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【关键词】绿色建筑 可再生能源利用 绿色建筑评价标准
Comparison and Analysis of Renewable Energy Utilization Requirements in Green Building Evaluation Standards
――Case study of one office building project in Tianjin
Li Bao-xin1,Yu Ying-yu2,Liu Xiao-fang1
(1.Tianjin Architecture Design InstituteTianjin300074;
2.Shandong Institute of Business And TechnologyYantaiShandong264005)
【Abstract】Renewable energy utilization requirements exist in LEED, Green Mark, and China Green Building Evaluation Standard as essential part for green building evaluation. This paper studies and analyzes the similarities and differences of the relevant requirements on renewable energy utilization in these standards. Finally, the suggestion of renewable energy utilization in green non-residential building is proposed and one office building project in Tianjin is studied as study case.
【Key words】Green Building;Renewable Energy Utilization;Green Building Evaluation Standard
1. 前言
(1)绿色建筑作为最大限度节约资源、保护环境和降低污染的与自然和谐共生的建筑,可再生能源的利用是绿色设计的一个重要方面。国内外绿色建筑评价体系均有对可再生能源利用率的要求,同时根据不同的绿色建筑评估等级规定了不同的可再生能源利用策略。
(2)目前的绿色建筑设计中可再生能源利用存在几个方面的问题:缺少完整详细的可再生能源利用方案分析过程;往往是在现有设计方案基础上验证可再生能源利用率是否达标;在现有设计方案基础上叠加可再生能源利用方式,以满足绿色建筑评价标准的要求。可再生能源利用系统的初投资较常规系统高,上述问题可能会降低可再生能源系统的技术适用性和经济合理性,同时盲目堆砌技术违反绿色建筑设计的理念。
(3)本文主要关注国内外绿色建筑评估体系对可再生能源利用的规定、不同可再生能源系统的技术特点等方面进行可再生能源利用方式的研究,首先分析了美国LEED标准、新加坡Green Mark标准、天津市绿色建筑标准对公共建筑可再生能源利用的相关要求,然后对相关内容进行了对比分析与研究,对我国绿色建筑中可再生能源利用进行思考,并结合天津市某办公楼项目进行了案例分析。
2. LEED评价标准中可再生能源利用
美国LEED(Leadership in Energy and Environment Design)标准是美国绿建协会(U.S. Green Building Council)提出的以商业运作为主要运行模式的国际化的认证体系,包含街坊(LEED for Neighborhood Development)和建筑(LEED for New Construction, Core and Shell Development, Schools, etc)两个层面的标准[1][2]。LEED标准鼓励和认可的可再生能源利用分为两种形式:场地内可再生能源和异地绿色能源。鼓励采用项目现场可再生能源的自给来减少应用化石能源带来的环境与经济负担,其评价是基于场地内可再生能源提供的量占建筑能耗费用的比例,不同评分对应的可再生能源比例要求如图1所示。异地绿色能源在于鼓励建筑应用电网资源和可再生能源技术,通过至少为期2年的可再生能源合同来从异地可再生能源产生的电力来满足建筑35%的电耗。
图1LEED NC标准中不同评分对应的可再生能源比例要求
表1新加坡Green Mark标准中可再生能源比例与评分
3. Green Mark评价标准中的可再生能源利用
Green Mark标准是由新加坡建设局制定并主导实施的、实践比较成功并在亚洲国家具有较高影响力的一套评价标准。该标准鼓励可再生能源在建筑中的应用,评分根据建筑的预测能源效率指标和可再生能源替代电耗的比例来进行(表1),最高得分为20分[3]。
4. 绿色建筑评估体系对可再生能源利用的规定
目前,我国绿色建筑申报中最常使用的绿色建筑评估体系主要有我国《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2006,在此标准基础上衍生出许多地方绿色建筑评价标准。其中《天津市绿色建筑评价标准》(以下简称天津市绿建标准)是结合天津市的地域特点和发展情况而制定的,天津地区的所有绿色建筑项目均应依此标准进行评价。天津市绿建标准中规定太阳能、地热能等可再生能源的使用量占建筑总能耗的比例大于5%(太阳能等可再生能源产生的热水量满足建筑生活热水消耗量的25%,或可再生能源提供采暖(制冷)满足建筑热(冷)负荷的10%或者地热供暖满足建筑热负荷的20%),得分20分,并设有优选项鼓励太阳能、地热能等可再生能源的使用量占建筑总能耗的比例大于10%,对应的评分如图2所示[4]。
图2公共建筑中优选项的可再生能源利用要求
图3天津市某三星级办公楼方案示意图
图4建筑屋顶的太阳辐射模拟分析
5. LEED、Green Mark与天津市绿建标准中的可再生能源利用内容对比
5.1LEED标准、Green Mark标准、天津市绿建标准在公共建筑可再生能源利用方面都具有相关的要求,综合比较各标准中相关内容,其相同点主要体现在:
(1)各标准都将建筑可再生能源的利用作为评价建筑绿色与否的重要内容,鼓励建筑对场地内可再生能源的开发与利用;
(2)对应条款的评分都是基于可再生能源占建筑能耗的比例,以此鼓励可再生能源尽可能多的采用。
图5可再生能源利用方案确定思路
表2三星级绿色建筑的优选项达标分析(公共建筑+设计标识)
5.2其不同点为:
(1)LEED标准除了鼓励采用场地内可再生能源外还对异地绿色能源的应用进行鼓励,对智能电网、可再生能源发电等技术的应用具有促进作用,并对合同能源的发展具有积极意义;
(2)关于可再生能源比例的计算,LEED标准基于建筑的能源账单,Green Mark标准基于可再生能源发电量占建筑总电耗的比例,天津市绿建标准基于太阳能、地热能等可再生能源转为一次能源后占转为一次能源后建筑总能耗的比例;
(3)LEED标准中对可再生能源的界定与天津市绿建标准不同,其中LEED标准认为地源热泵等利用浅层地热能的形式不为可再生能源利用;
(4)对于天津市绿建标准中三星级绿色建筑的评定可再生能源利用具有必要性,而LEED、Green Mark标准的较高等级评定对可再生能源利用的要求相对较低。对于根据天津市绿建标准申报三星级设计标识的公共建筑而言,在所有优选项(12条)参评的条件下,至少需要满足9条,得分不低于14分。设计标识阶段优选项达标分析如表2所示。对于一般公共建筑项目而言,透水地面面积比通常会成为制约因素;空气质量监控系统一般不具备实时报警功能;外遮阳以固定式外遮阳为主;利用旧建筑不具有普遍性,所以在不利用可再生能源的条件下,优选项得分无法满足要求,公共建筑的项数也不满足要求。因此,对于绿色建筑目标为三星级的建筑项目,可再生能源利用是必不可少的。
6. 绿色建筑的可再生能源利用建议及案例分析
6.1项目概况
本文以天津市某办公楼为例进行分析,该建筑面积为20000m2,绿色建筑目标为三星级(图3)。场地位于浅层地热能较适宜区,并具有地源热泵埋管区域。天津市太阳能资源属较丰富的二类地区,总辐射接近6000MJ/m2,可利用天数近200天,并且建筑屋顶遮挡较少(图4)。
6.2可再生能源利用方案的确定思路
根据项目功能及定位,进行绿色建筑预评估,确定可再生能源利用要求。因地制宜,合理利用项目所在地的资源条件;同时注重技术适用性和经济合理性,以较低的成本投入实现可再生能源的利用,最终满足绿色建筑评价要求(图5)。
6.3可再生能源利用方式的技术与经济适用性比较
可再生能源的利用方式主要包括太阳能热水系统、地源热泵系统、地热水供暖系统和太阳能光伏发电系统。太阳能热水系统是通过设置太阳能集热器、水箱等设备将太阳能转换成生活热水的热能。地源热泵系统利用浅层地热能进行供冷供热,充分利用了土壤的跨季节蓄热。地热水供暖系统以地热水及其尾水梯级利用作为供暖热源。太阳能光伏发电系统将太阳辐射能转换为电能。经过可再生能源利用方式比较(表3),本项目可再生能源利用形式为太阳能空调系统耦合地源热泵系统,其中生活热水作为空调系统的一个用户末端对太阳能进行利用,最总建筑可再生能源利用比例约为30%,远大于天津市绿建标准中要求的10%,为项目达到三星级提供有利条件。
表3本项目适宜的可再生能源利用方式比较 east;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin'>表1新加坡Green Mark标准中可再生能源比例与评分
7. 结论与展望
LEED、Green Mark标准中关于可再生能源利用的相关内容对国家绿色建筑标准的相关内容具有启示作用,应完善天津市绿建标准中对异地绿色能源的要求,以此促进合同能源、智能电网等技术的应用。同时在设计过程中应关注以下方面:
(1)在规划和方案设计阶段,将可再生能源利用考虑在内,不同的项目有一定的差异性,应结合项目的定位和功能,通过可再生能源利用方案比较,从技术可行性、经济合理性和运营管理便利性等方面进行对比分析,综合确定适宜的可再生能源利用方案。
(2)三星级公共建筑应优先采用地源热泵系统、太阳能热水系统、光伏发电系统作为可再生能源利用形式。
(3)对于地热水供暖系统,在有资源条件的项目中可采用,但是地热井对地下地质结构的影响还有待进一步研究和评估。
参考文献
[1]LEED 2009 for Neighborhood Development.
