三在中国可再生能源的主要障碍EnergyFoundationChina.docx
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三在中国可再生能源的主要障碍EnergyFoundationChina
第一篇综述5
第一章简介5
一.背景5
二.为什么要利用可再生能源:
中国能源面临的挑战6
A.能源安全7
B.国际竞争压力7
C.矿物燃料经济对健康和环境的影响8
D.对经济的影响11
三.中国可再生能源产业现状11
第二篇发电技术13
第二章风力发电13
一.简介13
二.资源潜力13
三.农村地区小型风电机组的开发13
四.大型并网风电开发16
五.风电进一步开发的障碍18
A.价格障碍18
B.其他价格问题20
C.政府政策和本土产业发展21
D.电网质量22
E.资源评估能力差22
F.资金匮乏22
第三章光伏发电23
一.光伏发电技术23
A.市场综述23
B.国内生产现状24
二.光伏发电产品25
第四章水力发电27
一.大中型水电站27
二.小型水电站28
三.微型水电站29
四.水电在可再生能源政策中的作用29
第五章生物质能30
一.简介30
二.生物质能发电技术30
三.其它生物质能技术31
A.气化技术31
B.城市有机废弃物治理技术31
四.扩大商业化的障碍32
A.城市废弃物32
B.用有机废弃物开发大中型沼气项目的时机32
C.动物垃圾沼气项目开发的制约因素33
第六章地热和潮汐发电36
一.地热36
二.海洋能技术37
第三篇:
非电可再生能源技术38
第七章太阳能热水系统38
一.不断增长的产业38
二.技术40
三.太阳能热水系统的经济性41
四.能源替代43
五.特殊的障碍和问题43
第八章空间采暖44
一.被动太阳房设计44
二.地热空间采暖和其他直接利用44
三.炊事及照明使用的沼气45
四.沼气在乡村的其它用途45
第九章非传统的炊事炉灶46
一.太阳能灶46
二.生物质能炉灶46
三.秸杆气化技术46
第四篇.通向可持续发展能源的途径:
政策工具48
第十章可再生能源政策和挑战48
一.背景48
二.可再生能源发展阶段49
三.在中国可再生能源的主要障碍50
A.并网可再生能源发电(趸电)50
B.就地并网可再生发电技术52
C.非并网可再生能源发电技术52
D.非电可再生能源技术52
E.可再生能源成本问题53
第十一章其它国家采纳的可再生能政策54
一.按确定的比例强制性购买55
二.按定价强制性购买56
三.公开招标和逆拍卖57
四.特殊税收资源58
五.经济刺激59
六.特别关税(净计量)59
第十二章中国目前的可再生能源政策60
一.中国目前的可再生能源政策60
二.中国的立法体系和程序65
三.中国的技术进步和环境政策65
四.政府扶贫计划和可再生能源66
五.政策影响和给中国的建议66
六.总体目标66
A.降低成本66
B.降低价格67
七.建议67
A.发展独立电厂业和活跃的电力批发市场67
B.建立一个强大有力的政府部门,实行统一管理68
C.制定法律,加强立法68
D.输电/相互连接政策69
E.激励政策/支持国内可再生能源产业69
F.调整定价政策70
G.实施额外资源评估,加强研究和开发70
H.可再生能源税收抵免或再生能源证71
I.政府能在采购绿色能源示范方面起带头作用71
参考文献72
附件A:
有关可再生能源的政策、法律及法规74
一.中国有关可再生能源的法律及法规74
二.中国促进可再生能源发展的现行政策80
三.国外经验85
附件B:
中国可再生能源发展前景的两种方案88
一.中国能源供应和需求的现状88
二.中国能源供应和需求的两种方案90
三.发展可再生能源的前景94
第一篇综述
第一章简介
一.背景
20年来,中国经济取得了长足进步,给大多数人带来了富裕和繁荣。
中国国内生产总值1979年到1999年期间年平均增长率是9.6%。
老国营工业正在被富有生机的新经济格局所取代。
