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國外可再生能源發(fā)展評析
2007-08-20 來源:世界經(jīng)理人 文字:[    ]
眾所周知,太陽、風(fēng)、地?zé)、海洋、生物、河流等都可能是可再生能源的來源。大力開發(fā)和利用可再生能源將是我國優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),改善環(huán)境,促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略措施之一。當(dāng)前,世界油價仍在高位徘徊,地球內(nèi)不可再生的石油和天然氣等常規(guī)能源資源只會越用越少。同時,要勘探開發(fā)和使用它們還需修建昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施。尤其是從今年初以來,烏克蘭與俄羅斯間出現(xiàn)的天然氣事件和伊朗重新恢復(fù)濃縮鈾活動,使西方更加擔(dān)心可能出現(xiàn)供應(yīng)中斷和軍事沖突。他們已和其他許多國家為此都加快了尋找可再生能源的步伐,并將其列入發(fā)展國家經(jīng)濟的戰(zhàn)略計劃。本文就是在此背景下,對國外發(fā)展可再生能源的現(xiàn)狀及前景做一介紹,以便為促進和推動我國今后可再生能源的開發(fā)和利用,提出一些建議。

  一、幾組數(shù)據(jù)

  據(jù)國外公布的部分資料顯示:

  (一)大陽能

  世界上支持利用太陽能最多的國家是日本。2004年日本大陽電池的產(chǎn)量已達610兆瓦(原為2000年數(shù),編者改為2004年統(tǒng)計數(shù))。在美國,預(yù)測到2020年電力需求總量的15%可能將由現(xiàn)代太陽能光電轉(zhuǎn)換生產(chǎn)的電力來保證。

  (二)風(fēng)能

  2002年,歐盟國家的風(fēng)力發(fā)電裝機容量增加了33%,已達到23056兆瓦,占全世界風(fēng)力發(fā)電總量的70%。德國風(fēng)力發(fā)電滿足全國4.7%的電力需求。2002年,丹麥依靠風(fēng)力發(fā)電得到了13%的電力。他們還計劃2030年前將使這一指標(biāo)達到50%。按美國能源學(xué)會計算,風(fēng)能將保證國家20%的電力需求。2010年前,美國1000萬套房屋將由風(fēng)力發(fā)電提供電能。

  (三)地?zé)崮?br>
  1999年,美國使用地?zé)犭娬竟?jié)省了近6000萬桶石油。同一年,地?zé)岚l(fā)電已達2200兆瓦。

  (四)生物能

  今天,生物能保證著美國大約3%的能源需求。2010年前,美國將用生物質(zhì)生產(chǎn)4%的發(fā)動機燃料,2020年前將達到10%,2030年前將達到20%。再過25年,來自生物質(zhì)的能源,將會保證美國總能源需求的15%以上,F(xiàn)在美國生產(chǎn)的生物質(zhì)酒精已保證著國家2%的汽車燃料需求。歐洲是世界生物柴油最大的生產(chǎn)者。2003年,他們生產(chǎn)的生物柴油與2001年相比,增加了43%。2010年前,歐洲大約7%的燃料將是“綠色的”,即來自生物質(zhì)能源。

  上述數(shù)據(jù)說明,目前在歐美等發(fā)達國家,可再生能源已進入實施開發(fā)階段并被納入了確保國家今后能源穩(wěn)定供應(yīng)來源的計劃。

  二、國外發(fā)展可再生能源近況和做法

  (一)市場規(guī)律促進可再生能源的發(fā)展

  國外一些分析家們指出,由于技術(shù)工藝的完善,用非傳統(tǒng)方式生產(chǎn)能源的成本已經(jīng)大大降低。這樣,用可再生能源,經(jīng)濟上比使用石油和天然氣等常規(guī)能源更有利可圖。例如,由風(fēng)力發(fā)電得到的1千瓦時電能,已從1980年初的0.38美元,降低到了現(xiàn)在的0.03—0.035美元。而借助于傳統(tǒng)天然氣燃氣輪機發(fā)的電,得到1千瓦時電能已從前些年的0.015美元,增加到現(xiàn)在的0.055美元。Navigant Consulting專家們認為,目前,在選擇可再生能源生產(chǎn)的方式中,利用風(fēng)能的增加將是最快的。

