可再生能源和新能源的區別范文
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篇1
【關鍵詞】 財稅政策; 可再生能源; 商業化階段理論; 政策框架
中圖分類號:F416.2;F810 文獻標識碼:A 文章編號:1004-5937(2015)22-0091-05
一、引言
能源是人類活動的物質基礎,人類的活動離不開優質能源的出現和先進能源技術的應用。伴隨著發生于20世紀70年代的石油危機,世界各國愈加重視能源供應對于經濟的巨大作用。而近10余年全球生態環境惡化,空氣污染加劇,使得以風能、太陽能、生物能為代表的可再生能源得到追捧。目前,我國是世界上最大的煤炭生產國和消費國(BP,2013),是第二大能源生產和消費國以及第二石油消費國、OECD之外最大的石油進口國(王仲穎、任東明、高虎等,2012)。我國煤炭消費占能源消費的比重長期保持在70%以上(中國統計年鑒,2014),導致的直接后果就是我國CO2氣體排放呈逐年上升的趨勢,溫室氣體排放總量已占全球首位(IEA,2009)。我國政府已經提出2020年可再生能源消費量要占到全國一次能源消費量的15%(《可再生能源中長期發展規劃》,2007),但是要實現此目標,任務艱巨(王仲穎、任東明、高虎等,2012)。
世界經驗表明,可再生能源產業的發展與政策的引導和激勵密不可分。《可再生能源中長期發展規劃》(2007)明確指出,根據《可再生能源法》的要求,國家運用稅收政策對包括水能、生物質能的可再生能源的開發利用予以支持。目前,對于可再生能源激勵政策的研究文獻主要從政策工具的應用、政策工具效果評價方面提出。越來越多的學者開始重視對于可再生能源的激勵政策應該針對不同發展階段提出。Martine et al.(2006),Hillring(1998)提出在研發階段需要針對技術研發進行支持;在生產階段主要通過減免稅收和適當補償(Lawrence & Stanton,1995);在市場化階段Suani(1999)認為生物質能政策需要將外部性引入市場價格中。同時,可再生能源在市場化階段配額標準需要保持相對穩定(Ryan et al.,2006)。國內學者王革華(2010)對我國新能源產業政策進行了梳理,同時借鑒國際經驗,提出我國應完善經濟激勵政策和非經濟激勵政策,促進新能源的發展。王璽等(2011)針對新能源產業研發、生產和銷售等環節設計了稅收優惠政策。劉葉志(2008)則從外部性理論的角度提出使用財政政策來優化資源的配置。
本文針對我國可再生能源產業政策的發展狀況,從基礎理論入手,通過科學判斷我國可再生能源的發展階段,針對不同發展階段依據商業化階段理論與可再生能源財稅政策的關系提出相應的產業財稅政策。
二、可再生能源的概念及發展意義
(一)可再生能源概念和分類
根據不同的劃分標準,能源可以劃分為不同的類型。根據是否再生,將能源劃分為可再生能源與非可再生能源。可再生能源的英文名稱是Renewable Energy,其概念最早是由聯合國在內羅畢的新能源和可再生能源會議上確定的。可再生能源不同于常規的化石能源,具有可持續性,幾乎不會枯竭,有利于生態良性循環,主要包括太陽能、風能、生物質能、地熱能、海洋能以及所產生的二次能源氫能等(張博,2007;姜南,2007)。我國將可再生能源分為水能、生物質能、風能、太陽能、地熱能和海洋能(《可再生能源中長期發展規劃》,2007)。這種能源資源潛力大、環境污染低,是人和自然和諧發展的重要能源。
(二)可再生能源發展的重要意義
1.能源可持續發展的需要
我國能源長期存在資源有限、優質能源儲量嚴重不足、化石能源人均儲量低的狀況,其中石油、天然氣資源僅占世界人均儲量的11%和4%。目前,中國石油進口年均增長率達到了35%,石油對外依存度在30%以上,這一數據有進一步擴大的趨勢。隨著我國經濟的快速增長,對能源的需求將持續增加。
2.調整能源結構、增加能源可持續供應的需要
我國能源消費結構長期以煤炭為主,隨著降低煤炭消費的壓力增加,必然需要相應提高水電、核電等能源的使用量。只有這樣才能建立多元化的能源消費結構。
3.保護環境、降低溫室氣體排放的需要
對于化石能源的過分依賴,使得我國環境污染嚴重,嚴重影響我國居民的身體健康。而可再生能源幾乎不會對大氣環境造成破壞。這也是為什么世界越來越重視可再生能源的原因所在。
三、商業化階段理論與可再生能源財稅政策的關系
(一)商業化階段理論的內涵
根據美國總統科學技術顧問委員會研究報告(PSCAST,1999),可以將可再生能源技術的商業化過程分為研究發展階段、示范階段、規模化降低成本階段和大面積推廣階段。
在研究發展階段,也是商業化準備階段,投資收回的可能性小,承擔的風險高,因而在此階段政府是研究開發投入的主體。政府等公共部門應該在技術研發方面發揮巨大作用,同時為了促進新技術的商業應用轉化,政府應該引導企業積極參與。
在示范階段,政府提供資金支持是本環節得以順利進行的有力保障。此階段可以分為技術示范和商業化示范兩個階段。技術示范階段的主要任務是對研發出的新技術進行生產能力的可行性驗證、示范,并發現問題,進一步完善新技術;而商業化示范階段是在上一個階段可行的基礎上對商業服務的能力和推廣前景進行驗證。本階段資金投入較大、回收期長、風險高,資金獲取是需要解決的重要問題。
到了規模化階段需要降低生產成本。在本階段技術特征表現為單位生產成本受累計產出規模增加的驅動而進一步下降,整體呈現“學習曲線”的特征(見圖1),直至可再生能源技術擁有與傳統能源相同的競爭力。成本下降受規模效應的驅動,而累計規模效應需要穩定的大量的資金投入,本階段需要解決的關鍵核心問題是克服成本下降的不確定性、保證投資收益的穩定性。合理的政策設計將會達到成本驅動下降的作用,否則可能出現接受補貼的企業依賴補貼生存,不想通過技術進步和加強管理增強盈利能力。
大面積推廣階段是在可再生能源經歷了研發、示范和規模化階段之后。在前幾個階段的發展之后,由于成本經濟性已與常規能源技術相當,此時就可以進行大面積推廣了。此時政策上主要解決市場交易和信息傳播方面的障礙。
(二)商業化階段理論與可再生能源財稅政策的關系
可再生能源在商業化的不同階段,都不同程度伴隨著研發、示范、規模化成本降低和市場推廣等環節的運行。在技術研發環節政策支持應該是政府公共部門主導、企業等參與,主要使用科技推動政策,由國家組織研究機構和企業一起實施科技攻關計劃,并對研究示范企業提供資金支持。
以生物質能為例,美國在燃料乙醇產業發展的各個階段主要采取的政策有:(1)在發展初期,采用提高乙醇補貼、稅收減免、信貸優惠、債券貼息補貼以及保險貸款優惠等補貼手段。首先將每加侖乙醇補貼從1978年的40美分提高到1984年的60美分。在《能源稅收法案》中要求對E10乙醇汽油每加侖減免征收4美分消費稅。通過《原油暴利所得稅法》將乙醇添加汽油的免稅時間進行延長;1980年的《能源安全法案》(Energy Security Act)要求對生產規模低于100萬加侖的乙醇生產廠商提供擔保,聯邦政府與乙醇生產廠商簽訂購買協議,實行最低收購價格;《混合和解法案》中規定對外國(主要針對巴西)生產的乙醇征收每加侖50美分的進口關稅,還規定乙醇生產設施可以進入免稅工業發展債券。關于行業競爭,《乙醇燃油競爭法》禁止對乙醇企業進行任何惡意報復,實施的效果是企業投資積極性提高。到1985年美國生物乙醇的產量接近5億加侖,生產廠商達到163家。(2)在商業化過渡階段,需要不斷擴大項目規模和項目數量。在這個階段,為了促使新產業的成熟,政府需要通過補貼稅收、優惠等形式支付增量成本,促進新技術盡快擴大規模。(3)在規模化階段,往往需要從產銷兩個方面促進產業的快速發展。美國在此階段除了對生產環節提供支持,還對消費環節提供信貸幫助:1)在《替代能源安全法案》(Alternative Motor Fuels Act)中規定對生產替代燃料汽車的企業提供信貸優惠,滿足公司平均燃料經濟(CAF)的標準,如E85標準;2)出臺相應的稅收優惠政策,但主要由于石油生產企業的阻力,E85加注站一直沒有發展起來,使得乙醇的使用范圍受到了很大的限制;3)繼續對研發領域實施支持。(4)在商業化運作階段,即大面積推廣階段,美國實施多環節支持生物燃料產業,通過制定明確的生產計劃,補貼逐漸減少。不同商業化階段可再生能源的激勵扶持政策見圖2。
四、我國可再生能源發展階段判斷與政策框架設計
(一)可再生能源發展階段判斷
1.趨勢判斷
對于可再生能源發展階段的判斷是建立在Booz和Allen(1957)的生命周期概念基礎上的。根據PSCAST的商業化階段理論,處在不同發展階段,產業規模、產品種類、市場環境、產業利潤等都各自具有不同的特點。對可再生能源商業化階段進行實際判斷時我國數據統計不全,企業數據僅能從上市公司的年報中獲取(寧冰,2012)。根據RESSET金融研究數據庫中關于我國可再生能源上市公司的統計,依據可再生能源上市公司產值的變化對我國可再生能源發展階段進行了趨勢估計。
通過上市公司1993年至2013年產值的趨勢變化(如圖3)可以看出,我國可再生能源發展處在規模化階段。但這屬于對可再生能源的整體進行的判斷,具體到各種可再生能源產業,發展階段還會有差別。為了提高判斷的科學性,還需要使用定量的方法通過計算進行判定。
2.Gompertz曲線擬合法
由于擬合精度好,產業發展生命周期分析中Gompertz曲線法已經被廣泛應用。其基本原理是利用公式:Yt=Kab t(K>0)。結合本研究,Yt表示新能源上市公司的產值,t表示時間,公式中三個參數K、a、b的值可以采用非線性最小二乘法進行估計。根據統計學的計算方法,一般采用三和值法進行計算。三和值法的原理如下:
筆者選取RESSET金融研究數據庫中新能源上市公司1993年至2013年共21年的產值數據,將數據按照時間等分成三個階段,即1993―1999年為第一個階段,2000―2006年為第二個階段,2007―2013年為第三個階段,這里n=7。根據21年的產值數據,通過計算和使用Eviews的非線性最小二乘法迭代估計,并經過分析,模型的可決系數為0.984279,調整的可決系數為0.981926,擬合優度高,自變量對因變量的解釋程度強。F-statistic為640.7726,Prob為0.0000,判定模型總體顯著,最后經過P值判定回歸計算出的lnK、lna、lnb是顯著的。經過計算得出a=0.9145,b=0.9178,依據對照表(如表1),可知我國可再生能源處于成長期,這與趨勢判斷一致。
(二)我國可再生能源財稅激勵政策框架設計
根據可再生能源商業化階段理論,借鑒美國等國家的經驗,可再生能源產業財稅政策工具的選擇需要根據產業發展階段設計。在技術研發階段,應該以財政資助為基礎,進行共性技術研發活動;在商業化示范階段應該適當增加財政投資;進入成長階段應該采取市場保護、政府采購等措施;進入大面積推廣階段,可以采取稅收優惠、金融扶持、創業投資等為主的財稅政策。由此,本文參考王仲穎、任東明、高虎等(2012)的研究,根據商業化階段理論分析構建了我國不同商業化階段可再生能源財稅政策工具選擇的模式。
目前我國的可再生能源整體處在規模化階段,根據表2,在此階段稅收政策和財政激勵政策都需要加強。由于本階段需要企業擴大投資,促使產業形成規模優勢,使得可再生能源的技術學習曲線進一步降低,重點需要通過在稅收政策上允許企業對固定資產進行加速折舊,鼓勵可再生能源企業增加投資,另外可以在財政投資上從財政投資、財政撥款、財政貼息等方面對可再生能源企業進行支持。同時,消費終端稅收政策與補貼政策支持也需要進一步加強(胥力偉和丁蕓,2015),提升消費的拉動作用。但是,在此階段不應該進一步減免企業所得稅,以迫使企業進一步增強自己的可持續發展能力,提高產業自身的競爭優勢,形成產業競爭力。
五、結論與探討
目前,我國可再生能源的發展中還存在高成本、高價格的制約,更為重要的是在商業發展的初期和中期,可再生能源的投資還存在風險大、成本高、預期回報率低等困境。可再生能源不僅需要國家加大支持,還需要分別對水能、風能、生物質能等不同的發展階段進一步進行針對性的判斷,依據商業化階段理論和不同商業化階段可再生能源的財稅政策工具選擇模式有區別地應用差異化政策工具,尤其是財稅政策工具,并在必要的時候應用政策工具組合。
本文沒有對政策工具的特點、不同政策工具的實施效果進行說明和評價,這也構成了下一步拓展研究的內容。
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關鍵詞:新能源;產業;連云港
中圖分類號:F290文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2010)27-0172-02
2009年6月國務院通過江蘇沿海發展規劃,連云港的發展上升為國家戰略。連云港正面臨前所未有的發展機遇,在這次危機中,一定要找準產業定位。而新能源正是適合連云港發展的重要產業,因此,連云港要借此重大戰略機遇,結合當前形勢,在新一輪發展中抓住機遇,做大做強新能源產業。
一、新能源的定義
長期以來,在中國乃至世界對于“新能源”的定義比較含混,范圍不夠清晰,人們對于“新能源”的認識存在著一些爭議,一些觀點趨向過于狹義化。本文中認為這個“新”不僅區別于工業化時代的以化石燃料為主的能源利用形態,而且區別于舊式的只強調轉換端效率,不注重能源需求側的綜合利用效率;只強調企業自身經濟效益,不注重資源、環境代價的舊的傳統能源利用思維模式。
