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【关键词】能源独立;政策;新能源
引言
美国是世界上最大的化石能源消费国,长期的高能耗发展模式与消费习惯,使得占世界4%的人口消耗20%以上的能源。传统油气资源储量相对不足,储量丰富的非常规油气资源、太阳能、风能由于技术与成本制约,长期以来依赖进口弥补能源缺口,因而带来了经济的脆弱性,这种脆弱性在第一次中东石油危机中暴露无遗,于是尼克松提出“能源独立计划”,经过长期的发展与完善,现阶段已形成以科技创新带动能效提高、新能源开发为核心内容,体系完整的政策体系。
能源独立的实现政府扶持是前提[1],但是美国“能源独立”趋势的提升是过去50年来美国能源供需关系演变、技术进步和能源政策导向等多种因素综合作用的结果[2]。尤其是页岩气的开发是其能源独立之路上的阶段性成果,使美国能源依存度出现拐点,扭转了美国能源对外依赖的局面,页岩气丰富与廉价的优势,缓解了经济增长与资源不足之间的矛盾,对于美国制造业回归,经济复苏意义重大[3]。
学术界关于美国能源独立的探讨在2008年金融危机之后愈发激烈,无论是否承认美国能源独立实现的可能性,但能源产量增加,独立趋势增强是不争的事实。这一趋势在化石燃料储藏量日益减少与环境压力增大的情况下,不仅对美国能源、经济安全意义重大,也为世界各国能源发展提供了借鉴,尤其对能源需求急剧上升、对外依赖逐步增强的我国来说更具重要现实意义。本文研究美国能源独立政策的演进及成果,从中汲取经验与教训,提高我国能源政策科学性,促进能源生产与能源结构优化,减少能源依赖、经济脆弱性。
1、美国“能源独立政策”的演进
“能源独立”简言之即减少能源的外部依赖[4],但并不意味着零进口,而是增加本国产量,将能源自给率提高到能够保障本国经济的独立性、进口控制在当国际能源市场波动不会大幅引起国内经济波动的范围内。同时在环境压力日益增加的情况下,时代赋予了能源独立新内涵:开发新能源,调整能源结构不被其他国家以节能减排任务掣肘经济。
尼克松的《能源独立计划》正式拉开了美国探索能源独立的序幕,但早在二战时期,战争的需求及石油在运输业的广泛使用,已使美国对外能源依赖日益增加。据WTO统计,1974年能源贸易赤字达236亿美元,为当年商品货物净进口的两倍。能源对外依赖的增强不仅提高了生产成本,也为美国经济埋下了一颗定时炸弹,国际能源价格与产量的变动必然强烈影响美国经济。1973年石油输出国组织通过减产协议,对美国实施石油禁运,国际市场上油价暴涨四倍,次年美国工业生产下降14%,经济增长率为-1.8%。
20世纪70年代两次石油危机,这一时期美国政府疲于应付危机带来的窘境,政策措施围绕减少能源进口、维持本国能源价格与生产进行。尼克松采取紧急措施,以石油价格管制为主要手段稳定石油价格,这种政府主导的石油价格体制在福特、卡特政府得到了延续,并对进口石油征收关税以减少石油进口。
随着危机的解除,国内能源市场秩序恢复,政府的管制严重扭曲了能源市场的健康发展,国内能源市场与国际人为隔离,导致本国工业成本较高。里根政府开始了石油市场化改革,倡导私有主导供应为主同时弱化政府功能的能源政策。1981年解除石油价格控制,美国油价开始与国际市场接轨下降近50%,但另一方面也刺激了进口的急剧增加。
20世纪90年代开始能源进口依赖的压力增大与化石能源带来的环境问题开始凸显,美国定期国家能源战略,将解决能源危机的应急措施逐步发展成为有依据、有约束,更具科学性的长期规划。小布什开始将以新能源为核心的新兴战略产业纳入到宏观规划之中,金融危机后奥巴马政府更是将能源产业的转型与发展作为美国经济复苏的动力,2009年奥巴马签署《美国经济复兴与再投资法案》,加大新能源开发与应用的资金投入和新能源产业的税收优惠支持力度。经过长期发展与积累,美国拥有大量新能源开发利用的专利技术,带来本国能源生产增加、能源独立趋势加强。
2、美国能源独立政策成果
2.1能源贸易逆差减少,能源的经济贡献率上升
1971年开始美国商品贸易由顺差转变为逆差,而且逆差不断扩大,其中能源逆差占比不断扩大。20世纪90年代以来能源贸易逆差占贸易逆差总价值之比均在20%以上,最高达到53%,能源逆差与贸易赤字变化趋势具有高度一致性,因此减少能源贸易逆差,能有效改善贸易赤字的状况。
进入21世纪能源缺口迅速增大,尤其是石油消费总量的60%以上需要进口,2008年能源贸易逆差占贸易赤字的比例上升至48%,即当年贸易赤字有近1/2来自能源贸易逆差。改善贸易赤字状况,必须增加本国能源生产,减少进口。2005年布什签署《美国能源政策法案》,将未来美国的能源供给从主要依靠国外能源资源转变为以增加国内能源供给、降低能源依存度和节约能源为主[5]加强国内石油勘探和开发,包括开发阿拉斯加和美国西部的石油和天然气资源,本土油气产量增加,供给增加直接导致价格下降。长期以来美国作为原油净进口国,大部分时间西德州原油现货价格比同期迪拜、布伦特略高的局面发生逆转。进口量和价格两方面因素同时作用,能源贸易逆差减少,2013年能源贸易逆差占美国贸易赤字下降至1/3左右。同时根据美国经济顾问委员会计算,能源对本国实际GDP增长的贡献率明显上升,尤其是2012年以后超过0.2%。
2.2能源自给率上升,经济独立性增强
20世纪20年代美国进入油气大发现时代,石油迅速超过煤成为主要能源,自1948年美国成为石油净进口国以后,美国政府严格管制的能源政策,带来一次能源自给率短暂上升。但现代工业要求完善能源市场,里根的政府的能源市场化化改革更是让国际低价油涌入,所以美国一次能源自给率在1982至2005年持续下降,并在2005年达到了历史最低点69%。
但进入21世纪,美国加大技术投入、开发新能源和传统油气资源的勘探开采,2003年页岩气开采技术的突破,国内油气资源供应不断提升,2008年金融危机之后,美国加强国内石油勘探和开发,包括阿拉斯加和西部的石油和天然气资源,本土石油产量加速增加,2008-2014年年均增长率达9.5%,石油自给率从35%上升到62%;2009年天然气生产超越俄罗斯成为第一,其中页岩气占天然气生产总量的比例从1996年1.6%上升至2013年的39.7%。消费方面受金融危机的影响,国内一次能源消费萎缩。因此2008年后美国一次能源自给率增长明显加快。
促进本国能源生产的增加,是实现能源独立的必经之路,美国常规油气资源相对不足,页岩气、油开采技术的突破与太阳能、风能、核能多种能源的综合利用增加了能源供给,提高了本国能源自给率。
2.3促进新能源开发,培育消费市场
美国石油、天然气消费占世界消费总量20%左右,储量天然气占5.2%,石油不足3%,面对巨大的能源需求缺口和环境压力,未来能源独立的发展方向必然是新能源。可再生性和清洁的特征使新能源成为理想的替代品。新能源的开发利用日益受到重视,正如奥巴马所说“清洁能源经济的领导者将成为领导全球经济的国家”。
新能源的开发利用前期研发投入耗资巨大,政府支持成为关键因素。进入21世纪美国政府支持力度加大,2001年国家能源政策报告《向美国未来提供可靠、经济和环保的能源》、2005年布什签署《美国能源政策法案》都以发展清洁能源、提高能效为侧重点。2009年奥巴马签署总额达7870亿美元的《美国经济复兴与再投资法案》,其中与新能源技术革命相关项目支持拨款达到970亿美元;用于替代能源研发和节能减排方面的投资达607亿美元,开发太阳能、风能等新能源相关投资总额超过了400亿美元。这一系列的政策初见成效,至2014年可再生能源生产量达到一次能源总产量的11%,预计这一比例将继续扩大。
