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伴随着国家相关生物质能源生产行业标准规范的逐步完善,目前我国生物质能源生产开发已初具规模,在一系列法律法规的保障和财税政策的推动下获得了良好的发展。然而,中国生物质能源产业在实际发展过程当中,仍然存在着工业体系不完善、原料资源不足、产业化基础不够牢固、市场竞争力较低和研究能力滞后等诸多问题。因此,如何准确把握生物质能源产业的影响因素,制定合理有效的应对策略,是当下的生物质能源发展中迫切关注的重要课题。
1 世界能源结构的现状与问题
1.1 节能减排举措影响世界能源结构
燃料的使用效率与能源结构直接决定了二氧化碳的排放量,因而能源开发利用同自然环境之间的联系紧密。近年来,煤、石油和天然气这三大化石燃料的使用使得全球二氧化碳排放量急剧增加,引起了气候的异常及失衡。有研究指出,生物质燃料所排放的二氧化碳量要比化石原料少95%左右,若每年生产一亿吨生物质燃料,则能达成5.5%二氧化碳的减排,故生物质能源产业的推进对世界能源结构的优化具有重要意义。
1.2 世界化石燃料危机严重
据统计,在全球能源的总用量中,化石能源所占比例高达85%,每年石油、煤炭和天然气的储量都在不断下降。作为不可再生资源,人们赖以生存的石化能源正在日趋枯竭,使得人类面临愈发严峻的能源危机。
1.3 可持续发展理念促进生物质能源产业发展
如今,可持续发展思想已深入人心。作为一种可再生能源,生物质能源在给人们提供生产原料与能量的同时实现了环境友好的目标,能够在很大程度上缓解人们对石化资源的依赖。
2 生物质能源技术开发的进展
2.1 生物液体燃料
包括生物柴油、燃料乙醇和其他液体燃料。当前采用液体催化剂的化学酯交换法是生产生物柴油的关键技术,利用对原料油当中水分、游离酸的严格脱除来防止催化剂失活。液体酸催化方法虽然能够避免水分、游离酸对产率的影响,但设备易被酸腐蚀、甲醇与丙三醇难以分离,且环境友好性较差。燃料乙醇的生产目前还在探索过程中,我国的燃料乙醇发展快,以吉林燃料乙醇公司、河南天冠集团等为代表的企业都在燃料乙醇的研究上取得了较大的进展。此外,生物质快速热裂解液化等技术也是国际上的研究热点。
2.2 生物燃气
瑞典、丹麦和德国的生物燃气技术发达,已经实现了规模化、自动化与专业化,多使用高浓度粪草原料进行中温发酵,其应用逐渐延伸到车用燃气与天然气管网领域。至2008年,我国的沼气工程初步实现全面发展,厌氧挡板反应器、上流式厌氧污泥床等发酵工艺都有了示范应用。但受未热电联产和环境、温度条件影响,大多沼气工程稳定性不足且高浓度发酵等工艺应用少。
2.3 固体成型燃料
欧美地区的生物质固体成型燃料已走向规模化和产业化,瑞典、泰国等地区对固体成型燃料也给予了很高的重视。20世纪80年代,我国开始研究固体成型燃料并逐步建立了以苏州恒辉生物能源开发有限公司等企业为代表的燃料工厂。
2.4 微藻能源
微藻生物柴油技术的研发主要集中在含油量高且环境适应性强的微藻的选育、规模化产油光生物系统的研发以及收集微藻、提取油脂这几个方面,所面临的最大难题是油脂含量、细胞密度高的微藻细胞的培养。使用微藻对石油形成进行模拟是我国研究微藻的开端,此后微藻异养发酵技术、微藻光合发酵模型等的创新都推动了我国微藻能源的研究开发。
3 影响生物质能源产业发展的因素
3.1产业模式局限
我国的生物质能源开发利用管理模式还有待健全,原料评价体系、技术规范等还不完善。项目模式也存在缺陷,例如,小型项目配套政策的缺失使得立项复杂且操作成本较高。
3.2 生产技术滞后
我国的沼气工程大多应用的是湿发酵工艺,装备与技术水平都比较滞后,不利于沼气的高值化利用。非粮乙醇技术还存在障碍,受工艺复杂、酸浓度需求高、副产物多、设备要求高和成本高等因素制约,乙醇浓度不高、原料综合利用率低和发酵效率低、时间长等问题还有待解决。此外,五碳糖菌种的缺乏、生物酶法制备技术的落后和生物柴油使用性能低、经济性低等也是目前需要解决的难点。
3.3 资源供应不足
原料供应不足是我国生物质能源产业发展的一大瓶颈,单一的原料来源制约了沼气工程规模化发展,非粮原料供应的间断不利于其全年均衡生产,陈化粮等原料的缺乏影响了乙醇燃料工业发展进程,生物柴油技术也面临着原料不足的状况。
4 对策与建议
4.1 创新生物能源技术
生物质能源是实现我国可持续发展是重要能源保障,必须借助自主知识产权核心技术的创新来保证生物质能源产业化的持久。各级政府需积极推广国产化计数,通过补助力度的加大来调动各单位研发应用自主技术的积极性,可通过专项资金的设立来支持生物质能技术创新,逐步形成分散式的产业体系。
4.2 合理利用边际土地
针对原料不足这一瓶颈,应当充分利用边际土地来发展非粮生物质能,逐步建设以能源草、甘薯、木薯等作为原料的生物质液体与气体燃料生产基地。
4.3 加强国家政策支持
生物质能源的开发利用对于我国资源、能源供应都具有重要意义,必须将其纳入安全战略的考虑范畴并给予相应的政策支持。国家可结合生物质能源发展需求完善相关激励体系,推行纳入能源生产社会成本、环境成本的全成本定价方案,科学制定产品价格补贴、液体燃料消费鼓励和液体燃料强制收购等方面的政策,给生物质能源发展提供强有力的体系支撑。
参考文献
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[关键词]生物质能;产业化发展;可再生
[DOI]1013939/jcnkizgsc201716074
1前言
以化石燃料为主的能源结构不仅具有不可持续性,且对生态环境造成极大的压力,因此寻求能源多元化和发展可再生清洁能源已成为大势所趋。20世纪末以来,欧美等国纷纷采取财政补贴、税收优惠、农户补助等激励政策,引导生物质能产业化发展。已取得了一定的成效。(车长波、袁际华,2011)2000―2005年全球生物乙醇产量翻了一倍多,生物柴油翻了几乎两番,而同期全球石油生产只增加了7%。(Worldwatch Institute,2006)。经济合作与发展组织和联合国粮食与农业组织共同的《2013―2022年农业展望》曾预测:到2022年生物柴油的比例将占欧盟能源的45%,而燃料乙醇的比例也将占据美国能源的48%。
囿于技术等各方面的原因,中国生物质产业发展相对滞后。在第一代生物质能生产中,国际上成功案例主要以玉米、小麦、糖料和各种油籽等能源作物的规模种植作为生物质能产业化的基础,此种模式与中国“人多地少”的现状形成冲突,较难在中国复制。第二代生物质能技术,利用木质废料、作物秸秆及农产品废弃物等纤维素为原料生产乙醇,弱化了食品和燃料之间的竞争。这使中国在生物质能产业化进程中不再望“原料”兴叹,而是获得了变废为宝的机会。中国在“十二五”规划中都将生物质能产业作为战略新兴产业来培育和发展。生物质能产业化发展需要将国外的成功经验与中国的国情相结合,走一条因地制宜的新路。本文试图对生物质能产业发展的社会经济影响,制约生物质能产业发展的影响因素以及政策规制等方面进行综述。
2国外相关研究现状
21关于生物质能产业的利弊
Von Braun(2006)认为生物质能产业可能带来四个方面的影响:一是环境效应,比如二氧化碳排放量减少,防止破坏生物多样性、减少因化肥与农药的过度使用造成的土壤退化、减少大气污染等;二是生物质能产品逆向传导生物质原材料的供求,而对食品、饲料供求和粮食安全造成影响;三是生物质能作为传统能源的替代,δ茉词谐〉挠跋欤凰氖巧物质能产业化发展对不同区域及不同收入人群将造成直接或间接的影响。总之生物质能的发展有利有弊。
Danniel GDe La Torre Ugart、Burton English等(2006)认为生物能源可起到缓解能源压力和减少贫困人口,促进经济发展等作用。在发展中国家,农业多为劳动密集性产业,生物能源的发展将促进农产品供需,推动农村人口就业,增加收入。Danniel通过实证分析,当生物质能产业化发展,生物乙醇产量达到60亿加仑/年和生物柴油16亿加仑/年时,可以不用休耕地。预测2007―2030年生物能源产业化生产将累积创造收入210亿美元,创造240万个工作岗位。
另一些学者则认为生物质能的发展将对发展中国家的食物安全造成极大威胁。生物质能的发展使大量的粮食转化为燃料、将生产粮食的农地用于能源作物的生产,将大量减少粮食供给,从而推动粮食及饲料的价格上涨(Brown 1980)。能源与农业间的关系随着生物燃料发展而变得更为紧密(von braun 2008)。
De La Torre Ugarte利用POLYSYS系统,研究了在两种假设的价格方案下能源作物的生产对美国农业部门(包括农地的利用、传统作物的价格及农场主的收入)的影响。Babcock(2007)认为发展生物燃油,必须先考虑其对环境以及农业的影响,特别是对于农作物和畜产品的影响。
以上结论表明,发展生物质能产业须进行模式选择,充分考虑新兴产业发展对各方面的影响,包括环境、农业及农民收入、粮食价格等。
22生物质能产业发展影响因素研究
RJHooper和JLiEGKoukios(2003)站在投资者立场进行分析,认为决定生物质能产业投资的主要因素来自于市场和政策。生物质能的价格、技术是否能与现存能源供给结构相兼容是企业首先要考虑的。制约生物质能产业发展的因素包括:生产成本高但售价低、生物质能产品市场风险难以测算、企业应对市场风险及政策风险的能力不足、生物质能对环境的影响不确定。
Tomas Kaberger和Kes McCormick(2007)对欧盟的相关能源政策进行对比分析,肯定了政策是促进生物质能产业发展的关键因素。
Hillring(2002)提出对生物质能产业发展方向的调控,应从新能源产品提供、能源消费结构调整及相关产业配套等方面着手。其总结瑞典生物质能利用经验并提出:小生态公司将具有发展优势,公司实现一体化经营。
23生物质能产业政策研究
政策在生物质能产业发展中占据重要位置,国外学者多用模型模拟政策冲击,分析不同的生物质能激励政策对相关产业、产品以及对环境或社会福利的影响。
