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關鍵詞:新能源;時間與速度;經(jīng)濟
前言
伴隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,中國對能源的巨大需求正在對世界經(jīng)濟產(chǎn)生巨大的影響。在中國出口增長的同時,高耗能高污染的發(fā)展模式也日益成為中國人擔憂的對象。
為此,本版近期特推出“可持續(xù)發(fā)展”系列,共8篇,聚焦新能源及環(huán)保主題,希望引起讀者的進一步關注。
新能源是相對于長期廣泛使用、技術上成熟的常規(guī)能源(如煤、石油、天然氣、水能、核能等)而言,已經(jīng)開發(fā)但還不能大規(guī)模使用或正在研究試驗、尚需進一步開發(fā)的能源。
新能源開發(fā)空間有待拓展
新能源包括海洋能、太陽能、風能、地熱能、生物質能、氫能等等。也就是目前通常說的可再生能源(水電除外)。新能源技術在世界上得到不同程度的應用,例如太陽能的光熱轉換,光電轉換,地熱直接應用,生物發(fā)酵及熱分解以制取沼氣和氣體燃料,潮汐發(fā)電技術等等。
中國《可再生能源法》確立了可再生能源(新能源)發(fā)展的基本法律制度體系。自2006年1月1日正式實施以來,對可再生能源投資投入和可再生能源制造業(yè)的發(fā)展起到了積極的推動作用。它比較完整地規(guī)定了可再生能源開發(fā)利用的法律制度,有益于解決中國日益突出的能源供需矛盾和環(huán)境惡化問題。
除了《可再生能源法》,國家發(fā)改委還牽頭在可再生能源發(fā)展的政策措施方面做了許多工作。例如制定了2010年可再生能源發(fā)展目標,頒布了《可再生能源發(fā)電有關管理規(guī)定》、《可再生能源發(fā)電價格和費用分攤管理試行辦法》、《可再生能源電價附加收入調配暫行辦法》和《可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導目錄》。發(fā)改委還與財政部等有關部門聯(lián)合頒布了《促進風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展實施意見》、《關于加強生物燃料乙醇項目建設管理,促進產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》和《關于發(fā)展生物能源和生物化工財稅扶持政策的實施意見》。此外,風能和生物質能資源的普查工作也正在進行中。
可再生能源是指在自然界中可以再生的能源資源。它清潔且對環(huán)境無害或危害很小,其另一特性是分布廣泛,適宜就地開發(fā)利用。2007年中國風電裝機累計已達到605萬千瓦,在建420萬千瓦,該年的裝機比過去20年總和還要多。但相對于中國目前的能源資源和環(huán)境問題,業(yè)界對可再生能源的發(fā)展速度仍不滿意??稍偕茉丛谥袊娏I(yè)中僅占很小的比例。到2006年底,全國水電裝機容量1.3億千瓦,占全國總發(fā)電裝機容量的21%。對于大型水電是否列為可再生能源,仍有爭論。然而,除水電以外的可再生能源所占比重尚不足1%。
可再生能源發(fā)展緩慢的原因
可再生能源發(fā)展緩慢的原因主要是它相對高的成本和所需的電價??稍偕茉吹陌l(fā)電成本一般比煤電高,生物質能發(fā)電為1.5倍,風力發(fā)電為1.7倍,光伏發(fā)電為11-18倍。可再生能源發(fā)展遲緩,與快速增長的火發(fā)電裝機容量相比微乎其微,因此比例可能進一步減小。以風能為例,中國風能資源相對豐富,據(jù)估計可開發(fā)利用的風能儲量約10億千瓦,其中,陸地風能資源約2.5億千瓦,海上7.5億千瓦。中國推動風能發(fā)電近十年了,盡管近期增長較快,然而風電裝機容量也只有約605萬千瓦。
可再生能源發(fā)展的焦點集中在降低成本,這是共識。然而,過度關注成本和所需的電價,是中國可再生能源戰(zhàn)略的一個誤區(qū)。表現(xiàn)在,一是過于迫切降低成本而急切要求設備國產(chǎn)化,二是對可再生能源電價控制過緊。中國的可再生能源必然有一個大發(fā)展,這一點不應當懷疑。但是,開發(fā)時間和速度很重要,這應當是可再生能源戰(zhàn)略乃至能源戰(zhàn)略的一個重點。簡單地說,無論利用不利用,風一直在吹,陽光普照。但是,煤越挖越少,大氣污染排放越來越多。
大規(guī)模地降低可再生能源成本,顯然需要設備國產(chǎn)化。但是,設備國產(chǎn)化有一個先引進技術還是先做成市場規(guī)模后再國產(chǎn)化的選擇。在市場規(guī)模很小的情況下,引進技術需要政府行為和干預。除了扭曲市場之外,引進可能是一個相對漫長的談判過程。相反,有了市場規(guī)模,國產(chǎn)化必然隨之而來,且速度很快。以火電30萬和60萬千瓦機組設備為例,當筆者10年前做30萬千瓦和60萬千瓦機組的電廠項目時,設備基本進口,政府并沒有刻意要求國產(chǎn)化。事實是,幾年前30萬和60萬千瓦設備已基本國產(chǎn)化。大市場吸引了技術,造就了中國30萬和60萬千瓦發(fā)電設備的制造能力。
另一個問題是行政控制電價。行政主管部門對于風能項目的電價實行特許權招標,企業(yè)則為了獲取項目壓低競標電價,以不到0.4元/kWh中標。而根據(jù)風電的基本情況測算,除了自然條件特別好的風場,加上特別樂觀的假設之外,能夠達到商業(yè)要求的風電價格都應該超過0.6元/kWh。經(jīng)驗證明,中標企業(yè)可能沒有想真正地按建設承諾經(jīng)營這些風電場,而是先拿下項目,慢慢做,或等待政策,或再與政府討價還價。當然,為裝飾門面,虧本建設經(jīng)營風電的企業(yè),可能有,但不多。
在可再生能源的成本和價格問題上,必須包括環(huán)境治理成本以及資源耗盡溢價。環(huán)境治理成本很容易理解,資源耗盡溢價則需要解釋。涉及對能源礦藏等不可再生資源的開采,經(jīng)濟分析中要計算資源利用的經(jīng)濟成本。由于這些資源無法再生,被耗盡時必須用進口或國內替代品來替代,因此資源利用的機會成本包括了資源耗盡后其替代品的成本。耗盡溢價或費用可根據(jù)經(jīng)濟價格和年開采量占總儲量的比例來確定,該溢價與經(jīng)濟開采成本相加后就得到使用不可再生資源的總經(jīng)濟成本。如果在可再生能源定價時,將目前的可再生能源成本價格,扣去用煤發(fā)電的環(huán)境治理成本和資源耗盡溢價,可再生能源的價格不會比煤電高。
此外,還應當動態(tài)地來看可再生能源成本和價格問題,不應當將目前國家批給可再生能源的價格看成是一成不變。長遠的看,不可再生能源發(fā)電價格會上漲。因為,不可再生能源資源價格會因為稀缺和增加環(huán)境治理成本而上行,而可再生能源的價格則可能由于技術進步和市場規(guī)模帶來的迅速國產(chǎn)化而下行?,F(xiàn)在認為被批高了的電價,以后可以下調。除非價格當局認定已經(jīng)批復的價格永遠不變,但是這樣一來,那能源價格還改革什么?
當然,許多價格上的考慮是出于對提高目前電價水平的擔憂。這種擔憂是合理的,但至少在現(xiàn)階段不能成為阻礙可再生能源發(fā)展的原因。因為,以目前可再生能源占發(fā)電
的極小份額(大水電除外)來看,可再生能源電價再高一些并不足以影響整個電價水平。
可再生能源的優(yōu)點已為越來越多的人所了解和接受。推廣應用可再生能源,對促進社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展以及構建和諧社會舉足輕重。在資源緊張的現(xiàn)實條件下,建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會,大力發(fā)展可再生能源是中國社會的共同選擇,也是電力工業(yè)可持續(xù)發(fā)展之路的重要途徑。近年來,中國政府已經(jīng)從戰(zhàn)略高度采取了一系列重大舉措,加快可再生能源的開發(fā)利用。
《可再生能源法》2006年1月1日正式生效以來,雖然不盡人意,但為可再生能源發(fā)展提供了一個法律框架。中國可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃也明確提出,到2020年可再生能源發(fā)電裝機容量(包含大水電)將占總裝機容量的30%以上。實現(xiàn)這個目標,必須加快可再生能源發(fā)展的步伐。國家發(fā)改委決定在2005-2007年間設立可再生能源和新能源高技術產(chǎn)業(yè)化專項資金,主要用于鼓勵風力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、太陽能供熱和地熱泵供熱。這些政策和規(guī)劃為可再生能源的大發(fā)展奠定了良好的政策基礎。在降低可再生能源成本方面,還有其他一些措施,如通過平攤電價或實行價格補償?shù)葯C制,計劃增加科技投入,提高可再生能源的市場競爭力。
推廣可再生能源發(fā)展的關鍵因素
經(jīng)驗證明,可再生能源的發(fā)展相對緩慢,需要特殊政策和努力去推廣應用。顯然,科技攻關,降低生產(chǎn)成本,是推廣可再生能源應用和發(fā)展的關鍵。但是,當前中國經(jīng)濟發(fā)展的高投入、高能耗、高污染、低效率的粗放式增長方式造成中國能源后備儲量不足,資源過快消耗,從而影響能源安全和長遠發(fā)展。發(fā)展可再生能源勢在必行,而且時間和速度都很重要。
“十一五”計劃確定了單位GDP能耗比“十五”期末降低20%左右的發(fā)展目標。發(fā)展可再生能源是有助于實現(xiàn)這一目標的一項重要措施。目前風電裝機容量已經(jīng)超過了“十一五”末期的500萬千瓦規(guī)劃目標,但是與可開發(fā)利用的約10億千瓦風能儲量和每年8000萬千瓦火電裝機相比,是一個小數(shù)字。發(fā)展速度是不是能再快一些,政策能不能更優(yōu)惠些,措施能不能更有力些?比如,采取風電強制入網(wǎng)和收購政策,強制某一電網(wǎng)范圍可再生能源的份額,還有其它一些激勵可再生能源發(fā)展的稅收優(yōu)惠政策和貸款優(yōu)惠政策。
目前可再生能源發(fā)展還有其它障礙。可再生能源發(fā)電規(guī)模小而且分散、成本高,會給電網(wǎng)帶來一系列運行、負荷匹配、增容和成本增加等問題,實踐中存在上網(wǎng)問題。另一方面,可再生能源設備和產(chǎn)品的技術論證、檢查及監(jiān)督,也缺乏有資質認證的專業(yè)公司,增加運行風險。因此,可再生能源企業(yè)風險較大、盈利較差,較難吸引社會資金的投入。
關鍵詞:鄉(xiāng)村旅游區(qū);可再生能源;旅游循環(huán)經(jīng)濟
中圖分類號:F590文獻標識碼:A文章編號:1673-0992(2010)03-010-01
一、旅游循環(huán)經(jīng)濟及其研究現(xiàn)狀
旅游循環(huán)經(jīng)濟是一種可持續(xù)的旅游發(fā)展模式,是在資源和環(huán)境承載力條件下進行旅游開發(fā)和開展旅游活動,在旅游業(yè)所涉及的食、住、行、游、購、娛等要素中,積極開展生態(tài)旅游、生態(tài)管理和清潔生產(chǎn),倡導綠色消費的觀念措施,在旅游區(qū)內的工業(yè)、農(nóng)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)之間建立循環(huán)鏈,實現(xiàn)旅游業(yè)健康可持續(xù)快速發(fā)展。
