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國內(nèi)生物質(zhì)電廠歷經(jīng)6年的發(fā)展,從最初的謀求穩(wěn)定運(yùn)營,到燃料收購體系的完善,再到當(dāng)前關(guān)注燃料的最佳儲備,已由當(dāng)初的粗放經(jīng)營,逐步深入到持續(xù)探索成本控制。
生物質(zhì)電廠燃料收購和機(jī)組運(yùn)行的平衡已逐步顯現(xiàn)規(guī)律,如何達(dá)到最佳平衡,或者說衡量一個生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目運(yùn)營水平的高低,燃料儲備是重要的考量因素。換句話說,生物質(zhì)電廠燃料儲備合理,就可以在機(jī)組運(yùn)行降本、燃料收購降本之外,建立第三條重要的降本途徑。如何做到合理儲備,對于生物質(zhì)電廠來說,遠(yuǎn)非統(tǒng)一簡單,我們來作一些粗放分析。
一、相比火電,生物質(zhì)電廠燃料儲備的主要考慮因素
兩類電廠,燃料儲備的根本任務(wù)相同,不因缺料而發(fā)生非計(jì)劃停機(jī)或限負(fù)荷。根本目的也相同,做好儲備是最大化降低成本。但有一個最大的不同,那就是品種結(jié)構(gòu),火電的燃料是煤,雖然每批品質(zhì)有異,但單一。而生物質(zhì)發(fā)電燃料品質(zhì)繁多,且品質(zhì)復(fù)雜。
正是由于火電燃料的品質(zhì)單一化,加之一代代火電人的理論和實(shí)踐探索,煤的整個管理體系,包括供應(yīng)、耗用、儲存等環(huán)節(jié),均建立了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)體系。比如最佳的進(jìn)煤量、進(jìn)煤時間,合理的儲存周期、儲存數(shù)量,以及配套的績效模式,均已有了一套業(yè)內(nèi)公認(rèn)的公式化、數(shù)學(xué)模型化的具體量化指標(biāo)。
再看生物質(zhì)電廠燃料儲備,由于品種、品質(zhì)繁雜,建立一套標(biāo)準(zhǔn)體系相對要復(fù)雜許多,這也正是我們需要積累和完善的地方。加快建立完善生物質(zhì)電廠燃料儲備體系,必須要重點(diǎn)考慮三方面因素:
1.生物質(zhì)燃料的季節(jié)性儲備
生物質(zhì)電廠燃料來自農(nóng)林生物質(zhì)資源,通俗講,地里長的,必然受制于四季變化規(guī)律。比如5、6月份,是麥草的收購?fù)?,元旦前后,是稻草的收購?fù)尽A硗?,生物質(zhì)燃料和傳統(tǒng)節(jié)日,如春節(jié),關(guān)系重大,收購處于淡季。再比如,在夏前的梅雨季節(jié),稻谷加工周期性,等等因素造成生物質(zhì)燃料的收購不均衡性,相比煤礦而言,工業(yè)化和供應(yīng)鏈處于極不穩(wěn)定狀態(tài)。
2.生物質(zhì)燃料品質(zhì)結(jié)構(gòu)
光考慮數(shù)量,則遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。拿江蘇的生物質(zhì)電廠來說,大部分是軟質(zhì)和硬質(zhì)并收,既有稻麥草等軟質(zhì)秸稈類燃料,也耗用木屑、樹枝、模板等硬質(zhì)林類品種,還有,進(jìn)爐前,均需要破碎成型。而這些品種,以及各個品種的整、碎狀態(tài),均需要達(dá)到一個合理的配比。簡單講,即使某個品種在一定時段,能夠做到煤炭一樣的儲備模型,也不宜單一儲備。
3.生物質(zhì)燃料的熱值損耗
煤炭在一定時段內(nèi)熱值下降,后趨穩(wěn)定,極大地方便了后續(xù)的調(diào)度和成本核算。而生物質(zhì)燃料則不然,首先是熱值持續(xù)下降,且因水分難以標(biāo)準(zhǔn)而易自燃,再者,各個品種的熱值下降幅度參差不齊,給整個儲備調(diào)度帶來較大的非控因素。
二、生物質(zhì)電廠提升燃料儲備的主要目的
與火電類似,但實(shí)質(zhì)內(nèi)容有較大的區(qū)別,主要有如下三點(diǎn):
1.駕馭市場
合理的儲備數(shù)量,對平抑市場價(jià)格,顯得尤為重要。火電的年度采購計(jì)劃性很強(qiáng),貨源地亦具有穩(wěn)定性,更重要的是合同履約相對到位。再看生物質(zhì)電廠,供貨商俗稱“經(jīng)紀(jì)人”,一般多為個體,雖也有主要品種和大客戶合同,但實(shí)際履約不到位和違約的現(xiàn)象普遍,誠信度相對較差,不按期、按價(jià)交付的現(xiàn)象屢屢發(fā)生。
基于上述,生物質(zhì)電廠燃料儲備,不能完全依賴于合約計(jì)劃,只能借鑒火電經(jīng)驗(yàn),適度控制庫存,而不能照搬火電公式,否則難以駕馭市場,控制價(jià)格。
2.儲備成本
同樣包括資金占用所產(chǎn)生的財(cái)務(wù)費(fèi)用以及價(jià)格波動的權(quán)衡。在火電,由于合約起到至關(guān)重要作用,即使價(jià)格浮動,也面向整個行業(yè)。但在生物質(zhì)發(fā)電行業(yè),個體項(xiàng)目要針對對待,一是庫存數(shù)量要具體分析,難以統(tǒng)一界定。二是價(jià)格波動頻繁,幅度較大。需要敏銳的洞察和預(yù)測,太保守,失去了下一步調(diào)整的機(jī)會;太冒進(jìn),又難免受制于數(shù)量眾多的個體供應(yīng)商。
3.最佳摻配
類似于火電的配煤燃燒,生物質(zhì)電廠燃料摻配由于品種、品質(zhì)繁雜,幾乎每天要觀察、調(diào)整。舉幾個典型的例子,當(dāng)?shù)静萃緛砼R時,要盡可能降低稻草庫存,多儲備林類品種;在梅雨季節(jié)之前,要盡量考慮庫內(nèi)和庫外均適合堆放的品種以及比例關(guān)系;在春節(jié)到來前,要盡量儲備碎料,防止因破碎人力短缺,而望整草、整樹枝、整模板而興嘆。
總而言之,在考慮總體數(shù)量和成本結(jié)構(gòu)的框架下,要細(xì)化具體的運(yùn)行需要,包括發(fā)電的離線和在線破碎,方能做到最佳的合理摻配,為運(yùn)行降本提供保障,這對儲備又提出了更高要求。
毋庸置疑,業(yè)外人士肯定會發(fā)問,生物質(zhì)燃料變數(shù)較多,距離火電的儲備理想模式到底有沒有接近的可能?;卮鹗强隙ǖ?。第一,生物質(zhì)發(fā)電屬新興行業(yè),探討和摸索是一個必然的過程;第二,我們當(dāng)下需要不斷實(shí)踐,提供具有說服力的一些典型操作方法,逐步形成一套理論化的標(biāo)準(zhǔn)。
三、提升燃料儲備水平的主要落腳點(diǎn)
實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)務(wù)之急,需要生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)的諸多精英去積累具體的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),概括為三個方向:
1.重視季節(jié)性儲備實(shí)踐,尤其是冬季的春節(jié)燃料儲備
包括稻草、棉稈、稻殼、樹枝、模板、樹皮、木屑等等品種,要分析因?yàn)槌稣5膬鋽?shù)量,對效益產(chǎn)生了哪些影響。拿如東項(xiàng)目而言,曾分別實(shí)踐了春節(jié)前超常儲備和常規(guī)儲備等多種儲備模式,從目前初步財(cái)務(wù)分析看,利大于弊。
但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,我們要結(jié)合火電的常年常態(tài)儲備,匯總具體的機(jī)組運(yùn)行和燃料采購數(shù)據(jù)體系,為下一步逐步規(guī)范的儲備數(shù)據(jù)提供理論化的參考。比如:價(jià)格浮動比例;財(cái)務(wù)費(fèi)用;庫存天數(shù)增加,對運(yùn)行料耗的影響;儲備期后,市場的價(jià)格變化和供求數(shù)量關(guān)系;儲備期對全年效益的影響等。尤其是衍生影響。
2.品種的合理儲備周期
目前,我們對熱值下降、場損有一些支撐數(shù)據(jù),但經(jīng)驗(yàn)占較大比重。對于儲多少天,最劃算,尚沒有成熟的體系數(shù)據(jù)。
對于季節(jié)差價(jià),要充分考慮場損、財(cái)務(wù)費(fèi)用,計(jì)算性價(jià)比;另外,假設(shè)價(jià)格恒定,也要建立各品種10天、20天、30天等類似的損耗數(shù)據(jù),逐步劃定哪些屬正常損耗,即基于必須適量儲備而應(yīng)承擔(dān)的場損,哪些屬因不合理儲備而造成的損耗。如此,不斷優(yōu)化采購的最佳時間和儲備量。
3.建立項(xiàng)目公司燃料儲備數(shù)據(jù)庫
結(jié)合項(xiàng)目情況,拿出一定的人力和物力,重視軟實(shí)力建設(shè)和積累。比如在環(huán)比和同比方面,由于價(jià)格和數(shù)量的變化,對當(dāng)期的效益影響程度;由于儲備政策的調(diào)整,對下月乃至全年的影響程度。如此,逐步建立各月份理想儲備方案,包括價(jià)格、品種、數(shù)量,以及整合配套的摻燒要求。理論上是一個考慮保障、考慮市場、考慮場損的最佳成本結(jié)合體。
武漢凱迪電力股份有限公司(000939.SZ,下稱凱迪電力)正在進(jìn)行的“華麗轉(zhuǎn)身”,在資本市場上越來越惹人注目。
2月9日,凱迪電力出售武漢東湖高新集團(tuán)股份有限公司(600133.SH,下稱東湖高新)14%股權(quán)的議案在股東大會通過,這是為了剝離非核心業(yè)務(wù),“集中精力做好生物質(zhì)發(fā)電主業(yè)”。此前,旨在為即將上馬的7個生物質(zhì)發(fā)電廠籌措資金的18億元非公開發(fā)行議案亦獲股東大會通過。
“凱迪電力近期的舉措,都在于進(jìn)軍生物質(zhì)發(fā)電領(lǐng)域,成為這一領(lǐng)域的龍頭企業(yè)。”一位電力行業(yè)資深分析師告訴《財(cái)經(jīng)國家周刊》。
凱迪的四次“變身”
生物質(zhì)發(fā)電是指用秸稈、林木廢棄物、城市生活垃圾等作為原料的發(fā)電方式。
如果近期出臺的增發(fā)方案順利進(jìn)行,凱迪電力將成為迄今唯一以生物質(zhì)發(fā)電為核心業(yè)務(wù)的上市公司。不過,轉(zhuǎn)向生物質(zhì)發(fā)電領(lǐng)域并非凱迪電力第一次置換主業(yè)。
凱迪電力成立于1993年,核心業(yè)務(wù)為生產(chǎn)火力發(fā)電廠的配套設(shè)施。1999年,凱迪電力上市,其主業(yè)變更為火電廠環(huán)保脫硫工程總包,此外,水處理業(yè)務(wù)亦在公司業(yè)務(wù)中占一定比例。這可以說是凱迪電力的第一次“變身”。
從2004年起,凱迪電力開始向電力工程承包以及發(fā)電行業(yè)轉(zhuǎn)型,并于2005年3月受讓武漢藍(lán)光電力股份有限公司所持有的河南藍(lán)光環(huán)保發(fā)電有限公司55%股權(quán)。這被認(rèn)為是凱迪電力的第二次“變身”。
