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關(guān)鍵詞:新能源資源潛力發(fā)展現(xiàn)狀對策建議
新能源的特征與分類
新能源是相對常規(guī)能源而言的,一般具有以下特征:尚未大規(guī)模作為能源開發(fā)利用,有的甚至還處于初期研發(fā)階段;資源賦存條件和物化特征與常規(guī)能源有明顯區(qū)別;開發(fā)利用技術(shù)復(fù)雜,成本較高;清潔環(huán)保,可實現(xiàn)二氧化碳等污染物零排放或低排放;資源量大、分布廣泛,但大多具有能量密度低的缺點。根據(jù)技術(shù)發(fā)展水平和開發(fā)利用程度,不同歷史時期以及不同國家和地區(qū)對新能源的界定也會有所區(qū)別。發(fā)達國家一般把煤、石油、天然氣、核能以及大中型水電都作為常規(guī)能源,而把小水電歸為新能源范圍。
我國是發(fā)展中國家,經(jīng)濟、科技水平跟發(fā)達國家差距較大,能源開發(fā)利用水平和消費結(jié)構(gòu)跟發(fā)達國家有著明顯不同,對新能源的界定跟發(fā)達國家也存在著較大差異。小水電在我國的開發(fā)利用歷史悠久,裝機容量占全球小水電裝機總?cè)萘康囊话胍陨?歸為新能源顯然是不合適的。核能在我國的發(fā)展歷史不長,在能源消費結(jié)構(gòu)中所占比重很低,僅相當(dāng)于全球平均水平的八分之一,比發(fā)達國家的水平更是低得多,核能在我國應(yīng)該屬于新能源的范圍。
根據(jù)以上分析,可以把新能源范圍確定為:太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能、氫能、天然氣水合物、核能、核聚變能等?個品種。生物質(zhì)能在廣義上分為傳統(tǒng)生物質(zhì)能和現(xiàn)代生物質(zhì)能,傳統(tǒng)生物質(zhì)能屬于非商品能源,是經(jīng)濟不發(fā)達國家尤其是非洲國家的主要能源,利用方式為柴草、秸稈等免費生物質(zhì)的直接燃燒,用于烹飪和供熱;現(xiàn)代生物質(zhì)能包括生物質(zhì)發(fā)電、沼氣、生物燃料等,是生物質(zhì)原料加工轉(zhuǎn)換產(chǎn)品,新能源中的生物質(zhì)能僅指現(xiàn)代生物質(zhì)能。傳統(tǒng)生物質(zhì)能和大中小水電可稱之為傳統(tǒng)可再生能源,太陽能、風(fēng)能、現(xiàn)代生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Q竽軇t統(tǒng)稱為新型可再生能源,是新能源的主要組成部分。
資源評價
跟常規(guī)能源相比,新能源最顯著的優(yōu)勢就是資源量巨大(見表1)。太陽能是資源量最大的可再生能源,即使按最保守的可開發(fā)資源量占理論資源量1%計算,每年可供人類開發(fā)的太陽能也有1.3萬億toe,約相當(dāng)于目前全球能源年需求量的100倍。風(fēng)能的可開發(fā)資源量較低,但開發(fā)技術(shù)難度和成本也較低,全球陸上風(fēng)電年可發(fā)電量約53億kWh,相當(dāng)于46億toe。生物質(zhì)能可開發(fā)資源量為48~119億toe,不過由于存在糧食安全和環(huán)境問題,可開發(fā)資源量難以全部轉(zhuǎn)化為能源。地?zé)崮艿臒嵩粗饕獊碜杂陂L壽命放射性同位素的衰變,每年的再生量可達200億toe以上。按照目前的技術(shù)進展情況,全球40~50a內(nèi)可開發(fā)地?zé)豳Y源為1200億toe,10~20a內(nèi)可開發(fā)地?zé)豳Y源為120億toe。海洋能資源量并不算豐富,按照全球技術(shù)可裝機容量64億kW、年利用2000小時計算,只有11億toe。天然氣水合物屬于新型的化石能源,資源量相當(dāng)于傳統(tǒng)化石能源資源量的2倍,達20萬億toe。全球鈾礦資源量為992.7萬t,如果用于熱中子反應(yīng)堆,所釋放的能量約相當(dāng)于1400億toe,而如果用于快中子反應(yīng)堆,所釋放的能量可提高60~70倍。核聚變所消耗的燃料是氘,海水中的氘有40萬億t,理論上可釋放出的能量為3萬億億toe,按目前能源消費量計算,可供人類使用200億年以上。氫能的制備以水為原料,燃燒后又產(chǎn)生水,可無限循環(huán)利用,既是二次能源也可在廣義上稱之為可再生能源。
從以上數(shù)據(jù)可以看出,能源資源完全不存在短缺或枯竭問題,人類需要克服的最大障礙是開發(fā)利用的技術(shù)和成本問題。隨著技術(shù)的進步和能源價格的上漲,目前不可開發(fā)的新能源資源有可能變?yōu)榭砷_發(fā)資源,因此,對新能源來說,理論資源量是相對不變的,而可開發(fā)資源量卻可能會大幅度增加。
開發(fā)利用現(xiàn)狀
不同種類的新能源在資源分布、技術(shù)難度、使用成本等多方面存在相當(dāng)大的差異,因而新能源的開發(fā)利用程度各不相同。在新型可再生能源中,太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能和地?zé)崮馨l(fā)展勢頭良好,已經(jīng)進入或接近產(chǎn)業(yè)化階段,尤其是太陽能熱水器、風(fēng)電以及生物燃料,已經(jīng)形成較大的商業(yè)規(guī)模,成本也降至可接受水平。核能技術(shù)已經(jīng)成熟,核電在國外已過發(fā)展高峰期,在我國則剛剛興起。核聚變、氫能、天然氣水合物、海洋能仍處于研究和發(fā)展之中,距離商業(yè)化還有較大距離。
截止到2009年2月,全球核電裝機已達3.72億kW,年發(fā)電量2.6萬億kWh,在全球一次能源結(jié)構(gòu)中的比重約為6%左右。相比而言,新型可再生能源的開發(fā)利用程度還很低,以2006年為例,其在全球一次能源供應(yīng)量中的比重僅為1%左右,占全部可再生能源的比例也僅為8%左右。2007年,全球新型可再生能源發(fā)電裝機量為1.65億kW,相當(dāng)于全球電力裝機總?cè)萘康?.7%(見表2)。德國、美國、西班牙、日本等發(fā)達國家的可再生能源產(chǎn)業(yè)化水平已達到較高程度,其市場規(guī)模和裝備制造水平跟其他國家相比具有明顯優(yōu)勢。我國也是世界重要的可再生能源大國,太陽能熱水器產(chǎn)量和保有量、光伏電池產(chǎn)量、地?zé)嶂苯永昧恳约罢託猱a(chǎn)量都位居世界第一。不過,我國對新型可再生能源的開發(fā)多集中在技術(shù)含量較低的供暖和制熱領(lǐng)域,在可再生能源發(fā)電技術(shù)水平和利用規(guī)模方面跟國外相比還存在較大差距。我國新型可再生能源發(fā)電裝機容量僅為905萬kW,占全球5.5%,遠(yuǎn)低于我國電力裝機總?cè)萘空既?6%的比重。
我國發(fā)展新能源的政策建議
我國是世界第一大碳排放國、第二大能源消費國、第三大石油進口國,發(fā)展新能源具有優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全、增加能源供應(yīng)、減輕環(huán)境污染等多重意義,同時也是全面落實科學(xué)發(fā)展觀,促進資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會和社會主義新農(nóng)村建設(shè),以及全面建設(shè)小康社會和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略舉措。我國政府把發(fā)展新能源上升到國家戰(zhàn)略的高度而加以重視,陸續(xù)出臺了多部法律法規(guī)和配套措施。
從近幾年的總體發(fā)展情況來看,我國新能源發(fā)展勢頭良好,增速遠(yuǎn)高于世界平均水平,不過由于種種原因,新能源發(fā)展過程中的許多障礙和瓶頸仍未消除,主要表現(xiàn)在:資源評價工作不充分,技術(shù)總體水平較低,成本跟常規(guī)能源相比不具備競爭力,產(chǎn)業(yè)投資不足,融資渠道不暢,市場規(guī)模偏小,公眾消費意愿不強,政策法規(guī)體系不夠完善。結(jié)合國內(nèi)外新能源發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀,借鑒全球各國新能源發(fā)展經(jīng)驗,針對目前我國新能源發(fā)展過程中存在的問題,特提出如下對策建議。
(一)正確選擇新能源發(fā)展方向
根據(jù)資源狀況和技術(shù)發(fā)展水平,確立以太陽能為核心、核能和風(fēng)能為重點的發(fā)展方向。太陽能是資源潛力最大的可再生能源,化石能源、風(fēng)能、生物質(zhì)能及某些海洋能都間接或直接來自于太陽能,地球每年接收的太陽輻射能量相當(dāng)于當(dāng)前世界一次能源供應(yīng)量的1萬倍。我國的太陽能熱利用已經(jīng)走在世界最前列,太陽能光伏電池的產(chǎn)量也已經(jīng)躍居世界第一,不過在太陽能光伏發(fā)電方面卻與光伏電池生產(chǎn)大國的地位極不相符。我國應(yīng)進一步擴大在太陽能熱利用方面的優(yōu)勢,同時把發(fā)展并網(wǎng)光伏和屋頂光伏作為長期發(fā)展重點。風(fēng)能是利用成本最低的新型可再生能源,風(fēng)電成本可以在幾年內(nèi)降低到常規(guī)發(fā)電的水平,目前已經(jīng)初步具備市場化運作的條件。我國風(fēng)力資源較豐富的區(qū)域為西部地區(qū)及東部沿海,屬于電網(wǎng)難以到達或電力供應(yīng)緊張的地區(qū),發(fā)展風(fēng)電應(yīng)是近期和中期的努力方向。核燃料的能量密度遠(yuǎn)高于常規(guī)能源,核電站可以在較短時間內(nèi)大量建造,迅速彌補電力裝機缺口,最近國家發(fā)改委已經(jīng)把核電規(guī)劃容量提高了一倍多。
(二)加大新能源技術(shù)研發(fā)力度
我國從事新能源技術(shù)研究的機構(gòu)分布在上百個高校和科研機構(gòu),數(shù)量雖多,但由于力量分散,具有世界水平的研究成果并不多。建議整合具有一定實力的新能源研究機構(gòu),成立中央級新能源科學(xué)研究院。抓住當(dāng)前因金融危機而引發(fā)全球裁員潮的有利時機,積極創(chuàng)造條件吸引國外高端研究人才。以新能源重大基礎(chǔ)科學(xué)和技術(shù)的研究為重點,加強科研攻關(guān),盡快改變我國新能源科學(xué)技術(shù)落后的面貌。密切與國外的技術(shù)合作與交流,充分利用CDM機制,注重先進技術(shù)的引進并進行消化吸收與再創(chuàng)新,努力實現(xiàn)技術(shù)水平的跨躍式發(fā)展。
可再生能源大多具有能量密度低、資源分布不均衡等缺點,對其進行低成本、高效率利用是新能源開發(fā)的首要問題。顯然,可再生能源開發(fā)技術(shù)的復(fù)雜程度要比常規(guī)能源高得多,涉及資源評價、材料和設(shè)備制造、工程設(shè)計、配發(fā)和管理等多個領(lǐng)域,必須進行跨學(xué)科聯(lián)合攻關(guān),這對我國目前相對封閉的科研體制提出了挑戰(zhàn)。國家需要在搞活科研創(chuàng)新機制、打造科研合作平臺、加大知識產(chǎn)權(quán)保護力度等方面做更多的努力,營造良好的科研環(huán)境。
(三)有序推進新能源產(chǎn)業(yè)化和市場化進程
只有實現(xiàn)新能源的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化和市場化,才有可能使新能源的利用成本降至具有競爭力的水平,為新能源普及打下基礎(chǔ)。在新能源開發(fā)成本較高、使用不便的情況下,推進新能源產(chǎn)業(yè)化和市場化必須由政府作為推手。促進產(chǎn)業(yè)化和市場化的措施涉及電價、配額、示范工程、技術(shù)轉(zhuǎn)化、稅費減免、財政補貼、投資融資等,要對各種新能源的不同特點進行充分分析,分門別類地制定合適的激勵政策。為保證政策的長期有效要建立完善的督促檢查機制,對違規(guī)行為進行懲處,以維護國家政策措施的嚴(yán)肅性。
國家應(yīng)及時更新新能源產(chǎn)業(yè)的投資指導(dǎo)目錄,引導(dǎo)、鼓勵企業(yè)和個人對新能源的投資。同時,也要對新能源投資行為進行規(guī)范,避免一哄而上,造成局部重復(fù)投資或投資過熱。防止企業(yè)借投資新能源套取財政補貼、減免稅費或增加火電投資配額等不良行為。約束高污染新能源行業(yè)的投資行為,尤其是多晶硅副產(chǎn)品四氯化硅所帶來的環(huán)境污染問題值得關(guān)注。
(四)及早實施“走出去”戰(zhàn)略
我國是鈾礦資源貧乏的國家,資源量遠(yuǎn)不能滿足未來核電發(fā)展的需要,鈾礦供應(yīng)必須依賴國際市場。有關(guān)資料統(tǒng)計世界上鈾礦資源豐富的國家有澳大利亞、美國、哈薩克斯坦、加拿大、俄羅斯等,這5個國家的資源量合計占全球的比重為三分之二。其中,澳大利亞和哈薩克斯坦都是無核電國家,所生產(chǎn)的鈾礦主要用于出口。我國與哈薩克斯坦等國家關(guān)系良好,可作為實施鈾礦“走出去”戰(zhàn)略的重要目的國。合作重點應(yīng)該放在最上游的勘探、開采領(lǐng)域,爭取獲得盡可能多的探礦權(quán)和采礦權(quán),為我國核電站提供穩(wěn)定、長期的核燃料來源。
目前全球?qū)μ烊粴馑衔锏牡刭|(zhì)工作程度還非常低,這為我國獲取海外天然氣水合物資源提供了絕好的機會。在油氣資源領(lǐng)域,美國、日本等發(fā)達國家已經(jīng)把全球的優(yōu)質(zhì)資源瓜分完畢,而在天然氣水合物領(lǐng)域,我國還存在較多獲取海外資源的機會。太平洋邊緣海域陸坡、陸隆區(qū)及陸地凍土帶的天然氣水合物資源豐富,這一地帶所涉及的國家主要是俄羅斯、美國、加拿大,應(yīng)努力爭取獲得跟上述三國合作開發(fā)的機會。拉丁美洲國家沿海的天然氣水合物資源也比較豐富,要充分利用這些國家技術(shù)力量薄弱、研究程度低的現(xiàn)狀,加強與這些國家合作,以期能夠在未來取得這些國家的天然氣水合物份額。
東南亞處于熱帶地區(qū),自然植被以熱帶雨林和熱帶季雨林為主,特別適合油料作物的生長,是發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)的理想?yún)^(qū)域。東南亞國家是我國的近鄰,可為我國的生物柴油產(chǎn)業(yè)提供豐富而廉價的原料。我國可采取以技術(shù)、市場換資源的合作方式,在當(dāng)?shù)卦O(shè)立林油一體化生產(chǎn)基地,產(chǎn)品以供應(yīng)我國國內(nèi)為主。
(五)調(diào)整、完善新能源發(fā)展規(guī)劃和政策措施
我國已經(jīng)出臺的新能源發(fā)展規(guī)劃有《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》、《可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》、《核電中長期發(fā)展規(guī)劃(2005-2020年)》等,部分行業(yè)部門和地方地府也針對實際情況制定了各自的發(fā)展規(guī)劃。國家級的規(guī)劃存在兩個問題:一是發(fā)展目標(biāo)定得偏低,如風(fēng)能到2010年的發(fā)展目標(biāo)為1000萬kW,到2020年的發(fā)展目標(biāo)為3000萬kW,而事實上,1000萬kW的目標(biāo)已經(jīng)于2008年實現(xiàn),3000萬kW的目標(biāo)也可能提前于2012年左右實現(xiàn);二是缺乏設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)和資源評價方面的目標(biāo)。
