可再生能源主要存在的問題范文
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篇1
[關鍵詞] 農村 可持續發展 環境保護 可再生能源
一、我國農村能源的現狀和問題
目前我國農村能源存在的問題歸納起來主要有以下幾方面:
1.農村能源消費對生態與環境的壓力大
農村能源對生態與環境的壓力來自開采和使用兩個方面。目前煤炭在農村能源中占有很大比例,而農村一些小煤礦的開發不當給當地造成環境破壞的情況屢屢發生。薪柴作為農村生活用能最主要的來源,目前仍占20%左右,其過度采集是導致森林植被破壞的原因之一。在使用能源方面,燃煤燒柴釋放出大量溫室氣體和污染物,也使得農村環境污染問題越發嚴重。
2.農村能源可持續發展機制仍不完善
解決農村能源問題必須加快農村能源可持續發展建設的步伐。中國在建立農村能源可持續發展機制方面,進行了大量的工作,但仍然存在很多問題。從政府到農民和相關企業,能源意識不強,造成了農村能源利用的低效和浪費。農村能源宏觀管理體系不健全、管理混亂的問題,仍然比較嚴重。有利于農村能源可持續發展的多元融資機制還沒有形成,農村能源建設的投入嚴重不足。
二、可再生能源在農村發展中的作用
我國的可再生能源資源絕大部分資源分布在農村。大力發展農村可再生能源不對農村建設具有重要意義。
1.改善農村生活環境,提高農民的生活質量
我國農村商品能源地供給一直比較低,農民的很多家用電器因為電力供應不足而閑置,從而不利于各種科技信息在農村的傳播和農村精神文明建設。發展農村可再生能源有利于提高農村能源的自供率,農村能源供應的可靠性和穩定性,促進農村精神文明建設。
2.發展生態農業,實現農業生產的可持續發展
生態農業建設已成為各地實現農業可持續發展的必然選擇。大力發展的農村可再生能源技術,如沼氣發酵技術作為生物質能開發利用的一種主要技術,在我國己得到較為廣泛的開發利用,取得了很好的經濟、社會和環境效益。沼氣作為一種可再生潔凈能源,不僅可以燃燒,而且可以用于照明;沼肥可以回田,增加土壤肥力;沼液可以浸種,還可以預防蟲害。因而,可再生能源建設有利于農業生產的可持續發展。
1.我國農村可再生能源建設存在的問題
1.1技術開發體系與服務網絡尚未形成
從事農村能源工作人數少,缺少專業科技隊伍,可再生能源技術在農村的推廣困難,好的可再生能源項目由于技術難以消化而難以進行實施;技術推廣服務網絡尚未形成,可再生能源資源一般較為分散,必須就地開發,就地使用,必須有技術服務、物資器材供應功能齊全、覆蓋面廣的專業服務網絡。
1.2可再生能源開發尚未納入法制管理軌道,缺乏相應的保障激勵政策
農村能源機構所遵循的總體方針和相關政策、規劃、計劃都屬于指導性質,缺乏相應的法規條例的強制作用,主管部門沒有強制監督依據,其發展只能更多地取決于各方面的認識,因而發展緩慢;對可再生能源建設的戰略地位缺乏足夠認識,保障措施力度不夠,致使豐富的可再生能源資源效益沒有得到充分發揮;農村能源產品的生產經營比較混亂,質量低劣的農村能源產品充斥市場,損害了消費者利益。對可再生能源技術推廣工程、產品質量監督檢測缺乏手段和法規依據,從而不能實施有效的監督管理,影響了可再生能源事業的健康發展。
2.加快開發利用農村可再生能源的措施
我國農村地區可再生能源資源豐富,開發利用農村可再生能源是一項很有前景的事業。為了有效地促進可再生能源在農村的推廣應用,加快農村可再生能源建設步伐,應該采取以下措施:
2.1建立技術保障和服務體系
農村可再生能源開發涉及面廣,任務繁重,是為農民辦好事、辦實事的復雜的系統工程。要抓好這項工作,必須建立和加強市、縣、鄉可再生能源建設管理機構,形成一個比較系統的管理體系。可再生能源資源由于資源分散,不便于大規模集中開發,一般是上門服務,就地建設,就地開發,就地使用。項目的實施必須有覆蓋面廣,功能齊全的服務網絡支撐。因此,鄉鎮農村能源服務站的建立健全,在技術推廣服務中至關重要。服務站負責組織農村能源建設工程施工,物質、器材和產品的就地供應,產品工程的安裝和維護等,更重要的一個職責就是對民間技術隊伍的管理。
篇2
(一)數據來源及說明本文的數據來源于筆者對吉林、陜西、山東、浙江4個省份農村地區2008年和2012年409戶農戶的可再生能源消費情況的跟蹤調查(如表1所示)。實地調研分別于2009年和2013年進行,調研結合采用多階段抽樣、分層隨機抽樣的方法選取樣本省、縣、鄉鎮、村和農戶。首先,考慮地區代表性和農業發展水平,選取了山東、陜西、吉林、浙江4個省份;其次,每個地區按縣人均收入高、中、低三層各隨機抽取一個縣;然后,每個縣隨機選取了2個鄉,每個鄉隨機選取2個村,每個村隨機選取12戶農戶。第一期共調查576戶農戶,獲得有效問卷570份。第二期追蹤樣本480戶。由于部分農戶對個別可再生能源消費量的估計存在困難,兩期調研中各種可再生能源消費量數據均被完整獲得的樣本為409戶,占追蹤樣本的85.2%。根據農戶收入等家庭特征因素的分析發現,跟蹤調查樣本與非有效樣本沒有顯著差異,因此,本研究中409份有效樣本具有較好的代表性。
(二)農村可再生能源生活消費的現狀與發展趨勢根據實地調研數據,中國農村家庭消費的可再生能源主要包括秸稈、薪柴、太陽能和沼氣4種。本文在分析中將可再生能源分為傳統可再生能源和新型可再生能源兩大類,其中傳統可再生能源包括直接燃燒的秸稈和薪柴,新型可再生能源包括太陽能和沼氣。1.中國農村可再生能源消費總量呈現下降趨勢,并且消費結構明顯變化。2008年,中國農村可再生能源人均年消費量為417.87千克標準煤,2012年下降為349.85千克標準煤,降幅為16.28%(如表2所示)。其中,傳統可再生能源的人均年消費量從408.56千克標準煤下降為323.45千克標準煤,降幅達20.83%。雖然相比2008年,傳統可再生能源在可再生能源消費中所占的比重有所下降,但其仍以92.45%的比例占據中國農村可再生能源消費的主體地位。傳統可再生能源中,農作物秸稈和薪柴在農村可再生能源消費總量中占比分別為64.03%和28.43%。2.中國農村新型可再生能源消費發展較快,但消費所占比例依然較低。2008年新型能源人均年消費量僅為9.31千克標準煤,2012年上升到26.41千克標準煤,增長將近2倍(如表2所示)。雖然新型可再生能源發展較快,但從消費比例看其發展程度并不高,2012年新型可再生能源人均年消費量占當年可再生能源人均年消費總量的7.55%,不足傳統可再生能源消費量的十分之一。此外,當前中國農村新型可再生能源種類相對單一,太陽能占新型可再生能源消費的絕大部分,沼氣消費占比不足1%。3.不同地區農村可再生能源的消費差異較大。北方地區傳統可再生能源消費較多,南方地區新型可再生能源發展較快。在2012年4個調研省份中,農村可再生能源人均年消費量最大的是吉林(615.74千克標準煤),山東(311.51千克標準煤)、陜西(268.89千克標準煤)次之,浙江最小(206.72千克標準煤),地區排序與2008年完全一致,這可能與中國北方地區冬季氣溫較低、供暖能源需求較大有關。各地區農村可再生能源消費結構也存在較大差異,吉林、山東兩省以秸稈為主要能源(分別占可再生能源消費量的93.97%和87.86%),陜西、浙江兩省則以薪柴消費為主(分別占其可再生能源消費量的79.42%和61.67%)。2012年浙江省新型可再生能源的消費量為75.57千克標準煤,占其可再生能源消費總量的36.56%,發展程度遠遠高于其他3個省份,如表3所示。
(三)影響中國農村可再生能源消費的相關因素分析本文進一步對可能影響中國農村可再生能源消費的因素做了統計分析,分析結果表明,農戶可再生能源的消費量與家庭經濟水平、勞動力機會成本、不可再生能源價格、作物耕種面積、到集貿市場的距離、家庭人口特征等因素密切相關,如表4所示。統計結果表明,隨著人均財產水平上升,農戶家庭傳統可再生能源消費量明顯減少,新型可再生能源消費量顯著增加。數據分析結果顯示,當人均財產低于1萬元時,傳統可再生能源人均年消費量為418.48千克標準煤,新型可再生能源消費量為4.93千克標準煤;當人均財產水平高于3萬元時,傳統可再生能源人均消費量下降為230.67千克標準煤,新型可再生能源消費量上升為43.92千克標準煤。農業勞動力價格也可能明顯影響農村人均可再生能源消費。研究發現,隨著勞動力價格上升,農戶家庭傳統可再生能源消費量逐漸減少,新型可再生能源消費量顯著增加。當勞動力價格低于1000元/月時,傳統可再生能源人均年消費量為433.70千克標準煤,新型可再生能源為6千克標準煤;當勞動力價格上升到2000元/月以上時,傳統可再生能源人均年消費下降到286.23千克標準煤,新型可再生能源人均年消費上升到44.27千克標準煤。電能等替代能源的價格也與可再生能源的人均消費密切相關。表4顯示,電能價格在每度0.55元以下時,傳統可再生能源人均年消費量為355.64千克標準煤;當電價高于0.55元時,傳統能源人均年消費量上升至402.17千克標準煤。燃油價格低于7元/千克時,新型能源人均年消費量為6.88千克標準煤;當油價超過到8.5元/千克以上時,新型能源人均年消費量提高到28.78千克標準煤。能源獲取難易程度以及家庭人口特征等因素也可能影響農村可再生能源的消費。表4的統計結果表明,當家庭人均農作物面積從小于1畝增加到3畝以上時,傳統可再生能源人均年消費量從218.66千克標準煤上升到608.49千克標準煤,同時新型可再生能源人均年消費量從30.55千克標準煤下降到4.22千克標準煤。傳統可再生能源消費量隨村委到集貿市場距離的增加而增加。此外,家庭住家人口規模、勞動力占家庭人口比例、戶主受教育程度、家庭成年務農女性比例等也與可再生能源消費存在明顯相關關系。例如,戶主受教育程度越高,人均傳統可再生能源的消費量呈明顯下降趨勢,而新型可再生能源的消費量呈明顯上升趨勢。
二、模型設計與估計結果
(一)模型設計與變量選擇上述相關性分析結果表明,中國農村家庭生活可再生能源消費可能與農戶家庭經濟水平、勞動力機會成本、獲得能源難易程度、家庭人口特征等因素有關。但是,單因素分析沒有控制其他因素的影響,無法將不同因素對農村地區能源消費的影響分離出來。因此,本文進一步建立計量經濟模型,系統估計不同因素對中國農村地區生活可再生能源消費的影響。已有農村能源消費方面的研究大多采用單期調研數據,并且僅對某一類能源的消費展開分析而沒有考慮到不同類型能源之間的相互替代關系。本研究基于兩期調研的面板數據展開分析,能更有效地控制潛在的遺漏變量所導致的估計偏誤。另外,考慮到不同可再生能源消費之間可能存在相互替代作用,因此,建立不同可再生能源消費的聯立方程模型估計可以提高模型的估計效率[13]。由于現有的計量模型分析工具(如STATA)還難以實現對聯立模型方程的固定效應估計,因此本研究采用隨機效應的聯立模型系統展開估計。模型設計如下Y1it=β10+β11Eit+β12Wit+β13Pit+β14Ait+β15Zit+β16SC+ε1itY2it=β20+β21Eit+β22Wit+β23Pit+β24Ait+β25Zit+β26SC+ε2it!(1)式中,Yit為被解釋變量,表示第t期第i戶農戶某類可再生能源的人均年消費量,1表示傳統可再生能源消費量(秸稈與薪柴之和),2代表新型可再生能源(太陽能和沼氣);Eit、Wit、Pit、Ait、Zit分別代表家庭經濟水平、勞動力價格、不可再生能源價格、能源可獲得性、家庭人口特征等5類解釋變量;SC表示縣級地區虛變量;β表示待估計參數;εit為誤差項。模型中解釋變量的定義及描述性統計結果如表5所示,其中,2012年財產水平、價格水平等變量利用消費品價格指數調整為2008年的不變價。
(二)模型估計結果與分析回歸結果表明(如表6所示),家庭經濟水平對新型可再生能源消費的影響在1%的置信水平上顯著為正,但對傳統可再生能源消費的影響不顯著。人均財產水平每提高1萬元,新型可再生能源人均年消費量增加0.74千克標準煤。勞動力價格對農戶傳統可再生能源和新型可再生能源消費的影響顯著,但方向相反。模型估計結果表明,農業勞動力價格每提高1000元/月,傳統可再生能源的人均年消費量下降52.44千克標準煤,而新型可再生能源人均年消費量上升10.82千克標準煤。電能價格對農戶傳統可再生能源和新型可再生能源的消費均產生顯著的正向影響,電價每提高0.1元/度,傳統可再生能源的人均年消費量將增加40.54千克標準煤,新型可再生能源人均年消費量也將增加4.50千克標準煤。燃油價格對兩類可再生能源均有正向影響,但不顯著,可能因為燃油主要為生活出行的交通工具所用,與可再生能源做飯供暖的主要用途競爭性不強。村委到最近的集貿市場的距離增大會顯著增加農村居民對可再生能源的消費量。村委到最近集貿市場的距離每增加1公里,農村人均傳統可再生能源的人均年消費將增加3.56千克標準煤,新型可再生能源消費量增加0.62千克標準煤。這可能是因為隨著農戶離集貿市場距離的增加,其獲得替代性商品能源成本提高,農戶因此將減少替代性商品能源的消費并導致可再生能源消費量的增加。家庭人口規模也會顯著影響人均農村傳統可再生能源的消費。家庭住家人口每增加1人,傳統生物質能源的人均年消費量下降57.22千克標準煤。另外,戶主的受教育水平、非農工作經歷、家庭中務農女性的比例等也會對可再生能源消費產生影響。例如,戶主受教育程度為小學以下的家庭,其傳統可再生能源消費量顯著高于其他家庭。
三、研究結論與政策啟示
篇3
2005我國出臺了《中華人民共和國可再生能源法》
(以下簡稱《可再生能源法》)并在2009年作出了修改,確定了可再生能源總量目標制度、可再生能源并網審批和全額收購制度、可再生能源上網電價與費用分攤制度、支持農村可再生能源發展、財政激勵措施等一系列的法律激勵制度.