由于發(fā)電行業(yè)壟斷性很強(qiáng),凱迪電力在電力工程承包及發(fā)電行業(yè)的盈利始終十分有限。2007年3月,凱迪電力公布非公開發(fā)行預(yù)案,擬受讓股東凱迪控股旗下鄭州煤炭工業(yè)(集團(tuán))楊河煤業(yè)有限公司39.23%的股權(quán),凱迪電力由此進(jìn)入煤炭采選業(yè),該交易最終于2008年4月完成。凱迪電力實(shí)現(xiàn)第三次“變身”。
時隔不過一年有余,凱迪電力再次謀求“變身”。2009年10月,凱迪電力從控股股東凱迪控股手中收購了9家生物質(zhì)發(fā)電廠,其中包括18億元增發(fā)預(yù)案募集資金將投向的7個電廠。
原料難題未解
原料的成本過高,是該行業(yè)最大的瓶頸。
寶應(yīng)協(xié)鑫生物質(zhì)環(huán)保熱電有限公司(下稱寶應(yīng)協(xié)鑫)總經(jīng)理姜建華說,“原料緊張時,進(jìn)廠價(jià)都超過300元一噸”,同樣的發(fā)電量,生物質(zhì)原料的成本“通常比燒煤高出一倍還多”,“而且還有淡旺季,供應(yīng)量不穩(wěn)定”。
如何解決原料成本居高不下的難題,成為欲在該領(lǐng)域大展鴻圖的凱迪電力必須回答的問題。對此,凱迪電力給出的解決方案“看上去很美”。
根據(jù)凱迪電力的增發(fā)方案,公司將采取“三級燃料保障體系”。一級是培育碳薪林,二、三級是“直接與農(nóng)林廠等簽訂長協(xié)+產(chǎn)業(yè)工人”。
根據(jù)這個體系,碳薪林將為公司提供林木廢棄物等原料。電廠則選址在具有充足生物質(zhì)發(fā)電原料的林、農(nóng)、牧廠附近,電廠將與這些林、農(nóng)、牧廠簽訂長期收購協(xié)議,以獲得穩(wěn)定的原料來源。
此外,電廠將招聘原料工人(即產(chǎn)業(yè)工人),把農(nóng)民轉(zhuǎn)為合同工,由他們在鄉(xiāng)村里幫助收集農(nóng)業(yè)和林業(yè)的廢棄物,每人每年收購200噸,待遇為約3萬元年薪與三險(xiǎn)一金的福利保障。
根據(jù)長城證券的報(bào)告,凱迪電力與全國266個縣簽署了方圓80公里半徑內(nèi)原料收購的排他性協(xié)議,不允許同業(yè)入內(nèi)收購原料。而如果產(chǎn)業(yè)工人外運(yùn),則運(yùn)費(fèi)高昂,對他們來說不經(jīng)濟(jì),這樣,凱迪電力的收購成本則能夠保證到廠價(jià)格低于200 元/噸。
圖景雖然美妙,現(xiàn)實(shí)卻顯得更為嚴(yán)峻。
“合同工的招募和管理恐怕就是個大問題?!币晃恢屉娏π袠I(yè)資深分析師認(rèn)為,“僅靠合同,很難限制工人,他們還是有可能違約,或者把原料給其它電廠,或者干脆進(jìn)城務(wù)工?!?/p>
一位電廠負(fù)責(zé)人對此方案算了一筆賬:“一個廠一天要將近1000噸原料,一個人一年運(yùn)200噸,那要招多少人?而且,一個人一年給3萬,不就是每噸原料要付150元勞務(wù)費(fèi)嗎?進(jìn)廠價(jià)要低于每噸200元的話,和周圍的牧場林場簽的收購價(jià)就要低于50元一噸,可能嗎?”
上述分析師對長期收購協(xié)議的作用也不看好,他認(rèn)為,“即使剛開始對方愿意接受那么低的價(jià)格,第二、第三年對方也有可能要求漲價(jià),原料對電廠來說至關(guān)重要,對供應(yīng)方來說不過就是不太多的額外收入,談判起來弱勢的肯定是電廠”。
排他性收購協(xié)議的作用亦受到一些質(zhì)疑。專門從事生物質(zhì)能源研究的丹麥創(chuàng)新中心研究員朱斌認(rèn)為,發(fā)電只是生物質(zhì)能源綜合利用的一種形式,除此之外,生物質(zhì)還有造紙、做飼料、生產(chǎn)燃料乙醇等多種用途,而焚燒發(fā)電,可能是其中成本最高、利用效率最低的方式。對此,河北建投生物的總經(jīng)理陳國剛也表示認(rèn)同,“其他綜合利用的方式成熟了,同樣會與電廠爭奪原料,抬高原料價(jià)格?!?/p>
寄望政策扶持
生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)目前的盈利狀況普遍堪憂。寶應(yīng)協(xié)鑫總經(jīng)理姜建華說,“目前江蘇投產(chǎn)的生物質(zhì)電廠普遍是虧損的,最好的也不過是微利。”
中國資源綜合利用協(xié)會可再生能源委員會CDM主管王衛(wèi)權(quán)向《財(cái)經(jīng)國家周刊》表示,生物質(zhì)發(fā)電目前技術(shù)比較成熟的只有秸稈焚燒發(fā)電,盈利情況尚且不佳,其他的諸如垃圾焚燒發(fā)電、廢棄物氣化發(fā)電都還在實(shí)驗(yàn)階段,技術(shù)上都還未成熟,更不要說盈利了。
“政策扶持是決定因素?!眹抛C券電力行業(yè)資深分析師徐穎真評論說。
生物質(zhì)發(fā)電能夠有效解決如何處理廢棄物及垃圾的問題,對解決三農(nóng)問題亦頗有助益。根據(jù)寶應(yīng)協(xié)鑫總經(jīng)理姜建華的估算,一個中等規(guī)模發(fā)電廠能為當(dāng)?shù)貏?chuàng)造廢棄物收集經(jīng)紀(jì)人、加工工人、運(yùn)輸司機(jī)、電廠工人等將近2000個就業(yè)崗位。
根據(jù)已頒布的國家政策法規(guī),生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)所獲優(yōu)惠包括發(fā)電量全額上網(wǎng)、0.35元/度的電價(jià)補(bǔ)貼以及增值稅即征即退等。地方政府則有“廢棄作物禁燒令”、“以秸稈換液化氣”等舉措鼓勵農(nóng)民將秸稈等生物質(zhì)原料運(yùn)送至電廠。
對于能夠穩(wěn)定發(fā)電的電廠,聯(lián)合國清潔能源發(fā)展機(jī)制(CDM)的碳減排量(CER)補(bǔ)貼也是一筆不菲的收入。
根據(jù)CDM,利用清潔能源發(fā)電所產(chǎn)生的二氧化碳排放量少于傳統(tǒng)的火力發(fā)電,這部分減少的碳排放量可獲得補(bǔ)貼。目前山東單縣、河北晉州與江蘇宿遷三個生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)已獲得這種補(bǔ)貼,數(shù)額在18-120萬歐元不等。
“這么多的補(bǔ)貼和扶持政策,技術(shù)成熟、管理水平較好的企業(yè)已經(jīng)開始盈利?!毙旆f真認(rèn)為。
無論是凱迪電力的增發(fā)預(yù)案,還是長城證券的研究報(bào)告,都將國家政策扶持與預(yù)期CDM補(bǔ)貼,作為看好生物質(zhì)發(fā)電未來盈利能力的最重要理由。
1、農(nóng)村能源的地位
農(nóng)村能源是我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ),是建設(shè)社會主義新農(nóng)村的重要內(nèi)容之一,同時也是國家能源戰(zhàn)略的重要組成部分。
2、我國農(nóng)村居民生活用能現(xiàn)狀
2010年,我國農(nóng)村居民生活用能繼續(xù)呈穩(wěn)步增長趨勢,農(nóng)村可再生能源發(fā)展迅速。其中,沼氣、太陽能熱利用和節(jié)能爐灶等產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模和技術(shù)水平均已處于國際領(lǐng)先地位。農(nóng)村居民生活用能正朝著商品化、優(yōu)質(zhì)化的方向發(fā)展。
二、政府支持和節(jié)能減排促進(jìn)行業(yè)迅速發(fā)展
能源問題與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展息息相關(guān),隨著減排、低碳發(fā)展概念越來越被世界各國所認(rèn)同。近年來,我國各級政府高度重視農(nóng)村地區(qū)的能源開發(fā)及利用,加大了經(jīng)費(fèi)的投入,出臺了一系列的相關(guān)政策和法規(guī),促進(jìn)了農(nóng)村能源消費(fèi)的優(yōu)化及可持續(xù)發(fā)展。隨著國家《可再生能源法》的修訂和實(shí)施,我國目前已初步形成了支持可再生能源發(fā)展的、比較完整的法律和政策體系,為推動解決農(nóng)村能源發(fā)展中遇到的問題,保障可再生能源的快速、健康發(fā)展提供有力的法律保障。
三、沼氣產(chǎn)業(yè)步入健康穩(wěn)步快速發(fā)展階段
“十一五”期間,在各級政府的大力支持,農(nóng)村沼氣進(jìn)入了健康穩(wěn)步快速發(fā)展階段。其中2008、2009和2010年分別投入的資金為60億、50億和52億元,“十一五”期間,中央累計(jì)投入農(nóng)業(yè)沼氣建設(shè)資金共212億。
隨著投資力度逐年增大,沼氣建設(shè)宏觀環(huán)境良好,技術(shù)創(chuàng)新逐步加強(qiáng),服務(wù)體系進(jìn)一步擴(kuò)大,秸稈沼氣技術(shù)已經(jīng)成熟并逐步推廣,沼氣行業(yè)已形成完善的工作體系。
四、太陽能熱利用產(chǎn)業(yè)持續(xù)快速增長
太陽能熱水器作為農(nóng)村能源行業(yè)市場化程度最高的產(chǎn)業(yè),也是節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的主力軍。太陽能熱水器作為國家家電下鄉(xiāng)補(bǔ)貼產(chǎn)品,對推動行業(yè)發(fā)展,拉動市場,擴(kuò)大內(nèi)需,改善民生起到了良好的作用。
2009年太陽能熱水器總產(chǎn)量達(dá)到4200萬m2,比2008年增長30%以上,保有量達(dá)到1.4億m2,已成為國際上太陽能熱水器產(chǎn)品制造和應(yīng)用第一大國。太陽房(含戶用太陽房和太陽能校舍)、太陽灶的產(chǎn)量與保有量也逐年穩(wěn)步增加。
五、秸稈能源化利用技術(shù)逐步推廣
隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,農(nóng)民收入的增加,加快秸稈的能源化轉(zhuǎn)換利用勢在必行。近年來,國家先后出臺的一系列政策法規(guī),加大了對秸稈資源綜合利用的扶持力度。
在各項(xiàng)政策推動下,秸稈能源化利用取得了突破性的進(jìn)展,在秸稈氣化集中供氣、秸稈炭化、秸稈壓塊轉(zhuǎn)化應(yīng)用技術(shù)及產(chǎn)業(yè)建設(shè)方面都取得了很大的成績,促進(jìn)我國生物質(zhì)能生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)入良性循環(huán)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。
六、生物質(zhì)固化成型燃料技術(shù)逐步完善
