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關鍵詞:林木生物質能源;農村;開發;利用;推廣
中圖分類號:F124.5 文獻標志碼:A 文章編號:1673-291X(2013)15-0215-03
隨著科學技術飛速發展,生產力大大提高,能源需求量飛速增長,而與之同時出現的則是環境污染日趨嚴重、全球性的氣候變化以及能源資源的持續短缺問題。因此,開發、利用、推廣新型綠色能源成為了各國政府、企業正在積極推進的工作。而林木生物質能源是以木本草本為主的生物質采用直接燃燒熱化學轉化生物轉化液化等方法,將存儲在林木生物質中的化學能加以開發并重點發展氣化、發電、供熱燃料乙醇生物柴油的技術 [1]。據統計,地球每年經光合作用產生的物質有1 730億噸,其中蘊含的能量相當于全世界能源消耗總量的10~20倍,而森林每年所貯藏的生物質能源占全部生物質能源總量的2/3,但目前的利用率不到3%[2]。
總書記在十報告中明確指出推動能源生產和消費革命,支持節能低碳產業和新能源、可再生能源發展,確保國家能源安全[3]。同時,在國家出臺的十二五規劃綱要中也要求大力發展沼氣作物秸稈及林業廢棄物利用等生物質能,有效開發利用這一資源,使其能大量替代煤油電氣等化石能源,保障能源供應的安全和加強生態農業建設 [4]。在當下全社會大力倡導節能減排的社會背景下,著力發展林木生物質能源產業,不僅有利于治理農林業生產過程中的污染問題,改善農村生態環境,還能夠有效緩解農村能源短缺,降低農戶能源使用費用支出,改善農戶生活品質,促進農村經濟社會的可持續發展。
針對中國農村林木生物質能源開發利用的現狀及發展情況,筆者前往福建省建寧縣進行走訪調研。調查的主要方法包括問卷和訪談,以農戶作為基本調查單元,共調查當地農戶126戶,獲得有效問卷120份,有效率為95.2%。問卷主要涉及家庭基本信息、基本用能情況、用能偏好及政策、對林木生物質能源的知識和態度認知情況四方面,以描述統計的方式對調查結果進行分析,闡述當地農村林木生物質能源發展的情況,并針對所存在的問題,提出相應的對策、建議。
一、建寧縣林木生物質能源開發現狀
建寧縣位于福建省西北部,武夷山脈中段,林業資源豐富,被稱為中國“黃花梨之鄉”、“建蓮之鄉”、“無患子之鄉”。2008年該縣遭受嚴重持續低溫冰凍災害,森林受災200多萬畝后,開始調優樹種結構,經過深入調研、多方考察和專家論證,確認建寧的氣候條件、林地土壤很適宜種植無患子樹種。無患子種子含油率高達40% [5],該樹種是生產生物柴油的良好原料。作為一種再生性能源的木本油料樹種,無患子具有良好生態、經濟價值和利用前景。
建寧縣在引入公司合作開發林木生物質能源時提出了由公司基地種植及“公司+基地+農戶”的經營方式帶動農戶種植,而筆者走訪了建寧縣的多個村鎮,對農戶參與能源林建設情況調查結果顯示,僅一成的農戶參與到了企業運作的能源林建設當中,大多數農戶并未參與。可見,當下的能源林建設仍然是以企業為主導的,農戶很少有機會能夠參與進來。
但是,在關于農戶是否愿意參與到能源林的建設當中的調查中,有64%的農戶愿意參與其中。從農戶回答愿意參與林木生物質能源林建設的原因看,政府補貼、村干部廣泛宣傳和與企業簽訂協議保障產品銷路是最重要的三個原因。如果沒有政府組織協調、企業負責相關收購與合作,僅依靠農戶的自發組織、需求,生物質能源林建設就難以開展,整個產業也將無法擺脫原料生產成本過高和原料有效供應不足的制約。這部分愿意參與能源林種植的農戶,希望在種植的過程中,更多的得到來自政府的資金補貼以及相應的優惠政策。
在受訪農戶中,不愿意參與林木生物質能源林建設的主要原因包括:生產成本太高;對生物質能源林建設的政策不了解,認為政府扶持力度不大;產品沒有銷路,種植風險太高,沒有在外打工收入高;林地資源少,沒效益等。
從調查結果中還得出結論,林業收入占家庭總收入的比重對農戶參與林木生物質能源林建設意愿有著一定的影響。林業收入占家庭總收入的比例越高,農戶越滿意其目前的林業產業結構,種植習慣就會越難發生改變。特別是在林木生物質能源樹種產品銷路沒有保障、預期效益不明顯時,農戶更加不愿意參與生物質能源林建設[7]。
二、建寧縣林木生物質能源使用狀況
建寧縣在著力發展林木生物質能源產業,但是其縣農戶使用林木生物質能源情況卻不容樂觀。在筆者調查的農戶中沒有一家使用生物質能源,他們仍然使用傳統的煤炭、蜂窩煤、煤氣等作為日常能源。林木生物質能源如果能得到充分利用,在提高能源利用率的同時,還能保護生態環境、減少環境污染。而農村居民堅持使用的傳統用能方式只會不斷引起環境污染、生態破壞和氣候變化等一系列問題。如秸稈的燃燒在造成秸稈養分流失的同時,也會排放大量的有害氣體影響農村居民的健康;薪柴的燃燒不僅是農村室內空氣污染的主要原因之一,同時還會因森林資源的破壞導致水土流失和空氣自凈能力的下降等環境問題;煤炭、薪柴直接燃燒所排放的溫室氣體更是會給氣候環境帶來無法估計的影響[8]。
(一)使用偏好對于能源選擇的影響
通過對建寧縣農村居民能源使用的偏好進行了調查,分別考察了煤炭、蜂窩煤、液化氣、電能和薪柴在農戶選擇能源時的偏好差異,得出下表數據:
從表1數據我們可以看出,經濟性是農戶在選擇能源種類時,首先要考慮的因素,農戶對于煤炭、蜂窩煤、電能、薪柴的使用,都是基于經濟性角度考慮的。除此之外,我們還發現,農戶對于能源環保性考慮僅僅在電能的使用中會優先考慮,在其他能源的選擇中,都次于便利性、安全性等方面的考慮。
當被問道“在同樣價格支出情況下,是否計劃使用更環保的新型林木生物質能源”時,近六成的受訪者選擇愿意更換環保能源。因此,我們知道,農村消費者在能源品種的選擇時,將經濟性置于首要考慮因素,在經濟性能滿足的前提下,還是愿意兼顧環保性的。
能源產品屬于百姓日常生活所需的必需品,需求是剛性的,但是由于農村消費者收入水平較低,其收入對能源產品偏好及接受程度產生差異,這類消費群體對于能源產品的需求價格彈性較大,對產品價格非常敏感。生物質能源在現階段中,其價格下降所導致的內部收益率的下降幅度要遠大于產量的上升而帶來的內部收益率的上升幅度,所以對現今的生物質能源企業來說其很難靠降價來增加市場份額 [9]。在生物質能源價格難以下降的前提下,環境保護概念又不被廣泛接受,在現階段的日常能源選擇中,農戶不會傾向于使用生物質能源。
(二)認知水平對于能源選擇的影響
針對農戶關于林木生物質能源的認知情況,我們進行了兩項調查,通過比較農戶對于各項表述的認知均值與標準差,考察農村地區居民對林木生物質能源相關知識和態度的認知現狀。一項是關于農戶對林木生物質能源基礎知識認知情況調查,內容涉及原料、產品和用途,在該項調查中各項得分均在3分左右,表明農戶對于生物質能源基礎知識的認知情況一般,而各項數據的標準差均大于1,說明在農村消費者中對于林木生物質能源基礎知識的差異較大。在林木生物質能源產品種類一項中得分更是只有2.57,大多數農戶根本不理解林木生物質能源具體包括什么,該問題反映出的問題使得農戶沒有足夠的理由選擇使用林木生物質能源,從而致使林木生物質能源很難在農村地區得到有效推廣。另一項是關于農戶對林木生物質能源態度認知部分的調查,內容包含環保、前景、用能意識、原料取材和產業化等方面,調查數據顯示,農戶在對林木生物質能源的態度調查得分較高,除原料取材外,普遍都在3.5分以上。林木生物質能源的產業化發展得分情況最好,說明農戶對生物質能源的產業化發展保持樂觀,而標準差值也相對較低,表明農戶在趨勢認知方面差異不大。在原料取材方面,數據顯示,農戶對此問題沒有清晰的看法,反映出其對林木生物質能源占用耕地和原料取材方面的相關知識缺乏了解。
綜合上述關于農戶對于林木生物質能源的認知水平調查結果,我們可以看出雖然農村居民對中國發展林木生物質能源的態度比較積極,但明顯暴露出其對相關知識的認知水平比較低。由于農村地區居民因受到教育水平、發達程度等因素的制約,了解林木生物質能源相關知識的渠道和內容都十分有限,僅從電視、廣播、報紙等媒體接觸過零星信息,沒有接受過專門的講解或指導,使得絕大部分農戶缺乏對其知識的了解,并不清楚林木生物質能源的優勢、具體使用方法和購買渠道等,使得林木生物質能源在農村地區的推廣受到了一定的限制。
三、相關建議及對策
建寧縣的情況具有代表性,現在中國生物質能源的開發與利用尚處起步階段,普遍存在著用戶轉換成本過高、原料供給不穩定、自主研發能力弱、配套支持政策不健全等諸多不利因素[10]。因此,無論從政府層面,還是企業層面,都應采取一定的措施,引導農戶認識到生物質能源的經濟效益、生態效益以及社會效益,從而更好開發與利用生物質能源。以下針對前文,提出幾點對策與建議:
(一)激發農戶的積極環境態度
政府部門應當首先通過、傳播當前及未來所面臨的環境問題來觸發農戶的環境感受,引發他們對于環境保護以及開展低碳行為的認同;其次,強調傳統集體主義價值觀,促使農戶在實現個人效用最大化的同時關注社會福利,關注其作為公民個體對社會所應承擔的義務,以此強化農戶的責任意識,積極響應社會期望;然后,通過積極的反饋來增強農戶的自我感知效力,即通過增加農戶對其個體行為實際效果的感知以產生積極態度并使低碳行為方式得以持續。農戶對于環境的態度越積極,具備的環境知識越多,就越有利于激發其采取環境友好,從而更主動地參與到林木生物質能源的開發與利用當中來。
(二)加強宣傳力度以提高相關認知水平
