长三角能源战略创新
2007-08-10   来源:中国网   作者:
    长三角地区是中国经济最发达的区域,长三角二省一市的地区生产总值占到了全国的1/5以上,上海是中国最大的经济中心。但是该地区一次能源严重匮乏,上海一次能源几乎全部依靠市外,浙江一次能源自给率也降到5%以下,江苏一次能源自给率在20%以下。目前长三角地区能源需求进入了新的高增长期,供需矛盾日趋突出。而为了确保该区域经济的持续高速增长,能源的保障尤其重要。“头痛医头,脚痛医脚”的能源发展战略必须抛弃,为了率先实现现代化,必须实行长三角能源战略创新。

    要进行长三角能源战略创新,第一要有前瞻性。不但要满足目前和近期的能源需求,还要考虑到中长期的经济发展。不但要利用现有的能源,还要开发新能源,特别是未来数十年内可以大力发展的、革命性的新能源。第二要有环境意识。能源的生产、运输、存储、消费过程中会产生对环境有害的影响。一方面我们要降低目前使用的能源对环境危害的程度,另一方面,积极发展对环境友好的绿色能源。第三要有资源意识。能源并不是取之不尽用之不竭的,石油、天然气、煤炭等资源少则几十年多则上百年将有耗尽的可能,因此应该大力发展太阳能、风能等可再生的能源。第四要因地制宜。根据区域经济发展对能源的近期、中期和长远需求制订切实可行的能源战略,把传统能源的利用和新能源的开发结合起来。对新能源应该积极投入研发宣传推广,但近期主要是提高利用传统化石能源的效率,大力开发可再生能源,满足不断高涨的能源需求,同时大力推广节能环保的技术。第五要把国内市场和国外市场结合起来考虑,适量采购紧缺的天然气、石油等一次能源,实现全球范围内的能源配置。

    一大力研究开发氢能源

    氢能源高效、清洁、资源丰富,将成为21世纪中期世界的主要能源。虽然核聚变发电商用依然遥远,但是氢燃料电池技术发展突飞猛进,将在21世纪中期得到广泛的应用。在短短7年内,美国通用汽车公司已使其燃料电池组的能效密度增加了14倍。该公司的“氢动三号”燃料电池车功率为60千瓦,最大时速可达160公里/小时,标志着氢动力技术正在从实验室跨越到实际运用的关键阶段。通用汽车计划在2010年实现批量生产。氢燃料电池汽车与传统的汽车相比,能量转化效率高达60%~80%,为内燃机的2~3倍。燃料电池内氢和氧发生化学反应,生成物是电能和清洁的水,不产生一氧化碳、二氧化碳、硫以及微粒。让汽车彻底走出环境和能源问题的阴影,实现人类移动性真正的可持续发展,氢燃料汽车是最终的解决方案已经成为人们的共识。

    发展氢能源具有环境保护和能源替代效益,对我国具有特别重大的战略意义。我国使用的将近半数的石油需要进口,能源的供应和运输通道存在较大的安全风险。如果能够彻底摆脱对矿石能源的依赖,中国将不与任何国家争夺能源,海上能源运输线的安全问题也不再存在,从而实现最大的能源安全。氢能源取代矿石能源,我国比较短缺的石油、天然气将只作为化工原料就可以维持较为长久的供应,我国经济可持续发展的能力将大大加强。“中国威胁论”就失去了一个重要的依据,将为中国的“和平发展”创造良好的国际环境。人类在经历了薪炭经济、矿石燃料经济时代以后,将进人“氢经济”时代。就像蒸汽机使英国处于当时世界领先地位一样,能否成功地领先完成这次产业革命,是涉及社会主义中国实现中华民族伟大复兴事业的全局性战略问题。沈骥如:《论“氢经济”产业革命——中国和平发展的能源战略》,《世界经济与政治》2005年第1期。

    在氢燃料电池及氢燃料电池汽车研发方面上海已经走在全国的前列。同济大学、上海燃料电池汽车动力系统公司、上海汽车集团等单位研发出新生代氢燃料电池汽车“超越”系列。拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越3号”,平均每辆样车已经安全行驶了15万公里。在巴黎举行的2006年“第8届米其林必比登清洁能源汽车挑战赛”,“超越3号”燃料电池汽车在“废气排放、燃油效率、噪音和二氧化碳排放”四个关键指标上全部获得A级,其中燃料经济性获得第一名,总分名列前茅,超过通用、福特、日产、PSI,与奔驰的燃料电池汽车旗鼓相当。这标志着“中国在氢能动力燃料电池汽车领域的研发水平已经位于世界前列”。

    江苏在氢燃料电池及氢燃料电池汽车产业化方面也取得了重大进展。2006年3月28日,在上海世界客车博览会上,苏州金龙首次展示了其最新研制的海格KLQ6118GQ氢燃料电池公交车,该车以氢气为燃料,装备75千瓦燃料电池发动机系统,最高车速达到75公里,持续行程320公里以上,尾气排放为零,无污染,具有4项国家专利,主要性能参数达到国际同步、国内领先的水平。2005年初,江苏宜兴市政府与中科院大连化学物理研究所、大连新源动力股份有限公司签订了联合建设国家氢燃料电池产业化基地的协议,规划投资20亿元,将本着长远规划、分步实施、高效经济的原则,力争通过3年努力,把基地建设成为我国燃料电池产业化示范基地和燃料电池“863”项目等产业化成果转化基地。

    此外,浙江的吉利汽车也进行了同济大学氢燃料电池的试验。

    长三角在发展氢能源及氢燃料汽车方面全国领先,不过与国际最先进的水平相比还有着不小的距离。如与美国通用汽车公司的氢燃料电池汽车相比,“超越3号”最高时速、续航里程、燃料箱的体积大小等方面都有较大的差距。进一步的措施有以下几方面:

    1长三角地区应该进一步发展区域内合作和产学研合作

    海格氢燃料城市客车是苏州金龙联合上海交通大学、苏州创元集团、神力科技等科研和高科技企业共同研制的,是区域合作和产学研合作的典范。长三角应该密切关注氢燃料电池汽车的最高水平,瞄准氢燃料电池及氢燃料电池汽车的发展方向,进一步发挥区域合作和产学研合作模式,加大研发及产业化投入,长三角两省一市进一步协作、交流,把上海的技术、江苏的产业化和浙江的民间资本完美地结合起来。

    2从公交汽车开始,政府大力扶持推广氢燃料汽车

    目前,上海已制定了未来5年的燃料电池汽车“百千万”发展计划。根据该计划,上海将在2008年2月前完成百辆级燃料电池汽车的试制,2009年底完成1000辆多品种燃料电池汽车(含轿车和客车)的试制和小批量生产,2011~2012年形成万辆级燃料电池汽车产能。根据2006年5月颁布的《上海市新能源汽车推进项目指南》,上海将建立氢动力客车公交车和燃料电池轿车出租车示范运行区、建设示范加氢站(包括氢气质量计量、自动在线检测功能等)。我们认为推广氢燃料汽车首先应该从公共汽车开始。这是因为长三角大中城市人口众多,小汽车发展迅速,交通拥挤现象越来越严重,大力建设公共交通是主要的解决之道,几乎无污染的氢燃料公共汽车是很好的选择;目前我们研发的氢燃料电池公交车的性能基本能够达到商用的阶段;在公交车较为集中的起始站点建加氢站,能有效解决在城市推广初期加氢站点缺少和布局不完善的问题;公交车车体宽大,对燃料电池的体积要求不那么高,对相应的技术水平要求不会太高,也有利于降低产品成本。公交车一般可容纳30~50人,一天运行8小时以上,就其社会效益来看,政府、公司可以承受;公共交通是政府提供的公共服务,推广清洁环保高技术产品应用,政府有较多的理由提供亏损补贴。

    3加强国际技术合作

    毋庸置疑,当前氢燃料汽车要走上商业化道路,最大的障碍仍是高昂的成本问题。大型汽车跨国公司看好中国,希望中国政府能够支持并介入氢燃料电池车的商业化进程,并承诺与中国合作伙伴在新型动力汽车方面分享丰富经验和知识。中国汽车工业的综合发展水平与世界先进国家的汽车工业有20年以上的差距,而新能源汽车带来了汽车产业的全新革命,将全球的汽车产业置于同一起跑线上,我国与国外氢燃料汽车水平十分接近,具有良好的合作基础,应该抓住这个有利时机获得今后“氢时代”世界汽车工业的主动权。

    4紧抓北京2008奥运会的商机

    北京2008年奥运会的口号是“绿色奥运,环保奥运”,氢燃料电池汽车厂商应该借助奥运商机,打开市场,尤其是公交汽车和大客车市场,打响长三角地区氢燃料汽车的知名度。

    二大力发展可再生能源

    长三角地区不但煤炭、石油、天然气等石化能源缺乏,水能也较匮乏,但也不是就此无所作为。其中太阳能、风能、生物质能这些可再生的绿色能源之开发大有可为。

    长三角地区每年有较长时间的光照。江苏全年日照时数为1400~2200小时,每平方米年辐射总量42~50GJ。江苏的北部地区全年日照时数为2200~3000小时,每平方米年辐射量在502~586GJ,相当于170~200kg标准煤燃烧所发出的热量,具有利用太阳能的良好条件。按江苏总面积的1/10粗略计算,可以得到的太阳能年辐射量相当于17亿~2亿吨标准煤燃烧所发出的热量。上海年光照时间超过2000小时。目前,上海市人均发电装机容量为745W。而上海每年每平方米水平面接收到的太阳辐射能为4700MJ/m2,折合成每天358KWh/m2。按照晶体硅太阳能电池发电的光电转换率为155计算,在标准太阳辐射度情况下每平方米可获得150W的电力,满足人均745W电力需求只需5m2甚至3m2的光伏发电面积即可。浙江省全年日照时数也在1100~2200小时之间。所以长三角地区利用太阳能有着良好的条件。

    长三角地区太阳能产业发达,有国内甚至世界一流的太阳能光伏发电设备生产企业。2005年在美国纽约证券交易所上市的中国第一家民营企业无锡尚德太阳能电力控股有限公司2006年末产能达到200兆瓦,2007年扩充到300兆瓦,2010年将达到1000兆瓦。南京中电光伏公司,2005年底三条生产线全部投产后,最终年产100兆瓦的产能,2006~2008年的目标产能分别为200兆瓦、400兆瓦、600兆瓦。浙江省宁波太阳能电源公司是中国最大的太阳能电池、电源生产企业之一,杉杉股份等上市公司也开始涉足太阳能产业;上海交大泰阳绿色能源有限公司等企业也很有实力。此外还有众多的太阳能热水器生产企业。

    太阳能将是21世纪新型能源的重要来源,这已经是科学界的共识。政府部门应充分认识发展太阳能对经济社会可持续发展的战略地位,制定太阳能利用的发展战略,研究和制定相应鼓励太阳能技术发展的政策,如资金支持、税收优惠、补贴、低息贷款、发电上网、产品应用与建筑物同步设计、施工安装等鼓励政策,加快太阳能技术的研究和开发工作,努力开发具有自我知识产权的技术和产品;要对太阳能产业进行必要的行政干涉和指导,提供质量监督和技术信息服务,实施示范工程,培育和规范市场以及协调企业自律;政府与行业协会应该协调生产、研发、规划、设计、房地产、物业等部门,通力合作推广太阳能产品的利用,以促使太阳能产业能顺利健康向前发展。

    江苏、浙江、上海都是风能资源较丰富的省市,据估计江苏风力资源在238万千瓦,浙江在164万千瓦,上海市在2015年以前可供开发的风资源潜力至少有150万千瓦,年发电量可达30亿千瓦时以上,所以长三角地区有条件大力发展风力发电。目前两省一市已经取得一定进展。至2004年底,浙江省已建成风电场5个,装机总容量为349万千瓦,在建的风电场装机容量约7万千瓦,计划投建的大陈岛、慈溪徐家浦、洞头大门岛、舟山岱山岛等风电场,装机容量约30万千瓦。在上海,奉贤区的风电场已经建成使用,每年可输出的风电已达748万千瓦时,位于崇明、南汇的风电场也将投入运行。届时这3个风电场的风电年输出量将达5368万千瓦时。从芦潮港到大小洋山的东海海域上,2007年也将建成首期装机容量达10万千瓦的风力发电场。

    风电是可再生的清洁环保能源,风力发电的技术国际上已经比较成熟,风力发电投资集中、见效快,是最具爆发力的新兴能源,值得长三角地区近期和中期大力发展以缓解能源短缺的燃眉之急。但是,我国风力发电技术和国际上存在较大距离,兆瓦级风电设备严重依赖进口,昂贵的价格制约了风电产业的发展。值得欣慰的是长三角的一些企业在开发具有自主知识产权的兆瓦级风电机组方面取得了重大进展,如南通锴炼实业集团公司借助清华大学等国内著名科研院所成功掌握了2兆瓦风电机组的叶片外形设计与制造、最佳浆距技术及独立变浆系统、塔筒的设计与制造、双反馈变频控制系统、整机总成自动化控制等高新技术。鉴于长三角地区风力发电设备制造业在全国的竞争力比较弱,长三角地区各级政府应适当扶持相关企业做大做强,做大风电产业,打造全国有竞争力的风电设备制造基地。尽快解决电价、关税、贷款、税收等优惠政策与扶持措施不到位的问题,落实计划,加快建设,继续挖掘风能的利用,推广应用大功率风力发电机组。

    长三角地区是国内主要的水稻、小麦、油菜产区,秸秆资源丰富。随着城市化的进程和农村居民燃气的广泛使用,稻草、麦秸、油菜秆等作为燃料的需求大为降低,往往焚烧了事,浪费了资源又污染环境,应该进一步推广秸秆发电、沼气发电。此外,垃圾发电也应大力推进,这样在清除污染、保护环境的同时,又开发利用生物质能源。

    三加快开发东海油气资源

    长三角地区是陆地能源匮乏的地区,而临近的东海地区却蕴藏着大量油气资源。自20世纪70年代以来,上海海洋石油局就开始对浙江省以东海域的大陆架地区进行了大规模的油气勘探。为进一步开发东海的天然气资源,90年代初,中国石化集团新星石油公司、中国海洋石油总公司、上海市申能公司联合成立了上海石油天然气总公司,对距离上海约400公里的平湖油气田进行了开发,经过20多年的不断勘探,目前已在浙江省以东海域的东海陆架盆地中部的西湖凹陷,发现了平湖、春晓、天外天、残雪、断桥、宝云亭、武云亭和孔雀亭等8个油气田。此外,还发现了玉泉、龙井等若干个含油气构造。根据国内外专家的估计,整个东海陆架盆地油气资源储量约为5~6万亿立方米气当量,而东海目前的储量探明率还很低,累计获知天然气探明储量加控制储量只有近2000亿立方米,勘探开发潜力非常大。东海平湖油气田是我国东海海域第一个发现并投入开发的复合型油气田,总开发面积240平方公里,首期开发工程——放鹤亭构造于1999年投产以来,平均每天向上海持续、稳定供应天然气120万立方米,并生产相当数量的原油;2003年扩建一期实施后,日供气规模提高到了180万立方米,上海浦东地区基本可以全部用上来自东海的天然气,为上海的社会经济作出了贡献。

    “海气上岸”项目可以作为“西气东输”项目的补充,东海天然气的大规模开发利用将促进我国华东沿海各省市的能源结构调整,净化城市空气,创造良好的生态环境,促进经济的可持续发展。

    尽管日本对我国东海油气资源开发进行无理干涉,但只要合理合法,我方就应该不受日方干扰,加强勘探,尽快开发东海油气资源,以缓解长三角地区一次能源的短缺。

    四区域协调规划,合作开发区域外能源

    上海是中国的经济中心,但是相对来说在长三角地区更是地狭人稠,适宜建立发电厂的地点已经很少,上海可以在江苏、浙江沿海、沿江、沿河投资电厂、炼油厂,共同投资、共同开发,协调使用。

    境外、省外投资可以在境外、省外获得稳定的资源供应基地,占有一定数量的矿产资源。在省外特别是境外投资虽然有一定的风险,但一般情况下都是有利可图的。江苏省煤炭企业在省外资源开发上面已经迈出重大步伐。如徐州矿务集团公司在新疆塔城地区合资建设的铁厂沟煤矿4号井已进入试生产阶段,投资预算23亿元,主生产系统能力可达150万吨的新疆阿克苏俄霍布拉克煤矿已奠基建设,在山西、陕西已经达成投资煤炭资源的意向。长三角地区应该合作投资,一方面可以更好地控制企业,获得稳定的能源供应,另一方面共同参与可以分散风险。应该促进电力生产企业对煤炭生产企业的投资。

    “西气东输”、“西电东送”工程虽然在一定程度上缓解长三角地区的能源需求压力,但是中长期来看本地能源的生产也将大大增加。煤炭、石油、液化天然气区外调入将大大增加,浙江的镇海、舟山是国家四大石油储备基地之一,长三角应该配合国家战略储备在沿海适当进行石油的存储。此外,长三角应在沿江、沿海选择1~3个地点合作建立石油、天然气、煤炭的大型储备、中转基地,共同投资,协调使用。

    五利用特高压输电,大力引进区域外二次能源

    中国水能资源90%以上集中在京广铁路以西,开发程度仅125%,东部沿海12省水能资源仅占89%,且开发程度高达68%,今后新增的18亿千瓦水电装机中,约16亿千瓦在西部;中国煤炭保有储量的90%集中在昆仑山—秦岭—大别山以北地区,京津冀、华东六省市和广东省仅占7%。长三角地区目前消费的一次性能源,江苏自给率较高也只有百分之十几,两年后浙江、上海几乎为零。“西电东送”及“北电南送”是国家的一个能源战略安排。随着国家能源开发的西移和北移,以及东部老矿区资源逐步枯竭,能源产地与能源消费地区之间的能源输送距离越来越远,规模越来越大。西部水电和北部煤电基地距离华中、华东负荷中心约800~2000公里,远远超出了现有500千伏电网的经济输送距离,导致了区域电网之间水火互济和跨流域补偿能力明显不足。例如,华中电网水电比重大,华北电网以火电为主,存在很强的互补性,但由于跨区输电能力低,不能起到调剂作用,造成华中丰水期弃水调峰、枯水期缺电拉闸的局面。

    由于现有电网难以满足远距离、大容量输电的需要,并且支撑能力不强,导致西部、北部的电力难以输送到负荷密集的中、东部地区,造成中、东部地区不得不大量建设煤电项目,加剧了煤炭供应和交通运输的紧张局面,而且,经过多次运输,造成煤价过高,降低了能源配置效率。

    特高压是指由1000千伏级交流和±800千伏直流系统构成的特高压电网,国家电网公司多年的研究表明,发展特高压电网是电力工业发展的客观规律。中国地域辽阔,时差、季节差十分明显,加上地区经济发展不平衡,使不同地区的电力负荷具有很强的互补性。特高压电网在合理利用能源,节约建设投资,降低运行成本,减少事故和检修费用,获得错峰、调峰和水火、跨流域补偿效益等方面潜力巨大。建设特高压电网,不仅可以节约装机、降低网损、减少弃水、提高火电设备利用率、节约土地资源,还可以提高电网的安全运行水平,避免500千伏电网重复建设等问题。总之,特高压电网不仅在资源优化配置中具有重要作用,而且在安全性、可靠性、灵活性和经济性等方面具有诸多优越性,它代表了当今世界输电技术的最高水平和发展方向,具有显著的经济效益和社会效益。发展特高压电网尤其适用于中国一次能源和电力负荷分布极不均衡的状况。国家正在规划发展特高压电网,促进煤电就地转化和金沙江、澜沧江、黄河上游等水电大规模开发,形成“三大一特”(大煤电基地、大水电基地、大核电基地、特高压电网)的电力发展格局,这是提高能源利用效率、有效解决中国能源资源与电力负荷分布极不均衡矛盾的必然选择,也是优化能源结构、实现资源优化配置和可持续发展的重大战略选择。到2020年前后,覆盖大电源基地和负荷中心的特高压电网将基本形成,国家电网特高压及跨区输送容量将达到2亿千瓦以上,占全国装机总容量的25%,可节约发电装机2000万千瓦,每年可减少发电耗煤2000万吨乔国栋等:《特高压电网:中国电力的高速公路》,《中国经济时报》2006年3月8日。。截止到2004年,长三角最缺电的浙江外省购入电量只有总消费电量的11%。为此,长三角地区应该积极配合国家推动特高压电网建设,继续新建跨越长江的输电线。总之,以当地二次能源生产供应为主,适当引进区域外电力,一方面可以配合国家规划,另一方面可以缓解运输能力、港口容量不足的矛盾,也有利于环境保护。

    六加快推广应用节能技术和产品

    节能具有公共事务的性质,市场机制的作用很有限。据世界银行研究,市场力量对实现节能潜力的贡献率只有20%。市场经济国家的实践表明,节能同环保一样,政府必须起主导作用。长三角地区应认真落实科学发展观,强化依法节能,加大节能宣传教育,推动清洁生产,促进广大企业节能降耗,提高能源利用效率,促进国民经济向资源节约型转变,努力缓解能源瓶颈制约和环境压力。目前长三角地区相继出台一系列限制高能耗产业发展和加快结构调整的措施,使“十五”以来高能耗产业过度扩张势头得到初步抑制。但是还需进一步发挥政府在节约一切能源等公共管理方面的作用,并尽可能地利用价格、税收等杠杆,实现能源的可持续利用。建议推进能源价格市场化以及政府价格调控的科学化,节能投资项目实行税收减免或加速折旧的优惠政策。生产节能新产品的企业,应视同高新技术企业给予税收优惠。提高节能技术的研究开发投入,改变节能设备质量差,一些关键技术和设备过度依赖进口的局面。建立和完善终端用能设备能效标准和标识体系。

    近中期内,长三角地区的能源仍以煤电为主,重要的是应以大型高效环保机组为重点优化发展火电,建设大型超临界电站和大型空冷电站,加快淘汰落后的小火电机组,以提高能源生产效率和提高环境保护水平。鉴于天然气的高效、清洁和电力调峰能力强的特点,应该适度发展天然气发电。

    (长三角能源战略创新张远鹏作者单位:江苏省社会科学院世界经济研究所)

 
 
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