一、《可再生能源法》確立了以下幾個主要的法律激勵制度1、總量目標制度可再生能源總量目標制度是一個國家或者其中某一個地區的政府用法律或法規的形式對可再生能源的市場占有率做出的強制性的規定,以確保可再生能源的開發利用.
在《可再生能源法》中,相應的條款明確指出,我國將可再生能源的開發利用列為能源發展的優先領域,通過制定可再生能源開發利用總量目標和采取相應措施,推動可再生能源市場的建立和發展.將全國可再生能源開發利用中長期的總量目標的制定,具體授給權國務院能源主管部門.
2、發電全額保障性收購制度在《可再生能源法》中,相應的條款明確指出,我國的電網企業應當與按照可再生能源開發利用規劃建設,依法取得行政許可或者報送備案的可再生能源發電企業簽訂并網協議,全額收購其電網覆蓋范圍內符合并網技術標準的可再生能源并網發電項目的上網電量;相應的發電企業有義務配合電網企業保障電網安全.以此來激勵相關開發可再生能源主體的積極性.
3、分類電價制度分類電價制度,即有關主體根據采用不同的可再生能源技術發電的社會平均成本,分門別類地制定相應的上網電價,并向社會公布,以期確保合理競爭.
4、費用補償制度在《可再生能源法》中,相應的條款明確指出,我國的電網企業依照確定的上網電價收購可再生能源電量所發生的費用若高于按照常規能源發電平均上網電價計算所發生費用之間的差額,由在全國范圍對銷售電量征收可再生能源電價附加補償;我國電網企業為收購可再生能源電量而支付的合理的接網費用以及其他合理的相關費用,可以計入電網企業的輸電成本,并從銷售電價中回收;其中由國家投資或者補貼建設的公共可再生能源獨立電力系統的銷售電價,執行同一地區分類銷售電價,其合理的運行和管理費用超出銷售電價的部分,依照《可再生能源法》的相關規定進行補償.
5、專項基金制度在《可再生能源法》中,相應的條款明確指出,可再生能源開發利用的科學技術研究、標準制定和示范工程;農村、牧區生活用能的可再生能源利用項目;偏遠地區和海島可再生能源獨立電力系統建設;可再生能源的資源勘查、評價和相關信息系統建設;促進可再生能源開發利用設備的本地化生產,由國家財政設立可再生能源發展基金,對以上項目工程的支持.
二、促進可再生能源開發利用法律激勵措施的缺陷及相關措施完善的建議1、促進可再生能源開發利用法律激勵措施的缺陷針對我國目前在可再生能源開發利用中的問題,系統分析我國可再生能源法的相關法律激勵制度,結合2005年及2009年修改過《可再生能源法》,我國可再生能源的法律激勵措施仍然有諸多缺陷:
(1)可再生能源開發生產成本、技術相對傳統能源無明顯優勢,需要資金、研發、技術的支持目前,可再生能源的生產成本比化石燃料要高.這迫使可再生能源的發展更需要健全的融資機制,強大的研發能力,先進的裝備制造技術.雖然為了推進可再生能源的開發利用,《可再生能源法》中規定了可再生能源開發利用的科學技術研究、標準制定和示范工程;農村、牧區生活用能的可再生能源利用項目;偏遠地區和海島可再生能源獨立電力系統建設;可再生能源的資源勘查、評價和相關信息系統建設;促進可再生能源開發利用設備的本地化生產,由國家財政設立可再生能源發展基金,對以上項目工程的支持.但從實際投入量上看,國家對可再生能源的投資量仍偏少,穩定的政府資金投入機制尚未形成.
(2)可再生能源市場尚未初步形成沒有市場需求,就沒有可再生能源的快速發展.公眾目前更偏好傳統能源,傳統能源的供應體系、銷售體系、服務體系已經完善,這樣傳統能源的規模效益將遠遠大于可再生能源的,比可再生能源能有競爭力,可再生能源供應不得不依賴傳統能源市場.
在《可再生能源法》雖有規定說,國家扶持在電網未覆蓋的地區建設可再生能源獨立電力系統,為當地生產和生活提供電力服務.但實際上國家電網及供熱、供氣系統不能覆蓋的區域僅是偏遠地區,這樣的市場需求太小,遠無法促進可再生能源市場的形成.
(3)可再生能源法規的實施細則及相關法規仍有待完善,具體可操作性相對較差我國的《可再生能源法》中僅作了一些原則性、指導性的規定,在如何具體操作方面,有所欠缺,相關配套措施的缺失.此外,從法律綜合體系上看,促進可再生能源開發利用法律和法規及相關規章本身缺乏全局性、系統性、協調性、連續性、穩定性,而且在權威性和可操作性方面也存在不足,仍需完善.
2、可再生能源開發利用法律激勵措施的完善建議(1)加強可再生能源領域的研發和技術創新,建立新的融資機制政府部門應將對可再生能源領域的開發和技術創新納入國家中長期科技規劃的高技術領域,加強與高校的合作,重視吸收國際先進技術,加大研發投入,制定更加優惠的財稅政策,促進建立可再生能源體系的核心技術,防止國外技術的壟斷.
在融資機制的建立方面,一方面要完善現有的國內融資機制:完善相應的稅收、貸款、補貼政策,加大對可再生能源發展基金的投入;建立一些新的融資機制:比如政府購進一批風能發電設施,然后一定的方式租賃給風能開發企業.另一方面要,在國際融資方面應該由政府加大對可再生能源開發企業的引導利用世界銀行、國際金融公司、聯合國開發計劃署、亞洲銀行、全球環境基金會對可再生能源開發的資金支持;作為政府還應該建立相關專門部門引導可再生能源開發企業利用《京都議定書》機制(排污權交易、共同實施、清潔發展機制)相關的資金及技術支持.
(2)培育建立可再生能源市場可再生能源的發展離不開它的市場,政府應該以市場機制為主導,指定可再生能源發展政策,以引導可再生能源市場的建立.政府要制定關于可再生能源的宏觀調控及全國性的產業政策,積極利用相關經濟激勵政策引導其發展,明確企業的相關產權.具體而言:政府必須對可再生能源的開發利用進行事前事后評估,避免盲目開發,各地可再生能源的開發必須符合全國性的產業規劃方針,如西部應以風能、太陽能為特色產業,東部以潮汐能為特色產業;政府必要時應和可再生能源開發企業簽訂行政合同,采購它們的產品,指導其投資、研發,以避免外國企業壟斷;鼓勵有條件的企業出口;積極制定相關標準體系,推行可再生能源標識,鼓勵公眾購買可再生能源產品.
(3)細化、補充、協調配套法規,落實、評估法規實施情況鑒于我國實際情況,國務院各部委及地方政府應在考慮了全國,地方實際情況,仔細研讀《可再生能源法》后及時出臺配套的行政法規、規章、技術規范及制定相應的規劃、計劃,來細化和補充《可再生能源法》中確定的各項法律制度,以保證《可再生能源法》的順利實施.我國許多可再生能源方面的法律政策措施規定缺少全局性,集中性差,存在法律政策措施的制度目標協調性差,相關規定缺失等不少問題,而且許多可再生能源法律政策措施與其他法律制度之間缺乏溝通性,導致彼此之間矛盾或沖突的出現.對此,我們一定要按照《可再生能源法》確定的法律原則和規定,及時對現行的行政法規、規章、技術規范以及相應的規劃等相關法律做出調整,同時必須考慮可再生能源開發利用的各項指標要求,在其他相關法律中體現可再生能源開發利用的各項目標要求.此外,稅法,金融法、經濟法也必須做出相應的修改以激勵可再生能源的開發利用,以使可再生能源體系形成綜合性的法律體系.