傳統能源生產利用形態造成了一系列的問題。轉換系統加大,中間損失增加,環境污染加劇,資源浪費嚴重。特別是集中排放二氧化硫造成酸雨問題和大量排放溫室氣體導致全球變暖。還有就是安全問題,大電網和超高壓輸電為供電安全帶來了極大的隱患,造成大面積停電事故頻發等問題,脆弱的電網成為和敵對勢力要挾的把柄。再則,這種規模化的能源大生產格局,無法調動社會和民眾的積極性來參與節約和優化系統能源,使能源的經營者成為孤家寡人和眾矢之的。因此,人類需要在能源問題上尋找到一條新的出路,需要有多種新的能源轉換和利用形態,建立多源新的能源供應體系,創造多維的能源交易機制來解決人類文明的動力問題,減少污染排放,實現可持續的發展,這就是 “廣義新能源”。
二、國際能源產業情況展望
1.全球能源的消費量將持續增長。根據美國能源信息署(EIA)最新預測結果,隨著世界經濟、社會的發展,未來世界能源需求量將繼續增加。預計,2010年世界能源需求量將達到105.99億噸油當量,2020年達到128.89億噸油當量,2025年達到136.50億噸油當量,年均增長率為1.2%。
2.環境污染物的排放量逐年增大。隨著世界能源消費量的增大,二氧化碳、氮氧化物、灰塵顆粒物等環境污染物的排放量逐年增大,化石能源對環境的污染和全球氣候的影響將日趨嚴重。據EIA統計,1990年世界二氧化碳的排放量約為215.6億噸,2001年達到239.0億噸,預計2010年將為277.2億噸,2025年達到371.2億噸,年均增長1.85%。
面對以上挑戰,未來世界能源供應和消費將向多元化、清潔化、高效化、全球化和市場化方向發展。
3.新能源在各種能源消費量比重中逐步增大。世界大部分國家能源供應不足,各國努力尋求穩定充足的能源供應,都對發展能源的戰略決策給予極大的重視,其中可再生能源的開發與利用尤為引人注目。化石能源的利用會產生溫室效應,污染環境等,這一系列問題都使可再生能源在全球范圍內升溫。從目前世界各國既定能源戰略來看,大規模的開發利用新能源,已成為未來各國能源戰略的重要組成部分。
自20世紀90年代以來可再生能源發展很快,世界上許多國家都把新能源作為能源政策的基礎。從世界新能源的利用與發展趨勢看,風能、太陽能和生物質能發展最快,產業前景最好,其開發利用增長率遠高于常規能源。風力發電技術成本最接近于常規能源,因而也成為產業化發展最快的清潔能源技術,風電是世界上增長最快的能源,年增長率達27%。
國際能源署的研究資料表明,在大力鼓勵可再生能源進入能源市場的條件下,到2020年新能源(不包括傳統生物質能和大水電)將占全球能源消費的20%。
三、國內新能源產業發展現狀
1.中國新能源產業存在著科技創新水平相對落后,大型設備制造能力薄弱。國家“十一五”規劃指出,要大力發展新能源,實行優惠的財稅投資政策和強制性的市場份額,鼓勵生產和消費新能源。國家政策和規劃要求,運用科技創新手段來加快水能、風能、太陽能、生物能等新能源的開發利用,整合現有可再生能源技術的資源,完善技術和產業的服務體系,加快人才的培養,全面提高新能源技術的創新能力,培育自主創新技術在新能源領域的研發和推廣,促進技術的進步和產業的發展,增強市場競爭力,不斷提高新能源在能源消費中的比重。
2.中國新能源產業集群在低端的鎖定情況表現非常嚴重。一方面,高端一旦出現一些好企業,跨國公司就可能進行收購、并合,以此來保持其在中國的優勢。另一方面,企業由低端向高端發展難度很大,集群升級更加困難重重。
3.新能源市場潛力巨大。在中國現有能源供給的約束條件下,中國面臨著能源供需結構性矛盾,能源自給安全壓力以及巨大的環保壓力。發展替代能源,實現傳統能源之間、傳統能源和新能源之間的替代是解決中國能源供需瓶頸,供需結構性矛盾以及減輕環境壓力的有效途徑。
發展新能源是中國經濟實現可持續發展的前提。十一五期間,在現有的能源和資源邊界的約束下,新能源這一有助于解決經濟可持續發展瓶頸問題的產業,孕育著重大投資機會。
四、連云港市新能源產業發展現狀
根據《江蘇省能源發展十一五規劃》、《連云港市電力發展十一五規劃》、《可再生能源法》,連云港市結合自然地理等條件,以及全市跨越發展戰略定位,不斷加大新能源建設力度。截至目前,核電裝機212MW,占比達到62.8%,生物質發電與利用、太陽能制熱和發電、風能發電等其他新能源利用占2%。連云港市新能源產業發展正逐漸壯大,但除去核電,其他能源形勢總體規模仍偏小,尚未形成完整配套的產業鏈。
(一)新能源建設情況
1.核能發電。國家在“九五”開始建設田灣核電站,按8臺百萬千瓦級核電機組規劃。目前1號、2號機組2007年已正式投入商業運行。
按照國家核電發展規劃,田灣核電站將最終建設8臺1000MW級壓水堆核電機組。同時,連云港市還加緊建建抽水蓄能調峰電廠的有關研究,并積極向上級申報,力爭與核電二期工程同步實施、配套建設。
2.風力發電。目前,連云港市陸上風電場規劃兩處,南區灌西鹽場――燕尾港一線沿海灘涂及濕地,一期10萬千瓦項目于2007年11月通過國家發改委核準。已由華電集團和中能聯合有限公司共同投資開工建設;北區贛榆縣一線海堤外側區域,可建規模10萬千瓦。目前,測風工作已完畢,正在編制項目可研報告,爭取“十一五”末開工建設。
海上風電場規劃在贛榆縣秦山島附近水深-5米~-15米區域建設50萬KW海上風電場,在灌云縣開山島附近水深-5米~-15米區域建設50萬KW海上風電場,中廣核風力發電有限公司正在兩處區域開展前期測風工作。
3.生物質能利用。目前,連云港市已有多處生物質能利用項目。在贛榆、東海、灌云、灌南等4個縣各建有一處生物質發電項目,總裝機規模114MW,年可利用秸稈類農田廢棄物約90萬噸。經濟技術開發區正在建設一處垃圾焚燒熱電項目,裝機規模18MW,建成后可日處理垃圾900噸。此外連云港市還在爭取年產10萬噸燃料乙醇項目。
4.太陽能利用。連云港市太陽能光熱產業起步較早,發展較快,現已形成較好的技術與產業基礎。目前已有太陽雨、蘇陽、響亮、利民、昊升、天馬、三金等太陽能熱水器生產企業36家,品牌60多個,年產量近150萬平方米,總產值約15億元。連云港市的光熱產業集群初具雛形。
五、壯大連云港市新能源產業的對策
1.搶抓機遇,摸準最新產業政策。連云港正面臨前所未有的發展機遇。連云港已成為江蘇實施沿東隴海線產業帶和沿海開發戰略的主要承擔者,國內外市場要素合理銜接的戰略要點,在江蘇乃至全國經濟發展中具有重要的戰略地位。中國在氣候問題上面臨巨大壓力,中央政府也越來越重視在減排溫室氣體問題上的大國責任,促進新能源的開發利用將作為可持續發展戰略的重要組成部分。有關消息表明,關于新能源扶持計劃的政策和聲音近期密集出籠。國家發改委能源研究所近期也表示,擬定中的新能源產業振興計劃力度將比現有政策“大得多”,且太陽能光伏發電產業將尤其受到鼓勵,該振興計劃可望于近期完成草案制訂。
2.結合實際,大力發展新能源產業。連云港要借此重大戰略機遇,結合當前形勢,走適合自己的路,才能在新一輪發展中抓住機遇,形成自身的發展特色。所以,連云港市要在溫總理對本市的戰略定位基礎上,將新能源產業與民生需要、港口建設、工業布局等結合起來,充分考慮新能源產業與上下游產業的關聯性,突出區位優勢、資源優勢,留足產業發展空間。同時,要對新能源的關聯產業做好深入的研究,在大力發展新能源產業的同時,不斷引進新能源設備制造、新能源技術研發等,拓展產業空間,延長產業鏈,做強做大新能源產業。
3.加大政策扶持力度,形成新能源產業基地。在國家政策允許的范圍內,要強化政策引導,針對新能源生產、新能源設備制造及配套材料等,建立投資、價格、稅收、補貼、加速折舊等方面的經濟激勵政策,促進現有新能源類企業做大做強;擴大招商引資,積極承接國際產業轉移,引進能源設備生產制造企業,加強與院校及科研單位的技術合作,不斷延伸、完善和壯大新能源產業鏈;出臺有關專門的優惠政策,鼓勵有實力的民間企業集團加盟新能源生產和建設,加快引進新能源基地建設所需的各類人才,抓緊做好有關人才儲備,為形成新能源生產基地奠定基礎。
綜上所述,連云港市要壯大新能源產業,必須吃準國家產業政策,抓住新一輪產業調整的戰略機遇,充分利用自身區位、資源優勢,加大政策扶持力度,提高自主研發能力,才能真正做強做大新能源產業。
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篇3
一、全球新能源勢力正在興起
目前,發展新能源產業已經成為世界能源產業發展一個重要趨勢,許多發達國家和一些發展中國家已經開始將新能源由補充能源上升為替代能源。特別是在當今國際金融危機、能源危機的雙重沖擊下,各國都把新能源發展提升到了前所未有的高度,對新能源的投入呈現加速之勢。新能源產業正孕育著新的經濟增長點,同時也成為新一輪國際競爭的戰略制高點,成為推動產業結構升級、創新經濟發展方式的強力引擎。美國奧巴馬政府上臺時提出未來十年要投入1500億美元進行新能源開發,希望借助能源手段重建美國的全球優勢;德國計劃到2010年再生能源發電12.5%的目標已經實現,現正計劃到2020年提高至25%~30%,超過汽車產業的就業規模;英國計劃在2020年前提供1000億美元建立7000座風力發電機組,新增就業16萬人;日本太陽能發電量將增加20倍,新型環保汽車的使用量增加40%。③中國政府也十分重視支持國內新能源企業的發展,國務院在2010年10月頒布的《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》中明確指出:“將新能源產業作為七大戰略性新興產業之一進行重點扶持。”“十二五”期間首要任務就是要培育和發展新興能源產業,其中包括核電、水電、風能、太陽能和生物能源等可再生能源。即將出臺的新能源產業規劃將會大大調高原有發展目標:2020年中國新能源發電裝機將達到2.9億千瓦,約占總裝機容量的17%,其中風電近1.5億千瓦,核電近0.7億千瓦,光伏發電0.2億千瓦,生物質發電0.3億千瓦。絕大部分規劃發展目標均是現有能力的5倍以上,甚至達到10倍,預計我國新能源領域總投資規模將在2020年前超過3萬億元。
華爾街破滅的金融工具鏈證明了當前虛擬經濟與實體經濟的嚴重脫節,目前全球現存的產業已經不能通過內生的創造性增長來實現財富,實體經濟也已經不能再創造大量財富來填泛濫化的貨幣時,整個全球經濟運轉的核心再次回到了“技術創新”,這個在繁榮時期常常被遺忘,而危機之中最后被拾起的動力,引爆了“新能源”變革。全世界都已經行動起來,沒有人會懷疑——“第四次”新能源革命已經到來。歷史經驗表明,每一次全球經濟危機都孕育著新的技術突破,都會催生新的產業變革。在當前的全球能源變革中,新能源被認為是能夠同時解決金融危機和氣候危機的戰略性支點,因而成為新一輪國際競爭的制高點。皮尤慈善信托基金會(PewCharitable Trusts)的最新研究報告顯示,2010年全球清潔能源融資與投資額增長顯著,較上一年增長了30%,達到2430億美元。2010年,中國高達544億美元的創紀錄投資額較2009年增長了39%,居全球首位。德國的投資額則較上年翻了一番,達到412億美元,排名第二。美國投資額為340億美元,排名第三。意大利吸引了139億美元的投資,排名第四。印度首次躋身前十,吸引了40億美元的投資,較上年增長了25%。④目前,全球新能源的發展現在已經進入一個新的發展階段,具有污染少、高儲量的新能源產業正顯示出其廣闊的市場前景和無可替代的戰略價值。正因如此,研究全球新能源企業的典型代表——全球新能源企業500強,對明確全球新能源的市場格局,樹立全球新能源企業的前進標桿,促進全球新能源產業的發展具有重要意義;對于明確中國新能源企業的市場地位,提升其品牌影響力和市場競爭力具有重要的指導價值。
二、全球新能源企業500強的競爭格局
為了更進一步準確把握全球新能源產業的發展現狀,明晰全球新能源產業的競爭格局,我們將從結構的視角對全球新能源企業500強進行了較為詳盡的分析,使我們對全球新能源產業、新能源企業500強有了更加清晰的、更加系統的認識。通過比較分析,我們發現全球新能源企業500強競爭格局呈現以下5個方面的基本特征。
(一)企業地域分布具全球性,中國入圍企業數量最多。
在全球新能源500強榜單中,上榜企業共來自于31個國家和地區,其中中國(包括中國內地、香港、澳門、臺灣地區)有171家企業上榜,美國41家,西班牙和日本各有23家,澳大利亞18家,法國13家,印度10家,英國和芬蘭各8家。由此可以看出,新能源產業已經成為全球性戰略性產業,各國都在布局新能源產業發展,搶占未來國民經濟社會發展的制高點。
從全球新能源企業500強的數量上看,中國(中國內地及香港、澳門、臺灣地區)有晶龍實業集團有限公司、華銳風電科技(集團)股份有限公司、國能生物發電集團有限公司、西藏羊八井地熱發電廠、友達光電股份有限公司、鉑陽太陽能技術控股有限公司等171家企業進入全球新能源企業500強榜單,以34.2%的占比高居首位,顯示了中國新能源企業的強大實力和新能源公司的高速發展。德國有德爾塔能源有限責任公司、Enercon有限責任公司、西門子股份公司、肖特太陽能股份公司等67家企業進入全球新能源企業500強榜單,占13.4%,位居第二;韓國有斗山能源技術公司、SK集團、OCI株式會社等55家企業進入全球新能源企業500強榜單,占11%,位居第三;美國有通用電氣能源集團、First Solar等41家企業進入全球新能源企業500強榜單,占8.2%,位居第四;西班牙和日本各23家,占4.6%,位居第五;澳大利亞18家,占3.6%,位居第七;法國13家,占2.6%,位居第八;印度10家,占2%,位居第九;并列第十位的是英國和芬蘭,各有8家企業入圍全球新能源企業500強榜單(見圖1)。
圖1 2011年全球新能源企業500強國別分布圖