[2]LEED 2009 for New Construction.
[3]BCA Singapore, BCA Green Mark for New Non-Residential Buildings Version NRB/4.1, 2013.01.
[4]天津市城乡建设和交通委员会,天津市绿色建筑评价标准,Tianjin Green Building Evaluation Standard,DB/T29-204-2010.
关键词:可再生能源;总量目标制度;配额制;比较研究
能源是指能够提供某种类型能量的资源或能量运动。按其成因可分为天然能源(即一次能源)和加工能源(即二次能源)。从能源的形成时间和是否可重复利用的视角对能源资源所做的划分可分为可再生能源和不可再生能源。可再生能源主要是指能够重复利用的资源,在短时期内可以再生,或可以循环使用的自然资源。主要包括生物资源(可再生)、土地资源、水能、气候资源等。可再生能源具有可再生性、清洁、安全性和不稳定性等特点。可再生能源的不稳定性是指风能、水能等资源由于受季节、气压、温差、地域等因素的影响,呈现出一定的波动性。
可再生能源的开发利用为世界经济的不断发展提供了巨大的驱动力,经济社会的发展与国家能源政策有着密切联系。美国作为发达国家,其所实施的能源安全战略很大程度上反应了世界未来能源发展的新动向。中国作为发展中国家,能源消耗问题一直受到世界各国的广泛关注。中国在未来相当长的一个时期内,能源领域都会面临能源需求增大、对外依存度偏高、结构不尽合理、生态环境恶化等挑战,这将对我国的能源安全构成严重威胁。中美两国国土面积相似,地形多种多样,能源资源分布广泛,而且两国均为世界能源消耗大国,均面临着促进经济发展、确保能源安全和维护生态环境安全的巨大压力,因此中美两国在开发利用可再生能源法律制度方面具有较强的可比性。
一、中美可再生能源总量目标和配额制的比较分析
可再生能源总量目标制度 1的基本含义是建立在可再生能源立法的基础之上,具有法律强制性的可再生能源开发利用目标,即政府根据相关法律、法规的规定制定并负责实施的可再生能源开发利用制度,是有效促进政府强制推动和市场自主调节相融合的可再生能源开发利用制度。总量目标制度具有如下特点:(1)战略性,该制度规定了国家未来一段时间内可再生能源发展的战略目标;(2)强制性,总量目标制度是基于强制性立法的制度,具有法律的强制性;(3)计划性,总量目标制度具有明确的目标限定(可再生能源开发利用的绝对量或相对量)和规定的实现手段2 。
美国联邦政府于2009年2月出台《美国复苏与再投资法案》,该法案要求全美可再生能源发电利用规模到2012年时占有美国社会整体电力消费的10%的比例,并将该比例在2025年时提高到25%。美国众议院于2009年6月通过《美国清洁能源和安全法案》,该法案是美国国家层面首个应对气候变化的综合性方案。该法案规定通过发展可再生能源和提高能效的方式到2020年时满足全美社会整体电力需求的20%。美国可再生能源配额制是应用最广泛的促进可再生能源开发利用的一个制度安排,虽然目前联邦层面的可再生能源配额制尚未出台,但是许多州都通过相关立法对可再生能源发电在社会整体能源消费中的比例问题进行了规定3 。美国可再生能源配额制政策最初就是由全美科学家联盟和美国风能协会所提出的可再生能源组合标准,该政策随后被以各种方式被引入到美国州一级电力行业的市场化改革浪潮中,可再生能源配额制从20世纪90年代末开始在美国大多数州逐步推广4 。相较于美国的可再生能源配额制,中国的可再生能源总量目标制度按制度层级来说处于较高层级,起着总揽可再生能源开发利用全局的指引作用。而可再生能源配额制、强制上网制度等只是总量目标制度的实现手段,处于较低一级的层级。
二、中美可再生能源强制上网制度与配额制的比较分析
可再生能源强制上网制度5 的基本含义是由法律强制性的规定相关电力企业对可再生能源发电实行全额保障性收购,并由其为可再生能源发电提供并网服务。
可再生能源强制上网是一种可再生能源发电的定价机制,是可再生能源发电消纳的一种实现方式,即由政府明确规定可再生能源发电的并网电价,并强制要求相关电力企业对可再生能源发电予以全额保障性收购。实际上,可再生能源发电量的规模大多数情况下由市场调节,可再生能源发电企业根据利润回报的多少自主决定是否参与到可再生能源的开发利用中来。可再生能源强制上网制度以保障性电价和强制上网保证,给可再生能源发电扩大了生存空间,解决了可再生能源电力的销售问题。可再生能源强制上网制度的主要特点在于:(1)对可再生能源发电提供全额保障性收购和强制并网服务。即由法律明确规定相关电网企业有义务将可再生能源发电接入电网,并有义务按政府定价全额购买可再生能源发电量。(2)固定电价。该制度在国外也称为固定电价制度,即由政府依据可再生能源的不同类别和相应的技术利用水平及总的发电量等因素确定公平合理的上网电价,并由相关电网企业向可再生能源发电企业支付固定的买入价格。(3)对相关电力企业没有具体的可再生能源发电量要求。即对相关电力企业的可再生能源发电数量没有具体的硬性指标,而是通过相关企业自主的市场化行为选择来促进可再生能源的开发利用6 。而配额制则要求可再生能源配额义务承担者在其开发利用的总的电量中必须完成规定比例的可再生能源发电量,主要目的在于为可再生能源提供一个强制性的市场需求,保证可再生能源发电能够拥有一个稳定的市场供应7 ,主要解决了可再生能源发电的实际生产供应问题。
三、中美可再生能源专项资金与公共效益基金制度比较分析
我国政府为促进可再生能源的开发利用于2006年设立了可再生能源国家专项资金制度,主要用于支持可再生能源开发利用的相关活动。同年5月30日我国财政部公布了《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》,对可再生能源专项资金的筹集、管理、利用、支持范围、分类标准等问题作了进一步的规范。相较于中国的可再生能源国家专项资金制度,美国许多州则确立了公共效益基金制度,将其作为一项便捷有效的促进可再生能源开发利用的融资渠道,公共效益基金的资金主要来源于国家电力销售价格收入的按比例提取和相关企业及个人的捐助。二者的共同点在于均是国家对可再生能源开发利用的资金扶持制度。同时,二者也有着明显的区别,我国的可再生能源专项资金主要来源于政府财政支持,而美国的公共效益基金则主要来源于相关电力销售收入按规定比例的提取和社会捐助等,具有多元化融资的优势,二者的资金来源渠道不同,具体的运作模式也不同。
四、中美可再生能源经济刺激制度的比较分析
美国联邦或州一级的相关可再生能源立法, 经济激励制度是其众多制度选择中应用最普遍的, 同时也是最有效的。美国《1978年能源法》确立了适用于太阳能和风能设备的税收减免政策。《2005年能源政策法》则显著扩大了可再生能源税收减免的额度、适用范围与手段类型,确定了五项新的促进可再生能源开发利用的税收减免激励措施,主要包括:(1)可再生能源电力生产税减免,主要适用于符合条件的电力设施的生产商,且其将可再生能源电力出售给与其无关的人;(2)清洁可再生能源债券,即属于政府鼓励发展的可再生能源方面的投资可以获得税收优惠待遇;(3)住宅能效设施税收减免,即在规定时限内采购民用能效设施的家庭可以获得相应数额的税收减免优惠;(4)商业太阳能投资税收减免,主要适用于那些利用太阳能发电、供热或制冷或者用于生产、分配或利用地热能的新设备的费用;(5)商业燃料电池购置税收优惠,即购买符合政府规定条件的商业机构购置可再生能源电池可获得10%的税收减免8 。
相比较而言,中国在可再生能源开发利用经济激励方面一般比较宏观、粗略,而美国在可再生能源开发利用经济激励方面则显得比较具体,一般会有相应的技术指标支持或计算标准,各项工作相对来说比较细致具体,成效也比较显著。中国的可再生能源分类电价制度和美国的可再生能源绿色证书交易制度设计各有亮点,在科学考量不同类型的可再生能源发电成本、公平合理的规定费用分摊和促进可再生能源交易市场发展成熟等方面各有不同程度的贡献。
五、完善我国可再生能源利用法律制度的建议
(一)健全我国可再生能源法律制度体系
为了可再生能源开发利用活动的更好开展,必须促进可再生能源开发利用法律体系的不断发展完善。以我国《能源法》为基础,完善能源资源的开发利用的基本原则、基本制度、相关主体的权利义务、监督管理体制、信息共享机制和其他相关法律之间的关系等内容。其次是有针对性的根据不同种类的可再生能源制定相关可再生能源单行法,及时对目前主要的可再生能源开发利用活动进行科学的专门化的立法规制,例如,制定专门化的《太阳能法》、《地热能法》、《风能法》等等,规定相应的开发利用制度、监管机构、法律责任等。最后是要不断促进可再生能源开发利用法律制度的相关实施细则的完善和具体落实。
(二)完善可再生能源经济激励制度
进一步完善可再生能源经济激励制度,在市场准入、规范监管、引导扶持的同时关注可再生能源开发企业的利益关切,探索建立完善符合市场经济规律的可再生能源经济激励制度,让可再生能源开发利用企业在响应国家号召的同时能够得到实实在在的合理利润,以确保可再生能源开发利用的长远发展,建立可再生能源配额制和绿色证书交易制度。
(三)建立以政府采购方式促进可再生能源的开发利用制度
可再生能源的开发利用在我国来说是一个战略新兴产业,由于处于发展初期,市场发展不成熟,资金压力大、运营成本高,如果引入政府采购机制,通过相应市场准入资格的合理规制,让具备相应开发技术和投资能力的市场主体参与到可再生能源的技术研发和开发利用中来,既可以确保合格投资者的投资回报,又可以将其巨大的社会资金吸引到国家鼓励和扶持的投资领域和开发项目,实现两者的双赢。在市场经济发展繁荣的大背景下,应注重运用政府采购机制来促进可再生能源开发利用立法目标的实现。以往的可再生能源激励措施过多的关注了可再生能源的生产环节,而对可再生能源的消费环节的激励却略显不足,其实可再生能源的终端消费群体的接受程度对于可再生能源的开发利用具有至关重要的作用。通过政府采购行为的示范效应可以有效引导社会资本对可再生能源的投资、消费,政府源源不断的订货有利于维持企业长久稳定的经济利润,加之可再生能源利用的清洁、安全、无污染,有利于整个生态环境的改善,从而拥有一个共赢的结果。
注释:
1. 参见《中华人民共和国可再生能源法》第七条:“国务院能源主管部门根据全国能源需求与可再生能源资源实际状况,制定全国可再生能源开发利用中长期总量目标,报国务院批准后执行,并予公布。国务院能源主管部门根据前款规定的总量目标和省、自治区、直辖市经济发展与可再生能源资源实际状况,会同省、自治区、直辖市人民政府确定各行政区域可再生能源开发利用中长期目标,并予公布。”
2. 张博,我国可再生能源法律保障制度研究,中国地质大学硕士学位论文第21页,2007.5.28.
