時(shí)間:2024-02-10 16:37:10
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關(guān)鍵詞:可再生能源;創(chuàng)新;原油價(jià)格;研發(fā)投入
在2009年通過(guò)的《哥本哈根協(xié)議》中,歐盟承諾將在2050年前削減高達(dá)95%的溫室氣體排放,中國(guó)也提出了2020年單位GDP的碳排放量相對(duì)2005年下降40%-45%。之后,中美在2014年北京APEC峰會(huì)上簽署了有關(guān)應(yīng)對(duì)氣候變化和清潔能源合作的聯(lián)合聲明,美國(guó)承諾在2025年前減排26%,中國(guó)則力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)溫室氣體排放量從2030年左右開(kāi)始減少。以上提高能效和應(yīng)對(duì)氣候變遷的計(jì)劃意味著現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)急需改變,利用輕污染、低碳排的可再生能源替代傳統(tǒng)能源已刻不容緩。
之前的學(xué)者更多地將研究重點(diǎn)集中在可再生能源政策的介紹與評(píng)估、立法模式、貿(mào)易爭(zhēng)端及發(fā)展戰(zhàn)略等方面,鮮有學(xué)者分析可再生能源創(chuàng)新的激勵(lì)要素。本文在原有研究的基礎(chǔ)上,采用1990-2011年OECD國(guó)家的跨國(guó)數(shù)據(jù),就推動(dòng)可再生能源創(chuàng)新的主要因素進(jìn)行了分析。
1. 可再生能源創(chuàng)新的基本特征
圖1分析了在研發(fā)投入和裝機(jī)容量?jī)蓚€(gè)維度下所授權(quán)的專利數(shù)。其中研發(fā)投入占國(guó)民經(jīng)濟(jì)比例越高的國(guó)家,專利數(shù)就可能越大;但裝機(jī)容量與專利數(shù)沒(méi)有明顯的相關(guān)關(guān)系。由此可見(jiàn),高創(chuàng)新國(guó)家的共同特點(diǎn)是具有較高的研發(fā)投入比,且較早實(shí)施了可再生能源立法并出臺(tái)了一系列相關(guān)法律法規(guī)。
圖2考察了1990-2011年間日本、美國(guó)、德國(guó)和韓國(guó)的專利數(shù)變化趨勢(shì),并包含了所有OECD國(guó)家專利中位數(shù)作為對(duì)照。不難發(fā)現(xiàn),這四國(guó)專利數(shù)的增長(zhǎng)速度都很快,均高于OECD專利中位數(shù)?!毒┒甲h定書》簽署之前,各國(guó)專利數(shù)大多為零。簽署之后,在碳減排壓力以及其他因素影響下,可再生能源創(chuàng)新得到快速發(fā)展:韓國(guó)后起勃發(fā),從1998年的4件上升到2009年的284件,增加了71倍;日本也從25件上升到約790件,增加了將近32倍;美國(guó)和德國(guó)的增幅分別為20倍和10倍;平均來(lái)看,OECD國(guó)家的增幅為17倍。
2009年歐債危機(jī)之后,可能受到了研發(fā)投入縮減的影響,美國(guó)可再生能源專利數(shù)大幅下滑,在2010年時(shí)被日本趕超。日本和德國(guó)在2010年后開(kāi)始出現(xiàn)回落趨勢(shì)。韓國(guó)雖增速減緩,但總數(shù)仍然在增加。平均來(lái)看,OECD平均專利數(shù)在2009年達(dá)到峰值32件之后開(kāi)始下滑,2011年時(shí)僅為23件。由以上分析可以推測(cè),經(jīng)濟(jì)危機(jī)可能通過(guò)縮減科研經(jīng)費(fèi)的渠道阻礙了專利增長(zhǎng),影響了創(chuàng)新發(fā)展。
2. 研究設(shè)計(jì)
2.1 模型選擇
對(duì)于實(shí)證分析的模型選擇,可再生能源創(chuàng)新的度量通常以申請(qǐng)或授權(quán)的專利數(shù)來(lái)代替。但由于專利數(shù)具有非負(fù)計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)的特征,因此考慮采用泊松分布模型或者負(fù)二項(xiàng)分布模型。通過(guò)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)國(guó)際可再生能源專利的期望與方差不同,不符合泊松分布模型的假設(shè)前提,故采用負(fù)二項(xiàng)模型。根據(jù)豪斯曼檢驗(yàn)結(jié)果,最終確定采取固定效應(yīng)的負(fù)二項(xiàng)回歸進(jìn)行分析[1]。公式(1)是負(fù)二項(xiàng)分布的對(duì)數(shù)似然函數(shù)。
2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源
考慮到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和權(quán)威性,本文采用1990-2011年《專利合作條約》下的國(guó)際可再生能源專利數(shù)代表可再生能源創(chuàng)新,數(shù)據(jù)來(lái)自于OECD數(shù)據(jù)庫(kù)。此外,由于專利具有時(shí)滯效應(yīng),采用滯后三期的專利數(shù)作為因變量進(jìn)行回歸分析[4]。
由于“誘發(fā)創(chuàng)新效應(yīng)”的存在,原油價(jià)格(Oil Price)的上漲會(huì)提高成本,進(jìn)而刺激可再生能源創(chuàng)新,使其成為重要的影響因素。原油價(jià)格數(shù)據(jù)來(lái)自于BP公司的2014年《世界能源統(tǒng)計(jì)回顧》,單位為美元/桶。
創(chuàng)新來(lái)自于資源的投入,因此利用研發(fā)投入占GDP比重指標(biāo)(R&D)考察其相關(guān)性,數(shù)據(jù)來(lái)自O(shè)ECD數(shù)據(jù)庫(kù)。此外,《京都議定書》的簽訂讓各國(guó)政府和企業(yè)承擔(dān)了碳減排的壓力,減少傳統(tǒng)能源消耗的需求反過(guò)來(lái)可能推動(dòng)了可再生能源的創(chuàng)新,因此設(shè)定0/1啞變量(KP)來(lái)考察其對(duì)創(chuàng)新的影響。
可再生能源裝機(jī)容量可以有效地考察各國(guó)國(guó)內(nèi)可再生能源市場(chǎng)潛力(Huber, 2008),單位為百萬(wàn)千瓦[5]。另外,還利用可再生能源發(fā)電量占總發(fā)電量的比例來(lái)檢測(cè)可再生能源創(chuàng)新體系的有效性,發(fā)電量的單位為十億千瓦時(shí)。以上數(shù)據(jù)均來(lái)自美國(guó)能源信息局的國(guó)際能源統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)。
此外,Park & Ginarte (1997),鄧海濱和廖進(jìn)中(2009)等學(xué)者在“波特假說(shuō)”的理論基礎(chǔ)上強(qiáng)調(diào)制度因素對(duì)于創(chuàng)新的積極影響,認(rèn)為好的制度可以激發(fā)人們的創(chuàng)新熱情、提高效率[6]。為了驗(yàn)證這種相互關(guān)系,采用Legal System & Property Rights、Regulation、Freedom to trade internationally和Sound Money等四個(gè)變量代表制度因素。變量值從0到10,0代表健全程度最低,10代表健全程度最高。數(shù)據(jù)來(lái)自Fraser Institute的世界經(jīng)濟(jì)自由數(shù)據(jù)庫(kù) 。
由于被解釋變量為國(guó)際專利,所以納入資本和實(shí)物的國(guó)際流通變量,即FDI占GDP比重(FDI.% GDP)、進(jìn)口占GDP比重(Imports.% GDP)和出口占GDP比重(Exports. % GDP)。另外,城鎮(zhèn)人口的數(shù)量越多,專利數(shù)可能會(huì)隨之增加,故而納入城鎮(zhèn)人口比例變量(Urban.% Population)。以上數(shù)據(jù)來(lái)自世界銀行的世界發(fā)展指標(biāo)。最后,為了消除異方差可能帶來(lái)的偏誤,將除啞變量之外的所有解釋變量對(duì)數(shù)化。
3. 可再生能源創(chuàng)新的實(shí)證分析
3.1 可再生能源創(chuàng)新的影響因素
表1列出了固定效應(yīng)負(fù)二項(xiàng)回歸下可再生能源創(chuàng)新的影響因素分析。模型(1)僅考慮五個(gè)自變量對(duì)專利的影響,模型(2)加入了制度因素,模型(3)又進(jìn)一步增加了控制變量。不難發(fā)現(xiàn),原油價(jià)格、研發(fā)支出和《京都議定書》啞變量均與被解釋變量在1%水平上顯著相關(guān),說(shuō)明原油價(jià)格的上漲增加了成本,進(jìn)而刺激了作為替代原料的可再生能源的創(chuàng)新;研發(fā)支出是創(chuàng)新的直接推動(dòng)力,一單位研發(fā)支出的增加可帶來(lái)近2倍專利數(shù)的增長(zhǎng);《京都議定書》的簽訂則在客觀上增加了各國(guó)政府和企業(yè)的碳減排壓力,使其重視可再生能源開(kāi)發(fā)以達(dá)成減排目標(biāo)??稍偕茉幢壤?%水平上與被解釋變量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,意味著創(chuàng)新系統(tǒng)的有效性不足,也反過(guò)來(lái)說(shuō)明在傳統(tǒng)能源供應(yīng)乏力和全球達(dá)成減排共識(shí)的背景下,可再生能源利用比例較低的國(guó)家會(huì)有更大的創(chuàng)新空間,Cheon and Urpelainen (2012)也得出了類似的結(jié)果[7]。可再生能源裝機(jī)容量雖然正向影響了創(chuàng)新,但并不顯著,說(shuō)明各國(guó)國(guó)內(nèi)的可再生能源市場(chǎng)有待于進(jìn)一步發(fā)掘。圖3在模型(3)的基礎(chǔ)上形象地展現(xiàn)了五個(gè)自變量在95%置信區(qū)間下對(duì)國(guó)際可再生能源專利的平均邊際效應(yīng)。不難發(fā)現(xiàn),研發(fā)支出、《京都議定書》啞變量和原油價(jià)格是推動(dòng)可再生能源創(chuàng)新的決定性因素。
值得注意的是,四個(gè)制度變量均不存在顯著相關(guān)性,與鄧海濱,廖進(jìn)中(2009)的分析結(jié)果不同??赡艿脑蛴卸旱谝?,他們所考察的是所有專利,而本文專指可再生能源專利,說(shuō)明制度因素對(duì)可再生能源創(chuàng)新沒(méi)有顯著影響;第二,他們所考察的26個(gè)國(guó)家多為轉(zhuǎn)型國(guó)家,這種情況下制度因素對(duì)于創(chuàng)新具有顯著的影響(Mowery & Nelson, 1999),而本文考察的34個(gè)OECD國(guó)家均為已開(kāi)發(fā)國(guó)家,相互之間制度因素差別很小,對(duì)于創(chuàng)新的影響也不顯著[8]。
3.1 不同國(guó)家和地區(qū)研發(fā)投入對(duì)可再生能源創(chuàng)新的影響
為進(jìn)一步分析可再生能源創(chuàng)新與不同國(guó)家和地區(qū)的研發(fā)投入的相關(guān)關(guān)系,本節(jié)利用交乘項(xiàng)分別考察美國(guó)、日本和OECD中歐盟24國(guó)的研發(fā)投入對(duì)國(guó)際可再生能源專利的影響,如表2所示。從回歸結(jié)果可以看出,歐盟24國(guó)的研發(fā)投入有效地推動(dòng)了可再生能源創(chuàng)新,這得益于其在研發(fā)支出的持續(xù)增加。即便在歐債危機(jī)財(cái)政緊縮的情況下,歐盟成員國(guó)2012年研發(fā)經(jīng)費(fèi)也相對(duì)2011年增長(zhǎng)了2.9%,占GDP比例提高至2.06%。美國(guó)的研發(fā)投入占GDP比重自2009年達(dá)到峰值(2.92%)之后開(kāi)始持續(xù)下滑,2011年為2.78%,在5%的顯著性水平上推動(dòng)創(chuàng)新發(fā)展。日本的國(guó)際可再生能源專利數(shù)雖排名靠前,但受研發(fā)投入的影響并不顯著。原因可能在于自2008年伊始受困于財(cái)政窘境,日本的研發(fā)投入占國(guó)民經(jīng)濟(jì)的比重持續(xù)下滑,并低于同期的韓國(guó)、芬蘭、瑞典等國(guó),影響力受到了削弱,需要更多地依靠其他因素來(lái)推動(dòng)可再生能源的創(chuàng)新。
3.1 分類可再生能源創(chuàng)新的影響因素
根據(jù)OECD的分類,國(guó)際可再生能源專利包括四大類:風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能以及其他 。本節(jié)分別以這四類專利為因變量來(lái)考察它們的影響因素。從表3回歸結(jié)果可知,原油價(jià)格的變化刺激了風(fēng)能、太陽(yáng)能和其他可再生能源的創(chuàng)新,卻對(duì)水能沒(méi)有顯著地推動(dòng)。原因可能在于水能的建設(shè)具有投入高和周期長(zhǎng)的特點(diǎn),波動(dòng)不定的國(guó)際油價(jià)很難對(duì)其產(chǎn)生明顯的影響。由于風(fēng)能和太陽(yáng)能的技術(shù)含量高,又是科研投入的重點(diǎn),因此增加研發(fā)投入可以顯著推動(dòng)其創(chuàng)新水平的提升;水電技術(shù)已相對(duì)成熟,研發(fā)投入對(duì)其在10%水平上顯著相關(guān);地?zé)崮芎秃Q竽艿目蒲型度脒€不足,未對(duì)其產(chǎn)生明顯的效果。
由于風(fēng)能和太陽(yáng)能在總體能源利用中的比例仍然較低,所以有效性不足,仍具有發(fā)展創(chuàng)新的空間?!毒┒甲h定書》的簽訂對(duì)風(fēng)能、太陽(yáng)能和水能均具有顯著推動(dòng)作用,是節(jié)能減排的重要手段;而地?zé)崮芎秃Q竽苌形吹玫阶銐虻拈_(kāi)發(fā),所以沒(méi)有顯著關(guān)系。由于水能在多數(shù)國(guó)家已經(jīng)得到一定程度的開(kāi)發(fā),具有清晰的市場(chǎng)前景,所以可再生能源裝機(jī)容量?jī)H對(duì)水能在10%水平上顯著相關(guān)。
4. 結(jié)論及啟示
本文利用1990-2011年OECD國(guó)家的數(shù)據(jù),通過(guò)負(fù)二項(xiàng)回歸檢驗(yàn)了影響可再生能源創(chuàng)新的因素,得到如下結(jié)論:(1)從創(chuàng)新存量的角度來(lái)看,美國(guó)是世界創(chuàng)新程度最高的國(guó)家,其后依次是日本、德國(guó)、韓國(guó)等。但是日本已在2010年國(guó)際專利授權(quán)數(shù)量上趕超了美國(guó),成為單年度可再生能源創(chuàng)新程度最高的國(guó)家;(2)國(guó)際原油價(jià)格、國(guó)內(nèi)研發(fā)投入以及外部政策法規(guī)是影響可再生能源創(chuàng)新的主要因素,裝機(jī)容量和可再生能源比的影響不確定,制度因素對(duì)已開(kāi)發(fā)國(guó)家的影響不顯著;(3)研發(fā)投入對(duì)歐洲和美國(guó)可再生能源創(chuàng)新的推動(dòng)作用顯著,對(duì)日本不顯著;(4)風(fēng)能和太陽(yáng)能創(chuàng)新受上述所有因素的影響顯著,水能創(chuàng)新主要受政策推動(dòng),其他可再生能源(如地?zé)崮?、海洋能等)?chuàng)新則受油價(jià)影響。
盡管中國(guó)可再生能源發(fā)電裝機(jī)超過(guò)全部發(fā)電裝機(jī)的30%,已成為全球可再生能源利用規(guī)模最大的國(guó)家 ,但中國(guó)的可再生能源開(kāi)發(fā)仍然存在諸多問(wèn)題,如自主創(chuàng)新能力較弱、創(chuàng)新成本較高、政策出臺(tái)滯后等[9]。基于OECD國(guó)家可再生能源創(chuàng)新的經(jīng)驗(yàn),可從以下幾個(gè)方面著手解決:
第一,完善石油儲(chǔ)備等相關(guān)制度,減輕對(duì)石油的依賴程度。石油儲(chǔ)備不僅能保障國(guó)家能源安全,還可以平抑國(guó)際油價(jià)波動(dòng),將國(guó)內(nèi)價(jià)格保持在可控范圍之內(nèi),避免出現(xiàn)因政治、供需、政策等外因所導(dǎo)致的國(guó)際油價(jià)在短期內(nèi)的劇烈波動(dòng)。為此,可鼓勵(lì)和開(kāi)放民間資本或外商企業(yè)投資或參股建立地方性的商業(yè)原油儲(chǔ)備庫(kù),作為國(guó)家戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備的補(bǔ)充。適度開(kāi)放石油市場(chǎng),改革國(guó)內(nèi)能源價(jià)格體系,建立適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的石油定價(jià)機(jī)制。