篇4
關鍵詞 省域可再生能源規劃;可再生能源行業增長模型;階段目標分解
中圖分類號 C921.2 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104(2011)04-0100-05 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.04.016
規劃包括三要素,即什么時機、采取什么措施、完成什么樣的指標。不同的規劃是在此基礎之上不斷的迭加約束條件。如能源規劃是在此基礎上進一步考慮資源約束,在開采的時候不但要考慮當前能源供給和能源需求的均衡,還需要考慮未來能源供給和需求的均衡。由于可再生能源在總能源消費總重較低,因此,當前的規劃并不需要考慮可再生能源對整體能源系統的均衡的影響。其主要約束條件是可再生能源資源條件約束和可再生能源配額產生的市場約束。
1 可再生能源規劃研究方法概述
當前我國的規劃處于一種從計劃經濟時期到市場經濟時期的轉折點。保留較多的計劃經濟特點,同時又增添了較多的市場經濟特色。魏后凱認為我國規劃體制的改革尚處于探索過程中,國家、省級和市縣級規劃的編制也缺乏科學的技術規劃[1]。樊元也認為對規劃目標如何在各地區缺乏科學合理的依據[2]。
可再生能源發展是我國經濟和社會發展的一項長遠戰略方針,也是我國目前情況下的一項極為緊迫的任務。2007年國家“可再生能源中長期規劃”提出2010年占能源消費總量的10%,到2020年占能源消費總量15%。如何落實可再生能源發展目標,是當前研究的熱點。可再生能源規劃與政策體制相關,美國可再生能源規劃是由各州自己確定,然后,匯總成國家總體可再生能源規劃,這些規劃通常是由一個研究機構或咨詢公司制定,廣大群眾參與,最終以立法的形勢體現出來。
在目前國內研究中,把目標分解到各個省市的國內文獻尚不多見,但我們可以從其他行業規劃研究中得到一些啟示,如官義高研究了節能降耗目標的分解,提出一種如何將節能降耗目標向各省、自治區、直轄市進行分解的模型,主要考慮了各地能耗比重、產業結構和節能潛力等因素[3]。樊元考慮各行業能耗比重,構建基于部分方案偏好強度的賦權方法、因子分析法、熵值法和均方差法得到權向量矩陣,以甘肅省為例求出各地區的節能減排目標[2]。堯德明研究了土地利用總體規劃用地指標分解的分解,綜合考慮影響土地使用四個因素,采用層次分析法用地面積的權重[4]。
申兵認為,應加強規劃編制和實施過程中的環境評價和“三期”評估。加強評估工作可以發現規劃執行中的問題,以便根據環境的變化等因素對于規劃目標等進行調整[5]。任東明認為可再生能源目標分解不僅能在不同地區、部門和行業進行分解,而且還應提出可再生能源的階段性目標,即提出的目標要分成幾個階段來實現[6]。但這種把可再生能源目標分解到各個階段的研究尚處于建議或萌芽狀態。類推,把可再生能源目標落實到各個省的各個階段的研究目標的研究更不多見。官義高[3]采用指數平均方法把節能減排目標分解到每一年,求出“十一五”期間每年降低率、降低量和累計降低量。歐盟在監督各成員國可再生能源目標實施進度時,采用的是等分方法把2020年的可再生能源規劃目標,以每二年作為一個階段,分解到每一階段[7]。南非西開普省到2014年的電力消費將有12%的來自到可再生能源,到2020年這一數字將達到18%,到2030年將達到30%。
上述研究文獻為可再生能源規劃目標分解做出巨大的貢獻,本文在上述研究文獻的研究上,考慮可再生能源行業發展特點,構建了可再生能源行業成長曲線,依據成長曲線,確定各個階段的可再生能源發展目標。在此基礎上,提出了各省各個階段的可再生能源份額。
2 可再生能源行業增長模型
2.1 行業增長模型
產業經濟學認為,一個產業的發展主要取決于對其產品的需求,而不是它的供給。因此,若以變量Y=F(t)表示t時刻能源行業的總開采量,則其任一時刻的增長速度不僅與此時刻的總量成正比,同時還要同它與其的資源開采上限Ymax之差成正比,即:
dYdt=γ′Y(Ymax-Y)(1)
=γ′YmaxY1-YYmax
則微分方程的積分形式為:
Y=F(t)=Ymax1+C•exp(-γt)(2)
Y(t)=A(1+Be-kt)
對方程求導,得
dYdt=γY1-YYmax=γCYmaxexp(γt)+2C+C2•exp(-γt)
(3)
S(t)=kBAekt+2B+B2e-kt
方程(3)是可再生能源行業的發展速度,這里定義為可再生能源行業的生長曲線。方程(2)顯示其相應的積累,可定義為可再生能源行業的生命曲線。下面,我們依據產業發展的特點,求出中國可再生能源增長模型及其曲線。2.2 可再生能源行業增長模型實證研究
以風電、水電和太陽能發電為代表的可再生能源行業的增長來代表可再生能源的生命曲線。表1給出了歷年中國主要可再生能源發電的裝機容量狀況。
Y(t)[WB]=A(1+Be-kt)1+Be-kt=AY(t)AY(t)-1
=Be-kt
lnAY(t)-1=lnB-kt
令,u=lnAY(t)-1,c=lnB,
則U=C-kt
利用Eviews進行對該模型回歸分析可得:c=8.29,k=037,則B=exp(c)=3983.83。
其可再生能源的生命曲線函數為:
Y(t)=20000(1+3983.83e-0.37t)
S(t)=2948034.2e0.37t+7967.66+1587091.47e-0.37t
以邏輯曲線模型對中國的可再生能源產業發展各階段進行預測,可行到能源產業發展趨勢綜合預測結果。起動點(1995),起飛點(2007);飛躍點(2018);成熟點(2025);鼎盛點(2035)。
從圖1、圖2可以看出,2007年之前,中國可再生能源
圖1 可再生能源發電行業生命曲線
Fig.1 The Life curve of renewable energy power industry
圖2 可再生能源發電行業增長曲線
Fig.2 The growth curve of renewable energy power industry
產業尚處階段仍為孕育期,增長速度較慢;到2007年才進入成長期,此后,發展速度將大大加快;2018年左右是飛躍點,可再生能源的發展迅速提高;2035年以后為可再生能源產業的全盛時期,可再生能源的接近到技術裝機容量,此后的發展速度漸緩。
2.3 可再生能源行業增長曲線特征分析
綜合比較分析圖1 和表1, 對之進行定量與定性意義上的雙重再思考, 我們可得如下結論:
(1) 生長曲線上升段拐點處, 產業發展的加速度最大; 下降段拐點處其負加速度最大, 這兩個時刻分別被定義為“起飛點”和“成熟點”。以前者為例,“起飛前”, 加速度遞增,“起飛”后, 加速度遞減; 對應在生命曲線上,“起飛”前, 生長量的累積由緩而急, 呈指數型增長;“起飛”后, 增長性質變為準線性。換句話說,生命曲線上的“起飛規模”也就是生命曲線的性態由指數型增長變為準線性增長的轉折點, 此時的可再生能源行業產能在理論上等于其極限值的13+[KF(]3[KF)](即21%)。
(2)當可再生能源產業產能達到技術可開發極限值的1/2時, 生命曲線線性最顯著(因為曲率為0), 發展速度最快, 故謂之“鼎盛點”。當可再生能源產業產能累積至極限值的13-[KF(]3[KF)](即71%)時, 生命曲線又由準線性增長變為反指數型增長, 相應在此點曲率又是最大(與“起飛點”曲率相等)。當能源產業產能達到“成熟點”后, 生命曲線開始由疾而緩趨近極限, 至“淘汰點”時累積量一般已達極限值的99%以上(因為一般C 值均大于100), 在實踐中此時可以認為可再生能源產業發展過程已暫時告以段落。
3 省域可再生能源發展階段目標的確定
依據可再生能源的行業發展曲線,可以得到不同年份的可再生能源量占裝機目標的份額。
依據表2所提出的數據,為了便于監管,取較為接近的值。從而可以制定出如公式4所示各省可再生能源發展規劃階段性目標:
Ri,2001-2012=Ri,2007+0.15(Ri,2020-Ri,2007)
Ri,2013-2014=Ri,2007+0.30(Ri,2020-Ri,2007)
Ri,2015-2016=Ri,2007+0.50(Ri,2020-Ri,2007)
Ri,2017-2018=Ri,2007+0.75(Ri,2020-Ri,2007)(4)
其中,Ri,2007是省在2007年可再生能源占本省總能源的實際份額。Ri,2020是各省在2020年可再生能源占本省總能源的目標份額。
依據可再生能源目標分解得到各省域的2020年目標份額,在2007年期初份額的基礎上,依據學習曲線的特點,對2012年、2014年、2016年、2018年及2020年的可再生能源份額,通過公式4進行計算求解。其求解結果見表3。從表中可這看出,由于初始份額和目標份額不同各省的可再生能源階段目標份額增長不同。對于資源量較優的省份,其可再生能源份額的增長速度大王發資源量較差的省份。這其中存在一個問題,由于可再生能源份額是依據能源消費而定的,可能有些省份的可再生能源份額遠遠大于其可再生能源資源總量,在這種情況下,我們可以采取兩種方式來進行調整。其一是采用減少按可再生能源消費進行份額分配的比重,同時提高按資源量進行分配 的比重。這樣,更多的依據可再生能源資源儲量,減少了消費對可再生能源份額的影響。當經濟發展處于調整增長階段時,通常采用這種方式。其二是,構建可再生能源交易機制,允許可再生能源在不同的省份之間進行交易。這樣,可激勵各省充分利用本省可再生能源資源優勢,當經濟發展到較高水平時,通常采用市場交易機制。因為此時更看重的是各省可再生能源發展的公平性。
4 結論及發展
本文提出一種可再生能源階段目標分解模型,模型考慮可再生能源行業的特點,構建了可再生能源行業增長曲線,在國家和各省當前可再生能源份額的基本上提出了不同時期的各省可再生能源發展階段目標。從而有效的實施國家總體可再生能源目標戰略。
本研究考慮了不同省份的可再生能源消費份額和資源儲量份額所占的比重,可以有效地平衡地區間的利益關系。這是我國在從發展中國家過渡到中等發達國家時所需要考慮的如何平衡公平與效率之間關系的問題。即規劃中考慮了兩個重要原則:①目標可分解原則。國家的總量目標可以根據一定的標準在不同地區、部門和行業進行分解,由全社會共同完成發展目標。②公平性和區域間差異的原則。制定規劃時,考慮資源稟賦和社會經濟發展水平存在的差距,因此各地的總量目標應該有所區別,為實現總量目標所采取的措施也同樣實事求是、因地制宜。
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Target Decomposition of Renewable Energy Based on Industrial Growth
LIU Zhen1 ZHANG Xiliang1 GAO Hu2
(1.Institute of Energy, Environment and Economy, Tsinghua University, Beijing 100084, China;
2. Energy Research Institute, NDRC, Beijing 100038,China)
篇5
關鍵詞:可再生能源;一次能源;電價政策
中圖分類號:F294.2 文獻標識碼:A 文章編號:1003-3890(2010)10-0066-06
