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[关键词]葡萄牙 再生能源 环境保护
[中图分类号] K552 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-11-166-2
1葡环保管理机构
目前,葡政府环保管理部门是葡环境署(APA),隶属于农业部。APA由之前数个分管环保的政府部门合并而成。环保署管理涉及的范围包括大气、水、废弃物、气候、化学费料、噪音、臭氧层、转基因食品安全等。其职能涵盖了制定和执行环保政策、分析和评估环境、提交专业报告、参与国际合作、推动国民环保理念和环保意识的宣贯。该署设署长一名,副署长三名。另设环境战略和政策、气候变化和大气(噪音)、环境许可证、废弃物管理、国民环境教育推广及环境实验室部门主管各一名,该署共有850多人,可以说,机构设置简单,人员配备精干。
2葡环保法律框架
葡议会于1987年4月通过了环保框架法律(EFL)。九十年代起,葡开始修订法律,并将一些欧盟环保法律法规陆续转换成国内法。目前,涉及水、大气和废弃物处理的法律适用,直接采用欧盟的法律。土地利用、自然资源保护方面的法律则还沿用葡本地的。如两者发生冲突,则以欧盟法律为准。1995年,葡出台全国环境规划,内容包括全国海岸保护、自然生态保护、城镇土地以及水、水基础设施投资计划等方面。
葡环保法律规定的一个鲜明特征是环保许可证制度。即涉及噪音污染、用水、水源地土地、空气污染、温室气体排放、废弃物处理及工业设施的活动必须申领环保许可。目前环保许可不仅是项目申报的条件,更是项目启动和运作的前提。
另外,葡2008年5月制定法律,规范全国环保统计体系,对环保信息的作了明确分工。即环境报告和评估由环境署负责,环境统计由统计局按年公布。政府在每年10月向议会提交环境状况报告,提出来年环保预算及计划。
3葡环保方面取得的成绩
3.1与欧盟接轨,环保驶上快车道
葡萄牙于1986年加入欧盟。作为成员国,为与欧盟接轨,葡自上世纪90年代起,建立了现代环保法律架构,并将大部分欧盟法规转换为葡本国法规。2006年,葡开展法律服务便民计划,推广法律法规电子化服务及减少各种繁杂手续。利用欧盟的财政支持,投资建设饮用水,废水和废弃物处理等环保基础设施。近年来还引进清洁能源技术。有效利用欧盟资金建立了相应环保机构。可以说,借助欧盟成员国的身份,葡萄牙驶入了环保的快车道。
3.2实施可再生能源政策,经济增长和环境保护实现良性循环
环境和能源消费息息相关。葡政府高度重视发展可再生能源,制定了国家可再生能源行动计划,并将其作为执政旗帜,予以宣传、推进,为产业快速发展营造有利氛围。实施产业培育政策,对企业形成有效激励作用。例如,要求国家电网公司承诺以竞争力的价格向企业购买全部可再生能源。
由于政策和措施有力,2006年至2010年,葡萄牙可再生能源占总能源消费比例一直在20%以上,2010年的占比为24.6%,远高于欧盟平均12.4%的水平。2011年,由于少雨,水利发电减少,再生能源消费仍占22.8%,同年,葡可再生能源发电256亿千瓦时,其中,水电占总发电量的49%。2020年,可再生能源占总能源消费比例目标值将达到31%。
由于使用清洁的可再生能源,2000年至2008年间,葡经济增长的同时,大气中硫氧化物的排放量却降低了64%,而同期,OECD国家的平均排放量只减少了28%。可以看出,从使用传统的能源转向一部分使用清洁能源,这一战略举措对葡环境保护功不可没。葡得天独厚的自然环境带动了旅游业的发展。清新的空气、灿烂的阳光、无尽的海滩以及多元的地质风貌成为葡旅游环境的亮点。
3.3加大环保投入力度,排污者须为排污买单
2001年到2008年,葡加大了对环保的投入,占比为GDP的1%。2009年,环保投入比上年增加6.8%,达到13.94亿欧元,金额占GDP的1.6%。其中,40%的资金投到废弃物处理,金额为5.57亿欧元。28%资金投向污水处理,22%资金投入生态多样性和风景保护。拨给地方的经费占四分之三,中央政府的经费占19%,其余小部分投向非赢利性机构。2009年,有将近半数的企业投资环保或在环保措施上投入了资金。化工和制药业及橡胶塑料厂家采取的环保措施力度最大,分别有73%和68%的企业参与。
2000年至2006年,葡投入环保基础设施建设的资金达79亿欧元,占GDP的0.8%,其中,23亿欧元为来自欧盟的援助。2010年,欧盟环保基金的9%投向葡萄牙,可以说,葡萄牙是欧盟环保基金的最大受益国之一。
另外,葡制定了由纳税人负担转向由排污者买单的政策。税收方面,扩大了诸如废弃物、耗能灯泡、排放二氧化碳车辆的相关税种。2011年,葡环保相关的税收达55.5亿欧元,占总税收的9.8%,环保税收占比明显高于欧盟其他国家。
3.4积极参与环保国际合作
葡积极参与环保国际合作,不仅签署了多项多边和双边国际环保协议,而且在推动欧盟环保政策制定中发挥了积极的作用。2007年,葡在任欧盟轮值主席期间,为欧盟水资源缺乏和干旱以及气候变化和生物多样化的政策推动和制定奠定了基础。在海洋环境事务方面,葡也表现活跃。先后参与修订保护东北大西洋海洋环境公约,保护海洋生态系统的文件于1998年在葡辛德拉市通过。目前,制定欧盟统一的渔业政策仍面临挑战。
中葡环保合作尚处在起步阶段。1993年中葡签订了科技合作协议。2012年6月,科技部万钢部长访葡时,与葡科技和教育部长NUNO CRATO 签署了谅解备忘录,双方表示要加强在清洁能源、环境保护、生物科技及海洋开发等方面的科技合作。同年3月,葡参加了澳门国际环保合作论坛,表达了深化葡澳环保合作的意向。
4葡环保面临的挑战
葡环保方面虽然取得了一些成绩,但仍面临不少的挑战,主要表现在:
4.1环境污染压力仍然不断增加