新能源的发展依赖于新能源消费市场的开拓,美国作为全球汽车保有量最多的国家并拥有最发达的高速公路,交通运输部门用油占石油消费总量达70%左右。发展新能源汽车为新能源开拓广阔的市场、减少石油消费。奥巴马政府2009年投入24亿美元支特插电式混合动力汽车的产业化;以7000亿美元的抵税额度鼓励消费者购买节能型汽车,增强公众的新能源消费能力;联邦政府购买美国三大汽车厂商制造的1.76万辆包括新能源汽车在内的节能汽车;向汽车制造公司提供低息贷款助其进行电动汽车的自主研发和市场化,新能源汽车销售份额不断扩大。
3、启示及建议
3.1促进本土能源供给增加是实现能源独立的基础
美国能源独立政策经历四十多年的探索,从最初的政治、军事手段保障能源供给渠道多元化到回归本土能源的开发和替代能源的生产,从而提高经济的独立性。页岩气技术的突破、奥巴马重启核建设计划、促进生物燃料的应用、太阳能、水电的开发,实现能源供给多样化。
我国经济发展经历了快速时期进入新常态,对能源需求持续增长,近十年石油消费以近5%的年均速度增长,已达世界总消费总量的12.4%,一方面我国油气储量占世界储量不足2%,而且部分能源埋藏较深、环境恶劣,开采难度大,需要打破技术瓶颈提高我国油气的勘探水平和开采规模,增加能源供给;另一方面加快新能源开发与应用技术,发展替代能源。我国能源消费结构呈现多煤少油气的特征,其他能源发展相对滞后,尤其是清洁能源的开发利用需要加快步伐,促进我国能源供给的多样化。
3.2制定能源发展规划,是实现能源独立的制度保障
美国巨大的能源需求也蕴藏了寻求能源独立的动力,对于能源独立之路的探索既是历史的选择也是现实的要求。预计中国将在2030年前后超过美国成为世界上最大的石油消费国,在2025年前后超过俄罗斯成为第二大天然气消费国,能源缺口持续扩大,对外能源依赖增强,提高能源自给率、降低经济脆弱性是我国需要着力解决的问题,但能源问题的解决不可能一蹴而就,确立能源发展目标,围绕目标制定相关保障措施,完善法律规范,形成能源发展长期规划。
3.3能源开发技术创新,是实现能源独立的必要条件
美国积累了大量与新能源相关的技术专利,不仅促进了本国能源供给的增加,而且还通过技术输出获得知识产权利益,保持本国在世界经济的竞争优势与领先地位。技术创新具有正的外部性,技术溢出效应使得新能源开采技术开发激励不足,加之前期投入成本较高、周期较长,依靠市场调节难以达到理想效果,所以需要政府在能源开发阶段加大研发投入。
我国在太阳能产业规模居世界第一,但技术与国际水平存在差距,风能、潮汐能、生物能等新能源开发成本高,规模小,技术水平有待提高。页岩气勘探取得进展、开采潜力巨大,但开采技术滞后,加强自主研发,突破关键技术的瓶颈,否则依赖技术引进不仅是经济利益的流失,也会以对外技术依赖的形式阻碍能源独立。
3.4尊重市场规律,培育新能源消费市场是实现能源独立的必由之路
消费是生产的目的和动力,只有培育新能源消费市场才能为新能源生产提供动力,实现新能源产业化。现阶段,由于新能源的开发利用较常规能源成本要高,受市场机制影响难以发展。降低新能源生产企业进入门槛、给予新能源生产企业税收优惠、消费者补贴,有利于促进新能源生产。美国鼓励新能源汽车的使用、给予税收优惠和消费补贴,新能源汽车发展迅速,市场份额已达20%左右,为生物柴油、氢燃料等新型燃料开拓了广阔的市场前景。
我国现阶段新能源生产初步发展,但应用不足。生物能源起步较晚,正在推进生物柴油、乙醇在混合动力汽车上的应用,风电、太阳能发电并网陆续取得进展。太阳能发展迅速但对于国外市场依赖性强,2009年我国太阳能光伏95%的产能出口,引发大量针对我国光伏设备的“双反”调查不利于新能源产业的健康发展。所以在开拓国际市场的同时立足国内,才能为我国新能源产业发展提供充足动力。
参考文献
[1]皮德罗.能源独立[R].布鲁金斯学会,2009
[2]徐小杰.美国能源独立趋势的全球影响[J].国际经济评论,2013(2):34-45
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[4]张茉楠.美国“能源独立”战略重塑全球新格局?[J].发展研究,2012(05):34-36
[5]胡晓群,颜剑英,胡小丁.美国能源政策新趋势及对中国的借鉴[J].当代亚太,2006(1):44
【关键词】电力系统;共青团工作;新思考
1.前言
自从我国大力发展生产力,大力进行建设的时期,电力系统共青团正在蓬勃的发展,在党的领导下。积极的按照正确的道路稳步前进。但是,有优点就会有缺点。所以,在新的形势下共青团也同时面临很多考验和期待。在考验面前,共青团应该有新思考,直面挑战,将我国的电力工作系统做到更完善。
2.电力系统共青团工作受到的严峻考验
国电电力内蒙古新能源开发有限公司是国家电力大力发展的电力类型的企业,是以建设一流综合性能源为目标的优秀企业。符合新能源转型,实现绿色发展的要求。主要研究风力发电,太阳能发电等等新能源的使用[1]。在我国共青团的工作主要大部分都是年轻人,随着社会的发展进步,人们对能源的需求越来越多,所以寻找新能源是我们国家一个大力发展的项目。而内蒙古有限公司就对年轻人的培养花费很大心血。当前,电力系统共青团工作受到了一定的考验。第一,比如现在的年轻人加共青团的心态不够积极。并且相应的活动的参加的人里也不够活跃。这对电力系统的发展和年轻人的进步都是百害无一利的[2]。第二,现如今的各种的共青团内容模式都很固定,对年轻任人的思想禁锢很大,没有一定的创新型,造成空间很小。团员的青年很难在工作的时间从事与生产经营无关的事。第三,共青团的作用没有被安全的发挥出来,一直以来,我们共青团的青年们大多数都墨守成规,没有创新意识,这样就导致工作缺少新鲜的血液。虽然曾经一段时间我们获得过巨大的进步,但是改革创新是随时都要进行的,只有改革创新,我们才能进步。所以我们应该将命运掌握在自己手里,积极的将自己投入到共青团事业当中去。第四,团领导遭到技术的改革和发展的考验,现在社会技术革新,在生产力发炸迅速的今天,共青团想要进步,那么就要有好的领导者,对团队有一个好的领导[3]。企业必须对共青团干部提出高标准,严要求,快效率的发展口号。必须具有凝结团队的热情,对未来的发展前景有一定的判断。需要共青团干部有以下能力,第一,应该具备认识和接受新事物的能力。第二,要有发展的眼光才能对未来的事业进行改革创新。第三,必须要有一定的能力去将业务进行拓展。第四,要有一定的领导能力和一定的亲和力与凝聚力来将整个团队聚集到一起[4]。
3.电力系统共青团工作面临的机遇
虽然当代电力系统共青团工作受到受到了一定的挑战,但是同时也有来临了一些机遇。而国电电力内蒙古新能源开发有限公司为共青团的改革发展提供了一个好的平台。并且正在积极的对共青团的工作进行积极的改革。青年从中取得了巨大的进步。比如劳动制度改革,择业去向,未来的前景等等都做了一个好的预测。改变了一次性分配的原则,使年轻人在选择职业的方面更加具有自由和自主性。可以更多的给年轻人一些发展空间。无限的发挥年轻人身上的潜力。
