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伴隨著國家相關生物質能源生產行業標準規范的逐步完善,目前我國生物質能源生產開發已初具規模,在一系列法律法規的保障和財稅政策的推動下獲得了良好的發展。然而,中國生物質能源產業在實際發展過程當中,仍然存在著工業體系不完善、原料資源不足、產業化基礎不夠牢固、市場競爭力較低和研究能力滯后等諸多問題。因此,如何準確把握生物質能源產業的影響因素,制定合理有效的應對策略,是當下的生物質能源發展中迫切關注的重要課題。
1 世界能源結構的現狀與問題
1.1 節能減排舉措影響世界能源結構
燃料的使用效率與能源結構直接決定了二氧化碳的排放量,因而能源開發利用同自然環境之間的聯系緊密。近年來,煤、石油和天然氣這三大化石燃料的使用使得全球二氧化碳排放量急劇增加,引起了氣候的異常及失衡。有研究指出,生物質燃料所排放的二氧化碳量要比化石原料少95%左右,若每年生產一億噸生物質燃料,則能達成5.5%二氧化碳的減排,故生物質能源產業的推進對世界能源結構的優化具有重要意義。
1.2 世界化石燃料危機嚴重
據統計,在全球能源的總用量中,化石能源所占比例高達85%,每年石油、煤炭和天然氣的儲量都在不斷下降。作為不可再生資源,人們賴以生存的石化能源正在日趨枯竭,使得人類面臨愈發嚴峻的能源危機。
1.3 可持續發展理念促進生物質能源產業發展
如今,可持續發展思想已深入人心。作為一種可再生能源,生物質能源在給人們提供生產原料與能量的同時實現了環境友好的目標,能夠在很大程度上緩解人們對石化資源的依賴。
2 生物質能源技術開發的進展
2.1 生物液體燃料
包括生物柴油、燃料乙醇和其他液體燃料。當前采用液體催化劑的化學酯交換法是生產生物柴油的關鍵技術,利用對原料油當中水分、游離酸的嚴格脫除來防止催化劑失活。液體酸催化方法雖然能夠避免水分、游離酸對產率的影響,但設備易被酸腐蝕、甲醇與丙三醇難以分離,且環境友好性較差。燃料乙醇的生產目前還在探索過程中,我國的燃料乙醇發展快,以吉林燃料乙醇公司、河南天冠集團等為代表的企業都在燃料乙醇的研究上取得了較大的進展。此外,生物質快速熱裂解液化等技術也是國際上的研究熱點。
2.2 生物燃氣
瑞典、丹麥和德國的生物燃氣技術發達,已經實現了規模化、自動化與專業化,多使用高濃度糞草原料進行中溫發酵,其應用逐漸延伸到車用燃氣與天然氣管網領域。至2008年,我國的沼氣工程初步實現全面發展,厭氧擋板反應器、上流式厭氧污泥床等發酵工藝都有了示范應用。但受未熱電聯產和環境、溫度條件影響,大多沼氣工程穩定性不足且高濃度發酵等工藝應用少。
2.3 固體成型燃料
歐美地區的生物質固體成型燃料已走向規模化和產業化,瑞典、泰國等地區對固體成型燃料也給予了很高的重視。20世紀80年代,我國開始研究固體成型燃料并逐步建立了以蘇州恒輝生物能源開發有限公司等企業為代表的燃料工廠。
2.4 微藻能源
微藻生物柴油技術的研發主要集中在含油量高且環境適應性強的微藻的選育、規模化產油光生物系統的研發以及收集微藻、提取油脂這幾個方面,所面臨的最大難題是油脂含量、細胞密度高的微藻細胞的培養。使用微藻對石油形成進行模擬是我國研究微藻的開端,此后微藻異養發酵技術、微藻光合發酵模型等的創新都推動了我國微藻能源的研究開發。
3 影響生物質能源產業發展的因素
3.1產業模式局限
我國的生物質能源開發利用管理模式還有待健全,原料評價體系、技術規范等還不完善。項目模式也存在缺陷,例如,小型項目配套政策的缺失使得立項復雜且操作成本較高。
3.2 生產技術滯后
我國的沼氣工程大多應用的是濕發酵工藝,裝備與技術水平都比較滯后,不利于沼氣的高值化利用。非糧乙醇技術還存在障礙,受工藝復雜、酸濃度需求高、副產物多、設備要求高和成本高等因素制約,乙醇濃度不高、原料綜合利用率低和發酵效率低、時間長等問題還有待解決。此外,五碳糖菌種的缺乏、生物酶法制備技術的落后和生物柴油使用性能低、經濟性低等也是目前需要解決的難點。
3.3 資源供應不足
原料供應不足是我國生物質能源產業發展的一大瓶頸,單一的原料來源制約了沼氣工程規模化發展,非糧原料供應的間斷不利于其全年均衡生產,陳化糧等原料的缺乏影響了乙醇燃料工業發展進程,生物柴油技術也面臨著原料不足的狀況。
4 對策與建議
4.1 創新生物能源技術
生物質能源是實現我國可持續發展是重要能源保障,必須借助自主知識產權核心技術的創新來保證生物質能源產業化的持久。各級政府需積極推廣國產化計數,通過補助力度的加大來調動各單位研發應用自主技術的積極性,可通過專項資金的設立來支持生物質能技術創新,逐步形成分散式的產業體系。
4.2 合理利用邊際土地
針對原料不足這一瓶頸,應當充分利用邊際土地來發展非糧生物質能,逐步建設以能源草、甘薯、木薯等作為原料的生物質液體與氣體燃料生產基地。
4.3 加強國家政策支持
生物質能源的開發利用對于我國資源、能源供應都具有重要意義,必須將其納入安全戰略的考慮范疇并給予相應的政策支持。國家可結合生物質能源發展需求完善相關激勵體系,推行納入能源生產社會成本、環境成本的全成本定價方案,科學制定產品價格補貼、液體燃料消費鼓勵和液體燃料強制收購等方面的政策,給生物質能源發展提供強有力的體系支撐。
參考文獻
>> 淺談我國電動車的發展現狀及未來展望 論我國保水劑的發展現狀及展望 低碳金融在我國的發展現狀及前景展望 論我國私募基金的發展現狀及展望 創業投資:我國西部發展現狀及前景展望 我國綠色物流發展現狀及展望 淺析街舞運動在我國的發展現狀及前景展望 我國農超對接發展現狀及展望 我國核電發展現狀及前景展望 我國電子農務發展現狀及前景展望 我國觀光農業的發展現狀及展望 我國舞蹈教育的發展現狀及前景展望 我國農業機械化發展現狀及展望 淺析我國林業機械發展現狀及未來展望 我國農業保險發展現狀及前景展望 我國兔產業發展現狀及趨勢展望 我國生物質能產業發展現狀及展望 我國跨境電商發展現狀及展望 淺談我國民用家具市場發展現狀及展望 我國鋼結構現狀及發展展望 常見問題解答 當前所在位置:.l.