全球新能源企業500強企業中,中國企業占據171家,遠遠多于排名第二的 德國的67家,中國以絕對優勢成為上榜企業最多的國家;其中中國內地企業有146家,中國臺灣企業有22家,中國香港企業有3家;排名前50的企業中,中國企業有13家(見表1)。500強上榜企業數中國排名第一、德國第二、美國第四正是新能源產業在這些國家發展現狀的切實反映。從企業收入規模角度,中國上榜企業收入為4878億元,排名第一;德國企業以3782億元排名第二;美國企業以3439億元排名第三;而韓國企業則以754億元落后于日本企業的1435億元和西班牙的1407億元排名第六。由此可見,排名前幾名的國家中其企業數量和收入規模是比較一致的。
500強榜單中,中國企業數量和收入規模排名第一主要得益于中國新能源產業的快速發展。中國目前是世界上風電裝機容量最大的國家,截至2010年底,中國全年風力發電新增裝機達1600萬千瓦,累計裝機容量達到4182.7萬千瓦,首次超過美國,躍居世界第一。⑤在風機制造上,以裝機容量計,亞洲地區的風機制造企業占據了全球十大風機制造商的半壁江山(見表2)。中國共有四家企業(華銳風電、金風科技、東方電氣和國電科環旗下的國電聯合動力)進入全球前十強,其中,華銳風電排名第二。過去三年,華銳風電表現出色,2007年位列全球第七,至2010年已經躍升至全球第二的位置。僅在2010年這一年里,它的全球市場份額就增加了兩個百分點。還是這一年,華銳風電向歐洲以外全球第一個海上風電場——上海東海大橋風電場提供了全部34臺3兆瓦風電機組。金風科技在全球十大風機制造商中排名第四。作為中國風電市場的開拓者,2010年,金風科技的全球市場份額從2009年的7.2%上升至9.5%,這一驕人業績足以使之成為去年表現最佳的風機供應商之一。東方電氣位列中國第三、全球第七,2010年的裝機總量為2624兆瓦。國電科環旗下的國電聯合動力則位列第十。2007年,中國國電集團成立聯合動力技術有限公司,2009年,它位居全球第十二名,因在中國市場取得的1600兆瓦裝機總量,2010年首次闖入世界十強名單。⑥
在光伏領域,中國光伏電池產量已超過全球總產量的50%,2010年全球十大太陽能電池生產商中中國占據半壁江山⑦(見表3)。中國在光伏制造領域和風電領域的強大實力造就了許多優秀的光伏及風電企業(如表2、表3所示),因此,中國企業數量及規模在榜單上排名第一也就是順理成章的事情。
目前,中國各地發展新能源產業的熱情依然高漲,發展新能源產業已經成為其轉變發展方式、調整能源結構的重要選擇。可以預計,未來中國新能源產業發展仍將處于快速道。中國企業數量及規模在榜單上繼續排名第一的可能性很大。
注:其中通用電氣能源集團、Enereon有限責任公司、歌美颯、東方電氣等企業均不只經營風機業務,因此排名跟風機裝機容量有所差異;而西門子風電和國電聯合動力均不在排行榜上,榜上的企業分別為西門子股份公司(新能源業務收入,不只是風機業務)和國電科技環保集團股份有限公司(包括國電聯合動力及其他新能源業務收入)。
20世紀70年代,石油危機沖擊著整個世界,德國面臨著能源價格飛速上漲的困局,能源安全問題開始受到公眾及政府的關注,而環境污染和切爾諾貝利核事故則加重了德國政府對這一問題的擔心;由此,德國政府加快了尋找替代能源的步伐。1991年,德國政府開始推行“千屋頂計劃”,到了1997年這個計劃升級為“10萬太陽能屋頂計劃”,這兩個計劃加快了德國光伏產業的發展。2000年,德國開始實施《可再生能源法》,2004年,德國對此法案進行了修訂并頒布實施(EEG法案),規定了以對光伏發電上網電價進行補貼的方式,并啟動了“固定上網電價”(Feed-in-Tariff)政策——簡稱FIT政策。即強制電力公司以較高的價錢收購其營業區域內所有由再生能源業產出的電力,目的是讓再生能源的電力能被充分應用。這個法案的實施,大大促進了德國新能源產業特別是光伏產業和風電產業的快速發展。⑧德國光伏系統年新增裝機容量從2000年的40MW(兆瓦),上升至2010年的7408MW,⑨德國也成為全球最大最重要的光伏市場,其一舉一動都牽動著全球光伏產業的神經。德國新能源產業特別是光伏產業在全球的地位造就了德國企業數量和收入規模在全球新能源企業500強中排名第二的結果。
而榜單中,韓國超越美國位居第三,這主要是由于韓國政府重視新能源產業的發展所致。從20世紀80年代韓國就開始重視發展新能源和可再生能源。為了促進新能源和可再生能源的普及,韓國政府早在2002年就決定對政府機關和國有企業安裝新能源和可再生能源設施給予支持。從2004年3月至2007年年底,韓國政府為公共機構提交的414項安裝計劃共投資1.892億美元,用以支持地熱、太陽熱能以及太陽能電池等設備安裝。而對地方安裝太陽能電池和風力發電機等新能源和可再生能源裝置,政府的最高補貼可達安裝費用的70%。2009年7月,韓國政府宣布,未來五年,計劃投資107萬億韓元用于可再生能源效率改進及相關產業的設備投資。為了促進新能源和可再生能源的產業化,韓國制定了“貸款和稅收激勵計劃”,向制造商和消費者提供長期低息貸款。裝置貸款主要面向安裝新能源和可再生能源裝置的消費者,經營貸款主要面向制造商。貸款最高可達總投資的90%。現任總統李明博提出的“綠色成長計劃”又進一步確定了政府將把新能源發展作為一個重點項目進行扶持和推動。為提高新能源方面的技術競爭力,韓國計劃在2011年前投資9萬億韓元(1美元約合1114韓元)用于新能源和可再生能源的研發。對地方進行的可行性研究、人員培訓和促進當地新能源發展等活動,韓國政府最多可給予全額補貼。此外,韓國政府還制定了“10萬戶太陽能屋頂計劃”等惠及普通老百姓的專項計劃。根據計劃,政府出資協助居民安裝太陽能電池屋頂,并計劃于2012年前安裝10萬套3千瓦民用太陽能電池發電系統。韓國政府還制定目標,使韓國新能源和可再生能源占全國能源供應的比例在2011年前達到5%,2020年擴大到10%,到2030年將這一比重提高到11%。⑩得益于韓國政府的一系列鼓勵新能源發展的政策,近年來韓國新能源車產業得到了快速的發展,韓國企業積極投資新能源產業特別是太陽能和風電產業。也因此,韓國在全球新能源產業發展的地位越來越重要,在2011年全球新能源企業500強中 ,韓國企業的數量較多正是這一發展趨勢的體現。而由于發展時間相對較短,其企業規模也較小,因而,雖然入選的企業數較多,但是總的收入規模則還是要落后于老牌發達國家如日本、西班牙等。
美國是世界上唯一的超級大國,科技強國,也是能源消費大國。美國政府一直很重視新能源和可再生能源產業的發展。美國是光伏技術和光伏產業的發源地,1954年貝爾實驗室Chapin等研究人員開發出全球第一款單晶硅太陽電池,能量轉換效率為4.5%。從那以后,美國一直位于世界光伏技術進步和商業化的前列。美國是現代聯網型風電的起源地,同時也是最早制定鼓勵發展風電法規的國家。1978年通過的公共電力管制政策法,為風電的市場需求提供了法律保障。1992年,美國實施了《能源政策法》,采用稅收補貼、稅收抵扣等政策支持光伏發電、風力發電等新能源產業的發展。2005年,布什政府推出了《能源政策法》修正案,繼續采用稅收優惠措施進一步支持光伏產業的發展。(11)2009年,奧巴馬政府推出了經濟刺激法案,可再生能源是該法案重點支持的領域之一,同年,奧巴馬政府還推出了“千萬屋頂計劃”支持光伏產業的發展。除了聯邦政府外,美國各州都有政策優惠措施或設立了可再生能源基金來推動新能源及可再生能源產業的發展。(12)正是由于美國聯邦及各州政府的大力支持,美國的新能源及可再生能源產業的發展一直處于世界前列。2010年以前,美國一直是世界最大的風電市場。憑借其強大的經濟實力和新能源市場基礎,美國企業數量在榜單上排行第4,收入規模排名第三不足為奇。
圖2 2011年全球新能源企業500強洲際分布圖
從洲際因素來看,全球新能源企業500強企業主要分布在5大洲(見圖2),其中亞洲最多,共有259家企業入圍榜單;歐洲第二,共有164家企業入圍榜單;北美洲第三,共有47家企業入圍榜單;大洋洲則有25家企業進入榜單;剩余的5家企業則來自南美洲,而非洲則沒有一家企業進入榜單。亞洲的入圍企業主要來自中國、韓國、日本及印度,其余的亞洲國家企業則寥寥無幾;而歐洲的企業則主要來自德國、西班牙、法國、英國、芬蘭、丹麥等發達國家,其余國家則鮮有企業入圍500強榜單。這反映了新能源產業在全球的發展情況。2010年全球可再生能源(含新能源)新增投資(2430億美元)中,歐洲以944億美元的投資排名第一,亞洲則以828億美元排名第二,美洲以658億美元排名第三,而其余地區的新能源新增投資為零。正是由于投資的快速增長促使可再生能源特別是新能源產業在歐洲、亞洲及美洲的蓬勃發展,所以500強榜單中的企業也以歐洲、亞洲和美洲的企業為主;而非洲地區由于新能源產業投入稀少,2010年沒有新增投入,所以新能源產業發展必然滯后,這就造成企業發展不足,無法進入500強榜單。
(二)收入規模失衡加劇,發達國家領先優勢依然明顯。
當前統計數據顯示,雖然全球新能源產業發展覆蓋國家和地域廣泛、參與企業眾多,但真正的技術控制權仍掌握在少數的發達國家大型跨國企業之中。從榜單中我們可以清楚地看出新能源產業發展在全球范圍內呈現出失衡的特點。從上榜企業規模來看,全球新能源企業500強企業2010年度營業總收入為20720億元,其中,發達國家上榜企業營業總收入為14507億元(見圖3),約占全球新能源企業500強營業總收入的70%(見圖4),新興市場國家上榜企業總收入為6213億元,約占全球新能源企業500強營業總收入的30%。而全球新能源企業500強企業中,德國上榜企業2010年的營業總收入為3782億元,美國上榜企業為3439億元,兩個國家上榜企業營業收入總和為7221億元,超出新興市場國家1000余億元。這兩個國家的新能源企業營業收入總和就比新興市場國家企業營業收入總和還多出約16%。
圖3 發達國家與新興市場國家上榜企業2010年營業收入對比圖
圖4 發達國家與新興市場國家上榜企業2010年營業收入占全球新能源企業500強總營收比重圖
從入圍企業的排名上看,排名更靠前的企業發達國家居多,競爭實力最強的“前10強”企業中,歐美日等發達國家企業更是占到了9家,如美國的通用電氣能源集團,丹麥的維斯塔斯風力技術公司,西班牙的阿文戈亞有限公司、歌美颯風電有限公司,德國的德爾塔能源有限責任公司、Enercon有限責任公司、西門子股份公司、肖特太陽能股份公司,日本的三洋電子有限公司等(見表4),僅有一家企業來自新興市場國家。這表明在新能源產業發展上發達國家優勢明顯,同時新興市場國家成為新能源產業發展中的新生力量。這些大型新能源跨國企業資產規模大,經營范圍廣,技術研發能力強、產業集中度高,普遍具有較強的融資功能、盈利能力和發展能力,可滿足市場的多種需求。
(三)產業分布不均勻,風能太陽能企業優勢尤為突出。
從新能源行業發展角度來看,全球新能源企業500強行業內呈現出失衡的特點,以風能和太陽能為主體。從上榜企業產業分布來看,全球新能源企業500強上榜企業主要集中在風能和太陽能兩個產業,上榜企業總數占據全球新能源企業500強的9成以上,排名前十的企業均以風電和太陽能企業為主,如維斯塔斯風力技術公司是全球最大的風機制造商,而晶龍實業集團有限公司、肖特太陽能股份公司則是以太陽能業務為主,其余的公司為綜合性能源企業,但是業務也以風電和太陽能為主,少量涉及生物質能及地熱能。前100強的企業均以風電及太陽能業務為主。全球新能源企業500強中,從事光伏和風能的企業占了多數,充分說明這一范疇仍是新能源投資的重要領域和投資增長的主要驅動力。
生物質能及地熱能的上榜企業則寥寥無幾,其中絕大部分還是綜合性企業,在主營太陽能、風能的同時,兼顧生物質能及地熱能,比如通用電氣能源。純粹的主營生物質能或者地熱能的企業僅有少量的幾家,如西藏羊八井地熱發電廠、國能生物發電集團。同時,主營生物質能或者地熱能的企業規模也要明顯小于風能或者太陽能企業,如全球最大的生物質能企業國能生物發電集團2010年營業收入也僅是20億元,排在第206位,遠遠不能與風電和太陽能產業企業相比。這主要是由以下原因造成的:一是生物質能的利用方式多樣,原料比較分散,其利用也比較分散,規模較小。在中國生物質能以農戶燃燒柴火及沼氣為主,以家庭為主要利用單位,不成規模。二是生物質能發展存在爭議。目前,由于技術因素,生物 質能的原材料主要以糧食作物為主,這就會使得生物質能與糧食爭地的情況出現,這在全球仍有大量貧困人口忍受饑餓的情況下是受到廣泛詬病的。其三是生物質能的成本比較高,特別是生物質發電成本比較高。以中國為例,生物質發電單位建設成本一般在9000元/千瓦左右,而火電建設成本在4500元/千瓦左右,小型水電、光伏發電、風電建設成本均為8000元/千瓦左右,生物質電廠建設成本是火電的2倍。(13)因此,生物質能的發展需要政府的大力支持以及技術上的突破從而解決原材料來源問題,降低成本。
(四)新能源產業規模依然偏小,未來加速成長空間廣闊。
統計顯示,新能源企業全球新能源企業500強2010年度營業總收入為20720億元,而皇家殼牌石油2010年度的營業收入就達到25198億元,整個全球新能源企業500強企業的營業收入還不及皇家殼牌一家。中國石油化工集團公司為1969dylw.net 0億元,與整個全球新能源企業500強企業的營業收入相當;中國石油天然氣集團公司為17209億元,僅比整個全球新能源企業500強企業的營業收入少約3000億元(見圖5)。這說明新能源產業在產業基礎、企業規模和實力上與傳統能源產業之間還存在很大的差距,仍處于起步階段。盡管如此,“我們也能從中看到新能源產業發展的未來潛力。”全球新能源企業500強評選委員會主席、中國能源報社總編輯李慶文說,“無論是從未來能源戰略選擇上,還是能源產業發展布局上,新能源產業的發展空間廣闊。”隨著經濟的發展、社會的進步、技術水平的提高以及能源日益短缺對人類社會發展構成的威脅,各國政府將加大對新能源產業的扶持力度,新能源將有更大的發展空間,發展潛力將會得到巨大釋放。
