周传馨
清洁能源也称绿色能源、可再生能源,是环境保护和良好生态系统的象征和代名词。中国经济高速发展,受能源资源约束的问题日益突出。这种情况下,大力发展清洁能源,是缓解能源瓶颈、促进中国经济发展的必然选择。
清洁能源可分为狭义和广义两种概念。狭义的清洁能源是指可再生能源,如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能。这些能源消耗之后可以恢复补充,很少产生污染。广义的清洁能源则包括在能源的生产及其消费过程中,选用对生态环境低污染或无污染的能源,如天然气、清洁煤和核能等。
大规模开发利用可再生能源,大力鼓励可再生能源进入能源市场,已成为世界各国能源战略的重要组成部分。
取之不尽的潜力
中国清洁能源资源丰富,开发利用潜力很大。据测算,在今后二三十年内,具备开发利用条件的可再生能源预计每年可达8亿吨标准煤。
在清洁能源中,太阳能资源取之不尽,清洁安全,是最理想的可再生能源。目前,国际上对太阳能的开发十分重视。到2003年底,全国已安装光伏电池约5万千瓦,我国太阳能热水器使用量和生产量均居世界前列,2003年使用量为5200万平方米,约占世界40%,年产量达1200万平方米。据测算,中国拥有可开发太阳能达1700亿吨标准煤。
风能是地球“与生俱来”的丰富资源,加快开发利用风能已成为全球能源界的共识。风能的利用主要是发电,目前风电在全球已发展为年产值超过50亿美元的大产业,50多个国家正积极促进风能事业的发展。中国风力资源十分丰富,国家气象局提供资料显示,我国陆地上10米高度可供利用的风能资源为2.53亿千瓦,陆上50米高度可利用的风力资源为5亿多千瓦。世界公认,海上的风力资源是陆地上的3-5倍,即使按1倍计算,我国海上风力资源也超过5亿千瓦。2003年我国已建成并网风力发电装机容量达57万千瓦。风电设备制造技术已形成了批量生产能力,全国各地正在建设一批风力发电场。
此外,中国生物质能利用也已起步。目前,中国农村地区拥有户用沼气池1300多万口、年产沼气约33亿立方米,大型沼气场200多处,年产沼气约12亿立方米。生物质能发电装机容量200多万千瓦,主要以蔗渣、稻壳等农业、林业废物和沼气、垃圾等发电。中国正进行从生物质能制取固体、液体燃料的研究和试验。
方兴未艾的开发
欧盟自上个世纪90年代初开始,就高度重视能源战略。按照欧盟的要求,到2010年,其成员国实现可再生能源的消费比例要达到12%,可再生能源生产的电力提高到发电总量的22.1%。目前,可再生能源已分别占北欧国家挪威和瑞典能源供应的45%和25%。法国政府多年来一直重视生物能源的开发和利用。法国农业部的公告显示,按照目前的生物能源发展的态势,到2010年,法国可再生能源消费能够增加50%,可再生能源生产的电力达到21%。
日本在1973年第一次石油危机以后,开始推行摆脱对石油依赖的政策,引进天然气和核能。在多样化方面,除了依靠大量采用核能发电取得成效外,风力发电和太阳能发电2000年以后在日本被加快普及。
对于能源极度匮乏、所有原油都需要进口的韩国来说,可再生能源的研发更显得重要。韩国能源部此前宣布,在未来3年里,韩国公用事业部门将在可再生能源开发领域投入11亿美元,用于对抗不断飙升的石油价格和全球变暖带来的影响。
美国的能源政策一直都将促进可再生能源的开发利用以及充分合理利用现有资源作为核心内容。为了扩大可再生能源市场,美国已经要求其联邦机构使用可再生能源的比例,在2011年达到总能耗的7.5%。
中国可再生能源开发利用虽有进展,但在发展速度和水平上还远低于大多数发达国家,也落后于印度、巴西等发展中国家,特别是在战略和政策上缺少必要的法律、法规和相关激励性举措。