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[關鍵詞]生物質能;產業化發展;可再生
[DOI]1013939/jcnkizgsc201716074
1前言
以化石燃料為主的能源結構不僅具有不可持續性,且對生態環境造成極大的壓力,因此尋求能源多元化和發展可再生清潔能源已成為大勢所趨。20世紀末以來,歐美等國紛紛采取財政補貼、稅收優惠、農戶補助等激勵政策,引導生物質能產業化發展。已取得了一定的成效。(車長波、袁際華,2011)2000―2005年全球生物乙醇產量翻了一倍多,生物柴油翻了幾乎兩番,而同期全球石油生產只增加了7%。(Worldwatch Institute,2006)。經濟合作與發展組織和聯合國糧食與農業組織共同的《2013―2022年農業展望》曾預測:到2022年生物柴油的比例將占歐盟能源的45%,而燃料乙醇的比例也將占據美國能源的48%。
囿于技術等各方面的原因,中國生物質產業發展相對滯后。在第一代生物質能生產中,國際上成功案例主要以玉米、小麥、糖料和各種油籽等能源作物的規模種植作為生物質能產業化的基礎,此種模式與中國“人多地少”的現狀形成沖突,較難在中國復制。第二代生物質能技術,利用木質廢料、作物秸稈及農產品廢棄物等纖維素為原料生產乙醇,弱化了食品和燃料之間的競爭。這使中國在生物質能產業化進程中不再望“原料”興嘆,而是獲得了變廢為寶的機會。中國在“十二五”規劃中都將生物質能產業作為戰略新興產業來培育和發展。生物質能產業化發展需要將國外的成功經驗與中國的國情相結合,走一條因地制宜的新路。本文試圖對生物質能產業發展的社會經濟影響,制約生物質能產業發展的影響因素以及政策規制等方面進行綜述。
2國外相關研究現狀
21關于生物質能產業的利弊
Von Braun(2006)認為生物質能產業可能帶來四個方面的影響:一是環境效應,比如二氧化碳排放量減少,防止破壞生物多樣性、減少因化肥與農藥的過度使用造成的土壤退化、減少大氣污染等;二是生物質能產品逆向傳導生物質原材料的供求,而對食品、飼料供求和糧食安全造成影響;三是生物質能作為傳統能源的替代,δ茉詞諧〉撓跋歟凰氖巧物質能產業化發展對不同區域及不同收入人群將造成直接或間接的影響。總之生物質能的發展有利有弊。
Danniel GDe La Torre Ugart、Burton English等(2006)認為生物能源可起到緩解能源壓力和減少貧困人口,促進經濟發展等作用。在發展中國家,農業多為勞動密集性產業,生物能源的發展將促進農產品供需,推動農村人口就業,增加收入。Danniel通過實證分析,當生物質能產業化發展,生物乙醇產量達到60億加侖/年和生物柴油16億加侖/年時,可以不用休耕地。預測2007―2030年生物能源產業化生產將累積創造收入210億美元,創造240萬個工作崗位。
另一些學者則認為生物質能的發展將對發展中國家的食物安全造成極大威脅。生物質能的發展使大量的糧食轉化為燃料、將生產糧食的農地用于能源作物的生產,將大量減少糧食供給,從而推動糧食及飼料的價格上漲(Brown 1980)。能源與農業間的關系隨著生物燃料發展而變得更為緊密(von braun 2008)。
De La Torre Ugarte利用POLYSYS系統,研究了在兩種假設的價格方案下能源作物的生產對美國農業部門(包括農地的利用、傳統作物的價格及農場主的收入)的影響。Babcock(2007)認為發展生物燃油,必須先考慮其對環境以及農業的影響,特別是對于農作物和畜產品的影響。
以上結論表明,發展生物質能產業須進行模式選擇,充分考慮新興產業發展對各方面的影響,包括環境、農業及農民收入、糧食價格等。
22生物質能產業發展影響因素研究
RJHooper和JLiEGKoukios(2003)站在投資者立場進行分析,認為決定生物質能產業投資的主要因素來自于市場和政策。生物質能的價格、技術是否能與現存能源供給結構相兼容是企業首先要考慮的。制約生物質能產業發展的因素包括:生產成本高但售價低、生物質能產品市場風險難以測算、企業應對市場風險及政策風險的能力不足、生物質能對環境的影響不確定。
Tomas Kaberger和Kes McCormick(2007)對歐盟的相關能源政策進行對比分析,肯定了政策是促進生物質能產業發展的關鍵因素。
Hillring(2002)提出對生物質能產業發展方向的調控,應從新能源產品提供、能源消費結構調整及相關產業配套等方面著手。其總結瑞典生物質能利用經驗并提出:小生態公司將具有發展優勢,公司實現一體化經營。
23生物質能產業政策研究
政策在生物質能產業發展中占據重要位置,國外學者多用模型模擬政策沖擊,分析不同的生物質能激勵政策對相關產業、產品以及對環境或社會福利的影響。
Kanes等(2007)利用CGE模型評價了波蘭不同生物質能激勵政策的成效:相較于直接對生物能源補貼,提高化石能源稅顯得更有效率;生物質能部門受益更多的是間接稅的減免。
Ray(2000)通過運用POLYSYS模型模擬了相關農業政策對生物質能產業發展的可能影響。該模型測度了潛在的生物質能源和生物柴油供給量,并指出要充分將農業部門與環境、區域經濟和相關產業聯系起來,以促進生物質能產業的發展。
Johansson(2007)的研究表明,沒有政策限制,農民將優先使用農用地種植能源作物,這樣會進一步加劇糧食作物與能源作物在土地利用上的競爭。其運用LUCEA模型模擬了嚴格的二氧化碳減排政策對糧食、土地價格和溫室氣體減排的影響。結果表明:隨著碳稅提高,生物能源的供給量將會隨之提高,且生物質能原料主要來源于林木剩余物,糧食價格比基準價格上漲兩倍,二氧化碳排放量至2100年接近零。
Ignaciuk等(2006)在模型中選擇六部門進行局部均衡分析:其中包括糧食作物馬鈴薯、谷物;能源作物大麻、柳樹;傳統電力部門及生物電力部門。探討不同的能源稅收和補貼政策對碳排放、相關農產品產量和價格、生物能源產量及價格的影響。結果表明:對傳統電力征收10%的稅,對生物電力實行25%的補貼,將使生物電力的份額增加到75%,生物質和農產品產量增加。增收的碳稅補償環境,此外碳稅還將導致農產品產量降低1%~4%。
Gohin利用開放的CGE模型評估歐洲生物能源政策對農業部門影響。結果表明:在歐盟的能源政策下,可通過進口滿足生物柴油的需求,在巨額的進口關稅下,生物乙醇產量大增,能滿足國內需求。同時生物能源的大規模生產將導致國內畜禽類產品價格下降,產量增加。政府需補貼105億歐元,其中國外生產者獲益48億歐元,國內食品工業獲益25億歐元,農民收入增加32億歐元,并可提供四萬個農業就業機會。
3國內相關研究
31中國生物質能產業發展的制約因素
石元春(2011)提出降低生產成本是我國發展生物質能最需要解決的問題,其次是技術標準問題,對于生物質成型燃料,需要有相應的技術標準和規范,使之發展成為一種通用燃料。
王應寬(2007)分析了產業化發展空間,并總結了中國生物質能的產業化途徑。從生物質資源潛力、產品成本、環保效應等方面分析了我國生物質能產業的發展前景。其認為生物質能產業化開發的核心動力還是技術創新。生物質能產業化發展需要克服生物質原料極其分散,運輸成本、生產成本、采集成本高等制約因素。
通過研究生物質能商業化途徑,提出了生物質能產業的四大支撐體系,即政策扶持體系、資金投入體系、市場保障支撐、技術支撐保障體系,對生物質能源產業的發展提出了相應的對策措施(王雅鵬等,2007)。
吳創之等(2007)提出生物質能循環系統研究平臺的建設是生物質能產業發展的必要條件。
孫振鈞(2004)綜述了國內外生物質能產業發展的4個取向:生物質發電、生物質液體燃料、生物質有機高分子材料和能源農林業。認為生物質能產業發展方向應該與振興農村經濟和改善農民生活相結合,向小型、分散、統分結合的模式發展。能源農業應該與新興能源工業有機結合,使之形成生物質能產業鏈。
趙振宇等(2012)提出生物質發電行業的主要威脅在于上下游相關配套產業不協調、缺乏配額制、發展風險難評估等因素。
32生物質能產業政策影響及規制
劉飛翔(2011)在其博士論文中構建了四個層次的生物質能源政策永續發展評價指標體系。包括1個一級指標(生物質能源政策永m性發展)、4個二級指標(生物質能決策系統科學性、生物質能供給系統穩定性、生物質能消費系統持續性、生物質能科技研發與教育)、8個三級指標、22個四級指標構成的評價體系。通過專家問卷法確定各指標權重值,選用綜合評分法評價生物質能產業發展中政府規制與激勵價福建生物質能政策整體績效。此外從市場機制中生物質產業組織方式、市場準入制度、價格激勵性管制、社會性管制四個領域展開政府規制與激勵的主要工具選擇研究,提出生物質產業激勵的方向、手段和領域。