圖5 2010年全球新能源企業500強總營收與皇家殼牌、中石化、中石油營業收入對比圖
(五)新興市場國家(14)異軍突起,與發達國家呈并駕齊驅之勢。
值得注意的是,來自新興市場國家上榜企業數異軍突起,成為一道亮麗的風景線。我們的調查結果揭示了新興市場國家新能源企業令人吃驚的績效表現。發達國家共有251家企業,新興市場國家共有249家企業入圍全球新能源企業500強榜單,二者基本一致,并駕齊驅。這一結果與新興市場國家(地區)近年來在新能源領域所取得的成就是分不開的。在光伏領域,從光伏組件及原材料生產量來看,新興市場國家與發達國家不相上下。2010年,中國和韓國是世界上重要的多晶硅生產國。韓國2010年的多晶硅產量為1.8723萬噸,列中國、美國、德國之后居第四位。(15)在風電領域,(16)2010年,亞洲地區風電裝機容量增長顯著,全年裝機總量較2009年增長了約50%,增長總量占全球新增裝機總量的54.8%。中國一直是其中的主導力量,2010年裝機總量增加18.93吉瓦,首次超過美國成為世界第一;印度則增長了2.14吉瓦。2010年,全球十大風機制造商中,新興市場國家的企業占據半壁江山。除中國的四家企業外,印度的企業蘇司蘭能源也進入全球前十強,排名第六。蘇司蘭能源2009年成功收購德國瑞能,目前握有這家風機制造企業90%的股權與投票權。2010年,蘇司蘭裝機總量1876兆瓦,瑞能859兆瓦,共占據全球市場份額的6.9%。蘇司蘭在印度的市場份額位居第一,瑞能則是法國的第二大以及德國本土的第三大風機設備供應商。
三、全球新能源企業500強競爭格局的成因
(一)經濟實力是新能源產業發展的堅實基礎。
一個國家或地區的經濟發展水平一般決定著這個國家或地區的工業技術水平,也決定了其所擁有的投資能力,而新能源產業具有自然壟斷性(產業的自然壟斷性是指產業具有明顯的規模經濟效益和很高的沉淀成本),有很高的進入門檻。新能源產業研發投入大、風險高,規模化生產需要大量投入,產品推廣應用初期成本較高。風力發電的成本是煤電的1.7倍,小水電發電成本約為煤電的1.2倍,而生物質能的生產使用成本要比石油高出2倍多。新能源產業的發展需要有大的資金投入,建立一個風力發電廠至少需要投入上億元資金。因此,發展新能源產業的國家一般都需有較強的經濟實力作為支持。
基于各個國家進入“dylw.net 新能源企業500強”的企業數量,按照一國新能源企業的總收入進行排名可以發現,在收入排名前十位的國家中,同時又進入2010年全球十大經濟體排名的就達到六個(中國、美國、日本、德國、法國、英國);而將統計范圍擴大至前二十位時,更是有多達15個國家表現出經濟實力與新能源產業發展的緊密相關性特點(見表5)。正是這些國家的強大經濟實力使其具備足夠的工業基礎及資金實力來支持和發展新能源產業,新能源產業也在這些國家和地區發展得最好。根據中國國務院公布的新能源發展規劃,2010~2020年,中國政府將投入5萬億元推動新能源產業發展,每年可帶動有效投入1.5萬億元,其中包括國家投資和社會投資。(17)奧巴馬政府上臺后,根據美國的《可再生能源法案》,2010~2020年,美國政府將直接投入1500億美元用于新能源的研發推廣和企業扶持,并通過金融杠桿吸引社會資本進入該領域。
2011年以來,全球經濟復蘇的不確定性,特別是歐洲債務危機的進一步蔓延,使得各國政府對新能源產業的支持出現了一定程度的波動,這極大影響了新能源產業的發展。以光伏產業為例,隨著歐洲債務危機的蔓延,歐盟各國紛紛采取財政緊縮政策,大幅度削減光伏補貼額度,這使得光伏發電投資熱情大幅受挫,歐洲光伏的安裝量急劇減少。而歐洲是全球最大的光伏市場,是全球光伏企業的生命線所在,歐洲市場的需求低迷,引起了全球光伏產業的急劇振動,光伏產業哀鴻遍野,光伏企業的股價大幅波動,甚至有一些知名的光伏企業已經處于破產邊緣或申請破產保護,如美國的EvergreenSolar、SpectraWatt、Solyndra等。這些活生生的事實進一步說明了只有平穩的經濟環境、強大的經濟實力,才能有效促進新能源產業的發展。
(二)技術創新是新能源產業發展的關鍵。
新能源產業是資金密集型產業,更是技術密集型產業,因此,新能源只能在技術進步的基礎之上合理擴張產業規模。新能源企業發展的基礎和決定性因素是技術創新,技術創新是提高企業核心競爭力的根本,只有擁有強大的科技創新能力,擁有自主的知識產權,才能進一步提高公司的競爭力,才能在未來嚴峻的市場競爭中立于不敗之地 。技術創新能力強,技術水平的提高能夠有效降低成本,提高企業的競爭力,促進企業的發展,進而推動整個產業的發展。發達國家的優勢來自于其技術創新的領先地位。發達國家企業是技術創新的主體,主導著全球新能源技術的發展。在新能源技術特別是太陽能技術發展上,發達國家的企業依舊牢牢地保持著領先的優勢,是新能源技術創新的主體。2010年7月,First Solar公司CdTe薄膜電池的制造成本在2009年的基礎上下降了13%,在第二季度達到76美分/瓦,創下又一行業紀錄。(18)First Solar是光伏企業中技術創新的典型代表,憑借著其獨有的CdTe薄膜電池技術,在今年全球光伏企業哀鴻遍野,虧損連連的情況下,First Solar在2011年第二、第三季度依舊取得了盈利6110萬美元和1.965億美元的佳績;(19)2010年12月,三洋電機開始量產一款Cell(太陽能電池的發電元件)轉換率可達全球最高21.6%的HIT太陽能電池。藉由采用上述轉換率達21.6%的Cell以及使用新設計和抗反射層技術玻璃,該款太陽能電池的模組轉換率可達19.0%;(20)2010年10月,肖特太陽能(Schott Solar)研發出了一項技術,可將肖特旗下Champion多晶硅組件的效率提至17.6%;(21)2011年8月,肖特太陽能采用施密特集團的生產工程技術,在156mm×156mm的工業單晶電池片上創造了新的效率紀錄,最高轉換效率為20.2%。(22)
新能源產業是技術含量很高的綜合性高技術產業,具有高風險、高投入的特點。新能源涉及生物、海洋、新材料、電子等高新技術,這個特點決定了新能源產業企業要發展就必須加大科研投入,提高技術水平,從而提高企業的競爭力,以使企業立于不敗之地。也只有整個新能源產業企業都加強技術創新,提高新能源產業的技術水平,大幅度降低新能源的成本,才能提高新能源的競爭力,促使新能源能夠有效的與傳統能源進行競爭,并立于不敗之地。總之,增強新能源企業競爭力的關鍵在于技術創新。新能源產業的競爭主要是技術創新的競爭,誰掌握了關鍵核心技術,誰就能占領未來發展的制高點。
(三)產業政策是新能源產業發展的重要因素。
新能源產業是新興的、相對弱小的產業,投資風險大、成本相對較高,需要有政府的特別扶持政策才能與傳統的能源產業競爭并生存下來,獲得發展的機會。在當前能源短缺、環境污染的背景下,全球迎來了低碳時代,新能源產業被看做是把握未來脈搏的新興產業,世界各國都加大力度發展新能源。
為了推動可再生能源的開發利用,德國政府頒布了《電力入網法》,這是德國開始風能商業利用后制定的第一部促進可再生能源利用的法規,它規定了電網經營者優先購買風電經營者生產的全部風電并給予合理價格補償的強制義務,有力地促進了德國風電產業的發展。2000年,德國修訂了立法,改為上網固定價格,即電力供應商必須按照政府指定的價格從可再生能源生產商那里購電。這一固定價格根據可再生能源的類型不同而有所區別,雙方一般簽訂10年以上的長期合同,從而保證可再生能源企業的收益。2004年德國首先頒布了“可再生能源法”(EEG法案),規定了對光伏發電上網電價進行補貼的方式,并啟動了“固定上網電價”(Feed-in-Tariff)政策——簡稱FIT政策,即強制電力公司以較高的價錢收購其營業區域內所有由再生能源業產出的電力,目的是讓再生能源的電力能被充分應用。EEG法案實施以后,德國的光伏市場迅速啟動,光伏的安裝量急劇攀升,年新增安裝量從2006年的843MW(兆瓦)迅速發展到2010年的7408MW,牢牢地占據世界第一大市場的位置。也正是有政府的政策推進才促使德國的新能源產業獲得了發展壯大的機會,進而占據世界領先的位置,并涌現出了德爾塔能源有限責任公司、Enercon有限責任公司、西門子股份公司、肖特太陽能股份公司等優秀的企業。
2004年6月,日本頒布了新能源產業化遠景規劃,目標是2030年以前,把太陽能和風能發電等新能源產業打造為產值達3萬億日元的支柱產業之一,石油占能源總量的比重將由現在的50%降到40%,而新能源將上升到20%;風力、太陽能和生物質能發電的市場規模,將從2003年的4500億日元增長到3萬億日元;燃料電池市場規模到2010年達到8萬億日元,成為日本的支柱產業。2006年5月,日本經濟產業省編制了《新國家能源戰略》。《新國家能源戰略》提出從發展節能技術、降低石油依存度、實施能源消費多樣化等6個方面推行新能源戰略;發展太陽能、風能、燃料電池以及植物燃料等可再生能源,降低對石油的依賴;推進可再生能源發電等能源項目的國際合作。
從小布什政府開始,美國就把對未來戰略產業的設想納入宏觀規劃,并把目光鎖定在以新能源為核心的新興戰略產業上。2009年9月,《美國創新戰略》將新能源技術開發和應用列為國家未來發展的重點領域,美國計劃在未來dylw.net 10年內大力推動新能源產業發展,全面提升美國在全球新能源產業中的競爭力。美國大力推動新能源戰略,希望通過發展新能源產業重振美國經濟,并把新能源產業打造成美國未來經濟的新增長點。美國總統奧巴馬在2011年春發表的國情咨文中,甚至將研發新能源稱為美國新時代的“阿波羅計劃”。
隨著近年來中國新能源產業法律法規和政策的不斷深化,從總體宏觀目標的制定,到細分產業發展路徑規劃,中國新能源產業政策在不斷深化的同時,也出現結構性調整。近年來,中國在發展新能源領域已經取得非常大的進展,在多個領域世界排名第一。這得益于中國一系列產業政策的出臺。2009年,國家部委首次出臺針對光伏產業發展的系列政策。2010年10月,國務院正式《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》(國發[2010]32號),進一步明確了新能源產業的重要地位,新能源產業被確定為國民經濟的先導產業之一。2011年3月的《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》提出,“大力發展節能環保、新一代信息技術、生物、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車等戰略性新興產業。節能環保產業重點發展高效節能、先進環保、資源循環利用關鍵技術裝備、產品和服務。”“新能源產業重點發展新一代核能、太陽能熱利用和光伏光熱發電、風電技術裝備、智能電網、生物質能。”2011年6月實施的《產業結構調整指導目錄 (2011年版)》首次將新能源作為單獨門類列入,鼓勵類中新增“新能源”類,包括太陽能發電、風力發電、生物質燃料、沼氣發電及海洋能、地熱能開發等,體現了優先發展新能源產業的戰略思路。總之,作為推進新能源產業發展的主體,政府對于新能源產業的發展非常重要,新能源企業迅速發展離不開政府政策的積極支持。
四、小結
新能源產業對世界經濟和產業結構調整有著重要的意義,發展新能源產業已經成為全球關注的焦點。2011年全球新能源企業500強名單基本反映了全球新能源產業發展的現狀及全球新能源產業發展以亞歐美地域為主、太陽能和風電產業為主導、產業發展依舊由發達國家所引領、新興市場國家迎頭趕上的基本特征。經濟實力是新能源產業發展的基礎,技術創新是新能源產業發展的關鍵,而政府的政策則在很大程度上影響著新能源產業發展。隨著歐洲債務危機的進一步蔓延,歐美發達國家對新能源產業補貼額度勢必進一步削減,這將進一步影響新能源產業特別是光伏產業的發展,其生存環境也將進一步惡化,產業調整、企業間的兼并重組將不可避免,規模大、技術能力強、資金充裕的企業將得到進一步發展的機會,而規模小、技術落后的企業將被淘汰出局。因此,2012年的全球新能源企業500強名單將會出現較大的變動。雖然在此次全球新能源企業500強名單中,中國占據數量上的絕對優勢,但是在發展新能源戰略的若干關鍵問題上始終沒有實現突破。尤其在光伏和風電產業發展方面,政策補貼的產業引導作用缺失、集中開發經濟性不明顯、企業基于短期利益進行粗放式擴張、技術創新性較差等問題亟須解決,但根本障礙還是在電網的不合理壟斷機制上。正如國家能源局新能源和可再生能源司司長王駿所說,中國新能源的發展有三個重點:一是總結集中開發經驗,注重經濟性;二是采用分布式;三就是電價改革。(23)電價改革關系到全民利益,關系到國計民生,需要推進。中國新能源的前景不容樂觀,已經走到了發展的十字路口,需要作出正確的選擇。
注釋:
①新能源企業:太陽能、風能、潮汐能、生物質能及地熱能領域的新能源企業。
②數據來源于各國證券交易所公告、各國相關協會、企業網站、各國駐華使館和企業主動申報;如果所涉及的企業業務多元,其數據僅是其新能源業務部分。
③《發達國家已宣布的低碳經濟發展計劃規模超5000億》,載于《上海證券報》2009年8月14日。
④皮尤慈善信托基金會:《誰在贏得清潔能源競賽》,2011年3月29日。
⑤能源局:我國風電總裝機連續五年實現翻番增長,http://gov.cn/jrzg/2011-05/27/content_1871773.htm,2011年5月27日。