3. 桑东莉,《气候变化与能源政策法律制度比较研究》,法律出版社2013年版,P156.
4. 任东明,可再生能源配额制政策研究---系统框架与运行机制,中国经济出版社2013年版,第87页。
5. 具体规定参见《中华人民共和国可再生能源法》第十四条:国家实行可再生能源发电全额保障性收购制度。国务院能源主管部门会同国家电力监管机构和国务院财政部门,按照全国可再生能源开发利用规划,确定在规划期内应当达到的可再生能源发电量占全部发电量的比重,制定电网企业优先调度和全额收购可再生能源发电的具体办法,并由国务院能源主管部门会同国家电力监管机构在年度中督促落实。电网企业应当与按照可再生能源开发利用规划建设,依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议,全额收购其电网覆盖范围内符合并网技术标准的可再生能源并网发电项目的上网电量。发电企业有义务配合电网企业保障电网安全。电网企业应当加强电网建设,扩大可再生能源电力配置范围,发展和应用智能电网、储能等技术,完善电网运行管理,提高吸纳可再生能源电力的能力,为可再生能源发电提供上网服务。
6. 付姗璐,我国可再生能源发电配额和强制上网的互补发展模式研究,浙江工业大学硕士论文,第18页,2008.12.29。
7. 任东明,可再生能源配额制政策研究--系统框架与运行机制,中国经济出版社2013年版,第160页。
8. 桑东莉,美国可再生能源立法的发展新动向,载于《郑州大学学报》(哲学社会科学版),2011年1月,第44卷,第1期,第49页。
参考文献
1.《中华人民共和国可再生能源法》,自2010年4月1日起施行。
2.桑东莉,《气候变化与能源政策法律制度比较研究》,法律出版社2013年版。
3.蔡守秋,我国可再生能源立法的现状与发展[J],中州学刊,2012,(5)。
4.孙佑海,依法大力推进可再生能源的开发利用[J],中国科技投资,2006,(9)。
5.何金祥,美国能源效率与可再生能源局及其战略规划[J],国土资源情报,2005,(12)。
6.李艳芳、岳小花,论我国可再生能源法律体系的构建[J],甘肃社会科学,2010,(2)。
7.于文轩,美国能源安全立法及其对我国的借鉴意义[J],中国政法大学学报,2011,(6)。
作者简介:
关键词:可再生能源法;能源基本法;立法完善
中图分类号:D922.67文献标识码:A文章编号:1003—0751(2012)05—0071—05
可再生能源是可持续发展的能源、未来的能源,谁掌握了可再生能源,谁就掌握了能源的未来。面对能源的潜在危机、全球气候变暖和生态环境的不断恶化,被称为绿色能源的风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等可再生能源的开发利用日益受到各级政府和全社会的重视。法律作为具有约束性和强制力的行为规范和制度资源,对于促进和保障我国可再生能源的可持续发展具有重要的意义和作用。
一、我国可再生能源立法的现状
根据《中华人民共和国可再生能源法》(以下引用中国法律,略去“中华人民共和国”七个字),目前我国法律中的可再生能源“是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源”,但“通过低效率炉灶直接燃烧方式利用秸秆、薪柴、粪便等”不适用可再生能源法。可再生能源法是指有关可再生能源开发利用及其管理的各种法律规范和各种法律表现形式的总和。通过十多年的努力,目前我国已经初步形成了以《可再生能源法》为基干的可再生能源法律体系,在可再生能源的开发、利用和管理方面基本上实现了有法可依。我国可再生能源法律体系的组成包括以下两大方面:
(一)可再生能源的专门性法律规范性文件
我国可再生能源的专门法律、基干法律是《可再生能源法》(2005年2月28日通过,2009年12月26日修订)。该法包括总则、资源调查与发展规划、产业指导与技术支持、推广与应用、价格管理与费用分摊、经济激励与监督措施、法律责任和附则八章,设立了可再生能源发展规划制度,可再生能源总量目标制度,可再生能源发电全额保障性收购制度,可再生能源发电分类固定电价和发电费用分摊制度,可再生能源专项资金制度,可再生能源财政补贴和税收、信贷优惠措施等制度。《可再生能源法》的颁布实施,有效改善了我国的能源消费结构,降低了我国在经济发展过程中的温室气体排放。
为实施《可再生能源法》,我国制定了一系列有关可再生能源的专门规章和其他规范性文件。如
收稿日期:2012—06—09
*基金项目:2010年度国家社会科学基金重点项目《加快推进生态文明建设的法律问题研究》(10A2D008)的成果之一。
关键词:浙江新农村建设;可再生能源;对策研究
为了更好地建设社会主义新农村,能源的充分、持续地供应起到至关重要的作用。然而,浙江省常规能源匾乏,是典型的“无油、少煤、缺电”的省份。2008年,浙江省96.5%的能源消费依靠外省调入。在这种情况下,不仅要做好节能工作,还要更好地利用可再生能源。
可再生能源是指那些可以再生的,相对于人类历史而言是“取之不尽、用之不竭”的能源,它具有资源丰富、清洁无污染和可再生性的特点。可再生能源既不存在枯竭问题,又不会对环境构成严重的威胁,包括太阳能、生物质能、风能、海洋能和地热能等。
利用可再生能源不但在一定程度上能解决能源短缺的问题,还能在一定程度上改善人类赖以生存的生态环境。在农村,要因地制宜的、视经济情况及可再生能源技术的发展情况,充分利用可再生能源发展农村经济、改善农民生活水平及生活质量。
一、浙江农村可再生能源储量及开发利用现状
所谓可再生能源的储量通常是指可再生能源的年可开发利用的资源量。浙江省虽然在常规能源方面非常缺乏,但却拥有相当丰富的可再生能源资源。其中,太阳能、风能、潮汐能、小水电、生物质能储量折合标煤分别为10200万吨、3143万吨、1136万吨、143万吨、3340万吨,总计17962万吨,而浙江2008年能源消费总量为1.5亿吨。因而,大力开发可再生能源资源对于缓解浙江的能源危机是大有裨益的。
截至2008年底,对可再生能源的开发利用情况如下:第一,风能利用。浙江省已建成投产风力发电总装机容量14.8万千瓦,风力发电量12768万千瓦时。第二,太阳能利用。太阳能光热利用从民用向工业等领域拓展,累计推广太阳能热水器约800万平方米。第三,垃圾焚烧发电。已有城镇垃圾及生物质焚烧发电企业21家,日焚烧处理城镇垃圾总能力12440吨。已建成投产垃圾焚烧发电机组装机容量28.7万千瓦。年发电量约13.3亿千瓦时。全省垃圾焚烧年供热能力约597万吉焦,实际供热344万吉焦,城镇垃圾及生物质焚烧处理利用能力明显提高。第四,农村生物质能。农村地区生产、生活用能中,秸秆消费折合标准煤81.6万吨。薪柴消费折合标准煤95.5万吨。推广太阳能热水器折合标准煤43.3万吨,沼气用户13.8万户,大中型沼气工程4438处,总容积68.5万立方米,年产沼气12543万立方米,折合标准煤9万吨。此外,2008年,在畜禽规模化养殖中,养殖排泄物资源量约1655万吨,年可产沼气23.3亿立方米,相当于可替代常规能源166万吨标准煤。浙江省农村清洁能源利用率已达65%。
二、可再生能源在利用过程中存在的问题
(一)初始投资较高
可再生能源利用的初始投资普遍偏高。一位水电方面的专家表示,水电每千瓦装机容量的投资额可介于5000元与上万元之间,而燃煤机组的每千瓦投资只需4000元。建一个8立方米的户用沼气池,费用需要2000元-3000元,适用于一家一户使用的气化炉投资约1000元左右,而农户买一个一般的煤气灶只需200元-300元。太阳能热水器的购买成本也普遍比燃气热水器和电热水器高。节能但不省钱,对于农民来说是一个很重的负担。对农业灌溉起到很大作用的水锤泵的投资也极大,就浙江的地理及水利条件来说,一台420型号的水锤泵一般需要投资2000元-3000元,这是其在农村(特别是较落后的山区农村)广泛推广的重大障碍。
(二)农村可再生能源建设资金缺乏
目前农村可再生能源建设的资金筹集可以有农民集资、政府投入、金融机构融资以及非政府组织机构赠予等四种方式。显然,我们不能依靠非政府组织的赠予来彻底解决农村能源建设的问题,只能是作为辅助作用。但是就当前农村情况来看,其可再生能源建设存在严重的资金问题。
