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  观察思考

孔力详解:中国最具前景的可再生能源
作者:李智  日期:2008-05-02     【背景色 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色) 】  【字体:
 

 

 

当人们天天被上涨的油价、电价困扰之际,能源这个严峻的问题已然无法轻视。据权威报告显示,中国的一次能源储量远远低于世界的平均水平,大约只有世界总储量的10%。例如,煤作为我国能源结构的主体,按中长期规划的开采速度及最大开采峰值25 亿吨,现有剩余可开采储量到本世纪中叶将开采殆尽;石油的剩余探明储量以储采比表示为14 年,按规划的开采速度,可以开采13 (2002 年算起);我国天然气剩余探明储量截止2002 年底为2 万亿立方米,储采比为61。按中长期规划的开采速度,开采年限约24 年,即到2026 年将开采殆尽。

事实上,传统能源在超常规的经济发展模式下呈现危机已经无法避免,然而,新能源的研发与应用是否又可以起到接力棒的作用?中国最具前景的新能源是什么?

近日,带着有关问题,记者独家专访了“十五”国家863能源领域专家委员会成员、中国科学院能源委员会委员、中国可再生能源学会副理事长孔力,以飨读者。

 

《高科技与产业化》:目前,随着国内经济的持续增长,我国的能源形势十分紧张。那么,面对这种情况,我们在长期发展中的能源战略是什么样子?

力:国务院通过的《能源中长期发展规划纲要(20042020)(草案)提出了未来十五年我国的能源发展战略,一共有八条,主要的意思就是开源节流,协调发展。我认为最重要的有两点:第一,提出要把节约能源放在能源战略的首位,显著提高我国能源利用效率;第二,提出要大力调整和优化能源结构,坚持以煤炭为主体、电力为中心、油气和新能源全面发展的战略。

这里面特别值得注意的内容:一是把节约能源放到了前所未有的重要地位上;二是明确提出了要调整和优化我国的能源结构。我国能源结构的突出问题就是煤所占的比重太大,长期在70%左右,煤炭的运输给我国交通带来很大的压力,煤炭在使用过程中的粉尘和其他污染物排放对环境的影响日益严重。《规划纲要》中提出:到2010年,每万元GDP能耗由2002年的2.68吨标准煤下降到2.25吨标准煤,到2020年进一步下降到1.54吨标准煤;20032020年年均节能率达3%2010形成4亿吨标准煤的节能能力,2020年将上升到14亿吨标准煤,相当于减少2100万吨二氧化硫排放。这就给发展可再生能源提供了一个极好的契机。

此外值得注意的是,在国家的能源发展战略中第一次把新能源放到了一个比较重要的位置上,第一次把新能源和油气相提并论,表明了国家对发展新能源的重视。

《高科技与产业化》:现在,许多西方国家都在开展可再生能源的研究与应用,我们国家在这方面的情况怎样?

力:可再生能源主要包括水能、风能、太阳能、生物质能、地热能和海洋能等,除水能外,其它可再生能源的研究开发与应用在国内尚处在起步阶段,发展现状如下:

水能:我国经济可开发的水能资源量为3.9亿千瓦,年发电量1.7万亿千瓦时,其中5万千瓦及以下的小水电资源量为1.25亿千瓦。到2003年底,我国已建成水电发电装机容量9000万千瓦,其中小水电容量3000万千瓦。

风能:我国濒临太平洋,季风强盛,海岸线长达18000多公里,内陆还有许多山系,改变了气压的分布,形成了分布很广的风能资源。根据全“十五”期间对风能资源的估算,我国陆地十米高度风能资源可开发装机容量约2.5亿千瓦,海上风能资源可开发装机容量约为7.5亿千瓦,总共可开发装机容量10亿千瓦。从装机容量上看,这和我国2020年的发电装机总容量差不多。截至2005年底,全国已建成并网风力发电装机容量为126万千瓦,此外,还有边远地区农牧民使用的小型风力发电机约18万台,总容量约3.5万千瓦。

太阳能:我国有着极其丰富的太阳能资源。目前太阳能利用方式主要有热利用和光电利用两种,到2005年底,全国已安装光伏电池约7万千瓦,主要为边远地区居民及交通、通讯等领域提供电,现在已开始进行并网光伏发电系统的试验和示范工作。全国已有太阳光伏电池及组装厂30多家,2005年,我国太阳电池片年产量达到133兆瓦,太阳电池组件年产量达到284兆瓦。太阳能热水器的发展到2003年底,全国太阳热水器使用量为5200万平方米,约占全球使用量的40%,年生产量为1200万平方米。