胡應得等(2011)利用CGE模型模擬征收能源稅對生物質能產業及宏觀經濟的影響。結果表明,對能源產品征收150元/噸標煤的能源稅,從量稅轉換為從價稅后,煤炭、石油、天然氣的稅率分別為25%、85%和9%,生物質能占比上升了0082%,而GDP、投資和出口等指標都有不同幅度的下降。
吳永民通過構建CGE模型分析了財政政策對于燃料乙醇產業發展的影響。結果表明:在非糧種植業階段和生產階段給予財政補貼都會促進燃料乙醇產量和乙醇汽油產量增長,在生產階段進行補貼會引起農村和城鎮居民收入的小幅減少,而非糧種植業階段的補貼能夠提高農民的收入。
綜上所述,生物質能產業作為新興產業,政府的扶持和引導意義重大。但政策選擇需依托于國情,完全照搬國外條條框框很可能出現“水土不服”。建立中國特色生物質能產業良性發展的政策激勵和規制才是長久之策。
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關鍵詞:生物質能源;利用現狀;技術開發;政策建議
中圖分類號:P754.1 文獻標識碼:A 文章編號:
自20世紀70年代以來,全球氣候變暖和日益突出的能源危機為生物質能源發展提供了契機。現代生物質能利用是指借助熱化學、生物化學等手段,通過一系列先進的轉換技術,生產出固、液、氣等高品位能源來代替化石燃料,為人類生產、生活提供電力、交通燃料、熱能、燃氣等終端能源產品。生物質能技術的研究與開發已成為世界重大熱門課題之一,受到世界各國政府與科學家的關注。許多國家都制定了相應的開發研究計劃,如日本的陽光計劃、印度的綠色能源工程、美國的能源農場和巴西的酒精能源計劃等,其中生物質能源的開發利用占有相當的比重。現代生物質能源利用技術的開發對替代或部分替代化石能源、保護生態環境、實現人類社會的可持續發展具有非常重要的現實意義。
一、我國生物質能源開發利用現狀
生物質能指秸稈、雜草、林木和動植物體及其排泄物等含有的能量。生物質能的利用有多種方法,如直接燃燒發電、微生物發酵產生沼氣、生物發酵制取燃料乙醇,油料作物直接利用和制取生物柴油等。我國有豐富的生物質資源,近兩年,生物質能源在我國受到越來越多的關注,生物質能源利用也取得很大成績,生物質能源利用技術體系和生物質能源產業體系逐步形成。
1.沼氣產業初具規模
沼氣利用是我國發展歷史最長、產業最為成熟的生物質能利用產業。經過多年的研發和推廣,戶用沼氣已形成較完善的產業鏈,沼氣池不僅壽命達到20年,且形成了具有地域特色的沼氣綜合利用模式.我國北方推廣的塑料大棚、沼氣池、氣禽畜舍和廁所相結合的“四位一體”沼氣生態農業模式,中部地區以沼氣為紐帶的生態果園模式,南方建立的“豬-果”模式,以及其他地區因地制宜建立的“養殖-沼氣”、“豬-沼-魚”和“草-牛-沼”等模式,都是以農業為龍頭,以沼氣為紐帶,對沼氣、沼液、沼渣的多層次利用的生態農業模式。沼氣發酵綜合利用生態農業模式的建立使農村沼氣和農業生態緊密結合,是改善農村環境衛生的有效措施,也是發展綠色種植業、養殖業的有效途徑,充分實踐了“資源—廢棄物—再生資源”的循環利用模式,已成為農村經濟新的增長點,符合建立資源節約型和環境友好型社會的標準。
2.生物液體燃料已經起步
通過生物質資源生產的生物汽、柴油和燃料乙醇是生物液體燃料的主要品種。1998年以來,以糧食為原料的燃料乙醇生產已初步形成規模。由于玉米價格不斷攀升以及陳化糧逐步消耗,本著生物質液體燃料的發展需要嚴格遵循“不與人爭糧,不與糧爭地”的原則,2007年國家開始禁止發展糧食乙醇項目,將燃料乙醇生產轉為以薯類、甘蔗、甜高梁等1.5代生物乙醇技術上,強調以邊際性土地生產生物質能源原料,以纖維素為原料的第二代乙醇生物燃料技術,已開始初步商業化。
二、我國生物質能源技術開發的主要進展
1.生物質發電技術
生物質發電技術集環保與可再生能源利用于一體,從戰略需求出發,各國都加大投資力度進行開發利用。生物質發電技術主要包括:直接燃燒發電、與煤混燃發電、氣化發電以及沼氣填埋氣發電等。大規模的生物質直燃發電技術效率較高,但要求生物質集中、數量巨大,因此大規模進行收集或運輸,電站運行管理成本較高。小規模直燃發電技術則效率較低。直燃發電技術在國外已進入推廣應用階段,大部分用于林業廢棄物的處理。生物質直燃發電技術在我國尚未形成系統性研究,許多問題亟待解決,如秸稈中含有較高的氯及鉀、鈉等成分,其灰熔點較低,容易在爐膛內結渣、結焦或沉積于受熱面,嚴重影響生物質燃燒鍋爐的換熱,甚至造成腐蝕。目前國內在建的生物質直燃電廠主要依靠國外引進技術,關鍵設備基本是直接進口或在國內委托生產,既沒有自主知識產權,設備價格也很高,電站建設成本達1.2萬元/kW,發電成本太高已成為我國秸稈直燃發電產業化的主要障礙。生物質直燃的另一種方式是生物質和煤混合燃燒發電技術,該技術規模靈活,經濟性較好。
2.生物質液體燃料技術
生物質液體燃料主要包括燃料乙醇、生物柴油、生物質裂解油和生物質合成燃料等。近20年來,利用甘蔗、玉米等糖和淀粉類原料制取燃料乙醇, 利用動植物油脂制取生物柴油的技術已經逐步實現商業化。目前玉米乙醇、生物柴油等第一代液體生物燃料已經逐步應用于國內外工農業生產,成為石油燃料的有力補充。然而,由于玉米乙醇、生物柴油以糧食、油料種子為原料,須占用大量耕地,與國家糧食安全存在矛盾,不可能在我國進行大規模生產,因此,近年來生物質液體燃料的原料開始從糧食作物向非糧作物以及農林廢棄物轉變。美國和歐洲開始大量投入,開展以纖維素和木質素等為原料生產生物質液體燃料的技術路線和工業實踐,預計在6~10年內將有重大突破。從資源可持續供給和取得根本性技術突破的角度看,生物質熱解液化、生物質氣化合成燃料具有更加寬泛的資源基礎和廣闊的發展應用前景,與纖維素燃料乙醇一起通稱為第二代生物質液體燃料。我國的第二代生物質液體燃料技術尚處于實驗研究階段,加大其研發示范力度,對盡快實現我國中遠期規模化替代石油資源具有重要的科學和現實意義。
三、制約我國生物質能源產業發展的主要問題
1.資源“瓶頸”
目前,我國生物質能源產業面臨著極大的原料供應問題。如,發酵原料來源單一,限制了沼氣工程的規模化;非糧原料無法全年供應,影響了非糧乙醇生產全年均衡生產;而陳化糧等糖類原料產量有限,難以支撐龐大的乙醇燃料工業體系;生物柴油也面臨缺乏適宜非糧邊際土地及相適應植物新品種,尚無提供大量原料能力的尷尬境地。要根據技術發展分階段、分等級實現生物質資源的多元化利用,近期以廢棄物綜合利用為主,中期以廢棄物和能源作物為主,遠期以能源植物或藻類資源為主,使其開發利用達到最大化。
2.產業模式
一是管理模式存在缺陷,缺乏科學的原料評價體系以及技術規范,生物柴油無法進入運輸燃料系統;二是項目模式有待改進,對小型項目配套政策沒有跟上,使其操作成本高,立項過程復雜;三是經營模式不夠完善,民間資本難以進入,投資風險比較高。
四、推動我國生物質能源產業發展的政策建議
1.將生物質能源置于保障國家能源安全的高度給予支持
生物質對我國能源和資源供應戰略安全有著重要意義,應將其放在保障國家安全的戰略高度給予支持,并在政策上給予一定的傾斜。此外,建議根據生物質能源產業發展的需要,對相關激勵政策進行完善和修改,把與能源生產有關的環境成本和社會成本全部考慮進去,實行全成本定價辦法,制定合理的生物質能源產品價格補貼政策、強制性生物質液體燃料收購政策、鼓勵生物質液體燃料消費的政策。
2.著力于加強生物質能源科技創新
生物質能是我國未來可持續發展的重要可再生能源之一,產業化過程是長期持久的,因此,擁有相關自主知識產權的核心技術是穩步可持續發展的關鍵。政府應鼓勵國產化技術的推廣,對采用國產化技術的單位進行補助,調動其自主技術研發和應用的積極性,建議設立專項資金支持生物質能源的技術創新,從根本上奠定生物質能源大規模替代的基礎工作;建立專項資金為中小型生物質能企業提供政策性擔保,支持生物質能源的產業化進程,推動分散式生物質能源產業體系的形成。
結束語
我國生物質資源開發以有機廢棄物和利用邊際性土地種植的能源植物作為主要原料來源, 從長遠看, 能源農業和能源林業是未來發展生物質能源的基礎。生物質能源產業作為一個正在興起并富有巨大前途的新型產業。發展生物質能源產業有利于破解能源危機,更有利于環境的保護。
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關鍵詞:新能源產業;低碳經濟;技術創新;品牌戰略
中圖分類號:F127 文獻標識碼:A 文章編號:1006-723X(2011)11-0088-03