可再生清洁能源使用,降低了大气中污染物排放。近年来,葡经济负增长也减缓了对环保的压力。但自2002年起,葡城镇垃圾和汽车尾气排放量却与日俱增。以垃圾为例,据统计,从2002年到2010年,城镇居民人均垃圾每年从443公斤增加到514公斤,与欧盟平均水平持平。五分之三垃圾用于填埋,要实现2020年欧盟提出的50%垃圾须循环回收的目标还有很长的路要走。根据葡与欧盟签订的共同负担减排的协议,一旦经济好转,葡恐难以完成京都议定书中规定的温室气体排放指标。
4.2能源利用的效能亟待提高,能源价格政策需要调整
据统计,葡能源浪费比例在20%到30%之间,节约能源大有潜力可挖。能源价格调整需考虑弱势群体,民众基本需要及超出部分高额收费等因素。
4.3环保研发投入占GDP 比例较低,环保行业从业人员素质及行业国际竞争力需进一步提高
欧盟一份调研报告指出,目前包括葡在内的欧盟国家,由于紧缩政策的实施,对环保及研发投入带来了负面影响。葡萄牙从欧盟环保基金得到的资助从2000年到2006年的人均300欧元,降到了2007年至2013年的260欧元。行业从业人员素质和行业国际竞争力在欧盟也处于较弱水平,需进一步提高。
此外,葡环保面临的挑战还包括一些基础设施供过于求,如全国40%高速公路交通没有达到预期流量。环保人士指出,这是对自然的破坏,是另一种形式的资源浪费。环保理念尚未完全深入人心。日常生活中,我们很容易发现,超市过多使用塑料袋,车辆停车不熄火等忽视环保现象。
5葡环保做法对我国的启示
现代意义上的环境问题包括全球性和区域性的环境污染、大面积的生态破坏以及突发性的严重污染事件。国际经验告诉我们,工业化快速发展时期也是环境污染最严重的时期。
我国在环保方面存在的突出问题是严重的大气污染、生态环境恶化、水域污染及城市周边垃圾围城的现象。温总理在2013年政府工作报告中就今后环保问题做出了精辟论述。他指出,要顺应人民群众对美好生活环境的期待,大力加强生态文明建设和环境保护。生态环境关系人民福祉,关乎子孙后代和民族未来。要坚持节约资源和保护环境的基本国策,着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展。大力推进能源节约和循环利用,重点抓好工业、交通、建筑、公共机构等领域节能,控制能源消费总量,降低能耗、物耗和二氧化碳排放强度。
经过对葡环保领域的调研,经分析,我认为对我国至少有以下启示:
(1)积极发展清洁的可再生能源
与葡萄牙相比,我国可再生能源的占比较低。2006年到2010年,我国可再生能源占能源总消费比例为9.6%,2020年,该比例目标值达到15%。我国十二五期间,将加快开发利用可再生能源,培育具有国际竞争力的可再生能源产业。
(2)充分发挥非政府组织(NGO)在环境保护中的作用
葡登记在册的环保NGO有114个,成员有19万人,每个机构平均有1633人。NGO按照一般社团注册和运作,NGO工作人员绝大多数是志愿者,利用自己业余时间无偿工作。据对一家NGO实地了解,该组织有成员2600人,开展的活动主要有:对公众进行环保及可持续发展理念的培训、举办研讨班、进行政策和法律事务咨询、实地考察和测量以及组织公众参与环保活动。该组织主席由一位大学环保系教授担任,他同样是利用业余时间无偿工作。其组织成员75%为30岁以下的年轻人,其中,许多人受过大学教育。经费来源是葡政府和地方政府的小部分拨款、个人捐款和会员会费。
(3)强化公民环保意识和理念的宣贯
环保意识是人们在认知环境状况和了解环保规则的基础上,根据自己的基本价值观念而产生的参与环境保护的自觉性,它最终体现在环境保护的行为上。我国公众的环保意识和知识水平还处在较低水平,环境道德较弱,公众环境意识中具有较强的依赖政府型的特征,政府对于强化公众环境意识具有决定性的作用。可以借鉴葡方,以政府宣传为主,非政府组织宣传为辅的做法。在学校和社区大力开展环保宣传,培育公民的社会责任和环保意识。
11月上旬,中国北方地区出现了一轮大风降温的天气。在呼啸的寒风中,位于内蒙古锡林郭勒的不少风电厂的风机却无法正常运转,大多数时间,都只能任凭风力从扇叶间呼啸而过。
“这么大的风刮过去,机组却不能发电,流走的都是钱啊。”内蒙古电力行业协会副理事长马占祥说,“风电布局太集中,没有风的时候发不了电。风来的时候,风电厂都要求发电,电网又接纳不了。”
根据内蒙古电力协会的统计,内蒙古风电装机近350万千瓦。其中,风电约有三分之一的装机闲置,未闲置的风电机组也开开停停。
“冬季风大,但风电的日子更不好过了。”马占祥对《财经》记者感叹。
内蒙古的风电闲置并非偶然的现象。截至今年年中,全国约有500万千瓦的风电机组没有并网运行。按照每千瓦造价1万元计算,就是500亿元的闲置资金。
风电与热电是一对天然的“冤家”。随着供暖季的到来,电网更加会优先照顾担负供暖任务的热电机组的电上网,内蒙古风电过剩的问题将更加明显。
风电的布局有比较明显的地域性特点。内蒙古、甘肃、吉林、黑龙江,以及东南沿海的省份地区,是风电比较集中的地方。而在每个省份内,分布也并不均匀。除了江苏,上述风电比重较大省份的风力发电主要集中在电网末端、负荷较低或者热负荷集中的地区。从电网区域来看,“三北区域”有冬季热负荷高的特点,风电并网装机容量与热负荷的矛盾集中。
“风电集中地区相对过剩的现象已经不容忽视。”中国电力企业联合会(下称中电联)一位专家告诉《财经》记者,由于当地市场规模、电网建设和风电场建设配套、调峰能力等因素影响,导致风电场等效满负荷运行小时数偏低。
针对这一现状,国务院研究室近日在调研基础上,完成了一份关于风电产业的调研报告,侧重从“机制上”促进风电产业的健康发展。