當下林木生物質能源在開發與利用過程中遇到的困難很大程度上是由于農戶對相關內容不知曉,認知存在偏差所造成的。絕大多數農戶對于林木生物質能源的概念模糊且存有偏差,不知道生物質能源的開發利用實現低碳環保生活方式以及其可帶來的對于整個人類社會環境的正面影響。因此,建議各級政府有關部門應積極通過廣播、電視、知識下鄉等信息傳播途徑對農村居民進行能源知識和技能的知識普及,提高農戶對于生物質能源經濟效益、社會效益、生態效益方面的認知水平,從而提高農戶群體的參與度和積極性。
(三)出臺相應補貼優惠政策
當農戶具備了環境知識、積極的環境態度意愿時,仍然未必產生主動的低碳行為,這主要是因為受到感知障礙和主觀規范的影響。調查結果顯示,無論對于能源林的種植還是生物質能源的使用,農戶期待政府能夠提供相應的補貼政策,給予一定的優惠。而對于政府來說,通過實行財政補貼或政府購買的方式內在化由于使用生物質能源帶來的社會收益,農戶只需負擔其個人收益即可。例如,可以給種植能源林的農戶免費贈送相關節能爐具,或者在節能爐具和能源產品上給予一定的政府補貼。在現階段通過這種方式拉平農戶在生物質能源方面與傳統能源的支出,直接增加農村居民的能源使用效益,降低農村居民的能源使用成本,擴大生物質能源用戶數量,培養農戶的使用生物質能源的習慣。
(四)加快相關技術的研發進度
政府、企業、高校、研究機構合力進行生物質能源新技術的研發,全面系統地對生物質能源原料生產、轉化技術、產品市場進行研究和推廣,標準化生物質能源產品的生產環節,建立完善的生物質能源產品市場服務體系,及時推廣新技術、新成果,使之能夠盡早實現更大的生態、經濟和社會效益。
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關鍵詞:合同能源管理;林木生物質;融資;節能
作者簡介:張彩虹,北京林業大學經濟管理學院統計系學科負責人,教授,博士生導師。
中圖分類號:F326.2;DF4 文獻標識碼:A doi:10.3969/j.issn.1672-3309(x).2013.02.10 文章編號:1672-3309(2013)02-23-03
一、合同能源管理的定義
合同能源管理,在國外簡稱EPC(Energy Performance Contracting),在國內廣泛地被稱為EMC(Energy Management Contracting),是20世紀70年代,起源于西方發達國家的一種全新節能模式。
它是指能源服務公司與用能單位以契約形式約定節能目標,能源服務公司提供節能服務,用能單位以節能效益支付能源服務公司投入及其合理利潤。其基本框架是用能單位將本單位的節能工作外包給能源服務公司,不需要事先支付改造和服務費用,并通過減少的能源費用支出償付能源服務公司,并在項目結束后獲得節能資產的所有權;能源服務公司依靠自己的專業優勢,有效降低客戶能源消耗,分享節能收益并獲得利潤收益。合同能源管理實現了能源服務公司、用能單位和社會三方共贏,并逐步發展形成了以合同能源管理機制為商務模式的新興節能服務產業(賈曉燕 2012)。
它的實質是一種以減少的能源費用來支付節能項目全部成本的節能投資方式。這種節能投資方式允許用戶使用未來的節能收益為用能單位和能耗設備升級,以及降低目前的運行成本。節能服務合同在實施節能項目的企業(用戶)與專門的盈利性能源管理公司之間簽訂,它有助于推動節能項目的開展。
二、合同能源管理的服務模式
目前,合同能源管理的服務模式主要有:節能效益分享模式、節能量擔保模式、能源管理外包模式、設備租賃模式、創新工程施工模式、BOOT 模式等。
王一(2011)對各種模式做了研究,指出節能效益分享模式,是在合同約定的年限內,節能服務公司負責融資并為用戶提供技術服務,根據服務后的節能效益預算或根據實際運行的效益分析,與用戶按照約定的比例分享項目實施后節省的費用。
節能量擔保模式,是指在節能服務公司向客戶承諾最低節能指標,保證其項目在改造后的節能收益。
能源管理外包模式,是指節能服務公司將用能單位所有的能源費用進行托管,由節能公司支付項目改造所需要的費用,并獨自享受通過節約所得的能源效益。
設備租賃模式是指節能服務公司在采用租賃方式購買設備租賃期內,設備所有權歸節能服務公司所有,當其收回投資及利息后,設備歸用戶所有。
創新工程施工模式,是指客戶會委托節能服務公司做能源審計、節能方案設計、節能改造工程施工,并提前支付工程的預付款、在工程結束后支付竣工款。
BOOT模式源于自然資源開發和基礎設施建設項目,屬于BOT(建設―經營―移交)結構。新能源等分散能源供應建設項目和熱點聯產項目,類似于自然資源開發和基礎設施建設項目,(建設―擁有―經營―移交)模式應用較多。
趙靜蕊(2011)則研究了各種模式在目前的合同能源管理項目里面所占的比例,分別是節能分享模式占約32%,節能量擔保模式處于主導地位,達到約57%,能源管理外包模式占約8%,設備租賃模式占約3%。
盧志堅、孫元欣等(2012)分析了在各種模式下,節能服務公司需要承擔的工作以及對于雙方的風險和收益等。
在以上這些模式中,節能效益分享和節能擔保模式應用最廣,它們分別注重了能源節約達到的水平和節約的相關費用。
三、合同能源管理的融資模式
合同能源管理起步較早的國家包括美國、德國、法國、日本和巴西等,目前,這些國家已經形成了比較成熟的融資模式。比較有代表性的模式有:保證節能量結構融資模式、共享節能量結構融資模式,又以前者的應用較多。巴西則建立了獨特的保證基金融資模式, 即Super ESCO 模式以及SPE融資模式(丁友衛 2012)。
孫碧(2011)指出,合同能源管理的融資模式主要有:債券融資、股權融資、證券化融資、設立專項能源基金融資等,結合債權和股權融資,可推得可轉換債券融資,而債券融資的主要債務形式又包括商業銀行信貸、債券融資、租賃融資等。
李玉靜、胡振一(2009)指出,在借鑒巴西的經驗時,我國在拓展合同能源管理融資模式時,可以選擇引入多機構、多方位的融資模式。巴西的保證基金模式、Super EMCo 及特殊目的公司模式,我國都是可以嘗試的。但絕不可以照搬照抄,要能夠針對具體的節能市場需要,可以考慮運用Super EMCo模式;保證基金融資模式更具有借鑒意義,因為根據我國國情,引入擔保可以使我國EMC突破銀行惜貸的束縛;特殊目的公司模式,我國并沒有應用。
葉倩、吳晶瑋、鐘奕等(2012)也強調,成功的融資離不開政府的引導和支持。政府可在對ESCO公司進行備案的基礎上建立信用評級制度;進一步建立健全針對合同能源管理項目的財稅政策和法律監管體系,對合同能源管理項目減免稅收,明確補貼額度,明確各利益方的法律責任,推動合同能源管理行業健康有序發展。同時為培育合同能源管理市場,政府還可成立專項基金,為合同能源管理項目融資進行擔保,提供穩健的融資保證,從而免除投融資機構的后顧之憂。
四、林木生物質能源介紹
(一)林木生物質能源
“中國林木生物質資源潛力與開發機制研究”課題組在其研究報告(2006)中指出,林木生物質能源資源是指將太陽能轉化的生物量經林業的經營活動產生的可以成為能源的物質,它是林木總生物資源量的組成部分。王連茂(2009)在其研究中提出林木生物質是指以木本、草木植物為主的生物質,把來自森林的能源界定為“林業生物質能源”,指出“林業生物質能源是指林木生物質本身所固定和貯藏的化學能,這種化學能由太陽能轉化而形成”。劉剛和沈鐳(2007)認為林木生物質能源是指可用于能源或薪柴的森林及其他木質資源。
林木生物質能源資源一般指沒有加工利用價值從而形成直接增值效益的林產品原料。可用于發展成為生物質能源的林木生物質資源主要有薪炭林生物質資源、灌木林生物質資源,以及林業生產和更新剩余物生物質資源。
(二)林木生物質能源資源潛力
呂文等(2005)根據調查研究,初步測算出我國森林生物量約180億噸,每年可獲得的資源量約9億噸,可用于能源開發的資源量近3億噸。洪浩等(2011)研究指出,“十二五”期間,全國共有1.04億公頃(15.6億畝)林地要進行清林撫育,按照每畝林地至少產生500KG清林撫育剩余物計算,全國將產生7.8億噸林業剩余物。
另根據有關部門統計,全國木材加工企業年加工能力9379.85萬m3,產出剩余物約0.418億噸;木材制品拋棄物約0.60億噸。另外,我國薪炭林生物質總量是0.66億噸,灌木林的生物量約為2.15億噸。
綜上可見,林木生物質能源資源潛力巨大,有待于開發和利用。
五、生物質能源在合同能源管理中的應用前景構想
張燕、馬越、陳勝(2012)指出,發展生物質能源是當今世界各國改變能源消耗、控制環境污染的主要途徑,傳統發展模式的單一性使得各國迫切需要尋求發展生物質能源的新路徑。合同能源管理作為一種先進的能源管理模式和市場化運作的節能新機制,其獨特的市場主體結構、多元的融資渠道和規范的監管體制都將為解決生物質能源發展中出現的相關問題提供契機。
蔣建林(2010)也指出,合同能源管理中利用生物質燃料替代化石能源,負責從生物質燃料生產到使用的一整套管理實施并承擔所有費用,按照低于客戶原運行成本5%~20%的蒸汽或熱水價格跟客戶結算,合作期滿后將鍋爐贈送給客戶,免除了客戶的投資風險、技術風險和管理風險。該模式在客戶無需投資的情況下,實實在在地降低客戶的生產能耗,讓客戶樹立依靠可再生清潔能源替代高污染的化石能源的綠色企業形象。