此外,對(duì)石油的過(guò)度依賴會(huì)對(duì)可再生能源創(chuàng)新造成不利的影響。例如,近期國(guó)際油價(jià)的暴跌激勵(lì)了人們使用石油代替其他能源作為燃料,進(jìn)而對(duì)可再生能源市場(chǎng)產(chǎn)生了負(fù)面沖擊。針對(duì)中國(guó)以煤炭為主要燃料的特征,短期內(nèi)在保證可再生能源比例的同時(shí)以低價(jià)原油代替煤炭;在中長(zhǎng)期則以提高可再生能源比例作為提高能效和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的主要手段。
第二,保證研發(fā)投入,提高利用效率。日本由于財(cái)政支撐后續(xù)能力不足,無(wú)法提供持續(xù)的創(chuàng)新激勵(lì)。作為警示,中國(guó)應(yīng)當(dāng)保證研發(fā)資源的供給,特別是提供其在法律和制度層面的保障。以歐盟為例,即便受到經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響,新推出的“地平線2020”(Horizon 2020)計(jì)劃仍準(zhǔn)備在2014-2020年間投入770.28億歐元,比之前FP7的505億歐元增加了52.5%。到2020年,歐盟研發(fā)與創(chuàng)新投入預(yù)計(jì)占?xì)W盟總財(cái)政預(yù)算的8.6% 。此外,在增加投入的同時(shí),還要提高其使用效率。如鼓勵(lì)設(shè)立可再生能源相關(guān)的創(chuàng)業(yè)和風(fēng)投基金、優(yōu)化經(jīng)費(fèi)投入模式、以及培養(yǎng)可再生能源產(chǎn)業(yè)鏈等。
第三,積極制定并實(shí)施可再生能源政策,刺激創(chuàng)新發(fā)展。前文的分析結(jié)果表明,相關(guān)政策如《京都議定書》對(duì)可再生能源創(chuàng)新具有顯著的激勵(lì)作用,因此中國(guó)需要構(gòu)建具有約束力政策法規(guī)以促進(jìn)創(chuàng)新。2006年實(shí)施的《可再生能源法》將可再生能源的開(kāi)發(fā)利用列為能源發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域。在此引導(dǎo)下,風(fēng)力發(fā)電已成為這場(chǎng)能源革命的主要力量,中國(guó)也成了全球最大的光伏產(chǎn)業(yè)基地。2014年APEC峰會(huì)期間,中國(guó)政府公布了《國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化規(guī)劃(2014-2020年)》,要求進(jìn)一步優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),有序發(fā)展水電,大力開(kāi)發(fā)風(fēng)電,推進(jìn)太陽(yáng)能多元化利用,提高地?zé)?、海洋能等開(kāi)發(fā)利用水平,到2020年使得非化石能源占一次能源消費(fèi)的比重到 15%左右[10]。在設(shè)定的宏觀框架之下,具體政策得以推行,包括可再生能源交易制度、風(fēng)電并網(wǎng)、以及海上風(fēng)電和太陽(yáng)能的分布式利用等,可再生能源電力配額制也呼之欲出。相關(guān)的法規(guī)政策需要進(jìn)一步的修訂和完善,它們的實(shí)施會(huì)對(duì)創(chuàng)新產(chǎn)生極大地促進(jìn)作用。
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關(guān)鍵詞:可再生能源;新疆;問(wèn)題;對(duì)策和建議
中圖分類號(hào):P754.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1001-828X(2013)09-0-02
當(dāng)今世界常規(guī)資源已成為制約世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的瓶頸。在面臨能源危機(jī)的時(shí)代,尋找和利用潔凈的、巨大的、可再生的能源,是重要的能源發(fā)展戰(zhàn)略。新疆是我國(guó)21世紀(jì)的能源基地,雖然有豐富的煤炭、石油和天然氣資源,但其枯竭是不可避免的。新疆的可再生能源具有總量豐富,空間分布相對(duì)集中,地域分布相互匹配和開(kāi)發(fā)條件相對(duì)優(yōu)越等特點(diǎn),值得大力開(kāi)發(fā)和利用。為了維護(hù)國(guó)家能源安全和實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,必須加強(qiáng)可再生能源的發(fā)展和研究。
一、國(guó)內(nèi)外可再生能源發(fā)展的比較分析
(一)傳統(tǒng)可再生能源和新可再生能源
傳統(tǒng)可再生能源主要包括大水電和直接燃燒的生物質(zhì)能,新可再生能源主要指現(xiàn)代小水電、太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能和固體廢棄物等,當(dāng)今世界各國(guó)都在為獲取充足的能源而拼搏,而且無(wú)不對(duì)解決能源問(wèn)題的決策給予了極大重視,其中可再生能源的開(kāi)發(fā)與利用尤為引人注目。
(二)國(guó)內(nèi)外常規(guī)能源和可再生能源消費(fèi)情況比較分析
隨著化石能源的日趨枯竭,可再生能源終將成為化石能源的替代品。世界大部分國(guó)家能源供應(yīng)不足,不能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。煤、石油等化石能源的利用會(huì)產(chǎn)生大量的溫室效應(yīng)和污染環(huán)境。我國(guó)作為能源消費(fèi)大國(guó),對(duì)石油進(jìn)口的依賴,以及不可再生能源煤炭、石油、天然氣供應(yīng)有限。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,發(fā)展替代能源也成為我國(guó)必須重視的問(wèn)題。
我國(guó)從2001-2010年之間的各種能源消費(fèi)量圖
資源來(lái)源:根據(jù)“BP世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒2012”整理形成。石油消費(fèi)量以百萬(wàn)噸為單位,其它能源以百萬(wàn)噸油當(dāng)量為單位。備注:其它可再生能源包括風(fēng)能、地?zé)?、太?yáng)能、生物質(zhì)能和垃圾發(fā)電等。
從圖中可以看出,我國(guó)各種能源的消費(fèi)情況都保持著上升的趨勢(shì),其中可再生能源的消費(fèi)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于其他能源的消費(fèi)量。所以說(shuō),可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間巨大,需大力開(kāi)發(fā)和利用,以此為減少我國(guó)能量消費(fèi)對(duì)常規(guī)能源的依賴開(kāi)辟一條新的道路。
2011年各重要能源消費(fèi)國(guó)能源消費(fèi)情況表
資源來(lái)源:根據(jù)“BP世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒2012”整理形成,以百萬(wàn)噸油當(dāng)量為單位。
通過(guò)上面的各代表性國(guó)家能源消費(fèi)情況表可以看出,我國(guó)可再生能源的消費(fèi)量在總體能源消費(fèi)中占的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其他幾個(gè)國(guó)家的可再生能源的消費(fèi)量在總體能源消費(fèi)中占的比例、這表明我國(guó)利用和開(kāi)發(fā)可再生能源的程度依然很低,需采取措施大力開(kāi)發(fā)和利用。
二、新疆可再生能源發(fā)展和利用現(xiàn)狀
(1)太陽(yáng)能
新疆水平表面太陽(yáng)能總輻照度總量在5×109 - 6.5×109焦耳/平方米之間,年平均值為5.8×109焦耳/平方米。區(qū)域分布大致由東南向西北遞減,東南部太陽(yáng)能總輻照度在5.8×109焦耳/平方米/年以上,西北部大約在5.2×109焦耳/平方米/年左右。新疆全年日照時(shí)數(shù)為 2 300~3 300 小時(shí),日照百分率為 60%~80%,居全國(guó)第二位。這為開(kāi)展太陽(yáng)能的利用提供了得天獨(dú)厚的自然條件。新疆己先后建成了 23 座大型的太陽(yáng)能發(fā)電廠,72 座中型的太陽(yáng)能發(fā)電廠,以及為數(shù)眾多的小型、微型發(fā)電機(jī)和供電設(shè)備等。已開(kāi)發(fā)出太陽(yáng)能采暖、太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能溫室和長(zhǎng)壽太陽(yáng)能電源等多個(gè)產(chǎn)品,建設(shè)了太陽(yáng)能光伏示范村,推廣太陽(yáng)能光伏電源,解決了本區(qū)電網(wǎng)尚未達(dá)到的農(nóng)牧區(qū)、高原兵站、野外流動(dòng)作業(yè)等地的供電電源,為邊遠(yuǎn)地區(qū)牧民的生產(chǎn)、生活用電以及電視、廣播差轉(zhuǎn)、無(wú)線遙測(cè)等不易用電網(wǎng)延伸解決用電的地方提供了很好的范例。
(2)風(fēng)能
新疆地域遼闊且風(fēng)力資源十分豐富。全區(qū)風(fēng)能資源的總貯量為 18 910 萬(wàn)千瓦,每年可發(fā)電 8 190 億度,相當(dāng)于 3 439.8 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤??梢?jiàn),如若將全區(qū)的風(fēng)能資源都開(kāi)發(fā)利用起來(lái)的話,長(zhǎng)年可節(jié)約的煤能源將是一個(gè)令人吃驚的數(shù)字。新疆風(fēng)能有利用價(jià)值的地區(qū)主要集中在六大風(fēng)區(qū),即:(1)額爾齊斯河谷西部風(fēng)區(qū),位于哈巴河、布爾津、吉木乃、黑山頭等地;(2)準(zhǔn)噶爾盆地西部風(fēng),位于和爾克賽爾至克拉瑪依地段;(3)烏魯木齊—達(dá)板城谷地風(fēng)區(qū),位于烏拉泊至達(dá)坂城山口,長(zhǎng)約 80km,寬約 10~20km;(4)哈密南北戈壁風(fēng)區(qū);(5)吐魯番地區(qū);(6)百里風(fēng)區(qū),位于蘭新鐵道遼墩至十三間房鐵路沿線。新疆除上述六大風(fēng)區(qū)外,其實(shí)還有不少地區(qū)的風(fēng)力資源也較豐富。新疆風(fēng)能的利用主要集中在發(fā)電方面。因風(fēng)電開(kāi)發(fā)而著名的新疆達(dá)坂城風(fēng)區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地和吐魯番盆地的通風(fēng)口,總面積為 1600 平方公里,一年中 10 個(gè)月以上有風(fēng),且風(fēng)速穩(wěn)定,年風(fēng)能蘊(yùn)藏量約為 250 億千瓦時(shí),可裝機(jī)容量在 2000 兆瓦以上,被不少國(guó)內(nèi)外專家稱為中國(guó)風(fēng)能資源條件最好、開(kāi)發(fā)前景廣闊的地區(qū)。
(3)水能
新疆水能資源理論蘊(yùn)藏量在 1 萬(wàn)千瓦以上的河流有 34 條(包括干、支流),理論總蘊(yùn)藏量 3398 萬(wàn)千瓦,占全國(guó)的 5%,為我國(guó)北方內(nèi)陸流域的 90%??砷_(kāi)發(fā)裝機(jī) 1 萬(wàn)千瓦以上的電站 213 處,占全國(guó)可開(kāi)發(fā)資源的 4%。340 條河流中,南疆有 160 條,總蘊(yùn)藏量為 1773 萬(wàn)千瓦,占全疆的 52%。其中,水能理論蘊(yùn)藏量最大的是伊犁流域,其次為南疆的葉爾羌河流域。新疆小型水能資源總裝機(jī)量為 198315 萬(wàn)千瓦,年可發(fā)電量 84611 億千瓦時(shí)。
(4)其它可再生能源
新疆地域遼闊,農(nóng)田、山林、草場(chǎng)、漁場(chǎng)本身就是個(gè)龐大的生物能源庫(kù)。然而將生物能作為可再生能源來(lái)加以開(kāi)發(fā)利用,將它們轉(zhuǎn)化為可燃性的液態(tài)或氣態(tài)化合物,如制造甲醇、乙醇、沼氣、甲烷合成氣等可燃性燃料,目前新疆在這方面的開(kāi)發(fā)還較少。如若各方面人士加以重視條件成熟,在生物能方面的開(kāi)發(fā)與利用必將會(huì)節(jié)約大量的不可再生能源。對(duì)地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)利用,新疆同樣有些滯后。
三、新疆可再生能源發(fā)展存在的問(wèn)題與不足
(一)對(duì)可再生能源的戰(zhàn)略地位認(rèn)識(shí)不足
主要表現(xiàn)在:一是對(duì)可再生能源可以減少或替代常規(guī)能源和實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的意義認(rèn)識(shí)不足;二是對(duì)常規(guī)能源在開(kāi)發(fā)利用中對(duì)環(huán)境的影響缺乏足夠的認(rèn)識(shí);三是對(duì)建設(shè)新疆多元化的能源結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)不清,重煤炭、石油和天然氣的開(kāi)發(fā)利用,輕新能源和可再生能源的發(fā)展。
(二)缺乏全面、系統(tǒng)、科學(xué)的規(guī)劃和發(fā)展目標(biāo)
中國(guó)《可再生能源法》已于 2006 年 1 月 1 日正式實(shí)施,“十一五”規(guī)劃也對(duì)可再生能源的發(fā)展作出了重要指示,新疆作為可再生能源富集地區(qū),目前還沒(méi)有對(duì)可再生能的發(fā)展作出全面、系統(tǒng)、科學(xué)的規(guī)劃,發(fā)展目標(biāo)也不明確。
(三)發(fā)展資金匱乏
大多數(shù)可再生能源技術(shù)都屬于高投入低產(chǎn)出的項(xiàng)目,如光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能熱水器等的單位投資高達(dá) 6.5 萬(wàn)元/千瓦、0.9 萬(wàn)元/千瓦和 0.08 萬(wàn)元/平方米以上,而實(shí)際運(yùn)行時(shí)間又很少,年均只有 2000~3000 多小時(shí),從而導(dǎo)致產(chǎn)出低投入高。新疆地處西部,建國(guó)以來(lái)新疆交通、通訊等基礎(chǔ)設(shè)施雖有了很大的發(fā)展,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要,從而使外商來(lái)新疆投資遇到較大阻礙。
(四)可再生能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,發(fā)展不平衡
從新疆的能源資源狀況來(lái)分析,可再生能源主要包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、水能(小水電)。從可再生能源的開(kāi)發(fā)利用種類來(lái)看,目前主要集中在太陽(yáng)能、風(fēng)能和水能方面,而且企業(yè)規(guī)模不大,多數(shù)企業(yè)實(shí)力較弱,水平低、管理差,缺乏參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的能力??稍偕茉串a(chǎn)業(yè)發(fā)展不平衡,可再生能源產(chǎn)品制造業(yè)和系統(tǒng)集成業(yè)發(fā)展較快,而可再生能源技術(shù)的研究開(kāi)發(fā),可再生能源利用系統(tǒng)的運(yùn)行、管理、服務(wù)行業(yè)非常弱小,這種不完整的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),影響和阻礙可再生能源利用技術(shù)的推廣。
四、發(fā)展新疆可再生能源產(chǎn)業(yè)的對(duì)策與建議
