前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的能源的發(fā)展史主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
一、基本情況
太原市近幾年農(nóng)村新能源項目建設(shè),主要包括戶用沼氣、大中型沼氣工程、秸稈集中供氣工程、鄉(xiāng)村服務(wù)網(wǎng)點、節(jié)煤省柴炕(吊炕)、生物質(zhì)爐、太陽灶、太陽能路燈等項目。目前,全市共有戶用沼氣2萬余戶,大中型沼氣工程18處,秸稈供氣工程17處,鄉(xiāng)村服務(wù)網(wǎng)點90個,節(jié)煤省柴炕(吊炕)6000余戶,生物質(zhì)爐200戶,太陽灶700余戶,呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢頭。
二、主要特點
從調(diào)查的情況來看,農(nóng)村新能源建設(shè)和運行主要有以下幾個特點。
1、方便實用的項目比較受農(nóng)民群眾的歡迎
近幾年新發(fā)展的節(jié)煤省柴炕(吊炕)、生物質(zhì)爐和太陽能路燈項目,一是符合新農(nóng)村發(fā)展方向,二是使用效果好,三是使用起來簡潔、方便、快捷,受到了農(nóng)民的普遍歡迎,建設(shè)指標(biāo)供不應(yīng)求。
2、運行良好氣站的特點
從全市大型沼氣運行情況看,使用較好的氣站有共同的特點,一是企業(yè)或集體的較高的積極性和主動性,有較強的把氣站管好用好的意識,能夠克服遇到了種種困難,堅持大中型沼氣正常運行;二是企業(yè)或集體經(jīng)濟實力較強,向農(nóng)戶收取的費用較低或不收取費用,其余部分由企業(yè)或村集體補貼,不存在運行費用的困擾;三是“三沼”綜合利用率高,太原綠森養(yǎng)殖有限公司氣站自己組織周邊農(nóng)戶進行“三沼”綜合利用培訓(xùn),向農(nóng)戶傳授“三沼”綜合利用的知識,激發(fā)農(nóng)戶使用“三沼”的積極性,氣站也變廢為寶,從中受益。
3、沼氣鄉(xiāng)村服務(wù)網(wǎng)點普遍面臨生存的困境
網(wǎng)點服務(wù)人員沒有工資收入,服務(wù)費用又難以收取,靠沼氣服務(wù)不能保證平時的生活需要,大多轉(zhuǎn)而從事其他行業(yè),致使大量的沼氣服務(wù)人員流失,從而導(dǎo)致網(wǎng)點不能正常運行,網(wǎng)點的生存面臨巨大的挑戰(zhàn)。
4、農(nóng)民對戶用沼氣的熱情逐漸開始降溫
戶用沼氣的建設(shè)速度與后續(xù)服務(wù)銜接不緊密,農(nóng)戶在使用2~3年后,由于糞源、勞力、搬遷、技術(shù)等方面的問題,開始采取放任不管的態(tài)度,再加上農(nóng)民生活水平的逐步提高,替代產(chǎn)品日益增多,電磁爐等使用起來方便快捷的電炊具逐漸成為新寵。
三、存在問題
1、戶用沼氣的主要問題
一是人戶分離。子女上學(xué)、青壯年進城務(wù)工、城鎮(zhèn)化建設(shè)搬遷等造成部分沼氣池被棄用;二是糞源缺乏。養(yǎng)殖業(yè)逐漸向集約化和規(guī)模化發(fā)展,分散的庭院養(yǎng)殖已經(jīng)逐步被淘汰,沼氣池缺乏足夠的發(fā)酵原料,農(nóng)戶外購原料,既嫌麻煩,成本又偏高;三是替代能源方式較多。電磁爐、液化氣、生物質(zhì)爐、大型沼氣或秸稈集中供氣,代替了戶用沼氣;四是技術(shù)服務(wù)不配套。日常生活中遇到困難難以解決。
2、大中型沼氣的主要問題
大中型沼氣工程在運行中,一是運行成本較高,有些氣站因運行費用太高,達不到收支平衡而停止運行;二是向農(nóng)戶收費困難較大,收費高則農(nóng)戶不用,甚至出現(xiàn)私改管道偷氣的現(xiàn)象,收費低氣站則虧損,無法維持正常運行;三是消防問題本地?zé)o法解決,有些氣站因不能取得消防許可被當(dāng)?shù)叵啦块T強行停止運行。
3、服務(wù)網(wǎng)點技工收入沒有保障
因技工收入沒有保障,影響日常生活,造成技工流失嚴(yán)重,服務(wù)質(zhì)量明顯下降,成為影響我市服務(wù)網(wǎng)點正常運行的最主要因素。
四、合理化建議
1、完善服務(wù)網(wǎng)點運行機制
沼氣鄉(xiāng)村服務(wù)網(wǎng)點運行上,一是加強對沼氣服務(wù)網(wǎng)點的投入,以多種形式對服務(wù)人員進行補助,使服務(wù)人員的收入水平能夠達達當(dāng)?shù)仄骄杖胨?,使其能全心全意從事沼氣服?wù)工作,為農(nóng)戶提供強有力的技術(shù)保障;二是正確引導(dǎo),不搞行政強迫。對有使用意愿的農(nóng)戶,以優(yōu)質(zhì)的服務(wù)激發(fā)其自覺使用的積極性,對不想再使用的農(nóng)戶,不強迫使用,允許其對沼氣池進行填埋、報廢或其它無害化處理,降低空池率,消除安全隱患。
2、完善大中型沼氣工程補貼方式
大中型沼氣工程投資大、社會效益明顯,對養(yǎng)殖企業(yè)的環(huán)境治理起著舉足輕重的作用,建成的大中型沼氣停運會造成很大的資源浪費,同時也會增加養(yǎng)殖企業(yè)的排污壓力。建議適當(dāng)完善對大中型沼氣工程的補貼方式,可考慮幾種方式:一是建設(shè)補貼與建后運行補貼并用,二是變建設(shè)補貼為運行補貼,合理計算出不同體積的工程一年的運行費用,同時參考帶動的農(nóng)戶數(shù)量,對正常運行的氣站每年進行一定數(shù)額的運行補貼,減輕企業(yè)運行壓力,激發(fā)企業(yè)使用大中型沼氣的積極性,效果會明顯好于建設(shè)補貼。
3、大力扶持和鼓勵開展“三沼”綜合利用
沼氣的更深層次的開發(fā)價值在于“三沼”綜合利用,既能增加氣站的經(jīng)濟收入,減少農(nóng)戶在農(nóng)藥、化肥上的投入,又可以降低農(nóng)藥、化肥在農(nóng)產(chǎn)品的殘留,改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),保障人民的食品安全。
一是政府要在“三沼”綜合利用這一塊加大資金投入,大力扶持“三沼”綜合利用的試點示范工作,支持養(yǎng)殖場和農(nóng)戶對“三沼”深加工項目引進和開發(fā),對自己投資搞沼肥深加工項目的企業(yè)給予必要的補貼;二是加大對“三沼”綜合利用的宣傳,不能僅僅依靠企業(yè)自身的宣傳帶動,農(nóng)業(yè)部門要從上到下,利用中央、地方的重要媒體上以公益廣告的形式宣傳,讓全社會對沼肥都有全新的認(rèn)識,為沼肥開辟出一個全新的市場。
4、增加農(nóng)村能源項目推廣種類,提高補助標(biāo)準(zhǔn)
農(nóng)村能源項目日益增多,其中節(jié)煤省柴炕、太陽能利用(太陽能路燈、太陽能熱水器等)、生物質(zhì)爐等普遍推廣價值較高,社會效益顯明,深受農(nóng)民歡迎,目前這些項目推廣的數(shù)量較少且補助標(biāo)準(zhǔn)偏低,不能滿足農(nóng)民的建設(shè)需求。
5、完善審批項目和補助標(biāo)準(zhǔn)。
大型沼氣項目審批上,應(yīng)增加養(yǎng)殖園區(qū)自身循環(huán)運行模式(養(yǎng)殖園區(qū)本身已形成的集養(yǎng)殖、種植和加工于一體的循環(huán)發(fā)展模式),對不帶動農(nóng)戶的項目也應(yīng)有補助標(biāo)準(zhǔn),滿足遠離村莊的大型養(yǎng)殖場建設(shè)大型沼氣工程的需求。
關(guān)鍵詞:可再生能源 新能源產(chǎn)業(yè) 風(fēng)電 對策
中圖分類號:C913文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1007-3973 (2010) 07-111-02
1張家口市的新能源資源潛力
張家口市位于華北平原與內(nèi)蒙古高原之間,由于受燕山山脈與太行山脈交匯的影響,氣候多變、溫差懸殊,造成了該地區(qū)空氣對流頻繁,西北風(fēng)常年不斷,是全國少有的風(fēng)能集中區(qū)。根據(jù)測風(fēng)數(shù)據(jù)測算,該市擁有建設(shè)700至800萬千瓦的風(fēng)電場資源,壩上地區(qū)可建2至3個百萬千瓦的風(fēng)電場。張家口市光照充足,太陽能資源也極其豐富。面對當(dāng)前新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大機遇, 張家口市政府結(jié)合本地實際,制定科學(xué)的總體規(guī)劃和到位的制度政策,把打造北方最大的新興能源基地作為發(fā)展目標(biāo),并努力解決新能源項目建設(shè)中遇到的實際問題,積極謀劃更多、更好的新能源發(fā)展項目,為投資者提供更加廣闊的平臺;除了充分利用好本市豐富的風(fēng)能、太陽能等資源潛力外,該市還加大了對秸稈和牛糞化氣、發(fā)電項目的扶持力度及示范引導(dǎo),全力做好新能源的開發(fā)利用工作。張家口市新能源資源潛力巨大,新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景十分廣闊。
2張家口市目前新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
張家口市把發(fā)展風(fēng)電產(chǎn)業(yè)作為調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的重要抓手。市政府積極鼓勵支持國內(nèi)外大企業(yè)、大集團前來投資風(fēng)電產(chǎn)業(yè)項目;同時優(yōu)化發(fā)展環(huán)境,出臺投資、稅收、土地、信貸等方面的優(yōu)惠政策,加大對風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的支持力度。2007年,張家口市壩上地區(qū)獲批為國家首個百萬千瓦級風(fēng)電示范基地。2009年2月,第二個百萬千瓦級風(fēng)電開發(fā)方案得到國家批復(fù),張家口市又成為全國首個建設(shè)雙百萬千瓦級風(fēng)電基地市。截至目前,全市建成、在建和前期風(fēng)電場項目63個,總?cè)萘?93.265萬千瓦,已累計完成裝機114.405萬千瓦,實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電76.605萬千瓦,成為全國風(fēng)電裝機最多的地區(qū)之一。國家開發(fā)投資公司、山東魯能、大唐國際等大企業(yè)紛紛前來開發(fā)風(fēng)電市場,到2009年底,張家口風(fēng)電總裝機容量將達到155萬千瓦,年發(fā)電量突破25億千瓦時,基本相當(dāng)于城市人口生活用電總量。風(fēng)力發(fā)電已成為我市最具發(fā)展?jié)摿Φ男滦汀熬G色產(chǎn)業(yè)” ,為張家口帶來了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
3張家口市新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問題及對策
3.1制約新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸因素
目前來看,發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)前景很好,但是仍面臨著很多制約因素,新能源產(chǎn)業(yè)在我國的發(fā)展還處于初級階段,尚未形成長效發(fā)展的持續(xù)機制。就目前張家口市新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來說,存在的主要問題有,第一、新能源產(chǎn)業(yè)缺乏遠景規(guī)劃,新能源產(chǎn)業(yè)基地功能定位單一,沒有形成完整的新能源產(chǎn)業(yè)鏈條。目前,張家口市新能源產(chǎn)業(yè)基地的功能只是定位在引進風(fēng)力發(fā)電項目、風(fēng)電裝備制造項目,沒有充分利用張家口所在京津經(jīng)濟圈的地域優(yōu)勢,沒有把以風(fēng)電為主的新能源產(chǎn)業(yè)做大做強,形成完整的新能源產(chǎn)業(yè)鏈條;第二、張家口遠離電力負(fù)荷中心,電能主要向外輸送,而且電網(wǎng)容量較小,風(fēng)電輸送能力滯后于建設(shè)能力,導(dǎo)致風(fēng)電設(shè)備安裝完成后無法并網(wǎng)發(fā)電。第三、新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的服務(wù)措施不到位,缺乏與其它新能源產(chǎn)業(yè)基地競爭的優(yōu)勢,沒有形成吸引國內(nèi)外大企業(yè)、大集團前來投資的平臺;第四、新能源產(chǎn)業(yè)尤其是風(fēng)電和太陽能發(fā)電方面的優(yōu)秀人才缺乏,市政府及相關(guān)部門不能有效地結(jié)合本地新能源資源和地域的優(yōu)勢制定科學(xué)合理的發(fā)展規(guī)劃,制定可行的具體操作方案;第五、沒有把新能源基地的建設(shè)同張家口豐富的旅游資源結(jié)合起來,形成新能源產(chǎn)業(yè)和旅游業(yè)互相促進,共同發(fā)展的局面。
3.2推動張家口市新能源產(chǎn)業(yè)科學(xué)發(fā)展的主要策略
(1)進一步強化我市新能源產(chǎn)業(yè)基地的功能定位
要以張家口市新興的工業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)為依托,進一步強化我市新能源產(chǎn)業(yè)基地的功能定位,著力建立以風(fēng)電產(chǎn)業(yè)為龍頭和主導(dǎo),形成產(chǎn)品門類齊全,市場占有率高的新能源及新能源設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)聚集區(qū),爭取盡快成為世界級企業(yè)不斷涌現(xiàn)的國家新能源產(chǎn)業(yè)基地;加強新能源產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)和儲備,爭取成為專業(yè)設(shè)置科學(xué)合理、能為全國不斷輸送新能源產(chǎn)業(yè)人才的培訓(xùn)中心;緊緊依托人才優(yōu)勢,成為科研創(chuàng)新和成果眾多,成果轉(zhuǎn)化最快的國家新能源技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新中心;盡快實現(xiàn)與國際先進技術(shù)接軌,促進技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的國際合作,拓展國際市場,成為承擔(dān)國家新能源合作項目的國際交流與合作平臺。
(2)有針對性地建立新能源項目庫,用重點項目引導(dǎo)大型企業(yè)集團的投資
圍繞風(fēng)電、太陽能發(fā)電和秸稈、牛糞 “化”氣、發(fā)電等項目,組織專家和研究人員撰寫科研報告,建立適合張家口市實際的項目庫,為我市在全國各地的招商引資活動提供項目儲備。重點項目除風(fēng)力發(fā)電外,還要大力引進風(fēng)電裝備制造。另外還要重點考慮吸引太陽能光伏發(fā)電和風(fēng)光儲能項目,以彌補風(fēng)電穩(wěn)定性差、受氣候條件限制的缺點,實現(xiàn)風(fēng)光互補,消除給電網(wǎng)帶來的安全隱患,同時緩解風(fēng)電對電網(wǎng)造成的壓力。我市也可以借鑒其他新能源基地的做法,充分利用豐富的新能源資源,吸引太陽能熱水器、太陽能電池、草坪燈等光伏產(chǎn)業(yè)和配輔料項目、生物質(zhì)發(fā)電廠成套設(shè)備等項目和企業(yè)落戶我市,形成強大的產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)。
(3)積極承辦國際新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇
積極爭取承辦國際新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇,以擴大我市新能源產(chǎn)業(yè)基地在全國乃至世界的影響,形成強力宣傳的態(tài)勢。論壇可每兩年舉辦一次,邀請諸如美國和荷蘭等世界風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)達國家和中國著名專家、學(xué)者、相關(guān)企業(yè)負(fù)責(zé)人以及政府相關(guān)部門負(fù)責(zé)人參加,探討中國新能源產(chǎn)業(yè)科學(xué)發(fā)展所面臨的問題,與發(fā)達國家交流經(jīng)驗,催生有利于中國新能源產(chǎn)業(yè)科學(xué)發(fā)展的政策。每次論壇安排切合中國尤其是中西部實際的不同主題,如“新能源投資戰(zhàn)略”、“新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展與區(qū)域合作”、“節(jié)能、減排與市場”、 “新能源城市如何轉(zhuǎn)型與創(chuàng)新”、 “中西部地區(qū)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略”、“中國風(fēng)電裝備制造國家標(biāo)準(zhǔn)”等。
(4)組建新能源產(chǎn)業(yè)高新技術(shù)研究所,加大人才技術(shù)保障
由市政府分管領(lǐng)導(dǎo)牽頭,發(fā)改委、科技局為主,其他相關(guān)單位協(xié)助,或者由相關(guān)新能源企業(yè)與市政府聯(lián)合組建,并委托有關(guān)院校牽頭組織,成立創(chuàng)建“張家口新能源產(chǎn)業(yè)高新技術(shù)研究所”領(lǐng)導(dǎo)小組,積極籌備策劃,力爭用1―2年時間完成創(chuàng)建任務(wù),以爭取國家更多的政策支持。在人才技術(shù)保障方面,第一要積極引進國內(nèi)外專業(yè)人才和一流的團隊到新能源產(chǎn)業(yè)高新技術(shù)研究所從事與新能源有關(guān)的跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的研究與開發(fā)工作,力爭在新能源產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有的核心技術(shù)瓶頸方面取得突破,如研發(fā)適合張家口等中西部地區(qū)地域特點的兆瓦級風(fēng)機等;第二要委托知名科研院所和著名大學(xué)為張家口新能源產(chǎn)業(yè)基地的發(fā)展進行研究、指導(dǎo)與規(guī)劃;第三要充分利用我市的現(xiàn)有教育資源,在市屬職業(yè)院校建立風(fēng)電、光伏發(fā)電及相關(guān)專業(yè),積極為新能源及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試及運營管理方面的人才,并搞好崗前培訓(xùn)和在職人員的再教育,為新能源基地建設(shè)提供人才技術(shù)保障。
(5)加快金融服務(wù)等生產(chǎn)業(yè)和旅游業(yè)的發(fā)展
新能源產(chǎn)業(yè)基地的建設(shè)離不開生產(chǎn)業(yè)的支持,如物流業(yè)、倉儲業(yè)對新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起著重要的輔助作用,而金融服務(wù)業(yè)的支持則對新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。今后生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與規(guī)劃,都應(yīng)充分考量新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。以風(fēng)電為主的新能源基地建設(shè)必然為我市開辟新的旅游靚點,而張家口豐富的旅游資源也必然為新能源基地的建設(shè)起到宣傳的作用。只有把新能源基地的建設(shè)同張家口旅游業(yè)的發(fā)展結(jié)合起來,才能形成新能源產(chǎn)業(yè)和旅游業(yè)互相促進,共同繁榮的局面。
4結(jié)論
總之,張家口市有著豐富的新能源資源和得天獨厚的地域優(yōu)勢,新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展方興未艾。如果能夠搶抓當(dāng)前新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良好機遇,搞好整體規(guī)劃布局,化資源優(yōu)勢為發(fā)展優(yōu)勢,那么張家口市在新能源產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域一定能夠異軍突起,新能源產(chǎn)業(yè)一定可以成為引領(lǐng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),實現(xiàn)我市經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。
(基金項目:張家口市第七屆社會科學(xué)立項研究課題(A2009016))
[關(guān)鍵詞] 清潔能源;城市電網(wǎng);對接
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2015 . 17. 082
[中圖分類號] F426 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673 - 0194(2015)17- 0159- 03
1 我國清潔能源發(fā)電的利用
1.1 水電
現(xiàn)階段,我國電力發(fā)電的主要類型之一仍然是水力發(fā)電。但是我國水資源分布不均勻,且質(zhì)量不高,水力發(fā)電會受到季節(jié)性豐水期、枯水期的影響,穩(wěn)定性不高,調(diào)節(jié)能力較差,因此我國利用水力發(fā)電的程度不高。在我國,三峽水電站有效地緩解了我國電力供應(yīng)緊張的問題。從水力發(fā)電來看,水力發(fā)電無污染、無能源消耗,且具有可循環(huán)利用的特點,因此值得進一步開發(fā)利用。
1.2 太陽能發(fā)電
據(jù)不完全統(tǒng)計,我國太陽能資源十分豐富,我國能接收到的太陽能輻射總量約為930~2 330(KW?h)/(m2?a)?,F(xiàn)階段,我國太陽能發(fā)電技術(shù)取得了相當(dāng)大的成就,而且光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)具有了一定的規(guī)模,我國許多城市已經(jīng)建立起太陽能電池的專業(yè)生產(chǎn)廠家,其中在7個沒有水、沒有電的縣域內(nèi)已經(jīng)全部建立起光伏電站。
l.3 風(fēng)能發(fā)電
從1996年開始,我國建立的風(fēng)電場出現(xiàn)跨越式發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國風(fēng)能資源可開發(fā)利用量為253GW,其中在內(nèi)蒙古、新疆以及東南沿海一些地區(qū),有效的風(fēng)能密度通常大于200W/m2,有效的風(fēng)力時間均超過了70%。據(jù)統(tǒng)計,截至2004年底,我國14個省、市、自治區(qū)已經(jīng)建立起43座風(fēng)電場,累計運行風(fēng)力發(fā)電機組1 291臺。而江蘇如東100MW風(fēng)電場、如東150MW第二風(fēng)電場、東臺1 000MW風(fēng)電場在2015年將全部投入運行。
1.4 海洋能發(fā)電
我國海洋能資源豐富,其中大陸的海岸線長達1.8萬千米。根據(jù)全國沿海普查資料,全國可開發(fā)的潮汐能裝機容量為21.73GW,年發(fā)電量為61.9TW?h;浙閩兩省為差區(qū),可開發(fā)裝機容量19.24GW,年發(fā)電量55TW?h;全國沿海波浪能資源理論平均功率為12.85GW,潮流能14GW。此外,我國還有豐富的溫差能和鹽差能資源,理論發(fā)電裝機量近1.5TW。目前,我國在運行發(fā)電的潮汐電站有7座,總裝機容量5 930kW,年發(fā)電量10 210MW?h。最早的沙山潮汐電站于1961年建成發(fā)電,裝機量40kW,最大的浙江江廈潮汐電站于1980年開始發(fā)電,裝機量3 200kW,年發(fā)電量約60GW?h。
1.5 生物質(zhì)能發(fā)電
農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)以及生產(chǎn)是生物質(zhì)能資源的基礎(chǔ),而我國恰恰是農(nóng)林業(yè)大國,因此生物質(zhì)能資源豐富,薪材、稻殼、秸稈以及城市有機廢物能源等都是大量可用于發(fā)電的生物質(zhì)能資源,除此之外,還有大量的工業(yè)廢水、垃圾以及城市生活污水。但是在現(xiàn)階段,我國的生物質(zhì)能發(fā)電開發(fā)利用的規(guī)模還很小。據(jù)不完全統(tǒng)計,在20世紀(jì)70年代我國開始試驗稻殼等作物發(fā)電以來,總的發(fā)電量大約為5MW,其中發(fā)展出140個左右的小型發(fā)電裝置,容量約為2MW?,F(xiàn)階段,國外的城市垃圾發(fā)電技術(shù)發(fā)展迅速,我國與國際接軌,也引進了先進發(fā)電設(shè)備,建設(shè)出發(fā)電裝機容量為4MW的垃圾發(fā)電站。
2 清潔能源接入對城市電網(wǎng)的影響
2.1 清潔能源對饋線穩(wěn)態(tài)電壓的影響
在電力系統(tǒng)中,電壓的調(diào)節(jié)通常是將通過電容器投切或者將有載調(diào)壓變壓器的分接頭調(diào)壓改變來實現(xiàn)的,而其他的動態(tài)無功調(diào)節(jié)設(shè)備就很少配置。如果在城市電網(wǎng)中接入清潔能源的比例較大,那么電網(wǎng)電路的負(fù)荷潮流容易受到清潔能源發(fā)電站功率波動的影響產(chǎn)生較大的波動,這樣就加大了調(diào)正電網(wǎng)正常運行電壓的難度。如此一來,在原有調(diào)壓方案不變的情況下,新能源發(fā)電站接入以后的城市電網(wǎng)的電壓要求就難以得到滿足。當(dāng)城市電網(wǎng)中沒有接入清潔能源的時候,配電饋線的節(jié)點電壓都在正常限制的范圍內(nèi),而當(dāng)清潔能源接入城市電網(wǎng)低壓側(cè)時,因為變壓器功率減少,饋線后端節(jié)點的電壓就會越限。如果按照城市電網(wǎng)原有的調(diào)壓方案就可能降低使用戶側(cè)電壓水平,因此在清潔能源接入城市電網(wǎng)之后的調(diào)壓方案必須要進行改革。
當(dāng)清潔能源發(fā)電站與主變電站距離較遠的時候,饋線電壓會上升很高。由于在最小運行方式下,新能源發(fā)電站容量相對于負(fù)荷的比例大,使得電站上游輸送的功率減小甚至出現(xiàn)逆流,從而使得最小運行方式下,新能源發(fā)電站不同位置并網(wǎng)的饋線電壓分布,與最大運行方式相比饋線電壓有著較大的上升??梢娊尤胛恢梅稚r的電壓曲線比電源集中時電壓曲線要平滑,布置越分散則饋線末端節(jié)點的電壓也被抬得越高。
清潔能源的輸電線路阻抗、發(fā)電穿透功率以及接入電網(wǎng)短路容量等3方面因素,共同決定了清潔能源發(fā)電站與城市電網(wǎng)公共連接點的電壓穩(wěn)態(tài)變化。以某地區(qū)50MW風(fēng)電場公共連接點電壓為研究對象,可以從其輸出功率波動的實測曲線中看出來,城市電網(wǎng)在一定程度上受到風(fēng)電場功率輸出的支撐,且城市電網(wǎng)的電壓支撐強度會隨著風(fēng)電場的有功輸出變大而變大。據(jù)調(diào)查,該風(fēng)電場的無功輸出基本上是在0.5~1.0Mvar范圍內(nèi),城市電網(wǎng)電壓的穩(wěn)態(tài)也會受此影響。
2.2 清潔能源對電網(wǎng)電壓波動和閃變的影響
清潔能源接入城市電網(wǎng)之后,其機組的開機停機、補償電容器投切以及能源波動變化,都會造成城市電網(wǎng)電壓的波動以及閃變。由此可以看出來,城市電網(wǎng)電壓的波動以及閃變主要是由于受到清潔能源發(fā)電站輸出功率波動而引起的。在風(fēng)力發(fā)電過程中,風(fēng)速的變化是造成風(fēng)電場輸出功率波動的主要原因,換句話說,城市電網(wǎng)電壓的波動以及閃變與風(fēng)速的變化呈正比的關(guān)系。
將風(fēng)電機組中的恒速定槳距與變槳距在切換過程中產(chǎn)生的電壓波動以及閃變進行分析,并研究了電壓波動以及閃變在持續(xù)運行過程中的狀態(tài),結(jié)果發(fā)現(xiàn)電壓波動以及閃變在切換過程中比持續(xù)運行過程中要大,而在恒速變槳距的風(fēng)電機組之間得出的結(jié)論卻是與此相反的。
因此,在清潔能源接入城市電網(wǎng)之后,其電壓波動以及閃變都可以通過變速恒頻風(fēng)電機組的平滑功率,來減小由于功率波動而造成的影響。不同的控制方式適用于不同的風(fēng)速區(qū)域,在風(fēng)電機組連續(xù)運行過程中,由于不同的風(fēng)速具有不同的特點,城市電網(wǎng)電壓的閃變也可能在低風(fēng)速區(qū)域逐漸變大,因此在高風(fēng)速區(qū)與低風(fēng)速區(qū)要采取不同的控制方式。
在光伏發(fā)電站中,光照的強度以及溫度都會引起輸出功率的變化。通常情況下,城市配電網(wǎng)絡(luò)越堅強,清潔能源發(fā)電站所能夠接入的容量就越大,而由于清潔能源發(fā)電站的功率波動、開機停機造成的城市電網(wǎng)電壓波動以及閃變就越小。如果城市的電網(wǎng)較為薄弱,那么在接入清潔能源的時候,需要在設(shè)計時,將并網(wǎng)點以及電壓等級進行合理地選擇。
為了分析新能源發(fā)電站的功率波動所引起的電網(wǎng)電壓波動,需要區(qū)分新能源發(fā)電站和電網(wǎng)其他部分產(chǎn)生的電壓波動,其中可以通過對接入電網(wǎng)的風(fēng)電場進行電流源等效,將實際測量的風(fēng)電場的輸出電流分解為有限數(shù)量正弦波形,建立計算全電網(wǎng)電壓波動的頻域分析方法。
2.3 新能源發(fā)電對電網(wǎng)頻率的影響
在電力系統(tǒng)的運行中,很少會出現(xiàn)頻率異常的狀況。在光伏發(fā)電并入城市電網(wǎng)之后,在光伏發(fā)電容量較小時,即便是多臺機組進行投切,也并不會出現(xiàn)城市電網(wǎng)頻率越限的情況。但是,隨著城市電網(wǎng)中并入的清潔能源發(fā)電站容量增大之后,城市電網(wǎng)的頻率會受到清潔能源機組出力時隨機性的影響而出現(xiàn)波動,這無論是對于用戶還是城市電網(wǎng)本身都會產(chǎn)生不良影響。將城市電網(wǎng)受到風(fēng)電場功率波動的影響轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€等效傳遞函數(shù),也就是風(fēng)電場輸出功率波動以及火電組轉(zhuǎn)速變化的傳遞函數(shù),以此為依據(jù)將系統(tǒng)頻率受到風(fēng)電功率波動影響的評估模型建立起來,由此得出城市電網(wǎng)在火電機組的自動發(fā)電控制系統(tǒng)功率為0.01~1.0Hz時所受到的影響最大。因此,在大量的清潔能源接入城市電網(wǎng)的時候,要對清潔能源發(fā)電時產(chǎn)生的波動性以及間歇性進行充分地考慮,并將清潔能源發(fā)電的功率預(yù)測以及電網(wǎng)運行的調(diào)度相互結(jié)合起來。
3 結(jié)束語
面對不斷枯竭的傳統(tǒng)能源,人類生存發(fā)展對于能源的需求卻仍然在不斷地增長。電力資源作為現(xiàn)今能源的最大使用者,其能源消耗是十分巨大的,因此新能源革命已經(jīng)在全球范圍內(nèi)開始倡導(dǎo)。清潔能源包括風(fēng)能、太陽能、海洋能、生物能,這些能源不但沒有污染,而且是取之不盡、用之不竭的。人們對于電力的需求已經(jīng)導(dǎo)致能源巨大地消耗以及負(fù)荷,因此在智能電網(wǎng)中接入清潔能源是現(xiàn)如今電力行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方向。但是,當(dāng)前清潔能源接入城市電網(wǎng)過程中還存在著許多的問題,清潔能源的接入缺乏可靠性地保障,因此需要對其進行更為深層地研究。能源是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),加大對清潔能源的開發(fā)利用,是人類社會發(fā)展的必然趨勢。
主要參考文獻
[1]張玉新.試談能源危機和解決的方法[J].應(yīng)用能源技術(shù),2003(4):7-10.
