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[关键词] 低碳经济 生态产业 技术创新
一、低碳经济的概念及背景
所谓低碳经济,是以低能耗、低排放、低污染为基本特征,以应对碳基能源对于气候变暖影响为基本要求,通过对能源的利用效率进行提升、推动区域经济清洁发展、产品的低碳开发的发展模式。当前,人类在经历了农业文明、工业文明等发展阶段之后,面临着诸如地球两极冰川融化、地球温度升高、气候异常等等环境问题,只有改变能源结构,节约能源才能拯救地球家园。低碳经济即在此背景下应运而生。低碳经济引导人类逐渐开发新的清洁能源,并研发高效利用能源的技术,使有限的能源发挥更大的作用。
二、我国发展低碳经济的必要性
1.可持续发展的战略选择
就能源结构而言,长期以来,我国都是以高碳排放量的煤炭为主要特征,当前,我国工业化、城市化和现代化,正在加速推进,加之技术和设备陈旧,我国单位GDP的二氧化碳排放量远高于发达国家,总量居世界第二位。因此,在未来很长一段时间内,我国的碳排放形势相当严峻,发展低碳经济是实现我国可持续发展的战略选择。
2.经济发展的重要动力
发展低碳经济,将相应发展节能技术、碳捕获和储存技术,同时,也会大力开发包括风能、太阳能等可再生能源的利用,这将会带动一批新兴战略产业的发展,都可以创造很多新的就业机会,从而在整体上拉动经济的增长。世界上很多企业和国家已经尝到了低碳经济带来的甜头,尤其是一些新能源企业。以日本为例,该国光伏发电技术领域居世界领先。可以预见,发展低碳经济,是我国经济发展的重要动力。
三、我国发展低碳经济的现实制约因素
1.能源消费结构不合理
煤炭我国工业经济的主要依靠能源,同一单位煤炭燃烧释放的二氧化碳比石油、天然气等清洁能源高出三分之一和三分之二左右。在这一能源结构的制约下,加之这一能源消费状况在短时间内很难得到改变,这对我国减少减少单位能源排放二氧化碳的数量上造成了严重的困难。
2.经济发展水平较低
从目前的研究成果来看,各国的经济发展状况与二氧化碳的人均排放量有着直接的正关联。我国目前仍旧以粗犷的的经济增长方式为主,各种能源应用的水平和技术都比较低,在这些因素的综合作用下,我国的单位能耗水平与世界发达国家的平均水平存在较大差距,对我国低碳经济的发展形成了严重的制约。
3.产业发展水平不高
我国目前是世界上最主要的制造业基地。但是,从整体发展水平而言,中国制造业仍处于世界产业链和国际分工的低端。随着大量“中国制造”产品走向世界,在客观上推动了国内高耗能产业的发展和扩张,还给国内带来了大量的环境污染和温室气体排放。在一些主要的出口贸易产品钟,其在出口的过程中带走了大约13.4%的国内一次能源消耗,碳排放量约占全国碳排放的14.4%。
4.技术水平低下
《联合国气候变化框架公约》规定,发达国家有义务向发展中国家提供技术转让,但实际情况与之相去甚远。我国目前引进先进技术,主要渠道还是商业化的。据估计,以2006年的GDP计算,中国由高碳经挤向低碳经济转变,年需资金250美元。这样一个巨额投入,显然对我国而言,是一个沉重的负担。
四、我国发展低碳经济的措施建议
1.在战略上高度重视
我国应该高度重视并且向低碳经济类型转换。各级政府应该将发展低碳经济的战略渗透到经济发展的总体部署当中,落实低碳经济的发展方向,做好发展低碳经济的规划,在政策、资金等方面,政府要提供大力的支持和倾斜。同时,各级政府部门应加大对低碳经济意识的宣传教育,通过培养和树立公众的环境权意识,促进民众对环境保护的参与意识和参与能力的培养。
2.培育新型产业
打造生态工业――新型工业化,要体现在新能源、新材料和新技术的使用上。要大力发展再生清洁能源,如太阳能、风能;大力发展新型再生生态材料,减少对资源的消耗;大力推广新技术,减少二氧化碳排放量。加快文化创意产业建设,文化创意产业处于技术创新和研发等产业价值链的高端环节,是一种高附加值的产业和低碳消耗的绿色产业。发展文化创意服务业,能够为社会创造巨大的财富,同时避免能源过度消耗和环境污染。
3.加强产业结构调整,大力发展低碳产业
选择低碳经济相关产业作为未来发展方向,并在财政、信贷等多方面进行大力扶持,使低碳经济真正成为我国经济发展新的增长点;对能效较高的产品出口予以大力鼓励,以应对各类环境贸易壁垒。与此同时,要重点关注其他发达国家通过跨国公司和企业集中将高碳产业转移到发展中国家的作法。
4.优化能源结构,拓展新能源
进一步优化和调整对现有能源结构,加快开发新能源,逐步将煤炭在能源中的比例降低,继续推进核电、水电设施的建设;加大投资清洁风力发电和高效率的发电机组,积极发展风力发电;积极开发氢能,推进氢燃料电池、氢发动机技术的研究;积极开展生物质燃料技术的研究和开发;全面展开太阳能.地热能,海洋能等其他新能源利用技术的研究。
参考文献:
[1]吴明明.我国低碳经济的发展策略分析[J].商场现代化,2010(31)
[2]崔淑娜.低碳经济与可持续发展[J].经济师,2010(6)
[3]韩学广.我国发展低碳经济的制度保障体系构建[J].新财经(理论版),2010 (4)
[关键词]新能源; 光伏技术 ; 发电 ;思考和认识
中图分类号: TM6 文献标识码: A 文章编号:
0 引言
当前积极开发新能源以保护人类生存环境,解决日益短缺的能源问题并满足宇宙开发的需要,不但引起各国能源专家的高度重视,而且也引起世界银行、全球环保机构及各国能源主管部门的极大关注。他们提出了新能源开发的长远战略目标和各种发展规划,均把太阳光伏发电列为新能源开发的重点。
1 我国新能源的发展
新能源必须具备可持续性、对环境无影响或较少产生影响的能源,一种值得关注的新能源是光伏太阳能,每天投向大地的大量阳光,滋养着大地万般生物的同时,给了我们开发这种新能源的启示,事实上,我们现今所应用的能源,追根溯源,都来自太阳。详细的资料表明,目前,太阳正处于青壮年时期,到达衰竭期尚有遥遥 40 亿年之远,因而,太阳能可以认为是一种永不衰竭的能源,是我们永远的能源基地。
光伏发电是太阳能直接应用的一种形式。作为一种环境友好并能有效提高生活标准的新型发电方式,光伏发电技术正在垒球范围内逐步得到应用。现在多数光伏发电系统仍然采用配备蓄电池组的方式独立运行。然而,作为公共电网的一种补充备用,在人口密集地区建立并网型光伏发电系统将可缓解现有电力系统在用电高峰时期承受的容量和安全压力。
2 开发光伏发电的必要性
2.1开发新能派是必然趋势
世界人口快速增长及工业化造成能源短缺,温室效应的加剧和环境污染等造成的全球性问题关键也是能源问题,人们已共识地球的主要能源―矿物燃料在不久的将来即将耗尽。各种能源消耗的总趋势如。当前人们提出四种解决能源间题的措施:
(1)开发新能源,使用替代能源。(2)开发利用空间资源。
2.2需求牵引促进光伏技术发展
近20年来,光伏技术发展速度很快,其主要原因是:
(1)由于世界上出现两次石油危机和人类生存环境的污染、温室效应的日益加剧,促使人们探索未来的能源,而最效的途径是利用太阳能进行光伏发电。
(2)边远地区和部分农村电气化是光伏发电的重要市场。
3 光伏发电系统
光伏发电系统是由光伏电池板、控制器和电能储存及变换环节构成的发电与电能变换系统。
3.1光伏发电系统的特性
光伏阵列是由多个太阳电池组合而成,其简化等值电路如图1,电气特性如式(1)所示。
式中,Ig――光电流,A;Isat――反饱和电流,A;q――充电电荷量;A――无量纲常数;K――玻尔兹曼常数;T――开式温度,K;Rs――阵列等值串联阻抗, ;RL――等值负荷阻抗或外部电路等阻值抗, ;I,V――分别为光伏阵列输出电流(A)、电压(V);I0,V0分别为负荷或并网点的注入电流(A)、电压(V);
因此,应采取控制措施,使光伏阵列能够在当前日射和温度不断变化的情况下能不断追踪阵列所能提供的最大功率点,从而产生高功率的电能。
3.2 太阳能并网发电系统计算原理
光伏电池的输出特性满足:
其中丁、S和U分别表示环境温度、日照强度和光伏阵列的工作电压。该模型可以模拟任何环境温度和日照强度下光伏电池的输出。
该方法可以克服固定步长占空比扰动算法的缺点,在保证稳态误差较小的情况下,可以实现最大功率点的快速跟踪.从而使系统的动态和稳态性能得到很大提高。通过理论和计算研究证明,运用该方法可以在一定程度上解决光伏电池非线性的特性,有效地提高光伏系统的效率。是一种比较理想的光伏发电方法。
3.3 光伏发电系统的结构
如图所示,并网光伏发电系统是与电力系统连接在一起的光伏发电系统,像其他类型发电站一样,可为电力系统提供有功和无功电能。光伏电池所发的直流电能经变换器变换成与电网相同频率的交流电能,以电压源或电流源的方式送人电力系统。MPPT控制器一般由单片机或数字信号处理芯片作为核心器件构成,用以实现光伏电池最大功率点跟踪及控制逆变器并网电流的频率、渡形和功率,使向电网转送的功率与光伏阵列所发的最大功率电能平衡。变换器主要是由电力电子开关器件连接电感或电容构成,以脉宽调制方式形成所需电量形式向电网送电。容量可以视为无穷大的公共电网在这里扮演着储能环节的角色。因此并网系统不需要额外的蓄电池,降低了系统运行成本,提高了系统运行和供电稳定性。光伏并网系统的电能转换效率要大大高于独立系统,成为光伏发电的最合理发展方向。
4 太阳能光伏发电系统的设计
太阳能光伏发电系统可以分为光伏并网发电系统和光伏独立发电系统。
4.1太阳能光伏独立发电系统
太阳能光佚独立发电系统主要是运用于路灯、通讯基站、海岛、无电区以及偏远山区等地方。通常情况下,由太阳能电池组件组成的交流负栽、直流负载、离网型逆变器、蓄电池组、太阳能克放电控制器等共同构成该系统。在有光照的情况下。光伏方阵可以将太阳能转化为电能。给负栽供电是通过太阳能充放电控制器来实现的。与此同时,向蓄电池组充电;如果在没有光照的情况下,就会由蓄电池组通过太阳能充放电控制器向直流负载供电,与此同时。独立逆变器的供电也是由蓄电池组来完成的.通过独立逆变器将蓄电池组中的电能转变为交流电.然后向交流负载供电。
4.2太阳能光伏并网发电系统