以東莞市為例,據《東莞日報》報道,根據東莞市2011年初定下方案,兩年內全市逐步淘汰改造全市小工業鍋爐1200 臺,即4 蒸噸/小時以下,使用8 年以上10 蒸噸/小時以下的燃煤鍋爐。
為抓住鍋爐改造中出現的商機,近來市場上出現一種全新的鍋爐能源改造模式:能源生產企業以合同能源管理(EMC)的方式集中供氣,企業用戶只需繳納使用費,接入管道就可以使用蒸汽。
雖然目前這樣的方式還不是很成熟,尚在試驗階段,但是相信隨著合同能源管理模式的推進和生物質能源的廣泛應用,兩者的結合會帶來更多的益處。
這樣的事例目前不勝枚舉。然而根據生物質能源和合同能源管理模式的特點,兩者的結合還會產生一些新的問題。比如,具體的組織模式、運行機制等,合同能源管理應用到林木生物質能源領域帶來的環境效益的評價標準等,還有需要什么樣的政策性支持等,都有非常高的理論和實踐意義。
因此,本文提出了合同能源管理在林木生物質能源領域的應用研究,以期通過研究,可以分析合同能源管理在林木生物質能源領域應用的運作模式和相關的政策性建議。
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關鍵詞:生物質能;現狀;展望
Status and Development trend of biomass energy in Yunnan province
Cai Bing Zhang Jie
(Yunnan Vocational institute of Energy Technology655001 ,Qujing Yunnan )
Abstract:
Key words:biomass energy, status, prospect
1引言
能源是人類賴以生存的物質基礎,是國民經濟的基本支撐。我國是能源消費大國,能源供應主要依靠煤炭、石油和天然氣等化石能源,而化石能源資源的有限性及其開發利用過程對環境生態造成的巨大壓力,嚴重制約著經濟社會的可持續發展。在這種形勢下,開發清潔的可再生能源已成為我國能源領域的一個緊迫課題。而生物質能是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費總量第四位的能源,在整個能源系統中占有重要地位。
生物質是指通過光合作用而形成的各種有機體,包括所有的動植物和微生物。生物質能就是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式,即以生物質為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用,可轉化為常規的固態、液態和氣態燃料,取之不盡,用之不竭,是一種可再生能源,同時也是唯一一種可再生的碳源。
2生物質能特點
2.1可再生性。生物質能屬可再生資源,生物質能由于通過植物的光合作用可以再生,與風能、太陽能等同屬可再生能源,資源豐富,可保證能源的永續利用。但是,如果超過其再生量(生長量、固定量),就會造成資源枯竭,所以可再生的前提是通過種植林木等措施填補利用掉的部分[1]。
2.2儲量豐富。根據生物學家估算,地球陸地每年生產1000~1250億噸生物質;海洋年生產500億噸生物質。生物質能源的年生產量遠遠超過全世界總能源需求量,相當于目前世界總能耗的10倍。
2.3可替代性。生物質能不同于常規的化石能源,是一種可替代化石能源轉化成液態和氣態燃料以及其他化工原料或者產品的碳資源[2]。
2.4低污染性。生物質能資源替代化石燃料可以減少SO2、CO2等污染物的排放,改善環境質量[3-4]。在使用過程中幾乎沒有SO2產生,燃燒釋放出來的CO2可在再生時重新固定和吸收,因此不會破壞地球的CO2平衡[1]。
3發展生物質能產業的必要性
3.1有利于拓展農業功能,促進區域經濟發展和農民增收
發展農業生物質能產業,突破傳統農業的局限,利用農產品及其廢棄物生產新型能源,拓展了農產品的原料用途和加工途徑,為農業提供了一個產品附加值高和市場潛力無限的平臺,有利于轉變農業增長方式,發展循環經濟,延伸農業產業鏈條,提高農業效益,拓展農村剩余勞動力轉移空間,在促進區域經濟發展、增加農民收入等方面大有可為。
3.2有利于發揮農業對能源的支持作用,緩解能源供應緊張局面
我國能源資源總量較為豐富,但人均占有量低。近年來,隨著我國經濟社會的快速發展,能源需求持續增長,供求矛盾日益突出,2005年一次能源生產總量為20.6億噸標準煤,能源消費總量達到22.3億噸標準煤;石油凈進口量1.4億噸,對外依存度超過40%。積極發展農業生物質能產業,對緩解化石能源供應緊張局面,優化能源結構,保障國家能源安全,建立穩定的能源供應體系具有重大意義。
3.3有利于保護和改善生態環境,促進可持續發展
我國是世界上第二大能源生產和消費國,化石能源造成的環境污染相當嚴重。積極發展生物質能產業,可以有效替代高污染、高排放的化石能源,降低薪柴使用量,資源化利用畜禽糞便等農業廢棄物,是推動節能減排的戰略舉措,是保護生態環境的重要途徑,有利于建立資源節約型和環境友好型社會,促進人與自然和諧發展與經濟社會的可持續發展。
3.4有利于改善農民生產生活條件,扎實推進社會主義新農村建設
我國農村經濟社會發展水平較低,基礎設施落后,環境衛生條件差,50%以上農戶生活用能主要采用直接燃燒秸稈、薪柴等落后方式,同時大量人畜糞便得不到及時有效處理,導致了疾病的發生和疫病的傳播,影響了廣大農民群眾的生活質量和身體健康。積極發展生物質能產業,增加農村清潔能源供應,可以逐步改變農村幾千年來煙熏火燎的用能方式,提高農村能源利用效率,改善農村衛生狀況和農民生產生活條件,是提高農民生活質量、降低生活成本、改變農村落后面貌、建設社會主義新農村的有力抓手。
4云南省生物質能發展的現狀[5]
云南省是我國農村能源利用現狀的一個縮影。全省能源林木、能源作物、水生植物、各種有機廢棄物等生物質非常豐富,人均森林蓄積量為33.96立方米,約為全國人均占有量的4倍。宜林荒地286.7萬公頃,速生樹種量居全國前列,作為全國最貧困的省份之一,云南省的農村能源主要依靠傳統的薪柴和秸稈。根據國家統計局的2005年云南省農村能源統計數據,農村能源消耗的主要結構為41%的薪柴,17%的秸稈和31%的煤。其中生活用能占70%,以薪柴、秸稈等生物質能為主,薪柴消耗量占80%。農村80-90%的人口程度不同的使用薪柴,60%的人口主要依靠薪柴做飯取暖,41.01%的人口完全使用薪柴為生。
近二十年來節能灶和沼氣等能源應用技術在云南農村地區得到大力推廣。“八五”以來云南省支付每年都劃撥大量資金在全省改造被稱為“老虎灶”和“地火塘”的傳統爐灶,推廣新型節能灶,同時科技部門還專門立項不斷改進節能灶的技術,提高節能灶的熱效率。但是由于節柴改灶的措施未能有效遏制云南省林業受到破壞的趨勢,政府將農村能源的發展重點轉為戶用沼氣能源,希望能借沼氣推廣減少薪柴消耗,減輕以薪柴為主的農村能源對森林造成巨大壓力。
農村能源建設具有較強的社會公益服務色彩,一直以來由政府公共財政為主體進行引導,通過各政府部門牽頭,以項目的形式在農村傳播。以沼氣為例,“十五”以前中央財政對我省農村能源建設平均每年投資20萬元左右,“十五”期間中央財政小型公益項目投入809萬元,中央資金國債農村沼氣項目也投入了17256萬元;省級財政的專項資助從1979年農村沼氣建設之初的50萬元上升到1991年的600萬元,2007年達到8285萬元。與戶用沼氣建設相關的項目包括:省婦聯牽頭的“母親沼氣”項目,共青團省委組織實施的“保護母親河行動計劃”的沼氣項目,省扶貧辦在“整村推進”和“異地搬遷”等扶貧項目中配套的沼氣和節柴灶項目等。
5云南省生物質能發展面臨的問題[5]
云南省的農村能源主要依靠傳統生物質能,雖然多年來政府對節柴灶、沼氣和秸稈氣化集中供氣等技術給予了大量補貼和項目推廣,可是沒有改變以秸稈和薪柴等生物質能源為主的農村能源消費結構,這一現狀背后有資金、技術的問題,也有推廣制度的障礙。
(1)資金不足是農村能源建設中所面臨的普遍問題,以單一的財政投入為主,農戶投入為輔,其他渠道的資金少。而面對全國最貧困省份之一的云南省,許多地方財政難以投入配套資金,農戶自籌資金也比較困難。
(2)農村能源建設中欠缺必要的技術服務體系。農戶沒有得到有效的技術指導和幫助,地方政府為了完成指令性任務,存在“只管建,不管養”現象。特別是在沼氣應用方面,農戶在使用中出現質量和技術問題得不到及時解決,缺乏正確使用和維護的培訓,以及管理方面的指導與宣傳,最終導致沼氣池使用壽命過短。
(3)長期以政府為主導的技術推廣模式容量造成技術推廣的一刀切,不能因地因時制宜的推廣技術。而且無法在企業和農戶之間政府建起有效的溝通橋梁。農戶形成依賴思想,被動等待政府投入解決能源問題;而企業因政府補貼的介入,無法與政府項目競爭,影響了依靠市場機制推動技術推廣的建立。
針對目前的技術推廣現狀,政府應該在技術推廣時應考慮農村地區經濟發展的差異性和農村能源的公益性,加強技術服務,加強對貧困地區的補貼,并在經濟發展較快地區推動農村能源的商品化和市場化。
6展望
隨著我國經濟的快速發展,能源需求的進一步增大,生物質能產業發展政策環境的逐漸完善,利用技術水平的進一步提高,許多大型企業的積極參與,人們環境保護意識的逐漸增強,在國家節能減排的政策環境下,云南省生物質能產業迎來了前所未有的發展機遇。根據生物質能資源條件和產業發展狀況,立足于滿足云南省實際需求,通過積極實施生物質能產業發展戰略,確保生物質能產業科學、有序、高效、健康、可持續發展。
