時間:2023-03-20 16:18:11
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關鍵詞:電力營銷;可再生能源;市場發展
面對目前社會資源能源匱乏的環境,可再生能源作為關鍵的核心替代性能源,亟需開發和發展可再生能源市場,以應對全球變暖以及能源匱乏等問題,實現電力能源的可持續發展??稍偕茉磳崿F商業化開發和廣泛應用的關鍵環節是科學發電的技術手段,現階段上網電價工作系統是制約可再生能源發展的重要因素之一,盡快改進該系統不僅有助于提高電力企業的競爭優勢,還有利于完善電力企業的市場營銷模式。
一、電力營銷可再生能源市場的概況
在電力營銷模式中用于發電的可再生能源主要有太陽能、風能、沼氣及潮汐能等,在將其轉變為電能的過程中,省去了煤石油及天然氣的使用,從而也就減輕了對環境的污染,從而有利于和諧社會的構建以及實現城市的綠色化。我國政府對電力能源的可持續發展也提供了大力支持,引進資金制定優惠政策,引進及補助科研技術人才,以此促進電力可再生能源市場的穩定快速發展。但是還存在一些不盡人意的地方,電力企業尚未形成一套科學合理的市場化的電力營銷機制,另外制定的電力價格也不夠合理,以及由此帶來的再生能源再缺乏以與傳統電力競爭各具優劣,難分勝負等問題都阻礙了可再生電力能源營銷市場的發展。
二、阻礙電力營銷可再生能源市場發展的問題
(一)電力營銷市場可再生能源分布不均
利用風能、太陽能等發電的過程中明顯減少了有害物質的排放,這些可再生能源是環境友好型二次能源,但由于其分布不均,直接影響對其進行開發利用并直接阻礙了其市場營銷。通過研究發現,我國蘊藏的可再生能源十分豐富,但分布卻相當不均,尤其在經濟相對不發達的例如、甘肅及內蒙古等地區蘊藏豐富,但是這些地區因市場需求小,開發能力落后再加上交通不發達等問題,致使可再生能源的開發利用率低下。
(二)可再生電力能源營銷價格存在劣勢
目前可再生電力能源的價格與傳統電力能源的價格相比相對較高,因而其在市場競爭中優勢不足。同時電力市場作為一個壟斷性市場,它的競爭機制并不完善,針對這一問題,國家政府雖已出臺了一些優惠政策來保護可再生發電能源的市場營銷,但這些政策并不能在本質上解決不完善的競爭市場問題。例如,利用太陽能發電比利用煤發電的價格高很多,但是煤電的優惠政策卻更多,其執行效果也就更好,這嚴重阻礙了太陽能發電的開發與利用。然而在一些發達國家,對于煤電等非再生能源發電礦物需征收相應的能源生態稅,這在一定程度上制約了不可再生能源的過度使用,但我國尚未建立該項政策鼓勵可再生能源的開發。我國可再生能源的市場營銷起步較晚,尚未形成規模效應,只是建立了一些小規模的可再生能源的電廠,其成本較高,技術及設備也都是進口的,這在一定程度上增加了成本費用,使得購網、上網及銷售的用電價格較高,從而制約了電力營銷市場的發展。
(三)政府對可再生電力能源的開發及市場營銷的支持力度不足
國外可再生電力能源之所以能夠迅速發展并取得較好效果,與政府的大力扶植及國家倡導是分不開的,我國政府雖然也提倡利用可再生能源發電,減少環境污染,但制定的優惠政策不足同時又缺乏可行性,實際操作能力不強,尚未形成具有一定規模的電力可再生能源市場機制,因此未能從本質上推動我國可再生電力能源的開發及其市場化營銷。
三、電力營銷可再生能源市場的發展動力研究
(一)合理開發與利用可再生電力能源
我國政府尤其是相關電力部門要根據可再生電力能源在各省市的具體分布,結合市場需求,積極調整對可再生電力能源開發發展的工作思路,改進并規范市場營銷策略,制定切實可行的發展規劃,不斷優化電力產業結構,使風能、太陽能及潮汐能等友好型二次能源得到科學開發、合理利用,使其社會環境及經濟效益最大化。
(二)合理制定可再生能源發電價格
1、固價電價系統
固定電價系統應明確規定可再生電力能源的發電價格,是由政府根據相應的發電成本,而不考慮其他傳統電力能源發電的價格而直接制定市場中各種發電能源的市場價格的,同時相應的電網企業應該依據既定價格支付利用可再生能源發電的企業必要的費用。
2、溢價電價系統
構建溢價電價系統一方面可保障可再生能源的發電工程的基本電價,另一方面又有利于解決電力市場轉型過程中的關鍵性問題。采用溢價電價系統的優勢是既能考慮到利用可再生能源發電的工程運轉的實際成本,又與電力市場中的電力競價過程相接軌,其運轉的原則主要是以傳統電力的銷售價格為電力市場的參考系,從而制定相對科學合理的電價比例,通常會出現可再生能源的發電價格會受傳統電力市場波動的影響,另一種主要原則是依據不穩定且相互競爭的電價市場結合政府制定的固定電價獎勵機制共同作為制定可再生能源發電價格的參考系。通過對國外的可再生電力能源的市場營銷模式及國家政策的比較分析,可發現固定電價及溢價體系的操作流程比較簡單,并且效果顯著,因此我國應積極借鑒并結合我國具體能源分布及市場需求完善并實施這兩套發電價格定制體系,以健全我國電力市場營銷制度。
(三)完善可再生能源電力市場競爭體系
建立完善的符合我國可再生能源開發的電力市場競爭體系是電力市場營銷及企業發展的優先成本戰略的總核心,針對我國電力市場不完善的競爭機制,首先應制定標歧立異的發展戰略,其次需電力企業內部管理層集聚力量制定發展目標戰略方案。其中在發展戰略上標歧立異是指旨在將電力企業所提出的電力產品或電力相關服務做到標歧立異,這樣有利于確保在一定的產業區域內企業能夠提出獨特的電力產品;目標集聚是主攻該企業中的某個產品的顧客群體??傊@兩種方式有助于滿足相應產品的對應顧客群體的具體需求或者達到降低成本的市場期待,最終有助于電力市場營銷機制的建立健全。
(四)完善可再生能源營銷的制度與法規
目前我國可再生電力能源資源豐富但開發現狀并不理想,并且對利用可再生能源發電的政策機制尚不完善,基于現狀,我國政府應在政策上給予可持續電力企業大力支持,充分發揮政府職能,運用多種手段為可再生能源的發電籌集資金,并引進技術人才,以推動可再生能源的電力市場營銷的長效發展。在推動其市場營銷的過程中,政府必須盡到其規劃協調及后期監督服務等具體職能,制定開發能源及電力發展的戰略規劃,優化電力產業結構,為可再生電力能源的發展提供保障,并運用政府宏觀調控職能調定可再生能源發電的價格,提高其在電力市場的比重。
四、結束語
面對我國可再生電力能源的開發狀況及市場營銷比例的現狀,我國政府及新型電力企業積極制定市場營銷機制,規劃發展戰略,盡快實現電力營銷市場的轉型,將可再生能源作為其核心力量是關乎國計民生的重要舉措。從我國現階段的電力能源發展來看,溢價機制和固價系統由于易于操作且效果明顯,對于政府和可再生電力能源企業具有重要的借鑒意義。
作者:陳澍 單位:北京華電北燃能源有限公司
參考文獻:
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【關鍵詞】海洋能;海洋能發電;可再生能源
Abstract:This paper presents the elements and the characteristic of the Ocean Energy Generation Technology,and recommend the actuality of the Ocean Energy Generation Equipment.
Key word:Ocean Energy;Ocean Energy Generation Technology;reproducible Energy
1.引言
2008年全球一次能源消費量為143851TWh,其中81.2%來自化石燃料。隨著礦物燃料的日趨枯竭,世界主要海洋國家紛紛將目標轉向蘊藏豐富能源的海洋,不斷加大科技和資金投入,以期在海洋可再生能源開發利用的“爭奪戰”中搶得先機。海洋能主要指波浪能、潮流能(海流能)、潮汐能、溫差能和鹽差能等可再生能源。海洋能總量是巨大的,據估計與全球一次能源消費能源的50%相當,其中,全球海浪發電的理論儲量為29500TWh/年左右,全球潮汐(含潮流)發電的理論儲量為7800TWh/年左右,全球海洋熱發電轉換的理論儲量為44000TWh/年左右,全球鹽差能的理論儲量估計為1650TWh/年左右。雖然海洋能源分布不均勻,但在每一個海岸,往往不止一種形式可以供應當地的電力需求。我國重視海洋可再生能源的開發利用,將包括海洋能在內的新能源產業視為引領我國未來經濟社會可持續發展的七大新興戰略性產業之一。近年來,我國先后設立了“908專項(我國近海海洋可再生能源調查與研究項目)”和“海洋可再生能源專項資金”支持計劃等,支持海洋能的海島獨立發電系統與并網示范工程、關鍵技術產業化、新技術研究試驗以及公共支撐服務體系建設等,并擬在海洋能資源豐富地區建設海洋能示范電站,開展萬千瓦級潮汐電站建設工作。
2.國外海洋能發電技術現狀
2.1 波浪能發電技術
現階段,波浪能發電技術的基本原理是:利用物體在波浪作用下的升沉和搖擺運動將波浪能轉換為機械能,或利用波浪的爬升將波浪能轉換成水的勢能。波浪能轉換系統一般包括三級能量轉換機構:一級能量轉換機構將波浪能轉換成某個載體的機械能;二級能量轉換機構將一級能量轉換所得到的能量轉換成旋轉機械的機械能;三級能量轉換通過發電機將旋轉機械的機械能轉換成電能。根據一級能源轉換系統的原理,波能發電技術可分為振蕩水柱技術、筏式技術、收縮波道技術、點吸收(振蕩浮子)技術和鴨式技術等。振蕩水柱技術是利用空氣作為轉換介質的,其優點是轉動機構不與海水接觸,防腐性能好,安全可靠,維護方便;其缺點是二級能量轉換效率較低。目前,國外建成的振蕩水柱發電裝置有英國的LIMPET電站(500kW固定式)、葡萄牙的400kW固定式電站和澳大利亞的500kW漂浮式裝置。應用筏式技術的發電裝置主要由鉸接的筏體和液壓系統組成,其優點是設備抗浪性能較好,缺點是設備成本高。目前,國外建成的筏式發電裝置有英國Cork大學和女王大學研究的McCabe波浪泵波力裝置和蘇格蘭Ocean Power Delivery公司的Pelamis(海蛇)波能裝置。
應用收縮波道技術的發電裝置主要由收縮波道、高位水庫、水輪機和發電機組成,其優點是一級轉換沒有活動部件,可靠性好,維護費用低,在大浪時系統出力穩定;不足之處是小浪下的系統轉換效率低。目前,國外建成的收縮波道發電裝置有挪威350kW的固定式收縮波道裝置以及丹麥的WaveDragon。
應用點吸收技術的發電裝置主要由相對運動的浮體、錨鏈、液壓或發電裝置組成,其主要特點是點吸收式發電裝置的尺度與波浪尺度相比很小。目前建成的點吸收式發電裝置有英國的AquaBuOY裝置、阿基米德波浪擺、PowerBuoy以及波浪騎士裝置。
應用鴨式發電技術的發電裝置的橫截面成鴨蛋形,發電效率很高,在短波時的一級轉換效率接近于100%,但抗風浪能力有待提高。
2.2 潮流能(海流能)發電技術
潮汐是一種周期性海水自然漲落現象。在太陽和月球引力作用下,海水作周期性的運動,它包括海面周期性的垂直升降和海水周期性的水平流動。垂直升降部分為潮汐的位能,被稱為潮差能;水平流動部分為潮汐的動能,被稱為潮流能。潮流能的主要特點是:
①較強的規律性和可預測性;
②功率密度大,能量穩定;
③潮流能的利用形式通常是開放式的,不會對海洋環境造成大的影響。
一般說來,最大流速在2m/s以上的水道,其潮流能均有實際開發的價值。
新型潮流能發電裝置作為一種開放式的海洋能量捕獲裝置,無需巨額的前期投資;利用該裝置發電時,由于葉輪轉速慢,不產生大的噪聲,不影響人們的視覺環境,各種海洋生物仍可以在葉輪附近流動,因此可保持良好的地域生態環境。潮流能發電裝置根據其透平機械的軸線與水流方向的空間關系可分成水平軸式和垂直軸式2種結構。垂直軸式發電裝置研究起步較早,目前國外主要的設備樣機有加拿大Blue Energy公司的Davis四葉片垂直軸渦輪機、意大利Ponte di Archimede International SpA公司和Naples大學航空工程系合作研發的Kobold渦輪垂直軸水輪機(130kW)、美國GCK Technology公司的螺旋形葉片的垂直軸水輪機和日本Nihon大學的垂直軸式Darrieus型水輪機。水平軸式發電裝置是近10多年才興起的,與垂直軸式結構相比,水平軸式潮流能發電裝置具有效率高、自啟動性能好的特點。目前國外主要的設備樣機有英國Marine Current Turbine公司的1.2MW雙葉輪結構的“Seagen”樣機、挪威Hammerfest Strom公司的300 kW并網型潮流能發電原型樣機。
2.3 潮汐能發電技術
潮汐能發電與水力發電的原理、組成基本相同,也是利用水的能量使水輪發電機發電。潮汐能發電技術研究始于歐洲,早期的潮汐能電站有德國(1912年)的布蘇姆潮汐電站和法國(1966年)的朗斯河口潮汐電站,其中朗斯電站的建成及其近40年的成功運行證實了潮汐電站技術的可行性,它使潮汐電站進入了實用階段。目前,在英、加、俄、印、韓等13個國家運行、在建及擬建的潮汐電站達139座,進行規劃設計的10余座潮汐電站均為100MW~1000MW級。據資料顯示,韓國正在建設世界上最大的潮汐電站――Shihwa湖大型潮汐電站。
2.4 溫差能發電技術
熱帶海洋表層與千米深處存在著基本恒定的20℃~25℃的溫差,這就提供了一個量大且穩定的能源。海洋溫差能是利用海洋表面的溫海水(26℃~28℃)加熱某工作介質并使之汽化,驅動汽輪機獲取動力;同時,利用從海底提取的冷海水(4℃~6℃)將做功后的乏氣冷凝,使之重新變為液體。按照工作介質及流程的不同可分為開式循環、閉式循環、混合式循環。開式循環的工作介質是表層溫海水,其優點在于產生電力的同時可進行海水淡化,缺點是設備尺寸大,機械能損耗高,單位功率的材料占用大,施工困難。閉式循環的工作介質是氨等低沸點物質,其優點是設備尺寸小、機械耗能低、系統轉換效率高,缺點是不能進行海水淡化?;旌鲜窖h同時包括開式循環和閉式循環,其特點是效率高、設備造價低,且可實現海水淡化。目前,溫差能發電技術和裝備尚處于示范試驗階段,國外主要有美國奎爾哈公司的開式循環OTEC溫差能電站、印度海洋技術國家研究所的陸基溫差能電站和日本佐賀大學的混合溫差能電站。