⑥Tildy Bayar:World Wind Market:Record Installations,But Growth Rates Still Falling[J]. Renewable Energyworld,2011年8月4日。
⑦Solarbuzz:《2010年十大太陽能電池制造商》,載于http://pv-tech.cn,2011年3月17日。
⑧錢野、羅如意:《國外太陽能扶持政策借鑒》,載于《杭州科技》2009年第4期。
⑨EPIA:《Global Market Outlook for Photovoltaics until 2015》,2011年5月。
⑩韓國積極支持新能源產業發展,http://news.xinhuanet.com/world/2010-10/11/c_13551599.htm,2010年10月11日。
(11)劉益君:《國內外光伏產業政策比較研究》,載于《生產力研究》,2010年第12期。
(12)錢野、羅如意:《國外太陽能扶持政策借鑒》,載于《杭州科技》,2009年第4期。
(13)企業競相進入生物質能發電市場有風險,http://newenergy.org.cn/html/O118/881141947.html,2011年8月8日。
(14)新興市場國家(地區):采用英國《經濟學家》雜志對新興市場國家(地區)的界定,這些國家和地區分別是中國內地、中國香港、中國臺灣、印度、印度尼西亞、馬來西亞、菲律賓、新加坡、韓國、泰國、阿根廷、巴西、智利、墨西哥、委內瑞拉、哥倫比亞、希臘、以色列、葡萄牙、南非、土耳其、捷克、匈牙利、波蘭、俄羅斯。
(15)扈景業:《多晶硅產業,韓國有望與中國競爭第一》,載于http://chn.chosun.com/site/data/html_dir/2011/07/06/20110706000022.html,2011年7月6日。
(16)Solarbuzz:《2010年十大太陽能電池制造商》,載于http://pv-tech.cn,2011年3月17日。
(17)資料來源:《中國低碳發展報告(2011-2012)》。
(18)Mark Osborne: Manufacturing Cost Per Watt at First Solar Falls to US$0.76 Cents:Module Faults Hit Earnings,載于dylw.net http://pv-tech. org/news/,2010年7月29日。
(19)文武編譯:First Solar第二季度凈利潤6110萬美元,載于http://sina.com.cn,2011年8月5日。
(20)三洋量產21.6%高效HIT太陽能電池,http://tyncy. ibicn. com/news/d333827.html,2010年12月20日。
(21)Syanne Olson:《肖特太陽能宣布其多晶硅太陽能組件轉換率已達17.6%》,載于http://pv-tech. cn/news/,2010年10月17日。
篇4
電力員工學習這門課程的前提是已有網絡分析的基礎知識和電磁學方面的理論基礎。但是,仍然需要靈活和模塊化的課程內容結構以及在智能電網電能生產的課程中增加能量轉換方面的概念,以防止電力員工在電力系統學科方面的基礎薄弱。課程不僅需要有大量算例、案例講解和習題的教材,而且需要一個實驗室用來讓電力員工親自實驗,體驗一些智能電網的功能。
現有電網的挑戰
(1)低效:當今電網的總體效率大約只有40%。
(2)集中式發電:集中式發電,使分布式電源接入困難。
(3)參與度低:消費者參與電力市場的機會受限。
(4)缺乏預測功能:電網缺乏預測不良電能質量問題的能力,取而代之的是側重于研究系統故障保護的問題。
(5)集成度低:很少對操作數據和系統管理進行整合,形成業務流程孤島。
這些原因以及老化的基礎設施和勞動力,更嚴格的環保和排放標準,負荷的增長和復雜性增加,導致有必要發展擁有智能化的電網即智能電網。
智能電網的特點
智能電網是帶有智能和通信功能的自愈式電網。智能電網有以下幾個特點:
(1)在廣域網內傳輸功率的能力。
(2)配有雙向通信網絡、自動化控制設備、智能測量設備和快速決策功能模塊。
(3)預防為主,擴大電網參數的數據采集量,以減小對用戶的影響。
(4)抵御攻擊和自然災害能力以及快速恢復能力。
(5)互操作能力:新的電網需要能適應舊式的集中式發電機和分布式發電,有存儲備用容量、為即插即用系統留有空間,如混合動力汽車。
(6)實時報價功能,為電力市場發展提供了廣闊空間。
(7)魯棒性和適應多種類電源的能力,電源類型有集中式發電和分布式發電(如太陽能發電、風能發電、熱電等)。
(8)快速解決電能質量與各種質量/價格之間優先選擇的問題。
盡管智能電網的一些設計和標準已經存在,但是很少有電力從業人員能知道智能電網的構架(見圖1)和具體功能。因此培養電力員工具備充足的理論知識,使從業人員在未來開展電力生產和智能電網時,具有解決智能電網技術難題的能力,這將是非常重要的。為此本教材旨在解決能源系統基本原理、可再生能源的接入技術、智能電網的存儲技術、智能電網的基本原理、智能電網的實時測量、智能電網的決策與控制、智能電網設備的通信、協議、標準、安全和保護等問題。
方法介紹
為了讓從業人員更好的掌握這本教材的內容,本課程分為兩部分:理論(分為7個模塊)和實驗(旨在為電力員工提供一個動手實驗的環節)。本節主要對每個器件進行簡要說明。
能量轉換原理基礎
電力生產通常有不同的形式,而且通常是將機械能轉換為電能,反之亦然。完成這些轉換的分別是發電機和電動機。電機通常是由轉動的轉子和靜止的定子組成。電機中能量轉換來源于定子和轉子之間的傳導或電磁感應。轉子的運動可以是線性的(如線性電機或震動或往復運動的剃須刀)。這些設備是智能電網集中式發電系統電能生產的基礎。
由于集中式發電的大功率生產能力和經濟的尺寸方面的優勢,在未來的電網中仍將起到非常重要的作用。因為集中式發電保證了可靠性和穩定性,因此在智能電網中的優勢是明顯的。從業人員必須了解當前能源系統的一些概念和原則,因此《智能電網的建模與分析》教材給出了發電機、電動機和變壓器的基本概念。這本教材是基于電路、電磁和電機編寫的。教材的詳細內容涉及:電機及其等值模型、應用范圍、測試程序、性能分析及限制條件、尺寸的標準要求、現有設備與未來電網的互聯、通過定期運行和維護。
通過舉例和手算例題使電力員工掌握這些方面的基本知識:確定在不同連接負荷和功率因數下的發電機和電動機的終端電壓和相電壓;掌握電機空載和短路時的等效電路;掌握兩種電機的轉矩特性和速度關系以及調速器、勵磁和其他主要功能的作用;掌握換流器和逆變器的數學模型和特性。
可再生能源的接入技術
隨著負荷需求和維持當前生活水平的能源成本的增加,急需使用靈活、經濟、可持續、便捷和高效的新能源。為了減少集中式發電機的投入,需要可移動、可持續、獨立于電網連接的新電源。當在這種形式的基本微型電網中加入自動化設備、通信工具和智能電網的其他功能后,其將適用于智能電網。
可再生能源可作為電能和熱能的來源。大部分可再生能源是綠色能源,是環境和社會可持續發展的必要條件。現在的電力員工應該了解可再生能源是環境友好型能源,也應明白可再生能源的潛力和局限性。根據可再生能源的類型(太陽能、風能、水能、生物質能、小水電),在本模塊中對其優點、缺點、設計模型和結構進行討論。同時給出了可再生能源占有率的表達式
(1)
為了完善可再生能源的知識,還需要在本模塊中討論成本優勢、互聯標準、效率、可靠性、安全性、經濟性(成本效益分析)和安全要求。
智能電網的儲能技術
由于負荷的波動性特點,基于電力系統的可再生能源儲能技術有著巨大的潛在效益。同時由于在負荷需求高峰時,儲能系統可在短時間內作為直接動力源并彌補發電機啟動時的能量缺口的能力,可提高輸電和配電系統的魯棒性。因此,儲能技術對于智能電網的發展是不可或缺的。本文的重點是研究和比較各種儲能技術(如大功率電池、大電容器、抽水蓄能、氫能、大功率風輪等)在額定功率、充放電時間、容量、可靠性、成本和環境影響方面的特點。通過在本模塊中給出有關儲能問題求解方法、設計和實驗、不同儲能設備尺寸的選擇等實際問題,確保從業人員掌握本模塊的基本內容。
智能電網的基本原理
當今的電力網絡是垂直操作結構,包括發電機、輸電系統、配電系統以及控制和維持電網可靠性、穩定性和效率的設備。盡管當前的電網能滿足電力需求,但是隨著可再生能源使用普及率的提高,電力運營商正面臨著技術更新快和電力市場動力源改變的新挑戰。這就需要智能電網具備通信保障方案、實時監測能力,提高智能彈性、可持續性、魯棒性和安全性的能力。因此當前的從業人員應該掌握未來電網設計、操作和控制的方法以適應未來的工作。
智能電網的實時測量
智能電網的功能包括對網絡中的各種器件進行有效控制,因此有必要對各種運行參數進行適當監測。通過對系統的運行參數如電壓、相角和頻率進行實時監測以實現對電網的實時監測。利用新工具(如同步相角測量單元(PMU)、數據采集與監視控制系統(SCADA)、能量管理系統(EMS)、需求側管理(DSM)、遠程終端單元(RTU)、雙向數字通信)進行監測、測量和分析。本模塊將深入講述PMUs、智能儀表、智能電子設備(IEDs)、SCADA、RTUs、EMS、DMS的工作原理和應用范圍。同時需要通過測量所得的數據來判斷電壓和相角的穩定性和故障評估。可通過仿真以及案例分析來自我檢查對本模塊的掌握程度。
智能電網的決策與控制
電力消費者希望不斷減少支出,因此未來的電網需要更強大的控制功能。未來電網不僅需要能控制電氣和機械系統,而且還應能夠控制負荷,從而減少電力需求和相關成本。本模塊主要討論電力系統控制設備的功能和控制技術,同時還討論了局域和廣域電網的控制和狀態估計。培養電力員工具備設計和操作未來電力系統控制方案的必要技能這是極其重要的。另外,除了學習本模塊的綜合研究外,電力員工還應設計并提供解決方案以區別未來電網的實時測量系統。
智能電網的通信、協議、標準、安全和保護
隨著公共線路和用戶不斷要求降低成本,能源企業正在慢慢調整以提高效率和操作的靈活性。通過引入通信系統,試圖改善智能電網電力系統的配電和輸電系統的需求。考慮到用戶和公共線路之間傳輸信息的靈敏度,通信基礎設施應該是高效和安全的。在本模塊中將討論用戶和公共線路之間用于收集和傳遞信息的不同標準、協議和安全選項。同時本節給出了習題和案例分析用來檢測知識的掌握情況。
實驗操作
本教材包括用計算機仿真包(NEPLAN、PSAT、MATLAB)和運用實時實用的實驗室規模的電力系統設備進行實驗練習。
(1)電力網絡的測量技術工具,例如功率表、智能儀表實驗。
(2)介紹電力仿真工具以及其他潮流計算工具,如NEPLAN、PSAT、MATLAB。
(3)用不同可再生能源和不同負荷類型進行實驗。
(4)動力機械和交直流的控制設備以及感應電機和發電機。
實驗案例
本模塊針對目前在為從業人員提供動手練習而開發的各種實驗和仿真的一些原則進行討論。在本小節通過一個例子討論實驗應有的如下目標:
(1)了解可再生能源的發電過程。
(2)研究儲能系統如何并入電力系統。
(3)探究可再生能源系統(如光伏發電系統)的多變性和隨機性。
(4)開發一種兼容AC和DC電源的系統。
(5)三相系統的應用研究。
(6)用圖2的配置進行系統研究,如潮流計算、最優潮流計算和故障研究等。
結論
篇5
30年前,歐盟能源行業處于壟斷狀態,要么是法定壟斷,比如在法、意、英等國,政府允許本國公司享有能源生產及供應的專有權;要么是事實性壟斷,比如在德、荷等國,地域性的公用事業企業享有通過自己網絡供應能源的隱性專有權。
歐盟能源行業的自由化花了30年時間,啟動花了10年時間,全面落實花了15年時間,在生產端與批發零售端引入了競爭,網絡端則是監管下的壟斷,也就是俗說的“放開兩頭,管住中間”。2013年之后,歐盟能源市場的自由化進入了回顧、總結與深化的階段。
30年自由化歷程,有得有失,特此成文,供正在進行能源市場化改革的中國相關人士參考。 30年回顧
歐洲能源市場的自由化發端于英國,上世紀80年代,撒切爾夫人在英國開啟私有化浪潮,當時英國壟斷的電力公司中央發電局(CEGB)被分拆,輸電部門也被進一步分拆為幾個區域公司,這產生了深遠影響。
另一方面,在上世紀90年代初期,歐盟希望為各種商品、服務建立一個統一市場,包括食物、電信、航空、金融服務、保險、電力等各個領域都希望能夠在一個統一的歐洲市場中競爭。
在幾個壟斷的公用事業領域中,歐盟率先進行電信部門的自由化,通過在電信部門引入競爭,電信服務做到了價格降低,質量提高。歐盟希望在能源市場復制電信市場自由化的成功經驗。
上述幾個因素成為了歐盟在歐洲推進能源市場自由化的主要動力。歐盟希望通過自由化,在歐洲建立統一的市場,在能源市場引入競爭,給消費者帶來好處。這種好處不僅是價格下降,還包括服務質量提升。
更重要的是,自由化有助于確保能源供應,這一點對天然氣尤其明顯。歐洲需要進口大量天然氣,如果有統一的市場,買方就可以代表更多用戶談判,在談判中握有主動權。
從1996年起至今,歐盟先后出臺了三輪政策來推進能源市場自由化。這三輪政策的出臺是層層遞進的,在能源領域不斷施壓促進市場化。
簡單來說,1996年的指令確立了整個自由化的框架,其后隨著歐盟對政策效果持續進行評估,為了促進競爭,又逐步出臺了第二、第三輪政策。這兩輪政策主要側重于進一步加強監管,加強輸電、配電運營商的獨立性。
目前又開始了出臺第四輪政策的討論,政策重點是對數據的監管。隨著智能儀表的廣泛使用,會產生海量的能源數據,歐盟認為這些數據對競爭參與方非常有價值,因此有討論認為,擁有智能儀表的公用事業和能源供應商不應獨占數據或數據的使用權。
不過,目前歐盟還沒有余力來具體討論這些話題,對數據的監管主要由各國監管部門來實施。
