新能源的利用,是一场新的革命,在一定程度上决定着谁能占据未来国与国竞争的制高点。
访谈嘉宾
国务院参事、中国可再生能源学会理事长 石定寰
中国可再生能源学会副理事长、光伏专业委员会主任 赵玉文
中国能源网首席技术官 韩晓平
世界上对新能源开发的热情,来自对20世纪70年代石油危机的反思。目前,各国的能源战略均反映了两个明显的政策导向:一是鼓励开发替代传统能源的新能源;二是倡导节能降耗,致力于节能技术和节能产品的研发。20世纪90年代《京都议定书》的形成和最终生效,使得新能源开发不仅仅是出于商业或者国家能源战略上的考虑,而是一种责任和义务,体现在很多国家的新能源政策中。
记者就国外新能源政策和产业发展情况采访了石定寰、赵玉文、韩晓平三位业内专家。在介绍美、德、日三国相关情况的同时,他们还对我国新能源发展政策提出了自己的建议与思考。
看海外
美国:智能电网铺路低碳未来
2005年8月,美国公布的能源新法案包含了《能源政策与节约法案》(CPCA)的修正案,新法案的重点是鼓励企业使用可再生能源和无污染能源,并以减税等措施,鼓励企业、家庭和个人更多地使用节能和清洁能源产品。
该法案尤其强调生物提炼乙醇作为能源。按照该法案的要求,到2012年,美国炼油厂的乙醇生产能力将达到75亿加仑(1加仑约等于3.8升汽油),车用乙醇的使用比例将比目前上升一倍。但在粮食价格飞涨的今天,这一能源计划遭到很多发展中国家乃至欧盟的抨击。
中国能源网首席技术官韩晓平认为,用生物柴油和乙醇燃料替代石油,实际上是用两种稀缺资源去拼一种资源,美国是在搞“粮食政治”,并以此重新巩固其世界霸主地位。
除了生物乙醇这一项能源革新之外,智能电网(smartgrid)是奥巴马上台以来致力发展的新能源事业。智能电网技术核心是通过数字计算机技术,形成电力分配系统,减少浪费。
韩晓平为记者解释了智能电网的运作原理。传统电网一个很大的弊端是电力流向为“单行道”。智能电网能像恒温器那样,根据用户需要自动调整供电流向,大大减少了浪费。而且它能够整合太阳能、风能和传统水力、热力发电产生的电力,如果家里安装了小型发电系统,居民可以把电卖给国家电网,因为智能电网能使电力从应用设备“回流”电网。
奥斯汀、德克萨斯、波尔得等美国城市已经在使用“智能电网”。2009年4月,美国能源部宣布,将投资34亿美元用于资助智能电网技术开发,投资6.15亿美元用于资助示范项目。资助的技术项目包括开发各种相关技术、电子部件以及各种设备。
2009年5月,美国发布了第一批16个智能电网的行业标准,并宣布由能源部对建设智能电网的硬件和软件厂商提供相应资助。这标志着美国政府正式启动了智能电网项目。
韩晓平认为,智能电网能提高电力配送效率,有助于降低化石燃料使用和碳排放量。投资智能电网还可以增加工程、建设、计算机领域的就业机会,并且间接影响制造业和构件组装业的就业机会。这正是奥巴马政府青睐智能电网的原因。
但是,建设智能电网在成本较高的同时,还存在电网安全性问题。由于智能电网采用终端对终端的电脑控制技术,针对某一漏洞的互联网攻击可能致使整个电网崩溃。
尽管如此,韩晓平还是对智能电网十分赞赏。他认为,新能源发电可自由接入国家的电网,这无疑是对国家新能源发展的极大推动。
德国:新能源汽车研发提速
国务院参事、中国可再生能源学会理事长石定寰对记者说:“欧洲国家环保组织和绿党势力一直都比较强大,所以在新能源利用方面也走在世界前列。”欧盟规定,要逐渐减少对石油的依赖度,到2020年新能源所占比例要达到15%,2050年要达到50%。法律还规定,使用新能源是免税的。
在新能源政策方面,德国联邦议院于2000年4月正式通过了可再生能源法,取消了可再生能源发电的上限,并要求将可再生能源发电量在所有供电公司按其总电力销售量进行分配。