由直交流逆变器以及太阳能电池组共同组成了太阳能先伏并网发电系统。该系统不仅可以在逆变器的作用下将太阳能转换成的电能转变为交流负载从而让用户直接使用,还可以将转换后的电能向交流电网上输送。
太阳能光伏发电技术中发展最迅速的应用方式就是光伏并网发电系统。相对于独立光伏发电系统而言.光伏并网发电系统基本上就是太阳能发电未来的主要发展趋势。该系统具有以下几个方面的优点:①灵活的并网方式。该系统的并网方式结合了集中型和分散型.不仅可以就地消耗发电.把剩下的电力并入电网从而获取效益,还可以卖掉并入电网的电能获取效益。②可以更快、更精确的对光伏电池进行跟踪,从而最大限度的向电网中输送电能。从而降低功率损耗。(④该系统简化的中间环节。可以使蓄电池充放电过程中的电能消耗较少.降低了中间环节引起的运行和维护成本。与此同时.还使因为废电池回收造成的环境污染有所降低。
5 工程实例
以某大型并网光伏电站工程(50MWp)为例,当地年平均太阳总辐射约为6540MJ/m2.a。根据太阳辐射量、系统组件总功率、系统总效率等数据,太阳电池组件采用26°固定倾角,按照25年发电量衰减20%,估算50MW并网光伏发电系统的年总发电量。
根据计算,25年总发电量1774483MW.h,25年年平均发电量70979MW.h,25年年平均利用小时数为1420小时。本工程在保证企业成本费用、税金、盈余公积金、企业用于还贷的利润以及项目资本金内部收益率8%的前提下,即满足项目在财务上可以接受的前提下,对项目的最低上网电价进行测算。经测算,经营期平均含税电价1.15元/kWh。
6结语
通过本文的论述,我们认识到新能源光伏发电是未来发展的需要。由于我国光伏发电起步较晚,现在还处在发展阶段,我们要从个根本上重视光伏发电,对于光伏发电系统要进行合理的设计,从而实现光伏发电有序的为电网服务。
7 参考文献
一、国外经验介绍
公共风险资本、政府担保融资是部分国家推动新能源企业融资的两种典型形式。[1]这两种模式的共同点是突出政府在发展新能源企业融资方面的重要作用,但政府担当的具体角色有所不同。在公共风险资本模式中,政府发挥主导作用,利用财政资金直接建立投资公司,通过投资公司对新能源企业进行投资,或者通过政府投资私人风险投资,间接进入新能源企业,并以此产生示范效应,带动民间资本进入新能源领域。政府担保融资模式是将政府放在辅助的位置上,政府担当类似于中间人的角色,利用政府掌握的信息优势和政府信用,为新能源企业寻找资金。资金的来源可以是信贷资金或风险投资资金。同时,政府为信贷资金或风险投资资金提供担保或政策支持,以降低信贷资金或风险投资资金的风险。
( 一) 公共风险投资
1. 采用公共风险投资的必要性。2000 年以来,风险投资和私人股票投资开始进入新能源领域。据联合国能源署下属机构———可持续能源融资联盟的统计数据显示,2005 年前,新能源企业风险投资的比重较大,甚至高达 70% 左右; 2005年后,私人股票投资发展迅速,远远超过风险投资的发展速度。[2]从规模看,风险投资的利用在新能源企业发展的各个阶段存在很大的不平衡性,风险投资主要集中在企业发展期和成熟期的后期阶段,而前期的种子期和初创期的风险投资严重不足。可见,风险投资对种子阶段和初创阶段企业的兴趣很低,这是由于在这个阶段,企业的技术风险和市场风险都是外生不可控的,而且企业需要的资金规模偏小,却与成熟期企业一样需要支付相同的风险投资管理费及财务审慎调查费,而且不会带来潜在收益的增加。从这个角度看,单纯依靠民间的风险投资不能满足新能源企业的需求,特别是前期风险投资的不足将严重制约新能源企业的发展。因此,公共风险投资的出台就成为必然。公共风险投资是相对于私人风险投资而言的,它包含四个要素: 政府资金; 主动管理、竞争分散的投资基金; 持有私人风险投资企业的股票;帮助新能源企业实现商业化运作。
2. 公共风险投资的融资模式。根据联合国能源署下属的可持续能源机构的定义,公共风险投资是指通过公共担保的金融或非金融的干预,弥补市场资金缺口,吸引私人投资培育市场,促进新能源产业发展。可持续能源机构根据发达国家新能源企业融资经验,总结出四种公共风险投资模式。第一种是政府组建独立的投资公司,直接对新能源企业进行投资和管理,典型案例是英国的碳托拉斯和芬兰的斯垂基金。这种模式比较适合以下三种情况: 一是在整体融资项目中,风险投资只是其中一部分; 二是独立的投资公司有特定扶植产业; 三是独立的投资公司拥有一定的风险投资经验。第二种是政府联手私人风险投资,利用私人风险投资公司的投资经验,完成扶植新能源企业的战略目标。此时最重要的问题是慎重选择私人风险投资公司,并确保私人风险投资公司在得到资金后能够实现政府支持新能源企业的目的。如,美国的加利福尼亚清洁能源基金是三个新能源私人风险资本公司的有限战略合伙人。第三种是参照私人风险投资的模式,政府组建有限责任公司,并培养自己的管理团队。这种模式的最大困难往往是缺乏风险投资经验,并需要配置基金管理者和工作人员,同时还要制定规章和条例。第四种是政府组建有限公司,聘请有经验的私人风险公司经理担任基金管理者。为了弥补投资经验的不足,政府可以聘请有经验的私人风险投资经理担任新公司的基金经理,双方讨论和制定基金条款和准则,包括所有具体的规定。政府作为基金有限合伙人,可以更好地对基金管理进行控制。但这种方式具有两面性: 虽然私人风险投资经理经验丰富,可以更好地实现基金的盈利目标,但私人风险投资经理往往经营多家公司,不能集中全部精力管理基金。
总之,可持续能源机构认为公共风险投资具有以下特征,一是检验市场,通过投资新能源市场获得的回报吸引私人投资者进入。二是获取投资回报,这是任何投资公司都追求的目标。三是获得环境收益。四是弥补市场资金缺口。五是创造就业或保护地方经济。
( 二) 政府担保融资
政府担保融资模式是由可持续能源机构提出的,是由政府为新能源融资提供担保的模式。主要目的是政府在一定程度上分散民间资本投资新能源企业的风险,积极引导民间资本进入新能源领域,发展壮大新能源企业。在政府担保融资模式运作过程中,政府主要在两方面发挥作用: 一是在直接融资方面,引导风险投资进入新能源企业,为风险投资提供一定的政策优惠。二是在间接融资方面,为新能源企业提供一定的担保,或者为其提供低息贷款。典型的政府担保融资运作模式包括:
1. 政府担保融资与银行信贷的结合模式。政府作为中间人,将新能源企业与银行联系起来,根据信贷对象的差异,细分为单个贷款担保、组合贷款担保、批发担保和流动性支持担保四种类型。单个贷款担保是新能源企业或终端项目执行者同时向银行和政府提出贷款申请和担保申请,银行在接到企业的申请后再向政府提出担保申请,政府通过对企业进行一定考察,认定其符合产业政策,同意其担保申请,同时向银行和企业发出同意担保的函件,银行接到政府同意担保的函件后向新能源企业发放贷款。这种方式其实是政府担任担保人的角色,政府、银行和企业共同承担新能源企业发展的资金风险。这种模式适用于大规模的基础设施投资项目建设,不足之处是交易成本较高。组合担保是为符合条件的借款人提供系列贷款的担保,不需要单个项目的申请,可以降低交易成本,但是可能增加道德风险和挪用或违约风险。批发担保是对一个首要借款人进行贷款担保,首要借款人再将资金转贷给特定的目标客户。这种方式特别适用于新能源领域的中小企业。流动性支持担保是当借款人出现违约风险时为规避贷款损失而采取的担保方式。在现实运作中,一般在新能源企业发展初期,运用政府融资担保承担首期工程项目 75% 的融资额,银行承担 25%的融资额。如果项目顺利运行,产生盈利,此时在后期工程中政府承担 60%的融资额,银行承担 40% 的融资额。可见,新能源企业在初期的风险主要由政府承担,如果新能源项目失败,银行承担的损失也比较少。新能源项目一旦顺利运营,政府将退出并交由市场化运作。
2. 政府担保融资与风险投资结合的模式。由于新能源企业在创建初期的风险很大,银行的风险承受能力有限,即使政府强力支持,也很少有银行愿意在企业创建初期介入新能源企业。此时,风险投资的引入就尤为重要。因为风险投资要求超额回报,同时也具有较大的风险承受能力。只要政府能够制定合理有效的制度来保障风险投资的投入,积极引导风险投资进入新能源行业也是必要的。国外政府担保融资与风险投资结合的模式主要有以下三种具体操作模式: 一是在欧盟成员国中,欧洲投资基金和各国政府同时为风险投资提供担保,政府主要职责是寻找项目,为风险投资的投资项目提供前期的推介,引导风险资本投资于具有潜力的新能源企业。由于风险投资公司对当地企业的了解远远不如政府对企业的了解,如果有政府信用做保证,加上欧洲投资基金提供的资金担保,就会提高风险投资公司对投资项目的信心,在一定程度上减轻风险投资的资金压力。该模式是通过项目和资金双保险,引导风险投资进入新能源企业。二是政府成立公共投资基金,和风险投资公司共同出资成立一个新的基金,新的基金再对新能源企业进行投资。这其实是政府和风险投资共同承担新能源项目初期的风险,可以根据具体情况和项目进行程度,分情况划分各自承担的融资比例。同银行相比,风险投资公司的风险承受力较强,可以承担更大的融资比例,政府可以通过更多的政策优惠,如税收减免、上网电价补贴等手段来支持初创期的新能源企业。三是政府为高技术中小企业商业贷款提供担保。申请商业贷款对于初创时期的高科技中小企业来说是非常困难的,因为借款风险高,而且由于这一时期企业的失败概率很大,也没有长期的信用记录备案和可信赖的担保,可获得的贷款的交易成本也相对较高。所以,一些发达国家对于成立 3 ~5 年的中小高科技企业提供部分风险担保,以分担风险资本的部分风险。
3. 政府担保融资与项目融资结合的模式。这种模式在美国主要集中在对生物能源项目的融资担保,如使用淀粉生产乙醇的工厂,有资格获得美国农业和工业部提供的高达 250 万美元的贷款担保。另外,该模式还被运用在战略性或关键性的能源基础投资项目上,如美国在上世纪 70 年代末和 80 年代初为合成燃料生产商提供贷款担保,德国政府对俄罗斯———德国的天然气管道计划提供担保,加拿大对离岸石油开发项目、重油净化项目、煤炭项目等提供担保。
二、对我国新能源企业融资的启示
