光伏發電技術創新范文
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關鍵詞:光伏發電技術;必要性;太陽能;新能源;能源危機 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM914 文章編號:1009-2374(2016)32-0089-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.32.044
光伏發電技術是一種能夠利用可再生資源實現發電的技術。相比于傳統的燃料能源技術來說,更能夠減少我國環境污染,促進人與生態環境和諧相處。尤其是在市場經濟體制條件下,利用可再生的太陽能還能實現我國電力行業的長久發展,可見光伏發電技術對于緩解我國能源危機具有重要作用。
1 光伏發電技術
我國最早的光伏發電技術主要是晶體硅光伏發電,比較常用的晶體硅是單晶硅、多晶硅,后來材料逐漸發展為薄膜電池。薄膜電池產品包括非晶納米晶、微晶等。據有關數據顯示,單晶體太陽能電池的實驗室轉化率達到24%,商業量化生產效率達到17%。多晶體硅的實驗室轉化效率達到20%,而商業批量生產效率達到了16%。CdTe太陽能電池的最高效率達到了16%,商業化批量生產效率達到了10%。CIGS薄膜太陽電池的最高生產效率達到了19%,而商業化批量生產效率達到12%。薄膜電池發電隨雖然具有用量少的特點,但是相比于晶體硅其光電轉化率下降了一半。之后,隨著我國經濟的發展,光伏發電技術逐漸轉變為以現代光學技術為核心的發電技術,其核心內容是聚光技術。所謂聚光就是指發電量與光強度成正比例關系。
另外,現代光學技術要求聚光必須均勻,而最新研發的光像自適應光學技術就是一種能夠實現均勻聚光、提高發電量的新型光學技術。我國是光伏發電量增長最快的國家,也是光伏發電技術應用最廣泛的國家之一。在今后的發展中,我國將會由傳統的獨立發電系統轉向并網發電系統、城市屋頂發電系統等,可見我國光伏發電技術的應用市場是非常大的。除此之外,我國還出臺了相關政策,以支持我國光伏發電技術的發展。據調查顯示,我國到2030年光伏裝機容量將達1億千瓦,年發電量可達1300億千瓦時。其發電量相當于30多個煤電廠的發電量。
2 發展光伏發電技術的必要性
2.1 保護環境
無論火力發電,還是水力發電,都需要消耗能源,且容易產生大氣污染廢棄物。而太陽能光伏發電技術與其他能源材料最大的不同之處在于在發電過程中,產生的CO2量很少。眾所周知,CO2是導致溫室效應的根源,這樣通過利用光伏發電技術就能夠緩解氣候變化。
據有關數據顯示,自2007年以來,過去幾年是溫度最高的年份;我國南北半球的冰川和積雪正在融合;最嚴重的全球干旱地區增多。可見,發展光伏發電技術是非常必要的。我國最早利用光伏發電技術是在20世紀70年代,其用途主要包括人造衛星、海盜燈塔等。到20世紀90年代,光伏發電技術的應用范圍逐漸擴大,能夠應用在手表、計數器、交通標志等方面,但是仍無法普遍應用在民用電器中,到近年來我國大力發展光伏發電技術已卓見成效。最早利用光伏發電技術發電的是雙湖光伏電站以及麗江光伏電站。作為可再生的太陽能,利用光伏發電技術實現發電,不僅能夠緩解石油、煤炭等能源危機,還能減少環境污染廢棄物的產生。據調查顯示:一個中國普通家庭,一個月大約300度電,這300度電按一年來算,相當于要燒1.44噸煤,排放2.85噸的二氧化碳。如果利用光伏發電技術降低煤炭的使用量,也就是每個家庭能夠減少3噸二氧化碳排放量。
2.2 拓寬經濟領域
光伏發電技術促進了我國太陽能發電行業的發展,同時也促進其衍生行業的發展。通過光伏發電技術能夠有效調整我國發電行業的產業結構,并實現國家資源條件的合理利用,同時對于我國經濟的發展也具有很重要的作用。實踐證明,我國太陽能光伏發電行業還有效拉動了其他行業的經濟增長,如家庭燈具電源行業、交通行業、與汽車配套相關的太陽能汽車/電動車、電池充電設備、汽車空調、換氣扇、冷飲箱等。
據調查顯示光伏電站項目的開發和建設,可促進地區相關產業,如建材、交通運輸業的大力發展,對擴大就業和發展第三產業將起到顯著作用。例如太陽能光伏發電技術促進了綠色照明行業的發展,其中有關綠色照明系統的太陽能電池板、蓄電池、節能燈具等都是主要產品。而且綠色照明系統還被廣泛應用于建筑行業中,如路燈等。可見光伏發電技術不僅影響了我國市場經濟體制,還推動了我國經濟的發展。
另外,太陽能光伏發電技術還能降低發電項目投資成本,如目前常規火電的造價大約每千瓦5000元,而太陽能光伏發電系統的每千瓦造價約10000元。與此同時,常規火電的年有效發電時間多在6000小時以上,而太陽能光伏發電系統的有效發電時間僅2000小時,可見太陽能光伏發電的效率是非常高的。
2.3 緩解能源危機
顯然我國太陽能光伏發電技術的發展,為我國使用可再生太陽能提供了可能。尤其是減少了煤礦資源的損耗,不僅保證了我國生態平衡,還實現了社會經濟的可持續發展。
據數據顯示:一個裝機容量為10MWp,首年發電量為1891.7萬度電的光伏電站,首年節約標準煤6621噸,減排CO2為17214噸,整個光伏電站壽命周期內共節約標準煤150567噸,總減排CO2為391473噸。如果我國大面積普及光伏發電站之后,相信我國煤炭資源使用量將會大大減少。如果光伏發電進入民用發電行業,不僅能夠大幅度緩解我國資源短缺問題,還能夠實現生態平衡。如某發電站的光伏發電項目主要是在上層鋪設光伏發電面板用于太陽能發電、下層鋪設用于水產養殖的新型光伏系統工程。實踐證明:2016年上半年,已發電1408.25萬千瓦時,節約標準煤5600噸,有效減少了煤炭資源的使用量,而且提高了發電站的效率,更重要的上下層的綜合利用,減少了資源浪費。
3 我國光伏發電技術的未來發展趨勢
太陽能光伏發電技術的優越性使其逐漸成為能源使用的重要途徑。而光伏發電技術的發展不僅使太陽能代替了傳統能源,還使太陽能逐漸成為能源消耗的主體。據有關數據顯示,截至2030年,可再生能源的消耗將會占到能源消耗比例的30%,截至2040年,將會上升到50%。到21世紀末,可再生能源消耗會成為主要的能源消耗方式。可見太陽能光伏發電技術對于我國可再生能源的發展具有很重要的作用,同時從中也看出了光伏發電技術創新的重要性。
另外,我國也將會大力推動太陽能光伏發電技術的發展,加快我國經濟增長,并減輕我國能源危機問題。據《可再生能源中期發展規劃》指出,截至2020年,我國的太陽能發電量會達到60億千瓦。簡單地說,太陽能光伏發電產業將會成為我國主流行業。
4 結語
綜上所述,光伏發電是一種能夠實現我國可持續發展的新型發電技術。在資源短缺和環境問題日益嚴重的當下,大力發展光伏發電技術是十分重要的。因而,國家以及企業應該通力配合,開拓太陽能光伏發電市場,創新光伏發電技術,從而促進我國電力行業的發展,并進一步推動我國經濟的發展。
參考文獻
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關鍵詞:光伏產業 福建
一、福建太陽能產業發展現狀
福建省非常重視太陽能光伏產業的發展。2007年4月起,先后出臺了《福建省促進LED和太陽能光伏產業發展的實施意見(2007~2010年)》《太陽能產業發展行動計劃2007-2009》,《福建省新能源振興實施方案》。這些文件包括推進公共應用,獎勵自主創新,推廣ED和光伏產品,對產業實行優惠的財稅和用電政策,鼓勵優先采用省內生產的LED和光伏產品,建立公共技術服務平臺等。在這些政策的推動下近年來,福建省太陽能光伏產業迅速發展,已經形成礦山開采、粗晶冶煉、精制提純、晶體制作、硅片切割、擴散印刷、組件封裝等環節在內的較為完整的產業鏈。2010年LED和太陽能光伏產業規模約200億元,其中LED外延片和芯片產能占全國50%以上。主要分布在福州、廈門、漳州云霄、龍巖永定、泉州晉江和南安、莆田城廂等光電園區。
工業硅。福建硅礦資源豐富,產量約占全國的9.4%,世界的6.7%,是國內乃至世界上品位,純度最高的礦區之一,這為當地較低成本獲取多晶硅原材料提供了充足的資源儲備。福建省的硅石資源豐富、品位高;而且小水電站遍布全省各區,由于豐水季節電價較低有利于與硅礦資源配套,降低了生產成本,為福建省的初級硅提純提供了重要的基礎。目前省內硅材料生產企業多集中在硅石資源與水電資源相對豐富且配套的山區縣,尤以三明、龍巖地區為主。2010年福建有各類工業硅冶煉企業40多家,工業硅年產量約10.85萬噸,產能20余萬噸,已成為國內重要的工業硅生產地。
多晶硅材料。目前,福建省還不能規模化生產太陽能級硅材料,均由省外國外采購。2010年福建多晶硅產量614噸,僅占全國的0.14%,世界的0.04%。福建的企業、科研單位從上世紀90年代中后期開始就一直在探索采用物理冶金法從工業硅中提取高純度硅相關技術。長期以來福建多晶硅提純技術落后,2012年8月中科院福建物質結構所承擔的太陽能級多晶硅材料提純關鍵技術研發及檢測服務平臺標準化建設項目通過驗收,項目成果已在福建億田硅業有限公司獲得應用,大規模產業化在即。
太陽能電池制造。福建晶硅電池目前不具備規模生產能力,但非晶硅薄膜電池有優勢,南安市三晶電力陽光有限公司,福建鈞石能源有限公司,臺資企業創輝,金寶利公司等一批光伏電池企業先后建成投產,2009年福建太陽能電池組件產能達500兆瓦。福建LED和光伏產業專業園區建設已進入,企業超150家,產值超100億元。全省12個專業產業園區,分布在福州,廈門,泉州及云霄,華安,長汀等地,區域性光電產業聚集效應顯現。福建光伏產業鏈正逐步完善,發展規模也躍居全國前列。
經過多年的發展,福建光伏產業的產業鏈比較完整,上游有多晶硅生產企業、硅片生產商,中下游則有陽光大地等太陽能電池及組件生產企業。自2011年以來,受債務危機的影響,歐洲光伏市場需求下降,這對福建光伏產業造成重創。在困境面前,只有促進國內市場發展,光伏產業才有可能得以突破重圍,健康發展。
二、太陽能光伏產業發展前景與趨勢
隨著全球能源短缺和環境污染等問題的日益突出今天,人們不得不越來越依賴新能源,太陽能光伏發電是最具發展前景的新能源發電技術,今后會不斷地發展壯大,并最終成為人類能源的主體。太陽能光伏發電具有十分明顯的優勢,首先是資源豐富,且不會枯竭,是可再生清潔能源,特別是光伏發電過程不耗水,光伏電站建設不受水資源制約,可以在任何空閑土地上、特別是可以在沙漠土地上建設光伏電站。其次是光伏電池安裝建設簡單,裝機規模靈活,運行管理方便,既可以利用空曠場地進行建設,也可以與建筑物結合建設,幾乎不需要進行運行維護,開發利用的潛力很大。
