的市场机制,提供充分公开的市场供需信息,使企业正确决策其市场进入或退出、产能增加或减少。同时,要坚持厂网分开,为新能源和可再生能源并网创造有利条件。加快电网的输配电分开,实行调度交易机构独立,为电网吸纳新能源和可再生能源提供体制保障。另外,要完善电价形成机制,使之市场化和透明化。
3、基本原则:坚持强制和激励并举
(1)建立新能源和可再生能源的专项资金。
要通过补贴降低前期资金成本,通过投资退税或生产减税降低资金和运营成本,以及通过碳信用改善收益流。这些补贴或优惠要达到的效果是:新能源和可再生能源超过化石燃料的任何成本,最终都会得到合理分摊或到用户身上,或者通过化石燃料碳税、政府预算或捐赠的专项基金来充抵。
(2)大力发展新能源和可再生能源产业。
要从新能源和可再生能源产业的可持续发展角度来考虑,发展措施既要适度又要适时,依靠政策扶持发展到具有自身竞争机制的成熟产业。如在行业幼稚期和成长期给予较大的优惠和补贴,进入成熟期可以逐步减少优惠和补贴。
(3)加快直接融资。
政府应鼓励新能源和可再生能源企业在境内外上市,善于利用资本市场实现产业升级和结构优化。
(4)重视间接融资。
在间接融资上,既可以争取国际组织的支持与合作,如全球气候合作基金的支持,也可以争取国内金融机构的支持。国家应鼓励金融机构支持新能源和可再生能源的利用开发项目。也可以设立新能源和可再生能源发展产业基金,用于支持投资额较大的项目。
4、关键环节:加大研发和创新力度
首先,要制定研发计划。国家应将新能源和可再生能源的有效利用列入产业发展和科研攻关计划,增加资金投入,纳入政府预算。政府要对关键部件先进技术的自主创新研发提供资金和政策支持,鼓励新能源和可再生能源企业并购国外研发机构,或者入股拥有先进技术的国外企业,尽快掌握核心技术。其次,要建立创新联盟。创新联盟的设立可确保科研成果的应用前景和资金投入,将大大提高企业的投资安全感,保护其研发投入的积极性和创造性。政府要通过财政资金资助创新联盟的研发工作,动员和带动企业和社会资金投入,增强企业的生产能力。再次,要建立产学研基地。国家的联合企业、新能源协会、可再生能源协会应在全国范围内建立一批有影响力的产学研基地,并根据基地研究成果,每年新能源和可再生能源发展和利用的研究报告,提出切实可行的对策建议。
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。
关键词:师范专业;可再生能源教育;方法;策略
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2013)08-0028-03
能源是人类生存和发展的基础动力。工业革命以来,化石能源作为优质能源,给人类带来极大的物质财富,将人类飞速推进到现代文明时代,也给我们带来了许多棘手的环境影响和社会问题。随着社会经济的日益迅速发展和人们生活质量的不断提高,人类对能源的需求也在不断增加。但是,煤、石油等化石能源生成时间漫长,不可再生,终将枯竭,造成全球能源短缺。人类能源使用的低效率加速了化石能源的耗竭,而化石能源使用所排放的污染物和温室气体,造成了空气污染和导致全球气候变化等环境问题。我国是典型的能源消费性污染国家,生态环境脆弱,人口众多,面临生存与发展的双重压力。为此,世界各国提高能源的利用率、节约能源资源,大力开发利用太阳能、风能、生物质能、水能等可再生能源,同时越来越重视全方位的可再生能源教育,推广可持续发展理念,使人们选择一种新的生态文明生活方式,减少或避免对环境的破坏,促进经济和社会的平衡发展,将有力地推动我国朝着可持续发展的道路迈进。
一、国内外可再生能源教育现状
可再生能源教育在教育界还没有形成统一的定义。一般是指关于可再生能源及其与人类之间关系的教育,其基本目的在于,使受教育者能够积极关心能源及环境问题,提高能源意识;理解可再生能源的基本含义;认识能源的有限性和节能的必要性,树立节能观念;认识能源在社会发展中的重要地位,正确理解和把握能源及环境问题与人类生产生活之间的密切关系;养成科学地处理能源及环境问题的实践态度以及对能源问题的自我价值判断能力和意志决定能力,树立与环境相协调的合理的生活方式,并采取积极行动,协同共建社会的可持续发展。
发达国家和地区早已开展能源教育。例如,美国国会《2007美国绿色能源教育法案》的颁布,建立《国家能源教育课程内容标准》,形成了覆盖全国 、所有年龄段的能源教育体系。日本《能源基本计划》指出: “能源教育是长期、综合、有计划推进能源供给措施的必要事项之一。” 2006 年日本能源环境教育信息中心颁布的《能源教育指南》,对学校能源环境教育的性质、目标及内容等做了具体规定与说明。我国台湾1973年颁布了 《台湾地区能源政策》,并于1979 年、1984 年、1990 年及 1996 年分别对此政策作了四次修订。2002 年,台湾“经济部”、“教育部”联合颁布了《加强中小学推动能源教育实施计划》,目的是提高学生的能源素养,促进学校能源教育的发展,培养能源教育师资,推广学校能源教育事业。
随着经济的发展,中国也逐渐成为能源消费大国,制定节约能源政策、进行能源教育势在必行。1986年国务院了《节约能源管理暂行条例》,但却没有把能源教育作为节约能源的一个重要途径重视起来。2006年8月国务院颁布了《关于加强节能工作的决定》,明确提出要将节能知识纳入基础教育、高等教育、职业教育体系之中,但还没有形成能源教育的课程体系。
二、师范专业可再生能源教育的方法与策略
师范是教师的摇篮,师范生承担着未来青少年的培养重任,通过他们将可再生能源的理念和观念带给千千万万的青少年,因而师范专业要大力开展可再生能源的教育,提高师范生对可再生能源的认识,推广可持续发展理念。师范专业开展可再生能源教育可从以下几个方面解决。