(一)制定新疆可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,引導(dǎo)可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展關(guān)系到國(guó)家能源安全,全面建設(shè)小康社會(huì)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展等重大戰(zhàn)略問(wèn)題。因此,把可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展納入自治區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃,引導(dǎo)可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,逐步建立新疆多元化的能源結(jié)構(gòu)體系,到本世紀(jì)中葉,實(shí)現(xiàn)可再生能源在總的能源消耗中達(dá)到30%的戰(zhàn)略目標(biāo)。
(二)建立可再生能源開(kāi)發(fā)基金,加速可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展建立可再生能源研究開(kāi)發(fā)基金,支持研究和開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,引導(dǎo)企業(yè)加大可再生能源利用技術(shù)的研究和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),加快科技成果的轉(zhuǎn)化,加速可再生能源企業(yè)的發(fā)展。
(三)制定相關(guān)的政策、法規(guī),支持可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。(1)為解決可再生能源開(kāi)發(fā)企業(yè)運(yùn)行成本較高問(wèn)題,一方面通過(guò)技術(shù)進(jìn)步,降低成本;另一方面制定措施,建立可再生能源開(kāi)發(fā)利用補(bǔ)償機(jī)制,推動(dòng)可再生能源開(kāi)發(fā)企業(yè)與礦物能源開(kāi)發(fā)企業(yè)的均衡發(fā)展。(2)制定政策鼓勵(lì)利用可再生能源,凡是利用可再生能源的企業(yè)或個(gè)人,給以適當(dāng)?shù)恼咝匝a(bǔ)貼。(3)貫徹執(zhí)行“可再生能源開(kāi)發(fā)利用促進(jìn)法”,依法支持可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
(四)完善市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制,規(guī)范可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。(1)制定新疆可再生能源利用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),建立可再生能源設(shè)備與產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)體系和質(zhì)量監(jiān)督管理體系,確保可再生能源市場(chǎng)健康有序發(fā)展。(2)建立規(guī)范的可再生能源重大工程招標(biāo)投標(biāo)機(jī)制,實(shí)行工程監(jiān)理制,工程質(zhì)量終身負(fù)責(zé)制,規(guī)范可再生能源企業(yè)的市場(chǎng)行為。
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【關(guān)鍵詞】既有建筑,可再生能源,節(jié)能改造
一、前言
隨著時(shí)代的不斷發(fā)展,對(duì)可再生能源節(jié)能改造技術(shù)的需求也越來(lái)越高,這就要求設(shè)計(jì)和施工單位必須加強(qiáng)對(duì)可再生能源節(jié)能改造技術(shù)的研討,努力提高既有建筑可再生能源節(jié)能改造技術(shù),為既有建筑工程質(zhì)量提供有力的保障。
二、可再生能源的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
現(xiàn)在石油、煤炭、天然氣是全世界各個(gè)國(guó)家大規(guī)模生產(chǎn)利用的主要能源,但是從世界經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展來(lái)看,這些廣泛利用的不可再生能源逐漸顯示其局限性。在這種情況下,可再生能源的重要性將與日俱增,太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉吹拈_(kāi)發(fā)和利用,會(huì)在未來(lái)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要地位。在當(dāng)今不可再生能源日益局限的情況下,開(kāi)發(fā)利用可再生能源是未來(lái)能源安全的需要,也是為了減少當(dāng)今社會(huì)環(huán)境污染的需要,更是能源可持續(xù)發(fā)展的需要。
我國(guó)是以煤炭為主要能源的國(guó)家,經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展努力,我國(guó)能源消耗中煤炭的比重已經(jīng)逐年下降,而可再生能源的開(kāi)發(fā)利用受到高度重視。現(xiàn)階段,降低礦物能源的開(kāi)發(fā)利用,從以煤炭、石油、天然氣為主的礦物能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)向可再生能源持久性能源系統(tǒng),提到可再生能源在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的結(jié)構(gòu)比重,推動(dòng)可再生能源的開(kāi)發(fā)利用已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)基本國(guó)策。而在既有建筑行業(yè)中,如何最少的消耗資源,合理規(guī)劃設(shè)計(jì)以求用最小量達(dá)到最高效率的使用能源,將既有建筑這一高消耗發(fā)展轉(zhuǎn)變?yōu)榈秃哪芨咝实膯?wèn)題,已是我國(guó)未來(lái)既有建筑業(yè)發(fā)展的必然選擇。
三、可再生能源在既有建筑領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀
1、太陽(yáng)能
太陽(yáng)能是各種可再生能源中最重要的基本能源,也是人類可利用的最清潔環(huán)保且取之不盡的優(yōu)質(zhì)能源。按照利用途徑,太陽(yáng)能在既有建筑領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)可分為太陽(yáng)能熱利用、太陽(yáng)能光利用和太陽(yáng)能儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換利用三大類。目前多數(shù)既有建筑對(duì)太陽(yáng)能的光熱利用還普遍停留在“生產(chǎn)生活熱水”這樣低水平的應(yīng)用層面上,加之產(chǎn)品成本較高,價(jià)格惡性競(jìng)爭(zhēng)等原因,一些產(chǎn)品粗制濫造質(zhì)量低劣,導(dǎo)致消費(fèi)者對(duì)太陽(yáng)能的技術(shù)產(chǎn)生信任危機(jī),從而使太陽(yáng)能技術(shù)產(chǎn)品的推廣應(yīng)用陷入舉步維艱的境地。
2、風(fēng)能
風(fēng)是一種由太陽(yáng)輻射熱引起的自然現(xiàn)象。風(fēng)能利用主要是風(fēng)力發(fā)電和風(fēng)能動(dòng)力兩種主要形式,其中又以風(fēng)力發(fā)電為主。我國(guó)風(fēng)能資源豐富的地區(qū)主要分布在東南沿海及附近島嶼,內(nèi)蒙古、新疆和甘肅河西走廊以及東北、西北、華北和青藏高原的部分地區(qū)。我國(guó)目前在風(fēng)電技術(shù)和設(shè)備制造方面也已處于世界領(lǐng)先地位,當(dāng)務(wù)之急應(yīng)當(dāng)加快探索在我國(guó)沿海島嶼、城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村的既有建筑領(lǐng)域、尤其是城市高層既有建筑因地制宜地發(fā)展直接利用風(fēng)能資源技術(shù)。
3、地?zé)崮?/p>
地?zé)崮苁琴A存于地球內(nèi)部的一種巨大的潔凈能源。我國(guó)擁有豐富的地?zé)豳Y源,全國(guó)地?zé)豳Y源可采儲(chǔ)量是已探明煤炭可采儲(chǔ)量的2.5倍,其中距地表2000米以內(nèi)儲(chǔ)藏的地?zé)崮芗s為2500億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。目前正在逐漸受到人們重視且在既有建筑領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大的是地源熱泵技術(shù),其最大的技術(shù)特點(diǎn)就是消耗少量的高品位能源,即能開(kāi)發(fā)利用蘊(yùn)藏在淺層地下的低品位能源滿足既有建筑物的供暖、空調(diào)和熱水供應(yīng)需求,既實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排,又不污染環(huán)境,因此,利用熱泵技術(shù)開(kāi)發(fā)利用淺層地?zé)崮苁悄壳白钍軞g迎的一項(xiàng)新技術(shù)。但是,和發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的熱泵技術(shù)還處于初級(jí)階段,其主要差距是我國(guó)各地區(qū)目前還缺少對(duì)巖土地質(zhì)材料性質(zhì)進(jìn)行全面系統(tǒng)的測(cè)試和統(tǒng)計(jì)分析工作,地源熱泵技術(shù)仍處于按經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)施階段,熱泵系統(tǒng)運(yùn)行效果與設(shè)計(jì)要求偏離過(guò)大的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,造成地?zé)豳Y源的浪費(fèi)或不足。
四、既有建筑可再生能源節(jié)能改造技術(shù)
1、風(fēng)能
(一)、風(fēng)力發(fā)電
風(fēng)力發(fā)電的歷史非常悠久,時(shí)間可以追溯到公元五千年前,它是埃及人在進(jìn)行航?;顒?dòng)時(shí),借助風(fēng)能推動(dòng)航行速度。風(fēng)能在發(fā)展中慢慢的被推廣使用,人們逐漸的利用風(fēng)能來(lái)研磨谷物以及汲水等等。隨著社會(huì)生產(chǎn)力不斷發(fā)展,在上個(gè)世紀(jì)中風(fēng)力渦輪機(jī)被生產(chǎn)而出。該設(shè)備可以給偏遠(yuǎn)地區(qū)帶來(lái)電力,電力得到了普及,人們的生活質(zhì)量得到了提高。
(二)、既有建筑設(shè)計(jì)思路
既有建筑設(shè)計(jì)中要融入風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),必須考察好當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)力資源狀況,設(shè)計(jì)中考慮設(shè)備噪音度,盡量的減少噪音給居民帶來(lái)的影響。風(fēng)力大電機(jī)雖然具有取之不盡用之不竭的好處,但是和其他能源相比,穩(wěn)定性掌握比較難。解決了風(fēng)力發(fā)電的穩(wěn)定性問(wèn)題,該發(fā)電方式將被普及,將提高能源可持續(xù)發(fā)展程度。解決該問(wèn)題主要幾種解決方案:可以通過(guò)電網(wǎng)連接的方式,將高效的電能引入。使用大型蓄電池自行產(chǎn)電,從而控制產(chǎn)電的功率。也可以使用風(fēng)力采油機(jī)幫助發(fā)電,從而得到較強(qiáng)的電力資源。風(fēng)輪機(jī)的產(chǎn)電功率和風(fēng)速形成正比的關(guān)系,風(fēng)力越大發(fā)電的功率越大,因此風(fēng)力發(fā)電機(jī)一般都放置在房頂上。
(三)、自然通風(fēng)
人們都希望既有建筑物能夠接受到自然風(fēng),達(dá)到自然通風(fēng)的效果。這主要考慮到自然通風(fēng)的作用,首先:自然通風(fēng)能夠改善室內(nèi)溫度,凈化室內(nèi)空氣。在炎熱的夏季,人們都希望室內(nèi)溫度低,自然通風(fēng)能夠自行降低室內(nèi)溫度,減少空調(diào)耗能節(jié)約了電能,有效的減少了“既有建筑綜合癥“出現(xiàn)。自然通風(fēng)能夠消除室內(nèi)污染物和潮氣的程度,降低了空調(diào)耗能。自然通風(fēng)實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式降溫主要有兩種方式:一是通風(fēng)能夠增強(qiáng)人體舒適度,二是夜間通風(fēng)協(xié)助降溫。其次,在冬季人們的需求成反向,人們希望室內(nèi)溫度高,也愿室內(nèi)空氣質(zhì)量高。
2、既有建筑設(shè)計(jì)思路
(一)、分析數(shù)據(jù)
既有建筑想要提高風(fēng)能的利用率,想要獲得良好的室內(nèi)溫度,最關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)既有建筑初期的材料收集和分析。氣象材料的收集必須準(zhǔn)確,場(chǎng)地調(diào)查數(shù)據(jù)獲取來(lái)源必須精準(zhǔn),風(fēng)環(huán)境數(shù)據(jù)分析思路也必須清晰。場(chǎng)地的風(fēng)能數(shù)據(jù)收集必須包含以下幾個(gè)方面:無(wú)風(fēng)日數(shù)、平均風(fēng)速、場(chǎng)地既有建筑以及風(fēng)速頻率等等。這是構(gòu)成場(chǎng)地?cái)?shù)據(jù)收集的重要組成部分,它對(duì)設(shè)計(jì)既有建筑有著推動(dòng)作用。前期準(zhǔn)備工作落實(shí)之后,在設(shè)計(jì)階段時(shí),可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的方案,通過(guò)風(fēng)洞檢驗(yàn)以及計(jì)算機(jī)計(jì)算,模擬出精準(zhǔn)的建設(shè)模型,從而制作出風(fēng)壓分布圖。該分布圖給建設(shè)師帶來(lái)極大的幫助,高效的優(yōu)化了既有建筑外形,將設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)。適當(dāng)調(diào)能進(jìn)口高度,精準(zhǔn)計(jì)算出中面性的位置,提高室內(nèi)適宜溫度。
(二)、注意問(wèn)題
在該設(shè)計(jì)中要注意一下幾個(gè)問(wèn)題:自然通風(fēng)會(huì)引起采暖負(fù)荷過(guò)大,因此避免負(fù)荷出現(xiàn);夏季出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象常常出現(xiàn),在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)避免自然通風(fēng)引起超能熱度;房間內(nèi)的風(fēng)速保持在一定范圍內(nèi),避免使用者因?yàn)轱L(fēng)力過(guò)大出現(xiàn)不適癥狀;通風(fēng)窗口要避免使用過(guò)程中造成的噪音,影響使用者正常休息等等。這些問(wèn)題在設(shè)計(jì)既有建筑時(shí),必須考慮到,這對(duì)提高能源利用率有推動(dòng)作用。
3、地?zé)崮?/p>
地源熱泵是一個(gè)廣義的術(shù)語(yǔ),它包括了使用土壤、地下水和地表水作為熱源和冷源的系統(tǒng)。地源熱泵技術(shù)是一項(xiàng)值得大面積推廣的建筑供能技術(shù)。地源熱泵是將淺層和深層的大地能量(土壤、地下水、地表水等天然能源)進(jìn)行綜合利用來(lái)作為冬季熱源和夏季冷源,然后再由熱泵機(jī)組向建筑物供冷供熱的系統(tǒng),是一種利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空調(diào)系統(tǒng)。
五、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,加強(qiáng)對(duì)既有建筑可再生能源節(jié)能改造技術(shù)的剖析,能夠?qū)稍偕茉垂?jié)能改造進(jìn)行把握,進(jìn)而能夠提出一些好的對(duì)策,如此方可在工程建造中對(duì)提高可再生能源節(jié)能改造的效益。