福建省“十二五”能源發展專項規劃提到至2015年全省光伏發電裝機容量達10萬千瓦。新增太陽能熱水器40萬平方米,2015年累計保有量達100萬平方米。太陽光伏制造業方面到2015年福建省要實現LED與太陽能光伏產業銷售收入1200億元以上,其中太陽能光伏產值達600億元。但歐債危機及美國的光伏電池“雙反”案件勢對福建省這一產業發展帶來不利影響。只有加快啟動國內市場,才能走出困境。
太陽能被視為取之不盡、用之不竭的清潔能源,國內市場潛力巨大,用途廣泛。福建海岸線長、島嶼多,太陽能可供應島上居民用電和漁民出海打魚使用。城鄉公交亭使用太陽能的棚頂,既能遮風避雨,又能充電照明。太陽能還可用于農村灌溉用電,解決景區、偏僻農村用電難,也可用于城市夜景工程,既經濟又省力。
2011年我國光伏安裝量達到2.2吉瓦,首次突破吉瓦級,成為全球第三大光伏安裝國。從資源優勢、技術水平、生產能力、產業基礎等各方面來看,我國都已具備了加快啟動光伏市場的條件基礎。而迫切需要生產生活用電并擁有豐富土地資源的農村市場,則成為光伏內需的新增長點。
光伏系統初始投資成本及發電成本大幅下降。2008年,國家批準的4個上網的光伏系統上網電價是4元/ k W h。受金融危機的影響,2008年底和2009年初光伏產品價格出現了大幅下降,使光伏電站建設的初始投資大大減少。2009年3月,國家能源局啟動的特許權招標結果,產生了1.0928元/kWh的上網電價,光伏發電成本已經不像早些年那樣高不可攀。并網型地面光伏系統和附加在建筑物屋頂的光伏系統初始投資已經下降為2萬~2.5萬元/ k W p,在資源條件好的地區,上網電價已經接近1元/kWh。離網系統的初始投資,也已經下降到約4.5萬~5.5萬元/kWp。
太陽能電池及組件主要供應兩大應用領域,一是電站建設與商業供電,一是居民消費品及照明應用。目前電池組件價格的下跌總體有利于下游應用產業降低成本,增強其產品競爭力,延展應用領域等。太陽能電站發電成本目前已降至每千瓦時0.8元,預計未來仍將持續下降。雖然與煤電0.2至0.3元的發電成本相比仍有很大差距,但從環境成本及成本趨勢等綜合分析,太陽能發電已日趨現實。一旦通過提高太陽能轉換率降低電池生產成本,最終實現光伏發電平價上網,中國光伏業將徹底完成從政府補貼型向市場驅動型的轉變,整個行業才能迎來變革式的大發展。
三、光伏產業存在的問題
近20年來,光伏產業的發展已初具規模,但同國外相比在總體生產水平上還有很大的差距,光伏產業“兩頭在外”,福建沒有高純多晶企業,光伏應用市場弱小,即外銷工業硅――購進高純多晶及電池片――外銷電池組及太陽能產品(太陽能燈及工藝品),市場、原料均高度以來外部,市場風險大。太陽能光伏產業發展不盡如人意,存在核心技術落后、產業鏈發展不平衡、產品附加值低等問題。而產業鏈的發展與產業前景關系密切。其主要表現以及制約因素有以下幾點:
1 、生產數量巨大,國內消費較小。雖然現在我國太陽能電池制造廠的生產能力較大,但其成品主要出口,國內的需求并不是很大,這就勢必造成生產與消費的不均衡,同時也就制約了光伏行業的發展。福建的光伏應用市場。我國生產的太陽電池連續5年96%以上出口,國內安裝量不足2%~4%。2009年我國當年安裝量約占全球2.2%,累計安裝量只占到1%左右。目前省內光伏應用產品基本是太陽能燈系列,以外銷為主。
2、 主要材料需進口。光伏發電系統的核心是太陽能電池板,而太陽能電池板的主要原材料為晶體硅,在目前就技術而言,我國的硅生產能力雖然達到一定的水平,但是大多數還是需要進口,然而成品加工完畢以后又大多數出口,這就造成了“兩頭在外,大進大出”的發展模式,造成了太陽能光伏產業發展和應用市場發展出現極大的不平衡,極大嚴重阻礙我國光伏技術的跨越式發展。同時國外對光伏行業的一系列政策等都會給我國光伏產品的出口帶來直接影響;
3、 光伏技術研發投入有限,研發能力和技術創新能力薄弱。相比國外而言,我國的光伏技術比較之后,另外,雖然國家近幾年的投入資金研發的力度比較大,但是總體比國外還相差甚遠。再者,在國內對光伏行業的教育力度還遠遠不夠,國內大學中開設與之相關專業的本科學校共計兩所。這就造成了相關的專業人員的短缺,從技術方面極大地制約了行業的發展;
四、光伏企業的可持續發展之路
在資源日趨匱乏,可再生能源逐步為人所重視的今天,光伏產業前景依然被看好,目前的困境只是暫時的。那么,靠什么來復興光伏產業呢?國家出臺了一系列的政策鼓勵、扶植,這就相應的給光伏發電企業帶來了又一個春天。對于光伏企業的可持續發展可以從以下幾點來著手:
1.加速啟動國內市場
隨著2014年1月23美國第二次對中國光伏產品發起“雙反”調查,意味著今后相當長時間,我國光伏產業主要依賴國際光伏市場的狀況將難以持續,政府必須著力擴大我國國內光伏發電市場,為我國光伏產業發展提供基本的支撐。我國是能源消費大國,煤炭占能源消費結構的70%左右,面臨的資源和環境壓力巨大,發展光伏發電勢在必行,國內需求是新興產業發展的動力。2011年我國新增太陽能發電裝機容量約220×104kW,僅為歐盟新增容量的1/10,與發達國家相比,我國太陽能發電上網發電的比例較低,除了技術水平因素外,太陽能發電并網消納不足更多是體制原因,是體制性過剩。在新能源領域,中國無疑具有優勢,最大的優勢在于廣闊的市場,我國正處于工業化、城市化進程中,能源需求增量大,而新能源在能源結構中比例微小。太陽能資源的主要特點是分布廣泛,有太陽照耀的地方就有太陽能資源,因此太陽能光伏發電的優勢是分布式應用,應該采取與用戶用電相結合的方式安裝光伏系統,低電壓接入配電網,實現就近開發就近利用,不應該集中建設大型光伏發電,以遠距離高壓輸電方式利用,或者說至少在近期不應該以這種方式大規模建設光伏電站。
2.推進行業兼并整合
解決光伏產業產能過剩必須經歷行業整合,這是一個殘酷的過程,也是一個重生的過程,政府應該拯救光伏行業,施以必要“援手”維持中國光伏產業的國際地位,不能由于一些國家和地區的貿易保護使其受挫。我國太陽能產業在國際上已經占有一席之地,維持領先地位是使我國在新能源革命中立于不敗之地的重要保障,同時一些龍頭光伏企業已經存在“大而不倒”的問題,光伏產業的興衰已經影響到銀行貸款、當地就業、地方稅收等方方面面,如果出現大規模的倒閉潮,必將引發關聯企業破產、銀行受損、失業增加等一系列嚴重問題。不過,“救市”不是救企業,而是救行業,政府應該在光伏企業整合過程中,盡量把手從企業當中抽出來,將企業的優勝劣汰交給市場決定,只要加強行業指導即可。
3.提高技術創新能力
危機本身也是機遇,面對當前我國光伏產業的困境,光伏行業應該加強技術創新、降低成本、提高轉換效率,通過技術取暖來度過寒冬。光伏發電技術包括光伏電池材料、光電轉化效率、光伏電池生產裝備、光伏系統集成和建設,以及以光伏發電系統為主的電力系統的運行管理等等,目前這些技術仍然處于發展初期,全球的差距并不很大,但我國光伏發電技術及其應用水平相對落后,缺乏自主創新和發展能力,要使我國光伏產業在未來的發展中立于不敗之地,必須把光伏發電技術的研發放在更加突出的位置,這就要加大光伏產業技術創新力度。福建省太陽能產業發展重點:一是太陽能電池為代表的光伏產業。重點發展低成本太陽能級硅材料提純工藝技術及其關鍵設備、高光電轉換率的晶體硅電池和薄膜電池;發展太陽能發電、太陽能LED一體化、太陽能光電建筑一體化、離網型太陽能發電模塊化產品,支持開發大功率太陽能并網發電系統集成設備,推進太陽能光伏專用玻璃、電池生產輔助材料、組件封裝用相關輔助材料、照明器件等配套產業發展,發展硅錠和硅片制造、太陽能電池制造以及封裝等光伏制造設備,形成晶硅鑄錠、硅片切割、電池組件、光伏發電產品、輔助材料及裝備、工程設計施工與應用產業鏈,逐步實現太陽能光伏產業相關制造設備省內配套。二是太陽能發電設備。重點支持開發或引進大功率太陽能并網發電系統集成設備。到2015年,產業規模將突破1100億元,其中LED500億元,太陽能光伏600億元。
4.轉變政府補貼方式
光伏發電與常規電力相比經濟性較差,目前尚缺乏市場競爭力,要通過優化資金使用,以有限的補貼帶動盡可能多的光伏發電,通過合理的制度安排和競爭機制,促進光伏發電成本不斷下降,最終達到可以與常規電力相競爭的水平。近年來推動的“金太陽工程”就是以投資補貼的方式支持用戶端分布式光伏發電系統的應用,但實施的效果并不理想,應盡快調整新能源產業政策,把政策重點由過去的扶持產業轉到培育與擴大國內新能源市場方面,促進新能源產業從生產到消費的均衡發展。要改變補貼方式放大帶動效應。將光伏發電補貼方式從補貼裝機改為補貼發電量,從補貼發電端改為補貼用戶端,補貼發電量可避免虛報裝機、以次充好,補貼用戶端相當于降低了部分銷售電價水平,可比補貼發電端效率提高數倍。
參考資料
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2、鄧洲:《國內光伏應用市場存在的問題、障礙和發展前景》[J].中國能源,2013(1)
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在傳統資源日漸枯竭與環境污染日益加劇的雙重壓力下,太陽能光伏發電技術作為清潔可再生的新能源技術,其對人類社會發展的長遠戰略意義巨大。本文主要分析了我國光伏產業在發展過程中所存在的問題及未來的發展前景,并針對性的提出了相關政策建議。
關鍵詞:光伏;現狀;前景;政策
1、前言
我國光伏產業起步較晚,但發展迅速,特別是20世紀末至本世紀初,光伏產業取得了跨越式發展,已形成較為完整的工業生產體系,并在晶硅電池組件等領域具有較強的國際競爭力。但與此同時,在快速發展的背后也存在著諸多問題,對光伏產業的進一步發展形成了諸多障礙。本文對此進行了簡要分析,同時對光伏產業未來發展趨勢進行了分析預測,并針對性的提出了相關政策建議。
2、我國光伏產業發展中存在的問題
2.1國內市場落后
我國正處于快速發展時期,其工業化和城市化進程正穩步推進,耗能巨大。據亞太能源中心的預測 [1],2020年,我國交通部門用能比例將增加到16%;同時有專家預測,到2020年前后,我國可能成為全球最大的石油品進口國。與此同時,2011年我國總能耗占全球20%,CO2排放約90億噸,約為世界總量25%,約為美國和整個歐洲之和。首屈一指的耗能大國,刻不容緩的污染窘境。一切都促使中國將發展清潔性、絕對的安全性、資源的相對廣泛性和充足性的太陽能光伏產業提升到戰略高度。