新能源產業是常州市全力打造的五大振興產業之一,近幾年發展迅猛,初步形成了以太陽能光伏和光熱綜合應用為主導,風力發電設備制造和生物燃料生產等協同并進的發展格局。但常州市新能源產業的發展也面臨著越來越多、越來越強的國內外競爭對手,如果常州市不能及時調整新能源產業發展對策,就會在此輪競爭中處于下風,錯過難得的歷史發展機遇。因此,常州市必須針對自身的優勢與不足,統籌兼顧,制定合理的產業發展對策,擴大優勢,縮小劣勢,提高產業的國際競爭力。
一、常州市新能源產業發展現狀
(一)常州市太陽能光伏產業發展現狀
太陽能光伏產業是常州市發展最快、最有前景的產業之一,目前擁有規模以上的光伏企業30多家,2009年常州市光伏產業實現銷售收入160億元。產品涵蓋高純硅提煉、單晶硅拉棒、切片、電池片封裝、組件、系統開發及安裝、產品研發測試、光伏設備制造、LED應用等各個環節,已形成比較完整的產業鏈,配套能力很強,并成立了天合光伏產業園和金壇光伏產業園等光伏產業集中區,常州已成為具有一定影響力的光伏產業制造基地。
(二)常州市風能產業發展現狀
常州擁有風電整機及零部件制造骨干企業近30家,2009年風能產業實現產值30億元。風電產業已形成較為系統的風電設備產業鏈,產品涵蓋風電整機及電機、大部件(輪轂、底座、軸承、齒輪箱、主軸、塔筒等)、葉片(含芯材、樹脂等)等核心零部件。常州市風能產業發展目標是到2015年,實現銷售收入500億元。
(三)常州市核能裝備產業發展現狀
常州核電裝備制造業起步于20世紀80年代,東方機械公司、蘇源電力裝備公司、常州飛機制造廠等企業早在20世紀90年代初就參與了秦山核電站的開發建設和配套服務。目前全市共有30多家各類核能裝備制造企業,涉及的產品主要有壓力容器、電線電纜、閥門、水工機械、變壓器、管道、大型吊具、壓力泵、專用起重設備等。2009年核能裝備企業總產值超過20億元,成為常州市裝備制造業的重要組成部分。
(四)常州市生物質能產業發展現狀
常州市生物質能產業發展相對較晚,規模相對較小。產業鏈包括生物柴油的生產和垃圾、沼氣、秸稈等生物質發電。卡特新能源、強林生物在生物柴油方面的產業化技術與規模處于國內領先地位,用地溝油及動植物油提煉的生物柴油已實現批量生產,利用煉油的尾料生產生物增塑劑、油等延伸產品,使企業達到零排放。生物能源公司、恒寧生物多年從事稻殼發電機的生產和改裝,永康農牧沼氣發電機組已建成并發電。
(五)常州市光熱產業發展現狀
常州太陽能光熱企業起步較早,目前全市有近200家太陽能熱水器生產企業,產品涵蓋太陽能熱水器、集熱器、熱水管及熱水系統等。產業基礎比較堅實,常州已成為國內太陽能產業集聚度較高的城市之一。但與國內一些城市相比,常州光熱產業缺乏龍頭企業和知名度很高的品牌。
二、常州市新能源產業發展的sWOT分析
SWOT分析法又稱為態勢分析法,由舊金山大學的管理學教授韋里克于20世紀80年代初提出來的,常常被用于制定發展戰略和分析競爭對手情況。
(一)常州市新能源產業的優勢
1.產業體系較為完整
常州基本擁有新能源產業的主要子行業,如太陽能光伏、風能、核能裝備、生物質能、太陽能光熱等,這些行業在中國新能源領域發展較早,有一定的生產經營與技術研發積累,產品銷往國內外,涌現出了一批在國內有影響力的龍頭企業,產業規模逐漸擴大,產業鏈得到延伸。以太陽能光伏產業為例,常州既有單晶硅電池,又有非晶硅薄膜電池,既有電池生產企業,又有光伏設備制造企業。
2.龍頭企業影響力逐漸擴大
常州新能源產業的一批龍頭企業在全國的影響力正在擴大。天合光能全球市場占有率由2008年的3.3%猛增到2009年的6.5%,被評為"2009最具競爭力境外上市公司”。2010年9月億晶光電被評為“中國新能源企業30強”,亞瑪頓玻璃產品在國內的市場占有率已超過60%。
3.企業創新能力顯著提高
市場競爭的加劇,推動了常州新能源企業對技術創新的投入,并取得了一定的效果。截止2010年5月,卡特新能源已獲授權發明專利3項、實用新型專利6項,研發的“廢棄油脂生產環保生物增塑劑關鍵技術研究及產業化開發”、“廢棄油脂生產環保生物柴油關鍵技術研究”科研成果,先后通過中國石化協會組織的專家鑒定,整體水平達到了國內領先,國際先進。
4.產業集聚效應逐漸顯現
常州近年來大力發展新能源產業,已建立了一大批有一定生產與研發能力的新能源企業。產業規模的日益擴大,有助于技術的創新、人才的培養、企業問的協作,從而形成產業集聚效應。以光伏產業為例,常州先后涌現出100多家光伏生產及配套企業,集聚了天合光能、億晶光電、華盛天龍、美晶太陽能等一批涉及太陽能光伏產業的龍頭骨干企業。圍繞龍頭企業,還有一些配套加工能力強、規模較大的企業,如順風光電、東君光能、中弘光伏、靈晶半導體、亞瑪頓玻璃等。
(二)常州市新能源產業的劣勢
1.大部分企業缺乏核心技術
雖然常州一些企業依靠研發掌握了許多新技術,但新能源產業的核心技術依然嚴重缺乏。以光伏產業為例,多晶硅提純技術掌握在國外企業手里,常州企業基本上集中在太陽能電池板非關鍵部件的加工制造上,而這一環節技術含量最低、工藝最簡單,屬于勞動密集型的加工,附加值比較低。由于新能源技術水平整體偏低,零部件的質量以及運行可靠程度不高,新能源產業所涉及的關鍵零部件、核心技術主要是從國外進口。
2.缺少知名品牌
常州新能源產業的特點是企業多、品牌多,但知名品牌少,特別是行業內排名前三位的業內公認的大品牌更少。常州市科技局2009年數據顯示,天合光能在2007年全國可再生資源藍天排行榜中列全國第二,億晶光電電池片產量位列全國前十位,新譽風電位居全國同行業第四位,而其他企業的品牌排名相對靠后。在太陽能熱水器領域,常州還沒有進入全國前十名的品牌。
3.企業平均規模偏小
除了幾家龍頭企業外,常州新能源企業平均規模偏小。如果不計天合光能、億晶光電,2009年規模以上的太陽能光伏企業的平均銷售額在1-2億元。常州市生物質能產業龍頭企業卡特新能源2009年產值僅僅5000萬元,其他的企業規模就更小。
(三)常州市新能源產業面臨的機會
1.低碳經濟時代的來臨將迅速放大世界新能源產業的市場規模
全球氣候變化和化石能源的日趨枯竭,促使世界各國大力發展低碳經濟,為新能源產業的發展提供了難得的歷史發展機遇。美國《2009年恢復與再投資法》規定將撥款約500億美元用來開發綠色能源和提高能效,其中140億美元用于可再生能源項目。歐盟宣布,2013年前將出資1050億歐元支持“綠色經濟”,發展新能源產業。世界各國將大力發展太陽能、風能、核能、生物質能等新能源,未來幾年,新能源產業市場會迅速變大。這些積極因素將幫助常州新能源企業擴大出口,提高產能,降低生產成本。
2.世界經濟走出金融危機
在世界各國紛紛出臺經濟刺激計劃,攜手應對金融危機后,世界經濟正在走出國際金融危機。2010年6月,經濟合作與發展組織、聯合國貿易和發展會議、世界貿易組織聯合的報告顯示,2010年上半年全球經濟形勢得到改善,預計2010年全球經濟增長4.2%,全球商品貿易增長9.5%,外國直接投資將適度回升,發達國家失業率將下降。世界經濟的逐步復蘇,將大大增加對新能源產品的市場需求,困擾新能源產業的產能過剩與市場需求不足的矛盾有望逐漸消除。
3.國家與常州市政府的高度重視
我國對低碳經濟一直非常關注,尤其是對新能源產業給予了高度重視,繼《可再生能源中長期發展規劃》和《可再生能源發展“十一五”規劃》之后,《新能源產業振興規劃》也即將出臺。在國家《可再生能源中長期規劃》中,到2020年,可再生能源的比例要達到15%。2009年《江蘇省新能源產業調整和振興規劃綱要》出臺,明確表示將對新能源產業進行著力培育發展,力爭2011年實現銷售收入4500億元。常州把新能源產業作為五大振興產業,力爭到2011年,新能源產業產值突破700億元。國家與常州市政府的高度重視,為常州新能源企業發展提供了可靠的政策保障。
(四)常州市新能源產業面臨的潛在威脅
1.國內外市場競爭加劇
在國內外大力發展低碳經濟和新能源產業的背景下,越來越多的企業進入新能源產業。2010年韓國三星電子公布了其在太陽能光伏領域的發展策略,其長遠規劃是在10年之內將太陽能電池產能擴充到數千兆瓦。TSMC購買從事CIGS薄膜太陽能電池業務的美國Stion公司21%的股份,并從該公司獲得CIGS工藝的授權。一些能源領域的巨頭如BP、殼牌等企業也都進入新能源產業,國內石油、電力、煤炭等能源領域的國企也紛紛進軍該領域。國內外競爭對手的增加,使常州新能源企業面對的是競爭日趨加劇的國內外市場,市場風險加大。
2.發達國家對核心技術的壟斷