國家有關(guān)部門應(yīng)密切跟蹤國外新能源現(xiàn)狀,充分考慮新能源資源量、技術(shù)發(fā)展水平、環(huán)境減排目標(biāo)、常規(guī)能源現(xiàn)狀等因素,對我國新能源發(fā)展規(guī)劃作出適當(dāng)調(diào)整和完善,為新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供指導(dǎo)。我國有關(guān)新能源與可再生能源的規(guī)定和政策措施并不比國外少,但這其中有許多已經(jīng)不再符合我國的實際,應(yīng)立即對不合時宜或相互矛盾的規(guī)定和措施進行清理,制定出切實可行、可操作性高的配套法規(guī)和實施細(xì)則。
(六)建立符合國際標(biāo)準(zhǔn)的新能源統(tǒng)計體系
做好新能源的統(tǒng)計可為新能源科學(xué)研究、政府部門決策、企業(yè)發(fā)展目標(biāo)的制定等提供重要依據(jù)和參考。我國在新能源統(tǒng)計方面與發(fā)達國家相比還有著相當(dāng)大的差距,目前對新能源的統(tǒng)計主要依靠行業(yè)協(xié)會或?qū)W會,但這些機構(gòu)所提供的統(tǒng)計數(shù)據(jù)在系統(tǒng)性、時效性、科學(xué)性等方面很難令人滿意。迄今為止,我國沒有任何機構(gòu)和個人能夠?qū)π履茉窗l(fā)展現(xiàn)狀進行系統(tǒng)、全面、及時地統(tǒng)計,許多涉及我國的新能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)只有國外網(wǎng)站才能提供。建議國家有關(guān)部門調(diào)集各方力量成立專門的新能源統(tǒng)計機構(gòu),通過各種渠道收集國內(nèi)外新能源統(tǒng)計數(shù)據(jù),并把數(shù)據(jù)及時公布。
國際能源機構(gòu)對一次能源進行統(tǒng)計時,將可再生能源的發(fā)電量直接換算成油當(dāng)量,并不按火電容量因子進行折算。但我國有關(guān)部門在統(tǒng)計時,往往是按火電容量因子(約為33%左右)把可再生能源發(fā)電量進行折算,這意味著有關(guān)部門的統(tǒng)計結(jié)果要比國際能源機構(gòu)所提供的統(tǒng)計結(jié)果大2倍左右,這樣極易引起誤解和混亂。國際能源機構(gòu)是全球最大、最權(quán)威的能源統(tǒng)計和研究部門,所采取的統(tǒng)計方法和公布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)被世界各國廣泛認(rèn)可。為了便于對國內(nèi)外新能源發(fā)展?fàn)顩r進行對比研究,建議國家有關(guān)部門在統(tǒng)計方法方面采用國際能源機構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)。
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低碳發(fā)展對發(fā)達和不發(fā)達國家都是挑戰(zhàn)
聯(lián)合國氣候變化大會將于今年12月在巴黎召開。在巴黎氣候大會上,各方將致力于達成2020年后應(yīng)對氣候變化具有法律約束力的新協(xié)議。
中國積極應(yīng)對氣候變化。去年11月,中國率先與美國達成減排協(xié)議,中方承諾碳排量到2030年封頂。隨后,中國與印度、巴西先后簽署了氣候變化聯(lián)合聲明。
今年3月,奧巴馬政府正式向聯(lián)合國遞交了2025年溫室氣體減排計劃書,承諾在2005年的基礎(chǔ)上,到2025年將溫室氣體排放量減少26%至28%。今年5月,美國總統(tǒng)奧巴馬特別提及氣候變化影響國家安全。奧巴馬稱,氣候變化已經(jīng)對全球安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅,對美國的國家安全構(gòu)成“立即風(fēng)險”,他呼吁“現(xiàn)在就行動”。
5月18日,德國與法國發(fā)表聯(lián)合聲明,將努力結(jié)束化石燃料污染,并實現(xiàn)全球經(jīng)濟完全去碳化。
美國國家情報委員會原總監(jiān)、全美亞洲研究局理事會理事丹尼斯?布萊爾稱,亞太地區(qū)是全球經(jīng)濟最有活力的市場,以美國巖頁氣革命為代表,能源進入高速轉(zhuǎn)型階段。本次峰會將既專注又有活力的人士凝聚在一起,謀策可行的政策基礎(chǔ)、政治意愿和機構(gòu)能力,來支持開放的、有競爭力的和靈活的能源市場,確保能源和環(huán)境的雙重安全。
“中國的能源發(fā)展面臨著許多艱巨任務(wù),一方面需要保障國民經(jīng)濟發(fā)展、人民生活水平提高對于能源的需求,另一方面還需要調(diào)整自身結(jié)構(gòu),推動綠色、低碳、節(jié)約化發(fā)展。這是一個需要發(fā)揮智慧去解決的問題?!眹夷茉淳贮h組成員、監(jiān)管總監(jiān)譚榮堯在峰會上做主旨演講,他表示,中國在能源領(lǐng)域不僅要努力解決好自己的問題,同時也要為世界能源發(fā)展、應(yīng)對能源共同挑戰(zhàn)做出貢獻。
“中美要明白,低碳發(fā)展對發(fā)達和不發(fā)達國家都是新挑戰(zhàn)?!敝袊茉囱芯繒?wù)副理事長周大地說,“美國到2025年實現(xiàn)26%~28%的減排,需要巨大努力;中國要2030年左右實現(xiàn)二氧化碳排放峰值目標(biāo),也需要巨大努力。中美在氣候變化問題上要合作,合作是尋找共同點,而不是區(qū)別,也不是批評、打斗。中美在氣候變化上要展開多層次對話,通過共同努力使巴黎氣候大會開得更成功?!?/p>
能源是中國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型中的最大挑戰(zhàn)
埃森哲全球能源戰(zhàn)略高級董事總經(jīng)理亞瑟?漢納認(rèn)為:“中國的發(fā)展在全球處在先鋒位置,過去35年解決了很多問題。中國經(jīng)濟正經(jīng)歷深刻的轉(zhuǎn)型,能源問題戰(zhàn)略及選擇是經(jīng)濟轉(zhuǎn)型中最大的挑戰(zhàn)。”
“中國是全世界能源需求的中心點,未來也是如此,中國出現(xiàn)一點改變都會給全球帶來很大的輻射和影響。關(guān)注中國能源的多樣性發(fā)展,關(guān)注清潔能源推進的需求管理、定價機制、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、市場監(jiān)管,接下來的10年尚需不斷強調(diào)機制問題,深入制定規(guī)則?!钡つ崴?布萊爾認(rèn)為,全球能源相關(guān)利益者需要嚴(yán)肅思考。
作為中國氣候變化專家委員會成員,周大地表示,歡迎其他國家?guī)椭袊倪M,希望能源的改進建議最好具體化,幫助也要具體化。“在發(fā)展低碳能源方面,中國發(fā)展非化石能源的速度很快,在水電、特高壓電網(wǎng)等一些重要領(lǐng)域,中國已達到世界先進水平。在節(jié)能減排方面,盡管國內(nèi)9萬多家小火電被關(guān)停,但煤仍然扮演著主導(dǎo)作用。我們致力于把發(fā)達國家的先進技術(shù)引進并充分實現(xiàn)。”他說。
在亞太地區(qū),有美國、日本等發(fā)達國家,也有中國、印度等發(fā)展中國家,這個區(qū)域,經(jīng)濟發(fā)展是主流,清潔能源發(fā)展是主線?!皯?yīng)對能源轉(zhuǎn)型,尋求能源行業(yè)革命與治理達到平衡,實現(xiàn)能源安全、高效、清潔發(fā)展,既是中國的需求又是全球的機遇?!敝袊茉囱芯繒硎麻L柴松岳呼吁,國際社會要加強合作,探求新的合作機制。
“中國正大力推進能源生產(chǎn)革命、能源消費革命、能源技術(shù)革命和能源體制革命,全方位加強國際合作,啟動‘一帶一路’國家戰(zhàn)略,將給能源市場帶來重大機遇,能源合作領(lǐng)域?qū)⒋笥凶鳛??!弊T榮堯表示。
未來更多的創(chuàng)新來自可再生能源
巴黎氣候協(xié)議發(fā)出一個明確信號――去碳化的步伐和規(guī)模將擴大。本屆太平洋能源峰會特別設(shè)置了可再生能源專場。
“化石能源在未來二三十年仍然發(fā)揮重要作用,但面臨很多威脅。我們的確有了替代能源的可能性,能源供給和替代可以解決?!敝艽蟮貫榉鍟蜕狭撕孟?。
中國可再生能源學(xué)會理事長石定寰表示:“在能源革命推動下,中國可再生能源快速發(fā)展。走創(chuàng)新驅(qū)動道路,通過科技、體制、政策、國際合作創(chuàng)新相結(jié)合,中國新能源產(chǎn)業(yè)鏈對未來發(fā)展起到引領(lǐng)作用,本世紀(jì)將走向可再生能源世紀(jì)?!?/p>
關(guān)鍵詞:低碳經(jīng)濟;生態(tài)文明建設(shè);可持續(xù)發(fā)展
中圖分類號:F206 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1002-2589(2012)07-0074-02
在全球氣候變化的大背景下,發(fā)展低碳經(jīng)濟正在成為各級部門決策者的共識,低碳經(jīng)濟成為繼工業(yè)革命、信息革命之后又一波對當(dāng)今經(jīng)濟社會發(fā)展產(chǎn)生重大影響的新趨勢。利用哈密區(qū)域內(nèi)豐富的風(fēng)能資源和太陽能資源,新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團農(nóng)十三師大力發(fā)展低碳經(jīng)濟,在開發(fā)可再生清潔能源方面取得重大突破,已與國家電力發(fā)展股份有限公司、江蘇振發(fā)太陽能科技公司、江蘇九鼎集團公司簽訂了合作協(xié)議――上馬太陽能光伏電站和風(fēng)力發(fā)電項目,同時,確立了“十二五”期間新的發(fā)展目標(biāo),即把農(nóng)十三師建設(shè)成兵團新能源基地。發(fā)展低碳經(jīng)濟是個新生事物,需要在理論和實踐兩個層面上探索。本文試圖通過理清關(guān)于低碳經(jīng)濟發(fā)展的現(xiàn)有理論,探討農(nóng)十三師如何積極發(fā)展低碳經(jīng)濟,推動生態(tài)文明建設(shè)。
一、低碳經(jīng)濟概述
所謂低碳經(jīng)濟,是指在可持續(xù)發(fā)展理念指導(dǎo)下,通過技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、新能源開發(fā)等多種手段,盡可能地減少煤炭石油等高碳能源消耗,減少溫室氣體排放,達到經(jīng)濟社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護雙贏的一種經(jīng)濟發(fā)展形態(tài)。
“低碳經(jīng)濟”作為一種新型經(jīng)濟模式,與以往的高消耗、低效率和高排放的傳統(tǒng)經(jīng)濟有本質(zhì)上的區(qū)別。主要體現(xiàn)在:工業(yè)方面,高效率的生產(chǎn)和能源利用;能源結(jié)構(gòu)方面,可再生能源生產(chǎn)將占有相當(dāng)高的比例;交通方面,使用高效燃料,低碳排放的交通工具、公共交通取代私人交通,并且更多地使用自行車和步行;建筑方面,辦公建筑與家庭住房都采用高效節(jié)能材料以及節(jié)能建造方式。
二、發(fā)展低碳經(jīng)濟需要清楚的幾個理論問題
(一)低碳經(jīng)濟與新能源開發(fā)
低碳經(jīng)濟的核心是開發(fā)可再生清潔能源,其深入發(fā)展勢必出現(xiàn)這樣的結(jié)果:世界各國能源戰(zhàn)略的重心將由占有能源向清潔使用能源轉(zhuǎn)變。所以,低碳經(jīng)濟的背后實際是能源使用技術(shù)、經(jīng)濟發(fā)展的世界支配權(quán)爭奪??稍偕鍧嵞茉从刑柲?、風(fēng)能、生物能、核能、潮汐能、地?zé)崮?、氫能等。農(nóng)十三師利用自身的太陽能風(fēng)能資源優(yōu)勢進行開發(fā)使用正是低碳經(jīng)濟的核心所在。
(二)低碳經(jīng)濟與循環(huán)經(jīng)濟
在生產(chǎn)過程中通過對副產(chǎn)品和廢棄物的再利用減少廢物的排放;在產(chǎn)品經(jīng)過消費完成它的使用價值變成廢棄物后,不是簡單拋棄,而是經(jīng)過處理后變成再生資源回到生產(chǎn)的源頭上。有人把這種方式方法總結(jié)為減量化、再利用、資源化三項原則,并把這種方式下的資源利用模式概括為“資源―產(chǎn)品―廢棄物―再生資源”循環(huán)利用模式。1990年英國經(jīng)濟學(xué)家珀斯和特納把這種經(jīng)濟發(fā)展模式概括為“循環(huán)經(jīng)濟”。
低碳經(jīng)濟是循環(huán)經(jīng)濟理念在能源領(lǐng)域的延伸。循環(huán)經(jīng)濟是發(fā)展低碳經(jīng)濟的基礎(chǔ),循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的結(jié)果必然走向低碳經(jīng)濟。對于處于工業(yè)化、城市化過程中的發(fā)展中國家來說,循環(huán)經(jīng)濟是不可逾越的經(jīng)濟發(fā)展階段。農(nóng)十三師在打造工業(yè)園區(qū)選擇招商項目中,高度重視循環(huán)經(jīng)濟在工業(yè)發(fā)展中的作用。比如,煤業(yè)的原煤供應(yīng)機焦項目、機焦項目產(chǎn)生的煤氣供應(yīng)鎂合金項目。
(三)低碳經(jīng)濟與節(jié)能減排
中國作為發(fā)展中的大國,多年經(jīng)濟快速增長給資源環(huán)境帶來了沉重代價,也由此逼出了“十一五”GDP能耗降低20%左右、主要污染物排放總量減少10%這兩個節(jié)能減排“硬指標(biāo)”。與節(jié)能減排概念有所不同,低碳概念包含節(jié)能減排以及可再生能源兩大部分。這意味著在繼續(xù)實施節(jié)能減排的同時,必須持續(xù)加大對新能源開發(fā)的力度。工業(yè)生產(chǎn)中的節(jié)能減排一直是農(nóng)十三師發(fā)展工業(yè)關(guān)注的硬指標(biāo)和任務(wù)。
(四)低碳生產(chǎn)與低碳消費
低碳經(jīng)濟大致分為低碳消費與低碳生產(chǎn)。低碳消費主要涉及消費模式的選擇。例如,倡導(dǎo)居民選擇環(huán)保產(chǎn)品、購買低能耗的家電等。后者,低碳生產(chǎn),即生產(chǎn)一件產(chǎn)品所產(chǎn)生的二氧化碳當(dāng)量。因此,農(nóng)十三師在發(fā)展低碳經(jīng)濟時,必須重視把低碳生產(chǎn)和低碳消費結(jié)合起來。在廣大職工群眾中積極宣傳倡導(dǎo)低碳消費理念和文明生活方式。