《國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》明確提出“實行優惠的財稅、投資政策和強制性市場份額政策,鼓勵生產與消費可再生能源,提高在一次能源消費中的比重。”《中華人民共和國可再生能源法》于2006年起施行。①江蘇地區有著豐富的可再生資源,開發利用可再生能源發電已成為江蘇省緩解能源供需矛盾、減輕環境污染、轉變經濟增長方式和促進地區平衡發展的重要途徑。
一、江蘇省供用電情況
(一)項目建設情況
江蘇是能源消耗大省,又是資源小省,能源需求增長壓力大。截至2008年6月底,全省發電裝機容量5 711萬千瓦,其中火力發電裝機容量超過90%,煤炭等不可再生能源的供應與經濟發展的矛盾十分突出。為增加能源供應、保障能源安全、保護生態環境、促進江蘇經濟和社會的可持續發展,省委、省政府高度重視可再生能源開發,特別是《可再生能源法》頒布實施后,全省可再生能源開發利用速度加快。截至2008年8月,江蘇電網已投運的可再生能源發電項目主要形式有垃圾焚燒發電、垃圾填埋氣發電、風力發電和秸稈直燃發電。截至2006年12月全省共投產14家可再生能源發電企業,裝機容量38.719萬千瓦;截至2007年12月增至23家,裝機容量達到75.149萬千瓦,比上年增長94.09%;截至2008年8月,全省已建成投產可再生能源企業28家,裝機容量達到95.034萬千瓦,比2007年底增長26.46%,其中風力發電為58.175萬千瓦,占61.21%;秸稈發電為20.3萬千瓦,占21.36%;垃圾焚燒發電為15.6萬千瓦,占16.42%;垃圾填埋氣發電為0.929萬千瓦,占0.98%;太陽能發電為0.03萬千瓦,占0.03%(見表1)。②
(二)電量優先調度及全額收購情況③
風力發電方面,江蘇省調度管轄電廠的風力發電企業的年度、月度發電計劃由省經貿委統一安排,日發電計劃由省調安排,優先調度可再生能源發電,保證機組全額上網,不存在限制可再生能源發電行為。風力發電具有很大的不確定性,日發電計劃由各電廠在前一工作日根據天氣預報,預測次日發電曲線,省調全額安排發電日計劃,實施發電由各風力電廠根據風源情況安排。生物質發電企業一般由所在地市調、縣調管轄。在現場調研中發現,相關調度機構能夠優先調度可再生能源發電。不存在因不可抗力或者有危及電網安全穩定的情形而未能全額收購可再生能源發電的情況。
(三)電量電價政策執行情況
為促進可再生能源發展,國家出臺了可再生能源電價補貼政策。按有關規定,從2006年7月1日起,在銷售電價中附加1厘/千瓦時作為對可再生能源發電企業的價格補貼。④從2008年7月1日起可再生能源電價附加提高到2厘/千瓦時。⑤據統計,2006年7月1日至2008年8月江蘇省共收取可再生能源電價附加42 187.95萬元(稅后),其中由國家發改委、國家電監會用于2006年1月至2007年9月江蘇可再生能源電價補貼支出4 971.6萬元(不含稅,下同)、接網工程補貼32.92萬元,用于期間的配額交易為7 385.48萬元。因2007年10月至2008年8月國家補貼數額尚未下達,由省電力公司暫按省物價局核定標準支付的電價補貼為29 475.41萬元、接網工程補貼為1 505.13萬元,收支相抵,超支1 182.59萬元(見表2)。
根據國家有關規定,2006年后立項核準的生物質能發電項目上網電價為0.646元/千瓦時,由基本電價0.386元/千瓦時、補貼電價0.25元/千瓦時、接網費用0.01元/千瓦時組成;2006年前立項核準的生物質能發電項目上網電價仍按原規定執行,不享受補貼電價政策。風力發電項目上網電價實行政府指導價,按招標形成價格確定。⑥
2006年1月至2008年8月,江蘇電網共收購可再生能源電量30.859億千瓦時,實際結算電費174 619.68萬元,平均結算電價565.86元/千瓦時(其中,基本電價0.386元/千瓦時,平均補貼電價0.17元/千瓦時,接網工程補貼電價0.01元/千瓦時),補貼金額為61 490.3萬元,補貼電價為199.26元/千瓦時(見表3)。
(四)發電企業經營情況
江蘇省可再生能源發電企業由于類型不同、規模不同、是否享受資源綜合利用優惠政策等差異性因素,經營狀況也有所不同。從總體情況看,由于成本上升、優惠政策不完善等原因,大部分可再生能源發電企業經營十分困難,處于虧損狀態,不利于企業的發展。據統計,2007年全省23家可再生能源企業中,盈利、虧損各占一半,盈虧相抵后實現利潤2 183.12萬元;由于成本上升等因素,2008年1-8月份全省28家可再生能源企業中,盈利企業只有7家,虧損面達到75%,盈虧相抵后實際虧損達到12 677.5萬元(見表1)。
二、江蘇省可再生能源開發存在的問題
(一)可再生能源發電企業總體虧損
1. 成本支出增加導致經營性虧損
經營成本是企業的生命線,2007年以來,由于受市場因素影響,原材料價格大幅上漲,煤炭、秸稈等燃料成本增加、加之人工、運費等費用增加使經營成本大幅上升,許多企業不堪重負,導致虧損。
(1)秸稈直燃發電企業
截至2008年8月,江蘇省秸稈直燃發電企業共8家,普遍虧損嚴重。經統計,2007年全省秸稈電廠盈虧相抵后盈利2 014.87萬元,處于微利。2008年1-8月份全省秸稈電廠盈虧相抵后虧損達10 807.5萬元。⑦主要原因是秸稈等燃料成本大幅度上升。據統計,秸稈收購價格已由2006年的200元/噸左右、2007年275元/噸左右升至2008年的350元/噸左右。
(2)垃圾焚燒發電企業
截至2008年8月,江蘇省垃圾焚燒發電企業共10家,且常規能源混合可再生能源發電項目均是摻燒煤炭,由于燃料成本大幅上升,企業普遍出現虧損且虧損額逐年增大。以江蘇大吉可再生能源發電有限公司為例,該公司預計2008年煤炭支出增加3 000萬元。該公司2006年虧損244.98萬元,2007年虧損303.72萬元,2008年1-8月份虧損已高達2 146.82萬元。⑧
(3)垃圾填埋氣發電企業
截至2008年8月,江蘇省垃圾填埋氣發電企業共有4家。垃圾填埋氣發電項目投資成本較小,同等裝機容量約為垃圾焚燒發電項目投資成本的1/10,設備運行維護成本也相對較少,因而4家填埋氣發電企業均未出現虧損現象。但由于井管、油等原材料價格和打井成本不斷上升,造成了填埋氣發電企業收益大幅下滑。2007年全省4家填埋氣發電企業實現利潤1 156.55萬元,2008年1-8月份合計虧損卻達138.28萬元。
(4)風力發電企業
截至2008年8月,江蘇省風力發電企業共5家,經營狀況喜憂參半。2007年全省3家風力發電企業1家盈利2家虧損,盈虧相抵后虧損553.53萬元;2008年1-8月份,全省5家風力發電2家盈利3家虧損,企業盈虧相抵后虧損158.27萬元。除了由于受臺風等不確定性因素影響發電量以外,大部分企業采用進口設備,增加了投資成本,且長期來看設備維修費用較大,運行成本過高,直接影響企業經營效益。
2. 政策不完善導致政策性虧損
目前支持性政策包括稅收優惠,提供科技和產業化專項資金等,但力度還不夠,體系還不完善,政策的穩定性和協調性差,還沒有形成支持可再生能源持續發展的長效機制。
(1)上網電價政策亟待完善
江蘇省2006年以后立項核準的生物質發電電價標準為2005年燃煤機組脫硫標桿電價0.386元/千瓦時加0.25元/千瓦時、0.01元/千瓦時接網工程補貼組成。為緩解煤炭價格上漲給發電企業帶來的經營壓力,國家已多次上調燃煤電廠的上網電價,江蘇燃煤機組脫硫標桿電價已達到0.4358元/千瓦時,但對于秸稈價格上漲的發電企業卻沒有實行價格聯動,江蘇省秸稈發電企業普遍虧損嚴重。
(2)電價補貼范圍有待擴大
目前已經出臺的可再生能源發電補貼價格政策僅適用于2006年以后批準或核準的可再生能源發電項目。對于2005年12月31日前獲得政府主管部門批準或核準建設的項目仍執行以前電價規定,不能享受可再生能源電價補貼政策。一方面對電網企業造成了經營的壓力,如江蘇省2006年以前核準的可再生能源發電項目(不含風電,不含已享受補貼的常熟浦發、太倉協鑫、光大環保垃圾焚燒3家企業),2008年1-8月份上網電量約2.8507億千瓦時,平均結算電價為0.5504元/千瓦時,比江蘇省現行脫硫燃煤的標桿電價高0.1146元/千瓦時;另一方面對發電企業的經營造成了壓力,2006年以后核準的生物質發電項目上網電價(含電價補貼、接網工程補貼)一般為0.646元/千瓦時,遠高于2006年前核準項目的上網電價,使同樣性質的可再生能源項目卻享受不同的電價標準,不利于建立公平的經營環境。
(3)稅收優惠政策覆蓋不夠全面
在發電企業繳納的眾多稅種中,增值稅占比重較大,是發電企業的一項重要的經營成本。目前,國家對于不同能源性質的可再生能源發電項目的增值稅征收與優惠政策有所不同。國家鼓勵的資源綜合利用垃圾焚燒和填埋氣發電企業享受增值稅即征即退政策,風力發電企業享受增值稅減半征收優惠政策,而對于秸稈發電企業、太陽能發電企業卻全額征收增值稅,沒有明確的稅收優惠政策。同是可再生能源發電企業,因能源性質不同,稅收政策卻存在著如此大的差異,這樣不利于建立公平競爭的環境,也不利于調動發電企業的積極性。
(4)垃圾處理費補貼標準尚需規范
垃圾發電的收入主要來源于上網電費收入和政府返還的垃圾處理費。總體上看,江蘇省垃圾電廠的垃圾處理費補貼標準在全國處于中等水平且垃圾處理費標準低且不統一,如:上海垃圾焚燒電廠垃圾處理費補貼標準為240元/噸,蘇錫常地區每噸垃圾處理費補貼標準一般在70元~98元,但混燒煤炭的無錫惠聯垃圾熱電有限公司、無錫益多環保熱電有限公司垃圾處理費均為25元/噸,江蘇鹽城大吉可再生能源發電有限公司垃圾處理費為29元/噸,上述三家公司近幾年一直處于虧損狀態。
(二)可再生能源利用效率不高
1. 垃圾分類和處理措施不到位
大部分城市未做到生活垃圾分類,垃圾混合收集不僅增大了垃圾資源化、無害化的難度,造成極大的資源浪費和能源浪費,還給垃圾發電企業生產運行帶來不必要的麻煩。由于垃圾電廠處理的生活垃圾中混雜建筑垃圾、工業垃圾,一方面對設備造成損傷,增加了設備運行維護成本;另一方面垃圾熱值過低,影響焚燒效果和鍋爐效率。
2. 資源綜合利用效率不高
目前全省垃圾焚燒和秸稈直燃發電企業中熱電聯產企業過少,資源綜合利用效率不高。可再生能源發電是在上網電價方面給予補貼,其上網電量是根據純凝機組的發電量核定,企業售電收入也成為其主要甚至唯一收益,因此企業最關心的是機組發電量。有些具備集中供熱條件的發電項目,由于投資方擔心供熱會減少機組發電量,影響企業經濟效益,對是否采用熱電聯產并不感興趣,也不太關注如何提高電廠熱效率,這與利用開發可再生能源的初衷是相違背的。
(三)技術開發能力和人才培養體系薄弱
總體上看,江蘇省可再生能源發電的技術水平較低,與國外先進水平差距較大,缺乏自主技術研發能力,設備制造能力弱,技術和設備主要依賴進口,造成部分項目前期投資成本和后續維護成本過高,直接影響企業盈利水平。同時,相關方面的人才培養不能滿足市場快速發展的需要,無法提供足夠的智力支持。現有的大專院校培養的專業方面的人才大多從事火力發電行業,大部分可再生能源發電企業的業務骨干和技術人員來源于火力發電企業,工作中處于邊學邊干邊總結的摸索階段,缺少有針對性的理論指導和實踐經驗。
三、有關建議