4.电力系统共青团工作的对策与措施
4.1现在正是电力系统发展的关键时期,青少年应该担任起系统发展的责任,e极投入到系统的建设和发展当中。所以,广大团组织应该将眼光放长远,深入了解组织内的情况。准确的把握青年工作中的规律。
4.2在对青少年进行工作时候,应该贴近实际,贴近基层生产,充分发挥青少年的聪明才智,对青少年进行鼓励,调动他们的积极性。争取良好的成绩。开展一些有利于青少年的活动,让青年体会实践工作是怎么样的。自己处在一个什么样的高度,开发青少年的智力,提升青少年的能力和素质。让青少年成为合格的社会主义接班人。
4.3对青少年的思想政治工作进行创新,实现开放性的教育模式,我们生活在一个发展的时代,团的思想工作应该跟随青少年的步伐,所以我们应该进行大胆的改革创新。做到对学生支持,鼓励,引导。将思想与时代融合。建立一支适应社会时代的青少年队伍,进行科学有效的管理。高效的开展工作。
5.新形势下公司企业与共青团工作的结合的意义
国电电力内蒙古新能源开发有限公司适应国际发展的潮流,主要开发风力发电,太阳能发电等发电形式,而在这种公司的研发中又注重对青少年的培养,所以要注重青少年与公司的完美结合,才能慢慢的将节能发电的事业做到更好。国家电力内蒙古新能源开发有限公司在这方面起到了带头的作用,他们用一些专业人员对其共青团员进行培训,让他们更加了解发电的方式,能源的利用等等一些知识,并且将学习的知识投入到实践当中去[5]。比如,将共青团员带到工作基地,进行手把手的教学,教他们如何使用机器,并且生产原理等等。而这些年轻的共青团员也都会细心的并且积极的接受培训人员的传授的知识。 企业与共青团的合作起到了为国家培育下一代人才的重要意义,同时也是为国家资源环境事业的继承所做出的努力。国家的发展离不开青少年的崛起,企业通过对青少年的培养同时也达到为企业宣传的目的,在一定程度上提高了企业的知名度。这其中是一个互利共赢长期发展的过程。让更多的年轻人走进企业,让企业更好的融入年轻人的生活。
6.结束语
在新的社会背景下,共青团员起着复兴国家未来的希望,青少年是国家未来道路上的振兴者,我们要努力的将他们带到正确的发展道路上,将他们培养成为新社会主义现代化的人才。在巩固经济建设的成果,实现大力解放生产力的基础上,通过继续努力,形成一套完整的符合青少年成长的体系,适应青少年成长的道路,在公司企业与青少年之间互相搀扶,全面促进企业的发展和共青团员未来的良好发展[6]。
参考文献
[1]卢爱华.谈新时期共青团工作。 [J]六盘水师范高等专科学校学报..2014(6):101-102.
[2]刘双四.试论共青团工作与大学生的素质教育的互动。 [J]黄山学院学报..2015(2):4-5.
[3]聂法良.聂广明.关于高校共青团工作社会化的实践与思考 [J]青少年研究.山东省团校学报.2015(6):61-62.
[4]郭强.对新时期发挥好共青团工作作用的思考。 [J]理论学刊..2011(4):7-8.
【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。
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关键词: 国际能源价格石油价格经济结构应对战略
中图分类号: F830.49 文献标识码: A文章编号: 1006-1770(2009)011-027-05
2009年6月9日,国际油价突破每桶70美元,提前半年兑现美国高盛银行年初作出的油价2009年底冲击每桶65美元的预测,其后数月来一直在每桶70美元上下徘徊。国际金融危机风云尚未平息,国际能源市场又迫不及待地酝酿着新一轮价格风潮。能源是经济社会运行发展的动力,我国是全球第二大能源消费国,同时又是名列前茅的能源进口国,国际能源价格高低对我国经济社会发展影响极大。预测国际能源价格走势,研判其对我国经济产生的效应,研究制定正确的因应战略,对我国现代化建设的顺利推进具有重要的意义。
一、国际能源价格的基本走势
在国际能源市场上,石油占据一半以上的市场份额,因此国际油价成为国际能源价格标杆。战后国际油价虽几经波动,人们依然享受到了廉价能源的恩惠。不过,这样的好日子已快走到尽头。
(一)国际油价的历史轨迹
在工业化推进过程中,石油作为经济社会发展不可或缺的战略资源的地位不断加强,油价在复杂因素推动下起伏震荡、逐渐上升。我们可以将国际石油价格的这一演变过程大致分为三个时期:一是第一次石油危机(1973年)之前的极低油价时期,1970年油价仅为每桶1.8美元,1973年危机爆发前也仅有3美元;二是第一次石油危机到本世纪初(2001年)的低油价时期,油价进入两位数阶段,其间三次石油危机推动油价暴涨,最高在1990年第三次石油危机中曾短期攀上每桶42美元的高位,但多数时间围绕20-30美元区间波动;三是本世纪初以来的油价转换期,油价在2002年从每桶25美元出发,以每年10%-38%上下的涨幅逐年递增,2008年7月11日创出每桶147.27美元的历史高价,攀上全年平均每桶100美元的高位, 6年中上涨了3倍,(见图一)呈现明显的由低价向高价过渡的特征。
(二)高价能源时代日益逼近
国际油价演变正逐步走向其第四个时期――高油价时期,这是左右油价走势各主要因素综合作用的结果。
其一,石油等能源需求增长拉上油价。随着经济增长,能源需求也在增长。国际能源机构2007年11月预测,到2030年的未来20多年内,世界能源消耗将剧增55%,其中石油需求将增长37%。虽然在2009年6月国际能源机构考虑金融危机影响。下调了中期原油需求增幅,但认为对油价的抑制作用有限。而国际能源机构(IEA)首席经济学家比罗尔则认为,原油需求将持续增长。虽然经合组织国家原油需求可能有所减少,但中国、印度及新兴工业国能源需求增势强劲,且因石油用途广泛、需求刚性很强、可替代性有限,需求增加的目标主要指向石油。同时,一些主要的石油出口国10年内将变成石油进口国,英国因北海油田老化已转为石油输入国。
其二,能源供应增长有限,推动油价上涨。首先石油等化石能源资源逐渐枯竭。比罗尔日前警告,全球石油枯竭速度已超出预期,全球800多个大油田中,大部分已过产油高峰期,目前石油产量下降速度是人们两年前预计的近两倍。IEA将此前全球每年产油量减少3.7%的预测大幅修正至减少6.7%。到本世纪30年代,预计每年石油探明量约30亿桶,远低于400亿桶的年消耗量。在这种供求格局中,欧佩克等石油供应国为抬高油价、谋求最大利益,完全可能采取控制供给的策略。其次,能源的勘探、开采成本上升,如将开采、使用过程中的环境、安全等外部成本内部化则更会使成本大幅提高,制约能源供应。再者,在传统能源趋向枯竭的同时,替代能源接续困难、替代成本高昂也限制了能源供应。新能源开发需要大量投资,从开始研究到应用推广,一般需要30年-50年,虽然人们在风能、太阳能、水能、生物质能等可再生能源以及核能开发方面颇多努力,也取得不少进展,但目前在能源消费中占比很小,在未来20年左右时间内难以大规模替代传统能源,能源供应面临断档威胁。即使将来技术创新助推新能源实现了对传统能源的替代,其供应成本可能也相当昂贵。
