编者按:当前,环境污染和能源短缺问题严重制约着世界经济的发展,走低碳节能环保路线已经成为世界各国能源战略的共识,大力发展新能源产业已成为我国发展的重要战略之一。6月17~18日,科技部港澳台办公室、省科学技术厅、省台办、省发改委、台湾工研院绿能与环境研究所共同主办的“第五届海西科技论坛暨海峡两岸绿色能源产业对接洽谈会”的论坛活动在福州举办,来自海峡两岸的6位能源界专家学者在论坛上发表了专题演讲,深入分析了两岸绿色能源产业的现状和发展前景,并就海峡两岸开展绿色能源产业合作进行深度探讨。
我国的新能源发展战略——国家发改委能源研究所可再生能源发展中心主任任东明
2000年到2008年,我们国家能源消费的增长速度,平均达到每年8.9%,远远高于同期世界的增长速度的2%。有数据显示,我国已经超过美国,成为世界第一大能源消费国。
我们的新能源发展战略方向,主要是要适用能源与环境的协调发展,以能源结构转型为要求,尽管我们国家能源结构正在调整,也是适应世界各国能源调整的大趋势,但是,我国是世界上最大的发展中国家,如果未来仍然把消费能源作为单一能源来源,有可能在世界上失去掌控自身发展的话语权,在这个背景下,我们提出了一个目标,争取在2020年非化石能源在一次能源消费总比重达到15%,2020年达到40%~45%,如果以2020年全国一次能源需求总量46亿吨标准煤作为基数的话,如果要实现15%的目标,新能源要达到7亿吨标准煤的当量,如果扣除水电、核电、生物质能燃料贡献,需要风电、太阳能发电等可再生能源贡献1.5亿吨标准煤,得出电力4700亿千瓦时,这个量相当巨大。
我们对于化石能源的调整,就是2020年的装机量将从2007年确定的3000万千瓦提高到1.5亿千瓦,太阳能从过去确定的180万千瓦大幅提高到2000万千瓦。由于日本福岛核电危机,我国核电原来确定的8000万千瓦的发展目标需要相应调整,估计下调到4000万千瓦左右,中间缺少的量将由其它能源分摊,水电将负责8%~9%,太阳能、生物质能、风电负责约4%,太阳供热、生物柴油、燃料乙醇大约负责2%。
从国内外发展来看,世界在进入21世纪第一个十年里,可再生能源可谓迅猛发展,表现在风电方面,随着技术的发展,装机容量迅速增加了70多倍,太阳能从多晶硅到现在的太阳能电池,新技术不断涌现,转换率不断提高,成本也不断下降,从国内来看,风电成本基本与常规能源相一致,太阳能发电成本在过去几年大约降低了50‰生物质能成本基本保持稳定,海洋能和地热能刚刚起步,潮汐能等还处在实验研发阶段,我国风电太阳能资源分布在三个地区,为了保证我国新能源战略目标的实现,我国出台了一系列的法律法规和政策,到2008年,中国可再生能源达到了2.5亿吨标准煤,约占一次能源总量的8.6%。
台湾燃料电池产业发展的策略规划——台湾经济研究院研究一所所长左峻德
世界各国都在加大力度发展燃料电池技术,虽然燃料电池技术现在还是比较新的领域,但是在产业上的应用范围却很广,小到手机电池,大到飞机动力机组,都有燃料电池技术的影子。由于高环保、高能源效益等特性,燃料电池已经成为当前能源科技领域不得不发展的重要一环,目前国际上,日本在燃料电池日用产品市场已经是一家独霸,没有其它的厂商可以与之竞争,日本在燃料电池的成功是建立在之前的大力推进下,政府与企业充分合作,政府从2005年开始对燃料电池生产企业实行逐年下降的补助制度,到2009年则取消对企业的补助,转为对消费者消费燃料电池实行补助,由于高额的补助,厂商有了足够的动力的去推动燃料电池技术的进步。如果我们现在开始投入燃料电池的研发,加快定制型技术的研发,是不太有市场机会,最多是争取代工,但是主要的利润已经被日本先进厂商占去,代工已经没有什么前途可言,因此,我们要选择对我们产业化发展更有帮助的技术发展策略。
三星电子产品很有机会,全球手机市场是几亿台的消费量,在市场上的热销IPAD等掌上移动设备,都是三星电子燃料电池的载体,可以支撑起一个很大的市场,目前海峡两岸已经成为世界各电子产品的主要制造、代工产地,是一个现成的大市场,我们应该抓住机会,不能错失。
