編者按:當前,環境污染和能源短缺問題嚴重制約著世界經濟的發展,走低碳節能環保路線已經成為世界各國能源戰略的共識,大力發展新能源產業已成為我國發展的重要戰略之一。6月17~18日,科技部港澳臺辦公室、省科學技術廳、省臺辦、省發改委、臺灣工研院綠能與環境研究所共同主辦的“第五屆海西科技論壇暨海峽兩岸綠色能源產業對接洽談會”的論壇活動在福州舉辦,來自海峽兩岸的6位能源界專家學者在論壇上發表了專題演講,深入分析了兩岸綠色能源產業的現狀和發展前景,并就海峽兩岸開展綠色能源產業合作進行深度探討。
我國的新能源發展戰略——國家發改委能源研究所可再生能源發展中心主任任東明
2000年到2008年,我們國家能源消費的增長速度,平均達到每年8.9%,遠遠高于同期世界的增長速度的2%。有數據顯示,我國已經超過美國,成為世界第一大能源消費國。
我們的新能源發展戰略方向,主要是要適用能源與環境的協調發展,以能源結構轉型為要求,盡管我們國家能源結構正在調整,也是適應世界各國能源調整的大趨勢,但是,我國是世界上最大的發展中國家,如果未來仍然把消費能源作為單一能源來源,有可能在世界上失去掌控自身發展的話語權,在這個背景下,我們提出了一個目標,爭取在2020年非化石能源在一次能源消費總比重達到15%,2020年達到40%~45%,如果以2020年全國一次能源需求總量46億噸標準煤作為基數的話,如果要實現15%的目標,新能源要達到7億噸標準煤的當量,如果扣除水電、核電、生物質能燃料貢獻,需要風電、太陽能發電等可再生能源貢獻1.5億噸標準煤,得出電力4700億千瓦時,這個量相當巨大。
我們對于化石能源的調整,就是2020年的裝機量將從2007年確定的3000萬千瓦提高到1.5億千瓦,太陽能從過去確定的180萬千瓦大幅提高到2000萬千瓦。由于日本福島核電危機,我國核電原來確定的8000萬千瓦的發展目標需要相應調整,估計下調到4000萬千瓦左右,中間缺少的量將由其它能源分攤,水電將負責8%~9%,太陽能、生物質能、風電負責約4%,太陽供熱、生物柴油、燃料乙醇大約負責2%。
從國內外發展來看,世界在進入21世紀第一個十年里,可再生能源可謂迅猛發展,表現在風電方面,隨著技術的發展,裝機容量迅速增加了70多倍,太陽能從多晶硅到現在的太陽能電池,新技術不斷涌現,轉換率不斷提高,成本也不斷下降,從國內來看,風電成本基本與常規能源相一致,太陽能發電成本在過去幾年大約降低了50‰生物質能成本基本保持穩定,海洋能和地熱能剛剛起步,潮汐能等還處在實驗研發階段,我國風電太陽能資源分布在三個地區,為了保證我國新能源戰略目標的實現,我國出臺了一系列的法律法規和政策,到2008年,中國可再生能源達到了2.5億噸標準煤,約占一次能源總量的8.6%。
臺灣燃料電池產業發展的策略規劃——臺灣經濟研究院研究一所所長左峻德
世界各國都在加大力度發展燃料電池技術,雖然燃料電池技術現在還是比較新的領域,但是在產業上的應用范圍卻很廣,小到手機電池,大到飛機動力機組,都有燃料電池技術的影子。由于高環保、高能源效益等特性,燃料電池已經成為當前能源科技領域不得不發展的重要一環,目前國際上,日本在燃料電池日用產品市場已經是一家獨霸,沒有其它的廠商可以與之競爭,日本在燃料電池的成功是建立在之前的大力推進下,政府與企業充分合作,政府從2005年開始對燃料電池生產企業實行逐年下降的補助制度,到2009年則取消對企業的補助,轉為對消費者消費燃料電池實行補助,由于高額的補助,廠商有了足夠的動力的去推動燃料電池技術的進步。如果我們現在開始投入燃料電池的研發,加快定制型技術的研發,是不太有市場機會,最多是爭取代工,但是主要的利潤已經被日本先進廠商占去,代工已經沒有什么前途可言,因此,我們要選擇對我們產業化發展更有幫助的技術發展策略。
三星電子產品很有機會,全球手機市場是幾億臺的消費量,在市場上的熱銷IPAD等掌上移動設備,都是三星電子燃料電池的載體,可以支撐起一個很大的市場,目前海峽兩岸已經成為世界各電子產品的主要制造、代工產地,是一個現成的大市場,我們應該抓住機會,不能錯失。