其三,国际金融环境变化助推油价。一方面,为应对这次战后最大的全球性金融危机,各国纷纷采取扩张性货币政策,造成全球范围的流动性过剩。美联储在危机发生后增加投放基础货币2.3万亿美元,并决定到2010年3月再投放基础货币1.15万亿美元,加上危机发生前原有的1万亿美元基础货币,美联储基础货币投放量将达到平时的4.45倍;与此同时,欧元区、英国等将利率降至历史最低水平,日本也增加基础货币投放,全球性通货膨胀的风险明显上升。由于货币供应影响汇率,各国金融政策的协调并非易事,国际金融市场流动性过剩的治理比单个国家要困难、复杂得多,国际市场面临较长时期通胀困扰的威胁。如果说美元贬值是过去油价上升的重要因素,在美国实际放弃强势美元政策的情况下,今后这种游戏将在一个更高的平台上上演。另一方面,投机炒作也起着推高油价的作用。在2007-2008年间,大约有超过2600亿美元的投机基金涌入了商品期货市场,其中至少一半的资金集中在原油期货品种上,造成油价严重背离基本面。虽然油价会因游资撤离而回落,但人们油价心理底线的上移无疑对下一轮油价上涨提供了更宽的预期空间。
可见,国际能源市场将长期处于供不应求局面,这是导致国际能源价格长期走高、进入高价时期的基本动力。从短期来看,2009年石油投资出现比罗尔形容的“巨大降幅”,较2008年下降至少21%,减少约1000亿美元。未来两年因此而造成的产能损失达到每天200万桶左右,另有每天420万桶的产能被推迟至少18个月。比罗尔因此预期新石油危机5年内可能席卷全球。考虑油价的历史变迁以及本世纪以来的涨势,新石油危机将推动油价轻而易举突破每桶147美元的历史记录,冲击第二个整数关口也属正常;从中长期看,油价上涨3-5倍甚至更高也有可能,新能源的接续速度以及开发推广成本对此将产生关键性影响,一旦接续速度过慢、开发推广成本过高,油价完全可能攀升到新的高度。
二、高价能源对我国经济的冲击
改革开放以来,我国经济以全球最高的速度持续增长了30年。高价能源时代的迫近,对我们既是挑战、又是机遇,对我国经济能否继续保持良好发展势头、实现预期的现代化目标将产生深刻影响,形成多重压力。
物价持续上涨压力。高价能源的直接影响,会明显地全面推高我国经济运行成本。按国家统计局和发改委能源局公布的全国单位GDP能耗指标公报数据,2008年中国每万元GDP的综合能耗为1.16吨标准煤,能耗成本大致相当于GDP的13%。以能源价格上涨3倍估算,如果能耗不能显著降低,能源消费结构基本不变,能耗成本也就会相应增加为大致相当于GDP的50%左右。如此高的能源成本,必将推动物价的刚性上涨,因为能源涨价对物价上涨具有很强的放大效应,动力、运输、冶炼等上游行业或环节的成本上升,会在向下游行业和生产环节传递过程中节节放大,导致全社会的价格上扬。我国廉价商品时代的终结,将使经济社会运行面临许多新问题。
产业结构调整压力。宏观上看,高耗能产业、高耗能消费品产业生存困难、面临收缩。随着能源价格高涨,高耗能产业因成本激增,部分企业遭到淘汰,发展难度加大,尤其在成本吞噬利润、投资回报明显下降的情况下,只会给经营水平相当高的企业留下一些生存空间,行业瘦身在所难免;能源价格高企,使得消费品使用能耗高低成为决定消费品使用成本的关键因素,消费者对降低消费品使用成本的追求,以及消费者随生态意识提升对绿色消费品的追求,必将强力挤压高耗能消费品行业的生存空间,从而促进低耗能消费品行业的发展。这些与我国目前阶段重化工业发展的客观需要存在冲突。与此同时,还可能发展出一个节能产业:节能产品及节能设备的生产、节能技术的开发与推广普及、能源转换技术攻关与运用等,以及节能技术服务、节能商品流通等行业,将会得到迅速发展,形成规模可观的新兴产业。这种效应,可以说是高价能源促进节能的“内在自动调节机制”。从能源产业内部看,则面临新能源取代传统化石能源的强大压力。传统化石能源资源枯竭的威胁日益临近,2007年世界石油储量仅够继续开采41.6年,我国的油、气、煤可采时间更只有11.3年、27.2年和45年。传统能源生产已进入巅峰期,随之而来的必然是由盛转衰,逐步由新能源接续替代。高价能源使得新能源研究开发的机会成本下降、比较收益上升,有利于促进新能源开发普及,推动能源产业结构调整。能源价格越高,能源产业结构调整动力越强。
发展模式转换压力。我国经济的长时间较快发展,是建立在“两高一低”发展模式基础上的。高价能源将给这种发展模式画上句号。就发展成本而言,高价能源将使得拼消耗、拼投入的生产部门成本剧增、入不敷出、难以支撑,只有设法不断降低能耗物耗才能获取继续生存和持续发展的机会。就发展效益而言,高价能源会极大压缩利润空间,使得低产出、低收益的生产方式难以为继,从而激发生产者提高效率、增加效益的积极性。就发展速度而言,高价能源导致的生产成本显著上升、经营利润相应下降减弱了企业和社会的积累能力。扩大再生产的投资活动因此而压缩,而消费需求因能源价格高涨导致增速减缓,又减弱了对经济增长的拉力,我国经济将从高速增长时期走入中、低速增长时期。因此,高价能源对我国经济走上低碳型、节约型、稳健型发展之路客观上起着推动作用。
社会福利下降压力。高价能源导致更多社会财富的损耗和流失,相对降低全社会的福利水平。我国经济运行能耗较高,近年来经努力,能耗弹性趋于下降,但能耗弹性系数仍然将近0.7。(见表一)即使再降低20%,仍然在0.5以上。如果能源价格上涨3倍,意味着能源成本增速比经济增长快0. 5倍,从而抵消部分增长成果,造成社会福利减损。其一,能源产业的发展需要耗费可观的物质资源,从而相应减少直接用于人们生活质量提升的资源配置,这是社会发展进入高价能源时代必须付出的发展成本。其二,由于高价能源的成本推上带来通货膨胀,在政府名义财政收入不变或增加较慢情况下,实际财政收入出现下降,从而导致社会福利水平的降低。其三,我国能源进口比重逐年增加,其中石油2007年对外依存度45%,目前已上升为51%,[1]专家估计2020年将上升到55%以上,高价能源导致我国更多社会财富外流。其四,高价能源带来的通货膨胀,导致居民的实际收入水平增长减缓、甚至出现下降,造成居民福利水平的相对乃至绝对下降。
三、以科学的能源战略应对高价能源挑战
由于能源在经济社会运行发展中扮演着无可替代的关键性要素角色,高价能源对我国的影响将是全社会、全方位和长久性的,必须尽快完善能源战略,应对高价能源的挑战、用好高价能源的机遇。适应高价能源时代需要的科学的能源战略,是由以下几方面内容构成的系列战略组合:
能源储备战略。能源储备的作用主要有三方面:其一,通过价低时多购多储降低企业和社会的能耗成本,获取经济效益;其二,通过平时稳定的有效储备(经济合作发展组织要求石油储备能满足90天的需求),应对能源市场超常规波动和其它突发事件,保障能源安全;其三,通过足够规模的资源储备应对传统能源枯竭威胁,确保能源接续平稳过渡。与此相应,我们认为能源储备也应分为三个层次:着眼于控制成本、维持生产正常运行的能源商业储备,着眼于防范能源危机、保障社会能源供应安全的能源战略储备,着眼于能源替换、减轻能源升级换代波动冲击的能源接续储备。(见表二)目前,国际上强调的是前两类能源储备,一些发达国家的战略储备规模可观,美、日、德、法立法确保石油储备量分别相当于本国158天、169天、117天和96天的消费量;而日本用进口煤炭填海造矿,美国提高石油进口量、减少本国石油开采,本质上都是在未雨绸缪,进行应对能源枯竭的接续储备。我国能源储备相当有限,石油系统商业储备能力仅能维持21天需求;战略储备起步很晚,2003年开始启动第一期国家战略石油储备计划,在青岛黄岛、大连新港、宁波镇海、舟山岙山开工建设四大地上石油储备基地,准备用十五年分三期建成6800万吨储量的储油设施,相当于90天进口规模。现在一期设备已开始注油。虽然起步过晚使我国能源储备战略实施相当被动,但从现在起坚定不移地大力推进,还是能在很大程度上改变被动状况的。我们可以利用外汇储备雄厚的有利条件,抓住一切时机增加战略储备,并尽快着手规划建设接续储备基地,通过增加进口、减少开采甚至封存矿藏等进行接续储备;同时,鼓励和支持全社会增加商业储备。
