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20世纪70年代以来,鉴于矿物能源资源的有限性和全球环境压力的增加,世界上许多国家都认识到了新能源与可再生能源的重要性。各国在政治、经济和技术上采取行动,出台了一系列的政策和措施,其基本目标是加快新能源与可再生能源技术产业化、商业化的步伐,使其成为现实社会的一个重要能源供应成分。
近来,随着人们对环境问题的关注,尤其是《联合国气候变化框架公约》的形成和最终生效,众多国家已把开发和利用新能源视为国家战略发展的重要一步。
目前,各国的能源战略反映了两个明显的政策导向:一是鼓励开发利用替代化石能源的新能源,二是倡导节能降耗,致力于节能技术和节能产品的研发。应当看到,虽然对新能源的开发和利用取得了一些成绩,但从产业发展的角度来看,还存在质和量两方面的问题:在数量上,新能源的生产量、交易量与消费量较小;在质量上,新能源产品的质量参差不齐,总体水平有待提高。
瑞典:生物质能产业形成规模
○和 苗
从1990年到2007年间,瑞典在经济增长48%的同时,温室气体排放量降低了9%。生物质能利用如今在瑞典已形成高校研究、政府支持、企业操作的运作模式。
作为世界上可再生能源利用率最高的国家之一。在首都斯德哥尔摩西南部的林雪平市,出租车和公共汽车大多贴着醒目的绿色“生物燃料”字样,而该市所在的东约特兰省正是瑞典科技署、林雪平市政府和东约特兰省公路局共同建设的商业化生产及利用生物质能的典型地区。
早在上世纪90年代初,依托林雪平大学工业环境系的科研成果,东约特兰省开始大力推广生物质能的生产和使用。隶属于瑞典科技署的生物燃气国际股份有限公司是这一大区域生产生物质能源的核心企业。他们以林木加工废弃物和该地区生活垃圾为主要原材料,致力于生物燃料生产、热电联产,形成了一个完整的产业链,不仅将树木物尽其用,并且创造了可观的经济和生态效益。在冬季漫长而寒冷的北欧,生物质能逐渐成为当地居民和市政供暖的首选燃料。
在林雪平和附近的诺尔雪平还分布着近10家大小不一的生物燃料公司。这些公司不仅着眼于林业和生活垃圾的回收再利用,还进一步开发新的生物质能源。如E.ON公司目前已经完全掌握了将废油变成生物燃料的技术,从工业废油到家庭及餐馆的食用残油,在该公司新技术的处理下,都可以变成生物柴油。在生物燃料公司附近,省政府规划并建立了多个专为环保车提供生物燃料的“加油站”以及用以储存生物燃料的专用大型仓库。这些公司生产的生物燃料除了供当地居民使用,有相当一部分已出口到挪威和丹麦。
东约特兰省环境中心主任耶特·欣德格伦认为,到2020年,生物质能将是极大影响运输行业的可再生能源。他说,以东约特兰省为榜样,政府一直鼓励个人消费者购买和使用“绿色汽车”。公共部门在能源利用方面起到了表率作用,瑞典政府加大了公共采购及中央政府租用环保型车辆的比例,而且至少25%的急救车必须使用清洁能源。
从上世纪70年代起着力推广新能源至今,瑞典一直致力于加快发展可持续能源。为保证国家经济发展不再受油价攀升和石油资源逐渐匮乏的威胁,可持续发展的新能源已成为瑞典能源产业的重要方向。
埃及:新能源发展首选核能
○余忠稳
近年来,随着国际石油价格不断上升,中东、北非地区人口最多、能源需求日益增长的埃及加快了核能、风能和太阳能等新能源的研发,以减少对石油和天然气等传统不可再生能源的依赖。
埃及电力和能源部部长哈桑·尤尼斯近日表示,埃及已制定长期能源战略,将进一步提高新能源在埃及能源供应中的比重,具体目标是到2020年使新能源达到埃及能源供应总量的20%。目前这一比例为13.8%。
考虑到技术和可行性等因素,埃及发展新能源的首选是核能。
埃及进行核技术研究的历史比较早。早在20世纪50年代,埃及就开始进行小规模的核技术研究,但目前尚未拥有核电站。2007年10月,埃及总统穆巴拉克宣布正式启动和平利用核能计划,未来数年埃及准备建造数座核电站以满足本国不断增长的能源需求。