Kanes等(2007)利用CGE模型评价了波兰不同生物质能激励政策的成效:相较于直接对生物能源补贴,提高化石能源税显得更有效率;生物质能部门受益更多的是间接税的减免。
Ray(2000)通过运用POLYSYS模型模拟了相关农业政策对生物质能产业发展的可能影响。该模型测度了潜在的生物质能源和生物柴油供给量,并指出要充分将农业部门与环境、区域经济和相关产业联系起来,以促进生物质能产业的发展。
Johansson(2007)的研究表明,没有政策限制,农民将优先使用农用地种植能源作物,这样会进一步加剧粮食作物与能源作物在土地利用上的竞争。其运用LUCEA模型模拟了严格的二氧化碳减排政策对粮食、土地价格和温室气体减排的影响。结果表明:随着碳税提高,生物能源的供给量将会随之提高,且生物质能原料主要来源于林木剩余物,粮食价格比基准价格上涨两倍,二氧化碳排放量至2100年接近零。
Ignaciuk等(2006)在模型中选择六部门进行局部均衡分析:其中包括粮食作物马铃薯、谷物;能源作物大麻、柳树;传统电力部门及生物电力部门。探讨不同的能源税收和补贴政策对碳排放、相关农产品产量和价格、生物能源产量及价格的影响。结果表明:对传统电力征收10%的税,对生物电力实行25%的补贴,将使生物电力的份额增加到75%,生物质和农产品产量增加。增收的碳税补偿环境,此外碳税还将导致农产品产量降低1%~4%。
Gohin利用开放的CGE模型评估欧洲生物能源政策对农业部门影响。结果表明:在欧盟的能源政策下,可通过进口满足生物柴油的需求,在巨额的进口关税下,生物乙醇产量大增,能满足国内需求。同时生物能源的大规模生产将导致国内畜禽类产品价格下降,产量增加。政府需补贴105亿欧元,其中国外生产者获益48亿欧元,国内食品工业获益25亿欧元,农民收入增加32亿欧元,并可提供四万个农业就业机会。
3国内相关研究
31中国生物质能产业发展的制约因素
石元春(2011)提出降低生产成本是我国发展生物质能最需要解决的问题,其次是技术标准问题,对于生物质成型燃料,需要有相应的技术标准和规范,使之发展成为一种通用燃料。
王应宽(2007)分析了产业化发展空间,并总结了中国生物质能的产业化途径。从生物质资源潜力、产品成本、环保效应等方面分析了我国生物质能产业的发展前景。其认为生物质能产业化开发的核心动力还是技术创新。生物质能产业化发展需要克服生物质原料极其分散,运输成本、生产成本、采集成本高等制约因素。
通过研究生物质能商业化途径,提出了生物质能产业的四大支撑体系,即政策扶持体系、资金投入体系、市场保障支撑、技术支撑保障体系,对生物质能源产业的发展提出了相应的对策措施(王雅鹏等,2007)。
吴创之等(2007)提出生物质能循环系统研究平台的建设是生物质能产业发展的必要条件。
孙振钧(2004)综述了国内外生物质能产业发展的4个取向:生物质发电、生物质液体燃料、生物质有机高分子材料和能源农林业。认为生物质能产业发展方向应该与振兴农村经济和改善农民生活相结合,向小型、分散、统分结合的模式发展。能源农业应该与新兴能源工业有机结合,使之形成生物质能产业链。
赵振宇等(2012)提出生物质发电行业的主要威胁在于上下游相关配套产业不协调、缺乏配额制、发展风险难评估等因素。
32生物质能产业政策影响及规制
刘飞翔(2011)在其博士论文中构建了四个层次的生物质能源政策永续发展评价指标体系。包括1个一级指标(生物质能源政策永m性发展)、4个二级指标(生物质能决策系统科学性、生物质能供给系统稳定性、生物质能消费系统持续性、生物质能科技研发与教育)、8个三级指标、22个四级指标构成的评价体系。通过专家问卷法确定各指标权重值,选用综合评分法评价生物质能产业发展中政府规制与激励价福建生物质能政策整体绩效。此外从市场机制中生物质产业组织方式、市场准入制度、价格激励性管制、社会性管制四个领域展开政府规制与激励的主要工具选择研究,提出生物质产业激励的方向、手段和领域。
胡应得等(2011)利用CGE模型模拟征收能源税对生物质能产业及宏观经济的影响。结果表明,对能源产品征收150元/吨标煤的能源税,从量税转换为从价税后,煤炭、石油、天然气的税率分别为25%、85%和9%,生物质能占比上升了0082%,而GDP、投资和出口等指标都有不同幅度的下降。
吴永民通过构建CGE模型分析了财政政策对于燃料乙醇产业发展的影响。结果表明:在非粮种植业阶段和生产阶段给予财政补贴都会促进燃料乙醇产量和乙醇汽油产量增长,在生产阶段进行补贴会引起农村和城镇居民收入的小幅减少,而非粮种植业阶段的补贴能够提高农民的收入。
综上所述,生物质能产业作为新兴产业,政府的扶持和引导意义重大。但政策选择需依托于国情,完全照搬国外条条框框很可能出现“水土不服”。建立中国特色生物质能产业良性发展的政策激励和规制才是长久之策。
参考文献:
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关键词:生物质能源;利用现状;技术开发;政策建议
中图分类号:P754.1 文献标识码:A 文章编号:
自20世纪70年代以来,全球气候变暖和日益突出的能源危机为生物质能源发展提供了契机。现代生物质能利用是指借助热化学、生物化学等手段,通过一系列先进的转换技术,生产出固、液、气等高品位能源来代替化石燃料,为人类生产、生活提供电力、交通燃料、热能、燃气等终端能源产品。生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一,受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应的开发研究计划,如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等,其中生物质能源的开发利用占有相当的比重。现代生物质能源利用技术的开发对替代或部分替代化石能源、保护生态环境、实现人类社会的可持续发展具有非常重要的现实意义。
一、我国生物质能源开发利用现状
生物质能指秸秆、杂草、林木和动植物体及其排泄物等含有的能量。生物质能的利用有多种方法,如直接燃烧发电、微生物发酵产生沼气、生物发酵制取燃料乙醇,油料作物直接利用和制取生物柴油等。我国有丰富的生物质资源,近两年,生物质能源在我国受到越来越多的关注,生物质能源利用也取得很大成绩,生物质能源利用技术体系和生物质能源产业体系逐步形成。
1.沼气产业初具规模
沼气利用是我国发展历史最长、产业最为成熟的生物质能利用产业。经过多年的研发和推广,户用沼气已形成较完善的产业链,沼气池不仅寿命达到20年,且形成了具有地域特色的沼气综合利用模式.我国北方推广的塑料大棚、沼气池、气禽畜舍和厕所相结合的“四位一体”沼气生态农业模式,中部地区以沼气为纽带的生态果园模式,南方建立的“猪-果”模式,以及其他地区因地制宜建立的“养殖-沼气”、“猪-沼-鱼”和“草-牛-沼”等模式,都是以农业为龙头,以沼气为纽带,对沼气、沼液、沼渣的多层次利用的生态农业模式。沼气发酵综合利用生态农业模式的建立使农村沼气和农业生态紧密结合,是改善农村环境卫生的有效措施,也是发展绿色种植业、养殖业的有效途径,充分实践了“资源—废弃物—再生资源”的循环利用模式,已成为农村经济新的增长点,符合建立资源节约型和环境友好型社会的标准。
2.生物液体燃料已经起步
通过生物质资源生产的生物汽、柴油和燃料乙醇是生物液体燃料的主要品种。1998年以来,以粮食为原料的燃料乙醇生产已初步形成规模。由于玉米价格不断攀升以及陈化粮逐步消耗,本着生物质液体燃料的发展需要严格遵循“不与人争粮,不与粮争地”的原则,2007年国家开始禁止发展粮食乙醇项目,将燃料乙醇生产转为以薯类、甘蔗、甜高梁等1.5代生物乙醇技术上,强调以边际性土地生产生物质能源原料,以纤维素为原料的第二代乙醇生物燃料技术,已开始初步商业化。
二、我国生物质能源技术开发的主要进展
1.生物质发电技术
生物质发电技术集环保与可再生能源利用于一体,从战略需求出发,各国都加大投资力度进行开发利用。生物质发电技术主要包括:直接燃烧发电、与煤混燃发电、气化发电以及沼气填埋气发电等。大规模的生物质直燃发电技术效率较高,但要求生物质集中、数量巨大,因此大规模进行收集或运输,电站运行管理成本较高。小规模直燃发电技术则效率较低。直燃发电技术在国外已进入推广应用阶段,大部分用于林业废弃物的处理。生物质直燃发电技术在我国尚未形成系统性研究,许多问题亟待解决,如秸秆中含有较高的氯及钾、钠等成分,其灰熔点较低,容易在炉膛内结渣、结焦或沉积于受热面,严重影响生物质燃烧锅炉的换热,甚至造成腐蚀。目前国内在建的生物质直燃电厂主要依靠国外引进技术,关键设备基本是直接进口或在国内委托生产,既没有自主知识产权,设备价格也很高,电站建设成本达1.2万元/kW,发电成本太高已成为我国秸秆直燃发电产业化的主要障碍。生物质直燃的另一种方式是生物质和煤混合燃烧发电技术,该技术规模灵活,经济性较好。
2.生物质液体燃料技术
生物质液体燃料主要包括燃料乙醇、生物柴油、生物质裂解油和生物质合成燃料等。近20年来,利用甘蔗、玉米等糖和淀粉类原料制取燃料乙醇, 利用动植物油脂制取生物柴油的技术已经逐步实现商业化。目前玉米乙醇、生物柴油等第一代液体生物燃料已经逐步应用于国内外工农业生产,成为石油燃料的有力补充。然而,由于玉米乙醇、生物柴油以粮食、油料种子为原料,须占用大量耕地,与国家粮食安全存在矛盾,不可能在我国进行大规模生产,因此,近年来生物质液体燃料的原料开始从粮食作物向非粮作物以及农林废弃物转变。美国和欧洲开始大量投入,开展以纤维素和木质素等为原料生产生物质液体燃料的技术路线和工业实践,预计在6~10年内将有重大突破。从资源可持续供给和取得根本性技术突破的角度看,生物质热解液化、生物质气化合成燃料具有更加宽泛的资源基础和广阔的发展应用前景,与纤维素燃料乙醇一起通称为第二代生物质液体燃料。我国的第二代生物质液体燃料技术尚处于实验研究阶段,加大其研发示范力度,对尽快实现我国中远期规模化替代石油资源具有重要的科学和现实意义。
