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可再生能源替代化石燃料前景廣闊
2007-08-01 來源:新華社 文字:[    ]
可再生能源包括太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芎秃Q竽艿?稍偕茉醋鳛槌R?guī)化石燃料的一種替代能源,由于其清潔、無污染、可以再生和永續(xù)利用,符合可持續(xù)發(fā)展和保護(hù)環(huán)境的要求,因此受到越來越多國家的高度重視?稍偕茉匆呀(jīng)迎來了大發(fā)展的春天。世界銀行最近發(fā)表報(bào)告認(rèn)為,可再生能源正在變得越來越可行,可再生能源替代石油等化石燃料的速度可能比人們預(yù)期的要快,開發(fā)可再生能源前景廣闊。

    1 實(shí)施開發(fā)可再生能源戰(zhàn)略

    人類經(jīng)歷了大量開發(fā)煤炭、石油和天然氣等常規(guī)化石燃料階段,為確!昂笫蜁r(shí)代”的能源供應(yīng)和安全,美國等一些國家從20世紀(jì)50年代起開始研究和開發(fā)可再生能源,特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來,很多國家相繼制定和實(shí)施開發(fā)可再生能源的長期戰(zhàn)略。到目前為止,已有48個(gè)國家頒布了支持可再生能源發(fā)展的法律法規(guī)。

    20世紀(jì)50年代美國研制成第一塊實(shí)用硅太陽能電池,60年代太陽能電池進(jìn)入空間應(yīng)用,70年代進(jìn)入地面應(yīng)用。從70年代到80年代經(jīng)歷兩次“石油危機(jī)”,美國制定有關(guān)法規(guī)和政策,加快開發(fā)可再生能源。1978年聯(lián)邦能源委員會提出了《公用事業(yè)管制政策法》,大力發(fā)展可再生能源發(fā)電系統(tǒng)。1979年的《能源稅法》為開發(fā)可再生能源提供了各種稅收優(yōu)惠政策和5年的加速折舊方案。1990年的《大氣污染潔凈法修正案》則從環(huán)保角度促進(jìn)可再生能源應(yīng)用。1992年的《能源政策法》設(shè)立若干鼓勵(lì)開發(fā)可再生能源的政策規(guī)定。2005年8月8日,布什總統(tǒng)簽署的新能源法案提出,給予能源生產(chǎn)商上百億美圓的優(yōu)惠稅收補(bǔ)貼,其中72%用于開發(fā)可再生能源。美國計(jì)劃在未來20年內(nèi)以新能源代替中東石油進(jìn)口量的75%。到2040年,美國每天用氫能源取代1100萬桶石油。最近美國參議院又批準(zhǔn)了第一部為以農(nóng)作物生產(chǎn)燃料者保證優(yōu)惠稅收的法律。據(jù)美國《商業(yè)周刊》2006年8月14日一期介紹,各行各業(yè)投資者堅(jiān)信,風(fēng)力、太陽能、生物能以及其他能源將在美國全國1.6萬億美圓的能源市場上占據(jù)更大的份額,足以讓投資于清潔能源成為多樣化投資方式的一種選擇。

    歐盟于2003年提出了從常規(guī)化石燃料向完全融為一體的、以可再生能源為基礎(chǔ)的氫能源和氫經(jīng)濟(jì)過渡的大膽計(jì)劃。歐盟委員會主席普羅迪認(rèn)為,改變能源供應(yīng)可能是繼實(shí)施歐圓之后通向歐洲一體化的下一個(gè)重大步驟。歐盟提出,在今后20年內(nèi)投資6000億歐元,建立起“泛歐能源網(wǎng)”,通過歐洲國家的能源綜合利用、調(diào)配確保能源供應(yīng)和安全。歐盟計(jì)劃,到2010年22%的電力供應(yīng)來自可再生能源。2006年2月初,英國一家專業(yè)公司向英國政府提出一份有關(guān)能源安全的“2020年遠(yuǎn)景規(guī)劃 ”,建議政府在北海油氣資源枯竭之前,充分重視可再生能源的替代作用。德國原計(jì)劃在2020年前使可再生能源消費(fèi)所占比例達(dá)到20%。俄烏天然氣爭端發(fā)生后,德國提出調(diào)整能源計(jì)劃,擴(kuò)大可再生能源所占比例,以確保能源供應(yīng)和安全。冰島計(jì)劃在2050年前使該國的全部汽車和船只使用氫能源。1970年,瑞典所需能源中石油占77%,到2003年,在瑞典能源消費(fèi)中石油所占比例已降至34%,目前在瑞典能源供應(yīng)中可再生能源已占近1/3。這個(gè)往日的“吃油大戶”立下了“綠色雄心”,計(jì)劃在15年內(nèi)逐步成為世界上第一個(gè)不依賴石油的國家。瑞典可持續(xù)發(fā)展部長莫娜•薩林公布了這個(gè)國家的宏愿:到2020年,瑞典將擺脫對礦物燃料的依賴,這意味著,“到那時(shí)候,再沒有一戶家庭需要依賴石油供暖,機(jī)動車司機(jī)也不再需要把汽油當(dāng)作唯一的(燃料)選擇。丹麥最近提出的新能源計(jì)劃,要求到2030年,即使石油和天然氣資源枯竭,丹麥也能夠在能源方面做到自給自足,屆時(shí)丹麥的能源消費(fèi)是風(fēng)能占50%,太陽能占15%,生物能和其他可再生能源占35%。