埃及首座核电站建于地中海城市亚历山大附近的西部港口小镇代巴,预计需要5年~8年建成,届时其发电量将占埃及总发电量的3.5%。专家预计,埃及至少需要再建造4座核电站,才能使核能发电在其总发电能力中所占比例达到10%~15%。
除了核能,埃及也十分重视太阳能、风能等新能源的开发和利用。
埃及红海沿岸、苏伊士湾许多地方具备开发风能的有利条件,可以修建风力发电场。在太阳能利用方面,埃及有关部门也正在加快研发步伐,尽快大规模利用埃及丰富的太阳能资源。
按照埃及电力控股公司的发展规划,未来几年该公司将与埃及新能源和可再生能源总局采取一系列措施,努力降低成本、推广使用太阳能和风能。
埃及还宣布将建设一家清洁能源设备制造中心,以满足本国和周边国家发展清洁能源的需要。该中心建成后,其生产的设备可以出口到叙利亚、也门、利比亚和阿尔及利亚等周边国家,从而使埃及成为中东、北非地区清洁能源设备制造和出口基地。
美国加州:大力发展太阳能
○高 原
美国加州政府近日宣布,由Solar Millennium LLC公司负责建造的3家太阳能发电厂已经在加州南部沙漠破土动工,这是加州大力推广可再生清洁能源的最新举措。
加州州长施瓦辛格办公室在一份新闻公报中说,这3家太阳能发电厂投入使用后,将为50多万加州家庭提供足够的生活用电。
有关数据显示,由于利用太阳能发电减少了对化石类燃料的使用,加州二氧化碳等污染物的排放将大幅减少。据专家推算,随着太阳能发电厂陆续投入使用,加州每年减少的污染物排放,相当于将加州道路上奔跑的汽车减少4万辆。据悉,加上最新动工的3家太阳能发电厂,加州目前正在建造的太阳能发电厂已达7家。
加州政府表示,大力发展太阳能可创造更多的就业机会,为地方带来上亿美元的经济收益,所以发展太阳能是一项一举多得的政策。素有“阳光之州”称号的加州将充分利用其丰富的太阳能资源,争取成为美国开发清洁能源的领跑者。
根据计划,加州政府将在2016年兴建3000兆瓦的太阳能电力系统。此外,加州还投入了32亿美元,全面推动“百万屋顶太阳能计划”。这是目前美国各州中规模最大的太阳能系统。
英国:技术开发与节能并重
○张 关
英国由于自身对能源的需求和应对气候变化的需要,越来越重视新能源新技术的开发与利用。2003年,英国政府发布了能源发展白皮书,确立了确保能源供应、控制气候变化和保持在能源市场竞争力等方面的努力目标。在可再生能源方面,英国计划到2010年可再生能源的发电要占全部发电量的10%;到2050年,二氧化碳的排放量要在1990年的基础上减少60%。在能源领域,英国政府重点发展组合技术,包括可再生能源创新、碳减排技术和氢能发展技术等。
在提高能源效率方面,英国与欧盟正在进行一项可行性研究,开发一种结合使用碳捕获与储存技术、先进的亚临界燃烧锅炉和汽轮机技术。在德国正在运行的亚临界电厂,其效率已经达到47%,而超临界的设计效率可达50%,但这项技术需要先进的材料,目前还没有在生产规模上进行有效试验。
碳捕获与储存技术发生在燃烧前后的各个阶段,它可以将现有的、成熟的和经济上可行的分离技术加以组合。碳捕获与储存技术可以集成到新的电厂中去,或在现有设备的后端安上这些装置。据有关方面估计,通过亚临界煤技术和煤气化技术系统,可捕获到85%的碳来进行储存。英国政府现在已启动一个与中国在这方面进行合作的研究项目,目前正进行可行性研究,预计2015年前在中国建立示范电厂。这个项目同时也是中国与欧盟的合作项目。
英国政府目前正在开发合成燃料技术。世界能源理事会对未来的交通燃料需求进行预测,认为目前柴油和汽油仍是主要燃料,到2060年对柴油和汽油的需求量将达到最高水平,到2100年,在液态燃料中合成燃料的需求将大于柴油和汽油,同时包括氢和电力在内的气态燃料也将增加一定的比例。
塞内加尔:实行“油转煤”新能源战略
○陈 顺
为减少本国对石油进口的过分依赖、缓解供电危机,塞内加尔政府决定,本国将实行“油转煤”的新能源战略。