能源合作战略。高价能源是地球村全体成员即将共同面对的巨大挑战,国际社会必须和衷共济、通力协作,才能取得良好的应对成效。化石能源作为日益稀缺的不可再生战略资源,其生产、分配、利用不仅直接决定投资者的投资收益,也关系到相关国家的战略利益,还对整个人类社会的福利提升和可持续发展有着巨大影响,因此应站在全人类可持续发展的高度,优化化石能源的开发利用模式。其基本内容,就是在尊重国家的基础上,以能源合理开发、充分利用、延缓资源枯竭、促进经济发展和生态和谐为目标,通过加强国际能源合作,实现资源所有者和投资者合理获利、相关国家战略利益和全人类福利持续提升兼顾的多赢目的。有关国际组织和国家,应采取有效措施积极倡导和推进国际能源合作,抑制国际能源领域的恶性竞争,改进国际能源市场的运行机制,防范国际能源市场的恶意炒作,鼓励通过国际合作开展全面的资源勘探,稳定有序地进行能源生产和供应,加快能源开发利用技术进步,增加资源量、提升资源利用水平、延长资源开发利用期限。我国在促进能源合作方面应该抱着更加积极主动的态度,发挥更为显著的建设性作用,通过与相关能源企业、能源供应国、能源供应组织、国际能源机构等多层次、全方位的合作,为我国能源发展创造良好的国际环境。
能源升级战略。实施能源升级战略,以新能源替代传统的化石能源,是人类社会应对化石能源枯竭、实现可持续发展的必由之路,也是国际社会适应高价能源时代需要的关键措施。新能源开发并非易事,目前人们对新能源开发的热情因国际能源价格的涨落而波动,国际油价下跌新能源开发就减速,这是对高价能源时代即将来临缺乏清醒认识的短视行为。在化石能源逐渐趋于枯竭的当今时代,还没有任何一种或一组新能源具备对传统能源的商业性替代能力,这对人类社会而言是十分危险的。因此,新能源开发是人类社会面临的极其重大而紧迫的基本任务,是一个必须限期高质量完成的关键性课题。新能源开发蕴含着巨大的商业利益,具有无以替代的战略价值,这是激励一些国家和组织投入新能源开发的动力,同时也是诱导一些国家和组织企图垄断新能源技术的原因。我国化石能源的储备低于国际平均水平,实行能源升级战略、加速新能源接续显得更为紧迫。目前我国正加快实施传统能源替代战略,水能利用处于全球领先水平,生物质能、风能和太阳能开发等受到财政支持正在取得进展,但可再生能源在能源总量中占比还很小,2005年仅6.8%,目前不足10%。必须真正把能源升级提到能源战略接续的高度来认识和实施,显著加大新能源开发生产投入,力争在20年左右时间内取得突破,初步实现接续升级。
能源节约战略。节能减耗是减缓化石能源消耗、缓解高价能源压力的重要战略措施,这一战略包括能源使用节约和能源资源节约两方面。我国能源利用效率相当低、单位能耗很高,如我国汽车燃油经济性水平比欧洲平均水平低15%至20%,仅此一项年节油潜力约2000万吨成品油,价值达1000亿元。有资料显示,我国每年能源浪费规模达4亿吨标准煤之巨,相当于年能源消费总量的1/6,节能潜力十分巨大。目前,能源发展规划规定的节能指标完成情况不佳的原因,主要在于重视程度不够、措施还不得力,必须立即将节能降耗提升到基本战略高度来认识、实施和考核,才能迅速改变这一状况。我国能源资源浪费的情况也相当严重,由于能源产品利润高,人们为追求短期经济利益,对资源进行掠夺性和破坏性的开采,煤炭采出率平均不到30%,导致资源严重浪费,其它能源资源浪费的情况也不少见。为此必须对能源资源的开发利用进行科学规划,采取措施在注重资源保护的前提下,进行合理开采,高效利用,以最大限度发挥好能源资源的作用。
注:
1中国能源消费结构为约70%多煤炭、近20%石油、10%其它(水电、核电、太阳能、生物质能等)(参见《经济日报》2009年2月14日第7版“经济数据解读”)。在考虑结果基本可靠的前提下,为计算方便,参考可得相关数据,本文设定:能源消费结构为80%煤炭、20%石油,石油45%进口、55%国产,标准煤价格为700元/吨(相当于原煤500元/吨),进口原油价格为100美元/桶(约729美元/吨),国产原油价格为进口原油价格的2/3,人民币汇率为1美元=6.83元人民币。由此计算可得,每万元GDP能耗1.16吨标准煤中,煤炭和石油成本均为约650元,合计1300元。
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内容摘要:与常规能源相比,新能源最大优势是地域分布比较均衡且资源量巨大,其资源量相比人类需求来说,可谓资源无限。开发利用新能源有利于优化能源消费结构、保护生态环境、保障能源安全。同时也是拉动内需、培育新的经济增长点、增加就业机会、促进经济和社会可持续发展的战略选择。新能源大多存在能量密度低、资源分散等问题,难以在短时期内大规模替代化石能源,对其开发利用需要在技术、成本、管理等诸多方面做更大努力。本文对新能源资源潜力和总体发展现状进行了阐述,并针对我国新能源发展过程中存在的问题提出建议。
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。
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在美国30年经济发展中,经历了数次比较大的困难和波动,但是在每次波动中都会有相应的国家战略出台,从整体上推动了美国经济的发展。
在里根时代,经济滞涨是很大一个问题,当时出台了很多措施解决此问题。其中一个比较重要的举措就是星球大战计划。星球大战计划的出台,从多个方面牵动了美国经济。除了创造就业机会之外,最显著的就是奠定了美国高新科技的基础,直接拉动了美国国防工业的发展。当然,这与当时的政治环境有关,星球大战计划直接服务的目的是冷战。但从客观上讲,星球大战计划对于美国经济走出80年代的滞涨局面有着不可忽视的作用。
里根下台之后的老布什时代是一个没有作为的时代,冷战的结束使得政治失去了方向,经济上也是萧规曹随没有明显的进步,一场伊拉克战争也并未给美国带来明显的益处。克林顿时代,经济面临很大的挑战。
克林顿的做法是以信息高速公路国家战略提振美国经济。通过互联网技术和通信技术的发展,来带动整个社会的经济发展,这为美国带来了八年相对健康快速的经济发展。
此后,小布什当政的八年美国也没有什么方向性。冷战结束,整个世界格局发生了变化。小布什试图用国防工业拉动经济的做法明显不合时宜。又一场伊拉克战争也并未使其获得明显的利益。
现在,美国和全球同样处于经济危机之中。奥巴马上台后,很明显提出来要把新能源作为国家战略来拉动整个经济的发展。他试图以新能源技术为突破点,在电网、新技术领域展开一系列投资。同时,在政治上希望以此边缘化中东地区。在其竞选演说中,奥巴马反思美国从前犯了一个战略错误是把美国赖以生存的战略资源,放到了敌人手中。现在美国需要一个新的战略考虑,将石油边缘化。就如同当初,日本在传真机领域获得竞争优势,美国转而发展互联网,通过电子邮件将传真机边缘化一样。美国现在的新能源战略将使用同样的策略重新获取其国家优势。