在运输载具方面,世界各国都在加大发展力度,大陆也不例外,在燃料电池汽车上,全球在温室气体减量上,世界各国都有减排的要求,在运输工具的减排上,从清洁燃料的供应到电动车上,所有世界大型汽车厂,都以燃料电池汽车为最后的发展目标,所有汽车厂都还没有改变,现在距离2015年燃料电池汽车商业化还有四年时间。日本宣布要在2020年达到500万台燃料电池汽车,1千万的家庭用燃料电池用品,日本的燃料电池汽车已经在试运行,欧美国家也紧随其后。
台湾在燃料电池产业上,上下游整个产业链约有30多家的厂商,已经为世界大型企业,如杜邦公司的主要代工厂。
摩托车产业在世界上有5000万辆的市场,日本、德国都有在发展燃料电池摩托车。摩托车的污染很严重,国内的电摩所用的铅酸电池虽然方便,但是对环境的污染也很严重,燃料电池摩托车的环保效益是最高的,台湾在电动摩托车方面有很大的支持,全岛有1500万台摩托车,有700万人每天以摩托车为主要交通工具,福建与台湾气候相近,摩托车一年四季都能运行。以汽油为动力的摩托车的温室气体排放量很大,大陆去年生产了4000万辆的电动摩托车,2000万辆的内燃型汽油摩托车,如果要对运输部门进行温室气体减排,那么,清洁型的燃料电池摩托车无疑有着十分巨大的市场。如果政府还能出台支持政策,燃料电池摩托车不仅在两岸发展,更能在世界市场上拥有很大的机会。
大陆现在在燃料电池汽车和公交车上已经和世界同步发展,具有了很强的竞争力,希望在摩托车市场上可以实现两岸的共同合作。另外,还要在技术领先、市场份额大的产品方面尽快进行标准的制定,紧接着进入国际市场,为两岸的产业在国际市场上争取更多的商业机会。
未来最大光电市场在美国——台湾高雄应用科技大学教授艾和昌
世界上最早发展太阳能光电的国家是日本,其次是德国,这些国家都在大规模地使用太阳能发电,也是支撑世界太阳能发电产业的主要国家,近年来有很多国家在太阳能产业上有很大的进步,但我看来,未来最大的太阳能光电市场是在美国,未来五年,会有很多太阳能光电的厂商会往美国销售产品。两岸在这个市场上来讲,目前是世界上最大的硅片生产地区,但由于两岸对于硅片的使用量还不大,要还不具备制定硅片生产技术标准的条件。未来到2020年,会有很多家庭开始使用太阳能发电的产品,现在虽然有风电、生物质能、燃料电池等清洁的发电系统,但是在家庭中要使用这些系统还是存在噪音等不便因素,因此,在屋顶使用太阳能发电还是最佳的选择,许多国
家都普遍认为,太阳能光电是可以和人类生活共存的。
要把太阳能光电做好,需要很多因素,目前太阳能模组要保用20~25年,太阳能模组需要塑化产业,金属产业,太阳能产业联合一起才能进行太阳能电池的生产研发。未来太阳能光电要和建筑物相结合,不能只是没有美感的单一的平板式太阳能板,需要设计出美观、实用的新式太阳能板,形成太阳能光电的空中花园,才能与建筑物设计相得益彰,拥有更加广阔的市场。
一些传统产业要与新能源相结合,才会重新焕发活力,再现商机。可再生能源在未来势必要等待材料科技有很大的突破才会有长足的发展,不论是太阳能电池、燃料电池还是其他的可再生能源,目前来讲,这些电池的利用科技还有很长的一段路要走,未来,还会有新型的材料面世,让太阳能电池、燃料电池等可再生能源科技有更民生的取向和价值,才会有更加广阔的市场。
链接:太阳能光电
太阳能光电的基本原理是将太阳辐射能收集起来,通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能收集装置,主要有平板型集热器、真空管集热器和聚焦集热器等3种。通常根据所能达到的温度和用途的不同,而把太阳能光热利用分为低温利用(<200℃)、中温利用(200—800℃)和高温利用(>800℃)。目前低温利用主要有太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能蒸馏器、太阳能太阳房、太阳能温室、太阳能空调制冷系统等,中温利用主要有太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置等,高温利用主要有高温太阳炉等