塞内加尔是个缺少自然资源的西非国家。该国虽于上世纪70年代曾在本国和几内亚比绍之间的近海探明有10亿吨重油储量,但据科学考证,其开采价值不高,且难度较大,因此,塞内加尔至今尚未对此重油储藏进行实质性开发,石油供应全靠进口。
目前,塞内加尔拥有两座较大的发电厂和几个小型发电站,全部靠柴油发电,总装机容量约为1000兆瓦,年发电量约10亿千瓦时。由于石油价格不断飙升,油料供不应求,塞内加尔电力公司早已无法正常供电,拉闸限电频繁发生,有时一天当中多次断电,断电时间最长达8个多小时,对国家经济发展和人民生活造成很大影响。
为了解决长期困扰塞内加尔的供电问题,瓦德总统曾多次表示要发展煤电、太阳能发电和风力发电技术。一些发达国家和发展中国家看重了塞内加尔电力市场的潜力,纷纷来塞内加尔进行考察,争取与塞内加尔在煤电领域开展合作。
2006年4月26日,中冶集团与塞内加尔政府签署了塞内加尔250兆瓦煤电站项目合作协议。据悉,该项目建成后可提高塞内加尔一倍半的发电能力。2008年1月24日,塞内加尔又与瑞士一家私营电力集团公司签订了建造一座装机容量为125兆瓦的煤电站协议。根据该协议,该电站将于2010年6月建成发电,所需燃煤从南非进口。
据悉,塞内加尔政府还制定了远景能源战略,大力发展本国丰富的太阳能、风能和潮汐能资源,以便彻底摆脱对石油的依赖。
丹麦:秸秆热电技术领先
○蒋 怡
丹麦有500多万人口、4.3万平方公里面积,工农业高度发达。20世纪70年代的世界石油危机促使一直依赖石油作为唯一能源的丹麦推行能源多样化政策,积极开发生物质能、风能和太阳能等可再生能源,秸秆发电就是丹麦的杰作。
1992年和1997年联合国气候变化框架公约及京都议定书出台前后,丹麦就开始为建立清洁发展机制、减少温室气体排放,进一步加大了生物质能和其他清洁可再生能源的研发力度。在政府的关注和支持下,丹麦由MWE公司率先研发秸秆生物燃烧发电技术。在这家欧洲著名能源研发企业的努力下,丹麦1988年就诞生了世界上第一座秸秆生物燃烧发电厂。在丹麦王国能源署等部门的努力下,目前丹麦已经建立了100多家秸秆发电厂,秸秆发电等可再生能源占了全国能源消费量的24%以上。曾依赖石油进口的丹麦,1974年以来GDP稳步增长,但石油年消费量比1973年下降了50%。现在,秸秆发电技术从丹麦走向了世界,被联合国列为重点推广项目。
生物质能源发展全球冷热不均
●丁声俊
近年来,随着国际原油价格的持续攀升和资源的日渐趋紧,石油供给压力空前增大,生物柴油的经济性和环保意义日渐显现,大力发展并推广使用生物柴油,将是一项长期的能源战略。
美国巴西领跑乙醇生产
2005年,美国替代巴西跃升为世界头号生物燃料乙醇生产国。同时,该产业对美国经济带来了丰厚利益。从2001年~2006年,美国燃料乙醇产业为美国国民经济作出了贡献,为美国联邦政府和地方州政府分别增加税收19亿美元和16亿美元。此外,美国相应减少石油进口1.7亿桶,由此减少支出外汇87亿美元。从粮食贸易的视角看,美国把大量玉米用于生产燃料乙醇,减少粮食出口,既不影响本国粮食需求,又可增强其在国际粮食贸易中的主导权和控制权,同时还会导致世界粮食价格上涨,从而获得巨大经济收益。
近5年来,巴西燃料乙醇的产量以年均16.07%的速度增长。据巴西国家供给公司对全国361家乙醇生产企业的调查显示,2008年巴西燃料乙醇的产量增长至264.5亿升,创历史新高。从巴西的资源情况看,该国发展甘蔗乙醇的潜力还很雄厚。巴西官方代表在瑞典生物质能源国际会议上称,目前全国的甘蔗种植面积仅占总耕地面积的6%,甘蔗的总产量为1240万吨。巴西政府计划把甘蔗总产量的远期目标提高到3.2亿吨。届时,巴西将成为世界上最主要的燃料乙醇生产国之一。
另外,目前巴西还是世界上燃料乙醇生产成本最低的国家。1976年,为了减少对石油进口的依赖,巴西制订了“生物质能源计划”,用甘蔗汁液直接生产燃料乙醇,副产品甘蔗渣用作燃料发电,为生产燃料乙醇提供廉价的电力和蒸汽。通过原料的综合利用,巴西降低了燃料乙醇的成本,进而提高了市场竞争力。