通过对于美国国家战略和经济发展关系的思考,进而思考中国面临的经济形势及其应有的国家战略。我们发现,新能源和信息技术基础设施建设,应是两个必不可少的国家战略。这对于推动中国整个经济的发展会有非常深远的意义。
关键词:中国能源经济发展;教学;体会与实践
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)11-0104-02
能源是人类生存和发展所必需的物质基础和重要的战略资源。21世纪以来,能源短缺和环境污染是摆在人类面前的一道难题。我国目前所处的经济发展阶段,以及能源消费结构不合理、能源分布不均衡等特点进一步加剧了我国能源与环境问题的严重程度。因此对能源问题的关注已不能仅仅停留在技术层面,更需拓展到经济层面,即如何利用经济手段开发、利用能源,并制定行之有效的政策就显得极为重要。特别是我国能源经济专门人才的严重短缺影响了我国能源战略的制定。为了能够弥补这一不足,我国批准设立能源经济专业。江苏大学于2011年开始对外招生。“中国能源经济发展”是为该专业低年级学生开设的一门选修课,属于基础知识课程,[1]目的是帮助学生比较全面的了解能源经济所包含的的内容,特别是各方面最新的前沿动态,拓宽学生的视野,同时为进一步学习专业课程打好基础。
“中国能源经济发展”作为新开课程,不可避免地存在教学经验不足、教学资料缺失以及教学评价不高等问题;同时由于该课程属于专业选修课程,本身又存在学时少、内容广、学生重视度不够等问题。针对上述问题,在经过两年教学实践的基础上,本文将从课程开设意义、教学理念、教学内容、教学方法以及考核方式等方面进行系统总结并优化。
一、课程开设意义
随着我国对能源问题的高度重视,能源经济与相关学科的交叉融合以及经济社会发展过程中能源金融、新能源开发、能源政策等内容层出不穷,发展迅速。为此,必须全面了解能源经济发展状况。“中国能源经济发展”课程共计32学时,属于认知课、基础知识课程,开设学期较早。开设目的是帮助学生了解我国能源经济发展现状及学科前沿。一方面,了解能源经济发展现状将会拓宽学生视野,引领学生进入能源经济这一领域,并帮助学生发现各自的兴趣所在;另一方面,可以帮助学生初步了解能源经济专业,以及与其他学科的联系,并为高年级专业课程的学习打下基础。因此,开设“中国能源经济发展”这一课程不仅必要,而且非常有意义。
二、先进的教学理念
作为一门前沿性课程,其内容需要依据发展现状及趋势不断更新,因此需要教师采用先进的教学理念加以支撑。较为成熟的建构主义学习理论认为,学习者的知识不是天生带来的,也不是老师或学校给予的,而是本人主动建构的。[2]说明在学习过程中,学习者不是被动地接受知识,而是积极建构知识。由于学习过程是以学习者为中心,因而有助于培养学习者的学习兴趣和动机,开发学习者的批判型思维,这种学习理论非常适合这门基础知识课程的要求。因此,本课程将建构主义学习理论作为指导思想,培养学生的自主学习能力,发现问题、分析问题和解决问题的能力,以及实践创新能力。本课程在遵循“宽视野、开放式”原则的基础上,改变传统“填鸭式”教学方式,突出学生的主观能动性,实现教师角色由“教”向“导”的转变,即激发学生的求知欲,提高学生主动参与意识。
三、丰富、前沿的教学内容
1.丰富的教学内容
能源经济内容涉及能源与经济增长、能源市场与价格、能源供应与需求、能源效率与节能、能源环境与健康、能源保障与安全、能源政策与建模等等,内容广泛。由于课时有限,教学不能面面俱到,而需要有所侧重。因此本课程将采用专题式教学方式,分为六个专题对能源经济的发展和政策进行介绍,包括能源发展、节能减排、新能源开发、能源价格、油电价格机制、资源税收。教学内容会依据实际情况进行调整,包括但并不限于以上内容。另外,通过向学生介绍相关学术期刊(如Energy Policy、中国人口、资源与环境等)、专业网站(国际能源署、国家能源局等)以及研究机构网站(中国能源经济研究中心、能源与环境政策研究中心等)等作为教学内容以外课外阅读或学习的补充资料,能够较好地将教学内容应用到实际,从而培养实践创新型人才。
2.前沿的教学内容
为了实现课程设置的目的,拓宽学生的视野,激发学生的专业学习热情,在内容设置上需要抓住学科前沿,及时更新最新研究动态。在教学过程中,教学内容一方面来自于最新学术性专著或期刊,一方面来自于媒体,包括网络媒体、电视媒体。如在联合国气候大会召开之时,中央财经频道记者对大会的跟踪报道;在召开股东大会之时,记者关于“新能源与中国机会”对股神巴菲特的采访;关于美国、欧盟对我国太阳能光伏产业的“双反”调查的报道等等这些时效性很强的事件都可作为课程的教学内容,并组织学生进行讨论。讨论过程有助于学生集思广益,互相启发,培养学生的表现力、判断力;互动模式的课堂讨论还锻炼了学生的思维能力。
四、创新的教学方法与手段
专业选修课强调知识的系统性、完整性,重视学生学习兴趣的激发,最新科研动态的传递及学习和科研方法的引导,[3]这就要求教师采用多样的教学方法与手段完成教学过程。
1.教学方法
本课程采用开放式、案例式、参与式的教学方法。开放式教学指教学内容来源广泛,不局限于教材,可以来源于图书馆资料或互联网。学生通过查找、组织学习资料,不仅可以培养学生的学习主动性,知识的处理能力,还可以帮助学生激发学习兴趣,了解相关学科前沿。案例式教学指将实时发生的事件搬进课堂,帮助学生了解新发事件的来龙去脉,增强学生对事件的处理能力。如我国出现的“煤炭压港现象”,是能源供应与需求理论在实际生活中的反映,就可作为教学案例搬进课堂。参与式教学指以学生为中心,通过多元协作性的参与方式展开教学过程,使学生真正成为教学过程的主导。[4]学生通过组建学习小组,就能源经济发展的某一领域,自己组织教学过程。如有的学习小组以能源经济发展对人才的需求为出发点,向同学们介绍了能源经济的发展趋势及就业方向,不仅同学们比较感兴趣,而且为同学们今后的职业规划提供了参考。参与式教学不仅可以帮助学生掌握多渠道的解决问题路径,还可以锻炼学生的表达能力。
2.教学手段
在教学手段上,使用现代化的教育技术和手段,采用多媒体教学来增强教学效果,扩大课堂教学信息量。多媒体教学具有直观形象、易于理解等优点,可以让学生的头“抬起来”融入到课堂教学过程中,即可调动学生学习的积极性,同时还能提高课堂教学效率。虽然多媒体教学具有不可比拟的优点,但是传统式教学手段也不可忽略。因此在教学过程中应综合运用多种教学手段以达到课堂教学目的。如在讲解新能源专题核能时,内容比较抽象,学生难以理解,在介绍给学生知识要点后,选取中央电视台科教频道的《走近科学》栏目中的《解惑核辐射》节目作为讲解内容的补充,可以增强学生学习的兴趣。
五、灵活多样的考核方式