在過去的十年里,我國太陽能電池及組件產量穩居世界第一,但在國內市場消費上卻是恨鐵不成鋼。2011年之前 [2],國內光伏產品安裝量一直在生產量的5%以下,而超過95%的產品則只能依賴歐美等國外市場。2011年,國內光伏產品安裝量占到生產量的12.7%,首次突破10%,但總體累計安裝量也僅有全球5%,相比于我國的年耗能量而言,少之又少。
2.2國內光伏產業整體格局“兩頭在外”
我國光伏產業雖然發展迅速,但自主核心技術較少,企業自主創新能力較差,如未完全掌握高純硅提煉技術,致使原料受制于人,隨時面臨被“釜底抽薪”的危險。另一方面,由于國內市場發展嚴重滯后,難以支撐起龐大的光伏生產業,2011年之前有超過95%的光伏產品用于出口,國內光伏企業嚴重依賴國際市場,致使我國光伏產業抵御風險的能力較低,易受到國際金融市場的影響。
90%以上的原材料依賴進口,90%以上的產品依賴出口這種兩頭在外的現象一直制約著中國光伏產業的發展。近年來,部分相關技術雖有所突破,原材料的一頭有所改善,但技術尚不成熟,也未形成一定的競爭力。2011年,國內光伏產品安裝量首次突破生產量的10%,但局勢依然不容樂觀,80%以上的光伏產品還需依靠國際市場,隨著歐美日等政府支持光伏產業政策的放緩,國際需求量逐漸下降;并且,2011年以來,美歐先后針對中國光伏產業展開雙反調查,致使國內光伏企業屢受打擊。因此,開發國內市場勢在必行。
3、光伏產業未來發展分析及政策建議
3.1未來發展分析
在技術層面上,光伏發電技術是利用半導體表面的光生伏特效應從而將太陽能轉化為電能的技術,光伏發電系統主要由太陽能電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成,而其關鍵技術在于太陽能電池。目前,光伏發電技術應用已非常廣泛,上至航空航天領域,下至普通的家用電器,大到兆瓦級發電站,小到普通的市場玩具,光伏發電技術正進駐到人類生產生活的方方面面。
從人類發展角度來講,能源是經濟發展的動力,經濟系統采用何種能源結構,是能否實現低碳經濟的根本,以往竭澤而漁,以化石能源為核心的經濟發展模式不僅難以為繼并滿足人類的長久發展,也給自然環境帶來了深重災難。只有轉變能源發展模式,向太陽能等新能源進軍,才是實現我國乃至全人類低碳經濟的根本出路,也是實現人類可持續發展的關鍵和必由
之路 [3]。
相比于傳統能源、核能、風能、水能等資源,太陽能光伏發電具有充分的清潔性、絕對的安全性、資源的相對廣泛性和充足性、長壽命、免維護性以及潛在的經濟性等優點。雖然成本過高依然是制約光伏產業規模化發展的主要因素,但隨著技術公關的逐漸突破,成本將進一步降低,進而具有與傳統能源相當的發電價格,但在清潔性、安全性及可再生方面卻是傳統能源望塵莫及的,太陽能等可再生能源也必將逐步完全取代傳統能源。
產業政策是產業形成和發展的源動力。美日德意等國際經驗表明,國家能源政策和發展戰略的支持是光伏產業形成和發展的源動力 [4]。在可預見的短期內,各主要國家光伏激勵政策和相關法律的保障仍然是世界光伏產業和市場快速成長的最主要的推動力 [1];而包括中國在內的廣大發展中國家,邊遠無電地區離網應用為光伏產業的成長提供了潛在市場。
就中國目前的光伏應用市場分析,國內光伏產業市場主要在:通信和工業應用大約占36%;農村和邊遠地區應用約占51%;光伏并網發電系統約占4%;太陽能商品及其他約占9% [1]。雖然目前光伏產業中,并網發電所占比例較少,但并網光伏發電在整個可再生能源技術中已是增長最快的技術,另據聯合國能源機構的調查報告顯示 [5],太陽能光伏―建筑一體化(BIPV)和并網發電將成為21世紀市場的熱點,將是21世紀最重要的新興產業。
3.2政策建議
限于目前的成本因素,光伏產品還不具有與傳統化石能源相競爭的實力,因此,必須通過政府鼓勵、補貼及相關法律等措施來開拓市場,從而推動光伏產業的發展。借鑒國際經驗并結合我國目前的實際情況,現提出以下建議。
3.2.1完善、整合法律法規
我國雖先后通過了《可再生能源法》和《上網電價法》等法律法規,但實施細則有待完善,權責有待明確。應針對不同資源,有針對性的確立相應的電價,并有效推動相應法律法規在全國實施。
3.2.2積極開拓國內市場
隨著歐美日等國際上主要光伏市場國家扶持資助政策的減弱,國際市場需求可能將隨之放緩;我國尚存在眾多的無電區和無電人口,分布式光伏發電市場潛力巨大;并且,西部地區充足的光照條件為光伏產業提供了良好的自然環境,在西部荒漠中建立大規模的光伏電站的市場巨大。這些眾多的因素都促使中國積極開拓國內市場,如此以來不僅可以為光伏產業的發展開拓新的廣闊的市場,更為我國清潔可再生能源的發展提供了強有力的推動力。
3.2.3注重人才的培養
人才是發展關鍵,是科技進步強有力的生力軍,必須未雨綢繆,積極系統化的培養相關技術及科研人才,為后續大規模開發、推廣光伏產品做好基礎。同時應建立公平公正,以擇優為導向,以獎勵為激勵政策,形成有利于人才脫穎而出,充分展示能力的選人用人機制,為人才的發展及才能價值的實現創造有利條件。
3.2.4建立健全的產學研一體化機制,提高創新競爭力
通過教育學習儲備人才,通過研發推動技術進步,通過技術進步降低成本,通過降低成本開拓市場,從而擴大產業規模。要積極形成以學和研為基礎和支撐,以產業為經濟轉化形式的產學研一體化機制。同時,技術進步永遠是核心競爭力所在,必須鼓勵技術創新,通過掌握核心技術以提高競爭力。
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篇4
自2009年以來,漢能選定太陽能光伏中的薄膜技術路線進行全球技術并購與整合,經歷短短數年間的集成創新、協同創新發展,成為一家在規模和技術上皆全球領先的“高科技+能源”企業,帶動了國內薄膜太陽能產業發展,使中國薄膜太陽能產業實現了真正的全球領先,為中國企業全球技術并購、整合國內外技術資源提供了成功的經驗。
通過全球技術并購成為行業的領跑者
2009年,在金安橋水電站還沒完工時,漢能就一直在考慮企業的發展方向,如何實現進一步的轉型升級。經過數年時間的研究和思考,漢能集團認為以太陽能為代表的新能源是人類能源史上的重大變革,太陽能發電大規模替代化石能源的時代已經到來。
然而當時,盡管薄膜太陽能技術已有數十年的歷史,由于光電轉換效率低、成本高等問題,并未引起業界的足夠關注,市場占有率很低。與此同時,另一個發展方向晶硅太陽能發電技術已經比較成熟,進入門檻低,投資回報快,當時業內外看好晶硅的人居多。漢能決策層經過反復研究認為,從長遠來看,薄膜化、柔性化是未來太陽能光伏技術的發展方向,薄膜光伏正處于產業認知曲線的起始端,其蘊含著極大的技術潛力,轉換率低、成本高是可以通過技術進步得以解決;從技術壁壘來看,薄膜太陽能是技術和資本密集型行業,可避免陷入晶硅太陽能行業的同質化和低水平競爭;從核心競爭力來看,太陽能的利用不再是對資源的爭奪,而是核心技術的競爭。因此,如果漢能掌握了薄膜太陽能的前沿技術,也就掌握了未來能源的發展方向。
戰略方向一旦確定,漢能選擇了一條全球技術并購與整合之路,快速進入薄膜太陽能產業。漢能以全球的眼光,經過對上百家薄膜太陽能技術公司跟蹤、篩選,選定技術路線,在全球范圍發現技術先進的公司。2012-2014年短短3年時間,漢能把4家當時擁有全球最先進的銅銦鎵硒、砷化鎵技術的公司收入囊中。
由此,漢能擁有硅鍺、銅銦鎵硒、砷化鎵等多條產品技術路線和專利,形成柔性化薄膜太陽能產品技術路線體系,同時還具備了核心裝備的自主設計和制造能力。漢能彎道超車一躍成為全球技術領先的薄膜太陽能公司。
漢能并購成功的重要因素
通過研究,我們認為漢能并購成功的重要因素有三個:一是機會青睞于有準備的公司。2012年伊始,全球光伏市場出現不景氣,特別是薄膜太陽能企業的生存狀況受到了較大的影響。這些公司經營多年,其研發投入到了一定階段,有的已經具備了做生產線的能力,需要大量的資金。然而這時候人們對薄膜太陽能技術不看好,不僅沒有新的投資進入,原來已投入的基金公司也急于撤出,一些薄膜太陽能技術公司面臨著破產的威脅,急需找到新的股東。漢能在這時候有了并購的機會。例如,2012年底,Miasole公司深陷資金緊缺的問題時,漢能基于前期對這家公司有全面的研究和了解,抓住了這個契機,一舉并購了這家公司。而在此之前因時機未到,李河君曾帶著技術團隊去美國Miasole公司,希望談判合作,但是他們受到冷落,在公司的大廳等待了30分鐘,連公司的CEO都沒有見到。
然而在漢能全球并購之后,隨著技術進步,薄膜太陽能有了長足的進展,轉化率提升很快,成本大幅下降。到了2014年底,全球又重新開始重視薄膜太陽能。美國國會研究服務局的行業組織、商業領域專家、美國的麻省理工大學(MIT)等多次提議美國政府應加大投入,支持代表太陽能未來技術的薄膜太陽能光伏發展。因此可以說,漢能成功地抓住了全球并購的最佳窗口期。
二是用專業精神贏得信任。為了順利地實施海外收購,漢能組建了一支技術團隊和一支商務團隊。技術團隊對上百家公司的資料進行篩選、對比、評估分析,深入標的公司實地考察判斷其技術的先進性,進行全面技術論證把控并購風險等等。這種專業化精神展示了漢能致力于薄膜太陽能的決心,贏得了標的公司的信任。在并購美國AltaDevices公司后,對方給漢能技術團隊的評價是“三最”:考察時提的問題最專業;技術方面的盡職調查做得最仔細;提供的材料和寫出的評估報告最詳實。
三是用誠意打動人心。商務團隊整合了國際知名的投行、咨詢公司、律師、會計師等資源,負責并購交易的商務談判。漢能的每一個并購交易,都對股東、債權人(銀行、金融機構)、管理層三方的利益訴求進行詳細的分析,比如,股東希望盡量減少損失,并能把公司轉讓給靠得住的新股東;債權人則是關心自己借出的資金是否能收回來,不希望承擔太大的風險;管理層則希望新股東能把公司發展得更好。漢能進行并購談判的時候,充分考慮了三方利益不一致性,對各方制定不同策略和承諾,最大限度地滿足不同利益相關方的利益訴求,用最大的誠意打動各方,贏得了順利并購。與此同時,漢能設計了對核心人才的留任激勵計劃和獎勵機制,為年輕的技術人員搭建成長平臺,留住了絕大部分的員工。
漢能在幾次并購中也是大贏家,最終都以較低的價格、盡量小的成本買下了這4家公司的股權。
全產業鏈集成創新形成自主創新能力
1.技術上繼續保持全球領先地位
完成了并購的漢能沒有停止繼續創新的腳步,他們持續投入大量的研發資金,整合國際國內的技術資源,不斷提升薄膜太陽能電池的轉換效率,如下表。其中,AltaDevices公司的高效柔性砷化鎵薄膜發電技術是全球最薄、最輕、轉換效率最高的柔性太陽能薄膜技術,經美國國家可再生能源實驗室(NREL)認證,單結電池研發轉換率達28.8%,雙結電池的研發轉換率為31.6%”這也是太陽能電池技術轉換效率的世界紀錄。