三、制约我国生物质能源产业发展的主要问题
1.资源“瓶颈”
目前,我国生物质能源产业面临着极大的原料供应问题。如,发酵原料来源单一,限制了沼气工程的规模化;非粮原料无法全年供应,影响了非粮乙醇生产全年均衡生产;而陈化粮等糖类原料产量有限,难以支撑庞大的乙醇燃料工业体系;生物柴油也面临缺乏适宜非粮边际土地及相适应植物新品种,尚无提供大量原料能力的尴尬境地。要根据技术发展分阶段、分等级实现生物质资源的多元化利用,近期以废弃物综合利用为主,中期以废弃物和能源作物为主,远期以能源植物或藻类资源为主,使其开发利用达到最大化。
2.产业模式
一是管理模式存在缺陷,缺乏科学的原料评价体系以及技术规范,生物柴油无法进入运输燃料系统;二是项目模式有待改进,对小型项目配套政策没有跟上,使其操作成本高,立项过程复杂;三是经营模式不够完善,民间资本难以进入,投资风险比较高。
四、推动我国生物质能源产业发展的政策建议
1.将生物质能源置于保障国家能源安全的高度给予支持
生物质对我国能源和资源供应战略安全有着重要意义,应将其放在保障国家安全的战略高度给予支持,并在政策上给予一定的倾斜。此外,建议根据生物质能源产业发展的需要,对相关激励政策进行完善和修改,把与能源生产有关的环境成本和社会成本全部考虑进去,实行全成本定价办法,制定合理的生物质能源产品价格补贴政策、强制性生物质液体燃料收购政策、鼓励生物质液体燃料消费的政策。
2.着力于加强生物质能源科技创新
生物质能是我国未来可持续发展的重要可再生能源之一,产业化过程是长期持久的,因此,拥有相关自主知识产权的核心技术是稳步可持续发展的关键。政府应鼓励国产化技术的推广,对采用国产化技术的单位进行补助,调动其自主技术研发和应用的积极性,建议设立专项资金支持生物质能源的技术创新,从根本上奠定生物质能源大规模替代的基础工作;建立专项资金为中小型生物质能企业提供政策性担保,支持生物质能源的产业化进程,推动分散式生物质能源产业体系的形成。
结束语
我国生物质资源开发以有机废弃物和利用边际性土地种植的能源植物作为主要原料来源, 从长远看, 能源农业和能源林业是未来发展生物质能源的基础。生物质能源产业作为一个正在兴起并富有巨大前途的新型产业。发展生物质能源产业有利于破解能源危机,更有利于环境的保护。
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关键词:新能源产业;低碳经济;技术创新;品牌战略
中图分类号:F127 文献标识码:A 文章编号:1006-723X(2011)11-0088-03
新能源产业是常州市全力打造的五大振兴产业之一,近几年发展迅猛,初步形成了以太阳能光伏和光热综合应用为主导,风力发电设备制造和生物燃料生产等协同并进的发展格局。但常州市新能源产业的发展也面临着越来越多、越来越强的国内外竞争对手,如果常州市不能及时调整新能源产业发展对策,就会在此轮竞争中处于下风,错过难得的历史发展机遇。因此,常州市必须针对自身的优势与不足,统筹兼顾,制定合理的产业发展对策,扩大优势,缩小劣势,提高产业的国际竞争力。
一、常州市新能源产业发展现状
(一)常州市太阳能光伏产业发展现状
太阳能光伏产业是常州市发展最快、最有前景的产业之一,目前拥有规模以上的光伏企业30多家,2009年常州市光伏产业实现销售收入160亿元。产品涵盖高纯硅提炼、单晶硅拉棒、切片、电池片封装、组件、系统开发及安装、产品研发测试、光伏设备制造、LED应用等各个环节,已形成比较完整的产业链,配套能力很强,并成立了天合光伏产业园和金坛光伏产业园等光伏产业集中区,常州已成为具有一定影响力的光伏产业制造基地。
(二)常州市风能产业发展现状
常州拥有风电整机及零部件制造骨干企业近30家,2009年风能产业实现产值30亿元。风电产业已形成较为系统的风电设备产业链,产品涵盖风电整机及电机、大部件(轮毂、底座、轴承、齿轮箱、主轴、塔筒等)、叶片(含芯材、树脂等)等核心零部件。常州市风能产业发展目标是到2015年,实现销售收入500亿元。
(三)常州市核能装备产业发展现状
常州核电装备制造业起步于20世纪80年代,东方机械公司、苏源电力装备公司、常州飞机制造厂等企业早在20世纪90年代初就参与了秦山核电站的开发建设和配套服务。目前全市共有30多家各类核能装备制造企业,涉及的产品主要有压力容器、电线电缆、阀门、水工机械、变压器、管道、大型吊具、压力泵、专用起重设备等。2009年核能装备企业总产值超过20亿元,成为常州市装备制造业的重要组成部分。
(四)常州市生物质能产业发展现状
常州市生物质能产业发展相对较晚,规模相对较小。产业链包括生物柴油的生产和垃圾、沼气、秸秆等生物质发电。卡特新能源、强林生物在生物柴油方面的产业化技术与规模处于国内领先地位,用地沟油及动植物油提炼的生物柴油已实现批量生产,利用炼油的尾料生产生物增塑剂、油等延伸产品,使企业达到零排放。生物能源公司、恒宁生物多年从事稻壳发电机的生产和改装,永康农牧沼气发电机组已建成并发电。
(五)常州市光热产业发展现状
常州太阳能光热企业起步较早,目前全市有近200家太阳能热水器生产企业,产品涵盖太阳能热水器、集热器、热水管及热水系统等。产业基础比较坚实,常州已成为国内太阳能产业集聚度较高的城市之一。但与国内一些城市相比,常州光热产业缺乏龙头企业和知名度很高的品牌。
二、常州市新能源产业发展的sWOT分析
SWOT分析法又称为态势分析法,由旧金山大学的管理学教授韦里克于20世纪80年代初提出来的,常常被用于制定发展战略和分析竞争对手情况。
(一)常州市新能源产业的优势
1.产业体系较为完整
常州基本拥有新能源产业的主要子行业,如太阳能光伏、风能、核能装备、生物质能、太阳能光热等,这些行业在中国新能源领域发展较早,有一定的生产经营与技术研发积累,产品销往国内外,涌现出了一批在国内有影响力的龙头企业,产业规模逐渐扩大,产业链得到延伸。以太阳能光伏产业为例,常州既有单晶硅电池,又有非晶硅薄膜电池,既有电池生产企业,又有光伏设备制造企业。
2.龙头企业影响力逐渐扩大
常州新能源产业的一批龙头企业在全国的影响力正在扩大。天合光能全球市场占有率由2008年的3.3%猛增到2009年的6.5%,被评为"2009最具竞争力境外上市公司”。2010年9月亿晶光电被评为“中国新能源企业30强”,亚玛顿玻璃产品在国内的市场占有率已超过60%。
3.企业创新能力显著提高
市场竞争的加剧,推动了常州新能源企业对技术创新的投入,并取得了一定的效果。截止2010年5月,卡特新能源已获授权发明专利3项、实用新型专利6项,研发的“废弃油脂生产环保生物增塑剂关键技术研究及产业化开发”、“废弃油脂生产环保生物柴油关键技术研究”科研成果,先后通过中国石化协会组织的专家鉴定,整体水平达到了国内领先,国际先进。
4.产业集聚效应逐渐显现
常州近年来大力发展新能源产业,已建立了一大批有一定生产与研发能力的新能源企业。产业规模的日益扩大,有助于技术的创新、人才的培养、企业问的协作,从而形成产业集聚效应。以光伏产业为例,常州先后涌现出100多家光伏生产及配套企业,集聚了天合光能、亿晶光电、华盛天龙、美晶太阳能等一批涉及太阳能光伏产业的龙头骨干企业。围绕龙头企业,还有一些配套加工能力强、规模较大的企业,如顺风光电、东君光能、中弘光伏、灵晶半导体、亚玛顿玻璃等。
(二)常州市新能源产业的劣势
1.大部分企业缺乏核心技术
虽然常州一些企业依靠研发掌握了许多新技术,但新能源产业的核心技术依然严重缺乏。以光伏产业为例,多晶硅提纯技术掌握在国外企业手里,常州企业基本上集中在太阳能电池板非关键部件的加工制造上,而这一环节技术含量最低、工艺最简单,属于劳动密集型的加工,附加值比较低。由于新能源技术水平整体偏低,零部件的质量以及运行可靠程度不高,新能源产业所涉及的关键零部件、核心技术主要是从国外进口。
2.缺少知名品牌
常州新能源产业的特点是企业多、品牌多,但知名品牌少,特别是行业内排名前三位的业内公认的大品牌更少。常州市科技局2009年数据显示,天合光能在2007年全国可再生资源蓝天排行榜中列全国第二,亿晶光电电池片产量位列全国前十位,新誉风电位居全国同行业第四位,而其他企业的品牌排名相对靠后。在太阳能热水器领域,常州还没有进入全国前十名的品牌。
3.企业平均规模偏小
除了几家龙头企业外,常州新能源企业平均规模偏小。如果不计天合光能、亿晶光电,2009年规模以上的太阳能光伏企业的平均销售额在1-2亿元。常州市生物质能产业龙头企业卡特新能源2009年产值仅仅5000万元,其他的企业规模就更小。
(三)常州市新能源产业面临的机会
1.低碳经济时代的来临将迅速放大世界新能源产业的市场规模
全球气候变化和化石能源的日趋枯竭,促使世界各国大力发展低碳经济,为新能源产业的发展提供了难得的历史发展机遇。美国《2009年恢复与再投资法》规定将拨款约500亿美元用来开发绿色能源和提高能效,其中140亿美元用于可再生能源项目。欧盟宣布,2013年前将出资1050亿欧元支持“绿色经济”,发展新能源产业。世界各国将大力发展太阳能、风能、核能、生物质能等新能源,未来几年,新能源产业市场会迅速变大。这些积极因素将帮助常州新能源企业扩大出口,提高产能,降低生产成本。
2.世界经济走出金融危机
在世界各国纷纷出台经济刺激计划,携手应对金融危机后,世界经济正在走出国际金融危机。2010年6月,经济合作与发展组织、联合国贸易和发展会议、世界贸易组织联合的报告显示,2010年上半年全球经济形势得到改善,预计2010年全球经济增长4.2%,全球商品贸易增长9.5%,外国直接投资将适度回升,发达国家失业率将下降。世界经济的逐步复苏,将大大增加对新能源产品的市场需求,困扰新能源产业的产能过剩与市场需求不足的矛盾有望逐渐消除。
3.国家与常州市政府的高度重视