未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式有多种。目前已实用的主要有以下两种。①光一热一电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽,然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光一热转换,后一过程为热一电转换。②光一电转换。其基本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能,它的基本装置是太阳能电池。
用市场定价推动能源改革——厦门大学中国能源经济研究中心主任林伯强
目前,新能源发展比较好的地方就是电价比较高的地方,电价高低对于新能源的发展是至关重要的。中国能源价格的现状是缺乏价格的长效机制,这也影响着国家的决策。新能源的优势在于能源需求和环境保护方面,要提高竞争力,短期应该是政府补贴,长期而言应该考虑提高化石能源的电价。
我国的电荒问题依然存在,最直观的原因在于需求的快速增长、干旱导致水电供应不足以及火电供应没有跟上。以我国火电厂的规模而言,积极发电就可以完全满足我国的电力需求。但是火力发电的煤供应和亏损问题制约了火电的发展。要解决电荒问题,需要理顺发电的产业链。最好的方法是实现煤电联动,由政府通过相对市场化的机制设计,通过税收和补贴来影响市场和控制电价。
缺乏定价机制的电力行业,除了投资和运行的不确定性,还会影响行业的可持续发展。对电力实行定价好处在于,一是可以理顺发电产业链,让每个发电环节实行市场价格,实现共同盈利。二是可以鼓励能源投资,吸引国外资本和民营资本参与能源投资,要提高电力行业的效率,就必须要让外资和民营资本参与进来,为能源行业设定一个经营底线和必要的财务纪律性。
三是可以减少电力成本,研究表明,电力过剩和短缺都会给经济带来损失,而短缺的成本远大于过剩的成本,如果发电企业走到了需要“集体突围”寻找其它发展方向来盈利,那么将来面临的可能是今后更大的行业矛盾和成本。“计划煤”和“市场煤”的差价导致不稳定的电煤契约,难以保证稳定的煤炭供应,只要有差价,就一定有中介,也会产生交易成本,因此,缺乏价格机制的市场扭曲,将导致更大的浪费和成本,也就造成了更高的电价。
四是电力监管,政府离不开能源,因此政府应该尽量选择市场的办法接近市场,价格机制可以同时设计补贴和税收,这都是相对市场化的做法。
五是避免煤炭重回“计划”,电力消费了中国近50%的煤炭,只要电力受控,煤炭就无法完全市场化,缺乏一个理顺发电产业链的价格机制,如果电价无法上涨,而煤炭持续上涨,煤炭的相对市场化地位终将受到挑战,如果政府选择管制电价,可能需要考虑同时管制煤价,既然可以管制电价,为什么不能管制煤价?如果没有价格机制来理顺,可以预测,煤炭将重回计划管理。
六是可以实现市场化改革,确立煤电联动机制。从开始时由政府按照机制决定联动,逐渐过渡为由电力企业自主联动,从政府设定联动范围的企业自主联动,到由电力企业根据市场供需自主调价,政府实行价格监管。发达国家在能源价格调整机制的很多方面也是价格市场化的过程,也说明这是行得通的。能源改革的关键是建立一个合理透明的定价机制,如何定价都离不开加强能源企业的财政连接和能源效率。
氢气:未来能源载体——林德集团中国及亚洲区首席代表郑华
氢气不是一次能源,自然界有很多氢元素,但不是随手可得的,它需要通过转换才能得到,因此,我们说氢气是一种能源的载体。通过和戴姆勒奔驰公司的合作,以氢能燃料电池作为汽车的动力,3万公里的行程说明了氢能的使用是完全行得通的。在2015年,林德集团将与戴姆勒奔驰公司在德国建成20个加氢站,这也是欧洲企业对社会责任的承诺。
氢气已经有100多年的使用历史了,现在的氢气主要用途是在工业上,把氢气作为能源也是在最近才开始的,为什么要选择氢气作为能源?主要是因为石油的短缺、环境的污染、温室气体的排放。氢气用于交通运输能源的载体,也遇到了产业链的问题,氢气的制备可以从化石能源开采,也可以通过水来取得,氢气的液化、压缩、纯化,再到氢气的储存、运输,最终的用户就是汽车,通过氢气燃料电池和直接燃烧的方式来为汽车提供动力。在加氢站,就需要通过加氢技术将氢气像加油一样注入车体内。
