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氢能源范文1
要完成2020年全国单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%-45%,这是一个很艰巨的任务,需要统筹部署、从多方面入手,例如狠抓节约能源,提高能源利用率,多种树和草、扩大碳汇、调整能源结构、提升低碳能源份额等。
减碳先锋
从技术层面讲实现低碳能源,一个很重要的工作是改变我国能源结构,扩大可再生能源、核能和氢能的份额。2009年底的哥本哈根会议之后,我国进入了绿色经济、节能减排的新阶段,氢能的发展和利用将对实现中国减碳40%-45%的目标有实质性的帮助。表现在如下三个方面:一是氢直接代替石油,用于交通燃料;二是在高碳化石燃料煤的利用中,未来将采用二氧化碳捕集及贮存技术(即CCS技术),此时,氢气是煤气化的主要产品,实际上是将煤制氢、同时捕集二氧化碳,再利用氢的能量;三是氢在可再生能源利用中起提高能源质量的作用。
2007年我国消费能源26.5亿吨标煤,其中交通运输行业用2.06亿吨标准煤。占我国能源消耗的7.7%。未来的氢能完全可以取代交通运输和化学工业用石油。这样从宏观看相当于减排CO2达8%以上。
发电是煤的主要用途,2007我国发电用煤为13.05亿标吨,占全年煤炭消耗的50%以上。根据化石燃料低碳利用新技术,未来将采用的CCS技术的关键是将煤先气化为富氢燃料气体,然后捕集二氧化碳并采用高效IGCC技术发电,其中,氢起关键作用。
新华社2008年5月24日报道,根据我国能源发展规划,2010年,我国可再生能源将占到全部一次能源的10%,2020年,可再生能源占有率将达到15%。但是可再生能源的不稳定性,使得太阳能、特别是风能很难利用。目前很大一部分风能发的电不能上网,白白浪费。现在正在研究中的可再生能源发电(不稳定的低品质的电)――电解水制氢(此时,氢起储能作用)――燃料电池高效发电(高质量、高品质的电),将使可再生能源切实为国民经济服务,而不像现在,示范成分多,实际效果小。
最佳燃料
汽车是人类文明生活的重要组成部分,富裕起来的中国人民自然渴望并实现拥有自己的汽车的权利。我很赞成中国民众的正当要求,不赞成一些人发表的所谓中国人要达到美国人的生活水平,需要几个地球的资源。当然,那么多汽车的燃料是很大的问题,但不是不可解决的问题。到那时,各种汽柴油替代燃料完全可以开动我们的汽车。这些替代燃料有电、生物燃料、甲醇、乙醇、天然气、氢气等。考虑到替代燃料的普适性,目前,最现实的替代燃料是天然气、氢。氢作为无碳能源,在使用中不排放CO2温室气体,满足环境友好的要求。同时,氢来自于水,氢使用后又生成水的循环性使得氢成为汽车的最理想的燃料。
氢能汽车分为氢燃料电池车和氢内燃机汽车。前者的效率应是后者的两倍以上,是汽车发展的终极解决方案。氢内燃机车是目前汽柴油内燃机汽车转向氢燃料电池汽车的过渡方案。
氢燃料电池车用氢气代替汽柴油开动现有的内燃机汽车,由于其价格便宜,有现有的汽车工业基础支持,将会迅速占领汽车市场。氢燃料电池车是用一种叫做“燃料电池”的发电设备代替现有的内燃机,使用氢气作原料,不排放CO2,不排放碳氢化合物、氮氧化物以及微米尺寸的微粒,只排放水汽,是地道的“零排放”汽车。目前的氢燃料电池车在最高车速、续驶里程、加注时间等方面都已经达到或超过现有汽油车的指标,加之氢燃料的环保性,氢燃料来源的多样性与可靠性,氢燃料电池汽车已经成为人们追求的终极的新能源汽车,是汽车史上的第。目前,全世界大约有二百多辆氢燃料电池的车正在示范。我国在2008年北京奥运会示范23辆氢燃料电池车,这些国产的氢燃料电池车成功地完成了奥运会的任务。今年6月开幕的上海世博会,将有近200台不同大小的燃料电池车为观众服务,其中绝大部分为国产氢燃料电池车。