(五)低碳經(jīng)濟與新興產(chǎn)業(yè)
從目前人類所掌握的技術(shù)條件來看,最有可能成為低碳經(jīng)濟發(fā)展模式下的新興產(chǎn)業(yè)可能是,生物產(chǎn)業(yè),太陽能產(chǎn)業(yè),核能產(chǎn)業(yè),風(fēng)能、潮汐能產(chǎn)業(yè),海水氫能源產(chǎn)業(yè)等等。認(rèn)識到低碳經(jīng)濟發(fā)展模式下所醞釀的這種新興產(chǎn)業(yè)革命機遇,并在國家戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)政策與技術(shù)創(chuàng)新規(guī)劃等領(lǐng)域內(nèi)有所提前準(zhǔn)備,待新興產(chǎn)業(yè)革命機遇來臨時能夠充分抓住這種機遇并以新興產(chǎn)業(yè)革命推動實現(xiàn)低碳經(jīng)濟發(fā)展模式的推廣,這應(yīng)該是更為重要和緊迫的。農(nóng)十三師提出發(fā)展低碳經(jīng)濟的目標(biāo)正是從發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)起步的。
三、農(nóng)十三師的能源優(yōu)勢和低碳之路
兵團農(nóng)十三師位于新疆維吾爾自治區(qū)的東部哈密地區(qū),哈密是新疆的東大門,是享譽世界的哈密瓜的故鄉(xiāng)。哈密礦產(chǎn)資源豐富,交通運輸便利,同時具有豐富的風(fēng)能資源和太陽能資源。其中,風(fēng)能資源:新疆九大風(fēng)區(qū),哈密占3個,具有建設(shè)大型風(fēng)電場的優(yōu)越條件。太陽能資源:哈密市區(qū)全年日照時間為3357.6小時,東部星星峽可達3677.1小時,是全國日照時間最多的地區(qū)之一。太陽輻射151.4KW/cm2?a,賜予青藏高原,是全國少數(shù)光熱資源優(yōu)越地區(qū)之一。
農(nóng)十三師大力發(fā)展低碳經(jīng)濟,目前,該師與江蘇無錫振發(fā)公司、無錫尚德公司、中國節(jié)能投資公司合作開發(fā)的太陽能項目已落戶二道湖工業(yè)園區(qū),計劃投資1個億,完成一期建設(shè)3兆瓦金太陽項目。
師國有資產(chǎn)公司、國家電力發(fā)展股份有限公司、江蘇九鼎集團三方將在哈密十三間房風(fēng)區(qū)、哈密東南風(fēng)區(qū)、三塘湖至淖毛湖風(fēng)區(qū)投資建設(shè)風(fēng)電項目,項目一期計劃投資1億元人民幣,在十三間房建設(shè)49.5兆瓦風(fēng)力發(fā)電。
那么從農(nóng)十三師實際出發(fā),應(yīng)該走出一條怎樣的低碳經(jīng)濟發(fā)展之路?本文提出以下建議:
第一,培育低碳意識,倡導(dǎo)低碳消費文化。
從生產(chǎn)環(huán)節(jié)降低對碳資源的消耗、流通環(huán)節(jié)降低碳資源的污染、消費環(huán)節(jié)降低對碳資源的依賴,從科學(xué)發(fā)展觀的戰(zhàn)略高度,把低碳文化變廣大干部群眾的主流意識,把低碳消費作為社會生產(chǎn)和生活的頭等大事抓緊抓實。一是提高人們的認(rèn)識,轉(zhuǎn)變觀念,從樹立科學(xué)發(fā)展觀的角度認(rèn)識低碳經(jīng)濟的重要性,讓大家看到溫室氣體效應(yīng)對全球經(jīng)濟、社會、生態(tài)環(huán)境、人們生存條件的嚴(yán)重威脅,也對我國社會、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)峻挑戰(zhàn);二是各級學(xué)校、媒體、機關(guān)和其他組織在發(fā)展低碳經(jīng)濟的教育培訓(xùn)方面,要發(fā)揮作用,宣傳綠色消費理念,倡導(dǎo)低碳的生活方式;三是對于企業(yè),要推行綠色經(jīng)營的理念,建立清潔生產(chǎn)機制和精益生產(chǎn)方式;四是對于個人,要培養(yǎng)節(jié)約是美德的觀念,以節(jié)能減排為榮,改變浪費習(xí)慣,享受“簡約生活”。
第二,調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu),推進清潔生產(chǎn)。
經(jīng)濟發(fā)展要保證質(zhì)量必須注重經(jīng)濟增長方式的轉(zhuǎn)變和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整,改變不合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和區(qū)域合理布局,把降低資源和能源消耗、推進清潔生產(chǎn)、防治工業(yè)污染作為工作的重點。
首先,合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和工業(yè)行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu),加快發(fā)展第三產(chǎn)業(yè),在工業(yè)內(nèi)部加快發(fā)展高附加值的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和低耗能產(chǎn)業(yè),大幅度降低能源消耗強度和污染排放強度。在保持一、二、三產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展的前提下,應(yīng)該大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)。其次,加強高耗能行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整,淘汰陳舊設(shè)備,削減小型、分散、工藝落后的污染源,推廣高新技術(shù),大力提高能源利用效率和經(jīng)濟效益,控制能源消費總量的增長。
第三,發(fā)展壯大循環(huán)經(jīng)濟,重點抓好工業(yè)節(jié)能減排。
發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,將減量化放在優(yōu)先位置。減量化從減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)入手,推進資源能源的循環(huán)利用和高效利用,變廢為寶,化害為利。持續(xù)推進節(jié)能減排,當(dāng)前的重點應(yīng)放在工業(yè)節(jié)能上,控制高耗能高排放行業(yè)過快增長,加快淘汰落后生產(chǎn)能力;加強制度建設(shè),強化目標(biāo)責(zé)任制的落實和評價考核,切實完成“十一五”規(guī)劃提出的約束性指標(biāo)。
第四,加大新能源和可再生能源開發(fā)利用的扶持力度。
實施大企業(yè)大集團戰(zhàn)略,積極招商引資,開發(fā)利用哈密本地的太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等新能源和可再生能源;目前,太陽能、風(fēng)能開發(fā)潛力巨大,而團場生物質(zhì)能開發(fā)利用還不夠,存在技術(shù)上、資金上的問題。團場可以圍繞棉稈、秸稈等生物質(zhì)能資源開發(fā)利用,大力推進沼氣資源開發(fā)建設(shè)。可再生能源產(chǎn)業(yè)屬于低碳經(jīng)濟范疇也屬于新興產(chǎn)業(yè),發(fā)展可再生能源有助于相關(guān)產(chǎn)業(yè)的升級轉(zhuǎn)型。
四、結(jié)論與展望
低碳經(jīng)濟作為一種新型經(jīng)濟發(fā)展模式,圍繞以節(jié)約能源、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、加強生態(tài)保護和建設(shè)為重點,以科技進步為支撐,來努力控制和減緩溫室氣體排放,以不斷提高適應(yīng)氣候變化能力,增強可持續(xù)發(fā)展能力,促進經(jīng)濟與人口、資源、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。它完全符合科學(xué)發(fā)展觀提出的全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的發(fā)展要求。因此要積極發(fā)展低碳經(jīng)濟,進而加速推進生態(tài)文明建設(shè),使農(nóng)十三師實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展,進入綠色經(jīng)濟、低碳經(jīng)濟、循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展軌道。
參考文獻:
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在能源互聯(lián)網(wǎng)時代,儲能產(chǎn)業(yè)所扮演的“電力硬盤”的角色越來越受到關(guān)注,電力公司、高科技公司、政府和電力用戶都開始關(guān)注電力儲存技術(shù)的潛力。目前,儲能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從概念發(fā)展成為智能電網(wǎng)規(guī)劃的重要組成部分,世界各國的電網(wǎng)都在積極參與推動這一領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展。隨著我國電力市場化程度的不斷提高,儲能產(chǎn)業(yè)在新電改的刺激下正在迎來重要發(fā)展機遇。特別是由于儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)掘?qū)⒔鉀Q可再生能源和電動汽車發(fā)展難題,儲能產(chǎn)業(yè)已成為我國新一輪的投資熱點。與此同時,中國也加緊對儲能新技術(shù)的研發(fā),力圖將各種儲能新技術(shù)加速應(yīng)用到電力體系中,以此來促進中國能源體系的變革。
儲能產(chǎn)業(yè)受到全球關(guān)注
美國能源企業(yè)特斯拉在今年4月推出了Powerwall家用儲能電池,引起了各國的廣泛注意。據(jù)稱,Powerwall可以將電費低廉時儲存的電能在電費高昂時釋放,并與可再生能源(太陽能、風(fēng)電)配套使用,所以其具備一定的經(jīng)濟性,這也成為Powerwall儲能電池大規(guī)模推廣的最重要原因。實際上,由于儲能技術(shù)在發(fā)輸配用環(huán)節(jié)可以實現(xiàn)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓、容量調(diào)節(jié)等價值,所以先進儲能產(chǎn)業(yè)正受到全球關(guān)注,很多先進儲能電池生產(chǎn)商都相繼在美國、亞洲和歐洲建立新工廠,歐盟、韓國、日本等國也都設(shè)立專項經(jīng)費支持儲能技術(shù)的研究與開發(fā)。
比如美國政府已將大規(guī)模儲能技術(shù)定位為支撐新能源發(fā)展的戰(zhàn)略性技術(shù),并在政策制訂、 資金扶持、補貼機制、投資稅收抵扣等方面提供強有力的支持。日本政府除直接支持前期研發(fā)外,還扶持了大量示范性項目,以鼓勵大容量儲能技術(shù)的推廣應(yīng)用。
我國政府也十分了解儲能技術(shù)和儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展對中國能源體系的重要作用。并且早就在該方面展開了一系列的工作。據(jù)悉,目前中國的鉛酸電池技術(shù)和抽水蓄能技術(shù)已經(jīng)較為成熟,并且已經(jīng)開發(fā)使用超過10年;以鋰離子電池為代表性的第二代化學(xué)電池正在完成從實驗室研發(fā)到大規(guī)模商業(yè)化的過程,目前正積極致力于儲能及汽車用動力電池領(lǐng)域的應(yīng)用;燃料電池、液流電池、金屬-空氣電池等技術(shù)正處于研發(fā)的過程中,但很多企業(yè)或研究單位的產(chǎn)品已經(jīng)展示了進一步發(fā)展的潛力。
進入到2015年,國內(nèi)儲能產(chǎn)業(yè)在新電改政策的刺激下,正在迎來重要的發(fā)展機遇。
其中一個重要的發(fā)展方向是智能電網(wǎng)的建設(shè)亟需儲能技術(shù)的支持。由于儲能技術(shù)可以為電力發(fā)、輸、配、用各環(huán)節(jié)提供了有效的能量緩沖和能量,并且在一定程度上對電力使用進行更合理的二次調(diào)配,所以可以大大改進電力使用的可靠性和經(jīng)濟性。智能電網(wǎng)所強調(diào)的電網(wǎng)能量管理智能化的要求、對電力可靠性和經(jīng)濟性的要求、對新能源接納的要求都為儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了前所未有的發(fā)展機遇。
與此同時,我們也看到中國的儲能應(yīng)用示范項目正在呈現(xiàn)爆發(fā)發(fā)展的態(tài)勢。其中一個方向是分布式發(fā)電及微網(wǎng)的建設(shè)所帶動的儲能項目的建設(shè),另外是再生能源并網(wǎng)也帶動了儲能項目的發(fā)展。隨著中國微電網(wǎng)電價及補貼方案進入征求意見稿討論階段,微網(wǎng)項目或有望獲得70%的系統(tǒng)補貼。若該政策得到落實,將會激活中國儲能產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,甚至撬動全球儲能市場。
解決新能源和電動汽車發(fā)展難題
目前我國正在進入經(jīng)濟發(fā)展的轉(zhuǎn)型期,我國經(jīng)濟多年依靠的投資、出口、消費三駕馬車遇到了前所未有的問題,同時粗放式的發(fā)展模式已經(jīng)讓我國的單位產(chǎn)品的資源消耗量、環(huán)境污染遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于發(fā)達國家。中國經(jīng)濟正在向資源消耗少、產(chǎn)出效益好、人民安居樂業(yè)的發(fā)展階段轉(zhuǎn)型。新能源發(fā)展在低碳轉(zhuǎn)型的過程中給人類提供了清潔可持續(xù)的能源來源,電動汽車的崛起則為石油大規(guī)模替代提供了可能。此外,新能源和電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展因為涉及的產(chǎn)業(yè)鏈長,波及面廣,所以這兩個產(chǎn)業(yè)在我國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型過程中受到了特別的重視。
不過,新能源具有間斷性的特點,電網(wǎng)無法大規(guī)模消納并網(wǎng)。新能源在運行過程中很多是“靠天吃飯”,無論是風(fēng)能還是太陽能。在沒有風(fēng)的陰天,如何保證居民的的正常生產(chǎn)生活用電?電網(wǎng)的運營需要穩(wěn)定頻率,風(fēng)能和太陽能每天大起大落,如何防止波動引發(fā)停電事故?