农民的收入水平普遍偏低,相对于可再生能源的高投资,其资金短缺矛盾则显得非常的突出。但是,政府并没有因为如此而增加农村可再生能源建设的相对比重。浙江省虽然从2003年开始每年安排一定的资金用于农村能源项目补助,但仅仅用于部分项目示范补助,多数地方政府还未安排专项资金用于农村能源建设投入。因而,投入不足制约着浙江农村能源事业的进一步发展。
(三)缺乏政策保障
我国于2005年初通过了可再生能源法,以法律的形式明确了国家对可再生能源产业的支持。在可再生能源法中确定了可再生能源电力不参加竞价上网的原则,并且要求电网企业无条件全额收购可再生能源电力,因收购其高电价电能带来的成本增加在全网用户中分摊。但是可再生能源产品大多缺乏系统的技术标准规范,质量监督和检测体系尚未建立也是一个比较突出的问题。目前,可再生能源产品品种已发展到100多种,但产品没有形成系列,质量参差不齐,又由于大多数厂商规模小、资金不足,原材料来源不稳定,使用一些低质的替代性材料,再加上缺少必要的产品质量标准及质量监测系统,使消费者缺乏对产品的信心,产品规范化、系列化的发展受到很大的影响。
三、对策研究
(一)制定符合浙江实际的农村能源规划
浙江省应立足“经济大省、资源小省”这个基本省情,“因地制宜、多能互补、综合利用、讲求实效”地制定浙江省农村能源的发展规划,特别是可再生能源发展的阶段目标及其开发重点。
根据浙江省地理环境和经济环境的区域性和多样性的特点,浙江的农村能源的发展大致可以分为3大类来规划,即山区、平原半山区和海岛。
山区主要包括丽水地区各市县以及开化、泰顺等31个市县,这些市县经济发展相对缓慢,生活用能以薪柴为主,因用能设备落后,热效率低,资源浪费较大,森林的过度砍伐造成较为严重的生态环境问题。对于这些地区,可再生能源的开发重点应为:有条件的发展以沼气为载体的猪-沼-作物模式;推广太阳能热水器;进行户用秸秆气化炉的示范及推广;推广水锤泵等无动力设施的提水设备改善灌溉条件等。
平原半山区主要是指嘉兴市各市县及萧山、绍兴、诸暨、义乌等33个市县,这些市县经济发达或相对较为发达,城镇建设发展较快,规模式样畜牧场较多,农村能源以液化石油气为主。对于这些地区的农村,其农村可再生能源建设的开发重点应为:推广大中型沼气工程;开展秸秆气化集中供气系统的示范;推广太阳能热水器等。
海岛主要是指舟山市各县及洞头、嵊泗等5个市县,这些市县生物质能并不丰富,且电力不足,但太阳能、风能、潮汐能等资源相对丰富,农村用能主要以液化石油气、型煤为主。针对这一区的农村可再生能源的重点开发方向应为:积极推广太阳能热水器;有条件的建设风力发电站等。
(二)完善并落实经济激励政策
经济激励政策可以分为强制性经济激励政策和优惠性经济激励政策两大类。这里主要强调各种补贴措施、价格政策、优惠性税收政策、低息贷款政策等优惠性经济激励政策。
补贴政策。目前,以生产过程为划分依据,补贴主要有3种形式:投资补贴、产出补贴和消费者补贴。投资补贴即对投资者进行补贴,这种补贴有利于调动投资者的积极性,但与企业生产经营状况无关,不能起到刺激更新技术、降低成本的作用。产出补贴即根据可再生能源设备的产品产时进行补贴,有利于增加产量降低成本。消费者补贴是对用户进行补贴,在推广太阳能设备、微型风力发电设备、户用沼气池以及秸秆气化等技术试点示范中都得到广泛的采用,能够调动广大农民使用可再生能源技术的积极性,取得较好的效果。
优惠性税收政策。包括减免关税、增值税、所得税等。目前,许多发达国家都建立了能源环境税收机制,对于能效低、环境污染大的技术征收能源环境税,对于能效高环境污染小的技术实行减免税,而对于可再生能源和没有污染排放的技术进行补贴。在这一税制环境下,鼓励各种技术进行竞争,优胜劣汰,将那些真正有效的节能环保技术发展起来。
价格政策。在不考虑常规能源的环境成本的前提下,可再生能源产品的成本一般高于常规能源产品,所以世界上许多国家都采取了对其价格实行优惠的政策。在美国的《能源政策法》中规定,公用电力公司必须以避免成本收购可再生能源电量。而我国颁布的《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》中规定了较为优惠的各种可再生能源发电的电价制定办法。国外经验说明,价格优惠是一项非常有效的激励措施,各类价格政策只要应用得当,就可以起到促进技术进步、市场发展和降低成本的作用。
低息贷款政策。目前,低息或者贴息贷款等金融政策主要是针对企业的,它可以减轻企业的负担,有利于降低生产成本,但政府需要筹集一定的资金以支持贴息或减息,贷款数量越大,需要筹集的资金也越多。因此,资金供应状况是影响这一政策持续进行的关键性因素。除了对企业进行信贷扶持,对农户进行信贷扶持也是必要的。农民的支付能力较低,使用可再生能源技术往往存在资金短缺的问题,因而我省可以对农户开展小额低息或者贴息贷款,促进农民使用可再生能源技术。
(三)增加研发投入,降低初始投资
迄今为止,我国可再生能源建设项目还没有规范地纳入各级政府财政预算和计划。由于投入太少,缺乏足够的资金进行开发和研究。不少关键设备依赖进口,导致产业化、商业化程度低,发展缓慢。建议将可再生能源的发展列入各级政府的产业发展和科研攻关计划,增加投入,并纳入财政预算;设立农村可再生能源专项发展基金,由省、市级农村能源办统一管理,做到专款专用,建立完善的资金使用制度,充分发挥基金的使用效益。
(四)加强国际合作
随着国际合作的条件得到进一步改善,可再生能源的国际合作空间也会越来越广阔。浙江省应该制定相关优惠政策,鼓励外商和国外非政府组织以各种方式参与到浙江省农村可再生能源开发中来,从资金、技术和人才方
面争取国际合作和援助,从而推动浙江省农村可再生能源的发展。
参考文献:
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关键词:可再生能源;新疆;问题;对策和建议
中图分类号:P754.1 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2013)09-0-02
当今世界常规资源已成为制约世界经济和社会发展的瓶颈。在面临能源危机的时代,寻找和利用洁净的、巨大的、可再生的能源,是重要的能源发展战略。新疆是我国21世纪的能源基地,虽然有丰富的煤炭、石油和天然气资源,但其枯竭是不可避免的。新疆的可再生能源具有总量丰富,空间分布相对集中,地域分布相互匹配和开发条件相对优越等特点,值得大力开发和利用。为了维护国家能源安全和实现经济的可持续发展,必须加强可再生能源的发展和研究。
一、国内外可再生能源发展的比较分析
(一)传统可再生能源和新可再生能源
传统可再生能源主要包括大水电和直接燃烧的生物质能,新可再生能源主要指现代小水电、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能和固体废弃物等,当今世界各国都在为获取充足的能源而拼搏,而且无不对解决能源问题的决策给予了极大重视,其中可再生能源的开发与利用尤为引人注目。
(二)国内外常规能源和可再生能源消费情况比较分析
随着化石能源的日趋枯竭,可再生能源终将成为化石能源的替代品。世界大部分国家能源供应不足,不能满足经济发展的需要。煤、石油等化石能源的利用会产生大量的温室效应和污染环境。我国作为能源消费大国,对石油进口的依赖,以及不可再生能源煤炭、石油、天然气供应有限。从长远来看,发展替代能源也成为我国必须重视的问题。
我国从2001-2010年之间的各种能源消费量图
资源来源:根据“BP世界能源统计年鉴2012”整理形成。石油消费量以百万吨为单位,其它能源以百万吨油当量为单位。备注:其它可再生能源包括风能、地热、太阳能、生物质能和垃圾发电等。
从图中可以看出,我国各种能源的消费情况都保持着上升的趋势,其中可再生能源的消费量远远少于其他能源的消费量。所以说,可再生能源产业的发展空间巨大,需大力开发和利用,以此为减少我国能量消费对常规能源的依赖开辟一条新的道路。
2011年各重要能源消费国能源消费情况表
资源来源:根据“BP世界能源统计年鉴2012”整理形成,以百万吨油当量为单位。