1.开设选修课程,保证教育的覆盖面和效果。作为普及性的教育,受教育学生的人数越多越好。高等学校的课程结构一般都有课程文件将其固定,特别是必修课程,很难随意加减课程。但选修课程有一定的灵活性,特别是任选课程,学生可以随意选修。将可再生能源教育列入任意选修课程,全校的学生都可以选修,保证了全校学生都有学习的机会。这些不同专业的学生将来都可以在自己的课程中渗透可再生能源的相关知识和可持续发展的理念。同时,课程是保证教育效果的最有力武器,通过课程将化石能源,太阳能、风能、生物质能、氢能等可再生能源最基本的知识系统的传授给学生,并将可持续发展的基本理念深入每个学生心中,养成自觉节约,绿色消费,绿色生活的行为习惯,避免学生知识支离破碎,学习与生活行为分离的局面,有效保证学习效果。
2.利用“三小”活动,深入开展再生能源教育。在中小学可再生能源的教育除了在各学科中渗透外,开设专门的课程也是一种有效的方式。师范生将来要承担专门课程教学,光靠选修课程所学的知识,还不能满足教学需要。因此,选择重点专业,如科学教育专业,将来很可能会承担综合实践活动、环境教育等专门课程的教学,对这样的重点专业可深入培养学生。
综合实践活动、环境教育等课程都是实践性非常强的课程,不仅要求教师有扎实的专业知识,而且教师需要有敏锐的观察力和较强的社会实践能力,能够有效指导中小学生的社会实践活动。深入培养的主要方式就是课外实践活动,课外实践活动中重点抓“三小”活动(即小论文、小制作和小发明)。“三小”活动是武汉市教育局每年针对市属高校举行的科技创新比赛活动,学校非常重视,在制度和活动经费等各种保障上都非常支持,学生的积极性也很高。在“三小”活动中,指导学生多选可再生能源的课题,如“武汉市小区太阳能热水器使用情况调查”、“江汉大学实验师范学院中水系统设计”、“生态校园设计”,“绿色小区制作”、“新农村、新能源制作”等,在课题完成过程,需要深入了解可再生能源的有关知识,反复调查和设计,才能完成调查报告、论文和设计等并参与比赛。从查资料、整理资料、实践、总结、交流成果等一系列过程,步步深入,提高学生的创新能力、社会实践能力。
除了抓好“三小”活动外,其他社会实践活动也是有效的补充。我们和中山路小学、光谷一小、蔡店小学等开展了一系列的“手拉手”活动,“大手牵小手,小手牵大手”。在和中山路小学、光谷一小的观鸟活动中,安排了太阳能小车比赛等,在这些活动中也吸引了许多家长。大学生的大手牵着小学生的小手,小手又牵动了大手,让大学生、小学生、家长都在这样的活动中受教育、成长。同时也提高了武汉城市职业学院学生的社会实践的组织和指导能力。在和蔡店小学进行的“家乡水资源调查”中,大学生了解了水资源的污染程度、污染物的来源,完成调查报告,指导小学生完成“家乡河流”和“未来的河流”等绘画作品。
三、学生党校课程中渗透,发挥学生党员的先锋模范作用
在高等学校,学生党员和入党积极分子都是品学兼优、工作积极的学生。他们是学生先进的代表,他们的思想和行为引导着其他学生,因而要充分发挥这些学生的先锋模范作用。同时,他们大多是学生干部,经常组织学生活动,引导他们组织可再生能源的活动,对其他学生也是很好的教育。
作为教师党员,学校安排笔者给党校学生讲“生态文明”的解读,在解读过程中,不得不提可再生能源,正好利用这个机会,给学生上了很好的一课,增强了学生的社会责任感,越来越关心国家的环境和能源问题,养成良好的环保、节能习惯上完课后,学生就发出倡议垃圾分类处理、采用节水节电的措施,建议学校将所有的灯都换成节能灯,同时更换太阳能路灯,建议学校将未开工的体育馆建成零排放体育馆,在学生中开展“节能20%行动”等。
抓好师范生可再生能源教育一定会让我们的家园更美丽、让我们的校园更加美好、和谐。
参考文献:
[1]吴志功,王伟.美国能源教育发展及其启示[J].华北电力大学学报(社会科学版),2007,(1).
[2]刘春玲.美国国家能源教育课程内奢标准简介[J].中国电力教育,2007,(7).
800亿美元,相当于欧盟(460亿美元)加美国(340亿美元)投人的总和,碳排放量相比2013年下降了2%,取得了明显进步。但英国在2014年的碳总排放量相比2013年下降了8.7%,政府关于发展低碳经济的政策、做法值得我国借鉴。
一、英国发展低碳经济的政策措施
(一)大力高度推行低碳经济
近年来,英国不断致力于在国际上推广“低碳经济发展模式”。英国政府认为,发达国家应帮助发展中国家尽快推行低碳经济,给予其更多的资金及技术支持。2003年英国首次向全世界提出发展低碳经济,并把低碳经济看做本国能源战略最为重要的任务。2009年,英国通过《通向哥本哈根之路》的报告,再一次呼吁全球各国发展低碳经济。同年7月,《英国低碳转换计划》被正式公布,报告提出2020年英国碳总排放量相比于1990年将下降34%的目标。与此同时,英国政府制定了一系列关于商业和交通的配套改革方案,包括《英国可再生能源战略》、《低碳交通战略》和《英国低碳工业战略》等,此后低碳经济进人了一个实际操作的全新层面。由此可 见,英国政府已经把推行低碳经济放在了国家的战略高度上。
(二)实施促进低碳经济的财税政策
1.财政政策。英国政府为了达成2020年可再生能源计划,颁布了一系列可再生能源补贴政策。例如,2008年颁布的《能源法案》,政府将对可再生能源进行丰#。2010年英国推行“可再生能源电力强制收购补助计划”JtT‘可再生能源供暖补贴”政策,成为全世界首例以补贴电彳的方式激励民众使用可再生能源的政策。政策规定,政府丨f对使用可再生能源进行供暖的家庭补贴1000英镑。2011卜,英国政府在本国成立了碳基金,其资金主要来源于征收b气候变化税、垃圾填埋税等,以帮助企业开发低碳技术从而降低碳排放。