[2]稃明.新能源與分布式電源系統(tǒng)(上)[J].電力需求側(cè)管理,2003(3):44-46.
[3]黃艷.21世紀(jì)初我國電力發(fā)展趨勢及分析[J].海南大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2000(12):346-352.
園林植物廢棄物主要是指園林植物自然凋落或人工修剪所產(chǎn)生的植物殘體,主要包括樹葉、草屑、樹木與灌木剪枝等,其主要成分為木質(zhì)纖維[1]。隨著城市綠化覆蓋率的不斷上升,園林植物廢棄物的數(shù)量日益增加,如果任意處理,不僅影響城市面貌,而且還可能引起環(huán)境污染。目前對其的基本處理方法為焚燒、填埋等,陳祥、先旭東、包兵認(rèn)為填埋或焚燒的處置方式會造成環(huán)境污染與資源浪費,并提出了園林有機廢棄物堆肥、綠地覆蓋和產(chǎn)品開發(fā)的資源化利用途徑[2]。而呂子文、方海蘭、梁晶、楊輝則具體介紹了美國園林廢棄物的處理處置方法,如堆肥比例、構(gòu)成和分類、收集方法、堆肥工藝參數(shù)(粒徑大小、濕度、碳氮比和pH值等)的優(yōu)化、產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及應(yīng)用的技術(shù)規(guī)范等,提出分類收集園林廢棄物和生活垃圾、設(shè)立專門的樹枝粉碎場、堆肥還田等一系列對策和建議[3~5]。北京作為國家的首都,近年來綠化覆蓋率直線上升,并于2007年達到43.0%。隨著綠化建設(shè)的加快和擴大,園林綠化廢棄物已經(jīng)成為城市環(huán)境的一個巨大污染源,2007年北京市所產(chǎn)生園林綠化廢棄物236×,其中大部分作為固廢隨生活垃圾填埋,資源化再利用率僅為0.7%。對此,于鑫、孫向陽、徐佳等通過調(diào)查,實證分析了北京市園林綠化廢棄物情況及其再利用現(xiàn)狀,提出了堆肥化再利用、生產(chǎn)新型花木基質(zhì)、生產(chǎn)園林有機覆蓋物三大處理途徑[6]。
發(fā)展新能源,進行新能源產(chǎn)業(yè)革命,是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、發(fā)展新經(jīng)濟、實現(xiàn)生態(tài)文明和低碳經(jīng)濟的有效途徑[7~9]。在各種新能源中,生物質(zhì)能源引起了眾多學(xué)者的關(guān)注,董佑福、侯方安和劉建福、白玉瑞認(rèn)為隨著全球環(huán)境的惡化和能源危機的出現(xiàn)和人們可持續(xù)發(fā)展意識的增強,以太陽能和生物質(zhì)能為代表的可再生能源也越來越成為人們關(guān)注的熱點,應(yīng)充分認(rèn)識農(nóng)作物秸稈的利用價值,促進秸稈的綜合利用[10~11]。而李濤、卓海峰等闡述秸稈焚燒時帶來的污染環(huán)境、浪費資源等危害,提出秸稈還農(nóng)田、秸稈制飼料、秸稈深加工、秸稈制燃?xì)獾葞讞l綜合利用的途徑,以及防治秸稈焚燒采取的幾項措施[12]。對于秸稈能源化綜合利用的途徑,學(xué)者們也進行了探討。張鎮(zhèn)翰提出以秸稈發(fā)電和制版技術(shù)進行秸稈資源的大量開發(fā)和利用[13]。謝祖琪、劉建輝提出秸稈氣化集中供氣技術(shù),即采用類似發(fā)生爐煤氣的制氣原理,使農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)原料在控氧狀態(tài)下燃燒反應(yīng),從而提供燃料和能源[14]。
能否將園林廢棄物的處理和新能源開發(fā)結(jié)合起來思考,利用園林廢棄物的生物質(zhì)能源探索低碳經(jīng)濟新能源的發(fā)展模式?目前并無這類的研究,因此本文通過對園林廢棄物主體——雜草和木屑所進行的實驗分析,探索園林廢棄物生產(chǎn)乙醇技術(shù)這一新能源發(fā)展模式。
2 國內(nèi)外園林植物廢棄物循環(huán)利用現(xiàn)狀
美國、加拿大、比利時和澳大利亞等國家在園林植物廢棄物收集利用方面已經(jīng)有很好的積累。在美國,城市綠化已經(jīng)走出了利用自然土壤的傳統(tǒng)年代,取而代之的是利用城鄉(xiāng)廢棄物如枯枝園林廢棄物、工廠下腳料、生活垃圾等來生產(chǎn)再生土、堆肥來替代自然土壤用于城市綠化用土和土壤改良。美國許多研究顯示,園林植物廢棄物再生利用要比填埋和焚燒更經(jīng)濟、更環(huán)保。據(jù)統(tǒng)計填埋一頓園林廢棄物投入成本是350元,焚燒1噸園林廢棄物產(chǎn)生的二氧化碳是230公斤,因此美國許多州都制定了相關(guān)的法律文件及相關(guān)的經(jīng)費保障措施以推行園林廢棄物的循環(huán)利用,由于有政策和經(jīng)費的保障,園林廢棄物的循環(huán)利用的比例在美國逐年上升,從1990年的12.4%上升到2005年的62.0%,增加了5倍,并呈逐年上升趨勢。
2007年,北京朝陽區(qū)建立了國內(nèi)第一家規(guī)模化園林植物廢棄物專業(yè)處理場。經(jīng)過減量處理和系列加工工序,園林植物廢棄物處理場可以生產(chǎn)出城市綠化美化所必需的有機基質(zhì)、生物有機肥、地面覆蓋物等多種產(chǎn)品。另外,廣州、深圳等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)也啟動了園林廢棄物的循環(huán)利用,由政府直接投資建立了一定規(guī)模的處置中心。深圳市城市綠化管理處樹枝粉碎場,從1998年開始一直運作到現(xiàn)在,已經(jīng)11年。粉碎場目前處理深圳市羅浮等三個區(qū)的綠化樹枝園林廢棄物,約占整個深圳市總量的70%,在特殊天氣時,如遭遇強臺風(fēng)的侵襲樹枝就會成倍地運到粉碎場,處理量非常大。
3 目前園林廢棄物利用方式存在的問題
目前園林廢棄物的處理處置與利用方法主要有焚燒、填埋、堆肥和粗加工等。
3.1 焚燒
焚燒園林廢棄物可產(chǎn)生大量有害氣體(如氮氧化物)污染大氣,同時帶來大量的致癌顆粒物(如二英、三苯并芘、四苯并芘)對人體健康造成嚴(yán)重危害,因此該種處理方式近年來逐漸被禁止使用。
3.2 填埋與堆肥
填埋與堆肥處置園林廢棄物仍是目前常用的手段。利用微生物在一定溫度、濕度、pH等條件下,使園林有機廢棄物發(fā)生生物化學(xué)降解,形成有機肥料的過程稱為堆肥化。園林有機廢棄物含有豐富的N、P、K等養(yǎng)分,經(jīng)過堆肥等處理后可以作為肥料施用在土壤中,能還原土壤有效養(yǎng)分,增加土壤有機質(zhì)含量,刺激土壤微生物的活性,改善土壤的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成,增大土壤孔隙度,增強土壤的保水保肥能力。目前,國內(nèi)一些大城市,如上海、北京、廣州和深圳,已經(jīng)開始進行園林有機廢棄物的堆肥化利用但由于園林廢棄物水分少、質(zhì)輕,通過填埋法處理,運輸費用增加,清運成本高。另外,填埋法與堆肥法都存在占用場地大、發(fā)酵周期長、降解與轉(zhuǎn)化不徹底,會帶來二次污染,同時也可能引發(fā)其他安全問題(如極易因沼氣引發(fā)火災(zāi))。
3.3 壓制板材
國家對于保護森林資源的態(tài)度日益明朗,對森林采取限伐、禁伐措施的力度也一再加大。今后幾年我國的木材商品性采伐將降到極低的水平,板材生產(chǎn)行業(yè)受到巨大挑戰(zhàn),原材料供應(yīng)成為企業(yè)發(fā)展的瓶頸,尋求新型材料代替天然木材研制板材成為板材生產(chǎn)行業(yè)求生存、求發(fā)展的出路之一。園林廢棄物經(jīng)過粗加工處理,還可被壓制成板材,但是因園林廢棄物粉碎顆粒材質(zhì)疏松,造成板材承壓力差,其使用范圍和消費者接受度都遭到一定挑戰(zhàn)。
3.4 生產(chǎn)飼料
草坪比較集中、面積較大的區(qū)域,可以把草坪修剪物統(tǒng)一收集、運輸,可以曬干制成青干草,或者經(jīng)過加工制成草粉或飼料。但是作為動物飼料,又因植物葉子含有單寧類物質(zhì)而常引起動物拒食現(xiàn)象,并且青園林廢棄物和枯黃園林廢棄物蛋白質(zhì)含量較低,缺乏維生素,因而生物學(xué)利用率較差,不宜作為飼料等直接利用。
4 園林 廢棄物生產(chǎn)乙醇技術(shù)
由于全球能源危機的加劇,許多國家致力于開發(fā)和利用可再生能源,生物質(zhì)乙醇和生物質(zhì)能源以其清潔性和廣泛性得到人們的特別關(guān)注。自然界中的麥糠、秸稈、谷殼、雜草及工業(yè)廢紙、木屑等纖維素作為生物質(zhì)能除少量用于造紙外并未被充分利用。據(jù)統(tǒng)計,木質(zhì)纖維素每年總產(chǎn)量約占所有生物資源的50%,合100×~500×t。利用雜草、木屑等園林廢棄物發(fā)酵生產(chǎn)燃料酒精的工藝路線如圖1所示。
圖1 發(fā)酵生產(chǎn)燃料酒精的工藝路線圖
如圖1所示,將雜草等與1%的稀硫酸按一定比例混合(固液比為1∶10),121℃下蒸煮120min,趁熱過濾,并用4倍園林廢棄物重量的熱水沖洗,由于濾液中含有一定的硫酸,將濾液重新泵打回蒸煮鍋中,濾渣進入固態(tài)發(fā)酵罐(控制濾渣中殘存的酸度為pH4.8左右)。在連續(xù)操作中,該系統(tǒng)啟動時添加1%的稀硫酸,一旦連續(xù)操作系統(tǒng)正常運行,蒸煮過程就可以通過補加少量濃硫酸來控制蒸煮過程中料液的酸度。
4.1 液態(tài)發(fā)酵及蒸餾
當(dāng)濾液中的還原糖濃度達到5%時,濾液部分打入蒸煮鍋中,而部分打入發(fā)酵罐中,用氨水或碳酸氫銨中和發(fā)酵罐中的硫酸,冷卻。由于稀硫酸預(yù)處理園林廢棄物的水解液中的還原糖主要為木糖,所以在發(fā)酵罐中接入已活化的能發(fā)酵戊糖產(chǎn)酒精的管囊酵母SQY-1,采用80r/min的攪拌速度進行發(fā)酵,發(fā)酵周期為48h。發(fā)酵完畢,發(fā)酵醪液進入粗餾塔進行蒸餾,可得到50%(v/v)左右的酒精。管囊酵母是一種“限氧”發(fā)酵酵母,一定的供氧可以保證發(fā)酵過程的順利進行,較低的攪拌速度既實現(xiàn)了發(fā)酵過程中氧的供應(yīng),又避免了由溶氧過多而導(dǎo)致乙醇被氧化成乙酸。
4.2 固態(tài)發(fā)酵及蒸餾