參考文獻
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關鍵詞:能源;水果;沼氣;發電;新能源
中圖分類號:U473.2+3 文獻標識碼:A
能源問題已經受到了全世界的普遍關注,各種由于能源短缺而造成的問題日益突出,使得人們不得不重新審視,所以新能源的開發利用,以及舊能源的的合理使用逐漸地進入到了人們視野當中。相對于傳統能源,新能源普遍具有污染少、儲量大的特點,它們對于解決當今世界嚴重的環境污染問題和資源匱乏的問題具有重要意義。同時,由于很多新能源分布均勻,對于解決由能源引發的戰爭也有著重要意義。而沼氣發電作為一項新技術、新能源的開發也逐漸形成規模,并在國內進行了廣泛的應用。
1 我國能源問題
作為世界上最大的發展中國家,目前我國能源生產量僅次于美國和俄羅斯,居世界第三位;基本能源消費占世界總消費量的10.4%,僅次于美國,居世界第二位,可見我國已經成為一個能源生產和消費大國。但在我國的能源發展過程中卻存在著一個非常嚴重的問題,那就是人均能源資源占有量過低。
我國正處于一個經濟高速發展的時期,經濟的發展對能源需求不言而喻。從我國的能源結構來看,超過90%的能源供給是依靠煤炭等化石燃料。眾所周知,大部分化石燃料的燃燒將產生一系列的污染物,不僅污染環境,而且在能源的消耗方面也極為可怖,久而久之,我們將會失去這些不可再生的寶貴資源,不利于資源的可持續發展。所以,加快能源研究步伐、開發新能源,對我國來說已經是一項日益嚴峻的課題,尋找和開發利用清潔高效可再生能源,不僅是解決未來能源問題的重要手段,更是為自己和子孫后代造福。
2 城市水果市場現狀
夏天是個瓜果成熟的季節,針對人們的需求,果品市場也同樣囤積了大量的新鮮水果,果味飄香。可問題也同樣隨之而來,在果品批發市場,由于天氣炎熱,水果腐爛的現象特別普遍,不少商家其直接扔在市場內,腐爛后的水果伴隨著垃圾散發出陣陣酸臭氣味,讓人無法忍受。
其實,腐爛的水果也是一種潛在的資源,利用后的前景也極為廣闊。我國人均能源資源占有量不到世界平均水平的一半,能源資源相對匱乏。能源的節約利用對我國經濟持續發展起著舉足輕重的作用。
在水果市場中,腐爛的水果可以作為發電的原料,從水果中提取的液體可以用來產生沼氣,繼而用沼氣發電。沼氣發電是隨著大型沼氣池建設和沼氣綜合利用的不斷發展而出現的一項沼氣利用技術,它將厭氧發酵處理產生的沼氣用于發動機上,并裝有綜合發電裝置,以產生電能和熱能。沼氣發電具有創效、節能、安全和環保等特點,是一種分布廣泛且價廉的分布式能源。沼氣發電在發達國家已受到廣泛重視和積極推廣。
對于城市水果市場來說,這里有著豐富的生物質資源——腐爛的水果,如果能夠因地制宜地發展小型沼氣電站,則可取長補短就地供電。而且其發電量也隨沼氣產生量的變化靈活調整,可以使沼氣得到充分利用。
可以預想,城市水果市場自行發電項目實施后,市場內普遍存在的腐爛水果的現象將不復存在,空氣中也同樣沒有了異味,維護了市場環境,同時,變廢為寶,使用腐爛水果進行沼氣發電,還可以供應市場內部及周邊區域用電,節約并利用新能源,意義巨大。
3 腐爛水果發電原理
腐爛水果可以用來發電,是因為其內含有大量的有機物。水果當中的有機物經過微生物厭氧菌分解發酵,大致可以分為液化、酸化、產甲烷三個階段:
3.1 在液化階段,厭氧菌種利用胞外酶對垃圾有機物進行酶解,使固態物變成可溶于水的物質。
3.2 在產酸階段,則依靠產酸菌將上述可溶物生成酸性中間物。
3.3 產甲烷階段,最后由甲烷菌利用酸性中間物、以及物料中的其他碳類化合物轉化為甲烷,即我們經常所說的沼氣,從而實現沼氣發電。
沼氣發電技術是集環保和節能于一體的能源綜合利用新技術。城市水果市場中的腐爛水果經厭氧發酵處理后產生的沼氣,驅動沼氣發電機組發電,并可充分將發電機組的余熱用于沼氣生產。沼氣發電技術本身提供的是清潔能源,不僅解決了沼氣工程中的環境問題,同時又消耗了大量廢棄物(腐爛水果),減少了溫室氣體的排放,而且變廢為寶,產生了大量的熱能和電能,符合能源再循環利用的環保理念,同時也帶來巨大的經濟效益,切實可行。
4 應用前景
新能源和可再生能源主要是指水能、太陽能、風能、生物質能、地熱能、海洋能、氫能、燃料電池和生物液體燃料等可持續使用或可顯著提高能源效率的能源,資源豐富,分布廣泛,屬于低碳或非碳能源,既不存在資源枯竭問題,又不會對環境構成嚴重威脅,是實現可持續發展戰略的重要組成部分。新能源與可再生能源開發利用技術是高新技術在能源領域最重要的應用。
而我們提到的利用腐爛水果產生沼氣進而發電的項目就屬于新能源當中的生物質能。生物質能是指太陽能以化學能形式貯存在生物中的一種能量形式,在各種可再生能源中,生物質能是獨特的,是一種唯一可再生的碳源。而且專家稱,生物質能是僅次于煤炭,石油,天然氣的第四大能源。
近年來,我國政府及有關部門對生物質能源利用極為重視,國家科技部已連續幾個五年計劃將生物質能技術的應用研究列為重點項目,進行了生物質能利用新技術的研究與開發,使我國的生物質轉換技術得到了快速的發展,同時也使這項技術日趨成熟。
在城市水果市場,每天都有大量的果品腐敗,但正是這些在市場中普遍存在的東西卻貯存著大量的有機質,為生物質能的提供了廣闊的來源,因此,如果我們能夠充分合理的利用現有的條件,將腐敗水果整合起來用于發電,那將為水果市場這一局部范圍帶來巨大的能源效應,將是一件非常有意義的事情!當然,這也需要我們積極爭取政府在水果市場果品經營中的扶持和監管作用,加大資金投入,美化市場環境,同時也可以提高市場自身的經營和競爭能力,一舉多得。
在國外,腐爛水果發電已經應用于實踐當中,由印尼嘎加瑪達大學與瑞典國際發展局合作研發的科研項目,他們在日惹最大的水果市場--戈瑪利巴市場設立了發電廠房,以供應市場的電力需求,并取得了不錯的成效。
結束語
利用城市水果市場的腐敗果品發電是一項節能環保的工程,但基于腐爛水果發電的開發與利用一次性投入較大,社會和環境效益顯著,直接經濟效益較低,所以現在還不具備與常規能源競爭的能力,因此工程應由政府、地方和企業共同出資建立。我國雖然在有關法律和政策中規定了支持開發新能源和可再生能源的原則內容,但由于其實際操作性差、執行能力不足等因素的存在,城市水果市場利用腐敗果品發電工程的投入和發展能否長期堅持,還是一個有待解決的實際問題。
參考文獻
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隨著全球石油、煤炭的大量開采,能源日益枯竭庫,存量不斷減少,能源短缺和隨之而來的環境污染日漸引起人們的關注,并已成為制約我國經濟社會又快又好發展的瓶頸。改善能源結構,利用現代科技開發生物質能源來緩解能源動力,減少污染物排放等問題刻不容緩。我國政府及有關部門對生物質能源利用也極為重視,已將“大力發展生物質能”列入國家“十二五”規劃。
2、我國生物質能產業發展現狀及前景
現階段我國的生物質能應用主要集中在沼氣利用,生物質直燃發電,工業替代燃料和交通運輸燃料這四方面。
2.1 沼氣利用
近年來沼氣利用在中國發展迅速,在中央投資的帶動下,各地也加大投入,形成了戶用沼氣、小型沼氣、大中型沼氣共同發展的新格局。沼氣開發利用現在不僅能解決農民的燒柴問題,更重要的是我國的沼氣發展正從分散式農戶經營向產業化方向轉變。2008年山東民和牧業建成了一個利用雞糞為原料的3MW熱電聯產沼氣工程;2009年安陽貞元集團通過與丹麥技術資金伙伴合作,以養殖場,公共污糞和秸稈為原料在安陽建立了一個年產400萬m3的車用氣的沼氣項目。從目前情況看,通過生物發酵產沼氣的技術相當成熟,但是現階段還存在沼氣工程總體規模較小效益不高,產氣不是很穩定,特別是在北方冬季產氣明顯不足,和沼氣副產品市場需求不足等因素約束。
2.2 生物質直燃發電
生物質直燃發電是最早采用的一種生物質開發利用方式,也是消耗量最大、最直接、最容易規模化和工業化的能源利用方式。早在2004年,山東單縣、河北晉州和江蘇如東這三個地方就開始了生物質直燃發電的試點示范,而2006年《可再生能源法》的施行更極大促進了生物質直燃發電行業的發展,年投資額增長率都在30%以上,到2010年我國生物質直燃發電量已達到550萬千瓦。其中,我國生物質最大的企業國能生物發電集團有限公司在2010年投入運營和在建生物質發電項目近40個,總裝機容量100萬千瓦。到2013年,該公司規劃生物質發電裝機數量達到100臺,裝機容量達到300萬千瓦。屆時每年可為社會提供綠色清潔電力210億千瓦時,年消耗農林剩余物可達3000萬噸,每年可為農民增收約80億元,每年可減排二氧化碳1500萬噸以上。
生物質直燃發電技術比較成熟,而且它是增加農民收入、促進農民增收的直接載體,是實現工業反哺農業、加快農村經濟發展的重要途徑。需要注意的是生物質直燃發電還存在項目投資和運營成本較高,原料供應季節性強,需要政府補貼,受國家政策影響風險大等問題。
2.3 工業替代燃料
生物質作為工業替代燃料主要包括生物質成型燃料、生物質可燃氣和生物質裂解油。