中国经济需要一台巨大的发动机来驱动,令人遗憾的是,繁荣富裕却使中国经济付出了空气污染的沉重代价。
在1999年,中国消耗的主要能源有三分之二是由煤炭燃烧提供的。
即使提高了终端用户的能源效率,能源需求仍继续增长,继而污染更为严重。
在中国,污染造成了严峻的健康问题,农作物受损和酸雨现象向社会和经济敲响了警钟。
据世界银行估计,中国1995年空气和水污染的负担约为500亿美元,占国内生产总值的8%。
世界上空气污染最严重的10个城市中有7个在中国,污染程度远远超过国际卫生组织的标准。
在中国四分之一的死亡原因是肺病,空气污染有可能造成肺病的发生,并使病情加剧。
当然上述问题不仅在中国存在,很多发展中国家和发达国家的污染程度也在不断加剧。
目前很多国家借鉴的一种重要战略是越来越依靠环境可持续的再生能源。
如果应用这种能源的规模足够大,原料成本可以降下来,并且最终与传统矿物燃料一搏高下。
为了满足21世纪能源需求,许多发达国家把可再生能源作为能源政策的基础。
欧盟能源白皮书确定目标,到2010年欧盟12%的发电量来源于可再生能源。
丹麦的目标是到2030年达到35%。
美国和日本宣布将集中发展清洁的可再生能源。
一些发展中国家诸如,印度、印度尼西亚和巴西也强调了可再生能源对满足未来发展需求的重要性。
中国政府也加入了这一行列,并宣布开发可再生能源将是中国能源基本战略的重要组成部分。
中国签署了若干国际条约,包括《里约宣言》和《气候变化框架公约》。
中国政府颁布了《中国21世纪议程》和《中国环境和发展十大对策》。
1996年中国发表了《1996-2010年中国新能源和可再生能源发展的纲要》。
尽管上述努力促进了该产业的政策规划,但是实际执行情况大为滞后。
中国未来几年的能源政策要集中于政策的实施,而不是单单颁布每个五年规划的基本政策。
制定真正的激励机制,使私营企业致力于可再生能源将是降低技术成本唯一有效的途径,进而开发建设更多的风能,太阳能,生物质能和地热利用项目。
中国国内生产总值预测
1990-2020(单位10亿美元1997)
1990440
1996851
1997926
20051559
20102193
20152751
20203761
年增长率:
6.3%
资料来源:
能源信息管理署
中国主要能源消耗中的可再生能源的比例
Traditionalbioenergy:
传统的生物能源15%
Largehydraulicpower:
大型水电站5%
Naturalgas:
天然气2%
Newrenewableenergy:
新型可再生能源2%
Petroleum:
石油18%
Coal:
煤炭58%
各产业细分
工业74.7%
住户11.6%
交通8.2%
商业5.5%
资料来源:
能源信息管理署
二.为什么要利用可再生能源:
中国能源面临的挑战
大部分对开发可再生能源持反对意见的人是出于对可再生能源发电启动成本高的忧虑。
而经过协调的可再生能源利用方案将通过引入竞争机制和规模经济大幅度降低成本。
另外附带的几种益处最终也可以影响成本。
可再生能源开发的意义可以通过下述几点来阐述,特别是要从能源安全,国际竞争力,增加就业,改善环境和健康诸方面来考虑。
A.能源安全
中国从1993起成为石油净进口国,加深了对国外石油的依赖程度。
在1999年,石油总消耗的22%来源于净进口石油,到2010年,该数字预计达到40%。
这样中国就越来越受世界石油市场的不确定性和石油产区政局动荡的影响。
B.国际竞争压力
随着中国的对外开放,即将加入世贸组织就是最好的例证,国内能源市场将感受到不断攀升的国际竞争压力。
由于设备陈旧、管理不善、政策冲突,中国的能源技术不具有国际竞争力。
中国石油和天然气的平均生产成本要高于其他绝大多数国家。
目前,国内成品石油产品的成本高于跨国石油公司,说明了国内石油炼油厂在成本上不具有竞争力。
以英国热量单位(BTU)含量为标准,国际天然气平均价格是煤炭价格的两倍。
而在中国,天然气是煤炭价格的三倍。
