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[關鍵詞] 低碳經濟 生態產業 技術創新
一、低碳經濟的概念及背景
所謂低碳經濟,是以低能耗、低排放、低污染為基本特征,以應對碳基能源對于氣候變暖影響為基本要求,通過對能源的利用效率進行提升、推動區域經濟清潔發展、產品的低碳開發的發展模式。當前,人類在經歷了農業文明、工業文明等發展階段之后,面臨著諸如地球兩極冰川融化、地球溫度升高、氣候異常等等環境問題,只有改變能源結構,節約能源才能拯救地球家園。低碳經濟即在此背景下應運而生。低碳經濟引導人類逐漸開發新的清潔能源,并研發高效利用能源的技術,使有限的能源發揮更大的作用。
二、我國發展低碳經濟的必要性
1.可持續發展的戰略選擇
就能源結構而言,長期以來,我國都是以高碳排放量的煤炭為主要特征,當前,我國工業化、城市化和現代化,正在加速推進,加之技術和設備陳舊,我國單位GDP的二氧化碳排放量遠高于發達國家,總量居世界第二位。因此,在未來很長一段時間內,我國的碳排放形勢相當嚴峻,發展低碳經濟是實現我國可持續發展的戰略選擇。
2.經濟發展的重要動力
發展低碳經濟,將相應發展節能技術、碳捕獲和儲存技術,同時,也會大力開發包括風能、太陽能等可再生能源的利用,這將會帶動一批新興戰略產業的發展,都可以創造很多新的就業機會,從而在整體上拉動經濟的增長。世界上很多企業和國家已經嘗到了低碳經濟帶來的甜頭,尤其是一些新能源企業。以日本為例,該國光伏發電技術領域居世界領先??梢灶A見,發展低碳經濟,是我國經濟發展的重要動力。
三、我國發展低碳經濟的現實制約因素
1.能源消費結構不合理
煤炭我國工業經濟的主要依靠能源,同一單位煤炭燃燒釋放的二氧化碳比石油、天然氣等清潔能源高出三分之一和三分之二左右。在這一能源結構的制約下,加之這一能源消費狀況在短時間內很難得到改變,這對我國減少減少單位能源排放二氧化碳的數量上造成了嚴重的困難。
2.經濟發展水平較低
從目前的研究成果來看,各國的經濟發展狀況與二氧化碳的人均排放量有著直接的正關聯。我國目前仍舊以粗獷的的經濟增長方式為主,各種能源應用的水平和技術都比較低,在這些因素的綜合作用下,我國的單位能耗水平與世界發達國家的平均水平存在較大差距,對我國低碳經濟的發展形成了嚴重的制約。
3.產業發展水平不高
我國目前是世界上最主要的制造業基地。但是,從整體發展水平而言,中國制造業仍處于世界產業鏈和國際分工的低端。隨著大量“中國制造”產品走向世界,在客觀上推動了國內高耗能產業的發展和擴張,還給國內帶來了大量的環境污染和溫室氣體排放。在一些主要的出口貿易產品鐘,其在出口的過程中帶走了大約13.4%的國內一次能源消耗,碳排放量約占全國碳排放的14.4%。
4.技術水平低下
《聯合國氣候變化框架公約》規定,發達國家有義務向發展中國家提供技術轉讓,但實際情況與之相去甚遠。我國目前引進先進技術,主要渠道還是商業化的。據估計,以2006年的GDP計算,中國由高碳經擠向低碳經濟轉變,年需資金250美元。這樣一個巨額投入,顯然對我國而言,是一個沉重的負擔。
四、我國發展低碳經濟的措施建議
1.在戰略上高度重視
我國應該高度重視并且向低碳經濟類型轉換。各級政府應該將發展低碳經濟的戰略滲透到經濟發展的總體部署當中,落實低碳經濟的發展方向,做好發展低碳經濟的規劃,在政策、資金等方面,政府要提供大力的支持和傾斜。同時,各級政府部門應加大對低碳經濟意識的宣傳教育,通過培養和樹立公眾的環境權意識,促進民眾對環境保護的參與意識和參與能力的培養。
2.培育新型產業
打造生態工業――新型工業化,要體現在新能源、新材料和新技術的使用上。要大力發展再生清潔能源,如太陽能、風能;大力發展新型再生生態材料,減少對資源的消耗;大力推廣新技術,減少二氧化碳排放量。加快文化創意產業建設,文化創意產業處于技術創新和研發等產業價值鏈的高端環節,是一種高附加值的產業和低碳消耗的綠色產業。發展文化創意服務業,能夠為社會創造巨大的財富,同時避免能源過度消耗和環境污染。
3.加強產業結構調整,大力發展低碳產業
選擇低碳經濟相關產業作為未來發展方向,并在財政、信貸等多方面進行大力扶持,使低碳經濟真正成為我國經濟發展新的增長點;對能效較高的產品出口予以大力鼓勵,以應對各類環境貿易壁壘。與此同時,要重點關注其他發達國家通過跨國公司和企業集中將高碳產業轉移到發展中國家的作法。
4.優化能源結構,拓展新能源
進一步優化和調整對現有能源結構,加快開發新能源,逐步將煤炭在能源中的比例降低,繼續推進核電、水電設施的建設;加大投資清潔風力發電和高效率的發電機組,積極發展風力發電;積極開發氫能,推進氫燃料電池、氫發動機技術的研究;積極開展生物質燃料技術的研究和開發;全面展開太陽能.地熱能,海洋能等其他新能源利用技術的研究。
參考文獻:
[1]吳明明.我國低碳經濟的發展策略分析[J].商場現代化,2010(31)
[2]崔淑娜.低碳經濟與可持續發展[J].經濟師,2010(6)
[3]韓學廣.我國發展低碳經濟的制度保障體系構建[J].新財經(理論版),2010 (4)
[關鍵詞]新能源; 光伏技術 ; 發電 ;思考和認識
中圖分類號: TM6 文獻標識碼: A 文章編號:
0 引言
當前積極開發新能源以保護人類生存環境,解決日益短缺的能源問題并滿足宇宙開發的需要,不但引起各國能源專家的高度重視,而且也引起世界銀行、全球環保機構及各國能源主管部門的極大關注。他們提出了新能源開發的長遠戰略目標和各種發展規劃,均把太陽光伏發電列為新能源開發的重點。
1 我國新能源的發展
新能源必須具備可持續性、對環境無影響或較少產生影響的能源,一種值得關注的新能源是光伏太陽能,每天投向大地的大量陽光,滋養著大地萬般生物的同時,給了我們開發這種新能源的啟示,事實上,我們現今所應用的能源,追根溯源,都來自太陽。詳細的資料表明,目前,太陽正處于青壯年時期,到達衰竭期尚有遙遙 40 億年之遠,因而,太陽能可以認為是一種永不衰竭的能源,是我們永遠的能源基地。
光伏發電是太陽能直接應用的一種形式。作為一種環境友好并能有效提高生活標準的新型發電方式,光伏發電技術正在壘球范圍內逐步得到應用?,F在多數光伏發電系統仍然采用配備蓄電池組的方式獨立運行。然而,作為公共電網的一種補充備用,在人口密集地區建立并網型光伏發電系統將可緩解現有電力系統在用電高峰時期承受的容量和安全壓力。
2 開發光伏發電的必要性
2.1開發新能派是必然趨勢
世界人口快速增長及工業化造成能源短缺,溫室效應的加劇和環境污染等造成的全球性問題關鍵也是能源問題,人們已共識地球的主要能源―礦物燃料在不久的將來即將耗盡。各種能源消耗的總趨勢如。當前人們提出四種解決能源間題的措施:
(1)開發新能源,使用替代能源。(2)開發利用空間資源。
2.2需求牽引促進光伏技術發展
近20年來,光伏技術發展速度很快,其主要原因是:
(1)由于世界上出現兩次石油危機和人類生存環境的污染、溫室效應的日益加劇,促使人們探索未來的能源,而最效的途徑是利用太陽能進行光伏發電。
(2)邊遠地區和部分農村電氣化是光伏發電的重要市場。
3 光伏發電系統
光伏發電系統是由光伏電池板、控制器和電能儲存及變換環節構成的發電與電能變換系統。
3.1光伏發電系統的特性
光伏陣列是由多個太陽電池組合而成,其簡化等值電路如圖1,電氣特性如式(1)所示。
式中,Ig――光電流,A;Isat――反飽和電流,A;q――充電電荷量;A――無量綱常數;K――玻爾茲曼常數;T――開式溫度,K;Rs――陣列等值串聯阻抗, ;RL――等值負荷阻抗或外部電路等阻值抗, ;I,V――分別為光伏陣列輸出電流(A)、電壓(V);I0,V0分別為負荷或并網點的注入電流(A)、電壓(V);
因此,應采取控制措施,使光伏陣列能夠在當前日射和溫度不斷變化的情況下能不斷追蹤陣列所能提供的最大功率點,從而產生高功率的電能。
3.2 太陽能并網發電系統計算原理
光伏電池的輸出特性滿足:
其中丁、S和U分別表示環境溫度、日照強度和光伏陣列的工作電壓。該模型可以模擬任何環境溫度和日照強度下光伏電池的輸出。
該方法可以克服固定步長占空比擾動算法的缺點,在保證穩態誤差較小的情況下,可以實現最大功率點的快速跟蹤.從而使系統的動態和穩態性能得到很大提高。通過理論和計算研究證明,運用該方法可以在一定程度上解決光伏電池非線性的特性,有效地提高光伏系統的效率。是一種比較理想的光伏發電方法。
3.3 光伏發電系統的結構
如圖所示,并網光伏發電系統是與電力系統連接在一起的光伏發電系統,像其他類型發電站一樣,可為電力系統提供有功和無功電能。光伏電池所發的直流電能經變換器變換成與電網相同頻率的交流電能,以電壓源或電流源的方式送人電力系統。MPPT控制器一般由單片機或數字信號處理芯片作為核心器件構成,用以實現光伏電池最大功率點跟蹤及控制逆變器并網電流的頻率、渡形和功率,使向電網轉送的功率與光伏陣列所發的最大功率電能平衡。變換器主要是由電力電子開關器件連接電感或電容構成,以脈寬調制方式形成所需電量形式向電網送電。容量可以視為無窮大的公共電網在這里扮演著儲能環節的角色。因此并網系統不需要額外的蓄電池,降低了系統運行成本,提高了系統運行和供電穩定性。光伏并網系統的電能轉換效率要大大高于獨立系統,成為光伏發電的最合理發展方向。