近年來,生物質(zhì)秸稈成型機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展比較迅速,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)約有200家。生產(chǎn)成型機(jī)的企業(yè)以河北、河南、山東、江蘇等省居多,企業(yè)數(shù)量和產(chǎn)量逐年增加。為了適應(yīng)市場的需求,很多企業(yè)都加大研發(fā)和資金投入的力度,相關(guān)技術(shù)日趨成熟。
七、生物質(zhì)爐具的推廣呈上升態(tài)勢
生物質(zhì)爐具行業(yè)作為生物質(zhì)能利用領(lǐng)域的一個分支,是產(chǎn)業(yè)化規(guī)模最大、商品化程度最高、發(fā)展最迅速、技術(shù)最成熟、在國際上受到普遍關(guān)注的行業(yè)。生物質(zhì)固化成型燃料用于炊事和供暖,是當(dāng)前替代燃煤的最佳選擇,對促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)生態(tài)社會、實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)意義重大。開發(fā)高效低排放生物質(zhì)爐具,可促進(jìn)農(nóng)村創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,拉動農(nóng)村經(jīng)濟(jì),增加就業(yè)崗位,推進(jìn)社會主義新農(nóng)村建設(shè)。
八、離網(wǎng)型小型電源建設(shè)不斷發(fā)展一小風(fēng)電、小光電、微水電
在政府的支持和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的推動下,小型光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和微水電行業(yè)從生產(chǎn)企業(yè)、營銷市場、技術(shù)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)到產(chǎn)品設(shè)備的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)督體系等,從無到有,從小到大,已逐步發(fā)展并初具規(guī)模,在新農(nóng)村電力建設(shè)中日益發(fā)揮了重要作用。近年來小型光伏發(fā)電發(fā)展迅速、產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術(shù)水平都有相應(yīng)提高。小型風(fēng)力發(fā)電穩(wěn)步發(fā)展,產(chǎn)量不斷上升,產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快。微型水電隨著農(nóng)村電網(wǎng)的逐漸普及,出現(xiàn)了萎縮現(xiàn)象。
九、新型液體燃料的研發(fā)和推廣繼續(xù)提高改進(jìn)
輕烴、二甲醚、醇基燃料及生物柴油等新型液體燃料近年來技術(shù)逐步完善,并在工業(yè)、交通及中小城鎮(zhèn)民用等方面通過試點(diǎn)、示范得到較快發(fā)展,取得了明顯的節(jié)能減排效果。目前輕烴混空燃?xì)鈶?yīng)用普及:在全國已有近8~9萬戶使用。醇醚燃料技術(shù)趨于成熟:在民用及工業(yè)窯爐上替代柴油或液化石油氣,特別是以甲醇燃料替代柴油用于飯店餐飲業(yè),在農(nóng)用機(jī)械及公交車上采用輕烴燃料及醇醚燃料,技術(shù)趨于成熟。新型液體燃料的發(fā)展對發(fā)展低碳能源、推廣應(yīng)用先進(jìn)的低碳技術(shù),使低碳經(jīng)濟(jì)真正成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長點(diǎn)有著深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。
十、農(nóng)村能源發(fā)展中的問題與障礙
我國農(nóng)村能源行業(yè)取得了跨越式發(fā)展,更加受到全社會的關(guān)注和支持,在建設(shè)中國特色的現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè),為經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展提供穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔、安全的能源保障體系中起到越來越重要的作用。農(nóng)村能源行業(yè)雖然取得了顯著成效,但在發(fā)展過程中也存在一些障礙。
1、政策扶持及激勵措施的力度不夠,缺乏實(shí)施細(xì)則
世界各國可再生能源發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)證明,凡是取得可再生能源成功發(fā)展的國家或項(xiàng)目,都無一例外地和政府的優(yōu)惠扶持政策有關(guān)。我國農(nóng)村能源技術(shù)仍在成長發(fā)展階段,更需要政府的大力支持。修訂后的《可再生能源法》從總體上為可再生能源的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場應(yīng)用奠定了政策基礎(chǔ)和發(fā)展環(huán)境,但體系還不完善,經(jīng)濟(jì)激勵力度較弱,缺乏相關(guān)配套的實(shí)施細(xì)則和財(cái)政扶持、補(bǔ)貼優(yōu)惠等完善的配套政策和技術(shù)規(guī)范體系。
2、科技投入和創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足
農(nóng)村能源行業(yè)是循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)的重要部分,是新興的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)。要獲得持續(xù)健康發(fā)展,趕上世界先進(jìn)水平,真正融入市場經(jīng)濟(jì),需要大幅度增加科技投入,提高技術(shù)創(chuàng)新能力,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品和裝置的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和穩(wěn)定性,提高系統(tǒng)運(yùn)行和管理的自動化水平。但目前多數(shù)農(nóng)村能源行業(yè)的技術(shù)開發(fā)和科技創(chuàng)新主要依靠企業(yè)自身進(jìn)行,研究和開發(fā)的資金投入少,使用分散,缺乏高端科研人才和核心技術(shù),基本得不到國家科研基金項(xiàng)目的支撐,難以在更大范圍和更深層次上得到快速突破和發(fā)展。
3、標(biāo)準(zhǔn)體系不健全,產(chǎn)業(yè)體系薄弱
農(nóng)村能源制造企業(yè)大多基礎(chǔ)薄弱,生產(chǎn)工藝落后,質(zhì)量管理工作混亂,標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和技術(shù)要求體系不健全,產(chǎn)品檢驗(yàn)手段匱乏,質(zhì)量難以保證。在現(xiàn)有技術(shù)水平和政策環(huán)境下,除太陽能熱水器有能力參與市場競爭,沼氣建設(shè)有政府財(cái)政投入以外,其它大多數(shù)可再生能源的開發(fā)利用成本高,再加上資源分散,規(guī)模小,生產(chǎn)不 連續(xù)等特點(diǎn),在現(xiàn)行市場條件下缺乏競爭力,產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化步履艱難。
4、管理服務(wù)滯后,市場保障機(jī)制和技術(shù)服務(wù)體系不夠完善
農(nóng)村是我國可再生能源發(fā)展的重要戰(zhàn)場和應(yīng)用領(lǐng)域,但可再生能源在農(nóng)村能源體系中的重要地位和作用沒有得到足夠的認(rèn)識和重視。長期以來,我國可再生能源發(fā)展缺乏明確和切實(shí)可行的發(fā)展目標(biāo),管理手段仍沿用舊的方式,缺少和市場結(jié)合的創(chuàng)新機(jī)制。同時,可再生能源資源評價(jià)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品檢測和認(rèn)證等體系不完善,人才培養(yǎng)不能滿足市場快速發(fā)展的需要,沒有形成支撐可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展完善的市場保障機(jī)制和技術(shù)服務(wù)體系。
十一、行業(yè)發(fā)展對策和建議
1、盡快出臺促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)惠政策和實(shí)施細(xì)則
在現(xiàn)有法律、政策的基礎(chǔ)上,要以農(nóng)民生活質(zhì)量提高、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、溫室氣體減排為宗旨,制定切實(shí)可行的扶植政策。抓緊制定和完善各項(xiàng)配套實(shí)施細(xì)則,形成包括資源調(diào)查和開發(fā)利用規(guī)劃、技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展、價(jià)格管理和費(fèi)用補(bǔ)償、財(cái)政扶持和金融優(yōu)惠等完善的配套政策和技術(shù)規(guī)范體系,大力支持和指導(dǎo)農(nóng)村能源健康、快速發(fā)展。另一方面要堅(jiān)持“政府主導(dǎo)、農(nóng)民主體、項(xiàng)目引導(dǎo)、社會支持、市場推動”的原則,采取各種途徑,逐步建立多層次、多方位、多渠道的投入機(jī)制。同時,要強(qiáng)化對資金使用的監(jiān)督管理,努力提高財(cái)政性資金的投資效益。
2、制定科學(xué)、合理的農(nóng)村能源中長期發(fā)展規(guī)劃
科學(xué)規(guī)劃是加快發(fā)展農(nóng)村能源的基礎(chǔ)性工作。農(nóng)村能源建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及面廣、綜合性強(qiáng),要堅(jiān)持因地制宜的原則,從綜合系統(tǒng)角度來研究未來農(nóng)村能源的解決方案。加快農(nóng)村能源適用技術(shù)和模式的推廣應(yīng)用,加快建設(shè)適合不同區(qū)域特點(diǎn)的新農(nóng)村綠色能源縣重點(diǎn)工程建設(shè),為農(nóng)村能源發(fā)展起到應(yīng)有的示范和帶動作用。