他們的主要做法是:一是創建全球聯動的技術研發中心,形成全球共創空間。通過構建全球技術研發體系,漢能由此站在了全球薄膜太陽能技術的最前沿。目前漢能在北京、四川、江蘇、美國硅谷、德國、瑞典等地建立了8個研發中心,全球研發團隊有近1800名研發人員,從事薄膜太陽能發電技術、應用產品的創新和研發。二是建立全球協同創新機制。經過多年的整合努力,漢能已經在不同的薄膜太陽能技術之間形成了比較好的協同發展機制,多條技術路線可以在開放的環境中互相參照和促進。由集團CTO丁建博士牽頭,集團各公司的首席技術官組成技術委員會,定期召開交流會。盡管各項技術之間有差異,但是也有很多共通的、啟發性的地方。比如,之前德國子公司正在研發一項技術,而美國子公司已經把這個問題解決了;美國子公司正在搞的課題,德國子公司也已經解決了,但是他們以前有技術保護,互相不來往。在漢能的全球技術整合的大前提下,幾家子公司技術共享,產生了協同效應,加快了研發創新的進度。三是通過專利等知識產權全球布局對全球薄膜太陽能技術實現鳥瞰。目前,漢能的專利一共有1319件,其中發明專利占到59.8%,覆蓋了中國、美國、歐洲、日本、韓國等技術和市場活躍地區,為漢能持續的技術創新以及市場開拓提供了有力保障。
2.在產業化上成為全球規模最大的制造商
漢能開展海外并購,其目的并不只是獲得一個現有的技術產品,或者規模和市場,關鍵是獲得技術和能力。這幾家歐美薄膜太陽能企業技術先進,量產規模相對還較小,通過漢能的技術消化能力、產業化和資金能力,把海外先進技術最后在中國落地生根,擴大量產規模,打開中國市場,提升我國光伏產業的技術和裝備能力,這是漢能海外并購的最終邏輯。
實現產業化除了要規模化生產,還要解決兩個關鍵性問題:一是研發成果的快速轉化;二是降低量產成本。漢能的研發主要放在國外,產業化放在國內。首先漢能將全球研發與國內規模化生產同時推進,例如,漢能海外公司在研發10.0版組件的同時,就開始幫助國內工廠大規模生產9.5版組件,使最新的研發成果與生產線實現無縫對接。二是漢能通過多方面的技術提升,擴大機組裝備產能、提高產品優良率、國產化替代等措施,快速降低了薄膜太陽能電池的成本,使得成本已接近晶硅太陽能電池。漢能在四川、廣東等地投資建設了多個薄膜太陽能研發制造基地,薄膜發電產能已達到3GW,相當于每年可新增發電量40億度。在江西、湖北等地也正在建設銅銦鎵硒、砷化鎵薄膜電池生產基地。漢能已成為全球規模最大的薄膜太陽能制造商。
3.漢能成為高端裝備制造商
從全球來看,由于薄膜太陽能電池制造的核心設備基本都是非標的,沒有獨立的設備制造廠。漢能先后收購4家薄膜太陽能電池公司,不僅獲得了電池制造技術,同時還得到了高端裝備的制造技術,打破了國外對中國的封鎖,形成了漢能的核心優勢。漢能促進高端制造裝備的國產化,目前,漢能已經完成對輔設備、設備的國產化,正加快推進核心設備的國產化。漢能研發團隊在國產化道路上更加注重創新性研發,自主研發的GaAs薄膜太陽能電池核心設備MOCVD(氣相外延生長技術),在原有并購技術基礎上進行技術提升,將單機產能從KW級提升到級,目前這臺設備正在調試。隨著MOCVD核心設備大機組的升級,能夠極大地提高生產效率、推動成本下降。
4.以核心技術構建新的盈利模式
漢能打造全產業鏈發展模式,形成了上游核心技術研發、高端裝備制造,中游薄膜太陽能電池制造,下游打造分布式發電應用和“移動能源+”的新領域,例如,分布式發電應用:漢能戶用發電、農業大棚、輕鋼屋頂、薄膜發電建筑一體化(BIPV);“移動能源+”應用:便攜發電產品、集成充電產品、無人機、太陽能汽車開發。構建了以核心技術為中心的薄膜太陽能行業全產業鏈的商業模式。
5.培養與提升企業的自主創新能力
漢能通過國內研發中心與海外研發中心的合作學習,把國內研發人員的研發能力培養起來,從而提升企業的自主創新能力。一是注重基礎性與應用性研發相融合,提升綜合研發能力。漢能通過把基礎性研發與應用性研發有機結合起來,從最初的原理、基礎研究、技術應用開發到設備的生產相結合,形成了完整的技術開發體系。二是通過國外研發人員帶動國內研發人員的技術提升。漢能在立足于國外各個公司的技術優勢基礎上對技術轉移進行規劃,派中國研發團隊到國外公司,在研發生產一線上與海外團隊合作,使國內團隊能夠掌握核心技術。三是著重提升漢能整體的自主創新能力。漢能通過技術并購,倒逼公司形成創新的氛圍,形成自主創新能力。
漢能模式值得借鑒
漢能的經驗告訴我們:自主創新不是僅僅靠自己創新。一是企業要在開放合作中自主創新。中國企業自主創新不是關起門來自己創新,閉門造車行不通,而是應以開放合作的心態在全球價值鏈中整合全球資源進行創新。二是善于促進國際和國內創新資源聯動進行協同創新。企業要在國際與國內企業之間安排一種協同創新機制,利用不同國家的創新資源稟賦和要素優勢,從而在重點領域實現技術跨越。三是海外并購的重點不只是對技術的并購,更是獲得技術創新能力,重在提升持續競爭力。
企業創新發展要放寬視野,由過去的注重引進國外先進技術到現在主動走出去并購國際先進技術企業,獲得知識產權和技術人才并能持續發展。漢能通過并購高技術企業實現了全球技術領先,這是我國戰略性新興產業重點領域所取得的一次重要突破。抓住全球經濟深度調整的機遇,并購整合海外高新技術企業是我國企業創新發展甚至在全球實現彎道超車的一條重要路徑。
漢能創始人李河君所具有的企業家精神為漢能持續發展帶來了凝聚力、感召力和影響力,成為了引領漢能持續創新發展的靈魂。事實上,改革開放30多年以來,中國擁有一批與漢能李河君一樣具備企業家精神的優秀企業家,他們以戰略前瞻性、行動力和專注于事業的精神,推動了中國經濟的高質量增長。在當前中國經濟轉型的大背景下,特別需要珍視、保護企業家的這種有眼光、有魄力、有信念、有責任以及百折不撓地精神,這是促進中國供給側改革、實現企業創新發展的重要動力源泉。
全球技術并購集成創新的政策建議
政府部門要支持我國民營企業全球并購高技術企業,對重點企業在政策和資金上給予扶持,幫助他們實現彎道超車。
1.高度重視通過全球技術并購集成創新引領發展這一重要途徑,鼓勵民營企業開展全球技術并購。民營企業數量多、行業覆蓋面廣,以民營企業為先鋒,以國家為后盾,發揮民營企業對市場的前瞻性、敏銳性、敢于冒險的精神和快速產業化的能力等特點,以及利用國際上對民營企業比較能接受,鼓勵他們到國際上并購高新技術企業,這是我國在高新技術產業實現彎道超車的一個有效途徑。
2.支持我國企業海外公司的技術創新。當前,我國民營企業在海外并購或者新設高技術公司已成熱潮,除漢能外,還有吉利、華為、復星、三一、上工申貝等企業都在海外并購技術型公司。有的企業從長遠著眼,在海外收購一些掌握前沿技術甚至是顛覆性技術的公司,有利于我國的技術創新和新興產業的發展。但是要使這些公司持續創新保持領先地位并迅速產業化,僅靠民營企業一己之力是非常困難的,需要得到政府的大力支持。我們對這些海外公司不論它在何國、不論它是否以外國員工為主,只要知識產權是中國的,海外技術資源為我所用,應在立項、資金扶持、市場開拓等方面都與國內企業一視同仁地得到支持。
3.政府專項資金和優惠貸款支持企業全球技術并購。將企業海外技術并購納入國家專項基金支持范圍,讓優惠貸款與貸款貼息政策惠及那些有利于國家全球戰略布局與實現技術升級的海外項目。
4.建立市場化運作的并購基金定向支持企業全球技術并購。在戰略性新興產業、高新技術行業等建立定向的海外產業投資基金,中司、社保基金等可以作為戰略投資者身份,與民營企業抱團走出去。
篇5
新能源是未來世界的主體能源,一國新能源產業的發展好壞將直接影響其在世界經濟中的地位。發展替代能源,實現傳統能源和新能源之間的替代是解決當前世界能源供需瓶頸、供需結構性矛盾以及減輕環境壓力的有效途徑,也是世界可持續性發展的基本保障。
中國正在積極開發水電、核電,鼓勵發展太陽能、生物質能等可再生能源,積極開發利用地熱能和海洋能。據中國新能源網預測,到2020年,中國可再生能源比重可以從目前的7%左右提高到16%左右;2035~2040年,這一比重將占到一次能源總量的25%以上。
二、中國新能源行業發展態勢
1 我國能源消費現狀分析
中國能源消費結構中,石油所占比例由2001年27.6%、2002年24.62%下降到2003年23.36%、2004年22.26%、2005年21.60%、2006年21.1%,天然氣所占比例由2001年2.96%、2002年2.71%下降到2003年2.50%、2004年2.53%,繼而上升至2005年2.8%和2006年3.0%,所占比例仍均低于世界平均水平和主要能源消費國的一般水平,而煤炭在一次能源消費的比例竟達70%,遠遠超過全球的平均水平(28%),而且,今年來有逐步上升的趨勢。主要原因是相對油氣資源我國煤炭資源相對豐富,而且,相對工業國家我國過去對使用高污染的煤炭幾乎沒有環保的政策限制和外部成本合算。
2 新能源產業發展現狀
(1)新能源行業的介定
新能源是指傳統能源之外的各種能源形式。它的各種形式都是直接或者間接地來自于太陽或地球內部伸出所產生的熱能。包括了太陽能、風能、生物質能、地熱能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出來的生物燃料和氫所產生的能量。
一般地說,常規能源是指技術上比較成熟且已被大規模利用的能源,而新能源通常是指尚未大規模利用、正在積極研究開發的能源。相對于常規能源而言,在不同的歷史時期和科技水平情況下,新能源有不同的內容。當今社會,新能源通常指核能、太陽能、風能、地熱能、氧氣等。
(2)我國可再生能源發展存在的問題
①政策及激勵機制欠缺
在現有技術水平和政策環境條件下,除了水電和太陽能熱水器有能力參與市場競爭外,大多數可再生能源開發利用成本高,再加上資源分散、規模小、生產不連續等特點,在現行市場規則下缺乏競爭力,需要政策扶持和激勵。目前,國家支持風電、生物質能、太陽能等可再生能源發展的政策體系還不夠完整,經濟激勵力度弱,相關政策之間缺乏協調,政策的穩定性差,沒有形成支持可再生能源持續發展的長效機制。
②市場保障機制還不夠完善
長期以來,我國可再生能源發展缺乏明確的發展目標,沒有形成連續穩定的市場需求。雖然國家逐步加大了對可再生能源發展的支持力度,但由于沒有建立起強制性的市場保障政策,無法形成穩定的市場需求,可再生能源發展缺少持續的市場拉動,致使我國可再生能源新技術發展緩慢。
③技術開發能力和產業體系薄弱