    1974年第一次世界“石油危機(jī)”后,日本經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)了第二次世界大戰(zhàn)以來的首次負(fù)增長。曾任日本經(jīng)濟(jì)企劃廳長官的著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家界屋太一于1975年撰寫一部取材于石油危機(jī)的長篇小說《油斷》。這本暢銷書中指出,日本石油進(jìn)口中斷一個(gè)月,國內(nèi)將有50%的企業(yè)倒閉;石油進(jìn)口中斷兩個(gè)月,日本將發(fā)生社會動亂;石油進(jìn)口中斷半年,日本將崩潰。日本三管齊下應(yīng)對石油價(jià)格上漲和供應(yīng)可能出現(xiàn)短缺的挑戰(zhàn):即調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式、采取有效節(jié)能措施、大力開發(fā)替代能源。1992年日本在聯(lián)合國環(huán)境發(fā)展會議上提出同時(shí)實(shí)現(xiàn)“三E”目標(biāo)的能源發(fā)展戰(zhàn)略,即實(shí)現(xiàn)能源安全(Energy Security)、經(jīng)濟(jì)效益(Economic Efficiency)和環(huán)境保護(hù)(Environmental Protection)為目標(biāo)的新能源發(fā)展和安全戰(zhàn)略。

    為減少石油需求,實(shí)現(xiàn)“三E”目標(biāo),日本從1974年起啟動“陽光計(jì)劃”,開始對新能源進(jìn)行大規(guī)模研究與開發(fā)。從1993年起,實(shí)施后續(xù)的“新陽光計(jì)劃”,日本致力于推廣開發(fā)新能源主要包括太陽能利用、風(fēng)力發(fā)電、廢棄物發(fā)電和溫度差能源等。1997年日本開始實(shí)施《關(guān)于新能源利用等促進(jìn)特別措施法》(簡稱新能源法),2003年根據(jù)“新能源法”要求電力有義務(wù)使用風(fēng)力、太陽能等新電源。日本所需石油99%以上依賴進(jìn)口,但由于采取上述措施,日本單位產(chǎn)值耗能量大大下降,承受油價(jià)上漲沖擊的能力大大增加。據(jù)統(tǒng)計(jì),到20世紀(jì)90年代末,美國平均1萬億美圓GDP的產(chǎn)出,消耗相當(dāng)于2.64億噸石油,日本平均1萬億美圓GDP的產(chǎn)出,僅消耗0.96億噸石油。目前日本單位產(chǎn)值的石油消耗量僅相當(dāng)于1980年的一半。據(jù)大和綜合研究所研究,即使石油價(jià)格長期維持在每桶72美圓的高位,日本GDP增長率最多下降0.11%。日本經(jīng)濟(jì)可以承受每捅100美圓的高油價(jià)。日本計(jì)劃,用25年時(shí)間,到2030年將對石油依賴率從目前的52%降到40%或更低,將能源使用率提高30%以上。

    從2006年1月1日起,《中華人民共和國可再生能源法》正式實(shí)施,標(biāo)志著中國可再生能源將步入發(fā)展新階段。作為《可再生能源法》的配套措施之一,國家發(fā)改委組織起草了《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》。根據(jù)初步完成的《規(guī)劃》,到2020年,中國將投資大約1.5萬億元(人民幣)發(fā)展可再生能源?稍偕茉凑家淮文茉垂⿷(yīng)的比重將從目前的7%提高到15%左右,力爭使可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量在總裝機(jī)容量中的比例達(dá)到30%以上。中國正式實(shí)施《可再生能源法》后,國家財(cái)政將設(shè)立可再生能源發(fā)展專項(xiàng)資金,對列入國家可再生能源發(fā)展指導(dǎo)目錄,符合信貸條件的可再生能源開發(fā)利用項(xiàng)目,金融機(jī)構(gòu)提供有財(cái)政貼息的優(yōu)惠供款,對列入可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄的項(xiàng)目給予稅收優(yōu)惠。據(jù)統(tǒng)計(jì),2004年中國投資55億美圓開發(fā)可再生能源,世界其他國家和地區(qū)共投資300億美圓開發(fā)可再生能源。聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署駐北京代表處的顧問華萊士認(rèn)為,中國正在引領(lǐng)全球可再生能源的開發(fā)。

