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新能源示范城市利好颇多
我国目前可再生能源资源的主要形式为:水能、风能、太阳能、生物质能、地热能和海洋能等。根据国家信息中心的数据显示,太阳能年日照时数在2200小时以上的地区约占中国国土面积的2/3以上,太阳能在中国具有良好的开发条件和应用价值。中国可开发的风能资源储量为2.53亿千瓦。地热资源远景储量相当于2000亿吨标准煤,已勘探的40多个地热田可供中低温直接利用的热储量相当于31.6亿吨标准煤。可见,中国拥有丰富的新能源和可再生能源资源。
对于水能、风能、太阳能、生物质能、地热能和海洋能六大类能源得到大力推广,蒋莉萍认为这主要是因为这六大类新能源环境友好、储量丰富且可持续利用。当前,开发利用可再生能源已成为世界各国保障能源安全、应对气候变化、实现可持续发展的共同选择。
我国最新的《规划》显示,可再生能源在能源消费中的比重将被显著提高。截至到2015年,可再生能源年利用量将达到4.78亿吨标准煤,其中可以变成商品交易的可再生能源年利用量将会达到4亿吨,在能源消费中的比重达到9.5%以上。到2015年,分布式可再生能源应用要形成较大规模。即:建设30个新能源微电网示范工程;建设100个新能源示范城币和200个绿色能源示范县;沼气、太阳能、生物质能气化等可再生能源在农村的入户率达到50%以上。
对于能源局大力推进新能源示范城市的建设,蒋莉萍认为这将有利于各城市充分利用当地的新能源资源条件,把新能源开发与城市规划建设、城市能源供应相结合,推动新能源技术的规模化应用,并以本地消纳应用为重点,这对于新能源在城市能源消费总量比重会有很大的促进作用。
“新能源示范城市的建设不能只是满足于做了几个项目,它应该要探索一种经济、高效、投入产出比最好的新能源使用模式,或者通过自身的示范,告诉别人新能源的发展模式更适合哪种类型的城市,新能源的发展过程中存在着哪些技术、管理或政策问题,应该如何去解决,如果这100座城市能够总结出来这些经验是非常有意义的。”蒋莉萍说。她还告诉记者,通过示范项目总结新能源发展模式是一个很必要、很有价值的事,可能不是某一个城市所能完全回答的,所以很需要国家主管部门在这一百个城市的实践的基础上,去探讨这些问题。
此外,蒋莉萍认为,新能源项目的开发建设以及建成之后长达二十年运行期内设施的维护和管理是一个比较专业的问题,但是并不是每一个项目业主者都会懂得、而且也不必要必须懂得如何解决这些问题,因此,有必要培育专业的服务产业、或者说建立一个相应的社会服务体系去解决这些专业问题,也就是说,项目业主者只需关心项目的经营管理,碰到专业的这些技术问题,只需要去咨询或者委托专业的服务机构,这样一来,很自然地就会带动起一个新兴的产业,是非常有实践意义的,应该作为新能源示范城市的主要示范内容之一。
新能源开发利用应有更广阔的思维
在过去的几年中,国内新能源技术得到了快速发展。蒋莉萍告诉记者,我国风力发电技术已经基本实现规模化发展;更加高端的太阳能热利用也具备了市场竞争力,从洗浴热水到供暖、工业热水供应,应用领域不断拓展。
当记者问到水能、风能、太阳能、生物质能、地热能和海洋能这些新能源应该如何开发利用时,蒋莉萍表示新能源的开发利用需要一种更广阔的思维。
蒋莉萍告诉记者,自然界赐给的能源资源和我们对能源的最终利用是不一样的。无论传统的化石能源、还是新兴的可再生能源,我们需要的并不是它们本身,而是它们为我们的现实生活所提供的热(冷)量、照明、动力和控制功能等等。其实很多新能源都有其最原始也是最直接有效的利用方式。例如水能,最原始的做法是利用水能机来提水灌溉;风能,则是用传统的风车提供动力;对于太阳能,最直接的是热利用,例如热墙的设计、居民楼安装的热水器等等。但是无论是太阳能、水能还是风能,要想达到大规模开发利用都需要采用转换为电能的方式。海洋能也是有类似的地方,现在海洋能的开发利用一般都是转化为电能。而且,唯有电这种能源形式,能够满足现代生产和生活对能源利用的所有诉求。
“转换为电力,是风能、太阳能等新能源资源得以大规模开发和高效、便捷利用的最主要形式,但并不是唯一的形式,所以我们不能忽略新能源的其他利用方式,而是应该用一种更广阔的思路去综合开发利用新能源。例如将风能、太阳能等新能源的利用方式多元化,鼓励就地消纳,直接转换热能等产品,直接与终端消费需求对接。”蒋莉萍表示,借助国家主管部门组织开展的新能源示范城市等活动,“十二五”期间不妨进一步拓展新能源发展思路,鼓励各地区结合各自的可再生能源资源特点和终端用能需求,探索更加经济、高效的新能源开发综合利用模式。
蒋莉萍告诉记者,尽管中国发展新能源前景广阔,且时机逐步成熟,但近年来在发展过程中出现的一些问题,也需要尽快纠正和避免,比如,“一窝蜂”地大干快上,不分析资源状况,不比较技术经济性,不考虑市场风险,盲目上项目、上规模但不重视技术研发,等等。发展新能源产业,必须按照经济规律办事,统筹考虑各种因素,处理好全面推动与因地制宜的关系,需要政府部门、企业和全社会密切配合,共同推动新能源产业发展。
因地制宜构建新能源城市
【关键词】新能源汽车,创新机制,前景
一、引言
随着对低碳生活的追求,新能源汽车也逐渐走入到人们的日常生活中。新能源汽车是使用除传统燃料以为其他燃料的车辆。文中剖析了我国新能源汽车的发展近况并对目前面对的主要问题分析,对新能源汽车的发展前景进行了合理的预测。世界各国都受到能源危机和环境污染的挑战,针对当前的严峻形势各国纷纷出台有关政策限制汽车尾气排放,并积极研究发展新能源汽车。现阶段使用最多的新能源汽车即是燃气汽车,大概占总数的 80% ~90%,具有较为成熟的理论知识和应用体系。其他形式的新能源汽车也逐渐发展,为汽车行业的发展起到推动作用。尽管我国传统汽车较发达国家发展较为缓慢,但是在新能源汽车研究和使用过程中我国政府和技术人员都做出了极大程度的努力,并取得了良好的效果。各国在新能源汽车行业做出的努力为新能源汽车的发展做出了巨大的贡献,开拓了良好的前景。
二、新能源汽车发展意义
(一)提高经济效益。新能源汽车减少对传统燃料的使用并提高燃料的使用率,在发动机动力系统等方面的制造也有一定的突破,从多方面提高经济效益。拿电动汽车为例,电动汽车的主要能量来源是电,其效率是小型汽油发动机或者混合动力发动机的百倍。其次,根据电动汽车市场的运行情况进行分析。电动汽车的用电成本是较传统燃料的成本的八分之一。
(二)有利于建设环境友好型社会。各大城市的机动车尾气排放是环境污染的主要来源之一。推动新能源汽车的发展可以减少有害气体的排放,减少大气污染负荷。于此同时合理利用新能源汽车对于节约传统能源有很强的意义,综合这两方面来看,发展新能源汽车有利于节能减排,并推动环境友好型社会的建立。
(三)有利于优化能源消费结构新能源汽车节省燃油,可以大大较少对于传统能源的依赖,起到节省资源的主要目的,优化能源消费结构。
三、新能源汽车面临的问题
(一)新能源技术尚不成熟,成本较之于传统能源没有优势,尤其是我国新能源技术相对落后,核心关键技术缺乏自主创新能力,距离大规模扩张仍有很长的一段路要走。
(二)新能源发展的体制机制障碍没有扫除。从技术研发、成果转化到产业化、市场化都缺乏制度创新。表现最为突出的是我国华北、华东、东北、西北、华中和南方六大区域电网相对独立,不能相互支撑及消纳新能源的间歇性波动,导致风电、光电上网难。因此,电网的传统发展体制已成为中国新能源发展的最大障碍。此外,缺乏研发激励机制及合理的定价机制,也是新能源发展面临的制约之一。
(三)受煤炭等传统产能过剩、国际能源价格走低等影响,国内传统能源价格低迷将进一步凸显新能源成本劣势。未来中国将面临新能源发展不足和传统能源产能过剩并存的尴尬局面,新能源发展阻力较大。在能源需求增速较低的背景下,新能源发展对煤炭等传统能源的替代和挤占有可能出现无序竞争,使新能源发展空间受限。