目前,國內學術界對旅游循環(huán)經(jīng)濟進行了積極的研究和探索,并取得了豐碩的成果,研究的范圍多集中在概念、運營模式、發(fā)展體系和實踐方面的研究。國內對旅游循環(huán)經(jīng)濟進行了多方面的探討,但是沒有進行發(fā)展旅游循環(huán)經(jīng)濟技術支撐方面應用研究,本文試著從可再生能源技術在鄉(xiāng)村生態(tài)旅游區(qū)的應用入手,探索旅游循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展、旅游區(qū)清潔生產(chǎn)的新范式。
二、可再生能源技術在旅游循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展中的意義
1.可再生能源技術介紹
可再生能源是指一些人類認識和利用有著相當長歷史且對環(huán)境和生態(tài)友好的永不枯竭的能源。與傳統(tǒng)能源如煤炭、石油相比,可再生能源有著不可比擬的優(yōu)勢,主要表現(xiàn)在:資源豐富,儲量龐大;環(huán)境污染小,干凈清潔,對環(huán)境友好。目前,許多國家制訂了可再生能源發(fā)展規(guī)劃,使其在全球總能源耗的比例由目前的5%提高到2020年的15%左右。隨著一大批成熟技術的應用,可再生能源的市場份額會越來越大,應用的范圍也會逐漸滲透到各個領域,成為未來的一種主要能源。
2.可再生能源技術在旅游循環(huán)經(jīng)濟應用中的意義
(1)節(jié)約運營成本
煤炭和柴薪使用簡單方便,前期基本上不需要設備投入,所以鄉(xiāng)村旅游區(qū)對煤炭、柴薪的利用占有很大的比例,其利用方式也僅僅局限于最基本的燃燒方式。使用可再生能源最主要的是前期設備投入,成本相對較大,但從長遠來看,可再生能源設備只需一次性投入,后期幾乎沒有花費,且經(jīng)濟環(huán)保,能夠節(jié)約鄉(xiāng)村旅游區(qū)的運營成本。
(2)降低常規(guī)能耗
降低常規(guī)能源的使用的比例是應用可再生能源的一個重要目標。鄉(xiāng)村生態(tài)旅游區(qū)具有豐富的可再生能源儲備,比如太陽能、生物質能、風能等,有些旅游區(qū)還具有豐富的地熱能。要合理的利用這些可再生能源技術,需要依據(jù)鄉(xiāng)村生態(tài)旅游區(qū)的可再生能源組合情況,科學合理的制定利用方案體系,把其應用到旅游區(qū)所涉及的各個行業(yè)、部門和區(qū)域,可以有效的替代常規(guī)能源,降低其使用比例,實現(xiàn)鄉(xiāng)村旅游區(qū)的生態(tài)化發(fā)展。
(3)凈化生態(tài)環(huán)境
常規(guī)能源使用所排放的煙塵和燃燒廢棄物等嚴重影響了旅游區(qū)的光環(huán)境、大氣環(huán)境、生物環(huán)境、水環(huán)境和土壤環(huán)境等,且燃燒廢棄物的隨意堆放或不正當處理給旅游區(qū)造成明顯的污染。應用可再生能源,沒有SO2、CO2煙塵排放,沒有固體廢棄物產(chǎn)生,不會對旅游區(qū)的環(huán)境、空氣質量產(chǎn)生影響,對旅游區(qū)生態(tài)環(huán)境能夠起到凈化作用。
三、可再生能源技術在鄉(xiāng)村生態(tài)旅游區(qū)應用的推進措施
鄉(xiāng)村旅游地多是環(huán)境優(yōu)美、資源組合較好的地方,隨著鄉(xiāng)村旅游業(yè)的發(fā)展,其所暴露的問題如常規(guī)能耗過大、環(huán)境污染日益嚴重、廢棄物隨意堆放等引起了人們的注意。把鄉(xiāng)村地區(qū)的優(yōu)勢可再生能源技術利用到發(fā)展旅游循環(huán)經(jīng)濟中去,對于鄉(xiāng)村地區(qū)節(jié)能減排、優(yōu)化環(huán)境、提高空氣質量及對資源循環(huán)利用能夠起到促進作用。
1.政策激勵
與傳統(tǒng)常規(guī)生化能源利用相比,可再生能源的利用前期資金投入較大,旅游企業(yè)難以接受,所以政府應該制定相關優(yōu)惠政策來激勵可再生能源技術在旅游區(qū)的應用。第一,制定激勵政策。制定推進可再生能源的相關政策,根據(jù)鄉(xiāng)村旅游區(qū)的規(guī)模、能源利用方式等制定出針對鄉(xiāng)村旅游地區(qū)的激勵政策。第二,實行價格補貼政策。對鄉(xiāng)村旅游區(qū)采用可再生能源技術的企業(yè)給予政策和資金上的支持、減免稅收、價格補貼等優(yōu)惠,企業(yè)利用可再生能源技術的前期成本由政府部分補貼。
2.技術改進
可再生能源技術在我國還處于起步階段,大量技術還遠沒有達到大規(guī)模應用階段,應用成本較高,應當從國家層面加大對可再生能源技術的研究和改進。一方面需要加強研發(fā)工作,各科研部門、高等院校應該積極進行可再生能源技術方面的研究和實踐,使一批處于試驗階段的技術達到推廣層面,豐富可再生能源的應用體系;另一方面,積極的引進國外先進技術,歐美和日本的可再生能源技術研發(fā)處于國際先進水平,應該積極的引進并學習消化。
3.觀念更新
可再生能源利用技術是一種環(huán)保型、無污染的、可循環(huán)利用的能源系統(tǒng),但是由于目前設備成本較高,沒有引起鄉(xiāng)村地區(qū)旅游企業(yè)的重視。應該積極的引導鄉(xiāng)村地區(qū)旅游企業(yè)經(jīng)營者意識到可再生能源的潛在優(yōu)勢,并給予其一定的政策和價格優(yōu)惠,使其在觀念上意識到利用這項技術的重要性和可行性。
4.示范推廣
我國鄉(xiāng)村旅游區(qū)處于旅游業(yè)發(fā)展的初期階段,其能源利用系統(tǒng)尚不是很完善,尤其是以可再生能源為主體的鄉(xiāng)村旅游區(qū)更是缺乏。建立鄉(xiāng)村旅游地可再生能源示范區(qū),具有重要意義,一是可以起到示范作用,其所帶來的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益、社會效益和成本效益將會為旅游區(qū)特別是鄉(xiāng)村旅游區(qū)所重視;二是其所建立起來的運作模式將會為其他旅游區(qū)借鑒,為其他旅游區(qū)建立可再生能源利用模式提供經(jīng)驗。③
參考文獻:
[1]謝軍安,郭蘇智,王錫蓮.循環(huán)經(jīng)濟的理論和模式構建[J]石家莊經(jīng)濟學院學報,2003,(8).
關鍵詞:綠色建筑;能源;可再生
建筑節(jié)能設計是我國建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵所在,在當前資源能源日益緊張的情況下,在建筑節(jié)能設計中采取針對性的措施是促進建筑節(jié)能設計水平提升的必經(jīng)之路。建筑的節(jié)能設計也是為了帶來相對的經(jīng)濟效益,體現(xiàn)了建筑節(jié)能的重要性與必要性。目前,綠色建筑已經(jīng)成為一個學術研究的熱點問題。當代社會的沖突提醒我們,人類顯然是世界上最大的矛盾制造者。城市無限擴張后,巨大的隱患埋在人類的未來。問題不在于豐富現(xiàn)代城市,而在于如何規(guī)范它。這引出了一個問題,人類如何用自己的雙手來對待世界。上世紀70年代的石油危機以來,在著名的羅馬俱樂部的報告《增長的極限》,再到目前的“低碳”的理念,我們逐漸意識到,人類必須學會克制自己的無限無盡的欲望在發(fā)展過程中,否則他們將承受來自大自然的無情消解。于是,綠色建筑理念開始萌芽,綠色建筑和可持續(xù)城市發(fā)展的理論與實踐也開始流行起來[1]。被廣泛引用的可持續(xù)性定義是從1987世界環(huán)境與發(fā)展委員會題為“人類的未來”的報告開始的。所謂的“可持續(xù)發(fā)展”是“滿足當前發(fā)展的需要,對人類社會的經(jīng)濟利益破壞未來的基礎。”這一長期來看是非常有意義和值得進一步考慮的。為建筑業(yè)、綠色和可持續(xù)發(fā)展主要是指,在考慮環(huán)境、城市與建筑問題,它應當是整個人類當代和長遠利益的短期利益;應該考慮一個地區(qū)的局部利益與整個世界作為一個整體,在一個公平、合理的方式對這顆星球的未來人的有限的地球資源共享。資源浪費和環(huán)境污染也應該在最大程度上消除。勞倫斯在“可持續(xù)發(fā)展的西雅圖”說,“這意味著可持續(xù)性是使幸福生活比生存,所以如果我們真的要可持續(xù)發(fā)展,必須減少消費?!痹谫Y源和環(huán)境的消耗相當于做有害于人類自己。
1建筑工程節(jié)能相關概述
建筑節(jié)能就是合理的使用和有效利用能源的建設,包括建筑本身,保溫功能,建筑材料在能源消耗和建筑采暖能耗的生產(chǎn)等等。在確保建筑功能和室內熱環(huán)境質量的同時,提高建筑圍護結構的保溫、采暖和空調系統(tǒng)的運行效率,降低自然能源的水平到標準。一言以蔽之,建筑節(jié)能是指減少采光照明、空調制冷、采暖供熱、改善室內環(huán)境質量、調節(jié)室內濕度的能源消耗,以及地熱能源、太陽能的應用,是一門綜合性的技術。
2可再生能源在綠色建筑中的應用
綠色建筑是指為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動的空間,同時實現(xiàn)高效率地利用資源、最低限度地影響環(huán)境的建筑物。綠色建筑是實現(xiàn)“人文-建筑-環(huán)境”三者和諧統(tǒng)一的重要途徑,是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。綠色建筑于20世紀率先在發(fā)達國家興起,發(fā)展綠色建筑是從建筑節(jié)能起步的,在建筑節(jié)能取得進展的同時,又將其擴展到建筑全過程的資源節(jié)約、提高居住舒適度等領域。我國的綠色建筑發(fā)展時間較晚,但目前已經(jīng)獲得了快速的發(fā)展,通過不同星級綠色建筑的項目分析,目前社區(qū)的綠化率達到38%,平均節(jié)能率達到58%,節(jié)水率達到15.2%以上,可循環(huán)材料達到了7.7%。人們相信,二十一世紀的城市必須更環(huán)保、更有科技感;因此,促進可持續(xù)城市的建設成為許多發(fā)展中國家的一個關鍵問題??沙掷m(xù)性概念是一個廣泛的全球性問題,包括有關人、環(huán)境和社會的各種相互關聯(lián)的研究。可持續(xù)城市的重要性可以通過確定可持續(xù)性的作用加以闡明。事實上,這種可持續(xù)性代表了一種新的方法,它包含了“綠色基礎設施”的概念,基于重新思考的過程,旨在將當前城市的整體實施與環(huán)境、技術、經(jīng)濟、社會和人民聯(lián)系起來。由于建筑施工和運行所需的能源消耗增加了二氧化碳(CO2)的排放量,目前國際公認的做法是采用創(chuàng)新的方法減緩這一問題。