    2 開發(fā)可再生能源的主要領(lǐng)域

    可再生能源領(lǐng)域廣闊,潛力巨大。目前正在開發(fā)和將繼續(xù)重點(diǎn)開發(fā)的可再生能源如下:

    2.1 太陽能將成為世界性能源

    太陽能是指太陽所負(fù)載的能量,它一般以陽光照射到地面的輻射總量(包括太陽的直接輻射和天空閃射的總合)進(jìn)行計(jì)算。太陽能產(chǎn)業(yè)被稱為最有前途的、蓬勃的“陽光產(chǎn)業(yè)”。世界著名太陽能專家施密特認(rèn)為:“太陽能將在21世紀(jì)取代原子能成為世界性能源”。到2030年,太陽能在世界能源中所占比重將從目前的不到1%提高到10%。太陽能光電技術(shù)正從特殊場合邁向較大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用。繼1997年6月美國總統(tǒng)宣布實(shí)施“百萬屋頂太陽能計(jì)劃”之后,近年來美國太陽能產(chǎn)業(yè)協(xié)會又?jǐn)M訂了一項(xiàng)到2030年太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)劃——“我們未來的太陽能,建議加大對太陽能研發(fā)力度。美國等一些國家已經(jīng)提出,要在地球外層空間(衛(wèi)星、月球等)建立太陽能發(fā)電基地,通過微波將產(chǎn)生的電能傳輸?shù)降孛娴奶柲芙邮昭b置,再加以利用。

    太陽能電池是世界太陽能利用增長速度最快的產(chǎn)業(yè)之一,估計(jì)今后10年將以年均20%至30%甚至更高的速度發(fā)展,其應(yīng)用將從邊遠(yuǎn)地區(qū)的補(bǔ)充能源向全社會的替代能源過渡。日本三洋電子公司太陽能部門的數(shù)字顯示,在過去10年里太陽能電池板成本已經(jīng)下降66%,從而使太陽能電池的成本與其他燃料的成本接近。為提高電池轉(zhuǎn)換效率和進(jìn)一步降低成本,一些國家正在研究制作太陽能電池的新材料。在現(xiàn)有技術(shù)的條件下,太陽能電池對太陽能量的利用率只能達(dá)到24.7%。最近,美國新墨西哥洲和科羅拉多州兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室通過各自的研究實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了相似的結(jié)論:以前的太陽能電池每吸收一個(gè)光子的太陽能,太陽能電池中的半導(dǎo)體材料只能產(chǎn)生一個(gè)自由移動的電子,而如果將半導(dǎo)體材料轉(zhuǎn)換成納米材料,那么一個(gè)光子的太陽能能夠產(chǎn)生多個(gè)帶電體,帶電體自由移動到陰陽極后,就會形成更高的電壓,儲存更多的電能。而一旦多個(gè)帶電體原理的太陽能電池投入使用,太陽能的利用率將增加一倍,即從現(xiàn)在的24.7%提高到50%,至少也能達(dá)到45%。

    早在20世紀(jì)90年代中期,美國加利福尼亞洲政府已開始支持使用太陽能。到2001年該洲通過一項(xiàng)法律,允許向小企業(yè)主貸款,幫助其建立太陽能系統(tǒng),同時(shí),要求政府設(shè)施也使用太陽能設(shè)備。到2005年8月,加州阿拉梅達(dá)安裝了8個(gè)太陽能系統(tǒng),發(fā)電量超過了2.3兆瓦,成為美國利用太陽能規(guī)模最大的縣。加利福尼亞州公共設(shè)施委員會于2006年初通過了一項(xiàng)決議,同意調(diào)撥32億美圓在2017年以前用于為家庭、企業(yè)以及公共建筑安裝太陽能設(shè)備。加州官方的目標(biāo)是開發(fā)3000兆瓦的太陽能生產(chǎn)量,相當(dāng)于6座大型發(fā)電站的發(fā)電能力。加州這一舉措為美國其他各州提供了榜樣。新澤西州為太陽能開發(fā)提供了有利的環(huán)境,該州正在以最快的速度為其公立學(xué)校安裝太陽能發(fā)電系統(tǒng)。芝加哥也在學(xué)校、警察局以及政府辦公室等城市主要公共建筑上安裝了50多個(gè)太陽能系統(tǒng)。英國研究人員設(shè)計(jì)出了世界上首架太陽能無人駕駛間諜飛機(jī),并在2006年8月試飛成功。這架飛機(jī)可從6萬英尺的高度拍攝照片為軍隊(duì)提供類似美國偵察衛(wèi)星但卻更便宜的偵察手段。