报告作者、国务院研究室副司长范必指出,国家鼓励风电发展的政策没有变,但是由于风电具有随机性和间歇性的特点,对其大规模应用形成了制约。政府要合理规划、正确引导,建立有利于风电健康发展的政策体系。
闲置的风电
今年上半年,甘肃瓜州、玉门地区,因电网接纳能力原因造成弃风电量14937万千瓦时,分别占实际风电发电量的27%和33%。事实上,风电场遭遇限电已经成为普遍现象。
6月,中国电机工程学会风力与潮汐发电专业委员会,联合开展了风电场由于电网限电所造成的电量损失情况的调查工作。根据调查结果,中国前七大风电开发商(龙源电力集团公司、大唐新能源有限公司、华能新能源产业控股有限公司、中国电力投资集团公司、国华能源投资有限公司和中广核风力发电有限公司),共报告48个风电场在2008年1月到2009年5月期间出现过电网限电事件。
2008年底,上述48个风电场总装机容量440万千瓦,超过这七家公司总装机容量600万千瓦的70%。因电网限电,2008年48个风电场的电量损失约为3.7亿千瓦时,折合年满负荷利用小时数(下称折等效小时数)为103小时。
由于前七大风电开发商在2008年底合计风电装机容量约占全国总风电装机容量的50%,因此他们报告的限电情况基本能够反映全国整体情况。
由此可以推断,2008年由于电网限电,全国共损失的风电电量可能达到7.4亿千瓦时,接近全国风电总发电量128亿千瓦的6%。2009年前五个月,损失电量约为6.2亿千瓦时,折等效小时数为140小时,全年应超过200小时,由此估计2009年限电问题更加突出,造成的全国风电电量损失很可能超过20亿千瓦时。
国家发改委的一组数据,也说明了风电闲置情况的严重。国家发改委根据各地上报材料统计,2009年1月至9月,全国6000千瓦及以上风电厂发电量182.09亿千瓦时,同比增长117.72%,占全国6000千瓦及以上电厂发电总量的比例为0.45%,远小于装机占比1.15%。这从另一方面说明了风电存在大量闲置情况。
国企吹泡沫
“风电项目的业主大都是国有企业;而做风电设备的,大都是民营和外资企业。”中电联一位专家对《财经》记者说,“这是个很有趣的现象,也能从一定程度上反映风电的问题。”
中国风电场的大规模建设始于2005年。这一年,国家发改委开始组织风电特许权招标,迄今已经完成了15个项目的招标,每个项目都不低于10万千瓦。此外,国家从销售电价中每度电加收0.002元――每年约45亿元,作为可再生能源的补贴,也主要用于风电补贴。
2009年初,国家能源局又提出,将风电2010年规划目标调增到2000万千瓦,2020年的目标调整到1亿千瓦左右。按照“建设大基地,融入大电网”的思路,制定千万千瓦级风电基地的规划,力争用十多年的时间,在甘肃、内蒙古、河北、江苏等地形成千万千瓦级的风电基地。
中电联的一份调研报告指出,“跑马圈风”的基本上都是国有电力集团。在中国风电开发的七个主要省区中,共有92家风电企业,其中中央企业占总数的73%,装机容量占总容量的81%。
“国有的发电企业都在竞相扩大风电装机。”中电投集团的一位人士告诉《财经》记者,近两年,国家严格控制新上的大型火电项目,而2008年和今年又没有批准大型的水电项目,大规模新上风电,已成为企业扩大装机容量的重要途径。
风机制造企业也乘机扩大产能。据国家发改委能源所副所长李俊峰统计,目前,中国风电设备制造商已从2004年的6家猛增至70多家;风电装机容量也从2002年前的46.8万千瓦,发展到2008年底的1200万千瓦,七年足足增长了25倍。
在风电装机最多的内蒙古,风电过剩危机也最为严重。大量仓促上马的“买图纸”风机制造项目,以及仓促上马的风电场,最终形成了“有风不能发电,有电无处可送”的窘境。
据内蒙古电力协会统计,目前,内蒙古电力总装机容量5000余万千瓦,其中,富余装机容量多达1000余万千瓦,包括风电装机容量348.5万千瓦。此外,正在安装的风电装机容量还有数十万千瓦。
一般来说,风电在整个电力装机中的比重为11%至12%左右。如果区域电网中有水电站、燃气机厂,能抽水蓄能,就可以起到比较迅速的调节作用,缓解并不稳定的风电负荷对电网的冲击,但内蒙古都是火电机组,加上电源点建设太过超前,电力输出通道早已饱和,导致有电送不出。
内蒙古当地一家风电厂的技术人员告诉《财经》记者,内蒙古电力装机一直以火电为主,缺乏抽水蓄能电站和燃气电站的调峰能力,这使得电网调度非常困难。
此外,风电技术虽然看起来简单,但其在野外运行的技术含量非常高,即便是国内风电龙头企业金风科技(002202.SZ),在技术上也并不能保证风机在野外全天候运行。
风电新思路
今年下半年,一直高歌猛进的新能源产业,遭遇了政策“急刹车”。8月,国务院总理主持召开国务院常务会议,一纸“有过剩倾向”的定论,给火热的新能源行业当头泼下一瓢水。
此后数日,国家发改委、商务部、财政部联合《鼓励进口技术和产品目录(2009年版)》,剔除了对多晶硅和2000千瓦(KW)以上风机进口的补贴。
9月19日,在水电可持续发展高层论坛的会议间隙,《财经》记者反复追问国家发改委副主任、国家能源局局长张国宝对于风电等新能源过剩的看法。张国宝一直避而不谈。他只是强调:“国务院对过剩的问题已有政策。”
不过,9月下旬,张国宝在国务院新闻办举行的新闻会上表示,产能过剩是指风电设备,而不是风电事业。“没有人发出这样的信息,说中国的风电搞得太多了,要少搞。”
一位参与国务院研究室调研的专家对《财经》记者表示,风电问题既涉及电价机制,又涉及电网规划、布局、接入问题,“问题的根源在于体制,也只能通过体制改革,去理顺这个机制。”
范必分析说,《可再生能源法》规定,可再生能源发电电网必须全额收购。尽管大量风电无法接入电网,很多地方政府和企业仍在制定和实施雄心勃勃的风电计划,大型国有企业则希望借风电扩大装机容量。由于国家对风电上网超出常规电价的部分进行补贴,“这就好比地方和企业请客,中央财政埋单。”因此,风电总规模以现有的补贴财力能够满足开发规模比较合适。
