可再生能源 未来有望与煤炭、油气三足鼎立
王维城
王维城, 1936 年 12 月出生,河北徐水人。清华大学热能工程系博士生导师,清华大学校务委员会委员,全国人大常委、全国人大环境与资源保护委员会委员、民盟中央副主席、北京市人大常委会副主任、民盟北京市委主委。
在今年的全国人民代表大会上,温总理的政府工作报告和“十一五”规划把解决能源问题放在突出位置,第一次把降低单位 GDP 能耗作为约束性的量化指标,与 GDP 增长率一起,作为国民经济发展的主要指标公诸于世。“十一五”期间,单位 GDP 能耗降低 20% , 2006 年降低 4% ,是很有力度的指标。总理报告明确提出要把节能降耗纳入经济社会发展的统计、评价考核体系,而且要公开发布。这充分体现了中央解决能源问题的决心。下面,我谈一下解决我国能源问题的几点建议。
一、解决能源问题的出路是节能和能源结构多元化
“八五”、“九五”期间我国的能源消费弹性指数平均为 0.5 左右,即用能源消费翻一番保证了经济总量翻两番。 2000 年以后,这一系数年年大于 1 , 2004 年我国能源消费的弹性系数飙升到 1.6 。煤炭消费量从 2000 年的 10 亿吨左右猛增到 2005 年的 20 亿吨,年均增长 2 亿吨,如不采取多方面的有效措施,照此趋势发展下去,到 2010 有可能是 30 亿吨煤,到 2020 年直逼 50 亿吨煤(目前全世界的煤炭消费量)。这是我国资源和开采能力以及环境总容量都无法承受的。我国是个多煤、贫油、少气的国家,目前煤炭在一次能源结构中的比重近 70% ,煤烟型污染是破坏大气质量的元凶,能源已经成为我国经济可持续发展的主要瓶颈。通过转变经济增长方式,下大力气节能降耗,把能源消费总量的增长率大幅度地降下来;以及大力调整我国的能源结构,大力开发水电、风电、生物质能、太阳能等可再生能源,积极发展核电,加快开发石油、天然气资源,逐步压缩煤炭在一次能源结构中的比例,这是当前我国能源战略必须解决的两个历史性课题。
二、可再生能源是未来重要的替代能源
可再生能源在我国目前还是个“小兄弟”,但是发展潜力非常巨大。发达国家从上个世纪末已经迅速起步,国家采取多种激励措施,年均两位数地快速增长。欧盟发展可再生资源的白皮书中提出,到 2050 年可再生能源在整个欧盟国家的能源构成中的比例达到 50% 。
我国的可再生资源(包括大中型水电),目前约占一次能源的 7% (如果只包括 5 万千瓦以下的小水电,则是 3% 左右)。目前水电是可再生能源的主力军,总装机容量为 1 . 17 亿千瓦,水能资源的开发率仅有 25% 左右,还有巨大潜力。太阳能的热利用已有相当规模,累积安装太阳能热水器约 7000 万平米,占世界总量的近 50% ,每平米太阳能热水器一年可替代煤炭约 120 千克。我国太阳能热水器的技术水平在世界上是一流的,年生产能力 1200 万平米以上,有巨大的推广潜力。太阳能光伏发电方面,因为我国晶体硅材料基本上依赖进口,所以发电成本难以迅速降低,到 2004 年底全国装机容量只有 6.5 万千瓦,如果材料和制造成本有突破性进展,将会有很大的发展潜力。国外光伏发电发展非常迅速,美国、日本和欧盟,计划到 2010 年光伏发电装机容量分别达到 470 万千瓦、 482 万千瓦和 670 万千瓦。风力发电,自《可再生能源法》出台后,各地启动很快,仅去年一年就增加风电装机 50 万千瓦,累积达到 126 万千瓦。我国风力资源丰富,海上陆上总蕴藏量近 10 亿千瓦,只要国家鼓励政策得力,在建设风电厂的同时发展起有自主知识产权的我国自己品牌的风力发电机产业,二三十年以后 , 我国风电装机容量完全有可能超过核电,到本世纪中叶再超过水电成为仅次于煤电的第二大主力发电能源。