鑒于此,綠色建筑的能源性能對建筑環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展有著巨大的影響。可持續(xù)發(fā)展是與能源的性能高度交織在一起。因此,可再生能源(包括太陽能、風力和波浪等)不但對可持續(xù)發(fā)展起著重要作用,而且可持續(xù)能源(包括廢物能源)在可持續(xù)性的增強方面具有很大影響力[2]。回顧以往的研究,在綠色建筑方面的研究材料表明,綠色建筑(包括低能耗、超低能耗和零能耗建筑)有明顯的交叉在一起的節(jié)能設計,以先進的集成技術來減少能源需求和消費(加熱、冷卻和電力等)。針對綠色建筑的可持續(xù)能源效率,在建筑中應用可再生能源是一個基本的準則。在這方面,太陽能可持續(xù)系統(tǒng)一直是發(fā)展綠色建筑的關鍵因素。太陽能是各種可再生能源中最重要的基本能源,也是可利用的最豐富的能源,且在轉換過程中不會產(chǎn)生危及環(huán)境的污染。在太陽能建筑設計中,建筑師設計起著統(tǒng)領作用,協(xié)調各專業(yè),發(fā)揮自身特長,將建筑設計與太陽能應用技術巧妙而有機地結合起來。太陽能系統(tǒng)一般包括太陽能供電系統(tǒng)、太陽能空調系統(tǒng)、太陽能供暖系統(tǒng)以及太陽能熱水系統(tǒng)。太陽能連接器已被利用作為綠色建筑的一個重要組成部分。制冷劑充電的家用熱水系統(tǒng)不但制造簡單,包括一般平板太陽能集熱器,而且同時能提供充足的能耗。因此,建議在太陽能熱水系統(tǒng)的進一步設計和開發(fā)中利用各自的成果,冷卻和加熱系統(tǒng)是最近研究綠色建筑的一個主要熱點[3]。建議考慮可再生能源技術在未來生態(tài)城市發(fā)展中的應用。這表明,在社會、環(huán)境和經(jīng)濟方面,可再生能源技術的應用可能是相當有益的。回顧近年來的學術嘗試,主要集中在風力發(fā)電的利用、以太陽能光伏發(fā)電和太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)、太陽能的利用。但是,它仍然是研究開發(fā)新的可再生能源的關鍵。綠色建筑通過科學的整體設計,集成綠色配置、自然通風、自然采光、低能耗圍護結構、可再生能源利用、中水利用、綠色建材和智能控制等高新技術,可有效降低建筑的能源和資源消耗,降低其對生態(tài)環(huán)境的破壞,讓城市功能朝著美好人居環(huán)境的目標發(fā)展??稍偕茉吹睦檬蔷G色建筑的重要技術之一,可再生能源具有資源分布廣泛、適宜就地開發(fā)利用,且對環(huán)境無害或危害極小等特點,是自然界中可以永續(xù)利用、取之不盡、用之不竭的資源。
3結語
人們居住環(huán)境既是生態(tài)環(huán)境的重要組成部分,也是人類文明進步的重要體現(xiàn)。綠色建筑是實現(xiàn)“人文-建筑-環(huán)境”三者和諧統(tǒng)一的重要途徑,是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分??稍偕茉醇夹g是綠色建筑中的重要技術措施,在利用可再生能源時,也應注意以下三點問題:(1)因地制宜??稍偕茉丛诓煌貐^(qū)應用時,應充分考慮當?shù)氐哪茉礌顩r和氣候條件,有選擇、有側重的利用可再生能源;(2)新技術開發(fā)。加大可再生能源利用的新技術研發(fā),提高可再生能源的利用效率,特別是加大相變儲能技術與可再生能源聯(lián)合利用的技術創(chuàng)新或產(chǎn)品研發(fā);(3)可再生能源耦合技術。研究可再生能源的耦合技術,將分項技術整合,以改善單一可再生能源的使用形式效率低、無法充分發(fā)揮可再生能源節(jié)能優(yōu)勢等缺陷,同時,可以獲得更大的經(jīng)濟和社會價值。
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關鍵詞:印度 風電 立法 政策
一、印度風能開發(fā)概況
印度是全球最大的風能開發(fā)利用國之一,擁有世界領先的風能市場規(guī)模。目前,印度全國發(fā)電裝機總量的8.5%來自于風能,2011年度,印度吸引了折合103億美元的清潔能源投資,約占全球清潔能源總投資的4%。在該年度,印度風電新裝機總量為3019MW。
二、印度風能開發(fā)各個階段及相關立法與政策內容
印度發(fā)展可再生能源的主要推動力源于上世紀七十年生的兩次“石油危機”后提出的能源自給要求。1981年,印度科學技術部設立了專門的可替代能源委員會(CASE),開始統(tǒng)領全國的可再生能源開發(fā)利用工作,正式拉開了印度風能開發(fā)的歷史大幕。從這一時期開始至今,印度的風能發(fā)展可概括為如下幾個階段:
(一)機構設立和技術示范研發(fā)階段(1981―1990)
1、成立相關機構
最初,印度可替代能源委員會(CASE)主要負責可再生能源發(fā)展的項目規(guī)劃工作,同時也負責進行風能等可再生能源的研發(fā)和統(tǒng)籌工作。1982年,在印度能源部之下又設立了一個獨立的機構――非傳統(tǒng)能源局(DNES),該局委托印度熱帶氣象研究所出版了印度第一部風能資源評估件。
此外,一個隸屬于DNES被稱作印度可再生能源開發(fā)機構(IREDA)的國有有限責任公司在1987年建立起來,該機構專門從事融資協(xié)助工作,為可再生能源和能源效率項目提供有期限的“軟貸款”(soft loans)。
1984年在DNES支持下,第一個私人所有的直接接入電網(wǎng)的風力發(fā)電機組開工建設,該機組位于印度西部古吉拉特邦(Gujarat)的Verawal地區(qū),1986年DNES又在四個邦啟動了5個裝機容量550KW的示范性風電場項目。
印度政府十分重視與其他風電先進國家的合作以更快的發(fā)展其風電行業(yè)。1988年,丹麥援助機構(DANIDA)在印度援助建設了兩個分別在古吉拉特邦和泰米爾納德邦的10MW的商業(yè)項目,這是印度最早的一批大容量接入電網(wǎng)的風電示范項目。這些示范項目和鼓勵政策一起為印度風電大發(fā)展奠定了基礎。
2、制定相應規(guī)劃目標
印度政府在第七個“五年計劃”(1985―1990)中開始啟動旨在探索在市場引導策略下開發(fā)包括風能在內的可再生能源的國家級規(guī)劃,該規(guī)劃設定的預期目標是20GW(后來調整為到1990年達到45GW,2010年達到49GW,2012年達到102GW)。
3、出臺相關鼓勵政策
為了實現(xiàn)上述新能源規(guī)劃,印度政府為私有投資者提供了許多鼓勵性政策,其中主要的財政鼓勵措施有:一是在項目建成第一年固定資產(chǎn)100%加速折舊。二是對所售風電電力收入5年內免征所得稅。三是強制性要求各邦電力委員會按指定價格收購電力。四是向大型和中小型風電設備制造商提業(yè)現(xiàn)狀報告,使得這些企業(yè)能夠從稅收優(yōu)惠期中受益,減少關稅和消費稅,放寬外國投資限制。五是一些邦允許風力發(fā)電的第三方直接銷售。六是“儲蓄”(banking)和“過網(wǎng)”(Wheeling)的便利優(yōu)惠。①
(二)市場開放和自由化階段(1991―2003)
1991年開始,印度政府實施鼓勵私人投資進入風能開發(fā)領域的政策,電力市場開始向國內和國外私人投資者開放。
1、非傳統(tǒng)能源部的設立
1992年,建立10年的非傳統(tǒng)能源局(DNES)升格為非傳統(tǒng)能源部(MNES)。在這一階段,更為細致的開發(fā)利用可再生能源的政策指導得以制定,同時,MNES制定了在第八個“五年計劃”(1992―1997)中通過鼓勵私人投資者參與將風電容量提升到500MW的發(fā)展目標。
2、財政激勵措施的實施和修訂
MNES實施了很多實際的財政激勵措施和政策以鼓勵私人投資者進入可再生能源領域,包括對各邦如何設計各自市場導向激勵措施的指導細則等,并于1993年了相關件,對加速折舊、與“儲蓄”、“過網(wǎng)”和第三方銷售相關的優(yōu)惠措施等都做了一定程度的修訂。1995年印度政府還正式公布了第一個技術標準及證書和項目程序指南。但在這一階段,印度仍然還沒有一個全局性的長遠風電發(fā)展戰(zhàn)略,技術上的研發(fā)也只停留在風速數(shù)據(jù)的采集等方面。
3、發(fā)揮世界銀行等國際機構在風電發(fā)展中的作用
從1993年到1999年,世界銀行在通過IREDA在印度實施了總數(shù)為1.95億美元的可再生資源開發(fā)項目(RPD),該項目旨在支持商業(yè)規(guī)模的可再生能源開發(fā)。
(三)通過電力立法促進發(fā)展階段(2003―2008)
2003年,印度國會通過了《電力法》(Electricity Act 2003),該法針對風能等可再生能源規(guī)定了相應的鼓勵措施,在很大程度上促進了并網(wǎng)和離網(wǎng)風電業(yè)的發(fā)展。②《電力法》還對中央和各邦政府提出了有時間要求的政策措施,要求各邦電力管理委員會(SERC)逐步提升總電力消費中的可再生能源發(fā)電份額。③
在《電力法》的基礎上,又制定了2005年《國家電力方針》(National Electricity Policy 2005)、《國家電費方針》(National Tariff Policy 2006)和《農(nóng)村電氣化方針》(Rural Electrification Policy 2006),這些更為具體的政策件進一步強調了可再生能源份額和優(yōu)惠費率的重要性,設定了提高和管理可再生能源的具體要求。
也是在這一時期,2006年非傳統(tǒng)能源部(MNES)更名為新能源與可再生能源部(MNRE),成為世界唯一的負責可再生能源開發(fā)的部級國家機構。
(四)制定新的鼓勵措施和實施階段(2009―2012)
1、實施GBI補貼
2009年,印度政府開始對并網(wǎng)風電項目實施基于實際發(fā)電量的激勵措施(GBI),一項GBI相當于0.50盧比(0.01美元)/kWh,上限是29000美元/MW/年,總量以一個風電項目10年“生命期”計算為116000美元/MW。④
2、廣泛實施RPS義務
各州電力監(jiān)管委員會(SERCs)均要求其管理的配電公司承擔相應的RPS義務。由于各邦自然條件不同,在2010年,中央電力監(jiān)管委員會提出了一個補充機制,以幫助可再生能源稟賦較差的邦實現(xiàn)其RPS義務,該機制的核心就是建立可再生能源證書(REC)交易制度。⑤該機制的設計出發(fā)點是以市場機制來調動發(fā)電企業(yè)使用可再生能源發(fā)電的積極性,但目前該機制的運行效果還有待于進一步評估。
3、普遍推行保護性電價(feed-in tariffs)
截止到2013年3月,25個SERC中的13個已經(jīng)推出了針對風電的保護性電價收購制度,所有實行該制度的邦均采用“成本加成”方式確定該保護性電價,各邦根據(jù)各自資源情況、項目成本和其他影響因素確定本邦的具體價格。
三、成功的經(jīng)驗及尚存的問題
(一)印度風電開發(fā)立法及政策經(jīng)驗
1、設立專門機構負責可再生能源開發(fā)工作