固態(tài)發(fā)酵(solid-state fermentation,SSF)是指微生物將沒有游離水存在的生物原材料進行轉(zhuǎn)化的過程,傳統(tǒng)的液體深層發(fā)酵(submerged fermentation)是利用原料的稀溶液或懸濁液進行發(fā)酵。在SSF過程中,在固體基質(zhì)的表面經(jīng)常有一薄層水分,在預(yù)處理木質(zhì)纖維素的SSF過程中,水分與固體基質(zhì)的重量比一般介于4∶1到6∶1。SSF與液態(tài)發(fā)酵相比,其優(yōu)點有:發(fā)酵容器體積減??;滅菌的耗能成本降低;固體基質(zhì)更易于通風(fēng);由廢水處理而花費的資金或操作費用基本消除;產(chǎn)物收集和飼料干燥費用降低;對細(xì)菌而言,SSF不利于它的生長,這就降低了細(xì)菌污染的危險。將固態(tài)發(fā)酵罐中的濾渣按25IFPU/g干物質(zhì)加入纖維素酶,同時接入已經(jīng)活化的耐高溫釀酒酵母SQY-2,攪拌均勻后進行固態(tài)靜止發(fā)酵,在固態(tài)發(fā)酵過程中,采取氣提法保溫及控制發(fā)酵過程中的溶氧與熱量散失。采取氣提不但可以對發(fā)酵過程進行準(zhǔn)確控制,發(fā)酵生成的酒精一部分可以隨氣提帶出發(fā)酵罐,以減弱代謝產(chǎn)物對酵母的毒害作用。同時還可以回收發(fā)酵過程中產(chǎn)生的大量,從而有效地提高酒精廠的經(jīng)濟效益。固態(tài)發(fā)酵一般采用間歇發(fā)酵,發(fā)酵周期為60h,發(fā)酵完畢,進行固態(tài)蒸餾,得到50%(v/v)左右的酒精。
4.3 精餾
將液態(tài)蒸餾與固態(tài)蒸餾出的酒精進行精餾,得到95%(v/v)的酒精,所得的酒精就可以用作燃料,緩解目前的能源危機。由于酒精的生產(chǎn)原料為纖維素,不符合國標(biāo)有關(guān)食用酒精標(biāo)準(zhǔn),所以生產(chǎn)出來酒精一般用來直接作為燃料或添加到汽油中制成“汽油醇”。
4.4 單細(xì)胞蛋白(SCP)的生產(chǎn)
由于液態(tài)蒸餾廢液中含有大量的NH4+,可以用它來生產(chǎn)飼料SCP,將液態(tài)蒸餾廢液與固態(tài)蒸餾廢渣混合均勻,接入產(chǎn)朊假絲酵母,進行發(fā)酵生產(chǎn)SCP,這樣,既解決了環(huán)境污染問題,又實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)廢棄物的綜合利用。
5 園林植物廢棄物循環(huán)利用的效益分析
5.1 生態(tài)效益
新能源可以有兩類定義,狹義的新能源包括風(fēng)能、太陽能、潮汐能、地?zé)崮?、生物燃料等以前沒有廣泛利用的能源。而作為一種新的生物燃料,園林廢棄物生產(chǎn)乙醇不僅是新的能源發(fā)展模式,更是一種清潔的生物燃料。
大氣中的NOx來源主要有兩個方面:自然的和人為的。人類活動所產(chǎn)生的氮氧化物,每年全球多于5×。據(jù)估計,其中55.5%來自交通運輸,39.5%來自固定燃燒源,3.7%來自工業(yè)過程,1.3%來自其他過程。大氣中的SOx來源中主要是人為源,2000年時為1×t,煤炭和油品燃燒排放占80.5%左右。前者是造成大氣光化學(xué)污染的主要原因,后者是造成酸雨的主要原因??梢酝ㄟ^假設(shè)來計算煤和燃油釋放的硫氧化物和氮氧化物。燃油中硫元素1.0%,氮0.5%,1t秸稈按照14%產(chǎn)率產(chǎn)乙醇,則得到0.14t乙醇。若生產(chǎn)2 000×乙醇(按熱值只相當(dāng)于1 600×汽油),則燃油中硫元素少排放了1.12kg,氮元素少排放了0.56kg。即減少了0.86的二氧化硫,0.98的二氧化氮。
因此,利用園林廢棄物發(fā)酵產(chǎn)生乙醇更能有效地解決環(huán)保問題,這主要體現(xiàn)在:乙醇燃料是一類含氧量高的環(huán)保型的新型石油替代燃料,乙醇燃料單獨使用需要修改發(fā)動機,但少量乙醇摻入汽油中燃燒,不需要對發(fā)動機進行改動就能使用,乙醇燃料可以減少尾氣中污染物的排放,特別是二氧化硫等硫化物的排放,有效地改善環(huán)境質(zhì)量,而且是一種可再生資源。園林廢棄物生產(chǎn)乙醇,既達到減輕廢物占地處理問題的目的,又產(chǎn)出清潔燃料,利于環(huán)境保護。
5.2 社會效益
發(fā)展新能源可以減少對化石能源的依賴,一定程度上緩解我國的能源危機和糧食危機。目前的主流燃料——石油、煤、天然氣等不但資源數(shù)量日益減少,而且所造成的環(huán)境污染日趨嚴(yán)重。石油、天然氣和煤等化石能源都是不可再生資源,美國能源部和世界能源理事會作出的一項預(yù)測表明,地球化石能源的可開采期限分別為石油39年、天然氣60年、煤211年。目前石油的需求量大約是每天8千萬桶到9千萬桶(7桶約相當(dāng)于1噸),即需求量的波動是正負(fù)10%。每桶從最高近150美元到最低20多美元,石油的價格波動已經(jīng)危及各國的經(jīng)濟穩(wěn)定,同時也對各國的社會穩(wěn)定造成了非常嚴(yán)重的影響。
我國的能源結(jié)構(gòu)是相對富煤貧氣少油,1993年開始,我國已經(jīng)由石油出口國轉(zhuǎn)變?yōu)榱耸瓦M口國。我國很多進口石油要通過馬六甲海峽運輸,一旦出現(xiàn)特殊情況,就會對我國的能源安全造成威脅。研究和開發(fā)新型清潔能源已經(jīng)勢在必行。我國新的能源中長期規(guī)劃綱要中提出:要盡快調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),拓展醇類等替代能源的清潔高效開發(fā)利用。
發(fā)展新能源可以通過用纖維素和半纖維素為原料來制造生物燃料,這樣可以騰出更多的耕地來種糧食,以應(yīng)付糧食危機。美國、巴西對生物燃料的發(fā)展下了很大的力量, 美國用玉米做乙醇,巴西用甘蔗做乙醇,這是第一代生物燃料技術(shù)。但我國不可以那樣做,因為我國有13億多人口,要保證我國的糧食產(chǎn)量要達到人均約400kg的水平,就要保證有足夠的耕地面積。我國和一些國家正在研究用纖維素和半纖維素來制造乙醇。我國也有專家提出用甜高粱稈來制造乙醇,也就是傳統(tǒng)的秸稈生產(chǎn)乙醇技術(shù)。但是秸稈技術(shù)自身存在一定的限制,那就是產(chǎn)量的限制,一旦當(dāng)年農(nóng)作物產(chǎn)量不佳,那么秸稈的儲存量便相應(yīng)減少,秸稈生產(chǎn)燃料的產(chǎn)量也會相應(yīng)減少,不具有普遍適用性和可行性。
5.3 經(jīng)濟效益
與傳統(tǒng)的燃料乙醇生產(chǎn)工藝相比,以生物質(zhì)(園林廢棄物)纖維為原料來生產(chǎn)燃料乙醇,從經(jīng)濟學(xué)的角度來看,這是融清潔生產(chǎn)、資源綜合利用、生態(tài)設(shè)計和可持續(xù)消費為一體的“促進人與自然的協(xié)調(diào)與和諧”的“低開采、高利用、低排放”的新型工藝,它實現(xiàn)了“經(jīng)濟活動對自然環(huán)境的影響減少到盡可能小的程度”的目的,是經(jīng)濟循環(huán)性很強的生產(chǎn)活動。具體表現(xiàn)在:(1)減量化。本生產(chǎn)活動從源頭上采用園林廢棄物,與傳統(tǒng)工藝的糧食淀粉相比減少了資源的投入,而廢棄物的合理利用減少了廢物的排放。(2)再利用。本生產(chǎn)活動生產(chǎn)過程中無需采用耐強酸、強堿的設(shè)備,減少了一次性污染;產(chǎn)品燃料乙醇是可以很好再利用的清潔能源。(3)再循環(huán)。本生產(chǎn)活動結(jié)束后,主產(chǎn)品燃料乙醇在利用過程中不會對環(huán)境造成任何污染;生產(chǎn)廢水可以通過環(huán)境友好處理達標(biāo)排放,同時還可以產(chǎn)生沼氣等再生能源;廢渣可以成為高蛋白飼料被高效利用;等廢氣可以作為化工或飲料的重要原料。
以北京市為例。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計,北京市除了街道及大型公園產(chǎn)生枯枝園林廢棄物外,花卉種植基地、綠化隔離帶和大型社區(qū)也產(chǎn)生大量的園林綠化廢棄物。參照表1,北京市2005年年產(chǎn)園林綠化廢棄物約195×,2006年約204×,2007年約236×,這說明園林廢棄物的排放量是逐年增多的。
僅行道樹而言,目前北京市的“三道綠色屏障”、“五河十路綠化帶”、“市區(qū)綠化隔離帶”等綠化帶正為北京市城市生態(tài)環(huán)境的改善做出巨大的貢獻。然而,北京市綠化樹種多為本地生園林廢棄物喬木,如國槐(Sophora japonica)、白蠟(Fraxinus chinensis)、毛白楊(Populus tomentosa)、銀杏(Ginkgo biloba)、欒樹(Koelreuteria paniculata)等,每年可產(chǎn)生大量園林廢棄物。傳統(tǒng)的廢棄物處置方式主要是填埋和焚燒,這不僅造成了環(huán)境的污染,也帶來了資源的浪費,綠化養(yǎng)護單位還必須為運輸和焚燒投入大量資金。利用園林廢棄物生產(chǎn)乙醇技術(shù)把這些廢棄物轉(zhuǎn)化為可以利用的清潔燃料,不但可以減少填埋場的面積,減少病原菌的繁殖場所,同時也解決了園林植物廢棄物的處置問題,降低了城市綠化維護成本??傊?,生物質(zhì)(秸稈)纖維燃料乙醇生產(chǎn)是符合循環(huán)經(jīng)濟的運行法則的,是對國家、企業(yè)和個人都負(fù)責(zé)的環(huán)境、經(jīng)濟雙盈利的生產(chǎn)活動。
6 小結(jié)
園林廢棄物循環(huán)利用是實現(xiàn)園林綠化科學(xué)發(fā)展的方向,是實現(xiàn)園林垃圾零排放和資源再利用的有效途徑,是與可持續(xù)發(fā)展協(xié)調(diào)統(tǒng)一的。采用園林廢棄物生產(chǎn)乙醇這一新技術(shù),可以實現(xiàn)生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟效益的有效統(tǒng)一,因此應(yīng)在新能源開發(fā)和利用中進行反復(fù)實驗的廣泛推廣,并使之向市場化運行的方向發(fā)展,以更好解決園林廢棄物循環(huán)利用中存在的問題,加快推進園林廢棄物的循環(huán)利用,促進新能源的開發(fā)和低碳經(jīng)濟的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:新能源汽 SWOT 產(chǎn)業(yè)化
在石油能源嚴(yán)重緊缺、節(jié)能呼聲日益高漲的背景下,新能源汽車研究項目被列入國家 “十五”期間的“863重大科技課題”,并規(guī)劃了以汽油車為起點,向氫動力車目標(biāo)挺進的戰(zhàn)略。從2009年起,中國新能源汽車市場將進入產(chǎn)品導(dǎo)入期,由科技部牽頭的國家節(jié)能與新能源汽車大規(guī)模推廣應(yīng)用工程將全面啟動。新能源汽車將在我國一批中心城市全面開花,并有望形成一定規(guī)模。 各家汽車企業(yè)都希望能夠占據(jù)先機,從日益膨脹的新能源汽車市場中分到更大的一塊蛋糕。繼北京奧運會之后,于2010年舉辦的上海世博會也將為新能源汽車加速發(fā)展提供了契機。而上海市作為下屆世博會的主辦城市,有關(guān)部門表示,為迎接世博會,明年上海將有1000輛左右的新能源汽車投入使用。那么對于中國最南端的省會城市并榮獲“中國人居環(huán)境獎”的??谑?,其新能源汽車的發(fā)展前景又是如何呢?