范必还在报告中提出了新的风电发展思路。首先提高风电补贴透明度,包括资金来源和补贴总量,抑制开发商的盲目开发。其次是继续坚持以特许招标的方式对这些补贴进行分配,这将有利于风电上网电价在竞争中不断降低,使国家尽可能用较少的补贴资金支持较多的风电项目。
关键词 太阳能;光伏发电;环保;偏远用电
中图分类号:TU18 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)13-0121-02
目前,全球能源危机、环境污染致使新能源的应用成为热点的话题,而太阳能凭借其清洁、可再生、分布广等优势获得了普遍关注。而光伏发电,就是利用太阳光能转换成电能,供人类使用,发电时无污染,深受社会的喜欢,但光伏发电的实际应用缺少之又少。
1 项目背景
发展可再生能源如今已成为全世界共同关注的课题,而其中发展最好的三大可再生能源中太阳能最被业内人士看好,其潜力也最大。特别是近几十年来太阳能开发中提出的光伏发电研究成果,因其具有极好的商业化和市场开拓潜力,使得太阳能研究领域迅速发展成为全球快速稳定发展的新兴产业之一。本项目重点研究的就是太阳能光伏产业如何更好地将其提提倡的绿色电力在苏州住宅小区中推广,以期从点到面来研究该行业的推广应用,使其能在真正意义上成为全球各国解决能源与经济发展、环境保护之间矛盾的最佳途径之一。
1.1 立项原因
太阳辐射能源是一种极其丰富、无污染、廉价的能源,其取之不尽用之不竭的特性,使无数研究者趋之若鹜。本项目组就目前太阳能发电的研究成果,中国太阳能发电设备的出口限制和供求关系等因素,申请了该项目,学习研究实施太阳能光伏发电。
1)太阳能发电的趋势。根据国家《可再生能源中长期发展规划》(可再生能源中长期发展规划,2007.9,中华人民共和国-国家发展和改革委员会),要大力推广应用小功率光伏系统,建立分散型和集中型兆瓦级联网光伏示范性电站。我国国内光伏市场十分巨大。
2)中国太阳能发电设备的出口限制和供求关系。目前,我国的光伏行业出口受到很大的限制,也就是一般意义上的“双反”。由于以往的光伏产业主要都是欧美国家在生产,为了鼓励我国企业自行从事太阳能的研发生产,我国制定了一系列鼓励政策。因为国外的光伏产业已经经历了大规模的发展,起步较晚的中国光伏制造企业为了生存发展只能选择走低价路线,一番价格竞争以后欧美的光伏企业纷纷开始使用地方保护政策和法律武器保护自己,即双反。鉴于此,中国太阳能发电设备的出口受限,主要供求都局限在国内市场。
1.2 住宅小区采用光伏发电的需求分析
1)环保需要。目前太阳能基本上是无污染的能源,光伏发电,不会产生“目视污染”外的其他污染。
2)用电需要。现在住宅小区,用电的地方很多,如:居民家中、公共楼道、路灯、小区门卫室、绿化灯光美化照明等。
3)科技发展的需要。光伏是个新兴的技术行业,能为人类的生活带来很大的方便。
1.3 太阳能发电的优势
1)量大价廉。太阳能资源取之不尽、用之不竭,且免费。
2)无需配送。可原地发电、原地使用,节约输配电网的投资,并减少了输配电损耗。
3)改善环境。安装在屋顶和墙面上的光伏阵列能在吸收太阳能的同时避免了屋顶和墙面的阳光直射,尤其在夏日,可明显改善室内温度环境。
4)保护空气。现在全球大部分地区都是采用化石燃料发电,这会对空气造成严重污染,如果选用了太阳能光伏发电,则能有效的保护空气,防止雾霾现象的进一步恶化。
5)占地面积小。太阳能光伏发电无需额外占地建设,只需安装在屋顶即可,节省了土地资源,这对于人口密集、土地昂贵的城市建筑尤为重要。
1.4 光伏发电的挑战
1)稳定性差。气候和昼夜的变化对太阳能的获取量影响很大。为了使其达到一定的稳定度就必须有贮存装置,这一措施不仅增加了技术难度,也提高了造价。鉴于目前的贮存系统都不够理想,要具体应用也较为困难。
2)装置成本过高。虽然地面接收到的太阳能量非常大,但其分散度太大,密度太低,因此,作为能源使用就必须安装面积相当大的收集设备才能达到预期效果。但是大面积必将造成价位高,从而提高这一量大价廉的能源价格。
3)太阳能光伏面板损坏。太阳能光伏面板有一定的寿命,目前还不是很明确;冰雹天气对太阳能光伏面板有一定的破坏作用;天气灰尘较多,时间长后,会覆盖在太阳能面板上,影响太阳能的接收。
2 太阳能发电原理的学习与研究
2.1 太阳能发电的原理
太阳能电池组件能在太阳照射下将太阳能转换为电能,一方面通过控制器将直接送入用电设备完成诸如照明、电路控制等多种功能,如有需要还可通过AC/DC逆变器为交流负载提供电能。另一方面也可通过控制器将多余的电能送入蓄电池内贮存起来,提供夜间所需的电能。
2.2 目前太阳能发电的节能减排分析
太阳能光伏发电相比火力发电,可以减少污染物的排放,起到节能减排的作用。表1是天科光伏公司对上海、苏州地区的太阳能节能减排的分析。
表1 发电量与节能减排分析
100 kW光伏项目 kWh/年 节省 减排
标准煤 二氧化碳 二氧化硫 氮氧化物
年均发电量 85800 33.46T 87T 0.8T 0.23T
25年总
发电量 2145000 836.5T 2175T 20T 5.75T
3 苏州太阳能发电的可行性
3.1 环境可行性
苏州全年太阳总辐射4605.55 MJ/m2(兆焦/平方米),日均太阳辐射为12.62 MJ/m2,其中7月份太阳辐射最多,达到日均17.17 MJ/m2;1月份最少,为7.05 MJ/m2。全年日照时数1829小时,年日照率为42%。
3.2 经济可行性
苏州属于III类资源区,苏州的光伏发电的上网价格是1.0元/千瓦。分布式光伏的保底收入就是当地“标杆电价+0.42元/度”,而正常情况下用电价格是高于当地燃煤机组标杆上网电价的,所以自发自用比例越高,收益越高。