四、对新能源汽车发展的建议
(一)加强创新机制建设。
1、完善决策和管理体系。建立健全中国新能源产业科技创新决策和管理创新体系,加强新能源科技创新工作的组织领导和统筹协调,加快新能源产业各级技术中心平台建设,建成联合新能源企业与相关科研机构的产学研科研体系。
2、加强创新机制建设。优化新能源产业内外部科技资源配置,加强产学研用的多方合作机制,支持重点技术的自主研发和创新,大力推进新能源科技成果的转化和应用,广泛开展新能源国际科研合作与交流,特别是在重点领域的深化合作,加快构建支持创新、鼓励创新、保护创新的模式与机制。
3、完善人才培养和激励。培育新能源产业创新人才,注重人才培养和引进的有机结合,创造良好的人才激励氛围,吸引国内外一流人才进入新能源产业中,从事技术开发等工作。注重在新能源的创新实践中,培养应用型技术人才,以产业、企业研发机构为载体,结合国家和地方重大科技项目,培养一批具有自主创新能力的新能源产业技术创新带头人。
(二)建设新能源产业集群,完善产业链结构。要实现新能源产业创新驱动,必须建立完整的创新能源产业链:
1、着力推进新能源装备制造相关产业的技术革新,主要是以设备制造、零部件加工等为基础的新型制造工艺技术,提高制造精度,为新能源产业发展提供硬件支撑;
2、在生产制造设备零部件过程中,引导制造企业注重零件、设备的优化和改造,参与相关技术研发,形成一个完整的产业创新链;
3、通过新能源企业的战略性调整与重组,推动企业跨地区、跨所有制兼并与联合,发展一批有核心竞争力、主导产品优势突出的大型新能源企业集团。
(三)、加强国际交流。建立以政府为主导,规范、系统的新能源产业合作交流机制,多层次、多渠道地与发达国家进行技术交流,学习与借鉴成熟的经验、技术及产业模式,必要时可以通过技术购买、海外并购、联合开发等手段,获得产业发展所需的关键技术,为中国新能源产业的跨越式发展提供支持。
五、总结。目前,中国新能源产业的自主创新、协同创新机制还不够完善,如何提高自主创新效率、实现产业链上下游的协同创新是未来的重点研究方向。同时,针对新能源产业集群的创新要素、创新能力和创新规模进行更加深入的研究分析,探究出一套具有推广意义的新能源产业集群创新建设机制,实现规模化的新能源产业创新,也具有一定的研究意义。本文从新能源产业发展需求出发,结合国际能源发展趋势以及能源政策制定,尝试探讨中国实施新能源产业创新驱动的内在机制和外在举措,并提出从三大主体即政府、企业和社会的角度,进行相关的机制体制创新。
参考文献:
[1]马均明,葛瑞原.新能源汽车发展前景光明[J].安徽科技,2010(3):25-29.
新能源汽车是相对于传统燃料汽车而言的,通常新能源汽车又被称为代用燃料汽车。随着经济的不断发展,导致能源在逐渐的减少,能源供应紧张的问题已经成为全球所关注的热点话题,就我国的石油资源为例,石油资源并不丰富,据调查,在整个石油资源总消耗中,交通能源消耗占有巨大的比例,石油资源即将成为我国面临的最严重的能源问题。在石油资源使用的过程中,交通能源消耗将会严重影响生态环境,并使全球温室气体大量排放。基于这样严峻的能源形势,大力发展新能源新车技术势在必行,从而使我国实现交通能源动力系统的转型。
1.1混合动力汽车的技术评价
经过对现有能源进行全面的了解和考察,其中能够成为新能源汽车的替代能源主要有:气体燃料、生物质基液燃料氢、电能、核能等。人们常说的混合动力汽车,主要是指不是单纯利用一种能量转换器提供驱动汽车,这样的汽车被称为混合型电动汽车。在通常情况下,混合动力汽车分为不同的种类,主要包括:串联式混合动力汽车、并联式混合动力汽车、混联式动力汽车。混合式动力汽车的出现与内燃机汽车和电动汽车有直接的关系,在某种意义上,混合电动汽车又分为两种,即汽油混合动力和柴油混合动力,但两种的关键技术都是混合动力系统。混合动力的优势:其同样可以到加油站加油,没有改变汽车的使用习惯;政府和企业推广这种产品也无须投资新建充电装置或加气站;其燃油的经济性能较高,并且其拥有优越的行驶性,在起步和加速时,可以在电动马达的辅助,这样将会大大降低油耗,最终实现"零"排放;另外,其采用电动机工作,在很大程度上减少了机械噪音。混合动力汽车的劣势:其在技术方面还不成熟,相关产品的定价较高,电动机和内燃机两套动力系统的造价远比一套动力系统的成本高;如果长时间高速或匀速行驶不省油。
1.2纯电动汽车的技术评价
纯电动汽车主要将车载电源作为主要的动力,在纯电动汽车中,没有燃机发动装置。纯电动汽车自身具有独特的优势,主要是没污染、噪音小、效能高,一旦纯电动汽车发生故障时,其维修较为方便简单。
1.3其他类型汽车的技术评价
天然气汽车主要是将天然气作为燃料,由于我国拥有丰富的天然气资源,这就大大促进了天然气汽车技术的快速发展;氢发动机汽车主要是在现有的引擎基础之上改造而成的,氢发动机汽车没有任何污染。其排放量较少,同时,对氢的要求较低,最主要的优点是内燃机技术比较成熟;新能源汽车技术的发展正在处于瓶颈期,其在技术专利、配套设施等发面需要逐渐的完善和发展,这就需要相关专业部门对新能源汽车进行深入的研究。
2新能源汽车的经济评价
2.1新能源汽车的经济评价
新能源汽车主要将较为规范的燃料作为主要的动力来源,其对能源的要求较高,包括:高密度的能源能量、污染较小的能源,要注重能源制造及使用成本的经济性,尽最大努力使其保持良好的使用性能。在这样条件下,才能促进新能源技术的快速发展。新能源技术已经在很多地区开始实施,在实施过程中已经得到了很好的回馈。在现有的技术条件下,新能源汽车技术的发展,为广大的消费者和社会带来了长远的经济利益。其在使用过程中,不仅发挥了自身的较高的清洁性,而且还有效的提高了经济性能。在进行新能源技术研究中,不断的强调各个组件的使用性和使用寿命。
2.2混合动力汽车的经济评价
对于混合动力汽车而言,其拥有两种驱动方式,即燃油式和电力式。混合动力汽车的技术指标体系主要包括五项,即价格、排量、节油率、销量五部分,这五项技术指标体系能够对混合动力汽车经济性能及其状况进行全面的反映。其中销量主要可以反映混合动力汽车的市场需求状况,如果销量较好,说明混合动力汽车的市场需求量大,市场需求水平较高;如果销量较低,显然说明混合动力汽车的市场需求量较少,市场需求水平很低。节油率主要是在混合动力汽车与普通车型比较的基础之上,混合动力汽车所节约的燃油比率,节油率在很大程度上取决于混合动力汽车的电力驱动技术,具有较强技术的混合动力汽车的节油率较高。
3新能源汽车的综合评价
对于新能源汽车综合评价指标体系,在同一层次的指标体系中,不允许出现明显的包含关系。新能源综合评价体系的设计具有严格要求,要从当前国际科技发展趋势的具体情况进行考虑,其指标体系的设计要符合当前国际科学技术发展的主要形势,并符合时展的要求。在选取指标时,要注重总结评价对象的共性特征,要使所选取的指标符合评价对象的总体特征,要重点考虑量化评价是否可行、及指标数据是否可以获取。在对新能源汽车进行系统性综合评价时,不仅要注意汽车节能问题,而且还要注意新能源技术及产品的选择原则问题。针对目前各国的汽车工业发展现状进行全面、综合的分析,新能源汽车技术有利于环保和安全,就各国实际能源情况及环保情况而言,新能源汽车技术是重要的发展战略。其具有标准的产业化基础,对节约能源具有显著的效果,新能源汽车技术具有可行性,在全球中市场广阔。
4我国新能源汽车发展策略
针对我国新能源汽车发展的现状,并确定当前是发展新能源汽车的重要机遇期,最终实施研发、产业化、品牌等方面的发展战略。
4.1实施新能源汽车研发策略
针对我国新能源汽车发展的实际情况,为了不断提高新能源汽车发展技术,要建立完善的“企业主导、政府引导”的研发模式。在选择适合的技术路线的基础之上,专注于主要技术和零部件的自主研发工作,政府大力提倡自主研发,适当增加研发的资金投入,并将自主研发与技术引进相结合。不断的实现引进技术的直接经济效益,培育专业的新能源研发人员,从而提高新能源汽车技术。