在運輸載具方面,世界各國都在加大發展力度,大陸也不例外,在燃料電池汽車上,全球在溫室氣體減量上,世界各國都有減排的要求,在運輸工具的減排上,從清潔燃料的供應到電動車上,所有世界大型汽車廠,都以燃料電池汽車為最后的發展目標,所有汽車廠都還沒有改變,現在距離2015年燃料電池汽車商業化還有四年時間。日本宣布要在2020年達到500萬臺燃料電池汽車,1千萬的家庭用燃料電池用品,日本的燃料電池汽車已經在試運行,歐美國家也緊隨其后。
臺灣在燃料電池產業上,上下游整個產業鏈約有30多家的廠商,已經為世界大型企業,如杜邦公司的主要代工廠。
摩托車產業在世界上有5000萬輛的市場,日本、德國都有在發展燃料電池摩托車。摩托車的污染很嚴重,國內的電摩所用的鉛酸電池雖然方便,但是對環境的污染也很嚴重,燃料電池摩托車的環保效益是最高的,臺灣在電動摩托車方面有很大的支持,全島有1500萬臺摩托車,有700萬人每天以摩托車為主要交通工具,福建與臺灣氣候相近,摩托車一年四季都能運行。以汽油為動力的摩托車的溫室氣體排放量很大,大陸去年生產了4000萬輛的電動摩托車,2000萬輛的內燃型汽油摩托車,如果要對運輸部門進行溫室氣體減排,那么,清潔型的燃料電池摩托車無疑有著十分巨大的市場。如果政府還能出臺支持政策,燃料電池摩托車不僅在兩岸發展,更能在世界市場上擁有很大的機會。
大陸現在在燃料電池汽車和公交車上已經和世界同步發展,具有了很強的競爭力,希望在摩托車市場上可以實現兩岸的共同合作。另外,還要在技術領先、市場份額大的產品方面盡快進行標準的制定,緊接著進入國際市場,為兩岸的產業在國際市場上爭取更多的商業機會。
未來最大光電市場在美國——臺灣高雄應用科技大學教授艾和昌
世界上最早發展太陽能光電的國家是日本,其次是德國,這些國家都在大規模地使用太陽能發電,也是支撐世界太陽能發電產業的主要國家,近年來有很多國家在太陽能產業上有很大的進步,但我看來,未來最大的太陽能光電市場是在美國,未來五年,會有很多太陽能光電的廠商會往美國銷售產品。兩岸在這個市場上來講,目前是世界上最大的硅片生產地區,但由于兩岸對于硅片的使用量還不大,要還不具備制定硅片生產技術標準的條件。未來到2020年,會有很多家庭開始使用太陽能發電的產品,現在雖然有風電、生物質能、燃料電池等清潔的發電系統,但是在家庭中要使用這些系統還是存在噪音等不便因素,因此,在屋頂使用太陽能發電還是最佳的選擇,許多國家都普遍認為,太陽能光電是可以和人類生活共存的。
要把太陽能光電做好,需要很多因素,目前太陽能模組要保用20~25年,太陽能模組需要塑化產業,金屬產業,太陽能產業聯合一起才能進行太陽能電池的生產研發。未來太陽能光電要和建筑物相結合,不能只是沒有美感的單一的平板式太陽能板,需要設計出美觀、實用的新式太陽能板,形成太陽能光電的空中花園,才能與建筑物設計相得益彰,擁有更加廣闊的市場。
一些傳統產業要與新能源相結合,才會重新煥發活力,再現商機??稍偕茉丛谖磥韯荼匾却牧峡萍加泻艽蟮耐黄撇艜虚L足的發展,不論是太陽能電池、燃料電池還是其他的可再生能源,目前來講,這些電池的利用科技還有很長的一段路要走,未來,還會有新型的材料面世,讓太陽能電池、燃料電池等可再生能源科技有更民生的取向和價值,才會有更加廣闊的市場。
鏈接:太陽能光電
太陽能光電的基本原理是將太陽輻射能收集起來,通過與物質的相互作用轉換成熱能加以利用。目前使用最多的太陽能收集裝置,主要有平板型集熱器、真空管集熱器和聚焦集熱器等3種。通常根據所能達到的溫度和用途的不同,而把太陽能光熱利用分為低溫利用(<200℃)、中溫利用(200—800℃)和高溫利用(>800℃)。目前低溫利用主要有太陽能熱水器、太陽能干燥器、太陽能蒸餾器、太陽能太陽房、太陽能溫室、太陽能空調制冷系統等,中溫利用主要有太陽灶、太陽能熱發電聚光集熱裝置等,高溫利用主要有高溫太陽爐等