欧盟受限 利用率低
为了减少石油的消耗和降低燃油对环境的污染,欧盟根据自身的资源特点,大力发展生物柴油,成为世界上最主要的生物柴油生产地。同时,欧盟又适度发展燃料乙醇,将燃料乙醇作为一种替代能源。2005年,欧盟乙醇的总消耗量为240万吨,其中燃料乙醇的耗用量仅为80万吨。欧盟要求:传统燃料(如汽油)必须至少掺入2%的乙醇或其他生物燃料;2010年,这一比例要提高到5.75%,燃料乙醇的消费量相应达到230万吨。今后10年生物燃料乙醇消费将达到每年约10亿加仑。
目前,欧盟生物燃料乙醇在欧盟生物质能源产业中是第二大生物燃料,仅次于生物柴油。欧盟生产生物燃料乙醇的原料主要是谷物及甜菜等。目前,欧盟现有生物燃料乙醇生产工厂58家。2006年、2007年和2008年,各年度相应的燃料乙醇的实际产量则分别为125万吨、135万吨和170万吨。此外,欧盟还从国外进口燃料乙醇。由于原料价格上涨和燃料乙醇进口量的增加,目前欧盟的燃料乙醇生产能力仅为45%。
各国抓住机遇紧跟其后
加拿大生产燃料乙醇,所利用的主要原料是玉米和小麦。根据加拿大可再生燃料协会2004年6月发表的《世界乙醇与生物燃料报告》,2004年加拿大燃料乙醇总产量达到2.45亿升,比2003年的2.04亿升增加了20%。2004年加拿大燃料乙醇产量位居世界第14位。
印度是个能源缺乏的国家,70%的原油需要依赖进口。印度为改变这种状况,从2002年开始生产生物燃料,2003年起进行燃料乙醇试点,有12个邦推广使用含5%燃料乙醇的汽油(E5),计划把掺入燃料乙醇的比例提高到10%。近几年,印度燃料乙醇的产量不断增加。印度是世界上第二产糖大国,产糖量接近巴西,但是丰富的原料用于生产燃料乙醇的数量远低于巴西。印度主要是把甘蔗制糖的副产品糖蜜用做生产燃料乙醇。目前,印度计划大力开发甜高粱燃料乙醇。
日本由于受原料来源的限制,乙醇的生产量和使用量都比较小。至今,日本每年消耗乙醇仅为45万吨,其中21万吨用于食品,24万吨用于工业。在乙醇的消耗数量中,自产量仅占7万吨,其余的完全依靠进口。2004年,日本从中国进口乙醇的数量不大,但从2005年开始增加,达到了7万吨,占当年中国乙醇总出口量的54%。2006年,日本与巴西达成了燃料乙醇合作协议,以满足日本对燃料乙醇的需求。
五大特点成发展趋势
综合国外主要生物质能源生产国家发展生物柴油的历程和经验,包括原料、科技、加工及经济技术政策等可以看出,这项新兴产业呈现五大发展趋势:
生物燃料乙醇作为长期的能源战略重点,发展呈现持续化。生物柴油产业的主产国——欧盟、美国、巴西等国制定了本国的生物柴油发展规划,已经开始商业化生产或者修建生产设施。随着转化技术的改进,用于生物柴油生产的生物质原料种类会越来越多,因此,作物单产高,土地和劳动力成本低的国家将具有巨大的发展潜力。
作为生物燃料产业发展的关键,注重科技创新。加大对生物质能转化的技术研发力度,完善生物柴油生产的技术标准,从而实现成本降低和质量提升。
作为生物燃料产业的基础,原料转向多元化。当前,世界上生产生物燃油的原料主要是大豆、油菜子等。这需要利用广阔土地面积扩大种植,与粮争地。即使如此,生物柴油仍然受资源数量的限制。因此,走原料多元化之路是长远之策。
作为生物燃料产业发展的条件,扶持举措需长效化。各国政府不仅通过出台一系列财政补贴、投资政策、税收优惠、用户补助等政策,为生物质能产业的发展提供支持,而且通过规划和政府指令确保生物质能源的长期有效发展。
生物燃料的生产和消费纳入法律轨道,实现保障法制化。迄今,世界各主要生物质能源生产国,为促进其生产、销售和使用量,都制定了一系列法律法规。 |
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