新能源是相對(duì)傳統(tǒng)能源而言的,對(duì)它的認(rèn)識(shí)難在“新”字。所以,開發(fā)利用新能源的全過(guò)程更需要重視研究科學(xué)道理和規(guī)律,避免憑直覺或僅依以往經(jīng)驗(yàn)做決策。許多科學(xué)道理并不深?yuàn)W,然而歷史卻反復(fù)證明,真正做到遵循科學(xué)規(guī)律,并不是一件容易事。
一、研究認(rèn)識(shí)新能源
新能源有著不少與傳統(tǒng)能源不同的特性。除大家熟知的可再生永續(xù)利用和無(wú)與比擬的清潔,還有一些突出或鮮明的特點(diǎn):
其一,能量密度低。例如,太陽(yáng)輻照總能量巨大,但地球單位面積獲取的光照能量相對(duì)較小。風(fēng)能亦是如此,潮汐能、波浪能、生物質(zhì)能都有類似特點(diǎn)。而傳統(tǒng)能源,像煤炭、石油、天然氣等一次能源,水電、火電、核電等二次能源,能量密度都很高。如果將傳統(tǒng)能源看作聚集起來(lái)的“能量塊”,新能源就是鋪在大地上的“能量膜”。對(duì)于這樣兩類密度形態(tài)相差較大的能源,開發(fā)利用技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件是不同的。
其二,供能過(guò)程具有隨機(jī)性和間歇性。而且隨機(jī)出現(xiàn)的間歇性電力對(duì)受端系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定有較大程度的影響。因此,在能源產(chǎn)業(yè)當(dāng)前可接受的經(jīng)濟(jì)性條件下,新能源尚難以單獨(dú)承擔(dān)起連續(xù)供能和跟隨用戶需求、靈活調(diào)節(jié)供能量的任務(wù)。這對(duì)傳統(tǒng)能源卻不成問(wèn)題。世界上有不少電力系統(tǒng)全部由火電廠供電運(yùn)行,而挪威的電力系統(tǒng)幾乎是一個(gè)純水電系統(tǒng)。
其三,不能大規(guī)模儲(chǔ)存。盡管作為二次能源的電力按現(xiàn)有技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)性水平不能大規(guī)模儲(chǔ)存,但與新能源相比,水能、煤炭、石油、天然氣、核電站燃料這些可用于轉(zhuǎn)化電力的一次能源,能夠較為經(jīng)濟(jì)地“堆存”一段時(shí)間,也相當(dāng)于將電力儲(chǔ)存一段時(shí)間,在供應(yīng)時(shí)跟隨用戶需求變化。
其四,經(jīng)濟(jì)性尚不具備競(jìng)爭(zhēng)力。盡管如此,世界上許多國(guó)家仍然打破常規(guī),支持經(jīng)濟(jì)性較低的新能源產(chǎn)業(yè),寧愿拿出政府補(bǔ)貼,暫時(shí)犧牲一部分國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體效率,鼓勵(lì)開發(fā)利用新能源。應(yīng)當(dāng)說(shuō)這與當(dāng)今人類社會(huì)遇到傳統(tǒng)化石能源可持續(xù)利用、保護(hù)生態(tài)環(huán)境和應(yīng)對(duì)氣候變化等問(wèn)題和矛盾的壓力有關(guān),同時(shí)也是基于對(duì)新能源的經(jīng)濟(jì)性可以在不遠(yuǎn)的將來(lái),接近或者達(dá)到傳統(tǒng)能源經(jīng)濟(jì)性水平的樂(lè)觀預(yù)期。反過(guò)來(lái)看,如果新能源在提高經(jīng)濟(jì)性方面沒有持續(xù)和明顯進(jìn)步,就不可能發(fā)展起來(lái)。
二、開發(fā)利用新能源思路探討
(一)由于新能源具有能量密度低、帶有隨機(jī)性和間歇性、尚不能商業(yè)化儲(chǔ)存的特性,根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)約束條件,宜采用分散式、分布式開發(fā)方式,將其就地、就近利用。
許多發(fā)達(dá)國(guó)家開發(fā)利用新能源比我國(guó)早,在發(fā)展思路、模式和方法上積累了豐厚經(jīng)驗(yàn)。歸納起來(lái),他們實(shí)際上遵循了一個(gè)哲學(xué)道理:將分散的資源分散利用。歐洲風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電采用了分散開發(fā)、就地供電模式。例如大家熟悉的北歐諸國(guó),風(fēng)電機(jī)組星羅棋布、三三兩兩,還有許多是單臺(tái)接入20千伏-10千伏以及電壓等級(jí)更低的電網(wǎng),大都直接接到供電系統(tǒng)。德國(guó)光伏發(fā)電容量為1732萬(wàn)千瓦,2011年底將達(dá)2300萬(wàn)千瓦,超過(guò)我國(guó)三峽水電站裝機(jī)規(guī)模,基本都分散地建在用電戶屋頂,分布式接入系統(tǒng)。用電戶可以投資風(fēng)電光電,自建自發(fā)自用,調(diào)度機(jī)構(gòu)優(yōu)先調(diào)度、系統(tǒng)整體平衡調(diào)節(jié),富余電量可向電力市場(chǎng)出售,供電不足則由大系統(tǒng)補(bǔ)給。如此開發(fā)模式,優(yōu)點(diǎn)顯而易見:一是電力就地消納,基本不棄風(fēng)不棄光,電量得到充分利用;二是不用遠(yuǎn)距離送電,故不用配套新建大量高壓、超高壓輸變電設(shè)施,節(jié)省大量投資并減少大量輸電損耗;三是電源分散,故接入系統(tǒng)電壓等級(jí)很低,好比在“毛細(xì)血管系統(tǒng)”里運(yùn)行,出力不穩(wěn)定的新能源電力對(duì)涉及主系統(tǒng)安全和電能質(zhì)量的電壓和頻率等重要參數(shù)指標(biāo)影響甚微。
相比歐洲其他國(guó)家,西班牙風(fēng)電開發(fā)較為集中,但單個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目規(guī)模仍很小。據(jù)西班牙官方網(wǎng)站資料,至2011年6月底,該國(guó)風(fēng)電裝機(jī)共2115萬(wàn)千瓦,其中規(guī)模在1萬(wàn)千瓦以下風(fēng)電項(xiàng)目個(gè)數(shù)占21%;1-2萬(wàn)千瓦的占24%;2-4萬(wàn)千瓦的占37%;4-5萬(wàn)千瓦的占15%。而5萬(wàn)千瓦以上規(guī)模項(xiàng)目個(gè)數(shù)僅占3%。
除我國(guó)外,美國(guó)風(fēng)電集中程度最高。全美現(xiàn)有風(fēng)電裝機(jī)4000萬(wàn)千瓦,其中10萬(wàn)千瓦以下規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)個(gè)數(shù)占總數(shù)的80%;10-20萬(wàn)千瓦規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目個(gè)數(shù)占到15%左右;大于20萬(wàn)千瓦的僅占4-5%。
(二)現(xiàn)階段新能源發(fā)展離不開政府補(bǔ)貼,但政府補(bǔ)貼政策需要貫徹效率原則,政策實(shí)施要依靠競(jìng)爭(zhēng)和比較機(jī)制,并應(yīng)體現(xiàn)階段性變化,不斷降低補(bǔ)貼幅度,盡可能減輕因發(fā)展新能源給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的負(fù)擔(dān)。中國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力尚排在世界百位之后,用不起昂價(jià)能源。
政府補(bǔ)貼資金全部取自于民,是國(guó)民經(jīng)濟(jì)為使用新能源付出的額外成本。那種認(rèn)為只要是“新能源”,天經(jīng)地義要由國(guó)家補(bǔ)貼的觀點(diǎn)是片面的。所以,補(bǔ)貼政策一是要體現(xiàn)階段性,僅在新能源技術(shù)、產(chǎn)業(yè)尚不能與傳統(tǒng)能源競(jìng)爭(zhēng)的特定階段實(shí)行。今天補(bǔ)貼是為了明天減少補(bǔ)貼和后天不再補(bǔ)貼。如同培養(yǎng)未成年人走入社會(huì)。二是要考慮成長(zhǎng)性,對(duì)商業(yè)化新能源項(xiàng)目補(bǔ)貼的對(duì)象應(yīng)是已經(jīng)具有成長(zhǎng)性的技術(shù)且能夠通過(guò)自身技術(shù)進(jìn)步和商業(yè)化規(guī)模擴(kuò)大,不斷降低成本的企業(yè);而更為低廉的成本又成為進(jìn)一步擴(kuò)大發(fā)展規(guī)模的條件,由此形成以政府階段性適度補(bǔ)貼為始基的良性循環(huán),目的是使新能源能盡快在經(jīng)濟(jì)上提高競(jìng)爭(zhēng)力。至于新能源領(lǐng)域處于萌芽階段的各類新技術(shù),則應(yīng)由科技管理系統(tǒng)制訂扶持政策。新能源技術(shù)研發(fā)是我國(guó)最薄弱的環(huán)節(jié),亟需科技口努力突破,而不應(yīng)當(dāng)用國(guó)家的科技資金大規(guī)模補(bǔ)貼以獲利為目的的商業(yè)性建設(shè)項(xiàng)目。三是要緊扣實(shí)際業(yè)績(jī)。發(fā)展風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電,要的是電量!實(shí)踐證明,度電補(bǔ)貼模式可靠性相對(duì)較高,政府補(bǔ)貼看的是實(shí)際發(fā)電業(yè)績(jī),“先發(fā)電后結(jié)算”。而那種先行撥付一定比例項(xiàng)目建設(shè)資金的直接補(bǔ)貼模式,發(fā)電效果不易掌控,管理難度較大。多年來(lái)新能源領(lǐng)域存在五花八門的“騙補(bǔ)”現(xiàn)象,不乏名人、學(xué)者參與其中,應(yīng)時(shí)刻警惕。四是要建立競(jìng)爭(zhēng)和比較機(jī)制。毫無(wú)疑問(wèn),政府補(bǔ)貼屬于行政范疇,官員主導(dǎo)責(zé)無(wú)旁貸。然而,國(guó)內(nèi)外實(shí)踐都證明,政府新能源補(bǔ)貼政策的實(shí)施,應(yīng)當(dāng)也能夠通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)和比較機(jī)制實(shí)現(xiàn)。例如,對(duì)同一個(gè)項(xiàng)目,通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性招標(biāo)比選,以選擇開發(fā)商。在效益相同的條件下,哪家企業(yè)要求的補(bǔ)貼資金較少,就授予哪家投資開發(fā)。近年來(lái),競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制明顯有效地促進(jìn)了新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和成本降低。風(fēng)電的度電價(jià)外補(bǔ)貼額度已從幾年前的0.4-0.5元,下降到目前的0.2元左右,使有限的補(bǔ)貼資金發(fā)揮出更大作用。
(三)電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)得收入需予以保障。分散、分布式就近接入交流電力系統(tǒng)的新能源發(fā)電裝置,其主要特點(diǎn)是規(guī)模小、接入電壓等級(jí)低、電力直接在配電網(wǎng)中消納,能源利用效率高,有效替代用戶使用來(lái)自大電網(wǎng)的化石能源發(fā)電量。根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn),應(yīng)當(dāng)在政府政策支持下,形成千家萬(wàn)戶開發(fā)利用新能源的局面。企業(yè)、機(jī)關(guān)、商場(chǎng)等公共場(chǎng)所、住宅建筑物、個(gè)人用戶,都可以根據(jù)各自條件,投資自建太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能發(fā)電,包括燃?xì)鉄犭娎涠嗦?lián)產(chǎn)等各類發(fā)電裝置,“自發(fā)自用為主、多余電力上網(wǎng)、電網(wǎng)平衡調(diào)節(jié)”,工業(yè)和商業(yè)企業(yè)用電實(shí)際支付的電價(jià)水平越高,“自發(fā)自用”的經(jīng)濟(jì)性就越好,對(duì)政府補(bǔ)貼依賴就越少。各類企業(yè)都可以積極介入,既可作為分布式電源投資方,又可以專業(yè)服務(wù)公司身份作為微電網(wǎng)小區(qū)或用戶個(gè)體投資新能源發(fā)電或成為供電經(jīng)營(yíng)承包方。為此,電力法和可再生能源法的相關(guān)規(guī)定需要根據(jù)國(guó)際上和我國(guó)新能源發(fā)展新形勢(shì)盡快修訂。