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哥本哈根会议后我国低碳经济发展趋向

2010-08-16胡兴军

电器工业 2010年1期
关键词:电网能源智能

胡兴军

2009年12月,全球瞩目的新一轮联合国气候变化大会在丹麦首都哥本哈根召开。虽然此次会议存在很多分歧与争执,但从大的方向上看,可持续的低碳和绿色经济也必将是未来世界发展的大势所趋,这将给新能源、环保等新兴产业带来新的机遇。而我们在谈及中国未来的发展,能源问题是无论如何也绕不过的。在很大程度上,它是中国进一步发展的前提。根据发改委与国家能源局的统计数字表明,中国未来能源中可再生能源的比重很可能要比目前状况高很多,那些陈旧过时、设计落后、耗费资源的输电网将被淘汰,而由尖端数控、电子配电和更高负荷输电线路构成的智能输电网将最终成为我国能源供给的中坚力量。下面我们就来详细阐述我国低碳经济未来发展趋向。

低碳经济势不可挡

低碳经济的迅速蔓延并非偶然。早在各国意识到传统化石能源不可再生的危机时,低碳经济就已经开始孕育;在2008年以来席卷全球的金融危机中,各国政府不约而同地选择新能源作为拉动经济复苏的新兴产业,给了低碳经济“上位”的机会;在全球气候变化的压力下,各国政府纷纷推出绿色政策,低碳经济模式得到普遍认可,势不可挡地成为全球经济的新起点。

低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。低碳经济实质是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色GDP的问题,核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。

“低碳经济”提出的大背景是全球气候变暖对人类生存和发展的严峻挑战。随着全球人口和经济规模的不断增长,能源使用带来的环境问题及其诱因不断为人们所认识,不止是烟雾、光化学烟雾和酸雨等的危害,大气中二氧化碳(CO2)浓度升高带来的全球气候变化业已被认为不争的事实。

低碳经济的争夺战已在全球悄然打响。这对中国,是压力,也是挑战。中国政府承诺到2020年中国单位GDP二氧化碳排放将比2005年下降40%—45%,到2020年我国非化石能源占一次能源消费的比重达到15%左右。这意味着后续将在减排上做更大的努力,无疑将推动国内经济结构和增长方式的转变。

全球管理咨询公司麦肯锡曾做过这样一个推算:中国构建绿色经济需要在未来20年投资约40万亿元。任何新兴产业的发展和兴起都离不开资金支持,更何况低碳经济一出现就“身价不菲”。

低碳经济非常广泛

低碳经济概念主要包括以下两大类别:(1)新能源板块:包括风电、核电、光伏发电、生物质能发电、地热能、氢能等。(2)节能减排板块:包括智能电网、新能源汽车、建筑节能、半导体照明节能、变频器、余热锅炉、余压利用、清洁煤发电和清洁煤利用板块(包括CDM项目)等。

1、智能电网

目前,传统电网存在不支持大规模间歇性电源与分布式电源接入、输电损失巨大且用户侧无法互动等问题,无法满足低碳经济时代的要求。智能电网作为先进信息技术和高级物理电网的充分结合,是解决未来能源输送问题的理想方案,是电网发展的大势所趋。

目前公开资料显示,2009-2020年将是我国智能电网建设的主要时期,其中2009-2010年为试点阶段,制定发展规划,试点关键技术,包括特高压与数字化变电站;到2015年在关键技术和设备上实现重大突破和广泛应用,加快特高压电网和城乡配电网建设;到2020年全面建成统一的坚强智能电网,清洁能源装机比例将大大提高,分布式电源将实现“即插即用”。

由此未来10年将是智能电网发展的黄金时期,而政府的大力投资将保证2020年前全面建成智能电网。2012年前是特高压建设高峰期,相关设备需求将成倍增长;2015年前数字化变电站将完全替代传统变电站,预计将带来每年65亿元的市场需求,较传统变电站自动化市场规模提高近60%;2009到2013年用电信息采集系统投资将达800亿元,需求年复合增长率为40%。

未来2-3年内,即2012年前,特高压、数字化变电站将是建设高峰期;2012-2015年智能调度将逐渐引入;2009-2013年用电信息采集和智能电表的需求将有较快增长。其中,特高压作为我国坚强智能电网的关键组成部分,指的是交流1000千伏、直流正负800千伏及以上的电压,其在传输容量、传输损耗以及传输的距离都较500千伏线路有绝对优势,按国网规划,到2020年规划投资预计超过7000亿元。