一、市場=購買規(guī)模+購買力+購買欲望
1. ??诘男履茉雌囀袌鲇袥]購買規(guī)模
根據(jù)數(shù)據(jù)顯示:2008年底海口市常住人口180多萬人,2008年12月31日,??谑袡C動車保有量28.7萬輛,較2007年增長8.24%。目前新車入戶日均100輛,高峰期達380輛,年增長3萬輛,截至目前,海口市共有機動車駕駛?cè)?0萬人。隨著海口市民生活質(zhì)量的不斷提高和改善,私家車成為機動車增長的新亮點。全市民用汽車擁有量15.28萬輛,比上年增長18.6%,其中私人汽車擁有量10.48萬輛,增長26.5%。民用轎車擁有量8.61萬輛,增長25.6%,其中私人轎車擁有量6.78萬輛。據(jù)了解,在5年的機動車增長過程中,私家車占了46%,位居全國前列。但是從其他大中型城市的保有量和人口比例來分析,??诘钠囀袌銮熬斑€是非常的廣闊。
2. ??诘男履茉雌囀袌鲇袥]購買力
《2008年??趪窠?jīng)濟社會發(fā)展統(tǒng)計公報》顯示:2008年全年??谑猩a(chǎn)總值(GDP)實現(xiàn)443.18億元(不含農(nóng)墾,下同),按可比價格計算,比上年增長10.4%,已連續(xù)11年保持兩位數(shù)增長,經(jīng)濟增長率比全國平均水平高1.4個百分點。從三產(chǎn)業(yè)情況看,第一產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)增加值31.4億元,增長8.6%;第二產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)增加值113.28億元,增長1.7%,第三產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)增加值298.5億元,增長14.4%。一、二、三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為7.0:25.6:67.4。按常住人口計算,人均生產(chǎn)總值達3573美元(按平均匯率),比上年增長8.0%。2008年末,全市城鎮(zhèn)從業(yè)人員29.1萬人(不包括私營企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)從業(yè)人員及個體勞動者),比上年增長3.2%,其中,在崗職工人數(shù)28.9萬人,增長6.5%。全年實現(xiàn)新增就業(yè)人員31313人,其中下崗失業(yè)人員再就業(yè)12377人,職業(yè)技能培訓(xùn)11798人,其中再就業(yè)培訓(xùn)5730人;農(nóng)村富余勞動力轉(zhuǎn)移就業(yè)11290人,創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)1149人。按照眾泰2008EV公布基本型以11.98萬元的市場價格出售的新能源汽車來看,它創(chuàng)造了目前國內(nèi)純電動乘用車領(lǐng)域的最低價,但這一價格與傳統(tǒng)汽車相比,仍高出了一大截。如果用鋰電池改造一個傳統(tǒng)動力的轎車,附加成本是15萬元-16萬元,而如果是公交車,就是50萬元-60萬元。所以從人均生產(chǎn)總值和就業(yè)情況來來看,??诰用褓徺I電動車的購買力還比較弱。
3. ??诘南M者對于新能源汽車市場有沒購買欲望
日前,新華信針對消費者的新能源汽車購買意向調(diào)查顯示,僅有7.8%的被訪者表示肯定會購買新能源汽車,超過七成以上的被訪者態(tài)度不明朗,另有16.5%的被訪者表示肯定不會購買。是什么原因?qū)е孪M者對新能源汽車的購買表現(xiàn)遲疑?此次調(diào)查顯示,“車價太高”成為阻礙消費者購買新能源汽車的主要原因。其次,對新能源車“技術(shù)不信任”、“擔(dān)心維修便利性”、“燃料添加不方便”等原因也是消費者不考慮購買新能源汽車的理由。新能源汽車普遍售價過高,而純電動以及充電式混合動力汽車都需要電源等基礎(chǔ)設(shè)施的支持,如果政府財力不能給予足夠的補貼,或者無法建成完善的充電設(shè)施,相對于技術(shù)成熟穩(wěn)定的傳統(tǒng)動力車型而言,消費者對新能源汽車這一新生事物的認(rèn)識還不足,所以從購買欲望來看,??诘拇蟛糠志用駴]有夠買新能源汽車的意向。
市場=購買規(guī)模+購買力+購買欲望,從市場構(gòu)成的三要素來看海口的新能源汽車市場有沒購買規(guī)模,從其他大中型城市的保有量和人口比例來分析,還是非常的廣闊,但是從人均生產(chǎn)總值和就業(yè)情況來來看,??诰用褓徺I電動車的購買力還比較弱,由于消費者對新能源汽車“車價太高” 、“技術(shù)不信任”、“擔(dān)心維修便利性”、“燃料添加不方便”等原因,使其購買欲望偏低。
二、??谑行履茉雌嚨陌l(fā)展前景的SWOT分析
1. ??谑行履茉雌嚨陌l(fā)展前景的優(yōu)勢(strength)分析
國家信息中心預(yù)測,我國乘用車市場的高速增長態(tài)勢將至少再持續(xù)15 年,需求年均增長率大致相當(dāng)于GDP 增長率的1.5 倍左右。2009 年轎車將大量進入家庭(中等收入家庭具備購車能力)。從定性角度看,轎車市場至少還將有20 年的快速增長。如果國內(nèi)GDP2020 年比2000年翻兩番的話,2020 年前后我國將超過美國,汽車需求量將達到2000 萬輛,成為世界第一大汽車市場。
自1988年,海南建省并成為全國最大的經(jīng)濟特區(qū),??谑谐蔀楹D鲜∈詠砗?谑斜惬@得了十佳城市、國家環(huán)境保護模范城市、全國衛(wèi)生城市、中國優(yōu)秀旅游城市、國家園林城市、國家歷史文化名城、全國創(chuàng)建文明城市工作先進市、全國城市環(huán)境綜合整治優(yōu)秀城市、“中國人居環(huán)境獎” 等城市美譽。海南一貫的發(fā)展思路是旅游島、環(huán)保島、健康島,新能源汽車便是這個城市的另一種環(huán)保和健康。 從海口市的經(jīng)濟發(fā)展前景和汽車市場發(fā)展規(guī)模來看,在城市的公交、出租車、公務(wù)、環(huán)衛(wèi)和郵政等公共服務(wù)等領(lǐng)域,新能源汽車有很大的市場空間。
2. 海口市新能源汽車的發(fā)展前景的劣勢(weakness)分析
(1)交通擁擠、混亂。近5年來??跈C動車和駕駛員數(shù)量持續(xù)增長,給道路交通管理帶來了空前的壓力。據(jù)了解,海口現(xiàn)有城市道路859條,總長度1797公里,機動車擁有量為25萬輛,且正以每日200輛的速度增長著,其中私家車占有量高達26%,以當(dāng)前海口的交通網(wǎng)絡(luò)顯然是無法滿足機動車行駛需求的。其次,城市中心區(qū)域道路改造速度緩慢,對原有道路改造還未形成系統(tǒng)工程,特殊是多頸路,斷頭路長年以來未得到有效改造。嚴(yán)重制約著其他主干道的通行及分流量能力。再次,還存在精態(tài)道路交通及建設(shè)滯后問題,如??诂F(xiàn)有的停車場因不能容納下過多的車輛,導(dǎo)致司機在一些路段兩旁停車。這使得本來就不寬的道路變得更加狹窄。還有就是海通發(fā)展落后,市民出行方式單一,摩托車、私家車等出行成為市民首選,使道路資料利用率降低。如府城的中介路是??谀ν熊嚺c風(fēng)采車泛濫最為嚴(yán)重的地方之一。在候車店旁,擠滿了摩托車與風(fēng)采車。他們占道搶客,阻礙了其他過往車輛的正常通行,輕易引起堵車。海通警力不足,路面管控點,盲區(qū)過多,人們的交通, 觀念淡薄,公交車的線路重疊嚴(yán)重,站點安排不合理。有些路段的塞車嚴(yán)重,特別是節(jié)假日或上下班高峰時,交通是混亂不堪。
(2)車位供小于求。資料顯示,目前,海口的汽車保有量已超過16萬輛,并以每年2萬多輛的速度遞增。據(jù)了解,目前??谑衅骄刻煊?0多輛新車上路,而在一天之間增加這么多車位顯然不太現(xiàn)實。在未來幾年內(nèi),不論是小區(qū)車位還是公共車庫都會更加趨于緊張。
交通混亂、堵塞、車位難求,不僅是??谄囀袌?,也是海口新能源汽車市場發(fā)展的一個致命癥結(jié)。
3. ??谑行履茉雌嚨陌l(fā)展前景的機會(opportunity)分析
(1)政府鼓勵。今年2月5日,科技部和財政部聯(lián)合出臺《節(jié)能與新能源汽車示范推廣財政補助資金管理暫行辦法》,宣布為鼓勵節(jié)能汽車發(fā)展,中央財政將對購置節(jié)能與新能源汽車給予一次性定額補助,鼓勵全國13個試點城市率先在公交、出租車、公務(wù)、環(huán)衛(wèi)和郵政等公共服務(wù)領(lǐng)域推廣使用節(jié)能與新能源汽車?!掇k法》明確規(guī)定,中央財政對購置節(jié)能與新能源汽車將按同類傳統(tǒng)汽車的基礎(chǔ)價差,并適當(dāng)考慮規(guī)模效應(yīng)、技術(shù)進步等因素給予一次性定額補貼。其中,長度10米以上城市公交客車是此次補貼的重點,混合動力客車最高每輛補貼42萬元,純電動和燃料電池客車每輛補貼分別高達50萬元和60萬元。
(2)新能源汽車技術(shù)逐步成熟完善。在“十五”電動汽車重大專項和清潔汽車科技行動攻關(guān)計劃的基礎(chǔ)上,“十一五”期間,在“863”計劃中又啟動了“節(jié)能與新能源汽車”重大項目,繼續(xù)支持節(jié)能與新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。 這期間,我國科技計劃累計投入近20億元,分別組織實施了“電動汽車重大科技專項”和“節(jié)能與新能源汽車重大項目”,確立了“三縱三橫”的研局,即燃料電池汽車、混合動力汽車、純電動汽車三種整車技術(shù)為“三縱”,多能源動力總成系統(tǒng)、驅(qū)動電機、動力電池三種關(guān)鍵技術(shù)為“三橫”。目前,我國基本掌握了新能源汽車技術(shù),建立了節(jié)能與新能源汽車的動力技術(shù)平臺,形成了一個比較完整的關(guān)鍵零部件體系,開發(fā)出一批節(jié)能與新能源汽車的產(chǎn)品,實現(xiàn)了小批量的整車能力。在我國節(jié)能與新能源汽車的研局中,純電動車和燃料電池車、混合動力車“三駕馬車”并駕齊驅(qū)。 通過持續(xù)開展的技術(shù)攻關(guān),我國的新能源汽車產(chǎn)品日益成熟。在混合動力汽車方面,我國在系統(tǒng)集成、可靠性、節(jié)油性能等方面進步顯著,依據(jù)不同混合度方案,實際路況運行節(jié)油10%至40%,混合動力整車產(chǎn)品開始小批量進入市場。 在純電動汽車方面,我國處于國際先進水平,使用大容量鋰離子動力蓄電池的純電動客車在奧運中心區(qū)的規(guī)模應(yīng)用,代表了當(dāng)代國際純電動大客車的先進水平。純電動轎車具有成本優(yōu)勢,已開始小批量出口歐美,國內(nèi)市場需求也不斷加大。在燃料電池汽車方面,我國的整車集成技術(shù)、動力平臺的成熟性、整車的可靠性有了新的提高,無故障間隔里程與國外同步達到3000公里,燃料經(jīng)濟性優(yōu)于國外燃料電池汽車,并取得了“新一代整車控制器”、“兩擋變速器”、“氫電系統(tǒng)安全性碰撞”等一批原創(chuàng)性研究成果。
4. 海口市新能源汽車的發(fā)展前景的威脅(threat)分析
(1)技術(shù)問題。對于新能源汽車來說,電池技術(shù)是主要瓶頸。研制成本低、體積小、持續(xù)能力強,并且使用壽命長的電池是破解新能源汽車難題的關(guān)鍵。此外,如何保證由電機系統(tǒng)組成的動力總成與整車匹配,是亟待解決的技術(shù)問題。
(2)產(chǎn)業(yè)化問題。 我國能源汽車戰(zhàn)略應(yīng)盡快形成上下一盤棋的局面。而當(dāng)前各地爭相上馬新能源汽車聯(lián)盟和產(chǎn)業(yè)基地,或?qū)?dǎo)致更嚴(yán)重的地方保護主義,不利于新能源戰(zhàn)略的推廣。 另外,國內(nèi)節(jié)能與新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)并沒有足夠的技術(shù)實力迎接產(chǎn)業(yè)化的到來。在混合動力汽車關(guān)鍵零部件領(lǐng)域,國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品可靠性以及自動變速箱生產(chǎn)經(jīng)驗等方面均與國外產(chǎn)品存在一定差距。
從??谑行履茉雌嚨陌l(fā)展前景的SWOT分析來看,??谑械男履茉雌嚨陌l(fā)展前景有著發(fā)展公共服務(wù)等領(lǐng)域的優(yōu)勢,同時由于城市交通的混亂、堵塞、車位難求等劣勢,制約著海口新能源汽車市場的發(fā)展,但由于我國政府對于新能源汽車的政策鼓勵和支持,各民族自主企業(yè)的發(fā)奮圖強,攻破了新能源汽車的層層技術(shù)難關(guān),海口新能源汽車市場又面臨了新的機遇。
三、發(fā)展前景建議
1. 引導(dǎo)消費者改變消費觀念
多年來的汽車消費習(xí)慣導(dǎo)致人們對汽車新事物——新能源汽車的認(rèn)識存在諸多偏見,例如價格太貴、性能不穩(wěn)定、使用不方便和維修太貴等等。無論是政府還是汽車廠家都應(yīng)該從各個方面去正確引導(dǎo)消費者,讓他們對新能源汽車有一個正確而客觀的認(rèn)識,讓汽車消費更加理性和科學(xué)。倡導(dǎo)汽車新消費=環(huán)保+誠信+車德的理念,使消費者在購買新能源汽車的時候感受到自己作出的社會貢獻。
2. 解決交通混亂、車位難求的現(xiàn)狀
??谀壳翱偟慕煌顩r是交通網(wǎng)絡(luò)發(fā)展緩慢與車輛眾多之間的矛盾,貫穿??诘慕煌?。還有停車問題、占道拉客問題等一系列的問題構(gòu)成??谑薪煌ǖ闹饕獑栴}。建議相關(guān)職能部門必須制定海通短期改造計劃及長期建設(shè)規(guī)劃和相關(guān)政策解決車位難求的現(xiàn)狀。
3. 政府加大鼓勵和指導(dǎo)力度
新能源汽車除了混合動力之外,純電動車及其他代用燃料車應(yīng)由國家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。啟動的節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點,在3至5年的補貼期內(nèi)增強自主創(chuàng)新產(chǎn)品競爭力,以順利進入產(chǎn)業(yè)化階段,降低企業(yè)生產(chǎn)成本,使其售價滿足消費者的需求。同時建立與新能源汽車相關(guān)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),如充電站、新能源汽車檢測與維修中心,聯(lián)合生產(chǎn)廠家建立和完善售后服務(wù)體系。
4. “先公后私”引如新能源汽車
??谛履茉雌囘€屬于產(chǎn)品的導(dǎo)入期,建議先從公交、出租車、公務(wù)、環(huán)衛(wèi)和郵政等公共服務(wù)領(lǐng)域推廣使用節(jié)能與新能源汽車,逐步改變消費者,特別是私家車主的消費觀念,在發(fā)展新能源汽車的私家車市場。
參考文獻
[1]葉長誼等.海通運輸狀況.
