新能源開發利用范文
時間:2023-12-25 17:36:27
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篇1
關鍵詞:新能源;安全;立法;核能
Abstract:Promoting the development and using of new energy is an important content in China’s resource strategy. A perfect law system is necessary to realize the goal of new energy development strategy. Security is an important factor in developing and utilizing new energy in China,and it involves two layers:macro security and micro security. There are lots of shortages in the security legislation of new energy in China. This paper takes the legislation of nuclear power security as an example,and claims that nuclear power security legal system should include legislative structure,basic principles,enforcement mechanism and details.
Key words:new energy;security;legislation;nuclear power
我國經濟的迅速發展使得對能源的需求增加,常規化石能源供應不足的矛盾日益突出,能源安全成為我國必須解決的戰略問題。發展新能源和可再生能源不僅有利于解決和補充我國化石能源供應不足的問題,而且有利于我國改善能源結構、保障能源安全、保護環境,走可持續發展之路。在新能源和可再生能源開發過程中,只有建立完善的法律保障制度,才能更快更好地實現國家的能源戰略目標。新能源和可再生能源開發過程涉及眾多的法律關系,本文主要就新能源開發利用中安全機制的立法問題進行探討。
一、能源安全及其現狀
安全是人們最常見和最常用的詞匯之一,通常是指各種(天然的或人為的)事物對人不產生危害、不導致危險、不造成損失、不發生事故、運行正常、進展順利等安順祥和、國泰民安之意[1]。其外延既包括個人身心免受外界危害,也包括社會穩定和諧、國家有序運轉。對能源安全而言,我們可以從兩個層面去理解,一是宏觀安全,即在國家能源戰略上考慮的能源安全;二是微觀安全,即在具體能源開發和利用過程中,避免對居民、環境造成損害。
1.宏觀能源安全(注:本文主要論述微觀能源安全,對于宏觀能源安全不做深入探究。)及其狀況
宏觀上的能源安全主要是指能源供給安全。目前世界范圍內能源結構以常規的化石能源為主,煤炭、石油、天然氣等一次性能源占能源消費總量的87%。但化石能源正面臨逐漸枯竭的問題,尤其是石油和天然氣,按照目前所探明的儲量,只能維持不到一百年的時間。而且,化石能源在利用過程中會排放出大量的污染物,給環境造成極大危害。目前,各國都在積極探尋符合自己國情的新能源開發之路,如德國和西班牙的風能、瑞典的生物質能和英國的光伏發電與潮汐能。
但是對于核能,各國的態度則不盡相同。法國是大力發展核能的典型代表,大約80%的電力來源為核能,美國、日本的核能占發電量比重也超過了30%。在德國,雖然也曾一度把核能作為發展的重點,但由于前蘇聯切爾諾貝利核事故等的影響,政府開始重新審視核能的價值。2002年德國通過《核能禁止法》宣布放棄核能,計劃到2020年逐步關閉所有核電站;瑞典也于1980年通過全民公決決定將于2010年在全國范圍內停止使用核能源[2]。但客觀地講,核能相比常規能源是一種公認的清潔、高效的能源,是一種技術比較成熟,成本相對低廉,適于大量商業開發的能源。雖然出現了數起事故,但大多是人為因素導致而非技術上的問題,正因如此,大多數國家都將核能視為應對能源危機的一項重要手段,即使是明確立法終止核能的德國,隨著能源緊缺的加劇和環境污染的壓力增大,重新啟用核能的呼聲也越來越高。
我國目前是世界上排名第二的一次性能源消費國,但常規能源的保有量卻遠遠不能滿足要求,除了煤炭基本可以自足以外,石油、天然氣的供應缺口很大,大多依賴進口,這對我國能源安全造成嚴重威脅。針對這種狀況,我國的應對之策一方面要積極通過外交手段改善與主要能源輸出國的關系以確保常規能源尤其是石油的穩定供應。另一方面要發展新能源和可再生能源,以實現能源的自給自足,這是長遠之計。對此,國家在政策和法律上都體現出了高度的重視?!吨腥A人民共和國國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》明確提出要大力發展可再生能源,實行優惠的財稅、投資政策和強制性市場份額政策,鼓勵生產與消費可再生能源,提高其在一次能源消費中的比重。要大力開發風能,加快開發生物質能,積極開發利用太陽能、地熱能和海洋能。2005年2月28日十屆人大十四次會議通過的《中華人民共和國可再生能源法》,該法自2006年1月1日起施行。
在眾多的新能源種類中,由于分布特點、技術成熟度及自身特性等方面差異顯著,在開發利用中也需要區別對待,不可一概而論。針對我國常規能源尤其是石油供應異常緊張、其他新能源和可再生能源技術不成熟、成本過高的現狀,大力開發核能是當前較為可行的應對之策。但目前核能占我國一次能源消費總量不到1%,核發電量占我國總發電量2%左右,這與世界上核能占一次能源6%~7%、核電占電力總量17%的平均水平相比尚有很大差距,我國核電發展仍然顯得落后,規模小,發展慢[3]。面對這種現狀,十一五規劃中明確提出:要積極推進核電建設,重點建設百萬千瓦級核電站,逐步實現先進壓水堆核電站的設計、制造、建設和運營自主化;要加強核燃料資源勘查、開采、加工工藝改造以及核電關鍵技術開發和核電人才培養。另外,根據國家發改委的能源發展規劃,到2020年,核電裝機容量爭取達到4000萬kW,占全部發電裝機容量的4%左右,在建核電容量1800萬kW左右。提高核能在能源結構中的比重,對我國能源安全具有重要的現實意義。
2.微觀能源安全及其現狀
能源安全從微觀方面來說主要是指在能源使用過程中的安全問題,即對人員、社會、環境的危害。在我國,常規能源在利用過程中突出的安全問題,如頻繁發生的重大煤礦安全事故、井噴事故、環境污染事故等,使人們的生命財產安全遭受了極大的損害,給社會環境造成非常不利的影響。新能源的開發利用可以在一定程度上減少常規能源所帶來的安全威脅。但是新能源并不等同于清潔能源,利用中也會存在安全問題:如太陽能光伏電池的制造過程中會產生大量的污染,生物質能發電時排放的氮氧化物含量也比較高。其中利用核發電時涉及到的安全問題尤為突出,對核安全管理的任何疏漏和麻痹大意都有可能導致嚴重核事故的發生,釀成災難性后果。以前蘇聯切爾諾貝利核事故為例:歐洲受污染的區域達到20萬平方公里,受到核輻射危害的人數達到320萬,直接致死的人數為50余人,還有數萬人因輻射而致癌,周圍大量動植物死亡或出現變異,而且還存在目前尚未明確的潛在危害[4]。由此可見,在核能開發中,安全問題是頭等大事。影響核能微觀安全的因素主要有以下兩個方面:
①技術安全。核能利用是一項技術含量非常高的系統工程,從鈾礦采集到制成核燃料,再到核反應發電,最后到核廢料處理形成一個完整的核燃料環,每個環節都會產生放射性核廢料。核能技術安全就是要解決將核廢料產生的放射有效隔離在生物圈之外,因為一旦進入生物圈,將會給人類及自然界帶來災難性的后果。目前人類在處置核尾礦和低能核廢料方面技術比較成熟,技術安全面臨的最大難題在于如何處置高能核廢料,高能核廢料中所包含的钚有著長達數萬年的半衰期,目前只能將其暫時浸泡在巨大的水池中冷卻和封閉儲存,還沒有找到一個最終的處置方案。
此外,在技術開發中會面臨開發失敗的風險,對于投入大量研發資金的開發方來說,風險的防范或減輕可以通過開發前充分的論證來保證開發方案的科學性,在開發過程中也要時刻關注技術發展動態,同時可以引入商業保險制度,一旦出現風險,可以分散損失。
②管理安全。核電廠是一個大規模、復雜的人—機系統,其安全性依從于系統設備(硬件和軟件)、環境和人員三方。隨著科技進步,設備可靠性不斷提高,運行環境大大改善。而對于人,由于其生理、心理、社會、精神等特性,表現出極大的可塑性和難以控制性,因而由人為失誤直接或間接導致的事故發生率相對于設備事故率的下降而趨上升。有專家統計,20世紀60年代到90年代,世界上所有工業事故中包含人為失誤的從20%擴大到80%,核電站的平均人為事故率為70%以上。20世紀發生了幾次震驚世界的嚴重核事故,主要是由于人為因素導致的,或者是操作規程不科學,或者是操作人員違規操作。這些事故對世界核電發展和核安全水平產生了巨大沖擊,但同時也成為促進核安全科學發展的動因,表明核安全法律制度的健全特別是有效實施保障在核能利用中應當占有顯著地位。
篇2
新型能源在農業產業結構調整、農村用能結構優化,改善農村人居環境等方面發揮著日益突出的作用。大力推廣沼氣、太陽能、生物能源為主的新型能源應用,對陜南地區的生態環境保護,實現農業可持續發展,促進農民增收和建設“美好鄉村”有著深遠的意義。
一、農村新型能源的共同特點
近年來,新能源建設在政府的重視和引導下,已逐步走入農村千家萬戶,為緩解能源短缺現象,保持農業生態環境,促進農村經濟穩步發展啟到舉足輕重的作用。呈現出以下特點:
1.可再生
資源儲量豐富,可供人類永續利用。到2020年我國預計可再生能源開發利用總量要達到3億噸標準煤,僅農業生產中每年產生的農作物秸稈,就折合1.5億噸標準煤。薪柴、作物秸稈、人畜糞便(制沼氣或直接燃燒)、太陽能、風能和地熱能等,多屬于可再生能源。
2.潛力大
隨著高效節能燃氣爐具、太陽能利用、能源環境工程(凈化沼氣池)、秸稈氣化技術等農村能源產業、產品已由商品化發展為市場化,激活了農村的應用潛力,市場巨大。
3.無污染
不含碳或含碳量很少,都屬于清潔能源,對環境影響小。
4.分布廣
太陽能、風能、地熱能及由植物莖葉、人畜糞污和工業有機污水等在城鄉都有分布,有利于小規模分散利用。
5.技術成熟
在新能源輸入、轉換、最終消費過程中的技術、建設、管理等問題已具有較完備的體系。新能源產品的銷售、售后服務覆蓋城鄉,具有較高的技術保障水平。
二、農村能源開發利用的重點
十報告中指出“控制能源消費總量,加強節能降耗,支持節能低碳產業和新能源、可再生能源發展”的具體要求,結合旬陽實際,要大力推廣農村沼氣建設,積極發展適合農村特色的清潔能源。
1.大力普及農村沼氣
近年來,旬陽縣畜牧產業迅猛發展,涌現出一批專業強村,隨之而來的是大量污糞露天堆放或直接沖排河道,嚴重影響農村衛生狀況,極易傳播疫病,既危害人們的身體健康,也影響養殖產業本身的健康發展。農村沼氣工程的推廣普及,必將成為治理農村環境污染和綜合利用廢棄資源的重要途徑。目前,戶用沼氣池池體8m3,沼氣可解決農戶一日三餐的炊事用能問題,既節省了傳統燒柴所需的人力,又減少對林木的破壞;沼液可做農作物追肥和防治蔬菜、果樹的病蟲害。沼渣是一種優質有機肥料,可部分替代化肥用于農田。專業養殖場的沼氣工程主要是集中處理養殖場的畜禽糞便,可用作養殖場室內加溫保暖以及生活用氣,剩余沼氣通過管道提供給周邊居民使用。