三、积极开发利用生物质能,为建设社会主义新农村服务
生物质能是可再生能源中的重要能源种类,越来越受到国际社会的重视。瑞典、奥地利等国的生物质能在其能源消费结构中的比重高达 20% 左右; 2004 年丹麦的秸秆发电等可再生能源电力占全国总电力的 25% ;巴西的生物液体燃料替代了 50% 的进口石油。我国的生物质资源主要产于广大农村和山林地区,我国每年产出的农业秸秆约 7 亿吨,如果能有 50% 作为能源,约相当于 1.5 亿吨标准煤。我国薪炭林和林业加工废弃物的资源量每年约 80 亿吨,如果有 10% 作为能源用,约相当于 3 亿吨标煤。此外,每年 1 . 2 亿吨的城市垃圾可通过填埋制气和直接焚烧发电、供热,还有相当数量的油料作物和人工种植的多年生能源作物,以及广大农村的户用沼气和大量集约型养殖场的大型沼气站等,综合以上各项,保守地估计,我国可以作为能源开发利用的生物质资源至少相当于每年 5 亿吨标准煤。
我国广大农村不仅经济欠发达,能源也非常短缺,因此农村能源建设也是社会主义新农村建设以及全面建设小康社会的重要内容。生物质能和小水电的资源主要分布在农村,如何就地取材利用当地的资源,经过转化成为适合农民使用的清洁的农村能源,是国家和社会各界支持“三农”的实际行动。
四、开发利用可再生能源需要政策支持,需要加大科技投入,走技术自主创新、主要设备国产化的道路
(一)风力发电。我国到 2020 年预计装机容量将达到 3000 万千瓦,如此大规模的发展,吸引了众多外国风电机公司的商业追逐,买外国风电机组比国产机组价格约高一倍。目前,国内风电机的生产水平还相对落后。我们在迅速上马风电厂的同时,应该尽快发展起有自主知识产权的中国自己品牌的风力发电设备制造业,不要像汽车工业那样,缺少国产核心技术。
(二)生物质能。生物质能的利用,应结合我国国情开发适用的技术。几千年来我国农村把秸秆当柴烧,不仅热利用的效率极低,还污染环境而且费劳力,是农村面貌脏、乱、差的重要原因之一。《可再生能源法》明确规定,在简陋的炉灶内直接燃烧秸秆等作物,不属于现代可再生能源的范畴。
清华大学有自主知识产权的《生物质常温压缩颗粒及燃烧技术》正在北京市怀柔区北宅村试点推广,用生物质颗粒替代煤作为农村取暖炊事的生活能源,深受农民欢迎。因为它比烧煤既便宜又清洁,燃烧后只剩 5% 的草木灰,可以还田作肥料。以北京郊区为例,每年的秸秆产出量约 210 万吨,林木樵采树枝和果树剪枝约 200 万吨。此技术如果得以推广,可给农民带来经济上的实惠,给农村带来发展生物质能源产业的就业机会,给北京市带来减少上百万吨煤炭的消耗并有利于保护环境涵养生态。这种科技创新,把多年来用传统落后方式燃烧或浪费的秸秆等生物质资源,变成现代的清洁能源材料,它不仅可以在农村推广使用,也可以运到城市中作为清洁能源使用。
(三)太阳能热水器。太阳能热水器在全国还有很大的发展空间。建议政府出台财政补贴政策,鼓励居民和农民积极利用太阳能(装一平米集热器,每年大约可以节约 120 千克煤)。德国居民安装每平米太阳能集热器,政府补贴 100 欧元,美国新出台的节能法规定,购置太阳能热水器等节能设备,居民该项支出额的 30% 可以抵所得税。希望各地方政府尽快出台实施《可再生能源法》的配套办法和细则,从而落实政府工作报告和“十一五”规划中提出的“大力发展可再生能源”的能源方针。 ■