印度在1981年設立了專門性的可再生能源開發(fā)機構――可替代能源委員會(CASE),之后又在能源部之下設立了非傳統(tǒng)能源局(DNES),1992年后者升格為非傳統(tǒng)能源部(MNES),成為世界上第一個從事可再生能源開發(fā)管理的部級機構。2006年,MNES又更名為新能源與可再生能源部(MNRE),成為世界唯一的負責可再生能源開發(fā)的部級國家機構。
2、示范性工程和政府規(guī)劃政策的導引
印度政府早在上世紀80年代時起就開始關注可再生能源的開發(fā)問題,從建立在西部古吉拉特邦(Gujarat)的Verawal地區(qū)的第一個風電示范電場開始,在風電先進國家的幫助下先后在全國設立多處風電示范項目,為之后的風電大發(fā)展打下了經(jīng)驗和人才上的基礎。
同時,印度政府也很早就在國家能源發(fā)展規(guī)劃中明確了可再生能源的重要地位,1985年開始的第七個“五年計劃”中就設定了可再生能源發(fā)展預期目標,經(jīng)過若干次修訂,該目標最終調整為到2012年可再生能源發(fā)電量要占到總發(fā)電量的10%。⑥
3、保護性收購等制度性支持措施的推動
在發(fā)展初期,印度政府在風電入網(wǎng)方面實施強制性入網(wǎng)要求和長期保護性電價政策(FIT),保證了風電能夠順利入網(wǎng)。但這些措施是以犧牲電網(wǎng)利益為代價,在風電規(guī)模日益擴大的情況下難以繼續(xù)全面維系。在這樣的背景下,2003年后印度中央政府和各邦電力管理委員會(SERCs)開始實施RPO要求,該機制事實上就是嘗試引入市場機制以促進風電業(yè)發(fā)展,這一政策和RECs交易機制的合并實施對印度風電發(fā)展也起到了極為重要的推動作用。
4、各類財稅優(yōu)惠措施的激勵
印度政府早期采用了各種財稅優(yōu)惠措施,如加速折舊、減免風電企業(yè)所得稅和風機購買消費稅等,對風電企業(yè)進行直接補貼,降低風電企業(yè)運行成本。2009年后,印度政府開始實施GBI補貼,從傳統(tǒng)的增量補貼向存量補貼轉變。GBI補貼與以往補貼主要的區(qū)別在于不再對投資者擴大裝機容量進行補貼而是根據(jù)已裝機風機的實際發(fā)電量進行補貼,這更有利于激勵投資者在整個風電產(chǎn)業(yè)鏈上的積極性。⑦
(二)印度風電立法及政策尚存的問題
1、尚缺乏專門的可再生能源立法
目前,印度風電開發(fā)的法律依據(jù)散見于《電力法》、《可再生能源電價令》、《電網(wǎng)法》等立法中,相關政策措施也是分散于電力電價政策中,如2005年《國家電力方針》、《國家電費方針》和《農(nóng)村電氣化方針》等,適用時較為散亂。同時,由于印度為聯(lián)邦制國家,印度國內的風電開發(fā)立法和政策還區(qū)分為中央和地方各邦兩個層級,這樣一來印度的風電開發(fā)立法存在門類較多,層級也較為復雜的現(xiàn)象。
因此,如果能有一部綜合性、專門性的《可再生能源法》,在其統(tǒng)領下對包括風能在內的可再生能源開發(fā)進行統(tǒng)一規(guī)制和安排,則印度的可再生能源開發(fā)的法律依據(jù)更為明確,效果也更好。
2、部分政策和規(guī)劃之間還存在矛盾
如印度國家氣候變化國家行動計劃(NAPCC)和統(tǒng)一能源政策(IEP)間就存在不一致的問題。NAPCC是在2008年提出的,該計劃要求在2009―2010年度印度電力消費總量中須有5%的比例來自可再生能源,同時規(guī)定在此后的10年間每年遞增1%,這就意味著到2020年,印度電力消費總量中15%的應來自可再生能源。而在2006年印度計劃委員會提出的IEP中,可再生能源的比例到2032年才不過5%。
3、電力技術上存在障礙
和很多發(fā)展中國家一樣,印度還存在不少對發(fā)展包括風電在內的可再生能源而言在電力技術等方面的不足,比較突出的有并網(wǎng)技術、電力預測技術和電網(wǎng)調度技術等方面,這些技術障礙會導致電網(wǎng)結構性低效和不穩(wěn)定從而影響風電健康發(fā)展。因此,印度政府亟需對國內電網(wǎng)進行現(xiàn)代化改造,提高電網(wǎng)吸納各種不同能源電力的能力,為風電發(fā)展創(chuàng)造更好的硬件環(huán)境。
4、部分政策措施實施效果還有待檢驗
由于印度發(fā)展中國家的實際國情,印度在風電發(fā)展中早期采用的政策措施較多都是在供應一側以保證投資者參與的積極性,對市場機制關注還不足,在完成了風電業(yè)的商業(yè)化的基本任務后,印度政府也開始逐步實施適應市場要求的鼓勵性政策措施,如RECs交易制度、GBI補貼等,但由于目前還存在多種其他支持措施的“競爭”,這些市場化措施的實際效果還需要在實踐中檢驗。
四、結語
風電業(yè)的發(fā)展最終目標是商業(yè)化,但在實現(xiàn)商業(yè)化之前,國家的財政補貼是必要的。補貼的目的是維持風力發(fā)電發(fā)展的規(guī)模和連續(xù)性,從而使得風力發(fā)電的成本持續(xù)下降,最終實現(xiàn)商業(yè)化。在商業(yè)化任務基本完成后,風電發(fā)展的政策機制還是要回歸到市場競爭的基本要求上去,印度風電立法及政策的發(fā)展也是遵循了這一規(guī)律。同為發(fā)展中國家,印度風電立法和政策的內容和演進變化趨勢對我國風電業(yè)的健康有序發(fā)展也有著非常重要的參考意義。
注:
①施鵬飛. 印度發(fā)展風電的現(xiàn)狀和政策[J]. 上海電力2007(1):94
②GWEC,Indian Wind Energy O-
utlook 2011,P19
③GWEC,Indian Wind Energy O-
utlook 2011,P20
④GWEC,Indian Wind Energy O-
utlook 2011,P23
⑤GWEC,Indian Wind Energy O-
utlook 2011,P17
⑥IRENA, 30 Years of Policies for Wind Energy,P92
⑦IGES,Market Mechanisms Co-
untry Fact Sheets:India http://pu-
b.iges.or.jp/modules/envirolib/upl-
oad/984/attach/india_final.pdf
[關鍵詞]低碳經(jīng)濟;稅收政策;改革
我國經(jīng)濟發(fā)展迅速,已經(jīng)成為國際上遙遙領先的能源大國,而經(jīng)濟的快速發(fā)展所帶來的環(huán)境污染也是嚴重的。目前節(jié)能減排已經(jīng)在稅收政策的推動下有了很大的改進,同時也推動了低碳經(jīng)濟的發(fā)展,所以我國更要加快稅收政策的改革,盡快推出一套符合我國國情的稅收政策,以此來促進低碳經(jīng)濟的發(fā)展。
一、發(fā)展低碳經(jīng)濟的必要性
目前,全球變暖現(xiàn)象嚴重,社會經(jīng)濟的發(fā)展必須依靠更安全、可靠的能源供應,并且要將可持續(xù)發(fā)展作為前提保證,以此來改善生態(tài)環(huán)境。我國的煤炭眾多,許多的能源動力來自于煤炭,在這種高消耗的社會環(huán)境下,有大約96%的原料被當成垃圾排放到自然界中,破壞生態(tài)環(huán)境,給自然界帶來了不可逆轉的傷害。因此,在這樣的國情前提下導致能源消費結構出現(xiàn)了不合理的情況,從而給我國能源安全帶來了嚴重的威脅。由于煤炭的需求量巨大,只有不斷地去開采才能滿足如此巨大的需求量,大量的植被也在開采中被破壞,使得環(huán)境被污染,生態(tài)被破壞,甚至對地質的變遷也產(chǎn)生了不可磨滅的影響。
二、稅收的改革
目前,我國的稅收制度并不完善,還有很多方面沒有涉及。因而政府要盡快對現(xiàn)有的稅收政策進行改革,建立與社會主義市場經(jīng)濟機制相符合的稅收政策。如果稅收政策不合理,在一定程度上會影響企業(yè)產(chǎn)品的價格空間,同時也會加重企業(yè)的經(jīng)濟負擔,錯誤地引導人們的消費意識,同時也不利于培養(yǎng)人們的納稅意識。所以政府要盡快進行稅收改革,從而使我國能夠進入低碳經(jīng)濟社會。
三、加快稅收政策改革、發(fā)展低碳經(jīng)濟的措施
國家對環(huán)保企業(yè)都應給予一定的稅收優(yōu)惠政策,加大扶持力度,引導企業(yè)樹立低碳理念,并且對稅收政策進行改革,讓企業(yè)參與低碳經(jīng)濟下的稅收獎罰財政政策。首先對環(huán)保投資企業(yè),可以采取退稅或所得稅稅前扣除的辦法;其次對生產(chǎn)環(huán)保設備的企業(yè)可以免征關稅和增值稅;然后對廢舊物資回收的企業(yè)可以實行免稅政策;最后對采用污染控制技術的企業(yè)應允許加速折舊,使稅收政策的改革來促進企業(yè)進行低碳經(jīng)濟和環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這樣不僅可以使原本被廢棄的資源得到更有效的利用,還能在企業(yè)資源回收的同時帶動可再生資源技術的研發(fā),吸引更多的投資者加入低碳產(chǎn)業(yè),為社會帶來低碳經(jīng)濟效益。同時大力宣傳低碳產(chǎn)品的益處,促使民眾認識了解并喜愛上低碳產(chǎn)品,從而去購買使用低碳產(chǎn)品,對購買低碳產(chǎn)品的消費者政府可以適當?shù)亟o予補貼或稅收優(yōu)惠,進一步引導人們進行低碳消費。對于可再生能源的發(fā)展,國家也要引起重視,盡最大可能促進企業(yè)對可再生能源的發(fā)展。開發(fā)利用可再生能源不僅可以保護生態(tài)環(huán)境,更是人們應對惡劣氣候變化所采用的重要措施。但可再生能源在我國的利用率極低,遠遠低于國際上能源消費結構的平均水平,人們沒有認識到可再生資源的重要性。因此,國家更要加多少強對可再生能源作用的宣傳,使人們能夠對太陽能、風能和生物質能等這些生活中常見的可再生能源加以利用,同時不僅要推出更加實惠吸引人的稅收優(yōu)惠政策,也要在增值稅和所得稅上給予更多優(yōu)惠,對可再生能源加大扶持力度,促進可再生能源在我國的推進與發(fā)展。在原有的稅收優(yōu)惠基礎上,要適時推出新興的稅收獎懲政策,以此來適應低碳經(jīng)濟的發(fā)展。比如,我國目前就缺少針對碳稅,它的缺失使稅收對二氧化碳破壞環(huán)境行為沒有調控的力度,從而使稅收對環(huán)境保護失去了作用。如若征收碳稅將會使化石能源產(chǎn)品的價格有所提高,通過原材料的價格上漲,企業(yè)為了節(jié)約成本將會對資源進行充分利用,最終減少二氧化碳的排放。由此可見,碳稅不僅有利于成本的節(jié)約,更會促進低碳經(jīng)濟的發(fā)展。
我國的經(jīng)濟發(fā)展必須要走低碳經(jīng)濟的道路,對于低碳經(jīng)濟的轉型要求要努力去適應,把低碳經(jīng)濟和稅收政策結合起來,提高激勵效率,引導低碳消費、生產(chǎn)和投資,對稅收優(yōu)惠政策充分利用,讓民眾明確政府的低碳發(fā)展導向作用。而對稅收政策的改革,應該立足于我國國情,借鑒國際經(jīng)驗,使低碳經(jīng)濟和諧發(fā)展。