石定寰介绍说:“该法案最重要的一点是,根据发电的实际成本,为每一种可再生能源发电技术确立了每千瓦/小时的特定支付金额。电力公司有资格参与该支付费用的确定,这是电力部门解除官方控制的一种变革。”
2005年7月13日,德国政府通过《国家气候保护报告》,提出到2012年和2020年减少温室气体排放的具体目标,强调进一步开发汽车相关技术和推广住宅能源节约计划,争取到2020年使德国温室气体排放比1990年减少40%。
德国新能源在能源利用比例上的增长在世界上是最快的。2006年,风力发电装机容量达到20622MW,成为全球风电产能第一。据德国新能源协会的估算,2007年,新能源电力已经占德国电力消费的14%以上,其中风电的贡献突出。
中国可再生能源学会副理事长、光伏专业委员会主任赵玉文介绍说,从2008年之后,德国的太阳能发电势头超过了风能发电。德国目前的绿色能源中有1%来自太阳能。
作为汽车生产大国,德国对新能源车的认识更加清晰。在2009年年初德国政府通过的500亿欧元的经济刺激计划中,很大一部分用于电动汽车研发、“汽车充电站”网络建设和可再生能源开发。今年5月,德国政府表示,到2020年,可再生能源要占全部能源消耗的47%,德国境内的新能源汽车要超过100万辆。
日本:节能大国要当“能源巨头”
日本在历史上曾是“能源贫困户”,但科技的发展使日本开始了对能源大国梦的追逐。
20世纪70年代以来,日本政府成立了专门机构加强新能源技术研发和推广。日本媒体称,日本每1美元GDP所消耗的能源只有美国的37%,是发达国家中最少的。
日本规定,电力公司有义务扩大可再生能源的利用。从2003年4月开始,日本强制电力公司使用新能源,根据其销售的电量,规定必须使用新能源发电的比例。企业如果不切实履行这些义务,经济产业大臣将提出警告,企业如果违规将被处以100万日元以下的罚款。
石定寰介绍说,在新能源的长期发展战略方面,2004年6月,日本通产省公布了“新能源产业化远景构想”,目标是2030年以前,要把太阳能和风能发电等新能源技术扶植成商业产值达3万亿日元的支柱产业之一,使新能源产业领先世界。
日本特别重视太阳能发电的发展,目前世界上太阳能发电的专利主要都由日本厂家掌握。一位常驻日本的媒体人何德功描述了自己在日本看到的太阳能利用情况:
“在政府的大力推动下,太阳能发电正为越来越多的日本人接受。道路两旁的民居,有的屋顶是蓝色的,那是可作屋顶用的建材太阳能电池板,太阳能发电正在进入寻常百姓家。”
他说,这些人家还装有普通电线,在太阳能发电不能满足需要时,电力公司可以用电线供电;相反,当太阳能发电用不完时,电线又可以把多余的电回输给电力公司。
韩晓平对记者说:“与国外相比,我国的太阳能产业的特点是,产品制造多,技术应用少。虽然我国太阳能产品产量非常大,但超过九成都是出口,在我国境内的使用并不普及。这种功利性的生产不利于我国太阳能事业的发展。”
赵玉文介绍说,日本从中央到地方都建立了能源管理机构和咨询机构,专门研究节能问题,此外,还普遍建立了民间组织——节能中心,彼此交流经验,为节能政策和技术的推广起到了重要作用。
议中国
中国:说得好更要做得好
目前,我国在太阳能、风能的利用方面发展较快,逐步形成了较为完整的产业。石定寰说:“我到西藏,看到很多牧民家里把太阳能、沼气结合起来利用。他们说不能光靠菩萨,也要靠科学。”
石定寰说:“国外新能源和节能政策已形成体系。随着新能源战略地位的提高,许多国家为实现规模化、深度化和持续化利用新能源,已逐步形成包括战略规划、法律法规、管理等方面的完整体系。”相比而言,中国在这方面存在一定的差距,相关的政策相对滞后。