參考文獻(xiàn)
[1]諾伯特?萊希納.既有建筑師技術(shù)設(shè)計(jì)指南――采暖?降溫?照明[M].中國(guó)既有建筑工業(yè)出版社,2014
1 發(fā)展可再生能源的重要意義與國(guó)家目標(biāo)
第一次石油危機(jī)之后,特別是上世紀(jì)90年代以來(lái)能源市場(chǎng)的供求結(jié)構(gòu)和安全性發(fā)生了巨大變化。從需求角度來(lái)看,能源需求全球性增加,能源獲得競(jìng)爭(zhēng)激化,對(duì)化石燃料的依賴性上升。從供給角度來(lái)看,主要供給國(guó)不斷強(qiáng)化投資限制和國(guó)家管理,探測(cè)等上游投資不足,精煉、管道等供給基礎(chǔ)設(shè)施落后,海上石油運(yùn)輸安全問(wèn)題頻發(fā)。從環(huán)境角度來(lái)看,對(duì)應(yīng)全球性氣候變暖、核不擴(kuò)散的壓力越來(lái)越大。中東等主要石油供給區(qū)域的政治摩擦與沖突、局部戰(zhàn)爭(zhēng)等加大了石油市場(chǎng)的政治風(fēng)險(xiǎn),而投機(jī)資本的大規(guī)模進(jìn)入,不僅使石油價(jià)格不斷攀升,又進(jìn)一步加大了石油市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)。
在這種背景下,世界各國(guó)不斷深化對(duì)發(fā)展可再生能源重要意義的認(rèn)識(shí),并4E(Energy Security,能源安全;Economic Growth,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng);Environmental Protection,環(huán)境保護(hù);Employment,就業(yè))角度上達(dá)成共識(shí)。具體而言:(1)替代化石燃料等“污染技術(shù)”的可再生能源,能夠在應(yīng)對(duì)全球性氣候變動(dòng)威脅、減輕大氣污染和水質(zhì)污染等方面發(fā)揮作用。從能源原單位來(lái)看,發(fā)展可再生能源,能夠創(chuàng)造出更多的就業(yè)機(jī)會(huì)和新產(chǎn)業(yè)。(2)由于不受國(guó)際市場(chǎng)上化石燃料價(jià)格變動(dòng)的影響,可再生能源能夠從經(jīng)濟(jì)角度促進(jìn)能源的安全供給,進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)的安全性??稍偕茉聪到y(tǒng)與化石燃料、核電等傳統(tǒng)的能源系統(tǒng)相比,獨(dú)立性高、不依賴于發(fā)電、輸電的中央系統(tǒng),既能夠提高安全性、減少停電等事故,又能夠防止原油泄漏、油輪爆炸、核電站事故等惡性環(huán)境事件,進(jìn)而提高環(huán)境的安全性。(3)可再生能源在世界各地都具有很高的可獲得性,能夠避免資源戰(zhàn)爭(zhēng),也能夠減少為保護(hù)能源而發(fā)生的軍隊(duì)、安保機(jī)構(gòu)等的開(kāi)支。在上述這種背景與認(rèn)識(shí)之下,世界各國(guó)均在大力、快速發(fā)展可再生能源。
截至2007年末,至少64個(gè)國(guó)家已經(jīng)有了發(fā)展可再生能源的國(guó)家目標(biāo)(Nation Target for Renewable Energy),即規(guī)定在國(guó)家、地區(qū)能源組合中可再生能源所占比例,這也是各國(guó)發(fā)展可再生能源的綱領(lǐng)性、約束性目標(biāo)。從可再生能源占電力供應(yīng)的比例來(lái)看,大部分國(guó)家的目標(biāo)集中于5~30%之間,最低的為2%,最高的為78%。目標(biāo)時(shí)期大多集中于2010~2012年,有些國(guó)家更為長(zhǎng)遠(yuǎn),制定出了2020~2025年的目標(biāo)。歐盟27個(gè)成員國(guó),均已有了各自的可再生能源發(fā)展目標(biāo)。2007年初,歐盟委員會(huì)確立了新的截至2020年的具有約束力的可再生能源發(fā)展目標(biāo),即最終能源的20%、運(yùn)輸燃料的10%。此前截至2010年的目標(biāo)位電力供應(yīng)的21%、初級(jí)能源的12%,新目標(biāo)相當(dāng)于電力供應(yīng)的34%。高于此前的目標(biāo)。美國(guó)、加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家沒(méi)有再生能源發(fā)展的國(guó)家目標(biāo),但美國(guó)的29個(gè)州、加拿大的9個(gè)省已經(jīng)制定了各自的目標(biāo)。
64個(gè)國(guó)家中有22個(gè)發(fā)展中國(guó),包括巴西、中國(guó)、印度、印度尼西亞、馬來(lái)西亞、菲律賓、泰國(guó)、伊朗、南非等。在2007年8月公布的《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》中,中國(guó)提出了到2010年使可再生能源消費(fèi)量達(dá)到能源消費(fèi)總量的10%,到2020年達(dá)到15%的發(fā)展目標(biāo),同時(shí)還明確了各種可再生能源的發(fā)展目標(biāo),如到2020年全國(guó)水電裝總機(jī)容量達(dá)到3億千瓦,生物質(zhì)能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到3000萬(wàn)千瓦,風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到3000萬(wàn)千瓦,太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到300萬(wàn)千瓦等。這些目標(biāo)將使中國(guó)可再生能源總裝機(jī)容量提高3倍,目標(biāo)之高。引人注目。
2 發(fā)展可再生能源的單項(xiàng)政策
各國(guó)在發(fā)展可再生能源,實(shí)現(xiàn)可再生能源國(guó)家目標(biāo)的過(guò)程中,已經(jīng)遭遇、意識(shí)到許多障礙在筆者收集到的200余篇中外文文獻(xiàn)中,普遍提及到的主要障礙就有10幾種之多(表1)。這些障礙在很大程度上制約著可再生能源的發(fā)展,而且具有很高的國(guó)際普遍性。同時(shí),特定障礙在不同的國(guó)家或地區(qū)的嚴(yán)重程度有所不同,如“自主研發(fā)能力弱,研發(fā)成本高,缺乏政策支持”、“缺乏自主技術(shù),核心技術(shù)與裝備對(duì)外依賴嚴(yán)重”兩項(xiàng),相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家而言,在發(fā)展中國(guó)家更為突出。
為清除這些障礙,促進(jìn)可再生能源發(fā)展,實(shí)現(xiàn)可再生能源國(guó)家目標(biāo),世界各國(guó)開(kāi)發(fā)出多種單項(xiàng)政策,僅使用頻度高、普遍性高的就有20余種,主要可分為直接管制、經(jīng)濟(jì)激勵(lì)和其他政策3大類型。表2簡(jiǎn)要概括了主要單項(xiàng)政策的內(nèi)容概要、清除對(duì)象、所屬類型等。
3 發(fā)展可再生能源的政策組合
3.1 各國(guó)發(fā)展可再生能源的政策組合
從表2中可以看出,單項(xiàng)政策均為針對(duì)一個(gè)或兼顧幾個(gè)目標(biāo)障礙而設(shè)計(jì)、采用。因此,每個(gè)單項(xiàng)政策能夠清除的障礙有限,必須和其它政策配套使用才能獲得更好的效果。在實(shí)踐中,我們觀察到的各國(guó)可再生能源發(fā)展政策或障礙清除政策普遍是幾個(gè)或多個(gè)單項(xiàng)政策的組合,換言之各國(guó)可再生能源發(fā)展政策是一種政策組合或一攬子政策。
REN21在其最新報(bào)告“RenewabIes 2007,global Status Report”中介紹了全球60個(gè)國(guó)家實(shí)施中的可再生能源促進(jìn)政策(Renewable Energy Promotion Policies)的情況,為我們分析、理解各國(guó)可再生能源發(fā)展政策組合提供了難得的參考。正在實(shí)施可再生能源發(fā)展政策組合的國(guó)家數(shù)。2005年為48個(gè),兩年間增加12個(gè),增幅達(dá)到25%。REN21已經(jīng)連續(xù)發(fā)表3個(gè)年度的關(guān)于可再生能源的全球報(bào)告,其信息全面、深入、及時(shí),在國(guó)際上具有很高的權(quán)威性和參考價(jià)值。
從表3中,我們可以觀察到各國(guó)發(fā)展可再生能源發(fā)展政策組合的幾個(gè)重要特征。
(1)政策組合具有豐富的多樣性。各個(gè)國(guó)家政策組合中包含的單項(xiàng)政策清單各有特色,沒(méi)有完全相同的政策組合,動(dòng)用的單項(xiàng)政策數(shù)量亦不盡相同。政策組合的這種多樣性,可以理解為各個(gè)國(guó)家根據(jù)各自的可再生能源發(fā)展目標(biāo)、實(shí)際情況、政策偏好等選擇最適宜于本國(guó)的單項(xiàng)政策進(jìn)行組合的結(jié)果。
(2)單項(xiàng)政策的采用情況存在差異。在60個(gè)國(guó)家中,按采用比例從高到低來(lái)看,依次為固定價(jià)格。資產(chǎn)補(bǔ)貼、獎(jiǎng)勵(lì)、返還,投資退稅,公共投資、貸款,消費(fèi)稅、能源稅、增值稅的減稅,可交易的再生能源證書,公開(kāi)招標(biāo),再生能源份額制度,凈計(jì)量,發(fā)電補(bǔ)貼、退稅。固定價(jià)格,是采用比例最高的單項(xiàng)政策,有40個(gè)國(guó)家采用,采用比例最低的單項(xiàng)政策是發(fā)電補(bǔ)貼、退稅,只有6個(gè)國(guó)家采用,二者之間存在巨大差異。采用比例的高低,很大程度上反映出單項(xiàng)政策的可操作性、適用性的高低、效果的大小等問(wèn)題,是政策選擇的重要參考。
(3)同一單項(xiàng)政策在發(fā)達(dá)國(guó)家與轉(zhuǎn)型國(guó)家、發(fā)展中國(guó)家的采用比例存在差距。除投資退稅、發(fā)電補(bǔ)貼和退稅2個(gè)單項(xiàng)政策外,其余8個(gè)單項(xiàng)政策在發(fā)展中國(guó)家的采用比例明顯低于發(fā)達(dá)國(guó)家與轉(zhuǎn)型國(guó)家。這一差距可以用與發(fā)達(dá)國(guó)家與轉(zhuǎn)型國(guó)家比較而言,發(fā)展中國(guó)家的可再生能源政策起步晚、政策開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的成熟度低等來(lái)解釋。值得注意的是,市場(chǎng)化程度高的可交易的再生能源證書和公開(kāi)招標(biāo),強(qiáng)制性大、波及面廣泛的再生能源份額制度,技術(shù)難度大的凈計(jì)量4項(xiàng)單項(xiàng)政策,在發(fā)展中國(guó)家的采用案例很少,說(shuō)明發(fā)展中國(guó)家的可再生能源政策更大程度上依賴于投資退稅等比較傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)手段。
(4)中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家的可再生能源發(fā)展政策組合已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)了發(fā)達(dá)國(guó)家水平。中國(guó)的政策組合中采用了7種單項(xiàng)政策,動(dòng)用政策的數(shù)量比在國(guó)際上評(píng)價(jià)很高的德國(guó)、丹麥、瑞典、意大利、日本還多,與法國(guó)持平。遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出轉(zhuǎn)型國(guó)家俄羅斯等。印度政府采用了6項(xiàng)政策,其地方政府采用了2項(xiàng),政策組合的豐富程度亦不遜色于發(fā)達(dá)國(guó)家。特別值得評(píng)價(jià)的是,中國(guó)的政策組合中包括了公開(kāi)招標(biāo),再生能源份額制度兩項(xiàng)應(yīng)用難度大的單項(xiàng)政策,中國(guó)是23個(gè)發(fā)展中國(guó)家里唯一一個(gè)制定再生能源份額制度的國(guó)家,該項(xiàng)政策在發(fā)達(dá)國(guó)家與轉(zhuǎn)型國(guó)家中的采用比例也僅為21.6%。
3.2 供給側(cè)管理、需求側(cè)管理的政策組合
在實(shí)踐中能源發(fā)展政策、能源管理經(jīng)常被分為供給側(cè)與需求側(cè)兩大類型或方向。借鑒這種分類,并根據(jù)主要目標(biāo),筆者將表2所列單項(xiàng)政策分別組合為供給側(cè)管理政策組合和需求側(cè)管理政策組合(表4)。從表4中可以看出,供給側(cè)管理政策組合遠(yuǎn)比需求側(cè)管理政策組合豐富,前者最多可以動(dòng)用14項(xiàng)單項(xiàng)政策,而后者只有7項(xiàng)。如果結(jié)合表3。我們不能發(fā)現(xiàn),13個(gè)國(guó)家中除俄羅斯、泰國(guó)兩國(guó)采取單一供給側(cè)政策管理組合外,其余11個(gè)國(guó)家同時(shí)動(dòng)用了供給側(cè)管理政策組合與需求側(cè)管理政策組合,而且從動(dòng)用的單項(xiàng)政策數(shù)量上看,其供給側(cè)政策管理組合大于需求側(cè)管理政策組合。以丹麥為例來(lái)看,其可再生能源發(fā)展政策組合中包括固定價(jià)格、投資退稅、公共投資與貸款、可交易的再生能源證書、公開(kāi)招標(biāo)等5項(xiàng)供給側(cè)管理政策,而只有消費(fèi)稅減稅、凈計(jì)量2項(xiàng)需求側(cè)管理政策。就中國(guó)來(lái)看,除國(guó)家投資建設(shè)的“乘風(fēng)計(jì)劃、光明工程、秸稈氣化工程”,國(guó)家對(duì)農(nóng)村、牧區(qū)的小型獨(dú)立風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目提供低息貸款外,其余政策均屬于供給側(cè)管理政策組合。也就是說(shuō),就大多數(shù)國(guó)家而言,供給側(cè)管理政策是可再生能源發(fā)展政策組合的主體,需求側(cè)管理政策是必要的配套或補(bǔ)充,其原因在于可再生能源供給、特別是和化石能源相比具有競(jìng)爭(zhēng)力的供給不足。清除障礙、突破供給瓶頸是各國(guó)政策的首要目標(biāo)和任務(wù)。
3.3 針對(duì)利益相關(guān)者的政策組合
可再生能源發(fā)展及其政策關(guān)系到眾多的利益相關(guān)者。如可再生能源發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)、研發(fā)機(jī)構(gòu)、調(diào)查勘探機(jī)構(gòu)等可再生能源的供給者,企業(yè)、家庭、公共機(jī)構(gòu)等需求者,政府、研究調(diào)查機(jī)構(gòu)、NPO、NGO組織、發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)等政策制定者與參與者,公共基金、銀行、政府等融資提供者或補(bǔ)貼提供者。各個(gè)利益相關(guān)者在可再生能源發(fā)展中起著不同的作用,有著不同的利益訴求,其面臨的障礙也各有不同。以特定利益相關(guān)者為對(duì)象而形成的政策,大多數(shù)情況下,往往是把幾種單項(xiàng)政策的相互配合作為政策組合來(lái)實(shí)施的。
我們可以以可再生能源發(fā)電企業(yè)為例來(lái)簡(jiǎn)要分析這種政策組合。從表1中,我們可以觀察到作為供給者的發(fā)電企業(yè)面臨著“初始投資巨大,融資渠道少、成本高”、“投資回收期不確定,風(fēng)險(xiǎn)高”、“缺乏支持輸出網(wǎng)絡(luò)、儲(chǔ)備等基礎(chǔ)設(shè)施”、 “成本高,缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力”、“缺乏公共資金等支持”等多項(xiàng)障礙,這些障礙也是供給側(cè)的主要障礙。由于單項(xiàng)政策主要為清除某一個(gè)目標(biāo)障礙或配合其他政策而設(shè)計(jì)、采用,所以只有同時(shí)動(dòng)用數(shù)項(xiàng)單項(xiàng)政策、形成政策組合才能有效地支持發(fā)電企業(yè)清除其障礙。結(jié)合表2、表4我們可以看到,針對(duì)發(fā)電企業(yè)的政策組合有著豐富的選擇,再生能源份額制度、固定價(jià)格、規(guī)制緩和、生產(chǎn)者減稅與退稅、發(fā)電補(bǔ)貼與退稅、可交易的再生能源證書、投資退稅、公共投資與貸款等單項(xiàng)政策均可組合起來(lái)應(yīng)對(duì)發(fā)電企業(yè)面臨的障礙。事實(shí)上,各國(guó)正在實(shí)施的支持發(fā)電企業(yè)的政策多為政策組合,從表3中,我們能夠確認(rèn)這一點(diǎn)。如法國(guó)采用固定價(jià)格、資產(chǎn)補(bǔ)貼、投資退稅、公共投資與貸款、消費(fèi)稅減稅與退稅、可交易的再生能源證書、公開(kāi)招標(biāo)等7項(xiàng)單項(xiàng)政策的組合,中國(guó)的政策組合比法國(guó)多了再生能源份額制度,少了可交易的再生能源證書。也是很豐富的組合。