江蘇省作為能源消耗大省,應進一步加大政策扶持力度和經濟激勵力度,抓緊制定和完善相關配套法規和政策,加大技術開發與交流,完善人才培養體系,采用多種手段提高可再生能源利用效率,積極推動可再生能源發電的開發利用和發展。
(一)加快相關規劃的制定和實施
目前國家的《可再生能源法》、《可再生能源中長期發展規劃》、《可再生能源發展“十一五”規劃》均已出臺,但江蘇省可再生能源中長期規劃尚未。由于缺少項目規劃,江蘇省可再生能源發電項目存在布局不合理現象,比如:部分秸稈電廠距離較近,秸稈收集半徑交叉,造成秸稈收集惡性競爭,抬高了收集成本。又如:少數垃圾焚燒電廠由于布點不合理,垃圾量來源不足,影響發電效率。其次,可再生能源發電規劃屬于電力規劃的一部分,為政府職能范疇。只有在可再生能源發電規劃明確的條件下,電網公司方能開展相應的配套電網設施規劃。由于缺乏相應規劃,造成可再生能源發電配套電網設施建設滯后。因此,應結合江蘇省情,盡快明確全省可再生能源開發利用的中長期目標,科學規劃,因地制宜,合理布局,有序開發,以避免可再生能源發電項目無序競爭,保證可再生資源的充分利用和投資者應有的經濟利益,同時確保可再生能源并網發電機組電力送出的必要網絡條件,避免配套電網設施建設滯后現象發生。
(二)加快相關政策的完善和出臺
1. 強化財稅扶持力度
根據可再生能源發電開發利用需要,安排必要的財政資金,支持可再生能源發電開發利用、發電技術研發、試點項目建設和設備國產化等工作,對可再生能源技術研發和設備制造等給予一定的稅收優惠。適當考慮給予秸稈發電企業和太陽能發電企業增值稅減免優惠政策。合理減免企業排污費、水資源利用費等相關費用,減輕企業負擔。同時,合理提高垃圾處理費補貼標準。
2. 完善上網電價政策
截至2008年8月,江蘇省所有生物質能電廠都存在不同程度的虧損,建議國家將可再生能源發電企業的電價標準明確為在各地當年燃煤機組脫硫標桿電價的基礎上加0.25元/千瓦時,以緩解生物質能電廠虧損的狀況。
3. 擴大可再生能源電價補貼范圍
鑒于目前已出臺的可再生能源發電價格政策僅對2006年以后批準或核準的可再生能源發電項目才能享受,建議對符合國家可再生能源相關規定的2006年以前核準的可再生能源發電企業與現行的可再生能源項目執行同質同價政策,減輕電網企業和發電企業的經營壓力。
(三)采用多種手段提高可再生能源利用效率
1. 推廣垃圾分類和垃圾處理
生活垃圾分類收集管理應從源頭抓起,城市居民、單位必須按照所在地環境衛生主管部門規定的時間、地點和方式排放生活垃圾,并積極配合有關單位進行分類收集。鼓勵采用壓縮式收集和運輸方式,減少垃圾滲濾液,減輕垃圾發電企業處理負擔。
2. 鼓勵熱電聯產
鼓勵可再生能源企業實行熱電聯產。目前,全省垃圾焚燒和秸稈發電企業中熱電聯產企業過少,資源綜合利用效率不高。建議對具備集中供熱條件的發電項目,鼓勵垃圾焚燒和秸稈直燃發電企業選擇供熱機組增加對外供熱。一方面可以根據秸稈的實際處理量給予一定補貼,另一方面可以對供熱量給予一定補貼。
3. 推廣分布式發電
由于江蘇省部分生物質能和風能分布較為分散,可在部分地區推廣分布式發電,以便充分開發本地可方便獲取的和分散存在的可再生能源,提高可再生能源的利用效率。
(四)加快技術開發、鼓勵技術交流、完善人才培養體系
大部分可再生能源產業基礎仍很薄弱,直接參與市場競爭的能力較弱。提高技術水平、鼓勵技術交流和完善人才培養體系是當前可再生能源發電利用開發的重要任務。
1. 加快技術開發
加快以自我創新為主的可再生能源發電技術開發,將可再生能源發電開發利用技術作為江蘇省科學和技術發展攻關的重要內容,支持風電、生物質發電和太陽能發電的技術攻關和技術產業化工作。提高設備制造能力,支持國內可再生能源技術集成和裝備能力建設,在引進國外先進技術基礎上,加強消化吸收和再創造,為加快可再生能源開發利用提供技術支撐。
2. 鼓勵技術交流
省內可再生能源發電企業技術參差不齊,部分企業由于技術先進,因而效益較好。需加大企業之間技術交流力度,鼓勵企業在關鍵技術上開展合作研究,進一步消除由于知識產權保護給可再生能源發電市場開發形成的障礙,進一步降低可再生能源開發利用的成本。
3. 完善人才培養體系
要大力支持產學研合作,鼓勵科研院校與企業開展交流,加快可再生能源基礎教育建設和人才培養,提高技術研發水平,全面提高利用可再生能源發電技術創新能力和服務水平,促進可再生能源發電技術進步和產業發展。
注釋:
①《可再生能源法》第一章第二條:本法所稱可再生能源,是指風能、太陽能、水能、生物質能、地熱能、海洋能等非化石能源。
②2006年、2007年統計數據中含中科興化生物質發電有限公司,容量1.9MW,截止2008年調研時,該公司已停產,故不包含在2008年統計數據中。
③有關規定參見《中華人民共和國可再生能源法》第四章第十四條。
④江蘇省物價局關于調整電價有關問題的通知(蘇價工[2006]223號)
⑤江蘇省物價局關于調整電價有關問題的通知(蘇價工[2008]221號)
⑥有關規定參見《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》第二章第六條、第七條。
⑦⑧根據附表1計算整理。
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篇6
我國是世界能源生產大國和消費大國,2004年我國能源消費量超過19.7億噸標準煤,全球能源消費總量是102億噸標準油。中國占世界能源消費量的13.5%左右;但GDP按美元計算,2004年全球為4萬億,中國只有1.6萬億,僅占世界GDP的4.1%。
一、可再生能源資源及開發現狀
可再生能源的范圍很廣,主要有水能、風能、太陽能、生物質能等。
(一)水能
水能現在是很成熟的可再生能源。到2004年底,全世界約有8.5億噸水電裝機,占世界全部裝機容量的20%多;我國有1億千瓦的水電裝機,占全國總裝機容量的1/4,水電發電量3280億度,占全部發電量的15%。我國水電技術非常成熟,無論是建設、管理、還是設備制造,都是世界一流的。現在在建的有三峽工程,今年還計劃開工金沙江1200萬千瓦水電工程。
(二)風能
風能是繼水電之后技術最成熟、最具商業化發展前景的新能源技術。世界上風能發展很快,去年底全世界已經有4000多萬千瓦的風電裝機。我國風能已發展了20多年,但發展相對較慢。從資源來講,我國有10億千瓦可開發的風電裝機。其中,陸地資源量約2.5億千瓦,主要分布在“三邊”地區及東部沿海地區。這兩年風電發展很快,目前在建的風電裝機達到300萬千瓦。
(三)太陽能
很多專家認為真正解決中國能源問題的將是太陽能。從太陽能的資源和地區分布來講,我國太陽能資源豐富,全國2/3地區日照小時數大于2200小時。太陽能很穩定,技術也很成熟,就是成本太高。截至2004年底,太陽光伏發電裝機為6.5萬千瓦,主要用于解決偏遠地區和特殊行業用電問題。現在用得比較好的是太陽能熱水器,中國大概有6500萬平方米的使用量,占全球的近50%;年生產能力1500萬平方米,二者均為世界第一。太陽能熱水器可以節約很多煤炭,1平方米太陽能熱水器,一年大概相當于130多公斤的煤炭,如果能夠利用太陽能提供熱水,節能作用不可小視。
(四)生物質能源
生物質能源是人類最古老的能源。包括:農作物秸稈、木材加工廢棄物、畜禽糞便和工業有機廢水、城市生活垃圾等。全世界將近20%的能源由生物質能源供給。從利用情況看,到2004年底,全國共建成農村戶用沼氣池1500多萬口,年產沼氣約55億立方米;建成了生物質能發電裝機容量約為200萬千瓦。此外,利用陳化糧生產乙醇燃料的項目,正在全面推進,年生產能力將達到100萬噸。
二、可再生能源發展存在的問題
可再生能源雖然有很好的前景和很大的資源量,但是確實存在一些問題,主要表現在以下幾個方面:
(一)對可再生能源的重要性認識不足
我國對可再生能源的重要性認識,還沒有達到發達國家那么高的水平。開發利用可再生能源對于增加能源供應,保障能源安全,實現可持續發展的意義非常大。這需要全社會關注,盡快形成大家支持和使用可再生能源的良好氛圍。
(二)缺乏完整的支持可再生能源發展的政策體系
中國現在還沒有形成完整的支持可再生能源發展的政策體系。這些年來,政策傾斜主要表現是增值稅減半征收,此外還有零散的,總計約30億元的資金投入,對農村沼氣每年也有一些支持。但是在其他政策方面,比較完整的政策體系,特別是使用、協調方面,政策還沒有形成。
(三)政府對可再生能源開發利用的投入嚴重不足
由于國家投入嚴重不足,可再生能源開發利用人才短缺,沒有形成產業體系。現在水電、火電和核電有很多研究機構,研發能力很強,但是風電沒有。我國的風電設備大部分都是依靠進口。風電看起來比較簡單,其實技術難度很大,比火電技術難度還大。所以,要設立國家實驗室,建立可再生能源科研體系和專門的科研中心。這是保證可再生能源發展的重要因素。
三、可再生能源發展目標
(一)到2020年實現可再生能源利用總量翻兩番
可再生能源在能源結構中的比例是7%左右,希望到2010年達到10%,到2020年達到16%左右,2010年和2020年可再生能源利用量分別達到2.7億噸標煤和5.3億噸標煤。實現這個目標難度很大,要加快技術成熟的水電、沼氣、地熱和太陽能熱的發展;積極推進風電和生物質能發電;通過制訂強制性的政策,推進特殊行業對太陽能用電的使用。比如街頭廣告牌等,推進太陽能發電的商業化和產業化。
(二)農村用能條件得到改善
目前,農村地區還有3000萬人沒有電用,50%的人還要用低效的直接燃燒的方式解決生活用能。所以,今后要把農村能源的利用,作為能源領域的一個重要方面。可以因地制宜,采用可再生能源技術,解決偏遠地區無電人口的供電問題和農村生活燃料短缺問題,按循環經濟模式推行有機廢棄物的能源化利用。
(三)推進可再生能源新技術的產業化發展
要積極推進可再生能源新技術的產業化發展,建立可再生能源技術創新體系,形成較完善的可再生能源產業體系。通過這樣一種方式吸引國外大企業在中國投資,對中國轉讓技術,帶動其產業發展。到2010年,基本實現以國內制造設備為主的裝備能力;到2020年,形成以自有知識產權為主的國內可再生能源裝備能力。具體情況如下:
1.水電
今后20年要充分開發利用所有的大江、大河的水資源,重點開發金沙江、大渡河、烏江和怒江等流域,因地制宜加快中小水電的開發,爭取到2010年水電裝機達到1.8億千瓦,到2020年達到3億千瓦的目標。
2.風電
重點要在三北地區和東部沿海地區建設大型的風電廠,在其他地區因地制宜發展中小型風電場,爭取到2010年總裝機達到500萬千瓦,2020年總裝機達到3000萬千瓦,促進技術進步和產業發展,實現設備制造國產化,盡快使風電具有市場競爭力。這個目標很有挑戰性。德國風電裝機都可以達到1700萬千瓦,中國這么大的國土面積,實現裝機3000萬千瓦,應該是沒有問題的。
3.太陽能
太陽能利用方面,主要是創造條件、完善政策、規范技術。在城市推廣普及太陽能一體化建筑,太陽能集中供熱水工程,太陽能采暖和制冷工程;在農村和小城鎮推廣戶用太陽能熱水器、太陽房和太陽灶。到2020年,在無電地區運用太陽能發電要解決400萬戶2000萬居民的用電問題。實現屋頂和公共設施光伏發電100萬千瓦;還要搞一些大型光伏發電試點,特別是在沙漠地區。
4.生物質能