反復(fù)研討之后,世界各國都把“突圍”的重?fù)?dān)壓在了儲能產(chǎn)業(yè)的建設(shè)上。主要原因就是儲能既作為能量來源,也作為負(fù)載,特別是平抑大規(guī)模清潔能源發(fā)電接入電網(wǎng)帶來的波動性,提高電網(wǎng)運行的安全性、經(jīng)濟性和靈活性。當(dāng)然,儲能技術(shù)對電網(wǎng)的運行還有其他好處,比如幫助增加可再生能源的滲透率,促進分布式(微電網(wǎng))發(fā)電的發(fā)展,通過電價設(shè)計,促進電力市場自由化(比如前述的Powerwall家用儲能電池)。
所以,當(dāng)前我國十分重視儲能技術(shù)在新能源電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用。其應(yīng)用的中短期目標(biāo)是讓電池儲電系統(tǒng)充當(dāng)電網(wǎng)“穩(wěn)壓器”,當(dāng)可再生發(fā)電能力超過用電需求時,把多余的電力儲存起來,晚上風(fēng)力不足或沒有太陽的時候,釋放儲存的電力。長期目標(biāo)則是建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng),儲能技術(shù)可以讓原來“剛性”的電力系統(tǒng)變得更加柔性,所以其在確保大電網(wǎng)安全性和可靠性、加強區(qū)域電網(wǎng)峰谷負(fù)荷調(diào)節(jié)能力、提高輸變電能力、改善電能質(zhì)量等方面有著重要的作用。
儲能技術(shù)對電動汽車發(fā)展的重要性則比較直觀。
電動汽車以電力代替石油產(chǎn)品,沒有尾氣污染,是解決我國能源和環(huán)境問題的重要手段。目前世界上越來越多的國家、企業(yè)投入到電動汽車的發(fā)展行列中,新的電動汽車企業(yè)不斷涌現(xiàn)。而作為世界第一汽車產(chǎn)銷國,我國政府把電動汽車的發(fā)展作為汽車產(chǎn)業(yè)應(yīng)對能源安全、氣候變化和結(jié)構(gòu)升級問題的重要突破口,以及實現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展的重要舉措。
然而,當(dāng)前我國電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍受諸多技術(shù)因素影響,比如電池的電量、充換電技術(shù)、服務(wù)定價機制、商業(yè)推廣模式等。其中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)仍然是電池能量。2000年以來,世界電動汽車發(fā)展的突破,也與電池能量,即儲能技術(shù)進步迅速密切相關(guān)。鉛酸蓄電池、鎳基電池、鈉硫電池、二次鋰電池、空氣電池等讓電動汽車不斷獲得越來越高的動力支持。目前,全球汽車制造商使用的動力電池主要使用鋰電池,比如以特斯拉為代表的鎳鈷鋁酸鋰電池(鈷酸鋰電池)、以比亞迪為代表的磷酸鐵鋰電池和以日本汽車為代表的錳酸鋰電池。但是由于鋰電池的能量密度低,目前電動汽車的行駛里程一般只有150-300公里之間。
新的儲能技術(shù)似乎出現(xiàn)了曙光。據(jù)西方媒體2014年末報道,西班牙Graphenano公司和西班牙科爾瓦多大學(xué)合作研發(fā)的石墨烯電池,一次充電時間只需8分鐘,可行駛1000公里,被石墨烯研究者稱做“超級電池”。按照西班牙上述機構(gòu)的數(shù)據(jù),石墨烯也可能大幅度增加電池的容量?!俺夒姵亍眳?shù)顯示,其能量密度超過600wh/kg,是目前動力鋰電池的5倍;使用壽命是目前鋰電池兩倍;其成本將比目前鋰電池降低77%。這有望解決新能源汽車長期面臨的充電速度和巡航里程問題。
電動汽車的充電、巡航里程和安全問題都涉及電池。儲能技術(shù)作為新能源發(fā)展和電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其技術(shù)突破將改變整個世界的能源格局。儲能技術(shù)作為新能源時代的核心技術(shù)之一,必將為人類打開一扇通往新能源時代的門。對于中國而言,電動汽車、儲能技術(shù)和風(fēng)電、太陽能的有效結(jié)合,除了清潔發(fā)展,還可以形成對石油的有效替代,保障能源安全,這正是政府重視儲能技術(shù)的發(fā)展的原因。
中國加緊研發(fā)儲能新技術(shù)
當(dāng)今世界,儲能技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)成為衡量一個國家綜合國力的主要標(biāo)志,成為國際智力和經(jīng)濟力競爭的新焦點和主要手段。目前世界儲能技術(shù)發(fā)展和研究水平較高的國家主要是日本、美國等國家,這些國家已經(jīng)具備較為完備的儲能研發(fā)基礎(chǔ),并得到政府的充分重視,因此在研究上也往往比較超前和完善。
比如目前世界上超級電容的市場份額基本被日本、美國、俄羅斯占據(jù),其中日本超級電容的生產(chǎn)量占全球超級電容生產(chǎn)總量的50%以上。相比之下,我國國內(nèi)從事小容量超級電容生產(chǎn)的廠家有20-30家,但能實現(xiàn)批量生產(chǎn)大容量超級電容器并達到實用化水平的廠家只有5、6家;壓縮空氣儲能、飛輪儲能處于研究階段,還沒有成熟裝Z和產(chǎn)品,以國外企業(yè)為主。即使是水電儲能領(lǐng)域,雖然我國水電設(shè)備企業(yè)有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),但技術(shù)和市場份額遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后國外企業(yè)。
正因為如此,近幾年來,我國政府及相關(guān)研究機構(gòu)針對我國在能源互聯(lián)網(wǎng)、規(guī)?;瘍δ?、微電網(wǎng)儲能、分布式可再生能源儲能、通訊基站儲能、工業(yè)節(jié)能用儲能技術(shù)、家庭儲能、電動汽車風(fēng)光儲充(換)電站等應(yīng)用領(lǐng)域需求,積極組織實施儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究,推動前瞻性關(guān)鍵技術(shù)、產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展,也取得了一定的進展。
比如壓縮空氣儲能系統(tǒng)具有儲能容量大、電能轉(zhuǎn)換效率高、安全可靠、環(huán)境友好等特性,被視為繼抽水蓄能電站之后一種極具潛力的大規(guī)模儲能系統(tǒng)。由中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所、清華大學(xué)及中國電力科學(xué)研究院共同研制的“500kW非補燃壓縮空氣儲能發(fā)電示范系統(tǒng)”在安徽蕪湖成功實現(xiàn)勵磁發(fā)電,完成100kW發(fā)電的階段目標(biāo)。此次系統(tǒng)發(fā)電成功,標(biāo)志著我國在大規(guī)模壓縮空氣儲能領(lǐng)域的一項重要突破,這對推進我國儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
全釩液流電池是一種適用于風(fēng)能、太陽能等可再生能源發(fā)電過程的大容量蓄電儲能裝備,能夠克服風(fēng)能、太陽能發(fā)電的不穩(wěn)定、不連續(xù)的缺陷。清華大學(xué)王保國教授課題組利用該研究成果已經(jīng)開發(fā)成功5 kW、10 kW兩種規(guī)格的電堆,能量效率超過73%,進入批量試制階段。該電池具有容量大、壽命長、效率高、成本低、安全可靠的特點。據(jù)悉,該課題組的科研成果“大規(guī)模蓄電儲能的全釩液流電池技術(shù)與裝備”采用自主創(chuàng)新的質(zhì)子傳導(dǎo)膜、電解液、電堆設(shè)計與制造技術(shù),在電池性能與性價比方面十分具有競爭力。該項目還在去年獲得日內(nèi)瓦國際發(fā)明展覽會獎,是我國全釩液流電池儲能裝備與技術(shù)在國際上首次獲得大型獎項,對我國儲能技術(shù)與產(chǎn)品在國際上得到認(rèn)可具有里程碑意義。
電動汽車技術(shù)的發(fā)展,對動力鋰電池在大功率輸出和安全性能等方面提出了更高要求。由中科院青島生物能源與過程研究所建立的青島儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院成功開發(fā)出新一代全固態(tài)聚合物鋰電池,已經(jīng)與山東威能環(huán)保電源有限公司簽訂合作協(xié)議。據(jù)悉,青島儲能院利用具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的濕法抄造、界面耦合和功能化修飾等技術(shù),成功研制出高安全性和耐高電壓的動力鋰電池隔膜。同時,研究人員以自主研發(fā)的阻燃纖維素為基材,通過功能化改性和耦合等相關(guān)工藝,研制出一款新的全固態(tài)聚合物電解質(zhì)。其具有較高的機械強度、優(yōu)異的倍率充放電性能以及較寬的溫度使用范圍,應(yīng)用前景廣闊。
高能鎳碳超級電容電池,既具有電容器可以快速充放電的特點,又具有電化學(xué)電池儲能高的特點,是近年來世界各國競相發(fā)展的核心動力儲能設(shè)備。由中國工程院周國泰院士領(lǐng)銜的科研團隊研發(fā)生產(chǎn)的高能鎳碳超級電容電池,在安全性、記憶性、充電時間方面取得了突破,在容量、壽命、充放電效率、安全性能等方面都有獨特的優(yōu)勢。高能鎳碳超級電容電池的標(biāo)準(zhǔn)檢測壽命5萬次以上,實際使用充放電循環(huán)已達1.5萬次,是普通蓄電池的25~100倍。充放電效率方面,該電池充電10分鐘即可達到其額定容量的95%以上,大電流放電能力強,能量轉(zhuǎn)換效率高。而由于獨特的工藝,高能鎳碳超級電容電池在遇到過充或短路也不會導(dǎo)致危險,外部劇烈撞擊或燃燒也不會爆炸,而且具有良好的高低溫性能與環(huán)境適應(yīng)性,可在零下40℃至零上70℃之間正常使用。
另外,中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所通過和上海市電力公司合作研發(fā)的大容量鈉硫儲能電池也獲得重要突破,他們成功研發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的容量為650Ah的鈉硫儲能單體電池,使我國成為繼日本之后世界上第二個掌握大容量鈉硫單體電池核心技術(shù)的國家。
總體來看,隨著技術(shù)上的突破和新材料的引入,儲能產(chǎn)品性能上的提升和成本的降低是整體的趨勢。我國當(dāng)前已經(jīng)在儲能技術(shù)研究不斷獲得突破,中國電力科學(xué)院、中科院工程熱物理研究所、中科院過程工程研究所、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、華南理工大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、香港理工大學(xué)等國內(nèi)外知名高校、科研院所,以及寧波南車新能源科技有限公司、今日能源科技發(fā)展有限公司、北京英格海德分析技術(shù)有限公司等領(lǐng)軍企業(yè)也取得了很多突破。
應(yīng)用示范項目引導(dǎo)儲能市場建設(shè)
儲能技術(shù)在電力領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛。但是由于成本因素的制約,當(dāng)前戶用儲能系統(tǒng)的市場仍然沒有完全打開。為了打開市場,擴展應(yīng)用范圍和工程規(guī)模,眾多應(yīng)用示范項目正在引導(dǎo)著儲能市場的建設(shè)。
國家電網(wǎng)在發(fā)展可再生能源的過程中發(fā)揮著重要的“通路”作用。在很多微網(wǎng)的建設(shè)中,儲能項目是必須建設(shè)的項目之一。為了更好地評估我國儲能產(chǎn)品的性能和減少可再生能源對電網(wǎng)的沖擊,國家電網(wǎng)先后建設(shè)了多個儲能系統(tǒng)和解決方案,以求搶占戶用儲能市場的先機。這些項目不僅分布在華北、西北地區(qū)的風(fēng)電儲能、分布式發(fā)電及微網(wǎng)儲能項目中,在華東和華南地區(qū)的海島分布式發(fā)電及微網(wǎng)儲能項目也有很多。這些示范項目可幫助分布式能源實現(xiàn)獨立微網(wǎng)運營,有效解決目前的新能源棄電問題。另外還可以有效解決風(fēng)電、光伏等間歇性能源并網(wǎng)的問題,提升新能源發(fā)電的經(jīng)濟性。在微網(wǎng)的應(yīng)用端,儲能裝Z可以使分布式能源在不接入大電網(wǎng)的前提下獨立、全天候運營發(fā)電。
不少新能源企業(yè)為進入儲能市場,也紛紛建立了自己的示范項目。比如比亞迪已經(jīng)在坪山新區(qū)比亞迪廠區(qū)建成了全球最大的用戶側(cè)鐵電池儲能電站,這也標(biāo)志該電站全面進入商業(yè)化運營階段。據(jù)了解,新落成的儲能電站占地面積1500平方米,建設(shè)容量為20MW/40MVH,由比亞迪電力科學(xué)研究院自主承建,于2013年9月開始建設(shè),2014年7月竣工。該儲能電站可實現(xiàn)工業(yè)園用電負(fù)荷自主調(diào)解,是目前全球最大的用戶側(cè)鐵電池儲能電站。據(jù)比亞迪公司副總裁、電力科學(xué)研究院院長羅紅斌介紹,根據(jù)公司規(guī)劃,比亞迪還將在深圳、長沙、西安等工業(yè)園區(qū)建設(shè)總規(guī)模為100MW/200MWH的儲能電站。
還有一部分示范項目來自于科研單位和企業(yè)的合作。比如上海硅酸鹽所等“鈉硫電池”開展電站應(yīng)用工程示范項目。該項目是中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所與上海電氣(集團)總公司、國家電網(wǎng)上海市電力公司,面向新能源、智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略需求,按照“產(chǎn)研用”模式推進的儲能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項目。該項目經(jīng)過近三年的艱苦攻關(guān)才完成了電池性能提升與產(chǎn)品化研制、規(guī)模制備技術(shù)路線論證等主要工作,貫通生產(chǎn)線,形成定型產(chǎn)品并下線。目前該電站首組堆倉已經(jīng)成功并網(wǎng),進入現(xiàn)場試運行階段。國家科技部、國家電網(wǎng)公司等有關(guān)負(fù)責(zé)人、專家到崇明實地調(diào)研,對鈉硫電站工程化應(yīng)用進展給予高度肯定。
這些示范項目正在為儲能市場尤其是儲能系統(tǒng)集成市場注入新的活力。隨著儲能成本不斷走低以及國家儲能補貼政策落實,毫無疑問,儲能大時代的序幕已經(jīng)拉開。目前我國的儲能技術(shù)正在從實驗室試驗階段逐步向示范工程建設(shè)階段以及商業(yè)化運營快速發(fā)展。未來十年,我國儲能產(chǎn)業(yè)將達到萬億以上的投資規(guī)模,儲能技術(shù)誘人的應(yīng)用前景正吸引著國內(nèi)眾多科研人員以及投資人的注意。
能源儲能將開啟黃金十年
各類型儲能在技術(shù)特性和經(jīng)濟性方面有著明顯區(qū)別,在電力系統(tǒng)中也有著不同的應(yīng)用方向。隨著我國電網(wǎng)大區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)的形成,以及可再生能源發(fā)電比例的快速增長,大規(guī)模儲能系統(tǒng)對確保大電網(wǎng)安全性和可靠性、加強區(qū)域電網(wǎng)峰谷負(fù)荷調(diào)節(jié)能力、提高輸變電能力、改善電能質(zhì)量等方面有著重要的作用。
我國新能源儲能技術(shù)的應(yīng)用于 2011年開始起步,截至2014年末儲能技術(shù)累積裝機量約81MW。2014年末,國務(wù)院出臺《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014-2020年)》。其中明確為提高可再生能源利用水平,要“加強電源與電網(wǎng)統(tǒng)籌規(guī)劃,科學(xué)安排調(diào)峰、調(diào)頻、儲能配套能力。儲能作為新能源建設(shè)的配套設(shè)施有望迎來爆發(fā)式增長,開啟黃金十年。有關(guān)部門預(yù)計中國儲能市場(不包含抽蓄,壓縮空氣及儲熱)的容量有望于2020年超過1吉瓦,對應(yīng)65%的復(fù)合增長率。
據(jù)了解,儲能作為“9個重點創(chuàng)新領(lǐng)域”和“20個重點創(chuàng)新方向”之一,目前已被寫入中國國家級能源規(guī)劃文件,有望形成“十三五儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃”。從2015年投運、規(guī)劃和在建項目的統(tǒng)計情況來看,中國的儲能已經(jīng)形成兩個應(yīng)用熱點,其中一個是分布式發(fā)電及微網(wǎng),另一個是可再生能源并網(wǎng)。此外,隨著中國微電網(wǎng)電價及補貼方案進入征求意見稿討論階段,微網(wǎng)項目或有望獲得70%的系統(tǒng)補貼。若該政策得到落實,將會激活中國儲能產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,甚至撬動全球儲能市場。
目前國內(nèi)已經(jīng)形成系列能源材料及高能電池產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)集群,比如宜春、承德、長沙等產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)已經(jīng)頗具規(guī)模。其中宜春國家鋰電新能源高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地于2011年年初正式揭牌,該基地為提升鋰電產(chǎn)業(yè)的核心競爭力和集聚力,沿著鋰礦原料-碳酸鋰-鋰電池材料-鋰電池-鋰電汽車的產(chǎn)業(yè)鏈進行布局。承德則是以釩電池項目為核心,力爭建設(shè)“中國儲能技術(shù)研發(fā)基地”和“中國最大的儲能電池生產(chǎn)基地”,打造中國“釩谷”。長沙以儲能材料為節(jié)點,以“新動力”和“新儲能”為核心,正在打造成為中國的“儲能材料之都”。目前長沙已建成3個國家級重點實驗室,5個國家級工程技術(shù)中心,集聚10名院士,超過兩萬名專業(yè)技術(shù)人員,每年開發(fā)出100多項科技成果。