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電力員工學習這門課程的前提是已有網(wǎng)絡分析的基礎知識和電磁學方面的理論基礎。但是,仍然需要靈活和模塊化的課程內容結構以及在智能電網(wǎng)電能生產(chǎn)的課程中增加能量轉換方面的概念,以防止電力員工在電力系統(tǒng)學科方面的基礎薄弱。課程不僅需要有大量算例、案例講解和習題的教材,而且需要一個實驗室用來讓電力員工親自實驗,體驗一些智能電網(wǎng)的功能。
現(xiàn)有電網(wǎng)的挑戰(zhàn)
(1)低效:當今電網(wǎng)的總體效率大約只有40%。
(2)集中式發(fā)電:集中式發(fā)電,使分布式電源接入困難。
(3)參與度低:消費者參與電力市場的機會受限。
(4)缺乏預測功能:電網(wǎng)缺乏預測不良電能質量問題的能力,取而代之的是側重于研究系統(tǒng)故障保護的問題。
(5)集成度低:很少對操作數(shù)據(jù)和系統(tǒng)管理進行整合,形成業(yè)務流程孤島。
這些原因以及老化的基礎設施和勞動力,更嚴格的環(huán)保和排放標準,負荷的增長和復雜性增加,導致有必要發(fā)展擁有智能化的電網(wǎng)即智能電網(wǎng)。
智能電網(wǎng)的特點
智能電網(wǎng)是帶有智能和通信功能的自愈式電網(wǎng)。智能電網(wǎng)有以下幾個特點:
(1)在廣域網(wǎng)內傳輸功率的能力。
(2)配有雙向通信網(wǎng)絡、自動化控制設備、智能測量設備和快速決策功能模塊。
(3)預防為主,擴大電網(wǎng)參數(shù)的數(shù)據(jù)采集量,以減小對用戶的影響。
(4)抵御攻擊和自然災害能力以及快速恢復能力。
(5)互操作能力:新的電網(wǎng)需要能適應舊式的集中式發(fā)電機和分布式發(fā)電,有存儲備用容量、為即插即用系統(tǒng)留有空間,如混合動力汽車。
(6)實時報價功能,為電力市場發(fā)展提供了廣闊空間。
(7)魯棒性和適應多種類電源的能力,電源類型有集中式發(fā)電和分布式發(fā)電(如太陽能發(fā)電、風能發(fā)電、熱電等)。
(8)快速解決電能質量與各種質量/價格之間優(yōu)先選擇的問題。
盡管智能電網(wǎng)的一些設計和標準已經(jīng)存在,但是很少有電力從業(yè)人員能知道智能電網(wǎng)的構架(見圖1)和具體功能。因此培養(yǎng)電力員工具備充足的理論知識,使從業(yè)人員在未來開展電力生產(chǎn)和智能電網(wǎng)時,具有解決智能電網(wǎng)技術難題的能力,這將是非常重要的。為此本教材旨在解決能源系統(tǒng)基本原理、可再生能源的接入技術、智能電網(wǎng)的存儲技術、智能電網(wǎng)的基本原理、智能電網(wǎng)的實時測量、智能電網(wǎng)的決策與控制、智能電網(wǎng)設備的通信、協(xié)議、標準、安全和保護等問題。
方法介紹
為了讓從業(yè)人員更好的掌握這本教材的內容,本課程分為兩部分:理論(分為7個模塊)和實驗(旨在為電力員工提供一個動手實驗的環(huán)節(jié))。本節(jié)主要對每個器件進行簡要說明。
能量轉換原理基礎
電力生產(chǎn)通常有不同的形式,而且通常是將機械能轉換為電能,反之亦然。完成這些轉換的分別是發(fā)電機和電動機。電機通常是由轉動的轉子和靜止的定子組成。電機中能量轉換來源于定子和轉子之間的傳導或電磁感應。轉子的運動可以是線性的(如線性電機或震動或往復運動的剃須刀)。這些設備是智能電網(wǎng)集中式發(fā)電系統(tǒng)電能生產(chǎn)的基礎。
由于集中式發(fā)電的大功率生產(chǎn)能力和經(jīng)濟的尺寸方面的優(yōu)勢,在未來的電網(wǎng)中仍將起到非常重要的作用。因為集中式發(fā)電保證了可靠性和穩(wěn)定性,因此在智能電網(wǎng)中的優(yōu)勢是明顯的。從業(yè)人員必須了解當前能源系統(tǒng)的一些概念和原則,因此《智能電網(wǎng)的建模與分析》教材給出了發(fā)電機、電動機和變壓器的基本概念。這本教材是基于電路、電磁和電機編寫的。教材的詳細內容涉及:電機及其等值模型、應用范圍、測試程序、性能分析及限制條件、尺寸的標準要求、現(xiàn)有設備與未來電網(wǎng)的互聯(lián)、通過定期運行和維護。
通過舉例和手算例題使電力員工掌握這些方面的基本知識:確定在不同連接負荷和功率因數(shù)下的發(fā)電機和電動機的終端電壓和相電壓;掌握電機空載和短路時的等效電路;掌握兩種電機的轉矩特性和速度關系以及調速器、勵磁和其他主要功能的作用;掌握換流器和逆變器的數(shù)學模型和特性。
可再生能源的接入技術
隨著負荷需求和維持當前生活水平的能源成本的增加,急需使用靈活、經(jīng)濟、可持續(xù)、便捷和高效的新能源。為了減少集中式發(fā)電機的投入,需要可移動、可持續(xù)、獨立于電網(wǎng)連接的新電源。當在這種形式的基本微型電網(wǎng)中加入自動化設備、通信工具和智能電網(wǎng)的其他功能后,其將適用于智能電網(wǎng)。
可再生能源可作為電能和熱能的來源。大部分可再生能源是綠色能源,是環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的必要條件?,F(xiàn)在的電力員工應該了解可再生能源是環(huán)境友好型能源,也應明白可再生能源的潛力和局限性。根據(jù)可再生能源的類型(太陽能、風能、水能、生物質能、小水電),在本模塊中對其優(yōu)點、缺點、設計模型和結構進行討論。同時給出了可再生能源占有率的表達式
(1)
為了完善可再生能源的知識,還需要在本模塊中討論成本優(yōu)勢、互聯(lián)標準、效率、可靠性、安全性、經(jīng)濟性(成本效益分析)和安全要求。
智能電網(wǎng)的儲能技術
由于負荷的波動性特點,基于電力系統(tǒng)的可再生能源儲能技術有著巨大的潛在效益。同時由于在負荷需求高峰時,儲能系統(tǒng)可在短時間內作為直接動力源并彌補發(fā)電機啟動時的能量缺口的能力,可提高輸電和配電系統(tǒng)的魯棒性。因此,儲能技術對于智能電網(wǎng)的發(fā)展是不可或缺的。本文的重點是研究和比較各種儲能技術(如大功率電池、大電容器、抽水蓄能、氫能、大功率風輪等)在額定功率、充放電時間、容量、可靠性、成本和環(huán)境影響方面的特點。通過在本模塊中給出有關儲能問題求解方法、設計和實驗、不同儲能設備尺寸的選擇等實際問題,確保從業(yè)人員掌握本模塊的基本內容。
智能電網(wǎng)的基本原理
當今的電力網(wǎng)絡是垂直操作結構,包括發(fā)電機、輸電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)以及控制和維持電網(wǎng)可靠性、穩(wěn)定性和效率的設備。盡管當前的電網(wǎng)能滿足電力需求,但是隨著可再生能源使用普及率的提高,電力運營商正面臨著技術更新快和電力市場動力源改變的新挑戰(zhàn)。這就需要智能電網(wǎng)具備通信保障方案、實時監(jiān)測能力,提高智能彈性、可持續(xù)性、魯棒性和安全性的能力。因此當前的從業(yè)人員應該掌握未來電網(wǎng)設計、操作和控制的方法以適應未來的工作。
智能電網(wǎng)的實時測量
智能電網(wǎng)的功能包括對網(wǎng)絡中的各種器件進行有效控制,因此有必要對各種運行參數(shù)進行適當監(jiān)測。通過對系統(tǒng)的運行參數(shù)如電壓、相角和頻率進行實時監(jiān)測以實現(xiàn)對電網(wǎng)的實時監(jiān)測。利用新工具(如同步相角測量單元(PMU)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(SCADA)、能量管理系統(tǒng)(EMS)、需求側管理(DSM)、遠程終端單元(RTU)、雙向數(shù)字通信)進行監(jiān)測、測量和分析。本模塊將深入講述PMUs、智能儀表、智能電子設備(IEDs)、SCADA、RTUs、EMS、DMS的工作原理和應用范圍。同時需要通過測量所得的數(shù)據(jù)來判斷電壓和相角的穩(wěn)定性和故障評估??赏ㄟ^仿真以及案例分析來自我檢查對本模塊的掌握程度。
智能電網(wǎng)的決策與控制
電力消費者希望不斷減少支出,因此未來的電網(wǎng)需要更強大的控制功能。未來電網(wǎng)不僅需要能控制電氣和機械系統(tǒng),而且還應能夠控制負荷,從而減少電力需求和相關成本。本模塊主要討論電力系統(tǒng)控制設備的功能和控制技術,同時還討論了局域和廣域電網(wǎng)的控制和狀態(tài)估計。培養(yǎng)電力員工具備設計和操作未來電力系統(tǒng)控制方案的必要技能這是極其重要的。另外,除了學習本模塊的綜合研究外,電力員工還應設計并提供解決方案以區(qū)別未來電網(wǎng)的實時測量系統(tǒng)。
智能電網(wǎng)的通信、協(xié)議、標準、安全和保護
隨著公共線路和用戶不斷要求降低成本,能源企業(yè)正在慢慢調整以提高效率和操作的靈活性。通過引入通信系統(tǒng),試圖改善智能電網(wǎng)電力系統(tǒng)的配電和輸電系統(tǒng)的需求??紤]到用戶和公共線路之間傳輸信息的靈敏度,通信基礎設施應該是高效和安全的。在本模塊中將討論用戶和公共線路之間用于收集和傳遞信息的不同標準、協(xié)議和安全選項。同時本節(jié)給出了習題和案例分析用來檢測知識的掌握情況。
實驗操作
本教材包括用計算機仿真包(NEPLAN、PSAT、MATLAB)和運用實時實用的實驗室規(guī)模的電力系統(tǒng)設備進行實驗練習。
(1)電力網(wǎng)絡的測量技術工具,例如功率表、智能儀表實驗。
(2)介紹電力仿真工具以及其他潮流計算工具,如NEPLAN、PSAT、MATLAB。
(3)用不同可再生能源和不同負荷類型進行實驗。
(4)動力機械和交直流的控制設備以及感應電機和發(fā)電機。
實驗案例
本模塊針對目前在為從業(yè)人員提供動手練習而開發(fā)的各種實驗和仿真的一些原則進行討論。在本小節(jié)通過一個例子討論實驗應有的如下目標:
(1)了解可再生能源的發(fā)電過程。
(2)研究儲能系統(tǒng)如何并入電力系統(tǒng)。
(3)探究可再生能源系統(tǒng)(如光伏發(fā)電系統(tǒng))的多變性和隨機性。
(4)開發(fā)一種兼容AC和DC電源的系統(tǒng)。
(5)三相系統(tǒng)的應用研究。
(6)用圖2的配置進行系統(tǒng)研究,如潮流計算、最優(yōu)潮流計算和故障研究等。
結論
【關鍵詞】 生物質能源 電力企業(yè) 經(jīng)營戰(zhàn)略 SWOT
PEST
1、生物質發(fā)電行業(yè)概述
生物質能源指的是利用植物的光合作用將太陽能轉換成化學能,并存儲在生物體中,然后利用相關技術加以利用的能源。它具有以下特點。
第一,可再生性。生物質能源主要來源于農(nóng)林廢棄物,可以利用規(guī)?;N植來確保產(chǎn)量,同時能夠持續(xù)生產(chǎn),屬于可再生能源。
第二,資源豐富。我國屬于農(nóng)業(yè)大國,生物質資源非常豐富,據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,每年產(chǎn)生的生物質總量達50多億噸,相當于20多億噸原油。
