1 引言
30多年前,世界石油危機曾激起國際社會開發(fā)新能源的熱情。近年來隨著國際石油價格的直線上升和持續(xù)高位運行,從客觀上迫使世界各國大做開發(fā)新能源的文章。
聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署最新報告顯示:2007年,世界各國對清潔能源領(lǐng)域的投資總額比2006年增加60%,超過1480億美元,預(yù)計2012年將達到4500億美元,2020年將超過6000億美元。報告指出,對清潔能源的投資不斷增加,充分顯示出各國對能源安全的關(guān)注[1-2]。
據(jù)了解,大部分新能源,如風(fēng)能、太陽能、海洋能等,多為再生能源,沒有耗盡之慮,基本不產(chǎn)生溫室氣體。因此,積極開發(fā)新能源,不僅可以減少溫室氣體排放、為減緩氣候變化作出貢獻,還可以減輕人類發(fā)展對化石能源的依賴,可謂一舉多得。
目前世界面臨著能源短缺和環(huán)境保護的雙重壓力,大力開發(fā)、使用新能源,是實現(xiàn)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。因此,不僅美、歐、日等發(fā)達國家和地區(qū)發(fā)展新能源先走一步,而且像巴西、印度等發(fā)展中國家在新能源開發(fā)上也各具特色,這些國家的好做法、好經(jīng)驗值得我們學(xué)習(xí)與借鑒。
2 美國:瞄準(zhǔn)再生燃料大做文章
應(yīng)該說,美國在現(xiàn)階段和可預(yù)見的未來,在可替代能源研究、利用、開發(fā)上走在了世界的前列。
2007年,布什政府提出了以擴大再生燃料的使用和提高燃油效率等為主的改革建議,以此來降低美國對國外能源的依賴,其中包括在10年內(nèi)把石油消耗減少到20%,轉(zhuǎn)而使用再生燃料或生物燃料。
2008年,加利福尼亞州州長施瓦辛格簽署了美國首個“控制溫室氣體排放”法案。根據(jù)法案,加州將于2020年將溫室氣體排放減少25%;到2050年減少80%,使其低于1990年的水平,即相當(dāng)于減少排放1.73億噸的二氧化碳。在該州的帶動下,美國16個州緊隨其后,并制定了更嚴(yán)格的汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。目前,美國已有500多個城市,簽署了加州倡導(dǎo)的“氣候保護協(xié)議” [2-3]。
在開發(fā)清潔能源的過程中,美國科研機構(gòu)鎖定了太陽能、生物燃料和先進照明技術(shù)的開發(fā)。加州是美國人口最多的地區(qū)之一,一項普及太陽能計劃正在實施。按照該計劃,加州在未來幾年內(nèi),有100萬所建筑將使用太陽能設(shè)備。
另外,美國科研人員還將目光轉(zhuǎn)向廢木材、枯草、垃圾和海藻,把它作為提取生物燃料的主要原料。據(jù)美國“清潔技術(shù)集團”日前透露,美國科研部門特別重視從海藻中提取清潔燃料,為此投入了大量人力和物力,目前已經(jīng)取得突破性進展。
3 加拿大:鼓勵發(fā)展新一代生物燃料
“如果你擁有新型纖維素乙醇或新一代生物柴油技術(shù),我們希望能夠幫助你將其商業(yè)化?!边@是來自加拿大可持續(xù)發(fā)展技術(shù)基金會的聲音。該基金會2008年8月18日發(fā)出邀請,號召相關(guān)單位積極申請總計達5億美元的新一代可再生燃料基金。據(jù)稱,該基金主要用以支持相關(guān)企業(yè)采用先進技術(shù)建設(shè)新一代可再生燃料大型示范裝置。
“纖維素乙醇和新一代生物柴油是生物燃料未來發(fā)展方向,只有以非糧原料生產(chǎn)生物燃料才能保證不會產(chǎn)生與人爭糧的問題”,加拿大可持續(xù)發(fā)展技術(shù)基金會主席維姬·夏普表示,“基金會所管理的新一代生物燃料基金主要用來支持這類項目,以便盡早把纖維素乙醇和新一代生物柴油推向市場,同時也確保加拿大在全球可再生燃料工業(yè)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位?!?