關(guān)鍵詞:能源互聯(lián)網(wǎng);智能電網(wǎng);功能結(jié)構(gòu)
引言
隨著世界電網(wǎng)發(fā)展已經(jīng)進入堅強智能電網(wǎng)發(fā)展階段,以特高壓電網(wǎng)為骨干的電力輸送通道使電壓等級得以大幅提升,電網(wǎng)自動化程度不斷增強,清潔能源的發(fā)展方向日趨明確。全球電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)規(guī)模逐步擴大,使建立全球能源互聯(lián)網(wǎng)以統(tǒng)籌全球能源資源開發(fā)、配置和利用,保障世界能源安全、清潔、高效、可持續(xù)供應(yīng),凸顯出了非凡的重要意義。
1 構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)的重要意義
隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)實踐的不斷發(fā)展,現(xiàn)代能源體系規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、目標(biāo)多樣、因素眾繁,具有關(guān)聯(lián)性、冗余性、多重性、有序性、開放性、隨機性、博弈性、$動態(tài)性等諸多特點。由于全球各地的能源稟賦差異、可獲得性差異、需求強度差異、價值增值差異等,使能源的生產(chǎn)與利用在全球范圍內(nèi)進行資源配置的合理優(yōu)化變得極其必要,而全球能源互聯(lián)網(wǎng)的建立能夠使全球能源資源的配置優(yōu)化成為可能。
1.1系統(tǒng)優(yōu)化
現(xiàn)代能源系統(tǒng),不僅其自身是一個龐大復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng),而且與社會經(jīng)濟系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)緊密相連,息息相關(guān),是一個由相互作用、相互依賴、相互區(qū)別并具有特定功能和共同目的的無數(shù)子系統(tǒng)組合而成的有機集合體。所以,現(xiàn)代能源系統(tǒng)不僅僅是一個物理的或經(jīng)濟的現(xiàn)實,而是一個特殊的領(lǐng)域。能源互聯(lián)網(wǎng),可以把千百年來形成的傳統(tǒng)能源系統(tǒng)的商業(yè)邏輯,轉(zhuǎn)換成為整合需求以優(yōu)化生產(chǎn)而達到資源優(yōu)化配置的一個新的能量體系。通過全球能源互聯(lián)網(wǎng),可以使全球能源系統(tǒng)的整體功能達到最大,使各子系統(tǒng)的功能之和達到最優(yōu)。
1.2互補優(yōu)化
由于各國的能源資源稟賦、能源生產(chǎn)條件、能源利用結(jié)構(gòu)等具有差異性、多樣性、互補性,通過全球能源互聯(lián)網(wǎng),可以使各國或各地能源資源各展其優(yōu)、各揮所長、相互補充、揚長避短,可以通過能源資源的互補優(yōu)化,充分發(fā)揮個體優(yōu)勢,優(yōu)化提升配置功能,進而形成全系統(tǒng)優(yōu)化,實現(xiàn)互補增值。
1.3供需優(yōu)化
全球能源資源的非均衡稟賦以及能源資源的富集地區(qū)與能源利用負(fù)荷中心區(qū)域不一致的普遍性,使得全球能源資源的供需矛盾非常突出。尤其在環(huán)境保護問題日益受到重視且必須受到重視的今天,清潔能源的需求與清潔能源的分布不均使之產(chǎn)生的緊缺性、非對稱性供需矛盾同樣突出。這些問題不有效解決,要想真正改變由能源生產(chǎn)、輸送、利用等領(lǐng)域產(chǎn)生的環(huán)境污染、氣候變化等問題,是難以做到的。只有建立了猶如全球能源互聯(lián)網(wǎng)這樣的能源資源互濟系統(tǒng),才有可能使全球能源的供需配置得以優(yōu)化,使能源供需矛盾以及由此引起的環(huán)境破壞等問題獲得緩解和解決。
2 能源互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵
能源互聯(lián)網(wǎng)是一種在現(xiàn)有電網(wǎng)基礎(chǔ)上,通過先進的電力電子技術(shù)和信息技術(shù),融合了大量分布式可再生能源發(fā)電裝置和分布式儲能裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)能量和信息雙向流動的電力對等互聯(lián)共享網(wǎng)絡(luò)。從政府管理者視角來看,能源互聯(lián)網(wǎng)是兼容傳統(tǒng)電網(wǎng)的,可以充分、廣泛和有效地利用分布式可再生能源的,滿足用戶多樣化電力需求的一種新型能源體系結(jié)構(gòu)。從運營者視角來看,能源互聯(lián)網(wǎng)是能夠與消費者互動的,存在競爭的一個能源消費市場,只有提高能源服務(wù)質(zhì)量,才能贏得市場競爭。從消費者視角來看,能源互聯(lián)網(wǎng)不僅具備傳統(tǒng)電網(wǎng)所具備的供電功能,還為各類消費者提供了一個公共的能源交換與共享平臺。能源互聯(lián)網(wǎng)與近些年建設(shè)的智能電網(wǎng)并不矛盾,可以這樣認(rèn)為,能源互聯(lián)網(wǎng)是智能電網(wǎng)的一種實現(xiàn)形式,也可以稱為Internet式的智能電網(wǎng)。能源互聯(lián)網(wǎng)具備如下五大特征:可再生、分布式、聯(lián)起來、開放性、融進去。
3 能源互聯(lián)網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)
能源互聯(lián)網(wǎng)是由多層次的微電網(wǎng)(能源互聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng))互聯(lián)而成的實現(xiàn)能量和信息雙向流動的共享網(wǎng)絡(luò)。相對于大電網(wǎng)而言,微電網(wǎng)是一個完整的單元,從大電網(wǎng)的角度看,如同電網(wǎng)中的發(fā)電機或負(fù)荷,是一個模塊化的整體單元。另一方面,從用戶側(cè)看,能源互聯(lián)網(wǎng)是一個自治運行的電力系統(tǒng),它可以滿足不同用戶對電能質(zhì)量和可靠性的要求。一個家庭或用戶單元的能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)組成部分主要包括智能能量管理設(shè)備(IEM)、分布式可再生能源、儲能裝置、變流裝置和負(fù)載等組成。智能能量管理設(shè)備(IEM)是能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的核心設(shè)備,主要功能包括分布式能源控制、可控負(fù)荷管理、分布式儲能控制、繼電保護等。在運行控制過程中,智能能量管理設(shè)備可以基于本地信息對電網(wǎng)中的事件做出快速獨立的響應(yīng),當(dāng)網(wǎng)內(nèi)電壓跌落、故障、停電時,能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以自動實現(xiàn)孤島運行與并網(wǎng)運行之間的平滑切換,當(dāng)運行于孤島狀態(tài)時,不再接受傳統(tǒng)方式的統(tǒng)一調(diào)度??梢钥闯?,能源互聯(lián)網(wǎng)不是簡單地在傳統(tǒng)電網(wǎng)的基礎(chǔ)上,通過信息通訊技術(shù)實現(xiàn)電網(wǎng)的智能化,而是真正意義上實現(xiàn)能量的雙向流動和共享,是一種電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變革。
4 構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)重點工作
4.1開發(fā)“一極一道”等大型能源基地
北極地區(qū)風(fēng)能資源豐富,平均風(fēng)能密度超過400瓦/平方米,風(fēng)電技術(shù)可開發(fā)量超過80萬億千瓦時/年。赤道帶是世界太陽能資源最富集的地區(qū),綜合考慮太陽能輻射量及地形地貌等因素,估算北非、中東地區(qū)、澳大利亞、南美中北部地區(qū)的年技術(shù)可開發(fā)量分別達到27萬億、9萬億、15萬億和5萬億千瓦時、全球水能資源年技術(shù)可開發(fā)量為16萬億千瓦時、我國清潔能源資源豐富,水電可開發(fā)資源6億千瓦,風(fēng)能、太陽能可開發(fā)資源分別為25億、27億千瓦、隨著可再生能源發(fā)電技術(shù)和儲能技術(shù)的突破,以“一極一道”大型能源基地為重點,優(yōu)化開發(fā)各大洲風(fēng)電、太陽能發(fā)電以及主要流域水電、近海地區(qū)海洋能和各地分布式電源,清潔能源完全能滿足未來全球能源需求。
4.2構(gòu)建全球特高壓骨十網(wǎng)架
建設(shè)跨洲特高壓骨十通道:形成連接“一極一道”大型能源基地與亞洲、歐洲、非洲、北美、南美的全球能源系統(tǒng),實施清潔能源跨洲配置;建設(shè)洲內(nèi)跨國特高壓線路,適應(yīng)洲內(nèi)國家之間大容量、遠(yuǎn)距離輸電或功率交換需求,提高洲內(nèi)電網(wǎng)互濟能力;建設(shè)國家級特高壓電網(wǎng),根據(jù)各國資源稟賦和需要,形成特高壓交流骨十網(wǎng)架和連接國內(nèi)大型能源基地與主要負(fù)荷中心的特高壓直流輸電通道。
4.3推動智能電網(wǎng)廣泛應(yīng)用
智能電網(wǎng)對風(fēng)電、太陽能發(fā)電、海洋能發(fā)電等間歇式電源以及其它分布式電源具有很強的適應(yīng)性,能夠保障各類能源的友好接入和各種用能設(shè)備即接即用;能夠與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智能移動終端等相互融合,滿足用戶多樣化需求。將智能電網(wǎng)建設(shè)與可再生能源發(fā)展、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展、互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)結(jié)合起來,服務(wù)智能家居、智能社區(qū)、智能交通、智慧城市發(fā)展。
4.4強化能源與電力技術(shù)創(chuàng)新
重大技術(shù)突破將大幅提高能源供應(yīng)的安全性、經(jīng)濟性,破解能源發(fā)展瓶頸,帶來發(fā)展格局和發(fā)展道路的重大變化。全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進程很大程度上取決于重大技術(shù)突破。這主要包括清潔發(fā)電和用電技術(shù):大容量和高參數(shù)風(fēng)機、高效率光能轉(zhuǎn)換、大規(guī)模海洋能發(fā)電、可再生能源大規(guī)模開發(fā)及聯(lián)合調(diào)控、高效電能替代等;特高壓和智能電網(wǎng)技術(shù):特高壓交直流及海底電纜、大容量柔直流輸電、高壓直流斷路器、氣體/固體絕緣昔道輸電、高溫超導(dǎo)輸電、新一代智能變電站等;先進儲能技術(shù):大規(guī)模儲能電池制造和大容量成組、電化學(xué)儲能、飛輪儲能、超導(dǎo)儲能、超級電容器儲能等;電網(wǎng)控制技術(shù):特大型交直流電網(wǎng)運行控制、大系統(tǒng)仿真計算、分布式發(fā)電協(xié)調(diào)控制、微電網(wǎng)集群控制、電力信息海量數(shù)據(jù)采集與處理等。
結(jié)語
綜上所述,構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng),符合全人類的共同利益,也是電力行業(yè)的需要。目前,能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展尚處于起步階段,其發(fā)展方向和特點都有待于進一步研究,因此,構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)需要全行業(yè)凝聚力量、形成合力、共同推進。
參考文獻
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一、低碳經(jīng)濟與“兩型”社會的范疇
低碳經(jīng)濟是由英國率先提出的,旨在避免災(zāi)害性的氣候變暖的問題,但是,英國并沒有對低碳經(jīng)濟的概念進行明確的界定。目前,國內(nèi)外學(xué)術(shù)界對低碳經(jīng)濟的內(nèi)涵尚無統(tǒng)一的認(rèn)識。主流的看法認(rèn)為,低碳經(jīng)濟基本內(nèi)涵和外延可以表述為:經(jīng)濟發(fā)展的碳排放量、生態(tài)環(huán)境代價及社會經(jīng)濟成本最低的經(jīng)濟,是一種能夠改善地球生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的可持續(xù)性很強的經(jīng)濟。可見,低碳經(jīng)濟是以低能耗、低排放、低污染和高效能、高效率、高效益(三低三高)為基礎(chǔ)的經(jīng)濟模式。其本質(zhì)是提高能源效率和清潔能源結(jié)構(gòu)問題,核心是能源技術(shù)創(chuàng)新和政策創(chuàng)新。它涉及到生產(chǎn)模式、生活方式、價值觀念和國家權(quán)益的一場深刻變革,是科學(xué)發(fā)展的必然選擇。這種經(jīng)濟模式的表現(xiàn)形態(tài)大致可以分為三種:第一種形態(tài)是溫室氣體排放的增長速度小于國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的增長速度;第二種形態(tài)是零排放;第三種形態(tài)是絕對排放量的減少。實現(xiàn)以上三種低碳形態(tài)的條件是經(jīng)濟的正增長(GDP增長率大于零)。要實現(xiàn)低碳經(jīng)濟,必須抓住兩個基本點:其一,要抓包括生產(chǎn)、交換、分配、消費在內(nèi)的社會再生產(chǎn)全過程的經(jīng)濟活動低碳化,把二氧化碳(CO2)排放量盡可能減少到最低限度乃至零排放,獲得最大的生態(tài)經(jīng)濟效益;其二,要抓包括生產(chǎn)、交換、分配、消費在內(nèi)的社會再生產(chǎn)全過程的能源消費生態(tài)化,形成低碳能源和無碳能源的國民經(jīng)濟體系,保證生態(tài)經(jīng)濟社會有機整體的清潔發(fā)展、綠色發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展。由此可見,低碳經(jīng)濟的重點在低碳,目的在發(fā)展,是要尋求全球水平、長時間尺度的可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前,向低碳經(jīng)濟轉(zhuǎn)型已成為世界經(jīng)濟發(fā)展的大趨勢。
“兩型”社會指的是“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會”。黨的十六屆五中全會明確提出“建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會”,并首次把建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會確定為國家經(jīng)濟與社會發(fā)展中長期規(guī)劃的一項戰(zhàn)略任務(wù)。所謂資源節(jié)約型社會是整個社會經(jīng)濟建立在節(jié)約資源基礎(chǔ)上的社會形態(tài)。它以提高資源利用效率、節(jié)約資源為核心,借助先進的科學(xué)技術(shù)和管理理念。采用法律、行政、經(jīng)濟、工程和宣傳教育等綜合措施建立資源高效利用的社會系統(tǒng)。環(huán)境友好型社會是人與自然和諧發(fā)展的社會形態(tài),其核心內(nèi)涵是人類的生產(chǎn)和消費活動與自然生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。通過人與自然的和諧來促進人與人、人與社會的和諧。它要求認(rèn)識并尊重自然環(huán)境及其演變規(guī)律,保護生態(tài)環(huán)境,在全社會形成有利于環(huán)境的生產(chǎn)方式、生活方式和消費方式,努力降低自然資源消耗,建立人與自然的良性互動關(guān)系,構(gòu)建經(jīng)濟社會環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的社會體系。資源節(jié)約與環(huán)境友好既密切聯(lián),又有所區(qū)別。節(jié)約資源是環(huán)境友好的基本前提,環(huán)境友好的行為又能促進和涵蓋資源節(jié)約。
二、低碳經(jīng)濟與“兩型”社會的區(qū)別與聯(lián)系
低碳經(jīng)濟與“兩型”社會是兩個不同的理論范疇,它們有區(qū)別,更有聯(lián)系。二者的區(qū)別和特殊性表現(xiàn)在內(nèi)涵不同,著重點不同?!皟尚汀鄙鐣菑恼_處理人與自然、人與人的關(guān)系出發(fā),追求人與自然和諧,人類社會和諧,由此實現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展方面著眼的,這是一個內(nèi)涵寬闊,富有人生觀、自然觀含義的關(guān)于社會形態(tài)的理論范疇,它側(cè)重解決資源節(jié)約和環(huán)境友好的問題,要求人類的社會活動要尊重自然規(guī)律,考慮環(huán)境的承受能力和可持續(xù)發(fā)展,注意資源節(jié)約,提倡資源的閉路循環(huán)使用,千方百計提高資源的使用效率,減少環(huán)境污染,保持生態(tài)環(huán)境的平衡。低碳經(jīng)濟則是國際社會應(yīng)對人類大量消耗化石能源、大量排放二氧化碳引起全球氣候災(zāi)害性變化而提出的一個關(guān)于經(jīng)濟發(fā)展模式的新概念,它是一種經(jīng)濟形態(tài),保障能源安全和應(yīng)對氣候變化是它要實現(xiàn)的最重要的兩個目標(biāo)。具體而言,它著眼于解決全球氣候問題,強調(diào)人們的經(jīng)濟和社會活動節(jié)能減排,尤其是制造業(yè)要加快淘汰高能耗、高污染的落后生產(chǎn)能力,盡量減少CO2的排放,減輕溫室效應(yīng),抑制全球氣候變暖的狀況。