除水力發電、太陽能熱利用和沼氣外,其它可再生能源的技術水平較低,缺乏技術研發能力,設備制造能力弱,技術和設備生產較多依靠進口,技術水平和生產能力與國外先進水平差距較大。同時,可再生能源資源評價、技術標準、產品檢測和認證等體系不完善,人才培養不能滿足市場快速發展的要求,沒有形成支撐可再生能源產業發展的技術服務體系。
3 我國新能源行業發展展望
(1)水電
今后水電建設的重點是金沙江、雅礱江、大渡河、瀾滄江、黃河上游和怒江等重點流域,同時,在水能資源豐富地區,結合農村電氣化縣建設和實施“小水電代燃料”工程需要,加快開發小水電資源。到2010年,全國水電裝機容量達到1.9億千瓦,其中大中型水電1.2億千瓦,小水電5000萬千瓦,抽水蓄能電站2000萬千瓦;到2020年,全國水電裝機容量達到3億千瓦,其中大中型水電2.25億千瓦,小水電7500萬千瓦。
(2)生物質能
重點發展生物質發電、沼氣、生物質固體成型燃料和生物液體燃料。到2010年,生物質發電總裝機容量達到550萬千瓦,生物質固體成型燃料年利用量達到100萬噸,沼氣年利用量達到190億立方米,增加非糧原料燃料乙醇年利用量200萬噸,生物柴油年利用量達到20萬噸。到2020年,生物質發電總裝機容量達到3000萬千瓦,生物質固體成型燃料年利用量達到5000萬噸,沼氣年利用量達到440億立方米,生物燃料乙醇年利用量達到1000萬噸,生物柴油年利用量達到200萬噸。
(3)風電
①到2010年,全國風電總裝機容量達到500萬千瓦。重點在東部沿海和“三北”地區,建設30個左右10萬千瓦等級的大型風電項目,形成江蘇、河北、內蒙古3個100萬千瓦級的風電基地。建成1~2個10萬千瓦級海上風電試點項目。
②到2020年,全國風電總裝機容量達到3000萬千瓦。在廣東、福建、江蘇、山東、河北、內蒙古、遼寧和吉林等具備規模化開發條件的地區,進行集中連片開發,建成若干個總裝機容量200萬千瓦以上的風電大省。建成新疆達坂城、甘肅玉門、蘇滬沿海、內蒙古輝騰錫勒、河北張北和吉林白城等6個百萬千瓦級大型風電基地,并建成100萬千瓦海上風電。
(4)太陽能
發揮太陽能光伏發電適宜分散供電的優勢,在偏遠地區推廣使用戶用光伏發電系統或建設小型光伏電站,解決無電人口的供電問題。在城市的建筑物和公共設施配套安裝太陽能光伏發電裝置,擴大城市可薦生能源的利用量,并為太陽能光伏發電提供必要的市場規模。為促進我國太陽能發電技術的發展,做好太陽能技術的戰略儲備,建設若干個太陽能光伏發電示范電站和太陽能熱發電示范電站。到2010年,太陽能發電總容量達到30萬千瓦,到2020年達到180萬千瓦。
(5)其它可再生能源
積極推進地熱能和海洋能的開發利用。合理利用地熱資源,推廣滿足環境保護和水資源保護要求的地熱供暖,供熱水和地源熱泵技術,在夏熱冬冷地區大力發展地源熱泵,滿足冬季供熱需要。在具有高溫地熱資源的地區發展地熱發電,研究開發深層地熱發電技術。在長江流域和沿海地區發展地表水、地下水、土壤等淺層地熱能進行建筑采暖、空調和生活熱水供應。到2010年,地熱能年利用量達到400萬噸標準煤,到2020年,地熱能年利用量達到1200萬噸標準煤。到2020年,建成潮汐電站10萬千瓦。
篇6
浦項制鐵原是“國企”,韓國政府于2000年10月將浦項制鐵公司實行私營化,收回資金3兆8899億韓元,與其間的投資額2205億韓元相比,年均投資收益達16.7%,是韓國政府建立以來政府投資中收益率最高的。浦項制鐵公司于1994年在紐約證券交易所上市,接著又于次年在倫敦證券交易所上市,現在外資股東達60%以上,被認為是韓國具代表性的績優公司。
浦項制鐵是世界上最具競爭力的鋼鐵企業之一,其發展戰略是時時刻刻把創新思維融入企業的各項工作之中,不斷進行自主創新,以確保技術領先優勢和增強核心競爭力。為此,浦項制鐵大力研發新一代低碳鋼鐵生產突破性技術和環保型高端鋼材產品,同時還高度重視新能源技術開發,以尋找新的利潤增長點,創新引領國際鋼鐵業發展的浦項制鐵模式。
浦項制鐵擁有多項面向未來的先進技術,如低碳煉鐵FINEX技術,全氫高爐煉鐵技術,碳捕獲與分離技術,利用廢熱氣發電技術等。其中,浦項制鐵為最后一條技術路線設定的可行期限是2050年。
一直以來,浦項制鐵高度重視高附加值新產品的研發,已經形成了優質汽車用鋼、高級API鋼材、400系列不銹鋼、高級別電工鋼、熱成形鋼、TMCP(新一代控軋控冷)鋼、簾線鋼和無鉻熱鍍鋅鋼板等8大戰略性產品的研發體系,優先發展超輕型高強度汽車用鋼、高級別電工鋼等高附加值產品。如今,浦項制鐵高附加值產品比例高達60%以上、特別是世界頂級產品所占比例達到了17.8%。
篇7
Abstract: The externality of Building Integrated Photovoltaic is a fundamental problem in the process of its development. By introducing the development situations of Building Integrated Photovoltaic at home and abroad, the externality theory is used to compare and analyse the external economy of Building Integrated Photovoltaic and the external diseconomy of non-green building, then the policies and measures to promote the development of Building Integrated Photovoltaic are proposed, including the guidance of government policies and industry consolidation, the compensation of private benefits when implementing Building Integrated Photovoltaic, and increasement of private costs when implementing non-green building.
關鍵詞: 光伏建筑;經濟外部性;資源配置;政策措施
Key words: Building Integrated Photovoltaic;economic externality;resource allocation;policies and measures
中圖分類號:TM615 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2016)35-0078-03
0 引言
隨著全球能源短缺和環境污染等問題日益突出,太陽能光伏發電因其清潔、安全、便利、高效等特點,已成為世界各國普遍關注和重點發展的新興產業。太陽能光伏建筑將光伏發電系統和建筑物進行了高度集成,是一種光伏發電技術應用的最新方式。但因其經濟外部性問題,太陽能光伏建筑僅僅靠市場機制難于推動,通過對比非綠色建筑的外部不經濟性分析了太陽能光伏建筑的外部經濟性和資源配置非優,從而提出需要依靠政府制定政策措施來推動太陽能光伏建筑的發展。
1 太陽能光伏建筑的發展現狀
1.1 太陽能光伏建筑的國內外發展概況
在國外,美國于1997年提出“百萬屋頂”計劃,是最早制定光伏發電發展規劃的國家;日本1992年啟動了新陽光計劃,到2003年光伏組件生產占世界的50%;而德國新可再生能源法規定了光伏發電上網電價,大大推動了光伏市場和產業發展;瑞士、法國、意大利、西班牙、芬蘭等國也紛紛制定光伏發展計劃,并投巨資進行技術開發和加速工業化進程。
中國光伏發電產業于20世紀70年代起步,經過30多年的努力,在“光明工程”先導項目和“送電到鄉”工程等國家項目及世界光伏市場的有力拉動下迅猛發展,崛起了一批具有國際競爭力的高新技術光伏企業和以江蘇、河北、江西等省為代表的一批產業基地,出現了湖南中建大廈國際首創的百頁式非晶硅太陽能光伏發電幕墻、中國杭州低碳科技館的屋面太陽能光伏建筑一體化、天津張家窩鎮社區光伏電網工程等項目的成功實踐。
1.2 太陽能光伏建筑發展中存在的問題
太陽能光伏建筑優點突出,從效益角度看主要體現在經濟、社會和環保三個方面。其中經濟效益主要有并網發電、光電補貼和稅收優惠等,社會效益體現在對調整產業結構、促進經濟發展、增加就業崗位等起到了積極作用,環保效益表現為節約能源、降低環境污染、提高健康效益等方面。但是,對私人投資者來說,太陽能光伏建筑在實際實施中仍存在一些問題,主要表現在:①光伏系統初始投資成本較高,投資回收周期較長;②光伏發電多余發電量并網的可能性,這決定能否快速地回收成本;③國家有關光伏發電的指導電價、財政補貼和稅收等政策的影響。
這些問題正是影響投資者對項目投資積極性的關鍵因素,由于目前光伏系統成本較高,單純從直接經濟效益角度考慮,太陽能光伏建筑一般都不能吸引投資者投資。
2 太陽能光伏建筑的經濟外部性
2.1 經濟外部性與資源配置
外部性,也稱外部影響,是指一個經濟主體的行為對另一個經濟主體的福利所產生的影響,而這種影響并沒有通過貨幣或市場交易反映出來。當某個人的一項經濟活動給社會上其他成員帶來好處,但他自己卻不能由此而得到補償,此時這個人從其經濟活動中得到的私人利益就小于該活動所帶來的社會利益,這種性質的外部影響被稱為“外部經濟”;而當某個人的一項經濟活動給社會上其他成員帶來損害,但他自己卻并不為此而承擔足夠抵償這種損害的成本,此時這個人為其活動所付出的私人成本就小于該項活動所造成的社會成本,這種性質的外部影響被稱為“外部不經濟”。
外部性是普遍存在的現象,市場交易中的買方和賣方并不關注他們行為的外部影響,所以存在外部影響時,市場均衡并不是有效率的。在這種情況下,從社會的角度關注市場結果必然要超出交易雙方的福利之外,所以外部性將導致資源配置偏離帕累托最優狀態。
2.2 太陽能光伏建筑導致資源配置非優的情況
由于太陽能光伏建筑帶來的私人利益小于社會利益,而個人又沒有得到多出來的這部分利益,因此存在外部經濟。在存在外部經濟時,按照利益最大化原則,只要個人從事某一經濟活動所支付的私人成本大于私人利益,則個人就不會采取這項活動,盡管從社會的角度看,此時的私人成本仍小于社會利益,繼續進行該項活動是有利的。顯然在這種情況下,沒有實現帕累托最優狀態。