4 太陽能光伏發電系統的設計
太陽能光伏發電系統可以分為光伏并網發電系統和光伏獨立發電系統。
4.1太陽能光伏獨立發電系統
太陽能光佚獨立發電系統主要是運用于路燈、通訊基站、海島、無電區以及偏遠山區等地方。通常情況下,由太陽能電池組件組成的交流負栽、直流負載、離網型逆變器、蓄電池組、太陽能克放電控制器等共同構成該系統。在有光照的情況下。光伏方陣可以將太陽能轉化為電能。給負栽供電是通過太陽能充放電控制器來實現的。與此同時,向蓄電池組充電;如果在沒有光照的情況下,就會由蓄電池組通過太陽能充放電控制器向直流負載供電,與此同時。獨立逆變器的供電也是由蓄電池組來完成的.通過獨立逆變器將蓄電池組中的電能轉變為交流電.然后向交流負載供電。
4.2太陽能光伏并網發電系統
由直交流逆變器以及太陽能電池組共同組成了太陽能先伏并網發電系統。該系統不僅可以在逆變器的作用下將太陽能轉換成的電能轉變為交流負載從而讓用戶直接使用,還可以將轉換后的電能向交流電網上輸送。
太陽能光伏發電技術中發展最迅速的應用方式就是光伏并網發電系統。相對于獨立光伏發電系統而言.光伏并網發電系統基本上就是太陽能發電未來的主要發展趨勢。該系統具有以下幾個方面的優點:①靈活的并網方式。該系統的并網方式結合了集中型和分散型.不僅可以就地消耗發電.把剩下的電力并入電網從而獲取效益,還可以賣掉并入電網的電能獲取效益。②可以更快、更精確的對光伏電池進行跟蹤,從而最大限度的向電網中輸送電能。從而降低功率損耗。(④該系統簡化的中間環節??梢允剐铍姵爻浞烹娺^程中的電能消耗較少.降低了中間環節引起的運行和維護成本。與此同時.還使因為廢電池回收造成的環境污染有所降低。
5 工程實例
以某大型并網光伏電站工程(50MWp)為例,當地年平均太陽總輻射約為6540MJ/m2.a。根據太陽輻射量、系統組件總功率、系統總效率等數據,太陽電池組件采用26°固定傾角,按照25年發電量衰減20%,估算50MW并網光伏發電系統的年總發電量。
根據計算,25年總發電量1774483MW.h,25年年平均發電量70979MW.h,25年年平均利用小時數為1420小時。本工程在保證企業成本費用、稅金、盈余公積金、企業用于還貸的利潤以及項目資本金內部收益率8%的前提下,即滿足項目在財務上可以接受的前提下,對項目的最低上網電價進行測算。經測算,經營期平均含稅電價1.15元/kWh。
6結語
通過本文的論述,我們認識到新能源光伏發電是未來發展的需要。由于我國光伏發電起步較晚,現在還處在發展階段,我們要從個根本上重視光伏發電,對于光伏發電系統要進行合理的設計,從而實現光伏發電有序的為電網服務。
7 參考文獻
一、國外經驗介紹
公共風險資本、政府擔保融資是部分國家推動新能源企業融資的兩種典型形式。[1]這兩種模式的共同點是突出政府在發展新能源企業融資方面的重要作用,但政府擔當的具體角色有所不同。在公共風險資本模式中,政府發揮主導作用,利用財政資金直接建立投資公司,通過投資公司對新能源企業進行投資,或者通過政府投資私人風險投資,間接進入新能源企業,并以此產生示范效應,帶動民間資本進入新能源領域。政府擔保融資模式是將政府放在輔助的位置上,政府擔當類似于中間人的角色,利用政府掌握的信息優勢和政府信用,為新能源企業尋找資金。資金的來源可以是信貸資金或風險投資資金。同時,政府為信貸資金或風險投資資金提供擔?;蛘咧С?,以降低信貸資金或風險投資資金的風險。
( 一) 公共風險投資
1. 采用公共風險投資的必要性。2000 年以來,風險投資和私人股票投資開始進入新能源領域。據聯合國能源署下屬機構———可持續能源融資聯盟的統計數據顯示,2005 年前,新能源企業風險投資的比重較大,甚至高達 70% 左右; 2005年后,私人股票投資發展迅速,遠遠超過風險投資的發展速度。[2]從規模看,風險投資的利用在新能源企業發展的各個階段存在很大的不平衡性,風險投資主要集中在企業發展期和成熟期的后期階段,而前期的種子期和初創期的風險投資嚴重不足??梢?,風險投資對種子階段和初創階段企業的興趣很低,這是由于在這個階段,企業的技術風險和市場風險都是外生不可控的,而且企業需要的資金規模偏小,卻與成熟期企業一樣需要支付相同的風險投資管理費及財務審慎調查費,而且不會帶來潛在收益的增加。從這個角度看,單純依靠民間的風險投資不能滿足新能源企業的需求,特別是前期風險投資的不足將嚴重制約新能源企業的發展。因此,公共風險投資的出臺就成為必然。公共風險投資是相對于私人風險投資而言的,它包含四個要素: 政府資金; 主動管理、競爭分散的投資基金; 持有私人風險投資企業的股票;幫助新能源企業實現商業化運作。
2. 公共風險投資的融資模式。根據聯合國能源署下屬的可持續能源機構的定義,公共風險投資是指通過公共擔保的金融或非金融的干預,彌補市場資金缺口,吸引私人投資培育市場,促進新能源產業發展??沙掷m能源機構根據發達國家新能源企業融資經驗,總結出四種公共風險投資模式。第一種是政府組建獨立的投資公司,直接對新能源企業進行投資和管理,典型案例是英國的碳托拉斯和芬蘭的斯垂基金。這種模式比較適合以下三種情況: 一是在整體融資項目中,風險投資只是其中一部分; 二是獨立的投資公司有特定扶植產業; 三是獨立的投資公司擁有一定的風險投資經驗。第二種是政府聯手私人風險投資,利用私人風險投資公司的投資經驗,完成扶植新能源企業的戰略目標。此時最重要的問題是慎重選擇私人風險投資公司,并確保私人風險投資公司在得到資金后能夠實現政府支持新能源企業的目的。如,美國的加利福尼亞清潔能源基金是三個新能源私人風險資本公司的有限戰略合伙人。第三種是參照私人風險投資的模式,政府組建有限責任公司,并培養自己的管理團隊。這種模式的最大困難往往是缺乏風險投資經驗,并需要配置基金管理者和工作人員,同時還要制定規章和條例。第四種是政府組建有限公司,聘請有經驗的私人風險公司經理擔任基金管理者。為了彌補投資經驗的不足,政府可以聘請有經驗的私人風險投資經理擔任新公司的基金經理,雙方討論和制定基金條款和準則,包括所有具體的規定。政府作為基金有限合伙人,可以更好地對基金管理進行控制。但這種方式具有兩面性: 雖然私人風險投資經理經驗豐富,可以更好地實現基金的盈利目標,但私人風險投資經理往往經營多家公司,不能集中全部精力管理基金。
總之,可持續能源機構認為公共風險投資具有以下特征,一是檢驗市場,通過投資新能源市場獲得的回報吸引私人投資者進入。二是獲取投資回報,這是任何投資公司都追求的目標。三是獲得環境收益。四是彌補市場資金缺口。五是創造就業或保護地方經濟。
( 二) 政府擔保融資
政府擔保融資模式是由可持續能源機構提出的,是由政府為新能源融資提供擔保的模式。主要目的是政府在一定程度上分散民間資本投資新能源企業的風險,積極引導民間資本進入新能源領域,發展壯大新能源企業。在政府擔保融資模式運作過程中,政府主要在兩方面發揮作用: 一是在直接融資方面,引導風險投資進入新能源企業,為風險投資提供一定的政策優惠。二是在間接融資方面,為新能源企業提供一定的擔保,或者為其提供低息貸款。典型的政府擔保融資運作模式包括:
1. 政府擔保融資與銀行信貸的結合模式。政府作為中間人,將新能源企業與銀行聯系起來,根據信貸對象的差異,細分為單個貸款擔保、組合貸款擔保、批發擔保和流動性支持擔保四種類型。單個貸款擔保是新能源企業或終端項目執行者同時向銀行和政府提出貸款申請和擔保申請,銀行在接到企業的申請后再向政府提出擔保申請,政府通過對企業進行一定考察,認定其符合產業政策,同意其擔保申請,同時向銀行和企業發出同意擔保的函件,銀行接到政府同意擔保的函件后向新能源企業發放貸款。這種方式其實是政府擔任擔保人的角色,政府、銀行和企業共同承擔新能源企業發展的資金風險。這種模式適用于大規模的基礎設施投資項目建設,不足之處是交易成本較高。組合擔保是為符合條件的借款人提供系列貸款的擔保,不需要單個項目的申請,可以降低交易成本,但是可能增加道德風險和挪用或違約風險。批發擔保是對一個首要借款人進行貸款擔保,首要借款人再將資金轉貸給特定的目標客戶。這種方式特別適用于新能源領域的中小企業。流動性支持擔保是當借款人出現違約風險時為規避貸款損失而采取的擔保方式。在現實運作中,一般在新能源企業發展初期,運用政府融資擔保承擔首期工程項目 75% 的融資額,銀行承擔 25%的融資額。如果項目順利運行,產生盈利,此時在后期工程中政府承擔 60%的融資額,銀行承擔 40% 的融資額??梢?,新能源企業在初期的風險主要由政府承擔,如果新能源項目失敗,銀行承擔的損失也比較少。新能源項目一旦順利運營,政府將退出并交由市場化運作。