随着 2010 年我国战略性新兴能源产业发展规划的实施,预计未来 10 年我国在新能源产业需要增加投资 5 万亿元,这笔资金的主要来源是政府投资及受其拉动的商业化社会投资。本文借鉴国外新能源企业融资经验,提出了适合我国新能源企业的融资模式,以发挥政府、风险投资及商业银行信贷三方优势,拓宽我国新能源企业的融资渠道。
( 一) 政府风险投资模式
政府风险投资对于新能源企业的支持力度最大、效果最明显。政府应利用一部分资金直接投资于新能源企业。充分发挥政策性资金的引导和带动作用,重点扶持处于初创期的中小企业,为进一步的商业化融资提供铺垫。[3]关于此种模式,目前国内较成功的案例是无锡尚德太阳能电力有限公司( 以下简称“尚德”) 。2000 年 10 月,澳籍华人施正荣携太阳能光伏技术赴江苏无锡寻求创业机会。三个月后,无锡市政府风险投资 600 万美元、施正荣技术加资产入股 200 万美元成立合资公司———尚德太阳能电力有限公司。2004 年政府再次注入资金并将这些资金确认为政府风险投资,“尚德”国有股东变现股份收益后依次退出。“尚德”的创业股东中除施正荣外,其他 8 家有 4 家是无锡市政府投资的国有企业。这些股东注入的巨额资本金,在“尚德”发展初期形成了公司强大的资金链条。无锡市政府则以争取国家、省、市各级项目的方式直接为“尚德”提供了千万计的研发支持资金。经过 10 年的发展,“尚德”已经成为中国光伏产业的龙头企业。[4]
( 二) 信贷资金 + 政府担保模式
由于商业银行要以控制风险为主要任务,“政府与银行共同出资”的方式可以使二者共同承担新能源企业发展初期的风险,所以更加适合初创期的企业。根据国外的经验,政府在首期工程项目中应承担大部分融资额,随着项目的顺利进行,银行的融资比例可以逐渐提高。这就使得银行的信贷风险大大降低,而且可以增加银行的盈利,银行资金自然愿意进入新能源行业。政府还可以考虑对于不同规模的企业进行“差别对待”,如,对于实力相对薄弱的民营中小企业可以提高融资比例。同时,还要优化信贷服务新能源产业机制。一是加强各级商业银行的导向作用。积极落实国家各项宏观调控政策,引导金融机构优化信贷结构,加大对国家确立的新能源产业重点项目、国外先进技术引进、科研成果研发利用、先进设备进口等的信贷支持力度。二是优化金融机构信贷管理体制。对于新能源产业发展在全国具有优势或巨大潜力的地区,适当扩大当地金融机构的管理和业务权限。对贷款金额较大的新能源产业重点项目,建立有效获得各家银行总行直贷或专项贷款的特别机制。三是加大信贷产品创新力度。各金融机构应根据新能源企业所处不同阶段的经营特点、治理方式、产品结构等,适时推出创新型金融产品,满足新能源产业对金融服务的多元化需求。
关键词:低碳经济;必要性;可行性
一、我国发展低碳经济的必要性
(一)发展低碳经济是我国应对能源资源、环境问题的需要
一方面,发展低碳经济有利于我国走出能源资源困境,保障能源安全。目前,中国正处于人均GDP由2000美元至4000美元的工业化中期的上升阶段,经济至少还可以持续增长20到30年。而经济的增长,GDP的上升都是建立在高能耗的基础之上的,意味着我国还需要消耗大量的能源,然而,我国的能源资源也是非常有限的,人均资源占有量更少,还面临着能源无法自给和需要进口的问题。节能减排,发展低碳经济可以缓解我国能源压力,开发并应用可再生能源和新能源,实现能源结构多样化,能减少固有能源结构弱化带来的风险,保障国家能源安全。另一方面,发展低碳经济是我国解决环境气候问题的必然选择。近年来,温室气体急剧上升,自然灾害不断加剧,气温持续上升,降水量区域波动大,分布及其不均匀,极端天气与气候事件频发,海平面上升,山地冰川迅速减缩等等。任由这些现象发展下去,将严重制约农业、渔业等的发展,从而不利于经济社会的发展,也直接威胁到我们的生存和生活。因此走以低能耗、低排放、低污染为基础的低碳经济之路,就是我们通向生态保护,防止气候进一步变暖的必由之路,是我国解决环境气候问题的必然选择。
(二)发展低碳经济是我国培养新的竞争优势,实现经济跨越式发展的内在要求
其一,发展低碳经济有利于培养我国新的竞争优势,提升我国的核心竞争力。低碳经济的发展,节能减排的顺利进行,离不开技术支撑,相对于发达国家,我国可能在一些先进的核心技术,碳封存技术等关键新能源技术和节能减排技术上存在差距。但在其他一些领域,如太阳能、风能等的开发及商业运作方面居于世界领先地位。同时我国还有别的发达国家望洋兴叹的廉价劳动力市场,具有成本优势,可以进行大规模的加工制造。借助于这些领域的发展,我国很可能会形成一种新的竞争优势,进而改变我国“世界工厂”的形象,向高附加值产业的生产迈进,提升我国的核心竞争力。其二,发展低碳经济有利于促进我国经济的新一轮高增长,实现我国经济的跨越式发展。发展低碳经济势必要改变过去粗放型的经济增长方式,进行产业结构和经济结构的优化升级,避免“锁定效应”的影响,也必然会带动相关产业的发展,新能源和可再生能源的开发及其产品的推广应用将是其发展的方向所在。随着我国大量新能源和可再生能源项目的开发,将会创造更多的就业岗位,拉动绿色就业,减轻我国就业压力,缓解社会矛盾,促进产业结构的转型和经济发展模式的调整,实现我国经济的跨越式发展。
(三)发展低碳经济是我国树立负责任大国形象,加强国际合作的有效途径
一方面,我国的能源生产量和消费量在世界上是数一数二的,二氧化碳的排放量也远远高于世界人均水平,从2010年开始,中国已经超过美国成为世界上排放二氧化碳最多的国家。虽然在《京都议定书》里面没有规定包括中国在内的发展中国家在2012年前的具体排放量义务,但基于“共同但有区别的责任”原则,中国应积极应对气候变化,采取有效措施节能减排。中国政府在哥本哈根会议前夕,做出了到2020年单位GDP碳排放强度比2005年下降40%~45%的承诺,主动承担起与我国发展水平相适应的减排责任。而要实现这一目标,就需要大力发展低碳经济来应对气候变化,担当起“世界公民”责任,树立负责任大国形象。另一方面,国际社会低碳经济的迅速发展将产生规制世界发展格局的新规则。随着低碳产业的发展,新的技术标准和贸易壁垒也将会出现,谁掌握了最新的低碳技术,谁就最有发言权,将主导整个低碳产业的发展并制订相关游戏规则,而别的国家则会遭遇新的技术贸易壁垒。我国虽然在全球化、制度安排、产业结构、技术革命等方面享有后发优势,却不得不受发达国家主导的国际规则的限制。发展低碳经济不仅可以与发达国家合作研发新技术,享受最新技术成果,还能参与新的游戏规则的讨论和制订,掌握国家低碳经济发展的主动权,促进国家经济的持续高速发展。总之,发展低碳经济能为我国赢得环境气候、经济、政治等多重效益,有利于我国的长治久安和可持续发展,是我国经济发展的必然趋势。
二、我国发展低碳经济的可能性
(一)我国发展低碳经济的外部条件
其一,发达国家为了实现《京都议定书》中的减排目标,施行“技术推动”和“市场拉动”的发展战略,以此来促进低碳技术的进步,加强国际合作。这两种发展方式有利于促进低碳技术的成熟和传播,并能进一步降低清洁能源技术的成本,其结果会惠及到其他国家,当然包括中国在内,为我国总体技术水平的提高提供了可能性。其二,为了达到履约成本最小化的目的,发达国家还会利用清洁发展机制(CDM)到中国实施减排项目。发达国家在减排增量上的成本要高出发展中国家5到20倍。因此,发达国家选择到没有减排责任或是减排责任相对较小的发展中国家进行资金援助或技术转让,来实施减排项目,以此获得低成本的减排量,同时也帮助发展中国家完成减排任务,实现其可持续发展。作为一个经济体比较活跃的发展中大国,中国具备实施CDM的潜力,像技术水平高、国家稳定性强、较易获得投资项目等,所以很有可能获得发达国家的技术与资金援助,为我国低碳经济发展提供动力。其三,《联合国气候变化框架公约》中,“共同但有区别责任”的原则的提出也为我国留出一定的排放空间,有利于我国经济的发展。在人类的工业文明的发展过程中产生了气候问题,同样人类也应在发展的过程中解决气候问题。对于我国也是这样,需要在经济的发展过程中为气候问题的解决作出努力。“共同但有区别责任”的原则为我国经济的发展和气候问题的解决提供了这样一个机会,它排除了发达国家对我国减排责任的非议,缓和了国际上对我国施加的减排压力,为我国赢得了发展机会,也为我国低碳经济发展提供了可能性。
(二)我国发展低碳经济的内部条件
第一,我国有丰富的自然资源,特别是新能源的储量很多。根据我国水利资源复查结果,全国水能资源技术可开发装机容量为5.4亿千瓦,年发电量2.47万亿千瓦时。同时,我国还有发展混合动力电车、太阳能热水器等新能源产业所必不可少的稀有金属,如镓、稀土元素等,中国几乎掌握着全球所有的供给量。我国的化石能源储量也相对较多,通过技术和制度的创新,仍可以发挥新能源的作用。第二,我国碳减排的空间比较大。因为我国的产业和消费结构仍处于高耗能时期,加之节能降耗技术落后,在管理能源的过程中存在的漏洞比较多,所以我国的能耗强度大,能源利用效率比较低。据统计,我国的能源系统效率为33.4%,低于世界先进水平10个百分点,在纺织、石化、建材、钢铁、电力等8个行业,主要产品单位能耗平均比国际先进水平高40%,机动车油耗水平比欧洲高25%,比日本高20%,单位建筑面积采暖能耗相当于气候条件相近的发达国家的2-3倍。这些都说明了我国的能源利用效率十分低下,但换个角度考虑,只要通过产业和消费结构调整,进行技术创新,改善管理等途径,我国碳减排的空间还是比较大的。第三,我国碳减排的成本相对较低。除了相对廉价的劳动力成本和庞大的市场规模优势外,我国还有老的传统工业国家所不具备的后发优势,即成立新企业使用新设备的成本要低于改造更新旧企业旧设备的成本,所以我国可以凭借较低的成本发展低碳经济。低碳经济的建设势在必行,要动员社会各界力量,抓住有利时机,共同推动低碳经济的发展,减缓气候变化,实现经济、社会的健康可持续发展,为实现中华民族伟大复兴的中国梦助力。
作者:孙雪丽 单位:海南经贸职业技术学院
参考文献:
[1]沈瑞钢,李由.低碳经济:经济发展的新思路[J].学术界,2010(3):6.