3、加強(qiáng)科技創(chuàng)新,為行業(yè)持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐
要進(jìn)一步明確農(nóng)村能源科技創(chuàng)新重點(diǎn),努力提高整體科技創(chuàng)新能力,加快先進(jìn)適用技術(shù)研究與推廣應(yīng)用,加強(qiáng)前沿科學(xué)技術(shù)研發(fā)和能力建設(shè)。進(jìn)一步建立和完善農(nóng)村能源產(chǎn)品和工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢測評價(jià)體系。通過關(guān)鍵技術(shù)突破、多技術(shù)集成優(yōu)化和工程試點(diǎn)示范,實(shí)現(xiàn)農(nóng)村用能清潔化、生產(chǎn)生活廢棄物的無害化、資源化,形成“經(jīng)濟(jì)、可靠、持續(xù)、環(huán)保、高效”的農(nóng)村能源供給環(huán)境和質(zhì)量提高的整體技術(shù)能力。
4、加大宣傳力度,提高全民節(jié)能減排意識
農(nóng)村能源建設(shè)是一項(xiàng)涉及農(nóng)村千家萬戶的大事,是一件讓農(nóng)民得實(shí)惠的實(shí)事。農(nóng)業(yè)、農(nóng)村節(jié)能減排工作大有作為,意義重大。各級政府對此應(yīng)加大宣傳力度,通過各種媒體,向社會廣泛宣傳,提高農(nóng)村人口對農(nóng)村能源建設(shè)的認(rèn)識,形成全社會重視農(nóng)村能源建設(shè)、關(guān)心農(nóng)村能源建設(shè)、支持農(nóng)村能源建設(shè)的良好氛圍。同時,通過激勵機(jī)制,增強(qiáng)農(nóng)民發(fā)展農(nóng)村能源建設(shè)的自覺性和主動性,營造農(nóng)村能源建設(shè)的良好氛圍。促進(jìn)我國農(nóng)村發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)、建設(shè)社會主義新農(nóng)村。
5、強(qiáng)化后續(xù)管理,確保農(nóng)村能源建設(shè)效益的發(fā)揮
農(nóng)村能源建設(shè)集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工程建筑、管理服務(wù)為一體,建設(shè)是基礎(chǔ),管理服務(wù)是關(guān)鍵。搞好管理服務(wù)既是農(nóng)村能源建設(shè)發(fā)揮效益的需要,更是促進(jìn)農(nóng)村能源健康發(fā)展的前提。目前,農(nóng)村能源建設(shè)問題是沼氣和秸稈氣化后續(xù)服務(wù)管理工作,要注重沼氣、沼液、沼渣的綜合利用,把農(nóng)村沼氣建設(shè)與種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展結(jié)合起來,探索產(chǎn)業(yè)化運(yùn)營與物業(yè)化服務(wù)的新模式,加強(qiáng)農(nóng)村能源建設(shè)和管理等措施的落實(shí),為居民生活提供現(xiàn)代化的綠色能源、清潔能源,改善農(nóng)村生產(chǎn)生活條件,增加農(nóng)民收入做出積極貢獻(xiàn)。
一、問題整改基本情況
我局迅速成立了由局長為組長、班子成員為副組長,股室負(fù)責(zé)人為成員的整改工作領(lǐng)導(dǎo)小組,制定了詳細(xì)的整改方案,把工作任務(wù)細(xì)化到隊(duì)室和責(zé)任人,全面落實(shí)責(zé)任制,切實(shí)把抓好反饋問題整改作為中心工作,逐條落實(shí)、全面整改,確保高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量、嚴(yán)要求完成整改任務(wù)。制定了《縣質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局貫徹落實(shí)縣2017年度大氣污染防治工作實(shí)施方案》,根據(jù)《市質(zhì)監(jiān)局關(guān)于印發(fā)2017年煤炭質(zhì)量監(jiān)督性抽查實(shí)施方案的通知》(質(zhì)監(jiān)發(fā)[2017]49號),制定了《縣質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局關(guān)于開展2017年-2018年煤質(zhì)抽檢“冬防”工作的通知》,切實(shí)履行質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督環(huán)境保護(hù)和大氣污染職責(zé)。
二、中央環(huán)境保護(hù)督察組反饋意見整改進(jìn)展情況
一是加強(qiáng)對燃煤鍋爐的監(jiān)管。嚴(yán)把新裝燃煤鍋爐準(zhǔn)入關(guān)。認(rèn)真貫徹執(zhí)行《省人民政府關(guān)于貫徹落實(shí)國務(wù)院大氣污染防治行動計(jì)劃的實(shí)施意見》及有關(guān)環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)和規(guī)章,禁止新建每小時10蒸噸及以下的燃煤鍋爐,嚴(yán)把鍋爐使用準(zhǔn)入關(guān),嚴(yán)格落實(shí)“三個不得”監(jiān)管措施,對不符合要求的燃煤鍋爐,不予受理安裝告知,不予實(shí)施安裝監(jiān)督檢驗(yàn),不予辦理使用登記”,
二是全面排查,摸清底數(shù)。組織相關(guān)股室和業(yè)務(wù)人員對全縣轄區(qū)在用生活燃煤小鍋爐10蒸噸/小時及以下的承壓燃煤鍋爐(特種設(shè)備)開展深入排查,全面掌握城鎮(zhèn)建成區(qū)范圍內(nèi)屬于特種設(shè)備目錄的燃煤鍋爐企業(yè)數(shù)量、鍋爐型號、鍋爐蒸噸數(shù)及鍋爐設(shè)施情況,建立燃煤鍋爐臺賬,做到底子清、情況明。
三是嚴(yán)把新裝燃煤鍋爐準(zhǔn)入關(guān)。認(rèn)真貫徹執(zhí)行《省人民政府關(guān)于貫徹落實(shí)國務(wù)院大氣污染防治行動計(jì)劃的實(shí)施意見》及有關(guān)環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)和規(guī)章,禁止新建每小時10蒸噸及以下的燃煤鍋爐,對不符合上述要求的燃煤鍋爐,不予受理安裝告知,不予實(shí)施安裝監(jiān)督檢驗(yàn),不予辦理使用登記,2017年3月20日以后,再未受理辦理每小時10蒸噸及以下的燃煤鍋爐登記使用手續(xù)。并不斷強(qiáng)化全縣鍋爐監(jiān)督管理,確保鍋爐安全規(guī)范使用。
四是加強(qiáng)部門聯(lián)動。加強(qiáng)與工信、發(fā)改、建設(shè)、環(huán)保等有關(guān)部門的協(xié)調(diào)和溝通,積極配合相關(guān)部門做好燃煤鍋爐整治、淘汰落后燃煤鍋爐工作,對違反法律法規(guī)的行為依法進(jìn)行查處,確保燃煤鍋爐整治到位。大力推廣發(fā)展清潔能源,結(jié)合轄區(qū)內(nèi)供氣管網(wǎng)覆蓋情況,推廣使用天然氣、電、生物質(zhì)成型燃料或其他清潔能源替代原有燃料。
五是加大煤炭產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管。積極協(xié)調(diào)環(huán)保、工信、商務(wù)、工商部門對縣內(nèi)所有用煤單位和煤炭經(jīng)營網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行摸排,核實(shí)煤炭銷售企業(yè)和常年用煤單位的數(shù)量和基本信息,建立臺賬,分類管理,共排查出煤炭使用單位36家,煤炭經(jīng)營單位82家,煤炭加工單位1戶,尚未投產(chǎn),建立了相關(guān)臺賬,摸清了全縣煤炭企業(yè)底數(shù)。同時,進(jìn)一步加大煤炭生產(chǎn)加工企業(yè)、流通領(lǐng)域、使用單位入場煤、爐前煤監(jiān)督檢驗(yàn)頻次,督促煤炭經(jīng)營單位認(rèn)真履行煤炭檢測制度,要求每批購進(jìn)煤炭向供貨商索要檢驗(yàn)報(bào)告,每月組織執(zhí)法人員采取“雙隨機(jī)”工作方式,對全縣重點(diǎn)用煤單位、煤炭經(jīng)銷點(diǎn)進(jìn)行抽樣送檢,共開展煤質(zhì)抽檢130批次,合格113批次,合格率87%,將17家抽檢不合格的煤炭經(jīng)營單位移送縣工商局進(jìn)行處理。推進(jìn)煤炭質(zhì)量安全信用體系建設(shè),完善行業(yè)禁入和退出機(jī)制,提升煤炭質(zhì)量安全監(jiān)管,對檢測結(jié)果進(jìn)行公開,保障燃煤質(zhì)量。
三、整改取得的成效
根據(jù)《縣貫徹落實(shí)中央環(huán)境保護(hù)督察反饋意見的整改方案》要求,我局對存在的問題進(jìn)行了排查整改,取得了較好的成績。一是加大了全縣用每單位、煤炭經(jīng)營單位抽檢送檢力度,保障燃煤質(zhì)量,煤質(zhì)檢測臺賬進(jìn)一步完善,對抽檢不合格單位依法進(jìn)行了處理,有力的杜絕了不符合標(biāo)準(zhǔn)煤炭的使用、銷售。二是鍋爐使用登記嚴(yán)格落實(shí)“三個不得”監(jiān)督措施,對不符合要求的燃煤鍋爐,不予受理安裝告知,不予實(shí)施安裝監(jiān)督檢驗(yàn),不予辦理使用登記手續(xù)。不斷強(qiáng)化了全縣鍋爐監(jiān)督管理,確保了鍋爐安全規(guī)范使用。
四、向社會公開情況
在政府信息公開網(wǎng)站、單位公示欄及時公開煤炭質(zhì)量抽樣檢驗(yàn)結(jié)果以及存在問題的整改情況,自覺接受社會各界和群眾的監(jiān)督。
五、下一步工作措施
下一步,縣質(zhì)監(jiān)局將采取四項(xiàng)措施,進(jìn)一步強(qiáng)化整改工作。
一是嚴(yán)把新裝燃煤鍋爐準(zhǔn)入關(guān)。認(rèn)真貫徹執(zhí)行《市人民政府關(guān)于貫徹落實(shí)國務(wù)院大氣污染防治行動計(jì)劃的實(shí)施意見》及有關(guān)環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)和規(guī)章,禁止新建每小時10蒸噸及以下的燃煤鍋爐,對不符合上述要求的燃煤鍋爐,不予受理安裝告知,不予實(shí)施安裝監(jiān)督檢驗(yàn),不予辦理使用登記。