2.税收政策。英国是第一个征收气候变化税的国家,仅针对工业、商业和公共部门提供能源产品的供应商征收,对于提供生物能源、清洁能源或可再生能源的则实行税收减免。气候变化税自2001年起在全国范围内征收,政府的目的并不在于扩大税源筹措财政资金,而是希望能源能够得到高效利用并使得可再生能源得到大力推广。类似的税种还有燃料税、车辆行驶税和航空乘客税等。
(三)制定配套的法律法规
英国政府颁布了一系列的政策法规及配套措施以保证低碳经济发展战略能够顺利进行。例如,2Q08年国家出台了《能源法案》,规定对于可再生能源及小型太阳能发电系统,政府每年将给予900英镑的资金补贴。同年,政府颁布《气候变化法案》并建立起相关的能源和气候变化部门,使英国成为全球首个为温室气体减排目标立法的国家。2009年政府公布了碳预算。碳预算作为《气候变化法案》中的核心条款,在第一阶段制定了3个执行周期,每个执行周期为5年,每一阶段的碳排放总量都设有上限,以此确立了本国2020及2050年的排放目标,为英国的低碳经济转型设计出可靠且长期的框架。
(四)引导社会向低碳生活方式转变
近年来,英国的碳减排目标计划(CERT)、暖风计划、社区能源计划等政策,使当地广大住户从中受益,刺激了英国的低碳市场需求,促进了低碳产品市场的成功转型,促进低碳经济快速发展。政府始终致力于向社会群众倡导低碳行为,除此之外’一些非政府绿色组织也在促进社会节能习惯养成方面发挥了重要作用。他们以多种方式提供和传播低碳经济的信息和知识,引导人们改变以往的生活方式,英国的公益广告有不少都是关于低碳经济的,如“充电器不用时拔下插头每年能节约30镑、换个节能灯每年能省60镑”等。英国政府在潜移默化中引导民众逐渐改变传统的生活方式,使低碳消费日益深人人心,成为一种社会习惯。公众参与主要是通过法律赋予公众的环境参与权和监督权来实现。
(五)大力发展新能源
新能源的开发是保证低碳经济能够持续发展的源泉。近年来,英国根据本国天然的风力资源优势,大力开发风能。2000年英国政府开始建设海上风力发电站,通过相关政策和财政的大力扶持,目前英国是全世界拥有风力发电站最多的国家,预计2020年英国风力发电总容量将达到330亿千瓦,将占到全球风力发电总量的50%。为此,英国政府颁布了一系列激励措施’如投人1.2亿英镑全面开发海上风能。此外,对于核能地热等其他新能源的开发及推广,政府也给予了极大的重视,采用补贴方式鼓励每户家庭在家中安装清洁能源设备。2014年,英国可再生能源总发电量已至24.2GW,占总发电量的比例为19.2%,有史以来首次超越核电所占的19%,在新能源的利用上取得了一次历史性的飞跃。
二、英国发展低碳经济政策措施对中国的启示
(一)加快碳金融产品创新
目前,碳交易市场的规模在不断扩大,碳排放权也随之逐渐变为一种金融资产。发达国家普遍已形成了包括直接投资融资、银行贷款、碳基金、碳指标交易、碳期权期货等一系列金融工具。在未来的发展过程中,碳交易将会占有很高的地位。我国应积极推行碳交易,并选择在适合的地方建立碳交易所。
(二)扩大对低碳经济的财政支持
我国政府应加大发展低碳经济的财政扶持力度,大力推广新型能源的使用。与此同时,各级财政应设立专项扶持基金,鼓励企业研发应用新能源,以降低煤和石油等能源所产生的碳排放量,并施行相关的激励措施来促进节能减排。
(三)促成低碳技术创新机制
在低碳经济时代,最具备竞争力的技术便是清洁能源和高效能源技术。如果想在激烈的国际竞争中抢占市场领先地位,必须在这个技术领域取得突破性的进展。我国政府必须加快低碳技术的研发,最大程度地提高能源利用率;广泛参与国际低碳技术领域的交流,吸收有用信息,结合我国实际发展需求加快创新低碳技术。
(四)引导公众消费观念转变
政府可以选择从那些与公众生活紧密相关的低碳生活方式人手,如低碳交通、低碳建筑、低碳消费、低碳生活方式等,制作一些低碳政策宣传节目,以扩大政策的普及率,帮助公众提高低碳意识。同时,政府也应当对社会性的环保团体组织给予大力的支持,以此号召广大居民群众共同行动。此外,政府应加强对学生的低碳行为教育,可以与学校建立起相应的合作,例如定期在校园内举办低碳知识讲座等,增强学生对低碳行为的认可度。
【关键词】新能源;产业政策;国内外研究综述
一、新能源概念与范围
20世纪70年代世界石油危机爆发,人们开始意识到能源短缺对经济发展的遏制作用,以及化石能源使用带来环境恶化的严重后果。对能源短缺和环境污染的担忧迫使人们开始关注替代能源的发展。新能源一词是1981年8月联合国在内罗毕召开的新能源和可再生能源会议上提出的,会议对新能源进行了界定,即“新的可更新的能源资源。它可以通过新技术和新材料加以开发利用,而且消耗后可得到恢复和补充,不产生或很少产生污染,对环境无多大损害,有利于生态良性循环”。
目前,新能源与可再生能源范围基本一致,较有争议的是核电和大型水电的归属问题。有些研究认为,由于水电技术已较完善,而且大型水电对生态环境影响范围广,不符合可持续发展的要求;核能中,核裂变技术已被人类大量应用,而且核废料及发电过程的环保任务艰巨,不应属于新能源。总结现有研究文献,已形成共识的新能源范围包括可再生能源(大型水电除外)和尚处于研究阶段的核聚变。
二、国外研究
国外学者对新能源领域的研究较早,目前涉及新能源产业政策的文献也较多。为体现不同发展时期产业政策的对应性,以下按新能源产业链延伸顺序进行政策综述。
(一)对新能源研发阶段政策的研究
Hillring(1998)认为生物质能开发利用的技术至关重要,而政府可以在其中发挥关键,通过支持研发、鼓励信息传播、制定有效的行政政策和经济刺激等措施,促进生物质能产业的发展。Graham等(2003)提出在可再生能源发电领域,政府应加大对技术、设备研发和信息交流等环节的财政投入和补贴。
