新能源主導未來

陳　冰

許多國家也都把發(fā)展新能源作為應對金融危機、擴大就業(yè)、搶占未來制高點和防止氣候變暖的重要手段。新能源政策的目標是到2020年實現(xiàn)可再生能源占總能源耗費比例的20％。

各國“新政”

在金融危機面前，世界各國紛紛把發(fā)展新能源作為應對金融危機的重要舉措。奧巴馬指出，誰掌握清潔和可再生能源，誰將主導21世紀。

奧巴馬政府提出的巨額經(jīng)濟刺激計劃是一套以優(yōu)先發(fā)展清潔能源、應對氣候變化為內(nèi)容的綠色能源戰(zhàn)略計劃，把發(fā)展新能源作為增加就業(yè)崗位、擺脫經(jīng)濟衰退和搶占未來發(fā)展先機的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。他們計劃在未來3年內(nèi)可再生能源產(chǎn)量增加1倍，2012年占發(fā)電比例提高到10％，2025年增至25％。

有分析人士預言，奧巴馬的新能源政策或許會如同上世紀90年代克林頓的信息高速公路計劃一樣，將徹底改變了此后10－20年世界發(fā)展的面貌。美國的新能源戰(zhàn)略將是世界能源革命的開始，由此催生經(jīng)濟增長模式的重大轉(zhuǎn)變，勢必會給美國乃至世界能源和經(jīng)濟發(fā)展帶來深遠影響。

除美國外，許多國家也都把發(fā)展新能源作為應對金融危機、擴大就業(yè)、搶占未來制高點和防止氣候變暖的重要手段。歐盟各國則在能源供給安全、可再生能源、能源稅、能源技術(shù)、市場自由化、能源效率和能源戰(zhàn)略儲備等方面陸續(xù)制定了大量法律規(guī)范條例。新能源政策的目標是到2020年實現(xiàn)可再生能源占總能源耗費比例的20％。

中國也不可避免地卷入了這場“新能源”變革之中。隨著《中華人民共和國可再生能源法》的頒布，中國進入開發(fā)“新能源”的快車道。國家能源局6月初表示，即將出臺《新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，到2020年我國風電、太陽能光伏及核電運行的總裝機容量將分別達到1.5億千瓦、2000萬千瓦和8000萬千瓦。

同時，對眾說紛紜的新能源概念，能源局副局長劉琦也給出了解釋，“關(guān)于新能源很難界定，各國的說法都不一。”而從能源科技的角度看，“替代礦物”能源的辦法確實有很多種，中國此次寫入新能源規(guī)劃的有6種，它們被分為兩大類，一個方面是關(guān)于風電、太陽能、生物質(zhì)能等新的能源。另一方面，對傳統(tǒng)的能源進行技術(shù)變革所形成的新的能源，比如說對煤炭清潔的高效利用，比如說車用新型的燃料，以及智能電網(wǎng)。

生物質(zhì)能

生物質(zhì)能主要應用有生物柴油、燃料乙醇、生物質(zhì)發(fā)電、沼氣發(fā)電、垃圾發(fā)電等。受限于原材料過于分散和制造工藝的缺陷，生物質(zhì)能的成本一直偏高，并沒有形成大規(guī)模效應。而且在經(jīng)過了幾十年的探索后，國內(nèi)外許多專家都表示這種能源方式不能大力發(fā)展，它不但會搶奪人類賴以生存的土地資源，加劇糧價上漲和貧困國家的饑荒風險，更將會導致社會不健康發(fā)展。因為生物質(zhì)能尤其是能同汽油混合使用的乙醇和生物柴油主要從玉米、甘蔗、黃豆及油棕等農(nóng)作物中所提取。

當下的生物燃料行業(yè)早已沒了前幾年的意氣風發(fā)。困擾整個生物燃料行業(yè)發(fā)展的問題是，除了國家補貼之外，目前似乎很難找到太好的盈利方式。

截至目前，國內(nèi)有5個燃料乙醇項目，分別是黑龍江華潤酒精、安徽豐原生化、吉林燃料乙醇、河南天冠和中糧廣西木薯項目。即使是國內(nèi)最大的燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)之一豐原生化(由中糧控股)，也必須依靠國家補貼才能勉力而為。在“與民爭糧”的爭議聲中，人們發(fā)現(xiàn)燃料乙醇消耗的資源(如土地、化肥、環(huán)境污染等)比其所能提供的還要更多——在我國一般是3.5噸玉米做1噸乙醇，在生產(chǎn)過程中需要0.6——0.8噸煤。據(jù)研究數(shù)據(jù)顯示，用玉米制乙醇對能源開發(fā)和減排CO2貢獻甚微。而中國玉米價格卻在過去兩年來上漲了40％。相關(guān)專家更是指出，只有在石油價格保持在80——90美元/桶的區(qū)間時，作為替代能源的生物燃料才會有優(yōu)勢。

在摒棄了玉米、小麥作為乙醇燃料的初級階段之后，人們又將視野投向了薯類和甜高粱。但與生產(chǎn)1噸燃料乙醇僅需3.3噸玉米原料相比，18噸甜高粱過高的成本運輸令企業(yè)難以承受。