二是加強(qiáng)部門聯(lián)動。積極加強(qiáng)與工信、發(fā)改、建設(shè)、商務(wù)、環(huán)保等有關(guān)部門的協(xié)調(diào)和溝通,積極配合相關(guān)部門做好燃煤鍋爐整治、淘汰落后燃煤鍋爐工作,對違反法律法規(guī)的行為依法進(jìn)行查處,確保燃煤鍋爐整治到位。大力推廣發(fā)展清潔能源,結(jié)合轄區(qū)內(nèi)供氣管網(wǎng)覆蓋情況,推廣使用天然氣、電、生物質(zhì)成型燃料或其他清潔能源替代原有燃料。
【關(guān)鍵詞】 核能;核廢料;新技術(shù);安全處置
自從2011年3月日本福島核電站發(fā)生泄漏事故后,核電的安全問題再次被擺到了全世界面前。不僅是核電站自身的安全保障,在核燃料生產(chǎn)、加工和核反應(yīng)堆運(yùn)行過程中產(chǎn)生的放射性核廢料,也成為各國手中燙手的山芋。
隨著世界一次性能源的日益匱乏,多數(shù)國家已經(jīng)把發(fā)展核電作為一種替補(bǔ)能源。然而發(fā)展核電的重要前提是必須安全處置核動力反應(yīng)堆產(chǎn)生的大量具有放射性的核廢料,尤其是高水平放射性廢料的最終安全處置,由于涉及時間跨度大,技術(shù)難度高,耗資巨大,而成為核動力工業(yè)中尚待解決的科技問題之一。
一、核廢料的分類
核廢料(nuclear waste material)泛指在核燃料生產(chǎn)、加工和核反應(yīng)堆用過的不再需要的并具有放射性的廢料。也專指核反應(yīng)堆用過的乏燃料,經(jīng)過處理回收钚239等可利用的核材料后,余下的不再需要的并具有放射性的廢料。
核廢料普遍分為三種:一年以內(nèi)的低放射性核廢料;百年以內(nèi)的中放射性核廢料;長期高放射性核廢料。前兩者主要指核電站在發(fā)電過程中產(chǎn)生的具有放射性的廢液、廢物,占所有核廢料的99%,后者則是指從核電站反應(yīng)堆芯中出來的燃燒后的核燃料,因?yàn)槠渚哂懈叨确派湫?,俗稱為高放廢料。
低放射性廢物可以在燃料循環(huán)的各個階段產(chǎn)生,例如開采時產(chǎn)生的尾礦以及反應(yīng)堆運(yùn)行期的維修工作所產(chǎn)生的廢物。在核電站產(chǎn)生的低放射性廢物包括核電站維修過程中受輻射污染的工具、廢紙以及防護(hù)性衣物。低放射性廢物的放射性也有差異,某些低放射性廢物的放射性并不高于花崗巖等天然物質(zhì)。
中放射性廢物包括后處理及反應(yīng)堆日常運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的廢物。它具有一定的放射性,因此需要在儲存和搬運(yùn)過程中進(jìn)行屏蔽和隔離。核電站的中放射性廢物主要是凈化和冷卻水過程中所產(chǎn)生的漿液和樹脂。其實(shí),中放射性廢物中大部份是用于封存放射性廢物的混凝土屏蔽物料。
高放射性廢物是將乏燃料進(jìn)行后處理所產(chǎn)生的廢物。它含有U-235在裂變后所產(chǎn)生的裂變產(chǎn)物,以及少量在衰變過程中形成的長期高放射性產(chǎn)物。在衰變過程中,鈾238、钚239及其衰變產(chǎn)物吸收了反應(yīng)堆中核裂變所產(chǎn)生的中子,而變成其他放射性元素。這些廢物具有高度放射性。從乏燃料中提取之后,它通常需要冷卻20至50年。這些廢物的產(chǎn)量不多,現(xiàn)暫存在專用設(shè)施之內(nèi)?,F(xiàn)行的技術(shù)能夠?qū)⑦@些物料與玻璃混和后固化,并封存在玻璃之內(nèi)。封存后的固化廢物可以儲存在穩(wěn)定的地質(zhì)層之內(nèi),接受數(shù)千年的隔離。這些廢物的放射性會隨著時間降低,并在數(shù)千年后降至天然的水平。
二、核廢料的處理
目前,對核廢料的處理,國際上通常采用海洋和陸地兩種方法。一般是先經(jīng)過冷卻、干式儲存,然后再將裝有核廢料的金屬罐投入選定海域4000米以下的海底,或深埋于建在地下厚厚巖石層里的核廢料處理庫中。為了保證核廢料得到安全處理,各國在投放時都要接受國際監(jiān)督。
中低放射性核廢料危害較低,國際上通行的做法是在地面挖深約10—20米的壕溝,然后建好各種防輻射工程屏障,將密封好的核廢料罐放入其中并掩埋,相對于地下水的運(yùn)動,放射性廢物的遷移速度慢得多,以至于有些放射性核素在到達(dá)生物圈以前,已經(jīng)衰變到可接受的限值以下,變成對人體無害的物質(zhì)。這種方法經(jīng)過幾十年的發(fā)展,技術(shù)已經(jīng)十分成熟,安全性也有保障。
高放廢料對人體危害極大,其中一種被稱為钚的元素,只需10毫克就能致人斃命。這些高放射性元素的半衰期長達(dá)數(shù)萬年到十萬年不等,如果不能妥善處置將會給當(dāng)?shù)丨h(huán)境帶來毀滅性影響。生態(tài)學(xué)家康芒納指出,一般認(rèn)為,钚239是核時代眾多核材料中最危險(xiǎn)的放射性物質(zhì),它放射一種特殊的射線—由氦核組成的阿爾法粒子,它非常結(jié)實(shí),穿透活組織內(nèi)相當(dāng)短的距離即為其所阻停,因其能量釋放距離短,作用高度集中,故對細(xì)胞組織損害嚴(yán)重。我們知道,到目前為止還沒有任何辦法被證明可以安全地處置這種核廢料。
三、核廢料處理新技術(shù)
經(jīng)過專家研究和論證,有下面幾種方法可進(jìn)行核廢料的處理,但多數(shù)有利有弊,仍處于計(jì)劃和構(gòu)想階段。
1、深度鉆孔
將核廢料埋入地下成為最受推崇的處理方法之一,深度鉆孔這一解決方案仍處于計(jì)劃階段。深度鉆孔的優(yōu)點(diǎn)在于,可以在距離核反應(yīng)堆很近的地區(qū)進(jìn)行鉆孔,在處理之前縮短了高放射性核廢料的運(yùn)輸距離。然而,與將核廢料送入太空面臨的困難一樣,钚回收也是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。
2、送入太空
如果用火箭把核廢料送入太空,穿越太陽系,核廢料很難對地球上的生物帶來很大威脅??墒沁@種方法費(fèi)用極高,而且火箭發(fā)射還有失敗的風(fēng)險(xiǎn),所以這種方法只能停留在設(shè)想階段。即使太空發(fā)射的安全性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),將來我們也許需要重新找回這些物質(zhì)。因?yàn)轭?、銫、鍶等本身就是有限資源,如果裂變反應(yīng)堆技術(shù)先進(jìn)到一定程度,它們會成為燃料。
3、冰凍處理
核廢料溫度很高。將核廢料球放入較為穩(wěn)定的冰區(qū),如南極和北極的冰蓋,它們會隨著周圍的冰的融化向下移動,上面的融冰則又再次凝固。此方法也有其缺點(diǎn),其中一個原因就是冰區(qū)會發(fā)生移動,導(dǎo)致放射性物質(zhì)會像冰山一樣在海洋中漂浮。
4、海床下儲存
在海洋的大部分區(qū)域,海床都由厚重的粘土構(gòu)成,最適合吸收放射性衰變產(chǎn)物。但違背國際公約。
據(jù)了解,沃爾沃集團(tuán)目前正廣泛推行應(yīng)用于公交車、卡車和建筑設(shè)備的第四代混合動力解決方案。沃爾沃卡車也將在第一時間應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù),這將進(jìn)一步強(qiáng)化其節(jié)能、環(huán)保方面的優(yōu)勢 。
“我們?yōu)橹匦蛙囕v提供的混合動力解決方案與目前市場已有的解決方案迥然不同?!蔽譅栁旨瘓F(tuán)總裁兼首席執(zhí)行官雷夫?約翰森先生(Mr. Leif Johansson)說, “得益于沃爾沃的規(guī)模和資源,我們成功開發(fā)了更標(biāo)準(zhǔn)化的平臺解決方案,這是使混合動力技術(shù)有能力對重型車輛市場造成廣泛商業(yè)影響的先決條件。”
事實(shí)上,自 20 世紀(jì) 80 年代以來,沃爾沃一直在嘗試開發(fā)和改良各種混合動力解決方案。早在2006 年 3 月,沃爾沃集團(tuán)就首次在市場上推出重型車輛混合動力解決方案。沃爾沃的解決方案基于 I-SAM 即“一體式起動發(fā)電機(jī)”的理念上。這個解決方案基本原理是合理的配置電動機(jī)和柴油機(jī)并行工作,根據(jù)兩種動力方式在不同環(huán)境下的效率高低在電動機(jī)與柴油機(jī)之間自動切換,以達(dá)到車輛工作效率最大化的目的。與串聯(lián)式混合動力相比,這種解決方案有效的提高了車輛性能,同時減少了燃料消耗、改善了駕駛特征。
第四代混合動力技術(shù)
“這是我們的第四代混合動力技術(shù)?!奔s翰森說,“我們相信,幾年之后,使用混合動力技術(shù)將不再是某些車輛的專利,而是在大部分的城市公交車和物資配送卡車上得到普及和應(yīng)用。沃爾沃第四代混合動力技術(shù)可以使這種理想成為現(xiàn)實(shí)?!?/p>
目前市場已有的解決方案所依賴的組件大部分都是專屬的,這樣不利于車輛的批量生產(chǎn)和生產(chǎn)成本的降低,由此應(yīng)用了傳統(tǒng)混合動力技術(shù)的的車輛通常比同樣類型車輛在價(jià)格上高出很多。相比之下,沃爾沃集團(tuán)的第四代混合動力技術(shù)以適應(yīng)性平臺解決方案為基礎(chǔ),其中包含大量標(biāo)準(zhǔn)組件。適應(yīng)性平臺解決方案的好處在于它可以用于各種不同產(chǎn)品,適應(yīng)各種用途,這樣就進(jìn)一步提高了產(chǎn)量、降低了生產(chǎn)成本, 為技術(shù)的推廣創(chuàng)造了可能性。
“沃爾沃認(rèn)為,為所有種類的重型車輛-公交車、建筑設(shè)備、物資配送卡車和長途運(yùn)輸車-開發(fā)混合動力技術(shù)的前景是光明的?!蔽譅栁挚偛眉媸紫瘓?zhí)行官對于混合動力技術(shù)充滿信心。
首輛重型混合動力卡車面市
在本次國際車展上,沃爾沃卡車公司展出世界上首輛重型混合動力垃圾卡車-Volvo FE Hybrid。該卡車于今年 4 月首次亮相,是 Renova 和RagnSells 兩家垃圾收集公司在瑞典測試的兩輛混合動力垃圾卡車之一。與其他同類卡車相比,沃爾沃卡車應(yīng)用了最新的沃爾沃第四代混合動力技術(shù),節(jié)省燃料20%,并相應(yīng)減少二氧化碳排放。此外,混合動力垃圾卡車使用電動機(jī)提供動力過程中完全不會產(chǎn)生尾氣,而且噪音極低。垃圾卡車通常是一大早就在密集的城市中心穿梭,因此這些特征對垃圾卡車而言至關(guān)重要。
另外,在產(chǎn)品革新方面不得不提的是沃爾沃全球首創(chuàng)的駕駛員警示系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠在駕駛員過渡疲勞或者精力分散時發(fā)出警示,從而有效地降低交通事故的發(fā)生概率。沃爾沃卡車首席執(zhí)行官Staffan Jufors先生在國際汽車博覽會上強(qiáng)調(diào)“20%的交通事故是由駕駛員精力分散造成的,因此沃爾沃駕駛員警示體統(tǒng)在保障駕駛員安全方面將發(fā)揮巨大的作用?!?/p>