智能电网的投资构成上,不考虑大规模储能装置,配网自动化和用户侧系统将占40%,智能变电站占20%、智能调度占15%、柔性输电系统(含清洁能源接入侧设备)占10%,其他投资占15%。智能电网将成为新能源、新技术、新材料的综合应用平台,拉动相关产业需求。

其次,学校应制定一套完整的、与教师职业道德规范相配套的、可行性较强的师德考核制度,并将其作为评优评先、职称晋升的重要依据。将模范教师树立为榜样,大力宣传其优秀事迹,进行正面引导;严肃处理违反职业道德规范而又屡教不改的教师,防微杜渐,力求在榜样的引领、制度的约束及舆论的压力之下,使其受到深刻教育。

智能电网主要设备均有望形成寡头垄断市场。除智能电表行业竞争相对激烈,智能电网其他主要设备技术壁垒较高,竞争环境良好,特高压变压器、开关、换流阀、数字化变电站、用电信息采集系统市场均有望形成寡头垄断格局。

在2009年11月3日举行的中国清洁能源国际峰会上,中国电力科学研究院副总工程师胡学浩透露,国家电网将针对智能电网出台两项重要文件,一是智能电网发展规划纲要,一是关键技术研究框架。

2.风电

截止2009年9月份我国新增装机容量超过5000万千瓦。预计到2009年底我国累计发电装机容量将达到8.8万亿千瓦,火电装机容量将达到6.6亿千瓦。2009年上半年,我国已完成吊装的新增风电装机容量约为460万千瓦,预计全年风电新增装机容量将达到1000万千瓦。能源局表示力争在2010年前后风电装机突破2000万千瓦。

国家能源局在第五届中国能源战略高层论坛上表示国家将加快千万千瓦级风电场的建设,尽快形成每年1000万千瓦以上的自主装备能力,力争在2010年前后风电装机突破2000万千瓦,2020年达到1亿千瓦。市场预测2020年风电的装机容量规划将提高到1.5亿千瓦。

目前国内风力设备企业的整体设备国产化率可以达到75-90%之间,并开始成批做出口业务。目前我国有70多家设备商,其产能远超过国内市场每年1000万千瓦左右的装机容量。目前国内风电设备商掌握的技术水平相比国外还有很大差距,而如何降低成本也是行业发展的制约因素。就整体产业而言,目前我国发电机、叶片生产等已能满足国内风电产业需要,但部分关键设备仍有不足。以齿轮箱轴承为例,由于质量要求较高,但目前国内尚无法提供合格的产品,故多靠国外进口;控制系统国内虽已有科诺伟业、北京景新、时代集团等企业在研制生产,但目前仍主要采用丹麦MITA和奥地利Windtec生产的设备。

政府加快落实可再生能源电价附加补贴,并推出风电上网标杆电价,以保障风力发电企业和电网企业之间的利益关系。政府已经认识到要解决风电场的电网配套问题,必须推出积极的鼓励政策,加快电网配套规划的出台,并制定风电并网的技术标准和管理制度。

3.核电

目前我国核能利用程度还很低:截止2008年底,我国已投产的核电站有6座,共11台核电发电机组906.8万千瓦,仅占全国总装机容量的1.1%左右,2008年核电发电量684亿千瓦时,占总发电量的1.99%。而目前世界核电的装机容量平均水平已达17%,远超我国装机水平。

根据新能源发展规划的数据,到2020年我国核电装机容量将达到8000万千瓦,总投资规模约为9000亿元。在2015年之前我国将相继建成9至10座核电站。

目前我国除沿海省份外,内陆各省也积极申报核电站项目,规划的核电站厂址快速增加。湖北、湖南、江西、安徽、四川、甘肃、河南、吉林等省都在积极进行核电站厂址的申报工作。2009年第四季度,国网公司的投资进度明显加快。预计全年电网基本建设投资规模将进一步扩大到3500亿左右,电网投资占全部电力建设投资规模的比重继续提高。

4.新能源汽车

新能源汽车已经成为全球政府主要的扶持产业之一。新能源汽车已上升为国家战略而脱离了汽车产业本身的局限,所有迹象都显示这将是基于低碳经济的一场技术革命。基于对已有政策信息的脉络整理,新能源汽车成为中国“低碳经济”最重要着力点和中国经济最重要的新增长点格局已逐渐明朗,新能源汽车产业已上升为国家战略重要组成部分。