如圖1所示,MR和MC分別表示太陽能光伏建筑生產者的邊際收益和邊際成本曲線,而帶來的社會收益MSR由私人收益加上外部收益構成,MSR>MR。在市場交易中,生產者為追求利潤最大化,其產量確定在MR=MC的水平Q1上;但從全社會資源最優配置的要求看,使社會利益達到最大的產量應當定在MSR=MC的水平Q2上。由此可見,在存在外部經濟的情況下,私人活動水平常常低于社會資源最優配置所要求的最優水平,即Q1
2.3 非綠色建筑導致資源配置非優的情況
跟太陽能光伏建筑相對比,非綠色建筑帶來的私人成本小于社會成本,而個人又沒有為多出來的這部分成本付出任何代價,因此,存在外部不經濟。在存在外部不經濟時,個人經濟活動的決策基于私人成本與私人利益的比較,只要這個經濟行為者從事該項經濟活動所得到的私人利益大于私人成本,私人就會采取其經濟活動,盡管從社會的角度看,此時的私人利益小于社會成本,該項活動應減少或停止。
如圖2所示,非綠色建筑造成的社會成本MSC由私人成本加上給社會造成損失的外部成本構成,MSC>MC。此時個人的最佳產量決策仍然確定在MR=MC的水平Q1上,但從全社會資源最優配置的要求看,最佳產量應當定在MSR=MC的水平Q2上,Q1>Q2。因此,在存在外部不經濟的情況下,私人活動的水平常常要高于社會所要求的最優水平。
通過以上分析,可以看出:對于個人而言,他承擔了太陽能光伏建筑的社會成本,卻沒有得到全部的社會收益,而是由其他人得到了太陽能光伏建筑的外部效益。這就是太陽能光伏建筑的外部性問題,是太陽能光伏建筑發展所面臨的一個根本性的問題,也是太陽能光伏建筑僅僅靠市場機制難于推動的主要原因。
3 推動太陽能光伏建筑發展的政策措施
太陽能光伏建筑的經濟外部性使得個人利益和社會利益得不到統一,資源配置難以優化,是應當在最大程度上被限制和消除的現象。但是,這種經濟外部性難以通過市場交易的方式消除,需要政府部門制定相關的政策、采取相關的措施來予以規范和轉化。
3.1 政府政策引導,進行產業整合
目前,我國政府已經對光伏發電給予了大力的支持,如對一些太陽能光伏建筑一體化項目進行財政補貼、稅收優惠和技術上的支持,對光伏發電廠的建設和產業進行人力、財力、物力以及技術上的研發和示范等。另外,還可以從以下幾個方面對太陽能光伏建筑進行引導和規范:
①制定關于綠色建筑和太陽能光伏建筑的法律法規及技術規范。目前,我國已頒布了《可再生能源法》、《綠色建筑技術導則》、《綠色建筑評價標準》等,對節能和綠色建筑提供了法律依據和標準要求;另外,住建部于2010年頒布了《民用建筑太陽能光伏系統應用技術規范》,國家能源局于2013年《分布式光伏發電項目管理暫行辦法》,中國建筑節能協會太陽能建筑一體化專業委員會主編了《太陽能光伏建筑應用系統評價技術導則(試行)》等,均對我國太陽能光伏建筑的發展起到了良好的引導作用。今后,政府相關部門可以根據光伏發電的應用對研發、生產、銷售、安裝、使用等整個產業鏈制定相應的技術規范和評價體系,也可以強制要求那些有支付能力以及大型的建筑項目使用光伏建筑技術,并制定嚴格的程序步驟,促進太陽能光伏建筑的發展。
②鼓勵企業進行技術創新,降低生產成本。全球光伏發電產業增長迅猛,產業規模不斷擴大,產品成本持續下降,對太陽能光伏建筑的快速發展非常有利。政府可以利用宏觀控制手段,將所有與太陽能光伏建筑相關的企業進行整合,形成一條完整的研發、生產、銷售、安裝、使用等產業鏈,支持企業進行新技術的研發,鼓勵企業進行技術創新,不斷探索實現規模經濟,降低生產成本,提高企業效益。
③防止產能過剩,應對價格波動。目前,我國光伏發電產業呈現出較為明顯的生產能力巨大、但市場容量較小的特點,多晶硅原料90%依賴進口,太陽能電池90%以上出口,受外國政策波動影響較大。如果原材料價格持續上漲、產品價格波動明顯,會對企業造成相當的壓力。所以,政府從企業健康發展的角度考慮,在關鍵時刻給予指導和警示,在經濟震蕩和下行時期防止企業出現產能過剩,幫助企業解決發展過程中遇到的瓶頸。
3.2 補償太陽能光伏建筑的私人收益
太陽能光伏建筑存在外部經濟,帶來的社會利益大于私人利益,而且私人活動水平常常低于社會資源最優配置所要求的水平。因此,可以通過提高指導電價、給予財政補貼和稅收優惠等措施補償私人的部分外部效益,從而發揮太陽能光伏建筑的外部經濟性,并提高最佳產量,如圖1中提高到Q2的產量水平。
①對太陽能光伏建筑財政補貼。財政補貼可以對太陽能光伏建筑生產者的直接補貼,也可以對光伏建筑消費者的間接補貼,還可以將兩種補貼方式相結合,既能夠鼓勵投資者積極開發應用太陽能光伏技術和產品,又能促使消費者主動參與太陽能光伏建筑的實施。
②稅收優惠,減少企業負擔。鼓勵太陽能光伏建筑的稅收優惠包括對研究或實施太陽能光伏建筑項目的企業減免增值稅,對企業用于生產太陽能光伏產品的設備允許加速折舊,企業在太陽能光伏建筑、節能環保方面的設備投資可以抵減所得稅,企業生產或銷售太陽能光伏產品取得的收入實行稅前減免等。
③提高指導電價,并網回收多余電量。建立太陽能光伏并網發電系統,使實施光伏電網工程的用戶按高于現行電價的光伏上網電價價格將多余的電量回收到電網中,能夠鼓勵消費者主動積極地實施光伏建筑,并節約用電量。
例如,在山東青島某大學光伏屋面項目中,根據山東省光伏上網電價價格1.2元/kWh計算,如果沒有補貼、稅收優惠的情況下,項目財務凈現值為-34.659萬元,經濟上不可行;若考慮國家對光伏發電補貼0.42元/kWh,不考慮稅收方面的優惠,項目財務凈現值為-8.803萬元,經濟上不可行;而同時考慮政府補貼0.42元/kWh和增值稅減半按8.5%計算的話,項目財務凈現值為1.367萬元,在經濟上可行。可見,如果沒有政府補貼和稅收優惠的話,太陽能光伏建筑很難被私人投資者所關注。
3.3 增加非綠色建筑的私人成本
非綠色建筑存在外部不經濟,帶來的社會成本大于私人成本,而且私人活動水平常常高于社會資源最優配置所要求的水平。因此,可以通過對非綠色建筑企業征稅、對污染物的排放進行限制或界定產權等方式使私人承擔部分外部成本,從而消除其外部不經濟性,并控制其產量水平,如圖2中限制在Q2的產量水平。
①對非綠色建筑征稅。對非綠色建筑的限制和征稅,包括開征能源稅、環境稅等稅種鼓勵企業和家庭節能減排,對高能耗建筑以及不符合綠色建筑標準的建筑提高征收稅率等。
②對非綠色建筑制定污染標準,或建立排污許可證市場。政府通過調查研究,確定社會所能承受的環境污染程度,規定各企業所允許的排污量。凡排污量超過規定限度的,則給予懲罰性收費。如果制定排污標準有可能導致排污成本很高,還可以引進市場機制建立排污許可證市場。每張許可證都規定許可排放污染物的數量,超過規定數量將會被處以巨額罰款;許可證在生產者之間分配,并且允許買賣。這種可交易的排污許可證制度,既能夠有效控制排放水平,又能使減污成本盡可能的低,也有利于太陽能光伏建筑產業的長遠發展。
4 結論
太陽能光伏建筑因其較好的環保效益和社會效益,在國內外均得到了較大的發展,但是對私人投資者來說,其經濟外部性問題依然是其發展所面臨的一個根本性問題。通過對太陽能光伏建筑的外部經濟性和非綠色建筑的外部不經濟性進行比較分析,提出了依靠政府政策引導、進行產業整合,補償太陽能光伏建筑的私人收益,增加非綠色建筑的私人成本等推動太陽能光伏建筑發展的政策措施。
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篇8
一、澳大利亞新能源產業發展的現狀
澳大利亞是世界上第四大煤炭的生產國和最大的煤炭出口國,也是亞太地區液化天然氣第三大出口國。據有關資料顯示,2003~2004年度,澳大利亞全國能源生產總量約3.8億噸標準煤,其中煤炭占68%,天然氣占20%,石油占5%,其他可再生能源占7%。自20世紀70年代石油危機以來,澳大利亞加快了新能源開發利用的步伐并取得了較大進展,為本國經濟發展作出了積極的貢獻。
澳大利亞地處南半球熱帶和溫帶區域,大部分地區年平均日照時間在30個小時左右,太陽能資源十分豐富。澳大利亞是世界上最早開展太陽能發電技術研發的國家之一,其光伏發電和太陽能熱發電技術水平已達到世界先進水平。目前,澳大利亞太陽能光伏發電總裝機容量約5萬千瓦。此外,太陽能利用也得到了足夠的重視和廣泛的支持,澳大利亞有40多萬個家庭安裝了太陽能熱水系統,占全國家庭總數的5%以上。
澳大利亞風能資源豐富,開發利用潛力很大,是澳大利亞新能源發展的重點,其南部沿海風電場,風電機組年利用小時數一般在3000小時左右。有的甚至高達4300小時以上,是世界上條件最好的風電場之一。為了加快風能資源的開發和利用,2001年以來,澳大利亞聯邦政府通過建立觀測網絡和計算機模擬,繪制了全國風能資源分布圖,并將所得的測風和模擬數據提供給風電開發商。目前,澳大利亞全國已建成44個風電場,總裝機容量達82萬千瓦,在建的風電場25個,總裝機250萬千瓦。
澳大利亞的生物質能資源豐富,包括動物糞便、廢棄油脂、農林廢棄物、城市生活垃圾、能源植物等。同時,澳大利亞制糖業發達,蔗渣發電給本國創造了良好的經濟效益和社會效益。澳大利亞生產生物乙醇的原料主要是小麥和高梁等,單廠年生產規模約6000萬升,目前正在計劃建設5個年生產規模1.8億升的新廠,生產生物柴油的原料主要是廢棄食用油和動物油脂。
澳大利亞在2013~2014年將增加新能源投資,據該國的彭博新能源財經公司分析,澳大利亞的投資將增加到201 3年68億美元,2020年將增加到450億美元。盡管澳大利亞擁有世界上最好的新能源資源,但澳大利亞開發利用自己的新能源潛力比其他國家還要慢。2011年澳大利亞新能源利用比上一年增加了11%。盡管如此,澳大利亞來自新能源的電力只占8.7%,而世界平均水平為近20%。
二、澳大利亞發展新能源產業的主要做法
澳大利亞東臨太平洋的珊瑚海和塔斯曼海,北、西、南三面瀕印度洋及其邊緣海,面積為769.2萬平方千米。澳大利亞作為世界上一個發達國家,資源儲量雄厚,能源出口在其國民生產總值中占據重要地位,同時也消耗著大量的本國能源。澳大利亞為了發展新能源和可再生能源,采取了一系列有效的政策措施,推動本國經濟跨越式發展。
1、能源效率注冊
為了提高能源利用效率,澳大利亞《能源效率法》規定了法人能源效率注冊。其一,法人的能源效率注冊。主要包括:注冊的義務、能源使用準入、法人注冊申請之例外。該規定旨在保障登記人按要求提供注冊法人的相關資料,遵守本法。如果該法人符合申請要件,行政官員就必須為該法人注冊。如果申請者提供包括條例規定的資料和依照條例規定的形式提起撤銷注冊的申請,則可以撤銷注冊,行政官員必須在注冊名單中取消在申請做出及其后的兩個年財政年度中的注冊人之名稱。其二,評估計劃審批制度。注冊人應當每5年作出評估計劃。如果行政官員依照該法之規定收到并認可該評估計劃,則應當給予該法人書面認可通知單;反之,如果行政官員未在收到申請后的6個月內批準該評估計劃,他或她將被認為是默認符合本法之規定,并應給予該法人的書面認可通知單。如拒絕批準該計劃,也要出具書面通知單,以及對該法人準備依照《澳大利亞能源效率法》第18條規定的行政官員認為符合要件的評估計劃。