所謂新一代生物燃料是指應(yīng)用非食用的可再生原料如城市垃圾、農(nóng)業(yè)和林業(yè)廢棄物、邊際土地上終年生長的各種植物等為原料,通過應(yīng)用最新的酶轉(zhuǎn)化技術(shù)所生產(chǎn)的燃料。
正是基于對發(fā)展新一代生物燃料重要性的認識,加拿大政府在2007年的財政預(yù)算中提出投入5億美元成立新一代可再生燃料基金,用于資助新型生物燃料商業(yè)化裝置的建設(shè),由加拿大可持續(xù)發(fā)展技術(shù)基金會負責(zé)該項基金的管理運作。2007年9月,加拿大可持續(xù)發(fā)展技術(shù)基金會正式啟動了這一基金。也許是因為對此還不太了解,目前申請該基金的企業(yè)尚不多。
據(jù)介紹,對于符合條件的項目,可通過加拿大新一代生物燃料基金申請到高達40%的項目建設(shè)資金。這筆費用可以在項目建成后按照其現(xiàn)金流具體情況分10年來償還。該基金全年開放,可隨時申請。
加拿大可持續(xù)發(fā)展技術(shù)基金會規(guī)定,申請新一代生物燃料基金需滿足以下條件:一是申請者所要建的裝置必須技術(shù)先進,且能夠大規(guī)模生產(chǎn)新一代可再生燃料;二是項目應(yīng)建在加拿大境內(nèi);三是項目所用的原料應(yīng)當(dāng)是加拿大境內(nèi)的生物質(zhì);四是項目所用的技術(shù)已經(jīng)過中試證明切實可行。
4 英國:面向太空發(fā)展核能與風(fēng)能
在全球?qū)⒛抗馔断蛟偕茉磿r,英國政府不甘示弱,出臺新的法規(guī)和政策,鼓勵產(chǎn)業(yè)界開發(fā)可再生能源。
說起開發(fā)可再生能源,核能與風(fēng)能是目前英國最“現(xiàn)成”的資源。2008年7月份,英國首相布朗在英國國內(nèi)爭議較大的核電站問題上明確表態(tài)說,對建設(shè)核電數(shù)量“不設(shè)上限”。此舉被普遍認為是布朗在石油價格上漲的大背景下,設(shè)法使英國在能源方面減少對石油依賴的重大舉措。這意味著英國將鼓勵民營企業(yè)建設(shè)核電站,在英國目前所需能源中占有20%份額的核電,將在未來15年內(nèi)大幅增加。
據(jù)資料表明,英國目前有10個用于發(fā)電的核反應(yīng)堆,年發(fā)電能力為100億兆瓦,在未來15年內(nèi),其中多數(shù)的使用壽命都會到期。為此,布朗呼吁在“后石油經(jīng)濟”時代,大力發(fā)展核電和風(fēng)電等可再生能源。他希望在現(xiàn)有核反應(yīng)堆的使用壽命到期之前,至少再建8座核反應(yīng)堆。據(jù)有關(guān)預(yù)測,新的核反應(yīng)堆將在2017年開始運行發(fā)電[4]。
風(fēng)能開發(fā)是英國可再生能源利用的另一個重點,英國早已把北海當(dāng)成“未來之灣”,以期大力發(fā)展風(fēng)能。近日,英國政府決定建設(shè)歐洲最大的風(fēng)力發(fā)電,滿足32萬家庭的用電需求。這個風(fēng)力發(fā)電廠將安裝152個渦輪發(fā)電機,項目總投資將超過6億英鎊。一些專家預(yù)測,根據(jù)英國地理特點,未來幾十年,英國20%的可再生能源來源于風(fēng)力發(fā)電[4]。
利用海洋潮汐發(fā)電,也是英國新能源開發(fā)的重點。在每年召開的阿拉叮能源會議上,各種潮汐發(fā)電設(shè)備吸引了參會商。
5 德國:在生物中尋找再生燃料
受德國政府的全力支持,生物柴油在德國發(fā)展最快。德國為了鼓勵生物柴油的生產(chǎn),國家除了每年向種油菜的菜農(nóng)提供適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟補貼外,還對生物柴油的生產(chǎn)、銷售企業(yè)減免稅收,為開發(fā)新產(chǎn)品提供資金。值得關(guān)注的是,目前德國15%的加油站供應(yīng)生物柴油,它已經(jīng)成為長途貨車和公交汽車的主要油源。