专家指出,利用可再生能源,初期成本高,风险大,其低排放与可循环等优势暂时不能体现在价格上,因此与传统能源竞争一开始会处于劣势。这一特性,也决定了政府必然要成为绿色能源发展的主导因素。《可再生能源法》明确规范了政府和社会在可再生能源开发利用方面的责任与义务,确立了包括中长期总量目标与发展规划,鼓励可再生能源产业发展和技术开发,支持可再生能源并网,优惠上网电价和全社会分摊费用,设立可再生能源财政专项资金等。它的正式实施,被看作中国绿色能源发展的风向标。
能源的清洁利用同样重要
在科学意义上,能源本身并没有清洁与不清洁之分,只有在生产方式上有是否清洁之分。譬如电能应是最清洁、最方便的能源,但是在生产过程中可以排放污染,也可以不排放污染。在现实中,人们往往还是习惯把在能源加工或转化为电能的过程中不产生或少产生有害物质的水能、风能、太阳能等可再生能源以及不排放二氧化碳的核能、低碳的天然气称为清洁能源。而是把煤炭、石油等能源称为不清洁的能源或者是肮脏能源。
从这个意义上讲,能源的清洁利用就是指通过技术手段和管理手段对能源在全生命周期内实施清洁化、经济性利用的过程。如对煤炭,采用洗选加工、燃煤发电、烟气净化等方式,提高能源利用效率,减少污染物和温室气体排放。
改革开放以来,中国在发展清洁能源及能源清洁利用方面均取得了巨大成就,在取得巨大成效的同时,我们也看到,人们对清洁能源和能源清洁利用仍存在认识上的模糊与误解,导致了实践中的发展偏差和问题,如近年来可再生能源无序发展、成本居高不下、市场无法消纳和影响电网安全稳定等问题;如为应对雾霾而出台世界最严的火电厂排放标准,甚至燃煤供热电厂煤改气等,而同时大量居民散烧、无组织排放源、机动车尾气未有效控制,造成环境、经济、社会综合效益低。
利用清洁能源与能源清洁利用的本质问题,是处理好能源、经济、环境之间的关系,这也是完成好能源转型,实现能源可持续发展的重中之重。
应加强能源系统优化。首先,既要充分认识到清洁能源替代化石燃料是能源发展必然趋势,也要充分认识到能源替代是一个历史过程,不能一蹴而就。风电、太阳能发电既要继续加快发展,更要规范有序发展,并加强与电网的协调,配套支撑性电源和贮能工程。
其次,更要高度重视能源的清洁利用,尤其是要解决雾霾问题,必须特别重视煤炭的清洁利用。要继续坚持以“煤炭为基础,电力为核心”的发展战略及产业循环经济发展模式,在有条件的地方,鼓励煤电一体化发展,提高配煤能力,促进区域或产业循环经济发展。要加强科技进步提高能源效率和污染控制技术水平。要加大提高煤炭转化为电力的比重,使目前50%的比例,提高到75%左右。
同时,绿色煤电将成为大范围优化配置能源、支撑清洁能源和循环经济发展的基础。我国雾霾污染,大量煤炭散烧和机动车尾气是主要原因,要加大以电代煤、以电代油的力度。在能源清洁利用的过程中,用天然气替代煤炭是关键措施之一,但因为天然气对我国来说是非常稀缺的能源,即使加大从国外的进口也难解燃眉之急,面对巨大的缺口要认真做好系统规划和各种条件的落实,并优化燃气使用。天然气的首要使命是替代民用及工业燃煤,其次是通过电力用气以稳定燃气负荷提高民用的经济性,再次是用于发电调峰,最后才是用于发电,不宜采用以天然气替代清洁煤电尤其是供热煤电的措施。
再其次,不论是利用清洁能源和能源的清洁利用,都需要加强能源与电力生产者各个环节的互动以及能源生产者与需求者的互动,智能电网将是完成这一使命,实现能源转型的重要的基础和支撑。要加强智能电网的规划和建设,使发展清洁能源、能源的清洁利用以及智能电网建设,同步规划、同步实施、同步获得效益。