    中國有2/3的國土面積日照時(shí)間每年超過2000小時(shí),每年陸地接收的太陽能輻射相當(dāng)于2.4萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。中國正在支持和鼓勵(lì)太陽能熱水器在城市建筑物和農(nóng)村推廣使用,到2020年太陽能熱水器總集熱將達(dá)到3億平方米,每年替代化石能源約4000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤;太陽能光伏發(fā)電6.5萬千瓦,解決700多個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)約300萬偏遠(yuǎn)地區(qū)人口基本用電問題。

    在世界范圍內(nèi),特別是在很多發(fā)達(dá)國家,在今后10年內(nèi),太陽能的應(yīng)用和作用,將逐步由作為農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū)補(bǔ)充能源,向全社會的替代能源過渡。

   2.2 風(fēng)力發(fā)電高潮已經(jīng)到來

    風(fēng)力發(fā)電是當(dāng)今世界技術(shù)成熟、最具備開發(fā)條件、發(fā)展前景良好的新能源。

    美國地球政策所2006年7月6日發(fā)表的一項(xiàng)調(diào)查報(bào)告認(rèn)為,風(fēng)能已成為新能源經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)與“投資熱點(diǎn)”。在過去10年內(nèi),風(fēng)能發(fā)電能力增長最快,10年內(nèi)增長了11倍,年均增長率為29%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過煤炭使用量年均增長率2.5%,核能年均增長率1.8%,天然氣消耗量年均增長率2.5%和石油消耗量年均增長1.7%。據(jù)環(huán)境組織統(tǒng)計(jì),2005年全球風(fēng)能發(fā)電能力比上年度增加了24%,從10年前的不到5000兆瓦增加到59100兆瓦。

    據(jù)歐洲風(fēng)能協(xié)會統(tǒng)計(jì),2005年全球新增風(fēng)力發(fā)電能力1.18萬兆,比2004年增長43.4%,新增風(fēng)力發(fā)電設(shè)備總價(jià)值超過120億歐元。目前,全球風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)總量已經(jīng)達(dá)到5.93萬兆瓦,比2004年增加25%。有專家認(rèn)為,“一個(gè)世界范圍內(nèi)的風(fēng)力發(fā)電高潮已經(jīng)到來”。一些專家預(yù)計(jì),“到2020年,風(fēng)力發(fā)電將提供全世界電力需求的10%”。特別是今后10年將是風(fēng)力發(fā)電大發(fā)展時(shí)期。漢堡展覽公司公布的《2006年風(fēng)能研究》顯示,今后10年,風(fēng)能產(chǎn)業(yè)將一直保持強(qiáng)勁的增長勢頭。從現(xiàn)在起到2014年,全球風(fēng)力發(fā)電新增裝機(jī)容量將達(dá)到15.1萬兆瓦,這將是目前全球風(fēng)力總量的近3倍。美國地球政策研究所的能源專家約瑟夫•費(fèi)勞羅斯認(rèn)為,風(fēng)能已經(jīng)在美國乃至世界,成為安全、清潔價(jià)廉的能源新選擇。

    幾十年來,渦輪機(jī)槳葉越來越輕,越來越有力,這使風(fēng)力裝置越來越大,越來越有效。最大的葉片比自由女神像還高。某些風(fēng)能技術(shù)開發(fā)商開始向天空發(fā)展。天空風(fēng)能公司正在研究制造一種飛行發(fā)電機(jī)。這種裝置在1.5萬英尺(約4600米)的空中自轉(zhuǎn),通過電纜與地面連接。這種設(shè)備還必須要克服固定和維護(hù)引發(fā)的難題。但是,沒有人懷疑,高空中的風(fēng)力最強(qiáng),最穩(wěn)定也最富含能量。1991年后,研究人員發(fā)現(xiàn),90米高的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備比過去30米高的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備能夠在低速情況下獲得更多且更穩(wěn)定的風(fēng)力。新設(shè)備產(chǎn)生的電力完全有可能是過去的3倍。美國能源部發(fā)表的一份報(bào)告顯示,美國還擁有豐富的離岸風(fēng)力資源。

