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康明斯发电机组:日本等耗能大国新能源发展趋向选择
发布时间:2012-5-31  【关闭窗口】

  目前,积极发展新能源已是世界许多国家的共识,但如何选择适合本国的新能源路径,因地制宜地在新能源格局中确立优势,仍是各国发展新能源必须面对的课题。对日本福岛核电事故的反思以及曾被热捧的生物能源的科学性频遭质疑,要求世界重新审视和确立新能源发展的思路,各国开始更加科学、务实地勾画自己的新能源发展路线图……

  日本:电力新政推动新能源普及

  □记者冯武勇东京报道

  福岛核事故发生后,日本加快调整既有能源战略,向减少核电依存度方向发展,此前一度受到压制的可再生能源产业发展势头开始加速。根据日本政府的最新规划,到2030年,可再生能源发电量在发电总量中的比例将从目前的约10增加到30左右。为加快可再生能源普及,日本政府从政策层面加大引导和刺激力度,特别是今年7月开始实施的“电力全量购入制度”,将为企业投资可再生能源产业注入一剂强心针。

  力推电力新政

  今年7月起,日本将实行新的可再生能源“电力全量购入制度”。根据这一制度,日本各大电力公司有义务以相应的固定价格购入利用可再生能源产生的电力。

  日本有关部门希望,这一制度的全面展开和落实,将大大促进可再生能源在日本的普及,从长远来看,也有助于培育日本在可再生能源产业领域的技术扣管理优势。

  今年4月25日,日本经济产业省下属的一个委员会正式设定了每一类可再生能源电力的固定购入价格及购入期限。在设定购入价格和期限方面,委员会充分听取了可再生能源发电企业的意见,确保设定的价格有助于鼓励企业参与或扩大在可再生能源领域的投资。

  在日本,可再生能源分成五大类,即太阳能、风力、地热、中小型水力、生物燃料。根据不同的能源种类和发电功率,委员会设定了不同的价格区段。其基本原则是,在企业发电所需成本基础上“补贴”一定的利润空间。

  以太阳能发电为例,一度电的价格是42日元,购入期限根据发电功率不同设定为10年或20年。风力发电的价格为23.1日元/度(20千瓦以上功率)或57.75日元/度(20千瓦以下功率),期限为20年。其他如地热发电购入价格为27.3日元/度—42日元/度,中小型水电为25.2日元/度—35.7日元/度,生物燃料为13.65日元/度—40.95日元/度,除地热发电购入期限为15年外,其他均为20年。

  设定购入期限,主要是基于预期每一类可再生能源在这一期限过后能实现成本大幅下降,从而无需制度保护,企业即可在电力市场中获得竞争力。但在购入期限内,经济产业省将根据市场普及程度,每年重新厘定购入价格,从而在可再生能源发电企业和用户之间保证一定的公平性,也有助于防止市场进入无序状态。

  可再生能源项目井喷

  这一制度公布后,相关产业和市场信心大振。据中国尚德电力集团的日本法人介绍,该公司不断接到问询,不少企业希望在自家工厂的屋顶上铺设太阳能电池板,仅4月25日一天该公司就达成了几十份铺装协议。该法人表示,经济产业省设定的购入价格超出业界预期,公司今年在日本的销售量有望翻番。

  东日本大地震后,率先跨行业参与大规模太阳能发电产业的日本软银公司表示,鉴于固定价格购入制度有助于企业参与新行业的成本核算,今后将考虑进一步增加大规模太阳能发电项目。

  软银旗下负责太阳能发电业务的“SB能源公司”已于今年3月宣布,作为第一波投资,将在京都、群马、德岛三县先行建设装机容量总和为12.2兆瓦的太阳能发电站。根据软银的设想,未来建成太阳能发电项目的总规模将达200兆瓦,大约相当于福岛第一核电站三个机组的发电量。此后,软银4月又宣布计划在北海道征地大约480公顷,建成现阶段日本最大的200兆瓦级太阳能发电站。

  夏普、京瓷等日本主要的太阳能电池生产商也于近期宣布了在北海道、枥木县、鹿儿岛县等地的太阳能发电站建设规划。三菱商事、住友商事等日本大型商社则宣布将在福岛县的一处国立公园规划建设大型地热发电站。三井化学和东芝(微博)公司则计划在爱知县建设大型太阳能和风力综合发电站。