在加入世贸组织之后,中国必须对石油和天然气采取零关税税率。
非关税壁垒,诸如,进口配额限制也将不复存在,大型石油公司将进入本地市场。
对于煤炭产业,中国在资源和廉价劳动力方面有比较大的优势。
但是,该产业的劳动生产力很低。
在1998年,主要国营矿山的平均全员生产率是美国的1.6%。
因此,尽管劳动力成本低,每吨的劳动力成本却高于美国。
许多国内煤矿不盈利。
而进口煤炭质优价廉,有可能进入中国东南沿海地区。
上述事实表明中国国内能源市场对外开放,外国产品参与竞争,将有可能导致大量裁员和其他后果。
发展有效的可再生能源产业,采用很多中国现有的技术,将有助于缓解无法避免的冲击。
工业竞争力将可能成为中国对世界开放的一个牺牲品。
中国东南沿海地区工业用户的电价要比美国高,削弱了制成品的国际竞争优势。
加入世贸组织之后,国外化工,钢铁,有色金属和其他能源密集型产品将大量涌入中国市场,导致中国国内相关产业发展放缓甚至萎缩。
尽管中国最近几年在节能方面取得了长足进步,但是中国和国际先进水平的差距仍很显著。
在1997年,中国的能源加工、转换、传输和终端利用效率只有31.2%,比国际先进水平低10个百分点。
在11个产业的33种产品中,能耗比国际先进水平高46%,多消耗了230Mtce的能源。
中国发电量
(单位:
10亿kWh)
1989518.2
1990550.9
1991600.9
1992670.6
1993744.1
1994816.2
1995880.9
1996926.0
1997972.7
19981014.0
资料来源:
能源信息办公室
表1.1:
1998年煤炭产业劳动生产力和劳动成本的国际对比
中国主要国营矿山
美国
澳大利亚
南非
煤炭产量,单位:
Mt
503.5
927
219.4
219.3
工人,单位:
千人
2629
78
20.3
59.5
生产力吨/人/年
192
11846
10788
3749
劳动成本,美元/吨
4.2
3.8
10.5
2.9
年工资,1000美元/人
0.88
44.6
76.2
11.1
Mt=百万吨,t=吨p=人
注意:
1美元=8.3元人民币
资料来源:
国家煤炭产业局;《煤炭信息》,1999年版。
C.矿物燃料经济对健康和环境的影响
中国能源产业对环境造成的危害可能是最严重的。
影响范围从室内空气污染(通过固体燃料炉灶)到城市大面积空气污染,酸雨对森林和农作物的损害。
农村地区57%的能源来源于薪柴或农作物秸秆。
薪柴消耗会导致森林植被破坏,水土严重流失。
1998年,中国有78%的居民燃烧煤炭或木柴,室内空气污染的危害与吸烟的危害相近。
在农村地区,呼吸道疾病是导致死亡的原因之一,在1995年造成146万人死亡。
呼吸道疾病是城市中第三大死亡原因,每年造成33万人死亡。
根据下表所示,和其他亚洲城市一样,中国的情形也绝不容乐观。
中国碳排放量持续增长
(单位:
百万公吨碳)
1989610.24
1990610.30
1991638.74
1992659.26
1993711.86
1994768.01
1995787.62
1996793.96
1997785.49
1998740.38
资料来源:
能源信息管理署
表1.2中国和其他城市——空气污染对健康的影响
城市
人口(单位:
百万人)
夭折(x1000)
慢性支气管炎(x1000)
呼吸道病症
(x1000)
北京
7.0
10.3
81
270
重庆
4.0
6.3
44
172
哈尔滨
3.1
4.0
34
102
济南
2.5
5.0
38
135
上海
9.0
3.8
28
105
沈阳
4.0
4.9
38
129
天津
5.0
5.7
43
151
西安
3.0
4.1
35
106
雅加达
9.7
6.3
47
142
汉城
11.3
2.4
24
72
吉隆坡
1.5
0.3
4
11
马尼拉
9.7
3.8
33
98
曼谷
7.5
2.8
28
82
中国空气污染:
严重程度如何?