  據(jù)World watch學(xué)院刊登的資料,2004年世界向可再生能源的投資,已達創(chuàng)記錄的300億美元,其中20%-25%投向了能源部門。在2000-2004年間,太陽能發(fā)展得最快,產(chǎn)能已增加了60%。大陽能的生產(chǎn)價格,因技術(shù)工藝進步,10年內(nèi)幾乎降低了一半。

  近年來,世界許多國家均已開始向可再生能源快速增加投資,F(xiàn)在全世界有不少于48個國家,其中包括14個發(fā)展中國家,都以各種方式來支持可再生能源的發(fā)展。其中,大多數(shù)國家力求到2012年利用可再生能源生產(chǎn)5%-30%的電力。

  最近,美國參議院又批準第,一部為植物生產(chǎn)燃料者保證優(yōu)惠稅收的法律。美國還計劃,到2012年,生物柴油產(chǎn)量將從現(xiàn)在的3000萬加侖(約12.1萬噸),增加到1.24億噸加侖。歐盟是世界目前柴油機生物燃料的最大生產(chǎn)者。2003年,他們生產(chǎn)了140萬噸生物柴油。期間主要利用了大豆油?墒,在歐洲一些國家和日本現(xiàn)在利用棕櫚油作發(fā)動機燃料的也越來越多。

  (二)如何把幻想變成現(xiàn)實?

  為了從可再生能源中獲得更大的經(jīng)濟效益,國外學(xué)者們曾推出了一些從最簡單合理,到今后能較容易帶來巨大利潤的項目。如果有條件通讀了有關(guān)這些項目的科技論文,那么,可能會產(chǎn)生一種感覺,即所有這些想法都好象出自很浪漫的、想象力很豐富的人?雌饋恚麄兪呛懿滑F(xiàn)實的。如,由 戴維德 博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組提出,擬從置于月亮表面上LSP(Lunar Solar Power)系統(tǒng)的大陽能電池,把太陽能收集起來,再以定向光束方式把能量轉(zhuǎn)送到地球。按該博士計算,2050年,地球上將有100億居民。為保證他們的能源需求,至少需要20×1012W能量,而月亮可從大陽得到13000×1012W的能量。他還提出,僅這些能量的1%轉(zhuǎn)到地球上,就可以廢除地球上的那些污染周圍環(huán)境的所有發(fā)電站。預(yù)計,LSP系統(tǒng),將由20-40個位于月亮東西外緣上的電站組成(如果從地球看去)。其中,每一個電站都有可采集能量的大陽能電池。從太陽采集到的能量將沿鋪在月球表面下的電纜轉(zhuǎn)到微波發(fā)生器。再通過這些微波發(fā)生器,把能量傳送到地球上的反射單元,同時轉(zhuǎn)換成電流。位于地表的專門天線組合將接受這些電流。每個天線組合將保證微波發(fā)生器的電流轉(zhuǎn)換并把電流傳向電網(wǎng)?墒牵瑔栴}在于,要花多少錢供宇航員來安裝這些裝置?其他困難會有多大?確實,要把在月球上安裝這些裝置的想法變成現(xiàn)實是很復(fù)雜的。

  類似的項目不只這一項。在歐洲,還有許多項目都已開始運作。他們?yōu)橥茝V這些項目,不得不投入很多錢。實際,推廣使用可再生能源的熱潮已在歐美到處涌現(xiàn)。例如,在德國、比利時和加拿大,人們曾試圖用植物油及魚油行駛汽車。從1999年,一些試驗可再生能源的德國人,在固定路線汽車上已安裝了可裝有400公升豆油或菜子油的油桶。在德國甚至還成立了發(fā)展可再生能源的協(xié)會。從2005年10月,德國8個地區(qū)的許多汽車都用上了豆油和菜子油。研制者確信,自然界的菜子油比出自石油的普通柴油,具有更大的經(jīng)濟效益。

  德國斯圖加特市生物技術(shù)科研所的專家們還選用另一種可再生能源的產(chǎn)品—生產(chǎn)奶酪的廢料。他們把干酪碎塊加工成生物柴油并認為今后用奶酪使汽車跑起來將是可行的。

  另外,“煤變油”現(xiàn)在國外已成了最有前景的發(fā)展方向之一。2005年,在烏克蘭盧甘斯克市召開過“煤變油”的國際會議。會上,報道了在南非和中國發(fā)展“煤變油”的進展。