目前新能源領域的多數核心技術都掌握在發達國家手中,風電領域主要由歐洲主導,而太陽能則是美國、日本、德國的企業掌控。歐美為了成為“下一個中東”,壟斷性地掌握新能源技術的研發,并利用其技術優勢壟斷性地制定行業標準,以各種理由限制新能源技術的出口,從而使中國及其他發展中國家新能源產業只能依附于歐美的先進技術。在核能、海洋能等方面,歐美不僅對中國設置了多重障礙,而且在中國研發這類技術時,還往往以國家安全等為借口,制約中國發展。發達國家對核心技術的壟斷不利于常州新能源企業的技術引進和研發,影響企業的長遠發展后勁。
3.貿易保護主義的興起
近年來,發達國家經常無端指責中國對新能源產業采取不正當的扶持政策,并威脅對中國新能源產品出口實施貿易保護措施。2010年9月9日美國鋼鐵工人聯合會向美國貿易代表署提交長達5800頁的申訴書,指控中國的土地、低息貸款和財政補貼措施威脅美國的清潔能源產業。德國太陽能生產商conergy公司欲聯合其他同行,向德國政府和歐委會申請對中國產太陽能電池板進行反傾銷調查。
三、常州市新能源產業的發展對策
常州市新能源產業要想實現彎道超越,得到非常規發展,就要做到知己知彼,強化優勢,克服劣勢,善抓機遇,應對威脅。
(一)加大技術創新的力度
常州新能源產業的發展瓶頸是缺乏核心技術,所以企業應加大技術創新的投入,在走自主創新之路的同時,要積極引進技術、消化、吸收與創新。加大與跨國公司、國內大型骨干企業、上下游企業、大專院校、科研院所的戰略合作,以充分利用其技術和人才優勢,彌補自身的薄弱環節。利用外部的風險投資,形成技術創新投資主體的多元化,共享技術創新成果與風險,從而在總體上增強企業的風險承擔能力。
(二)實施品牌戰略
品牌和技術是企業的核心知識產權,常州新能源企業在一手開發核心技術的同時,要實施品牌戰略,通過幾年的運營,培育一批國內名牌,幾個國際知名品牌。實施品牌戰略要有好的品牌定位,通過產品的質量、品牌策劃和戰略規劃來提升品牌形象。從抓龍頭企業入手,整合品牌,做大名牌。
(三)扶持龍頭企業做大做強
常州當務之急是重點扶持一批有實力或潛力的龍頭企業做大做強,形成重點龍頭企業帶動,中小龍頭企業、配套企業競相發展的充滿活力的新能源產業發展新格局。龍頭企業要進行體制創新,調整優化企業股權結構和法人治理結構,提升經營管理水平。鼓勵和支持具有比較優勢的龍頭企業,以資本運營和品牌管理為紐帶,開展跨區域、跨所有制的聯合與合作,通過收購、兼并、租賃、控股和承包等方式進行資產重組,組建現代企業集團。
(四)積極開拓新能源產品市場
常州新能源企業要繼續擴大產品外銷,在出口中應避免過于依賴價格競爭,以免遭受國外的反傾銷、反補貼調查。要避免市場開拓過程中的單打獨斗,盡可能開展市場營銷合作,利用已經形成的銷售網絡,發揮各自優勢,實行資源共享、互惠互利。積極舉辦各類新能源產品展示展銷活動,發揮展覽平臺促銷作用。加強新能源產品促銷工作,召開產銷對接和產品推介會。
(五)進一步加大與優化新能源產業的扶持政策
常州市要加大財政政策扶持力度,在預算中安排更多的財政資金,補助、獎勵常州市新能源優秀企業,以起到“四兩撥千斤”的功能。要大力減輕常州市新能源企業的稅負,降低新能源產品的價格,提高市場份額,擴大產量,獲得規模經濟效益。
(六)改善融資環境
利用國家高度重視新能源產業發展的機遇,積極幫助常州新能源企業爭取國家和省級更多的項目資金投入,幫助條件成熟的龍頭企業發行股票,上市融資,爭取發行中長期企業債券、短期融資券和中期票據等,開發設計新能源產業信托基金。搭建銀企對接合作平臺,主動向金融機構推薦重點發展的新能源產業項目,促進金融機構對新能源企業的信貸支持力度。建立中小企業信用擔保機構風險補償資金的長效機制,鼓勵中小企業擔保機構積極開展對新能源企業的融資擔保。大力發展常州本地的風險投資公司,引導外地風險投資公司投資于常州新能源產業。
關鍵詞 農村;可再生能源;現狀;建議;陜西寶雞
中圖分類號 F323.2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2014)04-0193-01
1 寶雞市農村可再生能源發展現狀
截至2012年底,全市農村已建成戶用沼氣超過12.84萬口,占總農戶的18.27%(2012年底寶雞市鄉村戶數70.292 7萬戶),年產沼氣3 213.5萬m3;全市已建成122家中小型沼氣工程,占規模化養殖戶的1.3%,年產沼氣39.067 2萬m3;全市已建成18座大型沼氣工程,占規模化養殖小區的3.8%,年產沼氣180.9萬m3。
1.1 生物質能源利用
截至2012年底,全市農村已建成省柴節柴灶了39.715 7萬座,占總農戶的56.5%(包括手工砌筑和生物質爐具);改造節能炕39萬鋪,占總農戶的56%。
1.2 太陽能熱利用
太陽能是無枯竭危險、清潔環保的可再生能源。太陽能―熱能轉換利用技術和太陽能―電能轉換利用技術是常見的太陽能利用方式。太陽能―電能轉換利用技術主要是太陽能光伏發電技術,是目前最具有發展前景的新能源技術,光伏發電―利用太陽電池有效吸收太陽光輻射。截至2012年底,全市在農村已安裝58 924臺太陽能熱水器,占總農戶的8.4%;發放了23 537臺太陽灶。
1.3 服務平臺
經過近10多年的發展與壯大,寶雞市農村能源行業已初步形成了管理推廣和社會化服務等支撐體系,截至2012年底,全市已建成縣級農村能源管理推廣機構12個,從業人員138名,其中本科以上33人。通過沼氣職業技能培訓和鑒定并獲得國家職業資格證書的農民技術員達到1 440人,初步形成了農村可再生能源鄉村服務網點、沼氣公司、沼氣協會等多種服務模式。
2 寶雞市農村可再生能源發展建議
2.1 加強政府引導,提高公眾意識
發展農村可再生能源事關農村經濟社會發展、生態功能的改善、新農村建設的協調,對解決廣大農村能源供應問題具有特別重要的作用[1]。一是各級政府和有關部門要提高對可再生能源重要戰略地位和作用的認識,開發利用農村可再生能源有利于優化農村能源結構,緩解國家能源壓力;二是把推進農村可再生能源開發利用作為一項基本的能源政策,及時納入農村發展規劃。三是加大宣傳力度,提高公眾對開發利用農村可再生能源意識,為加快農村可再生能源事業發展創造有利的環境條件和輿論氛圍。
2.2 抓住時機,積極爭取大中型沼氣項目
近年來,戶用沼氣由于受到農村勞動力輸出、家庭畜禽養殖向小區和養殖場集中。建池成本不斷增加以及國家農村城鎮化建設步法加快的影響,大規模發展戶用沼氣池的已經過去,戶用沼氣已進入一個鞏固、完善、提高的階段。近幾年,寶雞市集約化畜禽養殖業迅猛發展,全市發展規模化養殖場小區達到476個,規模養殖戶達8 817戶,年產畜禽糞污達1 100.2萬t。這些畜禽糞便廢棄物沒有進行任何無害化處理,嚴重地污染了環境。應該緊緊抓住國家大力扶持大中型沼氣工程和養殖小區沼氣工程發展機遇的有利時機,積極爭取項目,力爭在“十二五”規劃內使寶雞市的大中型養殖場及養殖小區都建成沼氣工程。這些沼氣工程無害化、減量化地處理了畜禽養殖場的畜禽糞便,達到了治理污染、生產能源和綜合利用的功效[2]。
2.3 加快推進生物質能源的利用力度
(1)千百年來,“燒柴火做飯、用火炕取暖”是我國廣大農村的傳統習慣。現在廣大農村普遍使用的第1代省柴灶,其熱效率在20%左右,新研發的新型節柴灶的熱效率提高到35%,目前節柴灶項目國家補助500元。因此要利用項目加快對農村爐、灶進行升級換代步伐。
(2)新型節能炕“吊炕”于2008年5月成為最新國家農業行業標準(NY/T 1636-2008)。“吊炕”設計熱效率高、節能顯著、使用效果好、造價較低。而最新型的節能炕“吊炕”目前在寶雞市農村只建成100多個,因此要加大培訓技術人員的力度,廣泛宣傳新型節能炕,加快節能炕的升級換代[3]。
(3)根據企業每年實際銷售秸稈能源產品的種類、數量折算消耗的秸稈種類和數量,中央財政按一定標準給予綜合性補助(150元/t)。為了響應國家號召,在秸稈富裕區加強扶持秸稈固體成型燃料技術推廣,鼓勵有能力的企業開展秸稈能源產品的生產。
2.4 加大太陽能利用項目的推廣,提高太陽能的利用速度
堅持因地制宜、多能互補,結合國內外可再生能源技術發展現狀和各地實際情況,加快農村太陽能能源的開發利用,進一步提升太陽能開發利用水平。一是要積極爭取太陽能熱水器項目,力爭在“十二五”規劃內使全市的農民家庭安裝上太陽能熱水器,享受到國家的惠民政策。二是要注重建筑太陽能應用技術的推廣,新建筑從設計入手推廣使用太陽能。三是對供電不便的城鄉道路、景觀等公共場所要支持推廣太陽能照明項目[4-5]。
3 參考文獻
[1] 韓麗君.我國農村能源的發展戰略分析[J].太原師范學院學報:社會科學版,2007(2):73-75.
