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楊文海
(南京航空航天大學國際教育學院,南京,210016)
摘要:可再生能源包括水能、生物質能、風能、太陽能、地熱能和海洋能等,資源潛力大,環(huán)境污染低,可永續(xù)利用,是有利于人
與自然和諧發(fā)展的重要能源。本文回顧了德國把發(fā)展可再生能源作為確保能源安全、能源多元化供應和替代能源的重要戰(zhàn)略
選擇,介紹了德國節(jié)能措施和可再生能源利用動態(tài),期望為我國可再生能源政策制定和戰(zhàn)略實施提供決策參考。
關鍵詞:德國;可再生能源;扶持政策;節(jié)能措施
可再生能源的發(fā)展既是應對氣候變化、提高能源安全的重要
途徑,也是全球競爭的核心領域。德國不僅把發(fā)展可再生能源作
為確保能源安全、能源多元化供應和替代能源的重要戰(zhàn)略選擇,
而且也視之為減少碳排放和節(jié)約化石類燃料引起的環(huán)境問題的
重要措施。德國在太陽能、風能、生物質能、地熱能、水利發(fā)電等開
發(fā)利用方面居世界領先水平。經(jīng)過多年努力,德國已經(jīng)在可再生
能源領域處于世界領先地位,并極力推動該領域的技術出口。
1 德國能源政策
由于自然資源較為貧乏,德國將節(jié)約能源、提高能效奉為一
項長期堅持的基本國策。德國可再生能源位居世界第一,這與德
國政府頒布的德國以《可再生能源法》為核心,形成聯(lián)邦促進法規(guī)
體系有很大的關聯(lián)。德國以《可再生能源優(yōu)先法》為主導,形成聯(lián)
邦促進法規(guī)體系。《可再生能源法》主要內容包括:以提升價格為
主,調整可再生能源補貼性價格標準;調低對新項目入網(wǎng)價格每
年遞減速度。新項目入網(wǎng)價格之所以每年遞減,其原因是隨著生
產(chǎn)量增加、技術進步和學習效應取得,可再生能源供應成本會下
降;對供電質量和技術要求規(guī)定獎懲機制。德國《可再生能源法》
提供的各種優(yōu)惠和補貼是促進可再生能源發(fā)電量不斷增長的主
要原因。
除《可再生能源法》之外,德國主要促進和規(guī)范可再生能源發(fā)
展的法規(guī)包括:《生物質發(fā)電條例》、《能源供應電網(wǎng)接入法》、《能
源行業(yè)法》、《促進可再生能源生產(chǎn)令》、《太陽能電池府補貼規(guī)則》
等。
自2011 年6 月新的能源方案通過以來,已有約160 項具體
措施開始實施。加速電網(wǎng)擴建、海上風電場的建設和并網(wǎng)、為可再
生能源提供有效與合理的支持、建筑物節(jié)能改造以及熱電聯(lián)產(chǎn)等
領域都有了重要的法律基礎。政府在立法、融資和扶持等方面,創(chuàng)
造良好政策環(huán)境,起到了重要作用。2011 年日本福島核事故后,
德國政府進一步修正《可再生能源法》,提出了一個雄心勃勃的能
源轉型戰(zhàn)略目標,即:到2020 年,35% 以上的電力消費將來自可
再生能源;到2030 年,50% 以上的電力消費將來自可再生能源;
而到2050 年,80% 以上的電力消費將來自可再生能源。
在國家行動方案中,德國聯(lián)邦政府根據(jù)本國的實際情形,制
訂了一系列相配套的方案,如已經(jīng)實施的可再生能源法、可再生
能源供熱法、熱電聯(lián)產(chǎn)法、投資激勵、電價補貼、節(jié)能標準和生物
液體燃料配額等。其中,新的國家方案強化了可再生能源對供熱
和燃料部門的貢獻,其工作重點是:包括鼓勵用戶側的可再生能
源技術,促進生物質能可持續(xù)和高能效開發(fā)利用,加快開發(fā)海上
風電等,加快智能電網(wǎng)建設等。正是有了比較完善的法律法規(guī)、深
入人心的環(huán)保理念、政府和企業(yè)對環(huán)保技術研發(fā)的持續(xù)投入、市
場機制對企業(yè)環(huán)保行為的調節(jié)等因素,德國走上了一條經(jīng)濟發(fā)展
與環(huán)境保護和諧共存的正途。
2 德國能源利用技術
經(jīng)過德國政府多年的政策扶持和企業(yè)界的共同努力,2012
年,德國可再生能源行業(yè)投資總額達到了266 億歐元。其中,約
200 億歐元, 即75% 投資于包括住宅太陽能光伏安裝項目在內
的小型可再生能源項目??稍偕茉吹目焖侔l(fā)展,對于德國經(jīng)濟、
產(chǎn)業(yè)、社會等都產(chǎn)生了積極而深遠的影響。
得益于能源轉型戰(zhàn)略,德國可再生能源發(fā)展迅速步入世界前
列,并取得喜人的成績。據(jù)統(tǒng)計,目前德國可再生能源發(fā)電比重由
2000 年的不足7% 上升至近25%??稍偕茉匆呀?jīng)超過核能,成為
該國第2 大電力來源。2004 年以來,德國清潔能源行業(yè)的投資
增長了122%,形成的相關產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了近38 萬個就業(yè)崗位。預計
到2020 年和2030 年,能源轉型計劃將分別創(chuàng)造50 萬和80 萬個
就業(yè)崗位。而自1990 年以來,德國溫室氣體排放已降低25.5%,
超出了《京都議定書》規(guī)定的到2012 年降低21% 的承諾。
2.1 風能
早在2002 年,德國政府就確立了海上風能利用戰(zhàn)略的目標:
到2030 年,海上風力發(fā)電站裝機容量達到2 萬—2.5 萬MW,計劃
在北海和波羅的海建設海上風力發(fā)電站。在啟動階段,德國政府
對這些項目的環(huán)境和生態(tài)影響進行了專門研究:如候鳥和蝙蝠
遷徙情況的調查研究,對生物群數(shù)量和鳥類棲息、海洋哺乳生物
分布情況的大面積現(xiàn)狀調研,并根據(jù)對幼鯨和海豹聽力的研究成
果確定海上風力發(fā)電機的噪聲許可指標。此外,還針對船舶碰撞
和海底電纜通道問題,考慮自然保護和法律方面的因素,進行海
上風力發(fā)電平臺類型優(yōu)化的研究。
當前,德國投入使用的海上風電場共兩個,一個是裝機容量
為6 萬千瓦的阿爾法·文圖斯(Alpha Ventus) 風電場,另一個是
7.5 萬千瓦的巴德1 期海上風電場(BARD Offshore 1),均建在
北海。截止2012 年,德國用可再生能源生產(chǎn)的電力達到國家全部
能源的25% 以上。其中,大部分來自原風力發(fā)電,比例達到總能源
產(chǎn)量的9.2%。來自德國風能學會的專家指出,風能應該是最優(yōu)質
的生態(tài)凈化能源,并要求德國各聯(lián)邦州政府大力支持風電站的建
設持。
2.2 太陽能
2004 年,總功率為5MW 的世界最大的太陽能發(fā)電站在德國
萊比錫建成、耗資2200 萬歐元,整套發(fā)電裝置有3.35 萬塊光電
池板組成,占地面積21.6hm2,可以為1800 戶住家提供生活用電。
2011 年德國光伏新增裝機7.5GW,累計裝機達到24.7GW,仍然保
持了高速發(fā)展。
在歐洲,太陽能在德國的利用率一直居于首位,太陽能普遍
應用于房頂、路燈、指示燈等設施。德國大多數(shù)工程建設單位是自
發(fā)建設并不是政府強迫所為,其主要原因除了有政府優(yōu)惠政策吸
引外,更重要的是投入該項目能高效地改善生態(tài)環(huán)境,并且可以
快速地收回投資成本,取得很好的投資效益,從而形成有序的、良
性循環(huán)的建設模式。
2.3 生物質能
近年來,德國在發(fā)展生物能源上加大了力度,利用油菜籽、木
材、植物莖稈等獲取生物柴油,可使德國獲得25% 的電能和100%
的熱能。的國際化在未來逐漸關閉核電站,轉而啟用可再生能源,
主要是生物質能源。作為替代石油的戰(zhàn)略物資,生物質燃料也成
為世界最新關注的熱點。生物質能可直接生產(chǎn)出提供動力的液體
燃料,這對于解決交通能源非常重要。同時,生物質能開發(fā)已經(jīng)成
為德國發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的有效措施。德國農(nóng)業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)集中種植
趨勢,很少使用化肥、農(nóng)藥,并以生產(chǎn)無公害綠色農(nóng)產(chǎn)品為主。沼
氣發(fā)電,形成種植、養(yǎng)殖利用的良性循環(huán)。沼渣、沼液由大型專用
汽車運至農(nóng)田,沼氣用于發(fā)電,所發(fā)的電能直接并入電網(wǎng)以優(yōu)惠
價銷售,農(nóng)場所用電能再向電力供應公司平價購買,從而在政策
上給電力公司創(chuàng)造了良好的發(fā)展空間。
2.4 地熱能
地熱能是來自地球深處的可再生能源,起源于地球的熔漿和
放射性物質的衰變。地熱能的利用可分為地熱發(fā)電和直接利用兩
大類。與風能相比,地熱能穩(wěn)定而且可以人為調節(jié)實用。目前,地
熱能的利用在德國已經(jīng)形成了一定的規(guī)模。
德國通過《可再生能源研發(fā)計劃》、《未來投資計劃》,對地熱
發(fā)電的研發(fā)和試點工作給與資助;并通過《可再生能源市場拓展
計劃》和可再生能源法》,對市場開拓予以推進支持。德國于2003
年開始地熱發(fā)電,其潛力每年約為3000 億KW·h,相當于當年德
國耗電量的60%。與其他可再生能源發(fā)電形式相比,地熱發(fā)電潛
力位居榜首。如果能解決當前存在的一些技術問題,地熱發(fā)電將
會發(fā)展成為未來可再生能源份額逐漸增加的能源系統(tǒng)中的核心
部分。
3 啟示與借鑒
近年來,隨著中國經(jīng)濟的高速增長,能源及其安全問題已越
來越成為經(jīng)濟發(fā)展無法回避的問題。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴大,
我國可再生能源開發(fā)面臨的諸多問題和障礙逐漸顯現(xiàn),成為制約
我國新能源產(chǎn)業(yè)規(guī)?;钠款i。借鑒德國在可再生能源領域的扶
持政策與激烈舉措,圍繞我國能源利用的實際情況,可進行可再
生能源綜合利用的戰(zhàn)略規(guī)劃。一要進一步完善相關法律法規(guī)與政
策體系;建議在現(xiàn)有《可再生能源法》、《可再生能源中長期發(fā)展
規(guī)劃》等法律法規(guī)的基礎上,盡快出臺《可再生能源法》和《可再生
能源中長期發(fā)展規(guī)劃》具體實施細則,為風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展營造良好
的環(huán)境。
二是建立相對穩(wěn)定的融資支持機制;德國政府運用多種激
勵措施,引導和扶持民間資本對國家可再生能源基礎設施的投
資、可再生能源技術的應用和開發(fā),極大地促進了國家可再生能
源技術的普及推廣。我國應借鑒德國一系列做法,結合《可再生能