[2]世界及中國新能源汽車現(xiàn)狀及發(fā)展前景深度分析報告.
關(guān)鍵詞:世界經(jīng)濟 新能源 可持續(xù)發(fā)展
世界經(jīng)濟危機來襲,暴露出全球經(jīng)濟存在的嚴(yán)重問題,金融泡沫膨脹,虛擬經(jīng)濟快速增長,實體經(jīng)濟快速退位,大量產(chǎn)能過剩、市場飽和,人類價值觀的金錢欲望無限膨脹,現(xiàn)行的經(jīng)濟模式導(dǎo)致資源供給嚴(yán)重不足,生存環(huán)境持續(xù)惡化等問題迫使人類不得不找到一把可以打開改變世界經(jīng)濟模式的鑰匙。
一、傳統(tǒng)能源在現(xiàn)代世界經(jīng)濟中的地位
石油作為傳統(tǒng)能源,在取代煤炭的主體低位后,已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)社會經(jīng)濟發(fā)展的最有力的發(fā)動機,當(dāng)今世界上許多重大事件的導(dǎo)火索就是石油。石油對經(jīng)濟的影響首先表現(xiàn)為:石油消費量直接影響一國經(jīng)濟的發(fā)展速度。在20世紀(jì)60年代到70年代初期,世界經(jīng)濟因為石油得以高速發(fā)展,經(jīng)濟增長與石油消費之間一般保持著1.5∶1的比例。一般來說,石油的價格平穩(wěn),則經(jīng)濟的增長與石油消費的增長成正比關(guān)系,也就是說,必須消費一定數(shù)量的石油才能獲得經(jīng)濟上一定程度的增長。但隨著時間的推移,石油消費增大,而作為不可再生資源的石油儲量大幅度減少,長期的供不應(yīng)求的狀態(tài)已經(jīng)成為一個國家經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。對于多數(shù)國家來講,經(jīng)濟增長是政治的最大命脈,所以可以說石油對于一個國家在穩(wěn)定和在世界上的地位是影響深遠的,是一種戰(zhàn)略要素。目前,世界各國在制定長期持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略中,都把提高石油的使用效率作為解決危機和加快經(jīng)濟增長的重要手段。
二、低碳經(jīng)濟時代的到來
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)①。低碳經(jīng)濟的提出,實際上是人類關(guān)注二氧化碳排放問題及其他因經(jīng)濟發(fā)展而影響生態(tài)環(huán)境問題的結(jié)果。在這種全新的經(jīng)濟模式的指導(dǎo)下,世界各國都希望自己能夠走上一條可持續(xù)性發(fā)展的綠色之路。目前發(fā)達國家正在投入大量資金,來優(yōu)化自己的能源結(jié)構(gòu),提高傳統(tǒng)能源的利用效率,并且積極的探索清潔能源。而發(fā)展中國家則備受煎熬,因為他們的工業(yè)化進程正在處于發(fā)展階段,對傳統(tǒng)能源的依賴遠超過發(fā)達國家,因此也必定承擔(dān)著相當(dāng)多的輿論壓力。但可喜的是,無論發(fā)達國家還是發(fā)展中國家,都表現(xiàn)出了可持續(xù)性發(fā)展的決心,彰顯了大國的責(zé)任感。
三、世界經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略核心-新能源
1.美國的經(jīng)濟長期發(fā)展戰(zhàn)略。
在金融危機下,美國政府實施了長期經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略,即“再工業(yè)化”戰(zhàn)略和“新能源”發(fā)展戰(zhàn)略。
“再工業(yè)化”屬于奧巴馬政府提出的用于近期促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要戰(zhàn)略,該戰(zhàn)略主張重新重視國內(nèi)工業(yè)尤其是制造業(yè),加快制造業(yè)的增長速度,目地是讓經(jīng)濟從虛擬回歸實體,并力圖轉(zhuǎn)向“出口推動型”經(jīng)濟發(fā)展方式。為此,美國政府了50條舉措用于有效的降低制造業(yè)成本和提升制造業(yè)創(chuàng)新水平。第一、在降低制造業(yè)成本方面,美國政府采取了降低制造業(yè)的稅收負(fù)擔(dān)、改革公共醫(yī)療保險制度、減少管制和司法訴訟成本、鼓勵創(chuàng)新投資及加強職業(yè)教育培訓(xùn)用以提高制造業(yè)勞動生產(chǎn)率、實施節(jié)能計劃等具體措施。第二、在提升制造業(yè)創(chuàng)新水平方面,美國政府于2009年8月頒布了《美國創(chuàng)新戰(zhàn)略:推動可持續(xù)增長和高質(zhì)量就業(yè)》,主張重構(gòu)國家創(chuàng)新基礎(chǔ),用以強化美國自主創(chuàng)新的基本要素;鼓勵發(fā)展有效創(chuàng)業(yè),為創(chuàng)業(yè)和風(fēng)險投資營造良好的環(huán)境,保持并提升美國公司在全球創(chuàng)新領(lǐng)域的國際競爭力;扶持重點行業(yè)的科技研發(fā),推動戰(zhàn)略性新興行業(yè)的突破。
“新能源”是奧巴馬政府經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略的重點,發(fā)展“氣候友好型能源”(Climatefriendly Energy)是該戰(zhàn)略的核心。具體來說,美國政府的新能源政策可以歸納為五個方面:第一,2010年~2013年,通過對“新能源”電力企業(yè)的直接和間接資助,使美國國內(nèi)新能源供應(yīng)量增加一倍;第二,鼓勵個人、單位和地方政府使用“新能源”,并實施補助,提高“清潔能源”的使用效率;第三,美國政府將長期重點扶持在清潔能源領(lǐng)域內(nèi)的創(chuàng)新活動,并決定投巨資在10年內(nèi)支持發(fā)展下一代新燃料和建設(shè)燃料基礎(chǔ)設(shè)施;第四,實施“總量控制與排放交易項目”(CapandtradeProgram)用以限制化石能源使用,從而減少溫室氣體的排放;第五,啟動“重塑美國能源科學(xué)與工程學(xué)優(yōu)勢”教育計劃,通過設(shè)立跨學(xué)科研究生課程、提供獎學(xué)金、以及促進科研機構(gòu)和創(chuàng)新公司合作等措施加大新能源的研究力度,并且鼓勵學(xué)生走向清潔能源領(lǐng)域的工作崗位。
2.日本的經(jīng)濟長期發(fā)展戰(zhàn)略
日本于2008年9月,根據(jù)金融危機和國際經(jīng)濟形勢的變化對“新經(jīng)濟增長戰(zhàn)略”進行了調(diào)整,主要方向在對既定的2015年各項經(jīng)濟指標(biāo)進行微調(diào)的同時,重新設(shè)計了經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略,2010年6月,日本政府公布了“新增長戰(zhàn)略”(New Growth Strategy),旨在確立危機后日本長期經(jīng)濟發(fā)展方向的,是日本未來10年經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略?!靶略鲩L戰(zhàn)略”認(rèn)為,日本要靠“后危機時代”是擺脫“失去的十年”,日本政府將利用國內(nèi)要素和擴大對外開放兩個方面尋求經(jīng)濟增長動力。其中,在利用國內(nèi)要素和促進國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面,日本政府將在環(huán)境和“新能源”產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域投資50萬億日元,創(chuàng)造140萬個就業(yè)機會;在醫(yī)療和健康產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域投資45萬億日元,創(chuàng)造280萬個就業(yè)機會。在擴大對外開放方面,日本政府將致力于建立亞太自由貿(mào)易區(qū)(APECFTAAP),并通過發(fā)展對外旅游業(yè),進一步提升日本在亞洲地區(qū)和亞太區(qū)的經(jīng)濟地位。
四、結(jié)論
隨著全球能源的消耗,未來石油價格將會大幅度增長,目前發(fā)達國家逐步調(diào)整自己的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),在維持經(jīng)濟增長的同時,發(fā)展新能源,降低對傳統(tǒng)能源的依賴,改善人類氣候環(huán)境。雖然2011年日本發(fā)生大地震帶來的核電站泄漏事故直接影響到了新能源產(chǎn)業(yè),各國也紛紛采取措施放緩核能腳步,但并不能阻止人類對新能源的探求。未來世界經(jīng)濟的霸權(quán)必定掌控在擁有新能源核心技術(shù)的國家手中。
參考文獻:
[1]肖鵬軍:《石油經(jīng)濟的風(fēng)險與危機及其防范》,《石油大學(xué)學(xué)報》,1999年第4期。
關(guān)鍵詞:分布式可再生能源;能源互聯(lián)網(wǎng);并網(wǎng)發(fā)電
中圖分類號:TM3 文獻標(biāo)識碼:A
1 引言
人類社會發(fā)展至今,我們面臨兩個危機:一是全球經(jīng)濟危機,另一個是傳統(tǒng)能源以及落后的技術(shù)所導(dǎo)致的能源危機。分布式的可再生能源的大量應(yīng)用使得能源互聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)成為未來發(fā)展趨勢。未來每一座建筑物都可以成為綠色發(fā)電廠。任何人都可以在自己家里,工廠里生產(chǎn)出自己的綠色能源,用不誤的電還可以上網(wǎng)銷售,通過能源互聯(lián)網(wǎng)與任何其他國家的人分享。
2 能源互聯(lián)網(wǎng)
2.1 能源互聯(lián)網(wǎng)的含義
能源在電網(wǎng)中的雙向流動,又是電能的生產(chǎn)者。這種具有雙重身份的用戶和互聯(lián)也和互聯(lián)網(wǎng)中的信息傳輸模式類似。因此,可將新型智能電網(wǎng)命名為能源互聯(lián)網(wǎng)(Energy Internet)。能源互聯(lián)網(wǎng)這一概念,指出能源互聯(lián)網(wǎng)是一種構(gòu)建在可再生能源發(fā)電和分布式儲能裝置基礎(chǔ)上的新型電網(wǎng)結(jié)構(gòu),是智能電網(wǎng)的發(fā)展方向。
2.2能源互聯(lián)網(wǎng)的特點
能源互聯(lián)網(wǎng)依托FREEDM系統(tǒng)、電力電子技術(shù)和信息通信技術(shù),除了具備當(dāng)前智能電網(wǎng)所提出的安全、高效和經(jīng)濟等優(yōu)點外,還具有如下特點:
1.具有新式的傳輸接口,允許分布式電源和儲能裝置以類似信息互聯(lián)網(wǎng)的“即插即用”形式投入使用。配電網(wǎng)具有“即插即用”式接口,當(dāng)用戶連接至配電網(wǎng),配電網(wǎng)自動識別用戶并為其做出相應(yīng)配置。當(dāng)用戶與配電網(wǎng)斷開連接后,配電網(wǎng)能夠及時監(jiān)測到用戶變化。這一監(jiān)測功能可以通過定期向用戶發(fā)出握手信號實現(xiàn),如果用戶在一段時間內(nèi)沒有回應(yīng)握手,可認(rèn)定用戶已經(jīng)斷開連接。
2.當(dāng)連接至配電網(wǎng)的用戶需要某些服務(wù)時,用戶向配電網(wǎng)發(fā)出服務(wù)請求。配電網(wǎng)對請求生成應(yīng)答信息回復(fù)至用戶,并控制相關(guān)設(shè)備提供服務(wù)。當(dāng)用戶申請終止某些服務(wù)后,配電網(wǎng)能夠接收到終止信號并停止電能輸出。主動隔離已經(jīng)發(fā)生的故障或潛在的危險,實現(xiàn)系統(tǒng)自愈,在必要時允許配電網(wǎng)以微網(wǎng)形式實現(xiàn)孤島運行。
3. 當(dāng)配電網(wǎng)中設(shè)備或用戶發(fā)生改變時,控制系統(tǒng)能夠及時監(jiān)測到配電網(wǎng)狀態(tài)的變化,實現(xiàn)實時控制。網(wǎng)的正常工作在很大程度上依賴于系統(tǒng)中采集的數(shù)據(jù)和信息。
3 未來的發(fā)展方向
在未來,能源將從下面的幾個方面向前發(fā)展。
第一,向可再生能源轉(zhuǎn)型。
歐盟到2020年會有20%能源來自于可再生能源。德國總理默克爾執(zhí)政后,德國已經(jīng)有20%的能源是綠色能源了,而六年后將實現(xiàn)綠色能源占35%。漢能控股集團董事局主席李河君先生預(yù)測在2035年,全球的能源有50%以上會被新能源替代掉。奧巴馬總統(tǒng)說2025年全球有20%的新能源,潘基文說2030年30%的新能源。
第二,可再生能源的分布式生產(chǎn)。
在歐洲有1.9億棟建筑,包括住宅、辦公室、工廠,歐盟未來的目標(biāo)是把歐洲每個現(xiàn)有建筑都變成一個綠色微型發(fā)電廠。這樣屋頂?shù)奶柲堋ν獾娘L(fēng)能、地下的熱能和垃圾都能變成能源。能源的分散式生產(chǎn),即將各大洲的每一座建筑變成微型發(fā)電廠,以便就地收集可再生能源。德國已經(jīng)把一百五十萬建筑變成綠色微型發(fā)電廠。
第三,能源儲存。
間歇性能源需要存儲。在每一座建筑中使用氫和其他技術(shù),以存儲能源。德國正在測試用氫作為介質(zhì)來存儲能源。
深圳萬科中心,不僅外觀現(xiàn)代,而且是一幢綠色的建筑。中心采用節(jié)能環(huán)保的建筑材料,在屋頂鋪設(shè)了太陽能板,如圖3.1,把辦公大樓變成了一根微型的發(fā)電廠,目前該光伏系統(tǒng)每年約能滿足整棟大樓用電量的15%。
圖3.1 萬科中心樓頂光伏發(fā)電系統(tǒng)
第四,能源的分配。
如果電用不完,可以用軟件把這些電通過能源互聯(lián)網(wǎng)進行銷售。所以這就要用到能源互聯(lián)網(wǎng),因為在一個廣闊的區(qū)域,有些地方白天陽光明媚,就可以把電輸送到正處在夜晚的地方,有些地方雨水豐富,水能所產(chǎn)生的電充足,就可以把電分享給雨水并不充沛的地區(qū),所以能源互聯(lián)網(wǎng)可以在擁有氣候差異,季節(jié)差異,時間差異的廣大地區(qū),讓人們可以把用不完的電通過能源互聯(lián)網(wǎng)與他人共享,這就是分布式合作式的能源共享方式。
4 分布式可再生能源發(fā)展對未來的影響