4.2实施新能源汽车产业化策略
制定科学合理的产业规划,增加新能源市场需求,不断的加强产业与产业之间的合作。加大基础设施建设力度,突出配套产业的重要性,不断发展配套产业。
4.3实施新能源汽车的品牌策略
注重自主品牌新能源汽车的发展,加强新能源汽车品牌的不断延伸,大力宣传新能源汽车品牌。可以通过跨国汽车企业的品牌提高产品的竞争力,这样也可以利于新能源汽车品牌的宣传推广,进而形成人们比较熟悉的新能源汽车品牌。
5结语
“I-EMS卓越电管理系统”具备三大效益
之前,针对新能源客车的电控、电机、电池三大模块,实现一体化、智能化、可靠化的整车运营技术方案在国内尚属空白,安凯客车在总结大量实地运营经验的基础上,通过长期的技术攻关、技术整合,推出了“安凯I-EMS卓越电管理系统”,成为首个推出新能源客车技术系统的客车整车企业。
“安凯I-EMS卓越电管理系统”以整车控制、电机驱动、能量管理三大模块为基础,以安凯客车整车控制技术、整车集成技术为核心,将传统客车技术与新能源汽车技术融合,形成自主创新的新能源客车技术。该系统可以有效解决新能源客车尤其是纯电动客车在商业化运营中出现的实际问题,实现新能源客车运营的高效化、可靠化和舒适化。
这套系统的整车安全控制系统对整车安全状况进行扫描、监控,时刻保护系统安全及行车安全。多级功率控制策略加多级制动能量回收控制策略,使整车在动力性与经济性上达到最佳平衡,可动态实时监控电池系统运行状态,预测电池组状态,保证电池组动态均衡。
据安凯客车工程师李韧介绍,该系统可以根据车辆内部以及运营路况,自主进行调节,实现多级智能运营。智能检测整车电控、电机、电池运行状态,自动进行故障预警与排除,实现智能安全。根据运营工况,自动选择驱动策略,智能平衡电池、电机、发动机的匹配关系,实现智能驱动。运用车联网技术,远程实时监控车辆行驶状态,实现智能运营。同时该系统实现了电池空间布置达到最佳,实时监测电池数据,实现电池主动安全与被动安全。电机系统自动检测过流、过压、过热、电池欠压等故障,实现主动预测排险。控制器对散热器的温度进行自动检测控制,自动进行输出调节,实现自主安全。
装备了“安凯I-EMS卓越电管理系统”的全新安凯新能源客车具备了三大客户效益:实现动力性与经济性上的最佳平衡,适应各种运营路况,续驶里程有保障,故障率低,实现运营成本最低化;大幅提升新能源客车主、被动安全性,切实保障乘客生命安全,让运营过程可靠安全;采用多种技术实现车内降噪,座椅、通风等各种人性化设计,让乘坐环境更加舒适。
安凯在新能源核心零部件领域取得突破
安凯客车从2001年开始研发新能源客车,是国内最早开发新能源汽车的厂家之一。2003年安凯客车成为国内首家成功获得纯电动客车公告的企业,目前已有43款新能源客车获国家公告,公告数量行业领先,有39款节能与新能源汽车被评为国家示范推广应用工程推荐车型。安凯客车目前已经形成集10―12米纯电动公交客车、12米纯电动旅游和通勤客车、12米增程式电动公交客车、10―12米油电混合动力城市客车于一体的产品平台,并在适用于电动客车全承载车身技术、动力系统集成技术、电动客车整车控制系统、电动客车电机控制技术、电动客车远程监控技术等核心技术方面取得突破,并申请国家专利49项,包括发明专利11项、实用新型专利33项,其中授权专利25项;在新能源汽车领域主持和参与制定国家、行业标准5项。
截至2012年底,安凯客车已有超过千辆的新能源客车在北京、上海、合肥、大连、昆明等27个城市示范运营和批量使用,是应用城市最多的新能源客车品牌。2010年1月23日,合肥公交开通了世界上第一条纯电动公交线路,线路上运营的安凯纯电动公交车目前已累计运行300万公里,千公里故障率仅为0.4335,远远低于传统客车的水平。在澳门进行示范运营中,安凯新能源客车取得了良好的口碑,并在比利时国际车展上实现中国纯电动客车的海外首秀。安凯纯电动客车先后服务北京奥运会、大连达沃斯论坛、上海世博会、金鸡百花电影节、市长论坛等多项大型活动及会议,获得一致称赞。
记者了解到,安凯客车拥有国家级博士后科研工作站,积极开展产学研合作,已具备新能源客车关键技术产品开发和试验验证能力。目前已经完成了13.7米插电式混合动力客车、12米轮毂电机纯电动城市客车、双层纯电动客车、11米气电混合动力客车等新能源汽车的研制工作。13.7米插电式混合动力客车,被科技部列入2012年度国家国际科技合作项目,该车在各种工况下平均节油率在40%以上,是国内第一款既可在城市道路上节油,又可在高速公路上实现节油的混合动力客车。成功研制了我国首款三桥纯电动双层公交车,并在广州公交线路上投入运营。安凯已经在整车控制系统、驱动电机及控制器、远程监控系统、BMS锂电池管理系统、绝缘检测系统、CAN总线等关键技术方面取得突破,成为首家在新能源核心零部件领域取得突破的客车企业。
【关键词】新能源;国际合作;合作路径
一、引言
目前国内新能源国际合作方面的研究还处于起步阶段,主要的研究集中在三个方面:
一是我国开展新能源产业国际合作的必要性研究。大多数学者从新能源产业本身的特性、我国的基本国情、可持续发展和全球化的发展趋势四个方面进行了论述,基本达成了共识。实际上,为满足经济增长和人民生活水平的需要,提供充足、清洁的能源服务已经是我国能源战略的基本出发点之一(杨丹辉,2001①)。
二是我国新能源产业开展国际合作的现状及问题研究。学者们从各自的角度对我国新能源产业国际合作的现状和问题进行了论述,有的学者总结了我国在某一或某几个能源领域的国际合作项目,有的学者以省份为单位总结了某个或某几个省份的新能源国际合作项目,还有一些学者研究了更大范围的自然资源领域的国际合作,并指出新能源领域的国际合作同样属于这个范畴。
三是我国新能源产业开展国际合作的对策建议研究。宏观层面,提高国家地位,增强国际合作中的话语权,(王静,2010②)在新能源国际合作的博弈中处于优势地位是很多学者的主张。也有学者从能源安全的角度提出国际合作的对策建议。中观层面,中国已经成立“中国再生能源回收利用协会”和“再生资源国际合作专业委员会”,在其指导下,推进研发合作,消除市场化障碍,建立绿色证书交易体系是学者们普遍认可的三个方向。微观层面,目前国家能源局发展规划司正在牵头组织制定有关新能源产业振兴的规划,财政部将会出台十大具体措施助力新能源产业发展,很多学者也从各个具体产业或者就中观层面的某一个方向进行了较为深入的研究。
总体来看,我国新能源产业国际合作方面的研究还处于起步阶段,虽然近几年这方面的研究有所增加,但是研究思路和方法仍显单一,本文立足新能源产业国际合作的现状,试图以新能源产业国际合作路径为逻辑起点,将合作路径研究引入新能源产业。
二、中国参与新能源国际合作的问题
1.国际合作仍处于较低层次的不对等合作阶段
近年来,国际大企业加大了对我国风能和太阳能等新能源的投入,是因为我国巨大的生产基地和消费市场具有巨大吸引力,但缺乏相应的专业技术、建设资金和管理经验,国际大企业在此基础上进行国际合作,以便迅速切入中国市场、加快跨国经营步伐、占领国际市场份额。但在这种国际合作中,我国相关企业并不能获得核心技术,而由于技术的相对落后,目前先进设备和技术的供应仍是他们进入我国市场的筹码,我国虽已积累了不少生产和经营经验,但国际合作仍然属于较低层次的不对等合作。③
2.新能源领域市场化程度较低