一、農(nóng)村可再生能源的現(xiàn)狀分析
太原市的農(nóng)村可再生能源工作起步于2003年,從以農(nóng)村戶用沼氣為主,逐步擴(kuò)展到大中型沼氣工程、秸稈集中供氣工程、小型沼氣工程、節(jié)煤省柴炕(吊炕)、生物質(zhì)爐、太陽(yáng)能利用等,農(nóng)村可再生能源逐漸向規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。
1、農(nóng)村戶用沼氣
2010年底,全市共有戶用沼氣2萬(wàn)余戶,涉及全市9個(gè)縣(市、區(qū)),57個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn)、街辦),515個(gè)行政村。從整體的情況來(lái)看,戶用沼氣經(jīng)過(guò)幾年的集中建設(shè),已基本趨于飽和,目前處于消化鞏固階段,重點(diǎn)在于如何搞好服務(wù),提高使用率,實(shí)現(xiàn)沼氣產(chǎn)業(yè)效益最大化。從近幾年的運(yùn)行情況分析,影響戶用沼氣使用的因素大致有以下幾方面:
(1)沼氣發(fā)酵原料不足。
太原市是省會(huì)城市,城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐較快,養(yǎng)殖業(yè)向集約化和規(guī)?;l(fā)展,分散的庭院養(yǎng)殖已經(jīng)逐步被淘汰,沼氣池缺乏足夠的發(fā)酵原料。沒(méi)有養(yǎng)殖的農(nóng)戶外購(gòu)原料,既嫌麻煩,成本又偏高,成為影響沼氣使用的主要因素之一。
(2)多種因素造成的人池分離。
許多農(nóng)村青壯年人進(jìn)城打工或因子女進(jìn)城上學(xué),搬入城中居住,家中僅留老人或純粹無(wú)人居?。灰泼癜徇w,農(nóng)民搬離了建有沼氣池的院落;城市化建設(shè)發(fā)展,一部分沼氣農(nóng)戶被拆遷等,這一系列因素造成沼氣池報(bào)廢或棄用。成為影響沼氣使用的又一大因素。
(3)替代能源方式較多。
山西省是能源大省,煤炭、電力較為充足,生活水平相對(duì)較高的農(nóng)民,嫌沼氣池的管理麻煩,在沼氣池第一次加入的原料使用完后,不再進(jìn)料出料,改為使用電磁灶、液化氣或傳統(tǒng)煤爐。還有一些地方使用了大型沼氣、秸稈集中供氣或生物質(zhì)爐,代替了戶用沼氣。這已成為影響沼氣使用的第三個(gè)因素。
(4)沼氣池故障得不到及時(shí)維修。
沼氣池經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行后,會(huì)出現(xiàn)一些或大或小的故障,因?yàn)榉?wù)技工沒(méi)有工資,但在農(nóng)村服務(wù)后收費(fèi)比較難,所以技工不愿意出工,這些故障長(zhǎng)期得不到及時(shí)排除,被擱置起來(lái)。形成了病池,導(dǎo)致沼氣池的停用,是影響沼氣使用的第四個(gè)因素。
2、鄉(xiāng)村服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)
太原市現(xiàn)有90個(gè)鄉(xiāng)村服務(wù)網(wǎng)點(diǎn),有3種運(yùn)行模式:村委會(huì)代辦、個(gè)體承包、協(xié)會(huì)領(lǐng)辦。雖然每個(gè)網(wǎng)點(diǎn)都配備了沼氣技工,但由于技工沒(méi)有固定工資,僅靠收取服務(wù)費(fèi)來(lái)維持。從運(yùn)行情況來(lái)看,每個(gè)網(wǎng)點(diǎn)年運(yùn)行費(fèi)用在2~3萬(wàn)元左右,向服務(wù)對(duì)象收取服務(wù)費(fèi)較為困難,只有一些村委會(huì)代辦的網(wǎng)點(diǎn),依靠村集體支付一部分技工工資,維持著網(wǎng)點(diǎn)的運(yùn)行,而村集體經(jīng)濟(jì)較弱的網(wǎng)點(diǎn)和其他模式的網(wǎng)點(diǎn),因技工收入沒(méi)有保障,難以維持日常生活,轉(zhuǎn)而從事其他行業(yè),使得服務(wù)鏈斷裂、脫節(jié),服務(wù)質(zhì)量明顯下降,成為影響服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)正常運(yùn)行的最主要因素。
3、大中型沼氣和秸稈集中供氣工程
太原市建成的大中型沼氣工程有18處、秸稈集中供氣工程17處,主要運(yùn)行模式有村集體管理和企業(yè)自營(yíng)2種,從目前的運(yùn)行情況來(lái)看,村委會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)力強(qiáng)的村,能為氣站提供全部或部分補(bǔ)貼,農(nóng)戶能享受到無(wú)償或低價(jià)供氣,使氣站保持正常運(yùn)行,村集體經(jīng)濟(jì)弱和企業(yè)自營(yíng)的氣站,多數(shù)已停止運(yùn)行,主要因?yàn)樵牧蠞q價(jià),收取的費(fèi)用不能維持氣站的日常運(yùn)行費(fèi)用,如果提高收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)民又拒絕使用,成為無(wú)法回避的矛盾,導(dǎo)致很大一部分氣站處于停運(yùn)狀態(tài)。
4、節(jié)煤省柴炕(吊炕)
節(jié)煤省柴炕,俗稱“吊炕”,全稱“高效節(jié)能架空炕”,2007年太原市引進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行示范推廣。目前全市共建成4718鋪,主要分布在清徐縣、婁煩縣、陽(yáng)曲縣和尖草坪區(qū),主要使用對(duì)象是有睡炕習(xí)慣的中老年農(nóng)民,該項(xiàng)目以其節(jié)能、美觀、熱效率高受到了農(nóng)民的普遍歡迎,由于建設(shè)指標(biāo)少,經(jīng)常出現(xiàn)農(nóng)民爭(zhēng)著搶著建,工程隊(duì)進(jìn)到村里農(nóng)民拉著不讓走的情況,是一個(gè)適宜在太原地區(qū)推廣的好項(xiàng)目。
5、太陽(yáng)能利用
作為一種取之不盡、用之不竭的能源,太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用將極大的造福人類。由于太陽(yáng)能產(chǎn)品成本較高,推廣速度也較為緩慢,但卻很受農(nóng)民的歡迎。目前太原市的農(nóng)村太陽(yáng)能項(xiàng)目只有太陽(yáng)能路燈和太陽(yáng)灶,并且推廣的數(shù)量也較少,僅僅是示范性推廣,還需要政府加大扶持力度。
二、農(nóng)村可再生能源的發(fā)展對(duì)策
1、農(nóng)村可再生能源發(fā)展要因地制宜,符合當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件。
在項(xiàng)目選擇上,要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和工作重點(diǎn),認(rèn)真做好前期調(diào)研工作,可以在不同地點(diǎn),不同農(nóng)戶選擇安排不同的項(xiàng)目,也可以幾個(gè)項(xiàng)目在同一地點(diǎn),同一農(nóng)戶同時(shí)安排,比如吊炕的推廣,要選在有睡炕習(xí)慣的農(nóng)村地區(qū),同時(shí)優(yōu)先考慮在沼氣使用好的農(nóng)戶。這樣既兼顧了地區(qū)間的項(xiàng)目平衡,也考慮到項(xiàng)目的推廣示范效果,從而實(shí)現(xiàn)安排合理化,效益最大化。
2、建立一套有效的長(zhǎng)效運(yùn)行機(jī)制,使農(nóng)村可再生能源項(xiàng)目能夠連續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。
不僅要重視項(xiàng)目的建設(shè),更要重視項(xiàng)目的管理。農(nóng)村可再生能源項(xiàng)目是造福農(nóng)民的好項(xiàng)目,還處于推廣階段,不可能做到一勞永逸,在項(xiàng)目設(shè)計(jì)上,不但要考慮把項(xiàng)目建設(shè)好,要更多的考慮項(xiàng)目的后期運(yùn)行,把一系列影響項(xiàng)目運(yùn)行的后期因素都要考慮進(jìn)去,并設(shè)計(jì)出一整套解決方案,使項(xiàng)目能夠健康穩(wěn)定運(yùn)行。比如大型沼氣工程建成之后要保證正常運(yùn)行,就需要向用氣農(nóng)戶收取燃?xì)赓M(fèi),收費(fèi)上農(nóng)戶是與其他能源進(jìn)行比較(比如電磁爐)的,收費(fèi)低則企業(yè)虧損,收費(fèi)高則農(nóng)戶棄用。政府可考慮對(duì)農(nóng)戶使用沼氣的費(fèi)用和使用電磁爐的費(fèi)用做一比較,對(duì)差額部分進(jìn)行補(bǔ)貼,鼓勵(lì)農(nóng)民使用沼氣,確保大型沼氣工程的健康發(fā)展。
3、提升鄉(xiāng)村服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)功能,提高項(xiàng)目使用效率。
鄉(xiāng)村服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)是農(nóng)村可再生能源項(xiàng)目的基層組織,最初設(shè)計(jì)是服務(wù)于農(nóng)村沼氣,是市場(chǎng)化運(yùn)作,服務(wù)人員的待遇靠收取服務(wù)費(fèi)來(lái)維持。目前太原市共有90個(gè)鄉(xiāng)村服務(wù)網(wǎng)點(diǎn),由于技術(shù)服務(wù)人員的收入和生活沒(méi)有保障,轉(zhuǎn)而從事其他行業(yè),嚴(yán)重的影響了沼氣服務(wù)體系的發(fā)展。如何留住人才,成為目前面臨的一個(gè)突出問(wèn)題。個(gè)人認(rèn)為,農(nóng)村可再生能源項(xiàng)目日益多樣化,可對(duì)網(wǎng)點(diǎn)功能進(jìn)行重新整合,拓展服務(wù)范圍,服務(wù)于所有農(nóng)村能源項(xiàng)目,并于其他農(nóng)業(yè)項(xiàng)目結(jié)合,納入農(nóng)技推廣體系范圍,解決好“最后一公里”問(wèn)題,強(qiáng)化服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的公益性,通過(guò)財(cái)政支持來(lái)完善和穩(wěn)定基層隊(duì)伍。從而有效解決服務(wù)體系“網(wǎng)破、線斷、人散”的問(wèn)題。
4、提高科技含量,大力扶持推廣“三沼”綜合利用技術(shù)。
沼氣的更大經(jīng)濟(jì)效益來(lái)自于“三沼”綜合利用技術(shù),“三沼”在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有很高的應(yīng)用價(jià)值,能夠節(jié)約大量的農(nóng)藥、化肥,生產(chǎn)出高品質(zhì)、無(wú)公害的優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品,是增加農(nóng)民收入的一條有效途徑。財(cái)政應(yīng)在“三沼”綜合利用技術(shù)的推廣上加大資金投入,大力扶持“三沼”綜合利用的試點(diǎn)示范工作,提高沼氣產(chǎn)業(yè)的科技含量,讓農(nóng)民從沼氣上得到更多的實(shí)惠,使農(nóng)民對(duì)沼氣有一個(gè)全新的認(rèn)識(shí),形成自覺(jué)用好、管好沼氣的好風(fēng)氣。
【關(guān)鍵詞】可再生能源;可再生能源建筑應(yīng)用技術(shù)
目前化石燃料的耗用量及其產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題已引起世界各國(guó)的高度重視,對(duì)于可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略已成為全球各國(guó)的共同目標(biāo),并出臺(tái)了相應(yīng)的法律和政策以鼓勵(lì)可再生資源的發(fā)展,可再生資源得到迅速發(fā)展。現(xiàn)太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿仍谖覈?guó)建筑中均有一定的可利用性。當(dāng)前主要有太陽(yáng)能光熱、太陽(yáng)能光伏以及淺層地能幾種應(yīng)用形式。近年來(lái),可再生能源實(shí)現(xiàn)了在一定數(shù)量上對(duì)我國(guó)的常規(guī)能源替代并起到了減排的作用,同時(shí)加強(qiáng)了人們對(duì)于可再生資源的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。
一、我國(guó)可再生資源建筑應(yīng)用技術(shù)情況
目前我國(guó)對(duì)于太陽(yáng)能光伏技術(shù)、地源熱泵技術(shù)和淺層地能在建設(shè)中的應(yīng)用得到了迅速的發(fā)展,由2000年的裝機(jī)容量為30Mwp至2010年提升為430Mwp左右,而太陽(yáng)能光熱也在穩(wěn)步增長(zhǎng)。
1.太陽(yáng)能主要是以光電利用和光熱利用兩種形式存在建筑應(yīng)用中,主要是太陽(yáng)能熱水設(shè)備技術(shù),太陽(yáng)能制暖、制冷技術(shù),與建筑一體化相關(guān)的太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)等。光電技術(shù)主要是解決世界缺失的動(dòng)力資源問(wèn)題,節(jié)能建筑中的能源消耗問(wèn)題由光熱技術(shù)完成。
太陽(yáng)能光熱技術(shù)現(xiàn)在在我國(guó)得到較多應(yīng)用,其中家用太陽(yáng)能熱水器應(yīng)用最為廣泛且技術(shù)最為成熟。在全天候供熱,高效集熱,人性化電腦模塊自動(dòng)控制功能均取得了較大的成果。而熱泵技術(shù)的發(fā)展又進(jìn)一步提高了太陽(yáng)能熱能應(yīng)用技術(shù)的效能。同時(shí)太陽(yáng)能地板采暖系統(tǒng)的使用把太陽(yáng)能光-熱技術(shù)推向了一個(gè)更廣泛的發(fā)展領(lǐng)域。
2.通過(guò)做功來(lái)達(dá)到建筑空調(diào)系統(tǒng)的供熱與制冷的熱泵技術(shù)包含地下水源、土壤源、空氣源、再生水源熱泵技術(shù)將成為21世紀(jì)最有效的供熱和制冷技術(shù),可常年方便、經(jīng)濟(jì)、效益的調(diào)節(jié)建筑內(nèi)的溫度。同時(shí),地源熱泵系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)綜合利用低品位熱能、簡(jiǎn)單化、一體化的技術(shù)前景。
3.相對(duì)于太陽(yáng)能和熱泵領(lǐng)域的研發(fā)與應(yīng)用較薄弱的生物質(zhì)能建筑應(yīng)用技術(shù)最具發(fā)展空間與潛力,世界幾大知名能源機(jī)構(gòu)把其作為首選的發(fā)展可再生資源。生物質(zhì)能是以土地中生產(chǎn)的能源植物和有機(jī)廢棄物為原材料的能源,可分為固體、氣體、液體生物質(zhì)燃料且分布較為廣泛。生物質(zhì)能具有污染小,易于轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的燃料并以得到研發(fā)與利用如:沼氣池、節(jié)柴炕灶,大中型沼氣工程,氣化與氣化發(fā)電等將對(duì)可再生資源建筑應(yīng)用產(chǎn)生重大意義。
