1.國外概況
70年代以來,鑒于常規能源資源的有限性和環境壓力的增加,世界上許多國家重新加強了對新能源和可再生能源技術發展的支持。1973年,美國制定了政府級陽光發電計劃,1980年又正式將光伏發電列入公共電力規劃,累計投資達8億多美元。1992年,美國政府頒布了一項新的支持光伏發電發展的計劃,目標要使2000年美國太陽電地的總產量達到1400兆瓦,約相當于目前全世界太陽電池總用量的10倍。克林頓政府1994年度的財政預算中,光伏發電的預算達7800多萬美元,比1993年增加了23.4%。日本、德國等歐共體國家及一些發展中國家也都紛紛制定了國家有關發展規劃或計劃,大幅度增加了對新能源和可再生能源開發利用的投入。
與此同時,許多國家還從政策上采取措拖鼓勵開發利用潔凈能源。如丹麥政府對安裝風力發電機的用戶給予100%的安裝費用補帖,以后隨風力發電技術進步則逐步減少直至完全取消。
近年來,國際上新能源和可再生能源的開發利用取得長足進展。到目前為止,世界太陽電池年銷售量已超過60兆瓦,電池轉換效率提高到15%以上,系統造價和發電成本己分別降至4美元/峰瓦和25美分/度電;在太陽熱利用方面,由于技術日趨成熟,應用規模越來越大,僅美國太陽能熱水器年銷售額就逾10億美元。太陽能熱發電在技術上也有所突破,目前已有20余座大型太陽能熱發電站正在運行或建設。
風力發電技術進展迅速,基本實現了規模性生產和應用。1992年底,全世界風力發電的裝機容量已達270萬千瓦,發電47億度電;近年來美國和歐洲一些國家正在積極開發第三代風力發電機組。這種機組重量輕,單位面積獲能大、可靠性高、裝機費用低,發電成本將降至4-5美分/度電。
生物質能作為一項低碳能源技術受到廣泛的重視。英國、德國、法國、日本、美國及原蘇朕等國家早在50年代就利用厭氧消化技術處理城市和工廠污水,既治理了污染,又獲得了能源。稻殼、蔗渣等農林廢棄物,直接發電或通過熱解氣化供熱發電的裝置在北美、西歐、日本和巴西等許多地區和國家屢見不鮮,在美國即有近400萬千瓦的裝機;利用液化技術將生物質轉換成液體燃料替代石油是科學家的長期愿望,80年代已在巴、美等國家實現。
氫能作為一種無污染的清潔能源及能源載體,近年來其開發與利用技術在工業化國家中得到高度重視,投入大量財力開展研究工作,如日本的“陽光計劃”中制定了氫能發展規劃,加拿大利用豐富的水力資源電解制氫開發利用氫能,在歐洲利用核能發展氫能技術,美國利用太陽能,到2020年規劃可建成供30萬輛燃料電池汽車使用的城市供氫系統,并可大大降低汽車能耗。氫能的應用可望在21世紀得到飛速的發展。
2. 國內現狀
我國具有豐富的新能源和可再生能源資源:水能可開發資源為3.78億千瓦,目前已開發利用11%;生物智能資源,包括農作物秸稈、薪柴和各種有機廢物,利用量約為2.6億噸標準煤,占農村生活能源消費的70%,整個用能的50%;在我國約600萬平方公里的國土上,太陽能年總輻射量超過60萬焦耳/平方厘米,開發利用前景廣闊,風能資源總量為16億千瓦,約10%可供開發利用;地熱資源尚待繼續勘探,目前已探明的地熱儲量約為4626億噸標準煤,現利用的僅約十萬分之一;我國海洋能源資源亦十分豐富,其中可開發的潮汐能就有2000萬千瓦以上。
近20年來,我國新能源和可再生能源的開發利用有很大發展,已經成為現實能源系統中不可缺少的組成部分。目前各類新能源和可再生能源,年提供約3億多噸標準煤(其中大部分是生物質能,在目前的商品能源統計數字中并未計入)這對促進國民經濟發展和滿足廣大農村和邊遠地區人民生活的能源需求起到了重要作用,成績主要表現在:
(1)小水電開發和利用取得世界公認的成就。到1993年底,全國運行中的小水電站達6萬多座,目前全國97% 的鄉、92%的村和87%的農戶通了電;小水電作為一種有效的農村能源,在實現中國農村電氣化進程中起著重要的作用,已有109個縣實現了初級農村電氣化,200個縣正在開展第二批初級農村電氣化建設。