生物質成型燃料一般以木塊、木粉、木屑和秸稈等農業生物質廢棄物為原料,用作工業鍋爐的燃料。生物質成型燃料的技術研究開發始于20世紀80年代,早期主要集中在螺旋擠壓成型機上,但存在成型筒及螺旋軸磨損嚴重,壽命較短,電耗大等缺點,導致綜合成本較高,發展停滯不前。進入2000年以來,生物質成型技術得到明顯的進展,成型設備的生產與應用已初步形成了一定規模。國家發改委規劃到2010年,生物質成型燃料生產量可達100萬t。生物質成型燃料多用在一些中小型的工業蒸汽鍋爐、有機熱載體鍋爐和商業蒸汽鍋爐方面。其中,珠海紅塔仁恒紙業有限公司的“生物質固體成型燃料替代重油節能減排項目”項目是目前全國最大的生物質成型燃料節能減排項目,該項目2011年投入運行,以兩臺40t/h生物質成型燃料專用低壓蒸汽鍋爐,代替現有的六臺燃油鍋爐。
生物質可燃氣較早使用在氣化發電方面,一般是生物質氣化凈化后的燃氣送給燃氣輪機燃燒發電或者將凈化后的燃氣送入內燃機直接發電。生物質氣化發電廠的規模一般為幾十千瓦到十幾兆瓦,與生物質直燃發電相比,它的規模較小,但它發電效率較高,投資成本較少,對原料的來源限制也較少。除了氣化發電,生物質可燃氣也越來越多地應用在工業替代燃料方面。深圳華美鋼鐵廠就是國內首家使用生物質能源的鋼鐵企業,它將原燃燒重油的兩段式連續推鋼加熱爐改燒生物燃氣,該項目在2009年初立項,并2010年5月正式投產至今運行正常,這是目前世界范圍內建成運行的最大的工業生物燃氣項目。
生物質裂解油是指將秸稈、木屑、甘蔗渣等農業廢棄物通過高溫快速加熱分解為揮發性氣體,再經冷卻后提煉出的一種液體。生物質裂解油的熱值一般為16~18MJ/kg,產油率可達70%,它可直接用作鍋爐和窯爐的燃料,也可進一步加工轉換成化工產品。我國在生物質裂解油這方面的研究起步較晚,但近年來發展較快。浙江大學,中國科技大學,山東理工大學等高校在生物質熱解液化裝置優化和油品的應用、分析和提純方面都做了大量的研究工作,也取得了不錯的成績。在生物質裂解油的工業化應用過程中,2007年廣州迪森公司在廣州蘿崗開發區成功建設了一套年產3000噸的生物油工業實驗裝置并一直連續運行。易能生物公司則使生物油邁入了工業應用的新階段,從2007年在安徽合肥建立起第一套年產萬噸的生物油裝置以來,其2009年在山東濱洲和2011年在陜西銅川宜君科技工業園分別投產了第兩套和第三套的年產萬噸的生物油裝置,這也標志著生物質裂解油的產業化進入了實質性階段。生物質裂解油與生物柴油、燃料乙醇相比生產成本較低,但是它熱值較低,又具有一定的酸性,需要對燃燒設備進行少量改造。生物質裂解油除能直接用于中低端燃料市場外,還可以進一步通過精煉工藝生產多種化學品,開發利用的市場潛力巨大,具有十分廣闊的發展前景。
2.4 交通運輸燃料
生物能源作為交通運輸燃料主要包括生物燃料乙醇和生物柴油。上世紀末,利用糧食相對過剩的條件,我國開始發展生物燃料乙醇。從目前的情況看,玉米、小麥等糧食類作物和甘蔗、木薯等經濟類作物加工燃料乙醇的技術比較成熟,但基于對國家糧食安全的擔心,和發展經濟類作物會發生品種單一,種性退化較嚴重等問題,國家一直有意保持國內燃料乙醇的產量在一定的限制水平。
玉米和木薯加工燃料乙醇目前已處在比較尷尬的境地情況下,我國的企業和科研院校正加大力度地投入研發纖維素等新的燃料乙醇的生產。據了解,中國擁有發展纖維素乙醇的原料優勢。纖維素廣泛分布于農作物秸稈、皮殼當中,資源豐富且價格低廉。2008年吉林燃料乙醇有限公司和2009年安徽豐原生化公司都以玉米秸稈為原料分別建立了一套年產3000t和一套年產5000t燃料乙醇工業化示范裝置。中糧集團與中石化、丹麥諾維信公司聯手建造的中國規模最大的年產萬噸的纖維素TU將于2011年正式投建。纖維素乙醇的生產代表了中國未來燃料乙醇的主流方向,目前需要做的是加快研發力度,突破技術瓶徑,降低生產成本,加快商業化生產的速度。
生物柴油主要應用于運輸業和海運業,是一種重要的交通運輸燃料。生物柴油在國內的發展狀況與燃料乙醇相似,用油類植物生產生物柴油的技術比較成熟,但是它受原料的制約嚴重。要發展大力生物柴油產業,必須要有穩定的原料來源。據了解,歐美國家主要以菜籽油、大豆油為原料生產生物柴油,但我國人多地少的國情決定了我國生物柴油產業不宜以食用油為原料,只能大力發展丘陵鹽堿等非糧用地發展麻風樹、黃連木等喬灌木油料作物。2010年底中海油在海南中海油東方化工城內的6萬t生物柴油項目正式投產運行,其采用的是高壓酯交換(SRCA)生物柴油生產工藝的裝置,產品已在海南島內的柴油零售批發網點推廣使用,這是我國首個麻風樹生物柴油產業化的示范項目。
近年來,利用微藻制備生物柴油受到了國內外的廣泛關注,因為微藻繁衍能力高,生長周期短,可大量培養而不占用耕地,能有效解決原料來源不穩定的問題。美國在2007年推出“微型曼哈頓計劃”,其宗旨就是向藻類要能源,目標是到2010年每天產出百萬桶生物燃油,實現藻類產油的工業化。2008年10月英國碳基金公司也啟動了目前世界上最大的藻類生物燃料項目,投入的2600~-英鎊將用于發展相關技術和基礎設施,該項目預計到2020年實現商業化。我國的科研人員也在政府和企業的大力支持下加緊研發這項新技術,希望能早日實現產業化。雖然現在較高的生產成本制約著微藻生物柴油產業的發展,但通過今后技術的不斷改進,相信微藻生物柴油產業的前景是十分廣闊的。
一、臺灣生物質能產業發展的政策目標
1997年臺灣為加強環境保護、促進經濟發展,設立了“永續發展委員會”。2000年該會以“永續環境、永續社會、永續經濟”為發展愿景,擬定了“二十一世紀議程一臺灣永續發展策略綱領”和“永續發展行動計劃”,確立了臺灣發展可再生能源的政策,其中對生物質能的發展制定了具體的執行目標和計劃。
首先是生物柴油的開發應用。臺灣使用的生物柴油主要是從廢棄的食用油中提取,它與傳統柴油的性質相似,所提供的能量與傳統柴油相當,安全性、性較傳統柴油好,而且生物柴油燃燒后排放的污染物較傳統柴油少,有利于改善空氣質量和減少溫室效應。將生物柴油按一定比例添加進傳統柴油中可相應減少柴油使用量。2004年臺灣開始在部分車輛中使用添加比例為1%(E1)的生物柴油;直到2010年,臺灣相關部門才規定所有出售的傳統柴油中必須添加2%(E2)的生物柴油,數量為l億升;并計劃在2011年至2015年間將這一比例提高至5%(E5),達3億公升;2016年至2025年再提高到20%(E20),達到12億公升。
其次是生物燃料乙醇的推廣應用。生物燃料乙醇是指以生物質為原料,通過發酵、蒸餾及脫水等工藝而制成的乙醇,俗稱酒精。將這種生物燃料乙醇按一定比例添加到傳統的汽油中,可以逐步減少對傳統汽油的依賴,以及二氧化碳的排放。臺灣生物燃料乙醇的發展較晚,直到2007年才開始量產,2010年至2011年按3%(E3)的比例在傳統汽油中添加生物燃料乙醇1億公升,2011年到2015間計劃使用添加比例為5%(E5)的生物燃料乙醇5億升,2016至2025年達到添加20%(E20)的目標,共計20億公升。
再次是生物質能發電。生物質直接燃燒產生的能量可用來發電,臺灣目前有多座垃圾發電廠采用直接燃燒發電,但這種方法燃燒效率低。臺灣“能源局”規劃在2011到2015年將燃煤發電廠的煤與生物質燃料混合燃燒,既能提高發電量,又能充分利用農工廢棄物,并逐漸擴大混燒比例,發電量達到85萬千瓦;2016至2025年,計劃采用垃圾氣化發電技術,將垃圾轉化為可燃氣,再利用可燃氣推動燃氣發電機進行發電,發電量達140萬千瓦。
二、臺灣生物質能產業的發展現狀
臺灣生物質能的推廣應用主要是由臺灣“能源局”、“農委會”與“環保署”合作進行,目前臺灣對生物質能的推廣應用主要是以廢棄物焚化發電、生物柴油和生物燃料乙醇的生產為主。無論是在生物質能的開發還是在推廣應用方面,臺灣尚處于起步階段。
1、廢棄物焚化發電
臺灣早期利用生物質能主要是以垃圾焚化發電為主,但規模較小。目前臺灣約有24座垃圾焚化發電廠,發電的裝機容量累計為56萬千瓦,其中大型垃圾焚化發電廠21座,總裝機容量約47.3萬千瓦。近年臺灣“能源局”開始在全島推廣實行“垃圾全分類、零廢棄”計劃,在澎湖、花蓮、南投興建了“全分類、零廢棄”的資源回收廠,將收集到的垃圾加工成型,再進行焚化發電。為提高燃料效率,臺灣相關部門在花蓮縣豐濱鄉配套興建了島內第一座廢棄物固態衍生燃料(RDF-5)示范廠,每小時可處理1噸垃圾。臺灣利用生物質燃燒發電技術,在燃料成型、燃燒設備以及燃燒工藝方面都較為落后,燃燒熱效率低,發電量較小,無法形成規模效益。
另外臺灣還有小規模的沼氣發電。沼氣來源主要是以廢棄物為主,包括畜牧廢水、家庭污水、城鎮垃圾及各行業廢水廢物等四大類,其中畜牧廢水主要來自養豬廠;家庭污水來自城市污水處理場;城鎮垃圾主要以垃圾掩埋場為主;其他各行業廢水廢物則包括食品業、紡織業、橡膠業以及紙業產生的廢棄物,利用燃煤混燒技術發電,總設計容量約6.53萬千瓦,規模較小。
2、生物柴油生產和推廣
臺灣的生物質能產業中,生物柴油的生產與推廣應用已初具規模。2001年臺“經濟部”頒布了關于生物柴油產銷管理辦法,委托“工研院”進行技術研發,鼓勵民間投資設廠。在生物質原料選取方面,臺灣“農委會”選擇了大豆、向日葵、油菜等作為能源作物,同時在云林、嘉義及臺南等地實施“能源作物試種推廣計劃”,協助農民與生產商進行合作,提供給農民每公頃4.5萬元(新臺幣,下同)的環境補助及1.5萬元的材料費補助,將休耕地轉為種植大豆、向日葵和油菜。但是,由于臺灣地處亞熱帶,這些溫帶作物的收成并不理想,隨即就停止了能源作物的環境補助,能源作物的種植計劃中止。之后,臺灣“能源局”在嘉義大林試種白油桐樹作為生物柴油的原料,但尚未大面積推廣。因此目前臺灣生物柴油的原料較為單一,以廢棄食用油為主,不足部分使用進口棕櫚油進行摻配。