    美國地球政策研究所2006年7月6日發(fā)表的報(bào)告顯示,美國風(fēng)能發(fā)電裝機(jī)能力已經(jīng)9100兆瓦,其中僅2005年新建的風(fēng)電廠的發(fā)電能力就達(dá)2400兆瓦。美國風(fēng)力協(xié)會預(yù)測,到2020年,風(fēng)力發(fā)電在美國發(fā)電總量中所占比重將從目前的0.6%提高到6%左右。美國能源專家認(rèn)為,促進(jìn)風(fēng)能在美國快速發(fā)展的主要原因在于:風(fēng)能技術(shù)進(jìn)步與相關(guān)稅收的優(yōu)惠政策。美國政策規(guī)定在風(fēng)電廠開工的前十年每發(fā)電一千瓦就可得到1.9美分的稅收回報(bào),這是驅(qū)動風(fēng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵!睹绹L(fēng)能生產(chǎn)稅減免法案》于1992年通過,該法案不僅規(guī)定對風(fēng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展而且對其他可再生能源開發(fā)的前10年提供減稅的優(yōu)惠政策。

    從整體來看,歐洲在全球風(fēng)力發(fā)電方面遙遙領(lǐng)先,占全球的69%。到目前為止,風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量最大的國家是德國,為1.84萬兆瓦。風(fēng)力發(fā)電已占德國電力供應(yīng)的6%。德國總理承諾,德國將大力開發(fā)可再生能源,其中風(fēng)力發(fā)電將作為重點(diǎn)之一。據(jù)德國環(huán)境部的數(shù)據(jù),目前全球前10大風(fēng)力發(fā)電設(shè)備公司所生產(chǎn)的設(shè)備已占全球市場的93.2%。從新裝機(jī)容量來看,丹麥維斯塔公司,西班牙Gamesa公司,德國Eneecon公司,美國通用電氣公司和德國西門子公司名列前5位,占全球市場的81.5%。

    丹麥計(jì)劃,到2008年和2015年,風(fēng)力發(fā)電將分別占全國電力供應(yīng)總量的25%和35%。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究方向是,實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組的超大容量、智能化、高穩(wěn)定性和可靠性,從而保持風(fēng)電持續(xù)快速增加供應(yīng)。

    中國風(fēng)能儲量為32億千瓦,可開發(fā)利用的風(fēng)能約10億千瓦,風(fēng)能資源居世界首位。截至2004年底,中國已裝備風(fēng)力發(fā)電機(jī)1300多臺,建成43個(gè)風(fēng)電廠,擁有76萬千瓦的風(fēng)力發(fā)電規(guī)模。到2020年中國將擁有3000萬千瓦的風(fēng)力發(fā)電規(guī)模。

    美國著名學(xué)者,地球政策研究所所長萊斯特﹒布朗提出了“石油峰值前期”和“石油峰值后期”的慨念。前者是指從20世紀(jì)開始以石油為全球主要能源的時(shí)期,它將隨著石油產(chǎn)量達(dá)到最高點(diǎn)(即石油峰值)而結(jié)束;后者始于前者結(jié)束之時(shí),人類在這一時(shí)期將大力開發(fā)和利用可再生能源。布朗認(rèn)為,如果“后石油時(shí)代”從2006年開始,那么國際市場石油每桶100美圓的價(jià)格在今后看來還是便宜的。如果石油價(jià)格攀升到每桶150美圓或更高,人們的生活就將面臨巨大挑戰(zhàn)。關(guān)于中國的“石油蜂值后期”能源發(fā)展戰(zhàn)略,布朗強(qiáng)調(diào),一是要提高能源利用率,二是要大力發(fā)展替代能源。在風(fēng)能、地?zé)、生物能和太陽能等可再生能源中,他認(rèn)為中國應(yīng)集中開發(fā)風(fēng)能。他估計(jì),如果中國全力開發(fā)風(fēng)能,那么今后的風(fēng)力發(fā)電量可能是中國現(xiàn)在電力需求總量的3倍。