表2 光伏发电入网价格
3.3 政策可行性
目前我国有多项政策对大阳能发电研究进行支持,其中国发〔2013〕24号《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》制定的发展目标如下。
把扩大国内市场、提高技术水平、加快产业转型升级作为促进光伏产业持续健康发展的根本出路和基本立足点,建立适应国内市场的光伏产品生产、销售和服务体系,形成有利于产业持续健康发展的法规、政策、标准体系和市场环境。2013~2015年,年均新增光伏发电装机容量1000万千瓦左右,到2015年总装机容量达到3500万千瓦以上。加快企业兼并重组,淘汰产品质量差、技术落后的生产企业,培育一批具有较强技术研发能力和市场竞争力的龙头企业。加快技术创新和产业升级,提高多晶硅等原材料自给能力和光伏电池制造技术水平,显著降低光伏发电成本,提高光伏产业竞争力。保持光伏产品在国际市场的合理份额,对外贸易和投融资合作取得新进展。(国发〔2013〕24号国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见(节选),2013.8)
所有的这些政策,基本上都是对光伏发电产业的支持。
4 太阳能发电模型的建立
4.1 太阳能电池组件
该项目建立的模型如下。
1)系统硬件配置。10 W太阳板X2、电源箱、导线、LED光源(2W球泡、3 W球泡、8 W球泡、6 W\300 MM灯管、9 W\500 MM灯管,客户可根据应用需求做出组合选择)组成。①普通家居照明可选1 W球泡或2 W灯管;②商业照明可选3 W球泡或4 W灯管。
2)系统可照明时间说明。①满电状态下可为:2 W光源照明最少8小时;②在光照充足的情况下,太阳板充电一天可为2 W光源提供12小时所需电能;两天可以基本充满电;③如果遇到持续阴雨天,太阳板将无法为系统正常补充电能,请缩短每晚照明时间,从而延长照明天数;④每天晚上照明4-6小时以内,白天及时充电,尽量使电池始终处于满电状态,这样既可以保证系统有3天的储电量,也可以大大延长蓄电池的使用寿命。
3)持续阴雨天时请关注电压表,当指针显示电压低于12 V时,请及时充电!如天气未能转晴,可用专用的AC220V―DC12V适配器为系统充电。
4)充电插口有两个,太阳板、适配器均可任意接入充电。
5)照明插口有四个,位于USB接口的下方,插上光源的插头即可照明。
6)指示灯说明见电源箱的说明,系统设置为微电脑默认模式,正常使用即可。
4.2 蓄电池
牵引式蓄电池是目前光伏系统中的最常用蓄电池为,通常放电率可超过80%,该类型的电池主要有VRLA(铅酸)蓄电池、Ni-Cd(镍镉)蓄电池和Ni-H(镍氢)蓄电池三种类型。涉及2 V、4 V、6 V、12 V和24 V等型号电池,品种有0.5AH~2000AH近百个规格。
蓄电池应与太阳能电池、负载相匹配。可采用一种简单方法大致确定它们之间的关系。太阳能电池板额定输出功率和负载输入功率之间的关系在华东地区大致是2~4:1,系统才能正常工作,具体比例要根据灯具每天工作时间以及对连续阴雨天照明要求决定。太阳能电池的电压要超过蓄电池的工作电压的20~30%,才能保证给蓄电池正常充电。蓄电池容量必须比负载日耗电量高6倍以上为宜。
4.3 专用控制器
本系统的控制器电路主要完成以下功能。
1)为了防止蓄电池深度放电和过度充电的问题,必须限制其充、放电条件,以延长蓄电池的使用寿命。
2)控制器电路,同时实现了负载控制功能,能自动光控或者时控方式下的路灯工作状态。
3)控制器具有以下几个特点:防反充电控制;防过充电控制;防过放电控制;光控自动切换负载工作。因此,在温差较大的地方能进行温度补偿功能。该产品技术已极为成熟,设备型号有数十种之多。
4.4 蓄电池参数
为了有效减少蓄电池的数量,本项目设定了工作目标,以此来设计匹配不同型号的蓄电池。根据前期调研,为了实现最终模型,本项目需要在蓄电池充满情况下连续工作5个阴雨天,得出蓄电池容量应为(AHL×DW/ DOD =69.58×5/0.6=579.8AH),因此本项目选用了4台24 V150AH的蓄电池来完成目标。若根据负载需要设计匹配不同型号的蓄电池,可有效减少蓄电池的数量。此外,为了将蓄电池工作电压由24 V降低到12 V供负载使用,还需使用直流降压器。
4.5 太阳能电池组件
蓄电池总充电电流
式中,ε为太阳能组件系统综合损失系数,取ε=1.05;η为蓄电池充电效率,取η=0.9。
CS6P-240型太阳能电池组件数量N
为了保证系统在太阳辐射最少的月份能稳定运行,必须对系统设计进行校对。苏州地区而言1月份日平均太阳辐射最低,为7.05兆焦/平方米即1.96 kWh/m2。系统日耗电量为3.39 kWh,单晶硅电池效率为18%,则CS6P-240型太阳能电池组件数量N。
5 总结推广
5.1 成功之处
我们团队能够熟练掌握太阳能光伏发电的基本原理,组装过程,注意事项等。团队的每位成员都能够快速、正确的配置安装太阳能光伏发电系统。
5.2 有待提高
虽然该项目已经接近尾声,但还有一些不足之处,如:
1)模型较小,因为考虑到携带、演示的方便,我们的模型较小,功率不大。
2)目前太阳能光伏发电的设备较贵,如果要联网发电,一般至少要2 kW,而2 kW的价格基本上在16000元左右,我们的科研经费受限。等工作后,我们可以利用业主、社区或企业,提供经济支持,建立联网发电系统。
6 总结
经过大家辛苦努力,大家学到了很多太阳能光伏发电的知识,该项目的调研报告终于完成了,模型也基本上能够展现太阳能发电原理和实际的应用。
参考文献
[1]张晓俊,吴玺,何建龙,等.太阳能公交车站系统的设计及分析[J].信息化研究,2011(1).