  新产业集群诞生

  除了发电企业外,可再生能源的普及给日本制造业也有望带来新的商机,乃至创造新的产业集群。

  日本经济产业省新能源产业研究会今年3月发表的一份报告认为,随着可再生能源市场参与者的增加和需求的多样化,国内外竞争将日趋激烈,同时将激发新的产业群。新的产业机会不仅出现在可再生能源产业方面,还包括能源控制机械、蓄电池、IT家电、电动汽车等关联机械和设备,以及上游的零部件、材料、工程和系统设计等市场。

  报告以太阳能发电产业的经济波及效果为例说,如果在日本国内生产1000套功率为三千瓦的太阳能发电设备,经济波及效果将包括生产制造层面的5447亿日元.附加价值层面的2319亿日元,以及新增就业岗位2.3万。

  日本瑞穗实业银行产业调查部的一份报告认为,从成本、市场、技术成熟度等因素综合考虑,风电最有希望成为日本具备竞争优势的新产业集群。报告指出,大型风车由一万到两万个零部件组成,零部件采购费约占风车制造成本的七成,包括零部件在内的产业链规模堪与汽车业匹敌。从新产业培育的角度看,日本有必要实现风车国产化,打造和扩大国内零部件供应链。

  瑞穗实业银行产业调查部的牛漥恭彦告诉记者,由于日本国内风力发电刚刚起步,市场尚不成熟,一定程度影响了日本风车制造商在全球风电市场的影响力,比如日本国内最大的风车制造商三菱重工在全球所占份额只有2,而日本国内运营的风车有八成是欧美企业生产的。但实际上日本国内企业在风电产业零部件制造方面相当有竞争力,大型轴承、碳素纤维等风车零部件和材料的全球市场占有率相当高。一旦国内风电市场得以扩大,日本有望打造出新的产业集群。

  他还建议,鉴于中国企业在风力发电和风电设备制造方面已具备较强实力,中日两国可在设备制造分工、技术研发和风电厂运行等方面开展合作。

  日本经济产业省新能源产业研究会则把海上风力发电视为日本风电产业的突破口,与陆上风电相比,海上风电对环境的破坏和噪音公害相对较小,大规模选址建设的潜力大,发电稳定性高。此外,海上风力发电还能充分发挥日本具备竞争力的造船业、海洋平台等行业的技术储备。

  英国:风能领衔新能源战略

  □记者黄堃伦敦报道

  英国在发展新能源方面态度积极,提出的目标是到2020年英国能源需求的15都源于可再生能源,为此重点发展八类能源技术,并因地制宜优先发展风能,以新能源保障能源安全和促进经济发展。

  八面出击

  英国能源与气候变化部在2011年发布的《英国可再生能源路线图》中,提出重点发展八类能源技术及相关政策,其中风能被分为陆上风能和海上风能两类:

  陆上风能通过电力市场改革为投资者提供长期的安全性保证,投资支持技术研发以减少风力发电机对航空雷达等方面的干扰,升级陆上风能发电传输系统以确保所发电力能及时高效地并入电网。

  海上风能成立专门小组进行规划,使海上风电成本到2020年降低至每千瓦时0.1英镑,政府在未来四年提供多达3000万英镑的支持资金。支持海上风电产业供应链的发展,鼓励港口城市建立相关制造厂,协调海上风电发展与海上油田开发之间的矛盾,保证海上风电站所发电能及时并入电网。

  海洋能包括波浪能和潮汐能,在未来四年将投资2000万英镑支持这两种海洋能技术的研发和测试,在海洋能技术研发机构之间建立知识共享网络,建设海洋能产业园并刺激产业发展。

  生物质发电包括将生物质能发展与垃圾处理联系起来,出台政策限制把木材当作垃圾丢弃,使其用于生物质能发电。设立发展生物质能的清晰目标,建立生物质能燃料来源的取样和监测系统。

  生物质热能在供热网络中设法增加生物质热能的吸引力,推动北爱尔兰已有的生物质热能计划的发展,对于生物质热能机构实行更为宽松的管理政策。

  地源和空气源热泵建立补贴机制以支持已有项目的发展;收集数据并改善技术,以利用室温与地表温差、室内外空气温差来调节室内温度,并能够提供热水。

  交通领域的新能源使用设立到2020年在交通领域使用可再生能源的目标。为支持电动汽车的发展将投入3000万英镑建立充电网络,对于购买电动汽车和氢燃料电池汽车或混合动力汽车的人,可提供高达5000英镑的补贴。