2.積極開發利用太陽能
太陽能是一種無污染的能源,具有持久、清潔、便利等諸多優點,是取之不盡的能源。
2.1太陽能日光溫室、大棚。利用玻璃、薄膜等材料,建成溫室或大棚,進行反季節蔬菜、瓜果、苗木、花卉等的生產。
2.2太陽能熱水器。利用光熱轉換技術,將陽光輻射通過集熱器轉換成熱能,將水加熱供用戶使用,這是目前城鄉居民最易接受的節能產品。
2.3太陽能發電。利用光伏轉換技術,將太陽能轉換成為便捷電能,主要用于城鄉居民生產和生活方面。如可直接用作城鄉路燈、家庭照明燈、交通指示燈等。利用光伏發電,為小家電提供電力,不受地點和電力網絡限制,非常適合居住分散的農戶使用。
3.加快秸稈資源利用
旬陽縣的煙草、玉米、小麥秸稈資源豐富。秸稈是寶貴的生物資源,把秸稈作為新型能源利用包括:
3.1秸稈氣化。將農作物秸稈在缺氧狀態下燃燒并發生化學反應,生成易輸送、利用效率高的氣體燃料。秸稈氣化由燒柴轉變為燒氣,結合專用直燃式秸稈半氣化爐使用,這種爐具還配備有水暖裝置可帶暖氣設備給居室供暖,供暖效果很好。
3.2秸稈固化成型。將秸稈粉碎,通過機械熱壓成型,作為燃料直接燃燒,可替代煤、油等用于小型鍋爐、居民燃料,方便易行。
3.3用壓塊機壓制成中空的長條燃料棒經過炭化爐炭化后制成木炭棒。主要用于飯店燒烤、火鍋等的燃料也可用于家庭炊事和冬季取暖。
4.推廣地熱溫泉供暖
地熱溫泉是取之不盡的熱源,要有針對性地進行開采利用。主要是運用水源熱泵供暖供冷,水源熱泵是利用地下水或者地表水河水、湖水的溫度作為能量來源向建筑提供制冷或者制熱的技術。由于其節能效果好、沒有污染因而近年來受到廣泛地重視和發展。由于前期投資較大,可在城鎮和移民集中安置點上推廣采用。
三、切實加快農村能源的利用步伐
結合縣情實際,要圍繞“建設美麗富裕新旬陽”為目標,推廣新型能源應用,不斷加大投入,提升服務,擴展覆蓋面,使群眾在新能源的利用中受益。
1.建立全覆蓋的服務推廣體系
農村能源建設是惠及廣大農民利益的實事好事,是關系農村村容村貌的公益事業。農業部門是農村能源建設的中堅力量,構建以農業部門為核心,延伸至鄉鎮、村的服務網絡。強化規劃、指導、考核為主的管理能力。要組建縣、鎮、村三級服務組織,依托農村沼氣技術服務協會為主體,專業施工隊伍和技術人員為輔助,提供必要的經費和設備為保障,組織農民自主建設、自我管理、自我服務,保證已建工程真正長久發揮效益。
2.建立強有力的工作機制
要逐步改善以“農業獨管”為農業主管,多部門配合的共建機制。加強宣傳發動,消除群眾疑慮,形成發展新型能源的公識。做好總體設計和分步實施規劃,放眼長遠,因地制宜,適合發展秸稈集中供氣和沼氣工程的地方,要搞好工程設計和管道布局;移民集中安置點建設規劃時要充分考慮太陽能熱水器,太陽能照明的規劃。
3.建立多元化的投入機制
農村能源建設是一項朝陽產業,需要政府傾斜扶持,社會各方面齊力支持。
3.1加大財政對農村能源建設的扶持力度。整合項目資金,突出抓點,以點帶面。
3.2要制定農村能源發展的激勵政策。繼續推行家電下鄉補貼,對養殖企業發展沼氣工程給予補貼,對太陽能利用生產企業、秸稈利用企業實行稅收減免政策。
3.3積極扶持新能源生產企業。引進新能源生產企業,優先辦理審批手續,協調銀行貸款,政府適當減免稅費支持發展。
3.4民間資本的共建—代管—回購模式,把政府的引導資金和社會的發展資金有機結合起來,共同推進農村能源發展。
篇3
關鍵詞:油田;新能源;開發與利用
在目前眾多可再生能源與新能源技術開發中潛力最大、最具開發價值的是風能和太陽能。它們是最普遍的自然資源也是取之不盡的可再生能源。近年來風能和太陽能的利用技術發展迅速。10年前世界風光發電總功率不到100萬kW,如今已超過1000萬kW。據估計20年內,風光發電將可滿足世界電力需求的10%成為21世紀主要的電源之一。世界各國都對新型能源進行了深入的研究和開發。近年來,由于傳統燃料價格上漲,導致工程師們都在嘗試發展其他更好的方法利用風力。風力雖不很穩定,但是比其他動力資源要來得便利,因為風向自由、清潔、不會產生不良的副作用。
1 新能源在油田企業中的利用
我單位承擔著中石化非常規氣田的勘探開發任務,目前主要井區分布在我國的西部,前期勘探出來的邊緣井、探井都在偏遠山區,電力供應不足,普通電力建設投資費用高,并需根據氣井的狀況才能確定投資的回收率,同時日常生產以消耗柴油,所以邊緣井與探井的生產成本一直居高不下。如果能夠采用風光互補發電系統技術解決邊緣井、探井的用電問題,就可以以最小的投入產生最大的經濟效益。
1.1 前提條件
新能源的開發與利用與油田所處的地理條件有著密切的關系,我油田所在地區為江蘇?。耆照諘r數為2200-3000)與山西?。耆照諘r數為3000-3200),都為二、三類地區既有良好的太陽能的應用條件。
江蘇平均風速在2.9米/秒至3.5米/秒之間,最大風速可達20米/秒以上,全年有效風能利用在3500小時以上。山西平均平均風速在2米/秒至4米/秒之間,最大風速可達20米/秒以上,具備風力發電的條件。
1.2 技術路線
風光互補發電系統一般包括風力發電機、太陽能電池組件、控制器、逆變器、耗能負載、蓄電池組以及支架等。發電系統具體工作原理如圖1所示。白天在太陽光的照射下,太陽能電池組件產生的直流電流與風力發電機組發出的交流電經整流后,通過控制器一部分經逆變器轉化成交流電供負載使用,另一部分對蓄電池進行充電。當陽光或風能不足時,蓄電池的電能通過逆變器轉化為交流電供給交流負載使用。
(1)發電部分:由1臺或者幾臺風力發電機和太陽能電池板矩陣組成,完成風-電、光-電的轉換,并且通過充電控制器與直流中心完成給蓄電池組自動充電的工作。(2)蓄電部分:由多節蓄電池組成,完成系統的全部電能儲備任務。(3)充電控制器及直流中心部分:由風能和太陽能充電控制、直流中心、控制柜、避雷器等組成。完成系統各部分的連接、組合以及對于蓄電池組充電的自動控制。(4)供電部分:由一臺或幾臺逆變電源組成,可把蓄電池中的直流電能變換成標準的220V或400V交流電能,供給各種用電器。
當然,為了保障用電的可靠性,還可以采用風力發電與柴油機發電互補,組成風-柴互補發電系統。
2 功率控制策略
2.1 風電系統功率控制
根據風能及負載變化情況,風電系統主要包括最大功率跟蹤控制、負載功率跟蹤控制和超速保護3種控制方式。為了提高系統在蓄電池組沒有充滿時的運行效率,在額定風速以下,本文采用最佳功率給定法進行最大功率跟蹤控制。該方法假定系統始終運行在最佳葉尖速比,根據發電機轉速推測風力機最大輸出功率,將該推測功率作為發電機功率的給定,調節DC/DC變換器的占空比進行阻抗變換,實現最大功率跟蹤。
當風力機輸出能量多于負載及蓄電池吸收的能量時,采用負載跟蹤控制模式調節系統功率輸出。使得風力機葉尖速比偏離最佳值,風能利用系數降低,保證發電機輸出功率與負載消耗功率及充人蓄電池功率之和相平衡。
2.2 光伏系統功率控制
根據負載和光照條件,光伏系統可以運行在最大功率跟蹤控制和負載跟蹤控制兩種方式??刹捎脭_動觀察法進行最大功率跟蹤控制。雖然擾動觀察法存在系統工作點在最大功率點兩側振蕩現象,造成一定的功率損失,但具有簡單可靠、容易實現特點,得到廣泛應用。
為了實現負載功率跟蹤控制,通過計算負載電流與蓄電池最大可接受電流之和,并結合母線電壓值(也是蓄電池端電壓),計算負載和蓄電池需求功率。然后將此值作為光伏陣列輸出功率的設定值,利用PI調節器調節DC/DC變換器的占空比實現功率平衡。
2.3 蓄電池充放電控制
鉛酸蓄電池的耐過充電、過放電能力較差,過充電和過放電現象都會影響蓄電池的容量和使用壽命。為此采用變電流快速充電法對蓄電池進行充電控制,盡可能在短時間內快速恢復蓄電池放出的能量,同時防止過充電發生。在開始充電階段,利用蓄電池能夠接受的最大允許充電電流進行加速充電。當端電壓達到設定值時表明蓄電池發生極化現象,故需降低最大允許充電電流。這一過程重復進行,直到充電電流減小到最小設定值時表明蓄電池的容量已經恢復到100%,然后涓流充電以補充蓄電池的自放電損失。
3 方案及效益分析
邊緣井、探井的井場用電負荷十分簡單,由兩部分組成:機抽動力系統負荷約20KW與基本生活用電約2KW(電視機、電腦等)。設備配置方案也十分簡單:風力發電帶動力系統,太陽能發電帶照明生活系統。機抽動力系統可用30KW風力發電機(帶逆變器、蓄電池等),現場生活營房的屋頂可用面積為20平方米,可裝設太陽能。風力發電與太陽能發電共用一套逆變系統。所有裝置均為可拆卸設計,可進行搬遷和挪作他用。
對于邊緣井、探井的生產,常規供電方式是使用柴油機組,一般單井使用50KW的柴油機組(沃爾沃),單臺售價9萬元;其油耗為13L/h,按每天工作24小時計算,日耗柴油290升,柴油價格為7.01元/升,每月柴油費用為6.1萬元。風力發電機(配套逆變器、蓄電池等),再加上所有的安裝費用后,能夠實現運行的總造價為23萬。20平方米太陽能電池板(輸出總功率為2000W)能夠實現運行的總造價為2萬元,合計25萬元。
經過測算,使用風光互補發電與柴油機發電相比較,在投入運行2.62月后,即可收回設備投資成本,實現降本增效的目的。
4 結束語
新能源在油田單個用電單元的開發與利用的效果十分明顯,隨著新能源技術的成熟發展,新能源的優勢將會越來越明顯,也必將在油田企業得到更為廣闊的使用。
[參考文獻]
[1]魏斌,王文靜.風光互補發電技術在油田邊遠單井上應用的可行性分析[J].節能,2008(7):36-37.
篇4
關鍵詞 遙感影像處理 研究生 協同創新 開源
中圖分類號:G643 文獻標識碼:A
Abstract For many types of remote sensing image processing algorithms, implementation complexity and other characteristics, development-oriented theory, technology innovation of new remote sensing processing requirements, this paper studies the characteristics of different graduate and professional background to the open-source remote sensing software OpenRS platform, remote sensing science and research technology Graduate collaborative innovation model, given curriculum design, so as to enhance collaboration and innovation graduate ability to solve complex problems.
