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2.4 北京市清洁能源发电发展运营目标研究

2.4.1 北京市能源发展特征

当前,我国经济发展面临速度换挡节点、结构调整节点和动力转换节点,适应新常态、把握新常态、引领新常态,是当前和今后一个时期内,我国经济发展的重点。从2014年以来,特别是从2015年的情况来看,我国能源发展步入新常态的特征更加明显。

从增长速度来看,能源消费增长换挡减速。21世纪头十年,我国能源消费年均增长9.4%,“十二五”期间年均增长3.6%,其中2014年增长2.1%,2015年增长0.9%左右。随着我国经济发展进入新常态,能源消费换挡减速趋势明显,综合“十三五”时期经济社会发展和主要用能行业的趋势判断,在今后较长的一段时期内,我国能源发展将处于中低速增长期。

从能源结构来看,调整和更替的步伐明显加快。2015年煤炭占全国能源消费总量的比重为64%,比2000年下降了4.5%;天然气和非化石能源消费比重分别为5.9%和12%,比2000年提高了3.7%和4.7%。能源消费减速、市场供需宽松,为能源结构优化提供了契机。国办发〔2014〕31号文印发的《能源发展战略行动计划》提出,到2020年,我国煤炭消费比重要降至60%,非化石能源比重要提高到15%。“十三五”时期我国能源发展将进入油气替代煤炭、非化石能源替代化石能源的双重更替期,煤炭消费将逐步达到谷值,天然气和非化石能源将快速增长。从发展动力来看,拉动能源消费的传统产业动力减弱,新的增长点开始发挥作用。随着第三产业的蓬勃发展以及城镇化及居民用电水平的提高,“十二五”时期第三产业和城乡居民生活用电年均增速分别高于同期第二产业增速的4.8%和2.4%。

在全国能源发展进入新常态的大背景下,北京能源发展亦进入新常态,主要呈现出以下三个方面的特征。

一、能源消费增速换挡

改革开放30多年来,北京市能源消费总量增长迅速,1980年能源消费总量为1907.7万吨标准煤,到2012年,能源消费总量达到了7177.7万吨标准煤,根据国家统计局能源核算的统一要求,2013年能源消费数据开始按照新口径核算,2013年能源消费总量为6723.9万吨标准煤,增长2.44%;2014年能源消费总量为6831.2万吨标准煤,增长1.60%;1980—2014年年均增长率约4.1%,具体可分为5个阶段。

第一阶段(1981—1990年):20世纪80年代,随着国家和北京市对城乡居民和企业自主权的逐步放开,大量资本、劳动力等要素资源得以盘活,资本和劳动力双向驱动,北京市经济得以快速增长,相应带动能源消费快速增长,1981—1990年能源消费总量年均增长3.6%。

第二阶段(1991—1996年):20世纪90年代初期到中期,北京市资本和劳动力要素投入规模缓慢扩张,相对粗放的增长模式拉动GDP保持在11%以上的经济增速,能源消费总量年均增长5.5%。

第三阶段(1997—2001年):受亚洲金融危机的影响,北京经济增速放缓,同时在北京能源供给结构调整等多重因素影响下,能源消费增速从1997年开始出现回落,年均增长2.5%,相比1991—1995年回落3%,其中1997年为负增长,同比下降0.41%。

第四阶段(2002—2007年):为顺利承办奥运会,在国家的大力支持下,北京市生产要素投入大幅增加,经济总量和发展水平显著提升,经济增长模式逐步向“高质量、高效益、低能耗、低排放”转型,6.8%的能源消费增长支撑了12.7%的经济增长。

第五阶段(2008—2014年):北京市将节能减排作为推动首都经济又好又快发展和解决人口、资源、环境问题的重要抓手,加快推进能源消费革命,能源消费由中高速增长转向中低速增长。2008—2014年,以年均2.5%的能源消费增速支撑了8.6%的经济增长,其中,2014年能源消费总量6831.2万吨标准煤,同比增长1.6%,增速远低于国家确定的2.9%的年均增速控制目标。北京市能源消费总量及增长率变化趋势如图2-16所示。

图2-16 北京市能源消费总量及增长率变化趋势

二、单位GDP能耗不断下降

“十二五”时期,随着北京市能源消费增速放缓、能源利用效率提高,单位GDP能耗不断下降,万元地区生产总值能耗和二氧化碳排放分别累计下降了25%和27%左右。其中,2014年北京市是全国唯一连续9年节能目标考核结果为“超额完成”等级的省(区、市),工作成效领跑全国。2014年,北京市万元GDP能耗同比下降5.29%,超额完成年度下降2%的节能目标;“十二五”的前四年,全市单位地区生产总值能耗累计下降20.15%,单位地区生产总值能耗累计降低率已完成国家下达“十二五”目标的118.53%,提前1年达到《北京市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中,单位地区生产总值能耗比“十一五”期末下降17%的目标。北京万元地区生产总值能耗及下降率如图2-17所示。