我国对低碳经济一直非常关注,尤其是对新能源产业给予了高度重视,继《可再生能源中长期发展规划》和《可再生能源发展“十一五”规划》之后,《新能源产业振兴规划》也即将出台。在国家《可再生能源中长期规划》中,到2020年,可再生能源的比例要达到15%。2009年《江苏省新能源产业调整和振兴规划纲要》出台,明确表示将对新能源产业进行着力培育发展,力争2011年实现销售收入4500亿元。常州把新能源产业作为五大振兴产业,力争到2011年,新能源产业产值突破700亿元。国家与常州市政府的高度重视,为常州新能源企业发展提供了可靠的政策保障。
(四)常州市新能源产业面临的潜在威胁
1.国内外市场竞争加剧
在国内外大力发展低碳经济和新能源产业的背景下,越来越多的企业进入新能源产业。2010年韩国三星电子公布了其在太阳能光伏领域的发展策略,其长远规划是在10年之内将太阳能电池产能扩充到数千兆瓦。TSMC购买从事CIGS薄膜太阳能电池业务的美国Stion公司21%的股份,并从该公司获得CIGS工艺的授权。一些能源领域的巨头如BP、壳牌等企业也都进入新能源产业,国内石油、电力、煤炭等能源领域的国企也纷纷进军该领域。国内外竞争对手的增加,使常州新能源企业面对的是竞争日趋加剧的国内外市场,市场风险加大。
2.发达国家对核心技术的垄断
目前新能源领域的多数核心技术都掌握在发达国家手中,风电领域主要由欧洲主导,而太阳能则是美国、日本、德国的企业掌控。欧美为了成为“下一个中东”,垄断性地掌握新能源技术的研发,并利用其技术优势垄断性地制定行业标准,以各种理由限制新能源技术的出口,从而使中国及其他发展中国家新能源产业只能依附于欧美的先进技术。在核能、海洋能等方面,欧美不仅对中国设置了多重障碍,而且在中国研发这类技术时,还往往以国家安全等为借口,制约中国发展。发达国家对核心技术的垄断不利于常州新能源企业的技术引进和研发,影响企业的长远发展后劲。
3.贸易保护主义的兴起
近年来,发达国家经常无端指责中国对新能源产业采取不正当的扶持政策,并威胁对中国新能源产品出口实施贸易保护措施。2010年9月9日美国钢铁工人联合会向美国贸易代表署提交长达5800页的申诉书,指控中国的土地、低息贷款和财政补贴措施威胁美国的清洁能源产业。德国太阳能生产商conergy公司欲联合其他同行,向德国政府和欧委会申请对中国产太阳能电池板进行反倾销调查。
三、常州市新能源产业的发展对策
常州市新能源产业要想实现弯道超越,得到非常规发展,就要做到知己知彼,强化优势,克服劣势,善抓机遇,应对威胁。
(一)加大技术创新的力度
常州新能源产业的发展瓶颈是缺乏核心技术,所以企业应加大技术创新的投入,在走自主创新之路的同时,要积极引进技术、消化、吸收与创新。加大与跨国公司、国内大型骨干企业、上下游企业、大专院校、科研院所的战略合作,以充分利用其技术和人才优势,弥补自身的薄弱环节。利用外部的风险投资,形成技术创新投资主体的多元化,共享技术创新成果与风险,从而在总体上增强企业的风险承担能力。
(二)实施品牌战略
品牌和技术是企业的核心知识产权,常州新能源企业在一手开发核心技术的同时,要实施品牌战略,通过几年的运营,培育一批国内名牌,几个国际知名品牌。实施品牌战略要有好的品牌定位,通过产品的质量、品牌策划和战略规划来提升品牌形象。从抓龙头企业入手,整合品牌,做大名牌。
(三)扶持龙头企业做大做强
常州当务之急是重点扶持一批有实力或潜力的龙头企业做大做强,形成重点龙头企业带动,中小龙头企业、配套企业竞相发展的充满活力的新能源产业发展新格局。龙头企业要进行体制创新,调整优化企业股权结构和法人治理结构,提升经营管理水平。鼓励和支持具有比较优势的龙头企业,以资本运营和品牌管理为纽带,开展跨区域、跨所有制的联合与合作,通过收购、兼并、租赁、控股和承包等方式进行资产重组,组建现代企业集团。
(四)积极开拓新能源产品市场
常州新能源企业要继续扩大产品外销,在出口中应避免过于依赖价格竞争,以免遭受国外的反倾销、反补贴调查。要避免市场开拓过程中的单打独斗,尽可能开展市场营销合作,利用已经形成的销售网络,发挥各自优势,实行资源共享、互惠互利。积极举办各类新能源产品展示展销活动,发挥展览平台促销作用。加强新能源产品促销工作,召开产销对接和产品推介会。
(五)进一步加大与优化新能源产业的扶持政策
常州市要加大财政政策扶持力度,在预算中安排更多的财政资金,补助、奖励常州市新能源优秀企业,以起到“四两拨千斤”的功能。要大力减轻常州市新能源企业的税负,降低新能源产品的价格,提高市场份额,扩大产量,获得规模经济效益。
(六)改善融资环境
利用国家高度重视新能源产业发展的机遇,积极帮助常州新能源企业争取国家和省级更多的项目资金投入,帮助条件成熟的龙头企业发行股票,上市融资,争取发行中长期企业债券、短期融资券和中期票据等,开发设计新能源产业信托基金。搭建银企对接合作平台,主动向金融机构推荐重点发展的新能源产业项目,促进金融机构对新能源企业的信贷支持力度。建立中小企业信用担保机构风险补偿资金的长效机制,鼓励中小企业担保机构积极开展对新能源企业的融资担保。大力发展常州本地的风险投资公司,引导外地风险投资公司投资于常州新能源产业。
关键词 农村;可再生能源;现状;建议;陕西宝鸡
中图分类号 F323.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)04-0193-01
1 宝鸡市农村可再生能源发展现状
截至2012年底,全市农村已建成户用沼气超过12.84万口,占总农户的18.27%(2012年底宝鸡市乡村户数70.292 7万户),年产沼气3 213.5万m3;全市已建成122家中小型沼气工程,占规模化养殖户的1.3%,年产沼气39.067 2万m3;全市已建成18座大型沼气工程,占规模化养殖小区的3.8%,年产沼气180.9万m3。
1.1 生物质能源利用
截至2012年底,全市农村已建成省柴节柴灶了39.715 7万座,占总农户的56.5%(包括手工砌筑和生物质炉具);改造节能炕39万铺,占总农户的56%。
1.2 太阳能热利用
太阳能是无枯竭危险、清洁环保的可再生能源。太阳能―热能转换利用技术和太阳能―电能转换利用技术是常见的太阳能利用方式。太阳能―电能转换利用技术主要是太阳能光伏发电技术,是目前最具有发展前景的新能源技术,光伏发电―利用太阳电池有效吸收太阳光辐射。截至2012年底,全市在农村已安装58 924台太阳能热水器,占总农户的8.4%;发放了23 537台太阳灶。
1.3 服务平台
经过近10多年的发展与壮大,宝鸡市农村能源行业已初步形成了管理推广和社会化服务等支撑体系,截至2012年底,全市已建成县级农村能源管理推广机构12个,从业人员138名,其中本科以上33人。通过沼气职业技能培训和鉴定并获得国家职业资格证书的农民技术员达到1 440人,初步形成了农村可再生能源乡村服务网点、沼气公司、沼气协会等多种服务模式。
2 宝鸡市农村可再生能源发展建议
2.1 加强政府引导,提高公众意识
发展农村可再生能源事关农村经济社会发展、生态功能的改善、新农村建设的协调,对解决广大农村能源供应问题具有特别重要的作用[1]。一是各级政府和有关部门要提高对可再生能源重要战略地位和作用的认识,开发利用农村可再生能源有利于优化农村能源结构,缓解国家能源压力;二是把推进农村可再生能源开发利用作为一项基本的能源政策,及时纳入农村发展规划。三是加大宣传力度,提高公众对开发利用农村可再生能源意识,为加快农村可再生能源事业发展创造有利的环境条件和舆论氛围。
2.2 抓住时机,积极争取大中型沼气项目
近年来,户用沼气由于受到农村劳动力输出、家庭畜禽养殖向小区和养殖场集中。建池成本不断增加以及国家农村城镇化建设步法加快的影响,大规模发展户用沼气池的已经过去,户用沼气已进入一个巩固、完善、提高的阶段。近几年,宝鸡市集约化畜禽养殖业迅猛发展,全市发展规模化养殖场小区达到476个,规模养殖户达8 817户,年产畜禽粪污达1 100.2万t。这些畜禽粪便废弃物没有进行任何无害化处理,严重地污染了环境。应该紧紧抓住国家大力扶持大中型沼气工程和养殖小区沼气工程发展机遇的有利时机,积极争取项目,力争在“十二五”规划内使宝鸡市的大中型养殖场及养殖小区都建成沼气工程。这些沼气工程无害化、减量化地处理了畜禽养殖场的畜禽粪便,达到了治理污染、生产能源和综合利用的功效[2]。
2.3 加快推进生物质能源的利用力度
(1)千百年来,“烧柴火做饭、用火炕取暖”是我国广大农村的传统习惯。现在广大农村普遍使用的第1代省柴灶,其热效率在20%左右,新研发的新型节柴灶的热效率提高到35%,目前节柴灶项目国家补助500元。因此要利用项目加快对农村炉、灶进行升级换代步伐。
(2)新型节能炕“吊炕”于2008年5月成为最新国家农业行业标准(NY/T 1636-2008)。“吊炕”设计热效率高、节能显著、使用效果好、造价较低。而最新型的节能炕“吊炕”目前在宝鸡市农村只建成100多个,因此要加大培训技术人员的力度,广泛宣传新型节能炕,加快节能炕的升级换代[3]。
(3)根据企业每年实际销售秸秆能源产品的种类、数量折算消耗的秸秆种类和数量,中央财政按一定标准给予综合性补助(150元/t)。为了响应国家号召,在秸秆富裕区加强扶持秸秆固体成型燃料技术推广,鼓励有能力的企业开展秸秆能源产品的生产。
2.4 加大太阳能利用项目的推广,提高太阳能的利用速度
坚持因地制宜、多能互补,结合国内外可再生能源技术发展现状和各地实际情况,加快农村太阳能能源的开发利用,进一步提升太阳能开发利用水平。一是要积极争取太阳能热水器项目,力争在“十二五”规划内使全市的农民家庭安装上太阳能热水器,享受到国家的惠民政策。二是要注重建筑太阳能应用技术的推广,新建筑从设计入手推广使用太阳能。三是对供电不便的城乡道路、景观等公共场所要支持推广太阳能照明项目[4-5]。
3 参考文献
[1] 韩丽君.我国农村能源的发展战略分析[J].太原师范学院学报:社会科学版,2007(2):73-75.