Key words remote sensing image processing; postgraduate; collaborative innovation; open source
當前,隨著計算機技術的高速發展,遙感圖像處理已由簡單的單機單算法處理,發展到涉及并行處理、圖像處理、視頻處理等跨專業聯合處理的新型階段。協同創新是針對某個大型復雜問題,各個創新主體角色間實現創新互惠,知識共享,資源共享,形成相互協調發展,推動共同前進,協同的結果使個個獲益,整體加強,解決某些單一個體難以解決的復雜問題。下面將在分析研究生創新能力培養難點的基礎上,給出相應的解決方案。
1 研究生創新能力培養難點分析
遙感科學與技術專業是2010年獲批的教育部戰略性新興產業相關專業,是教育部人才培養模式改革試點。當前,隨著計算機技術的高速發展,遙感圖像處理已由簡單的單機單算法處理,發展到涉及并行處理、圖像處理、視頻處理等跨專業聯合處理的新型階段。傳統的基于遙感單學科密集理論的講解,難以滿足教育部及工程應用對創新性人才的需求,需要研究針對遙感科學與技術專業發展所需的協同創新模式的研究,克服當前研究生教育中存在的問題。協同創新是針對某個大型復雜問題,各個創新主體角色間實現創新互惠,知識共享,資源共享,形成相互協調發展,推動共同前進,協同的結果使個個獲益,整體加強,解決某些單一個體難以解決的復雜問題。在我國,教育部指定了“2011計劃”,其全稱為高等學校創新能力提升計劃,是繼國家985工程、211工程之后,中國高等教育系統又一項體現國家意志的重大戰略舉措,已有多所高校通過“協同創新中心”論證。雖然我國協同創新中心已成立多所,在協同管理理論及其應用方面也有若干研究,但如何構建協同創新模式具體實施方案,如何進行相應課程設計等具體問題還鮮有研究。下面將在分析研究生創新能力培養難點的基礎上,給出相應的解決方案。
2 多角色協同創新模式
OpenRS(全稱:開放式遙感數據處理服務平臺)開源軟件由武漢大學研制,實現了一種面向接口和屬性的算法插件系統,其目的是實現系統功能的動態調用和消除系統各模塊的物理耦合性。在數據來源方面,OpenRS可處理從簡單的字節型數據到復雜的復數型數據、從簡單的柵格型數據到復雜的矢量型數據、從可見光、高光譜數據到紅外數據,同時支持不斷擴展的影像數據格式。在處理算法方面,OpenRS支持從簡單像元級處理到復雜的對象級處理,包括了傳統的影像變換、波段運算、影像濾波、影像融合、影像聚類、影像分類到影像的分割、對象描述、對象分類,從傳統的定性處理到逐漸成熟的定量處理等適合于不同應用的算法和處理過程。在計算架構方面,OpenRS提供并行計算框架與計算模型,可支持網絡透明的并行算法實現。OpenRS系統實現了一種面向接口和屬性的算法插件系統,其目的是實現系統功能的動態調用和消除系統各模塊的物理耦合性。插件系統與具體算法和應用無關,主要提供了插件的掃描、對象注冊、對象創建與查找等基礎功能。
隨著技術創新復雜性的增強、速度的加快以及分工精細化發展,當代創新模式已突破傳統的線性和鏈式模式,呈現出非線性、多角色、網絡化、開放性的特征,并逐步演變為以多元主體協同互動為基礎的協同創新模式。在目前遙感處理領域,相關人員一般可分為五類角色,分別是數據提供者、平臺架構者、算法開發者、應用整合者和最終用戶。
不同特點研究生的培養方向不同,也適合不同角色。協同工作的重點是合理區分角色行為。數據提供者側重于提供原始數據,一般可由教研室合作提供,而無需受限于單個老師及學生經濟能力;平臺架構者側重于提供基礎的遙感數據讀寫、計算架構、通用基礎處理算法和通用界面元素等,OpenRS開源平臺可用于承擔該類角色;算法開發者側重于實現創新性的專業算法,實現過程中可利用平臺提供的通用處理算法,科研型研究生承擔該類角色;應用整合者在算法提供者提供的算法和平臺架構者提供的基本界面元素基礎上,實現各種定制化的服務界面,應用型研究生可承擔該類角色。
3 課程設計
在課程安排上,要求教師在備課的過程中,仔細分析研究生的各自研究關注點,并根據個人意愿,合理劃分研究生的不同角色,有意識地滲透協同創新能力教育的思想,更要在教學過程中把協同創新能力的培養貫穿于整個教學過程之中。因此,教師需精心設計有利于培養學生協同創新能力的編程案例為切入點,案例難度遵循循序漸進原則,以分組形式指導學生進行上機實習,多討論,多實踐,多總結,逐漸培養學生的創新能力。
在培養目標方面,課程旨在培養研究生掌握協同解決大型遙感問題的能力,了解OpenRS平臺基本原理,并可在其基礎上進行二次開發,編寫與插入自己的專業算法,能勝任企業、研究院所和政府部門等有關遙感影像處理技術設計、開發和應用等工作。
在課程設置方面,應主要以上機實踐為主,課堂授課為輔的教學形式。課堂授課主要講授OpenRS平臺的基本原理,如:算法插件機制,給學生較為清晰的學習脈絡,幫助梳理其在多角色創新模式中感興趣的角色,引導其協同創新思維,課堂授課不宜超過總授課時間的20%;在上機實踐開始階段,由教師對照編程代碼,仔細講解不同角色開發過程與相關技術關鍵點,由學生模擬實現;在上機實踐中間階段,以分組形式,讓組內同學承擔不同角色,相互協同開發,共同解決某一問題;在課程后期階段,讓分組間進行協同,完成更為復雜,更貼近實際應用的技術問題。以這種多層次,不斷深入的模式,提高學生的實際協同工作能力,同時也潛移默化地培養協同意識。
4 結語
遙感科學與技術專業的高速發展使得協同創新成為必然趨勢。OpenRS開源平臺的開放性、擴展性、先進性正滿足上述趨勢。本文在對研究生創新能力培養難點與OpenRS平臺本身特點加以分析的基礎上,給出了遙感領域的多角色協同創新模式與課程設計。
參考文獻
篇5
新能源示范城市利好頗多
我國目前可再生能源資源的主要形式為:水能、風能、太陽能、生物質能、地熱能和海洋能等。根據國家信息中心的數據顯示,太陽能年日照時數在2200小時以上的地區約占中國國土面積的2/3以上,太陽能在中國具有良好的開發條件和應用價值。中國可開發的風能資源儲量為2.53億千瓦。地熱資源遠景儲量相當于2000億噸標準煤,已勘探的40多個地熱田可供中低溫直接利用的熱儲量相當于31.6億噸標準煤。可見,中國擁有豐富的新能源和可再生能源資源。
對于水能、風能、太陽能、生物質能、地熱能和海洋能六大類能源得到大力推廣,蔣莉萍認為這主要是因為這六大類新能源環境友好、儲量豐富且可持續利用。當前,開發利用可再生能源已成為世界各國保障能源安全、應對氣候變化、實現可持續發展的共同選擇。
我國最新的《規劃》顯示,可再生能源在能源消費中的比重將被顯著提高。截至到2015年,可再生能源年利用量將達到4.78億噸標準煤,其中可以變成商品交易的可再生能源年利用量將會達到4億噸,在能源消費中的比重達到9.5%以上。到2015年,分布式可再生能源應用要形成較大規模。即:建設30個新能源微電網示范工程;建設100個新能源示范城幣和200個綠色能源示范縣;沼氣、太陽能、生物質能氣化等可再生能源在農村的入戶率達到50%以上。
對于能源局大力推進新能源示范城市的建設,蔣莉萍認為這將有利于各城市充分利用當地的新能源資源條件,把新能源開發與城市規劃建設、城市能源供應相結合,推動新能源技術的規模化應用,并以本地消納應用為重點,這對于新能源在城市能源消費總量比重會有很大的促進作用。
“新能源示范城市的建設不能只是滿足于做了幾個項目,它應該要探索一種經濟、高效、投入產出比最好的新能源使用模式,或者通過自身的示范,告訴別人新能源的發展模式更適合哪種類型的城市,新能源的發展過程中存在著哪些技術、管理或政策問題,應該如何去解決,如果這100座城市能夠總結出來這些經驗是非常有意義的。”蔣莉萍說。她還告訴記者,通過示范項目總結新能源發展模式是一個很必要、很有價值的事,可能不是某一個城市所能完全回答的,所以很需要國家主管部門在這一百個城市的實踐的基礎上,去探討這些問題。
此外,蔣莉萍認為,新能源項目的開發建設以及建成之后長達二十年運行期內設施的維護和管理是一個比較專業的問題,但是并不是每一個項目業主者都會懂得、而且也不必要必須懂得如何解決這些問題,因此,有必要培育專業的服務產業、或者說建立一個相應的社會服務體系去解決這些專業問題,也就是說,項目業主者只需關心項目的經營管理,碰到專業的這些技術問題,只需要去咨詢或者委托專業的服務機構,這樣一來,很自然地就會帶動起一個新興的產業,是非常有實踐意義的,應該作為新能源示范城市的主要示范內容之一。
新能源開發利用應有更廣闊的思維
在過去的幾年中,國內新能源技術得到了快速發展。蔣莉萍告訴記者,我國風力發電技術已經基本實現規模化發展;更加高端的太陽能熱利用也具備了市場競爭力,從洗浴熱水到供暖、工業熱水供應,應用領域不斷拓展。
當記者問到水能、風能、太陽能、生物質能、地熱能和海洋能這些新能源應該如何開發利用時,蔣莉萍表示新能源的開發利用需要一種更廣闊的思維。
蔣莉萍告訴記者,自然界賜給的能源資源和我們對能源的最終利用是不一樣的。無論傳統的化石能源、還是新興的可再生能源,我們需要的并不是它們本身,而是它們為我們的現實生活所提供的熱(冷)量、照明、動力和控制功能等等。其實很多新能源都有其最原始也是最直接有效的利用方式。例如水能,最原始的做法是利用水能機來提水灌溉;風能,則是用傳統的風車提供動力;對于太陽能,最直接的是熱利用,例如熱墻的設計、居民樓安裝的熱水器等等。但是無論是太陽能、水能還是風能,要想達到大規模開發利用都需要采用轉換為電能的方式。海洋能也是有類似的地方,現在海洋能的開發利用一般都是轉化為電能。而且,唯有電這種能源形式,能夠滿足現代生產和生活對能源利用的所有訴求。
“轉換為電力,是風能、太陽能等新能源資源得以大規模開發和高效、便捷利用的最主要形式,但并不是唯一的形式,所以我們不能忽略新能源的其他利用方式,而是應該用一種更廣闊的思路去綜合開發利用新能源。例如將風能、太陽能等新能源的利用方式多元化,鼓勵就地消納,直接轉換熱能等產品,直接與終端消費需求對接。”蔣莉萍表示,借助國家主管部門組織開展的新能源示范城市等活動,“十二五”期間不妨進一步拓展新能源發展思路,鼓勵各地區結合各自的可再生能源資源特點和終端用能需求,探索更加經濟、高效的新能源開發綜合利用模式。
蔣莉萍告訴記者,盡管中國發展新能源前景廣闊,且時機逐步成熟,但近年來在發展過程中出現的一些問題,也需要盡快糾正和避免,比如,“一窩蜂”地大干快上,不分析資源狀況,不比較技術經濟性,不考慮市場風險,盲目上項目、上規模但不重視技術研發,等等。發展新能源產業,必須按照經濟規律辦事,統籌考慮各種因素,處理好全面推動與因地制宜的關系,需要政府部門、企業和全社會密切配合,共同推動新能源產業發展。
因地制宜構建新能源城市
篇6
關鍵詞:可持續發展;能源開發;法制建設
Abstract:China’senergyandenergylegalconstructionareadvancingalongtheroadofsustainabledevelopment.TherealityofChina’senergydevelopmentrequirestheoptimizationofenergystructure,exploitationandutilizationofenergy,especiallythenewandrenewableenergy.However,bothadvantagesanddisadvantageexistintheexploitationandutilization.Toreasonablyexploitandutilizetheenergy,Chinamustpersistinsustainabledevelopmentprincipleandestablishrelevantlymaturelegalsystemthatfocusesonreasonableenergystructure,protectionandinnovationofenergytechnology,riskresolutionofenergysafety,andproperadjustmentandinterventionofenergymarket.