雖然如此,低碳經(jīng)濟和“兩型”社會這兩個范疇又有著共性和內(nèi)在聯(lián)系。這主要表現(xiàn)在:第一,兩者都要求節(jié)約資源和能源,提高資源和能源的利用效率;第二,兩者都要求人類活動減少cOz的排放,減輕對環(huán)境的污染和溫室效應(yīng),保護生態(tài),實現(xiàn)環(huán)境友好;第三,兩者都具有社會性。低碳經(jīng)濟不是一個簡單的技術(shù)和經(jīng)濟問題,而是一個涉及到經(jīng)濟、社會、環(huán)境系統(tǒng)的綜合性問題,強調(diào)要引導(dǎo)公眾反思那些浪費能源、增排污染的生產(chǎn)方式和生活消費方式,從而充分發(fā)掘生產(chǎn)領(lǐng)域和生活消費領(lǐng)域節(jié)能減排的巨大潛力,需要全社會方方面面共同努力才能奏效。而“兩型”社會指的是一種社會形態(tài),其社會性不言而喻。因此,在社會性方面二者又具有共同性。第四,兩者殊途同歸,最終都是為了建設(shè)生態(tài)文明,提高人類生活質(zhì)量,實現(xiàn)經(jīng)濟、生態(tài)和社會的可持續(xù)發(fā)展。
綜上所述,低碳經(jīng)濟與“兩型”社會的內(nèi)在聯(lián)系主要體現(xiàn)在可持續(xù)發(fā)展上,
“兩型”社會是對可持續(xù)發(fā)展社會形態(tài)的描述,而低碳經(jīng)濟則是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展本質(zhì)的經(jīng)濟模式,要建設(shè)“兩型”社會必須抓住可持續(xù)發(fā)展的本質(zhì),而低碳經(jīng)濟就是體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展本質(zhì)的經(jīng)濟模式,因此,它必然成為“兩型”社會建設(shè)的抓手和突破口。
三、低碳經(jīng)濟成為“兩型”社會建設(shè)突破口的機理
(1)低碳經(jīng)濟有利于形成“兩型”的生產(chǎn)模式
當(dāng)前世界由于過度消耗化石能源,導(dǎo)致全球能源枯竭、氣候變暖、自然災(zāi)害頻繁等生態(tài)惡化的嚴(yán)重問題,已危及到人類的生存和安全,引起了世界各國的廣泛關(guān)注。
世界科學(xué)家們經(jīng)認(rèn)真研究認(rèn)為,要改變這種狀況實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展,主要辦法是減少能源消耗和增加可再生能源及清潔能源使用。前者要求我們節(jié)約能源,而后者要求我們減少溫室氣體排放。綜合起來,即節(jié)能減排是可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。而低碳經(jīng)濟能在生產(chǎn)領(lǐng)域形成節(jié)能減排的有效生產(chǎn)模式。第一,低碳經(jīng)濟可以通過改善能源結(jié)構(gòu),調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),實現(xiàn)能源節(jié)約和環(huán)境友好。它不僅要求降低煤炭、石油、天然氣等不可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重,而且要求大大提高風(fēng)能、太陽能、水能、生物質(zhì)能等可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重,改變過去單一的碳基能源結(jié)構(gòu),形成多元化的能源結(jié)構(gòu),由此,減少CO2的排放和溫室效應(yīng)。第二,低碳經(jīng)濟要求在經(jīng)濟過程中的轉(zhuǎn)換
環(huán)節(jié),發(fā)展并推廣高效清潔煤炭發(fā)電技術(shù)、天然氣燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)技術(shù)等先進的節(jié)能技術(shù)和能源利用技術(shù),提高傳統(tǒng)能源使用效率,節(jié)省能源。包括提高工業(yè)能效,建筑能效、交通能效等。第三,低碳經(jīng)濟要求大力開發(fā)低碳和無碳技術(shù),積極開發(fā)可再生能源。利用光能、氫能、燃料電池等替代能源和可再生能源,減少甚至實現(xiàn)無CO2的排放,極大的減少溫室效應(yīng)。第四、低碳經(jīng)濟要求在經(jīng)濟過程的出口增加碳匯,即通過植樹造林、保護濕地等增加地球的綠色面積,吸收經(jīng)濟活動所排放的CO2,減輕溫室效應(yīng)對生態(tài)環(huán)境和人類社會的影響。可見,發(fā)展低碳經(jīng)濟,可以在生產(chǎn)領(lǐng)域有效地減少能源的消耗,節(jié)省資源,大大地減少溫室氣體的排放。因此,它可以形成符合“兩型”社會要求的生產(chǎn)方式。
(2)低碳經(jīng)濟有利于形成“兩型”的生活方式
低碳經(jīng)濟不僅重視生產(chǎn)領(lǐng)域的節(jié)能減排,而且還重視生活消費領(lǐng)域的節(jié)能減排,要求建設(shè)低碳社會。在當(dāng)代由于人口劇增,生活消費方面節(jié)能減排關(guān)系重大。尤其是當(dāng)前社會上盛行著的奢侈消費、“便利”消費、“面子”消費等高碳消費現(xiàn)象,既浪費了資源,又破壞了生態(tài)環(huán)境,與“兩型”社會建設(shè)格格不入。
發(fā)展低碳經(jīng)濟客觀上要求人們切實轉(zhuǎn)變生活消費價值觀,站在人類社會可持續(xù)發(fā)展的高度,摒棄浪費型的高能耗的消費觀念和生活方式,克服奢侈消費、“面子”消費、“便利”消費等陋習(xí),樹立節(jié)約能源、減少排放的可持續(xù)消費觀,使低能耗、與環(huán)境友好的生活消費方式逐漸蔚為社會風(fēng)氣。在耗能巨大的人們行的方面,鼓勵人們選擇高效利用能源、少排放污物、有益健康的出行方式。例如,大力推廣使用自行車、地鐵、輕軌、公共汽車、鐵路、水運等交通工具;發(fā)揮信息化優(yōu)勢,盡量在線處理人們交往的各種事務(wù),減少不必要的出行。在住的方面,提倡住宅采用低碳建筑材料和裝飾材料,家庭推廣使用節(jié)能燈具和節(jié)能家用電器,鼓勵使用高效節(jié)能的廚房系統(tǒng),使人們居住實現(xiàn)生態(tài)化,既舒適實用,又節(jié)約能源。在衣著方面,限制高能耗的纖維產(chǎn)品,提倡可再生植物纖維做原料的衣物,使人們衣著既時尚美觀、有利于人體健康,又減少能源的消費。在食的方面,提倡節(jié)能烹調(diào)方式和烹調(diào)工藝,限制高能耗的食品,禁止豪華筵席、浪費性消費,提倡低能耗的營養(yǎng)豐富的消費產(chǎn)品和消費結(jié)構(gòu)。在商務(wù)和公共服務(wù)方面,賓館、商場、超市等公共場所要厲行節(jié)水節(jié)電,合理控制空調(diào)的制冷、制熱溫度,避免不必要的能源浪費。在娛樂健身方面,歌舞廳燈光照明、音響、空調(diào)等要適度,提倡回歸大自然的室外娛樂健身運動,盡量減少耗能高的室內(nèi)娛樂健身器材。
總之,低碳經(jīng)濟能促使全民轉(zhuǎn)變生活消費觀念,反對浪費型、高耗能、高排放的生活消費方式,提倡節(jié)約能源和資源,實行低排放的環(huán)境友好的低碳生活消費方式,這完全符合要求資源節(jié)約、環(huán)境友好的“兩型”社會建設(shè)在生活消費方面的客觀要求,有利于形成“兩型”的生活消費方式。
(3)低碳經(jīng)濟有利于實現(xiàn)環(huán)境保護和生態(tài)文明
傳統(tǒng)工業(yè)化對自然資源高強度、掠奪性的開發(fā)使用,已造成資源枯竭、環(huán)境污染,生態(tài)破壞的嚴(yán)重后果。據(jù)有關(guān)文獻,全球已探明的石油、天然氣和煤炭的儲量將分別在今后40、60和150年左右耗盡。斯特恩的研究以及IPCC的評估報告警示人類放任的行為已經(jīng)極大的改變了自然環(huán)境,并且在可預(yù)見的未來對社會經(jīng)濟造成的損失將高達GDP的5%~20%;諾貝爾獎獲得者化學(xué)家斯凡特?阿累利烏斯也預(yù)計,到2050年,溫室氣體(CO2)濃度將達到550PPM,它將擾亂自然生態(tài)系統(tǒng)的各種因素(如海水溫度、洋流以及太陽輻射)間的微妙平衡。由此可見,建立在資源、能源大規(guī)模消耗基礎(chǔ)上的工業(yè)文明傳統(tǒng)發(fā)展模式,給世界帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。這種發(fā)展模式是不可持續(xù)的,必須尋求新的文明形態(tài),向生態(tài)文明過渡。
生態(tài)文明是指人們在改造客觀物質(zhì)世界的同時,不斷克服改造過程中的負(fù)面效應(yīng),積極改善和優(yōu)化人與自然、人與人的關(guān)系,建設(shè)有序的生態(tài)運行機制和良好的生態(tài)環(huán)境所取得的物質(zhì)、精神、制度方面成果的總和。它反映的是人類處理自身活動與自然界關(guān)系的進步程度,是人與社會進步的重要標(biāo)志。
生態(tài)文明同以往的農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明具有相同點,那就是它們都主張在改造自然的過程中發(fā)展物質(zhì)生產(chǎn)力,不斷提高人的物質(zhì)生活水平。但它們之間也有著明顯的不同點,即生態(tài)文明遵循的是可持續(xù)發(fā)展原則,它要求人們樹立經(jīng)濟、社會與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的新的發(fā)展觀。它以尊重和維護生態(tài)環(huán)境價值和秩序為主旨、以可持續(xù)發(fā)展為依據(jù)、以人類的可持續(xù)發(fā)展為著眼點。強調(diào)在開放利用自然的過程中,人類必須樹立人和自然的平等觀,從維護社會、經(jīng)濟、自然系統(tǒng)的整體利益出發(fā),在發(fā)展經(jīng)濟的同時,重視資源和生態(tài)環(huán)境支撐能力的有限性,實現(xiàn)人類與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展。而“低碳經(jīng)濟”能成為實現(xiàn)環(huán)境保護和建設(shè)“生態(tài)文明”的最有效的途徑。
第一,發(fā)展低碳經(jīng)濟能推進能源經(jīng)濟革命改變能源結(jié)構(gòu),推動工業(yè)文明向生態(tài)文明的轉(zhuǎn)型。工業(yè)文明時代的經(jīng)濟是以化石燃料為核心的不可再生能源為基礎(chǔ)的碳基能源經(jīng)濟,由于不可再生能源是有限的,因此,是不可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟;低碳經(jīng)濟不僅著力推進化石能源的排放低碳化,而且,可通過大力發(fā)展低碳與無碳新能源,構(gòu)建以非化石燃料為核心的可再生能源為基礎(chǔ)的能源結(jié)構(gòu),使整個社會生產(chǎn)與再生產(chǎn)活動低碳與無碳化,形成可持續(xù)發(fā)展的符合生態(tài)文明的經(jīng)濟模式。
第二,發(fā)展低碳經(jīng)濟要求樹立生態(tài)文明的技術(shù)創(chuàng)新價值觀,提高能源使用效率保護生態(tài)環(huán)境。為了節(jié)約能源資源,建設(shè)生態(tài)文明,必須改變工業(yè)文明的技術(shù)創(chuàng)新價值觀,發(fā)展低碳能源技術(shù),大規(guī)模開發(fā)和使用清潔的可再生能源,通過生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)組織與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,實現(xiàn)對能源的高效、循環(huán)利用,有效地降低能源強度,減輕環(huán)境污染。
第三,發(fā)展低碳經(jīng)濟可改變社會消費模式,實現(xiàn)人類生活消費方式向生態(tài)文明變革。一個社會要推動一項經(jīng)濟模式的發(fā)展,必須以大眾的生活消費模式為根基。低碳經(jīng)濟的發(fā)展不僅需要生產(chǎn)方式向低碳轉(zhuǎn)型,更需要引導(dǎo)大眾的生活消費理念和方式向低碳轉(zhuǎn)變,使低碳社會消費模式成為協(xié)調(diào)經(jīng)濟發(fā)展和保護氣候的一個基本途徑。這就要求社會樹立生態(tài)文明的消費觀念,使社會消費實現(xiàn)低碳、低排放,不僅有益于人們的身心健康和生活質(zhì)量的提高,而且有利于生態(tài)環(huán)境的保護。
由上述可見,發(fā)展低碳經(jīng)濟,可促使人類擺正與自然的關(guān)系,自覺尊重和維護自然,保持人類自身賴以生存發(fā)展的生態(tài)平衡,推動人類的文明進程從工業(yè)文明發(fā)展為生態(tài)文明,由此實現(xiàn)人與自然的和諧共生,這是完全符合“兩
型”社會與環(huán)境友好的要求,低碳經(jīng)濟在這個方面又成為“兩型”社會建設(shè)的主要途徑和重大舉措。
(4)低碳經(jīng)濟有利于提高綜合效益,促進社會和諧
“兩型”社會是人類社會文明發(fā)展的進步,是當(dāng)代社會生產(chǎn)力科學(xué)發(fā)展的標(biāo)志。它不僅要求發(fā)展物質(zhì)文明、生態(tài)文明,而且要求發(fā)展社會文明,并注重三者的協(xié)調(diào)發(fā)展。為此,其社會經(jīng)濟活動必須實現(xiàn)經(jīng)濟效益的增長與生態(tài)效益和社會效益的協(xié)調(diào),即注重綜合效益,使經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境、社會環(huán)境和諧。
要實現(xiàn)“兩型”社會發(fā)展的上述客觀要求,在當(dāng)展低碳經(jīng)濟是重要切入點。低碳經(jīng)濟具有經(jīng)濟增長、節(jié)能減排、擴大就業(yè)三重效益,能有效的獲得“兩型”社會要求的綜合效益。低碳經(jīng)濟能節(jié)能減排降低溫室效應(yīng),其保護生態(tài)的功能是顯而易見的。例如,從全球范圍看,目前建筑領(lǐng)域能耗及其溫室氣體排放和廢物產(chǎn)生量占總能耗及相應(yīng)排放量的30%~40%,如果用好現(xiàn)有的建筑節(jié)能技術(shù),就可以使建筑能耗降低80%,大大減少溫室氣體排放,獲得巨大的生態(tài)效益。
發(fā)展低碳經(jīng)濟能夠形成許多新興行業(yè)和新的增長點,僅從發(fā)展低碳經(jīng)濟要求開發(fā)太陽能、光能、風(fēng)能、潮汐能、水能、沼氣等二次能源方面來看,由此就可以形成許多新興產(chǎn)業(yè),并可帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,從而擴大就業(yè)面,提高就業(yè)率。例如,聯(lián)合國新聞稱,2005年中國僅太陽能產(chǎn)業(yè)雇員就已超過15萬人??梢?,在當(dāng)前國際金融危機下,發(fā)展低碳經(jīng)濟對克服經(jīng)濟下滑,保增長、保民生、保穩(wěn)定,促進社會和諧意義重大。從長遠(yuǎn)來看,發(fā)展低碳經(jīng)濟,節(jié)篚減排能降低企業(yè)的生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品的環(huán)保性能和市場競爭力,促進經(jīng)濟的穩(wěn)定持續(xù)增長。事實勝于雄辯,在世界上,英國是最早推廣低碳經(jīng)濟的國家,他們制定了相關(guān)的政策和措施,促進社會各界進一步提高能源效率,使英國朝著低碳經(jīng)濟乃至低碳社會型國家的道路前進,經(jīng)濟方面也獲得了良性有序的發(fā)展。在國內(nèi),河北的保定是我國推行低碳經(jīng)濟的試點城市,該市采取了節(jié)約能源、新能源推廣應(yīng)用和碳排放降低為主要標(biāo)志的低碳發(fā)展模式,加速了經(jīng)濟發(fā)展。據(jù)河北省2008年年初公布的經(jīng)濟發(fā)展報告,該市的工業(yè)增加值增速和地方一般財政增速,雙雙第一次沖上河北省第一的位置,其中以新能源為代表的低碳產(chǎn)業(yè)增速更是高達40%。在國際金融危機不利的情況下仍實現(xiàn)出口創(chuàng)匯9.77億美元,同比增長82.7%。由上述國內(nèi)外推行低碳經(jīng)濟的案例來看。低碳有利于經(jīng)濟的可持續(xù)增長??梢?,低碳發(fā)展能帶來綜合的經(jīng)濟效益,既能促進經(jīng)濟又好又快地發(fā)展,又有利于實現(xiàn)環(huán)境友好與社會和諧,這又完全符合“兩型”社會的客觀要求。
例1在學(xué)習(xí)勢能知識時,小明同學(xué)猜想物體的重力勢能的大小可能與①物體高度,②物體質(zhì)量大小,③物體所處地理位置有關(guān)。為了驗證猜想①,他把橡皮泥平鋪在水平面上,讓一個小球從不同高度自由下落,記錄結(jié)果如下表所示。請回答:
(1)該同學(xué)依據(jù)________判斷重力勢能的大小;
(2)本實驗的結(jié)論是________;
(3)若想對因素②進行驗證,你認(rèn)為實驗中應(yīng)控制相等的變量是________。
考點:影響重力勢能大小的因素,控制變量法。
答案:橡皮泥的凹痕深淺程度 ; 高度越高,重力勢能越大;物體的高度和所處地理位置。
例2很多人小時候都玩過彈弓,用橡皮筋能把“子彈”彈射出去。彈弓彈射“子彈”的距離究竟與哪些因素有關(guān)呢?