我国仍处在向市场经济转轨的过程中,各行业的市场化程度参差不齐。鉴于能源在国民经济中的重要地位,国家对能源生产和消费的干预较多,致使这一领域的市场化程度相对较低,主要表现在:一方面能源管理的政府部门较分散,国家经贸委、国家计委职能交叉,加之农业部、水力部、科技部、环保局、原核工业部、电力部、林业部等部门的介入,使不少对外合作项目中出现了多头管理、政出多门的现象,影响了项目的进展和效益;④另一方面,在新能源发展中,除了上述的多头管理问题之外,政府尽管制定了长远规划,出台了一些优惠政策,但与发达国家相比,我国新能源利用尚未形成统一、完整的激励政策体系、产品质量标准及质量监测系统,致使各地区各自为政,受地方保护的劣质产品干扰了市场秩序,给外国新能源企业在我国的商业化发展造成了一定的困难。
3.国内配套资金不足
国际合作项目往往需要国内配套资金的支持。在我国新能源与环保领域实施的部分国际合作项目中,却出现了由于国内配套资金不到位或国内外融资渠道之间缺乏衔接而导致项目落实困难、偿贷周期拖延等问题,这些问题在中西部地区尤为突出。尽管西部地区对新能源开发和环境治理的技术、资金需求迫切,但配套资金不足和偿债能力有限等因素制约了西部地方政府和企业获取各类国际合作项目的机会,这无疑不利于我国利用外资的地区结构调整以及新能源产业的平衡发展。
4.国有企业参与国际合作偏少
由于我国新能源起步晚、规模小、技术不成熟、市场风险大、国家政策不完善等不利因素,国有企业在新能源方面国际合作偏少。民营企业主导了太阳能光电板、其他太阳能热利用设备、大型风机及高科技生物质能等新能源领域的生产。但拥有传统的人才培养体系、雄厚的资金和技术研发优势的国企的缺席使得我国新能源产业缺少龙头企业,增加了核心技术研发和普及的困难;⑤同时,民营企业过多的吸收国外资金也在一定程度上影响了我国能源安全战略。
三、中国参与新能源国际合作的路径
由于新能源使用的关键是有充足的资金和先进的技术对庞大的新能源资源进行开发,因此中国的主要合作对象是西方发达国家,中国与发达国家在新能源领域形成了资金和技术的供需互补关系,属于典型的互补型合作。
1.以清洁发展机制为主要平台的全球合作路径
清洁发展机制(Clean Development Mechanism,CDM)是《联合国气候变化框架公约》各缔约方为应对全球气候变暖、分摊减少温室气体排放责任而在《京都议定书》中所设立的三个灵活机制之一,其内容简单地说就是允许工业化国家的政府和企业通过在发展中国家进行减排项目的投资和技术合作来提升发展中国家减少温室气体排放的能力,同时发展中国家可以出售“经证实的减排量”来抵消发达国家的一部分减排指标。自2002年设立第一个CDM项目到2007年,中国的登记数已达114个,居世界第二,到2009年3月更达492个,超过印度(409个)而跃居世界第一位。
由于CDM是通过减少温室气体排放应对气候变化的一种机制,因此,其主要内容就是发达国家帮助发展中国家提升新能源开发的能力。中国在《京都议定书》2008-2012年第一承诺期CDM的潜力资金在4亿-10亿美元之间。⑥以CDM为平台的新能源国际合作不仅帮助中国引进了大量资金,提升了企业开发新能源的能力,而且已经在一定程度上缓和了中国减少温室气体排放与发展经济之间的矛盾,从而也有助于缓解在减排问题上中国与美欧等西方国家的矛盾。
2.以欧美日为主要对象的双边合作路径
总体来看,中国与美欧日的新能源合作已广泛存在于彼此建立的成熟的合作机制当中,而且近年在合作议题中的地位明显上升,形成了首脑会谈确立战略框架,职能部门提供政策支持,地方政府、科研机构和企业具体落实的全方位合作态势。⑦
目前中欧能源合作的最高级别会晤是始于1994年由中国科技部和欧盟委员会能源交通总司共同举办的中欧能源合作大会。在此框架下,中国与欧盟于2002年建立了“能源与环境项目”,时间持续至2009年底,项目设置了四个合作领域,其中之一就是增加新能源的使用。2005年中欧又签署了《欧盟-中国气候变化战略伙伴协议》,合作重点就是新能源技术的开发和利用。双方同时还发表了《中国和欧盟气候变化联合宣言》,建立了气候变化双边伙伴关系,双方商定的技术合作重要领域之一也是新能源的开发和利用。
另外,中国近年还与欧盟主要成员国建立和签署了一系列直接或间接涉及新能源合作的对话机制与协议。中国与英国于2006年签署了《中国国家发展和改革委员会和英国贸易投资总署关于成立中英能源工作组的谅解备忘录》,双方同意在已有能源合作的基础上建立能源全面合作机制,将合作领域由天然气、电力扩大到整个能源行业,着力加强能源政策、开发新能源、节能技术和提高能源利用效率等方面的交流与合作。2007年11月和2008年1月,中国先后与法、英签署了相关方关于应对气候变化的联合声明,其中都将加强新能源的资金和技术合作列为重点合作领域。
中美之间的新能源合作在两国建交初期的能源合作中就已经存在,进入21世纪,中美新能源合作进一步加强,先是2000年4月中国科技部与美国能源部续签了《中美能源效率和新能源科技合作协定》,然后是2001年8月在北京举办了“中美清洁能源技术论坛”,接着2004年4月两国签署了《双边能源政策对话谅解备忘录》,从而使中美双方探讨新能源合作拥有了一个新的机制化平台。2006年,中美战略经济对话为两国新能源合作提供了又一个全新平台,双方在第一次对话期间就签署了《能效与新能源合作议定书》。
在2008年底召开的第五次中美战略经济对话中,双方又签署了《中美能源环境十年合作框架下的绿色合作伙伴计划框架》和《关于建立绿色合作伙伴关系的意向书》,其中就包括中国华电集团公司与美国未来能源控股公司以及中国唐山市曹妃甸新区与美国浮海风电有限公司结成伙伴共同开发清洁能源发电和风能的合作项目。⑧
中日之间的新能源合作也由来已久,如两国1998年就开始在中国新疆进行了太阳能发电合作。2007年4月,总理访日期间在确认双方将建立“基于共同利益的战略互惠关系”的同时,特别强调中日应在新能源领域加强合作,双方签署了《关于进一步加强环境保护合作的联合声明》。同年12月,中国广东省政府和日本贸易振兴机构联合主办了以“节能减排、合作发展”为主题的中日节能环保合作论坛,共同探讨双方在节能环保方面开展合作的新途径。同月,两国科技部门又签订了《中日关于进一步加强气候变化科技合作联合声明》,商定加强双方在包括新能源方面的技术合作以提升两国应对气候变化的能力。2008年5月主席访日期间与福田康夫首相签署了《中日关于全面推进战略互惠关系的联合声明》,为双方新能源合作提供了新的机遇。在此基础上,两国发表了《中日关于气候变化的联合声明》,其中商定技术合作的第一个重点领域就是“节能、提高能效和新能源”。
四、结论
在经济全球化的大背景下,通过国际合作加快新能源产业的发展已经成为我国新能源产业发展的一个基本思路。通过近十年的探索,我国参与新能源产业的国际合作路径已经基本成型,近年来,我国既充分利用了以清洁发展机制为主要平台的全球合作路径,又与欧美日等国家签署和展开了一系列的双边合作。
但是要充分认识到,虽然近年来中国与发达国家的合作路径和模式已经基本清晰,合作项目不断增加,但中国作为发展中国家,却在合作过程中始终无法获得发达国家的核心技术。这导致我国的新能源产业虽然已有世界第一的投资规模,却仍然处于较低层次的水平上。由此可见,如果中国想在新能源这一全新的国际竞争领域获得主动权,除了立足于自主研发以外,在国际合作方面,还必须加强纵深性,即由设备转移的低端合作向掌握核心技术的高端合作发展。当前,在合作路径已经搭建好的的情况下,加强新能源产业的纵深合作是较之拓宽合作领域而言更需要被提倡的合作思路。
注释:
①杨丹辉.能源与环境领域的国际合作与对策[J].国际经济合作,2001(8):26-27.
②王静.绝对收益还是相对收益――试析国家地位对国际合作的影响[J].理论界,2010(10):
196-197.
③冯天天.中国新能源国际合作项目问题研究[J].网络财富,2010(7):70-71.
④杨丹辉.能源与环境领域的国际合作与对策[J].国际经济合作,2001(8):26-27.
⑤夏义善.中国国际能源发展战略研究[M].北京:世界知识出版社,2009,5:169-180.