Keywords:sustainabledevelopment;energydevelopment;legalsystemconstruction
一、可持續發展:中國能源發展及能源法制之路
1992年6月,在巴西召開的“聯合國環境與發展會議”上,183個國家的政府首腦簽署了五個實現和貫徹可持續發展的國際文件,其中《21世紀議程》已成為可持續發展的行動綱領。但是,《21世紀議程》并未直接對能源的使用提出明確的義務要求,而只是在交通通信部分的文本中提及需要更有效更環保地使用能源(注:《21世紀議程》第7.5段建議“在人類居住的地方促進可持續性能源和交通系統”。)。為了彌補這種缺憾,在事隔十年后的2002年9月4日,可持續發展世界峰會在南非約翰內斯堡通過了《聯合國可持續發展世界峰會實施計劃》(又稱《約翰內斯堡實施計劃》),該實施計劃規定了《21世紀議程》遺漏的能源建議,將能源政策作為可持續發展議程中的核心部分,各國同意采取聯合行動“以充分增進人們獲得可靠廉價能源服務的機會以及實現在2015年前使貧困人口減少一半的目標”。為此,各國一致贊同以下六項優先性建議:①“加強使用可靠、廉價、經濟上可行、社會上可接受且無害環境的能源服務和資源”。這就要求加速研究氫燃料電池技術,廣泛使用風能和太陽能,或在山區建設適宜的小水電設施。要達到這樣的目標,各國必須“加強地區和國家合作,包括通過能力建設、財政和技術援助支持各國的努力”。②“進一步使用現代生物技術”。此項目承認將現存的農業或林業廢料用做能源財富的機會,使生物質利用商業化,并在農村地區加以使用。③“支持轉向使用較潔凈的液態和氣態燃料,這種使用被視為更加無害環境,社會上可接受且成本效率較高”。④“為了實現第一個建議目標,制定國家能源政策和管理框架,以幫助創造能源部門所需的經濟、社會和體制條件”。⑤“加強國際和區域合作”以便實現上述目標并再次“特別注意農村和偏遠地區”。⑥“加緊協助和促使貧窮人口獲得上文所述的能源系統”(注:《約翰內斯堡實施計劃》第8(a)(b)(c)(d)(e)(f)段,參見[澳]艾德里安·J·布拉德布魯克、[美]理查德·L·奧汀格主編的《能源法與可持續發展》,曹明德、邵方、王圣禮譯,法律出版社2005年版,“原著序言Ι”第10-11頁。)?!都s翰內斯堡可持續發展宣言》及《約翰內斯堡實施計劃》為世界各國的能源發展及法制建設指明了方向:應該堅持可持續發展原則,避免功利性的短期經濟目標;應該實行能源與環境、生態和經濟發展相協調的政策;應該利用經濟和技術資源使用新能源和可再生能源(如太陽能、風能、氫能等)。
1994年我國制定了《中國21世紀議程》,對社會和經濟的可持續發展以及資源的合理利用與保護確定了總的指導思想、發展模式和具體行動綱領。但是,《中國21世紀議程》只是規定對開發利用清潔能源在稅收、信貸和價格方面給予優惠(注:《中國21世紀議程》在2.16段(d)項規定:對環境污染治理、開發利用清潔能源、廢物綜合利用和自然保護等社會公益性項目,在稅收、信貸和價格等方面給以必要的優惠。),這種規定未能全面和明確地確立能源發展的戰略地位。然而,這種不明晰的狀態很快就得到了矯正,中國的能源發展必須走可持續發展之路,這主要基于中國社會的經濟發展背景和可持續發展的要義:一是中國經濟自2003年進入新一輪高速增長周期以來,再次遭遇了能源瓶頸的限制。2005年,在政府宏觀調控作用下,能源緊張的局面稍微得以緩解,但能源缺口依然存在。二是按照中國目前的發展速度,到2010年,中國石油需求量預計將達到3.5億噸,其中50%左右需要進口。到2020年,中國石油需求量預計將為5億噸,其中60%需要進口。未來中國石油對海外資源的過度依賴和國際市場極大的不可預測性,將給中國經濟安全和可持續發展帶來威脅。三是可持續發展對能源的要求。無論是經濟的發展還是社會的發展,都要以一定的自然資源和生態環境作為前提和條件。如果其發展是以消耗浪費資源和自然生態環境的破壞為代價,實際上是以犧牲他人利益和后代人的利益而求得部分人的發展,這種發展是不符合可持續發展理念的??沙掷m發展“既不是經濟發展或社會發展,也不是單指生態繼續,而是指以經濟—社會—自然為中心的復合系統,是使人類在不超越資源環境承載能力的條件下,促進經濟發展,保持資源永續利用和提高生活質量”[1]。能源是人類賴以生存和發展的不可缺少的物質基礎,如果能源的利用方式不合理,就會破壞環境和生態甚至威脅人類自身的生存。因而,可持續發展戰略要求建立可持續的能源支持系統和對環境友好的能源利用方式。國家“十一五”規劃明確了能源的可持續發展方向,著力提高能源效率、改善能源結構、強化能源儲備,積極推進可再生能源和新能源的開發利用,以達到為國家總體發展戰略服務的目的?!澳茉磻鹇缘母灸繕?,就是要支持和保證中國社會經濟發展目標的順利實現。一是支持年均7.5%左右的經濟增長速度和人民群眾日益增長的能源消費需求;二是能源的生產、消費與人口資源環境相協調;三是提高能源供給的安全性。”[2]基于國家發展改革委2007年4月《能源發展“十一五”規劃》的規定:十一五期間應“貫徹落實節約優先、立足國內、多元發展、保護環境、加強國際互利合作的能源戰略,努力構筑穩定、經濟、清潔的能源體系,以能源的可持續發展支持我國經濟社會可持續發展?!笨梢?,“十一五”期間能源將依循可持續發展理念而發展,并且與我國經濟社會的可持續發展相一致。在能源建設方面,其總體安排是:有序發展煤炭;加快開發石油天然氣;在保護環境和做好移民工作的前提下積極開發水電,優化發展火電,推進核電建設;大力發展可再生能源。此種能源建設的總體安排,必須要有法制的支撐和法律的規制。因此,與之相適應的能源法制亦應“與時俱進”。
但是,與能源相關的法律如《節能法》、《煤炭法》、《電力法》等皆是在“九五”期間制定并實施的,由于當時可持續發展所需要的體制和機制條件尚不完備,因而,在法的規范和制度上未能體現可持續發展的豐富內涵。現階段,能源法制建設應符合能源、經濟、社會和環境協調發展的目標,2005年通過的《中華人民共和國可再生能源法》盡管是在這一大背景之下制定的,體現了可持續發展理念,但是由于過于原則而不具有操作性和具體適用性。目前,國家有關部門正在加快《能源法》的研究和起草,同時在抓緊《石油天然氣法》、《國家石油儲備管理條例》研究起草的前期準備,正在修訂《煤炭法》、《電力法》、《節能法》和《節能用電管理法》等法律法規,這一系列的立法工作將有助于全面推進我國能源領域的法制建設。
二、利弊共存:能源開發利用的客觀現實
能源可按相對比較的方法來分類:①一次能源與二次能源;②可再生能源與非可再生能源;③常規能源與新能源;④燃料能源與非燃料能源;⑤清潔能源與非清潔能源[3]2-3。人們常常將新能源與可再生能源并稱,這是因為它是能源領域的新技術,“新的和可再生的”是一個完整的含義,在英文中縮寫為NRSE(即newandrenewablesourcesofenergy)[3]25。一般而言,常規能源是指技術上比較成熟且已被大規模利用的能源,而新能源通常指尚未大規模利用、正在積極研究開發的能源。因而,煤、石油、天然氣以及大中型水電被看作常規能源,而太陽能、風能、現代生物質能、地熱能、海洋能以及核能、氫能等則為新能源,其中太陽能、風能、現代生物質能、地熱能、海洋能為可再生能源,氫能是一種二次能源,其他則為一次能源[4]。
能源是人類社會賴以生存和社會進步的重要物質基礎,人類文明的進步實則都和能源的利用息息相關?,F代社會,為了滿足人們的生活需要和經濟社會發展的要求,任何一個國家都不得不重視能源的開發利用和新能源的探尋。在今天,失去了能源的支持,社會將是無法想像的。然而,能源的開發利用盡管可以為人們帶來諸多好處,但是也會造成諸多弊端尤其是對環境的損害。事實上,任何一種能源包括新能源與可再生能源的開發利用,都會對環境帶來一定的負面影響,諸如酸雨污染、土地荒漠化、生物多樣性減少、溫室效應和全球氣候惡化等。
對化石燃料包括煤、石油、天然氣的開采、燃燒、耗用等,都會給環境帶來損害。煤的開采會污染水質,其燃燒會排出大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害氣體。在石油的開發利用方面,采油尤其是注水采油會導致地面沉降;采煉中“放天燈”燃燒的廢氣會帶來一定的環境影響;在儲運中的燃爆與泄漏可引起嚴重的環境污染;燃燒中的二氧化碳比煤略少,氮氧化物與煤相似,主要排放物是二氧化硫。天然氣是一種清潔能源,但也排放一定的氮氧化物(NOx)(注:大氣中的NOx幾乎有一半以上是由人為污染源所產生的。NOx污染主要來源于生產、生活中所使用的煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒,是電力、化學、國防等工業以及鍋爐和內燃機等設備所排放氣體中的有毒物質之一。),還有使用與傳輸中甲烷的損失與泄漏,其中還有一些氡隨之進入室內。水力發電盡管屬于一種可再生能源,但也可能引發自然(包括地表、水文、氣候等)、生物(野生動植物)、水體的物理化學性質、社會經濟等方面的變化。在新能源與可再生能源方面,生物質燃料在較差的爐灶中燃燒容易生成一氧化碳、煙及有機化合物;風力發電是發展最快的能源來源之一,但風力發電中使用旋轉的渦輪會殺死候鳥和本地鳥類;太陽能是一種很有效的能源手段,但太陽能電池在制造中會產生一些有害物質;在地熱利用中,溫泉水中會溶有石頭中的有害物質,地熱發電目前效率不高而且僅限于一些特殊地點,其使用也會帶出地下有害物質;而核能雖然具有比較清潔、產生溫室氣體數量少以及對生物多樣性的影響比較小等優點,但卻存在核輻射的潛在風險以及對核廢料處理的擔憂。高技術能源的研究及生產會有助于氣候環境的改良,但由于技術上的局限,尚不能充分發揮它們的作用,對20億左右至今仍無法獲得可以負擔得起現代能源的人們幫助甚微,相反,可持續發展的新形式會要求一種經濟上可行、滿足需要、自力更生和無害環境的能源(注:有關能源的利弊兩面,可以參見王革華等編著的《能源與可持續發展》,化學工業出版社2005年版,第134-137頁;[澳]艾德里安·J·布拉德布魯克、[美]理查德·L·奧汀格主編的《能源法與可持續發展》,曹明德、邵方、王圣禮譯,法律出版社2005年版,第44-51頁。)。
可見,能源的開發利用,總會存在正面和負面兩個向度的影響。如何才能使能源的開發利用趨利避害,無疑是我們需要解決的重大問題。為此,一方面需要在技術層面上進行技術升級,使其盡可能最大限度地開發利用能源,并同時避免或減少不利影響的發生;另一方面需要在管理層面上強化管理質量,提高開發利用質量,并防止因能源管理不當而可能產生的危害。更為重要的是,必須借助法律的手段使能源開發利用最大限度地服務于社會、服務于經濟、服務于環境、服務于可持續發展,同時只有通過法律手段才能有效地防止因能源開發利用而可能產生的不利和損害。因此,興利除弊、趨利避害,必須要有因勢利導、健全完善的能源法制。