  世界第一臺煤變油的工業(yè)裝置是上世紀30年代在德國利用魯爾盆地煤建成的。從那時起到二戰(zhàn)前,德國用煤已生產(chǎn)了約300萬噸合成燃料。戰(zhàn)后,德國在賠款過程中,把部分工廠搬到美國。至今,他們在那里繼續(xù)成功地生產(chǎn)煤變油的合成燃料。部分工廠搬到了前蘇聯(lián)?墒,由于在前蘇聯(lián)此后發(fā)現(xiàn)了秋明油田,有大量便宜和買得起的石油和天然氣,煤的氣化和液化實際被擱置下來。

  上世紀50年代,在聯(lián)合國反對南非種族隔離政策而采取的能源禁運時期,不準南非進口能源資源。南非只有利用本國煤炭,作為保證生存可選擇的能源來源并科學(xué)地加以運用。他們還發(fā)現(xiàn)了可發(fā)展煤變油技術(shù)的很多便宜的焦煤儲量。這樣,考慮到現(xiàn)實油價,他們盈利很多。今天,他們又大大完善了這一技術(shù)并開始利用第3代和第4代煤變油裝置,而且技術(shù)只限于在當(dāng)?shù)匕l(fā)展。僅南非卡科爾公司每年就需要4799萬噸煤炭,從中可得到大約700萬噸液體合成燃料。中國、日本、印度、波蘭、巴基斯坦等國也都有意發(fā)展這些技術(shù)。而俄羅斯正在研制用劣質(zhì)煤和褐煤生產(chǎn)相當(dāng)于現(xiàn)代歐洲標(biāo)準的汽油、柴油、火箭燃料和煤化產(chǎn)品。不久前,因俄、烏“天然氣戰(zhàn)爭”,現(xiàn)在烏克蘭,人們也談到要應(yīng)用這一技術(shù)。烏克蘭最大的企業(yè)聲明,其要建立煤變油的系統(tǒng)。

  至于天然氣,人們每天都能看到介紹天然氣優(yōu)于汽油的廣告。確實天然氣在生態(tài)上比汽油干凈,汽車也可以利用它。莫斯科市長魯日科夫是這一想法的積極擁護者,他在第一屆“大城市運輸?shù)奶娲茉磥碓础眹H會議上曾談到:二甲醚有比丙烷、丙烷—丁烷更多的優(yōu)點。而氫可能是今后更長遠的特殊燃料。他認為,生產(chǎn)丙烷-T烷很有限,甲烷用于替代汽油也是有限的。而使用二甲醚具有很多優(yōu)勢。這種氣體在5個大氣壓條件下液化。在其分子中含有可幫助解決有毒氣體排放問題的氧。魯日科夫市長還指出,化學(xué)工業(yè)有生產(chǎn)大量二甲醚的方法?墒,至今所有改用氣體補給汽車的國家,都很少并且沒有今后明顯增加使用二甲醚的計劃。

  有關(guān)發(fā)電站利用伴生氣作為可再生燃料來源的主意也不新鮮了。可是,人們還沒有很好地使用它。現(xiàn)在俄羅斯每天仍把大量伴生氣燒掉,同時,還污染了大氣圈。雖然他們早就提出過試驗收集伴生氣的裝置,可是,現(xiàn)在才開始使用。

  另外,許多大石油公司都準備在勘探開發(fā)油氣的同時,再用開發(fā)可再生能源的方式帶來更多實惠。例如,英國BP石油公司打算,2007年前,每年將通過出售由大陽能電池得到的電力,獲利10億美元。今年,英、荷殼牌石油公司與德國西門子及Eon公司也要建立新企業(yè),以尋找制造和使用大陽能電池的經(jīng)濟方法。殼牌公司打算,今后每年投資5-10億美元用于開發(fā)非傳統(tǒng)能源。項目主要涉及太陽能和風(fēng)能。該公司還決定,要盡快增加自身在市場環(huán)節(jié)中的作用,加強地?zé)岷蜕镔|(zhì)能的研究。殼牌公司已建立起專門從事研究氫能的獨立公司。

  俄羅斯還計劃,在月球上建立固定基地并為熱核反應(yīng)合成,制定了從月亮經(jīng)衛(wèi)星把生態(tài)凈化的理想燃料-He3(氦同位素)送到地球的方案。