[2] 曾晶,张卫兵.我国农村能源问题研究[J].贵州大学学报:社会科学版,2005(3):105-108.
[3] 李银忠.甘肃省农村可再生能源发展现状及对策[J].甘肃农业,2006(12):166-167.
关键词:能源替代;核能;核电项目重启
一、 前言
人类发展的历史伴随着人类对能源的持续的开发利用与替代的历程。人类从原始社会的钻木取火到核能等新能源的开发与利用经历了几次重大的替代过程,其中主要包括火的使用,蒸汽机的发明与煤炭的使用,内燃机的发明与石油的使用,以及现阶段正在推广与普及的核能,太阳能,风能等新能源和可再生能源。其中每一次能源结构的变化与替代都伴随着人类生活习惯,社会结构,以及世界各国经济地位的巨大变化。从目前的经济发展对能源的消耗形势来看能源的供需缺口将越来越大且由于化石能源具有不可再生和污染物排放过多的特性,人类对新能源和可再生能源的需求将越来越凸显。目前,在所有新能源中,核能是能源效率最高的一种能源,但是由于福岛核电站事故等一系列安全问题,世界各国对发展核能产业的态度一直变换不定。因此在这个世界能源转型与国际经济秩序重新建立的关键时刻,我国要如何选择,是否该能抓住核能产业发展机遇对于我国的经济发展具有十分重要的作用。
二、 世界能源替代与经济发展历史
1. 火的使用与早期人类发展。火的发明与利用结束了原始人类茹毛饮血的生活,是将人类与动物区别开来的重要转折。人类通过摩擦取火不仅改变了饮食结构开吃加热之后的熟食,更为重要的是火种的普及为人类大范围使用自然界中的干柴等原始初级的生物质能源提供了可能。而这种初级能源的使用又使陶瓷,金属等材料的烧制与冶炼成为可能,进而逐步扩大了早期人类可使用工具的的范围,促进了人类社会经济的发展。此外,能源的使用也增强了人类对自然环境变化的适应性以及抵抗气温骤降等自然灾害的能力,为人口的稳定与经济增长提供保障。
2. 煤炭的使用与英国经济的崛起。煤炭能源的开采与利用是人类历史上第二次对能源利用的飞跃。源于英国的第一次工业革命开启了人类使用蒸汽机的时代,但是由于木材等初级生物质能源的燃烧效率比较低无法满足人类对蒸汽机使用的需要,因此人类对一种新的更有效率的能源的需求变得十分迫切。煤炭的开采与利用就在这种背景下应运而生了。之后又以燃煤蒸汽机为基础,人类发明了蒸汽式火车,蒸汽式轮船等新式交通工具,改变了人类出行方式并且大幅度提高了人类出行与运输的便利程度。另外,燃煤蒸汽机还被用于矿物的开采与冶炼,纺织,造纸等不同的生产部门,极大的提高了劳动生产率,由于机器在一定程度上取代了人也导致社会结构发生巨大变革。英国得益于首先对燃煤式发动机的研发与利用在世界经济中的地位极速上升(潘荣成,2016),美国及欧洲其它国家也得益于技术扩散迅速发展成工业化国家。而当时中国与印度当时还处于农业社会,由于没有及时搭上第一次能源与工业革命的快车在世界经济中的地位迅速的衰落下去。在第一次工业革命与燃煤式发动机大规模利用之前的十八世纪中叶,中国还遥遥领先的占据着全球GDP的三分之一还多,此时的印度也在世界经济舞台上占据重要的位置,其GDP约占全球总GDP的四分之一,而同一时期包括英国在内的欧洲主要国家的GDP总和约占当时全球GDP总和的五分之一略少。而到了第一次工业革命结束,燃煤式蒸汽机大量使用之后的十九世纪三十年代,在此消彼长的作用下,包括英国在内的欧洲主要国家GDP总和已经与中国GDP?基本持平,都各占全球GDP的约三分之一,而此时的印度GDP已下降到占全球GDP五分之一还不到的程度。由此可见,能源产品及技术的替代与更新对一个国家经济发展的重要影响。(张有生、苏铭、杨光、田磊,2015)
3. 石油的使用与石油经济。石油的发现,开采与利用是人类历史上第三次对能源利用的飞跃。人类在1859年首次发现石油这种能源产品,从此以后直至今天石油一直都是对全世界各个国家而言最重要的能源资源。石油被广泛的用于各行各业,比如被生产加工成汽油,煤油驱动以内燃机为动力的汽车,飞机,轮船等交通工具;再比如被加工合成各种化工原料用于制造纤维,塑料等有机化学材料。这些化工与运输材料的进步给人类生产与生活带来了巨大便利并且改变了人类的生产与生活习惯。虽然石油是一种极为重要的能源资源,但它在地球上的分布却极不均匀。以中东地区为例,富含石油资源,并在此基础上通过出口石油获得大量的石油美金为各产油国经济发展提供了足够的资金支持,改变了产油国及附近区域的经济结构。20世纪70年代,得益于石油经济,中东地区产油国平均年GDP增长率都在接近10%的水平(黄民兴,1996)。此外,自20世纪70年代以来的几次石油危机均在不同程度上导致了世界经济危机和经济衰退。各个国家为了保证本国的能源安全也都运用过各种外交手段,可见能源对一个国家经济发展的重要性是被全世界各国都有认可和重视的。
三、 核能的发展与地位
根据2015年统计数据,核能,约兹球消耗量的4.4%,水能, 约兹球消耗量的6.8%,风能,太阳能,生物质能总共约兹球消耗量的2.8%。国际能源署预测到2030年全球对能源的消耗量将更加剧烈,其中对化石能源的绝对需求量在上升,但是从能源结构上来看全球对化石能源的需求比例是下降的。这部分对化石能源需求的下降要由其他能源来填补。
1. 核能发展现状。全球拥有核电站数量最多的国家是美国,根据2015年统计数据,其拥有99座。而核电占国内发电份额最高的却是法国,约占75%。原本日本拥有的核电站数量也很多,但是受到福岛核事故的影响其数量在陆续减少。除此之外以中国,印度,俄罗斯为代表的大型发展中国家也拥有一定数量的核电站,发达国家中加拿大与韩国也拥有一定规模的核电站。而除法国外,核电发电量占国内总发电量比较高的国家大多集中在北欧和东欧地区。其中北欧地区的国家包括比利时、瑞典、芬兰等国;东欧地区的国家包括捷克、斯洛伐克、乌克兰、匈牙利等国。总的来说,全球现存核电站数量大概在440座左右,总发电量大概在2 346 193GWh。占世界新能源消费总量的70%左右。
2. 其他新能源发展现状。风能,太阳能和生物能发电占全球总发电量的比例十分低,根据2015年统计数据,这三种可再生能源发电量的总和大概占全球总发电量的7%。但是,风能发展速度却很快,据估计,在未来十年风力发电可为全球发电总量贡献越10%的电力。 目前人类利用太阳能主要是通过光伏发电技术将太阳能转化成电脑进行利用。根据2015年统计数据,全球累计光伏装机发电容量约为230GW,生物质能源是污染极少的可再生能源,它可以被转换成多种形态进行利用,其中包括泥煤,秸秆等能源产品。目前生物质能源发电在全球总发电量中所占比例较少,大概只有3%,乐观估计在未来十年内其所占比例至多增长至5%。
3. 核能的优势与核电产业近年来遇到的挫折。通过对比可以看到,虽然新能源与可再生能源种类繁多,但在能源供给与消费上占主导的还是核能。高效能的核能提供了超过70%的新能源消费量,这大大超过了其他新能源的能源供给量。因此,把握好核能产业发展的先机对把握新一轮能源替代的世界潮流至关重要。
就在世界各国都看到了核能带来的好处竞相发展核电站的时候,2011年日本大地震却引发了福岛核事故。就在福岛核事故当年,日本即宣布要有计划制定政策进入零核电时代。2012年日本颁布了《能源基本计划》和《原子能政策大纲》,计划在2050年达到完全零核目标。然而作为能源匮乏的国家,核电的退出以及增加的能源进口也给日本经济带来了巨大的挑战。在2014年,在进行抗震和抗海啸的技术改进后日本最终还是决定重启川内核电站的两个核能机组。然而在2015年日本又关闭了五座正在运行的核电发电炉,在民间呼声与政府政策博弈之后,日本政府暂时决定将核能供应比例定在占全部能源消耗的20%左右。
由于日本福岛核事故,除日本外的其他核电大国的核电政策也都有短暂的动摇。欧盟在福岛核事故后立即启动了对欧盟地区核电站的抗地震,海啸等自然灾害以及?抗恐怖袭击等人为灾害的检测,但检测结果并不让人满意,因此在正式提交检测报告的2012年6月欧盟各国并未就是否继续发展核能发电产业达成一致。欧盟二十八个成员国中有十四个国家拥有核电站,其中以拥有58座核电站的法国为代表的大部分有核电站的国家支持继续发展核电产业。但德国、瑞典、比利时、捷克、瑞士一直以来都坚定的支持弃核计划 。虽然矛盾重重,但是2016年欧盟能源机构还是拟定了继续发展核电的计划,可见核能在经济发展中的重要作用和能源供应上的吸引力。除欧盟外,美国、俄罗斯、韩国、印度、加拿大等核电大国也都对本国的核电安全进行了细致的评估,在评估后这几个国家均表示会继续大力发展核电(陈嘉茹,2014)。
四、 我国能源利用现状
1. 我传统能源的储采情况。以每平方公里土地蕴含能源的储量为标准衡量,跟据2015年统计数据,中国比世界平均水平高出约六成,因此总的来说在世界范围内比较我国可以算是能源储量丰富的国家。相对优质的石油与天然气储量分别只占世界总储量的5.4%,煤炭占到了全球总储量的约50%。但是由于我国对能源需求量巨大,因此开采速度也高于世界平均水平。从改革开放之初的1980年到2012年,我国对煤炭石油天然气为主的一次能源的需求量平均年增长率达到50%以上。根据2015年统计数据,我国煤炭的产量约为36.8亿吨,石油的产量约为2.15亿吨,天然气的产量约为1 344亿立方米。因此,从可持续发展的角度来看我国还是需要积极开发和利用可以替代传统化石能源的替代能源,保证我国经济安全快速持续发展。(张在旭、李明、张菲菲,2015)