三、可持續發展原則的確立與興利除弊:能源法制及其完善
為適應可持續發展的要求、解決我國社會經濟發展中的能源瓶頸,就必須要建立一套具有針對性的、切合我國現實的能源法制系統。換言之,我們只有建立了先進、完備的能源法制系統,才可能促進中國經濟社會的可持續發展,解決能源發展的現實問題,促進新能源和可再生能源的合理開發利用。基于可持續發展理念和能源現實及其未來發展走向的考量,我們應將能源法制作為一項復雜系統的工程,而不能僅從立法層面來尋求問題的解決。因此,我國當前的能源法制建設,除應加強相關法律、法規的創制與修訂外,還應綜合考慮整個能源法律系統的完善以及與相關法律或政策的配套和銜接,并應考慮能源法的貫徹實施、人們的能源法制觀念以及能源法制價值導向等等。限于篇幅,本文專就與可持續發展理念相一致的能源法制原則確立、促進能源合理開發利用的法制保障兩個方面提出建議。
1.可持續發展原則的確立
能源的發展必須基于可持續發展理念。人們一般認為,可持續發展可作為能源發展的一項倫理原則或國際法上的原則。在筆者看來,可持續發展不應僅僅作為能源發展的一項倫理原則,也不應只作為能源國際合作的一項原則,而應該作為一國國內能源法的一項基本原則而得到確立。這是因為:可持續發展奠定了解釋法律、運用法律和發展法律的基調,是所有國家的關鍵性標準[5]。這一基準對于能源法制亦同樣適用,因而,有關能源的法制亦應貫徹這一基本理念,在能源法中確立其為一項基本原則??沙掷m發展,如果只是作為一項倫理原則或國際法原則而不能作為國內能源法的一項法律原則得到確立的話,那么,可持續發展就只能是一種“軟約束”,缺乏法律的強制力。失去了法律原則和法律觀念的支撐,可持續發展就會呈現出一種“脆弱的可持續性”,最終就會演變為不可持續發展。為保障能源的可持續發展,讓政府和相關企業一起遵循,就必須將可持續發展從倫理原則轉化為法律原則。
可持續能源的倫理原則有三個:一是生態可持續性原則(或稱種際正義原則)。人類必須以一種不危及地球生態系統完整性的方式開發利用能源。二是社會及經濟平等原則(或稱代內正義原則)。個人可以在平等基礎上按適當的標準獲取能源,并應允許其滿足能源需要。三是對后代負責的原則(或稱代際正義原則)。人們必須以一種不危及后代人滿足其能源需求能力的方式開發利用能源[5]。為避免這三項原則僅局限于一種道義或停留在紙面,就需要通過立法加以明確,通過法律的規定予以具體化,從而使可持續發展的要求具有可行性和適用性。通過這些具體化的規定,諸如:能源的開發利用應與環境保護相結合,能源的使用應友好于環境;應提高能源利用效率,節約使用能源,減少浪費;應積極提倡、大力發展新能源和可再生能源;應建立若干激勵機制;應提高公眾對能源問題的認識和參與程度;應設置能源安全和風險防范機制;能源開發利用的法律責任機制,等等,從而實現可持續發展由倫理原則向法制原則的嬗變。
2.能源法制保障架構
為保障能源的穩定安全、有序健康、合理利用和可持續發展,系統而健全的能源法制必不可少。為實現“十一五”時期我國能源建設的總體安排(有序發展煤炭;加快開發石油天然氣;在保護環境和做好移民工作的前提下積極開發水電,優化發展火電,推進核電建設;大力發展可再生能源),能源法制應在如下幾個方面建立有效的趨利避害機制:
①在能源結構方面,應實行能源多元化機制。基于中國能源儲備狀況和資源稟賦、現有產業與技術基礎,中國能源應建立能源結構調整法制,在法制的層面上落實結構調整的方向、步驟和時段,明確各種能源開采使用的數量與程度,特別是應明確水電、核電和可再生能源開發利用的助推措施,等等,從而促成能源多元格局的形成。
②在能源技術方面,應建立技術創新和保護機制。能源的發展和新能源與可再生能源的開發利用,技術是關鍵。因而,在技術法制方面,應充分支持先進技術和新技術的研究開發、推廣應用。在這方面,我國技術法制的完善還具有相當大的發展空間,諸如技術研發優先領域的確定、技術強制標準的制定、技術研發的資助與獎勵、技術成果的轉化與采購、技術成果的保護、技術開發的合作與商業化等等。
③在能源安全方面,應建立能源安全與風險防范機制。能源安全包括兩個方面:一是能源供給安全;二是能源使用安全。在能源供給安全方面,盡管是在國家戰略高度加以考慮,但尚停留在政策層面,而法制方面的建設幾乎處于空白。只有建立一種穩定的法律機制,方能克服能源供給面臨的不穩定性和消除不可預期的風險。為保障能源的安全供給,法制應倡行:第一,節能,大力發展節能產品,降低能耗;第二,儲能,實行能源儲備制度;第三,開能,即開發替代能源,加強新能源技術開發,以替代傳統化石燃料能源等。在能源使用方面,則應建立有效的風險防范機制,確立各類主體的安全義務,通過事前預防、事中控制、事后救濟等多種途徑,防范風險的發生或使風險損害降低到最小程度。
④在政府干預方面,應建立政府適當作為機制。由于能源不僅僅是一個使個人獲益的私物,它還同時涉及公眾事務,而且還與社會經濟和環境保護問題密切相關,因而,如果采取完全放任的自由主義(或稱非干預主義),就可能產生“公共地悲劇”,能源開發利用的社會成本和環境成本將外部化。但是,如果政府進行過多干預,則能源的開發利用和發展就會失去動力,就會扭曲能源市場,同樣也是行不通的。因而,必須建立一種適當干預的機制,政府應在適當的領域以適當的方式干預能源產業和市場,諸如采取行政計劃、行政許可、行政指導、政府補貼、稅收激勵、優先采購等措施。
⑤在市場調節方面,應建立公平、有序的市場機制。能源開發利用不可能完全和永久地依靠政府和行政干預,能源的可持續發展戰略主要并最終應依靠市場。在有序競爭的作用下,市場比政府能更好地配置資源。在市場機制方面,國家應通過法制,明晰能源產品的產權、確立公平的交易機制等等。但是,由于新能源與可再生能源在開發推廣的前期,其成本高昂,往往無法與常規能源站在同一起跑線上競爭,因而為了鼓勵新能源與可再生能源的開發利用,就可以在立法上采取一些促其走向市場的舉措,如實行可再生能源配額制、限制交易許可制等。
參考文獻:
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篇7
【關鍵詞】能源獨立;政策;新能源
引言
美國是世界上最大的化石能源消費國,長期的高能耗發展模式與消費習慣,使得占世界4%的人口消耗20%以上的能源。傳統油氣資源儲量相對不足,儲量豐富的非常規油氣資源、太陽能、風能由于技術與成本制約,長期以來依賴進口彌補能源缺口,因而帶來了經濟的脆弱性,這種脆弱性在第一次中東石油危機中暴露無遺,于是尼克松提出“能源獨立計劃”,經過長期的發展與完善,現階段已形成以科技創新帶動能效提高、新能源開發為核心內容,體系完整的政策體系。
能源獨立的實現政府扶持是前提[1],但是美國“能源獨立”趨勢的提升是過去50年來美國能源供需關系演變、技術進步和能源政策導向等多種因素綜合作用的結果[2]。尤其是頁巖氣的開發是其能源獨立之路上的階段性成果,使美國能源依存度出現拐點,扭轉了美國能源對外依賴的局面,頁巖氣豐富與廉價的優勢,緩解了經濟增長與資源不足之間的矛盾,對于美國制造業回歸,經濟復蘇意義重大[3]。
學術界關于美國能源獨立的探討在2008年金融危機之后愈發激烈,無論是否承認美國能源獨立實現的可能性,但能源產量增加,獨立趨勢增強是不爭的事實。這一趨勢在化石燃料儲藏量日益減少與環境壓力增大的情況下,不僅對美國能源、經濟安全意義重大,也為世界各國能源發展提供了借鑒,尤其對能源需求急劇上升、對外依賴逐步增強的我國來說更具重要現實意義。本文研究美國能源獨立政策的演進及成果,從中汲取經驗與教訓,提高我國能源政策科學性,促進能源生產與能源結構優化,減少能源依賴、經濟脆弱性。
1、美國“能源獨立政策”的演進
“能源獨立”簡言之即減少能源的外部依賴[4],但并不意味著零進口,而是增加本國產量,將能源自給率提高到能夠保障本國經濟的獨立性、進口控制在當國際能源市場波動不會大幅引起國內經濟波動的范圍內。同時在環境壓力日益增加的情況下,時代賦予了能源獨立新內涵:開發新能源,調整能源結構不被其他國家以節能減排任務掣肘經濟。
尼克松的《能源獨立計劃》正式拉開了美國探索能源獨立的序幕,但早在二戰時期,戰爭的需求及石油在運輸業的廣泛使用,已使美國對外能源依賴日益增加。據WTO統計,1974年能源貿易赤字達236億美元,為當年商品貨物凈進口的兩倍。能源對外依賴的增強不僅提高了生產成本,也為美國經濟埋下了一顆定時炸彈,國際能源價格與產量的變動必然強烈影響美國經濟。1973年石油輸出國組織通過減產協議,對美國實施石油禁運,國際市場上油價暴漲四倍,次年美國工業生產下降14%,經濟增長率為-1.8%。
20世紀70年代兩次石油危機,這一時期美國政府疲于應付危機帶來的窘境,政策措施圍繞減少能源進口、維持本國能源價格與生產進行。尼克松采取緊急措施,以石油價格管制為主要手段穩定石油價格,這種政府主導的石油價格體制在福特、卡特政府得到了延續,并對進口石油征收關稅以減少石油進口。
隨著危機的解除,國內能源市場秩序恢復,政府的管制嚴重扭曲了能源市場的健康發展,國內能源市場與國際人為隔離,導致本國工業成本較高。里根政府開始了石油市場化改革,倡導私有主導供應為主同時弱化政府功能的能源政策。1981年解除石油價格控制,美國油價開始與國際市場接軌下降近50%,但另一方面也刺激了進口的急劇增加。
20世紀90年代開始能源進口依賴的壓力增大與化石能源帶來的環境問題開始凸顯,美國定期國家能源戰略,將解決能源危機的應急措施逐步發展成為有依據、有約束,更具科學性的長期規劃。小布什開始將以新能源為核心的新興戰略產業納入到宏觀規劃之中,金融危機后奧巴馬政府更是將能源產業的轉型與發展作為美國經濟復蘇的動力,2009年奧巴馬簽署《美國經濟復興與再投資法案》,加大新能源開發與應用的資金投入和新能源產業的稅收優惠支持力度。經過長期發展與積累,美國擁有大量新能源開發利用的專利技術,帶來本國能源生產增加、能源獨立趨勢加強。
2、美國能源獨立政策成果
2.1能源貿易逆差減少,能源的經濟貢獻率上升
1971年開始美國商品貿易由順差轉變為逆差,而且逆差不斷擴大,其中能源逆差占比不斷擴大。20世紀90年代以來能源貿易逆差占貿易逆差總價值之比均在20%以上,最高達到53%,能源逆差與貿易赤字變化趨勢具有高度一致性,因此減少能源貿易逆差,能有效改善貿易赤字的狀況。