Martine等(2006)用市场模拟的方法对欧盟的新能源技术进行了考察,认为政府投入将有助于风能与生物质能快速发展,并通过预测模型得出,政府在技术领域的投入将使每单位新能源电力(RES-E)的价格将下降1~8美分/度。Taichen Chien等(2006)利用数据包络分析法(DEA)分析了可再生能源使用对技术效率提高的作用。
他们认为,增加可再生能源的使用会增进经济体的技术效率,相反,增加常规能源的使用会降低技术效率,而提高再生能源使用比例,政府政策的促进作用至关重要。从研发阶段的文献来看,研究者普遍认为技术的突破是新能源能否得到快速发展的关键,而且,研发阶段是需要政府加大政策支持的领域。
(二)对新能源生产阶段政策的研究
Lawrence和Stanton(1995)对新能源的外部性进行研究,认为新能源的政策应以公共利益为核心,通过减免除税费征收和适当补偿使新能源的生产成本能分摊到所有能源产品中。Wiser(1998)指出由于在制定政策时没有考虑到产业具体的融资过程和产业政策的不稳定性,使可再生能源产业的融资受产业政策的影响很大,政府可以采取财政保障等措施以减小产业投资风险。
Rave(1999)认为金融机构加大对可再生能源的投资还需要一个理解的过程,建议采用多种方式进行投资。而国家对能源的需求和相关的环境政策可以引导各类投资市场的形成。Catherine等(2004)对降低可再生能源电力的生产成本进行了研究,提出通过价格竞标来争取发电合同的政策,不仅可以获得必要的投资启动资金,还能促进竞争性市场的形成,并逐步降低生产成本和电价。
Reiche和BeChberger(2004)总结了欧盟若干国家成功促进可再生能源电力开发应用的条件:对投资者的长期规划保证,对不同绿色电力技术的回报,在电力供应系统(电网延伸,良好的接入条件等)领域的巨大努力以减少当地对可再生能源电力项目的抵制等。
(三)对新能源市场化阶段政策的研究
新能源市场化阶段的政策研究涉及收益分配、产品定价、消费补贴等多方面。Cheri等(1997)对促进美国加利福尼亚州可再生能源加速发展的一个有效措施――系统效益收费(SBC)的分配途径进行了研究。Suani(1999)分析了生物质能利用中存在的障碍,认为促进生物质能发展最根本的政策是将外部性引入到市场价格的形成过程中。Soubbotina等(2000)提出丹麦风电发展速度变慢的原因之一是对于未来财政激励机制的不确定性的顾虑。Berry(2001)对实行可再生能源配额制政策的欧盟成员国经验进行总结,探讨了可再生能源配额制政策的实施模式和具体措施。
Niels和Anne(2003)认为对可再生能源项目实行经费补贴政策,如风电机安装,以实现其设备容量和总产出率的有效放大,可以减少其市场化的价格阻力。Langiness等(2003)介绍了美国各州实行可再生能源配额制政策的特点,并针对风电的可再生能源配额制政策的实现进行了评价。Morthorst等(2003)对美国可再生能源配额制政策的绿色证书制度的实施细则进行探讨。Ryan等(2006)研究了政策设计中需要考虑的若干因素,包括总体原则和各种设计选择,认为可再生能源配额标准应保持长久性和动态性,随时间逐渐增减并加强责任落实和有效监督。
(四)对新能源政策效果的研究
Daryll(2000)研究了政策的实施对生物质能产业的影响,并运用POLYSYS模型研究农业与其它因素相互作用后对生物质能产业以及当地经济的影响。Nwaobi(2004)以尼日利亚为例,建立了一个分析减排政策对经济影响的一般均衡模型。Weidou等(2004)对中国现有的能源供应和消费政策进行了反思,认为现有政策无法保持中国社会和能源经济的可持续发展,并提出了相关的政策和建议。
Lewis(2006)研究了国家和地方政策对全球风轮机制造业发展的重要作用,在回顾不同国家在国产化大型风轮机制造业发展中所走过的道路的基础上,研究了建立风电产业之后的推动机制,表明将稳定的风电市场支持政策与国家风电专项激励政策相结合,便有可能在当地建立一个具有国际竞争力的风电产业。Vera等(2007)认为要达到社会、经济、环境和能源的可持续发展,需要建立国家能源指数体系,更好地帮助统计学家、政策制定者分析3E(能源、经济和环境)的有关问题。
Pablo del Rio,Unruh G(2007)分析了西班牙风能和太阳能产业发展的优势和劣势,提出国家应该制定适当的优惠政策以鼓励可再生能源产业发展。
三、国内研究
我国学者有关新能源领域的研究较早,但“新能源”一词使用频率较少,“可再生能源”出现较多。从研究内容来看,国内对新能源产业发展政策的研究可分为两部分。
(一)介绍国外新能源产业政策
随着我国开发新能源进程的加快,有关新能源领域的政策研究开始增多,起初单纯介绍国外新能源政策的文献占很大比例。戴炳然(1981)对欧共体的新能源发展状况进行了介绍。丹东(1981)的《日本怎样寻求新能源》一文,介绍了日本政府的“阳光计划”以及“新能源综合开发机构”的情况。
曹文伯(1983)发表了国外开发利用新能源的一个途径――发展甜高粱生产,较早地介绍了国外生物质能的开发利用情况。过启渊(1985)介绍了当时美国新能源开发战略,认为两次石油危机的冲击,使全部能源消费量三分之二来自石油和天然气的美国经济受到很大影响,因而美国不但加快了国内能源资源的勘探与开发,而且开始重视新能源的开发。
周文超(1987)介绍了美国新能源工业现状及其发展趋势,在石油危机的影响下,当时新能源工业成为美国的一个新兴产业;并对加州能源委员会的成立及新能源技术进行了介绍。化石燃料所产生的二氧化碳增多引起的温室效应和酸雨,使得欧洲国家对新能源的开发日益重视。