生物質能發電包括農林生物質發電、垃圾焚燒發電、垃圾填埋場沼氣發電、大中型沼氣工程發電等。農村利用秸稈發電發展較快,目前國內已有5個電廠。到2010年生物質發電能夠達到550萬千瓦,2020年達到3000萬千瓦。
生物質能利用的另一個用途是生物質固體成型燃料,歐洲目前應用得比較好,就是把生物質壓碎成型,代替煤炭。清華大學已經研究出了這種設備,一端把秸稈打碎放進去,另一端出來的就是固體顆粒燃料,并且燃燒效率比煤炭還好,燃燒完之后幾乎沒有殘留物,專用爐子實現了計算機控制,完全是自動化的,不用人工填料,市場前景非常好。北京市政府已經撥了300萬元,準備在懷柔的一個村搞試點,在全村推行秸稈成型燃料來代替當地燃料。
篇7
論文關鍵詞:能源利用率;能源結構;環境代價;可再生能源;節能
能源是經濟增長的根本動力,是人類生存和發展的基礎,在人類社會高度文明的今天,人們在享受經濟發展、科技進步成果的同時,也不得不面對能源短缺以及過度使用能源造成的環境污染等問題。兩次石油危機后能源問題已成為全球性問題,能源安全直接關系到國家安全。我國是能源生產和消費大國,能源問題尤為突出。
一、我國高速增長的經濟與能源供給的矛盾
改革開放以來我國經濟持續高速發展,與此同時,能源消耗急劇上升,能源與經濟發展在總量與結構上的矛盾日益突出。近20年來國內生產總值翻了兩番,但能源消耗也增加了一倍。“十五”期間,我國能源消耗速度超過了同期國內生產總值的增長速度。目前我國能源消耗大約占世界能源總消耗的15%左右,已成為第二大能源消費國,但我國能源資源不足以支撐如此巨大的消耗。我國能源以煤為主,水能資源和煤炭探明儲量分別居世界第一、二位,但除以人口總數,二者均為世界平均水平的一半上下,我國是貧油國家,天然氣的人均儲量也很低。連續無節制地開采使我國的能源儲備下降迅速,有資料估計,我國煤炭剩余儲量可供開采不足百年,石油僅剩可供開采10幾年的儲量,天然氣僅剩可供開采30幾年的儲量,我國能源安全問題面臨嚴峻挑戰。
我國是最大的發展中國家,正處于工業化、城鎮化快速發展的階段,在相當長一段時期內我國的主要任務是發展經濟,擺脫貧困。隨著我國經濟的發展和13億人口生活水平的提高,對能源的需求還將不可避免的增加,能源短缺將成為困擾經濟發展的重大問題,能源問題若得不到很好地解決,將成為制約經濟發展的瓶頸,我國經濟能否實現可持續發展,在很大程度上取決于能源產業的可持續發展。
二、我國能源生產消費中的主要問題
1.能源利用率低下
目前,我國的能源利用效率僅僅有三成,比發達國家落后幾十年,我國增長1萬美金GDP消耗的能源是美國的4倍,日本的14倍,我國單位產值能耗是世界上最高的國家之一。冶金、建材、化工、交通運輸、發電等行業是耗能大戶,單位產品能耗平均高于同行業國際先進水平兩成甚至更多。粗放式發展,無節制地消耗造成我國能源短缺,同時帶來了大氣、土壤、水資源污染等環境問題,與發達國家相比我國有相當大的節能空間。
2.能源結構不合理
由于我國煤炭資源相對豐富,我國能源消費結構很不合理,煤炭占比過大,以2006年為例,我國能源消費中煤炭占近70%,石油、天然氣、水電、核電和風電共占30%,這種能源消費結構的負作用是能源利用率低,環境污染嚴重。而且隨著經濟的發展和人民生活水平的提高,我國能源需求的結構與生產結構的矛盾也在不斷加大,石油在消費總量中的比重逐年提高,而生產總量受資源的限制始終未能有效地提高,石油產量的增長幅度已連續十幾年低于消費需求的增長幅度,進口依賴度越來越大,2011年上半年我國原油需求量的一半以上需要靠從國外進口,這使得我國的能源安全存在很大隱患。我國要解決能源和環境問題,優化結構,大力開發清潔能源,努力提高清潔能源在中國能源結構中的比重勢在必行。
3.環境代價巨大
環境問題和能源問題是一個問題的兩個方面,環境問題很大程度上源于能源的過度開采和消耗。我國在經濟高速增長的同時也付出了沉重的環境代價。我國以煤為主的能源消費結構在短期內很難改變,由此導致污染物排放問題也將長期困擾著我們。據統計,全國煙塵排放量的70%、二氧化硫排放量的90%、氮氧化物的67%、二氧化碳的70%都來自于燃煤。我國酸雨區面積居世界首位,我國一半城市上空的空氣質量不合格,很多地區的土壤污染、地表水污染嚴重,生態環境遭破壞。治理這些污染所需要的成本或可抵消這些年發展的成果,而有些環境的破壞甚至是不可逆的。
三、解決我國能源問題的路徑選擇
1.大力發展可再生能源
能源和環境問題是當前世界面臨的兩大挑戰,發展低碳、高效的能源是應對挑戰的唯一出路。發達國家都在積極推進各項激勵政策促進可再生能源產業的發展,降低化石燃料的比重。我國水能可開發裝機容量居世界之首,風能、太陽能、生物質能資源也相當豐富,發展可再生能源不僅可解決能源短缺問題和優化能源結構,還有助于建設環境友好型社會。目前我國可再生能源發展迅速,但要使我國可再生能源產業健康、可持續發展,還必須解決好以下問題。
(1)高投入、高成本的問題。可再生能源雖然社會效益、環境效益顯著,但與現有常規能源相比經濟效益較低,建設初期投入大,成本是可再生能源發展的經濟瓶頸,只有降低成本才能使之在與常規能源的競爭中取得優勢,從而得到快速發展。
(2)我國可再生能源同樣存在技術瓶頸,目前生產中的很多核心技術掌握在發達國家手中,例如我國的風電設備就主要依賴進口。不掌握核心技術我們發展可再生能源就會受到制約,因此,要組織科研力量突破可再生能源開發中的技術壁壘,實現核心技術國有化,為我國可再生能源暢通無阻地發展提供技術保障。
(3)發展可再生能源需要政策支持。我國雖然已頒布了可再生能源法,以法律法規的形式規定了支持可再生能源的原則內容,但缺乏相應的配套政策措施,可操作性不強,實施起來有很大難度。我國應制定相應的財政補貼、減免稅收和低息貸款等政策,運用經濟杠桿鼓勵投資者開發可再生能源。
(4)我國部分可再生能源產業出現重復建設,產能過剩。我國經濟建設中不乏這樣的現象:要發展就一擁而上,產能過剩了再一刀砍下。這種現象在可再生能源領域又不幸重演了,風電門檻低,收益大,各地爭相從國外高價引進風電設備,一時間風電產能過剩。多晶硅產能過剩現象更加嚴重,目前我國多晶硅產能是全球多晶硅年需求量的兩倍。要解決這一問題就必須建立系統協調的決策機制,規范行業秩序,嚴格準入制度。還應健全可再生能源的國家標準,對再生能源實現標準化、規范化管理。
2.節能是零污染的綠色能源
節約能源、提高能源效率是最廉價的、零污染的綠色能源。目前,世界各國紛紛制定節能法規政策鼓勵或強制產業節能,并通過倡導改變生活方式等手段實現全社會節能。日本是一個能源和資源都很稀缺的國家,但其經濟發展很迅速,這得益于對新能源的開發和對現有能源的節約。節約能源同樣是我國解決能源問題的主要途徑之一,轉變經濟發展模式,降低單位GDP能耗,提高能源利用效率,與此同時提高全民的節能環保意識,建設“節約型社會”,是我國經濟可持續發展的必然選擇。
(1)轉變觀點是前提。首先必須充分認識到我國能源短缺和環境問題的嚴重性,認識到過去那種高能耗、高污染、低產出的經濟增長方式對我國社會與經濟的危害。我國作為世界上最大的發展中國家、能源消費大國,人口眾多,人均能源占有率低下,只有有效地提高能源的利用效率,才能保證我國經濟持續較快地增長。要提高全民的節能環保意識,使全社會都認識到節約能源是關乎社會與經濟發展和國家能源安全的大事,要高度重視,大力倡導綠色消費理念,養成低碳的生活方式,創建“節約型社會”。
(2)法律法規是保障。我國政府應結合《節能法》,制定配套的法規政策,通過建立有效的監督機制、評價機制、獎懲機制保證各項節能措施的貫徹執行。要加緊制定企業、機關、家庭節能指標,使節能工作科學化、規范化,對節能突出的部門給予獎勵,并給予稅收等優惠政策,對節能的重大研究項目和推廣項目給予資金支持。
篇8
關鍵詞:可再生能源;發電技術;教學模式;考核
當今人類面臨著能源短缺和環境污染的嚴重挑戰,傳統的煤、石油、天然氣等化石燃料資源的有限性與社會的巨大需求形成了尖銳的矛盾,同時受開采條件和資源枯竭等因素影響,人類將會面臨資源危機,而且化石類能源所排出的廢氣給生態環境帶來很大影響,社會影響巨大。因此研究開發無污染的、可持續的可再生能源與能源轉換技術成了當前科學和技術發展的重要研究方向,也是工程技術應用中的熱點問題,而且已經上升到經濟、社會和戰略安全的范疇。工科高校擔負培養合格的工程技術人員的重任,因此,為了適應科技和社會的發展,滿足工程實際對人才的要求,可再生能源發電方面的人才培養已經成為當務之急和重中之重的工作。[1,2]因此在新的能源形勢及人才需求下,上海電力學院(以下簡稱“我校”)在高年級熱能與動力工程專業(熱力發電方向)開設了“可再生能源發電技術”的課程,讓學生在全面掌握常規火力發電的基礎上,掌握可再生能源利用基礎知識、能源利用形式及其相關技術,了解可再生能源發電的前沿技術,從而擴大學生的知識面,適應社會需求。[3,4]
本文通過分析“可再生能源發電技術”的課程特點和存在的問題,探討了該課程的教學方法和教學模式的改革,內容包括教學內容、教學方法、考核方式等,從而達到激勵學生自主學習的意愿,培養學生勇于創新的精神,孕育學生科學的素養,提高學生分析與解決實際問題的能力,實現學生對“可再生能源發電技術”課程的全面了解。
一、“可再生能源發電技術”課程教學的特點
1.教學內容多學科交叉
“可再生能源發電技術”課程主要包括水力發電、太陽能發電、生物質能發電、風能發電和海洋能發電等內容,課程的主體是分別對上述發電形式進行較為系統的解析,重點介紹各種可再生能源發電技術的基本原理和開發利用的基本方式,以及目前國內外該發電形式利用的現狀和最新進展。所有以上內容涉及工程熱力學、傳熱學、流體力學、半導體物理、空氣動力學、力學等基礎理論和相關知識,因此教學內容涉及領域廣、研究對象較多,知識結構復雜多樣、學科交叉非常突出、知識點集成度高等特點,這將給講授帶來挑戰,即如何將這些知識點,尤其是跨學科的內容傳授給學生,并讓學生能夠較容易地掌握是該課程需要解決的重點問題之一。
2.教學方式亟待改革
由于“可再生能源發電技術”課程的多學科交叉,一般而言,在短時間內掌握非本專業理論知識較困難,因為沒有該專業的理論基礎知識,經常會很難理解有關知識點,這將嚴重影響學生的積極性,甚至部分學生會產生抵觸情緒。因此,以教師講授為主的教學方式,學生沒有參與進來,不能充分調動學生的積極性,可能導致學生無法理解所講授的內容;同時該教學方式忽略了學生的創新能力培養。因此如何將教師的“教”轉化為學生的“學”,將多學科交叉課程的課堂組織好是該課程教學需要解決的問題之一。
二、教學內容的設計
可再生能源發電技術的研究屬于當今研究的前沿問題。隨著科學技術的快速發展,新技術、新方法和新工藝等不斷涌現,教學內容需要與時俱進,不斷更新,現有的教材顯然不能很快地響應這樣的變化,以教材為教學內容難以滿足教學要求。在筆者的教學實踐中,教學內容上通過參考權威書籍、資料和自身的研究成果,同時對國內外期刊文章、學術專著及網絡平臺知識進行學習,掌握當前研究的動向,并整合所有材料作為課堂教學內容及課外拓展閱讀資料。廣泛獲取信息,動態更新與拓展教學內容,把握最新的專業前沿,有助于引導學生去探索新知識,培養創新精神。另一方面,由于課程涉及多學科的交叉,在有些學科領域上,學生缺乏知識儲備,課堂教學較難獲取有效的效果,因此,摒棄一些晦澀難懂的理論知識是非常必要的。[5,6]以太陽能熱發電為例,太陽能熱發電涉及流體力學、傳熱學、自動控制等多學科,當整合最新的科技發展成果作為案例講解時,主要向學生闡述太陽能熱發電的基本原理、關鍵技術、發展趨勢及政策激勵等,讓學生充分接觸各種知識,拓寬視野,了解科技前沿的最新動態,目的是給學生專業素養的形成提供一個有利、有效的平臺。課程內容應深入淺出、科普性與前沿性并重,當學生的興趣被調動起來后,再進行該學科的基本理論的講授或學生自學就非常容易切入,這樣就可達到較為理想的教學效果。