源中長期發(fā)展規(guī)劃》, 建立相對穩(wěn)定的融資支持機制,建立相對
穩(wěn)定的策性融資支持機制。
三要加大可再生能源科技創(chuàng)新和研發(fā)支持力度,加大資金投
入,鼓勵高校和科研機構在該領域進行重點研究,不斷提高科技
關鍵詞:可再生資源 政策 措施 發(fā)展
前言:
自上世紀90年代以來不可再生能源消耗巨大,世界各國逐漸認識并日益重視能源、環(huán)境、氣候等全球變化問題。時至今日,許多國家早已陸續(xù)制定出不同形式的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以及一系列的優(yōu)惠政策,來投資并鼓勵社會各界利用和使用可再生資源,以此尋求可持續(xù)發(fā)展的重要替代能源。以下筆者對我國鼓勵可再生能源發(fā)展的扶植與優(yōu)惠政策體現(xiàn)進行粗淺的概述,并提出幾點推動可再生資源發(fā)展的個人建議,以供參考。
目前我國鼓勵可再生能源發(fā)展的扶植與優(yōu)惠政策體現(xiàn)
為了更好的鼓勵我國可再生能源技術的發(fā)展,我國政府先后出臺了一系列的扶植與優(yōu)惠政策,以此促進可再生資源的利用,具體歸納起來主要有以下幾點:
在國家法律法規(guī)上給予的支持
目前我國在法律、法規(guī)以及行政規(guī)章等法律中,都對開發(fā)利用可再生能源做出了相關的鼓勵政策。例如:在十屆人大常委會第十四次會議通過了《中華人民共和國可再生能源法》,把可再生能源的開發(fā)和利用提高到“增加能源供應,改善能源結構,保障能源安全,保護環(huán)境,實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度。以此國家強制手段以及利好政策激勵可再生能源的進一步發(fā)展。
1.2鼓勵開發(fā)利用,給予政府補貼
目前我國有關財政部門早已制定了一系列的優(yōu)惠政策,對開發(fā)利用可再生資源的地區(qū)和企業(yè),給予一定的政府補貼,加快了可再生資源的發(fā)展。例如:“送電到鄉(xiāng)”工程,在工程實施初期,我國政策及地方財政部門籌集了近40多億的資金,支持無電地區(qū)1000多個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))建立太陽能發(fā)電、風力發(fā)電和小水電站,解決人們生活用電的同時,充分的利用和使用了可再生資源,降低了不可再生能源的消耗。同時,部分地方政府益對開發(fā)和利用可再生能源的企業(yè)給予一定的政府補貼,如遠地區(qū)的農(nóng)牧民,購買太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和小型風力發(fā)電系統(tǒng)給予每套100 300元的財政補貼,以此促進可再生能源在快速融入人們的生活。
1.3利用價格支持促進可再生資源發(fā)展
利用價格支持是促進可再生能源發(fā)展的關鍵。目前我國典型的價格支持政策,主要體現(xiàn)在風力發(fā)電上,如:為了促進可再生能源的發(fā)展,電價改革方案中提出,
“風電、地熱等新能源和可再生能源企業(yè)暫不參與市場競爭,電量由電網(wǎng)企業(yè)按政府定價或招標價格優(yōu)先購買,待電力市場成熟時由政府規(guī)定供電企業(yè)售電量中新能源和可再生能源電量的比例,建立專門的競爭性新能源和可再生能源市場。以價格優(yōu)惠,為可再生資源提供有力的發(fā)展環(huán)境。
1.4對可再生資源給予國家投資支持
目前我國除了對可再生資源給予法律政策優(yōu)惠外,還給予了充足的專項投資支持,以此加快可再生資源的研究開發(fā),建立起科學系統(tǒng)的可再生能源產(chǎn)業(yè)鏈。例如:農(nóng)村推廣使用可再生資源時,地方財政部門為可再生資源產(chǎn)業(yè)提供了專項貼息貸款。同時,我國還將可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,納入了雙邊和多邊援助的優(yōu)先領域,引入國外的優(yōu)惠貸款支持國內可再生能源的項目發(fā)展。
推動我國可在生資源進一步發(fā)展的幾點個人建議
目前我國早已出臺了一系列的優(yōu)惠政策,促進可再生能源的發(fā)展。雖然取得了巨大的收益,降低了能源的消耗,但是可再生能源發(fā)展的力度尚較為薄弱。因此,為了進一步促進我國可再生能源的開發(fā)與利用,加快我國可再生資源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐,筆者從可再生資源發(fā)展的兩個方面,提出幾點個人建議。
2.1進一步加強國家政策扶植、鼓勵的具體建議
針對我國可再生資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本現(xiàn)狀,合理加強國家扶植、鼓勵力度,落實法律法規(guī),對促進可再生資源的開發(fā)與利用尤為重要。我認為要貫徹落實國家法律法規(guī),可再生資源發(fā)展的利好政策:一,應該明確可再生能源的發(fā)展目標,制定發(fā)展戰(zhàn)略與發(fā)展規(guī)劃;二,加大可再生資源專項資金的投入,研發(fā)開發(fā)高端產(chǎn)業(yè);三,國務院財稅主管部門應制定促進可再生能源發(fā)展的財稅政策和投儲資政策;四,建立國家可再生資源技術研發(fā)中心,并在各大高校中,開始可再生資源研究專業(yè)課程,為可再生資源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供有力的人才支持與儲備;五,加大對可再生資源開發(fā)利用重要意義的正面宣傳,貫徹落實節(jié)約型社會。
2.2加大可再生資源技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展的扶植力度
目前我國可再生資源技術發(fā)展水平良莠不齊,各類技術發(fā)展的戰(zhàn)略地位也不盡相同,嚴重造成部分可再生資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢,無法形成適合市場經(jīng)濟發(fā)展需求的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。因此,針對上述問題,筆者認為我國應該根據(jù)各類可再生資源技術的特點及發(fā)展水平,制定具體的戰(zhàn)略措施,平衡發(fā)展,以適應市場商業(yè)化發(fā)展需求。具體建議如下:首先,加強對風力發(fā)電公司的扶植。扶植幾家大型風力企業(yè),迅速形成規(guī)?;纳a(chǎn)能力,并且規(guī)范風電市場,加速風電場建設;其次,加強對太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)的扶植。目前我國太陽能熱水器技術相對成熟,但是由于種種因素限制,太陽能熱水器的使用仍無法廣泛推廣。因此,我國應該盡快出臺對太陽能熱水器使用的相關優(yōu)惠政策,并給予一定的政府補助,促進發(fā)展;再次,生物液體燃料。生物液體燃料多使用農(nóng)村秋后廢棄收割的高梁莖稈、地瓜、木薯等原料。因此,其能源來源廣泛,價格低廉,在使用中生態(tài)環(huán)保,加強生物液體發(fā)展勢必會逐漸形成上千萬噸的液體燃料替代能力。
關鍵詞:可再生能源、太陽能、建筑應用
中圖分類號:TK511 文獻標識碼:A 文章編號:
一)可再生能源的應用
可再生能源目前在我國的建筑應用上并不多,主要還是局限在太陽能熱水器的利用上。為了提高可再生能源的利用,可大面積推廣屋頂太陽能發(fā)電,目前該項技術已經(jīng)比較成熟。
1、屋項太陽能發(fā)電介紹及現(xiàn)狀
1.1屋頂太陽能發(fā)電應用介紹
太陽能現(xiàn)代技術設備的應用起步較晚,與全國先進地區(qū)相比差距較大。太陽能熱水器的普及率還不算高,每千人太陽能熱水器保有量僅為22㎡。目前, 在太陽能利用方面較為成熟的兩大產(chǎn)品是太陽能熱水系統(tǒng)和太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng);太陽能供熱采暖系統(tǒng)和太陽能空調系統(tǒng)還屬空白。太陽能建筑一體化工程還處于試驗階段,未全面推廣。太陽能光伏利用基本以太陽能路燈、小區(qū)燈等為主。近幾年 太陽能熱水器市場呈總體遞增的趨勢。隨著國家節(jié)能政策、節(jié)能法規(guī)的頒布與實施和 “兩型社會”建設的不斷推進,2008年 的太陽能熱水器的銷量與產(chǎn)值突飛猛進,產(chǎn)量與產(chǎn)值是前兩年的近10倍。太陽能利用主要為光熱利用,占太陽能總利用的99%,具有主導地位,光伏利用較少僅為1%。其中家庭式太陽能熱水器占總太陽利用市場的62%,是 太陽能熱利用的主要形式。
1.2太陽能建筑應用工程現(xiàn)狀
對近三年15個已經(jīng)建設竣工的太陽能建筑應用(太陽能熱水系統(tǒng))工程項目進行了調研。 太陽能集中熱水系統(tǒng)主要為醫(yī)院和賓館使用,工程數(shù)量逐年增加,在調研工程項目中,太陽能熱水器主要有平板型和真空管型。平板型和真空型太陽能熱水器占有的比例分布為81%和19%,平板型太陽能熱水器是目前太陽能集中熱水系統(tǒng)工程項目中主要使用形式
二、積極推進可再生能源建筑應用技術進步與產(chǎn)業(yè)發(fā)展
進一步完善支持政策,努力提高可再生能源建筑應用技術水平,并做大做強相關產(chǎn)業(yè),增強產(chǎn)業(yè)核心競爭力。
(一)加快新技術推廣應用。在抓好成熟技術規(guī)?;茝V應用的同時,切實加大對太陽能采暖制冷、城鎮(zhèn)生活垃圾及污泥沼氣利用、工業(yè)余熱及深層地熱能梯級利用等新技術推廣應用,以進一步拓展應用領域,提升技術水平??稍偕茉葱录夹g應用,列入各地示范任務,中央財政將加大補助力度。
(二)加大技術研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化支持力度。鼓勵科研單位、企業(yè)聯(lián)合成立可再生能源建筑應用工程、技術中心,加大科技攻關力度,加快產(chǎn)學研一體化。中央財政安排的可再生能源建筑應用專項資金,支持可再生能源建筑應用重大共性關鍵技術、產(chǎn)品、設備的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,中央財政按研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化實際投入的一定比例對相關企業(yè)及科研單位等予以補助,并支持可再生能源建筑應用產(chǎn)品、設備性能檢測機構、建筑應用效果檢測評估機構等公共服務平臺建設。