據(jù)了解,世界石油著名企業(yè)——殼牌公司,今年計劃在德國北部投資4億歐元,再建一個生物柴油提煉廠,預(yù)計2009年產(chǎn)量將會達到3億升。作為正式合作伙伴,大眾汽車公司和奔馳公司也主動簽約,承諾未來生產(chǎn)的私人轎車將不再需要改裝,可直接使用生物柴油[5]。
許多去過德國柏林的人發(fā)現(xiàn),飯館和小吃店的大量廢棄食用油不能隨意倒掉,必須向環(huán)保部門統(tǒng)一支付收集費,統(tǒng)一進行回收處理。經(jīng)過打聽后才知道,兩年多前,柏林成立了一個名為“生物出租車”的公司。該公司的汽車全部采用食用油為燃料?!吧锍鲎廛嚒惫镜膯T工,每天從全市各個飯店收集廢油,經(jīng)過仔細過濾加工后,注入油箱和普通柴油混合使用。據(jù)專家介紹,由于食用油也是從植物中提煉的,原則上和生物柴油沒有多少區(qū)別。公司負責(zé)人還介紹,一箱“合成”柴油,成本不及普通柴油的1/4,也比生物柴油便宜近一半。
從2004年起,德國政府決定在汽油、柴油中強制加入不超過5%的生物燃料油,大大推動了生物燃料油的利用和開發(fā)[5]。
據(jù)了解,這種從谷物、甘蔗、甜菜、木料,甚至是家庭垃圾中提煉的燃油,具有和柴油一樣的優(yōu)點:與普通汽油混合燃燒后,不但減輕了環(huán)境污染,同時還進一步節(jié)約了有限的能源。
6 意大利:風(fēng)電居上積極開發(fā)利用新能源
最近幾年來,歐盟各國一直把風(fēng)能作為清潔能源發(fā)展的重點,并提出了要在2020年實現(xiàn)風(fēng)能占各國總能源需求的12%的目標(biāo)。在風(fēng)能利用方面意大利雖然起步較晚,但最近兩年,增長速度卻比較顯著,下面我們就一起到意大利去看看當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)力發(fā)電狀況。
走進位于意大利南部的拉切多尼亞村,隨處可見巨大的白色風(fēng)車高高矗立在亞平寧山脈之上,這是意大利ivpc風(fēng)能公司正在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)的風(fēng)力發(fā)電站。據(jù)ivpc風(fēng)能公司的工程師弗朗切斯科·奧諾拉托介紹,一架發(fā)電風(fēng)輪所產(chǎn)生的電能約為550千瓦,每年能滿足大約500戶家庭的用電需求[6]。
目前,意大利的風(fēng)能發(fā)電站主要分布在經(jīng)濟相對落后的南部地區(qū)如普利亞區(qū)和坎帕尼亞區(qū),以及遠離亞平寧半島的西西里島和撒丁島。一來這些地區(qū)的風(fēng)力資源比較豐富;二來在這些地區(qū)建設(shè)發(fā)電站相對成本較低。
一直以來在歐洲國家中,意大利是能源比較短缺的國家之一,每年有15%的能源消耗需要依賴進口,其中電能是進口量最大的項目之一。
而在清潔能源的利用方面,長期以來意大利國內(nèi)一直依靠水能、地?zé)岷蜕镔|(zhì)能等資源,其能源供應(yīng)量只占到全國總能耗的1%。但根據(jù)2002年意大利在簽訂《京都議定書》時的承諾,到2012年,意大利必須把溫室氣體排放量在1990年的基礎(chǔ)上降低6.5%[6]。
因此,對意大利政府來說,開拓清潔能源的利用是一項不小的挑戰(zhàn)。最近幾年,意大利環(huán)境部門將目光瞄準(zhǔn)了清潔高效的風(fēng)能。在短短幾年里,意大利的風(fēng)能利用發(fā)展顯著。