2. 政府擔保融資與風險投資結合的模式。由于新能源企業在創建初期的風險很大,銀行的風險承受能力有限,即使政府強力支持,也很少有銀行愿意在企業創建初期介入新能源企業。此時,風險投資的引入就尤為重要。因為風險投資要求超額回報,同時也具有較大的風險承受能力。只要政府能夠制定合理有效的制度來保障風險投資的投入,積極引導風險投資進入新能源行業也是必要的。國外政府擔保融資與風險投資結合的模式主要有以下三種具體操作模式: 一是在歐盟成員國中,歐洲投資基金和各國政府同時為風險投資提供擔保,政府主要職責是尋找項目,為風險投資的投資項目提供前期的推介,引導風險資本投資于具有潛力的新能源企業。由于風險投資公司對當地企業的了解遠遠不如政府對企業的了解,如果有政府信用做保證,加上歐洲投資基金提供的資金擔保,就會提高風險投資公司對投資項目的信心,在一定程度上減輕風險投資的資金壓力。該模式是通過項目和資金雙保險,引導風險投資進入新能源企業。二是政府成立公共投資基金,和風險投資公司共同出資成立一個新的基金,新的基金再對新能源企業進行投資。這其實是政府和風險投資共同承擔新能源項目初期的風險,可以根據具體情況和項目進行程度,分情況劃分各自承擔的融資比例。同銀行相比,風險投資公司的風險承受力較強,可以承擔更大的融資比例,政府可以通過更多的政策優惠,如稅收減免、上網電價補貼等手段來支持初創期的新能源企業。三是政府為高技術中小企業商業貸款提供擔保。申請商業貸款對于初創時期的高科技中小企業來說是非常困難的,因為借款風險高,而且由于這一時期企業的失敗概率很大,也沒有長期的信用記錄備案和可信賴的擔保,可獲得的貸款的交易成本也相對較高。所以,一些發達國家對于成立 3 ~5 年的中小高科技企業提供部分風險擔保,以分擔風險資本的部分風險。
3. 政府擔保融資與項目融資結合的模式。這種模式在美國主要集中在對生物能源項目的融資擔保,如使用淀粉生產乙醇的工廠,有資格獲得美國農業和工業部提供的高達 250 萬美元的貸款擔保。另外,該模式還被運用在戰略性或關鍵性的能源基礎投資項目上,如美國在上世紀 70 年代末和 80 年代初為合成燃料生產商提供貸款擔保,德國政府對俄羅斯———德國的天然氣管道計劃提供擔保,加拿大對離岸石油開發項目、重油凈化項目、煤炭項目等提供擔保。
二、對我國新能源企業融資的啟示
隨著 2010 年我國戰略性新興能源產業發展規劃的實施,預計未來 10 年我國在新能源產業需要增加投資 5 萬億元,這筆資金的主要來源是政府投資及受其拉動的商業化社會投資。本文借鑒國外新能源企業融資經驗,提出了適合我國新能源企業的融資模式,以發揮政府、風險投資及商業銀行信貸三方優勢,拓寬我國新能源企業的融資渠道。
( 一) 政府風險投資模式
政府風險投資對于新能源企業的支持力度最大、效果最明顯。政府應利用一部分資金直接投資于新能源企業。充分發揮政策性資金的引導和帶動作用,重點扶持處于初創期的中小企業,為進一步的商業化融資提供鋪墊。[3]關于此種模式,目前國內較成功的案例是無錫尚德太陽能電力有限公司( 以下簡稱“尚德”) 。2000 年 10 月,澳籍華人施正榮攜太陽能光伏技術赴江蘇無錫尋求創業機會。三個月后,無錫市政府風險投資 600 萬美元、施正榮技術加資產入股 200 萬美元成立合資公司———尚德太陽能電力有限公司。2004 年政府再次注入資金并將這些資金確認為政府風險投資,“尚德”國有股東變現股份收益后依次退出?!吧械隆钡膭摌I股東中除施正榮外,其他 8 家有 4 家是無錫市政府投資的國有企業。這些股東注入的巨額資本金,在“尚德”發展初期形成了公司強大的資金鏈條。無錫市政府則以爭取國家、省、市各級項目的方式直接為“尚德”提供了千萬計的研發支持資金。經過 10 年的發展,“尚德”已經成為中國光伏產業的龍頭企業。[4]
( 二) 信貸資金 + 政府擔保模式
由于商業銀行要以控制風險為主要任務,“政府與銀行共同出資”的方式可以使二者共同承擔新能源企業發展初期的風險,所以更加適合初創期的企業。根據國外的經驗,政府在首期工程項目中應承擔大部分融資額,隨著項目的順利進行,銀行的融資比例可以逐漸提高。這就使得銀行的信貸風險大大降低,而且可以增加銀行的盈利,銀行資金自然愿意進入新能源行業。政府還可以考慮對于不同規模的企業進行“差別對待”,如,對于實力相對薄弱的民營中小企業可以提高融資比例。同時,還要優化信貸服務新能源產業機制。一是加強各級商業銀行的導向作用。積極落實國家各項宏觀調控政策,引導金融機構優化信貸結構,加大對國家確立的新能源產業重點項目、國外先進技術引進、科研成果研發利用、先進設備進口等的信貸支持力度。二是優化金融機構信貸管理體制。對于新能源產業發展在全國具有優勢或巨大潛力的地區,適當擴大當地金融機構的管理和業務權限。對貸款金額較大的新能源產業重點項目,建立有效獲得各家銀行總行直貸或專項貸款的特別機制。三是加大信貸產品創新力度。各金融機構應根據新能源企業所處不同階段的經營特點、治理方式、產品結構等,適時推出創新型金融產品,滿足新能源產業對金融服務的多元化需求。
關鍵詞:低碳經濟;必要性;可行性
一、我國發展低碳經濟的必要性
(一)發展低碳經濟是我國應對能源資源、環境問題的需要
一方面,發展低碳經濟有利于我國走出能源資源困境,保障能源安全。目前,中國正處于人均GDP由2000美元至4000美元的工業化中期的上升階段,經濟至少還可以持續增長20到30年。而經濟的增長,GDP的上升都是建立在高能耗的基礎之上的,意味著我國還需要消耗大量的能源,然而,我國的能源資源也是非常有限的,人均資源占有量更少,還面臨著能源無法自給和需要進口的問題。節能減排,發展低碳經濟可以緩解我國能源壓力,開發并應用可再生能源和新能源,實現能源結構多樣化,能減少固有能源結構弱化帶來的風險,保障國家能源安全。另一方面,發展低碳經濟是我國解決環境氣候問題的必然選擇。近年來,溫室氣體急劇上升,自然災害不斷加劇,氣溫持續上升,降水量區域波動大,分布及其不均勻,極端天氣與氣候事件頻發,海平面上升,山地冰川迅速減縮等等。任由這些現象發展下去,將嚴重制約農業、漁業等的發展,從而不利于經濟社會的發展,也直接威脅到我們的生存和生活。因此走以低能耗、低排放、低污染為基礎的低碳經濟之路,就是我們通向生態保護,防止氣候進一步變暖的必由之路,是我國解決環境氣候問題的必然選擇。
(二)發展低碳經濟是我國培養新的競爭優勢,實現經濟跨越式發展的內在要求
其一,發展低碳經濟有利于培養我國新的競爭優勢,提升我國的核心競爭力。低碳經濟的發展,節能減排的順利進行,離不開技術支撐,相對于發達國家,我國可能在一些先進的核心技術,碳封存技術等關鍵新能源技術和節能減排技術上存在差距。但在其他一些領域,如太陽能、風能等的開發及商業運作方面居于世界領先地位。同時我國還有別的發達國家望洋興嘆的廉價勞動力市場,具有成本優勢,可以進行大規模的加工制造。借助于這些領域的發展,我國很可能會形成一種新的競爭優勢,進而改變我國“世界工廠”的形象,向高附加值產業的生產邁進,提升我國的核心競爭力。其二,發展低碳經濟有利于促進我國經濟的新一輪高增長,實現我國經濟的跨越式發展。發展低碳經濟勢必要改變過去粗放型的經濟增長方式,進行產業結構和經濟結構的優化升級,避免“鎖定效應”的影響,也必然會帶動相關產業的發展,新能源和可再生能源的開發及其產品的推廣應用將是其發展的方向所在。隨著我國大量新能源和可再生能源項目的開發,將會創造更多的就業崗位,拉動綠色就業,減輕我國就業壓力,緩解社會矛盾,促進產業結構的轉型和經濟發展模式的調整,實現我國經濟的跨越式發展。
(三)發展低碳經濟是我國樹立負責任大國形象,加強國際合作的有效途徑
一方面,我國的能源生產量和消費量在世界上是數一數二的,二氧化碳的排放量也遠遠高于世界人均水平,從2010年開始,中國已經超過美國成為世界上排放二氧化碳最多的國家。雖然在《京都議定書》里面沒有規定包括中國在內的發展中國家在2012年前的具體排放量義務,但基于“共同但有區別的責任”原則,中國應積極應對氣候變化,采取有效措施節能減排。中國政府在哥本哈根會議前夕,做出了到2020年單位GDP碳排放強度比2005年下降40%~45%的承諾,主動承擔起與我國發展水平相適應的減排責任。而要實現這一目標,就需要大力發展低碳經濟來應對氣候變化,擔當起“世界公民”責任,樹立負責任大國形象。另一方面,國際社會低碳經濟的迅速發展將產生規制世界發展格局的新規則。隨著低碳產業的發展,新的技術標準和貿易壁壘也將會出現,誰掌握了最新的低碳技術,誰就最有發言權,將主導整個低碳產業的發展并制訂相關游戲規則,而別的國家則會遭遇新的技術貿易壁壘。我國雖然在全球化、制度安排、產業結構、技術革命等方面享有后發優勢,卻不得不受發達國家主導的國際規則的限制。發展低碳經濟不僅可以與發達國家合作研發新技術,享受最新技術成果,還能參與新的游戲規則的討論和制訂,掌握國家低碳經濟發展的主動權,促進國家經濟的持續高速發展。總之,發展低碳經濟能為我國贏得環境氣候、經濟、政治等多重效益,有利于我國的長治久安和可持續發展,是我國經濟發展的必然趨勢。
二、我國發展低碳經濟的可能性
(一)我國發展低碳經濟的外部條件