(三)逐步提高相關產(chǎn)業(yè)技術標準要求。為促進行業(yè)合理競爭,提升產(chǎn)業(yè)集中度,更好地體現(xiàn)擇優(yōu)扶強,住房城鄉(xiāng)建設部、財政部將制定可再生能源建筑應用技術、產(chǎn)品、設備推薦目錄,提出相關技術標準要求,嚴格行業(yè)準入門檻。各地應主要從目錄中選用相關技術、產(chǎn)品、設備用于可再生能源建筑應用項目。住房城鄉(xiāng)建設部、財政部將根據(jù)技術進步、產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況,及時對目錄進行調整,促進產(chǎn)業(yè)結構調整與升級。
(四)積極培育能源管理公司等新型市場主體??稍偕茉唇ㄖ霉こ淘瓌t上都要實行建設、運營一體化模式,并采取合同能源管理、區(qū)域能源系統(tǒng)特許經(jīng)營等市場化推廣機制,為能源管理公司發(fā)展創(chuàng)造條件。對能源管理公司投資、運營的可再生能源建筑應用項目,可按推廣應用面積等直接對能源管理公司予以財政補助。各地要大力培育與可再生能源建筑應用直接相關的資源評估、專業(yè)設計、工程咨詢、系統(tǒng)集成等配套產(chǎn)業(yè),切實增強產(chǎn)業(yè)支撐能力,提高應用水平。
三、以可再生能源建筑應用為抓手,促進綠色建筑發(fā)展
各地要充分整合政策資源,發(fā)揮資金整體效益,把可再生能源建筑應用與發(fā)展綠色建筑相結合,統(tǒng)籌推進。對應用可再生能源并綜合利用節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材及環(huán)境保護技術,達到綠色建筑評價標準的項目,應優(yōu)先列入示范任務,中央財政將加大補助力度。鼓勵在綠色生態(tài)城區(qū)、綠色重點小城鎮(zhèn)建設中,將可再生能源建筑應用比例作為約束指標,積極制定專項規(guī)劃,集中推廣,并按推廣應用量相應享受財政補助。
四、切實加強組織實施與政策支持
(一)加強質量控制,建設精品工程。各地要加強可再生能源建筑應用項目資源評估、規(guī)劃設計、施工驗收、運行管理全過程質量管理,應對可再生能源建筑應用部分進行專項施工圖審查及竣工驗收,并對設備運行情況進行監(jiān)測。示范市縣應委托專門的能效測評機構對可再生能源應用效果進行測評。應切實采取措施對可再生能源項目實行專業(yè)化運行管理及系統(tǒng)維護,確保項目穩(wěn)定高效運行。北方采暖地區(qū)示范項目必須安裝供熱計量裝置并實行按用熱量計量收費。加強可再生能源建筑應用關鍵設備、產(chǎn)品的市場監(jiān)管及工程準入管理。各?。▍^(qū)、市、兵團)住房城鄉(xiāng)建設部門要抓緊制定可再生能源建筑應用資源評價方法、設計標準規(guī)范、施工工法、圖集、運行操作規(guī)程等,指導和規(guī)范工程建設運行。
關鍵詞:電力營銷;可再生能源;市場發(fā)展
面對目前社會資源能源匱乏的環(huán)境,可再生能源作為關鍵的核心替代性能源,亟需開發(fā)和發(fā)展可再生能源市場,以應對全球變暖以及能源匱乏等問題,實現(xiàn)電力能源的可持續(xù)發(fā)展??稍偕茉磳崿F(xiàn)商業(yè)化開發(fā)和廣泛應用的關鍵環(huán)節(jié)是科學發(fā)電的技術手段,現(xiàn)階段上網(wǎng)電價工作系統(tǒng)是制約可再生能源發(fā)展的重要因素之一,盡快改進該系統(tǒng)不僅有助于提高電力企業(yè)的競爭優(yōu)勢,還有利于完善電力企業(yè)的市場營銷模式。
一、電力營銷可再生能源市場的概況
在電力營銷模式中用于發(fā)電的可再生能源主要有太陽能、風能、沼氣及潮汐能等,在將其轉變?yōu)殡娔艿倪^程中,省去了煤石油及天然氣的使用,從而也就減輕了對環(huán)境的污染,從而有利于和諧社會的構建以及實現(xiàn)城市的綠色化。我國政府對電力能源的可持續(xù)發(fā)展也提供了大力支持,引進資金制定優(yōu)惠政策,引進及補助科研技術人才,以此促進電力可再生能源市場的穩(wěn)定快速發(fā)展。但是還存在一些不盡人意的地方,電力企業(yè)尚未形成一套科學合理的市場化的電力營銷機制,另外制定的電力價格也不夠合理,以及由此帶來的再生能源再缺乏以與傳統(tǒng)電力競爭各具優(yōu)劣,難分勝負等問題都阻礙了可再生電力能源營銷市場的發(fā)展。
二、阻礙電力營銷可再生能源市場發(fā)展的問題
(一)電力營銷市場可再生能源分布不均
利用風能、太陽能等發(fā)電的過程中明顯減少了有害物質的排放,這些可再生能源是環(huán)境友好型二次能源,但由于其分布不均,直接影響對其進行開發(fā)利用并直接阻礙了其市場營銷。通過研究發(fā)現(xiàn),我國蘊藏的可再生能源十分豐富,但分布卻相當不均,尤其在經(jīng)濟相對不發(fā)達的例如、甘肅及內蒙古等地區(qū)蘊藏豐富,但是這些地區(qū)因市場需求小,開發(fā)能力落后再加上交通不發(fā)達等問題,致使可再生能源的開發(fā)利用率低下。
(二)可再生電力能源營銷價格存在劣勢
目前可再生電力能源的價格與傳統(tǒng)電力能源的價格相比相對較高,因而其在市場競爭中優(yōu)勢不足。同時電力市場作為一個壟斷性市場,它的競爭機制并不完善,針對這一問題,國家政府雖已出臺了一些優(yōu)惠政策來保護可再生發(fā)電能源的市場營銷,但這些政策并不能在本質上解決不完善的競爭市場問題。例如,利用太陽能發(fā)電比利用煤發(fā)電的價格高很多,但是煤電的優(yōu)惠政策卻更多,其執(zhí)行效果也就更好,這嚴重阻礙了太陽能發(fā)電的開發(fā)與利用。然而在一些發(fā)達國家,對于煤電等非再生能源發(fā)電礦物需征收相應的能源生態(tài)稅,這在一定程度上制約了不可再生能源的過度使用,但我國尚未建立該項政策鼓勵可再生能源的開發(fā)。我國可再生能源的市場營銷起步較晚,尚未形成規(guī)模效應,只是建立了一些小規(guī)模的可再生能源的電廠,其成本較高,技術及設備也都是進口的,這在一定程度上增加了成本費用,使得購網(wǎng)、上網(wǎng)及銷售的用電價格較高,從而制約了電力營銷市場的發(fā)展。
(三)政府對可再生電力能源的開發(fā)及市場營銷的支持力度不足
國外可再生電力能源之所以能夠迅速發(fā)展并取得較好效果,與政府的大力扶植及國家倡導是分不開的,我國政府雖然也提倡利用可再生能源發(fā)電,減少環(huán)境污染,但制定的優(yōu)惠政策不足同時又缺乏可行性,實際操作能力不強,尚未形成具有一定規(guī)模的電力可再生能源市場機制,因此未能從本質上推動我國可再生電力能源的開發(fā)及其市場化營銷。
三、電力營銷可再生能源市場的發(fā)展動力研究
(一)合理開發(fā)與利用可再生電力能源
我國政府尤其是相關電力部門要根據(jù)可再生電力能源在各省市的具體分布,結合市場需求,積極調整對可再生電力能源開發(fā)發(fā)展的工作思路,改進并規(guī)范市場營銷策略,制定切實可行的發(fā)展規(guī)劃,不斷優(yōu)化電力產(chǎn)業(yè)結構,使風能、太陽能及潮汐能等友好型二次能源得到科學開發(fā)、合理利用,使其社會環(huán)境及經(jīng)濟效益最大化。
(二)合理制定可再生能源發(fā)電價格
1、固價電價系統(tǒng)
固定電價系統(tǒng)應明確規(guī)定可再生電力能源的發(fā)電價格,是由政府根據(jù)相應的發(fā)電成本,而不考慮其他傳統(tǒng)電力能源發(fā)電的價格而直接制定市場中各種發(fā)電能源的市場價格的,同時相應的電網(wǎng)企業(yè)應該依據(jù)既定價格支付利用可再生能源發(fā)電的企業(yè)必要的費用。
2、溢價電價系統(tǒng)
構建溢價電價系統(tǒng)一方面可保障可再生能源的發(fā)電工程的基本電價,另一方面又有利于解決電力市場轉型過程中的關鍵性問題。采用溢價電價系統(tǒng)的優(yōu)勢是既能考慮到利用可再生能源發(fā)電的工程運轉的實際成本,又與電力市場中的電力競價過程相接軌,其運轉的原則主要是以傳統(tǒng)電力的銷售價格為電力市場的參考系,從而制定相對科學合理的電價比例,通常會出現(xiàn)可再生能源的發(fā)電價格會受傳統(tǒng)電力市場波動的影響,另一種主要原則是依據(jù)不穩(wěn)定且相互競爭的電價市場結合政府制定的固定電價獎勵機制共同作為制定可再生能源發(fā)電價格的參考系。通過對國外的可再生電力能源的市場營銷模式及國家政策的比較分析,可發(fā)現(xiàn)固定電價及溢價體系的操作流程比較簡單,并且效果顯著,因此我國應積極借鑒并結合我國具體能源分布及市場需求完善并實施這兩套發(fā)電價格定制體系,以健全我國電力市場營銷制度。
(三)完善可再生能源電力市場競爭體系
建立完善的符合我國可再生能源開發(fā)的電力市場競爭體系是電力市場營銷及企業(yè)發(fā)展的優(yōu)先成本戰(zhàn)略的總核心,針對我國電力市場不完善的競爭機制,首先應制定標歧立異的發(fā)展戰(zhàn)略,其次需電力企業(yè)內部管理層集聚力量制定發(fā)展目標戰(zhàn)略方案。其中在發(fā)展戰(zhàn)略上標歧立異是指旨在將電力企業(yè)所提出的電力產(chǎn)品或電力相關服務做到標歧立異,這樣有利于確保在一定的產(chǎn)業(yè)區(qū)域內企業(yè)能夠提出獨特的電力產(chǎn)品;目標集聚是主攻該企業(yè)中的某個產(chǎn)品的顧客群體??傊@兩種方式有助于滿足相應產(chǎn)品的對應顧客群體的具體需求或者達到降低成本的市場期待,最終有助于電力市場營銷機制的建立健全。
(四)完善可再生能源營銷的制度與法規(guī)
目前我國可再生電力能源資源豐富但開發(fā)現(xiàn)狀并不理想,并且對利用可再生能源發(fā)電的政策機制尚不完善,基于現(xiàn)狀,我國政府應在政策上給予可持續(xù)電力企業(yè)大力支持,充分發(fā)揮政府職能,運用多種手段為可再生能源的發(fā)電籌集資金,并引進技術人才,以推動可再生能源的電力市場營銷的長效發(fā)展。在推動其市場營銷的過程中,政府必須盡到其規(guī)劃協(xié)調及后期監(jiān)督服務等具體職能,制定開發(fā)能源及電力發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃,優(yōu)化電力產(chǎn)業(yè)結構,為可再生電力能源的發(fā)展提供保障,并運用政府宏觀調控職能調定可再生能源發(fā)電的價格,提高其在電力市場的比重。
四、結束語
面對我國可再生電力能源的開發(fā)狀況及市場營銷比例的現(xiàn)狀,我國政府及新型電力企業(yè)積極制定市場營銷機制,規(guī)劃發(fā)展戰(zhàn)略,盡快實現(xiàn)電力營銷市場的轉型,將可再生能源作為其核心力量是關乎國計民生的重要舉措。從我國現(xiàn)階段的電力能源發(fā)展來看,溢價機制和固價系統(tǒng)由于易于操作且效果明顯,對于政府和可再生電力能源企業(yè)具有重要的借鑒意義。