據(jù)報道在歐洲,德國在前風(fēng)力發(fā)電方面一直遙遙領(lǐng)先,年發(fā)電量高達20,622兆瓦;西班牙和丹麥分別名列第二和第三。而起步較晚的意大利現(xiàn)在已經(jīng)后來居上,以2,123兆瓦的發(fā)電量躋身第四位[5]。
據(jù)統(tǒng)計,僅2005年,意大利國內(nèi)新建風(fēng)力發(fā)電項目26個,風(fēng)力發(fā)電能力比2004年增長了35%。意大利風(fēng)能公司協(xié)會anev表示,意大利政府計劃在未來幾年里,通過項風(fēng)能公司提供資助和公共津貼等手段,使風(fēng)力發(fā)電逐漸占到全國能源總消耗量的10%以上[6]。
意大利風(fēng)能公司協(xié)會anev還表示,意大利南部有望在2012年實現(xiàn)1萬兆瓦的發(fā)電量。屆時風(fēng)力發(fā)電可以為5百萬戶家庭提供電力來源。不過要實現(xiàn)這一目標(biāo),就意味著一共需要建設(shè)1萬架100米高的發(fā)電風(fēng)輪來完成[6] 。
不過,一些環(huán)保組織對此提出了異議。例如一家名叫"我的意大利"的組織成員就指出,建立風(fēng)力發(fā)電站成本高昂,意大利的風(fēng)力資源也并不豐富,因此大規(guī)模利用風(fēng)能并不現(xiàn)實;此外,過多的建設(shè)發(fā)電風(fēng)輪,對于國土面積較小的意大利來說,也是一種環(huán)境破壞。
奧雷斯特·魯?shù)倮麃喼Z:“我的意大利”組織反對濫用風(fēng)力資源人士:我認為利用風(fēng)能來發(fā)電,對解決溫室氣體問題幫助不大,如果為了實現(xiàn)1萬兆瓦的供電量,要建設(shè)1萬架發(fā)電風(fēng)輪,這些風(fēng)輪排列起來可能要綿延3千公里,而我們整個意大利國土長度才不過1千2百公里[6]。
為此,意大利政府已經(jīng)與世界野生動物基金會和綠色和平組織等環(huán)保機構(gòu)簽訂了相關(guān)協(xié)議,承諾將以負責(zé)的態(tài)度發(fā)展風(fēng)能,決不允許濫用土地建設(shè)風(fēng)能設(shè)備。
7 日本:欲奪回太陽能發(fā)電世界第一寶座
日本以往曾是太陽能發(fā)電世界第一大國,但是3年前這一地位被德國所取代。對此,日本不甘心落后,政府正在考慮對普及太陽能發(fā)電實行補助制度,以期重新奪回太陽能發(fā)電全球第一的寶座。
作為全球變暖的對策,2008年年初,時任首相福田康夫提出了到2030年日本的太陽能發(fā)電要增長到現(xiàn)在40倍的目標(biāo)[7]。
現(xiàn)在多數(shù)太陽能發(fā)電裝置的發(fā)電規(guī)模為3千瓦左右,可以提供普通家庭年電量消費的一半左右。當(dāng)日照充足發(fā)電量多的時候,富余的電量有可能向電力公司出售。
日本從上個世紀(jì)90年代初開始普及太陽能發(fā)電,當(dāng)時的太陽能裝置價格在1000萬日元以上。因此,日本政府從1994年開始向安裝太陽能發(fā)電裝置的家庭發(fā)放補助金,其標(biāo)準(zhǔn)為每千瓦90萬日元,受到市民的歡迎,安裝太陽能發(fā)電裝置形成時尚[7]。
后來,太陽能發(fā)電裝置的價格到降到五分之一左右,補助金也隨之降低。到2005年每千瓦為2萬日元,最后則停止了補助金的發(fā)放。太陽能發(fā)電的普及因此受到了影響。
針對以往在普及太陽能發(fā)電上的經(jīng)驗教訓(xùn),日本政府這次提出,以發(fā)放補助金和稅制優(yōu)惠兩項政策來鼓勵太陽能發(fā)電裝置的普及。