三、新型的教學模式
根據“可再生能源發電技術”課程的特點,本文提出新型教學模式的設計,使得教師成為課堂的組織者,通過設定教學內容,明確教學任務,課堂教學以學生為本,體現學生的認知主體作用,使學生在學習過程進行積極思考,自主學習,從而在培養學生的創新能力和增強其科學素養等方面發揮作用。
1.專題講授
可再生能源利用形式多樣,涉及本學科各個分支學科,具有多學科交叉與耦合的特點。為了避免各分支學科相互之間影響導致學生難以理解的問題,提出采用專題講座的授課形式,集中時間講授某一類型的可再生能源發電形式。此外,爭取請相關領域的專家或工程技術人員每學期做1~2次課堂報告,將工程中碰到的問題簡化并整合成案例,在教學中根據需要選擇案例進行剖析,激發學生的學習興趣,強化學生的工程實踐意識。
2.互動教學
在教學過程中,教師做幾次完整的典型研究報告,包括幾種可再生能源的發電原理、設備組成、科研前沿等,目的是讓學生掌握宏觀現狀背景和如何從微觀把握問題與分析問題;引導學生充分利用圖書館資源,掌握歸納分析的方法;指導學生進行撰寫科技或科普論文,提高學生的科學素養,在此基礎上安排學生參與課堂中來。具體做法是學生以小組為單位,各小組自主選擇相關研討課題,通過查閱文獻和小組研討,形成專題研究報告,并由小組成員在課堂進行匯報,根據其匯報內容,接受老師和同學的提問,并進行解答,教師及時進行指導并對其評分。形成教師指導,學生主講,教師與學生,學生與學生互動討論的方法,教學實踐表明,該方法大大提高了學生的主動性。學生經歷查閱文獻、分析問題、報告寫作和報告陳述的全過程,顯著增強了創新能力、科研精神和團隊合作意識。利用對多個相關課題的討論,學生對可再生能源特點、可再生能源發電的前沿技術等有了更深入的認識。
3.虛實結合
在學科平臺及自建教學平臺的基礎上,通過實物參觀、模型演示,多媒體教學等虛實結合、多位一體的教學模式,提高學生的感性認識。
(1)可再生能源發電技術模型的利用。熱能與動力工程專業的學生以往大部分接觸的是火力發電方面的知識內容,對可再生能源發電技術認知較少,特別缺乏針對可再生能源發電原理和發電設備等進行系統的學習,如果直接進行理論的學習,學生會感到很枯燥,對一些基礎理論知識和發電設備結構很難理解。為了提高學生的感性認識,筆者所在課程組建立了可再生能源發電技術教學平臺。在學習課程的理論知識之前,學生首先了解小型模型的實物結構,內部構成,基本組成和基本原理,使得學生具有整體的感性認識,然后再學習本課程,同時結合模型進行講解。
(2)健全的多媒體素材。“可再生能源發電技術”課程內容較多,課時有限。相比較傳統的教學方式,多媒體信息量大,采用靈活的圖形、視頻和動畫等表現形式,能夠直觀、形象地再現客觀事物。筆者在教學實踐中采用多種多媒體教學手段。例如:選用《國家地理》節目里的《偉大工程巡禮——太陽引擎》視頻作為太陽能熱發電原理及形式的教學內容,直觀地介紹了槽式、塔式、菲涅爾等形式的太陽能熱發電原理,以及聚光器的制造工藝等。選用GE的水輪機設備,采用Flash方式制作水力發電中反擊式水輪機設備的教學內容,直觀且易于理解。通過多媒體的應用,展示現場實際設備,簡化教學中的難點,增加了課程的信息量。
四、小組式考核方式
“可再生能源發電技術”作為高年級的課程,課時有限,知識點多,內容模塊化強,科普性和專業性并存,采用常規的卷面考試方式難以準確考核。筆者在該課程教學實踐中,進行了小組式考核機制的嘗試,即以小組為單位,制作課程學習的整體報告,選派一名代表在課堂上進行答辯,匯報內容結束后,其他組成員和教師針對報告內容進行提問,組內成員均可就相關問題進行回答。其他組同學根據該小組的匯報情況進行打分,打分表如表1所示。除此以外,在考核中增加動態考核,每個小組選出組內最佳貢獻成員,給予動態加分;同時為了增加考核上互動,鼓勵學生思考問題,對于提問積極的學生在成績上給予加分。該考核方式,對課程的教學實行了動態的考查與過程管理,實現了以考核促學習,有效地調動了學生學習的積極性,推進學生協作能力培養,增強了“教師與學生”、“學生與學生”的互動,提高較整體的教學效果。
表1 考核打分表
小組名稱 選題創新性(共20分) 查閱文獻情況(共20分) 分析問題能力(共20分) 報告質量 (共20分) 表達能力 (共20分) 總分
(100分)
五、結語
隨著可再生能源發電技術的發展,“可再生能源發電技術”已經成為熱能與動力工程專業學科重要的專業課程。本課程具有典型的多學科交叉的特點,同時該領域的研究成果日新月異,因此無論是在教學內容還是在教學方法都需要進行改革和創新。本文通過緊跟前沿的研究熱點,設計深入淺出的教學內容;采取以學生為主體,通過引入工程案例,專題研究與課堂討論等模式,并輔以教學模型與多媒體動畫演示等多種靈活多樣教學手段的改革,讓學生在了解可再生能源發電技術的理論知識的基礎上,培養了學生挖掘問題,解決問題,理論與實踐相結合的能力,鍛煉了學生查閱文獻和團隊協作的技能,提高了學生的科研素養與工程實踐本領。
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篇9
[關鍵詞]日本能源戰略;核事故;對中國啟示
[中圖分類號]F49 [文獻標識碼]A
2011年3月日本福島核事故給能源產業帶來巨大影響,促使核能政策轉變,核電站處于停擺檢查狀態,各方對核電走向展開激烈爭論。為了彌補核電短缺,短期內日本通過增加火電滿足電力需求,長期內將大力發展可再生能源,確保能源供給。鑒于日本的經驗教訓,世界各國對核能安全性展開了深刻檢查,一些國家已經提出了“零核能”的計劃。對中國而言,應該吸取日本的教訓,確保核電安全,謹慎發展核電;確保能源供給,實現能源結構多元化;建立能源危機管理體系,提高能源危機應對能力。
一、核事故對日本能源戰略的影響
(一)核能發電量直線下降,電力供給面臨嚴峻挑戰
福島核泄露事故給日本的核電產業帶來了毀滅性的打擊,2012年5月,日本宣布關閉了運行中的最后一座核電站反應堆,標志著在47年的核電供應后,迎來了“無核電”時代。福島核事故之前,核能每年大約提供2834億千瓦時的電力,在電力供給結構中的比例約為30%。從2011年3月開始,核電發電量就呈現直線下降的態勢,到2012年5月,日本正式關停了最后一座核反應堆,核電供應為零,導致電力供應明顯下降。其中核電比例較高的關西電力轄區最為嚴重,供給能力相對需求缺口達14.9%。
(二)化石能源消費增長明顯,電價上漲,碳排放增加
為了保障國內電力總體供應,日本不得不增加火電供給,導致化石能源消費激增。其中,用于發電的原油消費量2011年比2010年增加114.9%,燃料油和LNG分別增加55.9%和19.8%,天然氣增長11.6%,增加幅度居世界第三。另外由于火力發電成本上升,東京電力公司宣布從2012年4月起,面向企業電價提高17%。
核電雖然具有放射性,但它有熱值高、碳排放少的優點,是抵抗全球變暖的重要工具。由于日本火力發電替代核電,導致碳排放量明顯增加。根據日本環境部監測,201 1年溫室氣體排放量比2010年高15%2E右,而此前的碳排放量一直處于穩中有降的態勢。
(三)可再生能源上升至國家能源戰略的重要地位
為了彌補核電短缺,日本計劃提高可再生能源發電比例以替代核能。2012年7月1日,日本開始實施可再生能源固定價格收購制度(Feed-InTariff,FIT),規定電力企業必須以國家確定的固定價格在一定期間內收購利用太陽能、風力和地熱等能源所發電力。該制度的實施標志著可再生能源的地位進一步提升,發展速度將進一步加快。
(四)政府更加注重節能降耗,經濟社會不堪重負
為了進一步節能降耗,日本政府準備修訂《關于合理使用能源的法律》。這部法律對工廠、辦公場所、建筑、運輸、家庭消費等領域均有嚴格的要求,而最新提出的修正案要求高能耗企業把單位能耗降低1%。面對嚴格的節能要求,日本多數企業甚至認為政府限電及節電要求會影響公司發展,政府的節能措施已經給正常經濟社會運行帶來很大負擔。
二、福島核事故的原因
日本大地震引發的海嘯導致福島冷卻設備失靈,造成了核泄漏慘劇,這是核事故的直接原因。其實,福島核事故的發生有其必然性。在核電安全技術尚未成熟的情況下,日本對核電過度強調和依賴,提高了潛在風險。同時核電產業形成利益鏈條,監管出現漏洞,并且官方過度宣傳核電安全性,降低了警惕。
(一)過分強調核能的唯一重要性
1.過分強調核能能夠解決諸多問題。日本面臨化石能源對外依存度高、碳減排壓力巨大、可再生能源成本高、節能邊際成本高等問題,為了有效應對這些問題,日本把核能定位為國家基礎能源,企圖推廣核能解決上述問題。為此,日本政府在推進核能發展上不遺余力,福島核事故前準備將日本核電占總發電量比例從26%提高到50%。在二代核電技術安全性相對較差的情況下,制定如此冒進的目標無疑推升了潛在風險。
2.官方嚴重低估核電經濟成本。日本綜合資源調查會公布的各種發電成本為:石油火力發電10.7日元/千瓦時,煤炭火力為6.2日元/千瓦時,液化天然氣(LNG)5.7日元/千瓦時,核電為5.3日元/千瓦時。但日本立命館大學大島堅一教授在考慮發電規模、設備利用率、運轉年數、燃料費和財政補貼等因素重新計算出的發電成本為:水力發電7.36日元/千瓦時,火力發電9.9日元/千瓦時,核電10.68日元/千瓦時。按照大島教授的算法,核電其實是非常昂貴的。另外,如果考慮核廢料處理成本和潛在的核事故影響,核電的成本會更加高昂。在論證新建核電項目時,如此低廉的官方核電價格會成為重要的影響因素,致使核電項目缺乏嚴格論證,核電產業非理性發展。
(二)核電產業形成既得利益集團,監管出現漏洞
核電站的建設費用巨大,給核電承建商提供了可觀利潤,而核電承建商的巨額借貸同樣也給銀行帶來了安全而又穩定的收益。為了保證核電的穩定供應,日本政府制定了總成本定價制度,根據電力公司的經營費用和報酬規定電價。該規定使得無論核電生產成本高低,電力部門都會有穩定的利潤。
在這種情況下,圍繞著核電的建設,電力公司、核電承建商和銀行形成了一個完整的經濟利益共同體。不僅如此,核電站的建設還為執政黨提供了豐厚的政治資金,為政府官員謀求利益提供了方便。在核電產業的既得利益集團的影響下,核電監管松懈,出現安全問題往往企圖掩蓋過去,而有關核電的長期安全以及后續成本問題卻沒有得到足夠的重視。
(三)過度宣傳核電安全性
日本政府一直在向公眾保證核電的安全性,并通過大量各種類型廣告、教科書說服日本民眾,以建立核電安全的公眾信念。日本曾多次發生核事故,1999年就曾兩次爆發核危機,兩次事故的國際核能事件分級分別為2級和4級,但媒體并未大規模宣傳,人們依然堅信核電安全神話。從上到下的盲目信念導致社會各界麻痹大意,核能因安全神話而陷于作繭自縛之中,安全管理呈孤島狀態。
三、核事故后日本應對政策及評價