⑥唐更克,何秀珍,本约朗.中国参与全球气候变化合作国际协议的立场与挑战[J].世界经济与政治,2002(8):38.
⑦康晓.中国开展新能源国际合作的途径与问题[J].现代国际关系,2009(6):45.
关键词:新能源风力发电 现状 技术发展
能源、环境是当今人类生存和发展所要解决的紧迫问题。常规能源以煤、石油、天然气为主,它不仅资源有限,而且造成了严重的大气污染。因此,对可再生能源的开发利用,特别是对风能的开发利用,已受到世界各国的高度重视。风电是可再生、无污染、能量大、前景广的能源,大力发展风电这一清洁能源已成为世界各国的战略选择。我国风能储量很大、分布面广,开发利用潜力巨大。近年来我国风电产业及技术水平发展迅猛,但同时也暴露出一些问题。风能是一种干净的、储量极为丰富的可再生能源,它不会随着其本身的转化和利用而减少。自20世纪70年代末以来,随着世界各国对环境保护、能源短缺及节能等问题的关注,大规模利用新能源风力发电来减少空气污染、减少有害气体的排放量。中国西北、华北北部、东北及东南沿海地区有丰富的风能资源。根据中国对能源及环境保护可持续发展计划的实施,随着中国新能源风力发电技术的更新及风电场的不断扩大,到‘2015年,全国总装机规模将达到1×107 kW。总结我国风电现状及其技术发展,对进一步推动风电产业及技术的健康可持续发展具有重要的参考价值。
一、我国新能源风力发电的现状
2005年2月,我国国家立法机关通过了《可再生能源法》,明确指出风能、太阳能、水能、生物质能及海洋能等为可再生能源,确立了可再生能源开发利用在能源发展中的优先地位。2009年12月,我国政府向世界承诺到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,把应对气和变化纳入经济社会发展规划,大力发展包括风电在内的可再生能源与核能,争取到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右。随着新能源产业成为国家战略新兴产业规划的出台,风电产业迅猛发展,有望成为我国国民经济增长的一个新亮点。 我国自上世纪80年代中期引进55kW容量等级的风电机投入商业化运行开始,经过二十几年的发展,我国的风电市场已经获得了长足的发展。到2009年底,我国风电总装机容量达到2601万kW,位居世界第二,2009年新增装机容量1300万kW,占世界新增装机容量的36%,居世界首位[1,2]。可以看出,我国风电产业正步入一个跨越式发展的阶段,预计2010年我国累计装机容量有望突破4000万kW。从技术发展上来说,我国风电企业经过“引进技术—消化吸收—自主创新”的三步策略也日益发展壮大。随着国内5WM容量等级风电产品的相继下线,以及国内兆瓦级机组在风电市场的普及,标志我国已具备兆瓦级风机的自主研发能力。同时,我国风电装备制造业的产业集中度进一步提高,国产机组的国内市场份额逐年提高。目前我国风电机组整机制造业和关键零部件配套企业已能基本满足国内风电发展需求,但是像变流器、主轴轴承等一些技术要求较高的部件仍需大量进口。因此,我国风电装备制造业必须增强技术上的自主创新,加强风电核心技术攻关,尤其是加强风电关键设备和技术的攻关。
二、新能源风力发电的技术发展
新能源风力发电技术是涉及空气动力学、自动控制、机械传动、电机学、力学、材料学等多学科的综合性高技术系统工程。目前在风能发电领域,研究难点和热点主要集中在风电机组大型化、新能源风力发电机组的先进控制策略和优化技术等方面。
1.新能源风力发电机组机型及容量的发展
现代新能源风力发电技术面临的挑战及发展趋势主要在于如何进一步提高效率、提高可靠性和降低成本。作为提高风能利用率和发电效率的有效途径,新能源风力发电机单机容量不断向大型化发展。从20世纪80年代中期的55kW容量等级的风电机组投入商业化运行开始,至1990年达到250kW,1997年突破1MW,1999年即达到2MW。进入21世纪,兆瓦级新能源风力机逐渐成为国际风电市场上的主流产品。2004年德国Repower即研制出第一台5MW风电机,Enercon开发出第二代直驱式6WM风电机,预计2013年单机容量将突破15MW[1,3]。从世界范围来看,1.5MW-2MW的机型占世界机组容量的比例,已从2007年的63.7%飞速上升到80.4%;而在我国,2005年风电场新安装的兆瓦级风电机组占当年新装机容量的21.5%,而2009年比例已经上升到86.86%。这表明容量风电机组已经成为我国风电市场上的主流产品。
2.新能源风力发电机组控制技术的发展
控制技术是新能源风力发电机组安全高效运行的关键技术[5,6],这是因为:
1)自然风速的大小和方向随着大气的气压、气温和湿度等的活动和风电场地形地貌等因素的随机性和不可控性,这样新能源风力机所获得的风能也是随机和不可控的。
2)为使风能利用率更高,大型新能源风力发电机组的叶片直径大约在60m-100m之间,因此风轮具有较大的转动惯量。
3)自动控制在新能源风力发电机组的并网和脱网、输入功率的优化和限制、风轮的主动对风以及运行过程中故障的检测和保护中都应得到很好的利用。
4)新能源风力资源丰富的地区通常环境较为恶劣,在海岛和边远的地区甚至海上,人们希望分散不均的新能源风力发电机组能够无人值班运行和远程监控。这就对新能源风力发电机组的控制系统可靠性提出了很高的要求。
因此,众多学者都致力于深入研究新能源风力发电的控制技术和控制系统,这些研究工作对于新能源风力发电机组优化运行有极其重要的意义。计算机技术与先进的控制技术应用到风电领域,并网运行的新能源风力发电控制技术得到了较快发展,控制方式从基本单一的定桨距失速控制向变桨距和变速恒频控制方向发展,甚至向智能型控制发展。
定桨距型新能源风力机指桨叶与轮毂的连接是固定的,即桨距角固定不变,当风速变化时,桨叶的迎风角度固定不变。失速型是当风速高于额定风速,利用桨叶翼型本身所具有的失速特性,即气流的攻角增大到失速条件,使桨叶的表面产生涡流,将发电机的功率输出限制在一定范围内。失速调节型的优点是简单可靠,当风速变化引起输出功率变化时,只通过桨叶的被动失速调节而控制系统不做任何控制,使控制系统大为简化。其缺点是叶片重量大,桨叶、轮毂、塔架等部件受力较大,机组的整体效率较低,也使得这些关键部件更容易疲劳磨损。
变速恒频新能源风力发电机组是近年来发展起来的一种新型新能源风力发电系统,其转速不受发电机输出功率的限制,而其输出电压的频率、幅值和相位也不受转子转速的影响。与恒速风电机组相比,它的优越性在于:低风速时能够跟踪风速变化,在运行中保持最佳叶尖速比以获得最大风能;高风速时利用风轮转速的变化调节新能源风力机桨距角,在保证风电机组安全稳定运行的同时,使输出功率更加平稳。变速恒频新能源风力发电机组通过励磁控制和变桨距调节来实现最佳运行状态。变桨距是根据风速和发电机转速来调整叶片桨距角,从而控制发电机输出功率,由传动齿轮箱、伺服电机和驱动控制单元组成。随着风电控制技术的发展,当输出功率小于额定功率状态时,变桨距新能源风力发电机组采用OptitiP技术,即根据风速的大小,调整发电机转差率,使其尽量运行在最佳叶尖速比,以得到理想的输出功率。变桨距新能源风力发电机组的优点是:输出功率平稳,在额定点具有较高的风能利用系数,具有更好的起动性能与制动性能,能够确保高风速段的额定功率。
3.新能源风力发电机组控制策略的发展