[2]林汐.低碳经济与可持续发展党政干部读本[M].北京:人民出版社,2010:56.
[3]邓越月,金仁淑.低碳经济:我国经济发展的必然选择[J].社会科学家,2010(5):103.
【关键词】工程车辆 应用背景节能技术发展趋势
中图分类号: TU201.5 文献标识码: A 文章编号:
一、节能技术的应用研究的背景和必要性
中国政府在哥本哈根气候会议前宣布到2020年在2005年的基础上单位GDP二氧化碳的排放要降低40%一45 %,因此中国需要进一步降低能源消耗,大力发展低碳经济,以推动整个社会逐步向节能、环保、低碳转变,实现和谐科学发展。大部分的工程车辆侧驱动在操作时,总能量消耗,在工作变动频繁的负载变化范围,有各种形式的功率损耗,其能源消耗是一个突出的问题。为了提高效率,它已成为更重要的是节省能源。我国实施新的《中华人民共和国节约能源法》将节能减排成为基本国策,是国家能源战略的重要组成部分。国务院出台一系列节能减排的政策法规和通知,以保证节能减排工作的顺利实施。
随着全球工程车辆的快速发展,各种工程车辆和工程机械社会总拥有量的总功率远超过道路运输车辆,因此对石油资源的需求量大,对生态环境的影响破坏也越来越大;作为目前工程车辆主要能源之一的石油资源的储量是十分有限的,为了保证各种车辆工业能够维持长期稳定发展,必须研究节能技术以减少燃油的消耗量。随着新能源和节能技术在汽车上的成熟应用,移植在工程车辆领域进行应用已具备可靠的条件,节能环保的工业车辆更具有市
场竞争力。
二、工程车辆的主要节能技术和应用情况
节能技术是通过技术上的改进和应用,更加有效、合理地利用能源,减少能源消耗环节中的损失和浪费,以提高能源的使用效率。节能技术包括减少能源浪费和增加能量回收两个方面。
1.低能耗技术
工程车辆低能耗技术主要包括:
(1)发动机低能耗技术,如采用电子控制燃油喷射发动机;
(2)整车低能耗设计,如通过减小整车质量和合理匹配传动系来降低消耗;
(3)液压系统负荷传感技术,采用节能的液压元件和先进的节能液压系统,以提高液压系统的效率;
(4)起升无级调速系统,根据工况需要控制动力输出,提高液压油利用效率,实现节能高效等等。
2.混合动力技术
混合动力指具备两个以上动力源,并发挥各自优势以提高动力系统的性能和能源使用的效率。按混合方式不同,混合动力可分为并联式、混联式和串联式三种。现在常说的混合动力一般是指油电混合动力,即燃料(汽油、柴油)和电能的混合。随着对混合动力研究的深人,现在的混合动力不仅仅是油一电混合动力,也包括电一电混合(即蓄电池和超级电容的混合动力)以及燃料电池混合动力等。混合动力的工程车辆,一般节约能耗约为20一40% o
油一电混合动力车辆目前油一电混合动力车辆根据混合动力的不同,目前主要也分为并联式、混联式和串联式三种。
①并联式(PHV)主要以发动机驱动行驶,利用电机所具有的再启动时产生强大动力的特征,在车辆起步、加速、爬坡等发动机燃油消耗较大时,用电机辅助驱动的方式来提高整车动力性能,降低发动机的功率配备,使发动机长时间工作在高效区,降低油耗和排放。这种方式的结构比较简单,只需要在车辆上增加电机和蓄电池。
②混联式(PSHV)在低速时只靠电机驱动行驶,速度提高时发动机和电机相配合驱动。启动和低速时是只靠电机驱动行驶,当速度提高时,由发动机和电机共同高效地分担动力,这种方式需要动力分离装置和发电机等,因此结构复杂。
③串联式(SHV)只用电机驱动行驶,发动机作为动力源带动发电机,通过电能中间储存来平抑峰谷,以提高系统效率。车辆只靠电机驱动整机的行驶,驱动系统只是电机,但是因为同样需要安装燃料发动机,所以也是混合动力的一种。
3.新能源技术
①新能源
新能源又名非常规能源,是指传统能源之外的各种能源或者新的能源利用方式(回收利用、循环利用、将不同能源用到同一个动力系统中等),包括刚开始开发利用以及正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量等。还可以说,新能源包括各种可再生能源和核能。
②工程车辆新能源技术的应用情况
汽车工程的发展往往是叉车工业发展的前奏,新能源技术上在汽车工业的先行运用,给新能源叉车的发展提供良好的基础。国际主要叉车企业早已着手开发新能源技术和推出新能源叉车,如:林德于2008年的德国汉诺威工业博览会上展出世界第一台带涡轮增压的直喷式氢发动机叉车和燃料电池叉车,前一种是直接将氢燃料注人内燃机燃烧,另一种是将氢通过燃料电池转化为电能驱动电机,两种方式的排放物都是纯水,作业时不产生任何污染,效率相比传统叉车可以提高30%一50%。
今年5月,林德推出了第一台以氢燃料电池为动力的叉车―林德E30电动平衡重叉车;2008年德国汉诺威工业博览会上丰田叉车展出了氢动力叉车,日产已于2009年推出环保型的铿离子电动叉车,还有其他的正在研究中的新能源工业车辆,如美国的雷蒙德(Raymond)和科朗(Crown)也均在致力于氢动力叉车的研究,三菱、力至优也在联合开发特制的燃料电池叉车,永恒力正在致力于研发直接甲醇燃料电池作为动力的叉车。
很明显,国外的工程车辆制造和研发技术仍然处于领先地位,目前我国部分叉车制造企业也开始开发叉车用燃料电池混合动力系统,但受限于对燃料电池的供应及相关配套的影响,还处于初期的研发阶段,需要加倍努力。
三、工程车辆节能技术的发展趋势
1.混合动力车将成为传统能源向新能源过渡的主流车型
在相当长时间,中国还是要走新能源和传统能源相结合的道路。混合动力技术在节能减排方面是毫无疑问的,因而,当前发展混合动力技术是势在必行的。中国是发展中国家,传统能源的利用还不够充分,经济基础决定了仍无法放弃传统能源,经济的发展大部分还需依靠传统能源。
2.节能水平将成为工业车辆竞争力的重要因素,各种节能措施将在车辆上得到综合性应用,车辆的节能效果进一步提升。举例来说长期以来内燃叉车一直占领中国工业车辆销售市场的主导地位,时至今日,电动叉车仍仅仅只占到总销量的20%左右。和先进国家电动叉车占40%一65%相比,应该说中国电动叉车还有很大的发展空间。鉴于对低碳、环保的要求,这将会成为促使我国电动叉车快速发展的直接因素。
3.石油燃料的成本越来越高,纯电动车、燃料电池车(包括混合动力)取代内燃车是必然的趋势。
4.随着燃料电池技术的成熟和成本的降低,基于燃料电池等清洁能源的混合动力车将会逐步发展起来,中国电动车辆市场的发展前景将会逐步向发达国家跟进看齐。工程车辆节能和环保的要求会越来越高,工程车辆的节能技术将成为未来推动车辆行业的发展的重要动力。也可以说由未来在节能和新能源技术的经济增长点。谁掌握了节能和新能源技术,谁就能在未来的低碳经济国际竞争的话语权。因此,新能源,混合总功率,能量回收等节能技术将在今后的工作广泛应用于工程车辆的发展过程中。
参考文献:
[1]顾玲,管荣根,张瑞宏.自行式作业机械中的节能技术[J].建筑机械,2003(12):46
【关键词】低碳经济;产业结构调整;文献综述
英国在2003年的《能源白皮书》首次提到了“低碳经济”,几年来,这个概念已经被世界大多数国家接受和认可,研究成果也日趋丰富。低碳经济的发展涉及经济研究的各个方面,近年来,国内外学者围绕低碳经济方面展开了大量的研究,产业结构调整成为其中重点。低碳经济作为一种新的经济模式,需要新的产业结构模式支撑。因此,改变传统产业结构,发展合理的产业模式是当前发展低碳经济的重中之重。本文对国内外重要文献进行梳理,首先简述了低碳经济和产业结构调整的内涵,然后阐述低碳经济下产业结构调整的必要性研究,接下来举部分行业在低碳经济下产业结构调整的对策研究,最后评价文献并得出相应启示。
一、低碳经济和产业结构调整的内涵
(一)低碳经济的内涵
英国在《我们未来的能源――创建低碳经济》[1]的白皮书中提出,低碳经济是通过更少的自然资源消耗和更少的环境污染,获得更多的经济产出。随着研究的不断进行,国内外学者从不同的角度对低碳经济的概念给予了不同的表述。国外一些学者对低碳经济进行更加深入的定义:低碳经济是一种后工业化社会出现的经济形态,核心是低温室气体排放低碳经济是能够满足能源、环境和气候变化挑战的前提下实现可持续发展的唯一途径[2]。牛文元[3](2009)、贺庆棠[4](2009)等认为,低碳经济是绿色生态经济,是低碳产业、低碳技术、低碳生活和低碳发展等经济形态的总称,低碳经济的实质在于提升能源的高效利用、推行区域的清洁发展、促进产品的低碳开发和维持全球的生态平衡。国内学者将低碳经济的发展与经济的其他方面联系起来。袁男优[5](2010)低碳经济由低碳技术、低碳能源、低碳产业、低碳城市和低碳管理5个要素构成。发展低碳经济有低碳社会、低碳市场、低碳产业3个切入点。作者划分为三个切入点,低碳产业是其中之一,为能更好的发展低碳经济必须进行产业调整,本文将从低碳产业调整方面文献进行梳理。