通过上面的各代表性国家能源消费情况表可以看出,我国可再生能源的消费量在总体能源消费中占的比例远远小于其他几个国家的可再生能源的消费量在总体能源消费中占的比例、这表明我国利用和开发可再生能源的程度依然很低,需采取措施大力开发和利用。
二、新疆可再生能源发展和利用现状
(1)太阳能
新疆水平表面太阳能总辐照度总量在5×109 - 6.5×109焦耳/平方米之间,年平均值为5.8×109焦耳/平方米。区域分布大致由东南向西北递减,东南部太阳能总辐照度在5.8×109焦耳/平方米/年以上,西北部大约在5.2×109焦耳/平方米/年左右。新疆全年日照时数为 2 300~3 300 小时,日照百分率为 60%~80%,居全国第二位。这为开展太阳能的利用提供了得天独厚的自然条件。新疆己先后建成了 23 座大型的太阳能发电厂,72 座中型的太阳能发电厂,以及为数众多的小型、微型发电机和供电设备等。已开发出太阳能采暖、太阳能热水器、太阳能温室和长寿太阳能电源等多个产品,建设了太阳能光伏示范村,推广太阳能光伏电源,解决了本区电网尚未达到的农牧区、高原兵站、野外流动作业等地的供电电源,为边远地区牧民的生产、生活用电以及电视、广播差转、无线遥测等不易用电网延伸解决用电的地方提供了很好的范例。
(2)风能
新疆地域辽阔且风力资源十分丰富。全区风能资源的总贮量为 18 910 万千瓦,每年可发电 8 190 亿度,相当于 3 439.8 万吨标准煤。可见,如若将全区的风能资源都开发利用起来的话,长年可节约的煤能源将是一个令人吃惊的数字。新疆风能有利用价值的地区主要集中在六大风区,即:(1)额尔齐斯河谷西部风区,位于哈巴河、布尔津、吉木乃、黑山头等地;(2)准噶尔盆地西部风,位于和尔克赛尔至克拉玛依地段;(3)乌鲁木齐—达板城谷地风区,位于乌拉泊至达坂城山口,长约 80km,宽约 10~20km;(4)哈密南北戈壁风区;(5)吐鲁番地区;(6)百里风区,位于兰新铁道辽墩至十三间房铁路沿线。新疆除上述六大风区外,其实还有不少地区的风力资源也较丰富。新疆风能的利用主要集中在发电方面。因风电开发而著名的新疆达坂城风区位于准噶尔盆地和吐鲁番盆地的通风口,总面积为 1600 平方公里,一年中 10 个月以上有风,且风速稳定,年风能蕴藏量约为 250 亿千瓦时,可装机容量在 2000 兆瓦以上,被不少国内外专家称为中国风能资源条件最好、开发前景广阔的地区。
(3)水能
新疆水能资源理论蕴藏量在 1 万千瓦以上的河流有 34 条(包括干、支流),理论总蕴藏量 3398 万千瓦,占全国的 5%,为我国北方内陆流域的 90%。可开发装机 1 万千瓦以上的电站 213 处,占全国可开发资源的 4%。340 条河流中,南疆有 160 条,总蕴藏量为 1773 万千瓦,占全疆的 52%。其中,水能理论蕴藏量最大的是伊犁流域,其次为南疆的叶尔羌河流域。新疆小型水能资源总装机量为 198315 万千瓦,年可发电量 84611 亿千瓦时。
(4)其它可再生能源
新疆地域辽阔,农田、山林、草场、渔场本身就是个庞大的生物能源库。然而将生物能作为可再生能源来加以开发利用,将它们转化为可燃性的液态或气态化合物,如制造甲醇、乙醇、沼气、甲烷合成气等可燃性燃料,目前新疆在这方面的开发还较少。如若各方面人士加以重视条件成熟,在生物能方面的开发与利用必将会节约大量的不可再生能源。对地热能的开发利用,新疆同样有些滞后。
三、新疆可再生能源发展存在的问题与不足
(一)对可再生能源的战略地位认识不足
主要表现在:一是对可再生能源可以减少或替代常规能源和实施可持续发展战略的意义认识不足;二是对常规能源在开发利用中对环境的影响缺乏足够的认识;三是对建设新疆多元化的能源结构认识不清,重煤炭、石油和天然气的开发利用,轻新能源和可再生能源的发展。
(二)缺乏全面、系统、科学的规划和发展目标
中国《可再生能源法》已于 2006 年 1 月 1 日正式实施,“十一五”规划也对可再生能源的发展作出了重要指示,新疆作为可再生能源富集地区,目前还没有对可再生能的发展作出全面、系统、科学的规划,发展目标也不明确。
(三)发展资金匮乏
大多数可再生能源技术都属于高投入低产出的项目,如光伏发电、风力发电和太阳能热水器等的单位投资高达 6.5 万元/千瓦、0.9 万元/千瓦和 0.08 万元/平方米以上,而实际运行时间又很少,年均只有 2000~3000 多小时,从而导致产出低投入高。新疆地处西部,建国以来新疆交通、通讯等基础设施虽有了很大的发展,但远远不能满足经济建设的需要,从而使外商来新疆投资遇到较大阻碍。
(四)可再生能源产业结构不合理,发展不平衡
从新疆的能源资源状况来分析,可再生能源主要包括太阳能、风能、生物质能、水能(小水电)。从可再生能源的开发利用种类来看,目前主要集中在太阳能、风能和水能方面,而且企业规模不大,多数企业实力较弱,水平低、管理差,缺乏参与市场竞争的能力。可再生能源产业发展不平衡,可再生能源产品制造业和系统集成业发展较快,而可再生能源技术的研究开发,可再生能源利用系统的运行、管理、服务行业非常弱小,这种不完整的产业结构,影响和阻碍可再生能源利用技术的推广。
四、发展新疆可再生能源产业的对策与建议
(一)制定新疆可再生能源产业发展规划,引导可再生能源产业的发展可再生能源产业的发展关系到国家能源安全,全面建设小康社会目标的实现和国民经济可持续发展等重大战略问题。因此,把可再生能源产业发展纳入自治区国民经济发展规划,引导可再生能源产业的发展,逐步建立新疆多元化的能源结构体系,到本世纪中叶,实现可再生能源在总的能源消耗中达到30%的战略目标。
(二)建立可再生能源开发基金,加速可再生能源产业的发展建立可再生能源研究开发基金,支持研究和开发项目,引导企业加大可再生能源利用技术的研究和新产品的开发,加快科技成果的转化,加速可再生能源企业的发展。
(三)制定相关的政策、法规,支持可再生能源产业的发展。(1)为解决可再生能源开发企业运行成本较高问题,一方面通过技术进步,降低成本;另一方面制定措施,建立可再生能源开发利用补偿机制,推动可再生能源开发企业与矿物能源开发企业的均衡发展。(2)制定政策鼓励利用可再生能源,凡是利用可再生能源的企业或个人,给以适当的政策性补贴。(3)贯彻执行“可再生能源开发利用促进法”,依法支持可再生能源产业的发展。
(四)完善市场运行机制,规范可再生能源产业的发展。(1)制定新疆可再生能源利用技术标准,建立可再生能源设备与产品质量标准检测体系和质量监督管理体系,确保可再生能源市场健康有序发展。(2)建立规范的可再生能源重大工程招标投标机制,实行工程监理制,工程质量终身负责制,规范可再生能源企业的市场行为。
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从人类社会发展历史来看,到目前为止,人类所依赖的主导能源经历了从可再生能源(以薪柴为主)向煤炭替换,然后又向石油、天然气替换的三个阶段。一般而言,可再生能源包括多种能源产品,如水力、风能、太阳能(热和光电)、生物质能、潮汐和地热等,是人类利用最早也是利用时间最长的能源。“钻木取火”使人类先祖摆脱了“茹毛饮血”的蒙顿,开启了人类的文明。在随后漫长的岁月里,人类砍柴、烧灶煮饭、烧柴取暖,成为人类社会经济存在和发展所赖以为生的主导能源,维持了人类社会几千年的农业文明。人们借“风”、漂洋过海,扩大了世界交流;太阳光更是孕育了万物众生;“水”车也早已用在了我国农田灌溉和早期的英国纺织业。在化石能源大规模开发利用前的漫长岁月中,可再生能源一直是绝对的主导能源。
随着第一次产业革命的兴起,世界开始进入工业化为主导的社会。在工业大生产条件下,传统利用方式上的森林能源无论是在能量密集度,还是热值上都难以适应工业大生产所需要的能量要求。与传统利用方式上的森林能源相比,常规化石能源能够大规模开采和集中供应,其价格也相对低廉,能够更有效地支撑工业大生产以及与之相伴生的现代消费方式。除了一些水电项目得以发展外,绝大部分可再生能源逐渐失去竞争力,常规化石能源开始替代可再生能源,成为人类社会生产、生活的主导能源。