(1)你的猜想是________________。
(2)小宇同學(xué)猜想“子彈”彈射的距離與“子彈”質(zhì)量的大小有關(guān),并進行了如下實驗:
①用彈弓斜向上彈出質(zhì)量較小的“子彈”,測出彈射距離S1;
②用彈弓斜向上彈出質(zhì)量較大的“子彈”,測出彈射距離S2;
③用彈弓斜向上彈出質(zhì)量最大的“子彈”,測出彈射距離S3;
④比較S1、S2、S3的大小就能得出彈弓彈射“子彈”的距離是否與“子彈”質(zhì)量大小有關(guān)。
請你對該同學(xué)實驗方案進行評估。
考點:彈性勢能的影響因素,控制變量法。
答案:與橡皮筋彈性形變量的大小有關(guān);該同學(xué)的方案未控制變量,結(jié)果不準(zhǔn)確。
說明:機械能主要體現(xiàn)為3種形式,即動能、重力勢能和彈性勢能。它們各自的影響因素通常可以用控制變量法來探究。
考點2機械能的轉(zhuǎn)化和守恒(多以選擇、填空等形式出現(xiàn),分值約為3分)
例3在如圖1所示的滾擺實驗中,發(fā)現(xiàn)滾擺每次上升的高度逐漸減小,此過程中能量的變化情況為()。
A.機械能增加,內(nèi)能減小
B.機械能減小,內(nèi)能增加
C.機械能減小,內(nèi)能不變
D.機械能不變,內(nèi)能增加
考點:機械能的轉(zhuǎn)化。
答案:B。
例4圖2是跳水運動員郭晶晶跳板跳水時的情景,郭晶晶騰空跳起向上運動后再向下落入水中,若不計空氣阻力,則在整個過程中 ,她的( )。
A.動能一直增大,機械能不變
B.重力勢能一直減小,機械能減小
C.動能先減小后增大,機械能不變
D.重力勢能先減小后增大,機械能增大
考點:動能、勢能的影響因素及相互轉(zhuǎn)化。
答案:C。
說明:動能取決于物體的質(zhì)量和速度,重力勢能取決于物體的質(zhì)量和被舉的高度,在不計摩擦的情況下,若只存在動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化,則機械能守恒。
考點3機械能和內(nèi)能的區(qū)別與聯(lián)系(多以選擇形式出現(xiàn),分值約為2分)
例5下列說法正確的是()。
A.物體速度越快,內(nèi)能越大
B.物體速度越快,機械能越大
C.物體的機械能可能為零
D.物體的內(nèi)能可能為零
考點:機械能和內(nèi)能的區(qū)別。
答案:C。
說明:物體的機械能和內(nèi)能可以互相轉(zhuǎn)化,機械能是物體運動的動能和勢能的總和,它與物體的質(zhì)量、速度、高度等因素有關(guān);內(nèi)能是物體內(nèi)部分子運動所具有的能,因而一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能,內(nèi)能與溫度有關(guān),同一物體溫度越高,內(nèi)能就越大。
考點4新能源的開發(fā)利用(多以填空形式出現(xiàn),分值約為2分)
例6 今天,全世界已經(jīng)建成了幾百座核電站,核電發(fā)電量接近全球發(fā)電量的五分之一,核電站能給那些水力資源、化石能源缺乏的地區(qū)提供電能,也能給人類解決能源危機帶來希望。核電站利用________能發(fā)電,它的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆,核反應(yīng)堆是通過可控________反應(yīng)釋放能量的。
考點:核能的開發(fā)和利用。
答案:核,重核裂變。
說明:核能是新能源的一種,利用核能發(fā)的電叫做核電,目前已建成運轉(zhuǎn)的核電站都是利用原子核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生的能量來發(fā)電的。
例7 太陽能是________ (選填“可再生”或“不可再生”)能源。綿陽市為建設(shè)“太陽能之城”,在全市推廣利用太陽能,目前城市交通指示燈及路燈照明系統(tǒng)已大量使用太陽能。白天,太陽能轉(zhuǎn)化為電能,除供正常使用外,將多余的能量儲存在蓄電池內(nèi),夜晚供交通指示燈及照明燈發(fā)光。請完成下面的流程圖,使其正確反映這個過程中的能量轉(zhuǎn)化情況。
考點:太陽能的特點和利用。
答案 :可再生,化學(xué)能,電能。
說明:太陽能也是新能源的一種,屬于可再生能源,在生活中應(yīng)用比較廣泛,特別是近年來,隨著國家提倡建設(shè)環(huán)保型、節(jié)約型社會,太陽能被廣泛應(yīng)用。
考點5能量守恒、能源與可持續(xù)發(fā)展(多以填空、選擇形式出現(xiàn),分值約為2分)
例8 100攝氏度的水能自動地把內(nèi)能轉(zhuǎn)移給周圍低溫的空氣,這個過程________(填“能”或“不能”)相反;汽車制動時,由于摩擦,汽車的________轉(zhuǎn)化為地面、空氣的內(nèi)能,在此過程中,能的總量________(填“增加”、“減少”或“不變”),而這些散失到地面和空氣中的內(nèi)能不能自動地用來再次驅(qū)動汽車,這表明能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有________。
考點:能量守恒定律。
【關(guān)鍵詞】 低碳經(jīng)濟;低碳會計;事項法
目前,低碳經(jīng)濟正逐漸成為世界經(jīng)濟發(fā)展的新常態(tài)。大力發(fā)展低碳經(jīng)濟,完善低碳經(jīng)濟政策,引導(dǎo)企業(yè)從事低碳經(jīng)濟活動,逐漸成為各國的共識。為促進低碳經(jīng)濟的發(fā)展,有必要把低碳經(jīng)濟活動納入會計核算的范疇,構(gòu)建低碳會計體系。
一、低碳經(jīng)濟對企業(yè)會計的影響
(一)發(fā)展低碳經(jīng)濟的原因
1.氣候威脅說。溫室氣體效應(yīng)引起了地球氣候條件變化,引起人們對碳素文明的反思。諸如煤炭、石油、天然氣等碳素能源,促進了人類的工業(yè)化進程,也造成了二氧化碳?xì)怏w的積聚排放。科學(xué)研究表明,溫室氣體是加劇全球氣候變暖的原因。為避免地球災(zāi)難的出現(xiàn),世界各國需要承擔(dān)“共同但有區(qū)別”的減排責(zé)任,中國也將逐漸從承擔(dān)相對減排義務(wù)轉(zhuǎn)向承擔(dān)絕對減排義務(wù)。
2.資源枯竭說。傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展模式中所依賴的高碳能源(如煤炭、石油、天然氣等)往往是不可再生的,總有枯竭的一天。為了人類的可持續(xù)發(fā)展,必須盡早進行經(jīng)濟發(fā)展模式的轉(zhuǎn)型,減少對不可再生能源的依賴,大力發(fā)展對可再生能源(如風(fēng)能、核能等)的開發(fā)與利用。
3.技術(shù)革新說。對化石能源系統(tǒng)高度依賴的技術(shù),自工業(yè)革命以來成為主導(dǎo)技術(shù)盛行于世,政治、經(jīng)濟、社會與其結(jié)成一個“技術(shù)―制度綜合體”,并不斷為這種技術(shù)尋找正當(dāng)性,并為其廣泛商業(yè)化應(yīng)用鋪設(shè)道路,其結(jié)果形成了一種共生的系統(tǒng),導(dǎo)致技術(shù)鎖定和路徑依賴,阻礙了替代技術(shù)(零碳或低碳技術(shù))的發(fā)展。發(fā)展低碳經(jīng)濟,最終依賴于低碳技術(shù)的選擇和擴散并在縫隙市場中逐漸成長為社會的主導(dǎo)技術(shù)。在新技術(shù)革命過程中,“越早采取行動成本越低”。如果中國低碳技術(shù)大大落后于世界其他國家,在將來的出口貿(mào)易中,中國企業(yè)的出口產(chǎn)品可能會遭遇低碳貿(mào)易壁壘。
(二)企業(yè)會計受到的影響
低碳經(jīng)濟對企業(yè)的經(jīng)濟內(nèi)容、經(jīng)濟活動產(chǎn)生影響,從而對會計核算內(nèi)容、核算方式產(chǎn)生影響。低碳經(jīng)濟背景下,企業(yè)需要選擇低碳生產(chǎn)方式,改進企業(yè)的生產(chǎn)工藝過程,減少產(chǎn)成品中碳的成分,降低碳排放量。企業(yè)的管理內(nèi)容、管理方式將發(fā)生變化。會計作為管理手段、信息處理手段,應(yīng)該被用來對涉及到的低碳經(jīng)濟活動加以反映,設(shè)置單位利潤碳排放、單位產(chǎn)品碳含量等財務(wù)指標(biāo)控制低碳經(jīng)濟行為。
企業(yè)未來的生存與發(fā)展,需要低碳會計的單獨反映和監(jiān)督??疾靽鴥?nèi)外研究文獻,低碳會計研究沿著三條路徑在發(fā)展:從物質(zhì)流碳計量(以噸為單位)到價值流碳核算(以貨幣為單位)的發(fā)展;從綠色視角下的排污權(quán)會計到低碳經(jīng)濟新常態(tài)視角下的碳權(quán)會計的發(fā)展;從宏觀的森林及植被碳源匯核算到微觀的企業(yè)低碳經(jīng)濟活動碳會計的發(fā)展。而最早提出碳會計概念的是Stewart Jones教授。2008年,Stewart Jones教授等將與碳排放、交易及鑒證等的會計問題稱之為碳排放與碳固會計, 即低碳會計,并提出了構(gòu)建碳會計規(guī)范的兩種主要思路:其一是在京都協(xié)定框架下,所有機構(gòu)或組織對產(chǎn)生于碳匯的碳信用的會計規(guī)范與IPCC的原則相協(xié)調(diào);其二是在溫室氣體協(xié)定書內(nèi)分別計量和報告碳排放的相關(guān)會計問題。
我國也需要構(gòu)建低碳會計規(guī)范,盡快制定低碳會計準(zhǔn)則。準(zhǔn)則制定將是各利益集團博弈的過程,未來中國將是低碳新技術(shù)制度不斷擴展而傳統(tǒng)的高碳技術(shù)制度漸續(xù)縮減的過程。但高碳技術(shù)制度目前是廣泛的,是與廣大利益集團相關(guān)聯(lián)的。低碳會計準(zhǔn)則制定應(yīng)排除即得利益集團的干擾,在政府的強力主導(dǎo)下,制定具有前瞻性的,有利于低碳技術(shù)和低碳經(jīng)濟發(fā)展的準(zhǔn)則。借助于低碳準(zhǔn)則,完善的低碳會計體系將會逐漸建立起來。
二、低碳會計核算內(nèi)容
低碳會計是在傳統(tǒng)會計邊際上的拓新。低碳會計將企業(yè)的低碳經(jīng)濟活動使用資產(chǎn)、負(fù)債、所有者權(quán)益、收入、費用和利潤六大要素的增減變化加以描述,并進行確認(rèn)、計量和報告,提供決策相關(guān)的會計信息,并在低碳會計信息的生成過程中加強對低碳經(jīng)濟活動的管理。會計核算也稱會計反映,以貨幣為主要計量尺度,是對會計主體的資金運動進行的反映。企業(yè)的低碳資金運動一般包括低碳投資活動、低碳經(jīng)營活動及低碳融資活動等。
(一)低碳投資核算
企業(yè)的碳足跡主要與生產(chǎn)過程中的碳素燃料燃燒有關(guān)。減碳途徑有兩個:引進或研發(fā)低碳技術(shù),高效利用煤炭、石油等高碳燃料;改用新能源(如水電、風(fēng)電、光伏電等),實現(xiàn)零碳理想。中國可以借鑒意大利的綠色證書、白色證書制度來引導(dǎo)企業(yè)沿著上述兩個途徑減碳,并從中獲益。與不可再生能源的高效利用相關(guān)的低碳技術(shù)、設(shè)備的超額投資及與可再生能源相關(guān)的低碳技術(shù)、設(shè)備的投資,企業(yè)低碳會計上作為無形資產(chǎn)、固定資產(chǎn)來核算。
我國企業(yè)需要加倍開展低碳技術(shù)創(chuàng)新活動,形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)。長期以來,我們以無形資產(chǎn)收益的不確定性將自創(chuàng)無形資產(chǎn)幾乎排除在核算的范圍內(nèi),筆者認(rèn)為低碳準(zhǔn)則應(yīng)突破以往準(zhǔn)則的限制,可以規(guī)定自創(chuàng)無形資產(chǎn)新的核算方法,以鼓勵低碳技術(shù)的自主研發(fā)。
根據(jù)國際協(xié)議的規(guī)定,發(fā)達國家有責(zé)任向發(fā)展中國家提供資金與技術(shù)以支持其發(fā)展低碳經(jīng)濟。企業(yè)可以充分利用上述條件來引進技術(shù)、購置相關(guān)設(shè)備。在市場經(jīng)濟中,不同企業(yè)的低碳經(jīng)濟水平可能相差較大。國內(nèi)企業(yè)可以以未來的低碳現(xiàn)金流量為擔(dān)保向發(fā)展快的國外企業(yè)引進技術(shù)和設(shè)備,即:先引進技術(shù)與設(shè)備,以后分期償還相關(guān)款項,這種業(yè)務(wù)可以按照類似于融資租賃的方式進行賬務(wù)處理或進行相關(guān)的會計處理。
(二)低碳經(jīng)營核算
企業(yè)的經(jīng)營活動主要包括:采購、生產(chǎn)、銷售、儲存與運輸?shù)拳h(huán)節(jié)。企業(yè)在采購環(huán)節(jié)購買原材料、燃料、動力等,為生產(chǎn)做好準(zhǔn)備;企業(yè)應(yīng)盡量購買低碳材料和低碳能源。為此,低碳會計在使用貨幣計量方法記錄所購買材料及能源的價值的同時,使用非貨幣的方法如含碳比等非財務(wù)指標(biāo)記錄材料、能源的含碳量。在生產(chǎn)過程中,應(yīng)加強對碳素燃料消耗量、碳排放量的反應(yīng),可以設(shè)置“碳消耗―燃料、動力”、“碳排放”等賬戶來加以核算。對于半成品、產(chǎn)成品,在進行價值量反映的同時,做好碳含量的反映。在庫存、包裝及運輸?shù)拳h(huán)節(jié),企業(yè)要努力減少碳消耗量與排放量,在庫存節(jié)能、包裝物利用回收和低碳運輸?shù)确矫娌扇∏袑嵖尚械拇胧N覈梢越⑻级愔贫?企業(yè)繳納的碳稅可以借記低碳營業(yè)稅金及附加,貸記應(yīng)交稅金―應(yīng)交碳稅。國外研究表明,碳稅的征收會造成企業(yè)產(chǎn)品售價上升,比如電能單價會上升49.4%。當(dāng)然,我國也可以建立溫室氣體稅制度,征收溫室氣體稅而不是碳稅。京都議定書提到的溫室氣體包括:CO2, CH4, N2O, HFCs, PFCs 和SF6 六種氣體,其中僅CO2的相對貢獻度就高達61%,CH4和CFCs分別為15% 、11%,可以說,全球氣候變暖的根本原因在于碳化氣體的排放。由于溫室氣體稅包含了對非碳?xì)怏w征稅,所以溫室氣體稅比碳稅有更好的調(diào)節(jié)與控制作用。在會計核算上,企業(yè)對溫室氣體稅的核算與對碳稅的核算一致。