目前我國(guó)多個(gè)省市和地區(qū)已對(duì)抬眼能光伏產(chǎn)業(yè)有了相應(yīng)的分布并取得較好的發(fā)展現(xiàn)象。如山東省且近年來(lái)不斷發(fā)展改進(jìn),現(xiàn)已成為全國(guó)太陽(yáng)能技術(shù)應(yīng)用的大省,還有北京市現(xiàn)已有26加企業(yè)的40多項(xiàng)可再生能源應(yīng)用技術(shù)產(chǎn)品已列入《北京市自主創(chuàng)新產(chǎn)品目錄》,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比雖然還存在一定的差距但是我國(guó)現(xiàn)已有多個(gè)可再生能源建設(shè)示范項(xiàng)目得到了實(shí)施,國(guó)家也制定了相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范來(lái)促進(jìn)可利用資源建筑應(yīng)用技術(shù)的開(kāi)展。
二、可再生資源建筑應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展方向
隨著資源環(huán)境問(wèn)題的制約以及各項(xiàng)政策法規(guī)的出臺(tái),建筑節(jié)能減排問(wèn)題現(xiàn)已破在眉睫,在2011年的相關(guān)會(huì)議中提出可再生能源在建筑應(yīng)用中的比重,到2015年底可再生能源建筑應(yīng)用力爭(zhēng)達(dá)到能源替代量為3000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
1.需在建筑能耗上做出相應(yīng)的控制,根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有建筑能耗的特征可從幾個(gè)方面入手:
(1)對(duì)新建筑的標(biāo)準(zhǔn)做出相應(yīng)的提高。
(2)對(duì)現(xiàn)有建筑根據(jù)其節(jié)能情況進(jìn)行改造。以投入少,效益高為改造方針。
(3)我國(guó)可再生能源建筑技術(shù)的使用必須由試驗(yàn)區(qū)逐步擴(kuò)散至較大的范圍包含城市和鄉(xiāng)村的建設(shè)當(dāng)中。另外,在加強(qiáng)和推廣新技術(shù)的轉(zhuǎn)化與推廣的同時(shí)還要挖掘傳統(tǒng)建筑節(jié)能技術(shù)與可再生資源建筑應(yīng)用技術(shù)的結(jié)合。相關(guān)機(jī)構(gòu)也必須積極引導(dǎo)各生產(chǎn)企業(yè)主動(dòng)提高可再生資源應(yīng)用效能。
(4)對(duì)于不同區(qū)域住宅與辦公區(qū)域的室內(nèi)熱環(huán)境控制與解決方案。通過(guò)技術(shù)的創(chuàng)新和政策的引領(lǐng)下研發(fā)出大眾易接受且舒適的室內(nèi)熱環(huán)境控制方式。
2.促進(jìn)可再生能源建筑應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)首先要推廣此技術(shù)的應(yīng)用,在使用過(guò)程中要使此技術(shù)與產(chǎn)業(yè)內(nèi)容結(jié)合并且鼓勵(lì)使用污染少,成本低,效能好的可再生資源建筑應(yīng)用技術(shù)。發(fā)展適合我國(guó)建筑的可再生能源建筑應(yīng)用技術(shù)并提高其使用效率,還可通過(guò)市場(chǎng)化方式推動(dòng)可再生能源建筑應(yīng)用技術(shù)的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用。另外還可借助政府相關(guān)的法律、行政與經(jīng)濟(jì)方式來(lái)鼓勵(lì)使用此技術(shù)。
3.在研究和推廣可再生資源建筑應(yīng)用技術(shù)時(shí)相應(yīng)的福利補(bǔ)貼與完善的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策是不可缺少的,例如對(duì)于太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)、風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)等實(shí)行獎(jiǎng)勵(lì),稅收的減免,產(chǎn)品技術(shù)的使用補(bǔ)助等。同時(shí),新技術(shù)需不斷的進(jìn)行創(chuàng)新和完善。因此,應(yīng)有專用的可再生能源建筑應(yīng)用技術(shù)研發(fā)資金以加強(qiáng)對(duì)此技術(shù)研發(fā)的重視度。
三、總結(jié)
綜上所述,按我國(guó)目前的發(fā)展基礎(chǔ)上到2015年要達(dá)到可再生能源替代3000萬(wàn)噸的標(biāo)準(zhǔn)煤除了按以上所述方式節(jié)能控制的順利開(kāi)展,增加覆蓋范圍把太陽(yáng)能推廣至農(nóng)村,對(duì)于適合的區(qū)域建筑進(jìn)行適宜的改造,對(duì)可再生能源應(yīng)用技術(shù)的改善與創(chuàng)新外,還需各方面的全面配合與技術(shù)研發(fā)的順力實(shí)施。
參考文獻(xiàn)
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《國(guó)家能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提出今后15年要提高可再生能源在能源消費(fèi)中的比重,可再生能源快速發(fā)展符合我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)政策。近年來(lái),風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電、水電等可再生能源發(fā)展迅速,眾多企業(yè)投資可再生能源領(lǐng)域,筆者結(jié)合自己的工作實(shí)際,對(duì)企業(yè)投資可再生能源項(xiàng)目不同階段財(cái)務(wù)分析需要注意的問(wèn)題提出一些建議,供企業(yè)投資和決策部門參考。
一、項(xiàng)目前期篩選階段
在項(xiàng)目前期篩選階段,選擇前景好、未來(lái)效益可觀及可持續(xù)發(fā)展的項(xiàng)目,是項(xiàng)目投資成功的第一步。在該階段應(yīng)重視整理已完成項(xiàng)目的資料,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),并可以運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法預(yù)測(cè)項(xiàng)目未來(lái)效益及控制投資規(guī)模。
在前期篩選項(xiàng)目時(shí),可參考同地區(qū)、相近規(guī)模電站的投資、年利用小時(shí)數(shù)、財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率等情況,快速判斷待篩選項(xiàng)目的投資前景,提高篩選項(xiàng)目的效率。
基于整理好的項(xiàng)目資料,可以采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法,進(jìn)行效益預(yù)測(cè)與投資控制。結(jié)合工作實(shí)踐,影響電站財(cái)務(wù)收益的主要因素是投資、電量與電價(jià),單位電度靜態(tài)投資可以同時(shí)反映投資與電量?jī)蓚€(gè)因素。目前風(fēng)電場(chǎng)及光伏電站上網(wǎng)電價(jià)均實(shí)行分資源區(qū)標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)政策,可以整理企業(yè)在國(guó)內(nèi)各省區(qū)已設(shè)計(jì)或投資建設(shè)的風(fēng)電場(chǎng)及光伏電站資料,利用excel的數(shù)據(jù)分析工具庫(kù),將整理后的風(fēng)電及光電項(xiàng)目資料分別進(jìn)行回歸分析,得到風(fēng)電場(chǎng)財(cái)務(wù)效益回歸方程及光伏電站財(cái)務(wù)效益回歸方程,即因變量資本金財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率與兩個(gè)自變量單位電度靜態(tài)投資及上網(wǎng)電價(jià)的多元線性回歸方程,通過(guò)殘差分析驗(yàn)證回歸方程的準(zhǔn)確度,若準(zhǔn)確度較高,則方程可用于風(fēng)光電項(xiàng)目效益預(yù)測(cè)與投資控制。
在企業(yè)投資決策初期(項(xiàng)目篩選階段),可根據(jù)項(xiàng)目估算的單位電度靜態(tài)投資和標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)初步估算項(xiàng)目的資本金財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率。另外,還可利用多元線性回歸方程進(jìn)行投資控制,即在某地區(qū)投資風(fēng)光電項(xiàng)目時(shí),標(biāo)桿電價(jià)及該地區(qū)的風(fēng)光資源情況是已知的,在電站初擬裝機(jī)容量及發(fā)電量后,可根據(jù)預(yù)期的資本金財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率的范圍,利用回歸方程推測(cè)需要控制的投資范圍。
二、項(xiàng)目前期研究階段
在項(xiàng)目前期研究階段(預(yù)可研及可研階段等),應(yīng)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行財(cái)務(wù)評(píng)價(jià),必要時(shí)還需進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。為了財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性,需要掌握項(xiàng)目應(yīng)繳納的稅收及各項(xiàng)費(fèi)用,尤其對(duì)于海外投資建設(shè)的可再生能源項(xiàng)目,摸清項(xiàng)目所在國(guó)的電價(jià)及稅費(fèi)政策至關(guān)重要。另外,在項(xiàng)目投資決策中,可以通過(guò)選擇較有利的還款方式(等額本金利息照付或者等本息還款方式),及推遲貸款的額度、年限等方式節(jié)省項(xiàng)目的投資成本。
(一)詳細(xì)調(diào)研項(xiàng)目所在國(guó)家及地區(qū)的電價(jià)及稅費(fèi)政策
若投資的可再生能源項(xiàng)目位于國(guó)內(nèi),需要詳細(xì)了解項(xiàng)目的價(jià)格政策、稅費(fèi)政策、生產(chǎn)成本取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)等。目前國(guó)內(nèi)風(fēng)電、光電均實(shí)行分資源區(qū)標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)政策,分別見(jiàn)《國(guó)家發(fā)展改革委關(guān)于適當(dāng)調(diào)整陸上風(fēng)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)的通知》(發(fā)改價(jià)格〔2014〕3008號(hào))、《國(guó)家發(fā)展改革委關(guān)于發(fā)揮價(jià)格杠桿作用促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》(發(fā)改價(jià)格〔2013〕1638號(hào));目前國(guó)家對(duì)水電項(xiàng)目尚沒(méi)有制定標(biāo)桿電價(jià),各水電項(xiàng)目在前期研究階段一般根據(jù)資本金內(nèi)部收益率或全部投資內(nèi)部收益率達(dá)到10%或者達(dá)到業(yè)主期望的收益率測(cè)算上網(wǎng)電價(jià)。目前國(guó)內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站征收的稅費(fèi)主要有增值稅、城市維護(hù)建設(shè)稅、教育費(fèi)附加、所得稅;水電站征收的稅費(fèi)主要有增值稅、城市維護(hù)建設(shè)稅、教育費(fèi)附加、水資源費(fèi)等。風(fēng)電、光電、水電項(xiàng)目生產(chǎn)成本取費(fèi)中福利費(fèi)等取值采用國(guó)家及各省區(qū)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),定員工資、材料費(fèi)及其他費(fèi)用等取值參見(jiàn)各企業(yè)要求,或參考同地區(qū)或相鄰地區(qū)已投產(chǎn)相近規(guī)模的同類項(xiàng)目相關(guān)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用取值。
若投資的可再生能源項(xiàng)目位于國(guó)外,由于各國(guó)在稅收、電價(jià)等政策上差異較大,財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)前,需要摸清國(guó)外相關(guān)政策。例如,巴基斯坦風(fēng)電電價(jià)政策為:運(yùn)營(yíng)期每年的上網(wǎng)電價(jià)由六部分組成,即O&M費(fèi)電價(jià)(包括修理費(fèi)電價(jià)、材料費(fèi)電價(jià)、其他費(fèi)用(含土地使用費(fèi))電價(jià)、人工工資及福利等電價(jià))、保險(xiǎn)費(fèi)(含海外投資險(xiǎn))電價(jià)、資本金收益電價(jià)、紅利預(yù)扣稅電價(jià)、還貸本金電價(jià)及還貸利息電價(jià)。資本金收益17%,紅利預(yù)扣稅為資本金收益的7.5%。另外,根據(jù)巴基斯坦風(fēng)電購(gòu)電協(xié)議樣本,從有售電收入的第一個(gè)月起,每月售電方將年經(jīng)營(yíng)成本(即annual operating and maintenance budget)的1/24存入售電方與購(gòu)電方約定的單獨(dú)賬戶,連續(xù)存9個(gè)月,共存入年經(jīng)營(yíng)成本9/24作為Reserve Fund。Reserve Fund,用于項(xiàng)目的改建、維修、改進(jìn)、更新及替換。在運(yùn)營(yíng)期內(nèi)若因?yàn)榇笮蓿褂昧薘eserve Fund后,要及時(shí)補(bǔ)充資金,使Reserve Fund一直維持在年經(jīng)營(yíng)成本(即年運(yùn)行維護(hù)費(fèi))的9/24的水平。在購(gòu)電協(xié)議結(jié)束后,購(gòu)電方將Reserve Fund如數(shù)返還給售電方。
(二)在投資決策中,綜合考慮貸款償還方式等因素
在項(xiàng)目投資決策中,可通過(guò)財(cái)務(wù)分析選擇較有利的還款方式,減少投資成本。以某風(fēng)電項(xiàng)目為例,裝機(jī)48MW,年利用小時(shí)2300h,靜態(tài)投資37965萬(wàn)元,電價(jià)0.54元/kW?h,采用等額本息及等額本金利息照付兩種不同的還款方式,控制還貸期15年(含建設(shè)期),得到等額本息比等額本金利息照付還款方式多支付還款總額約2401萬(wàn)元(不考慮資金時(shí)間價(jià)值)。等額本金還款方式雖能節(jié)省一定還款成本,但在還款期前幾年還款壓力大。若考慮資金時(shí)間價(jià)值時(shí),兩種還款方式支付的還款總額相差不多,等本金比等本息還款方式多支付約163萬(wàn)元,主要原因在于等本金方式在前期還款數(shù)量較大,時(shí)間效應(yīng)更顯著。在等本息及等本金兩種還款方式下,項(xiàng)目資本金財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率分別為15.36%和13.43%。因此,在其他財(cái)務(wù)測(cè)算條件一致的情況下,采用等本息還款方式,項(xiàng)目的財(cái)務(wù)效益較好。另外,推遲貸款的額度及年限,也能一定程度提高項(xiàng)目的財(cái)務(wù)效益。項(xiàng)目不同還款方式、推遲貸款額度及年限時(shí)的主要財(cái)務(wù)指標(biāo)見(jiàn)表1。
投資者可根據(jù)項(xiàng)目的具體情況、投資者的偏好及與銀行溝通的結(jié)果,綜合選擇較有利的還款方式。
三、項(xiàng)目電價(jià)談判階段
海外投資的一些可再生能源項(xiàng)目需要電站投資方與電站所在國(guó)政府通過(guò)談判的方式確定上網(wǎng)電價(jià),如水電BOT項(xiàng)目等。關(guān)于BOT項(xiàng)目的定價(jià),特許權(quán)協(xié)議中明確的產(chǎn)品定價(jià)方法通常有三種,[3,4]即公式定價(jià)法,產(chǎn)品定價(jià)以市場(chǎng)價(jià)格為基礎(chǔ),但通常規(guī)定最低限價(jià);固定價(jià)格定價(jià)法,通常根據(jù)通貨膨脹率或工業(yè)部門生產(chǎn)指數(shù)進(jìn)行調(diào)整;實(shí)際成本加固定收益定價(jià)法。