迄今在對電信行業和能源行業的自由化改革的回顧中,有一個共同的關鍵影響因素被忽略了,那就是技術。
電信行業的自由化過程中,價格降低的主要因素不僅是競爭所致,也是技術進步所致。上世紀80年代末90年代初,正是互聯網剛剛開始發展的時候,通訊衛星技術日漸成熟,電纜、光纖技術隨后也被廣泛應用。在電信行業自由化的同時,這些技術驅動因素促進了成本快速下降。當然,競爭會促進對技術的投資。
現在回顧,歐盟能源市場自由化達成了以下幾個成就:
首先,三輪自由化政策促進歐洲建立了統一的能源市場。盡管有一些自然地理的障礙,但是歐洲整個能源批發市場是一個統一的市場,它不是一夜之間建成的,有很大的交易量,也有很好的價格機制。我認為這是自由化最重要、最大的成就。
第二,自由化提供了很好的投資信號。批發市場價格的意義就在于告訴人們哪里適合投資電站,哪里適合投資電網;天然氣行業同樣如此,如果價格升高,就意味著需要加大對LNG或者管道的投入。這套機制運轉得很好。
第三,輸配環節獨立了,同時有強有力的監管。這其中最關鍵的是引導輸配網絡達成合理的投資規模,并去除交叉補貼。它的盈利模式就是成本加上固定收益,輸配網絡的使用者支付相應的過網費。同時,輸配環節被嚴格監管,現在已經不會有人去質疑輸配商是否投資不足或者過度投資。另外,在獨立和嚴格的監管下,輸配商不僅會對網絡建設進行投資,也會在提高運營效率方面進行投資,這也促進了技術進步。
第四,實現了企業對企業(B2B)市場的充分競爭。B2B市場的客戶從小的商店到大的鋼鐵廠,需求差異很大,對小的客戶而言,更看中服務質量和靈活性,而大客戶則對價格更加敏感。此外,還有一些客戶更愿意使用綠色電力,據此形成綠色品牌效應。為了滿足這些不同需求,有很多不同的電力供應商來提供服務,這是一個非常活躍的市場。
與之相比,在居民環節,天然氣市場的競爭比電力市場更為激烈,而且競爭主要并不體現在價格上,而是在服務、品牌以及和其他捆綁服務上。
另一方面,隨著分布式技術的發展,會有越來越多服務家庭的分布式解決方案出現,譬如家庭能源供給的自給自足、對分布式電源的維保服務、家庭恒溫控制等新的服務。這些變化的出現雖然并不是市場自由化驅動的,而是由技術進步驅動的,不過在自由競爭的市場環境中,分布式能源發展得更快。
在歐洲能源市場自由化的改革過程中,如果沒有獨立高效的監管部門,改革是無法成功的。監管獨立于政府,更重要的是獨立于輸電、配電、發電等各個環節。
另外,監管要注重本地化,需要熟悉當地的情況。比如在美國,有聯邦層面的聯邦能源監管委員會(FERC),主要負責監管電力和天然氣傳輸,關注批發市場;而在各州,地方的監管部門主要關注配電、售電和地方規劃的監管。中國這樣大的國家,可能需要類似的至少兩層監管體制。
監管部門需要掌握廣泛的資源,這些資源既可以是能源系統內的,也可以是能源系統外的。譬如英國的能源監管機構天然氣電力市場辦公室(OFGEM)就有大量外聘的律師、經濟學家、咨詢機構等。在歐洲,一般監管部門中大約一半的人員來自原來的能源市場參與者,包括電網、發電公司等,另外大約一半來自行政管理部門。 兩大不足
總的來看,歐盟能源市場自由化的結果是積極的。它的問題在于,能源價格被碳排放和可再生能源議題扭曲了。
這個系統最大的缺陷就在于環境成本是在能源市場之外,環境成本包含兩部分:碳排放成本和可再生能源成本。
碳排放成本方面,《京都議定書》簽訂之后,歐洲啟動了碳排放交易機制,每個工業用戶都被賦予了一定的碳排放額度,額度可以互相交易。這個機制設計的初衷是未來碳價會越來越貴。
事與愿違。該機制在啟動之初,歐盟向企業發放了免費配額,許多工業用戶以產能峰值來計算其碳排放量,據此申請免費的碳排放額度,這導致免費發放的碳排放額度實際上過剩了。
另外,該機制是在金融危機之前建立的,金融危機后,經濟衰退,產能降低,碳排放也因此減少,導致了碳排放額度進一步過剩。這些因素作用下,歐洲實際的碳排放價格在起初有所上漲之后便一直下滑,現在僅為5歐元每噸左右。
碳排放沒有被準確定價,讓整個系統陷入混亂。本來由于碳價體系,煤電成本會更高,而實際上并沒有。它既與現有政策不合,也沒有提供恰當的價格信號來促進正確的投資。
可再生能源補貼有類似的困境。許多政府都希望發展更多的可再生能源,而在可再生能源發展初期,其成本較高,這是另一種形式的環境成本。這一成本通過政府補貼來定價,而補貼本身來自于稅收,它也是完全在能源市場之外的。
在政府補貼下,有大量零邊際成本可再生能源進入市場參與競爭,替代其他能源。它們以很低的價格參與市場競爭,而這并不合理,因為所有消費者都在為可再生能源發展而交更多的稅。
政治家們致力于應對氣候變化議題,希望歐洲在可再生能源的利用上處于領先地位,因此大力補貼。對可再生能源的補貼無可厚非,不過更明智的辦法應該是讓可再生能源價格市場化,一個可行的辦法是對碳排放準確定價,可再生能源就會因此而更有競爭優勢。可再生能源的成本應該通過碳價來反映,如果沒有碳價,就需要通過向傳統能源征收碳稅。
在碳排放機制、可再生能源發展初期,或許難以預料到上述扭曲的問題。不過在問題已經出現之后,這些市場之外的政策依然持續了將近十年,沒有任何其他政策來糾正,這簡直就是犯罪。在這一點上,歐盟作為一個政治實體,其實是非常脆弱的,成員國有更強的獨立性。若將歐盟與中國類比,中國政府無疑有更強的權威性。
中國為了補貼新能源而征收的可再生能源基金與歐盟的征稅本質上沒有區別,為了支持其發展而進行補貼也是合理的。但是無論采用什么補貼政策,都需要準確地定價,確保沒有拿消費者、公眾的錢白白送給可再生能源開發商。
要對補貼準確定價,就需要一個合理的可再生能源成本發現機制,這種機制可以是招標機制,通過競標來提供一個價格參考。 商機何在
在自由化開啟的第一階段,許多企業出于對盈利前景的擔憂,采取了不同措施來應對。
第一種,簡單的商業并購。如果公司面臨可能在一個國家市場份額減少,就會想辦法增加其他國家的市場份額。在自由化改革開啟之后,歐洲公用事業公司的并購交易顯著增加。其中既有同一個國家內公司之間的并購,也有不少跨國并購。
第二種,多元化經營。能源公司開始開展許多不同類型的業務,比如西門子等公司進入金融咨詢行業,萊茵、森特里克(Centrica)進軍移動網絡服務等等。不過這些嘗試大多不成功,后來逐漸退出了。
簡單來看,第一階段,大家都在尋求合并重組的機會,不過到第二階段才會有真正的整合和提升。其中最成功的一種整合是電力與天然氣的整合。
在英國市場,自由化競爭剛剛啟動時,英國天然氣新增市場中最有優勢的是EDF在倫敦的倫敦電力公司。而在電力市場上收獲最多新合同的則是英國天然氣公司和Centrica,它們都是傳統的天然氣巨頭。類似的情況也發生在法國。目前,大部分歐洲的公用事業公司都是同時涉足天然氣和電力業務的。
另一方面,這些企業在電信、衛星電視、安全警報方面業務的拓展則顯得不那么成功。除非有巨大的折扣,消費者還是習慣這些領域專業的服務商來提供服務。而對公用事業公司來說,這些領域要吸引用戶需要巨大的投入,并不具有經濟性,因此大量公司放棄了在這方面的探索。
在銷售側,零售商更關心如何精分不同的價格組合。譬如對于一些夜間也會穩定用電的中小型企業,可以提供更低的電價。
而對于普通居民消費者,其實大部分人并不關心電價水平,許多公司此前在這個市場的創新還比較缺乏,主要還是圍繞大用戶和直接交易來制定不同的定價策略。
不過目前一些新的創新正在中國和歐洲同步發生。隨著能效技術和能源服務市場的發展,如果能夠讓消費者控制家里的空調、空氣凈化器甚至安全報警系統,這些服務可以和供電服務結合起來,消費者會很樂意購買這樣的服務。而這需要物聯網技術的進一步發展。
在B2B業務方面,新的商業模式也在出現,譬如賬單管理服務。對家樂福這樣的跨國大型零售商來說,它們往往在許多國家都有零售店面,不同國家需要面臨不同的電力服務商,如何根據各國店面的不同情況選出總體最優的價格策略,這是一個非常繁瑣復雜的過程,于是就有專門的服務商提供賬單管理服務,幫客戶挑選出最合適的方案,這種服務本身就是有價值的增值服務。
這樣的商業模式如果能結合物聯網技術,就可以提供更多具有附加值的服務。服務商可以在零售商店面的冰箱壓縮機上安裝一個檢測儀器,監控設備運行的狀態并搜集數據,如果發現數據異常,就可以在冰箱壞掉之前派人去維修,避免更大的損失。對于零售商來說,這樣的服務是很有價值的。
事實上,上面這種商業模式已經成為現實。德國意昂集團旗下的一家初創公司就在對英國樂購提供這樣的服務。
篇6
此前不久,發改委價格司和能源局新能源司相繼開會,考慮重新評估和調電上網電價政策。
這對業界顯然大有觸動。明陽風電集團銷售總監楊璞抱怨道,“目前三北地區的風電投產容量在各發電集團所占比例仍然很高,由于限電棄風、補貼不到位等因素嚴重影響項目盈利,很多項目都處在虧損狀態。這種情況下怎么還能談及下調電價?”
而一位不愿具名的風電項目開發商則激動地對《能源》記者表示:“目前中國開發商的整體盈利水平非常差,一直游走在盈利和虧損的邊緣,可不能因為一兩家開發商有盈利了就下調電價啊!”
目前,我國風電電價執行的還是2009年實施的風電標桿上網電價政策。近年來,風電技術更加成熟,設備價格大幅下降,發電成本也有所降低,據此,有關部門認為,現在已經具備下調電價的基礎。
調價爭議
風電開發商對下調電價基本持反對態度。上述風電項目開發商說,風電設備價格的下降,雖然有技術成熟的原因,但更主要的是生產規模化和市場競爭的結果。據這他負責人介紹,目前國內風電設備的價格在每千瓦4000元到4500元左右,以這樣的價格,制造商無法維持穩定可靠的發展。如果再將風電價格壓低,企業應對風險的能力就更低了。
而且,雖然風電設備價格下降了,但風資源條件也在下降。中國資源綜合利用協會可再生能源專業委員會政策研究主管彭澎告訴記者,原來建的風電項目都是風速9米/秒,滿發小時數2400小時或2800小時以上。現在有并網條件、資源較好的地區都已經開發了,新的風資源區間在下移。
另外,風電裝機條件也比以前苛刻了許多。在丘陵地帶和高山地帶,風電項目的安裝費用、運營維護等其它成本在上漲,公司人員薪酬上升也比較嚴重,設備下降那部分空間很大程度上已經被其它上漲的因素抵消了。
至于發電成本,專家表示,雖然現在裝機成本確實下降了很多,但風電場所發的電還做不到全部上網并產生收益。目前國內風電超過60%以上的裝機全部集中在三北地區,限電嚴重的地區只有70%或者更低的電量能發到電網上去,所以不能按照全額收益來計算收益情況。
據《能源》雜志記者了解,風電企業之所以反對調電電價,主要在于,棄風限電問題仍然比較嚴重,且補貼不能及時發放到位,風電開發商的收益得不到保障。
“棄風20%,風電企業就是虧損狀態,不但會嚴重影響后期投資,給開發商造成經濟壓力,還會影響投資者對整個行業的信心。”彭澎認為,由于之前各種補貼遲遲不到位,企業虧空嚴重,現在情況剛剛好轉,不適宜馬上降低電價。
但是,也有業內人士表示,風電電價與棄風限電沒有必然聯系。之所以會出現棄風問題,是因為之前建設風電項目時,對風電消納的問題考慮不充分,使得風電的規劃與其電源規劃、電網規劃不協調,局部地區風電消納產生困難。而一些地方風電裝機規模遠超過當地的消納能力,建設初期又沒有明確外送消納市場和送電通道,“出現棄風問題是必然”,國家電網能源研究院新能源研究所所長李瓊慧說。
而前一段時間補貼發放不能到位,則主要是因為實際風電項目投運規模遠遠超過了當時測算可再生能源電價附加水平時的規模,“其本質是國家補貼資金規模沒有與風電開發規模掛鉤帶來的問題”。
今年2月份,能源局專門出臺文件,要求解決風電消納問題。同時,國家也采取了一些措施解決補貼不足的問題。8月底,發改委發出通知,將可再生能源電價附加由8厘/千瓦時上調至1.5分/千瓦時,可再生能源發展基金缺口正在慢慢減少。
另外,補貼結算方式也有變化。以前,風電補貼是按當地脫硫燃煤標桿電價結算的,國家發放的補貼由電網企業轉付給開發商。現在則是由政府預撥給電網企業,電網企業按月足額按照標桿電價向開發商結算。因此,“補貼發放不到位的問題已經成為了過去時,未來通過建立補貼規模與風電項目建設規模聯動的機制是可以避免這種問題出現的。”李瓊慧肯定地說。
電價調整建議
從風電行業發展情況來看,今年年底,我國風電裝機規模將超過7000萬千瓦,而風電消納形勢卻依然嚴峻。“是時候調電電價了,”李瓊慧說,“這是一種姿態,可以讓開發商更理性對待開發問題。”下調電價能夠減緩新增項目增長速度,減小風電消納的壓力。而且,政策的導向性更有利于引導開發商不斷通過技術進步提升自身的競爭力,最終實現國家補貼的淡出。
不管是在國內還是國外,風電上網電價都是要逐年遞減的,這是行業發展的大趨勢。但是,目前國內風電電價要大幅下調難度很大,會嚴重挫傷風電項目建設的積極性,很難做到按目前風電實際的度電成本來降。所以,李瓊慧建議,降價的幅度不要太大,最好是進行微調。這樣,一方面可以減小風電項目建設沖動,抑制新增風電規模的過快增長,減輕已建成風電場的消納壓力;另一方面有助于開發商增強風險意識,在風電項目開發選址時,更加重視風電場的消納問題。
另外,跳出行業,從能源結構轉型的角度來看,長期以來,我國電力生產一直以火電為主。隨著近年來風電、光伏等可再生能源的發展,電源結構得到了一定的優化,火電占比有所下降。然而,2012年火電的裝機容量和發電量占比卻仍分別達到71.5%和78.6%,火電依然是我國的主力電源。但是,中國要想實現能源與環境的可持續發展,當前以化石能源為主的電源結構卻非要讓位于風力發電和其他可再生能源不可。
目前,我國風電的發電成本在8000元/千瓦左右,遠遠大于火電4000元/千瓦的水平,短時間內無法撼動火電的經濟優勢。所以,“中國的風電產業,仍然需要國家在上網電價方面的進一步扶持,這樣才能治理霧霾,解決環境污染,構建適合我國國情,兼顧經濟、安全、穩定與環保要求的電力體系。”中國可再生能源行業協會執行會長張平這樣向《能源》雜志記者講道。