作者:陳澍 單位:北京華電北燃能源有限公司
參考文獻:
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一、我國可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展已取得初步成效,政策體系已基本形成
“十一五”時期是我國可再生能源發(fā)展的重要時期。在《可再生能源法》、《國務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》等政策措施的推動下,我國可再生能源產(chǎn)業(yè)具備了一定的發(fā)展基礎并表現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢。
一是有序開發(fā)利用水電。我國堅持把水電開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護有機結合,切實做好在建、已建項目的環(huán)保工作,加強水電環(huán)保技術的研發(fā)應用,制定綠色水電評價標準和評價體系。2010年,全國水電總裝機容量達到21606萬千瓦;發(fā)電量6867.36億千瓦時,占全國發(fā)電量的16.2%。二是大力發(fā)展風電產(chǎn)業(yè)。我國采取了加強風電開發(fā)管理、改善風電與電網(wǎng)的協(xié)調性、支持優(yōu)勢風電設備企業(yè)發(fā)展等措施,為大規(guī)模開發(fā)利用風電創(chuàng)造了條件。2010年,全國風電總裝機容量達到3107萬千瓦;發(fā)電量494億千瓦時,占全國發(fā)電量的1.2%。三是廣泛應用太陽能。我國穩(wěn)步推進太陽能應用產(chǎn)業(yè)發(fā)展,在內蒙古、甘肅、青海、新疆、等適宜地區(qū),建設太陽能熱發(fā)電示范工程試點。2010年,全國光伏發(fā)電裝機規(guī)模達到80萬千瓦,太陽能熱水器安裝使用量達到1.68億平方米。四是因地制宜地開發(fā)利用生物質能源。農(nóng)村沼氣應用范圍不斷擴大,木薯、甜高粱等非糧生物質制取液體燃料技術取得突破,萬噸級秸稈纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化示范工程進入試生產(chǎn)階段。到2010年底,各類生物質發(fā)電裝機容量總計約550萬千瓦。五是地熱能和海洋能利用技術不斷發(fā)展。淺層地溫能在建筑領域的開發(fā)利用快速發(fā)展,到2010年底,地源熱泵供暖制冷建筑面積達到1.4億平方米;潮汐能利用技術基本成熟,波浪能、潮流能等技術研發(fā)和小型示范應用取得進展,開發(fā)利用工作處于起步階段,目前已有較好的技術儲備,未來有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
同時,已基本形成了促進可再生能源發(fā)展的政策體系。在《可再生能源法》的推動下,我國已基本建立了促進可再生能源發(fā)展的政策體系,制定并實施了可再生能源的總量目標、發(fā)電強制上網(wǎng)、分類優(yōu)惠上網(wǎng)電價、費用分攤、專項資金等制度以及信貸和稅收優(yōu)惠等政策措施,并通過開展資源評價、組織特許權招標、推進重大工程示范項目建設等方式,基本建立了促進可再生能源發(fā)展的政策體系。主要包括:一是制定并實施了《可再生能源發(fā)展中長期規(guī)劃》以及《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》,確定了國家可再生能源發(fā)展的近期和中遠期總量目標。二是出臺了《可再生能源發(fā)電價格和費用分攤管理試行辦法》等政策,建立了可再生能源發(fā)電成本的全社會費用分攤機制。三是通過開展多批特許權項目招標,促進風電、太陽能發(fā)電成本迅速下降,根據(jù)各類新能源發(fā)電項目的資源特點和建設條件,以特許權招標方式發(fā)現(xiàn)合理價格區(qū)間為基礎,形成了四類風電區(qū)域標桿電價,有效促進了風電的規(guī)模化發(fā)展。四是建立了可再生能源發(fā)展專項資金,專項用于各類可再生能源發(fā)展,建立了支持可再生能源技術研發(fā)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、市場應用等各方面的財政投入政策框架。五是初步建立了促進可再生能源發(fā)展的稅收體系,實施了風力發(fā)電增值稅減半、沼氣發(fā)電增值稅即征即退等政策。
二、加快發(fā)展可再生能源是有效緩解資源和環(huán)境壓力的重要途徑
我國可再生能源資源豐富(技術可開發(fā)利用量達60億千瓦,年產(chǎn)能量為40億—46億噸標準煤),具有大規(guī)模發(fā)展的潛力,具備發(fā)揮未來主流能源作用的資源基礎。從水能來看,我國水能資源理論蘊藏量的年發(fā)電量達6萬億千瓦時,技術可開發(fā)水電站裝機容量5.4億千瓦,年發(fā)電量2.5萬億千瓦時(折合8.6億噸標準煤);從風能來看,我國風能技術可開發(fā)量為7億—12億千瓦,年發(fā)電量可達1.4萬億—2.4萬億千瓦時;從太陽能來看,我國太陽能資源豐富地區(qū)的面積占國土面積96%以上,每年地表吸收的太陽能大約相當于1.7萬億噸標準煤,每年太陽能熱利用可相當于約3.2億噸標準煤,年發(fā)電量可達2.9萬億千瓦時;從地熱能來看,我國深度2000米以淺的地熱資源所含的熱能相當于2500億噸標準煤,地熱資源的經(jīng)濟可開采量相當于2000萬千瓦的地熱發(fā)電裝機(年發(fā)電量約1300億千瓦時);從生物質能來看,當前我國可利用生物質資源約2.9億噸標準煤,主要是農(nóng)業(yè)有機廢棄物,適宜利用方式是發(fā)電燃料和民用沼氣等,今后隨著造林面積的擴大、經(jīng)濟社會和生物質技術的發(fā)展,生物質能源資源總潛力有望達到8.9億噸標準煤;從海洋能來看,我國波浪能、潮汐能、潮流能和溫差能等海洋能的理論資源量分別達數(shù)千萬千瓦甚至數(shù)百億千瓦,可開發(fā)利用量有望達到9.9億千瓦。
研究結果表明,預計到2020年、2030年、2050年,我國含水電的可再生能源在新增一次能源供應中的比例可分別達到36%、45%和69%,減少溫室氣體排放分別達到12億噸、20億噸和40億噸,減排CO2的貢獻率到2020年、2050年可分別達到20%和50%左右。因此,加大力度發(fā)展可再生能源,可大大提高我國清潔能源的供給能力,優(yōu)化一次能源消費結構,同時大幅度降低溫室氣體排放、保護生態(tài)環(huán)境,總之將成為有效緩解資源和環(huán)境壓力的重要途徑。
三、加快發(fā)展可再生能源已成為世界各主要經(jīng)濟體實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要選擇
當前全球仍處于國際金融危機后經(jīng)濟調整的關鍵時期。雖然在各國經(jīng)濟刺激計劃下,有關國民經(jīng)濟各個行業(yè)的走勢有很多結論,但各主要經(jīng)濟體對新能源行業(yè)發(fā)展的認識卻日趨相同,即抓緊經(jīng)濟調整的關鍵時期大力發(fā)展可再生能源產(chǎn)業(yè)。原因在于:一是歷史經(jīng)驗表明,經(jīng)濟周期調整的結束一般會以某些新興行業(yè)的崛起為標志。在新能源領域,其市場和產(chǎn)業(yè)布局尚處于形成之中,具有很大的爭取空間,未來各主要經(jīng)濟體能否在該領域取得發(fā)展優(yōu)勢取決于當今的努力??稍偕茉吹奶攸c決定了其必將成為未來重要的新興產(chǎn)業(yè),因而在經(jīng)濟調整關鍵時期,各主要經(jīng)濟體都不約而同地將其提升到了前所未有的戰(zhàn)略高度。二是可再生能源的本土性、清潔性以及技術可預見性,使之成為世界能源發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要選擇。當前,許多國家的核心利益與全球化石能源的分配格局緊密聯(lián)系,形成了錯綜復雜的國際地緣政治關系。為盡早擺脫束縛,各主要經(jīng)濟體都在尋求多樣化的能源解決方案,尤其在應對全球氣候變化壓力下,各主要經(jīng)濟體對資源可獲得性、技術可靠性、產(chǎn)業(yè)可能性以及經(jīng)濟性更加可控的可再生能源更加青睞,形成了全球對可再生能源高度關注的局面。三是對可再生能源的開發(fā)利用技術的爭奪,必將引發(fā)國家核心競爭力的改變??稍偕茉吹奶攸c決定了其開發(fā)必須通過現(xiàn)代裝備制造技術,才能將地熱、風力和太陽能等自然資源轉化為可用及可控的能源??梢灶A計,對可再生能源技術的爭奪,將是新一輪國家能源領域競爭的焦點。誰掌握了可再生能源的裝備技術,誰就擁有未來開發(fā)利用自身可再生能源的主動權,也必將在“后石油”時代把握國家能源安全的主動權,這也促使各主要經(jīng)濟體將可再生能源作為未來技術競爭的重點新興產(chǎn)業(yè)。
雖然當前世界各國可再生能源在能源中的貢獻率還非常低,但是發(fā)達國家積極發(fā)展新能源,其目的既著眼于應對金融危機和經(jīng)濟困境,也致力于在能源和氣候變化問題上把握主導權、加大國家間政治博弈中自身的砝碼,更是在戰(zhàn)略上搶占未來技術發(fā)展的制高點,從而為新一輪的經(jīng)濟增長積蓄力量,為掌握國家未來發(fā)展的主動權做好準備。
我國可再生能源資源豐富、應用前景廣闊。雖然由于資源評價缺乏、技術滯后、產(chǎn)業(yè)支撐不足、政策體系不完善等原因,相對于發(fā)達國家的強勁發(fā)展勢頭,我國可再生能源的開發(fā)利用尚處于早期階段,在國家能源安全保障中發(fā)揮關鍵作用還需要一段時期。但必須清醒地認識到:一個正在崛起的發(fā)展中大國,必須依靠先進的技術和強大的工業(yè)基礎,才能實現(xiàn)國家核心能力的顯著提升;在堅持走我國特色的強國道路過程中,發(fā)展可再生能源將是我國解決能源和環(huán)境問題、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的諸多途徑中最具可行性的一個戰(zhàn)略選擇。因此,亟須加快發(fā)展可再生能源產(chǎn)業(yè),以保證中國中長期發(fā)展戰(zhàn)略的順利實現(xiàn)。
四、推進可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策創(chuàng)新,建立健全長效機制
我國經(jīng)濟社會發(fā)展對能源的需求不斷增長,2011年能源消費總量達到34.8億噸標準煤(同比增長7.0%),能源結構以煤為主,能源利用與環(huán)境保護的矛盾日益突出。節(jié)約能源、調整能源結構、開發(fā)可再生能源是我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。因此,為確保實現(xiàn)2020年非化石能源提高到15%和可再生能源“十二五”規(guī)劃的目標,促進可再生能源的快速、健康發(fā)展,必須盡快完善和健全一系列政策保障措施。主要包括:
一是提升可再生能源地位,加強產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略部署??稍偕茉词强沙掷m(xù)、無污染、總量大的綠色新能源,應當充分認識到其戰(zhàn)略價值和重要意義,切實在國家經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的總體部署中予以統(tǒng)籌考慮,提升其在國民經(jīng)濟發(fā)展中的戰(zhàn)略地位。通過實施可再生能源“十二五”及長期發(fā)展規(guī)劃,統(tǒng)籌制訂產(chǎn)業(yè)、財稅、金融、人才等扶持政策,積極促進我國可再生能源產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
二是加強行業(yè)管理,規(guī)范可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。根據(jù)產(chǎn)業(yè)政策要求和行業(yè)發(fā)展的實際需要,切實加強行業(yè)管理,推動行業(yè)節(jié)能減排;治理和規(guī)范市場秩序,避免劣質產(chǎn)品流入市場;推動相關職能部門聯(lián)合加強產(chǎn)品檢查,對于不達環(huán)保標準、出售劣質產(chǎn)品、擾亂正常市場競爭秩序的企業(yè),依照相關規(guī)定給予處罰和整頓。
三是健全法律法規(guī),完善制度性安排。建立健全可再生能源市場健康發(fā)展方面的相關法律法規(guī);完善市場機制和制度性安排,特別是在認真總結試點經(jīng)驗的基礎上,應盡早完善和健全符合我國國情、有利于鼓勵可再生能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的財稅制度;建立綠色電力證書交易系統(tǒng),并與購電地區(qū)的碳強度減排指標完成情況掛鉤,以促進跨省區(qū)的綠色電力交易;制定和實施可再生能源配額制,分配和落實可再生能源電量占總電量指標。
四是建立健全行業(yè)標準體系,推動檢測認證和監(jiān)測制度建設。重視可再生能源產(chǎn)品和系統(tǒng)標準體系建設,以我國自主知識產(chǎn)權為基礎,結合國內產(chǎn)業(yè)技術實際水平,推動制定可再生能源產(chǎn)品的相關標準;制定建筑領域太陽能熱利用的強制標準和考核辦法;積極參與制訂國際標準;建立健全產(chǎn)品檢測認證、監(jiān)測制度,促進行業(yè)的規(guī)范化、標準化發(fā)展。
隨著城市化的發(fā)展,多數(shù)能源在城市區(qū)域被消費。然而,目前城市的能源供應主要靠外部輸入,城市的規(guī)劃設計和建設沒有很好地考慮到城市的能源體系如何實現(xiàn)更好的節(jié)能,以及減少對不可再生能源資源的消耗。
我們提出新能源城市建設的概念,主要是指在一些可再生能源資源豐富,而且資源利用條件好的地區(qū),引導這些地區(qū)率先進行統(tǒng)籌的規(guī)劃,采用一些新的、清潔的可再生能源技術,在城市形成一定規(guī)模的可再生能源綜合利用體系。這樣可以減少城市基礎設施能源輸送壓力,減少城市內的污染物排放,提高可再生能源的利用率,同時促進城市的節(jié)能和環(huán)境保護。
提出這樣一個概念以后,對城市新能源利用的重點,從實用角度出發(fā),梁志鵬認為應包括以下幾個方面:一是積極開發(fā)應用城市區(qū)域自身具有的可再生能源,包括在建筑屋頂安裝太陽能熱水器,光伏發(fā)電設施。二是利用生物質能。三是應用地熱能,直接供暖和供應熱水等,以及各種熱泵,利用自然界的能量。四是同時采取城市新能源交通,如推廣電動車等。然而,在實際建設中,怎么做才能成為新能源城市?梁志鵬認為應該從以下幾個方面做起:
首先,城市要有良好的可再生能源條件,有一種或者幾種可再生能源,達到較大利用規(guī)模。要盡量綜合利用各種新能源,而不能只是關注某一種的應用,對整體上的效果沒有統(tǒng)籌考慮。比方說,把太陽能的熱利用、生物質能的利用和地熱能的熱泵互補結合起來,可以很大程度上的滿足城市傳暖需要,這樣就能把燃油、天然氣鍋爐替代了。因此,城市要有一個綜合的新能源利用規(guī)劃,制定總體規(guī)劃和建設方案,并統(tǒng)一協(xié)調實施,這是新能源城市建設的一個特點。在“十二五”期間,我國提出了建設100個新能源示范城市的概念,新能源示范城市的申報條件、規(guī)劃,評審指標等正在制定中,這項工作的展開將引導我國城市的新能源利用,既促進城市生態(tài)建設,也為可再生能源的發(fā)展提供了市場。第二,新能源城市建設需要采取綜合的措施,不能單純的理解為搞幾個工程。我們希望城市規(guī)劃到從組織實施,到引進適當?shù)耐顿Y經(jīng)營主體,能夠變成一個完整的體系。同時,盡量使城市新能源的利用商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化。而且,新能源的利用最好是市場化方式,減少對國家財政獎金的依賴。第三,新能源城市的建設,與生態(tài)城市的建設既有聯(lián)系又有區(qū)別,它是推進生態(tài)城市建設的一個具體方面,但相對而言比較具體。梁志鵬說,新能源城市的評價指標只關注應用,不關注制造產(chǎn)業(yè)。假如對制造業(yè)進行評價,很多城市都希望建制造產(chǎn)業(yè),也許有的城市不一定具備優(yōu)勢,這樣就可能會引發(fā)重復建設。同時,新能源城市的指標也和其他指標銜接,新能源城市的指標達到了,那么環(huán)保的指標是不是達到了?如果環(huán)保的指標還沒有達到,還在污染,把這個城市叫新能源城市也是不合適的。新能源城市建設,在節(jié)能方面,也應該在所在區(qū)域或者地區(qū),達到先進水平。
關鍵詞:綠色建筑;能源;可再生
建筑節(jié)能設計是我國建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵所在,在當前資源能源日益緊張的情況下,在建筑節(jié)能設計中采取針對性的措施是促進建筑節(jié)能設計水平提升的必經(jīng)之路。建筑的節(jié)能設計也是為了帶來相對的經(jīng)濟效益,體現(xiàn)了建筑節(jié)能的重要性與必要性。目前,綠色建筑已經(jīng)成為一個學術研究的熱點問題。當代社會的沖突提醒我們,人類顯然是世界上最大的矛盾制造者。城市無限擴張后,巨大的隱患埋在人類的未來。問題不在于豐富現(xiàn)代城市,而在于如何規(guī)范它。這引出了一個問題,人類如何用自己的雙手來對待世界。上世紀70年代的石油危機以來,在著名的羅馬俱樂部的報告《增長的極限》,再到目前的“低碳”的理念,我們逐漸意識到,人類必須學會克制自己的無限無盡的欲望在發(fā)展過程中,否則他們將承受來自大自然的無情消解。于是,綠色建筑理念開始萌芽,綠色建筑和可持續(xù)城市發(fā)展的理論與實踐也開始流行起來[1]。被廣泛引用的可持續(xù)性定義是從1987世界環(huán)境與發(fā)展委員會題為“人類的未來”的報告開始的。所謂的“可持續(xù)發(fā)展”是“滿足當前發(fā)展的需要,對人類社會的經(jīng)濟利益破壞未來的基礎?!边@一長期來看是非常有意義和值得進一步考慮的。為建筑業(yè)、綠色和可持續(xù)發(fā)展主要是指,在考慮環(huán)境、城市與建筑問題,它應當是整個人類當代和長遠利益的短期利益;應該考慮一個地區(qū)的局部利益與整個世界作為一個整體,在一個公平、合理的方式對這顆星球的未來人的有限的地球資源共享。資源浪費和環(huán)境污染也應該在最大程度上消除。勞倫斯在“可持續(xù)發(fā)展的西雅圖”說,“這意味著可持續(xù)性是使幸福生活比生存,所以如果我們真的要可持續(xù)發(fā)展,必須減少消費?!痹谫Y源和環(huán)境的消耗相當于做有害于人類自己。
1建筑工程節(jié)能相關概述
建筑節(jié)能就是合理的使用和有效利用能源的建設,包括建筑本身,保溫功能,建筑材料在能源消耗和建筑采暖能耗的生產(chǎn)等等。在確保建筑功能和室內熱環(huán)境質量的同時,提高建筑圍護結構的保溫、采暖和空調系統(tǒng)的運行效率,降低自然能源的水平到標準。一言以蔽之,建筑節(jié)能是指減少采光照明、空調制冷、采暖供熱、改善室內環(huán)境質量、調節(jié)室內濕度的能源消耗,以及地熱能源、太陽能的應用,是一門綜合性的技術。
2可再生能源在綠色建筑中的應用
綠色建筑是指為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動的空間,同時實現(xiàn)高效率地利用資源、最低限度地影響環(huán)境的建筑物。綠色建筑是實現(xiàn)“人文-建筑-環(huán)境”三者和諧統(tǒng)一的重要途徑,是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。綠色建筑于20世紀率先在發(fā)達國家興起,發(fā)展綠色建筑是從建筑節(jié)能起步的,在建筑節(jié)能取得進展的同時,又將其擴展到建筑全過程的資源節(jié)約、提高居住舒適度等領域。我國的綠色建筑發(fā)展時間較晚,但目前已經(jīng)獲得了快速的發(fā)展,通過不同星級綠色建筑的項目分析,目前社區(qū)的綠化率達到38%,平均節(jié)能率達到58%,節(jié)水率達到15.2%以上,可循環(huán)材料達到了7.7%。人們相信,二十一世紀的城市必須更環(huán)保、更有科技感;因此,促進可持續(xù)城市的建設成為許多發(fā)展中國家的一個關鍵問題??沙掷m(xù)性概念是一個廣泛的全球性問題,包括有關人、環(huán)境和社會的各種相互關聯(lián)的研究。可持續(xù)城市的重要性可以通過確定可持續(xù)性的作用加以闡明。事實上,這種可持續(xù)性代表了一種新的方法,它包含了“綠色基礎設施”的概念,基于重新思考的過程,旨在將當前城市的整體實施與環(huán)境、技術、經(jīng)濟、社會和人民聯(lián)系起來。由于建筑施工和運行所需的能源消耗增加了二氧化碳(CO2)的排放量,目前國際公認的做法是采用創(chuàng)新的方法減緩這一問題。鑒于此,綠色建筑的能源性能對建筑環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展有著巨大的影響??沙掷m(xù)發(fā)展是與能源的性能高度交織在一起。因此,可再生能源(包括太陽能、風力和波浪等)不但對可持續(xù)發(fā)展起著重要作用,而且可持續(xù)能源(包括廢物能源)在可持續(xù)性的增強方面具有很大影響力[2]?;仡櫼酝难芯浚诰G色建筑方面的研究材料表明,綠色建筑(包括低能耗、超低能耗和零能耗建筑)有明顯的交叉在一起的節(jié)能設計,以先進的集成技術來減少能源需求和消費(加熱、冷卻和電力等)。