生物质能:生物质能主要有农、林生产及加工废弃物、工业废水和城市生活垃圾等。目前,全国农村已有户用沼气池1300多万口,年产沼气约33亿立方米;大中型沼气工程2200多处,年产沼气约12亿立方米;生物质发电装机容量200多万千瓦。

其它可再生能源:除上述水能、风能、太阳能、生物质能外,还有地热能、海洋能等可再生能源资源,目前所占比例不大。从资源总量上看,未来可大规模利用的可再生能源还是风能和太阳能。

 

《高科技与产业化》:光伏发电作为利用可再生能源发电的一种重要形式,目前,在国内产业化情况如何?

力:太阳能光伏发电是可再生能源利用最重要的形式之一。光伏发电技术是利用一种叫太阳电池的半导体器件将太阳光的能量直接转换为电能,构成发电系统。国内最早研究太阳电池是在1958年,并于1971年首次应用于我国发射的东方红二号卫星上。1973年开始将太阳电池用于地面。中国科学院电工研究所从七十年代就开始光伏发电系统的研究、开发、工程示范和推广应用工作,我们亲身经历和见证了中国光伏发电技术和产业的发展过程。

我国太阳能光伏发电产业的发展始于上世纪70年代中期,其间经历了许多艰难曲折的发展过程,国内真正现代意义的光伏发电产业的发展应该是从本世纪初开始的,也就是最近56年的时间。目前太阳电池产业的骨干企业大多是在这个时期成立的,例如已经在市场上崭露头角的无锡尚德、保定英利、上海国飞等企业。也有若干老企业在此前后改制转制获得了新的发展,如宁波太阳能。“光明工程”等国家推广应用计划也催生了一批光伏发电系统方面的企业,如新疆新能源、科诺伟业、四川华冠等。目前,在太阳电池生产企业世界排名榜前十位中,中国就有两家企业榜上有名。

光伏发电作为一个新兴产业,发展十分迅猛。从世界范围来看,最近10 年的平均年增长率为28.6%(1993 年的 60.09MW 增加到2003 年的742.3MW);最近5 年的平均年增长率为36.8 %;生产规模也从20 世纪80 年代的15MW/年上升到2005 年的50500MW/年。

所以,从增长速度来讲,几乎没有哪个行业能与太阳能产业相比。然而,要论生产总量,太阳能产业的比重仍然不大。

《高科技与产业化》:在您看来,我国发展可再生能源现存的问题在哪里?

力:问题有很多,但我个人觉得,最主要的是全社会没有对可再生能源给予足够重视!

就风力发电和光伏发电而言,这两种发电方式的技术本身都是成熟、可靠、可以利用的,问题是如何大规模推广应用。从表面上看,发展可再生能源的问题主要是成本太高。降低可再生能源发电成本主要有两条途径,一是靠持续的技术进步,二是靠生产规模的持续扩大。

要通过技术进步来降低成本,首先要求国家在开发可再生能源方面要有大的科研投入;要靠市场的持续扩大来降低成本,政府就要采取适当的政策和法规引导并促进市场的健康发展。所以,要大力发展并推广应用可再生能源,需要得到从政府到公众全社会的广泛支持。目前来讲,这种支持和关注还远远不够,还没有真正把可再生能源作为未来重要的战略能源来对待。

举个例子,核能也是一种新能源,目前核能在我国发电装机中所占的比例并不高,只有1.4%,应该得到发展。国家也制定并正在实施核能发展规划,一个项目投入的资金动辄几十个亿,上百亿。相比之下,我国对于发展可再生能源的投入就明显不足。在我的印象中国家对可再生能源的科研投入“九五”计划大约为7000万元左右,“十五”期间也不过2亿多元,当然相比“九五”我们的投入是在增加,但相比于其他能源的投入显然是微不足道的。

如果我们对可再生能源的投入能像对核能的投入那样,不要说几十个亿,上百亿,哪怕是每年能有10亿元人民币,另外促进其推广应用的政策更具体一些,我想我们国家的可再生能源不论是研究还是应用,都会有质的突破,会取得更快的发展。

 

《高科技与产业化》:有一种观点认为,目前,我国可再生能源的选择呈多元化趋势,这样成本比较高,对于一个尚处于发展阶段的国家来说不是很有利,您如何看待这个问题?