據他理解,國家政策是頂層設計,應該對產業的發展進行引導,這就要求政策的制定應該具有一定的預見性和前瞻性,而不是變成馬后炮,出了問題之后才調整。他以歐盟“雙反”背景下,中國大批光伏企業已經破產倒閉了,一系列光伏利好政策才開始密集出臺為例,證明政策的滯后會影響產業的發展,所以,“不要讓風電重蹈光伏覆轍”。
篇7
關鍵詞:電力營銷;綠色營銷;方法
引言
綠色營銷主要是指代企業將環保觀念深入到營銷之中,充分體現其環保文化價值觀,同時也崇尚消費者展開綠色消費,而后以該理念為核心展開對應的企業營銷與經營工作開展,滿足實際綠色需求。該營銷理念是對傳統營銷觀念的一種突破與發展,在一定程度上會較大的對消費刺激做限制,更加崇尚一種綠色可持續的消費觀。而企業在達到消費者訴求的同時,也需要符合與環保標準相匹配,能夠有序的推動社會和諧發展。在營銷中不能產生有損社會利益的行為,同時對待顧客的看法也產生轉變。將顧客視為更具有多需求的人來看待,人的需求需要有多樣性與多層次性的區別,其中追求環境也是一種內在需求。因此,要注重人與環境和諧共生的關系,讓企業營銷生發出更多的內容。準確來說綠色營銷是全球環保思想日益鼎盛下出現的產物,同時也成為了全球較為潮流的營銷理念。
一、我國電力綠色營銷的價值與可行性
電力屬于一種較為特殊的產品,開展綠色電力的具體操作屬性無法為消費者所深知。在具體情況中,不同生產過程與生產資源所形成的電力,在消費者使用中是沒有感悟到其差異性的。而實質性在電力綠色營銷中是主張采用節能與新能源,避免對環境造成負面影響,從而促使企業長足持續發展。在中國范圍內的可再生能源開發運用上,企業自身經過的長期的發展經驗積累,已經形成較大的規模,然而與發達國家的管理水平與管理思想上相比,仍舊存在局限性與滯后性,這與我國發展較晚產生的技術與理念差異有關。同時在政策環境方面也對可再生能源與新能源的開發利用缺乏較好的環境支持。因此,開展電力綠色營銷顯得尤為必要,讓社會對環保有更深的認識。
消費者的訴求是綠色電力需求發展的最大動力,電力公司在相關綠色電價項目開展上進行了一定量的市場調查,從而來反饋民眾對于綠色電力發展的觀點意見。綠色電力營銷可以達到可再生電力與普通型電力之間差價通過自愿購買者承擔,從而來防止因為再生能源項目的開展每次都需要做全網范圍內電價的調整,進而有效的降低了電力交易所消耗的成本。因為差價的具體核定也需要通過用戶具體價格意愿調查來定,差價越低用戶實際的認購意愿會更強烈,同時市場潛力也就更大;差價越大則會導致用戶認購意愿越弱,從而整體市場潛力也相對減少,進而導致競爭性狀態的呈現,有助于再生能源發電廠商進行其運作成本的壓低。綠色電力營銷則是在傳統電力體制結構下進行更為靈活的操作方式,不會對原有電力價格構成太大的沖擊,但是會對電力市場做更為細致的區分,將電價結構變得更為多樣化與貼合市場需求。可以將普通用戶與特殊用戶做差異性對待,同時也讓再生電力與常規電力差價由用戶愿意支付來做最終的協商決定。
電力公司綠色電價項目能夠有效成功,是在于產品合理設計、有效市場營銷、環境條件、媒體與政府之間的高效協作一起完成的。產品合理設計可以有效的滿足消費者對實際電力的需求,能有效的讓綠色電力具有更強的市場吸引力,通過不同綠色電力組合與合適差價、簡要協議與便于支付的方式來達到最終電力消費行為的完成。而消費者最關心的是企業通過電力綠色營銷的概念去牟取更高的經濟利潤,從而讓消費者無法對該行為真假做有效辨別。因此需要具有較高信譽且獨立的機構來達到綠色電力認證工作或者對綠色電力業務做每年定期的審計,由此來達到更好的市場消費者的信任,促進綠色電力項目的有序推進。
二、電力營銷中引入綠色營銷理念的建議
電力企業進行綠色產業構建的理念是具有市場競爭力的,同時政府需要更進一步的鼓勵電力企業做綠色電力產品的提供,對于高于普通電力水平的綠色電力差價需要賦予電力公司一定的自主定價權利,這部分差價在一定程度上是依據市場環境效益所定,反應了市場真實的需求與綠色電力供給狀況。要避免該差價定價所構成的電力價格穩定性波動,要確保普通用戶不受到該類電價制定的影響,同時依據用戶情況做用戶自愿選擇,如果用戶不愿意購買,不可以做強行要求,要確保價格的合理性,能夠被廣泛的接納。要鼓勵電網依據實際用戶狀況做綠色電力供應商的投標選擇,同時保證招投標的規范制度,從而確保電力資源能夠得到優化配置,讓用戶從中受益。需要通過具有較高公眾信譽度的第三方獨立機構做電力公司綠色電力業務項目的監督方,對相關綠色電力標志做好認真,同時要監督市場中綠色電力產品銷售符合相關標志標準,要對其財務情況做定期的生機,其中尤其需要針對綠色電力業務展開審計工作。相關監督標準需要由政府、電力公司、電力廠商、消費者各方面做共同性的協商決定,將有關利益群體做充分的召集集合性商議協調。同時需要通過授權的第三方機構進行利益代表委員會,依據情況做相P標準的研發制定,通過多次的公開意見征集來達到最終標準的審核通過。該方式可以有效的讓綠色電力交易呈現出更為清晰透明的運作狀態,讓用戶由此具有更高的信心,保持綠色電力市場能夠持續健康的發展。
三、結束語
當下可以充分的運用低熱能、風能、太陽能、生物質能等多種可再生能源展開電力產品的利用開發,從而有效的減少電力生產中所產生的高污染與高消耗,減少電力生產對環境構成的破壞,有效的達到更好的二次能源運用,將其轉化為綠色電力產品更適宜市場的長期可持續發展。而綠色營銷實現的前提是倡導綠色消費的推廣,在綠色產品與綠色產業健康發展與完善的基礎之上,綠色營銷才能有效的促使電力企業經營得到更深入的綠色性變革。綠色營銷不能僅僅停留在概念層面,更是要落實到深層的企業生產、經營的轉變中,讓用戶實際從中獲得價值,而不僅僅是概念宣傳提升經濟利潤的手段,要讓用戶對綠色電力產業的發展有更強的信心與支持度,從而促進電力產業更好的改革與可持續性發展,為人們提供更節能環保的電力能源供應,保證人與自然環境的和諧相處,優化整個人類社會的消費觀、生產模式與價值觀水平。
參考文獻:
[1] 劉巖.企業綠色營銷研究[J].現代營銷,2016,(2):55-56.DOI:10.3969/j.issn.1009-2994.2016.02.039.
篇8
關鍵詞:微電網;分布式;控制技術
1 微電網概述
微電網即微型電網是一種由負荷和微型電源共同組成的、可提供電能系統;微電網相對外部大電網表現為一個單一的可控單元,該可控單元能夠滿足微電網內部用戶對電能質量及供電可靠性和安全性的要求[1][2][3]。具有以下特征[4]:(1)微電網內部的電源主要由電力電子器件負責能量的轉換,并提供必要的控制。(2)微電網相對于外部大電網表現為單一的受控單元,并可同時滿足用戶對電能質量和供電安全等方面的要求。(3)微電網存在兩種典型的運行模式:正常情況下微電網與常規配電網并網運行,稱為聯網模式;當檢測到電網故障或電能質量不滿足要求時,微電網將及時與電網斷開而獨立運行,稱為孤島模式。兩者之間的切換必須平滑而快速。
2 國內外現狀
近年來,許多國家如美國、日本、澳大利亞等紛紛開展了對微電網技術的研究,并且解決了一部分微電網中的運行、保護、經濟性等理論問題。
2.1 美國微電網的研究現狀
美國是最先提出了微電網概念的國家,1999年美國可靠性技術解決方案協會(the Consortium for Electric Reliability Technology Solutions,CERTS)首次對微電網在結構、控制、經濟等方面進行了研究并于2002年正式提出了相對完整的微電網概念,并且是目前微電網概念中最權威的一個。近年來,其微電網研究一直在有條不紊地進行著,其研究的重點主要集中在提高供電的可靠性、滿足多種電能質量的要求、降低成本和實現智能化等方面[5][6]。
2.2 歐洲微電網研究現狀
歐洲國家于2005 年提出“Smart Power Networks”計劃,隨后便出臺該計劃的技術實現方略。“Smart Power Networks”計劃作為歐洲2020 年及后續的電力發展目標表明了未來歐洲電網需具備以下特點: 靈活性、可接入性、可靠性及經濟性。并且提出微電源輸出端逆變器相應控制策略:PQ控制VSI(voltage source inverter)控制策略。同時提出優化約束方程,并對超額發出熱能的棄用制訂了懲罰方案。最后,在滿足微電網電、熱雙重需求的條件下,以系統燃料耗量最低為目標,提出了優化的功率分配方案[4]。
2.3 我國微電網研究現狀
2008年初的冰雪天氣導致我國發生大面積停電,只有少數小電網在支撐重要用戶運行,暴露了我國現有的網架結構在保障用戶供電方面所存在的薄弱環節同時也將微型電網的作用充分展示了出來,并促使我國加快了對微型電網的研究步伐。2009年,中國國家科技部通過“973”計劃項目,專門資助了分布式發電供能系統的相關基礎研究。次年,中國國家科技部通過《國家高科技研究發展計劃(863)》立項了近十個有關微電網方面的研究課題。“十二五”期間,我國將在太陽能、風能占優勢的地區建設成微電網示范區,同時還將推動建設100 座新能源示范城市。我國微電網的發展雖尚處于起始階段,但微電網的特點適應我國電力發展的需求和方向,具有廣闊的發展前景[7]。
3 微電網關鍵技術
3.1 微電網的控制技術
在微電網研究領域,最為關鍵的技術是微電網的運行控制。目前,有三種比較常見的微電網控制方式[2][3][9]:(1)基于電力電子技術等概念的控制方法。該方法根據微電網的控制要求與發電機的下垂特性將不平衡功率動態分配給各機組承擔,具有簡單、可靠、易于實現的優點。(2)基于能量管理系統的控制。該方法采用不同的控制模塊分別對有功和無功進行控制,很好地滿足了微電網的多種控制要求,此外該方法針對微電網中對無功的不同需求,功率管理系統采用了不同的控制方法從而提高了控制性能。(3)基于多技術的微電網控制。該方法將計算機領域的多技術應用到微電網,的自治性、自發性等特點能夠很好地適應和滿足微電網分散控制的要求。
3.2 協調繼電保護和無功補償技術[10]
微電網的保護方法與傳統配電網的保護方法不同,主要是微電網的多電源特性,使得兩者區別很大,主要難點在潮流的雙向流動、并網和孤立運行時短路容量的變化方面。因此,傳統配電網在低壓側集中無功補償的方法已經不適合微電網。
3.3 電力電子技術[10]
大部分的新能源發電技術所發出的電能在頻率和電壓水平上不能滿足現有互聯電網的要求,因此無法直接接入電網,需通過電力電子設備才能接入。為此要大力加強對電力電子技術的研究,研制一些新型的電力電子設備作為配套設施,如并網逆變器、靜態開關和電能控制裝置。
3.4 可再生能源技術
太陽能、風能等可再生能源接入電網給電力系統帶來了非常大的影響,雖然相對于傳統的能源發電,可再生能源的成本并不低,但是其新型的發電技術對于電網的發展起到了關鍵的作用。
3.5 儲能技術
儲能技術在微電網中是特別重要的一項技術,它具有削峰填谷的作用從而提高了間歇式能源的利用效率[11],該技術的關鍵在于超導儲能技術,超級電容等方面。
結束語
微電網作為分布式發電優化集成的一種方式,已經成為世界各國研究的重點,微電網將在未來占有重要的地位。微電網雖然具有很多優點,但在大規模應用之前,還有許多問題需要解決。所以中國微電網技術的發展還將面臨著更多挑戰。但是近年來國家已出臺新的政策積極鼓勵新能源的發展并且方便新能源接入配電網,相信中國的微電網技術會走上高速發展的道路。
參考文獻
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篇9
“中國崛起”遇見第三次工業革命,這是歷史的機遇還是滾滾巨浪?復旦大學管理學院產業經濟學系主任、中國工業經濟研究開發促進會副理事長芮明杰就這個話題接受了《瞭望東方周刊》專訪。
第三次工業革命到來的“蛛絲馬跡”
《瞭望東方周刊》:你如何看待美國趨勢學家杰瑞米.里夫金所預計的第三次工業革命的到來?
芮明杰:我個人認為關于第三次工業革命到來的判斷還是肯定的。
技術變革和技術進步不是衡量工業革命是否到來的重要指標,但是反過來,工業革命又離不開重大的技術變革和技術突破。從過去的工業革命的概念和實質來看的話,判斷一場技術革命,要看這個技術革命導致人類生產方式是否發生重大變化。
比如第一次工業革命,帶來的生產方式是過去農業社會所沒有的,是大機器大批量生產,這是個重大的生產方式的變化。所以要看第三次工業革命是不是正在發生或者即將發生,首先要判斷有沒有存在這種巨大的技術變化導致人類生產方式發生很大變化。我們可以察覺到重大的技術以及人類生產方式的轉變已經隱約出現。
《瞭望東方周刊》:你指的已經隱約出現的新生產方式是什么?
芮明杰:互聯網支撐的智能化大規模定制生產方式。
首先,我們新一輪的生產方式離不開互聯網,這是毫無疑問的。
其次是智能化,這跟自動化有重大區別,智慧性計算機嵌入了生產制造之中,使生產過程可以自動感知、分析、判斷、修正、調整,這是第二個很重要的變化。
第三個我要說的是大規模定制,我們知道本來定制是小規模的,所謂定制就是按照消費者個性的需求偏好,來生產他們所需要的東西。現在的工業時代是大規模標準化生產方式,標準化生產以后大家來購買選用。其中標準化生產過程中也分一些產品類別進行生產,比如說買襯衫有幾個號碼,買鞋子有幾個號碼,買車子有幾個類型你去挑,都是大規模標準化生產。但消費者已經產生了個性化需求,那么新的生產方式即大規模定制生產就一定會產生,而且在智能化的條件下,也可以做到大規模的定制。
目前這個技術正在發展,例如3D打印機,很明顯地可以看到,它已經可以為我們的大規模定制提供技術上的準備以及材料上的準備。
《瞭望東方周刊》:重大技術已經引發了怎樣的生產方式變革?