氢气的来源可以从化石能源中提取,也可以从可再生能源中提取,通过这些能源的发电来使水电解,从而制备氢气。氢气可以液化,由于气态的氢气太轻,体积也较大,因此运输成本高,就需要将氢气液化,来提高运输效益。
氢气与汽油相比有哪些价格优势?汽油在国内是统一价格,而氢气则会根据生产的成本不断波动,决定因素在于原料的价格、制取的模式和运输的距离这些都会影响到氢气的成本。
氢气可以通过燃料电池作为后备的能源来应用。另一方面,液氢还可以作为燃料使用,美国在这方面应用较多,例如沃尔玛仓库里的叉车,原先用电的叉车需要两到三个小时才能充能完毕,是用氢能的叉车则只需要2~3分钟即可充能完毕,对于追求高效率的企业来说,具有很大的吸引力。
加氢站分为便捷式的加氢站、移动式加氢站、固定式加氢站,可以为不同的氢能汽车提供多种加氢服务。
现在遇到的挑战是,便携式、移动式的加氢站只能满足临时的加氢需求,真正要实现长久的效益还是
需要建设固定式加氢站,现在人们对于固定式加油站的观念已经根深蒂固。建立固定式加氢站要考虑到满足消费者24小时不间断的加氢需求,可以同时为多辆汽车加氢,缩小加氢站的占地面积,尤其是在北京、上海这样寸土寸金的城市,还要和现有的加油站有机结合,氢气还不能取代汽油的地位,应该与之互补,欧美等国已经这样实行了。另外缩短加氢的时间、统一氢气的纯度以及有竞争力的价格等,都是制约氢能发展的问题,这也是我们下一个要攻克的问题。
风电发展趋势:向海上发展——中国可再生能源学会风能专业委员会副理事长施鹏飞
近年来,世界风电产业发展迅速,2010年新增将近4000万千瓦,累计接近2亿千瓦的风电装机总量,2010年十大风电机组国家,中国居于世界第一,远超第二名,当年中国新增1890万千瓦,而美国仅500多万千瓦,累计总量4470万千瓦,美国4000万千瓦。近期的发展趋势是,风电向海上发展,在去年,世界海上装机总量累计是350多万千瓦。
在全世界风电机组生产的制造商中,已经有四家中国公司进入了前十名。海上风电去年新增了144万千瓦,累计355万千瓦,在总的风电里仅占1.8%,今后这个比例还会不断增长。海上风电存在问题是缺少投资,能够生产在海上运行的发电机组的制造商也比较少。海上风电是集中发电,还需要改造和新建电网,另外是海上运营成本比较高。未来发展,由于欧洲在陆上可安装风电机组的土地不多,所以需要向海洋发展。
统计数据显示,中国可能存在有2亿千瓦的海上风电装机容量。中国风能资源主要集中在北部和西部,而我国的经济重心在东部和南部,两者分布不匹配,这是我国发展大规模风电的制约,另外电网的接入也是制约风电发展的主要因素。
目前我国有80多家的整机装备制造商,竞争较为激烈,只有实力强,能够提供市场需求,价格低廉的厂商才能够存在,预计在3~5年,80多家的厂商将减到10家左右。并网风电设备制造业迅速增长,国内企业已基本掌握兆瓦级风电机组的制造技术,主要零部件国内能够自己制造。
风电制造企业的竞争热点在于按照中国不同区域的实际风况量身定制新机型,提高性价比,加强售后服务竞争,三一电器提出了保修5年,并赔偿因机组故障损失电量的电费。现在国内制造商还在开拓国际市场,已经开始出口美国、印度、古巴、英国、泰国、巴西等国。
在激励风电发展政策方面,在2009年8月1日起按照风能资源分地区制定了风电的上网标杆电价,对于经营期至少是20年都是固定的,另外比特许权项目中标电价有较大的提高,相同价格数字也比按项目审批的电价有所提高,投资者可以自己判断风电项目的效益。目前风电上网标杆电价按地级市行政边界分地区定为0.51、0.54、0.58、0.61元/千瓦时。
福建因为具有较长的海岸线,福建的风电资源也比其它省份更有优势,目前正在前期的规划,下一步准备进行进一步开发。另外福建和台湾未来都将进行风电的开发和利用,由于两个地区都面临台风的影响,因此未来两个地区有可能合作开发风电的基础。
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