[2]刘汉元.加快发展光伏产业 确保我国能源与环境安全[J].中国科技产业,2013(7).
作者简介
2013,是个不同寻常的年份,刚刚过去的2012,世界并未发生任何末日征兆,太阳照常升起,但“世界末日说”给我们带来很多反思,我们应该更关爱地球,更多地去关爱身边的人和我们共同的生存环境,我们应该放弃对自然对同类的过度掠夺,更多地去感恩和付出……
天灾难奈,人祸可免。人类正在面临的危机很大程度源于近百年来的“自作孽”:汽车的发明应用创造了时间价值,改变了伦敦、巴黎、纽约等城市粪水横流、臭气熏天的肮脏,一座座现代化大都市拔地而起,但排放出的大量尾气造成了大气污染、气候变暖,地球的“护甲”大气层正在变得日渐脆弱。汽油、煤炭、天然气的广泛开采应用,推动了工业的进步,提高了我们的生活质量;高楼大厦鳞次栉比,宽阔平坦的高速公路,“朝发夕至”的高铁动车“同城化”的范围正在加速扩大。“同球化”的时代或许近在眼前,然而这一切人类文明的璀璨成果也为人类附送了赠品――直接排放的颗粒物以及一次排放出的气态污染物转化生成的二次颗粒物――PM2.5已经引爆了诸多地区的监测器,拉响了雾霾警报,我们已经在“自食其果”,每天吸入着越来越多的PM2.5,付出了沉重的健康代价。
天作孽犹可违,自作孽不可活。如果不及时采取行动建设绿色地球、共享绿色生活,人类引以为傲的科技进步或许就将演变成埋葬人类文明的恶魔。保护环境,时不我待。
移民外星不过是天方夜谭,保护地球家园才是人类安居乐业的惟一坦途。人类在行动,越来越多的国际公约成为世人共遵的准则;国家在行动,节能、环保上升为国家战略,强制性法规陆续出台、政府性补贴明显倾斜;企业在行动,规模可以放弃、利润可以舍弃,社会责任不能丢弃!
在这份使命感的感召下,我们更加关注我们身边建设美丽中国的脚步,2013,来自全球2013个居住产业链上的品牌企业将踏上“绿色居业中国行”的征程。加入“2013”这个有特殊意义的行列吧,有了你,美丽中国将增添一份魅力,中国的绿色脚步将多一份雄壮和豪迈。
活动内容
“2013绿色居业中国行品牌大拜年(集结)”活动
此次活动将精选2013家品牌企业,通过企业LOGO和企业简介,向全社会拜大年,亮相。
绿色居业中国行名企巡礼(共12期)
2013年对在节能环保方面有突出贡献的企业进行连续专题报道,寻找和传播2013“绿色标杆”的企业、人物和产品。
绿色居业中国行产品用户体验活动
2013年《居业》将在国内首次开放在全国各省市自治区重点城市搭建的用户体验平台,每季度为企业和用户搭建集中实用的互动推广活动,并由居业市场调研机构出具权威调研报告,同时与各地合作媒体共同进行主题推广。
绿色居业中国行大型主题论坛
2013年组织两次大型绿色建筑建材技术应用与市场营销论坛,邀请国内外权威专家学者和企业领军传经送宝,探讨论证,指点迷津。
2013中国居住产业
绿色居业中国行风云榜
2013年年终,根据社会和市场反馈,以及专家评定,推举出三大榜单:
A、2013年度企业社会责任排行榜
B、2013年度消费者认知度品牌榜
C、2013年度绿色企业领军榜
参与办法
加入绿色居业中国行企业联盟:报名加盟成员,即可免费参加2013新春“绿色中国行”大拜年,展现品牌推动力!每位成员可免费享受价值2000元的企业展示一次(LOGO一个)。
联盟成员企业参与2013“绿色居业中国行”全年推广活动可享受相应的成员特惠。
开展绿色建筑行动,以绿色、循环、低碳理念指导城乡建设,严格执行建筑节能强制性标准,扎实推进既有建筑节能改造,集约节约利用资源,提高建筑的安全性、舒适性和健康性,对转变城乡建设模式,破解能源资源瓶颈约束,改善群众生产生活条件,培育节能环保、新能源等战略性新兴产业,具有十分重要的意义和作用。
绿色建筑的推广,关键在于新型绿色建材的应用。新年伊始,以嘉寓股份、太空板业等为代表的绿色建筑概念股风起云涌。嘉寓股份从今年第二个交易日1月7日起连拉三个涨停,太空板业连续两天涨停,红宝丽一天涨停。正是源于这股政策的东风,绿色建筑在A股掀起的红色风暴还在继续。1月15日,耀皮玻璃、中航三鑫强势涨停,带动沉寂已久的玻璃板块全线反弹。
绿色建筑正在颠覆着建材行业“高耗能、体积大”的传统形象,贴上节能、“轻薄”等标签的新型绿色建材正在奏响建材行业节能环保的“进行曲”。
《行动方案》指出,绿色建筑是在建筑的全寿命期内,最大限度地节约资源、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。方案提出了具体目标为:城镇新建建筑严格落实强制性节能标准,“十二五”期间,完成新建绿色建筑10亿平方米;到2015年末,20%的城镇新建建筑达到绿色建筑标准要求。“十二五”期间,完成北方采暖地区既有居住建筑供热计量和节能改造4亿平方米以上,夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造5000万平方米,公共建筑和公共机构办公建筑节能改造1.2亿平方米,实施农村危房改造节能示范40万套。
到2020年末,基本完成北方采暖地区有改造价值的城镇居住建筑节能改造。国家发改委有关负责人1月11日就《绿色建筑行动方案》答记者问时表示,建筑能耗具有能耗“锁定”效应,一座绿色节能的建筑是一笔宝贵的财富,反之则是一个大量消耗能源资源的黑洞。目前,我国存量建筑有400多亿平方米,每年新建建筑约有20亿平方米, 建筑建造和运行消耗了大量的能源资源。建筑是节能减排的重点领域之一。
近年来,我国建筑节能和绿色建筑发展取得了积极进展,新建建筑节能标准执行率大幅度提高,既有建筑节能改造、可再生能源建筑应用、公共建筑节能监管均取得了明显成效。