    根據(jù)“十一五”規(guī)劃,到2020年,中國風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到3000萬千瓦和600億千瓦時(shí)電量,占全國電力總裝機(jī)容量的3%和全國電量的1.2%。中國風(fēng)力資源豐富,中國的風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量在世界上排名已從2004年的第10位上升到2005年的第8位。但是,現(xiàn)在我們只能成批生產(chǎn)國外10年前主流技術(shù)產(chǎn)品。2004年我國國產(chǎn)機(jī)組僅占18%,2005年也只有25%。中國風(fēng)能協(xié)會副秘書長施鵬飛認(rèn)為,2010年設(shè)定風(fēng)電裝機(jī)容量500萬千瓦的目標(biāo),國家發(fā)改委要求70%的國產(chǎn)化率,從2006年到2010年,每年新增80萬千瓦,而且都要正常運(yùn)行發(fā)電,可利用率不低于95%,上網(wǎng)電量能夠被電網(wǎng)企業(yè)全額收購并輸送到大電網(wǎng),從目前基礎(chǔ)看,任務(wù)極為艱巨,必須加大支持力度又要十分謹(jǐn)慎,確保設(shè)備質(zhì)量,防止國外發(fā)生過幾千臺齒輪箱被迫更換的質(zhì)量事故,同時(shí)又要電網(wǎng)及時(shí)配套,否則新生的產(chǎn)業(yè)會遭到嚴(yán)重挫折。

    2.3 地?zé)、海洋能、和水力發(fā)電潛力巨大

    地?zé)崮苁翘N(yùn)藏在地下巖石和流體中的熱能,蘊(yùn)藏量相當(dāng)于全球煤炭儲量熱能的1.7億倍,可供人類消耗幾百億年。

    地?zé)崮芸捎脕戆l(fā)電或?yàn)榻ㄖ锕岷椭评。地(zé)岚l(fā)電的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)基本成熟,并已進(jìn)入商業(yè)開發(fā)和應(yīng)用階段。目前,全世界已有300座地?zé)岚l(fā)電站,總裝機(jī)容量約1104MW,分布在20多個(gè)國家,其中美國占40%。正在運(yùn)營的地?zé)犭娬局饕捎盟羝l(fā)電或雙循環(huán)發(fā)電, 全流發(fā)電和干熱巖體發(fā)電正在研究之中。地?zé)崮軐⒊蔀槲磥碜钪匾哪茉粗弧?br>
    海洋能包括潮汐能、波浪能和鹽差能等,2020年后,全球海洋能的利用率將是目前的數(shù)百倍。海洋被稱為未來的“能量之源”。水電是指通過捕獲水流動的能量發(fā)電。據(jù)統(tǒng)計(jì),迄今世界上已有24個(gè)國家的90%的電力來自水電,有1/3的國家的水電所占比重超過50%。美國水力發(fā)電能力已占全國總發(fā)電能力的11%,在美國可再生能源中,水電占85%。美國國家水力發(fā)電協(xié)會指出,水電是21世紀(jì)之后上種與人共處的、自然的、低成本的、有效的、有利于環(huán)境的電力資源。

    2.4 生物能開發(fā)前景廣闊

    生物質(zhì)能包括自然界可用作能源供應(yīng)的各種植物、人畜排泄物以及城鄉(xiāng)有機(jī)

廢物轉(zhuǎn)化成的能源。如一噸含水量在14%以下的秸稈或2噸新鮮秸稈,其燃料熱值相當(dāng)于1噸標(biāo)準(zhǔn)煤。據(jù)美國《發(fā)現(xiàn)》月刊2006年4月號一期發(fā)表題為《變?nèi)f物為燃料》的文章介紹,在大約20分鐘之內(nèi),就把火雞屠宰場的廢棄物送進(jìn)了密蘇里州迦太基一家熱轉(zhuǎn)換處理廠的車間里。文章介紹,從270噸火雞內(nèi)臟和20噸豬脂中提煉出500桶燃油。美國已有22個(gè)州規(guī)定公用事業(yè)部門在10年內(nèi)將使用可再生能源的發(fā)電比例提高到33%,其它州可能也會效仿。華爾街已經(jīng)迫不及待地提供資金了,據(jù)新能源金融公司估計(jì),2005年共有170億美圓的資金流向美國的清潔能源項(xiàng)目,比2004年增加了89%。2006年4月3日,德國總理默克爾在制定長期能源戰(zhàn)略會議結(jié)束后對記者說:“我們一致認(rèn)為,目標(biāo)是逐步減輕我們對進(jìn)口能源的依賴,防止能源價(jià)格上漲”。她說:“商界已經(jīng)答應(yīng),在2012年之前投資300億歐元建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施和新工廠”。她表示,從現(xiàn)在到2009年政府將投資20億歐元進(jìn)行能源研究,以提高可再生能源的利用。德國應(yīng)用生態(tài)學(xué)研究所預(yù)計(jì),到2020年西方發(fā)達(dá)國家生物質(zhì)能發(fā)電在發(fā)電總量中所占比重從目前的1%提高到15%。到2030年、德國大約14%的能源需求,16%的電力、10%的供暖和15%的汽車燃料將由生物質(zhì)能提供。