第四代混合動力解決方案的推出對于沃爾沃卡車乃至整個重型卡車行業(yè)的發(fā)展都具有重大的意義。同時,相信混合動力解決方案將為沃爾沃卡車注入全新的活力,并成為其產(chǎn)品革新和安全駕駛領(lǐng)域的新支點(diǎn)。
據(jù)了解,沃爾沃客車公司很快將著手在歐洲推出新型混合動力公交車――Volvo 7700 Hybrid。這種汽車使用沃爾沃集團(tuán)的混合動力技術(shù),預(yù)定 2009 年投產(chǎn),燃油節(jié)省高達(dá) 30%。沃爾沃客車公司還將在倫敦對 6 輛混合動力雙層公共汽車進(jìn)行道路測試,這對倫敦混合動力公交車市場未來的發(fā)展意義重大。
沃爾沃建筑設(shè)備也走在開發(fā)混合動力技術(shù)的前列。在今年三月美國拉斯維加斯 Conexpo 展會上,沃爾沃建筑設(shè)備公司展出了世界上首臺混合動力輪式裝載機(jī),引起了不小的轟動。這種混合動力系統(tǒng)節(jié)省燃料最高可達(dá) 10%,這是其在建筑設(shè)備市場的優(yōu)勢之一。沃爾沃建筑設(shè)備公司也希望能開發(fā)出混合動力解決方案,從而進(jìn)一步減少燃料消耗。 L220F 型混合動力輪式裝載機(jī)預(yù)計(jì) 2010年開始上市,2009年將生產(chǎn)若干。
沃爾沃卡車一直在產(chǎn)品革新方面不懈努力,并且取得了顯著的成果。沃爾沃集團(tuán)的最新混合動力車今年秋天將在各種展會與公眾見面。
卡車運(yùn)輸面臨環(huán)境保護(hù)和安全意識提高的雙重任務(wù),同時還要做到高效運(yùn)輸,沃爾沃卡車如何實(shí)現(xiàn)。
安全環(huán)保“先峰”
10月9日,在人潮擁擠的廣州北京路步行街上,以“環(huán)保節(jié)油領(lǐng)風(fēng)尚,安全高效贏未來”為主題的沃爾沃卡車中國安全環(huán)保行在此拉開帷幕,停放在步行街上沃爾沃FM和FH兩款車的雄姿更讓來購物的市民感到非常驚奇?!按舜位顒硬⒉皇且凿N售卡車為目的,而是在這里與廣州的年輕人共享沃爾沃對環(huán)保和安全的愿景?!?沃爾沃集團(tuán)全品牌卡車中國區(qū)總裁陸博天(Eric Labat)先生向在現(xiàn)場的觀眾表明活動的本意。
事實(shí)上,隨著環(huán)境問題的日益嚴(yán)峻和人們安全意識的不斷提高,卡車廠商開始關(guān)注環(huán)境保護(hù)和交通安全?!捌焚|(zhì)、安全、環(huán)?!币恢笔俏譅栁挚ㄜ噹资陙淼暮诵膬r(jià)值。在中國,沃爾沃卡車中國安全環(huán)保行將持繼半年的時間在20多個城市路演,展示沃爾沃卡車在安全和環(huán)保方面的杰出成就和行業(yè)的風(fēng)范。廣州路演是繼沃爾沃卡車中國體驗(yàn)之旅上海站成功舉行之后的又一次?,F(xiàn)場精心安排的環(huán)保打擊樂表演、卡車模擬駕駛以及與環(huán)保安全相關(guān)的有獎問答等環(huán)節(jié)也讓人們更真切地感受到了卡車安全與環(huán)保科技的魅力。
我們也知道,安全目標(biāo)的成功實(shí)現(xiàn)有賴于許多相互作用的因素,比如道路、車輛和人為因素等。車輛技術(shù)的開發(fā)很重要,但只是實(shí)現(xiàn)安全目標(biāo)的一部分,而且沃爾沃的車輛技術(shù)是有目共睹的。廣州展示的沃爾沃FH卡車是沃爾沃最暢銷的卡車型號,該款配置達(dá)到國際頂尖水平,它集成了沃爾沃卡車最先進(jìn)的安全裝備和舒適性設(shè)備。巡航定速、電動傾翻駕駛室、車道偏離監(jiān)視系統(tǒng)、倒車監(jiān)視器等安全設(shè)施最大限度的支持了駕駛員的注意力集中與行駛安全。
沃爾沃FH卡車具有的突出長途運(yùn)輸性能屢受同行贊譽(yù),該系列卡車功能強(qiáng)大、節(jié)油并具有出色的駕駛性能,通過它們可以快速、有效地幫助客戶完成作業(yè)并獲得利潤,也正是因此,F(xiàn)H成為客戶提高物流服務(wù)水平和競爭層次的物流裝備首選。而另一款展示車輛――沃爾沃FM則是一款為勝任多重任務(wù)設(shè)計(jì)的重載卡車,可滿足各種運(yùn)輸需要,具有極佳的行駛和道路適應(yīng)特性,同時還能有效降低油耗,是有史以來最可靠耐用的卡車之一。陸博天說:“現(xiàn)在我們就在沃爾沃FH里面開會?!?/p>
沃爾沃一直為提高道路安全而努力,并且努力幫助道路使用者提高交通風(fēng)險(xiǎn)防范意識。疲勞而注意力不集中的駕駛員對人對己都相當(dāng)危險(xiǎn),疲勞駕駛是造成卡車單車事故最常見的原因之一。瑞典公路管理局交通安全局長Claes Tingvall教授也表示:疲勞駕駛的問題非常嚴(yán)重,所有道路使用者乃至整個社會都必須積極行動起來解決這一問題。而在2007年,瑞典政府批準(zhǔn)了一項(xiàng)特別許可――允許感覺疲勞的卡車司機(jī)在高速路上駕駛。這是因?yàn)槲譅栁挚ㄜ囇邪l(fā)的司機(jī)疲勞提醒安全系統(tǒng)現(xiàn)已經(jīng)進(jìn)入最后階段。沃爾沃的此項(xiàng)安全功能是基于一個安全系統(tǒng),這一系統(tǒng)能夠監(jiān)測駕駛員的駕駛方式,如果駕駛員變得精神不集中,車輛的運(yùn)行模式將產(chǎn)生變化,這時系統(tǒng)就會察覺并提醒司機(jī)提高警覺。
而另一項(xiàng)解決方案Lane Keeping Support(車道保持支持)系統(tǒng)則能夠記錄路標(biāo)、監(jiān)控卡車的道路位置,并在車輛無意間偏向時提醒駕駛員。為使駕駛員能夠全神貫注于卡車周圍的交通狀況,盡可能減少盲角和盲點(diǎn)。沃爾沃卡車正在研發(fā)多種解決方案利用攝像機(jī)和后視鏡來提供全方位視野。針對酒后駕車,沃爾沃與ETSC(歐洲交通安全委員會)聯(lián)合展開了一項(xiàng)名為“安全與清醒”的宣傳活動,目的是改變?nèi)藗儗坪篑{駛的縱容態(tài)度。自2006年以來,沃爾沃卡車一直為來往于瑞典的渡輪上的運(yùn)輸卡車免費(fèi)安裝車載酒精測試裝置。
保護(hù)環(huán)境已是共識,卡車運(yùn)輸不僅要走 “綠色”道路,還要追逐綠色利潤。如何在滿足不斷增長的交通運(yùn)輸需求的情況下,為客戶創(chuàng)造利潤的同時,減少溫室氣體的排放?這也是當(dāng)今環(huán)保的一項(xiàng)主題,沃爾沃卡車公司致力于改善環(huán)境,從影響氣候的氣體排放到工廠廢棄物的處理,沃爾沃都積極關(guān)注。
沃爾沃卡車開始環(huán)保工作由來已久,據(jù)沃爾沃研究分析,一輛卡車造成的環(huán)境影響中,80%-90%是在使用階段產(chǎn)生的,主要原因是燃料消耗和二氧化碳及氣體排放物的排放。沃爾沃也盡力避免使用有害物質(zhì)。多年來,無石棉制動片一直都是沃爾沃卡車的標(biāo)準(zhǔn)配置。 “沃爾沃卡車一直追求品質(zhì)和環(huán)保的保證” ,陸博天表示沃爾沃卡車大約90%的材料都可以重復(fù)使用或回收利用,30%的材料都是有回收材料制造而成的。
面對石油的巨大消耗和產(chǎn)量的降低,以及油價(jià)的上漲,沃爾沃卡車也在尋找新的替代能源,天然氣和沼氣就是比較合適的選擇。自上世紀(jì)九十年代中期以來,沃爾沃集團(tuán)已經(jīng)開始制造燃?xì)獍l(fā)動機(jī)了。沃爾沃集團(tuán)認(rèn)為燃?xì)鈱⒊蔀槲磥硖娲剂系闹饕糠?。傳統(tǒng)的柴油發(fā)動機(jī)依靠柴油燃料作為動力,盡管石油資源不斷萎縮,在未來很長一段時間內(nèi)它仍將是重載商用車的主要動力來源。沃爾沃正在通過技術(shù)改進(jìn),研發(fā)新型柴油發(fā)動機(jī),并且在幾年內(nèi),氮氧化物和顆粒物的排放量很快將達(dá)到可以接受的水平。
1 空氣和水的問題
人類要想在月球上生存,首先要解決空氣和水的問題。短期的月球任務(wù),如阿波羅登月任務(wù),在月面僅停留3天時間,航天員消耗的空氣和水資源比較少,可以用登月飛行器從地面攜帶的空氣和水資源來保障航天員的生活和工作。但是對于中長期的月球任務(wù),由于航天員在月面停留和作業(yè)的時間長,消耗的空氣和水資源量大,依賴登月飛行器攜帶的資源或者依靠地面補(bǔ)給的方式就不現(xiàn)實(shí)了,需要采用閉環(huán)再生和原位資源利用的方式來解決。
2010年印度發(fā)射了月球航行1衛(wèi)星,其搭載的美國國家航空航天局的迷你合成孔徑雷達(dá)(MiniSAR)裝置繪制了從地球看永遠(yuǎn)處于陰影中的極地月球坑的地圖。繪圖結(jié)果顯示,極地月球坑沉積物的雷達(dá)特性與冰類似。在分析數(shù)據(jù)后,美國國家航空航天局的科學(xué)團(tuán)隊(duì)確定,月球上水冰存在的跡象很明顯,目前已發(fā)現(xiàn)超過40個小型月球坑存在水冰。這些月球坑的直徑為2~5km。盡管冰的總量取決于每個月球坑中冰的厚度,據(jù)估計(jì)最少也有6億噸的水冰。這對于希望充分開發(fā)和利用月球資源的人們來說是個異常振奮的好消息,因?yàn)樗梢杂米龊教靻T未來月球基地任務(wù)的自然資源,它在月球上被發(fā)現(xiàn)非常誘人。水冰可以凈化為飲用水,也可以被分解為氧氣和氫氣來充當(dāng)呼吸氣體或?yàn)轱w行器提供推進(jìn)燃料。
關(guān)于空氣的再生問題,當(dāng)前主要的嘗試集中在兩個方面,一是建立可實(shí)現(xiàn)空氣、水和食物的循環(huán)生產(chǎn)和再利用的完全封閉生態(tài)系統(tǒng);二是設(shè)想從月球開采的礦物質(zhì)中提煉出產(chǎn)生氧氣所需的元素,并以此建立穩(wěn)定的供氧系統(tǒng)。
2 食物和廢物處理問題
人類要想在月面上長期生活,就必須要解決自給自足的食物供應(yīng)和廢物處理問題。當(dāng)前國際空間站上的食物主要依靠從地面進(jìn)行補(bǔ)給,液體廢物,如空氣中的水,主要通過抽濕機(jī)凈化后再轉(zhuǎn)化為可飲用的水,航天員的尿液和汗液也可循環(huán)使用。對于固體廢物,通常收集后利用貨運(yùn)飛船帶回地面進(jìn)行處理。
對于月球基地,當(dāng)前廣泛關(guān)注的是如何在密閉的空間中創(chuàng)造出生物式再生受控生態(tài)系統(tǒng)。生物式再生受控生態(tài)系統(tǒng)是指利用生物光合作用、升騰作用、微生物的降解作用,生產(chǎn)食物,實(shí)現(xiàn)空氣和水的凈化、處理廢物,達(dá)到高度閉合的物質(zhì)循環(huán)。在生物生長過程中,需要控制氣壓、氣體成分,溫濕度等大氣環(huán)境,并且實(shí)現(xiàn)食品加工和廢物處理等。俄羅斯、美國、日本、歐洲空間局及我國均投入了大量人力、物力開展相關(guān)研究,并且先后建立了大型綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
3 低重力問題