國家發(fā)改委能源研究所可再生能源發(fā)展中心副主任任東明認為，燃料乙醇原料供應不確定，存在供應風險(價格上漲、供給的季節(jié)性、運輸問題、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整等)，剛性需求對應柔性供給。“傳統(tǒng)非糧作物作為乙醇原料比較競爭優(yōu)勢不明顯?！爆F(xiàn)在，人們又認為以秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物為主要原料的纖維素將是燃料乙醇的發(fā)展方向。不過如何降低成本、真正實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化仍然是一個難題。

太陽能

毫無疑問，中國光伏發(fā)電潛力的確非常巨大。統(tǒng)計顯示，中國現(xiàn)有大約400億平方米建筑面積，屋頂面積40億平方米，加上南立面大約50億平方米可利用面積，如果20％安裝太陽能電池，可以裝100GW。此外，中國有著大片的沙漠、沙漠化土地和潛在沙漠化土地，總計約120萬平方公里。1平方公里土地可以安裝40MW太陽能電池，2％的荒漠即可安裝1000GW，是中國當前電力裝機的兩倍。發(fā)改委能源研究所有關(guān)研究預計，2020年中國大型荒漠光伏電站累計裝機將達到200MW。

不過，國內(nèi)的光伏發(fā)電市場并未啟動起來。核心問題還是發(fā)電成本太高，影響了大規(guī)模推廣。隨之而來的另外一個問題是太陽能發(fā)電的時間局限性導致了對電網(wǎng)的沖擊，如何解決這一問題成為能源界的一大困惑。

目前，全國已經(jīng)建成100多個并網(wǎng)光伏發(fā)電項目，但僅有2個項目在2008年6月份剛剛拿到4元/kWh的上網(wǎng)電價，光伏發(fā)電的審批程序和電價核準程序也還不明確；此外，電力部門還沒有真正接受光伏發(fā)電，由于光伏發(fā)電不連續(xù)的特點，電力部門認為只是增加了發(fā)電量，沒有增加實際可調(diào)度的電力裝機。

一個最具黑色幽默的例子是，上海電力學院太陽能研究所所長趙春江在自家屋頂安裝太陽能光伏發(fā)電設(shè)備，作為全中國目前唯一一個自己發(fā)電并且與國家電網(wǎng)實現(xiàn)并網(wǎng)的家庭，從2006年底到目前為止，已經(jīng)發(fā)電超過4000度。

這種情形在全世界太陽能發(fā)電推廣最快的日本并不鮮見，它已經(jīng)有超過1/6的家庭變成了“綠色家庭電廠”，并且享受政府補貼。但在中國，趙春江卻不得不“付費”向電網(wǎng)送電。因為電力公司為了防范竊電，安裝的全部都是正向運轉(zhuǎn)的電表。也就是說，不管趙春江是從大電網(wǎng)里下載用電還是將太陽能發(fā)的電上傳到大電網(wǎng)，電表的讀數(shù)都在增加。

2008年中國太陽能電池產(chǎn)量達到約2600MW，占世界產(chǎn)量的32.9％，但當年中國的光伏安裝量只有40MW，僅占全球安裝量的0.73％，占國內(nèi)太陽能電池產(chǎn)量的1.54％，這意味著，中國太陽能電池98％以上的需求都在國外。這個尷尬的結(jié)果也就意味著中國的太陽能產(chǎn)業(yè)“把清潔送到全世界，把污染留給了自己”。

也許上海舉辦的2010年世博會將是太陽能大發(fā)展的一個契機。這屆世博會將大規(guī)模應用太陽能技術(shù)。按規(guī)劃，世博會永久場館中國館、主題館光伏建筑一體化并網(wǎng)電站建成后，將成為目前亞洲和中國總?cè)萘课痪忧傲械墓夥ㄖ惑w化并網(wǎng)電站，主題館光伏建筑一體化并網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)?？蛇_2.5兆瓦，將是中國國內(nèi)單體建筑上最大容量的光伏建筑一體化并網(wǎng)系統(tǒng)，中國館0.3兆瓦光伏電站則是結(jié)合具有傳統(tǒng)中國特色建筑建造的BIPV并網(wǎng)電站。預計這兩座光伏電站的年發(fā)電量可達260萬千瓦時，年實現(xiàn)減排二氧化碳約2550噸。

此外，世博中心、南市電廠和滬上生態(tài)家等場館都將建立光伏建筑一體化并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。按目前規(guī)劃，整座世博園的太陽能光伏發(fā)電總裝機容量將達4.5兆瓦，預計每年可節(jié)電約420萬千瓦時，減排二氧化碳約4100噸。

另外一個好消息是，擁有中國“太陽城”之稱的山東德州將于2010年9月舉辦世界太陽城大會，進一步探討太陽能綜合利用的美好前景。這座不甚起眼的小城，不僅是中國的太陽能生產(chǎn)基地，還是太陽能綜合利用的典范。城市中的建筑屋頂上布滿了用太陽能采暖和提供熱水的太陽能收集器。市區(qū)的公園、廣場、道路交通信號燈，也大量利用太陽能光電燈。其中，占地1800畝的長河公園更是中國內(nèi)地第一個全部利用太陽能照明的景區(qū)。