(二)产业结构的内涵
世界各国经济发展的历史表明,经济结构的调整和升级是推动经济增长的重要因素,产业结构调整则是经济结构调整中最重要的因素,因此新一轮的经济变化需要进行产业结构的调整和优化。低碳经济的提出,使得当前全球范围内正在进行新一轮产业结构调整,我国产业结构调整要与世界新一轮产业结构调整相结合。将工业为主导的产业作为产业低碳化发展基点和抓手,通过实现产业节能、产业增加值、提高产业减排和产业结构调整等内容,改善我国经济不可持续发展和产业高能耗的态势,缓解我国在低碳国际标准形成过程中面对国际经济新秩序所带来的压力,以实现低碳经济的中国含义。苏伟[6](2010)对我国而言,低碳经济给当前的节能减排、转变发展方式、加快产业结构调整提供了一个有力的抓手,为我们推动产业结构调整、转变发展方式提供了一个新的市场动力。有学者指出我国实行低碳化要从产业结构调整角度,应发展碳强度绝对值小、边际碳强度有下降趋势、并且发展潜力较大的产业。
(三)碳排放与产业经济调整的关系
近十几年来,国内绕碳排放与经济增长、能源消费之间关系进行大量研究,许多学者通过实证研究的方法证明了碳排放量与产业结构存在一定的关系,产业结构的调整对二氧化碳的排放有着直接的影响。NoamBergman[7](2011)指出英国二氧化碳的排放量国内能源消耗占四分之一,传统节能减排方法与发展新能源产业相比具有直接、低成本的优势,但是发展新能源产业对低碳经济的发展具有间接的社会效应,在减少二氧化碳排放中也发挥着巨大的作用。马艳,李真[8](2010)发展低碳经济最根本的是要从生产方式的技术变革入手,将技术结构调整与发展低碳经济有机结合。邹秀萍[9](2009)等利用1995年-2005年中国30个省市区的面板数据定量分析了各地区碳排放与经济发展水平、产业结构、能源效率之间的关系,碳排放量与第二产业比重呈N型曲线关系。随着第二产业产值比例的增加,碳排放量呈现出先上升,再保持一定的水平,而后又上升的变化趋势。由文献可以得出产业结构在一定程度上影响碳排放量,进行产业结构调整是切合发展低碳经济的要求。
二、低碳经济下产业结构调整的必要性研究
Lin Sue J,Charles[10](2007)运用灰色关联分析方法,分析了生产力和平均能耗情况,设计了关于经济、能源、环境质量的灰色关联等级评价指标体系,指出应调整产业结构,为了减少能耗,促进低碳经济发展,应由高能源密集型产业向低碳产业转变。Koji Shimada[11](2007)阐述了应对全球气候变化在地方制定的长期低碳经济发展方案,并指出为了达到目的,社会经济及产业结构的变化和技术措施是必要的。同样,国内学者在研究我国低碳经济发展时认为中国要走向低碳经济,必须首先对现有的经济结构特别是产业结构进行调整,这是实现低碳经济模式的前提及有效方式。
改革开放以来,中国经济发展取得显著绩效的同时也出现了资源消耗、碳排放增加等问题,目前已成为世界最大碳排放国,很大原因在于我国目前产业结构不合理,行业发展比例不协调等。陈春[12](2010),产业结构调整对低碳经济的影响很大,德国的第一产业单位产值每增加1%,其单位产出的碳排放量会增加15%。低碳经济的发展模式要求有合理的产业结构,既可以维持经济增长又保证低碳排放,所以发展低碳经济必须调整产业结构,而我国目前的产业结构仍有较大问题。刘再起[13](2010)要发展低碳经济,必须视国情合理选择主导产业,加快产业结构调整。在中国,第三产业的发展不但不会增加而且会减少碳排放量,所以应大力发展第三产业,加快调整力度与步伐。
综上观点我国产业结构调整已是当务之急。前两年中国经济遭受国际金融危机的严重冲击,以低碳经济产业、清洁能源、环保产业等为代表的新兴产业呈现出一番非凡的增长态势,我们应抓住有利时机坚定不移地推动节能减排产业发展,走可持续发展道路。
三、低碳经济条件下部分行业产业结构调整对策研究
在目前状态下,中国应主动向新型产业结构调整,例如新能源、低碳技术产业、有机农业产业、环境概念产业等,在不同产业内部发展低碳经济已成为各国研究重点。近年,世界各国都加大此项研究力度。从发达国家发展低碳经济实践看,主要包括构筑产业结构低碳化、能源结构优化、产业技术创新及管理创新等诸多领域。我国不同领域专家对不同产业如何进行调整以适应低碳经济发展也进行了大量的研究。
吴垠[14](2009)低碳经济条件下的新兴产业革命本身即意味着对现有产业制度进行创新,其核心在于改善现有高碳经济条件下产业制度的两个维度:即“高碳产业链条”与“高碳产业结构”。首先是缩短能源、汽车、钢铁、建材等高碳产业所引申出来的产业链条,把这些产业的上、下游产业链“低碳化”或降低其创造的单位GDP的碳强度。刘德伟[15](2011)考察金融危机背景下我国产业政策的低碳经济指向,认为十大产业调整和振兴旨在保增长的基础上调结构,实现传统产业低碳化;培育七大战略性新兴产业旨在变换经济增长的产业重心,实现主导产业低碳化。在行业上,低碳经济涉及电力、交通等多个行业;在技术上,涉及可再生能源及新能源、煤的清洁高效利用、油气资源和二氧化碳捕获与埋存等领域的有效控制温室气体排放的新技术。这些技术的创新,将推动新兴产业的发展。而且,低碳经济的发展还将改变产业价值链的分布,当价值链的分布从资源型企业向高技术产业倾斜时,即向掌握低碳经济核心技术的环节和链条倾斜时,将推动以低碳经济为主要特征的新兴产业的发展。因此,低碳经济将推动新兴产业的发展,是助力结构调整的重要力量。
四、对文献的评价和启示
从目前的发展形式来看,西方发达国家及其经济学界在发展低碳经济产业结构调整方面取得很大突破,其中新能源产业及技术调整是研究热点,开发新能源、提高能源使用效率、研究节能方法等都能有效的控制二氧化碳的排放量进而实现低碳化。近几年来我国虽然也以进行大量研究,但与西方国家还存在一定的差距,目前研究大多停留在产业结构调整低碳化的探讨层面,相关政策建议较为表面,可操作性不强,实践阶段尚待进一步试验。国内在研究方法上以借鉴国外经验为主,缺乏对中国含义低碳经济的适用性,究其原因在于缺乏正确基础理论的指引,对产业低碳化发展道路选择不明确,不能确立合理的测度方法。当前我国正面临产业结构调整的重要时期,需要形成较为完善的理论体系以支撑目前产业结构调整的需求,因此,还有待学者们进行深入研究。
参考文献:
[1]UK Energy White Paper,Our Energy Future-Creating a Low Carbon Economy,Feb.2003.berr.gov.uk/files/file10719.
[2]中国环境与发展国际合作委员会(CCICED).低碳经济的国际经验与中国实践[Z].
[3]牛文元.低碳经济是落实科学发展观的重要突破口[N].中国报道,2009(3):13-19.
[4]贺庆棠.低碳经济是绿色生态经济[N].中国绿色时报,2009(2):8-4.
[5]袁男优.低碳经济的概念内涵[J].城市环境与城市生态,2010(1):43-46.
[6]苏伟.储亚平副主任带队调研低碳经济发展[J].人大建设,2010(9):25-29.
[7]Noam Bergman,Nick Eyre.What role for microgeneration in a shift to a low carbon domestic energy sector in the UK[J].Energy Efficiency,2011.
[8]马艳等.产业结构与低碳经济的理论与实证分析[J].华南师范大学学报(社会科学版),2010(5):119-123.
[9]邹秀萍,陈劭锋,宁淼等.中国省级区域碳排放影响因素的实证分析[J].生态经济,2009(3):34-36.
[10]Lin Sue J.,Lu I.J.,Lewis Charles.Grey relation performance correlations among economics,energy use and carbon dioxide emission in Taiwan[J].Energy Policy,2007(35):1948-1955.