考核环节作为教学活动的有机组成部分,是整个教学过程的重要环节之一。长期实践证明,此环节可有效促使学生复习和巩固所学知识,检查学生对所学知识的掌握情况,不仅可用来作为评定成绩的依据,也是检查教学效果、改进和提高教学质量的主要途径。[5]“中国能源经济发展”作为低年级的专业选修课,了解学科前沿的课程特点决定了需要采用灵活多样的考核方式。考试具有一定的合理性,但是束缚了学生的发散思维,忽视了对学生学习能力和创新能力的考查,对于本课程是不适合的。在教学过程中,笔者采取了平时考核与期末考核相结合的考核方式。在教学过程中,将对学生出勤、课堂提问、课堂讨论发言等的考查作为平时成绩。期末考核,在选取给定范围内任一题目完成课程论文的基础上,以自己感兴趣的内容为主题完成一份报告,并在课堂上以学术会议形式进行报告和答辩,并与同学进行讨论,用以考查学生分析问题、运用知识的能力,作为该课程的期末成绩。两种成绩经过加权求和作为最终的课程成绩。学生在完成论文的过程中,首先需要明确研究的问题,然后确定研究思路,最后通过查找相关资料并整理归纳,寻找解决问题的方法,该过程有助于学生科研能力的提高。
六、结语
“中国能源经济发展”作为新兴专业――能源经济专业的学科前沿选修课,涉及内容广泛,同时具有很强的理论性、应用性和时效性,目前还没有关于该课程的专门教材。随着国内外能源经济的发展,课程内容需要不断作出更新调整,避免内容陈旧过时,教学方法也需要不断改进完善。该课程应以培养多方面复合型人才为目标,通过更新教学内容、优化教学方法来提高教学质量,从而拓宽学生思维,培养学生的自主创新能力,为我国能源战略的制定提供合格的专业型、应用型人才。
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[3]刘忠,邹淑云.专业选修课《新能源发电技术》的教学研究与实践[J].科技情报开发与经济,2010,20(1):185-186.
关键词:新能源 案例教学 实践 改进
中图分类号:G642 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.17.095
1 引言
随着国家乃至全球能源形势的日益严峻,新能源的开发利用技术不仅是国家发展的热点,也是科学研究的重点。对于热能与动力工程等能源相关专业,《新能源的开发与利用》作为一门专业课程,对学生了解本专业的背景、前沿、目的、方法和意义都有重要作用。
案例教学法通过对具体事物和现象的情境描述,可使学生在良好宽松的教学环境中,积极参与讨论,从不同的视角分析,更深刻地了解专业知识,帮助学生体会和记忆知识点[1]。案例教学法在新能源课程中的应用,可使学生在讨论中激发学习热情和主动性,牢牢把握世界的能源局势和各种新能源开发利用技术的最新进展,为今后的专业工作和学习奠定基础。
2 新能源课程中的案例教学法实践
2.1 案例教学法的准备
首先明确章节的内容和目的,挑选合适的案例是非常重要的。其次,案例应具备三要素:真实性、目的性和典型性[2],且最好有一定的综合性和趣味性,有助于较好地让学生接受并分析案例,从而增大学生知识面的深度和广度。为此,需要进行大量准备工作选择组织案例材料。
新能源课程具有较大的信息量,有的信息具有时效性,而课本内容一般无法做到及时更新,全球能源形式发展变化迅速,必须选取既新又与内容贴合的案例,随时对课程内容进行补充,因此需要大量的准备工作对新能源技术的发展进行跟踪。如,在讲到风能时,可将最近研究较热的风光互补技术引入教学过程中,让学生自行提出太阳能和风能的互补方案,在设计过程中不断通过独立思考及查阅资料加以完善;在讲到太阳能热发电技术时,要将一直以来分为塔式、槽式、碟式三种技术方案的分类方法做出调整,增加一种线性菲涅尔式的方案,并介绍清楚这种方案的具体技术路线,由学生自行完成该系统的设计选型等工作。通过这样的方式,可以使学生的知识积累更具时效性,同时提高学生不断创新的兴趣。
2.2 案例教学法的实践
案例教学中,学生需对教师提供的案例进行分析和讨论。小组讨论是一种普遍的形式,将学生分成小组讨论,每组4~5个人,选1名代表发言,阐述自己小组的主要观点,并给予一次小组成员补充机会。当涉及太阳能电站章节时,案例可以是通过角色扮演电站的施工人员或设计者,设计和布置太阳能电站。当涉及各种新能源的分布和利用时,案例可以是给定每组一个地理坐标或一个国家区域,分别通过小组学习阅读和资料搜集,进行合理的能源分配和利用。
通常,学生们通过案例,可以深入体会新能源分布的地域差异、不同能源类型的优缺点以及各种能源发展应用中的关键问题。并且在小组讨论中,充分发挥每位同学的作用取长补短,有些学生考虑得比较全面,有些学生考虑得非常有深度,由于调动了学生的积极性、想象力和创造力,在小组演绎时,不时会有很多新的想法迸出。案例的条件越少,学生越是能发挥自己的想象力和创造力,他们对“现场”进行各种假设后,选取自己认为合适的方案。
2.3 案例教学法的总结
在每一个案例讨论后,教师和学生都需要进行总结,通过正确的引导和总结归纳,鼓励在讨论中提出不同意见。通过讨论和交流,得到的答案是多元的,开放的。对错误的方法进行纠正,对正确的多种方法,并进行合理的融合。越是细节的考虑,越能体现出学生对案例的思考和深入。
在案例的总结阶段,可以结合所有的解决方案,提出关键词,引导学生分析,从而课堂上和学生一起制定最佳答案,公开的让学生自己评价每组的答案。让每一位同学知道最佳答案,知道自己的不足之处,获得完成案例的成就感的同时,对自己有更深的认识。
通过案例教学,加深学生对整个学习过程的印象,让他们学会学习,尤其是对不足之处的总结,可以促使他们在下一次案例或者在今后的工作学习中牢记不足,更加正确的认识自己,认识问题以及解决的方案。
案例分析法并不是每节课都采用,并不能代替传统的教学过程。在新能源课程中,首先需要教师传播必要的新能源基础知识后才能开展丰富的案例分析,并且,每次案例分析学生需要一定时间的准备和讨论,合理的讨论是建立在对基础知识学习充分、扎实的基础知识上的。需要给予学生一定时间的消化和掌握后,才能运用所学知识解决分析案例。因此,新能源课程讲课应以教师授课为主,因其本身具有严密的科学性和完整的系统性;案例教学为辅,是为了丰富和充实授课的理论和概念,能够增添知识性和趣味性。案例教学法可弥补传统教学方法的不足。
3 新能源课程中案例教学的改进
3.1 师生配合,才能发挥案例的教学效果
案例教学法中,教师和学生共同承担教与学,师生共同参与,完成学习任务。
一方面,学生可以从教师的引导中消化所需掌握的知识,建立知识点中的联系,增进对一些问题的认识和分析,从而提出自己的解决方案。另一方面,通过同学之间的相互讨论,更加系统全面的建立对问题的认识,提高自己的表达能力和思辨能力,促进一个问题的完美解决。相互之间的反馈和启发不断存在,即使再沉默的学生,也会在不同的声音和想法中受到启发。特别是对于一些积极性差,不愿意思考和提出自己观点的同学,主要采取鼓励态度,通过对其充分的肯定逐渐激励他们,培养他们对课程的兴趣,促使他们真正的参与。
3.2 时间充足,才能保证案例的教学效果
案例教学需要有充足的时间,对案例深入挖掘和分析透彻,才能起到很好的教学作用,提升学生的思维能力,提升群体潜能的开发力,提升群体合作的凝聚力,提升教学情境的凝聚力。案例教学也需要有良好的秩序,只有宽松但井然的课堂秩序,才能让学生在互相倾听的过程中互相学习。
新能源课程中的案例教学,有利于促进新能源与实际的联系,提高和加深学生分析问题和解决问题的能力。本课程结合教学实践,为案例教学法在新能源课程中的推广和应用提供参考。
参考文献:
[1]张润莲,张向利,叶进.案例教学法及其运用[J].桂林电子工业学院学报,2004,24(4):102-105.