第一,促進經(jīng)濟轉(zhuǎn)型,帶來新的經(jīng)濟和商業(yè)增長模式。
20年后,一旦可再生能源技術(shù)得到大規(guī)模應(yīng)用,使用屋頂太陽能發(fā)的電墻外風(fēng)能發(fā)的電以及地下的熱能,燃燒廚余垃圾發(fā)的電全部免費。所以由于這些新技術(shù),我們進入一個新的時代,任何人可以自己發(fā)電,通過能源互聯(lián)網(wǎng)在全球分享,告別碳經(jīng)濟時代,進入可再生能源經(jīng)濟時代。同時很重要的一點,這種能源結(jié)構(gòu)讓經(jīng)濟更加民主化。今后一旦把能源技術(shù)和通訊技術(shù)結(jié)合起來,會帶來幾何級的經(jīng)濟增長以及新的經(jīng)濟和商業(yè)模式。
第二,加速實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)。
可再生能源的大量利用是電力發(fā)展的趨勢,是我國發(fā)展低碳經(jīng)濟的重要組成部分。能源互聯(lián)網(wǎng)將改變傳統(tǒng)的應(yīng)對負(fù)荷增長的方式,在降低能耗、提高電力系統(tǒng)可靠性和靈活性等方面具有巨大潛力。能源互聯(lián)網(wǎng)中的能源站點可以是太陽能光電、風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)能熱電聯(lián)產(chǎn)(包括垃圾發(fā)電) 、家用燃料電池、江河湖海水、城市污水和土壤中的低品位熱能。充分利用城市中的可再生能源和未利用能源。這樣,城市或區(qū)域的每一棟建筑都可以收集能量,收集到的能量匯聚到城市的熱和電的互聯(lián)網(wǎng)中,能夠提供建筑使用,同時也能用來為汽車等用電器具充電。全球現(xiàn)在都在大量的研究利用可再生能源,而可再生能源的分布特性要求能源能夠并網(wǎng)共享,所以能源互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)是分布式可再生能源被大量利用的必然產(chǎn)物,隨著專家學(xué)者們的進一步研究,在提倡綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的今天,能源互聯(lián)網(wǎng)會被加快的實現(xiàn)。
第三,需要面對的問題。
中國經(jīng)過12年的努力終于在2012年讓太陽能的分布式能源能夠并入電網(wǎng)。但中國面臨了很多困難,理論上是非??尚械模娴囊兂梢粋€現(xiàn)實,挑戰(zhàn)很多。其中一個是上網(wǎng)的問題。特別是老百姓用電,要么解決上網(wǎng)問題,要么解決儲能問題。因為儲能問題技術(shù)還需要時間,所以第一個是上網(wǎng)問題。第二,現(xiàn)在國家的產(chǎn)業(yè)政策的扶持。現(xiàn)在歐洲特別是德國,已經(jīng)非常成熟。但是我們國家現(xiàn)在探索。
然而,大量分布式電源的并網(wǎng)運行也使電網(wǎng)面臨許多新的挑戰(zhàn),包括調(diào)度難度增加,電網(wǎng)短路容量增大,電能質(zhì)量受到影響,在如何實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的最優(yōu)控制、對上級電網(wǎng)的支撐和新型電力市場等方面仍存在諸多問題.有待于進一步研究。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專家學(xué)者們的進一步研究。在提倡綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的今天,對能源互聯(lián)網(wǎng)的研究具有重大意義。
5 結(jié)束語
任何一種可再生能源的使用都有代價,如果我們都完全依賴它,把它用到極致的話,那么這個地球上的人類恐怕也無法生存。所以我們也必須要清楚的意識到這一問題。
我認(rèn)為中國的政府機構(gòu), 應(yīng)該像歐盟政府一樣,現(xiàn)在最重要的就是制定路線圖,包括標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)劃和激勵措施,而地方政府需要根據(jù)說的五個方面,因地制宜制定規(guī)劃,并要連接起來,德國以及歐盟的很多國家,都是這么做的。因為這項工作很艱巨,就像爬山爬坡一樣,但不管怎么說,這是值得去做的一件事情。
參考文獻:
[1]ZHAO Tiefu,ZENG lie,BHATIACHARYA S,et a1.An average model of solid state transformer for dynamic system simulation[c] //Power & Energy Society General Meeting,2009.A Canada:IEEE.2009:1-8.
[2]謝開,劉永奇,朱治中,等.面向未來的智能電網(wǎng)[J].中國電力2008,41(6):19-22
[3]徐大平,張新房,柳亦兵.風(fēng)力發(fā)電控制問題綜述[J].中國電力2005,38(4):70—74.
[4]栗秋華,周林,劉強,等.光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤新算法及其仿真[J].電力自動化設(shè)備,2008,28(7):21-25.
[5]嚴(yán)俊,趙立飛.儲能技術(shù)在分布式發(fā)電中的應(yīng)用[J].華北電術(shù),2006(10):16-19.
[6] 微電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀及在我國的應(yīng)用前景[J]. 電網(wǎng)技術(shù),Aug. 2008,Vol. 32 , No.16
[7] 微電網(wǎng)研究綜述[J]. 電力系統(tǒng)自動化,2007 Oct.10, Vol.31, No.19
關(guān)鍵詞:能源結(jié)構(gòu);低碳發(fā)展;使用效率
工業(yè)文明的高效率雖然為人類創(chuàng)造了前所未有的財富,但卻帶來了環(huán)境污染、生態(tài)惡化、氣候變暖三大“非和諧”效應(yīng),而生態(tài)文明則是在高效率基礎(chǔ)上,對工業(yè)文明造成的人與自然的不和諧進行矯正,并且最終予以消除,在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)經(jīng)濟快速增長與環(huán)境保護的雙勝利。低碳模式正是這樣一種兼具效率與和諧的經(jīng)濟發(fā)展方式,它雖然是發(fā)達國家完成溫室氣體減排的一種途徑,但是對于我國目前開展的能源節(jié)約和環(huán)境保護的努力是一致的,是貫徹科學(xué)發(fā)展觀和實現(xiàn)經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變等重大戰(zhàn)略決策的延伸和擴展。
從更廣闊的視角看,“十二五”與“十一五”最大的不同之處在于經(jīng)濟的低碳轉(zhuǎn)型。近幾年,北京市保持了較高的經(jīng)濟增長勢態(tài),目前又在創(chuàng)建世界城市。21世紀(jì)的世界城市應(yīng)該是最宜居的綠色家園,應(yīng)該是具有國際吸引力和示范能力的國際大都市。北京是享譽世界的歷史文化名城,不能單純地拼經(jīng)濟指標(biāo),不能復(fù)制老牌世界城市的發(fā)展道路和模式,要符合科學(xué)發(fā)展觀,堅持“人文、科技、綠色”三大理念相結(jié)合的價值觀,要走低碳發(fā)展、綠色發(fā)展的道路,其中能源結(jié)構(gòu)的低碳化和提高能源使用效率是最為關(guān)鍵的要素。
一、北京市能源結(jié)構(gòu)的特點和存在的問題
第一,能源供給對外依賴度大。北京是一個資源相對匱乏的世界級大城市,城市發(fā)展所需能源基本需要外援。目前北京市每年用煤量高達2700萬噸,其中94%都依靠外埠供給,石油和天然氣則完全依賴外地調(diào)入。北京與周邊區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展協(xié)同度較低,缺乏紐約、倫敦、東京等世界城市所具有的都市圈不同區(qū)域間的互補和協(xié)同發(fā)展的格局。
第二,新能源和可再生能源利用比例較少,還有很大的發(fā)展空間。當(dāng)前北京的能源結(jié)構(gòu)是,煤炭33%,油28%,外調(diào)電力22%,天然氣12%,還有一些其他能源。這與煤炭比例達70%的全國能源結(jié)構(gòu)相比,已經(jīng)難能可貴了。但是北京的能源結(jié)構(gòu)和老牌世界城市相比差別較大。倫敦以天然氣為主要品種,大概占能源的一半,其次是電力和石油;紐約的能源品種排序為石油40%,天然氣28%,煤炭只占6%左右;東京的石油、天然氣、電力三分天下,基本上排除煤炭。近年來,北京市新能源和可再生能源的使用嚴(yán)重不足,目前在北京市發(fā)展較快的新能源和可再生能源主要有地?zé)崂煤吞柲芾玫?,只有很少的風(fēng)電,沒有購買外地的風(fēng)電;生物質(zhì)能資源目前主要是利用養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的糞便、生活垃圾等產(chǎn)生的沼氣。
第三,能源利用效率低。目前北京市能源消費環(huán)節(jié)浪費比較嚴(yán)重,主要表現(xiàn)在燃煤鍋爐熱效率較低、建筑采暖熱能浪費嚴(yán)重、電機綜合效率低、照明用電浪費比較普遍等。發(fā)達國家的能源綜合利用效率達到40%以上,而北京僅略高于30%;北京目前建筑綜合熱指標(biāo)平均在55大卡/平方米.時,而按照北京市有關(guān)建筑節(jié)能的規(guī)定,新居住建筑熱指標(biāo)可降低到40大卡/平方米.時左右;發(fā)達國家一般均采用變頻調(diào)速設(shè)備,北京在用的變頻調(diào)速設(shè)備不多,電動機采用變頻調(diào)速以后,電耗一般可節(jié)約20%-30%左右。在市區(qū)由于替煤而改造或新建的燃?xì)忮仩t效率一般為55%,能源利用效率還有很大的提高潛力。
第四,煤的利用主要是直接消費,潔凈煤技術(shù)的利用非常有限。北京市煤的利用中直接消費是最大一部分,主要是通過23000多臺工業(yè)鍋爐、工業(yè)窯爐鍋爐和民用生活取暖爐來使用。燃用未經(jīng)洗選的散煤,大多煙筒低、無脫硫、脫氮措施,除塵效率不高。洗選煤的應(yīng)用也很少,僅僅在民用方面得到應(yīng)用,尚未應(yīng)用于工業(yè)鍋爐,水煤漿技術(shù)目前僅在燕山石化的220噸/小時的鍋爐上得到成功應(yīng)用,大型的煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)目前均未得到應(yīng)用。
第五,天然氣替煤作為北京市能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的一個重點方向,目前發(fā)展勢頭良好,但也存在很多障礙。存在的問題是價格過高,局限了它的使用。目前北京市天然氣利用主要集中在居民使用和市區(qū)采暖,其他利用方式較少,造成了峰谷差值相當(dāng)大。
二、北京市進一步調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的建議
“十二五”時期,北京市能源結(jié)構(gòu)需要向清潔、低碳加速轉(zhuǎn)型,實現(xiàn)進一步優(yōu)化。北京市煤炭消費比例的減少,有助于北京市實現(xiàn)能源清潔化,產(chǎn)生更少的有害氣體和溫室氣體。但是,僅僅強調(diào)提高電力、天然氣等在能源結(jié)構(gòu)中的比例,會面臨能源供應(yīng)安全的問題,成本也高。如果通過以政策引導(dǎo)能源消費結(jié)構(gòu)升級,則壓縮能耗空間大有可為。在英國、美國、加拿大、德國等發(fā)達國家,優(yōu)質(zhì)能源在能源消費總量中的比重分別達到82%、76%、74%、72%;北京市優(yōu)質(zhì)能源在能源消費總量中的比重為64%,與發(fā)達國家相比還存在一定的差距。北京社會經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)站在了更高的歷史起點上,展望“十二五”,一方面要轉(zhuǎn)化奧運成果,加快建設(shè)“人文北京、科技北京、綠色北京”,另一方面要向全面建設(shè)世界城市邁進。新的發(fā)展時期,對于北京轉(zhuǎn)變發(fā)展方式,推進新的能源戰(zhàn)略,提出了更高的要求。
第一,繼續(xù)大力發(fā)展天然氣,優(yōu)化天然氣利用方式。北京市天然氣使用量從1997年的1.8億立方米增長到2009年的近65億立方米。北京市天然氣用量中,主要用于鍋爐采暖和熱水供應(yīng)。其中冬夏兩季用氣量峰谷之差懸殊。這種用氣特征給上游和城市輸配管網(wǎng)都造成較大壓力,增大了供氣難度,同時也使得燃?xì)庠O(shè)施利用率下降,效益降低。同時由于集中用戶所占比重偏低,也不利于管網(wǎng)的合理調(diào)度運行。大力發(fā)展集中供熱,提高供熱效率,是一個根本的途徑。除滿足居民日常生活用氣外,還要繼續(xù)發(fā)展天然氣熱電聯(lián)、采暖制冷以及冷熱電三聯(lián)供等用戶。目前,北京周邊許多省市上馬了不少天然氣替代的項目,如唐山曹妃甸總規(guī)模為1000萬噸/年的液化天然氣項目、大唐內(nèi)蒙古克什克騰旗40億立方米/年煤制天然氣項目、匯能集團在內(nèi)蒙古投資的年產(chǎn)16億立方米煤制天然氣項目等,北京要保證自身的天然氣供應(yīng)安全,必須加強與周邊的合作,實現(xiàn)互補和共贏。目前北京市氣源已有陜京一線、陜京二線,2010年年底陜京三線可具備通氣條件,陜京四線的建設(shè)也已明確。此外,2009年開建的大唐克什克騰煤制天然氣項目,根據(jù)計劃,該管線2010年可供氣13.4億立方米,2011年可供氣26.8億立方米,到2012年建成后每年可向北京提供40億立方米天然氣,成為北京第二大氣源。