未來太陽能的大規模利用是用來發電。利用太陽能發電的方式有多種。目前已實用的主要有以下兩種。①光一熱一電轉換。即利用太陽輻射所產生的熱能發電。一般是用太陽能集熱器將所吸收的熱能轉換為工質的蒸汽,然后由蒸汽驅動氣輪機帶動發電機發電。前一過程為光一熱轉換,后一過程為熱一電轉換。②光一電轉換。其基本原理是利用光生伏打效應將太陽輻射能直接轉換為電能,它的基本裝置是太陽能電池。
用市場定價推動能源改革——廈門大學中國能源經濟研究中心主任林伯強
目前,新能源發展比較好的地方就是電價比較高的地方,電價高低對于新能源的發展是至關重要的。中國能源價格的現狀是缺乏價格的長效機制,這也影響著國家的決策。新能源的優勢在于能源需求和環境保護方面,要提高競爭力,短期應該是政府補貼,長期而言應該考慮提高化石能源的電價。
我國的電荒問題依然存在,最直觀的原因在于需求的快速增長、干旱導致水電供應不足以及火電供應沒有跟上。以我國火電廠的規模而言,積極發電就可以完全滿足我國的電力需求。但是火力發電的煤供應和虧損問題制約了火電的發展。要解決電荒問題,需要理順發電的產業鏈。最好的方法是實現煤電聯動,由政府通過相對市場化的機制設計,通過稅收和補貼來影響市場和控制電價。
缺乏定價機制的電力行業,除了投資和運行的不確定性,還會影響行業的可持續發展。對電力實行定價好處在于,一是可以理順發電產業鏈,讓每個發電環節實行市場價格,實現共同盈利。二是可以鼓勵能源投資,吸引國外資本和民營資本參與能源投資,要提高電力行業的效率,就必須要讓外資和民營資本參與進來,為能源行業設定一個經營底線和必要的財務紀律性。
三是可以減少電力成本,研究表明,電力過剩和短缺都會給經濟帶來損失,而短缺的成本遠大于過剩的成本,如果發電企業走到了需要“集體突圍”尋找其它發展方向來盈利,那么將來面臨的可能是今后更大的行業矛盾和成本?!坝媱澝骸焙汀笆袌雒骸钡牟顑r導致不穩定的電煤契約,難以保證穩定的煤炭供應,只要有差價,就一定有中介,也會產生交易成本,因此,缺乏價格機制的市場扭曲,將導致更大的浪費和成本,也就造成了更高的電價。
四是電力監管,政府離不開能源,因此政府應該盡量選擇市場的辦法接近市場,價格機制可以同時設計補貼和稅收,這都是相對市場化的做法。
五是避免煤炭重回“計劃”,電力消費了中國近50%的煤炭,只要電力受控,煤炭就無法完全市場化,缺乏一個理順發電產業鏈的價格機制,如果電價無法上漲,而煤炭持續上漲,煤炭的相對市場化地位終將受到挑戰,如果政府選擇管制電價,可能需要考慮同時管制煤價,既然可以管制電價,為什么不能管制煤價?如果沒有價格機制來理順,可以預測,煤炭將重回計劃管理。
六是可以實現市場化改革,確立煤電聯動機制。從開始時由政府按照機制決定聯動,逐漸過渡為由電力企業自主聯動,從政府設定聯動范圍的企業自主聯動,到由電力企業根據市場供需自主調價,政府實行價格監管。發達國家在能源價格調整機制的很多方面也是價格市場化的過程,也說明這是行得通的。能源改革的關鍵是建立一個合理透明的定價機制,如何定價都離不開加強能源企業的財政連接和能源效率。
氫氣:未來能源載體——林德集團中國及亞洲區首席代表鄭華
氫氣不是一次能源,自然界有很多氫元素,但不是隨手可得的,它需要通過轉換才能得到,因此,我們說氫氣是一種能源的載體。通過和戴姆勒奔馳公司的合作,以氫能燃料電池作為汽車的動力,3萬公里的行程說明了氫能的使用是完全行得通的。在2015年,林德集團將與戴姆勒奔馳公司在德國建成20個加氫站,這也是歐洲企業對社會責任的承諾。
氫氣已經有100多年的使用歷史了,現在的氫氣主要用途是在工業上,把氫氣作為能源也是在最近才開始的,為什么要選擇氫氣作為能源?主要是因為石油的短缺、環境的污染、溫室氣體的排放。氫氣用于交通運輸能源的載體,也遇到了產業鏈的問題,氫氣的制備可以從化石能源開采,也可以通過水來取得,氫氣的液化、壓縮、純化,再到氫氣的儲存、運輸,最終的用戶就是汽車,通過氫氣燃料電池和直接燃燒的方式來為汽車提供動力。在加氫站,就需要通過加氫技術將氫氣像加油一樣注入車體內。