針對綠色建筑的可持續(xù)能源效率,在建筑中應用可再生能源是一個基本的準則。在這方面,太陽能可持續(xù)系統(tǒng)一直是發(fā)展綠色建筑的關鍵因素。太陽能是各種可再生能源中最重要的基本能源,也是可利用的最豐富的能源,且在轉換過程中不會產(chǎn)生危及環(huán)境的污染。在太陽能建筑設計中,建筑師設計起著統(tǒng)領作用,協(xié)調各專業(yè),發(fā)揮自身特長,將建筑設計與太陽能應用技術巧妙而有機地結合起來。太陽能系統(tǒng)一般包括太陽能供電系統(tǒng)、太陽能空調系統(tǒng)、太陽能供暖系統(tǒng)以及太陽能熱水系統(tǒng)。太陽能連接器已被利用作為綠色建筑的一個重要組成部分。制冷劑充電的家用熱水系統(tǒng)不但制造簡單,包括一般平板太陽能集熱器,而且同時能提供充足的能耗。因此,建議在太陽能熱水系統(tǒng)的進一步設計和開發(fā)中利用各自的成果,冷卻和加熱系統(tǒng)是最近研究綠色建筑的一個主要熱點[3]。建議考慮可再生能源技術在未來生態(tài)城市發(fā)展中的應用。這表明,在社會、環(huán)境和經(jīng)濟方面,可再生能源技術的應用可能是相當有益的?;仡櫧陙淼膶W術嘗試,主要集中在風力發(fā)電的利用、以太陽能光伏發(fā)電和太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)、太陽能的利用。但是,它仍然是研究開發(fā)新的可再生能源的關鍵。綠色建筑通過科學的整體設計,集成綠色配置、自然通風、自然采光、低能耗圍護結構、可再生能源利用、中水利用、綠色建材和智能控制等高新技術,可有效降低建筑的能源和資源消耗,降低其對生態(tài)環(huán)境的破壞,讓城市功能朝著美好人居環(huán)境的目標發(fā)展??稍偕茉吹睦檬蔷G色建筑的重要技術之一,可再生能源具有資源分布廣泛、適宜就地開發(fā)利用,且對環(huán)境無害或危害極小等特點,是自然界中可以永續(xù)利用、取之不盡、用之不竭的資源。
3結語
人們居住環(huán)境既是生態(tài)環(huán)境的重要組成部分,也是人類文明進步的重要體現(xiàn)。綠色建筑是實現(xiàn)“人文-建筑-環(huán)境”三者和諧統(tǒng)一的重要途徑,是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分??稍偕茉醇夹g是綠色建筑中的重要技術措施,在利用可再生能源時,也應注意以下三點問題:(1)因地制宜??稍偕茉丛诓煌貐^(qū)應用時,應充分考慮當?shù)氐哪茉礌顩r和氣候條件,有選擇、有側重的利用可再生能源;(2)新技術開發(fā)。加大可再生能源利用的新技術研發(fā),提高可再生能源的利用效率,特別是加大相變儲能技術與可再生能源聯(lián)合利用的技術創(chuàng)新或產(chǎn)品研發(fā);(3)可再生能源耦合技術。研究可再生能源的耦合技術,將分項技術整合,以改善單一可再生能源的使用形式效率低、無法充分發(fā)揮可再生能源節(jié)能優(yōu)勢等缺陷,同時,可以獲得更大的經(jīng)濟和社會價值。
參考文獻
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【關鍵詞】可再生能源 移動通信工程 應用
τ誑稍偕能源而言,其突出特征是清潔性較強,能夠進行永久的利用,不會出現(xiàn)用完的情況,對環(huán)境影響不大,具有廣泛的分布范圍,因此,要進行有效開發(fā)。在目前的移動通常工程中,應用較多的是太陽能和風能,能夠實現(xiàn)絕對的節(jié)能,對環(huán)境污染不高,有力降低信號覆蓋的成本支出。
1 全面分析可再生能源供電系統(tǒng)
對于可再生能源供電系統(tǒng),在類型上主要分為太陽能和風能獨立供電系統(tǒng)、風光互補以及風光市電聯(lián)合供電系統(tǒng)。
1.1 對太陽能獨立供電系統(tǒng)的分析
這種供電系統(tǒng)主要以太陽能為主要能量基礎,當前應用較多的是太陽能電池陣列、控制器等。這種裝置主要適合應用在無市電地區(qū),供電方式為分布式,不需要進行電網(wǎng)的再次延伸。
1.2 系統(tǒng)介紹風能獨立供電系統(tǒng)的情況
這種方式主要是發(fā)揮了風能作為能源的作用,完成有效的供電過程。當前使用較多的裝置有風力發(fā)電機、控制器、負載組成等。這種能源比較適合在風力儲備比較豐富的海面等地區(qū),不需要進行電網(wǎng)的延伸工程。
1.3 對風光互補供電系統(tǒng)的介紹
這種系統(tǒng)是將風能和太陽能進行結合,作為能量的主要來源,主要有蓄電池組、負載等。這種系統(tǒng)比較適合于風力資源豐富的地區(qū),相比單獨的風能和太陽能,能夠實現(xiàn)成本的大幅降低。
1.4 對風光市電聯(lián)合供電系統(tǒng)的介紹
這種系統(tǒng)需要將太陽能、風能以及市電進行有序的排列,按照合理的比例進行組合。主要裝置有風力發(fā)電機、太陽能控制器以及市電組成等。對于這種聯(lián)合供電模式,當風能和太陽能的供電不足時,可以家住市電進行及時補充。蓄電池發(fā)揮的是短時后備的作用,因此,使得整個系統(tǒng)的可靠性增強,使得用在太陽能向組建上的投入得到降低。另外,借助對太陽能方陣容量的調整,使得節(jié)能減排的效果更加明顯,借助對風能和太陽能比例的調節(jié)就能實現(xiàn)對能源耗費的減少。風光市電聯(lián)合供電系統(tǒng)在使用范圍上較為廣泛,不會受到較多的限制,尤其是在市電不穩(wěn)定的區(qū)域,能夠保證電壓的穩(wěn)定性。同時,將其應用在常規(guī)的地區(qū),降低市電的耗費,使得環(huán)保能源的應用比重增大,促進節(jié)能減排目標的實現(xiàn)。如果將其應用在偏遠地帶,應用柴電將市電取代,使得節(jié)能的應用范圍被擴大。另外,不論對于改造的線路還是新建的,這種系統(tǒng)的應用都能夠進行短期內的建站目的,運行方便,維護技術不高,費用較低。
2 對可再生能源供電系統(tǒng)應用的全面介紹
對于可再生能源的供電系統(tǒng),其具有較高的應用價值,首先,有助于通信電力瓶頸的解決,尤其是在距離電網(wǎng)較遠、無線很難全面覆蓋的地區(qū),主要體現(xiàn)在沙漠、偏遠的旅游地區(qū)等。其次,可再生能源的應用,能夠較好地實現(xiàn)節(jié)能的目標,降低碳排放量,實現(xiàn)超低能耗,推動綠色、零排放能源的應用,促進需求方案的合理化。對傳統(tǒng)供電相比,可再生能源在電力接入方面更加便捷,施工時間不長,不需要進行停電操作,后期維護較為簡單。對于可再生能源的應用區(qū)域,機制在山區(qū)、鐵路等。不需進行拉電協(xié)調,不許面對選址問題,解決了農(nóng)村電壓不穩(wěn)的問題,促進電能的大幅節(jié)約。
3 對可再生能源移動通信控制室的研究與分析
3.1 對通信控制室的分析
移動通信是一種十分廣泛的通信方式,具有較大的覆蓋領域,使用方便。通信網(wǎng)絡的作用,是借助基站來完成的。因此,基站的供電情況與控制室的環(huán)境對移動通信影響較大。移動基站通常處于較高的位置,目的是進行大范圍的覆蓋。很多基站都是建立在野外的高處。因此,在偏遠地區(qū)通信基站采用可再生能源進行供電,使得自然能源在通信基站中國的使用更加突出。大量光纜干線應用了太陽能和風能作為供電基礎,對基站的供電問題進行了有效的解決,對常規(guī)能源進行了節(jié)省,維護強度被大大降低。對于移動通信基站的控制室,鑒于其主要位于野外,維護措施簡單,都外界因素影響大。因此,借助可再生能源進行電力供給,意義重大。
3.2 對通信基站風光互補供電系統(tǒng)構成的介紹
在移動通信基站中,應用可再生能源系統(tǒng),借助風光互補供電形式完成。這一系統(tǒng)主要是由風力發(fā)電機、電池陣列、控制器、監(jiān)控器等構成。這一系統(tǒng)在發(fā)電裝置方面比較復雜。
3.3 對圍護機構與建筑能耗關系的分析
對于可再生能源的應用是實現(xiàn)低能耗建筑的關鍵。對于可再生能源的效率的認識,與控制室的建筑造型以及維護息息相關。因此,要進行超低能圍護結構,發(fā)揮太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的作用以及風力發(fā)電系統(tǒng)等可再生能源的作技術優(yōu)勢,在保證其穩(wěn)定性的同時,提高控制室的低能耗目標的實現(xiàn)。
4 結束語
綜上,對于可再生能源來講,發(fā)揮其自身優(yōu)勢,實現(xiàn)偏遠地區(qū)移動通信基站用電難問題的解決,促進節(jié)能減排目標的實現(xiàn),推動長遠和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的發(fā)展,營造更加廣闊的發(fā)展空間,促進移動通信基站建設的順利進行。
參考文獻
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能源是人類生存的基本條件和人類社會發(fā)展的原動力。隨著人類文明的進步,能源問題成為人們日益關注的焦點問題。目前全世界都在推動第二代能源系統(tǒng)的建設,積極試點,認真進行立法準備,抓緊開發(fā)配套相關設備。第二代能源系統(tǒng)具有六個方面的主要特征,一是燃料的多元化;二是設備的小型、微型化;三是冷熱電聯(lián)產(chǎn)化;四是網(wǎng)絡化:五是智能化控制和信息化管理;六是高標準的環(huán)保水平。而其中燃料的多元化,設備的小型、微型化,冷熱電聯(lián)產(chǎn)化和環(huán)保要求則代表著能源技術發(fā)展的幾個重要方向:可再生能源的開發(fā)利用、分布式供電技術的興起與冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展。
本文通過對分布式供電特點及其發(fā)展趨勢的闡述,強調分布式供電對電力工業(yè)的重要作用,指出可再生能源為分布式供電提供了更廣闊的發(fā)展前景;分布式供電技術發(fā)展的主要方向之一為冷熱電三聯(lián)產(chǎn)技術。
2分布式供電
2.1分布式供電概述及其特點
顧名思義,分布式供電是相對于傳統(tǒng)的集中式供電方式而言的,是指將發(fā)電系統(tǒng)以小規(guī)模(數(shù)千瓦至50MW的小型模塊式)、分散式的方式布置在用戶附近,可獨立地輸出電、熱或(和)冷能的系統(tǒng)。這個概念是從1978年美國公共事業(yè)管理政策法公布后正式先在美國推廣,然后被其它先進國家接受的。當今的分布式供電方式主要是指用液體或氣體燃料的內燃機、微型燃氣輪機和各種工程用的燃料電池。因其具有良好的環(huán)保性能,分布式供電電源與“小機組”己不是同一概念。