李水清(1994)介绍了英国发展新能源和再生能源的政策与战略。张正敏等(1999)介绍了国外实施可再生能源配额制的经验及措施。吴中华(2000)介绍了日本在彻底推行节能的条件下,推广新能源的政策措施。
2000年德国通过了一项新能源法,在较短的时间内,相关政策对降低太阳能光电并网发电的成本起到明显的作用,孙颖等(2003)发表了《德国新能源经济法及其对该国电力市场改革的影响》,对德国为鼓励新能源发展而实施的新能源法进行了评价。盛立中对2005年美国总统签署的能源政策法案进行分析,此法案已成为正式法律,明确了美国能源 “节能和洁能”的主攻方向。王培(2008)介绍了美国、法国、荷兰等政府对新能源汽车进行大量的补贴政策。
(二)我国对新能源产业政策的研究
随着我国能源结构问题显现,我国针对新能源的研究开始出现,大致分为两个阶段:
1.20世纪80~90年代。20世纪末我国学者对新能源的研究成果大多限于新能源的概述层面,深入分析的文献较少。乐如良(1985)对新能源发展的必要性及新能源设备发展趋势进行了阐述。有些文献涉及对新能源领域国际合作的研究,例如,石定寰(1989)呼吁重视新能源的开发利用,并强调要加强国际合作。90年代以后,关于新能源的研究开始增多。
朱世伟(1990)的《我国新能源发展战略》在对我国发展新能源历史回顾的基础上,提出了当时我国发展新能源战略的框架。尹炼(1993)认为我国是基本以煤为单一能源结构的耗能大国,必须从战略转移的角度来看待21世纪新能源的前景和意义,并应及早做出相应的决策部署。
陈文七(1997)对我国新能源的投资市场做了分析。90年代末,可持续发展的兴起对新能源领域研究产生了积极的推动作用,将新能源与可持续发展联系在一起的文献开始出现,例如,余善庆(1999)从我国能源资源现实情况出发,认为开发新能源是实施可持续发展略的需要。对新能源地区性发展的研究也开始出现,李昌善(1986)对内蒙古生物质能的利用提出了建议。王翊等(1986)对沿海地区新能源开发进行了研究。
王忠宏(1995)分析了甘肃省南部地区无油、缺煤、少电的劣势,提出应从新能源和可再生能源资源丰富的实际出发,加大新能源开发利用。陆得彬(1996)以浙江省新能源发展为例,认为国家应该制定优惠政策促进新能源的发展。
2.21世纪以来。21世纪的十年是我国在新能源领域研究比较集中的阶段。第一,将新能源政策研究与国家发展战略紧密结合。
任德新(2001)分析了美国的新能源政策并结合我国实际提出了政策领域的建议。樊杰等(2002)对我国可再生能源激励政策特点和实现过程进行了分析。唐恒等(2003)对我国新能源领域专利技术的情况及发展对策进行了研究。2004年国务院发展研究中心“我国能源发展战略与政策研究报告”课题组了《我国能源发展战略与政策研究报告》、国家发展和改革委了《我国能源供求中长期发展趋势及可持续发展战略》。
2005年国家发展与改革委员会公布的《“十一五”能源发展思路和战略重点》中,新能源日益得到重视。2006年中国科学院能源战略研究组出版了《我国能源可持续发展战略专题研究》,报告对我国新能源的发展进行了深入分析,并提出了新能源发展战略和建议。在资源和环境制约日益增强的形势下,我国现有能源价格、投资、财政、税收和环境收费等许多政策领域需要调整或改革。许多研究机构已经开始了有关能源税的研究。
2006年财政部财政科学研究所在对我国能源税、机动车燃油税、碳税等研究的基础上,提出了构建“正向推动”和“逆向限制”结合“交叉补贴”的财税政策框架,即通过对化石能源加大税收和清洁能源给予税收优惠的方式,抑制化石能源使用和推动清洁能源发展,研究认为碳税等实施可能促进国内一些新兴产业的发展。国家税务总局政策法规司课题组也对能源税收政策进行了研究,2007年针对我国能源税收体系缺陷提出了税收政策改革的一些建议。
第二,对具体的新能源产业进行了深入研究,随着对能源与环境问题的重视,我国新能源产业蓬勃兴起。唐振华等(2005)针对我国能源供应的紧张和化石能源储量的不足的现实,提出发展新能源逐步替代化石能源的建议。牛微等(2005)分析了我国在太阳能、水能等领域发电技术现状及发展情况,苏明(2007)对发展可再生能源、核能等领域的财税政策做了深入研究。最近几年,对新能源汽车和光伏电池领域的研究开始增多。
欧阳明高(2006)认为我国的资源和能源状况适合发展新能源交通动力系统,并提出了新能源汽车的发展对策和建议。李金津(2008)认为我国已成为世界第二大能源和汽车消费国,加快发展新能源汽车对夺回市场主动权,同时对保证国家安全、降低能源风险具有特殊意义。
万钢(2008)对当前我国节能与新能源汽车发展模式进行了探讨。方海洲等(2009)认为发展新能源汽车正面临诸多困难,税收优惠政策是当前国家调节经济的一种强有力工具。我国在光伏领域发展较早,尤其2008年金融危机发生以来,相关研究明显增多。陈庆春(2009)认为太阳能在中国的高普及率和高替代潜力,尤其在经济危机发生以后,新能源战略更具现实意义。吕天文(2009)在对新能源产业的研究中,分析了光伏产业的有关支持政策。
参考文献
[1]Hillring.“National strategies for stimulating the use of bioenergy: Policy instruments in Sweden”.Biomass and Bioenergy .1988(14):45~49
[2]Graham,A.Davis & Brandon,Owens.“Optimizing the level of renewable electric R&D expenditures : using real options analysis”.Energy Policy.2003(15):1589~1608.