其一,發達國家為了實現《京都議定書》中的減排目標,施行“技術推動”和“市場拉動”的發展戰略,以此來促進低碳技術的進步,加強國際合作。這兩種發展方式有利于促進低碳技術的成熟和傳播,并能進一步降低清潔能源技術的成本,其結果會惠及到其他國家,當然包括中國在內,為我國總體技術水平的提高提供了可能性。其二,為了達到履約成本最小化的目的,發達國家還會利用清潔發展機制(CDM)到中國實施減排項目。發達國家在減排增量上的成本要高出發展中國家5到20倍。因此,發達國家選擇到沒有減排責任或是減排責任相對較小的發展中國家進行資金援助或技術轉讓,來實施減排項目,以此獲得低成本的減排量,同時也幫助發展中國家完成減排任務,實現其可持續發展。作為一個經濟體比較活躍的發展中大國,中國具備實施CDM的潛力,像技術水平高、國家穩定性強、較易獲得投資項目等,所以很有可能獲得發達國家的技術與資金援助,為我國低碳經濟發展提供動力。其三,《聯合國氣候變化框架公約》中,“共同但有區別責任”的原則的提出也為我國留出一定的排放空間,有利于我國經濟的發展。在人類的工業文明的發展過程中產生了氣候問題,同樣人類也應在發展的過程中解決氣候問題。對于我國也是這樣,需要在經濟的發展過程中為氣候問題的解決作出努力。“共同但有區別責任”的原則為我國經濟的發展和氣候問題的解決提供了這樣一個機會,它排除了發達國家對我國減排責任的非議,緩和了國際上對我國施加的減排壓力,為我國贏得了發展機會,也為我國低碳經濟發展提供了可能性。
(二)我國發展低碳經濟的內部條件
第一,我國有豐富的自然資源,特別是新能源的儲量很多。根據我國水利資源復查結果,全國水能資源技術可開發裝機容量為5.4億千瓦,年發電量2.47萬億千瓦時。同時,我國還有發展混合動力電車、太陽能熱水器等新能源產業所必不可少的稀有金屬,如鎵、稀土元素等,中國幾乎掌握著全球所有的供給量。我國的化石能源儲量也相對較多,通過技術和制度的創新,仍可以發揮新能源的作用。第二,我國碳減排的空間比較大。因為我國的產業和消費結構仍處于高耗能時期,加之節能降耗技術落后,在管理能源的過程中存在的漏洞比較多,所以我國的能耗強度大,能源利用效率比較低。據統計,我國的能源系統效率為33.4%,低于世界先進水平10個百分點,在紡織、石化、建材、鋼鐵、電力等8個行業,主要產品單位能耗平均比國際先進水平高40%,機動車油耗水平比歐洲高25%,比日本高20%,單位建筑面積采暖能耗相當于氣候條件相近的發達國家的2-3倍。這些都說明了我國的能源利用效率十分低下,但換個角度考慮,只要通過產業和消費結構調整,進行技術創新,改善管理等途徑,我國碳減排的空間還是比較大的。第三,我國碳減排的成本相對較低。除了相對廉價的勞動力成本和龐大的市場規模優勢外,我國還有老的傳統工業國家所不具備的后發優勢,即成立新企業使用新設備的成本要低于改造更新舊企業舊設備的成本,所以我國可以憑借較低的成本發展低碳經濟。低碳經濟的建設勢在必行,要動員社會各界力量,抓住有利時機,共同推動低碳經濟的發展,減緩氣候變化,實現經濟、社會的健康可持續發展,為實現中華民族偉大復興的中國夢助力。
作者:孫雪麗 單位:海南經貿職業技術學院
參考文獻:
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【關鍵詞】工程車輛 應用背景節能技術發展趨勢
中圖分類號: TU201.5 文獻標識碼: A 文章編號:
一、節能技術的應用研究的背景和必要性
中國政府在哥本哈根氣候會議前宣布到2020年在2005年的基礎上單位GDP二氧化碳的排放要降低40%一45 %,因此中國需要進一步降低能源消耗,大力發展低碳經濟,以推動整個社會逐步向節能、環保、低碳轉變,實現和諧科學發展。大部分的工程車輛側驅動在操作時,總能量消耗,在工作變動頻繁的負載變化范圍,有各種形式的功率損耗,其能源消耗是一個突出的問題。為了提高效率,它已成為更重要的是節省能源。我國實施新的《中華人民共和國節約能源法》將節能減排成為基本國策,是國家能源戰略的重要組成部分。國務院出臺一系列節能減排的政策法規和通知,以保證節能減排工作的順利實施。
隨著全球工程車輛的快速發展,各種工程車輛和工程機械社會總擁有量的總功率遠超過道路運輸車輛,因此對石油資源的需求量大,對生態環境的影響破壞也越來越大;作為目前工程車輛主要能源之一的石油資源的儲量是十分有限的,為了保證各種車輛工業能夠維持長期穩定發展,必須研究節能技術以減少燃油的消耗量。隨著新能源和節能技術在汽車上的成熟應用,移植在工程車輛領域進行應用已具備可靠的條件,節能環保的工業車輛更具有市
場競爭力。
二、工程車輛的主要節能技術和應用情況
節能技術是通過技術上的改進和應用,更加有效、合理地利用能源,減少能源消耗環節中的損失和浪費,以提高能源的使用效率。節能技術包括減少能源浪費和增加能量回收兩個方面。
1.低能耗技術
工程車輛低能耗技術主要包括:
(1)發動機低能耗技術,如采用電子控制燃油噴射發動機;
(2)整車低能耗設計,如通過減小整車質量和合理匹配傳動系來降低消耗;
(3)液壓系統負荷傳感技術,采用節能的液壓元件和先進的節能液壓系統,以提高液壓系統的效率;
(4)起升無級調速系統,根據工況需要控制動力輸出,提高液壓油利用效率,實現節能高效等等。
2.混合動力技術
混合動力指具備兩個以上動力源,并發揮各自優勢以提高動力系統的性能和能源使用的效率。按混合方式不同,混合動力可分為并聯式、混聯式和串聯式三種。現在常說的混合動力一般是指油電混合動力,即燃料(汽油、柴油)和電能的混合。隨著對混合動力研究的深人,現在的混合動力不僅僅是油一電混合動力,也包括電一電混合(即蓄電池和超級電容的混合動力)以及燃料電池混合動力等。混合動力的工程車輛,一般節約能耗約為20一40% o
油一電混合動力車輛目前油一電混合動力車輛根據混合動力的不同,目前主要也分為并聯式、混聯式和串聯式三種。
①并聯式(PHV)主要以發動機驅動行駛,利用電機所具有的再啟動時產生強大動力的特征,在車輛起步、加速、爬坡等發動機燃油消耗較大時,用電機輔助驅動的方式來提高整車動力性能,降低發動機的功率配備,使發動機長時間工作在高效區,降低油耗和排放。這種方式的結構比較簡單,只需要在車輛上增加電機和蓄電池。
②混聯式(PSHV)在低速時只靠電機驅動行駛,速度提高時發動機和電機相配合驅動。啟動和低速時是只靠電機驅動行駛,當速度提高時,由發動機和電機共同高效地分擔動力,這種方式需要動力分離裝置和發電機等,因此結構復雜。
③串聯式(SHV)只用電機驅動行駛,發動機作為動力源帶動發電機,通過電能中間儲存來平抑峰谷,以提高系統效率。車輛只靠電機驅動整機的行駛,驅動系統只是電機,但是因為同樣需要安裝燃料發動機,所以也是混合動力的一種。
3.新能源技術
①新能源
新能源又名非常規能源,是指傳統能源之外的各種能源或者新的能源利用方式(回收利用、循環利用、將不同能源用到同一個動力系統中等),包括剛開始開發利用以及正在積極研究、有待推廣的能源,如太陽能、地熱能、風能、海洋能、生物質能和核聚變能以及由可再生能源衍生出來的生物燃料和氫所產生的能量等。還可以說,新能源包括各種可再生能源和核能。
②工程車輛新能源技術的應用情況
汽車工程的發展往往是叉車工業發展的前奏,新能源技術上在汽車工業的先行運用,給新能源叉車的發展提供良好的基礎。國際主要叉車企業早已著手開發新能源技術和推出新能源叉車,如:林德于2008年的德國漢諾威工業博覽會上展出世界第一臺帶渦輪增壓的直噴式氫發動機叉車和燃料電池叉車,前一種是直接將氫燃料注人內燃機燃燒,另一種是將氫通過燃料電池轉化為電能驅動電機,兩種方式的排放物都是純水,作業時不產生任何污染,效率相比傳統叉車可以提高30%一50%。
今年5月,林德推出了第一臺以氫燃料電池為動力的叉車―林德E30電動平衡重叉車;2008年德國漢諾威工業博覽會上豐田叉車展出了氫動力叉車,日產已于2009年推出環保型的鏗離子電動叉車,還有其他的正在研究中的新能源工業車輛,如美國的雷蒙德(Raymond)和科朗(Crown)也均在致力于氫動力叉車的研究,三菱、力至優也在聯合開發特制的燃料電池叉車,永恒力正在致力于研發直接甲醇燃料電池作為動力的叉車。
很明顯,國外的工程車輛制造和研發技術仍然處于領先地位,目前我國部分叉車制造企業也開始開發叉車用燃料電池混合動力系統,但受限于對燃料電池的供應及相關配套的影響,還處于初期的研發階段,需要加倍努力。
三、工程車輛節能技術的發展趨勢
1.混合動力車將成為傳統能源向新能源過渡的主流車型
在相當長時間,中國還是要走新能源和傳統能源相結合的道路。混合動力技術在節能減排方面是毫無疑問的,因而,當前發展混合動力技術是勢在必行的。中國是發展中國家,傳統能源的利用還不夠充分,經濟基礎決定了仍無法放棄傳統能源,經濟的發展大部分還需依靠傳統能源。
2.節能水平將成為工業車輛競爭力的重要因素,各種節能措施將在車輛上得到綜合性應用,車輛的節能效果進一步提升。舉例來說長期以來內燃叉車一直占領中國工業車輛銷售市場的主導地位,時至今日,電動叉車仍僅僅只占到總銷量的20%左右。和先進國家電動叉車占40%一65%相比,應該說中國電動叉車還有很大的發展空間。鑒于對低碳、環保的要求,這將會成為促使我國電動叉車快速發展的直接因素。
3.石油燃料的成本越來越高,純電動車、燃料電池車(包括混合動力)取代內燃車是必然的趨勢。