人類要在月面上長期健康地生活,必須要適應(yīng)月面的1/6g重力環(huán)境。與空間站的微重力環(huán)境類似,如果航天員長期處在1/6g重力環(huán)境下,對其機(jī)體的免疫系統(tǒng)影響很大,胸腺及脾臟會產(chǎn)生萎縮性變化,各種免疫細(xì)胞的功能都會有所降低;長期處在微重力環(huán)境下,還會導(dǎo)致航天員肌肉萎縮、骨質(zhì)流失、視力下降、生殖系統(tǒng)紊亂,甚至基因發(fā)生變化等問題。為了解決這一問題,航天員訓(xùn)練中心的專家們正攜手努力,研究可在月球基地上供航天員使用的健康訓(xùn)練系統(tǒng)。航天員只有在月球基地里堅(jiān)持不懈地鍛煉,才能預(yù)防空間失調(diào)綜合癥,更好地保持人體心血管、骨骼肌、骨骼的健康,確保能開展月面探測、科學(xué)試驗(yàn)及資源開發(fā)利用等工作。
4 月塵問題
與空間環(huán)境不同,在月球表面覆蓋著一層厚10cm左右的細(xì)沙,這些沙粒的直徑不到0.03cm,這就是月塵。月塵是月球形成過程中由隕石體反復(fù)撞擊產(chǎn)生的顆粒,主要由晶質(zhì)顆粒和較大的火成巖碎片、玻璃質(zhì)碎片及微量金屬顆粒組成。月塵顆粒的表面非常鋒利、堅(jiān)硬,且?guī)в徐o電,帶電的月塵由于靜電作用可以懸浮于月表上空,形成帶電的“噴泉”現(xiàn)象。由于月球的低重力,由著陸器撞擊月面、航天員駕駛月球車、發(fā)動機(jī)羽流噴流激起的月塵可以長期飄浮在空中。
月塵對人體的健康影響較大。月塵中的可吸入顆??梢詫?dǎo)致航天員出現(xiàn)肺矽病,在人體肺部沉積率最高的是粒徑為1μm左右的顆粒物,這個尺段的顆粒物是最難清除的??晌腩w粒的表面經(jīng)常聚集著各種有毒的物質(zhì)和重金屬元素,不少物質(zhì)都是致癌的。阿波羅任務(wù)航天員在從月面返回登月艙時,雖然用清掃航天服和真空吸塵器等方法盡力清除月塵,但仍然有很多月塵進(jìn)入了登月艙。執(zhí)行阿波羅15任務(wù)的航天員回來后抱怨說:“登月艙非常臟,艙內(nèi)漂浮著顆粒物,脫去頭盔后聞到有火藥味,刺激著眼睛、鼻子和喉嚨,只能盡可能躲在航天服中。”由此可見,對于需要執(zhí)行長期月面任務(wù),進(jìn)行反復(fù)出艙活動的月球基地任務(wù)而言,月塵是危害航天員健康的首要問題。
由于月塵表面堅(jiān)硬且鋒利,能磨損艙外航天服、月球車及其他沒有密閉的軸承、齒輪和其他機(jī)械裝置,造成各種機(jī)械故障。由于月塵的靜電吸附性,可以造成儀器表面被塵埃覆蓋,影響儀器的性能,導(dǎo)致災(zāi)難事故的發(fā)生。因此,月塵是月球基地任務(wù)中必須重點(diǎn)關(guān)注和解決的問題。
5 熱控問題
影響月球的熱環(huán)境因素主要有太陽直接輻照、月球反照、月面紅外輻射及地球反照。由于月球上沒有大氣的熱傳遞,月球表面晝夜溫差極大,在赤道地區(qū)白晝溫度約400K,夜晚可以降到120K;在太陽無法照射到的陰影區(qū)和夜晚期間的月球表面溫度為90K。對于月球兩極地區(qū),溫度始終較低,所以熱控難題主要集中在赤道和低緯度等地區(qū)。月球一晝夜相當(dāng)于地球28天,執(zhí)行長期月球基地任務(wù)難免要過月夜,如果月球基地建造在月球的赤道和低緯度地區(qū)就需經(jīng)歷較大的溫差變化。因此為保證任務(wù)的成功,必須對登月艙及月球基地進(jìn)行熱管理設(shè)計(jì),提供適宜恒定的溫度環(huán)境,保證人員和設(shè)備的安全。
阿波羅登月艙采用的是一次性消耗的水升華器,它通過控制容器內(nèi)的壓力噴水到熱表面,水蒸氣排放到空間,從而保持內(nèi)部冷卻回路的工質(zhì)出口溫度。一次性水升華器常用于無人月球車、短期載人登月任務(wù)時不失為一項(xiàng)有效的熱控措施,但是月球基地任務(wù)的月面駐留時間長,采用一次性的水升華器必將大大增加排熱系統(tǒng)的質(zhì)量,難以滿足任務(wù)的要求。因此有科學(xué)家提出采用雙級壓縮的熱泵蓄熱技術(shù)方案來解決熱控的問題,更有學(xué)者提出月表1m以下有個恒溫層,溫度約260K,可用于建造地下式月球基地采用熱泵蓄熱方案的蓄熱層。
6 能源問題
能源問題是月球基地工程面臨的另一個重要問題。月球基地在月面上必須有能源動力的支持,才能為月球基地本體、航天員、月球車、各類科學(xué)儀器設(shè)備和作業(yè)工具、通信導(dǎo)航設(shè)施等提供基本保障。在空間站工程中,通過采用大型太陽能電池陣技術(shù)來提供航天器所需的能源和動力。在短期的載人登月任務(wù)如阿波羅計(jì)劃中,登月飛船采用氫氧燃料電池進(jìn)行供電。對于長期月球基地任務(wù)而言,由于有人的參與,需要生命保障和乘員健康支持系統(tǒng),月球基地的設(shè)備和儀器增多,所需的功率自然加大,因此能源問題成為一個突出的問題。目前學(xué)者們考慮有兩種選擇,一種是采用太陽能供電方案,還有一種就是美國國家航空航天局極力推薦的核能供電方案。
若月球基地采用太陽能電池陣供電,需將月球基地建設(shè)在兩極,如火山坑邊緣的高地地區(qū),保證持續(xù)受到陽光的照射,且需考慮如何消除月塵的影響;若建設(shè)在赤道及其他緯度地區(qū)必須要解決過月夜時的供電問題。因此,核能供電問題受到學(xué)者的廣泛關(guān)注。近年來,又有學(xué)者提出采用空間太陽能電站向月球表面供電、月球地?zé)峁╇姷刃滤悸?、新方案來解決月球基地的能源問題。
7 輻射問題
空間輻射環(huán)境包括空間天然和人工產(chǎn)生的電離輻射和非電離輻射,天然非電離輻射源主要來自于太陽的光輻射和射頻輻射,而能對生物機(jī)體造成嚴(yán)重?fù)p傷的主要來自于空間的電離輻射。月球基地任務(wù)中,空間天然的電離輻射源主要包括銀河宇宙輻射和太陽粒子事件,人工輻射源是基地中使用的輻射源,包括核反應(yīng)堆、γ射線高度計(jì)和各種空間實(shí)驗(yàn)儀器,以及放射性同位素等??臻g電離輻射是影響航天員安全的最大威脅之一,主要包括X射線、γ射線、宇宙射線和高速太陽粒子。
在短期載人登月任務(wù)中,由于任務(wù)周期短,受到空間輻射環(huán)境的影響較??;但是在長期的月球基地任務(wù)中,受到空間輻射的影響較大,因此,為保證航天員的生命安全,必須進(jìn)一步增強(qiáng)對空間天氣及太陽風(fēng)暴的預(yù)測能力,同時需在月球基地本體外加裝電磁防護(hù)盾等被動防護(hù)設(shè)備,也有學(xué)者提出采用主動超導(dǎo)磁體在深空太空艙周圍形成磁場等主動防護(hù)方法,以消除空間輻射環(huán)境對航天員和儀器設(shè)備的影響。
8 法律問題
關(guān)鍵詞:農(nóng)作物秸稈;綜合利用模式;能源化;經(jīng)濟(jì)效益;環(huán)境效益
中圖分類號:S21 F323 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160919001
1 吉林省農(nóng)作物秸稈資源分布及產(chǎn)量
1.1 吉林省農(nóng)作物秸稈資源分布
吉林省共有49個縣(市),但受到地理、氣候等因素的影響,農(nóng)作物產(chǎn)量分布具有明顯的地域性,中部地區(qū)的扶余、榆樹、農(nóng)安、德惠、公主嶺、梨樹、前郭、長嶺等八個縣(市)的糧食產(chǎn)量均超過100×104t,其產(chǎn)量占全省糧食總產(chǎn)量接近60%。而糧食產(chǎn)量在50×104t以下的縣有14個,其產(chǎn)量僅占全省4.65%。因此,受到糧食產(chǎn)地分布的影響,吉林省秸稈產(chǎn)量分布也具有明顯的地域性,中部地區(qū)是秸稈主產(chǎn)區(qū),東部與西部地區(qū)秸稈產(chǎn)量較小。
1.2 吉林省農(nóng)作物秸稈資源產(chǎn)量
吉林省主要農(nóng)作物產(chǎn)量數(shù)據(jù)來自于《吉林省統(tǒng)計(jì)年鑒》(2005-2014),其中豆作物中大豆產(chǎn)量較高,在豆類作物中所占比重較大,將其單獨(dú)列出,其他豆類作物歸入其他豆類,芝麻、向日葵、棉籽、蓖麻等油料作物產(chǎn)量較低歸入其他油料作物。2004―2013年吉林省主要農(nóng)作物產(chǎn)量如表1所示。
由表1可以看到,吉林省主要農(nóng)作物是玉米、水稻和大豆,尤其是玉米占有主要地位,而其他農(nóng)作物產(chǎn)量較小。
東北三省農(nóng)作物耕作條件類似,因此吉林省可比照黑龍江省、遼寧省確定不同農(nóng)作物的谷草比系數(shù),具體如下表2示。
根據(jù)谷草比系數(shù)可以估算出吉林省2004―2013年各年秸稈資源潛力,具體如表3所示。很明顯,吉林省農(nóng)作物秸稈資源潛力一直是增加的,為吉林省農(nóng)作物秸稈開發(fā)提供了豐富的資源儲備。
2 吉林省農(nóng)作物秸稈資源利用狀況及潛力
2.1 吉林省農(nóng)作物秸稈資源利用狀況
根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料,吉林省2008―2014年秸稈綜合利用率如表4所示。
由表4可以看到,吉林省生物質(zhì)秸稈資源利用率逐年提高,但仍處于較低水平,即使是2014年也沒有達(dá)到50%。2011年,吉林省玉米、水稻、大豆等作物秸稈用作農(nóng)戶家庭炊飲燃料和直接廢棄燃燒等接近秸稈產(chǎn)量的2/3,用于還田與畜牧飼料的秸稈量占秸稈產(chǎn)量不到1/6,用于工業(yè)原料秸稈不足 l%。2013年,吉林省秸稈綜合利用率為35%,其中秸稈飼料僅為15.5%,約2/3的秸稈資源被用作農(nóng)村生活燃料或廢棄焚燒;2014年吉林省可利用的秸稈資源直接用于農(nóng)村生活燃料的占40%。很明顯,近幾年來吉林省秸稈資源直接用于農(nóng)戶家庭燃料和廢棄燃燒一直占有較大比例。
2.2 吉林省農(nóng)作物秸稈資源利用潛力
根據(jù)國務(wù)院《關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)作物秸稈綜合利用的意見》所設(shè)定的“到2015年秸稈綜合利用率超過80%”目標(biāo),結(jié)合吉林省政府公布的《吉林省發(fā)展生物質(zhì)經(jīng)濟(jì)實(shí)施方案的通知》,吉林省農(nóng)作物秸稈資源利用目標(biāo)為(綜合利用率達(dá)到80%以上):轉(zhuǎn)化秸稈2600×104t,生物質(zhì)資源替代石油1200×104t、煤炭1000×104t、玉米1300×104t,實(shí)現(xiàn)CO2、SO2替代減排為7000×104t、23×104t。2014年吉林省農(nóng)作物秸稈綜合利用率僅不足43.5%,與目標(biāo)80%以上相比,吉林省農(nóng)作物秸稈資源綜合利用具有較大的利用潛力。
3 吉林省農(nóng)作物秸稈資源能源化綜合利用模式及效果
農(nóng)作物秸稈資源綜合利用方向很多,但是較為成熟的是秸稈能源化。因此,根據(jù)農(nóng)作物秸稈資源利用技術(shù)的成熟性、技術(shù)推廣的便利性、吉林省農(nóng)作物秸稈分布特點(diǎn),我省資源能源化綜合利用方向主要有以下3個方面。