图2-17 北京万元地区生产总值能耗及下降率变化趋势

2.4.2 北京市清洁能源的发展方向

一、北京太阳能发展方向

第一,北京在太阳能高端制造业领域已经初具规模,具备晶硅、非晶硅薄膜太阳能电池生产线成套设备交钥匙工程的能力。在太阳能光伏领域,今后将重点开发建筑光伏系统、光伏微网系统、大型并网光伏电站等系统集成技术,突破高效低成本超薄晶体硅电池产业化的成套关键技术瓶颈;积极推动低成本高效率、长寿命的晶体硅太阳电池和薄膜太阳电池研制;推进多线切片机等晶体硅电池生产关键设备的国产化;加快实现大功率并网逆变器、高效蓄能电池等光伏并网核心设备的技术研发及产业化。

第二,北京应大力发展太阳能中高温热水集热技术、光伏微网系统、逆变器、大型并网光伏电站、兆瓦级太阳能热发电系统集成应用技术、关键部件的产业化技术攻关,开展光热及光伏利用重大装备研究及产业化,力争在太阳能利用关键技术、核心装备、系统集成能力上取得突破性进展。全面推动太阳能光热系统建筑一体化应用,推进太阳能在工业生产中的高效集中热利用,鼓励太阳能光热与其他新能源相结合,重点实施城市光能热水、农村居民太阳能采暖、阳光浴室等工程。

第三,逐步培育太阳能热利用市场。太阳能不仅能发电,还可以供热、供暖。但与国内遍地开花的光伏发电行业相比,太阳能热利用产业的处境可谓是冰火两重天。《中国太阳能热利用产业运行状况报告》显示,自2011年起,太阳能热利用产业整体增速已经连续3年多不断下滑。农村市场透支、房地产市场低迷,太阳能热利用市场从2011年的11.6%增长到2013年的3.3%,2014年市场规模首次出现负增长。撑不下去的企业纷纷倒闭退出市场,甚至连部分领军企业的主营业务也出现下滑,纷纷转向光伏等行业。

太阳能跨季节蓄热是一个大的趋势,即把夏季用不完的太阳能热量存起来,冬天再用来供热供暖。随着传统工业企业的转型升级及能源结构的调整,未来太阳能在工业供热、小区集中供暖方面有着很大的商业化潜力。目前光伏发电、风电行业的国家政策是强制上网,各省份还有各种财税补贴政策,唯独太阳能热利用没有任何财税补贴支持。中国的太阳能热利用市场还在起步阶段,企业面临着公众对太阳能供热理念接受程度不足、缺乏成熟的商业模式,产业政策不完善等各种挑战,企业尚需大量资金进行技术研发和市场推广,希望国家出台相关扶持政策,引导这个环保、节能的新兴产业,使之可持续健康发展。

二、北京市风电的发展方向

北京在风电行业的高端制造已经初具规模,形成了较为完整的上下游产业链,风机整机系统集成能力优势显著,风电整机和叶片、风机控制系统等关键零部件的制造水平居国内前列。

“十二五”时期,北京市重点推动了3兆瓦级及以上风电整机、发电机关键制造技术、风电机组电控技术、核心零部件生产工艺技术等研发及产业化,实现关键部件国产化:加快大型风电机组性能测试与评估系统等关键技术研发及其设备产业化;重点开发风电场中央监控系统及远程监控系统、风电变频控制系统、并网控制系统、风电场综合管理系统等关键技术及产品,提升系统集成能力。

我国的风电产业经历了近十年的发展,已经形成了一个处于全球领先地位的较为完整的产业链体系。2000年财政部首次印发《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》(财建〔2000〕237号)和2011年底财政部、国家发展改革委、国家能源局联合下发的《可再生能源发展基金征收使用管理暂行办法》(财综〔2011〕115号),这两个文件的资金补贴重点在于可再生能源利用项目本身,以及利用设备的制造和生产。与其他行业一样,我国风电、光伏等行业经历了引进、消化、吸收和再创新的过程,目前已迈入自主创新的阶段。单纯对开发项目和制造企业的补贴扶持,无法对产业的长期、健康发展产生促进作用。2015年财政部发布《可再生能源发展基金征收使用管理暂行办法》,提出重点支持公共平台建设和关键技术推广及产业化示范等,这样的补贴方法能够加快基础技术和前沿科技的共享,从而推动风电产业的快速发展。