日本能源政策的影響因素眾多,利益博弈復雜深刻,圍繞核電的能源政策至今徘徊不前,不能形成共識。總裁菅直人和其繼任野田佳彥為了應對國內民眾激烈的反核情緒,都提出了2040年前力爭實現“零核電”的目標,并把太陽能、風能和生物能源作為替代性基礎能源。但方案遭到產業界和美國等多方反對,使其不得不放棄“零核電”計劃,并加速了在眾議院選舉中的失敗。自民黨安倍晉三就任首相后廢除“零核電”政策,提出將在確認安全的前提下重啟核電站,并積極開展能源外交,保證能源供給。日本能源政策在對核能利用的爭論中搖擺不定,要重塑安全高效的能源版圖,應該在以下三個方面取得共識。
(-)縮減核電需要更加可行的替代方案
福島核事故后,日本能源政策的核心是核電的地位問題。即便是今后繼續發展核電,日本政府也將在確保安全的前提下利用核能。所以,不管會不會制定“零核電”目標,核電今后發展肯定是審慎的,核電肯定會縮減。在縮減核電背景下應找到更加現實的替代方案解決一系列連鎖問題,例如如何應對火力發電替代核電所帶來的問題,如何以低成本穩定地采購化石燃料,以及如何應對排放的二氧化碳帶來的全球變暖問題。
日本對這些題缺乏有效應對,火電除了排放大量二氧化碳,也導致日本外貿環境惡化。火力發電激增導致化石燃料進口增加,使2012年日本貿易收支出現創記錄的69273億日元逆差。作為日本主力燃料的液化天然氣(LNG)2012年進口額超過6萬億日元,比上一年增加25.4%。在巨大的碳減排壓力和貿易逆差面前,日本政府承受了很大的壓力。由此可見,如何有效應對火電替代核電產生的連鎖問題成為日本政府的當務之急。
(二)可再生能源政策應建立明確的激勵產業機制
為了盡快使可再生能源成為核能的替代能源,日本于2012年7月正式實施可再生能源固定價格收購制度(Feed-InTariff,FIT),在此之前采用的是新能源特別措施法(RPS法)。RPS法是通過新能源的導入量來調整價格,而FIT是通過確定價格來調整導入量。從實際情況來看,與RPS相比,FIT對可再生能源在全世界的普及起到了更強的推動作用。FIT制度可以快速推進可再生能源推廣應用,但也存在幾個結構性缺點:
1.FIT制度激勵方向不明,導致可再生能源發展不均衡。自從日本實行FIT以來,發電設備認證數量最多的是太陽能發電,而且其中主要是百萬瓦級太陽能設施(大規模光伏電站),風力和生物質能等其他可再生能源發展滯后。
2.容易使市場非理性發展,產生泡沫。百萬瓦級太陽能設備認證數量大約占可再生能源的90%,按照目前的狀態,已經極有可能成為百萬瓦級太陽能泡沫。歐洲多國就曾爆發太陽能泡沫,政府補貼泡沫破裂后,企業面臨破產危機,對產業的負面影響至今還在繼續。日本應該充分吸取歐洲的經驗教訓,理性規劃產業發展。
3.新能源企業國際競爭力有待提升。日本FIT制度規定,由資源能源廳確定收購價格,推廣采用可再生能源伴隨的成本由廣大的用電方承擔。這就帶來一個難題,一方面,收購價格過低,可再生能源企業無法生存;另一方面,收購價格過高,容易產生泡沫,無法培養企業國際競爭力。當下日本設定的可再生能源電力價格比較高,太陽能發電為每千瓦時37.8~38日元,與國際收購價格20日元相比缺乏競爭力。可再生能源定價應該在不傷及發電企業的基礎上逐漸降低收購價格,以培養企業國際競爭力。
(三)節能手段需要更加重視社會的可承受程度
福島核事故后日本政府在各地、各行業均制定了嚴格的節電措施,這些節電措施已經影響了經濟社會正常運行。日本經濟團體聯合會2013年向企業實施了關于電力問題的問卷調查,假如夏季繼續實施限電及節電,會不會對業務活動產生不良影響。有93家企業作出了回答,制造業(60家企業)中83.3%的企業、非制造業(33家企業)中69.7%的企業回答“有”。節能措施需要更加重視社會的可承受程度,也應該尋求方案,削弱其負面影響。
四、日本能源戰略對中國的啟示
(一)在確保安全的前提下促進核電發展
日本的經驗教訓表明,核電規劃建設務必安全穩妥,杜絕核電產業利益集團的形成,切實加強監管體系建設。我國核電進入快速發展期,新上項目有過多過快傾向,特別是一些地方政府為了拉動GDP增長和制造政績,核電建設規劃過于超前,提高了潛在風險。在確保安全的前提下促進核電發展,必須合理調整中長期規劃,積極穩妥地制定建設規模。
(二)努力實現能源結構多元化
日本過度依賴核電導致福島核事故爆發,說明能源結構單一是誘發風險的主要因素之一。在化石能源主導世界的今天,能源結構多元化才是各國的合理選擇。為此,歐盟制定了2020年能源戰略,啟動戰略性能源技術計劃,著力發展可再生能源,減少對化石能源的依賴。“頁巖氣革命”使美國天然氣消費長期依賴進口的局面發生逆轉,甚至已經動搖了世界液化天然氣市場格局,影響了世界能源格局。對于中國來說,必須努力實現能源結構多元化,以化解能源領域的矛盾。
(三)建立能源危機管理體系,提高能源危機應對能力
日本、美國等國家經歷過幾次大范圍能源危機,已經建立起國家層面的能源危機管理體制。特別是日本,雖然問題不少,但福島核事故后能源戰略的變化有效維持了經濟社會的平穩運轉,對應對能源危機起到了很好的作用。我國還沒有經歷過嚴重的能源危機,能源安全保障能力和危機應對能力相對不足,亟需建立能源危機管理體系,特別是國家核事故應急機制,以提高危機應對能力。
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篇10
摘要:綠色能源,這個新近成為焦點的名詞,最近越來越多的受到人們的關注,但是人們對他的本質并不是十分的了解,因此本文就從綠色能源的概念入手,通過對綠色能源產業的內涵和外延、發展現狀、政府管制的措施等角度來分析,闡明綠色能源產業的政府管制的理論基礎。
關鍵字:綠色能源;政府管制;理論基礎
一、能源和綠色能源的內涵
所謂能源,從字面上說,是能量的來源。按照《大英百科全書》的解釋,“能源是一個包括所有燃料、流水、陽光和風的術語,人類用適當的轉換手段便可讓它為自己提供所需的能量”。我國《能源百科全書》給出的定義是,“能源是可以直接或經轉換提供人類所需的光、熱、動力等任一形式能量的載能體資源。”而對于綠色能源的界定,是從能源的生產和消耗過程中與環境的關系的方面來定義的。那些在其生產和消耗的過程中對環境無污染或者是低污染的能源,我們便稱之為綠色能源。具體包括太陽能、風能、水能、地熱能、生物質能等。
二、世界及我國的綠色能源的發展現
據國際能源網4月16日研究報告:2007年全世界可再生能源發電能力達到240吉瓦,在2004年的基礎上增加了50%,可再生能源占到了世界總能量需求的5%,世界總發電能力的3.4%。可再生能源2006年的總發電能量和世界總核能發電的四分之一大體相當。其中規模最大的發電來源是風電,2007年其發電規模在2006年基礎上增加了28%,估計達到了95吉瓦。全年新增風力發電能量相對于2006年增加了40%。發展最快的能源技術是光伏發電及其聯網,2006年及2007年,其年度累計裝機發電能力增長了50%,據估計達到7.7吉瓦,這相對于在世界范圍內的150萬家庭屋頂上安裝了光伏發電裝置。在世界范圍內,2007年屋頂太陽能熱收集為大約5000萬家庭提供熱水供應,其數量還在繼續增加。現有的太陽能熱水利用能力在2006年的基礎上增加了19%,全球累計太陽能熱能達到105吉瓦。生物能和地熱能一般被用來發電或加熱,2007年在許多國家有較大程度的增長,包括區域供熱的應用在內,200萬地熱泵在30個國家得到有效利用來建立供熱制冷系統。生物燃料制品(燃料乙醇和生物柴油)在2007年的發展同樣令人矚目,據估計其年度總產量達530億公升,在2005年的基礎上上漲了43%,2007年燃料乙醇的使用占到了全球汽油消耗量13000億公升的4%,年度生物柴油生產相對于2006年增長50%之多發展中國家的再生能源發展尤為令人矚目,其總再生能源產量占世界總再生能源產量的40%,世界太陽能熱水總能量的70%,世界生物燃料總產量的45%。
近幾年來我國的綠色能源經歷了相當快速的發展,已經初具產業規模。據不完全統計,2006年底,我國可再生能源年利用量總計為2億噸標準煤,(不包括傳統方式利用的生物只能),約占我國一次能源消費總量的8%。但是與發達國家相比較而言,我國的綠色能源產業的發展還是相對落后的。
三、世界各國的綠色能源政府干預政策
為了促進綠色能源產業的發展,世界各國政府紛紛出臺了相應的措施進行干預和管制,如美國1978年頒布了《能源稅收法》,1992年又頒布了《能源政策法》,并采取了財政激勵政策,即通過減稅、生產補貼、信托基金、低息貸款和政府的研究、開發項目,降低可再生能源產品和相關服務的成本和價格,培育、擴大市場。德國頒布了《可再生能源優先法》;丹麥啟動了可再生能源的研發工程,由能源署管理,并對特定項目進行補貼,并集中專業人才建立了強大的研發隊伍等等。
為了加快綠色能源產業的發展,我國進行了政府干預和管制,制定了一系列相關的促進綠色能源產業發展的政策法規,并采取了相應的財政、稅收和經濟手段進行干預和管制。如2006年1月1日其實施的《中華人民共和國可再生能源法》,2007年9月國家發展和改革委員會的《可再生能源中長期發展規劃》及《可再生能源產業發展指導目錄》等。
四、綠色能源產業的政府干預的理論基礎
由上可知,各國政府在對綠色能源的管制方面都極盡其所能事。但是,各國政府究竟是基于什么樣了理論基礎之上而對綠色能源產業進行管制的哪?下面將對綠色能源產業的政府干預的理論基礎進行分析
(一)從傳統能源面臨的問題來分析
綠色能源產業是伴隨著傳統能源危機而興起和發展的,因此,分析綠色能源產業,不得不先分析傳統能源產業所出現的問題。
1.從傳統能源可利用量上看
中國是世界上最大的發展中國家,同時也是世界上第二大能源生產國和能源消費國。我國人口眾多,能源資源相對不足,人均擁有量遠低于世界平均水平,煤炭、石油、天然氣人均剩余可采儲量分別只有世界平均水平的58.6%、7.69%和7.05%。面對快速推進的工業化、城鎮化進程,能源資源的消耗強度高,消費規模不斷擴大,能源供需矛盾越來越突出。今后,隨著經濟規模進一步擴大,能源需求還會持續較快增加。能源是我國當前和今后相當長一個時期內,制約經濟社會發展的突出瓶頸,直接關系到全面建設小康社會的目標能否順利實現。緩解能源瓶頸制約,成為中國政府和企業面臨的巨大挑戰。所以,我國必須加快對新的能源的研究和開發,這是國家戰略發展的需要,因此就需要由國家出面干預和管制,以促使對新能源的研發可以順利的進行并得以快速的取得突破性的成績。
2.從傳統能源消費的負外部性上看
不同能源消費部門對能源價格的敏感度由于需求彈性不同會有很大差別。總的來看,能源消費具有一定的惰性與路徑依賴,價格的變化往往不能在消費量上及時地得到反映。當今社會的能源消費仍以非再生能源為主,以碳氫化合物為基礎的礦物燃料的使用,導致環境污染和氣候變化,給全社會造成損害,而能源消費者經常不用支付或只支付少量的修復這些損害所需要的成本。因此,能源的生產和消費存在外部性問題。傳統的經濟學理論在計算能源價格時沒有考慮其不可再生性,以及對環境的破壞成本,因此生產企業和普通消費者只支付了能源的私人成本,其結果必然是定價偏低,生產和消費過度。在這種情況下,市場出現了失靈。只有政府出面干預,使能源的私人成本等于社會成本才能解決外部性問題。而有的問題,如碳氫化合物使用導致的氣候變化,甚至難以在一國之內找到合適的解決方案,只能依賴于國際合作機制。
(二)從綠色能源本身存在的問題來分析
1.從綠色能源產業的正的外部性來分析