[11]Koji Shimada,Yoshitaka Tanaka,Kei Gomi,Yuzuru Matsuoka.Developing a long-term local society design methodology towards a low-carbon economy:An application to Shiga Prefecture in Japan [J].Energy Policy,2007:4688-4703.
[12]陈春.低碳经济与产业结构调整研究[J].国外社会科学,2010(3):21-27.
[13]刘再起.低碳经济与产业结构调整研究[J].国外社会科学,2010(3):21-27
[14]吴垠.低碳经济发展模式下的新兴产业革命[N].理论参考,2009,18(12):47-49.
关键词:电梯;节能
引言
近年来,人类越来越能认识到保护资源、节约能源的重要性,所以在许多生产活动和一些设计工作中都提出了节能的理念。在电梯的设计和构造当中,我们也渐渐的把节能作为一项重点工作。所以,近几年来我们的相关技术人员在电梯节能技术的开发和应用方面做了许许多多的研究,并已获得了一些成果。而且现在越来越多的人们都在关注电梯的节能状况,也很关注我们国家在节能电梯的构造方面的研究和发展。
1.节能电梯设计与制造的必要性
近些年来,由于科技的飞速发展,人类对环境的破坏、对能源的消耗都越来越严重,惨重的后果现在已经慢慢的体现出来,如沙尘暴等现象的增加和资源的短缺。这些严重的后果使得人们逐渐的认识到了保护环境、节约能源的重要性。所以,在这个时代里,生态文化和生态理念被不断的提出,生态在这个时代已经被赋予了崭新的意义。简单的说,它的意思就是节能、环保。我们人类的生产和生活渐渐的都要贯穿节能和环保的思想。
各行各业的生产活动都陆续的与节能的概念相结合,而在我们的电梯制造行业当中,也提出了节能电梯的概念,节能电梯的设计与制造是具有必要性的。首先,在这个时代的大背景下,节能已经成为主流文化,所以就要求我们的电梯制造行业也贯彻节能的思想和文化。因为电梯是人类的一项基本的生活需要,而在电梯的运行当中我们会消耗相当多的电能,而且现在还在继续消耗着更多的能源,所以我们的电梯设计就要尽量的减小一些不必要的消耗。而且,最近几年由于电梯设计技巧和施工技术的不断更新和进步,使得我们可以通过巧妙构造方法,是电梯在正常的工作状态下可以尽可能的节省一些能源,这样就为保护我们的地球资源和环境作出了巨大的贡献。其次,就是现今我们电梯设计与制造行业的现状也使得提出节能电梯成为必然。因为,现在生态文化的提倡,使得建筑行业的设计与施工也都要做到节能,进而在给建筑安装电梯时,电梯的节能状况就成为一项非常重要的指标[1]。因此,在我们现在的电梯设计与制造行业中,节能电梯的理念成为重中之重,是我们的设计人员在设计电梯的时候所必须想到,必须贯穿在电梯的构造中的一种理念。
综上所述,节能电梯的设计与制造是非常具有必要性的。如果没有节能电梯理念的存在,那么,在这个积极倡导节能、环保主题的时代中,电梯设计与制造行业不但会显得格格不入,而且还会成为我们这个社会里,各行各业积极努力开展节能生产、环保生产活动时的明显鸡肋。渐渐的,如果我们不贯彻电梯节能的设计理念,那么在人类的日常生活中就又要浪费很多的能源,所以,节能电梯的概念在电梯设计与制造中具有相当重要的地位。
2.电梯设计与制造中的节能技术
2.1驱动系统的设计
电梯的驱动控制系统对于电梯的控制就像人类的大脑控制人类的身体一样,电梯的上升、降落、加速以及减速都是有它完全控制的,它对于电梯正常运行的重要性是不言而喻的。因此,在电梯的节能设计当中,驱动控制系统的节能设计也是必不可少的。在电梯驱动控制系统的节能设计当中变频调速技术系统的应用是极为重要的,变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系:n =60 f(1-s)/p,(式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数);通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的[2]。变频调速系统的应用取代了以前的多种交流双速驱动系统和直流无齿轮驱动系统,并在很多程度上使得电梯的运行更加稳定、更加节能。
2.2变频器的能量回馈设计
电梯是一种需要多种变化的电动设备,因此根据上行或者下行以及载客量的多少使得我们的电动机需要进行四象限的运动。电梯在正常运行时,当其在没有人乘坐时做上升运动,或者是在装满乘客时做下降运动,在这两种状态下,电动机不是像往常一样消耗电能,而是处于一种能够发电的状态。因此我们现在的电梯设计就将变频器的直流母线两端并接上能量回馈装置,采用有源逆变技术将再生能量及时高效地逆变为与电网同频率、同相位的交流电。这样就将这部分电能转化为了可以供电梯使用的电能,电梯在上述两种运动状态下就可以使用自身创造的电能,这样就有效的节省了电能,变频器的能量回馈装置的安装是一种非常有效的节能设计。
2.3电梯控制方面的节能设计
电梯的主要耗能环节其实是在到达目的地时的减速运动和起步时的加速运动过程中,当电梯在全速上升或者下落的过程中其实根本不需要耗费多少能量。所以我们还有一个最主要的节能方法就是电梯的智能控制,这项技术的根本目的是要尽可能的减少电梯停靠的次数,只要减少了电梯停靠的次数,就可以减少电梯做加速运动和减速运动的时间,从而有效的降低耗能。在电梯控制系统中使用模糊控制技术是我们近些年的一项新的节能设计。模糊控制系统与以往的控制系统不同,它不需要建立精确的数学模型,而是一切都来使用人脑的思考方式来寻求所求解问题的答案[3]。而人脑神经网络的学习机制为模糊控制器自动提取模糊规则、调整模糊规则提供智能化基础,这就为电梯的群控系统提供了有力的保障。电梯控制系统中的模糊控制技术使得我们的电梯在决定是否停靠以及停靠的先后顺序时完全采用人脑的思考方式,做出最合理的决策,有效的减少了电梯的停靠次数,节约了电能。
2.4电梯轿厢的节能结构设计
我们的电梯在向上或者向下运行的时候,会产生很大的阻力,阻力越大电梯的耗能就越大,因此我们要想尽办法减小电梯在运行时的阻力。而减少阻力的一个有效办法就是合理的改善轿厢的设计,对于电梯轿厢顶部和底部的合理设计是可以有效较小电梯运行时的阻力的。除了电梯运行时的阻力会加大耗能外,电梯内的通风系统也是一个会大量消耗能量的装置。而电梯在进行上下运动时往往会带来一部分自然风,如果我们有意识的进行电梯轿厢本身的设计,就可以有效利用这部分自然风,使得我们不用再为通风装置而消耗能量。
2.5新能源的运用
在这个科技飞速发展的时代,人们对于能源的要求越来越大,而我们地球的能源已经大量的被人们消耗,我们人类要走可持续发展道路就必须合理的开发利用资源,不能再没有节制的胡乱开发能源了。因此,我们现在对于能源的大量需求,使得我们必须加快步伐,研发新能源的应用方法。在今后的发展当中,我们的电梯也势必要运用新的能源。现在在电梯运行耗能的研究当中,太阳能的运用已经有了一些进展,但还处于实验的状态,在实际的应用当中比较少,不过相信今后通过科学工作者进一步的研究,会有更多的新能源得到应用。
3.结语
节能、环保的文化现今已是我们这个时代的主流文化,节能电梯也是我们的电梯设计与制造行业中所倡导的电梯形式。国内外的很多相关工作人员都在积极的研究节能电梯的构造方法,即如何使节能电梯更节能,运行更稳定。我们的国家虽然也很在积极倡导节能电梯的设计与制造,但是相关的技法还不是很成熟,如在节能电梯的总体设计方面技术不够全面也不够先进。因此,我们依然应该致力于节能电梯设计与制造方面的研究,努力构造出优秀、实用的节能产品。
参考文献:
[1]国家质检总局科技处.电梯节能技术应用与展望,2009.