三、北京市地热能的发展方向

第一,依托现有产业联盟和优势企业,积极开发和推广地热能与其他能源互补的综合利用系统的关键技术研发与系统集成;着力突破地质勘察、地下换热、系统集成、智能控制等关键技术;支持拥有自主知识产权的热泵技术与设备的研究开发,大力推进高效新型的污水源、再生水源、工业余热热泵供热制冷系统研制,拓宽热泵技术利用领域。

第二,实行规模化开发,发挥资源开发的整体效益,减少单井分散开采、地热资源不能得到有效利用与合理配置的弊端。如在地热资源开采条件较好的地区,地热田的开发要与城镇建设相结合,统一规划,整体开发,形成区域性地热供暖网络。

第三,建立专项基金,助推地热产业前期发展。北京平原地区地热井深一般在2000—3000米,采用对井(一口抽水井和一口回灌井)供暖方式,钴两眼热水井,总进尺在5000米左右,需投资800万元;加上前期物探费和两座地热井站房的井口设施费用,总投资约900万元。若再建设加热泵系统,供暖面积可进一步扩大,投资费用将增至1000万元以上。可见,地热井建设费占据了地热投资中的很大比例,这已经成为阻碍推广地热供暖发展的瓶颈。因此,建议设立专项基金,资助地热前期开发。基金可以由国家和地方政府共同筹资,国家从支持新能源发展的专项资金中划拨,地方政府按适当比例配资。建立专项基金,大力推进地热供暖回灌,实行采灌结合,减少地热水的消耗和对环境的污染,提高地热能的利用率,维护地热资源的可持续利用。

四、北京市生物质能的发展方向

生物质发电大致可分为直接燃烧发电技术、混合燃烧发电技术、气化发电技术等几种。我国生物质发电起步较晚、产业化程度较低,目前多数采用直燃发电技术,即对生物质燃料进行必要的预处理后送入锅炉中直接进行燃烧,将生物质储存的化学能转化为热能,推动汽轮机将热能转化为机械能,汽轮机带动发电机转动再转化为电能。

生物质发电在我国电力构成中占比很小,在新能源发电中也仅为十分之一左右。制约我国生物质发电大规模推广的因素很多,核心技术领域缺少自有知识产权,相关技术开展非常缓慢,国产设备产业链不全,设备主要依靠进口,生物质燃料的收集和运输问题等,使生物质发电的建设和运营成本相对较高,发电成本居高不下,大量生物质企业长期亏损,如华电国际2014年为其一直亏损的下属子公司华电宿州生物质发电有限公司,计提资产减值准备2.26亿,国电集团旗下的龙源电力2015年挂牌抛售其下属两个生物质发电企业,少数生物质发电企业白天烧秸秆晚上烧煤,套取国家补贴。

据国家可再生能源中心发布的《2013中国生物质发电建设统计报告》显示,截至2013年底,全国累计核准容量达到122.6万千瓦,其中并网容量779万千瓦,占核准容量的63.72%。当前,我国的生物质燃气技术和产业已初步进入商业化阶段,是生物质能源领域发展最好、最成熟的方向。在新能源发电领域,生物质发电有后来者居上的态势。生物质发电及生物质燃料目前仍处在政策引导扶持期,我国生物质发电行业的标杆企业在技术、成本方面已经具有明显优势。近期,随着国家发展改革委对于二代生物质燃料乙醇的补贴政策出台,生物质发电市场将逐步实现规模化生产。

基于目前我国的生物质产业仍然处于政策引导扶持阶段,北京市应当借鉴国际上生物质燃气产业的发展模式,抓紧出台配套完善的生物质燃气产业扶持政策,鼓励和支持生物质关键技术的研发工作,充分发挥生物质能等6个新能源产业技术联盟的作用,继续推进企业、研发机构、产业联盟相互促进的创新格局,逐步实现生物质燃气产业化和规模化,推进生物质发电行业的进一步发展。

在技术创新方面,应当重点提升大中型沼气自保温及高效加温系统集成能力,开展生物质气化焦油处理等核心技术的设计研发;开展污泥与餐厨垃圾等非常规生物质的综合利用技术研究;大力推进大型高效生活垃圾焚烧炉发电、填埋气资源化等关键技术研发和产业化;加强生物质直燃技术、生物质液体燃料领域的关键技术研发,开展禽畜粪便的冬季低温发酵技术研究。 7lfCET8GgFdSXlbgTRP4pwaRyOlSSHl1UcsKd6NW5tw50XlpRpbn9PoBLnJioVnp

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