当前,常规化石能源正日益耗竭,刺激其价格不断攀升;常规化石能源的利用还给自然环境带来越来越大的压力。在这种情况下,许多国家已经或开始制订其新的能源发展战略,以可再生能源(包括森林能源)来替代常规化石能源是其中的重要内容。我国也于2005年2月通过《中华人民共和国可再生能源法》,并且制定了《可再生能源中长期发展规划》,对可再生能源发展提出了具体目标。可再生能源这个伴随人类社会漫长发展历程的传统能源,又摆上世界当前和未来能源发展的重要议程,被赋予了新的历史使命。
发展可再生能源的意义
可再生能源的资源潜力是非常巨大的,仅据太阳能、风能、水能和生物质能粗略估计,在现有科学技术水平下,一年可以获得的资源量即达87亿吨标准煤,完全可以满足人类社会的需要。据联合国发展计划署等国际机构预测,到本世纪下半叶,可再生能源将逐渐取代传统化石能源而占据主导地位。
随着我国经济和社会等各个领域发展速度的加快,能源需求正逐年增加。到2020年我国要全面建成小康社会,实现国内生产总值(GDP)比2000年翻两番的战略目标,即使在充分考虑技术进步、经济结构调整、采取多种政策措施实现有效节能的前提下,能源需求量也将达到25亿-33亿吨标准煤,我国面临能源紧张与储量不足的压力。因此,发展可再生能源,实现可再生能源的永续利用将会全面提高我国经济社会发展的支撑能力。其意义在于:
一是我国缓解资源瓶颈性约束的根本出路。预计2050年我国能源需求也将超过50亿吨标准煤,而国内常规化石能源的供应能力只有30亿左右吨标准煤,能源供需矛盾缺口达20亿吨标准煤。由于石油的进口依存度将超过50%,能源供应安全也将面临极大的挑战。而我国可再生能源不仅资源储量丰富,而且大多属于低碳或非碳能源,具有可再生性,开发利用可再生能源是缓解我国资源瓶颈性约束、保障能源安全的必由之路。
二是我国减少环境污染、改善生态环境的重要途径。我国能源消费结构中的70%来自煤炭,而煤炭燃烧所产生的粉尘、SO2、NOx等污染物又占到其总量的70%~90%,造成了严重的大气污染。大气污染造成的经济损失已相当于GDP的2%~3%,每年超过1000亿元;化石燃料消费形成的CO2排放,还是造成全球气候变暖的主要原因。相比之下,可再生能源对环境的污染要小得多。水电、风电、太阳能等几乎没有污染物的排放。生物质能利用不会增加大气中的碳排放量,粉尘、SO2、NOx等地方和区域大气污染物的排放也很少。沼气不但可以解决农村能源短缺,保护生态环境,而且可以减少农药、化肥的污染,促进农业生态环境。因此,开发利用可再生能源是从根本上解决地方、区域和全球大气环境污染问题,改善生态环境的必然选择。
三是为我国解决“三农”问题提供了新的思路。农业生产力的提高、农村的全面发展以及农民的增收一直是我国在“三农”领域高度关注的问题。近些年来,农业和农村经济的可持续发展愈来愈受到资源短缺和生态环境恶化的制约。发展可再生能源将成为促进农业增效、农民增收、农村进步和环境改善的有效手段。首先,开发和利用再生能源是解决农村基本用电和基本用能的重要途径。例如,利用小型光伏发电系统以及离网发电系统供电是解决常规电网难以覆盖的边远农村地区用电问题的主要方式。农村被动式太阳房、沼气池等成为解决农村生活用能的重要手段。其次,在农村地区发展生物质发电技术,积极推广能源、环境、经济效益相结合的农村可再生能源综合利用模式,是提高农业生产力、增加农民收入、创造新的就业机会、保护农村生态环境的有效途径。
四是实施西部大开发的战略选择。我国西部地区不仅常规能源资源丰富,而且可再生能源资源如太阳能、风能、地热等也非常丰富。有效挖掘西部地区的资源优势,发展可再生能源将成为西部大开发的战略性途径。它不仅可以缓解西部边远地区能源短缺,而且还将改变西部地区的传统能源消费模式和生活习惯,改善生态环境,提高生活质量,促进西部地区经济和社会的全面发展。
五是有利于我国发展循环经济,建立资源节约型与环境友好型社会。循环经济是一种最大限度地利用资源和保护环境的经济发展模式。它以低消耗、低排放、高效率为主要目标,实现资源的多次合理利用和对环境的有效保护,成为建设节约型社会和环境友好型社会的根本途径。可再生能源是资源消耗和废物排放非常少的清洁能源,符合循环经济这种“资源获取――生产――消费――再生”的生态学规律,因此,建立以可再生能源为资源载体的循环经济模式以发展可持续能源体系,将是我国未来在“经济和环境”双重约束下的最佳选择。
六是有助于提高我国的国际能源地位和综合竞争力。一方面,我国能源总量的资源禀赋在国际上位居前列,但是能源的人均资源禀赋却不占优势。另一方面,我国是CO2排放的大国,随着发达国家减排承诺的履行,我国在未来国际谈判中也将会面临更大压力。加入世贸组织后,我国在产业链低端的出口产品仍占较高比例。同时,尽管国际关税壁垒逐步降低,但包括产品能效和环境标准、标识、废弃物回收、包装等“绿色壁垒”的非关税壁垒日益凸显。这些都严重影响了我国的综合竞争力。发展可再生能源,将有力提高我国的总体能源效率、降低能源消费强度和出口产品成本,确立我国的能源国际地位,对全面提升我国的综合竞争力更具有重要的战略意义。
把握可再生能源发展的时代特征
可再生能源尽管具有广阔的发展前景和巨大的意义,但是,可再生能源的现代化利用是一个复杂的系统,要再次变成世界主导能源,还需要一个漫长的过程。
目前,我国理论界和实践界对发展可再生能源出现了一定程度的混乱。在这个过程中,我们既要反对常规化石能源主导的惯性思维,对可再生能源的发展持简单否定的态度;又要反对盲目乐观,认为可再生能源会轻易地、一劳永逸地解决人类社会发展所面临的能源问题,更不能借“吹捧”可再生能源之名行获取某种特殊政策之实。从历史与逻辑相统一来看,可再生能源利用经历了一个否定之否定的过程,这意味着当前和未来的可再生能源发展会展现鲜明的时代特征,我们要科学、理性地认识和发展可再生能源。
【关键词】中国 俄罗斯 可再生能源 能源政策 中俄合作
【中图分类号】F451 【文献标识码】A
中国和俄罗斯的能源合作是双方全面战略协作伙伴关系持续发展的重要组成部分。中俄能源合作是长期的、全面的、战略性的,双方在地缘、资源、市场、技术等方面互补性强,合作潜力巨大。未来的能源合作需要从目前的石油、天然气,向煤炭、电力、可再生能源及提高能源利用效率等领域进一步深入。笔者拟通过俄罗斯可再生能源发展的现状及潜力、俄罗斯在可再生能源领域的政策法规及国际投资,探讨中俄在可再生能源领域合作的可能性。
中俄两国的能源结构都亟需改善
目前,中俄两国的能源结构都有亟需改进的地方。2013年BP 的统计数据显示,中国的煤炭在一次能源中所占比例过高,达到68.5%,天然气、核能和可再生能源的比例过低;俄罗斯则是高度依赖天然气,除水电以外的可再生能源比例过低。水电是俄罗斯主要的可再生能源,但年发电量只有 85 亿千瓦时(不含装机容量25兆瓦以上水电站),占全国发电总量不到1%。俄罗斯不包含水电的可再生能源消费量只有10万吨油当量,作为仅次于中国和美国的世界第三大能源消费国,与其每年6.94亿油当量的一次能源消费相比,几乎可以忽略不计。2012年俄罗斯的发电量为1066.4太瓦时,列世界第四位,仅次于中国的4937.8太瓦时、美国的4256.1太瓦时和日本的1101.5太瓦时。但俄罗斯的太阳能和生物能尚无供电能力,风电装机容量还不到1万千瓦,地热能装机总容量8万千瓦。
实际上,俄罗斯优越的自然资源完全具备发展可再生能源的条件,且潜力巨大。风能和太阳能可以增加俄罗斯的能源供给,同时还可以为那些无法接入电网的地区提供电能;茂密的森林和大片耕地可以提供生物质能;东部地区大量的河流、白海和鄂霍茨克海有着巨大的潮汐能潜力;北高加索和堪察加半岛可以发展地热能。
人们通常认为俄罗斯发展可再生能源的动力不如美国和欧盟那么明确:美国是为了减少对中东石油的依赖,而欧盟则是为了减少对俄罗斯天然气的依赖。作为一个能源生产和出口大国,俄罗斯没有动力去发展可再生能源。但考虑到俄罗斯能源价格提升的困难较大,加之未来天然气和石油产量减少,IEA判断俄罗斯目前可能已经处于产量高峰期,2020年产量会逐步下降,到2030年将下降到4.85亿吨左右。因此,从长期看,为了实现经济可持续发展,俄罗斯需要进行经济结构的调整,其中关键就是能源发展战略必须从传统模式向可再生能源转变,逐步减少对传统石油、天然气的依赖。