“但还存在一些比较突出的问题,主要是城乡建设模式粗放,能源资源消耗高、利用效率低,重规模轻效率、重外观轻品质、重建设轻管理;一些地方大拆大建,建筑使用寿命远低于设计使用年限等。”该负责人表示,为做好《推广方案》的组织实施,国家发改委、住建部将加强综合协调,指导各地区和有关部门开展工作,促进城乡建设模式和建筑业发展方式加快转变。
各地区、有关部门要尽快制定相应的绿色建筑行动实施方案,明确责任,狠抓落实,确保完成《推广方案》确定的各项目标任务。
住建部副部长仇保兴此前预计,2020年前,我国用于节能建筑项目的投资将至少达到1.5万亿元。2012年以来,我国已了关于推广金太阳、长江中下游及北方地方建筑节能改造、可再生能源建筑应用等多个文件,绿色建筑产业未来的市场空间十分巨大。
《行动方案》指出,在新建建筑方面,建设用地要优先利用城乡废弃地,积极开发利用地下空间。积极引导建设绿色生态城区,推进绿色建筑规模化发展。政府投资的国家机关、学校、医院、博物馆、科技馆、体育馆等建筑,直辖市、计划单列市及省会城市的保障性住房,以及单体建筑面积超过2万平方米的机场、车站、宾馆、饭店、商场、写字楼等大型公共建筑,自2014年起全面执行绿色建筑标准。
积极引导商业房地产开发项目执行绿色建筑标准,鼓励房地产开发企业建设绿色住宅小区。制定村镇绿色生态发展指导意见,编制农村住宅绿色建设和改造推广图集、村镇绿色建筑技术指南,免费提供技术服务。
大力推广太阳能热利用、围护结构保温隔热、省柴节煤灶、节能炕等农房节能技术;切实推进生物质能利用,发展大中型沼气,加强运行管理和维护服务。科学引导农房执行建筑节能标准。城镇建筑设计阶段要100%达到节能标准要求。严格建筑节能专项验收,对达不到强制性标准要求的建筑,不得出具竣工验收合格报告,不允许投入使用并强制进行整改。
在既有建筑节能改造方面,以围护结构、供热计量、管网热平衡改造为重点,大力推进北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造,“十二五”期间完成改造4亿平方米以上,鼓励有条件的地区超额完成任务。
(云南省林业生态工程规划院,昆明536500)
摘 要:文章回顾了云南等地小桐子(又称膏桐)发展从热到冷的历程,简单分析了原因,总结了一些值得重视的问题,以神字新能源公司等企业的发展为背景,提出了今后发展的思路及对策建议。
关键词 :小桐子;产业发展;新思路
中图分类号:S792.99
文献标识码:B
收稿日期:2015-01-19
作者简介:杨恩福(1946-),男(彝族),云南省风庆县人,高级工程师.
云南的小桐子产业发展,在2006~2009年曾经历了一个高速发展期,目标是向着生物柴油目标前进,要在破解能源危机方面有所作为,各路人马和公司纷纷向小桐子适生区建基地。在云南很多县似乎形成了全民动员发展小桐子的态势。然而2012年生物柴油生产出来了,用于航空试用的飞行也告成功,这以后,一些有实力的公司的人马又纷纷撤离了小桐子适生区,小桐子的发展又冷下去了,究其原因,耐人寻味。
1 小桐子特性简介
小桐子(又称膏桐、麻疯树),原产热带美洲,现广泛分布于世界热带地区。小桐子传人我国已有300多年,主要分布在福建、广东、广西、海南、四川、贵州、云南和台湾等省区,现有资源以云、贵、川地区为多。在云南,小桐子广泛分布于金沙江、澜沧江、红河、怒江等江河沿线的干热河谷区,在红河、楚雄、临沧、大理、丽江等州(市)均有分布。
小桐子一般生长于海拔1600m以下的河谷荒山荒坡上,喜光、喜暖热气候,可在年降雨量480~2380mm、年平均气温17℃以上地区生存,能耐-5℃短暂低温,不择土壤,耐干旱瘠薄,是干热河谷地区造林绿化的优良树种。在气温较高的地区一年开花结实2次。单果重3.6~4.Og,每果一般有种子2~3枚,种皮重量占果重的一半稍多。因分蘖能力强,生长快。造林后2~3a开始结果。一般种植5a进入产果稳定期,平均公顷产约4500kg,产果稳定期30~50a。种子含油率35%~50%,是世界公认最适合用于提取生物柴油的树种。种子含油率高,经过加工可制成生物柴油。种子、树皮、叶、根的乳汁中含有多种成分的生物药源,可提取制作生物医药和生物农药。种子加工后的油饼蛋白质含量较高,脱毒后可制作生物饲料,未脱毒的可制作优质的有机生物肥。因茎叶有毒,牲畜不吃,病虫较少,不易燃烧,可作为田间地边的生物篱笆和防风、防火屏障。培育小桐子能源林,利用其种子提炼生物柴油,是小桐子产业发展的主要方向。
2 云南小桐子发展概况
从2006年9月开始,云南省级有关部门完成了“云南省生物质能源资源调查评估报告”专项研究。报告称:小桐子是云南乡土树种,全省15个州市81个县区都有其天然分布,全省适宜种植的土地资源达200多万hm2。按照省林业厅组织编写的《云南省林木生物质能源——生物柴油原料林发展规划》,云南省发展生物柴油是总体目标,拟培育66.67万hm2原料林基地,形成年产200t生物柴油、产值超过30亿元的新兴产业。一时间种小桐子成为一些县造林的主攻方向。一些地方不讲立地条件地发展小桐子,浪费了一些好的土地资源,使林农意兄大。
从2006~2009年底,以云南明港生物能源发展有限公司、云南神宇新能源有限公司、英国阳光集团等为代表的20多家企业在云南省的红河、文山、楚雄、普洱、临沧、昭等10多个州市种植小桐子10多万hm2,其中,云南神宇新能源有限公司种植3.33万hm2,在双柏就有通过验收的基地林1.2万hm2。在科技部、云南省科技厅和相关企业共同推动支持下,实施了小桐子良种选育、规模化、集约化栽培示范、小桐子生物柴油加工技术与示范生产线建设等课题,吸引了10多家企业在云南投资小桐子原料林基地建设,逐步形成小桐子良种选育、种植技术、产品加工和副产品开发的小桐子生物燃料产业链。
