可再生能源:渴求技术大突破(图)

   2008-03-01 石油石油

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世界风力发电市场展望

  “如果现在有哪家企业或科研院所说纤维素制乙醇出现技术突破,那我们太高兴了,因为我们国家太缺乏这样的技术了。”日前,在第十届中国北京国际科技产业博览会“中国能源高层论坛”上,国家发展和改革委员会能源研究所副所长李俊峰这样说。

  他所渴求的纤维素制酒精技术,乐观估计会在2015年到2020年有重大突破,2020年前后才可以实现商业化。纤维素制液体燃料技术,世界各国都在翘首以盼。

  纤维素制液体燃料仅仅是可再生能源技术大家族成员之一。在人们为可再生能源摇旗呐喊的同时,技术瓶颈的限制始终是挥之不去的阴云,笼罩在可再生能源寻求突破发展的上空。

  技术基础已经具备

  受化石能源有限性的制约,以及长期使用化石能源带来的全球气候变暖、环境污染的压力,可再生能源在世界范围内受到热捧,其技术水平也随之水涨船高。从种类来看,可再生能源可谓种类繁多,主要有风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能等。其用途大致可以划分为三类:发电、供热及制液体燃料。

  根据专家介绍,目前可再生能源用于发电的技术,主要有太阳能发电、风力发电、生物质发电,海洋能与地热能发电。其中,可以规模化、比较成熟的技术有太阳能发电、生物质发电与风力发电。

  目前,太阳能发电的总体效率在17%左右,按这个技术水平计算,每10平方公里的沙漠面积,基本就可以建100万千瓦的太阳能发电站系统,年发电量在10亿千瓦小时以上。我国沙漠土地有80万平方公里,沙化土地有50多万平方公里,只要利用其中的1%就可以满足现在的发电需要。

  生物质发电的技术也基本成熟,发电成本在0.5元左右。风力发电的资源潜力巨大,应用范围广,技术发展成熟,目前正朝着大型化的方向发展。最近几年国内发展很快,至少已有两三家企业可以生产兆瓦级水平的风机。

  我国最有竞争力的可再生能源技术当属太阳能供热。而在太阳能供热技术中,发展最好的就是太阳能热水器。这项技术在世界范围内处于领先地位。国家发改委4月底在济南专门召开了关于太阳能热利用的国家级会议,进一步推动我国太阳能供热的规模和应用水平。此外,在可再生能源供热技术当中,生物质能供热在我国北方有历史传统,而我国利用地热采暖的地缘热泵技术也已经成熟,具备了商业化发展的条件。

  最近几年,生物柴油、燃料乙醇等声名鹊起。相比这种通俗的叫法,生物液体燃料可能更加准确全面地概括了这种可再生能源技术。虽然时间不长,但在国家的支持下,以糖类、淀粉类以及动植物油脂类为原料制成液体燃料的技术,在我国已经较为成熟,其产品基本上可以与高价石油(油价在60美元/每桶以上)相竞争。

  不过,这些技术对于可再生能源市场的发展来说,仅仅是基础,其发展空间还极其广阔。

  未来属于太阳

  “太阳能是未来最具潜力和希望的能源”,国家发改委能源研究所可再生能源发展中心主任王仲颖这样说,他认为未来的太阳能市场至少有5000亿。同意这种看法的,还有李俊峰和中国科学院院士严陆光。

  他们的观点是基于如下的考虑:如果从发电来看,各种可再生能源发电方式对资源本身都有一定要求,其中生物质能、风能、地热能对资源条件要求最为苛刻,而太阳能、海洋能等要求一般;从土地要求来看,生物质能要求最高,其次是风能、太阳能、地热能和海洋能。“若按太阳能占地面积为1个单位计算,风能为7,生物质能为100。”李俊锋这样给记者打比方。

  在太阳能诸项技术中,最被专家看好的是太阳能光伏发电,但它面临着明显的技术瓶颈。

  光伏发电总体优势极为明显。相较太阳能热发电技术,光伏发电无转动部件和高温部件,无需水资源支持,而且系统安装后基本上免维护,适合在沙漠等无人值守的场合应用。但是其主要的技术种类晶体硅技术、非晶硅和薄膜电池技术,效率水平并不高,前者效率在15%至20%之间,后者最低只有5%。

  技术的限制反映到市场上,就是成本居高不下。李俊峰告诫投资者:“如果现在有人告诉你,在2010年或2015年光伏发电成本能下降到6美分,那你在投资时大可不必相信他。”

  李俊峰向记者出示了美国光伏发电走势图,“美国向来持乐观态度,他们预测光伏发电的成本在2010年可以降至每度电6美分。在我看来,2020年成本能够降到10美分,就很不错了。那时国家发改委、财政部都会下很大决心大规模来搞光伏发电。”但是现在,技术发展的程度距离10美分的成本还太遥远。

  生物液体燃料技术大规模发展的制约因素也显而易见。以淀粉和糖类为原料,面临与人争粮的问题;以纤维素为原料,面临与粮争地问题。生物液体燃料的出路在哪儿?答案是藻类,但还需要技术的大突破。

  专家呼吁加大研发力度

  李俊峰说:“总的来看,我们现在的可再生能源产业的发展快于技术的发展,现在国家营造的市场氛围和产业的政策已经比较到位,但技术和研发还远远落后于市场和产业的需求。”

  技术落后于市场最突出的一个例子就是生物液体燃料。李俊峰介绍,我国近两年成立了超过50家的新公司,都在做生物柴油、燃料乙醇。由于纤维素制乙醇的技术在2020年才会完全商业化,在这之前,这些公司只能大规模地使用糖类和淀粉类,这带来的直接后果就是粮食价格的迅速上涨。

  而在政策领域,短短两年多的时间里,《可再生能源法》及其实施配套政策和细则均陆续出台。规划目标制度、强制上网制度、分类电价制度、费用分摊制度、专项资金制度及信贷税收政策等等,我国关于可再生能源发展的基本框架已经搭建起来。可再生能源发展诸事俱备,只欠技术的东风。

  “我们希望国家在技术研发上面花大的力气,”严陆光院士这样呼吁,“国家搞大飞机拿出上千亿,搞核电拿出二三百亿,搞新能源拿出来百八十亿,我觉得并不多。”

  希望国家在可再生能源的研发上,下比较大的功夫,成立起专项资金,这成了“能源高层论坛”上几位专家的共同呼吁。他们一致认为,这样可再生能源产业的发展才是有本之木、有源之水。

  严陆光院士还表示,2050年我国将有约15%的一次能源缺口,这都需要可再生能源来弥补。因此我国要大力加强大容量风电机组、太阳能制氢等的研制研发工作。同时,对于资源量很大,但在2050年前还不会发展成一定规模的海洋能,我国应对前期研发给予充分支持,因为它将对未来能源发展产生重大意义。

  可再生能源的技术前景一片光明,但我们现在看到的只是一丝曙光,要实现技术的飞跃还需要持之以恒的努力。


 
 

 
 
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