4.隨著燃料電池技術的成熟和成本的降低,基于燃料電池等清潔能源的混合動力車將會逐步發展起來,中國電動車輛市場的發展前景將會逐步向發達國家跟進看齊。工程車輛節能和環保的要求會越來越高,工程車輛的節能技術將成為未來推動車輛行業的發展的重要動力。也可以說由未來在節能和新能源技術的經濟增長點。誰掌握了節能和新能源技術,誰就能在未來的低碳經濟國際競爭的話語權。因此,新能源,混合總功率,能量回收等節能技術將在今后的工作廣泛應用于工程車輛的發展過程中。
參考文獻:
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【關鍵詞】低碳經濟;產業結構調整;文獻綜述
英國在2003年的《能源白皮書》首次提到了“低碳經濟”,幾年來,這個概念已經被世界大多數國家接受和認可,研究成果也日趨豐富。低碳經濟的發展涉及經濟研究的各個方面,近年來,國內外學者圍繞低碳經濟方面展開了大量的研究,產業結構調整成為其中重點。低碳經濟作為一種新的經濟模式,需要新的產業結構模式支撐。因此,改變傳統產業結構,發展合理的產業模式是當前發展低碳經濟的重中之重。本文對國內外重要文獻進行梳理,首先簡述了低碳經濟和產業結構調整的內涵,然后闡述低碳經濟下產業結構調整的必要性研究,接下來舉部分行業在低碳經濟下產業結構調整的對策研究,最后評價文獻并得出相應啟示。
一、低碳經濟和產業結構調整的內涵
(一)低碳經濟的內涵
英國在《我們未來的能源――創建低碳經濟》[1]的白皮書中提出,低碳經濟是通過更少的自然資源消耗和更少的環境污染,獲得更多的經濟產出。隨著研究的不斷進行,國內外學者從不同的角度對低碳經濟的概念給予了不同的表述。國外一些學者對低碳經濟進行更加深入的定義:低碳經濟是一種后工業化社會出現的經濟形態,核心是低溫室氣體排放低碳經濟是能夠滿足能源、環境和氣候變化挑戰的前提下實現可持續發展的唯一途徑[2]。牛文元[3](2009)、賀慶棠[4](2009)等認為,低碳經濟是綠色生態經濟,是低碳產業、低碳技術、低碳生活和低碳發展等經濟形態的總稱,低碳經濟的實質在于提升能源的高效利用、推行區域的清潔發展、促進產品的低碳開發和維持全球的生態平衡。國內學者將低碳經濟的發展與經濟的其他方面聯系起來。袁男優[5](2010)低碳經濟由低碳技術、低碳能源、低碳產業、低碳城市和低碳管理5個要素構成。發展低碳經濟有低碳社會、低碳市場、低碳產業3個切入點。作者劃分為三個切入點,低碳產業是其中之一,為能更好的發展低碳經濟必須進行產業調整,本文將從低碳產業調整方面文獻進行梳理。
(二)產業結構的內涵
世界各國經濟發展的歷史表明,經濟結構的調整和升級是推動經濟增長的重要因素,產業結構調整則是經濟結構調整中最重要的因素,因此新一輪的經濟變化需要進行產業結構的調整和優化。低碳經濟的提出,使得當前全球范圍內正在進行新一輪產業結構調整,我國產業結構調整要與世界新一輪產業結構調整相結合。將工業為主導的產業作為產業低碳化發展基點和抓手,通過實現產業節能、產業增加值、提高產業減排和產業結構調整等內容,改善我國經濟不可持續發展和產業高能耗的態勢,緩解我國在低碳國際標準形成過程中面對國際經濟新秩序所帶來的壓力,以實現低碳經濟的中國含義。蘇偉[6](2010)對我國而言,低碳經濟給當前的節能減排、轉變發展方式、加快產業結構調整提供了一個有力的抓手,為我們推動產業結構調整、轉變發展方式提供了一個新的市場動力。有學者指出我國實行低碳化要從產業結構調整角度,應發展碳強度絕對值小、邊際碳強度有下降趨勢、并且發展潛力較大的產業。
(三)碳排放與產業經濟調整的關系
近十幾年來,國內繞碳排放與經濟增長、能源消費之間關系進行大量研究,許多學者通過實證研究的方法證明了碳排放量與產業結構存在一定的關系,產業結構的調整對二氧化碳的排放有著直接的影響。NoamBergman[7](2011)指出英國二氧化碳的排放量國內能源消耗占四分之一,傳統節能減排方法與發展新能源產業相比具有直接、低成本的優勢,但是發展新能源產業對低碳經濟的發展具有間接的社會效應,在減少二氧化碳排放中也發揮著巨大的作用。馬艷,李真[8](2010)發展低碳經濟最根本的是要從生產方式的技術變革入手,將技術結構調整與發展低碳經濟有機結合。鄒秀萍[9](2009)等利用1995年-2005年中國30個省市區的面板數據定量分析了各地區碳排放與經濟發展水平、產業結構、能源效率之間的關系,碳排放量與第二產業比重呈N型曲線關系。隨著第二產業產值比例的增加,碳排放量呈現出先上升,再保持一定的水平,而后又上升的變化趨勢。由文獻可以得出產業結構在一定程度上影響碳排放量,進行產業結構調整是切合發展低碳經濟的要求。
二、低碳經濟下產業結構調整的必要性研究
Lin Sue J,Charles[10](2007)運用灰色關聯分析方法,分析了生產力和平均能耗情況,設計了關于經濟、能源、環境質量的灰色關聯等級評價指標體系,指出應調整產業結構,為了減少能耗,促進低碳經濟發展,應由高能源密集型產業向低碳產業轉變。Koji Shimada[11](2007)闡述了應對全球氣候變化在地方制定的長期低碳經濟發展方案,并指出為了達到目的,社會經濟及產業結構的變化和技術措施是必要的。同樣,國內學者在研究我國低碳經濟發展時認為中國要走向低碳經濟,必須首先對現有的經濟結構特別是產業結構進行調整,這是實現低碳經濟模式的前提及有效方式。
改革開放以來,中國經濟發展取得顯著績效的同時也出現了資源消耗、碳排放增加等問題,目前已成為世界最大碳排放國,很大原因在于我國目前產業結構不合理,行業發展比例不協調等。陳春[12](2010),產業結構調整對低碳經濟的影響很大,德國的第一產業單位產值每增加1%,其單位產出的碳排放量會增加15%。低碳經濟的發展模式要求有合理的產業結構,既可以維持經濟增長又保證低碳排放,所以發展低碳經濟必須調整產業結構,而我國目前的產業結構仍有較大問題。劉再起[13](2010)要發展低碳經濟,必須視國情合理選擇主導產業,加快產業結構調整。在中國,第三產業的發展不但不會增加而且會減少碳排放量,所以應大力發展第三產業,加快調整力度與步伐。
綜上觀點我國產業結構調整已是當務之急。前兩年中國經濟遭受國際金融危機的嚴重沖擊,以低碳經濟產業、清潔能源、環保產業等為代表的新興產業呈現出一番非凡的增長態勢,我們應抓住有利時機堅定不移地推動節能減排產業發展,走可持續發展道路。
三、低碳經濟條件下部分行業產業結構調整對策研究
在目前狀態下,中國應主動向新型產業結構調整,例如新能源、低碳技術產業、有機農業產業、環境概念產業等,在不同產業內部發展低碳經濟已成為各國研究重點。近年,世界各國都加大此項研究力度。從發達國家發展低碳經濟實踐看,主要包括構筑產業結構低碳化、能源結構優化、產業技術創新及管理創新等諸多領域。我國不同領域專家對不同產業如何進行調整以適應低碳經濟發展也進行了大量的研究。
吳垠[14](2009)低碳經濟條件下的新興產業革命本身即意味著對現有產業制度進行創新,其核心在于改善現有高碳經濟條件下產業制度的兩個維度:即“高碳產業鏈條”與“高碳產業結構”。首先是縮短能源、汽車、鋼鐵、建材等高碳產業所引申出來的產業鏈條,把這些產業的上、下游產業鏈“低碳化”或降低其創造的單位GDP的碳強度。劉德偉[15](2011)考察金融危機背景下我國產業政策的低碳經濟指向,認為十大產業調整和振興旨在保增長的基礎上調結構,實現傳統產業低碳化;培育七大戰略性新興產業旨在變換經濟增長的產業重心,實現主導產業低碳化。在行業上,低碳經濟涉及電力、交通等多個行業;在技術上,涉及可再生能源及新能源、煤的清潔高效利用、油氣資源和二氧化碳捕獲與埋存等領域的有效控制溫室氣體排放的新技術。這些技術的創新,將推動新興產業的發展。而且,低碳經濟的發展還將改變產業價值鏈的分布,當價值鏈的分布從資源型企業向高技術產業傾斜時,即向掌握低碳經濟核心技術的環節和鏈條傾斜時,將推動以低碳經濟為主要特征的新興產業的發展。因此,低碳經濟將推動新興產業的發展,是助力結構調整的重要力量。
四、對文獻的評價和啟示
從目前的發展形式來看,西方發達國家及其經濟學界在發展低碳經濟產業結構調整方面取得很大突破,其中新能源產業及技術調整是研究熱點,開發新能源、提高能源使用效率、研究節能方法等都能有效的控制二氧化碳的排放量進而實現低碳化。近幾年來我國雖然也以進行大量研究,但與西方國家還存在一定的差距,目前研究大多停留在產業結構調整低碳化的探討層面,相關政策建議較為表面,可操作性不強,實踐階段尚待進一步試驗。國內在研究方法上以借鑒國外經驗為主,缺乏對中國含義低碳經濟的適用性,究其原因在于缺乏正確基礎理論的指引,對產業低碳化發展道路選擇不明確,不能確立合理的測度方法。當前我國正面臨產業結構調整的重要時期,需要形成較為完善的理論體系以支撐目前產業結構調整的需求,因此,還有待學者們進行深入研究。
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關鍵詞:電梯;節能
引言