2004年臺灣“工研院”與臺灣新日化公司進行技術合作,在嘉義興建首座以廢食用油為原料的生物柴油示范工廠制造生物柴油,產能為每年3000噸,并于2007年建成投產。目前臺灣生產生物柴油的廠家已有新日化、積勝、承德油脂、玉弘等10家,合計生物柴油裝置產能已達每年20萬噸。依據臺灣黃豆協會的統計,臺灣每年消耗的動植物油脂約為77萬噸,可產生15-20萬噸的廢食用油,將這些廢食用油轉化為生物柴油,每年可生產約15萬噸的生物柴油,達到替代傳統柴油使用量的3%,既解決了廢食用油的回收問題,又產生經濟效益。
生物柴油屬于新能源,發展初期價格勢必無法與傳統石化柴油競爭,為促進生物質能產業的發展,鼓勵生物柴油的使用,臺灣采用的是低比例,循序漸進的添加方式,分四個階段進行推廣:
第一階段,從2004年至2007年,實行為期三年、每年1億元的“生物柴油道路試行計劃”,補貼所有生產及購買生物柴油的廠商,鼓勵公共交通運輸車輛添加使用l%的臺灣自產生物柴油。
第二階段,2007年7月至2008年6月。一方面推行“綠色城鄉計劃”,補助石油煉制企業與加油站在出售的柴油中添加1%的臺灣自產生物柴油B1;另一方面,推行“綠色公車計劃”,將生物柴油B1供應給臺灣13個縣市的加油站,主要提供給垃圾車以及部分柴油客運車輛使用。
第三階段,從2008年7月至2009年12月,強制要求出售的柴油中必須添加1%的生
物柴油。截至2009年,“綠色公車計劃”累計使用生物柴油5500萬公升,相應減少了同等的傳統柴油使用量,并減少約18萬噸二氧化碳排放量。
第四階段,自2010年6月15日起,將所有出售柴油中生物柴油的添加比例提高至2%(B2)。依據臺灣車用柴油的使用量估算,隨著2011年臺灣全面實施B2生物柴油之后,臺灣生物柴油年使用量可望達1億公升。
據“臺經院”估算,若不考慮成本因素,臺灣推動生物柴油將帶來可觀的社會經濟效益:一是能源替代效益,臺灣現在每年使用約1億公升生物柴油,相當于每年減少250萬桶原油的進口;二是環境效益,使用生物柴油,每年可減少二氧化碳等溫室氣體排放約33萬噸;用廢棄食用油生產生物柴油,不僅不會對糧食作物的生產及供應造成影響,反而具有回收廢食用油的環境效益,變廢為寶;三是產業效益,目前臺灣合格的生產生物柴油的企業約10家,累計帶動產業投資約10億元,全面添加2%生物柴油后,估算年產值約30億元,已形成一定的規模。
3、生物燃料乙醇的提取與應用
臺灣的生物燃料乙醇產業起步較晚,目前尚處于發展初期。生物乙醇的提取主要有兩種類型,一種是以糖類及淀粉為原料,如甘蔗、薯類、甜菜、甜高粱等,經發酵、蒸餾、脫水而制成燃料乙醇,這種生產技術已相對成熟。另一種是以木質纖維為原料,如蔗渣、玉米稈、稻草及稻殼、農業生產殘留物、木屑等非糧食作物作為原料,這種被稱為纖維素乙醇,纖維素乙醇是未來生物乙醇工業的發展方向。目前臺灣提取生物乙醇主要以前一種方法為主,依靠糖類和淀粉類農作物作為原料。
臺灣生物乙醇所需原料主要來自島內22萬公頃休耕地,臺“農委會”對休耕地轉種能源作物的給予每公頃4.5萬元的補貼。除了傳統的甘蔗種植之外,為降低成本,臺“農委會農業試驗所”正在研究培植甜高粱用于生產生物燃料乙醇。甜高粱栽培容易、產量高、需水量少、生長期短、適于機械播種及采收,是生產生物燃料乙醇最具潛力的農作物,其莖稈及葉片產量可達每公頃60噸以上,糖汁的固形物含量可達16%以上,每公頃可轉換生物燃料乙醇2000公升,另外高粱殘渣每公頃有16噸,若采用纖維乙醇生產技術,還可轉換4500公升的纖維素乙醇。若將休耕地用于種植甜高粱之類的能源作物,可大大降低生物乙醇的成本。
受原料的影響,臺灣制造生物乙醇的廠商大多由原來的食品企業轉型而來,例如臺糖、味王、味丹、臺榮等。其中,臺糖是生產生物乙醇的主要廠商,臺糖曾有42座糖廠,糖業自由化之后,僅剩3座糖廠在運作。在生物能源推廣示范期內,臺灣相關部門給予補貼,將一部分糖廠轉型為生物乙醇制造工廠,2009年臺糖利用甘蔗為原料生產生物乙醇15萬公升。臺灣另一食品公司味王,早在2004年就在泰國設立木薯燃料乙醇工廠,以進口木薯糖蜜作為原料提取生物乙醇,所提取的生物乙醇最后交由“中油”公司進行脫水處理,按相應比例添加進傳統汽油中。
臺灣生物燃料乙醇的推廣分為三個階段進行:
第一階段,2007年9月至2008年12月,在臺北市范圍內施行“綠色公務車先行計劃”,設置了8座加油站供應添加3%(E3)生物燃料乙醇的汽油,由臺北市各公務機關的車輛率先添加,并提供1元/公升的優惠,同時供應民眾自愿添加使用。在第一階段的推廣計劃中累計使用車次已達2萬5千次以上,推廣量為77萬公升。
第二階段,2009年1月至2010年12月,實行“都會區E3乙醇汽油計劃”,補助臺北、高雄兩市加油站全面供應E3生物燃料乙醇汽油,2009年高雄已有五百多輛公共汽車開始使用E3汽油,這一階段生物燃料乙醇推廣量為1200萬公升。
第三階段,從2011年開始,在臺灣島內全面供應E3乙醇汽油,所有出售的汽油中必須添加3%的生物燃料乙醇,推廣量為每年1億公升,到2017年將達到添加20%的目標。
臺灣生物乙醇產業的發展才剛起步,據估算,合理利用生物乙醇將對臺灣的能源、農業、環保和經濟發展產生綜合效益。以甘蔗為例,若臺灣以自產甘蔗為原料生產30億升甘蔗乙醇,即可創造1.1萬農業人口就業。若依臺灣現有的規劃,于2020年推廣使用EIO(添加10%)生物燃料乙醇汽油,且全部使用臺灣自產原料建置乙醇產業鏈,從能源投入的角度來看,將可替代原油進口1.16%;就環境保護的角度而言,可減少196萬噸二氧化碳排放;在經濟發展效益上,推動生物燃料乙醇產業累計將可創造345億元投資,新增農業就業人口3.6萬人。因此,生物質能源產業的發展將對臺灣農業、能源和環境產生積極的影響。
三、臺灣生物質能產業發展的限制因素
1、比較成本偏高
在不考慮傳統能源對生態、環境造成負面影響的情況下,目前大多數生物質能產品的成本仍高于傳統能源產品,臺灣也不例外。
一方面,臺灣土地面積狹小,且只能在休耕地上種植能源作物,土地較為分散,無法實現大面積栽種和集約經營,導致能源作物的生產成本和運輸成本偏高。另一方面,由于農業生產的季節性和分散性與農業生物質能生產的連續性和集中性之間存在矛盾,原料供應受到季節和地域的限制,影響了產業的規模化經營。因此,以臺灣現有的生物質能產業發展的條件及環境來看,原料制約了產業的發展,因此臺灣的生物質能無法達到規模效應以降低成本。
生物柴油的成本分析。2005年臺灣“農委會”選定向日葵、大豆、油豆等三種能源作物作為生物柴油原料。2006年開始引導農民將休耕地轉種這些能源作物,并建立生產體系加以評估,由企業收購油料種子,再交由廠商加工生產生物柴油。經“臺經院”的評估,臺灣種植大豆和向日葵每公斤的生產成本分別為9.6元及21.3元,在沒有補貼的情況下,用最便宜的大豆生產生物柴油的成本已達49.06元/公升,與進口棕櫚油加工生產成本相當,遠高于傳統柴油每升27.5元的價格。若以廢食用油為原料生產生物柴油,廢食用油收購價約為23-25元/公升,再加上生產成本、運輸成本及廠商利潤等約為10元/公升,那么最終生物柴油的售價約為33-35元/公升,也高于傳統柴油價格。因此臺灣自產的生物柴油的價格偏高,沒有市場競爭優勢。
生物燃料乙醇的成本分析。據“臺經院”對能源作物種植成本所做的分析,在不考慮任何補貼及利潤情況下,以甘蔗作為原料,采用糖類及淀粉來提取生物燃料乙醇的最低成本約26元/公升,其次為甜高粱與玉米分別為26.45元/公升與27.7元/公升,加上甘蔗提取的乙醇因干燥費用較高,使得成本最終達到35.05元/升,較傳統汽油23元/公升高,也較從巴西進口生物燃料乙醇28.47元/公升高。因此臺灣自產生物燃料乙醇的價格仍偏高。
2、自主研發能力弱,部分技術和設備依
賴進口
臺灣生物質能的開發利用仍處于產業化發展初期,除了上游的原料供應不足及成本偏高之外,臺灣生物質能產業鏈中最為薄弱的環節是中游的生物質能生產和下游的供應體系。臺灣生物質能生產缺乏具有自主知識產權的核心技術,相關的技術和設備仍掌握在巴西、歐美的主要廠商手中,尤其是生物燃料乙醇的生產技術和設備仍仰賴進口,甚至油品的供應設備也是以進口為主。因此,臺灣要發展生物質能產業,不僅需要在優良品種選育、適應性種植、發酵菌種培育,還要在關鍵技術、配套工藝及相關供應設備等方面加強研發與應用技術的轉化。
3、扶持政策尚不完善
臺灣雖已制定了“再生能源發展條例”與“永續發展行動計劃”,但還不完善。尤其是在科技研發、金融扶持、市場開放等方面缺乏合理有效的激勵機制。首先,臺灣生物質能的定價機制還沒有體現出環境效益的因素,尚未形成支持農業生物質能產業持續發展的長效機制。其次,臺灣雖已強制添加生物燃料,但也需扶持汽車制造商配合改造汽車動力系統,以適應混入規定比例的生物燃料。最關鍵的是對原料的生產補貼嚴重不足,依“臺經院”的測算,如果臺灣需要推廣使用B2生物柴油1億公升,至少需要將現有的22萬公頃的休耕地全部種植能源作物,若農民在休耕地種植大豆作為能源作物出售,且獲得“農委會”每期每公頃4.5萬元的能源作物補貼,其凈收益約為2.7萬元/公頃,還不及休耕的3.8萬元/公頃的補貼,顯然農民并沒有生產能源作物的積極性。因此,臺灣在生物質能發展的上、中、下游的政策配套及相關法規仍不完善,這制約了島內生物質能產業的發展。只有盡快制訂明確的生物質能相關的推動政策及輔導補助或獎勵措施,提高農民收益,降低企業風險,才能促進臺灣生物質能產業的發展,提高競爭優勢。