與常規(guī)的集中供電電站相比,分布式供電具有以下優(yōu)勢:沒有或很低輸配電損耗;無需建設配電站,可避免或延緩增加的輸配電成本;適合多種熱電比的變化,系統(tǒng)可根據(jù)熱或電的需求進行調節(jié)從而增加年設備利用小時;土建和安裝成本低;各電站相互獨立,用戶可自行控制,不會發(fā)生大規(guī)模供電事故,供電的可靠性高;可進行遙控和監(jiān)測區(qū)域電力質量和性能:非常適合對鄉(xiāng)村、牧區(qū)、山區(qū)、發(fā)展中區(qū)域及商業(yè)區(qū)和居民區(qū)提供電力;大量減少了環(huán)保壓力。
二十世紀初以來電力行業(yè)流行的觀點是,發(fā)電機組容量越大,則效率越高,單位kw投資越低,發(fā)明成本也越低,因而隨著能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,電力工業(yè)發(fā)展方向是“大機組、大電廠和大電網(wǎng)”。但是,在許多特殊情況下,分布式供電是集中供電不可缺少的重要補充:
分布式供電可以滿足特殊場合的需求例如,而印瞞設電網(wǎng)的西部熟頃地區(qū)或散布的用戶:對供電安全穩(wěn)定性要求較高瞅糊昭戶,如醫(yī)院、銀行等;能源需求較為多樣化的用戶,需要電力的同時還需要熱或冷能的供應。這種供電方式最大的優(yōu)點是不需遠距離輸配電設備,輸電損失顯著減少,運行安全可靠,并可按需要方便、靈活地利用排氣熱量實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)或熱電冷三聯(lián)產(chǎn),提高能源利用率。
分布式供電方式可以彌補大電網(wǎng)在安全穩(wěn)定性方面的不足在世界上大型火電廠建設的趨勢有增無減之時,電網(wǎng)的急速膨脹對供電安全與穩(wěn)定性帶來很大威脅,而各種形式的小型分布式供電系統(tǒng),使國民經(jīng)濟、國家安全至關重要而又極為脆弱的紐帶--大電網(wǎng)不再孤立和笨拙。直接安置在用戶近旁的分布式發(fā)電裝置與大電網(wǎng)配合,可大大地提高供電可靠性,在電網(wǎng)崩潰和意外災害(例如地震、暴風雪、人為破壞、戰(zhàn)爭)情況下,可維持重要用戶的供電。
分布式供電方式為能源的綜合梯級利用提供了可能在常規(guī)的集中供電方式中,能量形式相對單-。當用戶不僅僅需要電力,而且需要其它能量形式如冷能和熱能的供應時,僅通過電力來滿足上述需要時難以實現(xiàn)能量的綜合梯級利用:而分布式供電方式以其規(guī)模小、靈活性強等特點,通過不同循環(huán)的有機整合可以在滿足用戶需求的同時實現(xiàn)能量的綜合梯級利用,并且克服了冷能和熱能無法遠距離傳輸?shù)睦щy。
分布式供電方式為可再生能源的利用開辟了新的方向相對于化石能源而言,可再生能源能流密度較低、分散性強,而且目前的可再生能源利用系統(tǒng)規(guī)模小、能源利用率較低,作為集中供電手段是不現(xiàn)實的。分布式供電方式為可再生能源利用的發(fā)展提供了新的動力。我國的可再生能源資源豐富,發(fā)展可再生能源是二十一世紀減少環(huán)境污染和溫室氣體排放以及替代化石能源的必然要求,因此為充分利用量多面廣的可再生能源發(fā)電,方便安全地向偏僻、少能源地區(qū)供電,建設可再生能源分布式供電應受到高度重視。
還應指出,對目前世界能源產(chǎn)業(yè)面臨亟待解決的四大問題:合理調整能源結構、進一步提高能源利用效率、改善能源產(chǎn)業(yè)的安全性、解決環(huán)境污染,單-的大電網(wǎng)集中供電解決上述問題存在困難,而分布式供電系統(tǒng)恰好可以在提高能源利用率、改善安全性與解決環(huán)境污染方面做出突出的貢獻。因此,大電網(wǎng)與分散的小型分布式供電方式的合理結合,被全球能源、電力專家認為是投資省、能耗低、可靠性高的靈活能源系統(tǒng),成為二十-世紀電力工業(yè)的發(fā)展方向。這就是說,世界電力工業(yè)已經(jīng)開始向傳統(tǒng)電力工業(yè)的模式告別,走向依靠大型發(fā)電站和小型分布式供電廣泛結合的過渡的“分散式”電力系統(tǒng),從而大大改善供電效率、供電品質和減輕當今電力行業(yè)對環(huán)境影響形成的負擔、減少興建和改善輸配電線路。而且,由于近來美國加州供電危機的影響,國外有的觀點甚至認為今后在大力發(fā)展分布式供電的情況下,大型中心電站將走向衰落。
2.2分布式供電發(fā)展趨勢
2.2.1分布式供電的主要方式
分布式發(fā)電方式多種多樣,根據(jù)燃料不同,可分為化石能源與可再生能源;根據(jù)用戶需求不同,有電力單供方式與熱電聯(lián)產(chǎn)方式(CHP),或冷熱電三聯(lián)產(chǎn)方式(CCHP);根據(jù)循環(huán)方式不同,可分為燃氣輪機發(fā)電方式,蒸汽輪機發(fā)電方式或柴油機發(fā)電方式等。表1列出了主要的分布式供電方式。
在產(chǎn)業(yè)革命后的200年中,煤炭一直是世界范圍內的主要能源,而隨著科技、經(jīng)濟的發(fā)展,石油在一次能源結構中的比例不斷增加,于20世紀60年代超過煤炭。此后,石油、煤炭所占比例緩慢下降,天然氣比例上升;同時,新能源、可再生能源逐步發(fā)展,形成了當前的以化石燃料為主和新能源、可再生能源并存的格局。然而,雖然可再生能源是取之無盡的潔凈能源,但其能源密度低,穩(wěn)定性較差,需要蓄能調節(jié),長期穩(wěn)定運行困難,且由于技術不夠成熟,可再生能源一次投資較大,經(jīng)濟性差;而化石能源的發(fā)電技術不僅更加成熟,而且效率更高。因此,作為分布式供電的發(fā)電技術,化石能源目前仍是國際上的主要方向。
表1主要的分布式供電方式
發(fā)電技術
能源種類
內燃機發(fā)電技術
燃氣輪機發(fā)電技術
微型燃氣輪機發(fā)電技術
常規(guī)的燃油發(fā)電機發(fā)電技術
燃料電池發(fā)電技術
化石能源
太陽能發(fā)電技術
風力發(fā)電技術
小水利發(fā)電技術
生物質發(fā)電技術
可再生能源
氫能發(fā)電技術
二次能源
垃圾發(fā)電技術
一般廢棄物
2.2.2分布式供電的主要動力-微型燃氣輪機
以化石能源為能源動力的分布式供電方式多種多樣(見表1)。隨著微型燃機技術的不斷完善,微型燃機發(fā)電機組已成為分布式供電的主力。
微型燃氣輪機是功率為數(shù)百KW以下的、以天然氣、甲烷、汽油、柴油等為燃料的超小型燃氣輪機。它的雛形可追溯到60年代,但作為-種新型的小型分布式供電系統(tǒng)和電源裝置的發(fā)展歷史則較短。
微型燃氣輪機大都采用回熱循環(huán)。通常它由透平、壓氣機、燃燒室、回熱器、發(fā)電機及電子控制部分組成,從壓氣機出來的高壓空氣先在回熱器內接受透平排氣的預熱,然后進入燃燒室與燃料混合、燃燒。大多數(shù)微型氣輪機由燃氣輪機直接驅動內置式高速發(fā)電機,發(fā)電機與壓氣機、透平同軸,轉速在50000-120000rpm之間。一些單軸微型燃氣輪機設計,發(fā)電機發(fā)出高頻交流電,轉換成高壓直流電后,再轉換為60Hz480v的交流電。
目前,開發(fā)微型透平的廠商主要集中在北美,歐洲有瑞典和英國。表2為部分新一代微型燃氣輪機的主要技術參數(shù)。
與柴油機發(fā)電機組相比,微型燃機具有以下一系列先進技術特征:
(1)運動部件少,結構簡單緊湊。重量輕,是傳統(tǒng)燃機的1/4;
(2)可用多種燃料,燃料消耗率低,排放低,尤其是使用天然氣;
(3)低振動,低噪音,壽命長,運行成本低;
(4)設計簡單,備用件少,生產(chǎn)成本低;
(5)通過調節(jié)轉速,即使不是滿負荷運轉,效率也非常高;
(6)可遙控和診斷:
(7)可多臺集成擴容。
因此,先進的微型燃氣輪機是提供清潔、可靠、高質量、多用途的小型分布式供電的最佳方式,使電站更靠近用戶,無論對中心城市還是遠郊農(nóng)村甚至邊遠地區(qū)均能適用。有理由相信,一旦達到適當?shù)呐?,微型燃機輪機有能力與中心發(fā)電廠相匹敵。對終端用戶來說,與其它小型發(fā)電裝置相比,微型燃氣輪機是一種更好的環(huán)保型發(fā)電裝置。
表2新一代微型燃氣輪機的主要技術參數(shù)供應商燃料轉速電功率(KW)效率(%)壓比進口溫度(ºC)出口溫度(ºC)排氣溫度(ºC)排放(NOx)功率范圍(KW)
Allied
Signal天然氣650007528.53.7930650240<25ppm75
Bowman天然氣1150004522.54.3-650305-35,45,50,60,80,200
Capstone天然氣9600030-3.2840-270-24,30,60,125-250
GE/Elliott天然氣1160004530---316<9ppm45,80,200
NREC(樣機)天然氣
柴油
丙烷5000070333.3870-200-30-200
2.2.3分布式供電發(fā)展方向-冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)
雖然回熱等有效提高微型燃氣輪機系統(tǒng)熱轉功效率的手段得到應用,微型燃機發(fā)電效率己從17%-20%上升到當前的26%-30%,但以微型燃氣輪機作為動力的簡單的分布式供電系統(tǒng)的熱轉功效率依然遠小于大型集中供電電站。如何有效提高分布式供電系統(tǒng)的能量利用效率是當前分布式供電技術發(fā)展所面臨的主要障礙之一。
正如常規(guī)的集中供電電站可以通過功熱并供提高能源利用率一樣,分布式供電系統(tǒng)在用戶需要的情況下,同樣可以在生產(chǎn)電力的同時,提供熱能或同時滿足供熱、制冷兩方面的需求。而后者則成為一種先進的能源利用系統(tǒng)-冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。
與簡單的供電系統(tǒng)相比,冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可以在大幅度提高系統(tǒng)能源利用率的同時,降低環(huán)境污染,明顯改善系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性。因此,三聯(lián)產(chǎn)技術是目前分布式供電發(fā)展的主要方向之一。
2.2.4以可再生能源為基礎的分布式供電方式的發(fā)展前景
由于礦物能源的有限性和污染性,可再生能源的利用與研究已引起廣泛的重視。20世紀70年代以來,可再生能源已經(jīng)引起了科學家的關注,研究和開發(fā)工作取得了重大進展和成就。進入21世界,可再生能源問題明確地擺到了政府決策者、科學家和社會各界面前,成為重點發(fā)展的熱門研究課題。根據(jù)國家“863”專家委員會提供的文件,在全球資源與環(huán)境問題的強大驅動下,預計在未來10年左右的時間內,可再生能源研究將取得突破性進展。據(jù)國際能源機構預測,到2060年全球可再生能源的比例將發(fā)展到世界能源構成的50%以上。
我國可再生能源資源豐富、量多面廣。例如,太陽能在我國2/3國土上的年輻射量超過600MJ/cm2,每年地表吸收的太陽能大約相當于17萬億噸標準煤的能量;而地熱資源的遠景儲量為1353.5億噸標準媒,探明儲量為31.6億噸標準煤。效率差、密度低、不穩(wěn)定等缺陷成為以往可再生能源利用的主要障礙,很難將其與集中供電相結合。通過與分布式供電方式相結合,新型可再生能源分布式發(fā)電系統(tǒng)可以在能的梯級利用的基礎上實現(xiàn)效率的大幅度提高;同時,分布式發(fā)電系統(tǒng)對能源密度的要求也遠低子集中供電方式;而且,通過與現(xiàn)代蓄能技術相結合,可以在很大程度上克服可再生能源不穩(wěn)定的缺陷。如今,分布式供電方式為可再生能源利用的發(fā)展提供了新的動力,在供能效率和經(jīng)濟性的提高以及能源供給安全性方面具有不可替代的作用;而可再生能源也為分布式供電提供了更加廣闊的發(fā)展前景。
可再生能源系統(tǒng)具有運行費用低、環(huán)保性能好等突出優(yōu)勢。比如,為適應北京2008年舉辦奧運會的要求,以及北京日趨嚴格的環(huán)境排放標準,我們建議在奧運村建設示范項目“太陽能與熱泵高效復合能源系統(tǒng)”:將性能好、技術含量高的熱泵技術和太陽能利用技術相結合。此項目利用太陽能等環(huán)境能源作為輔助能源,可確保奧運村對電、冷和熱的供應萬無一失。它充分體現(xiàn)了“綠色奧運”、“科技奧運”的宗旨,將有力推進北京和全國清潔能源利用的發(fā)展。該項目由于采用太陽能熱水器,系統(tǒng)省去熱水器裝機負荷以及運行負荷;由于采用太陽能熱水器作為冬季熱泵供熱的熱源,實現(xiàn)了寒冷地區(qū)的熱泵冬夏兩季運行,省去了系統(tǒng)供熱空調裝機負荷。另外,該系統(tǒng)通過將太陽能和天然氣或電能適當結合,克服了傳統(tǒng)太陽能利用的不連續(xù)、不穩(wěn)定的缺陷--夏季系統(tǒng)可以輸出空調用冷和生活熱水,冬季系統(tǒng)可以輸出空調用熱,僅太陽能環(huán)境能源的利用就使系統(tǒng)節(jié)電能20%-30%;年總能耗比傳統(tǒng)技術方案降低了60%左右,節(jié)能效果非常明顯。該項目設備總投資費用雖然比傳統(tǒng)技術高20%多(其中太陽能熱水器設備費約占總投資的60%),但運行費用降低50%左右,所追加投資僅需2年左右就可全部回收。
目前,對以太陽能、地熱能等為主的可再生能源的研究和利用受到世界范圍的重視。隨著對可再生能源的能量聚集、轉化、儲存和利用等方面研究的深入,無論是從環(huán)境保護的角度,還是從技術經(jīng)濟、社會發(fā)展的角度來看,以可再生能源為基礎的分布式供電方式具有不可替代性,必將成為未來很有發(fā)展前景的供能手段之一。
2.3我國需要分布式供電
目前我國正處在經(jīng)濟高速發(fā)展時期,提高資源綜合利用效率,是我國能源工業(yè)能否持續(xù)支撐國家現(xiàn)代化建設的關鍵所在。我國能源利用水平距世界發(fā)達國家還有很大的差距,日益增長的電力需求遠未得到滿足,“大機組、大電廠、大電網(wǎng)”的大規(guī)模、集中式的電網(wǎng)供電依然是我國目前能源工業(yè)的主要發(fā)展方向。
但是,我國需要分布式供電。這是因為:
(1)我國幅員遼闊,但物產(chǎn)資源相對貧乏,而且經(jīng)濟發(fā)展不平衡。對于西部等邊遠、落后地區(qū)而言,由于其遠離經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),形成一定規(guī)模的、強大的集中式西北電網(wǎng)系統(tǒng)需要很長時間和巨額的投資,這無法滿足目前西部經(jīng)濟快速發(fā)展的需要。而分布式供電系統(tǒng)可以借助西部天然氣資源豐富、可再生能源多種多樣的優(yōu)勢,在不長的時間內,以較小的投資為代價,為西部經(jīng)濟發(fā)展提供有力的支撐;對于東南沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),由于生活水平的日益增加,已經(jīng)出現(xiàn)了類似于西方發(fā)達國家的對于能源產(chǎn)品需求多樣化的趨勢。與集中式供電相比,分布式供電顯現(xiàn)了突出的優(yōu)點,為解決上述問題提供-個更加圓滿的方案。
(2)隨著經(jīng)濟建設的飛速發(fā)展,我國集中式供電電網(wǎng)的規(guī)模迅速膨脹。這種發(fā)展所帶來的安全性問題是不容忽視的,如紐約市、臺灣島二次大停電己為我們敲響了警鐘。為了及時抑制這種趨勢的蔓延,只有合理地調整供電結構、有效地將分布式供電和集中式供電結合在一起,構架更加安全穩(wěn)定的電力系統(tǒng)。
(3)縱觀西方發(fā)達國家的能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程,可以發(fā)現(xiàn):它經(jīng)歷了從分布式供電到集中式供電,又到分布式供電方式的演變。造成這種現(xiàn)象不僅僅是由于生活水平提高的需求,而且也是集中式供電方式自身所固有的缺陷造成的。毋庸置疑,隨著社會的發(fā)展,我國能源產(chǎn)業(yè)也將面臨類似的問題。因此,雖然從目前能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況來看,集中式供電是我國能源系統(tǒng)發(fā)展的主要方向,但從長遠看,構造一個集中式供電與分布式供電相結合的合理能源系統(tǒng),增加電網(wǎng)的質量和可靠性,將為我國能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展打下堅實的基礎。
所以,我國近期在發(fā)展大機組、大電廠的同時,應不失時機、因地制宜地興建分布式供電設施。可以預見,隨著西部大開發(fā)的深入進行,特別是“西氣東輸”工程的開展,我國沿線區(qū)域和邊遠地區(qū)的分布式供電將得到極大的發(fā)展。
還應指出,對北京而言,這種分布式能源系統(tǒng),不僅是保證2008年奧運會順利進行所必須的,而且它將為首都經(jīng)濟提供一個有廣闊前景的技術產(chǎn)業(yè),為北京的發(fā)展做出貢獻。
3冷熱電聯(lián)產(chǎn)
3.1冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)概述及其特點
傳統(tǒng)動力系統(tǒng)的技術開發(fā)以及商業(yè)化的努力主要著眼于單獨的設備,例如,集中供熱、直燃式中央空調及發(fā)電設備。這些設備的共同問題在于單一目標下的能耗高,在忽視環(huán)境影響和不合理的能源價格情況下,具有-定的經(jīng)濟效益。但是,從科技技術角度出發(fā),這些設備都尚未達到有限能源資源的高效和綜合利用。
冷熱電聯(lián)產(chǎn)(CCHP)是-種建立在能的梯級利用概念基礎上,將制冷、供熱(采暖和供熱水)及發(fā)電過程-體化的多聯(lián)產(chǎn)總能系統(tǒng),目的在于提高能源利用效率,減少碳化物及有害氣體的排放。與集中式發(fā)電-遠程送電比較,CCHP可以大大提高能源利用效率:大型發(fā)電廠的發(fā)電效率-般為35%-55%,扣除廠用電和線損率,終端的利用效率只能達到30-47%。而CCHP的能源利用率可達到90%,沒有輸電損耗;另外,CCHP在降低碳和污染空氣的排放物方面具有很大的潛力:據(jù)有關專家估算,如果從2000年起每年有4%的現(xiàn)有建筑的供電、供暖和供冷采用CCHP,從2005年起25%的新建建筑及從2010年起50%的新建建筑均采用CCHP的話,到2020年的二氧化碳的排放量將減少19%。如果將現(xiàn)有建筑實施CCHP的比例從4%提高到8%,到2020年二氧化碳的排放量將減少30%。
3.2冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)方案選擇
典型冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)一般包括:動力系統(tǒng)和發(fā)電機(供電)、余熱回收裝置(供熱)、制冷系統(tǒng)(供冷)等。針對不同的用戶需求,冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)方案的可選擇范圍很大:與熱、電聯(lián)產(chǎn)技術有關的選擇有蒸汽輪機驅動的外燃燒式和燃氣輪機驅動的內燃燒式方案;與制冷方式有關的選擇有壓縮式、吸收式或其它熱驅動的制冷方式。另外,供熱、供冷熱源還有直接和間接方式之分。
在外燃燒式的熱電聯(lián)產(chǎn)應用中,由于背壓汽輪機常常受到區(qū)域供熱負荷的限制不能按經(jīng)濟規(guī)模設置,多數(shù)是相當小的和低效率的;而對于內燃燒式方案,由于技術的不斷進步,已經(jīng)生產(chǎn)出了尺寸小、重量輕、污染排放低、燃料適應性廣、具有機械效率和高排氣溫度的燃氣輪機,同時燃氣輪機的容量范圍很寬:從幾十到數(shù)百KW的微型燃氣輪機到300MW以上的大型燃氣輪機,它們用于熱電聯(lián)產(chǎn)時既發(fā)電又產(chǎn)汽,兼有高發(fā)電效率(30%-40%)和高的熱效率(70%-80%)?,F(xiàn)在,在有燃汽和燃油的地方,燃氣輪機正日益取代汽輪機在熱電聯(lián)產(chǎn)中的地位。
壓縮式制冷是消耗外功并通過旋轉軸傳遞給壓縮機進行制冷的,通過機械能的分配,可以調節(jié)電量和冷量的比例;而吸收式制冷是耗費低溫位熱能來制冷(根據(jù)對熱量和冷量的需求進行調節(jié)和優(yōu)化),把來自熱電聯(lián)產(chǎn)的一部分或全部熱能用于驅動吸收式制冷系統(tǒng)。
目前最為常見的吸收式制冷系統(tǒng)為溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)和氨吸收式制冷系統(tǒng)。前者制冷溫度由于受制冷劑的限制,不能低于5℃,-殷僅用于家用空調;后者的制冷溫度范圍非常大(+10℃--50℃),不僅可用于空調,而且可用于0℃以下的制冷場所。同時,氨吸收式制冷系統(tǒng)可以利用低品位的余熱,所需熱源的溫度只要達到80℃以上就能利用,從而使能源得到充分合理的利用;而月氨吸收式制冷系統(tǒng)還具有節(jié)電、設備易于制造和維修、對安裝場所要求不高、系統(tǒng)運行平穩(wěn)可靠、噪聲小、便于調節(jié)、可以在同一系統(tǒng)內提供給用戶不同溫度的冷量、單個系統(tǒng)的制冷量很大等優(yōu)點。
4結論
隨著人民生活水平的提高,能源消費日益增長,能源動力系統(tǒng)愈來愈向大容量、高度集中的模式發(fā)展。然而,分布式供電是集中供電不可缺少的重要補充。它因靈活的變負荷性、低的初投資、很高的供電可靠性、很小的輸電損失和適合可再生能源等特點在世界范圍內越來越受到重視。