BOT建設(shè)項(xiàng)目前期研究及電價(jià)談判階段,需要從不同利益相關(guān)方(投資方、東道國(guó)政府、借款銀行)的關(guān)注點(diǎn)出發(fā),來(lái)分析其對(duì)電價(jià)的需求。[5]從投資方角度出發(fā),通過(guò)項(xiàng)目前期研究階段的多種方案測(cè)算,選擇利潤(rùn)大、風(fēng)險(xiǎn)小的方案,并制定談判的可退讓方案,以便于談判取得較好的結(jié)果。投資方在做多方案測(cè)算時(shí),可考慮物價(jià)上漲因素對(duì)財(cái)務(wù)效益的影響。
從政府角度出發(fā),政府關(guān)注的是項(xiàng)目對(duì)財(cái)政的貢獻(xiàn)及帶來(lái)的社會(huì)效益。政府定價(jià)時(shí),應(yīng)在保證項(xiàng)目有較大的財(cái)政貢獻(xiàn)及社會(huì)效益的同時(shí),給予投資方適當(dāng)?shù)睦麧?rùn)空間。[5]
從銀行的角度出發(fā),銀行關(guān)注的是項(xiàng)目?jī)斶€借款的能力。投資方通過(guò)和銀行的多次溝通,旨在增強(qiáng)銀行對(duì)項(xiàng)目?jī)斶€能力的信心,進(jìn)而降低項(xiàng)目的融資費(fèi)用。
四、結(jié)語(yǔ)
企業(yè)投資項(xiàng)目存在一定財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn),在項(xiàng)目投資決策階段,通過(guò)財(cái)務(wù)分析能夠?qū)?xiàng)目的財(cái)務(wù)生存能力、盈利能力、償還借款能力進(jìn)行較全面的分析,減少投資風(fēng)險(xiǎn)。本文結(jié)合工作實(shí)踐,對(duì)企業(yè)可再生能源項(xiàng)目投資的不同階段(前期篩選、研究及電價(jià)談判階段)財(cái)務(wù)分析應(yīng)注意的問(wèn)題,提出了一些建議,即項(xiàng)目前期篩選階段應(yīng)重視資料整理及經(jīng)驗(yàn)總結(jié),可以運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行項(xiàng)目效益預(yù)測(cè)及投資控制;項(xiàng)目前期研究階段要詳細(xì)了解項(xiàng)目所在國(guó)家及地區(qū)的相關(guān)政策,在投資決策中,要綜合考慮貸款償還方式等因素,以利于減少融資成本;在項(xiàng)目電價(jià)談判階段,定價(jià)方式需要兼顧不同利益相關(guān)方的需求。
與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)農(nóng)村能源利用方式依然相對(duì)滯后。首先是能源結(jié)構(gòu)不合理。數(shù)據(jù)顯示,在當(dāng)前我國(guó)的農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)中,依然以煤炭等常規(guī)商品能源和秸稈、薪炭等傳統(tǒng)生物質(zhì)能源為主,目前我國(guó)農(nóng)村每年生活用能折合標(biāo)準(zhǔn)煤5.5億t,利用效率低,利用方式落后,造成大量資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。
新農(nóng)村建設(shè)是我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中的重大歷史任務(wù),其實(shí)質(zhì)是農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、政治、文化、生態(tài)全面發(fā)展、全面進(jìn)步,以推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代化的進(jìn)程。黨的十六屆五中全會(huì)提出了“生產(chǎn)發(fā)展、生活寬裕、鄉(xiāng)風(fēng)文明、村容整潔、管理民主”的新農(nóng)村建設(shè)總體目標(biāo),以此來(lái)扎實(shí)推進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)。
一、可再生能源資源狀況
可再生能源是指在自然界中可以不斷再生并可以有規(guī)律得到補(bǔ)充的能源,包括太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮堋>哂锌稍偕⒌臀廴尽⒎植紡V泛、總量豐富、成本低廉的特點(diǎn)。
嘉魚縣地處鄂東南,江漢平原南部,屬長(zhǎng)江沖積平原,為亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,具有氣候溫和、四季分明、日照充足、物產(chǎn)豐富等特點(diǎn)。全縣國(guó)土面積1018平方公里,總?cè)丝?6.7萬(wàn)人,農(nóng)村人口為25.6萬(wàn)人,2011年農(nóng)民人均年收入為6753元。
1、能源資源狀況
(1)小水電:全縣有大小河流7條,大多數(shù)屬平原季節(jié)性人工河流,主要作用是抗旱排漬,自然落差不大,水能理論蘊(yùn)藏量不大,只有2100kw,可開(kāi)發(fā)量1700kw。
(2)太陽(yáng)能:全縣年日照1995小時(shí)左右,日照率為46%,太陽(yáng)能年總輻射量0.45MJ/cm2。
(3)風(fēng)能:年平均風(fēng)速2.3米/秒,相當(dāng)于2級(jí)風(fēng),開(kāi)發(fā)利用價(jià)值不高。
(4)生物質(zhì)能:農(nóng)作物秸稈仍是嘉魚縣農(nóng)民生活用能的主要來(lái)源,每年用作生活用能的農(nóng)作物秸稈16.8萬(wàn)t,占總量的68.7%,返田作肥料占31.3%;薪柴是農(nóng)村廣泛使用的傳統(tǒng)生物質(zhì)能,薪柴資源包括薪炭林、防護(hù)林、速生用材林、灌木林、疏林和“四旁”樹(shù)等,全縣薪柴開(kāi)發(fā)總量為3.99萬(wàn)t,隨著國(guó)家封山育林及林業(yè)加工業(yè)的發(fā)展,薪柴可用作農(nóng)村生活用能量日趨減少;全縣生豬存欄9.35萬(wàn)頭,雞10.6萬(wàn)羽,年產(chǎn)生畜禽糞便19.1萬(wàn)t,可利用量為15.1萬(wàn)t。
從以上可以看出,嘉魚縣能源資源構(gòu)成特點(diǎn)是:煤炭等化石能源極度缺乏,生物質(zhì)能、太陽(yáng)能等可再生能源資源豐富,新能源開(kāi)發(fā)潛力大。
2、農(nóng)村能源消費(fèi)特點(diǎn)
生活用能的需求與生活水平密切相關(guān),長(zhǎng)期以來(lái),農(nóng)村地區(qū)生活用能主要靠當(dāng)?shù)亟斩捄托讲瘢扇≈苯尤紵绞?,能源有效轉(zhuǎn)換率僅有10~30%,造成能源利用的低效和浪費(fèi),能源缺乏與浪費(fèi)之間矛盾突出。隨著農(nóng)村社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,嘉魚縣農(nóng)村生活能源使用出現(xiàn)了新趨勢(shì),呈現(xiàn)出“三減三增”特點(diǎn):一是自及自足能源消費(fèi)減少,商品能源消費(fèi)增加;二是秸稈能源消費(fèi)比例減少,液化氣、煤等化石能源消費(fèi)比例增加;三是高能耗用能方式逐步減少,可再生能源利用不斷增加。
二、可再生能源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀
我國(guó)農(nóng)村地區(qū)生物質(zhì)能、太陽(yáng)能資源豐富,蘊(yùn)含著發(fā)展新能源的巨大潛力。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,可再生能源開(kāi)發(fā)利用已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展,太陽(yáng)能和沼氣等可再生能源在嘉魚縣農(nóng)村已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。
1、生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)
(1)沼氣。沼氣是我國(guó)廣大農(nóng)村地區(qū)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的一種技術(shù)成熟的可再生能源,到2010年底,全國(guó)已經(jīng)累計(jì)建成戶用沼氣超過(guò)4000萬(wàn)戶,受益人口達(dá)1.55億人。沼氣是有機(jī)物在缺氧條件下通過(guò)厭氧微生物的發(fā)酵作用產(chǎn)生的混合氣體,其中甲烷約占55~75%,1m3沼氣相當(dāng)于0.7~0.8kg標(biāo)煤,熱值較高,燃燒后只產(chǎn)生和CO2和H2O,是一種高品位的清潔能源。
到2011年底,嘉魚縣農(nóng)村戶用沼氣池達(dá)1.175萬(wàn)口,建池戶使用率達(dá)82%,每口沼氣池年產(chǎn)沼氣360m3,全縣年產(chǎn)沼氣346.86萬(wàn)m3,按與沼氣具有等量有效熱能的液化氣進(jìn)行替代比較,農(nóng)戶每年節(jié)省能源支出1088.28萬(wàn)元(本地液化氣價(jià)格為7.53元/kg)。二氧化碳和甲烷是產(chǎn)生溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w,每年可減少二氧化碳排放1.07萬(wàn)t,甲烷0.102萬(wàn)t。
沼渣中含有豐富的有機(jī)質(zhì)、腐殖酸和礦物質(zhì)灰分,改良土壤功效十分明顯,其中有機(jī)質(zhì)含量36.9%~49.9%,腐殖酸10%~24%,粗蛋白5%~9%,全NO.8%~1.5%,全P0.4%~0.6%,全K0.5%~1.2%;沼液含有多種速效營(yíng)養(yǎng)成分。
沼渣沼液可廣泛用于作物浸種、葉面噴肥、基肥或用于防治作物病蟲害,也可作為家畜添加劑和魚鉺料,具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值。用沼液浸種,水稻增產(chǎn)9.4%,玉米增產(chǎn)9.35%;沼液作葉面噴肥,密柑單株增產(chǎn)20.2公斤,茶葉噴施沼液能夠促進(jìn)茶葉株高增長(zhǎng),增加茶葉的百芽重和單葉重,促進(jìn)茶樹(shù)增產(chǎn),增產(chǎn)率為9.0%。沼液、沼渣綜合利用已成為農(nóng)業(yè)增收、農(nóng)民增效的一個(gè)新亮點(diǎn)。
(2)農(nóng)作物秸稈及薪柴
秸稈及薪柴具有體積大、密度小、熱值不高的缺點(diǎn),遠(yuǎn)距離輸運(yùn)成本大,堆放在房前屋后影響村容村貌,將其進(jìn)行氣化或壓縮處理做為燃料是提高利用效率可行辦法。
①秸稈氣化。秸稈氣化是采用一種生物質(zhì)熱解技術(shù),先將農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)原料切碎,在缺氧條件下,使秸稈不充分燃燒,產(chǎn)生大量的氫氣、甲烷和一氧化碳等可燃?xì)怏w。一個(gè)4口之家每月需要燃燒秸稈130kg,每100kg燃料費(fèi)用為13~15元,每農(nóng)戶月燃料費(fèi)16.9~19.5元,秸稈氣化成本明顯低于其他常規(guī)燃料。秸稈的平均含硫量只有0.38%,遠(yuǎn)低于煤的含硫量(約1%),秸稈氣化使用方便,清潔衛(wèi)生,可以部分代替高品位商品能源。
②固化成型。將秸稈或薪柴干燥粉碎后,經(jīng)過(guò)成型機(jī)械擠壓成密度為0.8~1.2t的柱狀或顆粒狀燃料,1t成型燃料相當(dāng)于0.429~0.571t標(biāo)煤。是一種能代替燃煤的新型低碳、節(jié)能、環(huán)保燃料,具有燃燒熱效率高、使用安全、清潔環(huán)保、節(jié)省空間等優(yōu)點(diǎn)。
2、太陽(yáng)能利用
①太陽(yáng)能熱水器。在太陽(yáng)能利用方面,應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟的是太陽(yáng)能熱水器,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)化。每平方米太陽(yáng)能熱水器年可替代標(biāo)煤150~180kg,2009年全國(guó)農(nóng)村太陽(yáng)能熱水器保有量2955.56萬(wàn)臺(tái),面積已達(dá)4997.06萬(wàn)m2,嘉魚縣農(nóng)村太陽(yáng)能熱水器普及率已達(dá)11%。一臺(tái)太陽(yáng)能熱水器全年可節(jié)電1.8GJ(約512kwh),按本地農(nóng)村電價(jià)0.6元/度計(jì),每臺(tái)熱水器全年可節(jié)約307.2元,農(nóng)戶6~7年就可收回投資,而太陽(yáng)能熱水器使用壽命可達(dá)15a。
②太陽(yáng)能路燈。太陽(yáng)能路燈主要是通過(guò)太陽(yáng)能板的光生伏特效應(yīng)原理,白天吸收太陽(yáng)能光子能量產(chǎn)生電能儲(chǔ)存,夜幕降臨時(shí)產(chǎn)生照明。太陽(yáng)能路燈不需要架設(shè)輸電線路,不用專人管理和控制,技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益上可行,一次性成本回收較快,節(jié)能效果顯著。
③太陽(yáng)能溫室大棚。不僅在瓜果蔬菜、花木苗圃等種植業(yè)上廣為應(yīng)用,在水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜禽飼養(yǎng)等方面的應(yīng)用也不斷擴(kuò)大,對(duì)提高農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)量、增加農(nóng)民收入起了很大作用。
三、新農(nóng)村發(fā)展可再生能源的現(xiàn)實(shí)意義
在新農(nóng)村建設(shè)中,因地制宜,合理開(kāi)發(fā)利用農(nóng)村可再生能源,對(duì)促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展有重要意義。
1、有利于構(gòu)建資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會(huì),促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)。
以沼氣為紐帶的農(nóng)業(yè)生態(tài)建設(shè),使農(nóng)業(yè)廢棄物得到循環(huán)利用,延長(zhǎng)了農(nóng)業(yè)生態(tài)鏈,既生產(chǎn)了清潔能源,又提高了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益;開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能,既能有效提供安全、無(wú)污染的清潔能源,又能促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn),改善生態(tài)環(huán)境,因此發(fā)展包括太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等在內(nèi)的可再生能源,不僅使農(nóng)村資源得到有效利用,而且促進(jìn)了生產(chǎn)、生活、生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展。
2、有利于優(yōu)化農(nóng)村用能結(jié)構(gòu),促進(jìn)節(jié)能減排。
農(nóng)村廣泛使用沼氣、秸稈氣、太陽(yáng)能等清潔能源,是農(nóng)民現(xiàn)代文明生活的一個(gè)縮影。目前形勢(shì)下,越來(lái)越多的國(guó)家面臨著減排問(wèn)題,逐步會(huì)將減排成本納入考量的范疇,傳統(tǒng)能源的成本將顯著上升,發(fā)展可再生能源,符合減排趨勢(shì)。
3、有利于發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì),轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)增長(zhǎng)方式。
大力推廣豬-沼-菜(糧、魚、果)生態(tài)利用模式,以沼氣為紐帶,把養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)有機(jī)結(jié)合起來(lái),把養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的廢棄物轉(zhuǎn)換成清潔能源和高效有機(jī)肥料,既解決農(nóng)村燃料問(wèn)題,又減少了農(nóng)藥使用,培肥了地力,還提高了農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),增加了農(nóng)民收入。