2. 我国新能源产业发展现状。我国新能源和可再生能源的开发与利用还处于初级阶段。根据2015年统计数据,我国新能源提供了全国一次能源供给量的9%。
(1)我国核能发展现状。我国核电技术的研发起始于改革开放之前,但是核能发电真正商业化直到20世纪90年代中期才开始。根据2015年统计数据,我国大陆地区的在运核能发电站总数为30座,装机容量约26 849MW,并且正有另外24座在建设中,全球在建的核电站总共66座(徐玉明,2015)。
(2)我国其他新能源发展现状。我国风能利用研发最早始于建国初期,但是直到改革开放初期才开始商业化运作。我国风力资源主要集中在北方地区以及南方沿海地区,发电量排全球风力发电量第一,约14 536万千瓦时。在未来十年我国风力发电装机容量预计还将增长一倍。我国的地理位置决定了我国大部分地区太阳能资源丰富的现状,这些太阳能资源主要被用于光伏发电。我国对光伏发电的技术研究起始于改革开放初期且光伏产业发展速度极快,到2007年我国就已经成为光伏电池产量最高的国家。但是由于成本及需求方面的因素,我国2005年之前大部分光伏产品都用于出口,后来随着国家政策的变化我国国内光伏发电装机容量在逐渐增加,到2015年我国光伏装机容量已达到4 318万千瓦。我国地大物博生物质资源十分丰富,我国可利用的生物质能源量大概包括主要产自广大农村地区的秸秆,沼气等以及主要产自城市的生活垃圾等。但是我国真正利用到的生物质能源还不到可利用量的0.5%,近些年来我国正在加快生物质能源的开发与利用。
3. 核能在我国能源发展中的重要性。
首先,我国目前的能源消费结构与世界整体能源消费结构还是存在一定差异的。根据2015年统计数据,我国一次能源的消费中占比最多的是煤炭,占比约为40%。这个比例远高于世界平均煤炭消费比例。我国消耗的这些煤炭中大概有一半用于发电,转化为电力消耗,另一半用于直接燃烧消耗。与其他化石能源相比较,煤炭燃烧所产生的环境污染物更多,再加上我国能源利用效率低下,导致了严重生态环境破坏。其次为石油,占比约为20%。从所占比例来看,我国消费石油与天然气的比例与世界平均水平还相差很远,虽然这两种能源的燃烧效率都比煤炭更好,排放的污染也更少。从以上这些统计数据可以看出我国的能源消费结构很依赖煤炭,这样的能源结构不利于环境保护与节能减排且不具有可持续性。因此我国能源结构面临着从化石能源尤其是煤炭向可持续利用低污染的新能源转变的问题。
其次,与世界整体情况类似,我国虽然地大物博,风力,水力,太阳能等清洁能源资源丰富,但是其能源提供效率与经济发展整体对需求还是存在一定差距。而核能发电效率非常高,排放的温室气体只有煤炭发电排放温室气体的1/6。因此,核能高效低碳的特性决定了其在我国新能源发展战略中的重要地位。
最后,核电产业的发展需要配套设施的建设,在一定程度上可以带动核电站所在地经济的发展。而我国现阶段仍面临?区域经济发展不平衡的问题,因此,内陆核电站的建立对于我国经济均衡发展有很大的好处。
五、 世界能源发展对我国重启新建核电项目的重要启示
1. 继续发展核能发电产业。从能源发展与经济发展的历史过程中可以看到,能源为经济发展提供了重要的支持,历次能源革新的过程都伴随着不同程度的生产力上升与世界经济格局变迁。对于一个国家而言,要想在世界经济舞台中脱影而出并保持不败的地位就需要抓住每一次历史的机遇。在世界能源短缺与转型的现阶段,传统的化石能源的不不可再生性以及我国缺少优质化石能源的特性都导致了我国对可替代传统能源的新能源的迫切的需要。人们对环境问题也愈发关注。传统化石能源在燃烧的过程中不可避免的会排放大量的温室气体与各种污染,因此,在全球节能减排的大环境下,核能发电低污染,高效能的特性使得发展核电产业变得更加符合经济发展与自然环境和谐共处的需要。大力发展新能源产业,抓住历史的机遇,是我国社会与经济发展的必然选择。
2. 吸取其他核能发电的先进的经验和失败的教训,安全保障核能发电的安全性。人类历史上的发生过几次核电站事故,其中切尔诺贝利事故主要是由于技术落后以及人为操作失误造成的,福岛核事故是由于自然灾害造成的,给核电产业带来的经验教训表明核电。我国在发展核电产业的过程中需要从这些已经发生的事故中吸取经验教训,务必做到在核电站设计过程中充分考虑突发事件应急处置安全保障,在核电站建立过程中严格论证评估地理位置的适应性,在核电站运行过程中严格按照安全生产规范操作。
3. 大力投入核能发电技术的研发。世界各国大力发展核电产业的同时也在核电技术上相互竞争和学习,核电不只可以为我国经济增长提供充足的能源,同时它也可以通过核电技术的出口为我国创造直接的经济利益。核电技术作为核电产业的核心,对于我国核电产业的发展也至关重要。因此,在发展核电产业的时候,应该大力投入对核电技术的研发,争取做到最基本的核电核心技术自主研发生产,并在此基础上引领世界核电技术的发展。
参考文献:
[1] 潘荣成.近代早期英国能源转型及其启示[J].理论月刊,2016,(2):177-182.
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关键词:德国;可再生能源;借鉴意义
中图分类号:D951.6; D912 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2012)35-0154-02
一、德国可再生能源及其法律发展现状
(一)德国可再生能源发展现状
德国新能源技术在世界新能源产业中处于比较领先地位。德国在太阳能、沼气、风能、生物质能、电动汽车等方面都拥有世界最先进的技术,可称得上是新能源技术领域的先驱。
自德国大力推动可再生能源发展以来,其可再生能源在能源构成中的比例逐年增长。如在2009年德国太阳能、风能、生物质能、地热能等可再生能源的发电总额为2 380亿千瓦时,占能源发电总量的10.1%。生物质能成为新能源供给主力,风能、太阳能引领新能源增长迅速。同时,在2009年最终能源消费构成中,电力消费的16.1%、热力分配的8.4%、交通领域的5.5%来自可再生能源 [1]。德国能源发展的总目标是: 2020年可再生能源的发电比例达到20%,2050年达到50% [2]。
(二)德国可再生能源法的发展现状
1.电力领域的可再生能源立法
在德国,可再生能源发电领域的立法主要是《电力输送法》和《可再生能源优先法》。德国于1991年制定了《电力输送法》,以确保可再生能源电能够顺利入网。《可再生能源优先法》于2000年2月颁布,并分别于2004年和2008年进行了大的修订,最新修订的《可再生能源优先法(2008)》于2009年1月1日生效,它是德国关于可再生能源电力的主要立法。
2.供热领域的可再生能源立法
供热所消费的能源占德国最终能源消费的50%,但到2005年仅有不到6%的供热能源来自于可再生能源。为提高供热领域可再生能源的使用比例,2008年德国制定了《可再生能源供热促进法》,该法于2009年1月1日正式生效。
3.交通领域的可再生能源立法
可再生能源在交通领域的利用主要是向化石燃料中添加生物质燃料。为此,德国的相关立法主要有《引入生态税改革法》(1999)、《进一步发展生态税改革法》(2003)和《生物燃料配额法》(2006)。
二、德国可再生能源立法的主要内容
德国可再生能源的三大应用领域为电力、交通和供热供冷。德国可再生能源立法的模式是为不同应用领域分别立法。
(一)可再生能源电力立法
1.《电力输送法》
《电力输送法》制定于1990年12月7日,1991年1月1日起施行,1994年和1998年两次修订,1999年底失效。该法的宗旨是将固定电价制引入德国(该制度首创于美国)。其主要内容是:电网运营商不仅有义务接纳新能源和可再生能源电力并网,而且按固定电价收购新能源和可再生能源电力 [3]。固定电价制在德国施行后,实施效果十分显著。20世纪90年代,德国可再生能源电力尤其是风电发展迅猛,一举超过美国,领先全球。
2.《可再生能源优先法》
该法的主要内容包括:
(1)该法的立法目的是促进能源供应的可持续发展,特别是保护气候和环境。
(2)明确规定德国到2020年的可再生能源电力发展目标为在总电力供应中的比例不少于30%。
(3)明确了电网营运商和发电商在可再生能电力生产和入网中的权利和义务,包括:发电商有义务保障可再生能源电力符合特定要求;发电商有权要求电网运营商将可再生能源接入电网;离可再生能源发电设施直线距离最近的电网运营商有义务优先全额收购可再生能源电力;在经济技术合理的前提下,电网运营商有义务优化、提高和扩展其电网及其附属设施以确保收购、传输和配送可再生能源电力;将可再生能源发电设施链接到电网连接点所产生的费用由发电商承担;因电网优化、提高和扩展的费用由电网运营商承担。