风能是一种能量密度低、稳定性较差的能源,由于风速、风向的随机性变化,导致新能源风力机叶片攻角不断变化,使叶尖速比偏离最佳值,新能源风力机的空气动力效率及输入到传动链的功率发生变化,影响了风电系统的发电效率并引起转矩传动链的振荡,会对电能质量及接入的电网产生影响,对于小电网甚至会影响其稳定性。新能源风力发电机组通常采用柔性部件,这有助于减小内部的机械应力,但同时也会使风电系统的动态特性复杂化,且转矩传动模块会有很大振荡。目前,对新能源风力发电机的控制策略研究根据控制器类型可分为两大类:基于数学模型的传统控制方法和现代控制方法。传统控制采用线性控制方法,通过调节发电机电磁转矩或桨叶节距角,使叶尖速比保持最优值,从而实现风能的最大捕获。对于快速变化的风速,其调节相对滞后。同时基于某工作点的线性化模型的方法,对于工作范围较宽、随机扰动大、不确定因素多、非线性严重的风电系统并不适用。
现代控制方法主要包括变结构控制、鲁棒控制、自适应控制、智能控制等[7,8]。变结构控制因具有快速响应、对系统参数变化不敏感、设计简单和易于实现等优点而在风电系统中得到广泛应用。鲁棒控制具有处理多变量问题的能力,对于具有建模误差、参数不准确和干扰位置系统的控制问题,在强稳定性的鲁棒控制中可得到直接解决。模糊控制是一种典型的智能控制方法,其最大的特点是将专家的知识和经验表示为语言规则用于控制,不依赖于被控制对象的精确的数学模型,能够克服非线性因素的影响,对被调节对象有较强的鲁棒性。由于新能源风力发电机的精确数学模型难以建立,模糊控制非常适合于新能源风力发电机组的控制,越来越受到风电研究人员的重视。人工神经网络是以工程技术手段来模拟人脑神经元网络的结构与特征的系统。利用神经元可以构成各种不同的拓扑结构的神经网络,它是生物神经网络的一种模拟和近似。利用神经网络的学习特性,可用于新能源风力机的低风速的节距控制。
三、存在的问题及展望
尽管近年来我国风电产业得到了迅猛的发展,但同时也暴露出众多的问题。
首先,我国尚未完全掌握风电机组的核心设计及制造技术。在设计技术方面,我国不仅每年需支付大量的专利、生产许可及技术咨询费用,在一些具有自主研发能力的风电企业中,其设计所需的应用软件、数据库和源代码都需要从国外购买。在风机制造方面,风机控制系统、逆变系统需要大量进口,同时,一些核心零部件如轴承、叶片和齿轮箱等与国外同类产品相比其质量、寿命及可靠性尚有很大差距。其次,我国风电发展规划与电网规划不相协调,上网容量远小于装机容量。风电发展侧重于资源规划,风电场的建设往往没有考虑当地电网的消纳能力,从而造成装机容量大,并网发电少的现状。2009年新增装机容量中1/3未能上网,送电难已经成为制约风电发展的瓶颈。最后,我国风电的技术标准和规范不健全,包括风机制造、检测、调试、关键零部件生产及电场入网等相关标准亟需建立和完善。因此,展望我国未来的风电产业发展,必须加强自主创新掌握核心技术;必须加大电网建设力度,合理规范风电开发;必须加大政策扶持力度,建立健全完善统一的风电标准规范体系。
人类社会已进入21世纪,在新千年开始之际,热门正面临着一系列重大的挑战,全球经济发展,人口迅速增加,需要提供更多的食物、住房和原料,因而对能源的需求量也不断增加。在过去20年中,全世界能源消耗量增加了40%,其中85%以上使用的是矿物燃料。这些矿物燃料燃烧时要产生大量温室气体,全球单是CO2排放量每年就超过500亿吨,而且还在不断扩大。形成的酸雨造成土壤退化,危害动植物。全球气候变暖可能会产生灾难性后果,必须采取坚决措施,减少温室气体的排放。因此,治理环境污染,已成为当务之急。同时,矿物燃料的储藏量是有限的,按目前探明的储藏与开发速度的比例计算,地球上可再开采的能源,石油为40年,天然气约为60年,煤炭为200年。如不采取有效措施,到本世纪中叶,人类必将面临矿物燃料枯竭的严重局面。为了减少大气污染、保护人类生态环境、保证能源的长期稳定供应,必须实施可持续发展战略,逐步改变现有的能源结构,大力开发利用新能源。这已成为各国的共识。
参考文献:
[1]陈永祥,方征.中国风电发展现状、趋势及建议[J].科技综述,2010(4):14-19.
[2]张明锋, 邓凯,陈波等.中国风电产业现状与发展[J].机电工程,2010,1(27):1-3.
[3]党福玲,朝克,贾永.我国风电产业发展现状浅析[J].经济论坛,2010(12):58-60.
[4]韩永奇,韩晨曦.中国风电产业的发展与前景[J].新材料产业,2010(12):8-10.
[5]王超,张怀宇,王辛慧等.新能源风力发电技术及其发展方向[J].电站系统工程,2006,22(2):11-13.
[6]许洪华,郭金东.世界风电技术发展趋势和我国未来风电发展探讨[J].电力设备,2005,6(10):106-108.
关键词:新能源产业发展现状研究
一、新能源开发应用现状
(一)地下能利用
沈阳市区地下水资源丰富,含水层厚度较大,导水能力强。地下水水质属于中型水,水质相对较好。地下水温变化较小,经多年多次测试,地下水温在9-15℃,绝大多数为12-14℃,且不受季节变化影响。而且目前地下水位呈缓慢上升趋势。截至2009年6月30日,全市累计已有地源热泵技术应用项目551项、应用面积已达到4019.18万平方米。
沈阳市现有供热面积1.58亿平方米,其中公共建筑供热面积为4000多万平方米,其余为民用建筑。沈阳市每年公建和住宅的竣工量都在1000万平方米以上。沈阳市通过推广再生水源热泵与集中供热联供项目,可以优化能源结构,促进多能互补,提高能源利用效率,降低资源、能源消耗,节约运行成本,改善大气质量。这一项目的启动,使沈阳市同时拥有三种形式的地源热泵,即地下水源、土壤源和再生水源热泵热泵。从而在全市范围内,不同区域可以根据不同的特点,使用不同形式的地源热泵。
(二)风能
通过收集整理沈阳地区7个常规气象台站49A风速资料以及沈阳北部地区10个加密测风站资料,分析沈阳地区风能时空演变规律与特点,风速与海拔高度、发电量的密切关系等。在总结十几年来康平、法库两县风力发电工作实践经验,结果表明:沈阳北部的康平、法库两县为沈阳市乃至辽宁省风能资源丰富区;区域内海拔130M以上的低山丘陵,经前期测风,轮毂高度年平均风速在6.0M/S以上,具有开发大型风电场的可行性;在开阔的丘陵山地,高度每增高10M,风速将增加0.3M/S。因此,在设计制作风机时应根据风电场所在地的海拔高度,适当加高机身并增大单机发电量,以期充分利用沈阳地区有限的风能资源。
2009年,在严峻的经济形势下,沈阳风能的业绩仍然持续增长,纳税额达1.4亿元人民币。沈阳工大、沈阳华创风能有限责任公司、沈阳远大集团及通用电气能源(沈阳)有限公司、沈阳瑞祥风能有限公司等1500KW/70M/77M风机先后研制和部分进入批量生产阶段,但没有形成优势产业。
(三)太阳能
作为东北最大的制造业基地,沈阳市拥有众多的太阳能设备制造企业。沈阳市天佑太阳能技术有限公司研发并拥有自主知识产权的内管清洗风干数控生产线、自动热管式真空管法兰口成型机床、简约型玻璃管内管清洗机等设备是太阳能光热行业的著名企业。爱发科中北真空(沈阳)有限公司生产各种真空炉,真空感应熔炼炉,真空烧结炉,真空钎焊炉,真空热处理炉,高压气淬炉,真空油气淬炉,连续真空炉等系列产品为太阳能非晶硅生产提供了各种关键设备。沈阳汉锋新能源技术有限公司拥有标准化空调、净化厂房,并设有工艺技术及过程设备装备研究所,非晶硅和CIGS太阳能薄膜式光伏板生产线设备研发、装配车间,是一座研发和生产功能齐全的工厂可生产非晶硅及CIGS薄膜电池。
目前,沈阳市太阳能利用主要是光热利用,在工厂、医院等公共建筑安装的太阳能集热板约80万平方米,普及率约5%。完成了一批新能源的应用示范,如太阳能光伏发电、太阳能路灯、交通信号灯等一批新能源的示范项目。沈阳工程学院科技园太阳能研发中心大厦100KW光伏建筑一体化系统进入安装调试阶段。
(四)生物质发电