3.1 農(nóng)作物秸稈發(fā)電
秸稈發(fā)電是較為成熟的秸稈資源化利用技術(shù)。根據(jù)吉林省秸稈資源分布特點(diǎn),可以在吉林省中部地區(qū)縣(市)布置規(guī)?;斩挵l(fā)電。按照秸稈資源收集半徑,吉林省中部縣(市)可以布置總裝機(jī)規(guī)模約1000MW左右的秸稈發(fā)電廠,利用秸稈近700×104t。通過秸稈規(guī)模化發(fā)電,可以獲得發(fā)電量近55×108kwh,供熱量約為2000×104GJ,同時可以獲得有機(jī)肥原料(主要是秸稈灰)超過19×104t。
3.2 秸稈煤制造
秸稈固化為秸稈煤是秸稈非規(guī)模化利用最為有效的利用方向之一,只要秸稈資源密度處于平均水平左右即可進(jìn)行秸稈固化加工布局。吉林省可以在西部地區(qū)縣(市)大量布局以自然村為單位的秸稈煤加工廠。在這些地區(qū)可以布局秸稈資源利用總規(guī)模超過100×104t的各類小型秸稈煤加工企業(yè),可以生產(chǎn)各類秸稈煤(壓塊、顆粒等)約100×104t。
3.3 村級秸稈氣化制造
對于吉林省中東部,由于秸稈資源密度相對較低,布置村級秸稈氣化站具有較好發(fā)展前景。在吉林省中東部縣(市)可以自然村為單位布局秸稈氣化站,利用秸稈資源總規(guī)模約為50×104t,生產(chǎn)生物質(zhì)氣約為8×108m3。
3.4 吉林省秸稈資源利用綜合效果
3.4.1 經(jīng)濟(jì)效果
通過上述給出的秸稈資源能源化利用模式的實(shí)施,可直接給農(nóng)民帶來收入超過25×108元,間接給農(nóng)民帶來收入超過6.5×108元;替代化石能源超過250×104tce,可以有效緩解吉林省能源供求矛盾。同時,秸稈發(fā)電余熱既可以為鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民進(jìn)行冬季供熱,也可以為農(nóng)業(yè)冬季大棚供熱,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)冬季生產(chǎn),為農(nóng)民增加收入提供一定的保障。
3.4.2 社會與環(huán)境效果
秸稈能源化利用可以有效促進(jìn)社會就業(yè)率的提升。按秸稈發(fā)電總裝機(jī)規(guī)模1000MW估算,可以使整個產(chǎn)業(yè)鏈就業(yè)崗位增加近38000個;按秸稈固化總規(guī)模100×104t估算,在冬季可以臨時就地安排農(nóng)民就業(yè)近300萬人次,在增加農(nóng)民收入的同時有效解決了東北冬季農(nóng)民勞動力閑置問題,并且對社會治安也起到穩(wěn)定作用。
從環(huán)境角度看,農(nóng)作物秸稈發(fā)電替代化石能源發(fā)電,可以替代減排CO2超過700×104t,顆粒物減少233×104t,秸稈固化減少顆粒物排放超過39×104t,秸稈氣化減少顆粒物排放接近18×104t;秸稈能源化副產(chǎn)品“草木灰”是優(yōu)良的綠色鉀肥,可以替代我國鉀肥進(jìn)口,降低農(nóng)作物施肥成本、提升農(nóng)作物品質(zhì)、改善因施用化肥所導(dǎo)致的土壤結(jié)構(gòu);通過農(nóng)戶直燃秸稈量的減少,可以大幅度改善農(nóng)村空氣質(zhì)量,降低村民呼吸道感染幾率,進(jìn)而減少村民醫(yī)療費(fèi)用支出。
4 結(jié)束語
財(cái)經(jīng)界:新能源產(chǎn)業(yè)在中國的發(fā)展態(tài)勢如何?
史立山:新能源產(chǎn)業(yè)在我國的發(fā)展十分迅速?!笆晃濉逼陂g,我國可再生能源呈跳躍式發(fā)展,我國可再生能源年利用量總計(jì)3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,占當(dāng)年能源消費(fèi)總量的9.6%。各種可再生資源開發(fā)利用規(guī)模明顯增長,體現(xiàn)了我國可再生能源加速發(fā)展的趨勢。
“十二五”時期,我國可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重還將顯著上升,可再生能源將發(fā)揮調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、減排溫室氣體、推進(jìn)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要作用。將在做好生態(tài)保護(hù)和移民安置的前提下積極發(fā)展水電,充分發(fā)揮水電在增加非化石能源供應(yīng)的作用,按照集中與分散并重的原則,高度重視電網(wǎng)接入和電力市場消納,繼續(xù)推進(jìn)網(wǎng)電規(guī)模化發(fā)展,提高網(wǎng)電在能源供應(yīng)中的比重。按照集中開發(fā)與分布式利用相結(jié)合的原則,積極推動太陽能的多元化利用,鼓勵有條件的地方建設(shè)大型光伏電站,重點(diǎn)支持與推廣與建筑結(jié)合的分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用。提高太陽能發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性和統(tǒng)籌各類生物能資源,合理選擇利用方式,因地制宜發(fā)展生物質(zhì)能源。
按照2015年非化石能源達(dá)到能源消費(fèi)11.4%的目標(biāo)以及培育和發(fā)展國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的部署,我國在“十二五”期間將加快開發(fā)利用可再生能源,培育具有國際競爭力的可再生能源產(chǎn)業(yè)。
如果說“十一五”是新能源發(fā)展的起步階段,那么,新能源將在“十二五”走向大規(guī)模應(yīng)用,并將更加重視分布式能源的發(fā)展。
財(cái)經(jīng)界:新能源的特點(diǎn)是什么,目前開展新能源示范城市評選有何現(xiàn)實(shí)的作用?
史立山:新能源具有資源豐富、開發(fā)潛力大、環(huán)境影響小、可永續(xù)利用開發(fā)的優(yōu)勢。新能源的特點(diǎn)是資源分散,最好是分布式利用發(fā)電,過去各地很重視設(shè)備制造,也重視大型電站建設(shè),對終端用戶主場開拓不夠,如果在開發(fā)各類發(fā)電大市場的同時,能對一些資源豐富的地區(qū),或者對一些有積極性的城市,或者有基礎(chǔ)的一些城市,通過制定規(guī)劃,選擇幾項(xiàng)優(yōu)勢技術(shù),能夠成規(guī)模的去推廣應(yīng)用,這樣來探討對新能源進(jìn)行利用的模式,或者管理特點(diǎn),對其他的地區(qū)起到示范作用。這就是我們開展新能源示范城市建設(shè)的初衷。前兩年的綠色能源示范縣是從解決農(nóng)村用能的角度進(jìn)行的,現(xiàn)在是針對城市來做一些示范,提出這樣的概念。這里沒有非常嚴(yán)格的意義,任何一項(xiàng)技術(shù),只要能形成規(guī)模,相對集中,能夠起到示范效益的,大家都可以做,所以就提出至少有一兩項(xiàng)技術(shù)形成規(guī)模。如形成上百萬平米的熱水器的利用、幾萬千瓦的光伏發(fā)電、大規(guī)模沼氣利用和電動汽車等,如果實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo),每個城市都可以作為新能源示范城市來申請。但是現(xiàn)在有個難度就是沒有政策,只是提出一個概念。首先鼓勵各地進(jìn)行規(guī)劃,對自己城市的特點(diǎn)分析,到底哪些資源是有優(yōu)勢的,是太陽能好還是風(fēng)能好,還是生物質(zhì)的條件好,然后說具備這個條件。第二要有規(guī)模目標(biāo),不論是太陽能生物質(zhì)能利用,還是電動汽車、沼氣公交車等,都要有一定的規(guī)模。比如說燃料生物質(zhì)顆粒燃料替代城市鍋爐,一定要有規(guī)模,絕大部分鍋爐都要燃燒生物能顆粒,而不是建了一臺就可以了。第三,地方要有配套政策保障這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),有些需要資金支持,有些需要政策等保障,如城市鍋爐要禁燃燒炭等,這需要地方提出方案,大家來討論,在哪些地方具有示范的條件,所以希望各個地方能結(jié)合規(guī)劃去考量,去實(shí)施。實(shí)際就是提出了這么一個概念,需要各地創(chuàng)造性的根據(jù)各地的實(shí)際情況進(jìn)行運(yùn)用。
財(cái)經(jīng)界:財(cái)政部和國家能源局目前對新能源示范城市有沒有相應(yīng)的政策支持?
史立山:現(xiàn)在各地都想要政策,希望國家有財(cái)政支持,但現(xiàn)在還沒有。雖然沒有政策,但是國家在倡導(dǎo),有些地方就會重視,比如你們剛才介紹的云南楚雄市,他們非常重視新能源城市的創(chuàng)建,市長親自抓,我看就很好。這樣能源局和地方就互動起來了。雖然前期沒有政策支持,也許隨著發(fā)展,慢慢就會有政策,比如稅收、企業(yè)投資等,逐步形成這個氣候,這需要一個過程去積累能量。綠色能源示范縣也是在公布了名單后跟財(cái)政部商量,得到了一定的資金支持。
財(cái)經(jīng)界:新能源示范城市對新能源產(chǎn)業(yè)會有怎樣的影響?
史立山:新能源城市從長期來看是個發(fā)展方向。比如說這個城市將來就不燒煤了,用風(fēng)電、用太陽能發(fā)電、太陽能供暖,公交車用沼氣來代替天然氣。就當(dāng)前來講,核心是需要應(yīng)用。如果所有的建筑,都用新能源發(fā)電??稍偕茉吹陌l(fā)電量就增加了,部分新能源產(chǎn)業(yè)就能帶動起來,新能源市場就興旺了,新能源設(shè)備才會真正形成市場,如果沒有大規(guī)模的應(yīng)用,你的設(shè)備將來去賣給誰呢?當(dāng)下中國光伏產(chǎn)業(yè)遭遇困難,就是這個產(chǎn)業(yè)的市場基本都在國外,現(xiàn)在歐美經(jīng)濟(jì)危機(jī),產(chǎn)品出不去,問題就暴露出來了。如果中國城市的新能源市場真正建立起來了,新能源企業(yè)的發(fā)展才會健康長久。
財(cái)經(jīng)界:目前新能源產(chǎn)業(yè)存在的問題主要有哪些?
史立山:目前我國新能源的發(fā)展總體是健康的,但同時也存在著一些問題?,F(xiàn)在50%以上的城市都在做新能源產(chǎn)業(yè),包括多晶硅的生產(chǎn),太陽能電池的生產(chǎn)等等,但是推廣應(yīng)用做的不夠。很多地方都去投資搞設(shè)備,進(jìn)行零部件生產(chǎn),單純賣產(chǎn)品。但新能源應(yīng)用卻重視不夠。如果這種趨勢這樣發(fā)展下去,新能源產(chǎn)業(yè)就無法真正形成和發(fā)展。
財(cái)經(jīng)界:現(xiàn)在新能源的發(fā)展不均衡,如何有效合理的來推廣分布式能源?