(4)对可再生能源电力的价格和成本负担进行了规定,包括:根据可再生能源发电设施的地点、装机容量和所采用的技术,不同的可再生能源电力适用不同的且逐年递减的电价;可再生能源电力和电价应在各电网运营商间平衡和均摊;高耗电制造企业和轨道交通企业可以申请可再生能源电力使用限额。
(5)规定了告知义务,即发电商、电网运营商和公用事业公司等负有提交和公布相关信息的义务。
(二)可再生能源供热立法
受欧盟2009年《可再生能源指令》推动,2008年8月7日德国出台了《可再生能源供热法》。该法自2009年1月1日起正式实施。该法的主要内容包括:(1)规定了可再生供热用能的发展目标,即到2020年可再生能源在供热用能的比例不少于14%。(2)提出了使用可再生能源供热要求,规定今后所有新建建筑都有使用可再生能源供热的义务,如果选择不使用可再生能源供热,必须采取其他能够减少温室气体排放的措施。(3)出台财政支持措施,德国政府将在2009—2012年每年拨出5亿欧元用于支持可再生能源供热。
(三)可再生能源交通立法
根据《引入生态税改革法》(1999),德国政府多次提高石油、天然气和电力的生态税,而生物质燃料则免收生态税,这有力地促进了生物质燃料的发展。德国为持续推进生态税改革出台《进一步发展生态税改革法》(2003),将生态税改革扩展至“生态财政”,规定了各种能源的生态税税率以及对高耗能企业、公共交通企业和低收入家庭所采取的补偿措施。德国逐渐减少对生物质燃料的税收减免,将促进生物质燃料发展的手段从税收减免调整为比例配额,以免使生物质燃料受到过度补贴。2007年1月1日生效的《生物燃料配额法》的主要内容包括:第一,修订《能源税收法》,为第二代生物燃料、纯生物柴油和E85提供免税;第二,修订《联邦排放控制法》,规定必须按时间表提高生物燃料在燃料中的含量。
此外,为了保证更多的生物质燃气通过燃气供应网被应用于发电、供热和交通领域,2007年12月德国修改了《燃气供应网准入条例》、《燃气供应网支付条例》和《激励措施条例》。这些条例设定了到2020年和2030年生物甲烷在德国燃气需求中的比例分别是6%和10%的发展目标 [4]。
三、德国可再生能源立法对我国的启示
(一)必须制定覆盖电力、供热和交通三大领域的可再生能源强制配额目标
同德国一样,电力、供热和交通运输也是我国主要的用能部门。虽然《可再生能源法》已经兼顾到了这三大部门,要求电网企业全额收购其电网覆盖范围内可再生能源并网发电项目的上网电量,经营燃气管网和热力管网的企业应接受符合入网技术标准的利用生物能源生产的燃气和热力,石油销售企业应将符合国家标准的生物液体燃料纳入其燃料销售体系,但其并未对可再生能源发展做出强制性的配额要求。应该知道,明确具体的法律目标是可再生能源法顺利实施的重要内容和前提。德国可再生能源法中最重要的指标包括可再生能源发展总量目标、电价、补贴率、资金额度等。这些重要的指标都在《可再生能源优先法》中做了明确的规定。明确指标的制定,对未来的市场起到一个明确的指示作用,引导行为人的决策。我国也应该明确规定电力、供热和交通等领域的可再生能源发展指标。
(二)扩大履行可再生能源义务主体的范围,并注重法律规范的可操作性
根据《可再生能源法》,负有法定义务的企业包括:电网企业、经营燃气管网和热力管网的企业、石油销售企业,并对它们若未依法履行义务的行为应负何等法律责任做出了相应的规定。虽然说这些规定为可再生能源进入电力、供热、燃料消费三大领域创造了必要的市场条件,但这只涉及可再生能源生产的部分环节,尚须对电力生产企业、生物液体燃料生产企业、供热企业等主要用能企业利用可再生能源的义务作出强制性要求,并对其在未完成法定的可再生能源义务要求的情形下应当承担的法律责任做出明确规定。
另外,必须重视法律规范的可操作性。我国的《可再生能源法》尚显操作性不强,国务院及其相关部门应该以《可再生能源法》为基础制定切实可行的具体规定,以真正实现可再生能源发展目标。
一、台湾生物质能产业发展的政策目标
1997年台湾为加强环境保护、促进经济发展,设立了“永续发展委员会”。2000年该会以“永续环境、永续社会、永续经济”为发展愿景,拟定了“二十一世纪议程一台湾永续发展策略纲领”和“永续发展行动计划”,确立了台湾发展可再生能源的政策,其中对生物质能的发展制定了具体的执行目标和计划。
首先是生物柴油的开发应用。台湾使用的生物柴油主要是从废弃的食用油中提取,它与传统柴油的性质相似,所提供的能量与传统柴油相当,安全性、性较传统柴油好,而且生物柴油燃烧后排放的污染物较传统柴油少,有利于改善空气质量和减少温室效应。将生物柴油按一定比例添加进传统柴油中可相应减少柴油使用量。2004年台湾开始在部分车辆中使用添加比例为1%(E1)的生物柴油;直到2010年,台湾相关部门才规定所有出售的传统柴油中必须添加2%(E2)的生物柴油,数量为l亿升;并计划在2011年至2015年间将这一比例提高至5%(E5),达3亿公升;2016年至2025年再提高到20%(E20),达到12亿公升。
其次是生物燃料乙醇的推广应用。生物燃料乙醇是指以生物质为原料,通过发酵、蒸馏及脱水等工艺而制成的乙醇,俗称酒精。将这种生物燃料乙醇按一定比例添加到传统的汽油中,可以逐步减少对传统汽油的依赖,以及二氧化碳的排放。台湾生物燃料乙醇的发展较晚,直到2007年才开始量产,2010年至2011年按3%(E3)的比例在传统汽油中添加生物燃料乙醇1亿公升,2011年到2015间计划使用添加比例为5%(E5)的生物燃料乙醇5亿升,2016至2025年达到添加20%(E20)的目标,共计20亿公升。
再次是生物质能发电。生物质直接燃烧产生的能量可用来发电,台湾目前有多座垃圾发电厂采用直接燃烧发电,但这种方法燃烧效率低。台湾“能源局”规划在2011到2015年将燃煤发电厂的煤与生物质燃料混合燃烧,既能提高发电量,又能充分利用农工废弃物,并逐渐扩大混烧比例,发电量达到85万千瓦;2016至2025年,计划采用垃圾气化发电技术,将垃圾转化为可燃气,再利用可燃气推动燃气发电机进行发电,发电量达140万千瓦。
二、台湾生物质能产业的发展现状
台湾生物质能的推广应用主要是由台湾“能源局”、“农委会”与“环保署”合作进行,目前台湾对生物质能的推广应用主要是以废弃物焚化发电、生物柴油和生物燃料乙醇的生产为主。无论是在生物质能的开发还是在推广应用方面,台湾尚处于起步阶段。
1、废弃物焚化发电
台湾早期利用生物质能主要是以垃圾焚化发电为主,但规模较小。目前台湾约有24座垃圾焚化发电厂,发电的装机容量累计为56万千瓦,其中大型垃圾焚化发电厂21座,总装机容量约47.3万千瓦。近年台湾“能源局”开始在全岛推广实行“垃圾全分类、零废弃”计划,在澎湖、花莲、南投兴建了“全分类、零废弃”的资源回收厂,将收集到的垃圾加工成型,再进行焚化发电。为提高燃料效率,台湾相关部门在花莲县丰滨乡配套兴建了岛内第一座废弃物固态衍生燃料(RDF-5)示范厂,每小时可处理1吨垃圾。台湾利用生物质燃烧发电技术,在燃料成型、燃烧设备以及燃烧工艺方面都较为落后,燃烧热效率低,发电量较小,无法形成规模效益。
另外台湾还有小规模的沼气发电。沼气来源主要是以废弃物为主,包括畜牧废水、家庭污水、城镇垃圾及各行业废水废物等四大类,其中畜牧废水主要来自养猪厂;家庭污水来自城市污水处理场;城镇垃圾主要以垃圾掩埋场为主;其他各行业废水废物则包括食品业、纺织业、橡胶业以及纸业产生的废弃物,利用燃煤混烧技术发电,总设计容量约6.53万千瓦,规模较小。
2、生物柴油生产和推广
台湾的生物质能产业中,生物柴油的生产与推广应用已初具规模。2001年台“经济部”颁布了关于生物柴油产销管理办法,委托“工研院”进行技术研发,鼓励民间投资设厂。在生物质原料选取方面,台湾“农委会”选择了大豆、向日葵、油菜等作为能源作物,同时在云林、嘉义及台南等地实施“能源作物试种推广计划”,协助农民与生产商进行合作,提供给农民每公顷4.5万元(新台币,下同)的环境补助及1.5万元的材料费补助,将休耕地转为种植大豆、向日葵和油菜。但是,由于台湾地处亚热带,这些温带作物的收成并不理想,随即就停止了能源作物的环境补助,能源作物的种植计划中止。之后,台湾“能源局”在嘉义大林试种白油桐树作为生物柴油的原料,但尚未大面积推广。因此目前台湾生物柴油的原料较为单一,以废弃食用油为主,不足部分使用进口棕榈油进行掺配。
2004年台湾“工研院”与台湾新日化公司进行技术合作,在嘉义兴建首座以废食用油为原料的生物柴油示范工厂制造生物柴油,产能为每年3000吨,并于2007年建成投产。目前台湾生产生物柴油的厂家已有新日化、积胜、承德油脂、玉弘等10家,合计生物柴油装置产能已达每年20万吨。依据台湾黄豆协会的统计,台湾每年消耗的动植物油脂约为77万吨,可产生15-20万吨的废食用油,将这些废食用油转化为生物柴油,每年可生产约15万吨的生物柴油,达到替代传统柴油使用量的3%,既解决了废食用油的回收问题,又产生经济效益。
生物柴油属于新能源,发展初期价格势必无法与传统石化柴油竞争,为促进生物质能产业的发展,鼓励生物柴油的使用,台湾采用的是低比例,循序渐进的添加方式,分四个阶段进行推广:
第一阶段,从2004年至2007年,实行为期三年、每年1亿元的“生物柴油道路试行计划”,补贴所有生产及购买生物柴油的厂商,鼓励公共交通运输车辆添加使用l%的台湾自产生物柴油。
第二阶段,2007年7月至2008年6月。一方面推行“绿色城乡计划”,补助石油炼制企业与加油站在出售的柴油中添加1%的台湾自产生物柴油B1;另一方面,推行“绿色公车计划”,将生物柴油B1供应给台湾13个县市的加油站,主要提供给垃圾车以及部分柴油客运车辆使用。
第三阶段,从2008年7月至2009年12月,强制要求出售的柴油中必须添加1%的生
物柴油。截至2009年,“绿色公车计划”累计使用生物柴油5500万公升,相应减少了同等的传统柴油使用量,并减少约18万吨二氧化碳排放量。
第四阶段,自2010年6月15日起,将所有出售柴油中生物柴油的添加比例提高至2%(B2)。依据台湾车用柴油的使用量估算,随着2011年台湾全面实施B2生物柴油之后,台湾生物柴油年使用量可望达1亿公升。
据“台经院”估算,若不考虑成本因素,台湾推动生物柴油将带来可观的社会经济效益:一是能源替代效益,台湾现在每年使用约1亿公升生物柴油,相当于每年减少250万桶原油的进口;二是环境效益,使用生物柴油,每年可减少二氧化碳等温室气体排放约33万吨;用废弃食用油生产生物柴油,不仅不会对粮食作物的生产及供应造成影响,反而具有回收废食用油的环境效益,变废为宝;三是产业效益,目前台湾合格的生产生物柴油的企业约10家,累计带动产业投资约10亿元,全面添加2%生物柴油后,估算年产值约30亿元,已形成一定的规模。
3、生物燃料乙醇的提取与应用
台湾的生物燃料乙醇产业起步较晚,目前尚处于发展初期。生物乙醇的提取主要有两种类型,一种是以糖类及淀粉为原料,如甘蔗、薯类、甜菜、甜高粱等,经发酵、蒸馏、脱水而制成燃料乙醇,这种生产技术已相对成熟。另一种是以木质纤维为原料,如蔗渣、玉米秆、稻草及稻壳、农业生产残留物、木屑等非粮食作物作为原料,这种被称为纤维素乙醇,纤维素乙醇是未来生物乙醇工业的发展方向。目前台湾提取生物乙醇主要以前一种方法为主,依靠糖类和淀粉类农作物作为原料。
台湾生物乙醇所需原料主要来自岛内22万公顷休耕地,台“农委会”对休耕地转种能源作物的给予每公顷4.5万元的补贴。除了传统的甘蔗种植之外,为降低成本,台“农委会农业试验所”正在研究培植甜高粱用于生产生物燃料乙醇。甜高粱栽培容易、产量高、需水量少、生长期短、适于机械播种及采收,是生产生物燃料乙醇最具潜力的农作物,其茎秆及叶片产量可达每公顷60吨以上,糖汁的固形物含量可达16%以上,每公顷可转换生物燃料乙醇2000公升,另外高粱残渣每公顷有16吨,若采用纤维乙醇生产技术,还可转换4500公升的纤维素乙醇。若将休耕地用于种植甜高粱之类的能源作物,可大大降低生物乙醇的成本。
受原料的影响,台湾制造生物乙醇的厂商大多由原来的食品企业转型而来,例如台糖、味王、味丹、台荣等。其中,台糖是生产生物乙醇的主要厂商,台糖曾有42座糖厂,糖业自由化之后,仅剩3座糖厂在运作。在生物能源推广示范期内,台湾相关部门给予补贴,将一部分糖厂转型为生物乙醇制造工厂,2009年台糖利用甘蔗为原料生产生物乙醇15万公升。台湾另一食品公司味王,早在2004年就在泰国设立木薯燃料乙醇工厂,以进口木薯糖蜜作为原料提取生物乙醇,所提取的生物乙醇最后交由“中油”公司进行脱水处理,按相应比例添加进传统汽油中。
台湾生物燃料乙醇的推广分为三个阶段进行:
第一阶段,2007年9月至2008年12月,在台北市范围内施行“绿色公务车先行计划”,设置了8座加油站供应添加3%(E3)生物燃料乙醇的汽油,由台北市各公务机关的车辆率先添加,并提供1元/公升的优惠,同时供应民众自愿添加使用。在第一阶段的推广计划中累计使用车次已达2万5千次以上,推广量为77万公升。
第二阶段,2009年1月至2010年12月,实行“都会区E3乙醇汽油计划”,补助台北、高雄两市加油站全面供应E3生物燃料乙醇汽油,2009年高雄已有五百多辆公共汽车开始使用E3汽油,这一阶段生物燃料乙醇推广量为1200万公升。
第三阶段,从2011年开始,在台湾岛内全面供应E3乙醇汽油,所有出售的汽油中必须添加3%的生物燃料乙醇,推广量为每年1亿公升,到2017年将达到添加20%的目标。
台湾生物乙醇产业的发展才刚起步,据估算,合理利用生物乙醇将对台湾的能源、农业、环保和经济发展产生综合效益。以甘蔗为例,若台湾以自产甘蔗为原料生产30亿升甘蔗乙醇,即可创造1.1万农业人口就业。若依台湾现有的规划,于2020年推广使用EIO(添加10%)生物燃料乙醇汽油,且全部使用台湾自产原料建置乙醇产业链,从能源投入的角度来看,将可替代原油进口1.16%;就环境保护的角度而言,可减少196万吨二氧化碳排放;在经济发展效益上,推动生物燃料乙醇产业累计将可创造345亿元投资,新增农业就业人口3.6万人。因此,生物质能源产业的发展将对台湾农业、能源和环境产生积极的影响。
三、台湾生物质能产业发展的限制因素
1、比较成本偏高
在不考虑传统能源对生态、环境造成负面影响的情况下,目前大多数生物质能产品的成本仍高于传统能源产品,台湾也不例外。
一方面,台湾土地面积狭小,且只能在休耕地上种植能源作物,土地较为分散,无法实现大面积栽种和集约经营,导致能源作物的生产成本和运输成本偏高。另一方面,由于农业生产的季节性和分散性与农业生物质能生产的连续性和集中性之间存在矛盾,原料供应受到季节和地域的限制,影响了产业的规模化经营。因此,以台湾现有的生物质能产业发展的条件及环境来看,原料制约了产业的发展,因此台湾的生物质能无法达到规模效应以降低成本。
生物柴油的成本分析。2005年台湾“农委会”选定向日葵、大豆、油豆等三种能源作物作为生物柴油原料。2006年开始引导农民将休耕地转种这些能源作物,并建立生产体系加以评估,由企业收购油料种子,再交由厂商加工生产生物柴油。经“台经院”的评估,台湾种植大豆和向日葵每公斤的生产成本分别为9.6元及21.3元,在没有补贴的情况下,用最便宜的大豆生产生物柴油的成本已达49.06元/公升,与进口棕榈油加工生产成本相当,远高于传统柴油每升27.5元的价格。若以废食用油为原料生产生物柴油,废食用油收购价约为23-25元/公升,再加上生产成本、运输成本及厂商利润等约为10元/公升,那么最终生物柴油的售价约为33-35元/公升,也高于传统柴油价格。因此台湾自产的生物柴油的价格偏高,没有市场竞争优势。
生物燃料乙醇的成本分析。据“台经院”对能源作物种植成本所做的分析,在不考虑任何补贴及利润情况下,以甘蔗作为原料,采用糖类及淀粉来提取生物燃料乙醇的最低成本约26元/公升,其次为甜高粱与玉米分别为26.45元/公升与27.7元/公升,加上甘蔗提取的乙醇因干燥费用较高,使得成本最终达到35.05元/升,较传统汽油23元/公升高,也较从巴西进口生物燃料乙醇28.47元/公升高。因此台湾自产生物燃料乙醇的价格仍偏高。
2、自主研发能力弱,部分技术和设备依
赖进口
台湾生物质能的开发利用仍处于产业化发展初期,除了上游的原料供应不足及成本偏高之外,台湾生物质能产业链中最为薄弱的环节是中游的生物质能生产和下游的供应体系。台湾生物质能生产缺乏具有自主知识产权的核心技术,相关的技术和设备仍掌握在巴西、欧美的主要厂商手中,尤其是生物燃料乙醇的生产技术和设备仍仰赖进口,甚至油品的供应设备也是以进口为主。因此,台湾要发展生物质能产业,不仅需要在优良品种选育、适应性种植、发酵菌种培育,还要在关键技术、配套工艺及相关供应设备等方面加强研发与应用技术的转化。
3、扶持政策尚不完善
台湾虽已制定了“再生能源发展条例”与“永续发展行动计划”,但还不完善。尤其是在科技研发、金融扶持、市场开放等方面缺乏合理有效的激励机制。首先,台湾生物质能的定价机制还没有体现出环境效益的因素,尚未形成支持农业生物质能产业持续发展的长效机制。其次,台湾虽已强制添加生物燃料,但也需扶持汽车制造商配合改造汽车动力系统,以适应混入规定比例的生物燃料。最关键的是对原料的生产补贴严重不足,依“台经院”的测算,如果台湾需要推广使用B2生物柴油1亿公升,至少需要将现有的22万公顷的休耕地全部种植能源作物,若农民在休耕地种植大豆作为能源作物出售,且获得“农委会”每期每公顷4.5万元的能源作物补贴,其净收益约为2.7万元/公顷,还不及休耕的3.8万元/公顷的补贴,显然农民并没有生产能源作物的积极性。因此,台湾在生物质能发展的上、中、下游的政策配套及相关法规仍不完善,这制约了岛内生物质能产业的发展。只有尽快制订明确的生物质能相关的推动政策及辅导补助或奖励措施,提高农民收益,降低企业风险,才能促进台湾生物质能产业的发展,提高竞争优势。
四、台湾生物质能产业的发展前景
台湾生物质能产业发展还处于起步阶段,以生物质能替代传统能源还面临诸多挑战,但发展生物质能是大势所趋,若台湾能进一步提升相关技术,再配以完善的政策,适合的发展模式,发展生物质能产业对台湾的能源、环保、农业都将产生积极的综合效应。