四、臺灣生物質能產業的發展前景
臺灣生物質能產業發展還處于起步階段,以生物質能替代傳統能源還面臨諸多挑戰,但發展生物質能是大勢所趨,若臺灣能進一步提升相關技術,再配以完善的政策,適合的發展模式,發展生物質能產業對臺灣的能源、環保、農業都將產生積極的綜合效應。
1.1能源消耗大
我國每年建成的房屋面積高達16億至20億平方米,在世界上穩居第一,但是,我國95%以上的建筑都屬于高能耗建筑,我國單位建筑面積能源消耗率為發達國家新建建筑的3倍以上。隨著社會的不斷進步和建筑業的高速發展,我國建筑能源消耗占全國總能耗的比例將繼續增長,我國的能源消耗問題將十分嚴峻。據統計資料顯示,1996年我國建筑年消耗3.35噸標準煤,占全國能源總消耗量的24%,2001年我國建筑年消耗3.58噸標準煤,占全國能源總消耗量的27.5%。
1.2能源利用率低
我國建筑能源利用率遠遠低于發達國家。我國建筑圍護結構的保溫隔熱性能和氣密性能較差,與同緯度的發達國家相比,我國外墻和窗戶的傳熱系數高達3-4倍以上,因此我國住宅單位采暖面積要多消耗2-3倍以上的能源,并且居民居住的舒適性較差。以多層住宅為例,外墻的單位面積能耗是4-5倍,屋頂是2.5-5.5倍,外窗是1.5-2.2倍,門窗空氣滲透率是3-6倍。由此可見,我國單位建筑面積采暖能耗與發達國家存在較大的差距。
1.3環境污染嚴重
由于我國建筑圍護結構的保溫隔熱性能較差,我國居民的供暖設備和制冷設施大規模使用,排放出大量的溫室氣體,造成嚴重的環境污染。據統計,在我國由建筑能耗產生的二氧化碳排放量占到全國二氧化碳排放總量的1/4左右。由于我國的建筑絕大部門為高能耗建筑,因此我國排放的溫室氣體也是歐洲國家的2-3倍。我國北方城市大部分都安裝有冬季供暖設施,因此北方城市成為我國大氣污染的主要污染源。
2.我國建筑節能技術的完善措施
2.1提升建筑圍護結構節能技術
建筑圍護結構包括門窗、墻體、屋面等,改善建筑圍護結構的保溫隔熱能力,能減少建筑物熱能通過圍護架構的流失,從而提高建筑物熱能的利用率。
(1)墻體節能。在建筑護結構中,采暖能耗在墻體上的占有最大的比例,因此需要提高墻體的保溫性能。目前我國的建筑中,外墻節能住宅分為外墻外保溫,外墻內保溫,單一材料墻體保溫和夾心復合墻體保溫四種。一般而言,外墻外保溫是最直接的保溫方式,保溫效果也最好,所以成為我國推廣使用最廣泛的建筑保溫技術。
(2)門窗節能。門窗連接著室內和室外,是建筑物的重要組成部分,熱量、光線及通風效果,很大程度上取決于門窗設計是否合理。建筑門窗既能將室外的熱量進行隔離,又能加強室內外熱量的交流,因此,提高門窗的保溫隔熱性能,是提高室內環境質量的重要環節。首先,要盡量在南北方向開大窗,采用活動式或者活固定式的遮陽方法,增強窗戶的遮陽性能。其次,要根據建筑環境、氣候選擇合適的玻璃來降低門窗的傳熱性。另外,可以選擇沖入氬氣的玻璃降低門窗的傳熱性能。
(3)屋面節能。要增強屋頂的保溫隔熱效果,可以采用以下幾種方式:其一,屋面層選用密度小、導熱性低、吸水率高的絕緣材料,并在屋面設排氣孔。其二,選用巖棉板聚苯板代替常規的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖為材料,鋪在屋面上進行隔熱,形成節能復合型屋面,充分利用屋面來改善城市的生態環境。其三,可以在屋面防水層上設置保溫層,使用的材料要具有很好的防水性和耐氣候性,這樣避免陽光直射到防水層上,防止防水層因溫度過高、溫差過大而開裂,一方面增加了防水層的使用壽命,另一方面也解決了屋面內部的吸濕問題。
2.2開發利用可再生能源
我國能源建設現在正實行著“開發與節約并舉,把節能放在首位”的能源發展戰略方針[1]。開發使用可再生能源是建筑節能技術的發展方向。可再生能源主要包括風能、水能、地熱能、太陽能、生物質能、海洋能等多種能源。以下列舉幾個可再生能源在建筑節能方面應用的實例:
(1)太陽能。太陽能指太陽照射到地面所輻射的總能量,太陽能在建筑方面的應用比較常見,例如被動式太陽房、獨立型太陽能光伏發電技術、太陽能熱水系統、太陽能取暖和制冷等。被動式太陽房,是通過設計房屋朝向及合理利用周邊環境,巧妙設計房屋內、外部形體,選用合適的建筑材料,極大程度上提高太陽能利用率,使房屋能在冬天進行太陽能的采集、保存及配送,從而解決房屋內部的采暖問題。這項技術如果能在廣大農村應用,既可以解決老百姓的取暖問題,又可以節約能源,減少環境污染。
(2)生物質能。生物質是指通過光合作用形成的各種有機體。生物質能是指太陽能以化學能的形式貯存在生物質中的能量,它以生物質為載體,直接或問接地來源于綠色植物的光合作用,可轉化為常規的固態、液態和氣態燃料,替代煤炭、石油和天然氣等化石燃料[2]。我國的沼氣產業經過多年的研究和開發,我國農村戶用沼氣技術已居世界領先水平。我國農村戶用沼氣規模的不斷擴大,既有效利用了農村廢棄物資源,又提高了農民生活水平,逐步實現了農民生活用能的現代化、清潔化和優質化。
(3)地熱能。地熱能是儲存在地下巖石和流體中的熱能,可以用來發電,也可以用來為建筑物供熱和制冷。比如在建筑中通過使用中低溫地熱來進行采暖,既可以節約不可再生能源,又可以滿足居民的生活需求。再如地源熱泵系統,通過大地作為冷熱對流系統對建筑物進行溫度調節,可以節約水、電、氣等多種能源,降低居民的生活費用,這一節能技術在城市商業建筑和民用住宅中具有廣闊的前景。
3.結語
[關鍵詞] 貴州 生物柴油 麻風樹
作為全國“西電東送”的重要能源基地,貴州目前的優勢主要體現在煤炭和水能的開發利用上,考慮到煤炭最終會耗竭,水能利用也有限制,對石油補充與替代能源的研究和發展因此具備現實和長遠意義。生物柴油來源于動植物油脂等可再生資源,作為礦物柴油的替代燃料,生物柴油具有空氣污染物排放少、性好、生物降解完全等優點,大力發展生物柴油對推進能源替代,減輕環境壓力,控制大氣污染,實現經濟可持續發展具有重要的戰略意義。貴州應抓住機遇,積極發展生物柴油,在新能源開發中搶占先機,最終把貴州打造成西部能源強省、中國南方重要的創新型清潔能源基地。
一、貴州的油料資源
貴州有其獨特的氣候和地貌,適合油菜和麻風樹的生長。
1.貴州省的油菜資源
貴州油菜資源豐富,栽培總面積和總產量均占油料作物70%以上,是主要的油料作物。全省80余個縣、市、區均有栽培,近三年的油菜籽產量分別為74萬噸、76萬噸和80萬噸,其產量位居全國第7位。貴州氣候溫和濕潤,相對濕度大,云霧和陰雨日多,冬季無嚴寒,利于冬油菜生長。加之溫、光、水、熱條件優越,油菜生長水平較高,耕作制度以兩熟制為主。冬油菜的種植,僅利用冬閑季節耕種不影響其他糧食作物的生產,不與其他糧食作物爭地。相反,種植油菜后的土壤不僅不消耗地力,秸稈還田后還可增加肥力。
2.貴州的特色資源――麻風樹
麻瘋樹是極具開發前景的生物柴油植物樹種,其籽粒含油率高,是制造生物柴油的良好材料,被生物質能源研究專家稱之為“黃金樹”、“柴油樹”。果實的含油率為60%~70%,每公斤干果可榨取約0.3公斤柴油。同石化柴油相比,麻風樹油是一種可再生、環保型燃料,是典型的綠色柴油。
貴州有發展麻瘋樹的自然條件。在貴州干熱河谷地區因海拔高低不同而形成明顯的“立體氣候”,適合于麻風樹的生長。貴州是典型的喀斯特地貌山區,由于地質原因,農作物的生長受到制約,但適宜種植麻風樹。所種植的麻風樹其果實的品質和產量都優于其他地區。貴州天然(野生)麻風樹植物資源主要分布在沿紅水河兩岸、西南、東南地區。貴州適宜種植麻風樹的區域主要分布在南、北盤江和紅水河流域海拔高度1000m以下的區域。主要發展的縣(市)是羅甸縣、望謨縣、冊亨縣、貞豐縣、興義市、安龍縣、晴隆縣、關嶺縣,其發展的面積可達20萬hm2。此外,興仁縣、普安縣、荔波縣、從江縣、黎平縣、榕江縣等的部分鄉鎮亦可適度種植,其發展面積亦可達20萬hm2。種植此面積的麻風樹可用以生產30萬t生物柴油,并能形成麻風樹產業鏈,年綜合產值在20億元以上,可在貴州干熱河谷地區形成新的支柱產業。
貴州發展和改革委員會于2005年度已立項資助有關企業發展麻風樹,其中首批發展種苗基地100hm2,原料林基地2萬hm2。 在《黔西南自治州“十一五”科技扶貧發展規劃》中,將麻風樹基地建設列為“十一五”重點產業項目優先進行開發,已完成了麻風樹基地建設總體規劃,從2004年以來,貞豐、望謨、冊亨、興義、羅甸等地以林業部門主,積極培植麻風樹資源,已建立種苗基地20hm2,營建麻風樹原料林2000hm2。麻風樹生長迅速,生命力強,是目前已知最速生的高效樹種之一。麻風樹人工栽培條件下3年可以結果,5年進入盛果期,可以采收至第30年,收獲期長達26年以上,且產量逐年上升。野生麻風樹的干果產量為300~800kg/畝,平均產量約660kg/畝,可提取加工生物柴油180~270kg。
二、貴州生物柴油研究情況