[3]Martine,A.Uyterlinde& Martin,Junginger.“Implications of technological learning on the prospects for renewable energy technologies in Europe”.Energy Policy.2007(2)
[4]Tai-chen,Chien& Jin-Li,Hu.“Renewable energy and macroeconomic efficiency of OECD and non-OECD economics”.Energy Policy.2007(12)
[5]Lawrenee,J.Hill & Stanton,W.Hadley.“Federal tax effects on the financial attractiveness of renewable versus conventional power plants”,Energy Policy.1995,23(7):593~597
[6]Wiser,P.Steven.“Financing investments in renewable energy: The impacts of policy design”.Renewable and Sustainable Energy Reviews1998,2(4):361~386
[7]Rave.“Wind power and the finance industry”.Renewable Energy Worle.1999,(9):23~31
[8]Catherine,Mitchell& Peter,Connor.“Renewable energy policy in the UK 1900~2003”,Energy Policy.2003(19):1935~1947
[9]Reichie,D.&Bechberge M.“Policy differences in the promotion of renewable energies in the EU member State”,Energy Policy.2004,32(7):843~849
[10]Cheri,Davis,Bob,Huffaker& Tim,Tutt.Poliey.“Report on AB 1890 renewables funding”,California Energy commission.1997(3):356
[11]Suani Coelho Marly.“Policies to improve Biomass-electricity Generation in Brazil”.Renewable Energy.1999(16):18~22
[12]Soubbotina,T.et al.“Beyond Economic Growth-Meeting the challenge of Global Development”.2000(8):75~77
[13]Berry,T.“Renewable Portfolio Standard:design considerations and an implementation survey”.Energy Policy.2001(29)
[14]Niels,L.Meyer& Anne Louise,Koefoed.“Danish energy reform:Policy implications for renewables”,Energy Policy2003,31(7):597~607
[15]Langiness,Ole & Ryan,Wiser.“The renewable portfolio standard in Texas:An early Assessment”.Energy Policy.2003
[16]Morthorst,P.E.“A green certificate market combined with a liberalized power market”.Energy Policy.2003,31(13):1393~1402
[17]Ryan,Wiser,Jan,Hamrin & Seth Baruch.“Designing a renewables portfolio standard:principles,design options and implications for China”.Energy Policy.2006(9):87
[18]Daryll,ER.“Biomass and bioenergy applications of the POLYSYS modeling framework”.Biomass and Bioenergy.2000(18):29~35
[19]Nwaobi,G.C.“Emission policies and the Nigerian economy:Simulations from a dynamic applied general equilibrium model”.Energy Economics2004,26(5):921~936
[20]Weidou,N.&Johansson,T.B.“Energy for Sustainable Development in China”.Energy Policy2004,32(10):1225~1229
[21]Lewis,Joanna&Ryan,Wiser.“Wind Industry Development Incentives through Utility Tenders in Quebec:Lessons for China”.San Francisco:Center for Resource Solutions and The Energy Foundation.2006
[22]Vera,I&Langlois,L.“Energy Indicators for Sustainable Development”.Energy.2007,32(6):875~882
[23]Pablo,del Rio& Unruh,G.“Overcoming the lock-out of renewalbe energy technologies in Spain:the cases of wind and solar electricity”.Renewable and Sustainable Energy Reviews.2007(11):1498~1513
[24]戴炳然.欧洲共同体的新能源[J].现代外国哲学社会科学文摘.1981(3)
[25]丹东.日本怎样寻求新能源[J].世界知识.1981(10)
[26]曹文伯.国外开发利用新能源的一个重要途径――发展甜高粱生产[J].世界农业.1983(8)
[27]过启渊.美国新能源开发战略[J].世界经济文汇.1985(5)
[28]周文超.美国新能源工业现状及其发展趋势[J].国际科技交流.1987(12)
[29]李水清.英国发展新能源和再生能源的政策与战略[J].全球科技经济望.1994(11)
[30]张正敏,李京京.中美可在生能源政策比较和研究[J].中国能源.1999(7)
[31]吴中华.日本推广新能源的政策措施[J].全球科技经济望.2000(3)
[32]孙颖,吕蓬,孙薇,李祝华.德国新能源经济法及其对该国电力市场改革的影响[J].现代电力.2003(3/4)