  其他可再生能源包括水电、地热能、太阳能等。它们在英国新能源战略中的重要性相对较低,但仍属于在适合的地方值得发展的范畴。

  因地制宜

  风能在英国新能源战略中处于核心地位,具有相关政策完善和保证产业持续发展,而对其他新能源来说,大多还停留在通过政策来推动产业起步阶段。这样的格局是英国因地制宜发展新能源的结果。

  英国是欧洲风能资源较丰富的国家之一,早在1991年就建立了其第一个风电站,随后在2007年风电就占到了英国电力供应的2.2,成为英国最大的可再生能源。

  英国作为岛国,陆地面积有限,在陆上发展风电面临限制后,开始大力发展海上风电。2010年,英国在北海萨尼特岛附近建成当时世界上最大的海上风电场,装机容量300兆瓦。今年2月又刷新了这个纪录,在坎布里亚郡附近的海上建成了一个总功率达367.2兆瓦的风电站,成为目前世界上最大的海上风电站。

  据英国可再生能源协会估计,英国目前海上风电总装机容量达1858兆瓦,相当于世界上所有其他国家海上风电的总和。根据目前的建设情况,这一优势至少会保持到2020年。

  对于其他可再生能源,英国也视自身情况进行针对性发展,比如作为岛国,波浪能和潮汐能丰富,因此这两种海洋能也被置于较优先的地位;而英国经常下雨的气候和偏北的位置,使得太阳能的作用不大。

  在风能的带动下,英国的新能源发电能力近年来持续上升。据英国能源与气候变化部的统计,2011年英国可再生能源发电占总发电量的比例为9.5,创历史新高,并一直处于上升趋势,而2010年这一比例还只有6.8。在绝对数值上,2011年英国可再生能源发电总量为348亿千瓦时,而2010年的发电总量仅为257亿千瓦时。

  在各类可再生能源中,风能发电量占最大份额。2011年,仅陆上风能发电量就达104亿千瓦时,海上风能发电量达51亿千瓦时,二者合计占可再生能源发电总量的近一半。

  保障安全

  英国大力发展新能源出于多种原因,首先是为了减排温室气体,有助于应对气候变化。英国是世界上第一个出台《气候变化法案》的国家,并自我规定到2050年使温室气体在1990年基础上减排80的法律目标,这对于其发展新能源既是压力也是动力。

  其次是在石油价格波动且不断创新高的年代,发展新能源可以减小英国对石油等传统能源的依赖,确保能源安全。但英国并没有抛弃传统能源,比如一直在努力推动“碳捕捉与封存”技术的发展,试图以此改造传统的火电厂,使其能达到减排二氧化碳的标准,继续工作一段时期。同时,英国已有的核电站大多已到设计寿命,政府也正在计划新建一批核电站。总之,英国的能源策略是既重视发展新能源,也并不指望未来完全依赖新能源。

  此外,发展新能源还可带来新的需求,拉动就业,促进经济发展。比如大力发展风能会带来对风机叶片、涡轮等方面的需求,这对英国制造业来说是个机会。而英国正在全国范围内推广使用新能源的供热系统,需要大量新的专门设备,据估计这可以给英国相关行业带来15万个工作岗位。

  《英国可再生能源路线图》中预测,要达到2020年使能源需求的15都源于可再生能源的目标,需要投入数千亿荚镑,这对整个经济的促进作用难以估量。

  巴西:生物燃料技术抢占先机

  □记者刘彤巴西利亚报道

  巴西水利资源丰富,提供了全国60以上的电力需求。2007年,巴西在东南沿海发现了储量丰富的石油资源。因此,巴西在新能源开发方面压力不大,但它因地制宜发展出以乙醇、生物柴油为代表的成熟的生物燃料技术。作为一种可持续的清洁能源,生物燃料不仅有效弥补了传统能源的不足,还使巴西在新能源蓬勃发展的今天抢占了先机。

  “国家酒精计划”

  1973年,世界爆发了第一次石油危机。原油价格暴涨使得所需原油一多半需要进口的巴西遭受沉重打击。由此,巴西政府决心利用本国丰富的土地资源和有利的农业气候条件,从甘蔗、木薯等作物中提取乙醇燃料,作为化石燃料的替代品。于是,雄心勃勃的“国家酒精计划”在1975年正式出台。

  在这一计划实施期间,巴西政府通过补贴、设置配额、统购乙醇燃料、调整价格以及行政于预等手段,鼓励民众使用乙醇燃料,并帮助企业从世界银行(微博)等国际金融机构获取贷款。巴西政府还要求在人口超过1500人的城镇中,加油站必须安装乙醇加油泵。汽油中添加乙醇燃料的比例也以法律形式确定下来。