進入21世紀能源缺口迅速增大,尤其是石油消費總量的60%以上需要進口,2008年能源貿易逆差占貿易赤字的比例上升至48%,即當年貿易赤字有近1/2來自能源貿易逆差。改善貿易赤字狀況,必須增加本國能源生產,減少進口。2005年布什簽署《美國能源政策法案》,將未來美國的能源供給從主要依靠國外能源資源轉變為以增加國內能源供給、降低能源依存度和節約能源為主[5]加強國內石油勘探和開發,包括開發阿拉斯加和美國西部的石油和天然氣資源,本土油氣產量增加,供給增加直接導致價格下降。長期以來美國作為原油凈進口國,大部分時間西德州原油現貨價格比同期迪拜、布倫特略高的局面發生逆轉。進口量和價格兩方面因素同時作用,能源貿易逆差減少,2013年能源貿易逆差占美國貿易赤字下降至1/3左右。同時根據美國經濟顧問委員會計算,能源對本國實際GDP增長的貢獻率明顯上升,尤其是2012年以后超過0.2%。
2.2能源自給率上升,經濟獨立性增強
20世紀20年代美國進入油氣大發現時代,石油迅速超過煤成為主要能源,自1948年美國成為石油凈進口國以后,美國政府嚴格管制的能源政策,帶來一次能源自給率短暫上升。但現代工業要求完善能源市場,里根的政府的能源市場化化改革更是讓國際低價油涌入,所以美國一次能源自給率在1982至2005年持續下降,并在2005年達到了歷史最低點69%。
但進入21世紀,美國加大技術投入、開發新能源和傳統油氣資源的勘探開采,2003年頁巖氣開采技術的突破,國內油氣資源供應不斷提升,2008年金融危機之后,美國加強國內石油勘探和開發,包括阿拉斯加和西部的石油和天然氣資源,本土石油產量加速增加,2008-2014年年均增長率達9.5%,石油自給率從35%上升到62%;2009年天然氣生產超越俄羅斯成為第一,其中頁巖氣占天然氣生產總量的比例從1996年1.6%上升至2013年的39.7%。消費方面受金融危機的影響,國內一次能源消費萎縮。因此2008年后美國一次能源自給率增長明顯加快。
促進本國能源生產的增加,是實現能源獨立的必經之路,美國常規油氣資源相對不足,頁巖氣、油開采技術的突破與太陽能、風能、核能多種能源的綜合利用增加了能源供給,提高了本國能源自給率。
2.3促進新能源開發,培育消費市場
美國石油、天然氣消費占世界消費總量20%左右,儲量天然氣占5.2%,石油不足3%,面對巨大的能源需求缺口和環境壓力,未來能源獨立的發展方向必然是新能源??稍偕院颓鍧嵉奶卣魇剐履茉闯蔀槔硐氲奶娲?。新能源的開發利用日益受到重視,正如奧巴馬所說“清潔能源經濟的領導者將成為領導全球經濟的國家”。
新能源的開發利用前期研發投入耗資巨大,政府支持成為關鍵因素。進入21世紀美國政府支持力度加大,2001年國家能源政策報告《向美國未來提供可靠、經濟和環保的能源》、2005年布什簽署《美國能源政策法案》都以發展清潔能源、提高能效為側重點。2009年奧巴馬簽署總額達7870億美元的《美國經濟復興與再投資法案》,其中與新能源技術革命相關項目支持撥款達到970億美元;用于替代能源研發和節能減排方面的投資達607億美元,開發太陽能、風能等新能源相關投資總額超過了400億美元。這一系列的政策初見成效,至2014年可再生能源生產量達到一次能源總產量的11%,預計這一比例將繼續擴大。
新能源的發展依賴于新能源消費市場的開拓,美國作為全球汽車保有量最多的國家并擁有最發達的高速公路,交通運輸部門用油占石油消費總量達70%左右。發展新能源汽車為新能源開拓廣闊的市場、減少石油消費。奧巴馬政府2009年投入24億美元支特插電式混合動力汽車的產業化;以7000億美元的抵稅額度鼓勵消費者購買節能型汽車,增強公眾的新能源消費能力;聯邦政府購買美國三大汽車廠商制造的1.76萬輛包括新能源汽車在內的節能汽車;向汽車制造公司提供低息貸款助其進行電動汽車的自主研發和市場化,新能源汽車銷售份額不斷擴大。
3、啟示及建議
3.1促進本土能源供給增加是實現能源獨立的基礎
美國能源獨立政策經歷四十多年的探索,從最初的政治、軍事手段保障能源供給渠道多元化到回歸本土能源的開發和替代能源的生產,從而提高經濟的獨立性。頁巖氣技術的突破、奧巴馬重啟核建設計劃、促進生物燃料的應用、太陽能、水電的開發,實現能源供給多樣化。
我國經濟發展經歷了快速時期進入新常態,對能源需求持續增長,近十年石油消費以近5%的年均速度增長,已達世界總消費總量的12.4%,一方面我國油氣儲量占世界儲量不足2%,而且部分能源埋藏較深、環境惡劣,開采難度大,需要打破技術瓶頸提高我國油氣的勘探水平和開采規模,增加能源供給;另一方面加快新能源開發與應用技術,發展替代能源。我國能源消費結構呈現多煤少油氣的特征,其他能源發展相對滯后,尤其是清潔能源的開發利用需要加快步伐,促進我國能源供給的多樣化。
3.2制定能源發展規劃,是實現能源獨立的制度保障
美國巨大的能源需求也蘊藏了尋求能源獨立的動力,對于能源獨立之路的探索既是歷史的選擇也是現實的要求。預計中國將在2030年前后超過美國成為世界上最大的石油消費國,在2025年前后超過俄羅斯成為第二大天然氣消費國,能源缺口持續擴大,對外能源依賴增強,提高能源自給率、降低經濟脆弱性是我國需要著力解決的問題,但能源問題的解決不可能一蹴而就,確立能源發展目標,圍繞目標制定相關保障措施,完善法律規范,形成能源發展長期規劃。
3.3能源開發技術創新,是實現能源獨立的必要條件
美國積累了大量與新能源相關的技術專利,不僅促進了本國能源供給的增加,而且還通過技術輸出獲得知識產權利益,保持本國在世界經濟的競爭優勢與領先地位。技術創新具有正的外部性,技術溢出效應使得新能源開采技術開發激勵不足,加之前期投入成本較高、周期較長,依靠市場調節難以達到理想效果,所以需要政府在能源開發階段加大研發投入。
我國在太陽能產業規模居世界第一,但技術與國際水平存在差距,風能、潮汐能、生物能等新能源開發成本高,規模小,技術水平有待提高。頁巖氣勘探取得進展、開采潛力巨大,但開采技術滯后,加強自主研發,突破關鍵技術的瓶頸,否則依賴技術引進不僅是經濟利益的流失,也會以對外技術依賴的形式阻礙能源獨立。
3.4尊重市場規律,培育新能源消費市場是實現能源獨立的必由之路
消費是生產的目的和動力,只有培育新能源消費市場才能為新能源生產提供動力,實現新能源產業化?,F階段,由于新能源的開發利用較常規能源成本要高,受市場機制影響難以發展。降低新能源生產企業進入門檻、給予新能源生產企業稅收優惠、消費者補貼,有利于促進新能源生產。美國鼓勵新能源汽車的使用、給予稅收優惠和消費補貼,新能源汽車發展迅速,市場份額已達20%左右,為生物柴油、氫燃料等新型燃料開拓了廣闊的市場前景。
我國現階段新能源生產初步發展,但應用不足。生物能源起步較晚,正在推進生物柴油、乙醇在混合動力汽車上的應用,風電、太陽能發電并網陸續取得進展。太陽能發展迅速但對于國外市場依賴性強,2009年我國太陽能光伏95%的產能出口,引發大量針對我國光伏設備的“雙反”調查不利于新能源產業的健康發展。所以在開拓國際市場的同時立足國內,才能為我國新能源產業發展提供充足動力。
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內容摘要:在我國經濟社會發展和生態環保的雙重要求下,低碳經濟視角下能源結構優化舉措的現實意義顯得尤為重要。文章認為,優化能源結構需從能源結構戰略、能源消費結構、能源技術創新、能源產業結構、能源管理方式、能源體制結構等多方面采取措施。
關鍵詞:低碳經濟 能源結構優化 優化方法
低碳經濟概述
(一) 低碳經濟的內涵
英國2003年在該國能源白皮書《我們能源的未來:創建低碳經濟》中最早提出了“低碳經濟”的概念。該書中提出的低碳經濟內涵為:以較少的能源消耗和較低的環境代價,轉化為較多的經濟產出,也為創新先進技術創造了機會。低碳經濟提出后,世界各國的政府和研究學者對該經濟發展模式進行了大量的研究。經過近十年的研究,目前大多數學者認為低碳經濟的概念是:在可持續發展理念的指導下,運用技術創新、制度創新、可再生能源和新能源開發、優化能源利用結構等多種手段,最大限度減少高碳化石能源消耗,減少溫室氣體排放,達成一種經濟社會發展與生態環保雙贏的新型經濟發展形態。
(二) 低碳經濟的特點
低碳經濟兼顧了“低碳”和“經濟”,低碳經濟是人類社會應對全球氣溫升高和適應經濟社會可持續發展的一種良性經濟發展形態。低碳,是對目前全球高碳經濟發展下對氣候嚴重破壞的情形下提出的一種發展模式;它要求經濟發展盡可能減少石化燃料的使用,改變傳統能源結構,完成產業轉型和經濟發展轉型。經濟,是指在優化能源結構的基礎上,實現產出最大化,保持穩定的和持續的經濟增長。低碳經濟是未來經濟發展的形態。它在技術創新和制度創新的基礎上,調整能源結構,提高能源使用效率,開發潔凈的可再生能源和新能源,減低能耗和減少污染物排放,減緩氣候變化,實現社會經濟發展和生態環保的雙贏。
(三) 低碳經濟的實質
低碳經濟要求優化能源結構,低碳經濟的實質就是促進能源結構優化,提高能源的開發利用效率,加大新能源的研發,增強潔凈能源的消耗比率,從而降低能源消耗強度。發展低碳經濟要求我們盡可能限制高碳能源消耗經濟,發展“新能源體”,建立低投入、低能耗、低污染為基礎的“低碳經濟產業”。具體的實質內涵包括:
優化能源結構。能源結構直接決定了二氧化碳的排放量,但能源結構又受到資源稟賦和技術的限制,不可能在短時間內調整。所以必須處理好常規能源和新能源、潔凈能源在能源結構中所占的比率。在保證主體消耗能源的基礎上,加大對主體能源的技術含量,降低主體能源對環境的破壞,最大限度的實現節能減排。作為一個煤炭儲存豐富且經濟高速發展的國家,發展低碳經濟對我國來說就是優化能源結構,提高能源利用效率。
加強技術創新。低碳技術和碳減排項目機制是發展低碳經濟的重要方式。要實現低碳經濟,提高能源效率,開發低碳新能源,降低化石能源的高碳量,技術創新已經成為關鍵因素。只有通過技術創新,才能解決能源可持續發展問題。能源可持續已經成為我國經濟發展的一個基本方針,為了發展低碳經濟,我國將會大力進行技術創新,發展新能源、潔凈能源。
發展潔凈能源集約型經濟。建設“低碳經濟產業”,即是發展潔凈能源型集約型經濟。發展潔凈能源型經濟是建設“低碳經濟產業”的充分必要條件。發展潔凈能源型經濟就是發展以潔凈能源和可再生能源為核心消耗能源,在零污染或較低污染物排放情況綠色健康發展的一種可持續經濟。能源發展的總體趨勢是“去碳化”,它也是我國經濟循環發展的戰略要求。但能源“去碳化”的過程卻是需要較長的時間去實踐和驗證,它必將經過高碳、低碳、零碳化的過程,由于經濟全球化的發展和國家利益沖突,在高碳的低碳化過程中已經困難重重,那么達到零碳化更是難上加難,但該趨勢不會變,因為它符合社會發展的基本規律和要求。
我國能源結構現狀
(一) 煤炭為主的能源結構