第三,減少二氧化碳排放。生物質能源使用過程中,二氧化碳的排放量和其利用光合作用吸收的二氧化碳相當,由此極大地降低了二氧化碳的排放量。
2、我國生物質發(fā)電行業(yè)環(huán)境分析
2.1、政策影響
我國于2006年1月1日頒布實施了《中華人民共和國可再生能源法》,同時還制定了12項相關的配套法規(guī),其中,《可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導目錄》、《可再生能源發(fā)電上網(wǎng)電價政策》》、《可再生能源電力并網(wǎng)及有關技術標準》等文件和我國生物質產(chǎn)業(yè)密切相關,促進了生物質能源的利用。
2.2、經(jīng)濟因素影響
針對我國可再生能源的發(fā)展狀況,不但要通過立法來加以保護,同時還需建立穩(wěn)定的經(jīng)濟政策來加以激勵。經(jīng)濟政策主要包含低息貸款、財政補貼、定價政策。
第一,低息貸款。低息貸款通常由國家融資機構、國際金融組織來提供。隨著生物質發(fā)電技術的日益成熟,國家要加大資金以及政策扶持力度,使得商業(yè)銀行能夠為其提供低息貸款。
第二,財政補貼。財政補貼指的是國家對生物質發(fā)電研發(fā)部門以及發(fā)電企業(yè)給予的資金補貼。利用財政補貼,激勵研發(fā)部門以及生產(chǎn)企業(yè)的積極性,促進生物質發(fā)電技術的發(fā)展。
第三,定價政策。2006年國家發(fā)改委頒布實施了《可再生能源發(fā)電價格和費用分攤管理試行辦法》,該辦法規(guī)定生物質發(fā)電項目的上網(wǎng)電價由兩部分組成,一是傳統(tǒng)上網(wǎng)電價,二是補貼電價,補貼標準為每度電量0.25元。2008年,國家發(fā)改委了《可再生能源電價附加收入調配暫行辦法》,該辦法規(guī)定屬于補貼范圍內的秸稈直燃發(fā)電企業(yè),補貼標準每度電量0.1元。
3、我國生物質發(fā)電行業(yè)發(fā)展歷程及現(xiàn)狀
2005年以降,國家發(fā)改委批復建設國信如東、國能單縣、河北晉州三個秸稈發(fā)電廠,并輔以《可再生能源法》,確保我國生物質發(fā)電廠的良好發(fā)展,此后,國內生物質直燃發(fā)電的裝機容量逐年攀升。據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,截止到2010年,我國累計核準生物質發(fā)電項目約170個,投資費用從2006年的168億元提高到2010年的586億元,年增長率約30%。
4、 我國生物質發(fā)電行業(yè)經(jīng)營特征
第一,區(qū)域分布集中。國內生物質電廠投資較為集中的區(qū)域主要分布在華東地區(qū),截止2009年底,該地區(qū)生物質發(fā)電廠裝機容量已占全國總量的49%,投資額占到全國的50%。其次,分布在中南、東北以及華北地區(qū),其中,中南地區(qū)的投資額占到全國的21%。
第二,建設規(guī)模大,投資費用高。山東單縣生物質發(fā)電項目總投資3.4億元,規(guī)模為1×25MW單級抽凝式汽輪發(fā)電機組。山東京能生物質發(fā)電項目投資總額達2.59億元,該項目設計兩臺12MW的發(fā)電機組。山東莘縣建設兩臺15兆瓦發(fā)電機組,項目總投資3億元。
第三,發(fā)電原料的成本高。生物質發(fā)電產(chǎn)業(yè)是較為常見的“小電廠、大燃料”產(chǎn)業(yè),燃料的充足供應是確保生物質發(fā)電廠正常運轉的重要條件。農(nóng)林廢棄物具有收集范圍大、重量輕、體積大,不便于長途運輸?shù)忍攸c,使得收儲比較困難,燃料成本高。
第三,缺乏核心技術、關鍵設備需要進口。現(xiàn)階段,國內出產(chǎn)的生物質發(fā)電設備存在以下問題,一是鍋爐的適應能力比較低,二是原料輸送機的性能不強,三是原料水分測量機械較為落后。以上情況導致國內生物質發(fā)電企業(yè)需要進口鍋爐以及燃料輸送設備。
第四,電廠分布過于集中。現(xiàn)階段,我國對生物質發(fā)電產(chǎn)業(yè)的扶持力度比較大,促進了國內生物質發(fā)電廠的發(fā)展,但發(fā)展的過程中也彰顯出電廠規(guī)劃過于集中,出現(xiàn)區(qū)域投資過熱、布局不合理等問題。
5、生物質發(fā)電廠選擇經(jīng)營戰(zhàn)略的重要性
基于我國生物質發(fā)電企業(yè)的以上概述,可以得出:選擇一個對的、符合企業(yè)發(fā)展的經(jīng)營戰(zhàn)略對一個處于困境中的生物質發(fā)電廠極其重要,能夠引領企業(yè)的發(fā)展方向,將企業(yè)帶出當前的經(jīng)營困境。
經(jīng)營戰(zhàn)略的選擇首先要基于戰(zhàn)略分析工具中的PEST方法和五力模型分析法對生物質發(fā)電廠的外部環(huán)境進行研究,從政策法規(guī)、經(jīng)濟環(huán)境、社會文化環(huán)境、技術環(huán)境、行業(yè)環(huán)境等角度分析企業(yè)所處的環(huán)境對于戰(zhàn)略制定的影響。其次,要基于SWOT方法對生物質發(fā)電廠自身的優(yōu)勢和劣勢,機會和威脅進行綜合分析,從而使企業(yè)在分析現(xiàn)行戰(zhàn)略的基礎上,抓住機會,揚長避短,確定適合企業(yè)發(fā)展的經(jīng)營戰(zhàn)略。再次,選擇適合生物質發(fā)電廠自身的經(jīng)營戰(zhàn)略。最后,通過優(yōu)化企業(yè)內部資源、調整組織機構、提供有力的人才保障、加強企業(yè)內部管理、轉變經(jīng)營觀念、加強同行業(yè)對標等方面確保該戰(zhàn)略的實施,為企業(yè)未來健康發(fā)展奠定基礎。
6、結語:
當前我國生物質發(fā)電廠應積極面對生產(chǎn)經(jīng)營中的問題和弊端,充分分析自身的經(jīng)營現(xiàn)狀,通過對其外部環(huán)境分析、內部環(huán)境分析、以及自身的優(yōu)勢和劣勢分析,探究影響企業(yè)發(fā)展的根本性因素,從而找到合理的解決方法,制定相應的經(jīng)營戰(zhàn)略,使企業(yè)能夠擺脫目前的經(jīng)營困境。
【參考文獻】
節(jié)約資源與減少環(huán)境污染要靠每個組織和個人的自覺行動。低碳經(jīng)濟的基礎其中最重要的因素是人的覺悟、對減排的認識、科學的態(tài)度。如果人們對于減排的重要性認識不足,沒有以科學的態(tài)度來認識它,那么走低碳經(jīng)濟的發(fā)展道路只能是停留在口號上。目前我國公民的環(huán)保意識與日本、美國和德國等國家相比還很弱,環(huán)保觀念屬于新觀念,要培養(yǎng)我國公民的綠色覺悟,增強環(huán)保意識還任重道遠。在《中國21世紀初可持續(xù)發(fā)展行動綱要》中明確提出:積極發(fā)展各級各類教育,提高全民可持續(xù)發(fā)展意識;強化人力資源開發(fā),提高公眾參與可持續(xù)發(fā)展的科學文化素質。要提高人們認識,轉變觀念,必須用科學發(fā)展觀來認識低碳經(jīng)濟的重要性。要看到溫室氣體效應對全球濟、社會、生態(tài)環(huán)境、人們生存條件的嚴重威脅,也對我國社會、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境的嚴峻挑戰(zhàn)。為此,學校、媒體、政府和其他組織在幫助轉變公眾和社會的觀念,發(fā)展低碳經(jīng)濟的教育培訓方面要發(fā)揮出積極有效的作用,倡導綠色消費、綠色經(jīng)營的理念,使全社會形成低碳的生活方式。對于企業(yè),則要推行綠色經(jīng)營的理念,建立清潔生產(chǎn)機制和精益生產(chǎn)方式;對于個人,要培養(yǎng)節(jié)約是美德的觀念,以節(jié)能減排為榮。碳經(jīng)濟研究是我國社會能否可持續(xù)發(fā)展的大事,是一件重大的民生問題,關注低碳經(jīng)濟就是關注民生問題。
二、更新經(jīng)濟結構,推進清潔生產(chǎn)
我國經(jīng)濟增長方式尚存在的主要問題還是“高投入、高消耗、高排放、不協(xié)調、難循環(huán)、低效率”六個方面,其中高投入、高消耗主要體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)結構與投資結構、資源供給結構之間的非合理化;高排放、難循環(huán)、低效率主要體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)結構與生產(chǎn)技術結構之間的不適應;不協(xié)調主要指三次產(chǎn)業(yè)之間以及各產(chǎn)業(yè)內部結構的非優(yōu)化以及企業(yè)組織結構的不合理。經(jīng)濟結構問題是反映經(jīng)濟增長質量的主要內容,世界各國經(jīng)濟增長的經(jīng)驗告訴我們,在不同的經(jīng)濟增長階段,一個國家的結構是不同的。一個國家的經(jīng)濟結構在世界經(jīng)濟結構進化的等級系列中所處的階段和地位及其調整升級的步伐是其經(jīng)濟增長質量高低的重要標志。所以,經(jīng)濟發(fā)展要保證質量必須注重經(jīng)濟增長方式的轉變和經(jīng)濟結構的調整,改變不合理的產(chǎn)業(yè)結構和區(qū)域合理布局,將降低資源和能源消耗、推進清潔生產(chǎn)、防治工業(yè)污染作為工作的重點。
首先,合理調整產(chǎn)業(yè)結構和工業(yè)行業(yè)內部結構,加快發(fā)展第三產(chǎn)業(yè),在工業(yè)內部加快發(fā)展高附加值的高技術產(chǎn)業(yè)和低耗能產(chǎn)業(yè),大幅度降低能源消耗強度和污染排放強度。我國在保持一、二、三產(chǎn)業(yè)協(xié)調發(fā)展的前提下,應該大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)。我國正處在第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展時期,尤其要大力發(fā)展信息業(yè)、咨詢業(yè)、科教文衛(wèi)以及法律、會計等中介機構。提高服務業(yè)的知識含量是一項緊迫任務。要大力推動電子商務、遠程教育等新興服務業(yè)的發(fā)展,加快高新技術在金融、咨詢、貿(mào)易、文化等服務領域的應用與推廣,增強服務業(yè)的競爭能力。
其次,加強高耗能行業(yè)的結構調整,淘汰陳舊設備,削減小型、分散、工藝落后的污染源,推廣高新技術,大力提高能源利用效率和經(jīng)濟效益,控制能源消費總量的增長。[3]具體做法是通過制度實施相關法規(guī),制定節(jié)能專項規(guī)劃,制定和實施鼓勵節(jié)能的技術、經(jīng)濟、財稅和管理政策等綜合措施,采取激勵性和約束性的手段,引導、支持企業(yè)向低碳經(jīng)濟領域積極投資,參與開發(fā)清潔能源;同時加強監(jiān)督檢查,完善準入制度,提高了新建項目的市場準入門檻,并實行固定資產(chǎn)投資項目節(jié)能評估和審查制度,建立起高耗能、高污染行業(yè)新上項目與地方節(jié)能減排指標完成進度掛鉤、與淘汰落后產(chǎn)能掛鉤相結合的機制。