[33]盛立中.美国新能源政策――“主攻”节能和洁能[J].中国经济周刊.2005(32)
[34]王培.各国政府给予大额补贴,新能源汽车“钱”途光明[J].商用汽车新闻.2008(32)
[35]乐如良.新能源及其设备发展趋势预测[J].电工技术杂志.1985(12)
[36]石定寰.加强国际合作,努力推动新能源产业发展[J].能源工程.1989(3)
[37]朱世伟.我国新能源发展战略[J].数量经济技术经济研究.1990(5)
[38]尹炼.地位、问题、对策――对我国新能源战略的评估与对策探讨[J].科技导报.1993(7)
[39]陈文七.中国新能源和可再生能源投资市场及其发展[J].中国能源.1997(3)
[40]余善庆.开发新能源是可持续发展战略的需要[J].上海节能.1999(6)
[41]李昌善.内蒙古新能源的开发利用[J].科学管理研究.1986(3)
[42]王翊.沧州沿海地区新能源的开发[J].海洋开发.1986(2)
[43]王忠宏.试论甘南地区新能源和可再生能源的开发利用[J].甘肃农业.1995(5)
[44]陆得彬.制定优惠政策促进新能源事业的发展[J].能源工程.1996(1)
[45]任德新.美国新能源政策及其对我国的气势[J].现代经济探讨.2001(10)
[46]樊杰,孙威,任东明.基于可再生能源配额制的东部沿海地区能源结构优化问题探讨[J].自然资源学报.2002(18)
[47]唐恒,董洁,梁芝兰,王立群.我国新能源领域专利技术现状及发展对策[J].科技管理研究.2003(1)
[48]唐振华,苏亚欣,毛玉如.关于开发新能源替代化石能源的思考[J].能源与环境.2005(2)
[49]牛微,李珊珊.我国新能源发电技术应用现状及发展[J].沈阳工程学院学报.2005(4)
[50]苏明.支持清洁能源发展的财政税收政策建议[J].中国能源.2007(3)
[51]欧阳明高.我国节能与新能源汽车发展战略与对策[J].汽车工程.2006(4)
[52]李金津.对我国新能源汽车产业的发展思考及相关建议[J].工业技术经济.2008(1)
[53]万钢.我国节能与新能源汽车发展模式的思考与探索[J].交通与运输.2008(2)
[54]方海洲,胡研.促进新能源汽车快速发展的税收优惠政策影响分析[J].汽车科技.2009(3)
关键词:太阳能;开发利用;光伏产业;光热产业
面对不可再生能源的日益减少,太阳能等可再生能源逐步被人们认识和接受,这也从一定程度上对可再生能源的减少起到了缓解作用。但是太阳能等可再生能源面临着开发难、投资大的情况,所以对这类可再生能源的开发研究也需要加大力度。地球上的可开采能源如果按照现在的使用速度,很可能在未来会面临资源上严重的供不应求,而且对不可再生资源的过度开采,对自然造成的伤害非常大。面临着这样严峻的形式,太阳能等可再生能源以可再生性、免运输性、资源免费性、污染性小等各种优势掀起了一股资源利用新潮流。本文就太阳能产业在如何加入机械自动化技术提出一些建议和分析,希望对可再生能源的持续稳步发展利用作出贡献。
1.太阳能领域中机械自动化发展的现状
虽然太阳能等可再生能源具有被大家广泛认可的优势,但是在对此类能源的开发上还面临着非常多的困难。中国在对太阳能资源的开发上没有自己的核心技术,在生产技术上不能和一些发达国家比较,在对一些太阳能开发过程中产生的废料处理技术上也不成熟[1]。太阳能产业作为新兴产业,用于太阳能资源开发的设备具有复杂性,各种设备之间的关系也愈加多样,这就奠定了太阳能技术开发产业的高科技地位,同时需要将机械自动化结合到太阳能领域中,提高太阳能开发的技术和效率。
2.太阳能光伏产业的应用
2.1.晶硅技术对太阳能技术的影响
目前在用电方面的重点产业是光伏发电产业,这也是未来的一种趋势。根据我国关于可再生能源推出的法律和对太阳能光伏产业的全球性重视,我国的太阳能产业队伍也迅速壮大起来,相应的开发设备也日趋完善[2]。但是,与一些发达国家相比,我国太阳能产业的综合能力还远远不足。现在我国多数的晶硅提纯技术是采用改良版的西门子法,并不具备自有的晶硅提纯技术,在生产发展中大部分技术还需要借鉴其他国家的先进技术,居于被动地位,用于生产开发过程中消耗的成本过大也是一个比较严重的问题。
2.2.PECVD技术对太阳能技术的影响
PECVD设备是广泛用于太阳能产业的技术,PECVD沉积Si3N4的设备发展已经达到了领先的技术水平地位,因为这种设备的成本相对于国际先进设备的价格较低,所以在国内也受到了一致的欢迎。虽然这种设备在价格上与其他国家先进的开发设备相比具有明显优势,但是在机械自动化方面与国际先进开发设备相比具有较大的距离,尤其表现在对设备装卸片的自动化上[3]。
2.3.硅片切片在应用中的注意事项
太阳能硅片的线切割机理是通过钢线在机器导轮的旋转下被带动,通过钢线的高速运转发生摩擦产生的切割过程。在硅片切片技术中对生产的硅片有较大的要求,需要切片的表面光滑平整,允许有小于0.5mm的几何误差,对切片上任意一对弧线弦线长度也有明确标准要求。硅片切片技术的发展越来越精准,对硅片切片的厚度要求也越来越高,硅片切片也越来越薄,已经发展到全球最薄硅晶片厚度只有180mm的程度。我国硅切片的生产技术与国际先进技术之间有很大差距,在未来的太阳能开发技术上还留有很大发展余地,在自动丝网印刷技术上也尚未掌握成熟的核心要领。
2.4.对太阳能光伏发电系统的简述
太阳能光伏发电系统是一种与自动化密切相关的发电系统,这种系统主要功能是对太阳能产品进行智能化的跟踪,但是我国现在对逆变器等光伏发电系统的必要组件的设计开发技术上的资源很少,在生产规模和成本上尚未达到标准。由于我国在太阳能光伏发电技术上的发展时间较短,所以如何让开发过程更加智能化是当前需要解决的重要问题,其次是研究如何降低开发成本。这种形势要求我国科研人员必须在对太阳能产业的研发中加大力度,以最快的速度改善中国在开发中的现状,增加对太阳能产业的研究力度,解决我国在太阳能开发技术中关于自动化和智能化的问题。
2.5.自动化在光伏逆变器中的应用
在光伏逆变器中,需要考虑到太阳能电池组件的利用率问题,光伏逆变器系统大都在较偏远地区,由于地理位置的特殊性,需要对光伏逆变器系统进行合理精准的设计,尽量减少该系统设备发生问题的可能性。这就要求太阳能产业相关科研人员在对光伏逆变器的研究开发中具备的缜密思维,以一丝不苟的态度进行开发与研究。
3.太阳能光热产业的发展应用
目前利用太阳能技术开发的产品已经走进了千家万户,比较典型的产品是太阳能热水器,随着科学技术的发展,太阳能科学技术也逐渐加入到了建筑工程中,开发出了太阳能建筑,将太阳能技术融入到了人们生产以及生活的方方面面。但是在中国的太阳能发展中,机械化和智能化尚具有明显的不足,而太阳能建筑正是对太阳能产业技术机械化和智能化高标准要求的体现。对太阳能热发电系统的主要核心要求是机械自动化,现在研发人员研发出了一种先进的太阳能采暖装置,这种装置的主要特点是完全自动控制性,让整个设备的运行以智能化的方式进行调节。
总结:
随着科技的进步和不可再生资源的日益减少,人类对太阳能等可再生资源的需求量也越来越大,虽然我国目前在太阳能产业领域上并不占有主导地位,很多技术还不够成熟,但是相信通过科研人员的不断创新,中国的太阳能产业一定会稳步前进。可再生资源被人类大量的开发带来的环境污染也值得大家重视,在不断对资源的开采利用中,对大自然的破坏性也不容小觑,所以太阳能等可再生资源的开发形势已经迫在眉睫。
参考文献:
[1]王仲颖,任东明,高虎,等.中国可再生能源产业发展报告(2009)[M].化学工业出版社,2010,3(34):324-326.