[2] 曾晶,張衛兵.我國農村能源問題研究[J].貴州大學學報:社會科學版,2005(3):105-108.
[3] 李銀忠.甘肅省農村可再生能源發展現狀及對策[J].甘肅農業,2006(12):166-167.
關鍵詞:能源替代;核能;核電項目重啟
一、 前言
人類發展的歷史伴隨著人類對能源的持續的開發利用與替代的歷程。人類從原始社會的鉆木取火到核能等新能源的開發與利用經歷了幾次重大的替代過程,其中主要包括火的使用,蒸汽機的發明與煤炭的使用,內燃機的發明與石油的使用,以及現階段正在推廣與普及的核能,太陽能,風能等新能源和可再生能源。其中每一次能源結構的變化與替代都伴隨著人類生活習慣,社會結構,以及世界各國經濟地位的巨大變化。從目前的經濟發展對能源的消耗形勢來看能源的供需缺口將越來越大且由于化石能源具有不可再生和污染物排放過多的特性,人類對新能源和可再生能源的需求將越來越凸顯。目前,在所有新能源中,核能是能源效率最高的一種能源,但是由于福島核電站事故等一系列安全問題,世界各國對發展核能產業的態度一直變換不定。因此在這個世界能源轉型與國際經濟秩序重新建立的關鍵時刻,我國要如何選擇,是否該能抓住核能產業發展機遇對于我國的經濟發展具有十分重要的作用。
二、 世界能源替代與經濟發展歷史
1. 火的使用與早期人類發展。火的發明與利用結束了原始人類茹毛飲血的生活,是將人類與動物區別開來的重要轉折。人類通過摩擦取火不僅改變了飲食結構開吃加熱之后的熟食,更為重要的是火種的普及為人類大范圍使用自然界中的干柴等原始初級的生物質能源提供了可能。而這種初級能源的使用又使陶瓷,金屬等材料的燒制與冶煉成為可能,進而逐步擴大了早期人類可使用工具的的范圍,促進了人類社會經濟的發展。此外,能源的使用也增強了人類對自然環境變化的適應性以及抵抗氣溫驟降等自然災害的能力,為人口的穩定與經濟增長提供保障。
2. 煤炭的使用與英國經濟的崛起。煤炭能源的開采與利用是人類歷史上第二次對能源利用的飛躍。源于英國的第一次工業革命開啟了人類使用蒸汽機的時代,但是由于木材等初級生物質能源的燃燒效率比較低無法滿足人類對蒸汽機使用的需要,因此人類對一種新的更有效率的能源的需求變得十分迫切。煤炭的開采與利用就在這種背景下應運而生了。之后又以燃煤蒸汽機為基礎,人類發明了蒸汽式火車,蒸汽式輪船等新式交通工具,改變了人類出行方式并且大幅度提高了人類出行與運輸的便利程度。另外,燃煤蒸汽機還被用于礦物的開采與冶煉,紡織,造紙等不同的生產部門,極大的提高了勞動生產率,由于機器在一定程度上取代了人也導致社會結構發生巨大變革。英國得益于首先對燃煤式發動機的研發與利用在世界經濟中的地位極速上升(潘榮成,2016),美國及歐洲其它國家也得益于技術擴散迅速發展成工業化國家。而當時中國與印度當時還處于農業社會,由于沒有及時搭上第一次能源與工業革命的快車在世界經濟中的地位迅速的衰落下去。在第一次工業革命與燃煤式發動機大規模利用之前的十八世紀中葉,中國還遙遙領先的占據著全球GDP的三分之一還多,此時的印度也在世界經濟舞臺上占據重要的位置,其GDP約占全球總GDP的四分之一,而同一時期包括英國在內的歐洲主要國家的GDP總和約占當時全球GDP總和的五分之一略少。而到了第一次工業革命結束,燃煤式蒸汽機大量使用之后的十九世紀三十年代,在此消彼長的作用下,包括英國在內的歐洲主要國家GDP總和已經與中國GDP?基本持平,都各占全球GDP的約三分之一,而此時的印度GDP已下降到占全球GDP五分之一還不到的程度。由此可見,能源產品及技術的替代與更新對一個國家經濟發展的重要影響。(張有生、蘇銘、楊光、田磊,2015)
3. 石油的使用與石油經濟。石油的發現,開采與利用是人類歷史上第三次對能源利用的飛躍。人類在1859年首次發現石油這種能源產品,從此以后直至今天石油一直都是對全世界各個國家而言最重要的能源資源。石油被廣泛的用于各行各業,比如被生產加工成汽油,煤油驅動以內燃機為動力的汽車,飛機,輪船等交通工具;再比如被加工合成各種化工原料用于制造纖維,塑料等有機化學材料。這些化工與運輸材料的進步給人類生產與生活帶來了巨大便利并且改變了人類的生產與生活習慣。雖然石油是一種極為重要的能源資源,但它在地球上的分布卻極不均勻。以中東地區為例,富含石油資源,并在此基礎上通過出口石油獲得大量的石油美金為各產油國經濟發展提供了足夠的資金支持,改變了產油國及附近區域的經濟結構。20世紀70年代,得益于石油經濟,中東地區產油國平均年GDP增長率都在接近10%的水平(黃民興,1996)。此外,自20世紀70年代以來的幾次石油危機均在不同程度上導致了世界經濟危機和經濟衰退。各個國家為了保證本國的能源安全也都運用過各種外交手段,可見能源對一個國家經濟發展的重要性是被全世界各國都有認可和重視的。
三、 核能的發展與地位
根據2015年統計數據,核能,約茲球消耗量的4.4%,水能, 約茲球消耗量的6.8%,風能,太陽能,生物質能總共約茲球消耗量的2.8%。國際能源署預測到2030年全球對能源的消耗量將更加劇烈,其中對化石能源的絕對需求量在上升,但是從能源結構上來看全球對化石能源的需求比例是下降的。這部分對化石能源需求的下降要由其他能源來填補。
1. 核能發展現狀。全球擁有核電站數量最多的國家是美國,根據2015年統計數據,其擁有99座。而核電占國內發電份額最高的卻是法國,約占75%。原本日本擁有的核電站數量也很多,但是受到福島核事故的影響其數量在陸續減少。除此之外以中國,印度,俄羅斯為代表的大型發展中國家也擁有一定數量的核電站,發達國家中加拿大與韓國也擁有一定規模的核電站。而除法國外,核電發電量占國內總發電量比較高的國家大多集中在北歐和東歐地區。其中北歐地區的國家包括比利時、瑞典、芬蘭等國;東歐地區的國家包括捷克、斯洛伐克、烏克蘭、匈牙利等國。總的來說,全球現存核電站數量大概在440座左右,總發電量大概在2 346 193GWh。占世界新能源消費總量的70%左右。
2. 其他新能源發展現狀。風能,太陽能和生物能發電占全球總發電量的比例十分低,根據2015年統計數據,這三種可再生能源發電量的總和大概占全球總發電量的7%。但是,風能發展速度卻很快,據估計,在未來十年風力發電可為全球發電總量貢獻越10%的電力。 目前人類利用太陽能主要是通過光伏發電技術將太陽能轉化成電腦進行利用。根據2015年統計數據,全球累計光伏裝機發電容量約為230GW,生物質能源是污染極少的可再生能源,它可以被轉換成多種形態進行利用,其中包括泥煤,秸稈等能源產品。目前生物質能源發電在全球總發電量中所占比例較少,大概只有3%,樂觀估計在未來十年內其所占比例至多增長至5%。
3. 核能的優勢與核電產業近年來遇到的挫折。通過對比可以看到,雖然新能源與可再生能源種類繁多,但在能源供給與消費上占主導的還是核能。高效能的核能提供了超過70%的新能源消費量,這大大超過了其他新能源的能源供給量。因此,把握好核能產業發展的先機對把握新一輪能源替代的世界潮流至關重要。