近年來,人類越來越能認識到保護資源、節約能源的重要性,所以在許多生產活動和一些設計工作中都提出了節能的理念。在電梯的設計和構造當中,我們也漸漸的把節能作為一項重點工作。所以,近幾年來我們的相關技術人員在電梯節能技術的開發和應用方面做了許許多多的研究,并已獲得了一些成果。而且現在越來越多的人們都在關注電梯的節能狀況,也很關注我們國家在節能電梯的構造方面的研究和發展。
1.節能電梯設計與制造的必要性
近些年來,由于科技的飛速發展,人類對環境的破壞、對能源的消耗都越來越嚴重,慘重的后果現在已經慢慢的體現出來,如沙塵暴等現象的增加和資源的短缺。這些嚴重的后果使得人們逐漸的認識到了保護環境、節約能源的重要性。所以,在這個時代里,生態文化和生態理念被不斷的提出,生態在這個時代已經被賦予了嶄新的意義。簡單的說,它的意思就是節能、環保。我們人類的生產和生活漸漸的都要貫穿節能和環保的思想。
各行各業的生產活動都陸續的與節能的概念相結合,而在我們的電梯制造行業當中,也提出了節能電梯的概念,節能電梯的設計與制造是具有必要性的。首先,在這個時代的大背景下,節能已經成為主流文化,所以就要求我們的電梯制造行業也貫徹節能的思想和文化。因為電梯是人類的一項基本的生活需要,而在電梯的運行當中我們會消耗相當多的電能,而且現在還在繼續消耗著更多的能源,所以我們的電梯設計就要盡量的減小一些不必要的消耗。而且,最近幾年由于電梯設計技巧和施工技術的不斷更新和進步,使得我們可以通過巧妙構造方法,是電梯在正常的工作狀態下可以盡可能的節省一些能源,這樣就為保護我們的地球資源和環境作出了巨大的貢獻。其次,就是現今我們電梯設計與制造行業的現狀也使得提出節能電梯成為必然。因為,現在生態文化的提倡,使得建筑行業的設計與施工也都要做到節能,進而在給建筑安裝電梯時,電梯的節能狀況就成為一項非常重要的指標[1]。因此,在我們現在的電梯設計與制造行業中,節能電梯的理念成為重中之重,是我們的設計人員在設計電梯的時候所必須想到,必須貫穿在電梯的構造中的一種理念。
綜上所述,節能電梯的設計與制造是非常具有必要性的。如果沒有節能電梯理念的存在,那么,在這個積極倡導節能、環保主題的時代中,電梯設計與制造行業不但會顯得格格不入,而且還會成為我們這個社會里,各行各業積極努力開展節能生產、環保生產活動時的明顯雞肋。漸漸的,如果我們不貫徹電梯節能的設計理念,那么在人類的日常生活中就又要浪費很多的能源,所以,節能電梯的概念在電梯設計與制造中具有相當重要的地位。
2.電梯設計與制造中的節能技術
2.1驅動系統的設計
電梯的驅動控制系統對于電梯的控制就像人類的大腦控制人類的身體一樣,電梯的上升、降落、加速以及減速都是有它完全控制的,它對于電梯正常運行的重要性是不言而喻的。因此,在電梯的節能設計當中,驅動控制系統的節能設計也是必不可少的。在電梯驅動控制系統的節能設計當中變頻調速技術系統的應用是極為重要的,變頻調速技術的基本原理是根據電機轉速與工作電源輸入頻率成正比的關系:n =60 f(1-s)/p,(式中n、f、s、p分別表示轉速、輸入頻率、電機轉差率、電機磁極對數);通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉速的目的[2]。變頻調速系統的應用取代了以前的多種交流雙速驅動系統和直流無齒輪驅動系統,并在很多程度上使得電梯的運行更加穩定、更加節能。
2.2變頻器的能量回饋設計
電梯是一種需要多種變化的電動設備,因此根據上行或者下行以及載客量的多少使得我們的電動機需要進行四象限的運動。電梯在正常運行時,當其在沒有人乘坐時做上升運動,或者是在裝滿乘客時做下降運動,在這兩種狀態下,電動機不是像往常一樣消耗電能,而是處于一種能夠發電的狀態。因此我們現在的電梯設計就將變頻器的直流母線兩端并接上能量回饋裝置,采用有源逆變技術將再生能量及時高效地逆變為與電網同頻率、同相位的交流電。這樣就將這部分電能轉化為了可以供電梯使用的電能,電梯在上述兩種運動狀態下就可以使用自身創造的電能,這樣就有效的節省了電能,變頻器的能量回饋裝置的安裝是一種非常有效的節能設計。
2.3電梯控制方面的節能設計
電梯的主要耗能環節其實是在到達目的地時的減速運動和起步時的加速運動過程中,當電梯在全速上升或者下落的過程中其實根本不需要耗費多少能量。所以我們還有一個最主要的節能方法就是電梯的智能控制,這項技術的根本目的是要盡可能的減少電梯??康拇螖?,只要減少了電梯停靠的次數,就可以減少電梯做加速運動和減速運動的時間,從而有效的降低耗能。在電梯控制系統中使用模糊控制技術是我們近些年的一項新的節能設計。模糊控制系統與以往的控制系統不同,它不需要建立精確的數學模型,而是一切都來使用人腦的思考方式來尋求所求解問題的答案[3]。而人腦神經網絡的學習機制為模糊控制器自動提取模糊規則、調整模糊規則提供智能化基礎,這就為電梯的群控系統提供了有力的保障。電梯控制系統中的模糊控制技術使得我們的電梯在決定是否停靠以及停靠的先后順序時完全采用人腦的思考方式,做出最合理的決策,有效的減少了電梯的??看螖?,節約了電能。
2.4電梯轎廂的節能結構設計
我們的電梯在向上或者向下運行的時候,會產生很大的阻力,阻力越大電梯的耗能就越大,因此我們要想盡辦法減小電梯在運行時的阻力。而減少阻力的一個有效辦法就是合理的改善轎廂的設計,對于電梯轎廂頂部和底部的合理設計是可以有效較小電梯運行時的阻力的。除了電梯運行時的阻力會加大耗能外,電梯內的通風系統也是一個會大量消耗能量的裝置。而電梯在進行上下運動時往往會帶來一部分自然風,如果我們有意識的進行電梯轎廂本身的設計,就可以有效利用這部分自然風,使得我們不用再為通風裝置而消耗能量。
2.5新能源的運用
在這個科技飛速發展的時代,人們對于能源的要求越來越大,而我們地球的能源已經大量的被人們消耗,我們人類要走可持續發展道路就必須合理的開發利用資源,不能再沒有節制的胡亂開發能源了。因此,我們現在對于能源的大量需求,使得我們必須加快步伐,研發新能源的應用方法。在今后的發展當中,我們的電梯也勢必要運用新的能源。現在在電梯運行耗能的研究當中,太陽能的運用已經有了一些進展,但還處于實驗的狀態,在實際的應用當中比較少,不過相信今后通過科學工作者進一步的研究,會有更多的新能源得到應用。
3.結語
節能、環保的文化現今已是我們這個時代的主流文化,節能電梯也是我們的電梯設計與制造行業中所倡導的電梯形式。國內外的很多相關工作人員都在積極的研究節能電梯的構造方法,即如何使節能電梯更節能,運行更穩定。我們的國家雖然也很在積極倡導節能電梯的設計與制造,但是相關的技法還不是很成熟,如在節能電梯的總體設計方面技術不夠全面也不夠先進。因此,我們依然應該致力于節能電梯設計與制造方面的研究,努力構造出優秀、實用的節能產品。
參考文獻:
[1]國家質檢總局科技處.電梯節能技術應用與展望,2009.
關鍵詞:低碳經濟;產業結構;對策
中圖分類號:F239.41文獻標識碼:A
一、我國低碳經濟的發展背景
所謂低碳經濟,就是在可持續發展理念的指導下,通過技術創新、制度創新、產業轉型、新能源開發等多種手段,盡可能的減少煤炭等化石燃料的消耗,減少溫室氣體的排放,達到經濟社會發展與生態環境保護雙贏的一種經濟發展形態。近幾年來,伴隨著中國經濟的飛速發展,環境問題也日益嚴重這在很大程度上制約了中國經濟的發展。
據預測,中國在2020年二氧化碳的排放量將會超過美國成為世界上二氧化碳排放量最大的國家,中國在節能減排問題上將會面臨越來越多的國際壓力。這就要求我們在大力發展經濟的同時,還要根據自身的資源和環境條件,提倡節能減排,避免走很多發達國家“先污染,后治理”的老路子。
二、我國發展低碳經濟的必要性和必然性
1.發展低碳經濟是世界經濟發展的趨勢
低碳經濟是以“低能耗、低排放、低污染”為主要特征的綠色經濟。發展低碳經濟,是應對全球氣候變暖的重要舉措。溫室氣體導致南極冰川迅速融化,海平面上升。專家預測,到2100年,還行面將上升一米左右,世界上2%生活在低洼地區的人口將失去家園,部分沿海城市將永久消失。因此,自2003年英國率先開始節能減排行動之后,意大利、日本等發達國家相繼頒布了一系列節能減排措施,開始了世界低碳經濟的發展歷程。
2.發展低碳經濟是由我國現階段的國情決定的
全球氣候變化不僅給工業帶來影響,也將給農業生產帶來嚴重危害。有研究表明,氣候變化對農作物的負面影響日益嚴重,到本世界末世界農作物將會減產10%-12%.中國地域廣闊,橫跨溫帶、亞熱帶和熱帶三種大陸性氣候,氣候變化將會對我國的農業生產產生很大的影響。首先,我國的農業人口占全國總人口的一半以上,農業危機會影響我國社會的穩定和團結;其次,我國的工業發展是以農業為基礎發展起來的,農業受到影響,必然會波及工業的發展;最后,中國的農業十分薄弱,對自然條件特別依賴。
農業在中國的基礎地位決定了我國必須發展低碳經濟,應對氣候變化對中國社會經濟系統的不利影響。
3.發展低碳經濟是促進中國產業結構轉型的新契機