2、可再生能源許可
可再生能源許可證用于抵消或減少可再生能源短缺時購電的義務主體支付費用的數量。某一年度中有適格購電行為的人被稱為義務主體。義務主體一般通過購買來獲得許可證。許可證由法定資格的發電站等發電主體發放,該發電站使用的必須是符合法律規定的可再生能源,且其發電量達到了相應的1997年符合規定的可再生能源發電量的底線。同時,許可證也可以由政府批準的太陽能熱電站和小型電站發放。主體是個人的,在其可以發放許可證之前需要注冊。許可證必須依其注冊內容使用,并且其交易同樣需要注冊。義務主體可以放棄該許可證。如果義務主體持有可再生能源許可證節余,可以憑該許可證節余付費。
3、市場配額
按照澳大利亞聯邦法律規定,電力零售商和大用戶每年必須購買一定比例的可再生能源電力,并獲得相應數量的可再生能源證書,達不到這一比例或者不能獲得足夠可再生能源證書的電力零售商和大用戶必須交納高額的罰金或稅金。否則不能繼續經營。可再生能源發電企業在生產電力的同時也產生了相應數量的可再生能源證書。按規定:1兆瓦時相當于1份證書,每份證書的價格大約在40澳元左右。從總體來看,雖然證書和電力價格隨市場供求關系浮動,但有了出售電力和可再生能源證書這兩部分收入,可再生能源項目基本上可以做到自負盈虧和滾動發展。
4、財政補貼
澳大利亞聯邦政府規定,對安裝太陽能光伏發電系統的居民和商戶給予每瓦8澳元、每戶最高8000澳元的補助。同時,通過退稅和財政補貼的方式,對安裝使用太陽能熱水器、節能燈等可再生能源利用設施或節能產品的用戶給予補助。各州政府也積極制定各種可再生能源開發利用的財政補貼政策。以澳大利亞的維多利亞州為例,2003~2007年的4年間州政府共撥出800萬澳元財政專款,成立了可再生能源基金,對私人投資可再生能源項目給予相應的補貼,其比例最高達項目總投資的20%。
5、稅收優惠
澳大利亞的能源稅收政策主要體現在對清潔能源、新能源等綠色能源項目的扶持。雖然澳大利亞火力發電能力過剩,但仍對新能源項目給予稅收支持,以期減少環境污染,控制溫室效應。主要政策有:對太陽能、風能、生物制能、地熱、小型水利發電站等項目減免5年的企業所得稅。對使用綠色能源的用戶多支付的電費,通過退稅的形式給予補貼。邊遠地區企業用再生能源抽水,購置水能水泵或風能水泵的,政府除以撥款形式退回一半的費用外,另外一半的費用同樣在計征所得稅時加計扣除75%。這些稅收優惠政策,促進了澳大利亞綠色能源企業的進一步發展。
6、生態保護
澳大利亞生態環境保護主要涉及生物多樣性保護、空氣環境保護、溫室氣體排放控制、水資源保護、土地森林環境保護、海岸海洋環境保護等領域。為了減少環境污染,政府向法人和個人開征了具有準稅收性質的垃圾費和水處理費。垃圾費和水處理費屬于地方政府收入,各地政策不盡相同,有的以房產的價值為繳費依據,有的以房產的面積為繳費依據,有的以其他方式征收。如澳大利亞的布里斯本市,以垃圾桶的數量征收垃圾費,商業單位以廁所數量和用水量征收水處理費,工業單位以廁所數量和廢水量征收水處理費,個人以家庭為單位收取固定費用。
三、澳大利亞新能源產業發展對我國的啟示
由于化石能源占澳大利亞全國能源消費的比例很高,造成澳大利亞單位能源消費的溫室氣體排放量很大,加之其人口稀少,澳大利亞人均溫室氣體排放量高于世界大部分國家,減少溫室氣體排放的壓力很大。為此,澳大利亞將發展新能源作為減少溫室氣體排放的重要手段,采取了行之有效的措施,以推動本國經濟社會發展。通過對澳大利亞新能源產業發展狀況及有關政策的了解,我們感到澳大利亞新能源利用可以給我國以下幾個方面的啟示:
1、增強能源市場競爭力
能源資源價格體系的結構性變化是市場化背景下能源資源優化配置的基礎。實踐證明,沒有穩定的新能源市場需求,就沒有新能源產業的快速發展。新能源開發利用的初始投資和生產成本通常較高,如果沒有相應的設備和技術及相應的資金作后盾,加之沒有相關政策制度作保障,新能源產業發展也就成了一句空話。因此,我們應做好以下幾個方面:一是采用政府財政轉移支付(補貼新能源)制度,通過能源公開招標,政府在采購能源政策中優先考慮新能源;二是保障新能源企業的生產利潤,提高企業的生產積極性,鼓勵企業持續參與新能源開發和利用;三是引導金融企業和投資機構建立新能源的風險投資基金,鼓勵民間資本參與技術創新,聯合開發新能源技術;四是把新能源技術納入國家科技發展戰略,加大政府對新能源技術研發投入,提高新能源的研發經費;五是建立新能源生產與消費的稅收優惠政策,對新能源生產實行免稅或者降低稅率、提供貼息或低息貸款,減少新能源企業的成本支出。
2、提高自主創新能力
面對傳統能源在應用過程中的種種弊端,新能源在我國得到了突飛猛進的發展,通過新能源產業的發展可以改變我國目前的能源結構,緩解能源短缺與環境污染等問題,還能保證國家的能源安全,提升國家競爭力,并帶動我國經濟快速發展。基于此,我們應把握以下幾個方面的重點:
一是堅持以完善科研院所研發體系為依托,以深入推進產學研結合為途徑,大力支持新能源產業實現關鍵領域核心技術和關鍵設備研發的突破。
二是以龍頭企業為依托,建立一批國家級新能源工程技術研究中心,突破關鍵技術瓶頸。
三是建立一批新能源重點實驗室和產品試驗檢測中心,提高產品質量和市場競爭力。在相關高等院校建立基礎技術研究實驗室,在企業建立應用技術研究實驗室,突破一批重大關鍵技術攻關項目,提高能源效率。
四是引進一流人才,培養工程專業技術人才,解決人才缺乏難題。一方面,重點引進國家急需的新能源高級技術人才,為他們提供安家費、專項津貼、專項研發資金,提供事業平臺。另一方面,教育主管部門應積極鼓勵高等院校新開設風電工程、光伏工程、核電工程、生物質能工程等專業,制定長遠的人才培養計劃,大力培養工程技術類本科、研究生人才,以滿足新能源產業發展的需要。
3、完善能源法律體系
與澳大利亞完備的能源法律體系相比,我國能源法律體系尚需進一步完善,尤其是新能源和可再生能源領域。雖然法律體系的完善是一個漸進的過程,但應有其階段性的重點;而當前我國能源法律體系的完善,工作重點是盡快將能源市場、能源效率和新能源領域立法列入重要議程。
一方面,制定《能源市場法》,推動能源市場由非市場機制的壟斷性市場轉向市場機制的競爭性市場。成熟的市場是能源發展的基礎,特別是新能源的發展。能源市場涉及諸多環節,包括生產、需求、產業結構等方面,中國應當有一部能源市場基本法,其目的是為建立和規范能源市場確立基本原則和制度,推動新能源產業發展。在時機尚不成熟之時,可以借鑒澳大利亞的實踐,首先進行單個能源市場立法,以點帶面漸進地推進。
另一方面,制定《能源效率法》,促進能源效率的提高。能源效率的提高,能間接地控制溫室氣體排放量,保護生態環境。當前,我國能源效率只有33%,比國際先進水平低10個百分點左右。法律政策的缺失是導致能源效率低下、高消耗和浪費嚴重的主因。因此,我國應制定《國家能源效率框架》,以此提高我國能源利用效率,有效降低生產成本。
4、繼續深化國際合作
能源領域的國際合作既能有效地促進能源新技術的廣泛應用、提升并推動世界各國能源科技研發實力,又能共同為促進世界能源持續供應、應對全球氣候變化、保護生態環境及保持能源價格相對穩定作出新的貢獻。實踐證明,國際合作有力地推動了新能源產業發展,也帶動了我國自主創新能力的提高和增強。
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進入21世紀以來,在社會經濟飛速發展的情況下,人與自然之間的矛盾激化,因此,找到一種能夠讓社會經濟與自然環境和諧相處的低碳經濟發展模式已經成為各個國家都極為重視的問題,這也是促使低碳經濟模式成為不同國家共同發展的一個重要因素。文章主要針對低碳經濟發展的技術范式以及發展路徑的思考進行了全面詳細的闡述,以期為我國經濟發展過程中提供參考。
關鍵詞:
低碳經濟;技術創新
在當前全球變暖越演越烈的情況下,低碳經濟發展模式已經成為了各個國家的主要經濟發展方式,以此來促進人與自然之間的和諧關系,這不僅是對自然環境的保護,同時也是對人體健康的保護。低碳環境帶來的不僅是低污染生產,還能夠減少排放,避免大量污染環境的物質排入到水流、土地、大氣中,進一步對被人體吸收,導致大量疾病的滋生。因此,應當加大低碳經濟的發展力度,并且對其中的技術經濟范式以及發展路徑要進行深入的思考。
一、低碳經濟與低碳技術
低碳經濟已經成為了當前社會上一種新興的經濟發展模式,該發展的模式核心內容主要是在當前市場相關機制的基礎上來進行制度的創新以及制定,通過這樣的方式來使得低碳經濟發展模式能夠不斷地提高技術效能、減少資源使用,同時研究出可再生能源、減少溫室氣體排放等相應技術,使得絕大部分工業生產都能夠走向低排放、低能耗的生產模式。而有著低排放、低能效效能的低碳經濟發展模式必然會伴隨著新的節能技術、增效技術、減排技術的發展而發展。只有在大量新型技術的帶動下,并以創新的低碳技術作為指引,才能夠不斷推動低碳經濟模式的發展。
二、目前我國低碳技術發展的現狀
現階段我國企業在低碳技術研發方面已經取得了明顯成功,有些低碳產品甚至達到了中世界先進水平,其中最突出的就是新能源行業。比如,截止到2015年我國已經有82臺超超臨界機組在網運行,在世界范圍內也處于領先地位。除此之外,在世界范圍內,我國風力發電機組增長量也處于領先地位,2013年,風電機組增長量已經高于1600萬千瓦;2015年風電裝機容量已經超過了10000萬千瓦,同比增長1474萬千瓦,增長率達到了25%。除此之外,我國是世界范圍內出口光伏組件最多的國家,全球有接近40%的光伏產品來自于我國。此外,中國是世界最大的太陽能熱水器的生產者和消費者,占世界總產量的70%,約95%的太陽能熱水器的核心技術為中國公司持有;中國企業生產出了全球首款單次充電可行駛400公里、并可容納5位乘客的純電動轎車;中國水泥余熱發電效率世界領先,已開始向國外出口技術和設備。由中國科學院能源領域戰略研究組編制的《中國至2050年能源科技發展路線圖》指出我國近期低碳經濟與新能源產業最重要的發展領域為:清潔煤技術、新能源汽車、智能電網、新能源規模發電等。中國在低碳領域取得了不小的成就,但中國的低碳技術發展仍然令人擔憂。因為我們的技術仍以中低端為主。1.風力發電技術雖然是中國發展最快的新能源行業,已具有1.5MW以下風機的整機生產能力,但是一些核心零部件,如軸承、變流器、控制系統、齒輪箱等的生產技術難關卻遲遲未能攻克。2.可再生能源發電并網一直是一大技術難題,其中重要原因是我國的智能電網建設水平較低,沒有先進的電網調控和調度技術。3.在發展清潔煤技術方面,整體煤氣化聯合循環發電技術(IGCC)相關項目剛剛啟動,關鍵部件尚不能國產。在中國,常規火電站的投資約為每千瓦5000元人民幣,而IGCC示范電站高達每千瓦1萬余元,比常規火電站高出1倍多。