关键词:低碳经济;产业结构;对策
中图分类号:F239.41文献标识码:A
一、我国低碳经济的发展背景
所谓低碳经济,就是在可持续发展理念的指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能的减少煤炭等化石燃料的消耗,减少温室气体的排放,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。近几年来,伴随着中国经济的飞速发展,环境问题也日益严重这在很大程度上制约了中国经济的发展。
据预测,中国在2020年二氧化碳的排放量将会超过美国成为世界上二氧化碳排放量最大的国家,中国在节能减排问题上将会面临越来越多的国际压力。这就要求我们在大力发展经济的同时,还要根据自身的资源和环境条件,提倡节能减排,避免走很多发达国家“先污染,后治理”的老路子。
二、我国发展低碳经济的必要性和必然性
1.发展低碳经济是世界经济发展的趋势
低碳经济是以“低能耗、低排放、低污染”为主要特征的绿色经济。发展低碳经济,是应对全球气候变暖的重要举措。温室气体导致南极冰川迅速融化,海平面上升。专家预测,到2100年,还行面将上升一米左右,世界上2%生活在低洼地区的人口将失去家园,部分沿海城市将永久消失。因此,自2003年英国率先开始节能减排行动之后,意大利、日本等发达国家相继颁布了一系列节能减排措施,开始了世界低碳经济的发展历程。
2.发展低碳经济是由我国现阶段的国情决定的
全球气候变化不仅给工业带来影响,也将给农业生产带来严重危害。有研究表明,气候变化对农作物的负面影响日益严重,到本世界末世界农作物将会减产10%-12%.中国地域广阔,横跨温带、亚热带和热带三种大陆性气候,气候变化将会对我国的农业生产产生很大的影响。首先,我国的农业人口占全国总人口的一半以上,农业危机会影响我国社会的稳定和团结;其次,我国的工业发展是以农业为基础发展起来的,农业受到影响,必然会波及工业的发展;最后,中国的农业十分薄弱,对自然条件特别依赖。
农业在中国的基础地位决定了我国必须发展低碳经济,应对气候变化对中国社会经济系统的不利影响。
3.发展低碳经济是促进中国产业结构转型的新契机
我国目前的产业结构还是以第一、二产业为主,虽然近几年来第三产业迅速发展,但其在国民经济中的影响远远不如第一、二产业。我国目前还处于工业化过程中,经济增长对于第一、二产业的依赖过于严重。同时,在工业结构方面,我国轻工业和重工业的比例严重不协调也是我国经济发展能耗高于世界平均水平的重要原因。我国第一、三产业以26.9%的能耗创造了国家51.4%的GDP.因此,我国的产业结构急需升级,发展低碳经济,努力发展第三产业,促进产业结构升级,降低单位GDP碳排量,保证中国经济的长远健康发展。
三、低碳经济包含三方面的内容
1.低碳经济是相对于基于无约束的碳密集能源生产方式和能源消费方式的高碳经济而言的。
因此,发展低碳经济的关键在于降低单位能源消费量的碳排放量(即碳强度),通过碳捕捉、碳封存、碳蓄积降低能源消费的碳强度,控制CO2排放量的增长速度。
2.低碳经济是相对于新能源而言的,是相对于基于化石能源的经济发展模式而言的。因此,发展低碳经济的关键在于促进经济增长与由能源消费引发的碳排放“脱钩”,实现经济与碳排放错位增长(低增长、零增长或负增长),通过能源替代、发展低碳能源和无碳能源控制经济体的碳排放弹性,并最终实现经济增长的碳脱钩。
3.低碳经济是相对于人为碳通量而言的,是一种为解决人为碳通量增加引发的地球生态圈碳失衡而实施的人类自救行为。因此,发展低碳经济的关键在于改变人们的高碳消费倾向和碳偏好,减少化石能源的消费量,减少碳足迹,实现低碳生存[1]。
低碳经济本质上属于碳中性经济。它要求经济活动低碳化。低碳经济中“低”的要义在于降低经济发展对生态系统碳循环的影响,维持生物圈的碳平衡,其根本目标是促进经济发展的碳中性,即经济发展中人为排放的CO2与通过人为措施吸收的CO2实现动态均衡。由于低碳经济系统的特征尺度是全球,经济发展的碳中性是全球碳中性。
低碳能源是低碳经济的基本保证,清洁生产是低碳经济的关键环节。未来能源发展的方向是清洁、高效、多元、可持续。全球应对气候变化正在引发能源领域的技术创新。温室气体长期减排和经济社会可持续发展,关键在于发展清洁、低碳能源技术,建立低碳经济增长模式和低碳社会消费模式,并将其作为协调经济发展和保护全球气候的根本途径。低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的新经济发展模式,是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。低碳经济是目前最可行的可量化的可持续发展模式。
低碳经济几乎涵盖了所有的产业的领域。有人称之为是“第五次全球产业浪潮”,并首次把低碳内涵延展为:低碳社会、低碳经济、低碳生产、低碳消费、低碳生活、低碳城市、低碳社区、低碳家庭、低碳旅游、低碳文化、低碳哲学、低碳艺术、低碳音乐、低碳人生、低碳生存主义。
有资料显示,作为世界第一大能源消耗国,美国以世界6%的人口消耗了世界30%的能源。而中国的单位GDP能耗是日本的8倍,人口是美国的好几倍,按照这种发展模式,中国缺乏持久的可持续发展创新能力,环境恶化和能源短缺将是今后50年中国发展过程中最大的瓶颈。中国积极实施节能节排,发展循环经济和促进低碳发展,构建生态文明社会,已经成为不可逆转的时代趋势。
综上所述,低碳经济应该是建立低碳能源系统、低碳技术体系和低碳产业结构;要求建立与低碳发展相适应的生产方式、消费模式和鼓励低碳发展的国际国内政策、法律体系和市场机制,其核心是技术创新和制度创新。
四、我国发展低碳经济的对策
1.政府主导,提供低碳经济发展的政策及法律帮助
(1)发展低碳经济需要政府的政策引导和约束十七大指出,我国新阶段的发展路线为建设资源节约型、环境友好型社会。这一路线要求我们必须把建设资源节约型、环境友好型社会放在工业化和城市化发展战略的突出位置,要根据科学发展观的要求,将生态文明和物质文明、精神文明放到同等重要的位置,把低碳经济纳入构建社会主义和谐社会的发展体系之中。
(2)发展低碳经济需要完善的法律支撑中国作为一个发展中国家,对全球气候变化问题高度重视。但是由于我国的市场机制不完善等原因,我国发展低碳经济,需要完善的法律作支撑。一方面,发展低碳经济必然会涉及到一些企业或者政府部门的利益,需要法律支持;另一方面,节能减排在我国还没有转化为企业责任和自觉行动,需要法律进行约束。
2.政府鼓励开发新能源和新技术
中国在技术研发方面投入的人力物力远远低于发达国家,这就导致我国在清洁能源开发方面始终没有突破。在这样的背景下,我们应该加大低碳技术的投入力度,出台新能源发展规划。同时,学习发达国家的技术,掉接清洁能源发展机制,促进中国低碳技术的发展。最后,我们还应该积极进行低碳技术创新,寻求技术突破,解决日益严峻的资源问题。
3.政府利用市场机制引导低碳经济发展
随着低碳经济的发展,一些发达国家征收碳关税的要求促使中国企业低碳意识越来越强烈。政府可以以此为契机,利用市场的推动作用,鼓励企业研发新技术,降低生产成本和资源能耗,以积极应对全球经济一体化和金融危机带来的冲击。
4.大力宣传节能减排思想、提高公众生态意识
目前,世界各国都实施了一系列举措,让人们充分的意识到自己在日程生活中的排放量和碳排放的危害,这有利于人们树立低碳生活的观念。大力宣传低碳观念,能有效地加快形成绿色低碳生活方式,实现社会的健康可持续发展。
参考文献:
[1]鲍健强,苗阳,陈锋。低碳经济:人类经济发展方式的新变革[J].中国工业经济,2008.
一、多能互补的必要性
数据显示,我国60%左右农村人口仍然靠传统的秸杆和薪材等解决能源问题。全国农村每年直接消耗的各种能源相当于5.6亿吨标准煤,占全国总能耗的一半左右。发展新能源已成为改变农村能源使用结构,减少环境污染以及促进农村社会和谐发展的重要手段。然而,农村新能源到底该向何发展,发展中要解决哪些问题?
农村新能源主要包括沼气、太阳能、风力发电、微小水电、生物质能这几个方面。现阶段农村能源应该多种形式并存,不同的地区应根据自身的特点,确定适合当地经济发展水平的发展方向和发展重点。
在谈到农村新能源利用时,国务院发展研究中心研究员周宏春教授提出了“四位一体”和“五配套”的概念。“四位一体”,就是以太阳能为动力,以沼气为纽带,将种植业和养殖业结合起来,在全封闭条件下将沼气池、猪禽舍、厕所和日光温室等一体化。
“这样既解决农村的能源供应,改善农民卫生和生活环境,又可以减少农作物和蔬菜生长中农药化肥的使用量,提高食品品质和食品安全。”“五配套”模式,是建一个沼气池、一个果园、一个暖圈、一个蓄水窖和一个看营房,实行人厕、沼气、猪圈三结合的立体养殖和多种经营系统。
农村新能源代表着未来能源利用的方向,发展前景是很好的。但是,一些地区受技术水平制约,影响了农村新能源技术的推广使用。此外,随着农村养殖户的减少,沼气的替代能源问题也是需要考虑的。拿沼气发展来说,要跳出为沼气而建沼气池的单纯观念,将推广沼气与养殖、种植相结合,打造“养殖一沼气一种植”的模式,促进经济增长方式的转变,达到“三沼(气、渣、液)”综合利用,增加农民收入的目标。
总之,农村能源的发展应坚持“因地制宜,多能互补,综合利用,讲求效益”。“特别是要重视发展生物质能技术及其产业。”农村能源行业协会会长朱明强调说。具体来说,就是大力发展以秸秆、稻草等这些原料丰富、取材容易的生物质能,以及清洁的太阳能、风能、微水电等可再生能源,同时通过改革炉具等措施提高能源利用效率,以实现农村地区社会经济的可持续发展。
国家发展改革委副主任解振华表示,未来我国将有序推进以秸秆为主要原料的生物质能源。为缓解资源能源约束,发展循环经济,保护环境,应对气候变化,我国将大力推动农作物秸秆在农业领域的循环利用,积极发展以秸秆为原料的加工业,有序发展以秸秆为原料的生物质能源。
二、生物质产业和技术在各国的发展概况
生物质产业已受到了国际社会的广泛关注,许多国家制定了促进生物质产业发展的相关政策,并投入了大量的资金用于研究开发和推广应用。由于生物质能作为可再生能源仅次于煤炭、石油、天然气之后第四大能源,因此它在整个能源系统中占有重要的地位。近些年来,开发利用生物质能成为当前国内外广泛关注的重大课题,既涉及农业和农村经济发展,又关系到国家的能源安全。作为经济快速发展的中国,大力开发新型可再生能源已经是国家发展的重要战略,因此开发利用生物质能这一课题,有利于中国开拓新能源,并且能够缓解能源供需矛盾,也是解决“三农”问题,保证社会经济持续性发展的重要任务。