三、改進能源結構,積極發(fā)展能源新技術
以能源結構調整推進低碳經(jīng)濟能源開發(fā)深度和能源利用效率問題,它一直是人類文明發(fā)展水平的標志,也是長遠困擾和制約社會經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。[4]隨著近年來我國經(jīng)濟持續(xù)快速的增長,我國的能源消費呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢。目前,我國已成為世界第二大能源消費國和第二大能源生產(chǎn)國;能源的消費和生產(chǎn)主要以化石能源特別是煤炭為主,化石能源的供應剛性特征和對環(huán)境的污染特點,使得我國的經(jīng)濟發(fā)展同時面臨著能源供應和環(huán)境容量的制約瓶頸[5]。為此,必須采取科學的應對策略保障我國的能源安全并加強對環(huán)境的保護,做到能源、經(jīng)濟及環(huán)境的協(xié)調發(fā)展,以實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
首先,修正能源結構。逐步降低煤炭終端消費比例,大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g,避免和減少能源開發(fā)利用引起的環(huán)境污染,推進技術進步,促進能源效率的提高,加速發(fā)展天然氣,適當發(fā)展核電,積極發(fā)展水電,深入開發(fā)風能、太陽能、水能、地熱能和生物質能等可再生能源,減少煤炭在能源消費結構中的比重,將是發(fā)展低碳經(jīng)濟的重要方向。我國具有豐富的可再生能源資源和良好的開發(fā)利用前景。可再生能源開發(fā)利用是技術含量較高的產(chǎn)業(yè),需要一大批高水平專業(yè)技術人才跟進研發(fā)。當前關鍵和迫切的問題是增強我國可再生能源與新能源產(chǎn)業(yè)的術創(chuàng)新能力,形成擁有自主知識產(chǎn)權的能源技術發(fā)展能力,帶動國際社會共同參與到可再生能源與新能源的發(fā)展中來,共享可再生能源創(chuàng)新成果。因此,一方面應進一步加強與可再生能源與新能源領域的國際交流與合作,加快可再生能源與新能源科研成果的轉化,建立可再生能源與新能源國際科技合作基地;另一方面在學習、借鑒和引進的同時,發(fā)展自己的低碳技術。
其次,遏制奢侈消費,減少浪費,提高能源利用率也是一種必然的戰(zhàn)略選擇。[6]我國的能源利用率遠遠低于國際先進水平,與中等收入國家相比也有較大差距,這反映了我國工藝與能源利用技術方面的落后。[7]目前我國單位國內生產(chǎn)總值能耗比仍比世界水平高2.4倍,主要產(chǎn)品單位能耗大大高于世界先進水平,能源利用效率為30%左右,比世界先進水平低10個百分點。能源消費強度大大高于發(fā)達國家及世界平均水平。[8]節(jié)約能源已經(jīng)被能源專家視為與煤炭、石油、天然氣和電力同等重要的“第五能源”,而且可以大大節(jié)省能源開發(fā)投資。因此,大力提高科技技術創(chuàng)新能力,開發(fā)應用高新節(jié)能技術,提高能源利用率,降低產(chǎn)品成本,已成為是今后我國經(jīng)濟持續(xù)、快速、健康發(fā)展的重要保證。
四、創(chuàng)新制度,營造減排環(huán)境
推動低碳經(jīng)濟發(fā)展的重要驅動因素是政策制度的創(chuàng)新和制定,這是解決我國高碳創(chuàng)新問題的重要舉措。英國、美國、日本、德國、丹麥、芬蘭、荷蘭、挪威、意大利、瑞典等國近幾年分別推出了各種低碳經(jīng)濟法案,為發(fā)展低碳經(jīng)濟提供了法律的保障。先后引入了氣候變化稅氣候變化協(xié)議、能源稅和碳稅制度等多項經(jīng)濟政策對燃燒產(chǎn)生二氧化碳的化石燃料也開征國家碳稅。[2]對我國來說,當前應該建立相關的法律法規(guī)、大力推進制度創(chuàng)新,建立適應我國國情的支持低碳經(jīng)濟的政策體系,營造減排環(huán)境,為低碳經(jīng)濟發(fā)展保駕護航。
首先,加強能源立法工作,建立健全能源法律體系促進能源發(fā)展戰(zhàn)略的實施,確立能源中長期規(guī)劃的法律地位。我國2008年8月29日通過的《循環(huán)經(jīng)濟促進法》,總結國內外發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的有益經(jīng)驗,以“減量化、再利用、資源化”為主線,為促進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展作出了一系列制度安排。這對促進我國循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展,提高資源利用效率,保護和改善環(huán)境,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,增強全社會環(huán)境意識,推進資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會建設,都將發(fā)揮積極作用。[9]但是清醒的認識還遠遠不夠,應該根據(jù)《循環(huán)經(jīng)濟促進法》的理念修訂《節(jié)約能源法》,頒布適應各個領域的子法,增強節(jié)能減排的可操作性。如頒布針對各種廢棄物回收利用的相關法律,加快資源回收利用體系的建立。從法律上促進太陽能、風能、水能、生物能和地熱的進一步開發(fā),實施強制性的最低能耗標準和節(jié)能認證,推行能效標識制度。
其次,利用稅收政策刺激和引導全社會節(jié)能減排。稅收作為政府宏觀調控的經(jīng)濟杠桿可以在促進低碳經(jīng)濟中發(fā)揮重要作用。合理的稅收政策,是引導和推動節(jié)能減排的有效手段。稅收通過作用于產(chǎn)品價格、對能源的需求及消費結構產(chǎn)生明顯的影響;同時通過稅收激勵政策對節(jié)能減排項目投資產(chǎn)生積極作用。具體的做法包括:對生產(chǎn)節(jié)能產(chǎn)品的企業(yè)給予不同額度的稅收減免,對不執(zhí)行節(jié)能標準的耗能產(chǎn)品征收較高的所得稅,對企業(yè)從事符合條件的節(jié)能、環(huán)保項目和專用設備投資以及生產(chǎn)節(jié)能產(chǎn)品服務的技術轉讓承包、技術咨詢服務所取得技術收入等給予所得稅減免優(yōu)惠;限制高污染、高能耗及資源性產(chǎn)品的出口,降低或取消高能耗及資源性產(chǎn)品的出口退稅率;將現(xiàn)行消費稅征收范圍擴大到煤炭等不可再生能源及其產(chǎn)品,逐步調高稅率,使之與節(jié)能減排的需要相適應;實行支持節(jié)能省地環(huán)保型建筑和既有建筑節(jié)能改造的稅收政策,以及支持生物質能發(fā)電、太陽能等可再生能源的開通過對再生能源使用給予免稅方式,提高再生能源的競爭力和開發(fā)經(jīng)濟的合理性。
再次,加大財政資金投入力度,建立相應的資金保障機制。一是加大財政節(jié)能降耗減排投人力度,逐步提高環(huán)保支出占財政支出的比重。二是加大技術創(chuàng)新投人力度,加大對資源節(jié)約和綜合利用關鍵技術攻關的支持力度,構建節(jié)約資源和保護生態(tài)環(huán)境的技術保障體系。加大投入時,著力做好四件事:第一,注重支持能源產(chǎn)業(yè)和能耗低、效益高的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,推進節(jié)能技術和產(chǎn)品推廣、重點行業(yè)重大節(jié)能技術改造、重大節(jié)能技術示范工程、可再生能源發(fā)展以及節(jié)能管理的能力建設。第二,完善清潔生產(chǎn)、可再生能源及節(jié)能減排等專項資金管理制度,逐步加大對清潔生產(chǎn)、可再生資源和新能源開發(fā)等項目的支持力度。第三,研究建立廢舊家電回收基金。第四,建立“誰節(jié)能減排、誰受益”的機制,對節(jié)能減排的項目提供低息貸款、資金擔?;蛑苯友a貼。最后,建立起新干部任用的考核指標———綠色GDP。從制度上改變過去官員升遷只看本地區(qū)經(jīng)濟增長的偏向,建立一套行之有效的財政收入考核評價體系,使財政收入的增長建立在降低資源消耗、減少環(huán)境污染的基礎上,而不是靠破壞資源、污染環(huán)境實現(xiàn)。把節(jié)能減排納入綜合考核評價,強化環(huán)境成本的觀念,杜絕不計環(huán)境代價發(fā)展經(jīng)濟的傾向。
五、更新地表狀況,確立碳交易機制
碳匯是指由綠色植物通過光合作用吸收固定大氣中的二氧化碳,通過土地利用調整和林業(yè)措施將大氣中的溫室氣體儲存于生物碳庫。碳匯是降碳的一種積極有效的途徑。在《京都議定書》正式生效后的一系列氣候公約國際談判中,國際社會對森林吸收二氧化碳的匯聚作用越來越重視,逐步將造林、再造林等林業(yè)活動納入碳匯項目。[10]盡管我國的森林碳匯潛力巨大,但相對于碳排放總量仍顯不足,此外考慮到我國1/3的沙漠和1/3的高原土地,森林覆蓋率低、總量不足,我國森林覆蓋率僅相當于世界平均水平的61.52%,居世界第130位。人均森林面積0.132公頃,不到世界平均水平的1/4,居世界第134位。人均森林蓄積9.421立方米,不到世界平均水平的1/6,居世界第122位。[11]所以,要發(fā)揮碳匯的作用,必須改造地表狀況。應當通過開展植樹造林,加強生態(tài)建設和保護發(fā)揮碳匯的作用。除植樹造林以外,我國還應積極實施天然林保護、退耕還林還草、草原建設和管理、自然保護區(qū)建設等生態(tài)建設與保護政策,進一步增強了林業(yè)作為溫室氣體吸收匯的能力。
關鍵詞:STSE;物理教學;核心素養(yǎng)
一、STSE教育理念融入高中物理教學的意義
(一)使物理課堂更貼近生活實際
物理知識最早起源于人類對自然現(xiàn)象的觀察與在生產(chǎn)勞動中的經(jīng)驗累積,前人總結出的知識與規(guī)律引領著人類對自然世界的探索,極大地促進了社會的發(fā)展,不斷開拓著人類對新世界的認知。STSE教育理念中的重要思想就是理論聯(lián)系實際,因此,STSE教育理念與中學物理教學相結合應該是天衣無縫的[6]。在中學物理教學中巧妙融入STSE教育理念,將學生從枯燥的課堂模式中解放出來,以生活實際作為學生學習的新環(huán)境,將目光聚焦于生活中的熱點話題,聯(lián)系生活、技術、社會實際,將書本里冷冰冰的文字描述轉變?yōu)閷W生感興趣的生活實例與現(xiàn)象,讓學生認識到科學貼近生活實際與應用的一面,并對其產(chǎn)生親切感,這不但能吸引學生主動探索,激發(fā)學生的參與熱情和學習欲望,而且能使學習過程變得更為輕松靈活,知識掌握更加牢固持久。
(二)提升學生探究能力與創(chuàng)新意識