目前,補助金的標(biāo)準(zhǔn)尚未確定,但是政府已經(jīng)有了總額為100億日元以上的年度預(yù)算。業(yè)內(nèi)人士指出,補助金的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該每千瓦至少在10萬日元以上,如果補助金額度不大,則難以收到預(yù)期的效果[7]。
在稅制優(yōu)惠上,政府考慮從所得稅中扣除購買太陽能發(fā)電裝置的部分費用等。此外,還考慮像德國一樣,大幅度地提高向電力公司出售多余電量的單價。日本電力的銷售單價,大體上與電力使用費相同為每千瓦時23日元左右。而德國從2004年開始將電力的銷售單價提高到電力使用費的約3倍90日元左右。這也是德國太陽能發(fā)電能夠順利普及的一個主要原因[9]。
對于政府即將出臺的優(yōu)惠政策,業(yè)內(nèi)人士指出,在操作上還有一定的難度。要想奪回太陽能發(fā)電全球第一的寶座,并不是一件輕而易舉的事。
8 巴西:大力發(fā)展生物能源
巴西在生物能源的開發(fā)和利用方面一直居世界領(lǐng)先地位。作為一種可持續(xù)的清潔能源,生物能源有效彌補了傳統(tǒng)能源的不足。
巴西1975年啟動乙醇燃料發(fā)展計劃,政府通過補貼、設(shè)置配額、統(tǒng)購乙醇燃料、調(diào)整價格以及行政干預(yù)等手段,鼓勵民眾使用乙醇燃料,并幫助企業(yè)從世界銀行等國際金融機構(gòu)獲取貸款。政府還要求在人口超過1500人的城鎮(zhèn)中,加油站必須安裝乙醇加油泵。汽油中添加乙醇燃料的比例也以法律形式確定。
在政府扶持下,巴西石油公司、圣保羅州蔗糖技術(shù)中心等機構(gòu)一直在開展致力于提高乙醇生產(chǎn)效率的項目,包括研究各種甘蔗的基因及萃取技術(shù)。20世紀(jì)80年代中期,乙醇燃料的利用在巴西達到一個高峰,當(dāng)時巴西每年生產(chǎn)的80萬輛汽車中,四分之三以上使用乙醇燃料發(fā)動機[9]。
其后十余年里,由于巴西國內(nèi)政治環(huán)境發(fā)生變化,國際市場上石油價格下跌,巴西國內(nèi)乙醇燃料供應(yīng)量急劇萎縮,但一些有遠見的巴西企業(yè)和機構(gòu)從未停止對替代能源的研發(fā)工作。進入21世紀(jì)后,巴西乙醇的生產(chǎn)效率翻了3番,生產(chǎn)成本從每升0.6美元降至0.2美元左右,加上國際油價走高,乙醇燃料在巴西的再度推廣在經(jīng)濟上變得可行[9]。
2003年,大眾汽車(巴西)公司推出了首款“靈活燃料”汽車,可同時使用乙醇燃料和汽油,大獲成功。包括通用和福特在內(nèi)的其他汽車生產(chǎn)商也如法炮制。巴西政府還規(guī)定購買“靈活燃料”汽車可以減稅,以沖抵“靈活燃料”汽車因安裝用于識別乙醇和汽油配比裝置而增加的成本。目前,巴西銷售的新車一半以上是這種汽車。
目前,巴西多家科研機構(gòu)和高校還致力于研發(fā)生物柴油技術(shù)。蓖麻、棕櫚、棉花、大豆、向日葵和玉米等可以大量生產(chǎn)的作物以及動物脂肪等都成為新型生物能源的原料。巴西最大的甘蔗乙醇生產(chǎn)集團德蒂尼不久前宣布,它已掌握從植物纖維素中提取乙醇的技術(shù),將從2012年起正式利用植物纖維素作為原料生產(chǎn)乙醇,預(yù)計5年后具備日產(chǎn)5萬升纖維素乙醇的能力[9]。
巴西農(nóng)牧業(yè)調(diào)查公司還從去年9月開始推廣生物燃料“生態(tài)證書”,以評估生物能源給環(huán)境和糧食生產(chǎn)帶來的沖擊,保證經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。生產(chǎn)生物燃料的企業(yè)如果對森林亂砍濫伐或?qū)ν恋厥褂貌划?dāng),都無法獲得此證書。
今年4月,巴西總統(tǒng)盧拉宣布,將在今后兩年內(nèi)增加大約5.65億美元資金用于農(nóng)業(yè)科研,以加強巴西農(nóng)業(yè)的競爭力,推動乙醇燃料和生物柴油的生產(chǎn)及推廣。