我國目前的產業結構還是以第一、二產業為主,雖然近幾年來第三產業迅速發展,但其在國民經濟中的影響遠遠不如第一、二產業。我國目前還處于工業化過程中,經濟增長對于第一、二產業的依賴過于嚴重。同時,在工業結構方面,我國輕工業和重工業的比例嚴重不協調也是我國經濟發展能耗高于世界平均水平的重要原因。我國第一、三產業以26.9%的能耗創造了國家51.4%的GDP.因此,我國的產業結構急需升級,發展低碳經濟,努力發展第三產業,促進產業結構升級,降低單位GDP碳排量,保證中國經濟的長遠健康發展。
三、低碳經濟包含三方面的內容
1.低碳經濟是相對于基于無約束的碳密集能源生產方式和能源消費方式的高碳經濟而言的。
因此,發展低碳經濟的關鍵在于降低單位能源消費量的碳排放量(即碳強度),通過碳捕捉、碳封存、碳蓄積降低能源消費的碳強度,控制CO2排放量的增長速度。
2.低碳經濟是相對于新能源而言的,是相對于基于化石能源的經濟發展模式而言的。因此,發展低碳經濟的關鍵在于促進經濟增長與由能源消費引發的碳排放“脫鉤”,實現經濟與碳排放錯位增長(低增長、零增長或負增長),通過能源替代、發展低碳能源和無碳能源控制經濟體的碳排放彈性,并最終實現經濟增長的碳脫鉤。
3.低碳經濟是相對于人為碳通量而言的,是一種為解決人為碳通量增加引發的地球生態圈碳失衡而實施的人類自救行為。因此,發展低碳經濟的關鍵在于改變人們的高碳消費傾向和碳偏好,減少化石能源的消費量,減少碳足跡,實現低碳生存[1]。
低碳經濟本質上屬于碳中性經濟。它要求經濟活動低碳化。低碳經濟中“低”的要義在于降低經濟發展對生態系統碳循環的影響,維持生物圈的碳平衡,其根本目標是促進經濟發展的碳中性,即經濟發展中人為排放的CO2與通過人為措施吸收的CO2實現動態均衡。由于低碳經濟系統的特征尺度是全球,經濟發展的碳中性是全球碳中性。
低碳能源是低碳經濟的基本保證,清潔生產是低碳經濟的關鍵環節。未來能源發展的方向是清潔、高效、多元、可持續。全球應對氣候變化正在引發能源領域的技術創新。溫室氣體長期減排和經濟社會可持續發展,關鍵在于發展清潔、低碳能源技術,建立低碳經濟增長模式和低碳社會消費模式,并將其作為協調經濟發展和保護全球氣候的根本途徑。低碳經濟是以低能耗、低污染、低排放為基礎的新經濟發展模式,是人類社會繼農業文明、工業文明之后的又一次重大進步。低碳經濟是目前最可行的可量化的可持續發展模式。
低碳經濟幾乎涵蓋了所有的產業的領域。有人稱之為是“第五次全球產業浪潮”,并首次把低碳內涵延展為:低碳社會、低碳經濟、低碳生產、低碳消費、低碳生活、低碳城市、低碳社區、低碳家庭、低碳旅游、低碳文化、低碳哲學、低碳藝術、低碳音樂、低碳人生、低碳生存主義。
有資料顯示,作為世界第一大能源消耗國,美國以世界6%的人口消耗了世界30%的能源。而中國的單位GDP能耗是日本的8倍,人口是美國的好幾倍,按照這種發展模式,中國缺乏持久的可持續發展創新能力,環境惡化和能源短缺將是今后50年中國發展過程中最大的瓶頸。中國積極實施節能節排,發展循環經濟和促進低碳發展,構建生態文明社會,已經成為不可逆轉的時代趨勢。
綜上所述,低碳經濟應該是建立低碳能源系統、低碳技術體系和低碳產業結構;要求建立與低碳發展相適應的生產方式、消費模式和鼓勵低碳發展的國際國內政策、法律體系和市場機制,其核心是技術創新和制度創新。
四、我國發展低碳經濟的對策
1.政府主導,提供低碳經濟發展的政策及法律幫助
(1)發展低碳經濟需要政府的政策引導和約束十七大指出,我國新階段的發展路線為建設資源節約型、環境友好型社會。這一路線要求我們必須把建設資源節約型、環境友好型社會放在工業化和城市化發展戰略的突出位置,要根據科學發展觀的要求,將生態文明和物質文明、精神文明放到同等重要的位置,把低碳經濟納入構建社會主義和諧社會的發展體系之中。
(2)發展低碳經濟需要完善的法律支撐中國作為一個發展中國家,對全球氣候變化問題高度重視。但是由于我國的市場機制不完善等原因,我國發展低碳經濟,需要完善的法律作支撐。一方面,發展低碳經濟必然會涉及到一些企業或者政府部門的利益,需要法律支持;另一方面,節能減排在我國還沒有轉化為企業責任和自覺行動,需要法律進行約束。
2.政府鼓勵開發新能源和新技術
中國在技術研發方面投入的人力物力遠遠低于發達國家,這就導致我國在清潔能源開發方面始終沒有突破。在這樣的背景下,我們應該加大低碳技術的投入力度,出臺新能源發展規劃。同時,學習發達國家的技術,掉接清潔能源發展機制,促進中國低碳技術的發展。最后,我們還應該積極進行低碳技術創新,尋求技術突破,解決日益嚴峻的資源問題。
3.政府利用市場機制引導低碳經濟發展
隨著低碳經濟的發展,一些發達國家征收碳關稅的要求促使中國企業低碳意識越來越強烈。政府可以以此為契機,利用市場的推動作用,鼓勵企業研發新技術,降低生產成本和資源能耗,以積極應對全球經濟一體化和金融危機帶來的沖擊。
4.大力宣傳節能減排思想、提高公眾生態意識
目前,世界各國都實施了一系列舉措,讓人們充分的意識到自己在日程生活中的排放量和碳排放的危害,這有利于人們樹立低碳生活的觀念。大力宣傳低碳觀念,能有效地加快形成綠色低碳生活方式,實現社會的健康可持續發展。
參考文獻:
[1]鮑健強,苗陽,陳鋒。低碳經濟:人類經濟發展方式的新變革[J].中國工業經濟,2008.
一、多能互補的必要性
數據顯示,我國60%左右農村人口仍然靠傳統的秸桿和薪材等解決能源問題。全國農村每年直接消耗的各種能源相當于5.6億噸標準煤,占全國總能耗的一半左右。發展新能源已成為改變農村能源使用結構,減少環境污染以及促進農村社會和諧發展的重要手段。然而,農村新能源到底該向何發展,發展中要解決哪些問題?
農村新能源主要包括沼氣、太陽能、風力發電、微小水電、生物質能這幾個方面?,F階段農村能源應該多種形式并存,不同的地區應根據自身的特點,確定適合當地經濟發展水平的發展方向和發展重點。
在談到農村新能源利用時,國務院發展研究中心研究員周宏春教授提出了“四位一體”和“五配套”的概念?!八奈灰惑w”,就是以太陽能為動力,以沼氣為紐帶,將種植業和養殖業結合起來,在全封閉條件下將沼氣池、豬禽舍、廁所和日光溫室等一體化。
“這樣既解決農村的能源供應,改善農民衛生和生活環境,又可以減少農作物和蔬菜生長中農藥化肥的使用量,提高食品品質和食品安全?!薄拔迮涮住蹦J剑墙ㄒ粋€沼氣池、一個果園、一個暖圈、一個蓄水窖和一個看營房,實行人廁、沼氣、豬圈三結合的立體養殖和多種經營系統。
農村新能源代表著未來能源利用的方向,發展前景是很好的。但是,一些地區受技術水平制約,影響了農村新能源技術的推廣使用。此外,隨著農村養殖戶的減少,沼氣的替代能源問題也是需要考慮的。拿沼氣發展來說,要跳出為沼氣而建沼氣池的單純觀念,將推廣沼氣與養殖、種植相結合,打造“養殖一沼氣一種植”的模式,促進經濟增長方式的轉變,達到“三沼(氣、渣、液)”綜合利用,增加農民收入的目標。
總之,農村能源的發展應堅持“因地制宜,多能互補,綜合利用,講求效益”?!疤貏e是要重視發展生物質能技術及其產業。”農村能源行業協會會長朱明強調說。具體來說,就是大力發展以秸稈、稻草等這些原料豐富、取材容易的生物質能,以及清潔的太陽能、風能、微水電等可再生能源,同時通過改革爐具等措施提高能源利用效率,以實現農村地區社會經濟的可持續發展。
國家發展改革委副主任解振華表示,未來我國將有序推進以秸稈為主要原料的生物質能源。為緩解資源能源約束,發展循環經濟,保護環境,應對氣候變化,我國將大力推動農作物秸稈在農業領域的循環利用,積極發展以秸稈為原料的加工業,有序發展以秸稈為原料的生物質能源。
二、生物質產業和技術在各國的發展概況
生物質產業已受到了國際社會的廣泛關注,許多國家制定了促進生物質產業發展的相關政策,并投入了大量的資金用于研究開發和推廣應用。由于生物質能作為可再生能源僅次于煤炭、石油、天然氣之后第四大能源,因此它在整個能源系統中占有重要的地位。近些年來,開發利用生物質能成為當前國內外廣泛關注的重大課題,既涉及農業和農村經濟發展,又關系到國家的能源安全。作為經濟快速發展的中國,大力開發新型可再生能源已經是國家發展的重要戰略,因此開發利用生物質能這一課題,有利于中國開拓新能源,并且能夠緩解能源供需矛盾,也是解決“三農”問題,保證社會經濟持續性發展的重要任務。
生物質能的利用分為兩種:直接用作燃料的有農作物的秸稈、薪柴等;間接作為燃料的有農林廢棄物及藻類等,它們通過微生物作用生成沼氣,或采用熱解法制造液體和氣體燃料,也可制造生物炭。生物質能是世界上最為廣泛的可再生能源。據估計,每年地球上僅通過光合作用生成的生物質總量就達1440~1800億噸(干重),其能量約相當于20世紀90年代初全世界總能耗的3~8倍。但是尚未被人們合理利用,多半直接當薪柴使用,效率低。影響生態環境。
現代生物質產業是利用農作物及其殘體、畜禽糞便、有機廢棄物等可再生或循環的有機物質為原料,通過TA性加工轉化生產化工產品、生物質燃料和生物能源以及生物質產品的一個格外引人關注的新興產業。生物質既是可再生能源,也能生產出上千種的化工產品,且因其主要成分為碳水化合物,在生產及使用過程中與環境友好、又勝石油能源一籌。