麻瘋樹果生產生物柴油是貴州能源戰略的重要組成部分。2004年8月,貴州大學第一批生物柴油樣品從實驗室中制備得到;2005年12月底,貴州大學麻風樹生物柴油小規模中試裝置建設完成;2006年11月14日,金元集團控股的貴州中水能源發展有限公司與貴州大學舉行合作簽字儀式,雙方就1萬噸麻風樹生產生物柴油固相催化技術項目達成長期合作協議。貴州江南航天生物能源科技有限公司將利用貴州的可再生資源-麻風樹(也稱小油桐)、蓖麻籽、油菜籽及尾籽油等油料林木果實和油料農作物,在已建成的年產500噸實驗裝置和已取得的“高酸質廢棄動植物油生產生物柴油工藝”的發明專利(專利號:2005100208284)基礎上,開展生物柴油技術及產業化技術的研發,形成具有自主知識產權的生物柴油產業化技術以及相關的技術標準,計劃投資3000萬元(人民幣),形成年產1萬噸的中試生產規模,為實現產業化奠定基礎。黔西南康達公司“快速制備生物柴油工業化生產工藝”及產品通過省級專家科技鑒定,其年產1萬噸生物柴油項目已經投產運行。2006年底,第一個年產一萬噸的生物柴油中試廠將建成投產,為2008北京奧運贊助一桶油,為貴州增添一桶油,為國家貢獻一桶油的目標將逐一實現。
三、結論
根據貴州省《中長期科學和技術發展規劃綱要》和國家“十一五”能源戰略發展規劃,開展生物柴油方面的研究,不僅有助于減少貴州省能量品位較高的煤的消耗, 而且可以緩解國家化石資源短缺的壓力,同時對貴州省的“碧水藍田”和“節能減排”也具有極其重要的意義。
參考文獻:
關鍵字:新能源 可持續發展發展前景新能源產業
Abstract in today's world, the development of human society is increasingly accelerated, the economy has entered a rapid development period, the high-speed development of the social and economic energy was correspondingly increased. Energy is an important material conditions of human survival and development, and social progress, therefore, the development of the new energy on the face of the energy crisis will gradually elevated to the agenda, new energy-rich, clean, sustainable use of the advantages of the transition to a new energy structure , is to deal with the inevitable choice of energy depletion and environmental degradation, but also the sustainable development of human society, the only way.Keywords: sustainable energy development prospects for the development of new energy industry
中圖分類號:P754.1 文獻標識碼:A 文章編碼:
前言
新能源又稱非常規能源,是指依靠新技術和新材料,使傳統的可再生能源得到現代化的開發利用,用無限使用的可再生能源取代污染大、資源有限的化石能源,是傳統能源之外的各種能源形式。新能源是一些剛剛開始開發利用或正在積極研究、有待推廣的新型能源,如太陽能、海洋能、地熱能、風能、生物質能和核聚變能等。目前在中國已經形成產業的新能源主要包括水能、風能、生物質能、太陽能、地熱能等,都是可循環利用的清潔能源。
二、新能源的概述
新能源的定義為:依靠新技術和新材料,使傳統的可再生能源得到現代化的開發利用,用無限使用的可再生能源取代污染大、資源有限的化石能源,是傳統能源之外的各種能源形式新能源通常是正在開發尚未廣泛利用的能源,如太陽能、風能、現代生物質能、地熱能、海洋能以及核能、氫能等。隨著經濟發展導致的能源枯竭以及環境污染問題的日趨凸顯,環保和可再生的新能源越來越得到各國的重視。新能源產業的發展既有效補充了整個能源供應系統,也起到了保護環境及節約資源的作用,是滿足人類需求、保護環境可持續發展的最終能源選擇。
三、新能源的特點
新能源包括各種可再生能源和核能。與傳統能源相比,新能源具有污染少、儲量大的特點,是解決當今世界能源枯竭和環境污染問題的最終選擇,同時它的廣泛分布也間接地解決了地區能源戰爭的威脅,是未來社會的最佳選擇。據世界能源委員會預測,石油,煤礦等資源將加速減少,核能、太陽能即將成為主要能源。相對于傳統能源,新能源存在以下特點:(1)資源豐富,都具有可再生特性,可供人類無限制的利用;(2)資源的密度低,開發利用所占用的面積大;(3)碳素含量低或幾乎沒有,可減輕對環境的污染;(4)分布廣泛,有利于分散開發利用;(5)波動性大,不利于持續供應;(6)目前除水電外,可再生能源的開發利用成本基本上都比化石能源高。
四、新能源開發的意義
中國經濟的急劇增長完全打破了國內能源自足的現狀,使得中國不得不介入世界能源市場的競爭行列。由于中國化石能源儲藏量的相對不足,使得中國的能源問題越來越嚴峻。國際貿易存在的不確定因素使得國際石油市場的不穩定將嚴重影響中國的石油供給,進而對我國的經濟發展造成沖擊。因此大力發展新能源可相對減少中國對化石燃料的依賴以及進口化石燃料的不穩定因素,提高中國能源、經濟安全。保障經濟快速發展,而且對保護環境至關重要。大力開發新能源還可以有效地解決許多社會問題,維護社會的和諧。大力發展新能源可以解決能源危機、運輸緊張的局面,在很大程度上減輕電力、燃料緊張的局面,防止因煤電資料的緊張導致的社會混亂的發生。
新能源產業對世界經濟和產業結構調整有著重要的意義:首先,新能源產業不僅可以大量地吸納投資還可以緩解國內的就業緊張問題,是拉動內需的重要因素。其次,新能源產業還可以帶動相關產業共同發展。新能源產業是資金技術密集型行業,大力發展新能源產業不僅可以促進自身的發展,而且對與其相關的產業產生較大的促進作用,如相關的交通運輸、制造裝備和技術服務等產業都能從中得到有效推動,從而形成一個規模龐大的密集產業群體。這種顯著效應使新能源產業有可能成為未來經濟發展的主要增長點。發展新能源產業還能有效地減低經濟成本,減少化石燃料的消耗,保護環境,大大地減少能源成本和環境成本,保障我國經濟的可持續高速增長。
五、新能源的開發前景
中國的新能源產業目前呈現良好的發展前景,在新能源開發利用方面的技術水平有了顯著提高,新能源的產業化已初具規模。國家“十二五”期間,新能源產業作為國家重點支持的七大領域之一,國家和各地政府都給予了相關的政策傾斜和資金支持。發展新能源產業,需要大量的資金,資金來源也成為了很多企業發展新能源產業首先要考慮的問題。國家對新能源產業支持其上市或通過銀行貸款、融資等積累資金,保證新能源產業的健康快速發展。除此之外,有業內人士預計,國家將綜合運用貸款貼息、風險投資、償還性資助等多種投入方式,對新能源產業的技術創新活動給予重點支持,引導企業加大投入,進一步鞏固企業在新能源產業投入中的主體地位;完善財政科技資金使用績效評價制度,加強對財政科技資金的全程監督,實現財政科技投入效益最大化。
據中國能源研究會的研究表明,長遠來看,新能源的開發利用將逐步改變以化石能源為主的能源結構,減少化石能源的利用,緩解傳統能源對環境造成的污染,協調我國能源、經濟與環境三者的的關系,實現社會經濟的可持續發展。因此新能源的開發以及新能源產業的崛起已經成為大勢所趨,新能源產業迎來新的發展契機。國內新能源領域的巨大商機將會引發大型能源集團、國際資本、民營企業、風險投資等諸多投資者的相互追捧,因此我國新能源產業發展前景樂觀。
六、新能源行業遇到的困境
1、新能源產業的競爭力差 新能源產業雖然是國內的重點開發項目和炙手可熱的投資商機,但目前我國新能源產業現狀卻不容樂觀,國內的大部分新能源產業普遍缺乏足夠的技術創新能力,把原本屬于資金、技術密集型的產業弄得呈現出明顯的技術低端化,產業發展的道路困難重重。具體來說有以下兩方面:新能源行業與其他各行業不同,整個新能源產業仍屬于新興產業,很難與傳統的能源行業進行市場競爭。它急需要政府的資金支持以及政策傾斜,其自身的競爭力弱,但經濟壓力又迫使政府不能長期地支持。例如太陽能、風能發電成本高,幾乎為火力發電的數倍,如果國家沒有強制性的規定,其根本無法與傳統的火力發電競爭,發展現狀堪憂。
2、深層次危機中國的新能源的市場受到發展規模和空間的限制,就需要國家財政的持久補貼,而且基礎研發領域投入不足是新能源產業基礎薄弱,關鍵技術更是令人堪憂,同質化嚴重,優質產能緊缺; 再者產業存在明顯的安全風險,盲目地擴大市場,但技術根本無法跟上市場的擴張步伐。目前,成本太高,投入太大仍是新能源及其技術開發和應用的制約因素。
總結:
能源是人類生存發展中無法回避的重要問題,在傳統能源日趨緊張,環境污染日益嚴重的當今,新能源的開發利用被人們寄予厚望。它改變了當今的世界格局,減小了地區矛盾,保護了人們的生存環境,提高了人們的生活質量,對人類社會具有非常重要的意義。新能源產業不僅可以應對當前的金融危機,擴大內需、拉動投資、增加就業,而且還對氣候變化,保持社會的可持續發展意義深遠,是快速發展經濟,提升中國能源的國際競爭力的重要方面。
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