新能源并非“锦上添花”
从全球来看,发展可再生能源已在世界范围内达成共识,从2004年开始陆续召开的一些国际重要会议表明,全球对可再生能源都达到了一致的重视。如今,可再生能源是应对能源问题和环境的必由之路,新能源作为一个战略性新兴产业,将成为引领下一轮经济增长的重要引擎。
2011年,美国中国风电设备进行排查,并对太阳能出口电池进行双反调查,且税率非常高,对中国整个光伏产业有产生了巨大影响。实际上,中国风电产品出口美国的量很小,而光伏90%以上都出口国外,美国只占其中的20%,另外80%则出口到欧洲。究其原因,是要夺回新能源产业的制高点。
世界各国对新能源的重视已致如此,然而,在一些传统能源行业中,还有人习惯性地认为风电、太阳能发电不过是“锦上添花”,“花”无法成为“锦”,倘若不改变这样的旧思维,可再生能源发展的诸多障碍就无法解除。目前,我国能源消耗中,煤炭依然占据了很大的比例,而且我国是煤炭消耗量最大的国家,为环境和资源带来了巨大的负担。
未来可再生能源到底能否担当重任,在近年来日渐浩大的呼声中可再生能源的战略地位是补充能源还是替代能源未有明确定论,但一些国家的作法已经清晰地表明了自己的态度。瑞典对新能源行业规划目标为,到2020年时,新能源占整体能源的50%;丹麦2020年50%的电力将来自可再生能源;欧洲几个国家已经明确表示,到2050年,实现全部能源来自非化石燃料,即来自可再生能源。
所以,可再生能源成为未来主流能源的趋势已势不可当。
核心技术国产化是主要任务
中国已在哥本哈根会议上庄严承诺,到2020年,非化石燃料占一次能源比重达到15%。这是一个艰巨的任务。自日本福岛核电站事故后,核能不断遭受质疑,如果核能发展受到制约,在实现15%目标的过程中,风能,太阳能等可再生能源则要承担更多的任务。
来看这样一组数据:2011年全球去年全球新增风机4千多万千瓦,投资达到750亿美元,产值达到520亿欧元,解决了67万人的就业问题。从1996年开始,一直到2011年,全球风机装机的平均年增长率,不论是新增还是累计都接近30%。尤其是亚洲国家新兴市场装机迅猛增长,其中中国占了全球累计装机量的30%,中国2011年新增风机1763万千瓦,几乎占了全球新增装机的近一半。
在国内,主要的装机地点分布在内蒙、新疆、河北等风资源丰富的地区:而现在,如贵州、云南等曾被认为空气密度低、不具备风能开发价值的高原地区,也开始安装了高原风机。随着技术的不断完善,湖南、湖北等内陆低风速地区也已具备开发条件。中国的风电开发商,包括大唐、华能等在内的五大电力集团的装机容量已名列全球前15强。
风机技术来源于欧洲,欧洲的资源环境在某种程度不如中国复杂由于中国环境跨度大,低温、盐雾、高海拔、低风速等情况迫使国内在引进消化和吸收的基础上有了进一步创新。如低风速机型,4-5年前欧洲的1.5兆瓦机型,其最大风能叶片的直径只有77米,即能满足要求。而对于低风速地区来说,就需要增加风能直径,当然相应的研发难度也会呈几何增加。目前我国1.5兆瓦风能直径达到93米,满足了低风速地区的条件,产业链也基本形成,从叶片、齿轮箱、插电机到轴承控制系统都已基本上实现了国产化。
海上风电正理性发展
海上风能资源丰富,自然就成为风电发展的一大重点,同时对技术也提出了更高的要求。中国对海上风电的研究已经开始起步。第一个东海大桥海上风电厂在2011年建成并网发电,现在运行情况非常好。5兆瓦、10兆瓦的机型正在进行研究,已经进了小批量生产。随着中国制造业的崛起,包括技术性能与国际接轨,尤其是成本优势使得风电产业的出口形势乐观。
中国海上风电在正在理性发展:一方面,从2001年开始建立海上风电厂到现在。每年增长率超过50%;另一个方面,全球风机装机功率直线上升,6年前中国还只能生产600千瓦的风电机组,且百千瓦机组为主流机型,如今1.5兆瓦已经接近顶级,6兆瓦也慢慢成为主要的市场使用机型,且开发成本也已直线下降。据预测,2020年,全球风机装机量将达到4亿千瓦的规模。
截止2020年,中国风电领域将投资将达到1400亿美元。据预测,中国将于2014年接替欧洲成为最大的可再生能源投资市场,年投资额达到500亿美元。风电并网需产业链协调解决
在以风电行业为代表的新能源产业迅速发展的过程中,也要看到,虽然国内风电发展的速度快,但相对发展空间也有很大我国风电装机量为6千多万千瓦,居世界第一,但实际仅占我国总装机容量的6%,总发电量仅占3%。近年来,风电行业政策上的紧缩让产业的增长逐渐放缓,但是政府对风电等可再生能源的发展战略和支持态度并未改变,而且审批项目的进度也在加快。可再生能源协会与发改委能源所、国际能源署进行了中国风电发展路线研究,研究结果显示,到2020年、2030年、2050年,中国风电装机量分别可以达到2亿、4亿和10亿的规模,总发电量将占全国总电量的17%,将成为五大电源之一,成为有效的替代能源。
因此,可再生能源未来的发展具有极大发展空间,为保证这一战略性新兴产业健康发展。就需运用先进的信息技术手段解决一系列技术、市场和模式的瓶颈。如风电并网,项目开工受阻、不合理标准等。但其中最重要的问题要数风电并网难题。
风电并网是关乎风电发电的基础性问题。根据中国国家电力监管委员会的报告,风电厂所发电力的利用率不足50%。截止到2010年,国家电网已投入418亿元来支持风电并网发电。据统计,年接入电网的风电只占到中国生产的总电量的3.2%,尽管风电装机容量占到4.4%。在一些多风地区如东北,风电占到总电量的12%,但并网仍是阻碍清洁能源发挥更大作用的问题。仅在辽宁省,去年就有76万千瓦的风电被浪费掉,原因就是风电并网系统落后于风电装机容量。