云南既无油田又无炼油厂,每年需从省外购买成品油350万t以上,面对能源短缺和油价日益高涨的世界性问题,作为生物资源大省,云南抢抓机遇,适时出台建设全国最大生物柴油基地的全省性规划,并以其独特的基地种植优势吸引海内外企业家加盟。神宇新能源公司已建成小桐子生物柴油生产线,成功地生产出航空用柴油,并试飞成功,2013年,双柏生物柴油加工厂生产的生物柴油BD100和生物柴油调和油BD5.由质量技术监督局抽样检验,经国家石油石化产品质量监督检验中心进行检验,全项指标合格,该公司已生产合格的生物柴1000多t,并实验性地向广州地区的化妆品等领域试售。因未办妥销售和生产许可证,厂方不敢大量生产,目前,尚库存小桐子1000多t,职工处于待命状态。2013年末,双柏加工厂年产3000t生物柴油生产线改造完毕,具备连续生产条件,实现小桐子综合效益盈利。他们为我国综合利用小桐子资源闯出了一条新路。然而就在这时,小桐子热就开始降温了。一些有实力的公司的人马又纷纷撤离了小桐子适生区,小桐子的发展又冷下去了。
3 小桐子发展研究
通过观察云南小桐子产业8a来发展历程,感到有3个问题值得讨论:
3.1 小桐子的发展优势
3.1.1 小桐子是理想的生物柴油资源植物
属可再生能源。种仁含油率高,小桐子生物柴油在燃烧过程中,对环境污染小,一次种植小桐子可连续采收50a,可利用周期长。
3.1.2 小桐子综合利用前景广阔
种子经榨油处理后,还有以下利用价值:
①种子油渣、残油渣及树叶可作抗微生物、抗寄生虫中间宿主、抗白蚁虫蛀等药品原料;②饼粕去毒后也可作为动物饲料,富含氮的种子油渣是极好的植物肥料;③小桐子壳可作为高档药用炭的原材料;④小桐子叶、茎、果均可人药。
3.1.3 生态效益特殊性
小桐子造林对立地条件要求不严,是干热河谷地区的造林先锋树种,是其他树种无法替代的,可以利用他的这种特点加快干热河谷地区的荒山绿化。减少水土流失,发挥生态效益。有利于充分利用边际性的荒山荒地,达到国家发展生物质能源“不与民争粮,不与粮争地”的发展要求。
3.1.4 可开展林下多种经营
神宇新能源公司创新了在小桐子林下承包养羊、养鸡,收到了较好效果,由于小桐子内含物对周围环境的影响,鸡、羊都很少生病,栽做庄园绿篱能发挥着较好的维护作用。
3.1.5 可帮助村民寻找创收门路
在干热河谷地区,一般村集体有很多闲置的荒山急待治理开发,若转让给公司种植小桐子原料林,这既治理了荒山又获得转让费,增加了收入,村民还可用闲时采摘桐子卖给公司增加收入。
3.2 存在问题
3.2.1 开发小桐子种植区有一定难度
因适生区受海拔和气候的影响,尤其在干热河谷地区,立地条件太差,要建成一片稳产、高产的小桐子林是需要一定量资金,鉴于当前农村劳动力缺乏,工价高,势必增大生物柴油的原料成本。
3.2.2 取得生物柴油生产销售许可有一定障碍
小桐子生物柴油从生产成功,检验合格,又试飞成功,至今已两年多了.神宇公司已生产柴油1000多t,项目启动时,国家科技部、云南省政府、省林业厅都下了最大决心,至今两年多了,又冷下去了?最大原因是没有拿到生产许可证和销售许可证。千多吨种子也在仓库里睡大觉,究其原因主要是机制体制问题。要解决起来也不容易,需要时日。
3.2.3 政策性补助未落实
小桐子生物柴油成本价高于现行成品柴油价,这是客观存在的,按国家规定生产It生物柴油有3000元的财政补贴,生产酒精的企业拿到了,而生产小桐子生物柴油的企业则久久未能落实。
3.2.4 生产生物柴油的市场前景不太乐观
由于小桐子生物柴油的生产成本略高于市场现市柴油价格,在世界油价猛跌的今天,因之缺乏市场竞争力。解决起来需要从战略高度考虑、也要从技术层面和综合生产组合上改良创新。
3.2.5 生产小桐子生物柴油的副产品市场有待培育开发
小桐子生物柴油的副产品是多种多样的.在小桐子生物柴油主产品不成规模时,其副产品的规模也无从谈及,主产品问题解决了,副产品之培育市场仍需时日。
3.3 前景展望
小桐子种子是发展林业生物柴油最具潜力的原料之一。在适生区内,特别是充分利用云、贵、川地区干热河谷地带的荒山荒地,通过科学规划,合理配置,营造速生丰产的小桐子能源林,为生物柴油生产稳定持续提供原料,是小桐子生物柴油产业化发展之路。小桐子生物柴油用于航空试飞成功,使我们看到希望,多项试验表明,小桐子生物柴油具有更大的皮肤渗透力,用于医药和化妆品具有广阔前景,开发小桐子生物柴油,前景广阔。在干热河谷地区提倡大种小桐子,可加快这些地区的绿化治理,生态意义更为重要。因此,小桐子产业的发展不应该冷,而应该在总结反思的基础上理性发展。
4 对策建议
为使云南的小桐子产业健康理性发展,特作如下建议:
一是建议政府有关部门组织一次小桐子发展问题的调研,写出后续发展的调研报告,供决策部门参考。
二是根据调研报告请省有关部门报请国家发改委、科技部、国家林业局协助解决神宇新能源公司等企业小桐子生物柴油的生产许可证和销售执照的问题。
三是建议将小桐子产业的发展继续列入云南的“十三五”林业规划。
四是建议组织有关科研单位继续开展对小桐子生物柴油生产的副产品深度开发利用的研究。
五是请省发改委、财政厅按国家政策尽快落实小桐子生物柴油的生产企业的财政补贴问题。
六是加大对干热河谷区造林绿化的投入,列专项资金用于这些地方加快利用小桐子绿化荒山治理的步伐。