沈阳市老虎冲垃圾填埋沼气发电项目规划规模为5MW,一期工程建设4×500KW沼气发电机组,投资2643万元。一期装机容量2兆瓦,年发电1300万千瓦时,目前已运行1兆瓦。按目前的装机容量,年发电可达1000多万千瓦时,能满足2.5万城市居民1年用电。该项目二期工程将在两年后建成,建成后年发电量可达2600多万千瓦时,可供5万城市居民1年用电。沈阳市老虎冲垃圾场每日接纳处理沈河、和平、浑南、东陵部分、苏家屯和桃仙副城等6个城区生活垃圾1700吨。项目利用上述生活垃圾所产生的沼气进行发电,计划动态投资近600万美元,年发电2600多万度,可供5万城市居民1年用电。
(五)依法推进节能降耗和新能源发展
根据《中华人民共和国节约能源法》,沈阳市出台了《沈阳市节约能源条例》、《沈阳市建筑节能新型墙体材料应用管理办法》和《固定资产投资项目增列节能篇暂行办法》等地方法规。以国家发改委节能中长期发展规划为指导,制定了《沈阳市节约技术政策大纲》和《沈阳市推荐节能技术目录》,引导全社会开展节约降耗工作。为促进沈阳市风电产业的健康发展,印发了《关于加快我市风电产业发展规范风电项目管理的若干意见》,并组织编制了《沈阳市风电产业发展规划》。为规范地源热泵系统建设及应用管理,了《沈阳市地源热泵系统建设应用管理办法》。为了确保燃气汽车的改装、加气站建设的顺利实施,了《沈阳市人民政府关于推广使用燃气汽车的通告》。
二、沈阳市新能源产业发展影响因素分析
新能源产业对于经济增长的支撑作用体现于三个方面:一是投资拉动效应;二是能源供给效应;三是技术进步效应。通过对沈阳新能源产业发展的市场因素、政策因素进行综合分析,发现由于受制于市场、成本、技术和政策激励等,沈阳新能源产业短期内仍无法担当起支撑经济增长的重任。
市场方面,新能源产业供给结构性有余而需求不足。长期以来,沈阳新能源产业发展缺乏明确的发展目标,没有形成连续稳定的市场需求,新能源支持技术发展相对缓慢。除了风电和太阳能热水器有能力参与市场竞争外,大多数新能源产业因开发利用成本高、资源分散、规模小,而缺乏竞争力。
成本方面,新能源产业发展的政策扶持及激励措施力度不够,激励角度存在偏差。支持风电、生物质能、太阳能等新能源发展的地方性法规和政策体系还不够完善,经济激励力度弱,相关政策之间缺乏协调,没有形成支持新能源持续发展的长效机制。从其他国家的已有经验来看,对新能源产业发展进行政策激励方向主要集中于用户方面,旨在提高消费者对新能源产品的需求能力,这经过理论论证和实践印证都是最有效的激励方式。目前,沈阳新能源产业政策,各级政府通过补贴、投资等激励方式,对企业进行直接支持,帮助企业降低生产成本和扩大其账面收益。但这不利于提高企业的自主研发能力和积极性,也不利于继续拓展市场。
技术方面,经济社会发展对新能源技术进步提出更高需求。科技投入不足,研究成果转化缓慢,新能源产业的研发偏重单项技术突破,而缺乏综合解决方案。新能源产业具体到实际应用,成功的案例少之又少。总体而言,沈阳技术开发能力和产业体系薄弱,新能源资源评价、技术标准、产品检测和认证等体系还不完善,人才培养不能满足市场快速发展的需求。
三、促进沈阳市新能源产业发展对策措施
(一)发挥优势,慎选产业发展方向
发展新能源产业,要突出地方特色,发挥自然资源和技术比较优势,建立具有自主知识产权的可持续发展的产业体系。慎重选择新能源产业发展的方向,避免低水平重复建设。充分考虑沈阳新能源资源赋存、基础、技术、人才储备等发展条件,合理选择新能源产业的发展方向,从而力争在新能源产业发展的起步期,抓住机会,乘势而上。新能源产业的发展方向应主要集中在大容量风能发电技术与装备、煤高效改质技术及其应用、生物质能源规模化利用技术与装备、太阳能利用技术与装备、先进核能技术与装备。同时必须注意的是,对于新能源这样发展时间不长、技术和市场环境等还有待完善的新兴产业来说,理智的发展尤其重要。对新能源产业的发展要设置技术壁垒、环保标准等行业门槛,引导新能源产业有序、健康发展。
(二)大力发展新能源装备制造业
国际能源署预计,到2010年,全球替代能源市场的产值将达到6250亿美元。发展新能源产业应当因地制宜。沈阳的优势之一就是发展新能源设备的制造业。为此,沈阳要增加研发投入,搞好软硬件设施建设,进一步在重大能源设备上有所突破。要在新能源装备制造产业链的分工中,争取更多的市场份额。如在风能产业链中,除了风电场运营与风机制造外,风机零部件制造同样蕴含机会。太阳能的产业链更加复杂,从金属硅到原生多晶硅的制造、硅片切割、光伏组件、光伏电池,到电池组应用,以及第二代薄膜电池的超白玻璃制造、镀膜等,整个产业可以容纳众多企业。
在产业布局方面,鼓励、引导重大新能源产业项目到装备制造业聚集区投资发展,并筹划建立新能源装备产业园,大力引进太阳能装备和风力发电项目入驻;在土地规划方面,土地指标将优先保障新能源产业发展;在专项资金方面,规划设立新能源产业发展基金,对光伏光电、风电制造等重大新能源项目的技术改造、自主研发进行优先补助,安排适量财政资金用于重大项目的贷款贴息。
1.知识与技能:
1)了解使用氢气、天然气(或沼气)、石油液化气、酒精、汽油和煤等燃料对环境的影响,懂得选择对环境污染较小的燃料。
2)认识新能源开发的重要性。
2.过程与方法:
1)通过酸雨危害的模拟实验来培养学生的探究能力。
2)通过对燃料的选用来培养学生比较、分类、归纳、概括等信息加工能力。
3)通过讨论培养学生形成良好的学习习惯和学习方法。
3.情感态度和价值观:
1)通过燃料对环境影响的学习来树立保护环境的意识,体会化学与社会发展的关系。
2)通过实验和讨论来培养善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新实践的科学精神。
【内容分析】
新课程标准中要求学生:认识燃料完全燃烧的重要性,了解使用氢气、天然气(或沼气)、石油液化气、酒精、汽油和煤等燃料对环境的影响,懂得选择对环境污染较小的燃料;认识新能源开发的重要性。新课程标准中的活动与探究建议讨论:在氢气、甲烷(天然气、沼气)、、煤气、石油液化气、酒精、汽油、柴油和煤等燃料中,你认为最理想的燃料;调查当地燃料的来源和使用情况,提出合理使用燃料的建议。新课程标准提出可选情景素材有城市“环保汽车”的兴起,“西气东输”工程等。确定选用人教版的九年级《化学》上册中的第七单元课题3《使用燃料对环境的影响》作情景素材,学生收集相关资料。学生在前两个课题已学习了燃烧和灭火、燃料和热量,本课题内容主要分两大点,一是燃料燃烧对空气的影响,二是使用和开发新的燃料及能源。学生在前两个课题的基础上主要通过探究煤燃料时产生的二氧化硫等形成的酸雨的危害,汽车用燃料的燃烧时产生的尾气的探究,归纳出煤和石油等化石燃料造成对空气的污染的主要原因。然后再探究乙醇和氢气的燃烧反应、制取等内容,讨论燃料的选用。最后了解新能源的利用和开发。结束时总结归纳本课题应该知道的知识是:1、一些燃料燃烧对环境有不良影响,应选择使用不污染环境或对环境污染小的燃料;2、在化石燃料中,天然气是比较清洁的燃料。3、应使用和开发化石燃料以外的清洁燃料,综合利用资源和开发新能源具有重要意义。
【重点】了解燃料对环境的影响,懂得选择对环境污染较小的燃料。认识新能源开发重要性。
【难点】燃料燃烧对空气污染的原因,选用燃料的依据,新燃料及能源的优点。
【媒体与器材】电脑、小烧杯,稀硫酸、植物叶子或果皮,金属粒或条(如铁、铝等),小石头粒
【教学模式】
【教学过程】
教学步骤学生活动设计教师活动设计设计意图
引导探究
探究煤的燃烧形成的酸雨。从煤的成份推出燃烧产物,从二氧化碳与水反应生成酸推测二氧化硫形成酸雨。引导复习煤的知识引入酸雨的形成。
实验探究分组进行有关酸雨的探究实验,并开展讨论P140的“讨论”。指导实验,组织讨论。引导学生总结发言。探究酸雨的危害。