  (三)芒草在經(jīng)濟和生態(tài)方面是最好的可再生能源原料

  學(xué)者們認為,開發(fā)和使用可再生能源對全世界都是有利的(盡管有些還有爭議)。而把生物質(zhì)和綠色植物加工成類似油氣的燃料,這將是人類利用可再生能源的未來。西方國家農(nóng)場主們已學(xué)會培育種植“燃料”。不久前,他們在自己的田野里,就割下大量青草并從中得到可制造燃料的大量生物質(zhì)原料。他們相信,在不遠的將來,這些生物質(zhì)原料將會被加工成完全可與中東石油、庫茲巴斯煤或亞馬爾氣田氣相媲美的燃料。

  最近,歐洲的一項研究指出,經(jīng)濟好種的芒草(Miscant-hus),將會是一種好用的能源植物。它可作為發(fā)電的燃料,估計在十年內(nèi)這種植物有被廣泛使用的可能。專家指出,芒草作為甘蔗的親本植物,多年生,高度可達4米,主要優(yōu)點是:在生長過程中從大氣中吸收大量二氧化碳。而在燃燒芒草時,又會均勻地分離出與吸收數(shù)量相同的二氧化碳(就像我們呼吸一樣)。因此,對大氣凈排放的二氧化碳量為零。

  不久前,學(xué)者們在愛爾蘭首都都柏林召開的國際會議上指出,如果給芒草施肥,那么,還可能會獲得更多的生物質(zhì)燃料。若歐洲僅在10%的可耕地上種植這種草,那么,利用它就會產(chǎn)出全歐洲9%的電能。美國伊利諾大學(xué)的 史地夫 教授還在培育兩種芒草的雜交品種。他的試驗?zāi)茉诿抗曂恋厣祥L出可替代36桶原油的60噸農(nóng)作物,所以具有很高經(jīng)濟價值。歐洲愈來愈多農(nóng)場現(xiàn)已接受這一看法,一些農(nóng)民已開始大面積種植芒草。

  依據(jù)上述科學(xué)事實,英國環(huán)境和農(nóng)業(yè)部已撥出大筆資金用于研究制定有關(guān)培育芒草和將其轉(zhuǎn)變?yōu)樯锶剂系挠媱。今天,在英國許多大型熱電站都有用生物質(zhì)燃料發(fā)電的經(jīng)驗。前不久,北愛爾蘭能源工作者還聲明,他們已順利完成了一項重要實驗:即從油橄欖中提取出另一種生物質(zhì)燃料,并在當(dāng)?shù)氐囊粋發(fā)電站將其與煤一起燃燒。因此,可以相信在不遠的將來,該發(fā)電站將完全會利用更多的芒草和其他生物質(zhì)燃料。

  三、結(jié)論

  綜上可見,國外在發(fā)展可再生能源方面實際已取得了一定效果。但是,在當(dāng)今世界尚大量使用常規(guī)能源的條件下,石油、天然氣、煤炭等可能還要使用很長時間。大多數(shù)政治家和企業(yè)家從開采和出售這些常規(guī)能源中依然可獲巨大商業(yè)利潤,而且還在繼續(xù)向這些部門大規(guī)模投資。這也可能使發(fā)展可再生能源的前景更加遙遠。但是,如果各國政府現(xiàn)在都支持發(fā)展可再生能源,加上強調(diào)環(huán)境保護,減少向大氣排放C02等其他因素的制約,對居高不下的石油和天然氣價格,以及能源短缺等可能會產(chǎn)生一定影響。為此,大力發(fā)展可再生能源,就必須要通過法律,或與生態(tài)學(xué)者們一起商量如何給予促進和推動。通過有關(guān)可再生能源的法律是一項很艱巨的任務(wù),需要每個國家根據(jù)自己的情況做出決定。同時,也需要政府和能源部門、企業(yè)、科學(xué)界通力合作,以及廣大民眾的參與。

  今年年初,我國政府已宣布了新的能源政策,它是國家經(jīng)濟發(fā)展“十一五規(guī)劃綱要”的一部分。根據(jù)該規(guī)劃,我國今后將增加對風(fēng)能、大陽能等可再生能源和核能利用的投入。國家發(fā)展改革委員會還印發(fā)了《可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄》的通知。應(yīng)該提出的是,國外發(fā)展可再生能源的上述做法,有些是值得我國借鑒和參考的。同時,還需要我國廣大民眾開拓思路,破除只是依賴常規(guī)能源的習(xí)慣勢力,勇于探索,以便為我國可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出更大成績。
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