俄罗斯能源政策开始向发展可再生能源转变
在大力发展可再生能源以替代化石能源已经成为全球共识的大背景下,俄罗斯能源政策也开始转变。其实俄罗斯早在1996年就颁布了第一部《节能法》,由此开启了其能源利用方式转变的相关探索。此后,还通过了诸多针对节能的指令性文件,并指定当时的燃料与能源部作为主管部门,负责资源的有效利用事宜。2003年通过《电力法》,标志着俄罗斯电力改革正式启动,逐步打破垄断,按照市场价格出售电力。尽管尚属于试验阶段,也遇到诸多阻力,但表明俄罗斯在能源结构转型中已经走出了市场化发展的第一步。俄罗斯于2004年正式签署《京都议定书》,同时承担《京都议定书》所规定的减排任务―把俄罗斯温室气体排放量维持在1990年的水平。由于当时其温室气体排放量远低于1990年的水平,俄罗斯认为可以较长时间轻松完成《京都议定书》的指标。
但随后俄罗斯经济出现了强劲复苏的态势,由于经济发展依然主要依靠化石能源,造成温室气体排放的急剧增加。BP的数据显示,2012年,俄罗斯二氧化碳排放量仅次于中国、美国和印度,居世界第四,为17.04亿吨碳当量。尽管目前俄罗斯的温室气体排放不会超过《京都议定书》的基准水平,但已有专家预测,2020年俄罗斯的温室气体排放将达到1990年的基准水平,甚至有可能最多超过基准水平的14%。因此,进行能源结构调整,减少温室气体排放,保证其经济稳定发展也成为当前俄罗斯政府必须考虑的问题,而发展可再生能源是一个必然的选择。
2008年6月4日,时任总统梅德韦杰夫签署了一项法令,旨在鼓励提供环境友好和资源节约技术的应用。该法令还呼吁联邦政府预算要对可再生能源提供资金和补贴。这表明俄罗斯国内能源政策也开始关注石油和天然气以外的可再生能源领域。绿色和平组织俄罗斯能源小组的专家就认为,俄罗斯发展可再生能源,技术和资金问题不大,唯一限制俄罗斯可再生能源发展的因素是缺乏相关法律。俄罗斯亟需克服现有法律薄弱和模糊的弊端,创造一套能够激发可再生能源发展潜力的法律框架。
2009年通过的《俄罗斯联邦2030年前能源战略》确立了未来能源发展的三大目标:克服能源危机、提高能源效率、开发替代能源。同时制定了具体目标和扶持政策:到2030年,天然气需求在能源结构的比重下降到50%以下,可再生能源需求提升至14%左右,可再生能源发电达到1260~1660 亿千瓦时,大约占俄罗斯全部电力的7%。2022~2030年,可再生能源发电装机容量达到2000万千瓦,核电和可再生能源发电占全部发电量的38%以上。为此,俄罗斯政府计划于2020年前拨款3万亿卢布用于支持可再生能源发电。俄联邦能源署预计,到 2020年将有大约5170万千瓦的发电装机因设备老化而报废,加之电力需求增加,届时俄罗斯需要新增装机1.5亿千瓦⑤这为可再生能源发展提供了巨大的市场。
俄罗斯可再生能源领域引起国际投资的关注
一般来讲,如果一个国家把可再生能源作为能源政策的重点,对可再生能源的需求就会大幅增长,并促进对可再生能源的投资。目前,许多国外公司基于俄罗斯能源政策的转型及修改其《可再生能源法》的预期,已开始寻求在可再生能源领域与俄罗斯合作的机会。
因为看好俄罗斯发展可再生能源的巨大潜力,2010年世界银行国际金融公司与全球环境基金提供1.65亿美元实施“俄罗斯可再生能源项目”,与俄官方合作,制定管理框架,帮助俄罗斯的可再生能源项目扩大资金来源。该项目计划对俄罗斯风电和生物质能发电领域进行投资,五年增加可再生能源发电装机容量达到205兆瓦,减少温室气体排放500万吨/年,并希望通过后续项目的建设,最终达到2亿吨/年。其实,早在2005年国际金融公司就开始投资俄罗斯的能源效率和可再生能源领域,到2011年,已总计投入4亿美元⑦。其中1000万美元用于建立一套法律框架,刺激在可再生能源领域的投资,有1.5亿美元则直接投资于可再生能源领域。此外,日本、挪威、丹麦、美国、荷兰、西班牙等国已经或者计划到俄罗斯投资水电、风电、太阳能、生物燃料和地热能等可再生能源领域。
我们可以看到,能源作为俄罗斯经济发展的主要驱动力,如果继续重视石油和天然气,那么对可再生能源的投资会相对变弱。但是,随着国俄罗斯政策的转型及市场化改革使未来天然气价格提升,同时可再生能源技术进步而造成的成本下降等因素的影响,预计在可再生能源领域俄罗斯会吸引更多的投资。随着跨国公司在俄投资的增加,许多俄罗斯公司也开始进入这一领域,纷纷入股国外的新能源公司,双方联合开发国际、国内市场。
中俄可再生能源合作的条件逐步完善
中国于2006年正式实施《可再生能源法》,针对风能、太阳能、生物质能、地热能等行业了多个细化的政策法规配套措施和相应的发展规划和目标。在中国新能源和可再生能源的规划中,加强国际合作,充分利用国际市场是非常重要的因素。随着俄罗斯能源政策的转型,发展可再生能源条件的不断改善,中俄在该领域的合作会逐渐加快。
中俄具有核能和水电合作的成功经验。中俄油气合作已经20多年,而中俄的核能和水电的合作几乎是和油气合作同时展开的,两国也因此增加了合作的经验和信任度。福岛核事故后,中国一度终止了新核电项目的审批。2012年底,国务院通过了《核电安全规划(2011~2020年)》和《核电中长期发展规划(2011~2020年)》,标志着暂停一年半的核电建设重启。未来15年中国至少要修建30座核反应堆,这为中俄在核电领域的继续合作提供了广阔空间。
中俄都是水电蕴藏量大国,发展小水电成为两国的共识。由于俄罗斯的水电开发集中于其欧洲部分,远东地区只开发了3%,而在该地区发展投资小水电投资回报期短,具有巨大的经济潜力。俄罗斯已经开始研究制定在联邦区建设小水电站的规划,拟建384个装备装机容量为2000千瓦的小水电站,每年需要引进装机容量为50~60兆瓦的新小水电生产能力。考虑到俄罗斯的水电设备大多老旧,甚至造成了萨扬・舒申斯克水电站发生爆炸的惨剧,这无疑会加速俄罗斯水电设备更新的步伐,为双方的合作提供契机。
中俄可再生能源领域的合作已经展开。中俄在太阳能、风能、生物质能等领域的合作已经展开,前景看好。2009年,中国科技发展集团有限公司与俄罗斯能源投资集团有限公司签订战略合作协议,共同开发俄罗斯太阳能电站及相关项目;2011年5月,中俄签署可再生能源和提高能效的框架协议,最终目的是建立合资公司,开展可再生能源及节能项目的创新研究;2011年6月,中国国能生物清洁能源集团公司与俄罗斯国际统一电力集团公司签署可再生能源和提高能源效率的合作框架协议,标志着中俄两国在可再生能源领域合作的新起点;2012 年2月28日,中国国家电网公司与俄罗斯联邦能源署、俄罗斯燃料公司在俄罗斯能签署了《成立可再生能源合资企业总协议》,这些举措推动了中俄可再生能源领域的合作。
中俄国可再生能源领域的互补性强。中国通过近年的快速发展,在风能、太阳能和生物质能领域已初步形成具有一定规模和国际竞争力的产业链。在热发电关键技术上也取得了重大突破,太阳能光伏电池产量多年稳居世界第一,2009年风电装机容量超过美国跃居世界第一,风电投资和风电机组装备技术也位于世界前列。随着中国政府加大对生物质能开发的扶持力度,生物质能技术也在飞速发展。而俄罗斯则在风能、太阳能、生物质能领域具有巨大的开发潜力,但技术装备水平落后,其太阳能、风能暂无发电能力,生物燃料的生产虽然成本低,但由于税费偏高,国内市场也未启动。从目前来看,中国的技术、资金、市场优势与俄罗斯丰富的资源优势及巨大的开发潜力可以互补,也奠定了可再生能源领域合作的基础。
中俄可再生能源本身的健康发展是合作成败的关键。总体来看,可再生能源的健康发展需要四大关键因素:清晰的国家目标、对可再生能源的补贴和投资、国内民众的支持、国内外企业的合作。从前面的分析可以看出,双方发展可再生能源的条件正在逐步完善,比如双方政府,特别是俄罗斯政府已经关注到可再生能源的重要性,同时在尝试制定法律支持其发展。随着双方能源价格改革的深入使化石能源价格相对提高,民众会越来越意识到可再生能源的意义。随着中俄在政策、市场、技术方面不断推进并弥补各自的缺失,双方通过合作推动可再生能源发展的需求会更加迫切。
中俄可再生能源合作的思路