中國的煤炭儲量大,占世界探明的13%。國內能源結構中,煤炭占總體消耗能源的70%,原油占21%,天然氣占3%,上述數據表明,“富煤、貧油、少氣”的能源結構嚴重失衡。雖然近十余年來煤炭在我國總體能源消耗中所占比例在逐漸下降,但煤炭作為我國最安全、最可靠的能源,隨著潔凈煤技術取得重大突破和煤炭相關消耗器具的推廣使用,煤炭的潔凈化和低碳化在逐漸增長,至少在未來50年內煤炭占消耗能源的主體地位不會改變。
(二) 技術總體水平落后
近年來,我國政府加大技術研發投資解決能源成本高、轉化率低的難題,卻導致能源設備的附屬成本越來越大,反而降低了效益。我國科技工作者一直致力于發展高效、低污染燃燒技術,期望充分利用劣質煤,提高能源利用度,減少資源運用中的浪費;雖然工業生產技術等研究成果有一定的價值,但以可再生能源和新能源開發、能源轉化等為核心的技術總體水平還比較落后。
(三) 潔凈能源開發利用率低下
我國對潔凈能源的開發起步較晚,雖然近年來國家加大對以太陽能、水能、風能、生物能等為主的潔凈能源開發力度,政府加強對潔凈能源理念的推廣和引導,但潔凈能源開發技術導致潔凈能源開發率較低。另外,由于潔凈能源開發技術本身的不成熟,導致潔凈能源轉化技術水平不高,實際轉化產品和產品種類少,顧客關注度高卻實際購買少,市場占有率低,造成潔凈能源實際利用率低下。
(四) 能源基礎設施建設體系不健全
能源產業的投資乘數效應很明顯,對帶動對口產業和相關產業發展,推進國民經濟發展有著至關重要的作用。從保障我國能源中長期供應出發,現階段通過優化能源結構、加強能源基礎設施建設成為我國下一輪經濟快速增長的重要砝碼。由此,實施積極的能源基礎設施建設投資政策刻不容緩。但三十年改革開放的高速經濟增長的短期利益致使我國能源基礎設施建設投資缺乏長期性,具有帶動效應的可再生能源項目發展緩慢,區域輸送通道建設缺少戰略性,戰略儲備設施建設缺乏規劃性。
低碳經濟視角下我國能源結構優化建議
(一) 優化能源結構戰略
我國以煤炭等化石能源為主體的能源結構戰略已經不能適合當前低碳經濟和國際環境公約對我國應盡義務的要求了,推動能源多元化發展、減低化石能源在能源結構中的比重、加快可再生能源和新能源的替代率已經成為我國能源機構戰略的主導戰略。但在目前和今后幾十年中,以煤炭等化石能源為主體的能源結構格局不會變,而煤炭等化石能源在能源結構中的比例將逐漸降低,據專家預測,到本世紀下半葉,隨著風能、太陽能、新型核能、氫能和水能等可再生能源和新能源的開發利用和消費比例的提高,促進能源供應體系的升級和轉型,實現資源高效利用,達到經濟社會和生態環保雙贏。
(二) 加大能源技術創新力度
發展低碳經濟,優化能源結構,歸根結底要靠能源技術創新。我國政府通過增加財政支持和建立能源技術創新長效機制加大能源技術創新力度。目前,突破煤炭高效潔凈利用技術是我國能源技術公關的第一課題,這一課題的解決直接減輕我國可再生能源和新能源技術創新的壓力??稍偕茉春托履茉吹募夹g創新開發是一個長期的過程,需要在政府的主導下企業、高校和科研單位充分發揮產學研集聚效應。在以自主創新技術為支撐的基礎上,基本形成化石能源、可再生能源和新能源等并重的適合中國國情的低碳型多元化能源工業體系。由于我國能源技術開發起點低,我國可以通過和某些技術研發和實踐運用良好的國家或企業聯合開發,采用能源技術“走出去,引進來”的思路,提高我國能源技術水平。
(三) 引導合理的能源消費結構
在我國經濟高速發展的國情下,能源消費呈現出能源消耗總量持續增長、煤炭等化石能源為消耗主體等特點。在這種情形下,首先要有步驟地降低能源消耗總量,減少以煤炭等高碳化石能源的消費比例,加速新能源和潔凈能源的技術研發和技術轉化,逐漸增加潔凈能源的消耗比例;其次,通過價格、公益宣傳等手段,引導社會合理的能源消費需求和意識,促進能源結構消費結構向合理化方向發展,從而推動節能減排、提高能源的利用率。再次,政府在制定節能減排政策時,以能源消耗效果為導向,適當運用行政手段限制能源消費單位或個人的能源結構和比例。政府要加快調整產業結構,實現經濟增長方式有粗放型向集約型的轉變,降低能源消費的不合理性,優化能源消費結構。
(四) 優化能源產業結構
2008年的經濟危機重創了全球經濟,能源產業也受到了明顯的影響。同時,經濟危機造成的能源供需緊張狀況的緩解為我國能源產業結構優化提供了難得的機遇。首先,根據我國能源產業結構實際,要逐漸降低以煤炭、石油為主的常規化石能源在能源消耗中所占的比例;其次,依靠科技進步,大力開發以風能、水能、太陽能、生物能、地熱、新型核能為代表的替代能源,研發礦物能源潔凈化技術,積極開發可再生能源和新能源,建立穩定、潔凈、經濟、安全的能源產業結構體系。第三,在開源同時要加強節流。我國是能源消耗大國,基于普通消費者和工廠生產員工能源節約意識薄弱的狀況,在社會生活中,加大節能減排和低碳生活的宣導,提升社會成員的能源節約意識;在企業生產中,要開展資源綜合利用鼓勵創新工作,提高能源運行效率,推廣應用能源產品。
(五) 轉變能源管理方式
隨著社會經濟發展對能源消耗的高要求,從能源管理方式的角度出發,可以有效提高能源的利用率,優化我國能源結構,減緩能源高消耗的壓力。首先,目前應該堅持以化石能源為主,積極開發新能源、可再生能源。我國的能源國情決定了我國必須依靠以煤炭、石油、天然氣為主的化石能源,但基于傳統化石能源的污染控制成本高和不可再生性等缺點,我國必須大力開發新能源,發展并擴大天然氣、核能、風能、太陽能、氫能等的規模效應。其次,加強向需求管理優化和能源供應過程轉變。傳統觀點一直把能源供給作為能源管理過程的重點,從供應鏈管理的角度出發,能源需求管理和供應過程也是提高能源效率不可忽視的方面。需求管理是能源管理的第一環節,需求管理的質量直接決定了整個能源管理利用效率和成本;而供應過程中供應渠道、供應管理方式、供應商的選取等都影響著能源的利用效益。因此,我國要加強能源需求管理,優化能源供應過程。最后,加強能源開發的多元化,要依靠科學技術進步。眾所周知,人類對地球非可再生能源的存儲量探明度越來越高,人類不可能依靠非可再生能源可持續生存下去,加強能源開發的多元化勢在必行,而科學技術是解決這一問題的最好工具,我國要加大人財物的投入,提高我國能源產品的科技含量,開發多元化的新能源。
(六)創新能源體制激活機制
在目前政府體制中,各部門或政府單位單純地從自身利益出發,分割政府權力,增加了能源結構優化的難度。解決這一難題,首先,要建立健全能源市場體制,充分發揮能源市場的作用。能源的戰略地位關系到國家的興衰成敗,放棄對能源的控制權是不可能的,但我們在保證能源在國民經濟中質和量的優勢下,要在我國深化改革開放過程中逐漸放寬市場運作環境,建立和完善多元投資體制,充分發揮能源市場的作用。其次,要構筑能源開發和能源器具制造業的聯營體制。一直以來,我國能源開發和能源器具制造業分屬兩個不同行業,能源器具制造業的研發嚴重滯后,推遲了新能源的投入市場時間。上述二者的聯營可以盡快新能源進入市場時間,同時可以提高通過市場檢驗后的新能源的附加值,兩者相互促進,形成了良性的正相關關系。再次,規范行政管理體制。雖然國家已經組建能源局,但各省市縣的能源行政體制需要加快組建,整合現有行政部門的職責,及時解決能源產業發展中的問題。
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篇9
對關注能源領域的民營企業來說,《關于鼓勵和引導民間投資健康發展的若干意見》(“新36條”)的出臺,是打破新能源發電領域壁壘的難得機遇。
中國《可再生能源中長期發展規劃》提出,到2010年和2020年,大電網覆蓋地區非水電可再生能源發電,在電網總發電量中的比例要分別達到1%和3%以上;權益發電裝機總容量超過500萬千瓦的投資者,所擁有的非水電可再生能源發電權益裝機總容量應分別達到其權益發電裝機總容量的3%和8%以上。
然而,可再生能源的項目,很多體制性的障礙仍然存在。在風電和光伏等產業管理體制不順的情況下,要促進可再生能源協調有序發展,須進一步完善產業和電價政策。
以風電為例,在調研中,監管部門發現,普遍存在風電前期工作規模大于地方規劃規模,地方規劃規模大于國家規劃規模的現象。地方政府為了地方經濟發展,不顧資源好壞和規劃開發時序安排,無序審批,越權審批,加速審批,造成風能資源開發許可審批混亂,形成一窩蜂上馬現象,國家風電規劃難以有效落實和實施。
而風電開發企業,也更多地注重開發規模,不注重開發效益,開發違反基建程序,搶占資源,倉促上馬,甚至出現一批無規劃、無測風、無監管、無驗收的“四無”風電場工程,嚴重影響風電的健康發展。
國家規定,5萬千瓦以下的風電場由地方政府審批,由此導致了地方政府對風電的“拆批”現象。投資商為了繞過審批壁壘,盡快開工,常常對項目規模化大為小。
2008年,全國共核準風電項目199個,裝機容量1167萬千瓦,其中裝機容量為4.95萬千瓦的風電場139個,占項目總數的70%,裝機容量688萬千瓦,占總容量的60%。這樣的拆分項目,多屬于不同的發電公司,必然增加建設管理成本,增加備品備件等運行成本,輸電工程得不到充分利用。
就太陽能發電而言,上網電價存在的問題,一是尚未形成和制定事先對社會公布的標桿上網電價,基本上還是逐個項目核定價格,或是通過招標確定價格,電價政策不夠透明。而定價的原則不甚明確,水平難以把握。
生物質能發電的主要問題是價格偏低,管理不夠規范。生物質發電由于“小機組、大燃料”的典型特點,造成生物質發電單位投資大、燃料成本高。
總之,由于大多數可再生能源企業尚處于產業發展的初級階段,受技術、成本、市場等因素的制約,目前除水電可以與煤炭等常規能源發電競爭外,其他可再生能源的開發利用成本都相對較高,還難以與煤炭等常規能源發電競爭。在相當長的時間里,必須有法律法規的保障和政府強有力的政策支持,可再生能源才能得到持續、穩定的發展。
我們應當打破政策壁壘,吸引投資者積極開發利用可再生能源,起到促進可再生能源發展的作用。新能源的政策,既要促進可再生能源開發利用,也要經濟合理,避免過度保護,這是兩條基本的原則。
篇10
一、我國水能關系問題提出的背景
國際背景。全球層面對水與能源關聯問題的高度重視,2014 年3月22日“世界水日”,聯合國了《世界水資源發展報告 2014――水與能源》報告,呼吁各國政府在制定能源發展政策時要考慮到水資源承載能力。國際能源署(IEA)提出,全球能源生產對水資源的需求增速是能源需求增速的兩倍左右,2010年全球能源生產抽取水約5830億立方米,約占世界15%的總取用水量,其中水消耗量(即抽取后未返回)為660億立方米;到2035年水消耗量將提高85%,氣候變化將進一步加劇水資源供應壓力。目前全世界仍有近8億人口無法獲得清潔的水資源,13億人口用不上電,為此,聯合國大會將2005―2015年確定為“生命之水”國際行動十年,2014―2024年為能源可持續發展十年,凸顯了水資源和能源對于可持續發展的重要意義。水資源和能源作為聯系經濟增長、提升社會公平性和環境的紐帶,實現兩者的協同發展對提高全球福利水平至關重要。