美国大使馆1998年6月报告
“空气污染及其影响”世界资源研究会:
网址:
//www.igc.org/wri/wr-98-99/prc-air.htm
中国碳排放量居于世界第二位,其中85%左右是燃烧煤碳释放的。
酸雨影响了中国三分之一以上的土地,经济损失高达国内生产总值的2%。
有一项研究认为如果中国产粮地区的烟尘得到治理,中国可能就不需要进口粮食了。
研究人员认为烟尘可能使中国农业减产5%到30%。
从1990年到1996年,中国CO2排放增加量占世界增加量的90%以上,国际压力不断敦促中国使CO2排放量得到控制。
矿物燃料的另一种影响是耗水量大,这一点在华北地区成了突出的问题。
目前,中国一半城市左右都面临一般性或严重性缺水,发电业是耗水大户。
山西省地下水位在不断下降,在缺水时期必须关闭工厂达数周之久,加剧了失业。
根据世界银行的一项估计,中国城市缺水每年会造成大约1200亿元人民币的损失(112亿美元)。
同时,山西省一家1000MW的燃煤发电站每kWh消耗4.3升水。
因为中国电能大部分来源于煤炭发电,水需求量大造成了对水资源的严重影响。
碳排放量最高的几个国家
(百万公吨碳)
美国1494.60
中国740.38
俄罗斯405.04
日本288.48
印度252.55
德国227.51
英国147.37
加拿大138.46
资料来源:
能源信息管理署
D.对经济的影响
中国可再生能源产业的壮大为成千上万的人创造了新的就业机会,根据一项估计表明,目前总值为100亿元人民币的(12亿美元)的可再生能源产业会提供1百多万个就业岗位。
可再生能源产业的进一步发展将取得比矿物燃料能源产业更大的经济效益。
美国的实践表明,可再生能源发电比传统发电方式劳动密集程度高。
即便如此,可再生能源发电的总体成本正在迅速下降,根据“美国全球观察研究所”的一项报告,10亿千瓦时发电量,用煤炭或核燃料只需要100到116个工人,而太阳热能发电站提供了248个工作岗位,风电场提供了542个工作岗位。
考虑到中国劳动力成本比美国低,中国的可再生能源比发达国家更具竞争力。
另外,可再生能源发电站需要的劳动力多,但是因为不再需要煤炭或石油之类的燃料,劳动力成本被相应抵消。
三.中国可再生能源产业的现状
随着科学和技术的进步,中国可再生能源产业将稳步发展。
对于一些技术,特别是太阳能加热水技术,中国有公认的出口市场份额不错的产业。
其他技术也正迅速地朝商业化发展。
中国在可再生能源技术方面取得的进展包括:
●开发实用化和商业化的设备
●基础设计/现代大型设备的生产能力
●建立国家测试中心
●培训科技人员
●创新技术的开发和应用
●
设备性能不断完善,许多技术达到世界水平
Coal:
煤炭110
Nuclear:
核电能116
Solarthermal:
太阳热能248
Windfarm:
风电场542
下表总结了中国可再生能源技术的发展现状
表1.3:
中国可再生能源技术发展的阶段性评价
技术类型
成熟和发展阶段
研究和开发
示范
早期商业化
商业化
小型水电站
◆
太阳能热水器
◆
被动太阳房
◆
太阳灶
◆
太阳能干燥器
◆
太阳能电池
◆
大型并网风电运行机组
◆
小型和微型风电机组
◆
地热发电技术
◆
地热采暖技术
◆
传统生物质能技术
◆
小型沼气池
◆
大中型沼气技术
◆
城市有机废弃物发电技术
◆
生物质能气化技术
◆
其他现代生物能技术
◆
波力发电
◆
潮汐发电
◆
海洋温差发电
◆
制氢新技术
◆
氢能储存技术
◆
第二篇发电技术
第二章风力发电
一.简介
中国有世界级的风能资源。
在过去10年中,风力发电得到迅猛发展,装机容量从1990年的20MW增长到1998年的224MW。
到1999年末,24座风电场的装机总容量为268MW。
但是该增长落后于德国、西班牙、印度,并远远没有达到原能源部提出的到2000年达到装机容量1000MW的目标。
发展缓慢有很多原因,包括政府的激励机制不充分,电力产业改革缓慢和价格障碍。