3.國內海洋能發電技術現狀
3.1 波浪能發電技術
我國波浪能發電技術研究已有30多年的歷史,先后研建了100千瓦振蕩水柱式和30千瓦擺式波浪能發電試驗電站,利用波浪能發電原理研制的海上導航燈標已商業化并出口。目前,國內處于試驗階段的設備主要有:國家海洋技術中心開發的浮力擺波浪能發電系統、廣州能源研究所開發的鴨式波浪能發電裝置(10kW)和點吸收式波浪能發電裝置(10kW)、華南理工大學開發的擺式振蕩浮子式波浪能發電系統和七一研究所開發的筏式波浪能發電系統。
3.2 潮流能(海流能)發電技術
“八五”和“九五”期間,我國研建了70千瓦和40千瓦的潮流實驗電站。在 “十一五”科技支撐計劃和海洋能專項資金支持下,我國啟動了一項百千瓦級垂直軸潮流能示范試驗電站、一項小型水平軸潮流能示范電站和多項潮流能示范工程建設。
目前,國內處于試驗階段的設備主要有:浙江大學的25kW水平軸潮流發電裝置、哈爾濱工程大學的萬向系列垂直軸潮流發電裝置(70kW和40kW)和東北師范大學的5kW模塊化潮流能發電裝置。
3.3 潮汐能發電技術
我國大陸海岸線長(達18000km),海灣、河口多(近200個),可開發潮汐能年總發電量大(約60TW?h),裝機總容量可達20GW。近五十年來,中國在有關潮汐電站的研究、開發方案及設計方面做了許多工作,但建成投運的潮汐電站數量很少,目前正常運行或具備恢復運行條件的電站有8座,總裝機容量不及可開發總量的1%,開發潛力巨大。
3.4 溫差能發電技術
2004~2005年,天津大學完成了對混合式海洋溫差能利用系統的理論研究課題,并就小型化試驗用200 W氨飽和蒸汽透平進行了研究開發。在“十一五”科技支撐計劃支持下,國家海洋局第一研究所和華電青島發電有限公司正開展15千瓦閉式溫差能電站研建工作。
4.結束語
海洋溫能作為一種清潔、可再生的能源,具有很好的發展前景。其開發、利用對我國經濟的可持續發展和人民生活水平的提高具有重要的現實意義。對海洋能發電技術及其裝備的研究,是一項可持續能源需求的高技術投資項目,關系國家能源結構優化和可持續發展戰略的實施,經濟前景廣闊,現實意義重大。
參考文獻
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生物質能不但會搶奪人類賴以生存的土地資源,更將會導致社會不健康發展;地熱能的大規模開發將導致區域地面表層土壤環境遭到破壞,將引起再一次生態環境變化;而風能和太陽能對于地球來講是取之不盡、用之不竭的健康能源,它們必將成為今后替代能源主流。
風力發電
目前,我國已超過美國,成為全球風電裝機容量最大的國家,同時也成為風能設備最大的生產國。隨著國內風電產業鏈日臻完善、研究規模不斷擴大,成本下降非常顯著,競爭力也逐漸增強,但是在產業鏈最上游的新型材料及半導體器件(控制芯片、電力電子器件等)研究方面仍較落后,主要研究工作集中在中下游的風電整機制造、關鍵零部件配套(發電機、電控、傳動系統等)以及并網技術領域。
沈陽工業大學在風電整機制造方面具有很強的實力,是我國最早從事風力發電技術研究的少數高校之一,設置有風能技術研究所,師資力量完善,先后承擔過多項大型橫、縱向課題,成果顯著。其設計的具有自主知識產權的1.5MW風電機組實現了產業化,占據一定的市場地位,產學研結合能力很強。
華北電力大學作為教育部直屬高校中唯一的以電力為學科特色的大學,成立了國內首家“可再生能源學院”,下設風能與動力工程專業,未來還將籌備生物質發電和太陽能利用專業。研究內容以大容量風力發電接入,對電力系統安全、穩定運行的影響為主,主要研究包括:風電場建模與仿真、風能資源測量與評估、風力發電機組狀態監測與故障診斷、風力發電機組只能控制與優化運行、低速風能利用策略與先進風力發電理論,充分發揮了其在電力系統方面的優勢。
重慶大學機械傳動國家重點實驗室,借助其在機械傳動領域的優勢,在風電機組齒輪箱設計、動態特性研究、工作模態測量及制造工藝方面有深入的研究,并且產學研結合。
汕頭大學新能源研究所在大型風電機組空氣動力學、結構強度及結構動力學研究方面頗有作為,自行開發了大型風力機優化設計系列軟件。
浙江大學流體傳動及控制國家重點實驗室對風力發電系統中的液壓技術有深入研究,包括風機制動系統、定槳距控制和變槳距控制等。
同濟大學機械工程學院在風電機組葉片動力學分析、結構優化設計、剛柔耦合系統模型分析方面經驗豐富。
東南大學在風力發電機研究、設計方面走在前列。近期又集合學校優勢學科,建立了風力發電研究中心,致力于以風力發電為核心的可再生能源發電及應用技術的基礎研究。
電控方面,清華大學、北京交通大學、中科院電工所都有很強的實力。清華大學電機工程與應用電子技術系原名電機工程系,歷史悠悠,師資力量雄厚,在風電接入對電力系統影響、風電機組建模仿真、風電變流器設計及控制等方面有深入研究。北京交通大學電氣工程學院早期隸屬于鐵道部,主要服務于我國軌道交通電傳動裝備產業,在大功率電力電子技術領域積累了豐富經驗,研究實力在國內高校處于領先地位。新能源研究所成立后從事大功率風電機組(直驅或雙饋)并網變流器、中大功率光伏發電逆變器、風電機組仿真及主控系統、微網技術研究,產學研結合能力很強。中科院電工所新能源發電技術研究組是國內最早研究風力發電、太陽光伏發電的單位之一,其大型并網風電機組控制及變流技術、變槳距控制技術以及風電場集中和遠程監控技術等較成熟,還有一些特色研究工作包括:風/光互補、風/柴系統及其控制逆變技術、控制逆變技術等。
光伏發電
光伏發電具有系統簡單以及維護方便等特點,應用面較廣,現在全球裝機總容量已經開始追趕傳統風力發電。太陽能發電主要分為并網電源系統和離網電源系統,目前大規模使用的主要是并網系統,一般包括光伏電池組件、光伏逆變器、配電柜、監控系統等。其中光伏電池組件將太陽能轉化成電能,光伏逆變器與風能變流器類似,可以將光伏電池組件產生的不穩定電能變成穩定的電能并入電網。
我國光伏業正處在爆發式增長期,中國大陸和臺灣的光伏電池廠商占全球總電池產量59%的份額。與風電產業鏈類似,除了最上游的化合物、硅片提純、加工外,我國已形成了較完整的光伏產業鏈,包括晶體硅、薄膜電池片及組件加工、光伏逆變器、系統集成、能源投資商等。
國內高校對于光伏系統研究主要集中于工程應用方面,合肥工業大學教育部光伏系統工程研究中心是我國迄今為止唯一的專門從事光伏系統技術研究的國家重要的科學研究基地,掛靠合肥工業大學電氣與自動化工程學院,主要從事光伏組件建模及仿真、光伏逆變器設計及控制、工程化應用等研究工作,產學研結合較好,承擔多個大型光伏電站設計工作。
海外院校
由于新能源行業涉及領域多、范圍廣,以及我國新能源行業開始起步,人才的缺乏已經成為極為突出的問題,國家、社會、高校、企業都在積極努力培養這方面的人才,學生的擇校就業也因此變得十分靈活。同時,也因為剛剛起步,目前面臨的多是工程應用技術類問題,因此我們的相關研究工作主要分布在中下游,從前面的介紹也可以看出,在新能源上游高端領域,由于技術壁壘很高,國內的研究工作相對較少,但是可以選擇留學歐美高校,得到更進一步的提高。
澳大利亞新南威爾士大學光伏研究中心,由有著“太陽能之父”之稱的馬丁·格林教授領導,專注光伏電池的研究,自上世紀80年代起,30年間畢業于新南威爾士大學光伏中心的中國留學生已經撐起了中國光伏產業的半壁江山。如今,在屈指可數的幾大領頭光伏企業中——尚德、中電光伏、英利、賽維LDK都有新南威爾士大學畢業生的身影,其科研實力可見一斑。
在歐洲,各國都十分重視新能源的開發利用。作為生態村理念的首創國,丹麥是能源問題解決得最好的國家之一。早在2006年,我國就與丹麥簽署了“可再生能源”合作項目,國內許多高校分別與丹麥高校開展聯系。丹麥奧爾堡大學能源技術學院在風力發電、分布式發電、電力系統、電力電子及控制技術等領域有深入研究經驗,并且與許多國家和組織開展合作,產學研實力很強。特別是在風力發電領域優勢突出,核心研究領域包括:風力發電機組及風電場的控制與監測、仿真、設計、優化。
隨著新能源技術發展以及各項政策效應的逐步顯現,開發利用新能源的成本將明顯下降,為人類清潔能源利用和產業結構升級帶來歷史性機遇,新能源終將成為今后世界上的主要能源之一。
Tips:新能源材料與器件專業優勢院校
文/南京航空航天大學 郭棟梁
該專業重點是研究與開發新一代高性能綠色能源材料、技術和器件(如通訊、汽車、醫療領域的動力電源),發展“新能源材料”(新型鋰離子電池材料、新型燃料電池材料和新型太陽能電池材料)的學術研究方向。
新能源材料與器件專業設置,主要依托化學化工學院,跨能源科學、材料科學、化學等多個學科,擬培養能掌握新能源材料專業基本理論、基本知識和工程技術技能,掌握新能源材料組成、結構、性能的測試技術與分析方法,了解新能源材料科學的發展方向,具備開發新能源材料、研究新工藝、提高和改善材料性能的基本能力的新能源材料專門人才。畢業生可在化學能源、太陽能及儲能材料等新能源材料領域從事科學研究與教學、技術開發、工藝設計等方面工作,也可繼續攻讀新能源材料及相關學科高層次專業學位。
新能源技術是21世紀世界經濟發展中最具有決定性影響的五個技術領域之一,新能源材料與器件是實現新能源的轉化和利用以及發展新能源技術的關鍵。新能源材料與器件本科專業是適應我國新能源、新材料、新能源汽車、節能環保、高端裝備制造等國家戰略性新興產業發展需要而設立的,是由材料、物理、化學、電子、機械等多學科交叉,以能量轉換與存儲材料及其器件設計、制備工程技術為培養特色的戰略性新興專業。
高校特色:
華東理工大學
以半導體材料技術、化學電源技術、太陽電池技術等為特色。未來就業集中在光伏太陽能、新能源開發和利用以及半導體材料器件的設計、化學電池開發等。
東南大學
依托電子科學與技術大類專業背景,專業內容側重光電子材料及其應用方面,主要針對太陽能材料制備、檢測和應用,可以拓展到生物能等其他新能源。
四川大學
光電功能材料與器件方向,在新型能源材料與技術、化合物半導體晶體材料與制備技術、介電功能材料與制備技術、固體波譜學等方面的研究取得了國內外同行公認的成就。光電信息功能晶體碘化汞和硒鎵銀的研制兩項成果分別獲得(1992年度和2000年度)國家發明二等獎和兩項部省級科技進步二等獎;鐵電薄膜研究獲得一項四川省科技進步一等獎,還獲得兩項部省級科技進步二等獎;薄膜太陽電池研究獲得一項中國高校發明二等獎。每年發表在國內外著名學術刊物和學術會議上的為《SCI》、《EI》所收錄的高水平論文40余篇次。
一、日本經濟轉型的背景
20世紀四五十年代以來,日本從西方國家引進技術再經過吸收和改良,節約了開發成本,縮短了開發時間,利用后發優勢很快發展成為經濟科技強國。但進入21世紀后,“模仿”空間幾乎飽和,“重技術,輕科學”的發展模式已經不再適用。戰后日本逐漸實施的“貿易立國”、“技術立國”戰略已經無法給日本經濟帶來新的增長,甚至無法使日本擺脫長期的低迷。而新古典增長模型增長認為旨在通過增加積累提高長期經濟增長率是無效的,內生增長理論也開始關注技術進步對經濟增長的影響,足以見得“創新”已經成為經濟增長的重要因素。此時日本政府認識到,必須進行獨創性研究與開發,從“模仿”走向“創新”,增強產業國際競爭力, 擺脫其經濟長期低迷的困境。1995年日本政府提出了“科學技術創新立國”戰略,2002年將“知識產權立國”確定為國家戰略,向“創新型經濟”轉型。
二、內生增長理論及國家競爭優勢
內生增長模型認為增長的關鍵因素更集中于創新、技術進步、人力資本等對經濟增長的影響。羅默(1990)將創意與經濟增長的關系公式化,并認為長期經濟增長率由社會中的總人力資本、研發部門人力資本配置以及市場利率共同決定;阿吉翁和霍伊特(2004)認為經濟產出取決于中間投入的數量和質量,不同先進程度的中間產品體現了質量的改進,并且勞動力會逐漸從制造部門轉向研發部分。邁克爾?波特的“國家競爭優勢理論”也認為一國的貿易優勢更多地依賴于知識的創造和吸收,一國的產業創新和升級的能力成為競爭優勢的主要來源。
對于日本而言,突破內生增長理論和競爭優勢理論的因素首先在于克服資源環境對于經濟增長的束縛,其次是知識的正外部性問題以及人力資本的提升。在資源環境的硬性約束下,日本需要依靠“產官學”合作、科技基礎提升、人才戰略以及知識產權保護等競爭優勢來是實現經濟的增長和可持續發展,把資源環境的約束和國內市場競爭的壓力轉化為競爭優勢升級的動力。
三、構建創新型經濟的政策措施
(一)能源戰略:內外聯合確保能源安全
2006年開始,能源已成為日本的國家戰略,并逐步建立了一套完整的能源政策,確保能源穩定供應,并積極推進節能和新能源開發。
1、發展新能源,能源結構多樣化
1997年《促進新能源利用特別措施法》鼓勵發展新能源與可再生能源; 2004年《新能源產業化遠景規劃》目標在2030 年前把太陽能、風能發電等新能源產業打造為支柱產業。日本還推出綠色電能批發交易機制,2009年開始實行《太陽能發電剩余回購計劃》。據IEA2000年的數據,日本能源采用量世界第三,僅次于美國和法國。石油供給比率計劃從1990年的58.3%下降到2030年的37.2%;天然氣的份額預計上升7.7個百分點;核能、潮汐、地熱、新能源等也呈上升趨勢。
2、確保傳統能源安全
石油儲備是日本的一項基本國策,21世紀以來日本大幅增加國家石油儲備,截止2007年底,日本石油儲備量僅次于美國。另一方面,通過進口地域多元化,進口能源結構多樣化進行風險分散。
3、提高能效,構建節能低碳模式
首先,調整產業結構。20世紀90年代以來日本逐漸轉向知識密集產業,預計2020年服務業比重達到61.3%;其次,提高新能源與可再生能源的比重;再次,通過稅收和補助金制度鼓勵企業、家庭節能;最后,在法律層面對高耗能產品制定嚴格標準。從2000年到2007年世界主要經濟體的GDP單位能源消耗來看,日本保持了較高水平,遠超過美國等國家。在財政稅收方面,日本對傳統能源也進行了稅率調整:
(二)“產官學”聯合:促進研究成果向產業轉化
在法律和政策鐘茌方面,日本1998年通過了《大學技術轉讓促進法》;1999年制定了《產業活力再生特別措施法》;2000年制定了《強化產業技術力量法》;2001年提出3年內創立1000家大學風險企業;2003年“國立大學法人化”改革使國立大學擁有更大自,知識產權歸屬得以明確,“產學"合作創新成為大學發展的重要內容,激活了科研成果與產業需求對接互動的多重機制。政府還著力建設“產官學”中介機構,資金支持方面,政府也給予很大支持。
(三)知識產權立國:重視基礎研究
1995年日本提出“科學技術創新立國”戰略,1999年制定《科學技術基本法》,并從1996年開始制定每五年期的《科學技術基本計劃》。為創建以發展知識產權為核心的國家創新體系,2002年將“知識產權立國”確定為國家戰略并通過了《知識產權基本法》,開始重視基礎研究并強調創新。
首先,研究開發投資上升,基礎研究項目、重點領域預算顯著增加。世界銀行數據顯示,第二期《科學技術基本計劃》(2001―2006)開始后,日本R&D投入后上升至3.40%,超過了英美等國。其次,改善大學和研究機構設施,加強世界頂尖級國家基礎技術研究。更加關注自然科學方面的諾貝爾獎獲獎人數,在國際獲得高度評價的基礎研究論文比例,及申請國際專利的數量。第三,注重科學研究人員培養及其可持續發展,給予年輕研究人員充分發展空間。 目前日本科研人員已經達相當規模,2006年每百萬人口中有5568.35人從事R&D研究,比OECD成員國平均人數高出2126.5人,在OECD國家中僅次于芬蘭、冰島等國。第四,重視數理基礎學科教育,推進研究生教育改革。日本開始關注基礎人才的教育和培養,教育重點轉向數理基礎學科。2006年文部科學省出臺《研究生教育振興施策要綱》,充分培養研究生知識技術創新能力?!?1 世紀 COE工程”選擇 50 所大學,113個尖端項目進行重點研究旨在培養世界最高水平的科研基地。最后,重視知識產權保護,完善專利制度。2003年3月 ,日本國會批準了《知識產權基本法》,成立了知識產權戰略本部;從2003年起制定每年度的《知識產權推進計劃》。
四、評述及對我國的啟示
從日本向“創新驅動型經濟”轉型的軌跡來看,政府發揮了重要作用。第一,通過國家戰略的設立確定一段時期內發展的主題和方向,每一個國家戰略都基于當時日本經濟發展不同階段的特點和問題。第二,在法律層面給予有力的支持,從立法角度為政策的順利實施提供有力的依據。第三,政府在財政補貼、稅收方面給予新能源開發、“產官學”聯合以及基礎研究等支持。第四,政府充分發揮了宣傳作用,對民眾進行了指導和教育。日本在轉型中取得了顯著的成果,中日兩國發展價值觀均含有民本思想,也有著相近的發展路徑,許多經驗和教訓都值得學習和吸取。對中國實行創新型經濟有以下啟示:
首先,政府可以從政策與法律、技術、金融三方面進行間接支持和引導,將市場作用與政府職能區分,以制度上的引導替代行政措施,給予企業和研究部門自由的創新環境。
其次,中國應發展低碳經濟,大力發展新能源和可再生能源,建立并完善能源儲備體系,保障國內能源安全。
Abstract: Hydropower development must been done immediately and energetically from the needs of our country economic and social development, and from the needs of energy consume structure, energy reserves, safety of energy supply, environmental protection and the result of cost-benefit analysis of every energy. Hydropower development is also beneficial for ethnic culture protection from interaction of hydro-power development and ethnic culture protection.
關鍵詞: 水電開發;民族文化;經濟;社會;能源安全
Key words: hydropower development;ethnic culture;economic;society;energy safety
中圖分類號:F407.2 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)29-0020-04
1 我國進行水電開發的迫切性和必要性
我國經濟、社會和文化發展需要立即進行水能資源的開發,國家安全和環境保護也要求水電開發勢在必行。
1.1 國家經濟、社會發展需要水電開發 能源是國家經濟、社會運行的動力,是人民現代化生活的重要基礎。石油、煤炭、天然氣、電力是當今能源安全體系的“四大支柱”。在世界能源消費中,石油消費占39%、煤炭消費占26%、天然氣消費占23%、電力消費占12%(其中核能消費占7%、可再生能源消費占5%)。2002年統計的我國能源消費結構是:煤炭消費占66.1%、石油消費占23.4%、電力消費占7.8%、天然氣消費占2.7%[1],從我國與世界的消費數據對比分析看出:我國的能源消費結構與世界的能源消費結構差異較大。我國能源資源的基本特征是能源消費結構不合理、人均消費水平低,以煤炭為主的能源消費模式難以滿足社會、經濟可持續發展的要求。水能是一種清潔、價廉、可再生的能源,從我國現實和國情分析,加快以水電為代表的清潔可再生能源的開發進程,調整改善能源生產和消費結構,將是滿足我國經濟、社會現實需求和解決未來能源戰略問題的途徑。我國能源結構存在的諸多問題體現如下[1]:
1)石油資源短缺,安全供給難保障。我國的石油資源和供給嚴重不足,而消費量在不斷上升,導致進口逐年增加,已成為第一大石油進口國,而國際石油豐富地區局勢不穩,又受到一些國家的不正常干預,使得我國的石油安全供給存在很多不確定因素。
2)天然氣資源不豐富,不能滿足未來需求。我國的天然氣資源不豐富,遠遠不能滿足國家未來對天然氣的需求,更不能以天然氣作為能源支柱。
3)煤炭資源豐富,但存在很多問題。我國煤炭資源較豐富,但由于人口多,人均占有率還是遠低于世界平均水平,如果把煤炭作為主要能源會導致環境污染問題和煤礦安全生產問題,而且,煤炭熱效率低,不宜作為很多行業的動力。
4)各種電力的成本-效益對比分析。電力主要有火電、水電、核電和風電等,但從效益-成本分析看,水電在現實乃至未來一段時間內的優勢是其他電力不可替代的,主要理由在于:①火電生產會產生大量的廢氣和固體廢棄物,對環境造成嚴重的污染破壞,煤炭開采存在的安全風險較大;②風電的生產成本較高,發電規模較小,發電效率較低,電能儲藏較難;③核電生產不安全,處理核燃料廢棄物較困難及成本較高,如前蘇聯的切爾諾貝利核電站事故、日本的福島核電站事故;④太陽能、地熱能、潮汐能、生物能等能源效率較低且成本較高。從成本和效益分析看,發展水電是較為經濟、安全的。
5)發展水電是保證我國能源安全和國家平衡發展的一個必然選擇。我國人口多、經濟總量大、能源需求量大,能源供給應該有一個渠道多、類型多、而且可靠穩定的保障,建立一個穩定、可靠、多元的國內外能源供給源和供應形式是十分必要的?,F實可以作為主要供給的幾種能源中,水電是最為經濟、安全和清潔的能源,且可以持續利用。我國水電資源主要集中在西部地區,特別是西南地區,這些地區是我國經濟、社會相對較為落后,人民較為貧窮,少數民族種類多,民族人口比例較大的地區。開發我國西部的水電資源,除可充分利用水電本身的成本低、清潔的優越性外,水電工程還可以作為防洪、抗旱、灌溉、供水、航運、旅游等方面的基礎設施,可以為西部開發提供強勁的動力,并為該地區引進資金、技術和人才,增加和完善基礎設施,增加稅收、幫助當地人民群眾脫貧致富,帶動西部地區社會、經濟的全面發展起到積極的作用。同時,可以促進西部地區生態環境的改善,減少東部地區環境的污染;有利于調整東部地區的電力結構,有利于在全國更大范圍內進行電力資源的優化配置,保證東西部地區能源的可持續發展;有利于平衡東西部社會經濟的發展,減小地區發展差異和貧富差距;有利于改善民族關系,維護社會的穩定與安全。
a、國家發展、西部開發需要水電開發。在發達國家,大部分技術經濟可行的水能資源都已得到了開發;在一些發展中國家,通過對水能的開發和工業化發展,減輕或消除了人民的貧困、實現了經濟的增長。我國是一個發展中國家,正在進行工業化、信息化建設,對豐富蘊藏的水能資源進行開發利用,可以造福人類和為國家的建設提供動力保障。進行西部的水電資源開發可以帶動該地區的建材、機械、交通、通信、服務等行業的發展,增加該地區的就業,并以發展水電推動扶貧工作的開展。大中型水電站的建成往往會形成一個中小城市,這有利于農村人口向城市轉移,加快該地區的城市化建設。
b、國家經濟、社會的可持續發展急切需要立即開發水電資源,其理由為:①我國的能源結構和發展趨勢決定了未來需要大力發展西部水電。我國常規商品能源資源占世界資源總量的10.7%,水能資源技術可開發量達4.02億kW,居世界的第一位,而煤炭資源居第三位,石油資源居第十二位,天然氣資源居第二十二位。由于我國人口多、經濟總量大,除水能資源人均接近世界水平外,煤炭資源人均約為世界水平的50%,石油資源人均不到世界水平的l0%,可開采量人均遠低于世界人均水平,屬能源資源貧國。②水電是我國現有能源中唯一可以大規模開發利用的可再生能源,煤炭和石油都是不可再生的資源。水電資源開發的時間越早越好,開發的時段越長其開發總量越大,不開發或晚開發就等于浪費;而煤炭、石油資源不可再生且有限,不使用則能繼續保存。其它能源(如核能、風能、太陽能和生物能)在當前技術經濟條件下尚不能進行大規模的開發,但可以作為今后的能源發展方向。③我國的現實經濟發展需要大力發展水電。現階段是我國社會經濟發展的重要戰略機遇期,國家制定的經濟發展目標是到2020年我國要實現經濟翻兩番。按照國際經驗,我國現階段是實現工業化的關鍵時期,會經歷人均能源、資源消費量快速增長的過程。按照有關預測,到2020年我國一次性能源的需求量在25~33億t標準煤之間,至少是2000年的兩倍,發電裝機容量將達到8.6~9.5億kW。④區域經濟互補需要發展水電。我國西部地區水電資源豐富但經濟落后,需要銷售水電作為一個主要的經濟收入來源;中、東部地區經濟發達但需要西部地區的水電作為經濟發展的動力來源。
1.2 國家安全需要水電開發 我國的石油供給嚴重不足,需求量上升,導致進口量不斷增加,而世界主要產油國家局勢不穩定,如最近的伊朗核問題、伊拉克國內局勢不穩、利比亞的政權變更,敘利亞的時局動蕩;世界石油資源分布不均,主要集中在中東、北非、里海、墨西哥灣等地區,其他地區較少。這些都給我國的石油安全供給帶來隱患。其次,石油資源爭奪日益激烈,由于石油地域分布嚴重不均,產、銷地不一致,導致世界各國對石油資源的爭奪非常激烈,而一些國家對我國進行海外石油收購進行限制,如我國的中海油、中石化在海外(如美國、加拿大等國)的石油企業并購中都受到了阻滯。最后,石油運輸線路不安全,我國石油進口絕大部分要經過“馬六甲”海峽,以及南海、臺灣海峽等石油運輸“瓶頸”。世界的天然氣分布也不均衡,俄羅斯和中東最豐富,而我國的天然氣資源較貧乏,遠遠不能滿足未來對天然氣的需求,更不能依靠天然氣作為能源支柱,我國進口天然氣也將會遇到非常多的困難。使用煤炭作為主要能源會產生嚴重的環境問題,而且還有煤炭開采的安全問題,煤炭熱效率低的問題,很多情況下不宜作為動力。為此,水電開發是滿足我國能源需求和保證安全供給的需要。
1.3 環境保護需要水電開發 水電為清潔、可再生及可持續使用能源。作為國家應對氣候變暖、調整能源結構、實現藍天、減少霧霾的目標,水電開發應被放在國家能源開發規劃的重要戰略位置。我國承諾2020年非化石能源占一次能源15%的目標中,9%要靠水電開發。
黨的十確定“大力推進生態文明建設”需要開發水電以減少大氣污染物和固體廢棄物排放。據我國2002年313個城市的統計,有2/3的城市超過二級空氣質量標準,最近北京及其華北地區的霧霾天氣增多,空氣質量下降,很多地區已不符合適宜居住的條件。2002年我國的SO2排放量居世界第一,為1926萬t;CO2的排放量居世界第二,僅次于美國,造成的氣象災害損失達到了國家GDP的3%~6%。水電是清潔能源,如果按2020年裝機9億kW計算,若水電裝機3億kW,按利用小時4000h,火電耗煤按330g/kW·h計算,一年將減少煤炭消耗約4億t,即可減少CO2排放8億t,SO2排放960萬t,CO排放8萬t,并減少大量的懸浮顆粒物、固體廢物和廢水。不管是對世界的環保承諾還是國家生態文明建設的需要,進行大規模水能資源開發是勢在必行的。
2 水電建設對民族社會文化帶來的正面影響
2.1 水電開發能促進社會進步和發展 電力是現代工業的基礎和保障,為國家和社會提供清潔和可持續的能源供給,為社會和工農業發展提供保障。自從電力開始應用到工業、農業生產和人民生活中以來,促進了工業化進程,加快了城市化建設,改進了工農業生產方式和人們的生活方式,改善了人們的生活質量,推動了人類社會全球化進程。水電作為清潔、價廉、穩定的能源,已經成為經濟建設和社會發展的發動機,成為人類社會的主要能源之一。水電站及其相應的水庫除可以發電外,還有其他經濟和社會效益:①水電站建成的水庫水源可以作為飲用水和工業用水;②水庫減緩水流流速和增加水深后可以作為航運通道,或增加已有的航運效益,如三峽工程;③增加國家和電站所在地區的經濟收入,如增加地方稅收和國家稅收,增加工程所在地的就業人數;④作為農業灌溉水源,促進農業發展,增加農民收入;⑤由于經濟條件的改善和提供的良好住房、基礎設施,改善了衛生條件和醫療條件,減少或消除了一些疾病;⑥增加旅游產業或促進已有旅游產業的發展,如新安江水庫;⑦為城鎮提供發展機遇,如宜昌市、三門峽市的建立等;⑧改善電站周邊的交通和通信條件,促進當地服務業、商業的發展;⑨由于水庫的形成,可以為天然魚類的生長和人工水產養殖提供條件,增加水產養殖的經濟收入;⑩增加地區和國際間合作,如云南省生產的水電不但可以向國內的華南、華中、華東供電,還可以向老撾、越南、泰國等國家供電,加強了與國內其他地區和國際間的聯系,增加了互信友好。
2.2 水利水電工程的建設促進所在地文化的交流、傳播 如秦國及秦代興建的諸多水利工程在促進秦國農業經濟發展,造福當地人民的同時,還擔當了文化媒介和載體的作用,有力地促進了秦文化的擴散及與其它文化的交流、融合[2]。三峽工程發電后,更加促進了三峽風景區的觀光旅游,水利水電工程本身(如電站及其水利樞紐)增加了旅游參觀的內容,僅壩區每天接待游客近萬人[3]。湖北省宜昌市擁有世界最大的三峽水電站和葛洲壩、隔河巖、高壩洲等大中型水電站,同時又是巴楚文化的發祥地,水電工程的建設不僅使宜昌市更為出名,使巴楚文化更為人們所知。此外,為水電站建設和運行修建的基礎設施和服務設施,如公路、通信、旅館等為文化旅游事業的開展提供了便利條件。
2.3 水電建設可以促進傳統文化的傳承和改造,推動新農村建設 水電建設雖然會破壞或影響一些傳統文化設施和建(構)筑物,但在水電移民安置過程中,進行的庫區新城鎮建設和新農村建設可以起到如下作用:①新城鎮建設可以擺脫舊文化習俗的不良影響,建設新的和諧城鎮文化;②進行統一規劃設計,改善原有的生活條件和衛生條件;③依托新建庫區,承傳和復現傳統文化,打造文化旅游景點;④推動已有旅游文化景點的建設和發展。
2.4 水電建設可以促進生計文化向多元化發展 電站建設期間和建成以后,一些當地居民可以到電站打工、經商,如開設旅館、書店、花店,銷售與工程相關的一些產品(如機械零件、蔬菜、水果等)、參與工程相關的工作(如修路、混凝土澆筑、機械修理等);而且交通基礎設施的建成,便宜與外界的聯系,可以開展一些商品的生產和加工,如釀酒、外出打工、農副產品的生產和加工等。這些都可以增加電站附近居民的經濟收入,提高他們的生活水平。在傳統生計文化的基礎上,拓展新的生計文化元素,從現代工程的施工、運行中學到先進的技術和管理知識,改變當地居民的觀念,從從事農業生產到開展一些商業、運輸業、建筑業、建材業、服務業、等等。
2.5 可以留住年輕人,保住文化的傳承載體 水電開發可以為年輕人提供一定的就業機會,避免到外面尋找工作,當地的可持續發展需要年輕人的參與,沒有工作和就業前景,年輕人就要外出就業,這也就無法保持穩定的社會結構和經濟系統,同時也很難保持民族文化[4]。在外求學的大、中專學生只要當地能提供工作機會,他們就愿意回到家鄉,都愿在原居住地生活,享受原居住地的傳統生活方式和自然資源。水電工程創造的工作機會是留住當地人,特別是年輕人的一種手段。文化的傳承需要人,特別是年輕人,否則民族文化的傳承就會存在斷層,不可能順利地傳給下一代,文化沒有傳承就不可能有創新和發展,就會消亡。
2.6 水電工程可促進當地社會和文化的可持續發展 水電開發可以創造一些就業機會,可以留住很多人才,促進產業的多元化,如增加電力、建材、建筑、服務、旅游等行業,提高當地社區在市場經濟中的競爭能力;水電站提供大量的低價電力可以推動當地加工業的發展,避免農業經濟向山要糧,到處開荒、砍柴、開礦,環境得到改善,使社會、經濟多元化可持續發展。電站所在地的經濟繁榮、社會進步,可以使當地的民族文化跟上時代的步伐,促進民族文化的進步。
2.7 電站大壩的建設對下游人民帶來諸多益處和文化設施的保護 大壩建成后,水庫可以調節水流,在下游干旱時水庫可以為下游提供農業灌溉、生產和生活用水;在下游出現洪水時水庫蓄水,減輕下游的洪水危害,保證下游工農業的正常生產和人們的正常生活,保障人民的生命和財產安全,同時也可以保護下游的文化、宗教設施和文物安全。
2.8 民族文化保護對水電站及其周邊帶來積極的影響 水電建設中民族文化的保護,民族文化資源可成為公眾的旅游地,提高水電站及其周邊地區的知名度,為電站做宣傳;增加水電站及其周邊地區的文化內涵,增加旅游景點,增加旅游內容;為水電站及其周邊地區提供一個和諧的社會環境,為電站的運行、管理和周邊社會提供一個良好的生產、生活環境。
3 水電開發也是民族文化保護的需要
我國水能資源主要分布在少數民族地區,這些地區經濟不發達、土地貧瘠、經濟收入來源少、人民生活貧困,水能是這些地區的主要資源,進行水電開發可促進少數民族地區的經濟發展和社會進步,是這些地區少數民族居民的長期愿望。巨大的水電投資相當于巨大的經濟發動機,可以促進經濟發展、社會進步、人民生活改善。在水電工程建設中,少數民族可以通過獲得承包合同和參與工程建設,獲得工作機會;也可以為工程建設提供服務,增加經濟收入;通過參與工程建設獲得知識和技能,增加市場競爭能力。就地解決就業問題,可以使少數民族群眾減少外出打工、經商等活動,留住了人就能保護好文化,特別是留住了民族青年,就是保住了民族文化的未來。
由于水電開發地區的都是偏遠落后的地區,交通、通信不發達,與現在發達的社會相比,科學、技術和管理知識都較為落后。水電工程建設的開展把民族群眾和其他當地居民的社會帶入現代社會,當地少數民族居民通過參與或水電工程建設,可以了解和掌握現代的科學、技術和管理知識,使其民族文化得到發展、擴充和拓展。
水能的開發將減慢其他自然資源的開發利用,保護了自然環境和自然資源,自然環境得到保護就是保護了民族文化的物質基礎,也就是保護了民族文化。
水電開發得宜、取之有度可以為國家經濟、社會的發展提供動力,為貧困民族地區的脫貧和經濟發展做出貢獻。任何一種文化的保護,沒有一定的經濟條件作為基礎,人們的生存都成問題,從何來談民族文化的保護和發展。而水電開發帶動經濟發展和人們生活水平的提高,也是對民族文化發展和保護提供了良好的經濟基礎。
4 結語
我國水能資源大多位于西部民族聚居區,水電開發在為國家安全、社會經濟的發展提供保障的同時,也能促進當地的社會、經濟和文化的發展。但也應注意到人類文明與大江大河流域密不可分,在對大江大河流域進行水電開發時,要注意對其相關文化進行保護;同時,水電開發(特別是大江大河的水電開發),由于電站規模大,淹沒和占用的土地及其資源多,會產生大量的移民,移民會改變他們生存的社會和自然環境,社會和自然環境的改變會誘發民族文化的變遷。因此,在水電開發時還應注意民族文化的保護,做到水電開發與民族文化保護相協調,避免對民族文化造成損害,或應減少其傷害。
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1、優化能源結構,提高能源效率
進入新世紀,現代社會的發展面臨著化石資源短缺與環境污染兩個嚴重的問題。一方面,化石資源不可再生,其儲量有限,日趨耗盡。石油短缺和價格上漲已經成為制約全球經濟發展的因素之一。另一方面,化石資源的工業化利用,造成了嚴重的環境污染,引起了全球氣候變暖、災害性天氣頻發等嚴重問題,由此所造成的全球經濟損失每年達數千億美元之巨。嚴重的資源、能源與環境危機引起了全球性關注和思考,即人類如何減少或擺脫對化石資源的依賴。有學者甚至提出了所謂“后化石經濟時代”的概念,即隨著化石資源的枯竭,人類社會不得不進入“后化石經濟時代”,最終也必然會進入“無化石經濟時代”.在后化石經濟時代,人類必須改變目前依賴于化石能源的高消耗、高污染的經濟發展模式,尋求化石資源的替代,建立低排放、低消耗、附加值高的低碳經濟發展模式。然而,發展低碳經濟受到不同國家的地理、能源結構和環境資源的影響。對我國而言,煤炭是主要能源,在發展低碳經濟時與西方國家主要采用石油的做法和形式不同,技術和實現的途徑也有差異。
首先,應降低煤在我國能源結構中的比例,提高煤炭凈化比重。傳統工業的發展離不開化石燃料所提供的巨大能源,能源結構的高碳化是傳統工業化的必然結果。當地球溫室效應不斷影響和威脅人類賴以生存的自然生態系統時,人類對工業文明所依賴化石能源基礎的反思和改造也是順理成章的。高碳工業發展難以為繼,不僅僅是不可再生的化石能源資源的儲量已經有限,更重要的是大量的CO,排放將影響人類的生存環境。發展低碳工業已刻不容緩。但是,從高碳工業向低碳工業的轉型是一個漫長的歷史過程,因為,高碳工業的體系是龐大而又穩固的,傳統工業對化石能源的依賴是不可能在短期改變的。即使是在資本和科技積累基礎非常雄厚的工業化發達國家,目前也無法擺脫對礦物燃料的依賴。由于石油和天然氣的單位熱量消耗的碳排放量較煤炭低10%~30%,因此,對我國而言,加速國家能源消費從傳統煤炭礦種為主向現代石油和天然氣礦種為主的結構轉變是必然選擇?.這不僅是減少國家碳排放的有效途徑,也是國家工業化和城市化發展的正常趨勢。雖然國際油價的波動會給我國通過擴大進口方式改善國家能源消費結構帶來很大風險,但與其他減排方式相比,這種政策成功的風險成本依然是最小的。作為我國最大的能源礦種,煤炭在我國能源消費的主導地位還將持續相當長的時期。因此,大力實施煤炭凈化技術及加強相關基礎設施的建設將成為我國未來能源消費結構改善的一個基本任務。
其次,要提高能源效率,重點改善城市的能源消費結構和效率。以較少的能源消耗,創造更多的物質財富,不僅對保障能源供給、推進技術進步、提高經濟效益有直接影響,而且也是減少CO,排放的重要手段。世界主要國家都將提高能源效率作為應對氣候變化能源戰略的核心目標之一。發達國家的能源戰略都將各種新能源的采用,低碳燃料的研發,傳統化石燃料的清潔以及先進的發電技術等作為實現低碳經濟的關鍵領域。我國也應注重纖維素、乙醇和氫燃料等車用燃料生產技術,清潔煤、核能、太陽能和風能等先進發電技術,先進節能技術,碳捕獲和貯存,可再生能源等能源新技術的開發。近年來,我國能源強度有所下降,但相對于發達國家,我國能源強度的下降仍然有很大的空間。
目前我國的綜合能源效率約33%,比發達國家低近10%.電力、鋼鐵、有色冶金、石化、建材、化工、輕工、紡織八個行業主要產品單位能耗平均比國際先進水平高40%.鋼、水泥、紙和紙板的單位產品綜合能耗比國際先進水平分別高21%,45%和120%.機動車油耗水平比歐洲高25%,比日本高20%.我國單位建筑面積采暖能耗相當于氣候條件相近發達國家的2~3倍。我國礦產資源總回收率為30%,比世界先進水平低20%.此外,應根據國家現代化進程的發展需求,將國家能源消費結構的變化與城市化燃料供應的改善緊密結合起來。因此,增大石油和天然氣消費的目標投向應是最大限度地提高各類城市的氣化水平和高質量燃料供應。在城市及區域交通方面,應更多地鼓勵建立高效和快捷的共用交通運輸系統。
再次,要全力發展低碳和無碳能源,促進能源供應的多樣化。盡管能源結構的調整可以大量減少溫室氣體的排放,但這種減排的潛力并不是無限的。第一,如果能源總量仍然大幅度增長而結構調整不能滿足能源供給需求,則化石能源的消費總量仍可能增加;第二,在一定的技術經濟條件下,結構調整受到功能與成本的約束。第三,能源替代也受到資源稟賦的約束。例如,交通運輸業(除鐵路外)的主要能源形式是液態的石油或天然氣制品,其對能源或天然氣的需求是功能性或剛性的,雖然石油和天然氣可以替代煤炭發電,但煤卻很難代替石油制品作飛機、汽車的液體燃料;中國的化石能源儲量以煤為主,油氣資源相對欠缺,決定了中國化石能源生產和消費以煤為主的格局。因此,從保證能源安全和保護環境的角度看,發展低碳和無碳能源,促進能源供應的多樣化,是減少煤炭消費、降低對進口石油依賴度的必然選擇。我國應逐步降低煤炭終端消費比例,大力發展潔凈煤技術,避免和減少能源開發利用引起的環境污染,推進技術進步,促進能源效率的提高,加速發展天然氣,適當發展核電,積極發展水電,深入開發風能、太陽能、水能、地熱能和生物質能等可再生能源,減少煤炭在能源消費結構中的比重,將是發展低碳經濟的重要方向。
2、建設低碳城市。推廣節能減排
截至2006年年底,我國城市總數已達661個,城鎮人口5.7億人。專家預測,到2020年,中國的城市化率將達到58%~60%,城市人口將達到8~9億。隨著城市化進程的加快,大量農村人口擁入城市,城市能源消費量將大幅增加。2008年,中國的能源消費總量達28.5億t標準煤;煤炭消費量達27.4億t;原油消費量達3.6億t.與此同時,2008年中國的SO:排放量達2321.2萬t、COD排放量達1270萬t、廢水排放量達512億t、工業固體廢棄物量達1940萬t.而這些消耗和廢物的產生,主要發生在城市地區。中國城市的代謝量統計表明:城市消耗的鋼鐵占全國的86%,鋁材占全國的88%,銅材占全國的92%,水泥占全國的75%,能源占全國的80%;城市排放的CO:占全國的90%,SO:占全國的98%,COD占全國的85%.顯而易見,城市是我國環境的主要污染源。而要解決城市環境問題,必須走低碳經濟發展的道路。那么,中國城市走低碳經濟發展模式需要解決哪些方面的問題呢?
首先,應轉變發展模式,走城市低碳新路。按照“低碳”的要求,城市應形成以創新為主要驅動力的低碳經濟發展模式,堅持把節能減排作為低碳經濟約束性指標,在煤炭、石油、冶金、建材、化工、交通等六大高耗能行業強制推行低碳經濟技術,按照“減量化、再利用、資源化”原則大力發展循環經濟,走城市可持續發展之路。同時,城市發展模式還應以集群經濟為核心推進產業結構創新,以循環經濟為核心推進節能減排創新,以知識經濟為核心推進內涵發展創新。再者,要從基底上改變城市能源供給,加速從“碳基能源”向“低碳能源”和“氫基能源”轉變,以徹底實現城市的低碳和零碳發展。當然,對于我國這樣一個以煤炭消費為主的能源消費結構,要在短時間內實現這一轉變是相當困難的。
但即便如此,我們也必須加快研發煤炭制取氫氣技術、氫氣儲存與運輸技術、碳中和技術、碳捕獲和埋存技術等,實現煤的清潔、安全、高效利用。另外,要充分利用水能、風能、太陽能、潮汐能、核能等清潔、可再生能源發電,逐步提高新能源在城市能源結構中的比例,力求實現2020年我國城市可再生能源比例達到l5%的目標。
其次,應注重開發“城市礦山”問題。所謂“城市礦山”是指城市中各種可以回收利用的廢棄電器、電子產品以及其他廢棄物資。“城市礦山”的資源單位含量往往比自然界中礦山的資源單位含量更為豐富。研究數據顯示,一般的金礦開采1t金砂僅能提煉出5g黃金,而從1t廢舊手機中,可以提煉400g金、2.3kg銀、172g銅;從1t廢舊個人電腦中,則可提煉出300g黃金、1kg銀、150g銅等稀有貴重金屬。自然界的礦產資源總有枯竭之時,而“城市礦山”卻可以循環利用。以天津市子牙循環經濟產業區為例:這里一年回收加工的原材料銅50萬t、鋁25萬t、鐵30萬t、橡塑材料30萬t,其他材料15萬t,成為名副其實的“城市礦山”.據報道,廣東省汕頭市貴嶼鎮,多年來大力發展廢棄塑料、五金、電器電子產品回收利用產業,成為全國起步較早、規模較大的廢棄電器、電子產品拆解加工基地。目前全鎮總人口13.9萬人,僅發展廢棄電器、電子產品拆解加工一項就可以保障6萬多人就業和10萬多人的生活出路。由此可見,開發“城市礦山”不僅可以大大減少因開采原生自然資源和冶煉礦石時所需要的能源消耗,還能減輕CO等溫室氣體排放。
所以,在正確的政策引導下,開發“城市礦山”必將再次,要開發低碳居住空間,提供低碳化的城市公共交通系統。低碳城市的建設離不開低碳建筑這個單元,發展低碳建筑要從設計和運行兩方面人手。在建筑設計上引入低碳理念,如充分利用太陽能、選用隔熱保溫的建筑材料、合理設計通風和采光系統、選用節能型取暖和制冷系統。在運行過程中,倡導居住空間的低碳裝飾、選用低碳裝飾材料,避免過度裝修,在家庭推廣使用節能燈和節能家用電器,鼓勵使用高效節能廚房系統,從各個環節上做到“節能減排”,有效降低每個家庭的碳排放量。城市交通工具是溫室氣體主要排放者,發展低碳交通是未來的方向。一是大力發展以步行和自行車為主的慢速交通系統。例如,可推行城市自行車租借系統,讓自行車租借點遍布城市各個角落,在城市交通系統中設立自行車專用道等。二是鼓勵大中城市發展公共交通系統和快速軌道交通系統。如輕軌和地鐵系統,這些是低碳交通的標志,盡管輕軌和地鐵系統的基礎設施建設需要巨額投資,以高碳排放為代價,但從該系統低碳運行幾十年或上百年的角度看,仍屬城市低碳交通。三是限制城市私家汽車作為城市交通工具。例如,可在市區推行單雙號汽車上路規則。這不僅可以改善城市空氣質量,還能減輕城市交通壓力。此外,城市交通應該倡導發展混合燃料汽車、電動汽車、氫氣動力車、生物乙醇燃料汽車、太陽能汽車等低碳排放的交通工具,以實現城市運行的低碳化目標。
最后,要強化資源型城市的經濟轉型。所謂資源型城市的經濟轉型是指,資源型城市在面對環境污染治理和經濟轉型的問題上,要實現三個轉變:即從重經濟增長輕環境保護轉變為保護環境與經濟增長并重,在保護環境中求發展;從環境保護滯后于經濟發展轉變為環境保護和經濟發展同步,做到不欠新賬,多還舊賬,改變先污染后治理、邊治理邊破壞的狀況;從主要運用行政辦法保護環境轉變為綜合運用法律、經濟、技術和必要的行政辦法解決環境問題,摒棄以犧牲環境為代價換取經濟增長的做法,實現經濟社會與環境保護統籌協調發展。在我國,資源型城市的經濟轉型已經演變為一個綜合性的命題,其間折射出的問題也遠非環保的話題所能涵蓋。但如果沒有強有力的環保措施作為手段,沒有一個長效機制作為支撐,經濟轉型似成為城市發展低碳經濟的重點領域之一。乎很難達到預期的效果。資源型城市經濟轉型問題,既是一個帶有普遍性的問題,也是一個世界性難題。早在20世紀70年代,法國的洛林、德國的魯爾、加拿大的蒙特利爾等城市就開始了轉型的嘗試,有成功的經驗,也有失敗的教訓。長期以來,作為基礎能源和重要原材料的供應地,資源型城市為我國經濟社會發展做出了突出貢獻。但是,由于缺乏統籌規劃和資源衰減等原因,這些城市在發展過程中積累了許多矛盾和問題,主要表現為經濟結構失衡、失業和貧困人口較多、接續替代產業發展乏力、生態環境破壞嚴重、維護社會穩定壓力較大等。對此,國務院在2007年底出臺了《關于促進資源型城市可持續發展的若干意見》,要求在2010年前,資源枯竭城市存在的突出矛盾和問題得到基本解決。大多數資源型城市基本建立資源開發補償機制和衰退產業援助機制,經濟社會可持續發展能力顯著增強。2015年前,在全國范圍內普遍建立健全資源開發補償機制和衰退產業援助機制,使資源型城市經濟社會步人可持續發展軌道。
3、強化科技創新,推進低碳技術
所謂低碳技術(Low—Carbon Technologies),也稱為清潔能源技術,主要是指提高能源效率來穩定或減少能源需求,同時減少對煤炭等化石燃料依賴程度的主導技術,涉及電力、交通、建筑、冶金、化工、石化等部門以及在可再生能源及新能源、煤的清潔高效利用、油氣資源和煤層氣的勘探開發、CO,捕獲與埋存等領域開發的、能有效控制溫室氣體排放的新技術。低碳技術既是提升一國未來經濟社會綜合競爭力的關鍵,也是摒棄一國高碳發展老路和老的高碳技術模式,實現一國經濟跨越式發展的途徑。在發展低碳技術方面,發達國家已先行一步,并取得了卓越成就。我國與其相比,差距明顯:以高能效技術來看,目前發達國家的綜合能效,也就是一次能源投入經濟體的轉換效率已達到45%,而我國只能達到35%,最近兩年雖然有了很大的提高,但整體來看還是很落后,而且發展十分不平衡。
如果分領域來看,電力行業中煤電的整體煤氣化聯合循環技術(IGCC)、高參數超臨界機組技術、熱電多聯產技術等,我國已經初步掌握,而且近兩年進步很快,但仍不太成熟,產業化還有一定問題。可再生能源和新能源技術方面,大型風力發電設備、高性價比太陽能光伏電池技術、燃料電池技術、生物質能技術及氫能技術等,與歐洲、美國、Et本等發達國家相比,也還有不小差距。在交通領域,例如汽車的燃油經濟性問題、混合動力汽車的相關技術等,我們雖然掌握一些,但短時間還無法達到產業化的水平。對于冶金、化工、建筑等領域的節能和提高能效技術,我們在系統控制方面,還無法達到發達國家的水平。IPCC(Intergovernmental Panelon Climate Change,即政府問氣候變化專門委員會)報告指出,未來全球能源基礎設施投資預計到2030年將超過20萬億美元。國際能源機構估算,2001~2030年,中國能源部門需要投資2.3萬億美元,其中80%用于電力投資,約為1.84萬億美元。對于如此大規模的能源基礎設施建設,如果只使用當前的非低碳技術,對減少溫室氣體排放明顯是不適合的。因為用落后技術建成的固定資產不可能在短期內推掉重建,如此將形成一個能源基礎設施在其生命周期內的資金和技術鎖定(1ockin)效應,因此造成的高排放問題將很難解決。所以,加快發展低碳技術步伐,既是我國發展低碳經濟的戰略性要求,更是我國社會經濟發展的現實要求。
在目前境況下,我國獲得低碳技術有兩個途徑:一是通過清潔發展機制(CDM)引進發達國家的成熟技術,這種方式的優點在于成本低廉,但往往不能獲得國外的核心技術。
所謂清潔發展機制(CleanDevelopmentMechanism,CDM)是指發達國家通過提供資金和技術給發展中國家,在發展中國家實施具有減少溫室氣體排放效果的項目,項目產生的溫室氣體減排量轉讓給發達國家。通俗地講,就是發達國家幫助發展中國家每減少一噸CO,排放,其在國內就可相應多排放一噸CO,即多獲得一噸CO排放權。由于在發達國家減排CO,的成本,平均要比發展中國家高出5~20倍,所以一些發達國家及其企業在強制減排的壓力下,更愿意利用相對低成本的資金和技術,幫助發展中國家減排而獲得相應的排放指標。這里需要說明的是,CDM是按照《京都議定書》的規定,由發達國家與發展中國家合作減少溫室氣體排放的市場機制,它的一個重要目標就是要促進發達國家向發展中國家轉讓低碳技術。但從這幾年實施的情況看,CDM執行得更多的是資金的轉讓,也可以說是單純的CO,排放權的買賣,技術的輸出轉讓則很少。究其原因,是因為發達國家擔心轉讓先進技術會影響其國內產業和產品的國際競爭力。因此在多年的氣候談判中,雖然發達國家在相關的公約和協議中都聲稱轉讓技術,但總是以各種借口拖延這項義務的履行。雖然締約方會議已經就技術轉讓問題做出過大量決定,但真正實現發達國家向發展中國家轉讓先進技術以減排溫室氣體的案例,還沒有在締約方會議上展示過。很明顯,想通過第一種途徑全面推進我國低碳技術進步是很難的。
第二種途徑是自主研發,即通過原始創新和集成創新,重點攻關中短期內可以獲得較大效益的低碳技術,尤其是針對提高重化工行業能耗的新技術,并由此建立起自己的低碳技術創新體系。對我國而言,發展低碳經濟和低碳能源技術的實質是可再生能源的開發和化石能源的潔凈、高效利用。也就是說,我國目前發展低碳能源技術的重點應當是煤炭的潔凈高效轉化利用和節能減排技術。這是因為,我國經濟發展目前尚處于工業化、城市化和現代化的起步階段,經濟尚沒有擺脫消耗大量資源的粗放模式,重化工業比重較大、能源結構以煤為主、人口增長等因素決定我們國家在短時間內不可能根本扭轉溫室氣體排放增長的勢頭,過早、過急或過激地減排將會嚴重影響我國社會經濟的持續增長,會遲滯我國小康戰略目標的實現,因此我國應當探索一條既能滿足眾多人口基本物質需求,又不會對資源環境造成嚴重破壞的新型發展道路。
這要求我們既不能向外轉移負擔,也不應在人均資源占有和排放水平上與發達國家攀比,同時還要防止發達國家及其跨國公司把高耗能項目向我國大量轉移。而要做到這些,唯一的辦法就是建立適合自己發展方式的低碳技術創新體系,而且這個創新體系還應當是自主研發和國外引進的結合體。有了這樣的創新體系,我們才可以理直氣壯地和發達國家站在同一起跑線上,主動參與競爭,而不是被動等待技術轉讓。當然,建立這樣的創新體系不是一件容易的事。在其內涵上,一是要加大科技投入,增強自主創新能力,重點著眼于中長期戰略技術的儲備;二是要整合市場現有的低碳技術,加速科技成果的轉化和應用;三是要加大低碳技術的研發力度,大力開發低碳技術和低碳產品,如太陽能、生物質能、風能、海洋能、地熱能利用技術以及CO收集儲存技術、超低CO:煉鋼技術等;四是要加快核能、水電等低碳特征能源的開發利用,協調推進傳統產業技術升級與污染減排,持續提高生態系統碳匯功能;五是要以現有的新能源技術創新與產業發展平臺為依托,加強國際問交流與合作,促進發達國家對中國的技術轉讓。
在其外部環節上,一是要建立完整、有效的政策支持體系。盡管我國相關的主管部門曾制定并出臺了一些與低碳技術研發有關的優惠政策,但是隨著體制改革的發展,論文格式管理機構的變化及政策規定的不完善,一些鼓勵政策名存實亡,部分政策因難以執行而未執行,所以,重新構建和完善政策法規體系勢在必行;二是要建立由政府主導的科研投入機制。
目前,我國低碳技術項目特別是大規模的示范項目的投資主要依靠政府I臨時撥款和政策貸款,以及國際機構的捐款和貸款,還沒有形成穩定的政府投入機制。同時,金融系統對低碳技術項目支持不夠,多數銀行不選擇對低碳技術項目融資,即使部分銀行實施融資,其信貸放款數量也非常有限,難以滿足低碳技術發展的資金需求;三是要推進國際合作,要積極參與國際上關于低碳能源和低碳能源技術的交流,尤其是要加強與發達國家在低碳能源技術和碳捕獲與埋存技術方面的交流合作。低碳能源和低碳能源技術對于全世界都是一個新的課題,當前正在推動示范和制定標準及規則,為了爭取我們的話語權,中國政府應采取積極態度,主動參與。同時,要鼓勵中國企業積極參與全球碳市場交易,力爭在國際碳交易市場中取得競爭優勢。而且,還要充分利用好我們的廣闊市場,引導風險投資,將國外的先進理念、技術和資金引到中國來,共同示范,共享成果,爭取雙贏,為我國能源技術發展開創新的道路創造條件。
總之,中國應從戰略高度看待低碳技術發展的歷史性機遇,按照技術可行、經濟合理的原則,研究提出我國低碳發展的技術路線圖。要從體制上增強自主研發能力,加快現有低碳技術推廣和應用,以及關鍵低碳技術的自主創新;在充分利用國外成果和借鑒國際經驗的基礎上,實現高起點跨越式的低碳技術發展。
4、優化產業結構,推進清潔生產
中國工業低碳化所面臨的首要問題,是如何處理低碳同當前經濟社會發展之間的關系,這種困境和英美等發達國家完全不同。發達國家由于傳統工業已經萎縮,走低碳經濟道路也相對容易。作為一個還處于工業化和城市化進程中的經濟體來說,中國才剛剛進入新一輪經濟增長階段,隨著消費結構升級拉動,以機械制造、鋼鐵、建材、能源為代表的具有重工業化特征的行業相繼進入快速增長通道。而今后20年,更是我國基本完成工業化中期任務并進入后工業化階段的重要時期,以機械、鋼鐵、石化為核心的重化產業群和以“住行”為特征的汽車工業、船舶工業的發展仍將成為進一步促進增長的至關重要的因素。所以,無論工業或能源結構調整還是技術進步都不會是一蹴而就的,我們必須未雨綢繆,早做準備。
第一,要調整工業結構,推進高碳產業向低碳逐步轉型。同等規?;蚩偭康慕洕瑯拥募夹g水平,如果產業結構不同,則碳排放量可能相去甚遠。例如,在三次產業中,第二產業的能耗強度就遠高于第一產業和第三產業。據中國科學院統計,我國近五年第一產業的平均能耗強度為0.34t/萬元增加值,第二產業為1.73t/萬元增加值,第三產業為0.41t/萬元增加值。即第二產業的能耗強度為第一產業的5倍多,為第三產業的4倍多;工業部門的能源消費量占全部消費量的78%,其中電力、交通、建筑、冶金、化工、石油和石化等行業的能源消費量占全部消費量的50%以上。也就是說,重化工業的能源強度遠高于一般制造業;而且在同一行業中,技術水平越低則能源強度越高。由此可見,產業結構影響能源消耗總量和經濟能耗強度,第二產業是節能減排的重點行業。所以,為了降低經濟的能耗強度和碳排放強度,我國需要加快產業結構的優化升級,嚴格限制高耗能產業的發展,淘汰落后產能,從結構上實現經濟的低碳、高效發展。具體來說:一是要大力推進清潔能源產業化。要以生物質能、核能、風能、氫能、太陽能、燃料電池等為主要方向,積極發展清潔及可再生能源,加大產業化力度。二是要積極發展低碳裝備制造業。要提升內燃機、環保成套設備、風力發電、大型變壓器、軌道交通配套裝備、船舶制造等裝備制造業的研發設計、工藝裝備、系統集成化水平,積極發展小排量、混合動力等節能環保型汽車,加快低碳裝備制造業和節能汽車產業發展步伐。三是要大力發展高新技術產業。眾所周知,知識密集型和技術密集型產業屬于低碳行業,如信息產業的能耗和物耗十分有限,對環境的影響也微乎其微。IT產業是低碳經濟中最具發展潛力的產業,不論是硬件,還是軟件都具有能耗低、污染小的特點。例如,就硬件產業而言,電腦芯片越來越微型化,而其功能則日益強大,制作過程所消耗的能量和對環境的影響是十分有限的,而其蘊含的知識產權和技術的附加價值卻非常高。軟件產業更是智力密集型和技術密集型產業,互聯網作為一個人類虛擬空間不斷擴展的載體,以大容量、高速度的方式提供了功能強大的信息交互平臺,是一種低耗能、零污染的低碳產業。
推進工業結構轉型還應注意以下幾點:
一是要在淘汰落后技術的同時發展資源回收利用的“靜脈”產業。國內外單位GDP能耗差距較大的主要原因之一是企業的生產規模和技術水平相差比較大。2008年,我國先進企業寶鋼的噸鋼CO排放量為2lt/噸鋼,重點鋼鐵企業為235t/噸鋼,一般企業為278t/噸鋼,而一些小鋼廠排放指標更高。同樣的情況也表現于小火電、小水泥、小煉油等行業。因此,淘汰落后技術,以大規模生產替代小規模生產是產業結構調整的一項重要舉措。同時,發展資源回收利用的“靜脈”產業,也是大幅度減少資源、能源消耗的有力措施。例如,提高廢鋼回煉率,使回收的廢鋼直接短流程電爐煉鋼,可以顯著節能。銅、鋁等回收利用的節能效果更為顯著。再如,汽車輪胎(特別是大型載重輪胎)的翻新,可以節約70%左右的橡膠資源。此外,我國每年產生10×10.t左右的工業廢渣,其中鋼渣、粉煤灰、電石渣、煤矸石、磷渣等都可以用作建筑材料,可以節約出生產建材的部分能耗;脫硫粉煤灰等含有較多的CaSO,可以作為很好的鹽堿地土壤改良劑使用。
二是不要為減排而調低第二產業比重。產業結構是與一定的經濟和社會發展階段相適應的。處于工業化進程中的發展中國家,工業在國民經濟中的比例會在相當長的時期內占據主導地位,只有在充分工業化之后,才可能由服務業來主導國民經濟?,F階段,我國發展低碳經濟也不能全部拋棄工業中的“高碳”成分,而是要在降低其碳排放量中即低碳化過程中推進其優化和發展。很明顯,那些“升三降二”的“后工業化觀點”是不對的,因為后工業化社會不會自發進入低碳經濟狀態,所以產業結構中第三產業比重的增加并不一定對應單位GDP能耗的減少。發達國家第二產業比重一般在70%左右,但人均CO排放為l1.09t/a,而發展中國家人均CO排放僅為1.95t/a.2008年發達國家人均排放溫室氣體達到16.1tCO,當量,是中國的34倍。這說明后工業化社會可以預期有低物質化進程,但不會自然導向低能耗化進程,即進入后工業化社會以后,雖然萬元GDP的物質資源(原生礦物等)消耗可望減少,但能源需求將會持續增長。因此,我們不能依靠第三產業比重的增加來達到降低CO,排放的目的,而且,我國產業結構中的工業比重不能降低只能提高。
三是要提高高碳產業準人的市場門檻。隨著國外低碳經濟的發展,一些發達國家會通過“碳交易”把碳密集產業和高能耗項目向發展中國家轉移。未來數年,發達國家的鋼鐵產業、石化產業、建材產業、造紙產業、印染產業等高碳產業都會向發展中國家轉移。而這些投資規模很大的項目,20~30年內很難淘汰或搬走。其結果是:一旦《京都議定書》規定的“不履行”承諾到期,發展中國家就會被這些搬不走的高碳項目投資鎖定。如果強行將其淘汰或搬走,到時也會對我們的就業、再就業和經濟發展造成巨大沖擊。因此,優化產業結構,提高高碳產業準入的市場門檻,積極發展低碳產業對中國未來經濟發展具有舉足輕重的戰略意義。
第二,要降低農業對化石能源的依賴,走低碳農業的新路子。現代農業是建立在化石能源基礎之上的“石油農業”,化肥和農藥是現代農業發展的支柱,曾經為解決人類糧食問題做出過巨大貢獻,但是,化肥和農藥的高能耗、高污染的弊端已經被認識,它不僅影響土壤的有機構成,其作用下的農作物的農藥殘留也危及人類食品安全,而且化肥和農藥的生產過程,本身也消耗大量的化石能源、產生大量的CO:的排放。因此,如何用生態農業和農業循環經濟取代“高碳”的現代農業,是我國實現經濟低碳發展的又一必然選擇。
發展低碳農業的路徑:一是大幅度地減少化肥和農藥使用量。降低農業生產過程對化石能源的依賴,走有機生態農業之路。如用糞肥和堆肥作為化肥的替代品,提高土壤有機質含量;通過秸稈還田,增加土壤養分,減少徑流,增加入滲,通過作物殘茬及覆蓋在地表的秸稈可防止風蝕和水蝕,提高土壤生產力。采用深耕作物與中耕作物輪作,引入蚯蚓、微生物共同熟化探層土壤,擴大作物根系營養能力。二是充分利用農業的剩余能量。如農作物收割后的秸稈是農業中的剩余能量,其中70%以上的纖維素、本質素等得不到利用,而且燃燒釋放出的有害氣體嚴重污染大氣。為了充分合理利用作物秸稈資源,防止環境污染,亟需探索出綜合利用作物秸稈資源的新途徑。如用作飼料、肥料、培養料;也可采用秸稈氣化技術,在高溫、高壓、厭氧條件下經熱解氣化成可燃性氣體。也可利用秸稈發酵生產乙醇燃料。三是推廣太陽能和沼氣技術,在農村普及太陽能集熱器是發展低碳農業的有效途徑。在規?;竽翗I養殖中,可利用畜牧糞便開發沼氣,獲得生物質能。[ LunWenData.Com]
第三,要大力發展現代服務業,減少國民經濟發展對工業增長的過度依賴?,F代服務業是一個能耗低、污染小、就業容量大的低碳產業,它包括金融、保險、物流、咨詢、廣告、旅游、新聞、出版、醫療、家政、教育、文化、科學研究、技術服務等。眾所周知,發達國家的現代服務業在GDP所占比重高達60%~70%,如2003年英國能源白皮書《我們未來的能源一創建低碳經濟》揭示,英國近30年中經濟規模增加l倍,但能耗總量只增加了10%.這一方面得益于能源利用效率的提高,另一方面則得益于產業結構的調整和現代服務業的發展。中國的現代服務業擁有很大的提升空間,我們不僅要關注“中國制造”,更應該關注“中國創造”.先進制造業是一個完整的體系,包括“設計一制造一品牌”三個環節。其前端的產品技術設計和開發是知識密集型,屬創造范疇;其后端的品牌與產品的物流和銷售網絡平臺的搭建密切相關,屬服務范疇;也就是說,其前后端都屬于高附加價值的低碳環節,位于中間的“制造”正好是能耗高、物耗高、污染大、排放大的高碳環節。然而,我國目前許多產品的前后端環節都掌握在國外跨國公司手中,中國僅僅擁有中間的制造環節。而要改變這種窘境,通過產業結構優化推進現代服務業發展是有效途徑。所以,我們應在保持一、二、三產業協調發展的前提下,優先發展電子信息(軟件)、金融、保險、旅游、房地產等低碳產業和服務業;努力完善商業連鎖、電子商務、教育培訓等產業集群;積極推進產品設計、公關咨詢、營銷策劃、文化傳媒和時尚消費等創意產業,大力支持以創意設計工作室、創意產業園和文化創意體驗區為載體的創意產業發展;加快高新技術在交通、環境、貿易、文化等服務領域的應用與推廣,增強服務業的競爭能力。
5、開發碳匯潛力,推進生物固碳
所謂碳匯(Carbon Sink)主要是指森林吸收并儲存CO:的多少,或者說是森林吸收并儲存CO:的能力。碳源(Carbon Source)是指產生CO,之源。它既來自自然界,也來自人類生產和生活過程。碳源與碳匯是兩個相對的概念,即碳源是指自然界中向大氣釋放碳的母體,碳匯是指自然界中碳的寄存體。減少碳源一般通過CO:減排來實現,增加碳匯則主要采用固碳技術。所謂固碳(Sequestration)也叫碳封存(Carbon Sequestration),指的是增加除大氣之外的碳庫的碳含量的措施,包括物理固碳和生物固碳。物理固碳(Physical Sequestration)是將CO2長期儲存在開采過的油氣井、煤層和深海里。生物固碳(Biological Sequestration)是利用植物的光合作用,通過控制碳通量以提高生態系統的碳吸收和碳儲存能力,所以其是固定大氣中CO:最便宜且副作用最少的方法。生物固碳技術主要包括三個方面:
一是保護現有碳庫,即通過生態系統管理技術,加強農業和林業的管理,從而保持生態系統的長期固碳能力;二是擴大碳庫來增加固碳,主要是改變土地利用方式,并通過選種、育種和種植技術,增加植物的生產力,增加固碳能力;三是可持續地生產生物產品,如用生物質能替代化石能源等。下面介紹幾種主要的生物固碳方法。
一是森林固碳。森林碳匯是指森林植物通過光合作用將大氣中的CO:吸收并固定在植被與土壤當中,從而減少大氣中CO濃度的過程。森林是陸地生態系統中最大的碳庫,陸地碳匯中約有一半儲存在森林生態系統中。國際社會對森林吸收CO的匯聚作用越來越重視。《波恩政治協議》、《馬拉喀什協定》將造林、再造林等林業活動納入《京都議定書》確立的清潔發展機制,鼓勵各國通過綠化、造林來抵消一部分工業源CO的排放,并將造林、再造林作為清潔發展機制項目。發達國家也可以通過在發展中國家實施林業碳匯項目抵消其部分溫室氣體排放量。因此,植樹造林的功能并不是簡單的綠化生態環境,而是成為發展低碳經濟的重要組成部分,成為生物固碳、擴大碳匯、減緩溫室效應、減少CO:排放最經濟和最有效途徑之一。中國地域遼闊,氣候差異顯著,單位面積的生物產量差異甚大。在北方干旱和半干旱地區,由于缺水,每公頃山地的森林生物量只有6t碳;而在南方水熱條件較好的山地,每公頃森林的生物量高達71t.中國的陸地面積960萬km,百分之一的森林覆蓋率大約有10萬km,約1000萬hm.也就是說,中國增加1%的森林覆蓋率,便可以從大氣中吸收固碳0.6~7.1億t.我們假定,中國在未來50年間將森林覆蓋率從目前的14%增加到20%,從總量上看,增加6000萬hm森林,總固碳量約3.6~4.2億t,相當于50年期間每年固碳0.07~0.08億t.
中國當前的人均碳排放水平約為0.8t,全國約10億t.這樣,當前排放水平的1%~8%可以通過森林碳匯而得到削減。盡管從字面上看,中國的森林碳匯潛力巨大,但相對于中國的碳排放總量,仍顯有限。因此,中國應改進森林管理,提高單位面積生物產量,擴大造林面積,大力增加森林碳匯,爭取到2020年森林面積比2005年增加4000萬hm,森林蓄積量比2005年增加13億m.二是草地固碳。草地作為陸地植被巨大的碳庫,在減少和固定CO過程中具有重要功能。在各種陸地生態系統中,氣候變化將首先對草地生態系統產生影響。天然草地覆蓋了幾乎20%的陸地面積,通過提高草地管理水平來增加草地生態系統的碳儲量,是一種低成本的固碳途徑。
中國是世界第二大草地國,擁有草地面積達392.8萬km,占國土面積的40%(農業部,2006),其中溫帶草原、高寒草原、荒漠草原和南方草山草坡各占30%、35%、17%和19%,其面積總量是農田的4倍。目前我國北方廣大草地正在受到嚴峻的退化和沙化的威脅,其地上生物量和土壤碳儲量都會因之而受到影響,全國20世紀80年代中期的退化草場面積為8666.7萬hm,至90年代中期已達到1.33億hm,幾乎占到可利用草場面積的50%(中國農科院,2008)。草地退化的原因有干旱、生態環境惡化、過度放牧、開荒等原因。由于草地為我國第一大陸地生態系統,其植被碳儲量約占我國陸地生態系統總植被碳儲量的16.7%,而且其固碳減排成本最低。因此,通過合理放牧、灌溉、施肥和品種改良等措施合理管理好草地,對我國草地固碳量的增加、生物量碳的累積和土壤碳儲量的提高都有很大意義。
三是農地固碳。耕作土壤是有著巨大固碳潛力的碳庫,應該通過各種技術來增加其固碳量。國際農業已經走向固碳農業,國際糧農組織、美國、歐盟等紛紛發起研究農業土壤固碳途徑,開發固碳農業技術體系,加強評估國家農業固碳能力與固碳效益,以爭取最大利益。歐美國家由于畜牧業和農業的生產量穩定和管理技術的發展,農業溫室氣體排放總量下降。但發展中國家由于仍然是耕作農業,施肥強度高,農業溫室氣體排放量仍將增加,控制農業溫室氣體排放面臨嚴峻挑戰。
我國目前的農田面積為9500萬hm,其中稻田占10%.從1980年到2004年,全國耕地土壤有機質從1.8%提高到了2.01%,平均每年提高0.014%,但仍具有很大的固碳潛力。假設采取合適的管理措施,如侵蝕控制、輪作施肥、保護性耕作、秸稈還田、施用有機肥等,有望在30年內使土壤有機質提高30%~40%,僅耕地一項的固碳,就相當于美國和加拿大兩國的總和。根據目前的野外定位研究成果,在施用有機肥的情況下,除東北部分地方外,我國土壤有機質均會增加,平均增加幅度為8.52g/m·a~59.78g/ma.農作物秸稈還田,可以增加土壤有機質含量,平均增加幅度為45.24g/ma.免耕和少耕可以分別增加土壤有機碳34.81g/m·a和208.74g/1TI·a.因此,我國農田生態系統土壤的固碳潛力是巨大的。
四是退化土地的恢復固碳。退化土地是指那些嚴重退化而不能再恢復到其原來景觀的土地,如嚴重侵蝕的土地、工業污染(如重金屬以及有機物等污染)的土地、礦山廢棄地、鹽化、堿化和沙化土地等,同時,有人認為水土流失面積和城市建設用地也屬其中。由于嚴重的破壞,這些土地已不包括在其原來所屬的農地、林地或草地范疇中。據中國科學院資料,目前我國沙漠化土地面積為283萬km,荒漠化速度為2640km/a;水土流失面積共達367萬km,占國土面積的38.2%,其中水蝕面積達188萬km;礦山廢棄地也已達到198萬hm,而且呈逐年增加趨勢。雖然科學家們指出,在可接受的投資費用前提下,只有20%~40%的退化土地可以得到恢復,但由于我國退化土地的面積較大,因此對其進行合理的治理仍然可以獲得可觀的碳收益,這也是發展中國家提高碳儲量的一個途徑,但需要相當大的資金投入來獲得這些收益。
我國對退化土地恢復的途徑主要包括:一是侵蝕控制??刂扑亮魇Э梢詼p少我國的土壤碳儲量損失,提高土壤肥力和土地生產力,并使植物碳儲量也得到增加;二是城市綠地。我國的城市綠化工作發展很快,自1996年以來,增加速度更快,面積每年比上一年凈增3.8萬hm,到2008年底,全國城市綠地總面積已達到122.8萬hm.因此,增加城市綠地也是生物固碳的重要途徑;三是農地轉化。農地轉化是指將不適于耕作的農地,如風沙區和水土流失嚴重的坡耕地退耕還林還草,以防止土壤碳進一步損失,并使植物生物量碳儲量增加。目前,我國退耕還林(草)計劃正逐步實施,這部分土地在未來吸收大氣CO,方面的潛力估計會有一定增加。
五是濕地固碳。濕地(Wetlands)是一種比較活躍的生態系統類型,它與陸地、大氣圈、水圈作用的絕大部分生物地球化學通量有關。由于水分過于飽和的厭氧的生態特性,濕地積累了大量的無機碳和有機碳。濕地中的微生物活動相對較弱,植物殘體分解釋放CO的過程十分緩慢,因此形成了富含有機質的濕地土壤和泥炭層,起到固定碳作用。濕地是全球最大的碳庫,儲存在泥炭中的碳占地球陸地碳總儲量的l5%.據穆爾等估算,全球沼澤濕地一年約有3.7億t碳積累。我國泥炭地儲存著15.03億t有機碳,其吸碳能力遠遠超過森林。我國青藏高原高寒濕地、東北濕地以及分布在幾大流域的濕地是巨大的碳庫,納入陸地生態系統碳管理框架具有重要戰略意義。濕地同時也是溫室氣體的重要釋放源。如果濕地遭到破壞,濕地的固碳功能將減弱,同時濕地中的碳就會氧化分解,濕地就會由“碳匯”變成“碳源”,加劇全球變暖的進程。當前我國符合《京都議定書》的生態系統碳匯占工業CO,總排放量的4%~6%,到2020年這個碳匯可提高2~4倍,占工業CO,總排放量的7%~8%.因此,增強濕地碳吸收與碳管理可在一定程度上減輕我國所面臨的溫室氣體減排壓力,為加快我國的工業化進程爭取空間和時間。
我國增加濕地碳匯的途徑主要有:一是建立濕地公園和濕地自然保護區。建立自然保護區能夠減少人類活動對濕地的干擾和破壞,是保護濕地及其賴以生存的野生動植物的基本手段。而建立城市濕地公園既可以平抑城市碳源,又能改善城市生態環境和增加旅游收人,可謂環境與經濟雙贏。二是濕地恢復,包括濕地生物、濕地水質和水量,濕地面積及調蓄洪水功能的恢復。近年來,由于水資源的過度開發利用,我國許多濕地因來水量減少而干涸,許多重要濕地調蓄洪水功能幾近喪失,許多濕地生物物種瀕臨絕境。因此,對濕地采取恢復措施和綜合治理迫在眉睫。三是建立人工濕地處理污水機制。人工濕地在低成本治理污水方面顯示出極大的優勢,具有廣闊的發展前景。中國在人工濕地處理污水方面還相對滯后,需要加大技術研發和資金投入的力度。四是開展濕地保護的國際合作。通過國際間合作,不僅可以增加濕地保護的資金投入,還能學習國外許多關于濕地保護的先進技術和管理方法,并以此促進我國濕地保護事業的發展。
6、推進低碳制度創新。加強法律體系建設
推動低碳經濟發展的重要驅動因素是制度的創新和政策法律體系的支持。而推進低碳制度創新的關鍵是要轉變經濟發展模式,即轉變傳統的高消耗、高排放、高污染的經濟增長方式,代之以高能源效率和清潔能源的低碳經濟模式。所謂低碳經濟模式是指以低能耗、低排放、低污染為基礎,以技術創新和制度創新為核心,以提高能源利用效率和創建清潔能源結構為目標的經濟發展模式。這種發展模式是人類社會工業文明之后的又一進步,是涉及生產模式、生活方式、價值觀念和國家權益的一場深刻變革,是科學發展的必然選擇。就制度層面而言,低碳經濟的發展需要政府、企業、各類社會組織及公民個人的參與,其中,政府主導十分關鍵。從我國現實情況來看,推進低碳制度創新應綜合運用如下幾類措施:
首先,要制定國家低碳經濟發展戰略。應結合我國建設資源節約型、環境友好型社會和節能減排的工作需求,盡快開始研究制定國家低碳經濟發展戰略,盡快研究制定適合我國低碳經濟發展的碳排放強度評價體系和碳排放可量化標準,指導和引領政府、企業、居民的低碳行動方向和行為方式。具體說來,中國特色低碳道路的戰略取向應包括以下幾個方面:一是要在可持續發展的框架下,把“低碳化”作為國家社會經濟發展的戰略目標之一,并把相關目標整合到各項規劃和政策中去;二是要權衡經濟發展與氣候保護的近期和遠期目標,處理好利用戰略機遇以實現重化工業階段的跨越與低碳轉型的關系,同時充分考慮碳減排、能源安全、環境保護的協同效應,有效降低減排成本;三是要加強部門、地區間的合作,吸引各利益相關方的,泛參與,發揮社會各方面的積極性,特別是通過新的國際合作模式和體制創新,共同促進生產模式、消費模式和全球資源資產配置方式的轉變;四是積極參與國際氣候體制談判和低碳規則制定,為我國的工業化進程爭取更大的發展空間。
其次,要建立發展低碳經濟的長效機制。建立發展低碳經濟的長效機制和科學的制度安排,是推動社會經濟朝著低碳方向轉型的必然要求。具體而言,主要應從以下方面人手:一是建立低碳領域的技術創新機制。伴隨《京都議定書》的執行,相應的減排技術產業及其市場將逐步形成。清潔能源技術和高效能源技術將逐漸成為這一市場上最具競爭力的技術,誰在這個領域的技術創新中取得突破,誰就能夠搶先占領這一市場,誰就能在激烈的國際競爭中占據優勢。因此,注重低碳技術創新機制建設和清潔發展機制的整體戰略部署,不僅是國內低碳發展的迫切需要,也是國際低碳技術合作的要求。二是從制度上為企業節能減排創造條件。企業是節能減排與發展低碳經濟的主體,如果僅憑市場運作,沒有政策機制對其節能的設備投資、技術進步、減排成本,以及管理機制改進等方面進行鼓勵和現實補助,企業在大規模應用減排手段上將缺乏長期的積極性。因此,政府在為企業提供完整的碳排放信息和穩定的減排支持環境的同時,還應建立稅收優惠、融資優惠等激勵機制,刺激和引導企業增加對低碳技術的研究和開發投入,或者通過對研發資金的重新分配,來推動低碳技術的發展。三是建立具有中國特色的碳交易制度。為實現低碳制度創新,中國應建立全國范圍的以碳基金、生態補償基金為主要內容的碳平衡交易制度。碳平衡交易制度應以區域公平為原則,按照比例付出或獲取相應的碳基金,用于生態補償和生態建設。即碳排放量高的生態受益區在享受生態效益的同時,拿出一部分經濟效益,對生態保護區(削除碳的省份)進行補償。這實際上是將碳源排放空間作為一種稀缺資源,碳匯吸收能力作為一種收益手段,利用我國區域間碳源和碳匯擁有量的差異,通過有效的交換形式,形成合理交易價格,使生態服務從無償走向有償。建立碳平衡交易制度,更重要的是要考慮中國自身的情況和經濟發展水平,要充分考慮東部沿海地區對西部內陸地區的帶動作用。因此,我國應成立碳平衡交易領導小組,負責碳交易的戰略和規劃工作、低碳經濟發展的立項和管理工作、碳交易的執行規劃,以及協調各?。ㄗ灾螀^、直轄市)在碳交易過程中的組織、管理、仲裁和督察,確保碳交易工作的有序運轉。
再次,要建立適合我國發展低碳經濟的政策法規體系。法規體系是政策措施的體現,也是社會行為準則的規范。發展低碳經濟,建立有利于低碳經濟發展的政策法律體系和市場環境必不可少。就我國目前的情況而言,建立政策法規體系應重點推進以下方面的工作:
一是政策支持。近年來,我國政府提出了加快建設資源節約型、環境友好型社會的重大戰略構想,不斷強化應對氣候變化的措施,先后制定了一系列促進節能減排的政策,在客觀上為低碳經濟的發展起到了推進作用。但同低碳制度的創新要求相比,這些政策措施還遠遠不夠,應在以下方面著力強化:其一,應進一步強化清潔、低碳能源開發和利用的鼓勵政策,通過經濟、法律等途徑引導和激勵國內外各類經濟主體參與開發利用可再生能源,促進能源的清潔發展;其二,應大力推動中國可再生能源發展的機制建設,培育持續穩定增長的可再生能源市場,改善健全可再生能源發展的市場環境與制度創新;其三,應加快推進中國能源體制改革,建立有助于實現能源結構調整和可持續發展的價格體系。例如,能源補貼是發展中國家宏觀經濟政策的一個重要方面,是低碳經濟發展必須正確面對的。由于能源在經濟中的重要地位和行業本身的特殊性,政府對能源干預較多,通常以補貼形式出現。對于發展中國家,經濟轉型過渡性的能源消費補貼是合理的,有時候也是必需的。但是,能源補貼對碳排放的影響不能低估。一方面,在能源補貼方式上,發展中國家主要采用壓低能源價格的消費者補貼,這種價格管制式的補貼方式通常沒有特定目標群體,因而降低了能源產品的終端價格,導致比沒有補貼時更多的能源消費和更大的排放。另一方面,價格管制意味著生產側補貼,而生產側補貼不僅鼓勵和放大了石油、電力的無效消費,加大?!耗茉聪∪焙蛢r格壓力,以及加重了環境污染,同時也意味著大多數的能源補貼將進入富人口袋。再者,低能源價格還會通過國際分工和國際貿易造成對外國消費者的間接能源補貼。因此,中國低碳經濟制度創新應包括改革能源補貼方式,以及在低碳經濟發展中考慮取消能源補貼會對經濟、社會和環境產生什么影響,特別是考慮取消能源補貼對貧困人群的影響。
二是立法保障。近年來,我國先后制定了《節約能源法》、《清潔生產促進法》、《可再生能源法》、《循環經濟促進法》以及《氣候變化國家評估報告》等法律法規,這些法規總結了國內外發展循環經濟的有益經驗,以“減量化、再利用、資源化”為主線,為促進循環經濟發展做出了一系列制度安排。這對促進我國循環經濟的發展,保護和改善環境,實現可持續發展,增強全社會環境意識,推進資源節約型、環境友好型社會建設,都將發揮積極作用。
同時,也對我國提高能源利用效率、節約能源資源、控制溫室氣體排放以及增強應對氣候變化能力提供了有力保障。但是,我們還必須清醒地認識到這些立法只是階段性成果,離創建低碳制度的立法要求還相差甚遠。當前,我國應該大力加強能源立法工作,建立健全能源法律體系,促進能源發展戰略的實施,確立能源中長期規劃的法律地位。接下來,應盡快出臺《推進低碳經濟發展的指導意見》,從法律上促進太陽能、風能、水能、生物能和地熱的進一步開發,實施強制性的最低能耗標準和節能認證,推行能效標識制度。與此同時,還應抓緊修訂《環境保護法》、《環境影響評價法》、《大氣污染防治法》、《礦產資源法》、《煤炭法》、《電力法》等環境和資源領域的專門法律;同時還要抓緊制定和修訂節約用電管理辦法、節約石油管理辦法、建筑節能管理條例以及各種廢棄物回收利用的相關法律,加快資源回收利用體系的建立,以完整的法律體系和完備的法律形式保障低碳經濟的有效推行。
三是加強法的實施。如何保證法律能夠得到有效實施是推進低碳經濟政策法規體系建設的重要環節。從政府的角度看,一方面是要綜合采取激勵性和約束性的手段,引導、支持企業在低碳經濟領域積極投資,參與開發清潔能源;同時加強監督檢查,完善準入制度,對名錄中需要淘汰的落后企業和技術堅決取締,維護法律的權威;另一方面是要積極穩妥地推進能源資源價格改革,形成能夠反映能源資源稀缺程度、市場供求關系和污染治理成本的價格形成機制。從企業來說,一方面是要注重研發先進能源技術,創造有競爭優勢的產品,大力提高常規能源、新能源和可再生能源開發利用技術的自主創新能力;另一方面是要及時掌握和善于利用法律政策中的激勵措施,靈活運用金融、稅收、投資傾斜、項目扶持等優惠措施搶占先機。總體而言,推進低碳經濟的相關政策法規應該逐步納入國家的規劃和政策體系中,循序漸進,使基礎設施的正常更新能夠承受,避免對經濟帶來較大的沖擊。
1 材料與方法
1.1 研究區概況
本試驗采樣地點位于克拉瑪依市農業綜合開發區,距克拉瑪依市區20km,地理坐標為E84°50′~85°20′,N45°22′~45°40′,屬典型的溫帶大陸性干旱荒漠氣候。該地區冬季嚴寒,年極端最低溫度可達-35.9℃,最大凍土深度達1.5~2.0m;夏季高溫炎熱,年極端最高氣溫可達42.9℃;年降水量多年平均為105.3mm,從年內分布看,6~8月份稍多,冬季無穩定積雪,造成土壤凍蝕嚴重。全年潛在蒸發量達3545mm,約為年降水量的34倍,無霜期180~220d。光熱資源豐富,日照率高且太陽輻射強度較大論文格式范文。春季多風,全年≥5級風的日數為119.7d,≥8級風的日數為45.6d,最大風速可達25.1m/s熱值,主風向西北,是準噶爾盆地的風區之一,風沙危害嚴重。
1.2 材料
2009年4月,在克拉瑪依市農業綜合開發區,選取一塊生長良好無病蟲害的白榆、沙棗、胡楊、俄羅斯楊、新疆楊、銀×新楊人工林,基本情況見表1。樣地內,每木檢尺,每個樹種共調查200株樹,根據林分平均胸徑和樹高,選取平均木1株。樣木伐倒后,將主干部分按1m分段,計算其干和枝的干物質生物量。另外在每段原條底部取一塊厚2cm的圓盤,圓盤編號從樹干底部往上依次為0、1、2…,裝入密封袋,帶回實驗室,測量熱值、含碳率。
表1 6個樣地基本情況表
樹種
樣地情況
標準木
樣地規格
(m)
株行距
(m)
調查數目
(株)
年齡
(a)
胸徑
(cm)
樹高
(m)
圓盤數
(個)
白榆
30×40
2×3
200
6
13.6
8.6
9
沙棗
30×40
2×3
200
7
14.5
7.5
8
胡楊
30×40
2×3
200
8
14.2
9.7
10
俄羅斯楊
30×40
2×3
200
9
14.5
13.8
14
新疆楊
30×40
2×3
200
9
16.2
13.5
14
銀×新楊
30×40
2×3
200
8
16.1
11.8
12
1.3 研究方法
1.3.1 干質量熱值的測定
樣木的圓盤105℃烘干12h,每圓盤由外向內均勻取樣20±1g,用粉碎機進行粉碎,樣品裝入密封袋。干質量熱值(gross caloric value,GCV)采用用中國礦業大學張洪研究所生產的CT5000A型氧彈式熱量計進行測定,測定前將粉碎樣105℃烘干6h,每樣品重復3次,重復誤差控制在±0.2kJ·g-1,取3次試驗結果的平均值。
1.3.2 含碳率測定
采用德國Elementar公司生產的Vario EL Ⅲ元素分析儀測定樣品的碳含量熱值,具體實驗由新疆師范大學分析測試中心完成。
2 結果與分析
2.1 6個樹種主干熱值的特征
本實驗對白榆、沙棗、胡楊、俄羅斯楊、新疆楊、銀×新楊的干和皮的熱值進行了方差分析與多重比較[8,9],結果見表2。從各個樹種干的均值來看,白榆的熱值含量最高為19.272kJ/g,其次是俄羅斯楊,胡楊。從各個樹種皮的均值來看,銀×新楊的熱值含量最高為19.701kJ/g,其次是沙棗,新疆楊。胡楊和俄羅斯楊、新疆楊和銀×新楊這兩組樹種的干的熱值沒有顯著性差異,其余樹種的干的熱值之間均存在顯著的差異性。胡楊、俄羅斯楊、新疆楊這三個樹種皮的熱值兩兩之間沒有顯著的差異性,其余樹種皮的熱值均存在顯著的差異性。
表2 6個喬木樹種干和皮的平均熱值
樹種
干
皮
均值
(kJ/g)
變化范圍(kJ/g)
變異
系數
均值
(kJ/g)
變化范圍
(kJ/g)
變異
系數
白榆
19.272
±0.063Aa
19.093~19.695
0.98%
17.145
±0.181Cd
16.496~18.067
3.16%
沙棗
18.963
±0.075Bc
18.642~19.353
1.12%
19.222
±0.286ABab
17.699~20.026
4.21%
胡楊
19.031
±0.053ABbc
18.709~19.337
0.88%
18.603
±0.165Bc
17.825~19.511
2.80%
俄羅斯楊
19.220
±0.082ABab
18.608~19.599
1.59%
18.867
±0.170Bbc
17.526~20.064
3.37%
新疆楊
18.625
±0.057Cd
18.360~19.030
1.14%
18.997
±0.231ABbc
17.618~20.121
4.55%
銀×新楊
18.653
±0.058Cd
18.311~19.000
1.08%
19.701
±0.125Aa
19.037~20.469
2.20%
2.2 6個樹種主干含碳率的特征
本實驗對白榆、沙棗、胡楊、俄羅斯楊、新疆楊、銀×新楊的干和皮的含碳率進行了分析[10],結果見表3。從各個樹種干的均值來看,沙棗的含碳率最高為49.66%,其次是俄羅斯楊,白榆。從各個樹種皮的均值來看,銀×新楊的含碳率最高為48.04%,其次是沙棗,新疆楊。白榆和銀×新楊干的含碳率沒有顯著的差異性,其余樹種干的含碳率均存在顯著的差異性。白榆的皮的含碳率與其余樹種之間均存在極顯著的差異性,沙棗和俄羅斯楊、俄羅斯楊和銀×新楊這兩組樹種的皮的含碳率存在顯著的差異性,其余樹種皮的含碳率沒有顯著性差異。
表3 6個樹種干和皮的含碳率
樹種
干
皮
均值
(%)
變化范圍
(%)
變異
系數
均值
(%)
變化范圍
(%)
變異
系數
白榆
48.45±0.14Cc
48.01~49.20
0.87%
43.19±1.08Bc
34.95~45.34
7.50%
沙棗
49.66±0.05Aa
49.43~49.85
0.31%
47.98±0.10Aa
47.59~48.45
0.61%
胡楊
48.12±0.08Cd
47.84~48.50
0.51%
47.09±0.10Aab
46.71~47.74
0.68%
俄羅斯楊
49.15±0.13Bb
47.90~49.83
1.02%
46.76±0.19Ab
45.66~48.10
1.48%
新疆楊
47.32±0.08De
46.55~47.76
0.62%
47.30±0.23Aab
45.95~48.63
1.79%
銀×新楊
48.27±0.10Ccd
47.66~48.68
0.71%
48.04±0.12Aa
47.32~48.50
0.87%
2.3 6個喬木樹種的固碳能力和能量轉化效率分析
6個喬木樹種的固碳能力和能量轉化效率計算方法和過程相同[11],本章僅以白榆為例,重要參數見表3。
白榆主干的鮮重為53.94kg,烘干后重量為29.96kg,用區分求積法[12]計算材積為0.061m3熱值,所以木材密度(單位木材蓄積量的生物量)為0.491td.m./ m3。地上部分(主干、側枝、葉)鮮重為80.14kg,地上部分干重為44.52kg,所以白榆地上部分的干物質比例為55.55%。
應用各個圓盤干的熱值與原條(1m)干的干重的乘積求和,計算出主干干的熱值含量為487.08MJ,同樣道理求出主干皮的熱值含量為78.80MJ,所以主干的熱值為565.88MJ,干熱值比例為86.07%,皮熱值比例為13.93%論文格式范文。因此,計算主干熱值的加權平均值為18.885kJ/g,以此來計算全株的熱值為840.75MJ。
同理,應用各個圓盤干的含碳率與原條干的干重的乘積求和,得出主干干的含碳量為12.19kg,皮的含碳量為1.93kg,所以主干的含碳量為14.12kg,其中干的比例為86.33%,皮的比例為13.67%。因此,計算主干含碳量的加權平均值為47.11%,以此來計算全株的含碳量為20.97kg。
在計算完單株的熱值與含碳量之后,根據測定樣地白榆的株行距(2m×3m),計算每公頃的地上部分生物量為74.199tdm/hm2,依據2006IPCC國家溫室氣體清單指南:農業、林業和其它土地利用(給定參數)確定根莖比,地上部分生物量<75tdm/hm2,根莖比平均值為0.46,75~150tdm/hm2熱值,根莖比平均值為0.23,>150 tdm/hm2,根莖比平均值為0.24。所以,確定白榆的根莖比為0.46,每公頃生物量為108.331t。由于植物地下部分不像地上部分那樣有規則性,所以地下部分的熱值和含碳量均參考地上部分的加權平均值[13],計算每公頃白榆的熱值為20.458×1011J,固碳量為51.033t。因此,年每公頃生物量為18.055t/a,年每公頃熱值為3.410×1011J,年每公頃固碳量為8.505 t/a。
3 實驗結論
從年公頃生物量來看,大小順序為白榆(18.055 t/hm2·a)>銀×新楊(17.046 t/hm2·a)>新疆楊(15.334 t/hm2·a)>沙棗(13.548t/hm2·a)>胡楊(13.142 t/hm2·a)>俄羅斯楊(12.544 t/hm2·a)。
每公頃年固碳量大小順序為:白榆(8.505 t/hm2·a)>銀×新楊(8.241 t/hm2·a)>新疆楊(7.239 t/hm2·a)>沙棗(6.704 t/hm2·a)>胡楊(6.289 t/hm2·a)>俄羅斯楊(6.075 t/hm2·a)。