就在世界各國都看到了核能帶來的好處競相發展核電站的時候,2011年日本大地震卻引發了福島核事故。就在福島核事故當年,日本即宣布要有計劃制定政策進入零核電時代。2012年日本頒布了《能源基本計劃》和《原子能政策大綱》,計劃在2050年達到完全零核目標。然而作為能源匱乏的國家,核電的退出以及增加的能源進口也給日本經濟帶來了巨大的挑戰。在2014年,在進行抗震和抗海嘯的技術改進后日本最終還是決定重啟川內核電站的兩個核能機組。然而在2015年日本又關閉了五座正在運行的核電發電爐,在民間呼聲與政府政策博弈之后,日本政府暫時決定將核能供應比例定在占全部能源消耗的20%左右。
由于日本福島核事故,除日本外的其他核電大國的核電政策也都有短暫的動搖。歐盟在福島核事故后立即啟動了對歐盟地區核電站的抗地震,海嘯等自然災害以及?抗恐怖襲擊等人為災害的檢測,但檢測結果并不讓人滿意,因此在正式提交檢測報告的2012年6月歐盟各國并未就是否繼續發展核能發電產業達成一致。歐盟二十八個成員國中有十四個國家擁有核電站,其中以擁有58座核電站的法國為代表的大部分有核電站的國家支持繼續發展核電產業。但德國、瑞典、比利時、捷克、瑞士一直以來都堅定的支持棄核計劃 。雖然矛盾重重,但是2016年歐盟能源機構還是擬定了繼續發展核電的計劃,可見核能在經濟發展中的重要作用和能源供應上的吸引力。除歐盟外,美國、俄羅斯、韓國、印度、加拿大等核電大國也都對本國的核電安全進行了細致的評估,在評估后這幾個國家均表示會繼續大力發展核電(陳嘉茹,2014)。
四、 我國能源利用現狀
1. 我傳統能源的儲采情況。以每平方公里土地蘊含能源的儲量為標準衡量,跟據2015年統計數據,中國比世界平均水平高出約六成,因此總的來說在世界范圍內比較我國可以算是能源儲量豐富的國家。相對優質的石油與天然氣儲量分別只占世界總儲量的5.4%,煤炭占到了全球總儲量的約50%。但是由于我國對能源需求量巨大,因此開采速度也高于世界平均水平。從改革開放之初的1980年到2012年,我國對煤炭石油天然氣為主的一次能源的需求量平均年增長率達到50%以上。根據2015年統計數據,我國煤炭的產量約為36.8億噸,石油的產量約為2.15億噸,天然氣的產量約為1 344億立方米。因此,從可持續發展的角度來看我國還是需要積極開發和利用可以替代傳統化石能源的替代能源,保證我國經濟安全快速持續發展。(張在旭、李明、張菲菲,2015)
2. 我國新能源產業發展現狀。我國新能源和可再生能源的開發與利用還處于初級階段。根據2015年統計數據,我國新能源提供了全國一次能源供給量的9%。
(1)我國核能發展現狀。我國核電技術的研發起始于改革開放之前,但是核能發電真正商業化直到20世紀90年代中期才開始。根據2015年統計數據,我國大陸地區的在運核能發電站總數為30座,裝機容量約26 849MW,并且正有另外24座在建設中,全球在建的核電站總共66座(徐玉明,2015)。
(2)我國其他新能源發展現狀。我國風能利用研發最早始于建國初期,但是直到改革開放初期才開始商業化運作。我國風力資源主要集中在北方地區以及南方沿海地區,發電量排全球風力發電量第一,約14 536萬千瓦時。在未來十年我國風力發電裝機容量預計還將增長一倍。我國的地理位置決定了我國大部分地區太陽能資源豐富的現狀,這些太陽能資源主要被用于光伏發電。我國對光伏發電的技術研究起始于改革開放初期且光伏產業發展速度極快,到2007年我國就已經成為光伏電池產量最高的國家。但是由于成本及需求方面的因素,我國2005年之前大部分光伏產品都用于出口,后來隨著國家政策的變化我國國內光伏發電裝機容量在逐漸增加,到2015年我國光伏裝機容量已達到4 318萬千瓦。我國地大物博生物質資源十分豐富,我國可利用的生物質能源量大概包括主要產自廣大農村地區的秸稈,沼氣等以及主要產自城市的生活垃圾等。但是我國真正利用到的生物質能源還不到可利用量的0.5%,近些年來我國正在加快生物質能源的開發與利用。
3. 核能在我國能源發展中的重要性。
首先,我國目前的能源消費結構與世界整體能源消費結構還是存在一定差異的。根據2015年統計數據,我國一次能源的消費中占比最多的是煤炭,占比約為40%。這個比例遠高于世界平均煤炭消費比例。我國消耗的這些煤炭中大概有一半用于發電,轉化為電力消耗,另一半用于直接燃燒消耗。與其他化石能源相比較,煤炭燃燒所產生的環境污染物更多,再加上我國能源利用效率低下,導致了嚴重生態環境破壞。其次為石油,占比約為20%。從所占比例來看,我國消費石油與天然氣的比例與世界平均水平還相差很遠,雖然這兩種能源的燃燒效率都比煤炭更好,排放的污染也更少。從以上這些統計數據可以看出我國的能源消費結構很依賴煤炭,這樣的能源結構不利于環境保護與節能減排且不具有可持續性。因此我國能源結構面臨著從化石能源尤其是煤炭向可持續利用低污染的新能源轉變的問題。
其次,與世界整體情況類似,我國雖然地大物博,風力,水力,太陽能等清潔能源資源豐富,但是其能源提供效率與經濟發展整體對需求還是存在一定差距。而核能發電效率非常高,排放的溫室氣體只有煤炭發電排放溫室氣體的1/6。因此,核能高效低碳的特性決定了其在我國新能源發展戰略中的重要地位。
最后,核電產業的發展需要配套設施的建設,在一定程度上可以帶動核電站所在地經濟的發展。而我國現階段仍面臨?區域經濟發展不平衡的問題,因此,內陸核電站的建立對于我國經濟均衡發展有很大的好處。
五、 世界能源發展對我國重啟新建核電項目的重要啟示
1. 繼續發展核能發電產業。從能源發展與經濟發展的歷史過程中可以看到,能源為經濟發展提供了重要的支持,歷次能源革新的過程都伴隨著不同程度的生產力上升與世界經濟格局變遷。對于一個國家而言,要想在世界經濟舞臺中脫影而出并保持不敗的地位就需要抓住每一次歷史的機遇。在世界能源短缺與轉型的現階段,傳統的化石能源的不不可再生性以及我國缺少優質化石能源的特性都導致了我國對可替代傳統能源的新能源的迫切的需要。人們對環境問題也愈發關注。傳統化石能源在燃燒的過程中不可避免的會排放大量的溫室氣體與各種污染,因此,在全球節能減排的大環境下,核能發電低污染,高效能的特性使得發展核電產業變得更加符合經濟發展與自然環境和諧共處的需要。大力發展新能源產業,抓住歷史的機遇,是我國社會與經濟發展的必然選擇。
2. 吸取其他核能發電的先進的經驗和失敗的教訓,安全保障核能發電的安全性。人類歷史上的發生過幾次核電站事故,其中切爾諾貝利事故主要是由于技術落后以及人為操作失誤造成的,福島核事故是由于自然災害造成的,給核電產業帶來的經驗教訓表明核電。我國在發展核電產業的過程中需要從這些已經發生的事故中吸取經驗教訓,務必做到在核電站設計過程中充分考慮突發事件應急處置安全保障,在核電站建立過程中嚴格論證評估地理位置的適應性,在核電站運行過程中嚴格按照安全生產規范操作。
3. 大力投入核能發電技術的研發。世界各國大力發展核電產業的同時也在核電技術上相互競爭和學習,核電不只可以為我國經濟增長提供充足的能源,同時它也可以通過核電技術的出口為我國創造直接的經濟利益。核電技術作為核電產業的核心,對于我國核電產業的發展也至關重要。因此,在發展核電產業的時候,應該大力投入對核電技術的研發,爭取做到最基本的核電核心技術自主研發生產,并在此基礎上引領世界核電技術的發展。
參考文獻:
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[2] 黃民興.淺析石油對現代中東經濟的影響[J].阿拉伯世界,1996,(2):24-26.