    為了滿足“石油后時(shí)代“的汽車燃料需求,科學(xué)家們在做著各種研究與開發(fā),各種汽車燃料的替代方案,象一幅幅美麗的圖畫展示在人們的面前,其中最引人關(guān)注的是乙醇燃料已經(jīng)進(jìn)入千家萬戶,在規(guī)模地應(yīng)用到百姓實(shí)際生活之中。

    作為一種新型的替代能源,車用乙醇汽油在國外的生產(chǎn)和使用已有較長時(shí)期。美國推廣使用車用乙醇已有近30年的歷史。1979年美國制定了聯(lián)邦政府的“乙醇發(fā)展計(jì)劃”,開始大力推廣使用含10%乙醇的混合燃料。

    所謂車用乙醇燃料,主要是以玉米等農(nóng)作物為原料提煉乙醇(酒精),并將乙醇燃料和汽油以適當(dāng)比例調(diào)配成一種新型清潔的車用燃料。20世紀(jì)70年代,美國已開始利用其耕地多、玉米產(chǎn)量大的優(yōu)勢,以玉米為原料生產(chǎn)車用乙醇燃料。美國農(nóng)業(yè)部首席經(jīng)濟(jì)學(xué)家凱斯?柯林斯最近指出:“我們的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)正因?yàn)橐掖既剂瞎I(yè)發(fā)生著翻地覆天的變化“。目前,燃料乙醇已成美國玉米用量的第三大產(chǎn)業(yè)。乙醇生產(chǎn)每年大約消耗美國國內(nèi)玉米產(chǎn)量的11%和高粱產(chǎn)量的12%。2004年美國累計(jì)有12.6億蒲式耳的玉米用于乙醇產(chǎn)業(yè)。美國是全球玉米出口大國,出口玉米占全球玉米出口的的70%?铝炙构烙(jì),2006年美國乙醇產(chǎn)業(yè)的玉米用量可能首次超過其出口量。據(jù)美國可再生燃料協(xié)會統(tǒng)計(jì),2004年乙醇生產(chǎn)的各個(gè)相關(guān)環(huán)節(jié)共在美國創(chuàng)造了14.7萬個(gè)就業(yè)機(jī)會,使美國國民家庭收入增加了44億美圓;2005年乙醇產(chǎn)業(yè)幫助增加了15.3萬個(gè)工作崗位,使美國家庭收入增加了57億美圓。美國現(xiàn)有的乙醇生產(chǎn)企業(yè)每年為美國帶來251億美圓的生產(chǎn)總值,其日常運(yùn)作和新生產(chǎn)能力建設(shè),每年為美國聯(lián)邦政府帶來13億美圓的稅收和為州政府以及地方政府帶來12億美圓的稅收。2005年美國生產(chǎn)乙醇160億升,僅占本國汽車油耗的2%。但是,目前美國大部分汽車可以不經(jīng)改造,就可以直接使用含有10%乙醇的汽油,美國約有500萬輛混合燃料汽車可以使用乙醇和汽油分別占85%和15%的E85混合燃料。由玉米生產(chǎn)的乙醇現(xiàn)在已占據(jù)美國3%的汽車燃料市場。據(jù)美國能源部的一項(xiàng)預(yù)測,到2030年,美國汽車燃料消費(fèi)結(jié)構(gòu)中將有30%是乙醇燃料。

    拉美國家都在積極尋找和開發(fā)石油的替代產(chǎn)品。在利用乙醇作為汽車方面,巴西更是開創(chuàng)了一條成功之路。巴西是個(gè)大國,又是石油資源貧乏的國家之一,因此,巴西政府禁止消費(fèi)不含乙醇的汽油。巴西最適宜種植乙醇燃料的原料甘蔗,從20世紀(jì)70年代開始大力促進(jìn)乙醇燃料的發(fā)展,巴西甘蔗產(chǎn)量的43%用于生產(chǎn)乙醇,而乙醇消耗量的92.5%用于交通,巴西是世界上惟一不使用純汽油做汽車燃料的國家。到2004年,巴西汽車燃料中的乙醇比例已經(jīng)達(dá)到15.42%,巴西的乙醇產(chǎn)量達(dá)到146億升,其中國內(nèi)消費(fèi)122億升,出口超過23億升。目前巴西國內(nèi)路上行使的汽車中有130萬輛是雙燃料汽車,能提供乙醇的加油站遍布全國。乙醇燃料的迅速發(fā)展改變了巴西的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),減少對進(jìn)口石油的依賴,使一些農(nóng)村因種植甘蔗而致富。