  在政府扶持下,巴西石油公司、圣保罗州蔗糖技术中心等企业和机构一直在开展提高乙醇生产效率的项目,包括研究各种甘蔗的基因及萃取技术。上世纪80年代中期,乙醇的利用在巴西达到一个高峰,当时巴西每年生产的80万辆汽车中,3/4使用了乙醇发动机。通过实施“国家酒精计划”,1975年至2000年间,巴西少进口了约5.5万桶石油,成功减少了对石油进口的依赖。

  但上世纪90年代,由于巴西国内政治环境发生变化,国际市场石油价格下跌,巴西国内乙醇燃料供应量急剧萎缩。然而,一些有远见的企业和机构从未停止研发工作,不断提升技术和降低成本。进入21世纪后,巴西乙醇的生产效率翻了三番,成本从每升0.6美元降至0.2美元以下,加上国际油价走高,乙醇燃料在巴西的再度推广在经济上变得可行。

  列入创新战略

  经过30多年的努力,巴西目前已成为全球最大的乙醇出口国和第二大乙醇生产国。据统计,巴西目前甘蔗播种面积达到650多万公顷。全国有300多家甘蔗加工厂,其乙醇年产量已接近300亿升,每年的出口量也在50亿升左右。受美元贬值、糖类价格走高、气候条件等因素影响,巴西近些年乙醇生产和出口呈减少趋势。

  目前,巴西政府重视发展生物能源,并将其作为一项重要的经济、科技、能源政策。巴西认为,石油、天然气、水电、生物燃料为今后几十年的能源安全提供了重要保障。在巴西2011年至2014年的《科技创新行动计划》中,生物燃料在15个国家研发创新新战略领域中位列第二位。

  巴西当前生产乙醇的主要原料为甘蔗,并将传统的通过甘蔗发酵生产的乙醇称为一代乙醇。如今巴西一代乙醇生产技术已非常成熟,由于使用了一种特殊的酶,成本比美国从粮食中提取乙醇要低1/3。目前巴西致力于开发的是二代乙醇,即纤维素乙醇。如果这项技术开发成功,不仅可以将蔗渣、蔗叶等变废为宝,还可以使乙醇产量提升30至40。

  此外,另一项关键的研发是开发生物柴油技术。这项技术使蓖麻、棕榈、棉花、大豆、向日葵和玉米等可以大量生产的作物以及动物脂肪等,都成为这种新型生物能源的原料。目前巴西生物柴油的年产量在20亿升左右,80是以大豆为原料。规模化培育微藻是巴西正在研发的一项先进技术,以微藻作为生物柴油的原料,可以环保与炼油一举两得。

  风能后来居上

  利用在生物能源领域的先进地位,巴西近些年正大力推动“乙醇外交”。这项外交政策的核心是,巴西愿意无偿提供乙醇生产技术,帮助发展中国家发展替代能源,并加强与它们的经济和科技合作。分析人士认为,巴西此举一方面是为了提高其在国际上的政治地位,另一方面也有经济上的考虑,即促进乙醇燃料在全球普及。

  此外,在发展太阳能、风能等其他新能源方面,巴西政府提出了在解决边远落后地区能源时,使用光伏发电和风能发电,并为此提供财政资助和税收优惠。

  特别是在发展风能方面,巴西政府已显示出较大兴趣。据巴西风能协会人士介绍,该国东北部地区和南部南大河州是巴西发展风能潜力最大地区,尤其东北部地区是世界上利用风能条件较好地区之一,有些地方的发电率可达45至50,而世界平均水平为27。

  巴西风能协会人士表示,巴西是继中国、美国和印度之后世界上风能发展较快国家之一。巴西现在的风能发电装机容量为1200兆瓦,到2014年将达到7200兆瓦。如果按照目前这个速度发展,到2020年将达到2.5万兆瓦。

  迄今,巴西国家电力局已于2009年、2010年和2011年举行了三次风力发电商业招标,吸引了通用电气等国际行业巨头,同时也引起我国大型风能技术公司的注意。巴西风能协会人士表示,中国企业进入巴西市场,对于提高当地清洁能源在能源中的比例,促进风能技术发展和产品竞争力的提高具有重要意义。同时,他们建议中国企业最好是在当地投资建厂并转移技术,因为这样做会得到巴西政府一系列的税收和贷款优惠。

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