中俄可再生能源合作的长期性。一是从中俄能源合作的现状看,石油、天然气依然是主体;核能和水电,未来会在技术交流和共同建设方面进一步深化;可再生能源合作处于起始阶段,有望在2020年之后,逐步成为中俄能源合作的主体之一。这代表着中俄能源合作的未来,其进展取决于可再生能源未来发展的规模及普及程度。二是中俄历次能源合作,都经历了漫长的博弈过程。有些项目比如天然气价格及管道建设谈判等至今仍未完成,可见与俄罗斯谈判并非易事。这也预示着中俄在可再生能源方面的合作也不会轻而易举,尤其是在俄方对可再生能源的重视程度远不如中国的情况下,需要双方共同的智慧,避免过于强调本国利益,才能形达到双赢的结果。
中俄可再生能源合作应与国内市场开发并进。尽管全球可再生能源发展方兴未艾,中俄两国也都制定了发展规划,对可再生能源大力支持。但两国的可再生能源发展都面临着相似的问题即法律的进一步完善和国内市场的开发。两国尚未有完善的上网定价机制,中国的风电并不能及时全部上网销售,太阳能也没有完全启动国内市场。俄罗斯更甚,太阳能和风能发电几乎没有,而生物燃料由于消费税的存在,使得原本较低的成本升高,造成国内市场无法开启,只能出口欧洲,一旦欧洲需求变缓,则面临着巨大的市场问题。因此,两国急需开发各自国内的可再生能源市场,而在开发本国市场的基础上进行合作,将促进双方可再生能源更快的发展。
中俄可再生能源合作遵循贸易先导―技术跟进―共同开发的顺序。中俄两国可再生能源合作刚刚开始,相关政策、技术、市场开发及合作机制等方面都处于摸索阶段。因此,在合作中初期应该与石油、天然气的合作相似,即以贸易为主,推进可再生能源如生物燃料、生物燃料颗粒、风能和太阳能光伏产品,甚至是电力的进出口贸易,以充分利用俄罗斯地大物博的特点,这实际上也相应地节约了中国的耕地(土地)面积。俄罗斯现有2000万公顷的休闲农耕地,中国甚至可以考虑在俄租地生产生物燃料作物。
在贸易不断扩大的基础上,两国政府还要组织相关专家开展合作研究,共同开发新技术,建立联合研发和相关人才交流与培训的机制,为可再生能源合作项目提供技术支持。在此基础上,进一步加强投融资方面的合作, 建立合资企业或独资企业,共同建设核电站、小水电站、风电场等,不断拓宽可再生能源合作的模式。
强化以中俄为主的国际多边合作。由于资金、技术、市场等自身发展的限制,俄罗斯发展可再生能源产业需要得到国际帮助。随着俄罗斯相关法律的逐步完善和市场的开拓,吸引了大量的国外企业到俄罗斯投资,在太阳能、风能、生物燃料、潮汐能、地热能等领域和俄方展开合作。中国应该充分利用这些机会,积极介入俄方的合作项目,形成多赢的结果。同时,还可以充分利用俄罗斯远东开发的机遇和同处东北亚的日本、韩国对俄方能源的需求,加强对话,积极探讨东北亚可再生能源多边合作的机制和模式。
关键词:可再生能源 可持续发展 对策
1.开发利用新能源的必要性
1.1中国的能源现状
中国人均资源占有量还不到世界水平的一半,人均能源消费量为世界水平的55%。按目前的开采速度,我国的石油储量已不能满足战略发展的需要,国内石油开发和生产不能适应经济和社会发展的需要,供需矛盾日益突出,每年花大量外汇进口石油,这是难以为继的。
1.2我国的可再生能源
其实,中国具有丰富的可再生能源。据统计,可开发利用的风能资源为2.5亿千瓦,太阳能利用条件较好的地方约占中国国土的三分之二以上;生物质能资源的可再生能量折合标准煤约为2.3亿吨;中国还拥有丰富的地热资源,储存条件较好,已勘探的40多个地热田的热储量相当31.6亿吨标准煤,远景储量达1354亿吨标准煤;中国海洋能资源约4.6亿千瓦,其中可开发的潮汐能为l亿千瓦,波浪及海流能约1亿千瓦。
因此,可再生能源作为一种重要的替代能源,将在未来能源供应中起着显著的作用。研究可再生能源对于缓解我国能源需求压了等问题具有广泛而深远的意义。
2.我国可再生能源产业的发展
经过多年的努力,我国可再生能源产业的发展已取得很大的进展。目前,已形成了风能、生物质能、太阳能和水能等一系列技术较为成熟、可规模化开发利用的可再生能源。
2005年,我国的风电开始蓬勃发展,基本具备了单机容量750kW及以下风电设备的制造能力,已有几个制造企业具备了小批量生产兆瓦级风力发电设备的能力。
生物质能的开发与利用,是今后我国发展可再生能源的一个重要方面。目前,我国的生物质发电技术已趋于成熟,可装机容量8亿千瓦时,发电量240亿千瓦时。生物柴油生产技术不断完善,可年产200万吨乙醇。
截止到2005年底,太阳能光伏发电技术已趋于成熟,全国太阳能热水器使用量和生产量均居世界第一。如今,我国正在酝酿和筹划规模为10万千瓦的塔式太阳能热发电项目。该项目使用1700面面积为10平方米的反光镜,采用现代控制技术,密切跟踪太阳,将太阳光精确反射聚焦到一点——集热器,加热蒸汽驱动汽轮机发电。如果在试验示范成功后进行大面积推广,则有可能引起能源领域里的变革。
水能开发方面,截止到2005年底,全国水电总装机容量为1.1亿千瓦,年发电量约4000亿千瓦时,占全国发电总装机容量的23%,总发电量的16%。我国水电勘测、设计、施工及设备制造均达到世界先进水平,已形成了完备的产业体系。
据预测,到2030年将煤消耗将减少到整个能源消耗的40%,新能源与可再生能源的比例将提高到21%左右。
3.实现可再生能源开发与利用过程中所面临的挑战
3.1政府支持力度不够
政府的支持是发展可再生能源的关键。我国可再生能源推广应用的地区多为边远贫困地区,社会效益显著,但经济效益不高。 20世纪80年代以来,国家为推动可再生能源的发展,采取了事业费补贴、研究与发展补贴、投资贴息和项目补贴等政策。但是,同国外比较,我国政府对可再生能源投入太少,这成为阻碍其发展的重要因素。由于投入过少,缺乏足够的开发与研究,不少关键性设备不得不进口,导致发展缓慢,产业化、商品化程度低,国家还需在这方面加大投资力度。
3.2对可再生能源发展战略意识不够
可再生能源的发展没有纳入政府的议事日程,在国家能源发展总体战略中的地位不突出,缺乏长期的发展目标,没有形成权威的长期发展规划和具体的实施方案。在国家能源统计体系中没有单列可再生能源开发利用量,也没有明确的可再生能源发电的发展目标。长期以来,可再生能源建设项目没有常规能源建设项目那样固定的资金渠道,虽然编制了长远规划和年度建设计划,但缺少必要的资金支持。这都是由于对可再生能源可以减少或替代常规能源和实施可持续发展的战略意义认识不足造成的。
3.3技术要求过高
除水电、沼气和太阳能热水器外,其它可再生能源发展还比较缓慢,产业基础也较为薄弱,应用规模较小,还没有形成支撑可再生能源技术大规模发展的人才培养、研究开发、设备制造和技术服务体系,突出表现为人才缺乏。其原因主要是资源特性、能源转化效率低、工艺设备材质要求高等,造成投资成本高于常规化石能源,并导致运行成本失去竞争力,形成了一定的市场障碍。
4.实现可持续发展的可行对策
4.1制定国家可再生能源整体发展规制
国家应明确可再生能源开发的整体和各阶段规划目标,以及其在能源开发和供应中所占的比例。可将规划目标按行政区域进行分解,也可按国家大型发电企业进行分解。在初期要有一定的强制性。
4.2加大可再生能源科技研发力度
我国目前在可再生能源科技方面与世界先进水平的差距较大,必须用前所未有的力度加大投入。建议国家安排专门资金,用于支持可再生能源开发利用技术研究。风力发电、太阳能发电技术涉及面广,学科综合性较强,但并非高不可攀。可由国家安排资金,引导大专院校、科研机构、设备制造企业和发电项目投资企业,组成产、学、研、用相配套的研发应用链。
4.3转变能源开发和供应的传统观念
要转变传统观念,改变一味追求大机组、大电厂等集中发电、集中供热的理念,更新观念,创造新的模式。可再生能源有能量密度低、分布分散、互补性强和技术设备规模较小的特点,我们在开发利用时,要避开其劣势,发挥其优势。构建小型联网发、供电方式,独立的发、供电方式与大型、集中发电、集中供热的方式并存,通过合理调度,共同支撑经济发展的模式。
可再生能源健康发展的研究开发和产业服务体系决不是一朝一夕的事情,让我们共同努力,共同促进我国可再生能源的发展,使其逐步从弱小地位走向能源主战场,逐步解决好我们所面临的资源和环境问题,真正实现中国社会和经济的可持续发展。
参考文献:
[1]郭文娟,薛惠峰.可再生能源的利用与可持续发展,2008(9)第六卷第三期(34)