生物质能的利用分为两种:直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等;间接作为燃料的有农林废弃物及藻类等,它们通过微生物作用生成沼气,或采用热解法制造液体和气体燃料,也可制造生物炭。生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。据估计,每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440~1800亿吨(干重),其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3~8倍。但是尚未被人们合理利用,多半直接当薪柴使用,效率低。影响生态环境。
现代生物质产业是利用农作物及其残体、畜禽粪便、有机废弃物等可再生或循环的有机物质为原料,通过TA性加工转化生产化工产品、生物质燃料和生物能源以及生物质产品的一个格外引人关注的新兴产业。生物质既是可再生能源,也能生产出上千种的化工产品,且因其主要成分为碳水化合物,在生产及使用过程中与环境友好、又胜石油能源一筹。
目前我国的秸秆产出量已超过7亿吨,折合成标煤约为3.5亿吨,相当于7个神东煤田,全部利用可以减排8.5亿吨二氧化碳,相当于2007年全国二氧化碳排放量的1/8。随着国家明确提出到2015年秸秆综合利用率在80%的行动目标,我国秸秆资源化驶入快车道。以“秸秆能源”为代表的生物质能利用,在大力发展低碳经济的背景下,进入人们的视野。
目前。世界上较为成熟、可规模化开发利用的生物质技术主要集中在发电、固化成型燃料、沼气和液体燃料等方面。其中,生物质发电在发达国家已受到广泛重视,2005年全世界生物质发电的装机容量约达5000万千瓦,主要集中在北欧和美国。
生物质固化成型燃料在发达国家通常用来替代煤、燃气等作为民用燃料进行炊事、取暖,或用于区域供热和发电等。美国和欧洲一些国家的生物质成型燃料产品已进入商业化阶段,并相应开发了专用炉具;泰国、印度、越南、菲律宾等国也建成了一些生物质成型燃料生产厂,逐渐进入了规模化生产阶段。
沼气技术已经在有些国家普遍应用,欧洲和印度等地已建设了大量的户用沼气和大中型沼气工程。截至到2003年底,德国的大中型沼气工程总数已超过3000个,大多采用以畜禽粪便和秸秆为主要原料的厌氧消化工艺,机械化和自动化程度很高,生产出来的沼气主要用于发电。
生物液体燃料已实现规模化生产和应用。2005年,全世界生物燃料乙醇的总产量约为3000万吨,主要集中在巴西和美国;生物柴油总产量约220万吨,主要集中在德国。巴西以甘蔗为原料生产燃料乙醇,2005年的消费量为1200万吨,替代了当年汽油消费量的45%;美国主要利用耕地多、产量大的玉米为原料,同时积极发展纤维素制取燃料乙醇技术。欧盟对生物燃料也很重视。主要以大豆、油菜籽和回收的动植物废油等为原料生产柴油,2005年原欧盟15个成员国年产量约200万吨,占世界总产量的90%,其中德国年产量约为150万吨。
三、中国生物质产业的发展情况
中国农业生物质资源主要有农作物秸秆、畜禽粪便、农产品加工业副产品和能源作物等,资源丰富,产业发展潜力巨大。农业生物质具有资源种类多,分布范围广的特点,可转化为电力、燃气和液体燃料等多种商品位能源。
一直致力于生物质能研究的中国农业大学石元春院士认为,以秸秆为原料的现代能源是一个新兴产业。在当今发展清洁能源应对全球气候变暖的大形势下,秸秆迎来了 一个发展现代能源产业的重大机遇。
根据最新资料和有关专家预测,我国秸秆目前的用途是:还田15%,饲料16%,工业原料3%,薪柴50%和露地焚烧16%。也就是说,目前秸秆中的66%,约6_7亿吨是用于能源的,具有替代2.4亿吨标煤和减排5.8亿吨二氧化碳的能力。
秸秆还田、秸秆饲料、工业原料和薪柴的利用属于传统产业提升,而以秸秆为原料的现代能源是一个新兴产业。据了解,秸秆能源在欧洲发展已经有30多年,特别是北欧的丹麦和瑞典,秸秆发电和颗粒燃料的技术成熟度和商业化程度最高。
1、农作物秸秆
2004年我国小麦、玉米、稻谷、棉花、大豆、薯类、油料等主要农作物产量达4.69亿吨,秸秆产量约为5.96亿吨。预计到2020年我国主要作物的秸秆总量将达到8亿吨左右。其中,约有50%左右农作物秸秆用作农村居民生活用能,由于采用传统的燃烧方式,效率低下;我国以甘蔗渣及稻壳发电为应用方式的生物质燃烧发电已得到初步应用,总装机容量达800兆瓦;固化成型燃料技术已初步形成了研究、开发和应用同步推进的良好势头;以秸秆过腹还田、粉碎还田和生产有机肥还田的技术已形成一定应用规模;以秸秆为主要原料生产生物质材料的技术研究已经起步。
目前我国秸秆能源化主要有直接作为农村生活燃料、秸秆气化、压块替代煤炭燃料以及秸秆发电这几个途径。其中秸秆气化、压块替代煤炭燃料和秸秆发电已经在不少地方进行了探索和推广。
发展秸秆颗料燃料产业前景广阔。中国现年消费煤炭26亿吨,其中中小锅炉用约10亿吨,是温室气体排放大户,如果采用秸秆颗粒燃料替代,减排效益不可低估。
在中国,截至2007年底,核准的生物质直燃发电项目约百个,装机容量2500兆瓦,建成投交并网发电的项目总装机容量400兆瓦以上。截至2008年底,中国国能生物质发电集团已有10个30兆瓦和7个12兆瓦的生物质电站正在运营,其中单县电站装机容量30兆瓦,年发电2.2亿千瓦时,可替代8.7万吨标煤的燃煤,减排18万吨二氧化碳,农民年新增收入6000万元和获得1000多个工作岗位。秸秆直燃发电的技术和设备已经可以全部自主与国产。
秸秆能源产业还将为农民带来增收的机会。以每吨秸秆农民可获250至300元算,全国4亿吨能源用秸秆就能获得1000亿至1200亿元。计划2012年达40亿元。此外,农村的能源中,由烟熏火燎烧薪柴到烧颗粒燃料,能效可以提高2~3倍,能源消费质量也将显著提高。
2、能源作物
能源作物指经专门种植,用以作为能源原料的草本和木本植物,如甜高粱、甘蔗、木薯以及油菜等。全国未利用土地总面积为24508.79万公顷,其中有6020.56万公顷土地资源可供能源作物的开发种植。另外,每年还有约900万公顷不同类型的季节性农闲地,可以种植能源作物。
3、生物液体燃料
我国已建设了以陈化粮为原料生产燃料乙醇的示范工程,分别在6省市进行示范,燃料乙醇年生产能力已达102万吨。在非粮食作物生产燃料乙醇方面也取得了一定进展,已培育出适应盐碱地种植的“醇甜系列”杂交甜高粱品种,并建成了产业化示范基地;培育并引进了多个优良木薯品种,平均亩产超过3吨;育成了一批能源甘蔗新品系和能、糖兼用型甘蔗品种,并筛选出了适合甘蔗清汁发酵的菌株和活性干酵母菌株。
此外,我国已对利用菜籽油、棉籽油、乌桕油、木油、茶油和地沟油等原料生产生物柴油的技术开展了研究,目前已有年产10万吨生物柴油的生产能力。我国在双低油菜与杂种优势利用的结合上已达到国际先进水平:在油菜、油葵等主要作物上已开发出高含油量品种,含油量高达51.6%;为了不与食用油和工业用油争原料,还开发了利用麻疯树果实、黄连木籽等能源作物生产生物柴油的技术,初步具备了商业化发展的条件;在利用季节性农闲地种植油菜生产生物柴油方面具有很大潜力。
四、生物质产业在中国未来的前景
以生物质为原料生产绿色能源和环境友好产品是人类实现可持续发展的必由之路,已成为世界科技领域的前沿。随着经济的发展和社会的进步,世界各国将会更加重视环境保护和全球气候变化问题,通过制定新的能源发展战略、法规和政策,进一步加快生物质产业的发展。
从目前生物质的资源状况和技术发展水平看,今后发展的主要趋势是发电、供热、生产液体燃料和生物质材料等。最近20多年来,生物质技术发展很快,产业规模、经济性和市场化程度逐年提高,预计在2010~2020年间,大多数生物质技术可形成较强的市场竞争力,在2020年以后将会有更快的发展,并逐步成为主导产业。
生物质产业正成为朝阳产业。在中国发展生物质产业具有深远的意义,不仅有利于解决资源、能源短缺和环境污染问题,更是解决好“三农问题”、加快社会主义新农村建设的战略举措。中国政府高度重视生物质产业的发展。已经研究制定了一系列促进生物质产业发展的相关政策。
加强生物质技术研究与工程集成,在固化成型、燃烧、沼气、燃料乙醇、生物质材料等方面的关键技术研究和装备开发方面取得突破性进展,创新一批具有自主知识产权的技术和产品;推广一批先进的生物质工程技术;建成一批生物质产业化示范工程;开展我国农业生物质资源现状调查,初步查清我国生物质资源的拥有量和分布情况,建立生物质资源数据库,促进我国农业生物质产业的形成与发展。
全面推进生物质工程科技创新,在生物质能源转化和材料利用等方面达到国际先进水平,部分技术达到国际领先水平,增强我国农业生物质产业的国际竞争力。提高生物质能和产品在能源消费中的比重,通过生物质利用解决农村生活燃料短缺问题;基本实现农业废弃物的资源化利用,促进我国生态环境保护和社会经济的可持续发展。
以科学发展观为统领,以国家目标和市场需求为导向,针对我国生物质产业发展的关键环节,选择秸秆综合利用、农业有机废弃物资源化和能源作物开发为切入点,通过技术研究、集成和重点突破,创新生物质工程技术,加快生物质科研成果转化,促进生物质产业化进程,为建设社会主义新农村、为提高国家能源保障能力、为全面实现资源节约型和环境友好型社会建设目标提供重要的科技和产业支撑。
我国政府及有关部门已连续在四个国家五年计划将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目,开展了生物质能利用技术的研究与开发,如户用沼气池、节柴炕灶、薪炭林、大中型沼气工程、生物质压块成型、气化与气化发电、生物质液体燃料等,取得了多项优秀成果。《可再生能源法》的和实施表明中国政府已在法律上明确了可再生能源包括生物质能在现代能源中的地位,并在政策上给予了巨大优惠支持,“农林生物质工程”也已经成为“十一五”国家科技支撑计划重大项目。
对国际上生物质产业发展趋势和中国生物质产业发展现状,以及需要解决的紧迫问题与薄弱环节,选择秸秆综合利用、农业有机废弃物资源化和能源作物开发,增强我国农业生物质产业的竞争力,提高生物质能和在能源消费中的比重,通过生物质利用解决农村生活燃料短缺问题,基本实现农业废弃物的资源化利用,促进我国生态环境保护和社会经济的可持续发展。虽说生物质产业是世界发展和新兴的朝阳产业。但其当前成本与价格尚难与石油基产品竞争。
利用取之不尽,用之不竭的农林生物质生产材料和石油化工产品是绿色化学的重要研究方向。