風能

風電資源無污染且取之不盡，大力開發(fā)風電資源已在全球形成共識。去年，全球新增風電裝機容量2700萬千瓦，累計裝機容量已達1.2億千瓦；其中中國新增風電裝機容量1200萬千瓦，居全球第二。盡管近年來我國新增風電裝機容量以年均100％的速度高速發(fā)展，但目前我國風電開發(fā)主要集中在陸上，海上風電資源開發(fā)則剛剛起步。

6月29日在上海召開的“2009中國國際海上風電和傳輸大會”上，中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會理事長施鵬飛首次正式對外詳細發(fā)布了“風電七大基地的具體產(chǎn)能規(guī)劃及相關(guān)情況介紹”。

已確定的6省區(qū)七大千萬級風電基地，包括甘肅、內(nèi)蒙古、新疆、吉林、河北和江蘇，其中內(nèi)蒙古有2個基地。到2020年，七大千萬級風電基地總裝機量將達12600萬千瓦。其中，河北規(guī)劃1080萬千瓦，甘肅(酒泉)1270萬千瓦，新疆(哈密)1080萬千瓦，吉林2300萬千瓦，內(nèi)蒙古5780萬千瓦，江蘇1000萬千瓦。“到2020年，我國風電裝機容量將增至1億千瓦?！笔i飛稱。

中國擁有遼闊的海域，據(jù)估算我國沿海－20米水深以內(nèi)風電可開發(fā)量約7.5億千瓦，為我國陸上風電可開發(fā)量的3倍。因此海上風電也被視為一個重要發(fā)展方向。眼下，我國第一個大型海上風電項目——安裝34臺國產(chǎn)單機容量3兆瓦離岸型風電機組、總裝機容量10.2萬千瓦的上海東海大橋東部海域海上風電示范項目，第一批3臺機組已于今年4月完成吊裝，第二階段吊裝工作正全面展開。明年世博會期間，上海市民將用上東海大橋海上風電機組送來的清潔電。

不過也有一些專家學者指出，我國發(fā)展海上風電仍存在一些困難和問題，其中比較突出的問題如由于海上風電為間隙性發(fā)電，對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來一定風險。此外，海上風電場發(fā)電運行效率低，真正滿發(fā)功率的時間不足10％；無功消耗大、系統(tǒng)穩(wěn)定性差；輸電損耗大，海上遠距離交流傳輸更困難；成本高昂，機組維護困難；國內(nèi)尚未制造出適合海上風電機組安裝的專用船舶和設(shè)備。2006年，“桑美”臺風登陸浙江蒼南縣，其每秒78.1米風速對蒼南風電場造成毀滅性破壞，28臺機組中的20臺不同程度損壞，其中不少被完全吹倒、風機槳葉折斷。臺風登陸尚且造成如此大破壞力，臺風在海上的摧毀力將更加可怕。

另外一個問題是，隨著大型風電場的不斷增多，占用的土地也日益擴大，產(chǎn)生的社會矛盾日益突出，如何解決這一難題，又成了能源界的一大困惑。

有識之士已經(jīng)指出，我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，個別產(chǎn)業(yè)甚至出現(xiàn)“井噴”的勢頭。有數(shù)據(jù)顯示，我國光伏產(chǎn)業(yè)近5年來每年增長近150％，風電增長也是翻倍。截至2008年，我國已是世界第一大太陽能光伏電池生產(chǎn)國，第四大風電國。

但是這種“繁榮”之下卻有隱憂:一些地方政府和企業(yè)盲目上馬新能源項目，或者重復建設(shè)產(chǎn)業(yè)鏈，致使某些產(chǎn)業(yè)剛剛起步，就已出現(xiàn)發(fā)展失衡或盲目跟風的前兆。以風電為例，截至2008年，我國風電裝機總?cè)萘繛?220萬千瓦，相比并網(wǎng)總?cè)萘康?94萬千瓦，這意味著至少有近28％的已建風電設(shè)備被閑置。

我國目前有近20個省份都在申請或已建立新能源產(chǎn)業(yè)基地，其中大多數(shù)打出太陽能和風能牌。這讓人依稀看到了鋼鐵、水泥、煤炭等傳統(tǒng)行業(yè)盲目擴張，然后艱難調(diào)整產(chǎn)能結(jié)構(gòu)的影子。這些基地有多少是順勢而為，又有多少是低水平重復建設(shè)？由此看來，新能源產(chǎn)業(yè)還未起飛似乎就蘊藏著折戟沉沙的可能。

無論是生物質(zhì)能、太陽能還是風能，都或多或少存在著令人困撓的難題。但方法肯定會比困難多。以新能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源，以優(yōu)質(zhì)能源代替稀缺能源，以可再生能源代替化石能源的新能源之路，注定需要幾代人的努力。