根據(jù)巴西農(nóng)業(yè)部的最新數(shù)據(jù),巴西全國有8.5億公頃土地,其中4.44億公頃可用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),而甘蔗和大豆的種植面積只占可耕地的5%,因此巴西生物能源的發(fā)展空間巨大[9]。
9 印度:力爭亞洲風(fēng)電第一市場
印度總統(tǒng)近日表示,在未來的25年內(nèi),印度16%的電力需求將來自風(fēng)能。印度總統(tǒng)阿卜杜勒·卡拉姆(abdul kalam)是在新德里召開的一個年會的開幕式上說此番話的。他說:“我所能預(yù)見的,在比較保守的情況下,到2030年,印度的風(fēng)電發(fā)電量能夠滿足本國電力需求的16%。印度的風(fēng)能潛力為4500萬千瓦[8]?!?BR style="FONT-FAMILY: ">他還對來自35個國家的能源專家,官員和環(huán)保主義者表示,印度是亞洲最大的風(fēng)電市場。他說:“2005年的新增風(fēng)電設(shè)備中,19%來自亞洲地區(qū),這一地區(qū)2005年的風(fēng)電裝機增長量超過了46%。印度可以很自豪的稱,2005年亞洲的風(fēng)電市場是印度的?!?BR style="FONT-FAMILY: ">目前,印度的風(fēng)力發(fā)電裝機為605.3萬千瓦,僅占其所需1.3億千瓦電量的一小部分。不過,印度風(fēng)能協(xié)會稱,上一個財政年度,印度風(fēng)電裝機容量增長了47%[8]。
印度風(fēng)能協(xié)會稱,完成設(shè)備安裝以后,風(fēng)電的運行費用很低,每度電的運行費用僅相當(dāng)于2.5(0.5美分)-3.5盧比。
印度電力部長信德(sushil kumar shinde)稱,印度一直是電力短缺的國家,尤其是在城區(qū)。在印度首都新德里,悶熱的8月里有12.8%的日子都缺電。他說,印度每天的可發(fā)電機組容量為1.25億千瓦。但是,有官員表示,印度有30%的電都被非法接線偷走或由于輸電網(wǎng)的年久失修而損失。印度政府稱,為滿足2012年國內(nèi)的用電需求,印度要在電力設(shè)施方面再投資1700億美元[8]。
印度和美國有一份民用核能協(xié)議,這能為印度緩解用電的壓力。同時,印度還放眼可再生能源發(fā)電。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,目前印度是繼美國、德國、西班牙和中國之后世界上第5大風(fēng)力發(fā)電國家。
10 結(jié)束語
他山之石可以攻玉?;谀壳百Y源稟賦的影響、環(huán)境的壓力,隨著科技的不斷發(fā)展,新能源與可再生清潔能源所占全球能源消耗的比重將逐年增大,存在著可再生清潔能源逐步替代傳統(tǒng)化石能源的趨勢。為此,我們必須要客觀全面地認識我國新能源與可再生能源發(fā)展的現(xiàn)狀,調(diào)整能源結(jié)構(gòu),大力開發(fā)利用新能源與可再生能源,使新能源與可再生能源在我國能源結(jié)構(gòu)中發(fā)揮越來越大的作用,使新能源與可再生能源行業(yè)成為新的經(jīng)濟增長點,成為經(jīng)濟、社會可持續(xù)發(fā)展的新的支撐點。
作者簡介
朱益飛(1967-) 男 高級工程師,畢業(yè)于華東石油學(xué)院生產(chǎn)過程自動化專業(yè),現(xiàn)從事于油田節(jié)能新技術(shù)新工藝的研究開發(fā)與推廣應(yīng)用工作。
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