在總量控制原則和科斯的交易費用理論的引導(dǎo)下,國內(nèi)國外都會建立起碳排放權(quán)交易市場。企業(yè)可能會購買或出售碳排放權(quán),所支付或獲得的資金在低碳會計中可作為碳排放權(quán)損失或利得來加以核算。
低碳經(jīng)營活動會產(chǎn)生收益,包括直接收益、間接收益。直接收益如新能源下的低碳產(chǎn)品銷售收入減去銷售成本后的差額,間接收益如高效使用碳素燃料帶來的能源節(jié)約減去低碳技術(shù)和設(shè)備超額投資的攤銷后的差額。
(三)低碳融資核算
低碳融資活動中會產(chǎn)生相關(guān)的負(fù)債或所有者權(quán)益。企業(yè)可以獲取發(fā)達國家的無償資金支持,向國內(nèi)外低碳基金組織申請貸款。在會計核算中,負(fù)債或所有者權(quán)益的相關(guān)賬戶下設(shè)置“低碳資金”二級賬戶來核算低碳融資活動中產(chǎn)生的負(fù)債或所有者權(quán)益。企業(yè)應(yīng)拓寬籌資渠道,采取多樣籌資方式來發(fā)展低碳投資項目。
總之,低碳會計作為管理手段,應(yīng)促進國家減碳目標(biāo)在企業(yè)的落實,反映企業(yè)減碳目標(biāo)的實現(xiàn)。低碳會計核算的交易或事項的確認(rèn)條件可由準(zhǔn)則來規(guī)定,計入相關(guān)的會計賬戶。而低碳會計計量方法有多種,如替代品評價法、歷史成本法、調(diào)查分析法等。不能計量就不能管理,會計學(xué)家應(yīng)攻克計量上的難題,促進低碳會計的發(fā)展。例如:某可再生能源企業(yè)利用水能發(fā)電,該企業(yè)的水能資源如何計價并作為企業(yè)資產(chǎn)入賬值得研究和探討。
三、低碳會計的信息披露
低碳會計報告可以分為兩種形式:一是在傳統(tǒng)會計報表中增列低碳會計項目和附注中增加低碳會計信息,如:在資產(chǎn)負(fù)債表中單獨列示存貨―碳含量,在損益表中單獨列示碳消耗費用,在附注中列報減碳項目、產(chǎn)品含碳比等信息;二是單獨報告,即提供單獨的低碳資產(chǎn)負(fù)債表、損益表、現(xiàn)金流量表等信息。不論采用何種形式,企業(yè)都需要提供諸如能源消耗強度等非財務(wù)信息,以便更好的反映企業(yè)的碳足跡。
在附注中,低碳會計報告披露兩類低碳財務(wù)評價指標(biāo)信息,第一類指標(biāo):靜態(tài)指標(biāo),以企業(yè)低碳投入占企業(yè)經(jīng)濟規(guī)模的比例反映,主要有低碳資金投入率(年度企業(yè)低碳資金投入/ 企業(yè)資產(chǎn)總額)、低碳資金銷售比(年度企業(yè)低碳資金投入/企業(yè)銷售額)。第二類指標(biāo):動態(tài)指標(biāo),直接采用現(xiàn)有的財務(wù)評價動態(tài)指標(biāo)NPV(凈現(xiàn)值)、IRR(內(nèi)部收益率)等對低碳資金投入進行績效的分析比較,主要有低碳投資項目的NPV、IRR;再生能源投資產(chǎn)出率(計算期內(nèi)利用再生資源形成的各年現(xiàn)金凈流量的現(xiàn)值/ 項目投資總額)等。
企業(yè)充分的低碳會計信息披露,可以起到信號傳遞的作用,有利于潛在的投資者和客戶對企業(yè)作出公正的評價和甄別,從而有力于他們更好地作出貨幣選票決策。企業(yè)在貨幣選票的引導(dǎo)下,優(yōu)勝劣汰,防止逆向選擇、劣幣驅(qū)逐良幣現(xiàn)象的發(fā)生,從而促進低碳經(jīng)濟的發(fā)展。
四、事項法的借鑒
20世紀(jì)60年代,美國許多學(xué)者從動態(tài)的經(jīng)濟環(huán)境與反映真實情況的需要出發(fā),要求改變原有價值法會計中歷史成本計量屬性。一些學(xué)者提出引入公允價值計量屬性,而美國的喬治?索特(H.Sorter )教授則否定了價值法,提出了事項法會計。索特教授認(rèn)為,所謂事項(Events )是指“對某一行為多種特征可實現(xiàn)的觀察”。事項法會計主張采用多重計量屬性,提供以事項為主的信息,將信息的具體加工留給信息的使用者,使信息使用者可以在任何時間、任何地點按自己的需要,自主選擇會計計量屬性,從自己的視角閱讀企業(yè)經(jīng)濟事項報告,獲取動態(tài)信息,自行加工處理以滿足決策需要。
與傳統(tǒng)的價值法會計信息系統(tǒng)相比,低碳會計可以構(gòu)建成為事項法下的會計信息系統(tǒng),充分利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢,讓使用者獲得原汁原味的低碳會計信息,從而更有利于使用者作出決策,促進低碳經(jīng)濟的發(fā)展。
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[關(guān)鍵詞]微電網(wǎng) 經(jīng)濟運行 優(yōu)化研究
中圖分類號:td823.87 文獻標(biāo)識碼:a 文章編號:1009-914x(2014)25-0054-01
工業(yè)的發(fā)展促進了經(jīng)濟的繁榮,但是同時,也給我們帶來了環(huán)境污染和能源短缺等問題。隨著現(xiàn)在發(fā)展要求的嚴(yán)格化,電力系統(tǒng)也面臨著極大的壓力。環(huán)境保護、能源安全和市場競爭等因素也迫切要求電網(wǎng)系統(tǒng)進行適當(dāng)轉(zhuǎn)變,以適應(yīng)發(fā)展要求。在這種嚴(yán)峻的形式下,微電網(wǎng)擔(dān)負(fù)著世人的厚望,開始試運行。很快,它就以容量大、電力穩(wěn)定等優(yōu)點超越了風(fēng)能、太陽能等分布式發(fā)電而得到迅速推廣,在能源領(lǐng)域發(fā)揮著巨大作用。
一、微電網(wǎng)概述
微電網(wǎng),也稱微網(wǎng),是一種新型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),是由微電源、儲能系統(tǒng)、負(fù)荷和控制裝置等共同構(gòu)成的系統(tǒng)單元。微電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)自我保護、自我控制、自我管理,它既能與外部電網(wǎng)并網(wǎng)共同運行,也可以自己獨立運行。相對于傳統(tǒng)的大電網(wǎng)來說,微電網(wǎng)利用的是多個分布式電源,并通過靜態(tài)開關(guān)關(guān)聯(lián)到常規(guī)電網(wǎng),因而具有極大的優(yōu)勢。
開發(fā)和延伸微電網(wǎng)可以有效促進分布式電源和可再生能源的大規(guī)模接入,實現(xiàn)對負(fù)荷多種能源形式的可靠供給,有利于實現(xiàn)主動式配電網(wǎng),推動傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)過渡。
二、微電網(wǎng)的特點
微電網(wǎng)作為一個完整的電力系統(tǒng),能依靠自身的控制和管理實現(xiàn)功率平衡控制、故障檢測與保護、電能質(zhì)量治理等多方面的功能。微電網(wǎng)組成部分中的電源多為容量較小的分布式電源,這種電源含有電子電力接口的小型機組,其中有微型燃?xì)廨啓C、光伏電池、超級電容等小型裝置,它們多是接在用戶側(cè),因其成本較低、污染小等特點備受用戶喜愛。
微電網(wǎng)因是在靠近負(fù)荷中心設(shè)立相應(yīng)電源,所以能有效保證供電的可靠性和供電的質(zhì)量。并且,微電網(wǎng)通過特有的控制器就可以實現(xiàn)對整個電網(wǎng)的集中控制,操作及其簡單便捷,并能促進微電網(wǎng)系統(tǒng)運行的優(yōu)化。
三、微電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)經(jīng)濟運行的不同之處
微電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的經(jīng)濟運行雖有區(qū)別,但在本質(zhì)上是一致的,它們都能保證供電的可靠性、能滿足負(fù)荷需求的情況下合理地安排各機組出力,能實現(xiàn)綜合成本的最小化 ,取得最大的經(jīng)濟效益。所以傳統(tǒng)電網(wǎng)應(yīng)用中的經(jīng)濟調(diào)度規(guī)則和資源配置原則等都能應(yīng)用到微電網(wǎng)系統(tǒng)中。
但是微電網(wǎng)也有其自身獨特的優(yōu)勢。微電網(wǎng)不同于傳統(tǒng)電網(wǎng)的是-微電網(wǎng)從系統(tǒng)的觀點出發(fā)看待問題,將發(fā)電機、負(fù)荷、儲能裝置與控制系統(tǒng)相結(jié)合,形成一個完整單一、便于控制的系統(tǒng)單元,能同時實現(xiàn)向用戶供給電能和熱能的強大功能。
四、微電網(wǎng)經(jīng)濟運行優(yōu)化研究
微電網(wǎng)系統(tǒng)的經(jīng)濟運行是微電網(wǎng)的集成控制以及能量管理與研究的重要內(nèi)容之一。它的研究目的是希望能在滿足負(fù)荷需求的同時實現(xiàn)綜合成本的最優(yōu)化,使微電網(wǎng)的經(jīng)濟效益可以得到充分體現(xiàn)。因此,微電網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)濟運行優(yōu)化研究具有極大的現(xiàn)實意義。微電網(wǎng)不僅能實現(xiàn)較高的可靠性收益和環(huán)保收益,還能有效提高能源的利用率,有利于實現(xiàn)節(jié)能減排、緩解電網(wǎng)壓力。
五、微電網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)濟運行優(yōu)化研究現(xiàn)狀
從本質(zhì)上來看,微電網(wǎng)的經(jīng)濟運行優(yōu)化是一個復(fù)雜的系統(tǒng)優(yōu)化問題,它包括了機組組合、經(jīng)濟負(fù)荷等諸多的經(jīng)濟調(diào)度問題,具有較高的復(fù)雜性。對微電網(wǎng)系統(tǒng)中調(diào)度問題的研究主要分為兩方面,一是靜態(tài)調(diào)度,一是動態(tài)調(diào)度。靜態(tài)調(diào)度主要集中研究系統(tǒng)運行的每個時段的最有運行方案;而動態(tài)調(diào)度則側(cè)重于各時間段的聯(lián)系與影響,如機組爬坡約束等。兩種研究方面齊頭并進、雙管齊下,對微電網(wǎng)經(jīng)濟運行優(yōu)化的研究取得了較大成果。
但是由于我國對微電網(wǎng)經(jīng)濟運行優(yōu)化的研究起步較晚,并且缺少龐大的研究團隊和資金力量的支
撐,研究工作雖然有歐美等的經(jīng)驗可供借鑒,但研究成果仍與國外一些國家存在著較大的差距??偨Y(jié)來說,我國對微電網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)濟運行優(yōu)化的研究還存在以下問題:
1、投資成本和運行維護成本較高;
2、缺乏統(tǒng)一、規(guī)范的微電網(wǎng)體系技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范;
3、微電網(wǎng)的保護、控制技術(shù)發(fā)展不成熟,仍待改善;
4、電子電力技術(shù)在微電網(wǎng)中的應(yīng)用技術(shù)尚不成熟;
這些問題都制約著研究的進展,如何解決這些問題,尋找一個平衡點,推動微電網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)濟運行的優(yōu)化研究工作的取得較大進展。
六、微電網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)濟運行優(yōu)化研究的積極意義
1.有利于降低發(fā)電成本,提高經(jīng)濟效益
微電網(wǎng)利用光伏電池、風(fēng)力發(fā)電機等可再生能源作為微電源,不需要燃燒燃料,不僅能保護環(huán)境,而且大大降低了生產(chǎn)成本。微電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比,雖然運行與維護成本較高,但是,微電網(wǎng)能帶來較大的可靠性收益和環(huán)保收益,綜合起來來看,微電機帶來的經(jīng)濟效益還是優(yōu)于傳統(tǒng)的電網(wǎng)機組。
2.能有效提高能源利用效率
據(jù)長期實踐得知,傳統(tǒng)的火力發(fā)電效率為30%左右,而微電網(wǎng)只利用其中的微型燃燒汽輪發(fā)電,效率就可達30%左右,基本可以與大型火電廠的效率相媲美;若實行冷熱電聯(lián)產(chǎn),效率可達到80%左右,不僅能實現(xiàn)能源的梯級利用,同時,還帶來了節(jié)能環(huán)保、緩解電網(wǎng)壓力等極大的作用。大電網(wǎng)與微電網(wǎng)的區(qū)別也就在是否能實現(xiàn)熱電聯(lián)供或冷熱電聯(lián)供。實現(xiàn)冷熱電聯(lián)供,充分開發(fā)微電網(wǎng)的效率,提高能源利用率,有效緩解我國能源短缺的問題,為國家的工業(yè)化建設(shè)提供充足的動力。
七、結(jié)束語
微電網(wǎng)靈活地將分布式電源與本地負(fù)荷組成一個嚴(yán)密的整體,可以有效整合新能源以及可再生能源發(fā)電的優(yōu)勢,提高能源的梯級綜合利用效率,并保證供電的可靠性。鑒于微電網(wǎng)的種種優(yōu)勢、為了能充分發(fā)揮其發(fā)電的安全、高效,必須對微電網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)濟運行進行更為深入的優(yōu)化研究,旨在解決我國能源短缺問題,推動我國工業(yè)化進一步發(fā)展。
參考文獻
[1]董軍,徐曉琳,董萌萌.基于多智能體的微電網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化經(jīng)濟運行研究[j].華東電力,2012,06:1002-1006