(2)薪炭林建設和薪材能源開發取得了顯著進展,“六五”以來的13年。全國營造薪炭林472萬多公頃,使我國薪炭林總面積達到540萬公頃,加上其他森林年合理生產薪材能源約一億噸標準煤,發展薪炭林對緩解當地農村能源緊張,保護森林資源、林草植被被和生態環境,促進農村經濟發展起到了積極的作用。 生物質能利用技術又有新的發展。全國一半以上的農戶普及了高效率節柴灶,每年可以節約1/3到1/2的燃料消耗;戶用沼氣克服了歷史上的大起大落,走上了穩定發展階段,全國525萬個沼氣池年產氣12億多立方米;大中型沼氣工程作為一項能源環保技術,如雨后春筍,發展很快,100立方米以上的有600多處;集中供氣己達8.4萬戶,沼氣綜合利用與生態農業和農村持續發展緊密結合,蓬勃發展,方興未艾。近年來為了進一步改進生物質能利用技術,提高利用效率,還開展了把秸稈等農林廢棄物轉換為優質氣體、液化燃料等新技術的研究和開發,并已建成一些示范工程。
(3)太陽能的利用技術進入新的發展階段。國內太陽能熱利用方面,主要有太陽能熱水器、太陽灶、被動式太陽房和太陽能干燥器。經過以往十年的努力,我國太陽能熱利用在這四個領域技術已基本過關,科技成果不同程度地轉入小批量生產,有了一定數量推廣應用的覆蓋面,在緩解當地常規能源短缺和減輕生態和環境惡化等方面收到了實效。 據1993年不完全統計,全國已推廣大陽能熱水器230萬平方米,被動式太陽房180萬平方米,太陽能農作物溫室34.2萬公頃,太陽灶14萬臺,太陽能干燥器13200平方米,并一直保持發展勢頭。國產太陽能熱水器平均每平方米每年可節約100一150公斤標準煤,被動式太陽房平均每平方米建筑面積在采暖期可節約20?/FONT>40公斤標煤,太陽灶每臺每年可節約柴草500-700公斤,節能和社會效益十分明顯。 我國的太陽能光伏發電應用始于70年代,但直到1982年以后方真正發展起來,在1983年一1987年短短的幾年內先后從美國、加拿大等國引進了七條太陽電池生產線,使我國太陽電池的生產能力從1984年以前的年產200千瓦躍到1988年的4.5兆瓦。在應用方面,我國目前太陽電池主要用于通信系統和邊遠無電地區,年銷售約1.1兆瓦。特別是我國迄今尚有28個無電縣,上千個無電鄉村,成千個無電島嶼,對解決這些邊遠偏辟地區供電問題光伏發電已經并將更有效地發揮作用。目前西藏的9個無水力無電縣中,已建成2個功率分別為10千瓦和20千瓦的光伏電站,其余7個已納入國家計劃正在興建之中。在太陽電池研究方面,實用型單晶硅電池效率達12一13%,多晶硅電池為9一10%,非晶硅電池為5-6%。雖然高效硅電池及非晶電池的實驗室水平與國外相差不大,但在向生產力轉化方面卻差得很多,有些新型且有潛力的太陽能電池的研究國內尚屬空白。。
(4)風能開發利用繼續發展。我國風力發電總裝機容量達到2.6萬千瓦。80年代以來,50瓦至200瓦的微型風力發電機箱繼研制成功并投入批量生產,目前約有12萬余臺 在內蒙、新疆、青海等牧區草原和沿海無電網地區運行,解決了漁、牧民看電視和照明問題。1-20千瓦中、小型風力發電機組達到小批量生產階段,目前正在研制50-200千瓦的中、大型風力發電機,有14個風電場正在建設當中。與此同時,低揚程大流量和高揚程小流量兩種新型風力提水機已研制成功。此外,在全國風能資源調查,風力機性能測試技術、基礎理論研究、風能綜合利用、國外風力機引進技術的消化吸收及風電場的試驗運行方面均取得進展。
(5)其他新能源和可再生能源的開發利用,也有了一定的發展。我國地熱資源現已利用的相當干400萬噸標準。值得一提的是我國西藏的地熱開發利用,羊八井地熱電站現裝機總容量2.5萬干瓦,年發電量達9700萬度電,為拉薩電網供電的50%,是我國目前最大的地熱電站。我國海洋能開發利用方面,目前已建有潮汐發電站總裝機容量5930千瓦,年發電量1021萬度電;波浪發電試驗電站也在建設之中。氫能等極有應用前景的新能源技術開發尚處于實驗室試驗研究階段。
3.存在的問題
綜合上述可以看出,近20年來,我國新能源和可再生能源技術和開發利用的確取得可喜成績,甚至在一些項目上處于世界的領先地位。但是,從總體來看,無論是科研水平,開發利用規模,還是產業發展等都同國際水平有很大差距。
其主要問題是:
沒有納入國家能源建設計劃;
沒有納入各級正常的財政撥款渠道;
缺乏鼓勵推廣及扶持新能源和可再生能源發展的、相應政策、法規等;
對新能源和可再生能源的投入太少,如對太陽能研究與開發經費投入不及美國的1%,甚至不及印度等國家; 商品化程度低,產業化薄弱。
|