引导探究从汽车用燃料的成份推出燃烧产物,分析尾气中污染物。引导复习石油的知识引入燃烧产物的探究。探究汽车用燃料的燃烧。
引导探究从汽车用燃料的成份改良和充分燃烧的角度推测减少污染的方法。引导从燃烧的反应开展探究。探究减少汽车尾气对空气的污染。
总结归纳总结化石燃料燃烧造成对空气污染的原因。引导从燃烧的反应总结归纳。了解燃料对环境的影响。
引导探究从酒的酿制推出乙醇的可再生,从燃烧的反应推出其优点。引导从酒精的制备、性质来探究酒精。探究乙醇。
引导探究说出应用的例子及优点。引导从乙醇燃烧的优点探究其使用。探究乙醇作燃料的情况。
引导探究回忆氢气的性质推出氢气是最清洁的燃料。从制备考虑其应用前景。引导从氢气的性质制备来探究。探究氢气。
讨论从掌握的知识分组讨论P143的“讨论”组织开展讨论。引导学生总结发言。确定选择使用的燃料。
引导探究从掌握的知识描述知道的新能源。引导描述新能源。认识开发新能源的重要性。
总结回忆归纳总结本课题知道了的知识。引导总结本课题内容要求。检查对知识的学习情况。
作业:完成P146的习题3、4;
选做习题1、2、5、6提高知识的掌握程度;
[摘 要]大力发展新能源是优化我国能源和经济结构的现实选择、是保障能源安全和应对气候变化的必由之路、是抢占国际竞争制高点的战略突破口。本文通过对宝鸡市新能源产业的SWOT分析,总结了宝鸡市新能源产业发展所存在的优势和劣势,所面临的机遇和挑战,并在此基础上提出了推动宝鸡市新能源产业发展的意见和建议。
[关键词]宝鸡市 新能源产业 SWOT分析 发展战略
一、引言
历史经验表明,每一次全球经济危机都孕育着新的技术突破,都会催生新的产业变革。在当前的全球能源变革中,新能源被认为是能够同时解决金融危机和气候危机的战略性支点,因而成为新一轮国际竞争的制高点。本文运用SWOT分析法对宝鸡市发展新能源产业的优势、劣势、机遇和挑战进行分析,并在此基础上提出宝鸡市新能源产业发展战略选择。
二、宝鸡市新能源产业的SWOT分析
SWOT分析法又称态势分析法,20世纪80年代初由美国旧金山大学的管理学教授韦里克提出,SWOT四个英文字母分别代表:优势(Strength)、劣势(Weakness)、机会(Opportunity)、威胁(Threat)。SWOT分析,就是将与研究对象密切相关的各种主要内部优势、劣势和外部的机会和威胁等,通过调查列举出来,并依照矩阵形式排列,然后用系统分析的思想,把各种因素相互匹配起来加以分析,从中得出一系列相应的结论,而结论通常带有一定的决策性。运用这种方法,可以对研究对象所处的情景进行全面、系统、准确的研究,从而根据研究结果制定相应的发展战略、计划以及对策等。
1.宝鸡发展新能源产业的优势
(1)工业基础雄厚。宝鸡市装备制造业基础雄厚,龙头企业带动力强,具备催生并发展壮大新能源产业的主要条件。2010年,宝鸡市12户大企业全年完成总产值占规模以上工业的48%,占全市生产总值的29.76%,大企业引领和带动作用已经凸显。
(2)产业优势明显。经过近几年发展,宝鸡在太阳能电池及组件生产、单晶硅及多晶硅硅片生产、光伏工程储能铅酸蓄电池生产、光伏并网逆变器生产、太阳能晶体芯片工艺设备生产、风电装备、核级锆材等领域已形成独特的产业优势。
(3)强势企业众多。全国最大500家企业集团之一徐州矿务集团与世界光伏前三强尚德电力控股有限公司联手在宝鸡高新区斥资30亿元,建设太阳能光伏产业基地;宝鸡石油机械有限责任公司、陕西烽火通信集团、陕西凌云电器有限公司也瞄准风电、太阳能光伏发电产业,为企业发展打造新的增长点;国家核电技术有限公司与宝钛集团有限公司强强合作,成立国核宝钛锆业股份公司,形成一条从锆原料到锆材加工的完整产业链,填补了我国核级锆材生产的空白。
(4)科技意识增强。宝鸡市正积极建设宝鸡光伏应用系统技术中心、宝鸡风电装备及关键零部件技术中心、宝鸡核电材料技术中心等。陕西凌云电器有限公司已拥有储能用铅酸蓄电池5项专利技术;国核宝钛锆业股份公司成功研制出Φ280mm、重300Kg的我国第一个核级工业化Zirlo合金铸锭,攻克了Zirlo合金铸锭的相关关键技术和难关,为下一步工业化生产核级锆合金铸锭奠定了良好基础。 宝鸡发展新能源产业的劣势
(1)进入新能源产业门槛高。风能、太阳能等开发利用的成本远高于传统能源,据调查,一公斤多晶硅要耗电100度以上,致使太阳能光伏发电成本达到每千瓦时1.1—2元,而传统水电、火电的发电成本仅为每千瓦时0.35—0.45元。同时,由于前期投入和投资风险都很高,投资的回报期又相对较长,中小企业和个人难以有如此巨大的财力独立去承担。
(2)企业技术创新能力整体不强。据调查,宝鸡市目前很多新产品的研发还处在起步阶段,原材料和核心技术多数需要进口。太阳能电池生产技术水平仍停留在引进、消化、吸收层面,自主研发能力较弱;风电制造企业的生产技术也大多通过购买国外技术或生产许可证进行生产;国核锆业股份公司完全受让美国西屋公司的全套核级锆材生产加工技术,距离实现核级锆材的国产化和自主化还有相当长的路要走。 转贴于
(3)产业链尚未形成,产业集中度低。据调查,宝鸡市企业在太阳能光伏产业的上、中、下游均有涉及,但还没形成一条完整的产业链条,企业之间的关联度很低;宝鸡市风电设备制造业的产业结构布局不尽合理,企业基本上是各自为战,独自进行风电设备研发和引进消化吸收再创新,缺少合理的分工协作。
宝鸡发展新能源产业的机会
(1)世界各国加大对新能源研究开发力度。金融危机发生后,美国、欧盟和日本等主要国家把新能源作为新兴产业,加速向低碳经济转型,在经济刺激方案和经常性研究预算中加大了新能源领域的投入。
(2)国家和政府加强引导新能源产业发展。国家为促进新能源快速发展,利好政策频繁出台,在财政补贴、市场拉动、配套电网建设等方面,分别对风力发电和太阳能光伏发电给予大力支持。宝鸡市政府也主动出击,设立1亿元的新能源产业专项支持资金,给新能源项目吃偏饭、强筋骨。
(3)关天经济区规划拓宽新能源产业市场。关天规划将宝鸡的发展上升到国家战略,随着规划的实施,宝鸡的区域战略地位将得到空前提升,将会吸引更多的国内、外消费者和投资者去关注宝鸡,这为宝鸡新能源企业进一步开拓市场提供了前所未有的机遇。
(4)区位优势和交通优势助推产业发展。宝鸡地处陕、甘、宁、川四省(区)结合部,是连接中原与西北、西南的交通要塞,陇海铁路、宝成铁路、宝中铁路在此交汇,是新欧亚大陆桥上重要的枢纽城市。良好的交通运输条件,有利于新能源产品的大进大出。 宝鸡发展新能源产业的威胁
(1)地区间同业竞争加剧。到目前,上海、江苏、青海、山东、河南、安徽、辽宁、广东、广西等地方都把新能源产业纳入到当地发展规划。保定高新区已形成太阳能发电、风电、输变电与节电三大产业链条与企业集群,成为国内同行业的领跑者;南阳市也致力于打造成为全国乃至世界一流的生物质能源、多晶硅太阳能光伏及相关新能源装备制造等研发、产业化生产基地。可见,宝鸡新能源产业将面临更加残酷的市场竞争,经营风险加大。
(2)市场发育不够成熟。目前,新能源产品大多缺乏系统的技术规范,产品质量标准不完善,强制性检测和认证制度尚未建立,企业进入也无相应技术门槛,致使产品质量良莠不齐、地方保护、恶性竞争等,对宝鸡市做大做强新能源产业形成了制约。
(3)相关支撑政策不够完善。在当前技术条件下,新能源还不完全具备与常规能源进行竞争的能力,新能源的健康发展需要一整套投资、税收、价格、财政等方面的激励措施,但宝鸡在这方面的支持政策还不够完善。
(4)人才资源匮乏。由于宝鸡大专院校和科研机构不多,人才产出少,同时与国内大城市相比目前还缺少吸引高级技术人才和管理人才施展才华的工作环境,人才严重缺乏已成为制约宝鸡新能源产业发展的重要因素。