4、有利于改善農(nóng)村衛(wèi)生條件,減少疫病流行。
在建沼氣池的同時(shí),對(duì)農(nóng)村的廚房、廁所、豬圈進(jìn)行改造,實(shí)行“一池三改”,把臟亂的舊廚房改造成貼著瓷磚和安裝沼氣灶具的新型廚房,把臭氣熏天的敞口糞坑改造成水沖式廁所,把蚊蠅漫舞的畜禽舍欄改造成干凈的圈舍;在新農(nóng)村社區(qū)中建設(shè)小型沼氣工程,使生活污染物集中處理達(dá)標(biāo)排放,徹底改變農(nóng)村臟、亂、差的舊貌,實(shí)現(xiàn)廚房亮化、廁所凈化、環(huán)境美化,也潛移默化地改變農(nóng)民的衛(wèi)生習(xí)慣,改善農(nóng)村人居環(huán)境。
嘉魚縣是湖北省10個(gè)重點(diǎn)血吸蟲疫區(qū)之一,通過(guò)對(duì)全縣15個(gè)血吸蟲疫區(qū)村2000衣戶改廁和建沼氣池,阻斷血吸蟲的傳播途徑,對(duì)綜合防治血吸蟲起到較好效果。
四、存在問(wèn)題
1、常規(guī)能源不足。嘉魚縣地處平原湖區(qū),少煤無(wú)油氣資源,商品能源全部靠外調(diào)運(yùn),農(nóng)村人均能耗仍處于較低水平,2011年,農(nóng)村人均生活能耗為0.203千克標(biāo)煤/人?天,全縣農(nóng)村年生活能耗為1.9萬(wàn)t標(biāo)煤,如果農(nóng)村能源需求不能夠滿足,勢(shì)必對(duì)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)民生活改善和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響,阻礙新農(nóng)村建設(shè)進(jìn)程。
2、農(nóng)村能源利用效率低下。全縣農(nóng)村綜合利用效率比較低,僅為30%左右。農(nóng)村生活用能以直接燃燒秸稈為主,大部分為老式大鍋大灶,熱效率只有10%~30%,盡管政府多年來(lái)推廣節(jié)能省柴灶,但進(jìn)展緩慢,全縣節(jié)柴灶比例不足30%。
3、沼氣發(fā)展遇到瓶頸生產(chǎn)沼氣的主要原料是畜禽糞,與養(yǎng)殖業(yè)密切相關(guān),目前養(yǎng)殖業(yè)已由傳統(tǒng)的千家萬(wàn)戶飼養(yǎng)轉(zhuǎn)型到標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化、集約化養(yǎng)殖,養(yǎng)殖的農(nóng)戶數(shù)量急劇減少,沼氣發(fā)酵原料不足是戶用沼氣目前遇到的最大問(wèn)題。另外,戶用沼氣屬于自及自足能源經(jīng)濟(jì)利用模式,農(nóng)戶對(duì)沼氣的管理水平參差不齊,沼氣池產(chǎn)氣水平差異較大,因缺乏科學(xué)管理造成了相當(dāng)數(shù)量的廢棄池、病池,給沼氣發(fā)展帶來(lái)一定的負(fù)面影響。
4、可再生能源開(kāi)發(fā)利用規(guī)模與新農(nóng)村建設(shè)不適應(yīng),資金投入機(jī)制不健全,融資渠道不寬,科技服務(wù)體系滯后,技術(shù)開(kāi)發(fā)能力和產(chǎn)業(yè)體系薄弱。
5、農(nóng)民對(duì)發(fā)展可再生能源缺乏認(rèn)識(shí),持“不相關(guān)”、“無(wú)所謂”態(tài)度的人不在少數(shù)。
五、建議
新農(nóng)村建設(shè),為農(nóng)村可再生能源開(kāi)發(fā)利用帶來(lái)新的契機(jī),市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,新農(nóng)村建設(shè)不是一朝一夕就能完成的,可再生能源的開(kāi)發(fā)也不是短期工程,它需要長(zhǎng)期穩(wěn)定的政策、資金、技術(shù)支持渠道。
1、政府要加大對(duì)可再生能源發(fā)展的支持。2006年1月1日《可再生能源法》開(kāi)始實(shí)施,但與之相配套的實(shí)施細(xì)則一直沒(méi)有出臺(tái),加上可再生能源開(kāi)發(fā)前期投入較大,獲利較少,所以社會(huì)資金參與較少。政府要加大政策引導(dǎo)和資金支持,加大可再生能源開(kāi)發(fā)直接補(bǔ)貼和稅收優(yōu)惠,調(diào)動(dòng)多方參與可再生能源建設(shè)的積極性,要增加財(cái)政預(yù)算,加大項(xiàng)目開(kāi)發(fā)、示范推廣、科技培訓(xùn)力度。
2、將可再生能源發(fā)展規(guī)劃納入新農(nóng)村建設(shè)的整體規(guī)劃中,提高可再生能源資金使用效率,使農(nóng)村能源建設(shè)和農(nóng)村各項(xiàng)社會(huì)事業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展。
3、加強(qiáng)可再生能源建設(shè)管理,完善可再生能源服務(wù)體系,讓已經(jīng)建設(shè)成的農(nóng)村能源設(shè)施充分發(fā)揮出應(yīng)有作用,提高農(nóng)村能源設(shè)備設(shè)施的使用率。
石墨烯是已知度最高、韌性最好、重量最輕、透光率最高、導(dǎo)電性最佳的材料,使得石墨烯在能源、生物技術(shù)、電子及網(wǎng)絡(luò)技術(shù),航天航空和汽車工業(yè)等諸多領(lǐng)域展現(xiàn)出寬廣的應(yīng)用前景,因此被稱作可以改變世界的“神奇材料”。
目前,市場(chǎng)生產(chǎn)的二維石墨烯粉體材料,主要來(lái)源于氧化石墨烯還原的方法,其合成成本高,工藝復(fù)雜、污染大。另外,上述方法合成的石墨烯通常受范德華力或懸鍵作用的影響,制成粉末樣品后,易于堆積或團(tuán)聚成石墨片,失去原有石墨烯材料的許多優(yōu)良特性,因而使用前需分散于穩(wěn)定劑中,濃度很低,故不利于石墨烯的廣泛使用。此外,商用粉末樣品的石墨烯比表面積通常小于100m2/g,大大降低了其使用性能,使得其在很多應(yīng)用場(chǎng)合下存在一定的局限,難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需求。
石墨烯的三維化是一種能有效防止二維石墨烯之間團(tuán)聚或堆疊的結(jié)構(gòu)。它不僅保持石墨烯的本征特性,而且擁有獨(dú)特的自支撐結(jié)構(gòu)和多孔性。另外,它也能提供大的比表面積、高的機(jī)械強(qiáng)度和快速的電子和離子傳輸。因此,被認(rèn)為是未來(lái)石墨烯材料發(fā)展的重要方向。
在石墨烯三維構(gòu)造粉體制備技術(shù)方面,廣西大學(xué)可再生能源材料協(xié)同創(chuàng)新中心沈培康教授團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多年的研究,發(fā)明了創(chuàng)新的石墨烯三維構(gòu)造粉體的制備方法。該技術(shù)與傳統(tǒng)石墨烯制備技術(shù)相比,具有合成工藝簡(jiǎn)單,原料來(lái)源廣泛,成本低廉,可批量化生產(chǎn)。并且通過(guò)改變含碳聚合物的種類、金屬離子濃度,造孔劑的量實(shí)現(xiàn)可控調(diào)節(jié)石墨烯三維構(gòu)造粉體產(chǎn)品特性。此方法合成的石墨烯三維多級(jí)孔自摻雜(氮、磷、硼等)材料,具有其它碳材料包括商用石墨烯不具備的性質(zhì),如超高比表面積、高導(dǎo)電性、自摻雜、多級(jí)孔結(jié)構(gòu)等。這些獨(dú)特性能的石墨烯三維多級(jí)孔材料可廣泛應(yīng)用于燃料電池、二次電池和超級(jí)電容器等能源領(lǐng)域以及與高分子復(fù)合合成具有優(yōu)異特性的功能性涂料和增強(qiáng)材料,用于電子業(yè)、航空航天、汽車制造等領(lǐng)域。
目前,在南寧高新區(qū)建有一條自主設(shè)計(jì)、產(chǎn)年15噸的石墨烯三維構(gòu)造粉體材料生產(chǎn)線,開(kāi)發(fā)出多種具有特色、性能卓越的石墨烯粉體材料下游應(yīng)用產(chǎn)品,現(xiàn)已投放市場(chǎng)。在石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)范方面,制定了5項(xiàng)涵蓋石墨烯三維構(gòu)造粉體材料名詞、術(shù)語(yǔ)、生產(chǎn)裝備、生產(chǎn)技術(shù)和檢測(cè)方法的廣西地方標(biāo)準(zhǔn)(為全國(guó)首個(gè)石墨烯系列標(biāo)準(zhǔn),2017年1月1日正式生效)。
應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)例
一、鋰離子動(dòng)力電池
將石墨烯三維構(gòu)造粉體材料作為導(dǎo)電添加劑制備出來(lái)的鋰離子電池具有高功率、內(nèi)阻低、發(fā)熱少和循環(huán)壽命長(zhǎng)的特點(diǎn),該電池在5C高倍率充放電條件下使用,1萬(wàn)次以上循環(huán)容量保持率92.5%,電池自發(fā)熱溫度小于2℃,說(shuō)明石墨烯在磷酸鐵鋰顆粒之間形成了有效的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),充分發(fā)揮了磷酸鐵鋰正極材料大倍率下穩(wěn)定耐用、循環(huán)壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
二、脂和調(diào)理劑
石墨烯作為助劑添加到油脂中,可大幅調(diào)高產(chǎn)品的綜合性能如降低摩擦系數(shù)、提高極壓性。在普通的油中添加1‰的石墨烯三維構(gòu)造粉體材料,綜合性能提高300%以上,調(diào)理劑和脂中添加了石墨烯三維構(gòu)造粉體,有效增強(qiáng)了此類產(chǎn)品的性能。與德國(guó)FUCHS URETHYN E2脂相比,滴點(diǎn)從200℃提升到329℃;FUCHS脂的磨痕大于5mm,而改性后降低到0.40mm;體現(xiàn)了優(yōu)異的耐水性和抗腐蝕性。
三、機(jī)械加工化學(xué)品
利用石墨烯三維構(gòu)造粉體材料研發(fā)出高性能金屬加工切削液和防銹油產(chǎn)品。與傳統(tǒng)的產(chǎn)品相比,切削液的,冷卻和防腐性能大幅提高,進(jìn)而有利于提高金屬的加工精度和減少磨具的耗損。防銹油在金屬加工中間過(guò)程和產(chǎn)品存放期間,起防銹作用。添加石墨烯后,鹽霧實(shí)驗(yàn)證明,防銹作用顯著提高。
四、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液
石墨烯三維構(gòu)造粉體材料大幅提高傳統(tǒng)冷卻液的傳熱性能100%以上。此項(xiàng)產(chǎn)品除了產(chǎn)品的自身價(jià)值之外,對(duì)日后汽車發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)的輕量化設(shè)計(jì)和降低汽車油耗將起到很大的作用。
五、LED燈
添加石墨烯三維構(gòu)造粉體材料作為散熱材料,LED燈發(fā)熱可以從90℃降低到70℃,延長(zhǎng)了LED燈壽命。
六、功能性涂料
將石墨烯三維構(gòu)造粉體加入涂料中,可以制得具有優(yōu)異特殊性質(zhì)的功能性涂料,主要特點(diǎn)為抗靜電、高穩(wěn)定性、高耐磨性、耐腐蝕等。
目前,此項(xiàng)石墨烯粉體材料規(guī)?;苽浼夹g(shù)已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),并有明確的下游應(yīng)用方向,建立了從石墨烯生產(chǎn)原料、裝備、生產(chǎn)、銷售和下游工程應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈。此技術(shù)涉及行業(yè)眾多,這些行業(yè)全部加起來(lái)我們預(yù)測(cè)所需石墨烯粉體量將達(dá)萬(wàn)噸級(jí)。石墨烯的廣泛應(yīng)用將推動(dòng)傳統(tǒng)行業(yè)的升級(jí)換代,從而推動(dòng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。
以上工作均依托廣西大學(xué)可再生能源材料協(xié)同創(chuàng)新中心(2016年10月獲批“廣西電化學(xué)能源材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地”和“廣西石墨烯工程技術(shù)中心(組建)”兩個(gè)區(qū)級(jí)科研平臺(tái))開(kāi)展。中心于2014年12月正式成立,中心現(xiàn)有辦公和實(shí)驗(yàn)室面積5000m2,設(shè)有實(shí)驗(yàn)中心,小試基地和中試基地等。中心人員已發(fā)展到40人的團(tuán)隊(duì)(教職工14人),科研儀器總值超過(guò)8000萬(wàn)元人民幣,擁有大批世界先進(jìn)的大型測(cè)試儀器如:現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境球差校正透射電子顯微鏡(全國(guó)首臺(tái))、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡、原位-高溫X射線粉末衍射儀、拉曼光譜儀、同步熱分析儀等精密貴重儀器。并都已驗(yàn)收并納入國(guó)家設(shè)備共享系統(tǒng)開(kāi)放使用,現(xiàn)已對(duì)外承接送樣檢測(cè)、表征等工作。
本中心定位以“面向應(yīng)用的基礎(chǔ)研究平臺(tái)”為基本目標(biāo),主要研究領(lǐng)域包括石墨烯、燃料電池、二次電池、超級(jí)電容器、光/電水解等。本研究中心以“提升廣西大學(xué)綜合實(shí)力,推動(dòng)廣西區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展,推進(jìn)中國(guó)-東盟經(jīng)濟(jì)一體化,促進(jìn)‘一帶一路’經(jīng)濟(jì)發(fā)展”為導(dǎo)向,以建設(shè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、打造國(guó)際一流能源材料研究中心為發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)。
中心主任沈培康博士――廣西大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師,廣西石墨烯研究院首席科學(xué)家。中國(guó)電化學(xué)委員會(huì)燃料電池分會(huì)主席,中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)終身會(huì)員,廣西石墨烯標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)主任。主要專長(zhǎng)包括燃料電池、超級(jí)電容器、和鋰離子電池在內(nèi)的能源材料和裝置、納米功能材料、微觀電化學(xué)和石墨烯技術(shù)。先后承擔(dān)國(guó)家重大科技項(xiàng)目、國(guó)家863項(xiàng)目、國(guó)家基金委-廣東省聯(lián)合項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金國(guó)際重大和聯(lián)合基金項(xiàng)目及產(chǎn)學(xué)研等五十余項(xiàng)。迄今為止,共培養(yǎng)了29名博士研究生,59名碩士研究生和10名博士后。在能源材料領(lǐng)域核心專業(yè)期刊,如Chem. Rev.,J. Am. Chem. Soc.,Adv. Mater,Energy & Environ. Sci.等340余篇,累計(jì)ESI論文25篇,h-因子55。工作被廣泛引用超萬(wàn)次。2016年獲選全球高校能源科學(xué)與工程學(xué)科最具影響力的高被引150名學(xué)者之一,愛(ài)思唯爾中國(guó)高被引學(xué)者(能源領(lǐng)域)排名2014年第二名、2015年第三名和2016年第三名。受世界科技出版集團(tuán)CRC Press和Springer邀請(qǐng)組織編寫英文能源材料科技前沿著作4部。作為大會(huì)主席主辦了6次國(guó)際電化學(xué)能源材料會(huì)議。申請(qǐng)和授權(quán)發(fā)明專利50余件。因在電化學(xué)能源領(lǐng)域做出的科學(xué)貢獻(xiàn),2013年獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
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