第二,大力發(fā)展可再生能源,加快發(fā)展風(fēng)力、太陽能、生物質(zhì)發(fā)電等綠色電力。歐盟提出到2020年可再生能源在能源消費總量中比例達到20%,日本也提出2020年該比例達到20%。我國可再生能源發(fā)展規(guī)劃的目標(biāo)是到2020年該比例達到15%。2008年我國可再生能源利用量占一次能源消費總量的比例已達到9%。北京市可再生能源在能源消費總量中的比重還很低,需要制定更有力的鼓勵政策加快發(fā)展速度。北京市2008年可再生能源利用總量約150萬噸標(biāo)煤,約占全市能源消費總量的2.4%,其中風(fēng)力發(fā)電裝機容量6.45萬千瓦,太陽能熱水器集熱器面積超過400萬平方米,光伏發(fā)電達到2.2MW;熱泵系統(tǒng)供暖面積超過1500萬平方米;生物質(zhì)管道炊事燃?xì)庥脩暨_到3萬戶。北京地區(qū)水電資源匱乏,風(fēng)能資源相對較豐富,總儲量約為60萬千瓦,應(yīng)該充分利用北京地區(qū)的風(fēng)力資源,加快建設(shè)后續(xù)風(fēng)力發(fā)電工程。加快推進太陽能光伏發(fā)電和延慶兆瓦級太陽能光熱發(fā)電項目的實施,促進太陽能發(fā)電的商業(yè)化運行。目前全市生物質(zhì)發(fā)電僅僅4萬千瓦,規(guī)劃2020年達15萬千瓦,還有很大的發(fā)展空間。北京市年太陽能日照時數(shù)約2600小時,屬二類資源地區(qū),是北京市資源最豐富的可再生能源品種。北京發(fā)展太陽能可謂既具備自然條件,又具備社會條件。北京將從2010年開始重點實施的六大金色陽光工程,有利于加快太陽能的開發(fā)利用,力爭成為太陽能研發(fā)的高端制造和示范中心,搶占新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制高點,使北京成為一流的陽光世界城市。
第三,在新農(nóng)村建設(shè)中應(yīng)該積極推廣應(yīng)用可再生能源。在農(nóng)村地區(qū)全面推廣戶用太陽能熱水系統(tǒng)和太陽能集中浴室;推廣應(yīng)用沼氣、秸稈汽化等生物質(zhì)集中供氣,為居民提供清潔廉價的管道炊事燃?xì)?;探索液化石油氣服?wù)向鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村地區(qū)的延伸,使農(nóng)民用上安全、清潔、方便的液化石油氣;推廣生物質(zhì)供熱在農(nóng)業(yè)大棚等設(shè)施中的應(yīng)用。近年,生物質(zhì)直燃發(fā)電在我國發(fā)展較快,已具備一定規(guī)模。國能生物發(fā)電集團已有18個項目投入商業(yè)運營,裝機容量40萬千瓦,累計供電52億千瓦時,消耗秸稈等農(nóng)林廢棄物700萬噸,減排436萬噸二氧化碳。
第四,繼續(xù)提高電力在終端能源結(jié)構(gòu)中的比重。為了進一步改善城市的生態(tài)環(huán)境,需要繼續(xù)提高電力在終端能源結(jié)構(gòu)中的比重。2008年,北京地區(qū)全社會用電量為697億千瓦時,比2007年增長3.2%,其中自發(fā)電為三分之一,其余三分之二的電力為外部調(diào)入。盡管北京的電力主要來源于外調(diào),但外調(diào)只是一種用能和排放的轉(zhuǎn)移,隨著電力需求的增加,本地發(fā)電量也必須增加。針對城鎮(zhèn)化和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的快速發(fā)展,建筑、交通是未來北京節(jié)能減碳的重點部門。目前,建筑已經(jīng)成為北京市僅次于工業(yè)用能的第二大用能領(lǐng)域。對于新建民用建筑要嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)能65%的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),對于新建公共建筑要嚴(yán)格執(zhí)行公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。推廣節(jié)能型電器設(shè)備,加快實施電氣化城市軌道交通,并在公交、環(huán)衛(wèi)、政府等領(lǐng)域率先推廣使用節(jié)能環(huán)保的家用電器。加強超高壓電網(wǎng)建設(shè),大幅度提高外調(diào)電力的比重,特別是建設(shè)智能電網(wǎng),提高終端用戶用電效率,充分吸納本地可再生能源。
第五,實施煤炭的清潔化利用。煤炭是我國的基礎(chǔ)能源,也是北京市需要長期使用的重要能源。煤炭又是高碳能源,單位熱量燃煤排放的二氧化碳比石油高36%,比天然氣高61%,燃煤型污染是造成環(huán)境污染的主要原因。當(dāng)前煤炭在北京能源結(jié)構(gòu)中的比重是33%,與發(fā)達國家的世界城市相比,高出許多。北京市煤炭消費比例的減少,有助于北京市實現(xiàn)能源清潔化,產(chǎn)生更少的有害氣體和溫室氣體。在美國、英國和德國等發(fā)達國家,煤炭在能源消費總量中也占有一定的比重,但其中90%的煤炭用于單純的發(fā)電,只有10%用于終端消費。北京市的煤炭消費中,只有46%用于發(fā)電,54%都用于終端消費,因此,應(yīng)該進一步降低煤炭在終端能源消費中的比重。削減煉焦用煤,將已經(jīng)基本達到壽命的燃煤電廠改造為燃?xì)獍l(fā)電廠,把現(xiàn)有燃煤總量降低下來。煤炭同時也是可以清潔轉(zhuǎn)化的能源,轉(zhuǎn)化的目的是使其從高碳變?yōu)榈吞?,甚至無碳。對于北京來說,未來若干年內(nèi)還將使用相當(dāng)數(shù)量的煤,因此應(yīng)該重視開發(fā)與利用煤炭的清潔技術(shù)。煤炭的清潔利用方式包括煤炭氣化技術(shù)、煤炭液化技術(shù)和脫硫、脫硝及除塵的高效清潔燃燒技術(shù)。應(yīng)該實施煤炭清潔利用技術(shù)的研發(fā)和示范,支持煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)的推廣。
參考文獻;
1、蔡林海.綠色革命與全球創(chuàng)新競爭――低碳經(jīng)濟大格局[M].經(jīng)濟科學(xué)出版社,2009.
2、樊鋼.走向低碳發(fā)展:中國與世界[M].中國經(jīng)濟出版社,2010.
3、魏一鳴.中國能源報告[M].科學(xué)出版社,2008.
4、張坤民.低炭經(jīng)濟論[M].中國環(huán)境科學(xué)出版社,2008.
關(guān)鍵詞:分布式能源;發(fā)展現(xiàn)狀;未來展望
中圖分類號:TK01 文獻識別碼:A 文章編號:1001-828X(2015)013-000-01
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和工業(yè)化進程的加快,傳統(tǒng)的規(guī)?;心茉慈毕葜饾u突顯,安全環(huán)保的分布式能源開始受到人們的廣泛重視。分布式能源本身清潔環(huán)保,能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)利用,能源利用模式為梯級利用,能源供應(yīng)和環(huán)保方面符合世界能源發(fā)展趨勢和工業(yè)需求。而我國分布式能源雖然在較小范圍內(nèi)進行了推廣,但仍處于起步階段。因此對我國分布式能源當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀及未來方向的分析對于今后能源發(fā)展具有重要意義。
一、分布式能源發(fā)展優(yōu)勢
分布式能源主要指小規(guī)模、分布式存在的可直接用于客戶端處,實現(xiàn)冷、熱、電能雙向傳輸?shù)哪茉?。分布式能源對有限能源進行了合理的整合優(yōu)化處理,最大化地提升資源、環(huán)境的效益。分布式能源實用廣泛,組成分散單一,占用面積狹小,模塊化特征顯著。
大力扶持分布式能源產(chǎn)業(yè)有助于解決我國現(xiàn)階段能源短缺問題,實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,其具體發(fā)展優(yōu)勢如下:
1.能源利用率高
分布式能源主要利用規(guī)模小、相對較分散的能源進行熱能、電能等的轉(zhuǎn)化,極大提升了閑置能源的利用效率,有效緩解了電網(wǎng)壓力。分布式能源發(fā)展的目標(biāo)為資源和環(huán)境效益的最大化,因此在能源利用中必定注重能源利用率方面,盡可能減少個中間環(huán)節(jié)的能源損耗,有效提升能源利用率。
2.節(jié)約人力,保護環(huán)境
分布式能源利用過程中采用了先進的通訊手段,利用智能系統(tǒng)對現(xiàn)場進行監(jiān)視并實現(xiàn)遠程操控,同時服務(wù)公司采取專業(yè)化的能源服務(wù)管理模式,保障能源供應(yīng)方面的高效性和安全性,從而極大程度上節(jié)約了人力資源。而且分布式能源的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)處于世界先進水平,降低了污染物的排放總量,細(xì)化分散了污染物,有助于外界植物的吸收、凈化,實現(xiàn)了分布式能源的環(huán)保功能。
二、中國分布式能源發(fā)展現(xiàn)狀
20世紀(jì)70年代西方國家便提出了分布式能源利用的雛形,近些年來分布式能源優(yōu)勢得到充分體現(xiàn),各國重視程度不斷提升。而我國的分布式能源技術(shù)發(fā)展較晚,但已得到行業(yè)的認(rèn)可,市場發(fā)展?jié)摿薮?。分布式能源發(fā)展項目主要分布在北京、上海、廣州和青島等沿海城市,且經(jīng)濟效益良好。國家發(fā)改委明確提出要加快我國分布式能源建設(shè),逐步將技術(shù)普及到較大城市,提高產(chǎn)業(yè)化程度。
目前我國分布式能源系統(tǒng)利用能源主要有風(fēng)能、地?zé)崮?、太陽能和天然氣等,能量轉(zhuǎn)換方式主要為熱力、非熱力循環(huán),應(yīng)用最為廣泛的為天然氣、沼氣等聯(lián)網(wǎng)利用的分布式能源系統(tǒng)。
總之,我國分布式能源原料及設(shè)備種類繁多,但較西方國家分布式能源系統(tǒng),仍存在不小的差距,發(fā)展相對落后,僅僅涉及到一些大城市的能源供應(yīng),未能在中小城市、農(nóng)村進行普及,覆蓋區(qū)域小,供能比例低,具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
三、中國分布式能源發(fā)展存在問題
雖然目前我國分布式能源系統(tǒng)發(fā)展已受到國家、社會和企業(yè)等各方面的廣泛關(guān)注,發(fā)展勢頭強勁。但在其發(fā)展過程中存在著諸多問題,包括制度政策、經(jīng)濟技術(shù)以及市場等方面,其中制度政策占主導(dǎo)地位。
1.政策法規(guī)滯后,對政策支持過分依賴
我國分布式能源系統(tǒng)的發(fā)展尚處于起步階段,還未形成足夠的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,政府對其發(fā)展的重視程度不足,相關(guān)法律法規(guī)的制定無法緊追其發(fā)展速度,沒有針對性的法規(guī)進行指導(dǎo)和約束,缺少具有系統(tǒng)性、可操作性的細(xì)則、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等進行參考。而且目前分布式能源行業(yè)還依賴著政府的扶持和政策的保護,無法獨立生存發(fā)展。
2.與市場機制相矛盾
電力法規(guī)規(guī)定供電區(qū)內(nèi)只存在一家供電營業(yè)網(wǎng)點,因此分布式能源系統(tǒng)的電能智能供應(yīng)給電網(wǎng)。且由于現(xiàn)行電價制度規(guī)定,工商用戶電價高,居民農(nóng)業(yè)用戶電價低,分布式能源系統(tǒng)建設(shè)一般由工商用戶執(zhí)行,其自主發(fā)電供應(yīng)己用,多余電量上傳電網(wǎng),嚴(yán)重影響電網(wǎng)的現(xiàn)有市場份額,雙方無法協(xié)調(diào)發(fā)展。
3.電網(wǎng)供電安全、質(zhì)量問題
分布式能源電力供應(yīng)系統(tǒng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)配電模式存在著根本性的區(qū)別,因此不適用于分布式能源供應(yīng)。由于分布式能源系統(tǒng)理論上是在電網(wǎng)中增加了數(shù)量巨大、容量較小的電源,這就與傳統(tǒng)電網(wǎng)單一電源結(jié)構(gòu)存在本質(zhì)的區(qū)別,需要加以協(xié)調(diào)電網(wǎng)系統(tǒng)。電網(wǎng)供電安全質(zhì)量問題具體表現(xiàn)在三個方面:一、由于電源過多,不易控制電壓載荷,造成電壓超標(biāo),加大運行管理難度,導(dǎo)致輸出功率大幅波動,形成安全隱患;二、繼電保護過程中易發(fā)生保護誤動現(xiàn)象,導(dǎo)致故障等級上升等問題;三、并網(wǎng)運行管理難度較大,大電網(wǎng)斷開后并網(wǎng)線路持續(xù)負(fù)荷供電,容易發(fā)生安全事故。
四、中國分布式能源未來發(fā)展趨勢
我國分布式能源已進入起步階段,未來發(fā)展趨勢將面向規(guī)?;瘜嵤╇A段。未來發(fā)展中,首先政府要進行分布式能源的宣傳工作,在各城市地區(qū)建立符合具體情況的試點進行推廣,以天然氣為主要能源,輔以風(fēng)能、水能和太陽能等,并采取多種發(fā)電方式,革新產(chǎn)業(yè)技術(shù)和加大行業(yè)市場份額,逐步實現(xiàn)分布式能源系統(tǒng)的規(guī)?;⑹袌龌?。
其次,要深化電力體制改革,打破當(dāng)前電力壟斷、統(tǒng)購統(tǒng)銷機制,弱化分布式能源系統(tǒng)與市場機制間矛盾,出臺相關(guān)政策法規(guī),制定行業(yè)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),進一步完善能源相關(guān)體系和法律,為分布式能源未來的發(fā)展提供一個良好的環(huán)境,提升產(chǎn)業(yè)的市場競爭力。
最后,政府部門加強引導(dǎo)和支持,促進分布式能源系統(tǒng)的快速發(fā)展,充分發(fā)揮經(jīng)濟環(huán)保價值,實現(xiàn)未來行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
五、結(jié)束語
分布式能源系統(tǒng)能夠因地制宜地利用一切可利用能源,制定相應(yīng)地區(qū)能源發(fā)展方案,最大化地利用能源和環(huán)境,提升其社會經(jīng)濟效益。我國能源需求量巨大,能源相對缺乏,經(jīng)濟高效的分布式能源系統(tǒng)更符合我國國情和經(jīng)濟發(fā)展,而且該能源清潔環(huán)保、安全可靠,未來必將成為能源產(chǎn)業(yè)的支柱,對我國能源供應(yīng)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化具有重要意義。
參考文獻: