世界風力發電市場展望
“如果現在有哪家企業或科研院所說纖維素制乙醇出現技術突破,那我們太高興了,因為我們國家太缺乏這樣的技術了。”日前,在第十屆中國北京國際科技產業博覽會“中國能源高層論壇”上,國家發展和改革委員會能源研究所副所長李俊峰這樣說。
他所渴求的纖維素制酒精技術,樂觀估計會在2015年到2020年有重大突破,2020年前后才可以實現商業化。纖維素制液體燃料技術,世界各國都在翹首以盼。
纖維素制液體燃料僅僅是可再生能源技術大家族成員之一。在人們為可再生能源搖旗吶喊的同時,技術瓶頸的限制始終是揮之不去的陰云,籠罩在可再生能源尋求突破發展的上空。
技術基礎已經具備
受化石能源有限性的制約,以及長期使用化石能源帶來的全球氣候變暖、環境污染的壓力,可再生能源在世界范圍內受到熱捧,其技術水平也隨之水漲船高。從種類來看,可再生能源可謂種類繁多,主要有風能、太陽能、生物質能、地熱能、海洋能等。其用途大致可以劃分為三類:發電、供熱及制液體燃料。
根據專家介紹,目前可再生能源用于發電的技術,主要有太陽能發電、風力發電、生物質發電,海洋能與地熱能發電。其中,可以規模化、比較成熟的技術有太陽能發電、生物質發電與風力發電。
目前,太陽能發電的總體效率在17%左右,按這個技術水平計算,每10平方公里的沙漠面積,基本就可以建100萬千瓦的太陽能發電站系統,年發電量在10億千瓦小時以上。我國沙漠土地有80萬平方公里,沙化土地有50多萬平方公里,只要利用其中的1%就可以滿足現在的發電需要。
生物質發電的技術也基本成熟,發電成本在0.5元左右。風力發電的資源潛力巨大,應用范圍廣,技術發展成熟,目前正朝著大型化的方向發展。最近幾年國內發展很快,至少已有兩三家企業可以生產兆瓦級水平的風機。
我國最有競爭力的可再生能源技術當屬太陽能供熱。而在太陽能供熱技術中,發展最好的就是太陽能熱水器。這項技術在世界范圍內處于領先地位。國家發改委4月底在濟南專門召開了關于太陽能熱利用的國家級會議,進一步推動我國太陽能供熱的規模和應用水平。此外,在可再生能源供熱技術當中,生物質能供熱在我國北方有歷史傳統,而我國利用地熱采暖的地緣熱泵技術也已經成熟,具備了商業化發展的條件。
最近幾年,生物柴油、燃料乙醇等聲名鵲起。相比這種通俗的叫法,生物液體燃料可能更加準確全面地概括了這種可再生能源技術。雖然時間不長,但在國家的支持下,以糖類、淀粉類以及動植物油脂類為原料制成液體燃料的技術,在我國已經較為成熟,其產品基本上可以與高價石油(油價在60美元/每桶以上)相競爭。
不過,這些技術對于可再生能源市場的發展來說,僅僅是基礎,其發展空間還極其廣闊。
未來屬于太陽
“太陽能是未來最具潛力和希望的能源”,國家發改委能源研究所可再生能源發展中心主任王仲穎這樣說,他認為未來的太陽能市場至少有5000億。同意這種看法的,還有李俊峰和中國科學院院士嚴陸光。
他們的觀點是基于如下的考慮:如果從發電來看,各種可再生能源發電方式對資源本身都有一定要求,其中生物質能、風能、地熱能對資源條件要求最為苛刻,而太陽能、海洋能等要求一般;從土地要求來看,生物質能要求最高,其次是風能、太陽能、地熱能和海洋能。“若按太陽能占地面積為1個單位計算,風能為7,生物質能為100。”李俊鋒這樣給記者打比方。
在太陽能諸項技術中,最被專家看好的是太陽能光伏發電,但它面臨著明顯的技術瓶頸。
光伏發電總體優勢極為明顯。相較太陽能熱發電技術,光伏發電無轉動部件和高溫部件,無需水資源支持,而且系統安裝后基本上免維護,適合在沙漠等無人值守的場合應用。但是其主要的技術種類晶體硅技術、非晶硅和薄膜電池技術,效率水平并不高,前者效率在15%至20%之間,后者最低只有5%。
技術的限制反映到市場上,就是成本居高不下。李俊峰告誡投資者:“如果現在有人告訴你,在2010年或2015年光伏發電成本能下降到6美分,那你在投資時大可不必相信他。”
李俊峰向記者出示了美國光伏發電走勢圖,“美國向來持樂觀態度,他們預測光伏發電的成本在2010年可以降至每度電6美分。在我看來,2020年成本能夠降到10美分,就很不錯了。那時國家發改委、財政部都會下很大決心大規模來搞光伏發電。”但是現在,技術發展的程度距離10美分的成本還太遙遠。
生物液體燃料技術大規模發展的制約因素也顯而易見。以淀粉和糖類為原料,面臨與人爭糧的問題;以纖維素為原料,面臨與糧爭地問題。生物液體燃料的出路在哪兒?答案是藻類,但還需要技術的大突破。
專家呼吁加大研發力度
李俊峰說:“總的來看,我們現在的可再生能源產業的發展快于技術的發展,現在國家營造的市場氛圍和產業的政策已經比較到位,但技術和研發還遠遠落后于市場和產業的需求。”
技術落后于市場最突出的一個例子就是生物液體燃料。李俊峰介紹,我國近兩年成立了超過50家的新公司,都在做生物柴油、燃料乙醇。由于纖維素制乙醇的技術在2020年才會完全商業化,在這之前,這些公司只能大規模地使用糖類和淀粉類,這帶來的直接后果就是糧食價格的迅速上漲。
而在政策領域,短短兩年多的時間里,《可再生能源法》及其實施配套政策和細則均陸續出臺。規劃目標制度、強制上網制度、分類電價制度、費用分攤制度、專項資金制度及信貸稅收政策等等,我國關于可再生能源發展的基本框架已經搭建起來。可再生能源發展諸事俱備,只欠技術的東風。
“我們希望國家在技術研發上面花大的力氣,”嚴陸光院士這樣呼吁,“國家搞大飛機拿出上千億,搞核電拿出二三百億,搞新能源拿出來百八十億,我覺得并不多。”
希望國家在可再生能源的研發上,下比較大的功夫,成立起專項資金,這成了“能源高層論壇”上幾位專家的共同呼吁。他們一致認為,這樣可再生能源產業的發展才是有本之木、有源之水。
嚴陸光院士還表示,2050年我國將有約15%的一次能源缺口,這都需要可再生能源來彌補。因此我國要大力加強大容量風電機組、太陽能制氫等的研制研發工作。同時,對于資源量很大,但在2050年前還不會發展成一定規模的海洋能,我國應對前期研發給予充分支持,因為它將對未來能源發展產生重大意義。
可再生能源的技術前景一片光明,但我們現在看到的只是一絲曙光,要實現技術的飛躍還需要持之以恒的努力。