相比而言,小型风力发电机(100W-5KW)在中国很普及,1998年,有156,000台风力发电机投入运行,装机总容量达到18.1MW,用户量增长到159,000户——绝大多数是内蒙古的牧民。
但是,小型发电机由于市场饱和,近期发展速度放慢。
二.资源潜力
中国对风力资源潜力没有精确的评估。
尽管有一项研究指出总量为253,000MW(在海拔10米处),但仍对风力资源中有多少具有开发经济价值缺少明确分析。
近海风力资源估计为750,000MW。
现代风电机组的安装高度可超过50米,把这一因素考虑在内的话,此高度的风力密度是海拔10米处的两倍,那么中国可进行技术开发的风力资源总量可达到2000GM。
但是切记风电开发有很多制约因素。
可开发利用的资源只占理论资源的很小一部分。
根据美国能源部的统计,美国只有2%的风力资源技术上可以开发利用,而有经济效益的可开发资源所占比例更小(1/1000)。
“世界能源理事会”1994年风能评估报告指出,中国理论风力资源潜力是17,000TWh/年。
考虑各种制约因素,我们预计风力发电到2010年可以达到4000MW,到2020年,可以达到6000-8000MW,到2050年可以达到50,000-100,000MW。
三.农村地区小型风电机组的开发
中国风力发电的发展开始于微型和小型风力发电机组,并逐渐地升级到大型机组。
应用小型风力发电机是中国农村能源开发的一个组成部分。
小型风力发电机能够通过现场发电或小型并网设备向并网电力很难送达的偏远地区和牧区提供电能。
由于发电机有这些应用,中国已经开始了微型和小型风电设备的大规模生产。
大部分产品广泛应用于牧区,如内蒙古,新疆和青海,也应用于沿海渔区。
另外,中国为适应小规模应用成功开发了发电能力从0.3到20KW的小型风电设备。
目前,中国安装使用的小型风电机有11种型号:
50,100,150,200,300和500瓦;及1,2,3,6,10和20千瓦机型。
小型风电机由叶片,发电机,回转体,尾翼,立柱,电池和底座构成。
叶片带动发电机发电,电能就储存在电池中。
电池中储存的直流电通过DC到AC逆变器转化为交流电,然后输送到用户。
这类发电机组可以根据需要提供不同的电压,如12V,24V,36V,110V和220V。
应用风电的26个省市自治区中,有7个省市自治区拥有的小型风电机数量超过1000台。
它们是内蒙古(140,000台),甘肃(3120台)河南(2710台),宁夏(1720台),新疆(1680台),山东(1330台)和安徽(1080台)。
25家厂商生产小型家用风电设备。
目前中国小型风电机的装机能力是每年30000台。
主要的生产商是内蒙古商都农用机械厂,内蒙古动力设备厂和山西太原884厂。
近年来,小型风电机小批量出口东南亚国家,日本,德国和古巴。
为了满足偏远地区的电力需求,专家们开发了风—光伏和风—柴发电机组,目前仍处于实验和示范阶段。
在内蒙古安装了16套非并网风电和光伏发电机组。
实验表明这些技术改善了风电的安全性能,缓解了偏远地区对电能的需求。
中国风电开发可以达到100,000MW。
目前中国装机总容量达到277,000MW。
非并网运行的小型风电技术:
实际上在非并网地区,如内蒙古,使用小型风电技术比使用传统能源供电更为有利。
看下面一个例子,四个成员的家庭,在引入风电之前,该家庭使用煤油灯或蜡烛照明,小收音机使用电池,户外照明用手电筒或灯笼,年均费用为261元人民币。
安装100W风电机之后,相同条件下年均费用降低到222元人民币。
新型能源不仅为牧民省了钱,而且改善了供能质量。
表2.1:
牧民能源消耗方式和费用
项目
年消耗量
单位价格
总支出(元)
照明
煤油
18公斤
人民币1.60元/公斤
28.8
照明
蜡烛
730根
人民币0.275元/根
200.75
收音机
干电池
18对
人民币1.05元/对
18.9
羊羔出生照明
干电池
12对
人民币1.05元/对
12.6
总计
261.05
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