芮明杰:我們在講生產方式變革的時候,實際上說的是制造模式的變化。原來的制造模式叫削減式,比如我想造一個東西,我會先生產出一個毛坯,然后進行切削,使其成型,裝訂,這樣一個產品就出來了。工業化時代的制造模式是削減式生產。
但是現在已經有新的生產方式出現,那就是疊加式制造如3D打印機。3D打印技術已經有了十年的發展,它類似打印機把材料一層層打印上去,通過疊加式打印來生產產品。比如過去冶金是澆鑄式生產,也就是削減式的生產方式,現在的冶金生產已經很多是用粉末材料激光打印成型。
把疊加式的生產模式和削減式的生產模式比較一下,我們會發現其中的很多優點。一個是節約了很多的材料、能源,沒有以前廢棄的邊角料,生產出來的產品,金屬的強硬度指標甚至比澆筑式的還要好。比如說現在飛機上的引擎葉片,就是直接用激光把粉末“打印”出來的,不再是澆筑出一個毛坯再切削。
生產方式的變革方面,有很多新的技術的支撐,技術的變化真是很快。疊加式生產方式的背后是數字和電腦。在電腦上設計好了以后,輸到機器里面以后就直接打印出來了。在美國的一些大學里面,已經把3D打印機放在學生活動中心,讓學生把自己想象的東西直接打印出來。
告別化石能源時代
《瞭望東方周刊》:除了新技術的發展所帶來的生產方式的變革以外,還有什么是促進第三次工業革命到來的動力?
芮明杰:還有就是對于新能源的尋找。
自從上世紀70年代兩次石油危機以后,我們越來越看到所謂的不可再生的化石能源越來越稀缺,并且開采的難度越來越大。以現有的情況估計,這些能源支持人類發展的時間不會太長。所以要尋找再生性能源,代替化石能源。
能源的狀況已經威脅到人類社會未來的可持續發展的問題。能源問題怎么解決,特別是中國怎么解決。現在中國石油進口的依賴度已經高達50%,估計到2020年會達到70%。如此下去很可怕,我們不得不需要用再生性能源來替代它。因此這個意義上來講,能源的技術,包括能源的生產和組織,以及由此帶來人類社會的變化,不得不加快研究。
歐美已經定出目標,不可再生能源的使用比要減小,再生性能源的使用比要增加。奧巴馬對能源方面的考慮,很大一方面是對再生能源的考慮。這樣來看,放在我們面前的問題真的很嚴峻。這就是為什么第三次工業革命概念出來引起許多方面的關注。
《瞭望東方周刊》:現在新能源技術的開發運用是否可以做到取代化石能源?
芮明杰:所有的技術都在發展、研究。比如太陽能電池,現在已經研發到第四代了。比如風能發電機已經開始安裝發電。清潔能源、再生能源都有很多研究探索。但是這些產品不能十分令人滿意。
比如第一代太陽能電池,生產使用成本還是比較高,還不能適應市場大規模的需求。此外,有些技術雖然可以產業化,但是總體來講還不夠,技術效能可能還不十分明顯,不能完全替代化石能源。
從能源的變革來講,大家已經看到了變革。歐盟走得快一點,美國也在積極準備。亞洲國家中日本走得比較快,我國也在發展,只是比較慢一些。慢一些會對我國經濟社會發展有所影響,因為不可再生能源的市場價格會越來越貴。
中國關于新能源的制造規模很大,使用規模很小,因為我們現在思路還沒轉到大規模發展新能源去替代那些化石能源,還只是希望通過生產拉動GDP。太陽能產品主要生產出來的東西都出口歐盟和美國。
中國的第三次工業化革命之路
《瞭望東方周刊》:第三次工業革命會給世界帶來什么樣的影響?
芮明杰:并不是第三次工業革命給未來帶來新的經濟增長點,而是我們是否響應它所帶來的變革。如果響應這個變革,那就是經濟發展的引擎。舉個例子,如果我們認定智能制造是未來的一個趨勢的話,那么智能化制造設備、智能化制造的過程、智能化制造的相關服務以及智能化產品的大規模的應用,當然是一個經濟增長點。我們能夠看到智能化制造、智能化產品確實受到消費者的歡迎,有需求才會有供給,新的增長點會產生的。
從另外的角度講,商業模式是盈利的方式,基于資源配置方式不同,會導致商業模式的變化。第三次工業革命可能會導致生產組織方式的變化。比如,現在的商業生產模式是“集中生產,全球分銷”,此類生產組織方式使能源、原材料與商品的全球運輸產生了大量的能耗與碳排放。
將來的生產組織模式將變為分散式生產,就地銷售。這樣的組織方式會導致碳排放大量減少,這也導致商業模式很大的變化。分散式生產需要與消費者緊密配合,是一種體驗式的生產,是消費者參與生產,充分滿足其個性化消費的需求。
這樣的條件下,當分散生產、就地消費出現以后,未來的城市還會像現在這樣嗎?未必。可能會反城市化,那時候人們沒必要集中在一起生活工作。
《瞭望東方周刊》:“中國崛起”遇見第三次工業革命是否一個好機會?
篇10
Abstract: Based on current situation of conventional energy use, this paper analyzes the difference between wind power and thermal power, and hydropower from the environmental, economic and development potential. On the basis of the three generation features, it expounds the advantages of wind power in the energy-saving and emission reduction benefit, and economic benefit, and the development situation under the national sustainable development strategies, putting forward proposals on Jiangsu energy development and use.
關鍵詞: 風力發電;火力發電;水力發電;優勢比較
Key words: Wind power;Thermal power;Hydropower;comparative advantage
中圖分類號:P754.1 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)35-0022-02
0 引言
自然環境是人類賴以生存和發展的基礎,人類維持正常生產、生活的所有物質及能量均來自于自然環境。隨著人口數量的激增,人類消耗自然資源的速度呈指數化增長。與此同時,爆發式的工業化擴張也給社會帶來了嚴重后果,引起了國際社會的廣泛關注。風能作為一種清潔的可再生能源,蘊藏量巨大,全球風能約為2.74億兆瓦,其中可利用的風能為200萬兆瓦,是地球上可開發利用的水能總量的10倍。風能在利用過程中不產生有害廢棄物和溫室氣體,被認為是當前最廉價、技術最成熟的可再生資源。江蘇作為我國目前經濟發展迅速的省份之一,以僅占全國1%的國土創造了近10%的財富,而維持經濟持續快速發展需要消耗大量的能源,需要電力工業的有力支撐。江蘇傳統基礎能源主要為煤炭、石油和天然氣,總體含量較為貧乏,分布不均勻。據統計,江蘇省國土面積約10.9萬平方千米,而含煤面積僅為2540km2。截至2011年末,全國煤炭基礎儲量2157.89億噸,江蘇省煤炭基礎儲量10.81億噸,只占全國比重的0.5%。就石油和天然氣資源來看,江蘇省石油基礎儲量2933.35萬噸,占全國石油基礎儲量的0.9%;天然氣基礎儲量24.04億立方米,僅占全國的天然氣基礎儲量的0.06%。面對能源稀缺與亟需能源的矛盾,開發新能源以支持江蘇可持續發展變得迫在眉睫。
江蘇是風能資源大省,也是國家指定的風電發展基地之一。其風能資源較豐富,可用于發電的風能達2380兆瓦,潛在的風力發電量為2200萬千瓦,占中國風能資源的近1/10。本文通過在環境、經濟和發展潛力等方面逐一分析比較江蘇風力發電與常規能源等發電方式的區別及優勢,為規劃和開發建設江蘇新能源供了廣闊的前景。
1 環境優勢比較
隨著科學技術的不斷發展以及人們環保意識的不斷提高,“低碳”的生活概念正在影響著人們的日常生活。傳統的火力發電以煤炭、石油、核物質為原料,容易產生二氧化碳、二氧化硫等污染物,這給環境造成了嚴重的危害。相比煤炭、石油等,風能作為一種非常清潔的綠色能源,在轉換成電能的過程中,不存在常規燃煤火力發電廠所產生的污染排放,環境成本低。在進行風力發電時能夠減少二氧化碳和其它有害氣體的排放,不會造成酸雨、煙霧及輻射等環境污染,所以節能減排效益顯著。除此之外,風能是可再生能源,可以說是“取之不盡,用之不竭”,其自身就是對傳統能源的節約,可替代部分一次能源,優化能源結構。
根據表1可得,火力發電的燃煤污染物排放中CO2的排放率最高,為1731(kg·t-1),而風力發電的二氧化碳排放量約為7g/kwh,遠低于煤電的964g/kwh、石油的726g/kwh和天然氣的484g/kwh,按我國每度電的二氧化碳排放量約為997g計算,每使用一度風力電,即可減少二氧化碳排放量990g[1]。
由表2可以看出,針對江蘇省規模以上工業企業研究發現,其主要能源消費量以煤炭為主,其次是焦炭和原油,而煤炭的消費量占主要能源總消費量的80%左右,占據了主導地位,在2005年到2012年間煤炭的消費量增長了1.7倍,隨著往后工業的不斷發展,這個數量將會逐年增加。而江蘇省近幾年的環境污染嚴重,煤炭開采和使用對其的影響不計其數。
相比燃煤發電,風力發電的優勢主要體現在兩個方面:一是可以減少CO2、SO2、NOX等污染物在風電場的運行過程中的排放,利用風力發電技術將風能轉化為電能,避免了有害氣體污染空氣,破壞生態平衡。二是能夠減少煤炭的使用量,我國煤炭儲量巨大,但煤炭屬于不可再生資源,利用風力發電可以緩解資源有限的壓力;風電場的建設也可以縮小了固體廢渣的占地面積,避免了煤炭和灰渣在運輸過程中對環境的污染,促進地區大氣環境的改善。
2 經濟優勢比較
中國作為世界GDP第二大國,擁有著豐富的風能資源,并且具有巨大的開發利用價值,其商業化、規模化的潛力也很大。根據全國第2次風能資源普查結果,中國陸地風能離地面10m高度的經濟可開發量為2.53億kW,離地面50m的經濟可開發量可能會增大一倍。近海資源估計比陸地上大3倍,10m高經濟可開發量約7.5億kW,50m高約15億kW[2]。
目前,風電已成為具有較強經濟競爭力的可再生能源發電技術,風電在創造就業機會和刺激經濟增長方面的作用也越來越顯著[3]。在提高風力發電的經濟性的同時,可以刺激了對相關人才的需求,創造了更多的就業機會,也提升了公司的競爭力和整體效益。此外,由于風電設備國產化率的不斷提高,再加上風電場規模的不斷擴大,風電成本正不斷降低。
首先,與火力發電相比,目前火力發電的不完全成本已經達到每千瓦/時0.2~0.3元,這其中不包括所排污染物的處理成本;而風能取之不盡,沒有原料成本,并且風力發電1億千瓦時,就可節約3萬噸標煤,減少9萬噸二氧化碳的排放,節約淡水20多萬立方米。考慮到火力發電還受到化石能源價格浮動的影響,風電的經濟效益要比火電明顯得多。
其次,與水力發電相比,水電價格機制一方面不能真實全面地反映電力的供求關系,另一方面也無法反映水資源價值和水電開發的環境損害成本。水電站建造的一次性經濟投資和人力投資遠高于風電站建造,并且需要消耗大量時間,對周圍居民的影響更是不可補償,而風電場建設周期短、見效快,如果不算測風周期的話,建成一個大型風電場只需要不到一年的時間[4]。
從風電運營成本來看,其經濟效益也明顯優于火電和水電。一方面,由于風電場不需要大面積的燃料堆場和灰場,風電機組實際占地一般為風電田的5%左右,所以其土地資源仍可以保持與風電場建設前一樣繼續使用;另一方面,風電企業不需要燃料物流管理和市場管理,因此管理人員少,成本也相應降低。
3 發展前景優勢
風力發電作為改善能源結構,應對氣候變化和能源安全問題的主要技術之一,一直以來都是我國實現可持續發展戰略的重大規劃。
隨著風電的規模化不斷發展,風電的成本也將逐步下降,許多投資者也很看好風電的市場前景。根據我國風電發展預測,2020年以后化石燃料資源將大幅度減少,火電成本也將隨之增加,屆時風電將更加具備市場競爭能力。到2020年底,全國風電總裝機規模將達到12000萬kW。預計2030年以后,水能資源大部分也將全部開發完,同時海上風電將進入大規模開發時期,并有可能形成“東電西送”的局面。預計到2050年底,全國風電總裝機規模將達到50000萬kW,風電將處于規模化發展狀態,各項技術經濟指標將會進一步提高,風電企業的競爭力和盈利能力也將明顯增強。江蘇擁有945公里的標準海岸線及面積908萬畝沿海灘涂,占全國灘涂總面積的四分之一,居我國沿海各省、市之首。江蘇沿海中部岸外擁有世界最大的海岸外輻射沙洲,總數有70左右,190.26萬畝的理論深度基準面零米線以上的總面積。這足以證明江蘇省以其豐富的自然資源和風能資源,發展沿海風電站和海上風電站是有堅實的基礎依靠。
同時,近年來我國政府相繼出臺了多項扶持政策,具體包括全額并網、電價分攤、財稅優惠等,上網電價也由最初的完全競爭過渡到現在的特許權招標模式[5],這些政策都極大地推進了風電的發展。
綜上所述,可以發現風電以其良好的環境效益、經濟效益和發展前景,必將成為本世紀中國重要的電源。常規能源的環境污染、資源浪費、成本增加等問題越發嚴重,風力發電將為人類最終解決能源問題帶來新的希望。本文以江蘇省風電為典型代表,深入探討了風力發電的比較優勢,可以為今后風能源的利用與開發提供科學依據。
參考文獻:
[1]俞海淼,周海珠,裴曉梅.風力發電的環境價值與經濟性分析[J].同濟大學學報,2009,37(5):704-708.
[2]李俊峰,施鵬飛,高虎.中國風電發展報告2010[M].海口:海南出版社,2010.
[3]劉曉林.漫談風力發電[J].電氣應用,2009,28(3):82-85.
[4]派特.風能與太陽能發電系統[M].北京:機械工業出版社,2009.