石定寰为记者举了一个例子:“目前在风电领域,国家已经有配套政策出台,通过特许经营权招标后,有政策上的扶持和补贴。但是光伏发电产业的政策一直没有落实。国外的经验是,光伏发电上网后,要高价收购,然后平摊到整个电网去。”
赵玉文是光伏方面的专家,他说:“我国的太阳能电池研究比国外晚了20年,尽管最近10年国家在这方面加大了投入,但仍然不够。这几年我国成了光伏电池第一大生产国,并不是依靠国家投资,主要是靠国家政策、国际市场的拉动。”
石定寰更加强调政策的有效组合与执行:“我们往往说的多,落实行动很少,而美国说了就要干,全球的创新力量都在那里积聚。我觉得我们在政策上的组合能力还太欠缺,一个产业往往涉及到几个部门,而这几个部门却不能协调一致,这不利于新能源的发展。”
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光伏发电超常规发展
太阳能发电具有布置简便以及维护方便等特点,应用面较广,现在全球装机总容量已经开始追赶传统风力发电,在德国甚至接近全国发电总量的5%~8%,随之而来的问题是,太阳能发电的时间局限性导致了对电网的冲击,如何解决这一问题成为能源界的一大困惑。
我国具有丰富的太阳能资源,太阳能较丰富的区域占国土面积的2/3以上,年辐射量超过60亿焦耳/平方米,每年地表吸收的太阳能大约相当于1万~7万亿吨标准煤的能量,具有良好的太阳能利用条件。我国西北地区和西藏、云南等地的太阳能资源尤为丰富。
太阳能光伏发电是目前成熟的技术,其应用的市场障碍主要是成本过高以及硅材料的短缺。自2004年起,在国际光伏市场的强大需求的拉动下,我国的光伏产品生产能力迅速扩张,包括晶体硅片和太阳能电池的生产能力、以及太阳能电池组件的封装能力都大为增加,形成了一批具有国际竞争力和国际知名度的光伏电池生产企业。2000年,我国光伏组件的生产能力不到10兆瓦,但截止到2008年底,我国光伏电池产量达到了2500多兆瓦,居世界第一位,出现了跳跃式发展。
自2006年以来,一些光伏生产企业又鉴于光伏产业链的发展不平衡的局面,即上游硅锭(片)的生产能力小,下游组件的封装能力大,造成国际市场多晶硅原料的紧缺和涨价,开始考虑投资硅材料的生产。2007年已经形成了1000吨左右的生产能力,2008年可能生产4000吨的生产能力,估计2010年我国的光伏发电产品产量可能突破5000兆瓦,成为世界最大的光伏电池生产国。
在太阳能光伏市场应用方面,2002~2004年,国家组织实施了“送电到乡”工程,在内蒙古、青海、新疆、四川、西藏和陕西等12个省(市、区)的1065个乡镇,建设了一批独立的光伏、风光互补、小水电等可再生能源电站,其中光伏电站占大部分,应用了1.7万千瓦的光伏电池,促进了国内光伏产业的兴起。但由于光伏发电价格高昂,与主要依赖于国际市场的蓬勃发展的产业相比,国内光伏市场发展步伐稍缓,但一直处于稳步发展和上升状态。到2008年底,累计光伏发电容量为20万KW,其中40%左右为独立光伏发电系统,用于解决电网覆盖不到的偏远地区居民用电问题。
考虑到经济成本和支持我国光伏产业持续发展的需要,我国的光伏发电采取了稳步发展的原则和策略。在今后5~10年内,我国的光伏发电系统的应用一方面还将以户用光伏发电系统和建设小型光伏电站为主,将建设光伏发电20万KW,为200万户偏远地区农牧民(即目前我国1/3的无电人口)提供最基本的生活用电;另一方面,借鉴发达国家的经验,在经济较发达、城市现代化水平较高的大中城市,在公益性建筑物和其他建筑物以及在道路、公园、车站等公共设施照明中推广使用光伏电源,同时将开展大型并网光伏系统的示范,为在光伏发电成本下降到一定水平时开展大型并网光伏系统的大规模应用做准备。到2010年和2020年,光伏系统在以上两方面的应用总量将达到约40万KW和180万KW。