單純的物理知識學習以及利用物理知識解決生活中的常見問題,已經(jīng)不能滿足當下的教育與人才需求,新時代的人才需要具備創(chuàng)新思維與探究能力,STSE教育理念提倡開放性教育和參與性教育[7]。教師組織學生積極進行探究研討,鼓勵學生在探究中發(fā)現(xiàn)問題,通過對問題的追本溯源以及模擬解決方案,提出自己的見解,設計實驗制定方案,將分析綜合、推理論證、構建模型等方法運用于解決問題的過程中,培養(yǎng)學生辯證性看待問題的能力,提升發(fā)散性思維的同時也有利于激發(fā)學生的創(chuàng)造精神。
(三)培養(yǎng)核心素養(yǎng)下高素質人才
教師圍繞科學、技術、社會、環(huán)境四方面進行物理課堂教學設計,可在學習物理與科技的過程中培養(yǎng)學生現(xiàn)代科技意識,提升民族自豪感;在學習物理與社會的過程中,提高學生利用物理知識觀察解決實踐問題的能力;在學習物理與環(huán)境時,提升學生的環(huán)保意識。通過不斷的滲透教學,激發(fā)學生的學習熱情,使其更加關心科技和社會的發(fā)展問題,形成正確發(fā)展觀,培養(yǎng)核心素養(yǎng)要求的高素質人才。
二、“能源與可持續(xù)發(fā)展”教學設計
以人教版普通高中物理教科書中“能源與可持續(xù)發(fā)展”一節(jié)為例,在學生學習能量轉化的基礎上,結合社會生活實際,緊密聯(lián)系當今能源開發(fā)與環(huán)境保護的熱點議題,在課堂教學設計中融入STSE教育理念,使學生在掌握知識的同時提升自身素養(yǎng)。
(一)教學設計思路
在新課標中,對“能源與可持續(xù)發(fā)展”一節(jié)的教學內容要求包括以下四點:(1)了解利用水能、風能、太陽能和核能的方式,初步了解核裂變與核聚變。(2)知道不同形式的能量可互相轉化,在轉化過程中能量總和保持不變,能量轉化具有方向性。(3)清楚可再生能源和不可再生能源的分類,認識能源的過度開發(fā)和利用對環(huán)境的影響。(4)認識環(huán)境污染的危害,了解科學、技術、社會、環(huán)境協(xié)調發(fā)展的重要性,具有環(huán)境保護的意識和行為[3]。值得注意的是,在分析教學內容要求的過程中,不能將其片面地理解為:為了在發(fā)展的同時保護環(huán)境,就應該避免過度開發(fā)不可再生能源而更多的開發(fā)可再生能源。這樣的理解是片面的,問題的關鍵在于應該如何正確的看待可再生能源的開發(fā)與利用,這是在教學時需要引導學生思考的重點問題之一。在教材內容的編排上,能量轉移與能量轉化的方向性、能源的分類與應用、能源與社會發(fā)展是“能源與可持續(xù)發(fā)展”一節(jié)的三部分內容。通過先前的課程學習,學生已經(jīng)掌握了能量及能量轉換的基本概念,對本節(jié)知識的學習具有一定基礎。因此在新課講授時,可按順序進行教學,由淺入深、逐層遞進。本節(jié)教學的重點聚焦于能量轉移轉化的方向性和能源與社會發(fā)展兩部分,結合社會生活實際,緊密聯(lián)系當下能源開發(fā)與環(huán)境保護的熱點話題,在教學設計中滲透STSE教育理念,通過教學達到以下目標:首先,使學生掌握能量的轉移、轉化、耗散等基本物理概念,知道能量在轉化和轉移的過程中不僅在數(shù)量上守恒且發(fā)生方向上不可逆,從而揭示能源危機的深層含義;其次,了解水能、風能、太陽能與核能的工作方式及應用轉換技術,明白能源發(fā)展對社會發(fā)展的意義,通過對能源的分類與應用的探索過程,發(fā)展學生的科學思維與科學探究能力;最后,認識能源利用對環(huán)境產(chǎn)生的負面影響,通過討論能源與社會發(fā)展培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和責任。在教學中采用小組討論探究的教學模式,重點探討對不可再生能源的過度開發(fā)利用給社會環(huán)境帶來的負面影響,以及如何合理開發(fā)與利用可再生能源,讓學生了解科學、技術、社會、環(huán)境協(xié)調發(fā)展的重要性,培養(yǎng)學生辯證性看待問題的能力,組織討論生活中能源利用產(chǎn)生的負面效果,并提出改善建議,培養(yǎng)學生思考問題的科學思維和環(huán)境保護理念,形成對社會的科學態(tài)度與責任意識[8]。
(二)教學過程設計
1.新課引入環(huán)節(jié)教師提問:同學們,在前面的課程學習中,我們已學習了多種形式的能量并知道不同形式的能量之間是可以相互轉化的,回想一下生活中有哪些能量轉化或轉移應用的事例?生:電燈照明時將電能轉化為光能;煮雞蛋時,燃料燃燒釋放能量使水升溫,水中的熱量再傳遞到雞蛋上使它變熟;汽車行駛時,發(fā)動機將燃料內能轉化為汽車的動能。設計意圖:復習舊知,培養(yǎng)學生利用物理知識解釋生活現(xiàn)象的能力。教師活動:將學生所舉實例中涉及的不同能量進行總結,引導學生梳理出能量關系轉化圖,如圖1教師提問:通過剛才的梳理,我們得出能量轉化的關系圖,由圖可以看出,在涉及能量轉化或轉移的反應前后,能量形式改變而總和保持不變,既然如此,為什么仍然要節(jié)約能源呢?設計意圖:通過對已有結論進行反問使學生產(chǎn)生前后知識矛盾,激發(fā)學生的好奇心與學習積極性,為后續(xù)教學內容開展做鋪墊。2.新課教學環(huán)節(jié)知識點一:能量轉化或轉移的方向性師:剛才我們列舉了生活中能量轉化和轉移的事例,現(xiàn)在將它們的發(fā)生過程翻轉,這些能量能自動反過來轉化或轉移嗎?原因是什么?生:不能發(fā)生。因為能量的轉化具有方向性,是不能逆轉的。師:雖然反過程的能量轉化也遵循能量守恒定律,但科學研究表明,一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程都是不可逆的,在轉化過程中產(chǎn)生的熱量一旦釋放出去,便很難對它們進行收集利用,而且無法自動發(fā)生轉換,只能以熱量的形式存在于環(huán)境中,這種現(xiàn)象就稱為能量的耗散。雖然能量在整體數(shù)量上沒變,但是可供利用的部分卻越來越少,這也是能源危機的深層次含義,同時也回答了為什么我們仍然要提倡節(jié)約能源這個問題。設計意圖:教師通過能量轉化與轉移的方向性幫助學生建立能量耗散的物理概念,使學生理解科學知識內涵并引發(fā)對能源危機的思考。知識點二:能源的分類與應用師:能源的開發(fā)與利用一直是社會發(fā)展的推動力,請列舉出你目前所知的能源。生:煤炭、太陽能、風能、水能、核能等。師:上述這些能源大都來自自然界,仔細思考,其中有哪些是可以源源不斷獲得的,哪些是現(xiàn)階段能夠使用,但是不能無節(jié)制從自然界獲取的?學生在教師的引導下,將能源進行可再生與不可再生分類。設計意圖:在對能源分類的過程中,使學生認識到能源并不是取之不盡、用之不竭的,為新能源教學的引入做鋪墊。師:近些年,我國致力于新能源的開發(fā),并取得了很大的成就。比如,我國具有完全自主知識產(chǎn)權的三代百萬瓦級核電技術電站———華龍一號,其安全指標和技術性能已達到國際第三代核電技術水平。我國的核能發(fā)電技術已居于世界領先地位。同時,對太陽能、水能、風能的利用效率也均處于世界先列。那么是通過怎樣的技術手段將這些能源轉變成我們需要的形式呢?(在課前請學生分組探究)結合課堂展示的工作原理圖分組進行匯報。設計意圖:通過對我國新能源開發(fā)方面成就的介紹,提升學生的民族自豪感。通過分組探究各能源的工作原理,提高學生之間的合作探究能力,在探究過程中讓學生認識到,以科學知識為基礎制造出先進的技術設備,又以先進技術設備為工具探索新的科學知識,科學與技術之間的關系是相輔相成的,使學生意識到學習知識的重要性,激發(fā)學生的學習熱情。思考與討論:與煤炭、石油這種不可再生能源相比,新能源具有怎樣的優(yōu)勢?如何看待可再生能源的開發(fā),是否因為其可再生的特質就能夠無節(jié)制地開發(fā)和利用可再生能源呢?設計意圖:使學生了解新能源對推動社會進步、保護環(huán)境、解決能源危機的意義,同時做到理智對待新能源的開發(fā)與利用,不盲目推崇,培養(yǎng)學生辯證性看待問題的能力。知識點三:能源與社會發(fā)展師:人類大致經(jīng)歷了柴薪、煤炭與石油三種能源的使用階段,每一次能源利用技術的提升,都會極大地推動社會發(fā)展,現(xiàn)如今,對能源的利用也正在由單一化逐步朝著多結構化方向前進。但是利與弊是共存的,不能只看科技社會進步的一面而忽略了科技發(fā)展對自然環(huán)境造成的影響。請同學們思考,生活中有哪些由發(fā)展帶來的環(huán)境污染問題?生1:汽車的喇叭聲音太吵,影響日常的生活。生2:煤炭、石油燃燒產(chǎn)生的二氧化硫形成酸雨,腐蝕建筑物、酸化土壤。設計意圖:使學生認識到科學技術的突破對人類社會進步的意義,引導學生從不同角度看待能源開發(fā)利用帶來的影響,思考科學、技術、社會、環(huán)境四者之間的關系,加深學生的深層次認識,培養(yǎng)學生透過現(xiàn)象看本質和辯證性思考問題的思維能力。師:同學們列舉的很全面,小組討論交流,該怎樣做可以改善這些問題,做到可持續(xù)發(fā)展呢?生1:大力發(fā)展新能源,減少對不可再生能源的開采與使用。師:這位同學從人類今后發(fā)展的大方向給出了建議,那么我們自身在平時的生活中應該怎樣做呢?生2:可以減少使用一次性用品,去超市買菜時自己帶購物袋。生3:家里使用節(jié)能型的家電,平時生活中注意節(jié)約用水用電。師:大家的提議都很好,要實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展,就需要樹立新的能源安全觀,大力提倡節(jié)能并付諸實踐,從生活的點滴小事做起,只有全民行動,注重細節(jié),社會才能夠與科技共同進步,人與自然才能真正和諧發(fā)展。設計意圖:通過討論生活中的節(jié)能方式,使學生意識到節(jié)約能源要從生活中的一點一滴做起,避免空談理論、不切實際,要樹立節(jié)能環(huán)保的生態(tài)文明理念與社會責任感,提升學生物理學科核心素養(yǎng)。3.鞏固與提升通過習題的布置對本節(jié)的知識進行鞏固,使學生能夠利用能量轉化轉移的知識解釋生活中的現(xiàn)象,養(yǎng)成節(jié)約資源、保護環(huán)境的生活習慣。
三、融入STSE教育理念的教學設計與傳統(tǒng)課堂教學的對比
與傳統(tǒng)“能源與可持續(xù)發(fā)展”的教學設計對比,融入STSE教育理念的新教學設計具有以下優(yōu)點:(1)在教學過程中增加小組合作探究環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生的合作學習能力與分享精神,并在探究問題的過程中提升科學思維與探究能力。(2)在授課過程中增加學生匯報環(huán)節(jié),給學生更多的發(fā)言機會,匯報內容圍繞科學與技術開展,讓學生認識到科學與技術的相互關系,并從中總結自己學到的知識。(3)在教學過程中多次強調科學、技術、社會、環(huán)境之間的復雜關系,不再單一關注學生的知識學習,從多個方面培養(yǎng)學生的物理學科素養(yǎng)。
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