【关键词】新能源 储电技术 应用
对于大多数的可再生能源如太阳能、风能、潮汐能等,其发电具有不均匀性和不可控性,输出的电能会随时发生变化。受到外界的光照、温度、风力等的影响时,微电源相应输出的能量就会发生变化,为了提高大电网运行的安全性和稳定性,需要在分布式发电设备中配置储能装置,由此就需要研究储能技术在微电网中的应用,来确保系统的安全稳定。那么,当这些能源转化为相应的电能后,应该利用怎样的储能技术来进行更好的储存能量。新能源的利用越好对今后的的人类的发展越有利,可以使我们可是我们可持续健康的发展。
1 新能源储电技术的简述
目前储能主要分以下四大类型:第一,机械储能;第二,电磁储能;第三,化学储能;第四,相变储能。
电能储存技术有着三大主要的类别,即物理储能、化学储能和电磁储能三个技术类别。物理储能技术中含有有抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能技术,也是一种间接储存能量的办法,但是其对于环境的要求较高,虽成本低廉,但也很难进行广泛应用。化学储能包括超导储能、超级电容储能、高密度电容储能,电化学储能,以电池为主,有铅酸、镍氢、锂离子、液留。化学储能与电磁储能因为布置相对方便,所有具有较大应用前景,目前比较多的是铅酸,沥青也有一部分,以前的电动汽车里用的比较多,现在电力系统中有推广价值的是全钒液流,发展比较快的是锂离子电池,主要是电动汽车的拉动作用[1]。
我国相比于储热技术,近年来更多的发展方向是风力发电和太阳能电池板的储电技术。这是由于储电技术对于市场的应用具有较大的前景,新能源发展与电动汽车行业都对储电技术的要求较高。而对于风力发电和太阳能电池板的开发利用来积累相应的经验。此外储电项目的投资较光热电站相比低廉很多,而且还可获得项目方的批准[2]。
2 储能在新能源发电中的典型应用模式
电池储能系统的组成,大概有四部分:储能本体,常说的单体电池,一般要加电池管理系统,可以大大提高电池成组以后的运行寿命,通过控制装置,把直流电变成交流电,最高层还有储能监控系统。电池储能系统的集成,以长寿命大容量电池单体为基础,高效管理技术为依托的标准电池模块,标准化可扩展的储能并网模块设计,大规模储能电站系统集成,满足不同应用场合的需求,经过这几年的发展,主要走模块化和标准化技术路线,兼容性非常好。
电池储能系统的典型应用,目前,在低压400伏以下主要是按功率等级接入低压400伏电网,按照2-4小时进行配置。接入方式,通过并网开关柜直接接入400V低压电网,通过生涯变单元接入10kV或35kV电压等级,功率等于在200kW-1MW,时间是2-4小时。
3 储电技术在新能源发电中的应用
储电技术已经成为电力系统中从发电到最后的广大用户的使用过程中非常重要的一部分,为维持电力需求储能技术在新能源领域有以下方面的应用:
(1)储能在新能源发电中的作用,平滑波动,跟踪计划,调峰填谷。
(2)储能在新能源发电中的系统优化设计,主要是两种方式:分布式和集中式。新能源发电应用中储能系统的选型分析,一般主要从以下几方面考虑:一是技术需求;二是生命周期内的效率和成本,采用净现值计算方法,钠硫电池储能系统在减少风电预测与实际出力之差应用场合的成本/效益分析。新能源发电应用中储能系统的容量配置优化,用于平滑风电场输出功率波动的储能系统容量配置优化算法。
(3)新能源发电--储能联合运行控制技术,跟踪计划出力,储能跟踪计划口头策略是实时补偿风光储联合发电实际功率与发电计划建的差值,根据当前的电池功率与电池剩余容量反馈值,确定储能系统的最大工作能力,并向调度端上发当前允许使用容量。系统调频。
(4)微电网中应用。第一,储能在微电网中的作用,并网运行时候,系统正常运行时,储能系统、光伏发电、风力发电并网运行,储能提供的作用主要是平滑风电和光伏的波动。孤岛运行系统储能系统具备黑启动功能,为微电网提供电压和频率支撑,PCS是关键设备,提供低压型控制方式。混合模式,既可以并网运行,也可以离网运行。第二,混合储能在微电网中的应用技术,目前,储能主要分功率型和能量型,功率型主要特点是循环寿命比较长,可以大功率充放电,能量型的循环寿命相对来讲比较小,主要是小功率放电,通过两种不同方式的混合可以大大延长储能循环寿命,可以提高整个储能系统的经济效能。第三,含储能的微电网运行控制技术,对含有按储能单元的微电网整体控制策略为主从控制策略。
4 结语
在当今人们环境保护意识的不断增强,对于新能源的开发利用也投入了更多的关注度,新能源的发展不但找到了解决常规能源危机的新方向,也对今后环境的改善有着极大的益处。对于新能源的开发与利用过程所存在的问题,经过多方面的研究与探讨,虽对于新能源开发中遇到了诸多的困难,对于其中的电力储能新技术的开发与应用提出了新的困难,但今后通过技术的革新对现有发展的瓶颈也会有所突破。
参考文献:
[1]李建林,田立亭,来小康.能源互联网背景下的电力储能技术展望[J].电力系统自动化,2015,12(23):15-25.
[2]邓维,刘方明,金海,等.云计算数据中心的新能源应用:研究现状与趋势[J].计算机学报,2013,03(03):582-598.