國內背景。隨著工業化和城鎮化的深入推動,我國能源需求較長時間內仍保持較快增長,近期仍將依賴傳統的化石能源,能源需求增長拉動煤炭等化石能源產業快速發展,預計2020年我國火力發電裝機和發電量分別約占總裝機的60% 和總發電量的69%,這會進一步加劇水資源供應壓力,導致能源開發與利用過程中面臨的水資源約束凸顯;同時,我國能源資源與水資源分布極為均衡,能源安全和水資源保障的矛盾十分突出,能源生產基地多處于缺水區域,水資源缺乏增加了經濟和環境成本,新能源規模持續擴大也增加了水資源安全供應的潛在風險等問題。綜合來看,我國水能關系面臨較大挑戰。
二、不同能源開發利用方式的水資源約束分析
(一)煤炭開發利用的水資源約束
煤電基地與水資源分布不協調,是我國水資源短缺的關鍵問題。煤炭資源與水資源呈逆向分布,煤炭資源豐富的地區,水資源匱乏。原煤生產量占全國90%以上的礦區均位于嚴重干旱缺水的西北、東北、山西、內蒙古以及豫西地區,國內71%的重點礦區缺水,其中40%嚴重缺水。近幾年煤炭基地的快速發展及配套產業的興起,礦區水資源供需矛盾更加突出。2010年,煤炭開采、燃煤發電這兩個行業消耗980億立方米,接近全國總淡水量的15%。目前,我國仍在煤炭資源豐富但水資源匱乏的地區發展水資源密集產業。煤化工屬高耗水產業:直接液化1噸油耗水約7立方米,間接液化1噸油耗水約 12立方米,合成氨耗水約12.5立方米/噸,甲醇耗水約8立方米/噸。并且,煤化工項目排污量極大,如神華集團煤制油項目污水產量達到479萬噸/年,每生產1噸液化油要產生污水4.79噸。
(二)非常規油氣發展的水資源約束
與傳統化石燃料相比,油砂、頁巖氣和水力壓裂等非常規油氣的開采用水量更大,頁巖氣開采采用的水壓裂法對水資源的依賴性極大。頁巖氣開發也會導致水質污染,美國政府已開始立法監管頁巖氣開發對水資源的破壞問題。我國政府提出到2020年非化石能源占一次能源消費比重將達到15%左右,推動用較清潔的天然氣替代煤炭。根據美國能源信息署(EIA)的數據,我國頁巖氣技術可采儲量約31.6萬億立方米,約占全球儲量的19%,大規模開發頁巖氣需要重視非常規油氣開發的水資源約束,以及開發利用過程中可能產生的水資源污染問題,并做好相應的防范措施。
(三)生物質能源發展面臨的水約束問題
與化石燃料相比,生產生物燃料的水資源需求量更大,需要充分的水資源保障。IEA的研究表明,甘蔗乙醇加工生產的耗水量和取水量都高達106―107升/噸油當量。我國《生物質能發展“十二五”規劃》,提出到2015年生物質發電總裝機容量達到13000兆瓦,生物質燃氣達到30億立方米/年,固體成型生物質燃料達到1000萬噸/年,生物液體燃料達到500萬噸/年??紤]到生物質能源發展會進一步加劇水和能源的相互依賴性,所以生物質能源的技術與區域選擇需要平衡能源問題和水資源供應問題,降低政策實施的綜合成本。
(四)核電發展面臨的水資源約束
核電發展需要較大的耗水量,缺少冷卻水已成為內陸核電廠發展的重要約束。2003―2009年夏季,歐美多個內陸核電廠因為缺少冷卻水而出現了被迫停運的狀況。日本福島核事故后,我國核電建設一度陷入低潮,但在目前調結構、穩增長的大背景下,內陸核電又進入了新的發展期。地方和企業積極行動,目前已有多個省份提出要發展核電,31個廠址已完成初步可行性研究報告審查,規劃提出到2020年,我國運行核電裝機容量將達到5800萬千瓦,在建3000萬千瓦。結合國際事件,我國內陸核電的發展需要慎重考慮水資源供應問題。
(五)新能源發展面臨的水資源約束
電力部門中除火力發電外,新再生能源技術也要消耗水資源。麥肯錫公司將我國各種發電技術的耗水指標進行對比,從全生命周期角度看,生物質發電技術是典型的高耗水發電技術(約耗水178立方米/千兆瓦時);水電技術發電水耗約68立方米/千兆瓦時;風力發電技術其耗水量(0.3立方米/千兆瓦時)遠低于燃煤和燃氣電廠,是缺水地區首選的技術;太陽能熱電站的水資源需求較大,其耗水量(3立方米/千兆瓦時)與燃煤電廠、核電接近。因此,在缺水地區進行新能源開發利用考慮相關技術的耗水問題非常關鍵。
三、當前我國水能關系面臨的突出問題
(一)我國能源開局與水資源分布不匹配的矛盾日益突出
總體上我國能源開局與水資源分布不匹配,兩者的矛盾日益突出。能源工業是我國可持續發展總體戰略中的關鍵行業之一,我國水資源與能源生產現狀,兩者之間的矛盾日益突出。西北地區作為我國能源工業最大的基地,石油、天然氣、煤炭產量幾乎占全國一半左右,然而水資源匱乏已嚴重制約了西北地區能源工業發展。目前面臨的水資源匱乏、利用效率低下等問題隨著經濟社會快速發展,將會導致水資源供需矛盾進一步加劇,水資源將成為制約該區域能源綜合開發的瓶頸,進而影響到我國能源戰略的順利實施。
(二)未來能源需求的快速增長會進一步惡化水能關系
綜合各家機構預測,未來中國中長期能源需求持續增長,水資源壓力將持續增大。國際能源署(IEA)預測,與2010年相比,2035年中國能源生產的水消耗將增長83%,并且主要是煤炭的生產和消費,集中在干旱缺水的西部地區,這同時也會加劇城市水資源短缺。為滿足快速增長的能源需求,加大煤電開發會加劇水資源緊張形勢,同時導致環境污染和碳排放增長。根據世界資源研究所的數據,未來中國擬建的燃煤電廠有51%將建在水資源緊缺指數較高或極高的地區,擬建電廠每年耗水高達100億立方米。如果《煤炭工業發展“十二五”規劃》提出的14個煤炭基地建設目標得以實現,2020年僅采煤產業需水量將達到81.51億立方米/年。煤炭基地規劃與水資源現狀存在尖銳矛盾,如果不按照水能關系及時作出調整,將會導致嚴重的用水安全、能源安全,影響到城市的正常運行。
(三)能源結構轉型或對區域水資源供應產生較大影響
隨著我國城市霧霾問題日益加重,加快推進煤炭替代就成為重要的治理措施之一。2013年我國了《大氣污染防治行動計劃》,提出的重點建議之一是采用煤制天然氣等更為清潔的天然氣取代煤炭,但“煤制氣”在冷卻、生產及凈化過程中耗水量很大,每立方米煤制天然氣需6―10 升水,20億立方米/年的煤制天然氣項目耗水量高達2500萬噸/年。目前,我國已批準建設9座大型煤制氣工廠,年產超過370億立方米合成天然氣,年耗水2億噸。因此在努力控制東部地區大氣污染的同時,可能會增加他地區的水資源壓力,特別是缺水嚴重的西北地區。
(四)我國水資源供需矛盾突出,利用效率較低
隨著工業化、城鎮化深入發展,我國水資源需求將在較長一段時期內持續增長,用水需求呈剛性增長,水資源供需矛盾將更加尖銳,我國水資源面臨的形勢將更為嚴峻。目前,水資源短缺、水污染嚴重、水生態惡化等問題十分突出,已成為制約經濟社會可持續發展的主要瓶頸。水資源供需矛盾突出,我國的人均水資源量為2100立方米,是世界平均水平的28%。全國年用水總量超過6000億立方米,年平均缺水量500多億立方米,三分之二的城市缺水,農村有近3億人口飲水不安全。水資源利用與管理方式粗放,農田灌溉水有效利用系數僅為0.50,與世界先進水平0.7―0.8有較大差距;不少地方水資源過度開發,黃河流域開發利用程度已經達到76%,淮河流域也達到了53%,海河流域超過了100%,已經超過承載能力,引發一系列生態環境問題;水體污染嚴重,水功能區水質達標率僅為46%。2010年38.6%的河流劣于三類水,三分之二的湖泊富營養化。
四、優化水能關系的主要途徑與政策建議
(一)制定水資源與能源發展綜合規劃
將能源與水資源發展進行整合,最大限度地發揮協同效益,最大限度減少負面影響,制定水資源與能源綜合利用規劃,提高資源利用效率。一是推動重點領域水能綜合發展。在國家和地區層面全面評估水能關系,促進跨部門合作,在基礎設施建設、農業、工業和城市發展等重點領域實現水資源與能源的協同發展。二是將水資源作為重要約束和前提條件作為能源項目布局和產業發展的重要考慮。優化能源產業布局,將區域水資源承載力作為能源項目布局的重要前提。傳統能源開采煉化、新能源產業發展規劃,要根據能源產業的動態變化和水資源的持續供應能力,進行科學的產業布局。主要能源基地實施嚴格的水資源管理制度,規劃產能目標要進行科學性評估,根據水資源供應情況及時做出調整,確保我國能源與水資源的雙重安全。
(二)重視新能源產業發展中的水資源約束問題
將用水作為重要約束條件納入生物質能、頁巖氣、太陽能等新能源產業發展規劃當中,積極開展產業發展用水需求評估,根據水資源供應和環境影響科學規劃新能源基地的發展布局,確保實現新能源產業對傳統能源的替代。從強化水資源保障角度提出我國新能源的發展目標與保障措施,優先選擇水好小的新能源開發與利用技術,做好重點能源生產基地的優化布局工作,降低水資源供應壓力,實現水能和諧。
(三)充分考慮水資源對生物質能源開發與利用的約束作用
針對我國發展生物能源的初步判斷表明,能源作物種植和生物能源生產將進一步加劇我國水資源短缺壓力,因此開發生物能源要因地制宜、量水而行,水資源緊缺地區不宜盲目進行能源作物種植及生物質加工生產。第一,選擇水資源利用效率高的能源作物種類,以最小的水資源消耗獲得最大的生物能源產出;第二,適度從緊發展燃料乙醇和生物柴油產業。堅持“不與農業爭水,不與生態環境爭水”的原則,根據水資源承載力,開展能源植物的區域化種植;第三,倡導利用有機廢棄物生產生物能源,充分挖掘其生物質能潛力,力圖規避能源作物種植環節,大幅度降低生物能源生產的水耗。
(四)積極研發能源開發與利用節水技術,提高用水效率
能源生產環節。通過技術進步和科技創新進一步降低能源開發與利用的水資源需求。一是對煤炭熱電廠推廣應用干燥冷卻技術,使用閉環、干燥和混合冷卻系統取代目前的水冷卻系統以及水密集型系統,降低水資源消耗,降低火電利用環節水資源消耗。二是在煤炭生產行業嘗試礦井水和再生水作為水源,不斷提升能源生產中的節水技術和工藝水平,淘汰落后產能。積極發展海水、半咸水或廢水等非常規水源的替代技術,以及廢污水循環利用技術。
能源利用環節。一是將水資源可利用量、水環境容量作為國家產業發展、城市發展的剛性約束,推動我國經濟社會發展方式的戰略轉型。二是通過城市規劃和城市水資源綜合管理提高水資源利用效率。推動發展城市水資源綜合管理體系(IUWM),開展水源保護,使用多種水源,減少城市中水和能源消耗量,通過城市水管理系統設計大量減少城市家庭用水。三是在工業、商業、居民等領域推廣使用高效節水技術,努力提高水資源利用效率。
(五)建立優化水能關系的政策法律體系