奥巴马总统访华期间,签署的中美联合声明谈到中美双方在未来五年对中美清洁能源联合研究中心投入至少1.5亿美元,优先的课题就包括清洁汽车,也就是绿色能源汽车,双方启动中美汽车能源倡议,使两国在未来数年有几百万辆电动汽车投入使用。

5.清洁煤发电技术

相关研究人士指出,清洁煤技术将放在低碳经济与新能源产业领域最重要的位置。富煤贫油少气的资源条件,决定了火电为主体的能源格局短期内不会改变,发展无污染的清洁煤发电技术是我国实现低碳经济的关键。

清洁煤技术是指在煤炭从开发到利用全过程中,旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称,主要包括直接烧煤洁净技术和煤转化为洁净燃料的技术。目前我国的清洁煤技术主要应用在煤炭加工、煤炭高效洁净燃烧、煤炭转化、污染排放控制与废弃物处理四个领域,已建设了一大批示范工程,个别技术甚至已领先于国际水平。

目前清洁煤发电技术主要有两种方式:一是煤气多联产技术;二是整体煤气化联合循环发电技术(IGCC)。由于CCS(碳捕获和封存)成本依然很高,未来国内的发电技术将以IGCC为主。特别是在循环效率、废物利用、碳减排、节水等方面,IGCC优势明显。

IGCC清洁煤发电技术能够将CCS成本降低到普通燃煤电站的一半,将成为未来煤电行业的主流机型,而美国在技术方面的优势和经验如果和中国的装备制造能力相结合,将会取得极佳的节能减排成果。2009年11月中旬,中美两国签署了《中美清洁能源联合研究中心合作协定书》。通过合作,低成本的碳捕捉技术必将出现。

6.LED照明

国家半导体照明工程研发及产业联盟副秘书长阮军在业界研讨会上表示,2010年我国会持续推动LED照明,包括发改委拟将LED照明纳入补贴范围,以及地方政府对LED路灯进行补助。有业内人士预计,2010年中国整个LED产业的产值将超过千亿元。

我国在发展LED产业方面有很大优势,尤其是LED显示屏生产厂家。首先,中国有很大的市场需求。其次,从资源角度看,中国具有丰富的有色金属资源。再有就是半导体照明产业是一个技术密集型和劳动密集型的产业,比较适合中国的国情。如果中国能够在外延、芯片的制备以及自主封装技术方面坚持自主创新,完全有可能实现中国半导体照明产业的跨越式发展。

低碳经济催生低碳服务

在低碳经济的浪潮下,一个基于低碳经济的新兴商业模式也随之受到广泛关注——节能环保工程外包。企业对节能环保重点工程进行外包,推动合同能源管理和环保设施特许经营,将成为后续政策在节能环保领域的重点支持对象,鼓励采用“建设-运营-移交(BOT)”、“移交-运营-移交(TOT)”等多种建设经营模式。

目前中国一些传统产业的能耗和二氧化碳排放都比较高,但中国不会轻易放弃其中的优势产业。而二氧化碳减排的压力,会促使中国继续推动“节能减排”。中国企业购买能源服务商所提供的“节能减排”方案将是未来的必然趋势。

截至2008年底,中国节能服务产业产值约为417亿元,从业人员6.5万人,合同能源管理项目投资额达到117亿元。中国城市科学研究会秘书长李迅表示,建设低碳生态城市将使能源服务公司模式跳跃性增长,年总产值可达2000亿元以上。到2011年,我国将形成10-15个左右产值在30亿元以上的节能服务公司,合同能源管理在节能技术改造中被广泛应用。

虽然看上去是一个巨大的市场,但这种商业模式的发展也并非“一路畅通”。不论是耗能大户还是排放大户,在成本和环评许可的范围内,他们很难有进一步降耗、减排的动力。真正有人“埋单”还不是件容易的事情。在短期内,只有希望“由政府进行一定组织的埋单”。

目前,上海、北京等地方政府已经出台支持和鼓励合同能源管理机制推广。北京所试行的《合同能源管理项目扶持办法》显示,通过合同能源管理项目,节能量15%-25%的企业,给予不高过项目投资20%的补助,节能量25%以上的企业给予不超过项目投资30%的补助,单个项目的补助资金原则上不超过500万元。北京的政策将在全国产生示范效应,鼓励政策的出台或意味着国内节能服务市场的启动。

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