三、我國低碳經濟下的技術創新路徑選擇
我國是一個人口數量眾多的國家,人口數量位居全球第一,但是經濟發展的速度卻并不符合人口需求,生態環境也較為薄弱,極易受到氣候變化的直接影響。目前我國還處在一個經濟飛速發展時期,面臨著減小貧富差距、大力發展經濟、減少溫室氣體排放量等多個不同層面的重要工作同時發展,這導致我國要推廣低碳經濟發展模式的變得更加困難。也正是由于我國的國情較為特殊,因此我們不能照搬國外的低碳經濟發展模式,應當從國外低碳經濟發展模式中吸取能為我國所用的精華,從我國所特有的低碳經濟發展之路。
1.對低碳技術研發給予政策、資金等方面的支持。不斷完善我國的低碳技術開發政策,加強相關的政策以及制度,并且對我國的低碳經濟發展模式的企業,予以大量的資金支持。①部分新型的能源技術一直以來都是世界上極其難以攻克的問題,而如果僅僅只依靠企業獨立進行研發,必然是極其困難的,因此,政府必須要幫助企業在一方面加強與國際先進能源技術的合作以及交流,從而為我國新型能源技術的快速發展打下堅實的基礎。②國家應當在涉及到公共基礎設施的建設工作上,加大對低碳建設的力度,例如智能電網等,大量低碳技術應用在基礎建設上,能夠為國家節省資源和資金,減少排放。③國家應當扶助進行尖端領域的技術研究工作,使得我國的低碳技術能夠不斷的進步,不僅快速與國際尖端技術接軌,未來還要努力超越國際平均水平,例如在風力發電機上的相關核心技術等。④嚴格制定相應的低碳技術制度,以及戰略規劃,引導低碳技術的正確發展,避免盲目發展的現象出現,同時,低碳技術的發展方向應當由國家來予以規劃;⑤國家建立起相應的低碳經濟發展扶持基金會,以此來幫助我國企業低碳技術的發展。
2.從企業發展角度來說,企業需要進行低碳技術方面的創新,如若不然,企業將在低碳經濟發展大趨勢下失去市場競爭力。首先,企業應該轉變營銷理念以及傳統的盈利模式,在制定短期目標的同時,還需要制定長期目標,總體大方向應該是發展低碳技術,通過低碳技術的應用,以使企業獲得更高的利潤,真正的實現發展模式與技術平衡;其次,企業需要與政府、機構以及其他企業加強交流溝通,展開密切合作,以此分散低碳技術研發期間可能會出現的各項風險。由于低碳技術本身并不成熟,有很多低碳技術還只是停留在概念階段,企業研發過程中需要承受非常大人力、物力等壓力,如果企業單打獨斗顯然成功的可能性并不高,所以企業需要與政府、科學研究機構等展開合作,以此規避風險;最后,可以引進先進的低碳技術。現如今,技術發展也逐漸實現了全球化,我國企業完全可以通過技術貿易來著獲得先進低碳技術,而后再依據我國國情消化吸收,與此同時國家還應該做好專利產權保護工作。
3.對于科研機構來說,應該密切關注國家出臺的各項政策措施,在此基礎上,還需要與企業進行合作,以此得到研發資金。科研機構低碳技術研發的重點應該放在以下幾方面:提升煤炭資源的利用率;核電技術、輸配電技術以及可再生資源的開發利用技術等。通過這些技術的大力研發,真正的促進我國低碳技術發展,融入到各行各業中。另外,科研機構還需要做好一項非常重要的工作,即必須將研發成功的低碳技術推入到市場中,真正的將技術轉變為生產力。
四、結語
綜上所述,低碳技術已經成為了全世界生產技術發展的主流,這也是生產發展的必經之路,因此,在當前低碳經濟模式發展的潮流中,我國應當加快與國際水平接軌的速度,擴大低碳生產技術在我國生產行業的覆蓋范圍,將更多技術應用到生產中,促使低碳經濟發展走上可持續發展的道路。
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[2]黃棟.低碳技術創新與政策支持[J].中國科技論壇.2010(02).
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1電氣配電系統方面的節能
1.1供配電系統及電器產品的節能措施
1.1.1合理設計供配電系統
1)根據負荷容量、供配電距離及分布、用電設備特點等因素,合理設計供配電系統和選擇供配電電壓,供配電系統應盡量簡單可靠,同一電壓供電系統變配電級數不宜多于兩級。2)變電所應盡量靠近負荷中心,以縮短配電半徑,減少線路損失。根據負荷情況,可切除部分變壓器,從而降低損耗。3)根據負荷情況合理選擇變壓器容量、臺數,其接線應能適應負荷變化時,按經濟運行原則靈活投切變壓器。4)按經濟運行電流密度合理選擇導線截面,一般按年綜合運行費用最小原則確定經濟電流密度。
1.1.2提高功率因數,減少電能損失
1)提高功率因數的意義:a.可減少線路損失;b.可減少變壓器的銅損;c.可減少線路及變壓器的電壓損失;d.可以增加發配電設備的供電能力。2)提供功率因數的措施:a.減少供用電設備的無功消耗,提高自然功率因數。b.用靜電電容器進行無功補償。
1.1.3無功功率補償對配電變壓器進行無功補償可提高功率因數,有利于節能降耗,補償后功率因數均大于0.95。
1.1.4電力電纜的選擇
1)電力電纜材質的選擇:電纜線路的有功電能損耗為三相電路中有功功率損耗與最大負荷年損耗小時數的乘積。而有功功率損耗的大小主要取決于線路的電阻和感抗,即導體材質、截面積及絕緣形式。相對于鋁導體,銅導體的導電率高且能耗低,因此,銅芯電力電纜在工程設計中被廣泛使用。
2)按經濟電流選擇:電纜截面的選擇除技術條件外,另一個方面是經濟條件,即按經濟電流選擇。電氣設計領域逐步同國際接軌,陸續等同或等效采用國際電工標準,推廣應用IEC-287-3-2/1995《電力電纜截面的經濟最佳化》標準。
1.1.5配電變壓器的節能措施
變壓器節能的實質就是降低損耗,提高運行效率,具體有以下幾項措施:1)合理選擇變壓器的容量和臺數。選擇變壓器的容量和臺數時,應根據負荷情況,綜合考慮投資和年運行費用,對負荷進行合理分配,選取容量與電力負荷相適應的變壓器,使其工作在高效區內。一般情況下負荷率在0.3~0.75時,是經濟運行區;負荷率在0.5~0.6時,變壓器效率最高。負荷一定時,功率因數越高變壓器效率亦越高。2)選用節能型變壓器后,更換或改造高耗能的變壓器。新建或改建工程應選用SL7,S9,SC(B)9等節能型變壓器。3)加強運行管理,實現變壓器的經濟運行。
1.1.6采取抑制諧波的技術措施
隨著電氣技術的飛速發展,大量照明用的氣體放電燈及電子鎮流器、生活日用電氣中變頻空調器、計算機等非線性設備以及變頻水泵、變頻風機等設備的廣泛應用,均向電網輸送了大量的高次諧波。諧波的產生會導致風機或水泵的電動機效率降低、發熱增加,從而縮短其使用壽命;使變壓器產生附加損耗,從而引起過熱,使絕緣介質老化加速,導致絕緣損壞;諧波電流會引起電氣設備及配電線路過載導致短路,甚至引發電氣火災。諧波的抑制方法很多,常用的方法有增加換流裝置的脈動數、加裝交流濾波裝置、改善三相不平衡度、在用戶進線處加裝串聯電抗器、采用有源濾波器/無源濾波器等新型濾波措施。諧波抑制措施的選擇要根據濾波達標的水平、效果、經濟性和技術成熟度等綜合比較后確定,從而抑制高次諧波造成的系統發熱和損耗,實現電氣系統的節能。
1.1.7節電裝置的應用
自動穩壓型交流電源集中控制節電裝置,采用“電磁平衡原理”節電技術,通過裝在內部的LC無源濾波器抑制高次諧波造成的系統發熱和損耗,吸收系統內部的失真電能并轉化成為有用電能,通過裝置本身的感抗和負荷系統的感抗形成互感,可提高負荷系統電能的利用率,即提高功率因數。節電裝置串聯接入電力系統中,對系統輸入電能進行集中控制與多方位管理,改善電能質量,將供電參數調整到負荷設備最適合的工作狀態。
1.1.8太陽能光伏發電
太陽能是一種取之不盡、用之不竭的清潔能源,太陽每秒鐘釋放出來的能量,相當于目前全世界一年內能源總消耗量的3.5萬倍。然而太陽能必須被高效地收集并轉化為熱能、電能等常規能源,才能被充分利用。國家《電力法》規定,鼓勵各企業使用清潔能源及可再生能源,如風能、水能、太陽能等。太陽能是容易直接獲取的清潔能源之一,太陽光伏發電就是利用光伏效應把太陽光能直接轉化成電能的供電模式。隨著太陽能光伏發電技術的不斷發展完善和日趨成熟,該系統將會廣泛應用于各個領域。目前中新生態城幾乎所有的公共建筑均不同程度的使用了太陽能光伏發電裝置及太陽能熱水。
1.2照明系統方面的節能
1)選用合適的照明方式。在同一照明區間內,優先選用分區一般照明,根據視覺作業的要求,按需分設照度標準值,改變照度標準值單一的情況,切合實際,避免浪費,有效節能。一般照明可按需增設局部照明,高照度區采用混合照明。2)照明系統的設計。照明供電盡可能采用三相四線制。系統設計時,將照明負荷均勻地分配到三相電路中,采用三相四線制線路供電比單相二線供電可減少線路損失85%。3)選用高光效長壽命節能型光源。高光效光源主要指氣體放電燈。一般室內的照明優先選用熒光燈。發光二極管(LED)以其長壽命(可達100000h),良好的顯色性,無頻閃,響應時間短,耐振動,耐氣候,使用安全等諸多優點得到廣泛應用。本設計要求開啟型熒光燈具效率不小于75%,格柵型燈具效率不小于60%,氣體放電燈的整體功率因數不得低于0.9,鎮流器自身功耗不大于光源標稱功率的15%。4)照明系統能耗很大,采用I-BUS智能控制系統可以實現對各大空間如停車庫、多功能廳、游泳池、會議室、餐廳等燈具實行定時開閉或調光;會議室或多功能廳的用電設備統一控制,以節約電能。5)合理設計各場所照度,使照明功率密度不大于《建筑照明設計標準》表6.1.2規定:變配電室:現行值8W/m2,目標值7W/m2;照度標準值:100Lx。6)太陽能燈的利用。太陽能照明是將太陽能輻射轉化成電能,再將它應用到照明系統。太陽能光伏技術的應用不會產生二次污染,并且照明的工作電壓只有12V~24V,對人體沒有任何的危害性。太陽能照明系統采用微電腦智能化控制,全部自動化,無需人員看管,常用光感系統,做到天黑亮燈,天亮熄燈。并且太陽能照明工程后期工作運行費用低,供電系統穩定可靠。太陽能燈具使用壽命長,光源為冷光源,不會產生溫室效應,對植物沒有任何影響。采用太陽能發電技術,供建筑物的外檐泛光照明、戶外路燈照明及戶外廣告照明等用電,既節約了電能,又節約了敷設電纜等帶來的人力、財力。
2電氣專業其他方面的節能措施