   乙醇作為可以利用玉米、甘蔗等農(nóng)作物及其他原料生產(chǎn)的生物燃料,幾乎是用之不竭的。利用乙醇作為燃料還可以減少溫室氣體的排放,具有環(huán)保的特點(diǎn)。因此,美國和巴西都把乙醇燃料作為替代石油的一種主要產(chǎn)品,政府給予資助和實(shí)行稅收優(yōu)惠政策。如美國政府規(guī)定,生產(chǎn)乙醇燃料可以享受稅款51%的退稅優(yōu)惠,巴西政府對乙醇燃料生產(chǎn)和使用給予大幅度稅收優(yōu)惠。在政府的鼓勵(lì)下,瑞典正掀起一場推廣以清潔燃料動力車替代傳統(tǒng)燃料汽車的全國浪潮,酒精和沼氣等替代型燃料的“加油站”在全國各地如雨后春筍般建立出來。目前,瑞典全國400萬輛汽車中將近1%為替代燃料動力車。2005年這類汽車銷售量增加了168%,到2006年替代燃料汽車銷量將占全年新車銷售量的20%左右。

英國計(jì)劃利用甜菜生產(chǎn)生物丁醇,并將其與傳統(tǒng)汽油混合,用作車輛驅(qū)動燃料。專家們認(rèn)為,丁醇的前景比其他生物燃料如乙醇或生物柴油更樂觀,因?yàn)槎〈技炔恍枰囍髻徺I特殊車輛,也不必改造原有車輛發(fā)動機(jī),而且更環(huán)保。丁醇腐蝕性小,能量高,與傳統(tǒng)燃料相比,每加侖丁醇可支持汽車多跑10%的路程,與乙醇相比,可多跑30%的路程。

    自2003年以來,推廣使用乙醇汽油已成為中國的一項(xiàng)戰(zhàn)略性舉措,陸續(xù)在中國部分省市開展試點(diǎn)工作。2003年11月18日,吉林省率先在全省范圍內(nèi)推廣使用乙醇汽油。2004年2月,經(jīng)國務(wù)院同意,國家發(fā)改委,農(nóng)業(yè)部等八部委聯(lián)合制定頒布《車用乙醇汽油擴(kuò)大試點(diǎn)方案工作實(shí)施細(xì)則》,要求黑龍江、吉林、河南、安徽五個(gè)省全境,河北、山東、江蘇和湖北四個(gè)省的省內(nèi)部分地市全面停用普通無鉛汽油,改用添加10%酒精的乙醇汽油。2006年5月17日,國家發(fā)改委宣布,正在對這9個(gè)省“車用乙醇汽油”的試點(diǎn)工作進(jìn)行評估。據(jù)了解,在試點(diǎn)的九個(gè)省內(nèi),乙醇汽油已占汽油銷售量的20%,每年節(jié)省100萬噸汽油,城市空氣中的二氧化碳,一氧化碳季均值與使用普通汽油相比下降了8%和5%。

    據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì),目前,中國每年僅農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量約7億噸,其中作為農(nóng)村燃料消耗2億噸,其余5億噸用于作為燃料乙醇原料,可以得到7000萬噸乙醇,,加上對其原料的有效提煉,總計(jì)可得乙醇將多于全國消耗量,即中國能夠?qū)崿F(xiàn)汽油中的乙醇含量達(dá)到20%的目標(biāo)。全國生產(chǎn)乙醇燃料所消耗的糧食僅占全國糧食產(chǎn)量的3%左右,從全國糧食總產(chǎn)量上看,發(fā)展600萬噸/年生物燃料乙醇也不會影響國家糧食安全。

    總之,無論是生物酒精、生物柴油,還是合成柴油,都將對未來車用燃油帶來新的革命。有關(guān)專家估計(jì),到21世紀(jì)中葉,僅從生物質(zhì)能生產(chǎn)的各種替代燃料將占全球能耗的40%以上?稍偕茉撮_發(fā)前景非常廣闊?煽康摹⒖沙惺艿哪茉垂⿷(yīng),將是經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展的強(qiáng)而有力的保障。
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