目前我國的秸稈產出量已超過7億噸,折合成標煤約為3.5億噸,相當于7個神東煤田,全部利用可以減排8.5億噸二氧化碳,相當于2007年全國二氧化碳排放量的1/8。隨著國家明確提出到2015年秸稈綜合利用率在80%的行動目標,我國秸稈資源化駛入快車道。以“秸稈能源”為代表的生物質能利用,在大力發展低碳經濟的背景下,進入人們的視野。
目前。世界上較為成熟、可規?;_發利用的生物質技術主要集中在發電、固化成型燃料、沼氣和液體燃料等方面。其中,生物質發電在發達國家已受到廣泛重視,2005年全世界生物質發電的裝機容量約達5000萬千瓦,主要集中在北歐和美國。
生物質固化成型燃料在發達國家通常用來替代煤、燃氣等作為民用燃料進行炊事、取暖,或用于區域供熱和發電等。美國和歐洲一些國家的生物質成型燃料產品已進入商業化階段,并相應開發了專用爐具;泰國、印度、越南、菲律賓等國也建成了一些生物質成型燃料生產廠,逐漸進入了規?;a階段。
沼氣技術已經在有些國家普遍應用,歐洲和印度等地已建設了大量的戶用沼氣和大中型沼氣工程。截至到2003年底,德國的大中型沼氣工程總數已超過3000個,大多采用以畜禽糞便和秸稈為主要原料的厭氧消化工藝,機械化和自動化程度很高,生產出來的沼氣主要用于發電。
生物液體燃料已實現規?;a和應用。2005年,全世界生物燃料乙醇的總產量約為3000萬噸,主要集中在巴西和美國;生物柴油總產量約220萬噸,主要集中在德國。巴西以甘蔗為原料生產燃料乙醇,2005年的消費量為1200萬噸,替代了當年汽油消費量的45%;美國主要利用耕地多、產量大的玉米為原料,同時積極發展纖維素制取燃料乙醇技術。歐盟對生物燃料也很重視。主要以大豆、油菜籽和回收的動植物廢油等為原料生產柴油,2005年原歐盟15個成員國年產量約200萬噸,占世界總產量的90%,其中德國年產量約為150萬噸。
三、中國生物質產業的發展情況
中國農業生物質資源主要有農作物秸稈、畜禽糞便、農產品加工業副產品和能源作物等,資源豐富,產業發展潛力巨大。農業生物質具有資源種類多,分布范圍廣的特點,可轉化為電力、燃氣和液體燃料等多種商品位能源。
一直致力于生物質能研究的中國農業大學石元春院士認為,以秸稈為原料的現代能源是一個新興產業。在當今發展清潔能源應對全球氣候變暖的大形勢下,秸稈迎來了 一個發展現代能源產業的重大機遇。
根據最新資料和有關專家預測,我國秸稈目前的用途是:還田15%,飼料16%,工業原料3%,薪柴50%和露地焚燒16%。也就是說,目前秸稈中的66%,約6_7億噸是用于能源的,具有替代2.4億噸標煤和減排5.8億噸二氧化碳的能力。
秸稈還田、秸稈飼料、工業原料和薪柴的利用屬于傳統產業提升,而以秸稈為原料的現代能源是一個新興產業。據了解,秸稈能源在歐洲發展已經有30多年,特別是北歐的丹麥和瑞典,秸稈發電和顆粒燃料的技術成熟度和商業化程度最高。
1、農作物秸稈
2004年我國小麥、玉米、稻谷、棉花、大豆、薯類、油料等主要農作物產量達4.69億噸,秸稈產量約為5.96億噸。預計到2020年我國主要作物的秸稈總量將達到8億噸左右。其中,約有50%左右農作物秸稈用作農村居民生活用能,由于采用傳統的燃燒方式,效率低下;我國以甘蔗渣及稻殼發電為應用方式的生物質燃燒發電已得到初步應用,總裝機容量達800兆瓦;固化成型燃料技術已初步形成了研究、開發和應用同步推進的良好勢頭;以秸稈過腹還田、粉碎還田和生產有機肥還田的技術已形成一定應用規模;以秸稈為主要原料生產生物質材料的技術研究已經起步。
目前我國秸稈能源化主要有直接作為農村生活燃料、秸稈氣化、壓塊替代煤炭燃料以及秸稈發電這幾個途徑。其中秸稈氣化、壓塊替代煤炭燃料和秸稈發電已經在不少地方進行了探索和推廣。
發展秸稈顆料燃料產業前景廣闊。中國現年消費煤炭26億噸,其中中小鍋爐用約10億噸,是溫室氣體排放大戶,如果采用秸稈顆粒燃料替代,減排效益不可低估。
在中國,截至2007年底,核準的生物質直燃發電項目約百個,裝機容量2500兆瓦,建成投交并網發電的項目總裝機容量400兆瓦以上。截至2008年底,中國國能生物質發電集團已有10個30兆瓦和7個12兆瓦的生物質電站正在運營,其中單縣電站裝機容量30兆瓦,年發電2.2億千瓦時,可替代8.7萬噸標煤的燃煤,減排18萬噸二氧化碳,農民年新增收入6000萬元和獲得1000多個工作崗位。秸稈直燃發電的技術和設備已經可以全部自主與國產。
秸稈能源產業還將為農民帶來增收的機會。以每噸秸稈農民可獲250至300元算,全國4億噸能源用秸稈就能獲得1000億至1200億元。計劃2012年達40億元。此外,農村的能源中,由煙熏火燎燒薪柴到燒顆粒燃料,能效可以提高2~3倍,能源消費質量也將顯著提高。
2、能源作物
能源作物指經專門種植,用以作為能源原料的草本和木本植物,如甜高粱、甘蔗、木薯以及油菜等。全國未利用土地總面積為24508.79萬公頃,其中有6020.56萬公頃土地資源可供能源作物的開發種植。另外,每年還有約900萬公頃不同類型的季節性農閑地,可以種植能源作物。
3、生物液體燃料
我國已建設了以陳化糧為原料生產燃料乙醇的示范工程,分別在6省市進行示范,燃料乙醇年生產能力已達102萬噸。在非糧食作物生產燃料乙醇方面也取得了一定進展,已培育出適應鹽堿地種植的“醇甜系列”雜交甜高粱品種,并建成了產業化示范基地;培育并引進了多個優良木薯品種,平均畝產超過3噸;育成了一批能源甘蔗新品系和能、糖兼用型甘蔗品種,并篩選出了適合甘蔗清汁發酵的菌株和活性干酵母菌株。
此外,我國已對利用菜籽油、棉籽油、烏桕油、木油、茶油和地溝油等原料生產生物柴油的技術開展了研究,目前已有年產10萬噸生物柴油的生產能力。我國在雙低油菜與雜種優勢利用的結合上已達到國際先進水平:在油菜、油葵等主要作物上已開發出高含油量品種,含油量高達51.6%;為了不與食用油和工業用油爭原料,還開發了利用麻瘋樹果實、黃連木籽等能源作物生產生物柴油的技術,初步具備了商業化發展的條件;在利用季節性農閑地種植油菜生產生物柴油方面具有很大潛力。
四、生物質產業在中國未來的前景
以生物質為原料生產綠色能源和環境友好產品是人類實現可持續發展的必由之路,已成為世界科技領域的前沿。隨著經濟的發展和社會的進步,世界各國將會更加重視環境保護和全球氣候變化問題,通過制定新的能源發展戰略、法規和政策,進一步加快生物質產業的發展。
從目前生物質的資源狀況和技術發展水平看,今后發展的主要趨勢是發電、供熱、生產液體燃料和生物質材料等。最近20多年來,生物質技術發展很快,產業規模、經濟性和市場化程度逐年提高,預計在2010~2020年間,大多數生物質技術可形成較強的市場競爭力,在2020年以后將會有更快的發展,并逐步成為主導產業。
生物質產業正成為朝陽產業。在中國發展生物質產業具有深遠的意義,不僅有利于解決資源、能源短缺和環境污染問題,更是解決好“三農問題”、加快社會主義新農村建設的戰略舉措。中國政府高度重視生物質產業的發展。已經研究制定了一系列促進生物質產業發展的相關政策。
加強生物質技術研究與工程集成,在固化成型、燃燒、沼氣、燃料乙醇、生物質材料等方面的關鍵技術研究和裝備開發方面取得突破性進展,創新一批具有自主知識產權的技術和產品;推廣一批先進的生物質工程技術;建成一批生物質產業化示范工程;開展我國農業生物質資源現狀調查,初步查清我國生物質資源的擁有量和分布情況,建立生物質資源數據庫,促進我國農業生物質產業的形成與發展。
全面推進生物質工程科技創新,在生物質能源轉化和材料利用等方面達到國際先進水平,部分技術達到國際領先水平,增強我國農業生物質產業的國際競爭力。提高生物質能和產品在能源消費中的比重,通過生物質利用解決農村生活燃料短缺問題;基本實現農業廢棄物的資源化利用,促進我國生態環境保護和社會經濟的可持續發展。
以科學發展觀為統領,以國家目標和市場需求為導向,針對我國生物質產業發展的關鍵環節,選擇秸稈綜合利用、農業有機廢棄物資源化和能源作物開發為切入點,通過技術研究、集成和重點突破,創新生物質工程技術,加快生物質科研成果轉化,促進生物質產業化進程,為建設社會主義新農村、為提高國家能源保障能力、為全面實現資源節約型和環境友好型社會建設目標提供重要的科技和產業支撐。
我國政府及有關部門已連續在四個國家五年計劃將生物質能利用技術的研究與應用列為重點科技攻關項目,開展了生物質能利用技術的研究與開發,如戶用沼氣池、節柴炕灶、薪炭林、大中型沼氣工程、生物質壓塊成型、氣化與氣化發電、生物質液體燃料等,取得了多項優秀成果?!犊稍偕茉捶ā返暮蛯嵤┍砻髦袊言诜缮厦鞔_了可再生能源包括生物質能在現代能源中的地位,并在政策上給予了巨大優惠支持,“農林生物質工程”也已經成為“十一五”國家科技支撐計劃重大項目。
對國際上生物質產業發展趨勢和中國生物質產業發展現狀,以及需要解決的緊迫問題與薄弱環節,選擇秸稈綜合利用、農業有機廢棄物資源化和能源作物開發,增強我國農業生物質產業的競爭力,提高生物質能和在能源消費中的比重,通過生物質利用解決農村生活燃料短缺問題,基本實現農業廢棄物的資源化利用,促進我國生態環境保護和社會經濟的可持續發展。雖說生物質產業是世界發展和新興的朝陽產業。但其當前成本與價格尚難與石油基產品競爭。
利用取之不盡,用之不竭的農林生物質生產材料和石油化工產品是綠色化學的重要研究方向。