氫氣的來源可以從化石能源中提取,也可以從可再生能源中提取,通過這些能源的發電來使水電解,從而制備氫氣。氫氣可以液化,由于氣態的氫氣太輕,體積也較大,因此運輸成本高,就需要將氫氣液化,來提高運輸效益。
氫氣與汽油相比有哪些價格優勢?汽油在國內是統一價格,而氫氣則會根據生產的成本不斷波動,決定因素在于原料的價格、制取的模式和運輸的距離這些都會影響到氫氣的成本。
氫氣可以通過燃料電池作為后備的能源來應用。另一方面,液氫還可以作為燃料使用,美國在這方面應用較多,例如沃爾瑪倉庫里的叉車,原先用電的叉車需要兩到三個小時才能充能完畢,是用氫能的叉車則只需要2~3分鐘即可充能完畢,對于追求高效率的企業來說,具有很大的吸引力。
加氫站分為便捷式的加氫站、移動式加氫站、固定式加氫站,可以為不同的氫能汽車提供多種加氫服務。
現在遇到的挑戰是,便攜式、移動式的加氫站只能滿足臨時的加氫需求,真正要實現長久的效益還是需要建設固定式加氫站,現在人們對于固定式加油站的觀念已經根深蒂固。建立固定式加氫站要考慮到滿足消費者24小時不間斷的加氫需求,可以同時為多輛汽車加氫,縮小加氫站的占地面積,尤其是在北京、上海這樣寸土寸金的城市,還要和現有的加油站有機結合,氫氣還不能取代汽油的地位,應該與之互補,歐美等國已經這樣實行了。另外縮短加氫的時間、統一氫氣的純度以及有競爭力的價格等,都是制約氫能發展的問題,這也是我們下一個要攻克的問題。
風電發展趨勢:向海上發展——中國可再生能源學會風能專業委員會副理事長施鵬飛
近年來,世界風電產業發展迅速,2010年新增將近4000萬千瓦,累計接近2億千瓦的風電裝機總量,2010年十大風電機組國家,中國居于世界第一,遠超第二名,當年中國新增1890萬千瓦,而美國僅500多萬千瓦,累計總量4470萬千瓦,美國4000萬千瓦。近期的發展趨勢是,風電向海上發展,在去年,世界海上裝機總量累計是350多萬千瓦。
在全世界風電機組生產的制造商中,已經有四家中國公司進入了前十名。海上風電去年新增了144萬千瓦,累計355萬千瓦,在總的風電里僅占1.8%,今后這個比例還會不斷增長。海上風電存在問題是缺少投資,能夠生產在海上運行的發電機組的制造商也比較少。海上風電是集中發電,還需要改造和新建電網,另外是海上運營成本比較高。未來發展,由于歐洲在陸上可安裝風電機組的土地不多,所以需要向海洋發展。
統計數據顯示,中國可能存在有2億千瓦的海上風電裝機容量。中國風能資源主要集中在北部和西部,而我國的經濟重心在東部和南部,兩者分布不匹配,這是我國發展大規模風電的制約,另外電網的接入也是制約風電發展的主要因素。
目前我國有80多家的整機裝備制造商,競爭較為激烈,只有實力強,能夠提供市場需求,價格低廉的廠商才能夠存在,預計在3~5年,80多家的廠商將減到10家左右。并網風電設備制造業迅速增長,國內企業已基本掌握兆瓦級風電機組的制造技術,主要零部件國內能夠自己制造。
風電制造企業的競爭熱點在于按照中國不同區域的實際風況量身定制新機型,提高性價比,加強售后服務競爭,三一電器提出了保修5年,并賠償因機組故障損失電量的電費。現在國內制造商還在開拓國際市場,已經開始出口美國、印度、古巴、英國、泰國、巴西等國。
在激勵風電發展政策方面,在2009年8月1日起按照風能資源分地區制定了風電的上網標桿電價,對于經營期至少是20年都是固定的,另外比特許權項目中標電價有較大的提高,相同價格數字也比按項目審批的電價有所提高,投資者可以自己判斷風電項目的效益。目前風電上網標桿電價按地級市行政邊界分地區定為0.51、0.54、0.58、0.61元/千瓦時。
福建因為具有較長的海岸線,福建的風電資源也比其它省份更有優勢,目前正在前期的規劃,下一步準備進行進一步開發。另外福建和臺灣未來都將進行風電的開發和利用,由于兩個地區都面臨臺風的影響,因此未來兩個地區有可能合作開發風電的基礎。