力:说到能源的成本,传统能源的成本其实并不像我们表面看到的这么低。举例来说,现在我们的发电厂大多数依靠煤。但是,我国许多煤矿在煤炭开采过程中安全设施不足、乱采乱挖,煤矿事故频发;燃煤发电过程中,也不能完全按照最严格的排放标准来监管污染物的排放,造成环境污染后国家另外再拿一笔巨款去治理。但是,无论是增加安全设施、进行技术改造,还是治理污染的费用并没有算进发电成本当中。所以,目前在我们国家传统能源的使用成本,被人为的、不合理的降低了。

从能源终端用户的角度来看,人们总是希望使用最廉价的能源,这种观点有它一定的道理,毕竟目前开发利用可再生能源的成本确实要高于传统能源。问题是:一种能源技术的成熟往往要经过几十年的时间,如果只是从这个角度思考问题的话,我们能保证几十年后,特别是化石能源越来越少的情况下还有足够多的廉价能源使用吗?

所以,如果从国家能源战略的高度来看,就不难理解我们为什么还要发展可再生能源。所谓战略就是从长远来看是有意义的,而从短期来看不一定有意义的事情。何况对于我国许多农村和边远地区来说,发展可再生能源本身就是对传统化石能源的一种有效的补充,具有很大的现实意义。

因此,那种认为可再生能源无足轻重、“远水解不了近渴”、只是“未来的希望”,“现在不用搞,将来再去做”的思维是错误的,缺乏科学的可持续发展观念。

 

《高科技产业化》:在您看来,我们国家哪几类可再生能源未来的产业化前景最为显著?生物质能是否也在其列?

力:生物质能是应该大力发展的一种可再生能源,但关于生物质能的发展前景目前还存在一些争论,主要焦点在于中国生物质能的资源量到底有多大?目前倡导者和质疑者都拿不出具有说服力的证据。所以,我认为除水能外,未来产业化前景最为清晰的可再生能源还是太阳能和风能。

我国太阳能资源非常丰富,理论储量达每年17000亿吨标准煤,太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。此外,我国幅员辽阔,除长江流流域及四川、贵州等东、中部地区的太阳能资源条件较差,年太阳辐射总量在5000 MJ/m2以下,属于我国太阳能资源最低的地区外。其他地区的年太阳辐射总量都在33408400 MJ/m2 左右,尤其是青藏高原地区,高达60008000 MJ/m2。因此,与同纬度的其他国家相比,我国的太阳能有着巨大的开发潜能。近十年来电工研究所在西藏和我国西部边远地区建立了各类示范和实用电站200余座,为推动我国光伏发电技术的发展做出了重要贡献。

其次,谈到风能,我国陆上风电装机容量可达2.5亿千瓦,风能最丰富的地区主要分布于东南沿岸附近的海岛、内蒙古、新疆、甘肃的河西走廊,以及东北、西北等地。此外,漫长的海岸线形成的近海风电场可以进一步提供7.5亿千瓦的风电装机容量。

目前风能发电成本已经下降到1980年的1/5。近年来,国内风电价格正以每年15%的速度下降,平均上网电价从0.8/千瓦时降到0.6/千瓦时,与传统电力的价格竞争优势初步显现。截至2005年底,国内共有61个风电场,累计装机容量达到126万千瓦。据“十一五”规划,2020年中国风力发电装机容量将达到3000万千瓦和600亿千瓦时电量,占那时全国电力总装机容量的3%和全国电量的1.2%(按全国平均风电年等效满负荷2000小时,其他电源5000小时估算)2030年装机容量将达到1亿千瓦和2000亿千瓦时电量。随着技术进步和环保事业的发展,风能发电在商业上将完全可以与燃煤发电竞争。

当今时代,类正在逐渐由以化石燃料为基础的能源结构向多元化能源结构过渡。据国外有关机构预测,本世纪中叶(2050 )全球可再生能源在能源结构中的比例将大于50%。我国在2006年贯彻实施了《可再生能源法》,并制订了可再生能源长远发展规划,明确2020年可再生能源在总能源中的比重确保15%,力争占总发电量的30%。可以预见,在不久的将来,以水能、太阳能和风能为代表的可在生能源将在我国能源开发与利用中占据举足轻重的地位,为国民生产生活起到重大作用。



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