[3] 徐玉明.中國核電發展的進展與戰略[J].南方能源建設,2015,(4):1-2.
關鍵詞:德國;可再生能源;借鑒意義
中圖分類號:D951.6; D912 文獻標志碼:A 文章編號:1673-291X(2012)35-0154-02
一、德國可再生能源及其法律發展現狀
(一)德國可再生能源發展現狀
德國新能源技術在世界新能源產業中處于比較領先地位。德國在太陽能、沼氣、風能、生物質能、電動汽車等方面都擁有世界最先進的技術,可稱得上是新能源技術領域的先驅。
自德國大力推動可再生能源發展以來,其可再生能源在能源構成中的比例逐年增長。如在2009年德國太陽能、風能、生物質能、地熱能等可再生能源的發電總額為2 380億千瓦時,占能源發電總量的10.1%。生物質能成為新能源供給主力,風能、太陽能引領新能源增長迅速。同時,在2009年最終能源消費構成中,電力消費的16.1%、熱力分配的8.4%、交通領域的5.5%來自可再生能源 [1]。德國能源發展的總目標是: 2020年可再生能源的發電比例達到20%,2050年達到50% [2]。
(二)德國可再生能源法的發展現狀
1.電力領域的可再生能源立法
在德國,可再生能源發電領域的立法主要是《電力輸送法》和《可再生能源優先法》。德國于1991年制定了《電力輸送法》,以確保可再生能源電能夠順利入網。《可再生能源優先法》于2000年2月頒布,并分別于2004年和2008年進行了大的修訂,最新修訂的《可再生能源優先法(2008)》于2009年1月1日生效,它是德國關于可再生能源電力的主要立法。
2.供熱領域的可再生能源立法
供熱所消費的能源占德國最終能源消費的50%,但到2005年僅有不到6%的供熱能源來自于可再生能源。為提高供熱領域可再生能源的使用比例,2008年德國制定了《可再生能源供熱促進法》,該法于2009年1月1日正式生效。
3.交通領域的可再生能源立法
可再生能源在交通領域的利用主要是向化石燃料中添加生物質燃料。為此,德國的相關立法主要有《引入生態稅改革法》(1999)、《進一步發展生態稅改革法》(2003)和《生物燃料配額法》(2006)。
二、德國可再生能源立法的主要內容
德國可再生能源的三大應用領域為電力、交通和供熱供冷。德國可再生能源立法的模式是為不同應用領域分別立法。
(一)可再生能源電力立法
1.《電力輸送法》
《電力輸送法》制定于1990年12月7日,1991年1月1日起施行,1994年和1998年兩次修訂,1999年底失效。該法的宗旨是將固定電價制引入德國(該制度首創于美國)。其主要內容是:電網運營商不僅有義務接納新能源和可再生能源電力并網,而且按固定電價收購新能源和可再生能源電力 [3]。固定電價制在德國施行后,實施效果十分顯著。20世紀90年代,德國可再生能源電力尤其是風電發展迅猛,一舉超過美國,領先全球。
2.《可再生能源優先法》
該法的主要內容包括:
(1)該法的立法目的是促進能源供應的可持續發展,特別是保護氣候和環境。
(2)明確規定德國到2020年的可再生能源電力發展目標為在總電力供應中的比例不少于30%。
(3)明確了電網營運商和發電商在可再生能電力生產和入網中的權利和義務,包括:發電商有義務保障可再生能源電力符合特定要求;發電商有權要求電網運營商將可再生能源接入電網;離可再生能源發電設施直線距離最近的電網運營商有義務優先全額收購可再生能源電力;在經濟技術合理的前提下,電網運營商有義務優化、提高和擴展其電網及其附屬設施以確保收購、傳輸和配送可再生能源電力;將可再生能源發電設施鏈接到電網連接點所產生的費用由發電商承擔;因電網優化、提高和擴展的費用由電網運營商承擔。
(4)對可再生能源電力的價格和成本負擔進行了規定,包括:根據可再生能源發電設施的地點、裝機容量和所采用的技術,不同的可再生能源電力適用不同的且逐年遞減的電價;可再生能源電力和電價應在各電網運營商間平衡和均攤;高耗電制造企業和軌道交通企業可以申請可再生能源電力使用限額。
(5)規定了告知義務,即發電商、電網運營商和公用事業公司等負有提交和公布相關信息的義務。
(二)可再生能源供熱立法
受歐盟2009年《可再生能源指令》推動,2008年8月7日德國出臺了《可再生能源供熱法》。該法自2009年1月1日起正式實施。該法的主要內容包括:(1)規定了可再生供熱用能的發展目標,即到2020年可再生能源在供熱用能的比例不少于14%。(2)提出了使用可再生能源供熱要求,規定今后所有新建建筑都有使用可再生能源供熱的義務,如果選擇不使用可再生能源供熱,必須采取其他能夠減少溫室氣體排放的措施。(3)出臺財政支持措施,德國政府將在2009—2012年每年撥出5億歐元用于支持可再生能源供熱。
(三)可再生能源交通立法
根據《引入生態稅改革法》(1999),德國政府多次提高石油、天然氣和電力的生態稅,而生物質燃料則免收生態稅,這有力地促進了生物質燃料的發展。德國為持續推進生態稅改革出臺《進一步發展生態稅改革法》(2003),將生態稅改革擴展至“生態財政”,規定了各種能源的生態稅稅率以及對高耗能企業、公共交通企業和低收入家庭所采取的補償措施。德國逐漸減少對生物質燃料的稅收減免,將促進生物質燃料發展的手段從稅收減免調整為比例配額,以免使生物質燃料受到過度補貼。2007年1月1日生效的《生物燃料配額法》的主要內容包括:第一,修訂《能源稅收法》,為第二代生物燃料、純生物柴油和E85提供免稅;第二,修訂《聯邦排放控制法》,規定必須按時間表提高生物燃料在燃料中的含量。
此外,為了保證更多的生物質燃氣通過燃氣供應網被應用于發電、供熱和交通領域,2007年12月德國修改了《燃氣供應網準入條例》、《燃氣供應網支付條例》和《激勵措施條例》。這些條例設定了到2020年和2030年生物甲烷在德國燃氣需求中的比例分別是6%和10%的發展目標 [4]。
三、德國可再生能源立法對我國的啟示
(一)必須制定覆蓋電力、供熱和交通三大領域的可再生能源強制配額目標
同德國一樣,電力、供熱和交通運輸也是我國主要的用能部門。雖然《可再生能源法》已經兼顧到了這三大部門,要求電網企業全額收購其電網覆蓋范圍內可再生能源并網發電項目的上網電量,經營燃氣管網和熱力管網的企業應接受符合入網技術標準的利用生物能源生產的燃氣和熱力,石油銷售企業應將符合國家標準的生物液體燃料納入其燃料銷售體系,但其并未對可再生能源發展做出強制性的配額要求。應該知道,明確具體的法律目標是可再生能源法順利實施的重要內容和前提。德國可再生能源法中最重要的指標包括可再生能源發展總量目標、電價、補貼率、資金額度等。這些重要的指標都在《可再生能源優先法》中做了明確的規定。明確指標的制定,對未來的市場起到一個明確的指示作用,引導行為人的決策。我國也應該明確規定電力、供熱和交通等領域的可再生能源發展指標。
(二)擴大履行可再生能源義務主體的范圍,并注重法律規范的可操作性
根據《可再生能源法》,負有法定義務的企業包括:電網企業、經營燃氣管網和熱力管網的企業、石油銷售企業,并對它們若未依法履行義務的行為應負何等法律責任做出了相應的規定。雖然說這些規定為可再生能源進入電力、供熱、燃料消費三大領域創造了必要的市場條件,但這只涉及可再生能源生產的部分環節,尚須對電力生產企業、生物液體燃料生產企業、供熱企業等主要用能企業利用可再生能源的義務作出強制性要求,并對其在未完成法定的可再生能源義務要求的情形下應當承擔的法律責任做出明確規定。
另外,必須重視法律規范的可操作性。我國的《可再生能源法》尚顯操作性不強,國務院及其相關部門應該以《可再生能源法》為基礎制定切實可行的具體規定,以真正實現可再生能源發展目標。
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。