燃料电池汽车的主要问题是自身性能还需要进一步提高,燃料电池的工作寿命应该提高一倍。燃料电池车应用的主要障碍是氢能加注站的建设严重滞后。在现阶段,氢能汽车开始阶段,加氢站建设商无利可图,不愿意建站,而没有加氢站则大大限制人们购买氢能车的欲望。为此,2009年9月,世界最著名汽车厂商,丰田、通用、德国奔驰、大众、本田、现代等的总管们,共同签署一封给能源公司的公开信。信中指出到2015年全世界将生产10万台氢燃料电池汽车,呼吁能源公司加速建加氢站。根据作者对燃料电池的了解,到2015年,燃料电池的寿命将不是问题。到那时,一辆行驶30-40万公里的汽车报废时,其中的燃料电池还可以工作。不过,本人认为公开信应明确要求各国政府首先拨款在若干大城市先建几个加氢站,这样能源公司更容易跟进。另外,如果2015年氢燃料电池车达到10万台的话,那么,氢内燃机汽车的数量会更多些。
中国政府已经出台氢燃料电池车的补贴政策,对燃料电池大客车和小轿车分别补助60万和25万元人民币,表示政府推动氢燃料电池车的决心。
走进寻常百姓家
除了在交通工具上使用氢能这种清洁能源,在日常生活中,氢能还有更多的用处,例如代替高污染的乙炔切割钢材,代替天然气在医药工业制成更可靠的玻璃瓶封口,代替铅酸蓄电池,制成超长时间可供电几十小时的备用电源等。其中,氢能重要的用处则是氢能分布式电站。分布式供电站是指将发电系统以小规模、分散式的方式布置在用户附近,可独立地输出电、热或冷能的系统。
分布式电站最大的优点是不需远距离输配电设备,输电损失显著减少,并可按需要方便、灵活地利用排气热量实现热电联产或冷热电三联产。常规电站发电效率约为35%,还要减去供电损失4%左右。而燃料电池电站的综合效率可达70%-80%,没有供电损失,提高了能源利用率;另外,直接安置在用户近旁的分布式电站与大电网配合也大大地提高供电可靠性。
氢能是二次能源,地球上没有天然的氢,现在的96%-97%的氢来自煤、天然气等化石能源与水反应来制取,在传统能源日渐减少的情况下,氢能必然用可再生能源来制取。那时,太阳氢风氢会应运而生。因为最终是电解纯水得到氢和氧,所有不会在制取的过程中,对环境造成任何影响。
氢能源范文2
1、清洁能源有太阳能、风能,生物能、水能,地热能,氢能等。
2、清洁能源,即绿色能源,是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源,它包括核能和“可再生能源”。
3、2019年9月20日,国家能源局发展规划司司长李福龙表示,目前正在研究“十四五”能源发展规划,将继续壮大清洁能源发展。
(来源:文章屋网 )
氢能源范文3
关键词:蓝藻 生物制氢 可逆氢酶 能源短缺
氢气作为世界上最轻的气体,其用处可大了。小孩子看到飘在天上的氢气球笑逐颜开,液态氢为火箭升空助上一臂之力,其高达3000℃火焰能焊接金属……然而,氢气最主要的用途还是作为未来世界的能源物质,解决人类日益严重的能源问题。氢是一种燃烧热值高、无污染的理想能源。将氢气作为能源,这就需要进行工业上的大规模生产。现有的工业制氢技术主要是化石燃料制氢和电解水制氢,分别利用了化学能和电能,其消耗之巨大甚至让制氢变的得不偿失,这一度让工业大规模生产氢作为能源的希望变的渺茫。但是,有一股巨大的能量,是我们每天都在无偿获得的,它在一天中一半的时间里都存在于我们的身边,我们人类不需要为利用它付出任何代价。它就是太阳能,试想,如果能将太阳能转化成氢能,那制氢的能量来源问题就得到了彻底的解决――无私的太阳是不会吝啬它的能量的。说起来容易,可是靠什么来把太阳能转化成氢能呢?现在已经有用物理或者化学的方法通过太阳能电解水来获得氢气。然而这些方法技术要求高,设备要求严格,且反应剧烈,不易控制。与之相比,微生物产氢是一条反应条件温和、能够利用可再生资源、环境友好的途径。如何利用微生物产氢呢?这就要靠一种我们肉眼看不见的微小的原核细菌――蓝藻。
我们通过生物课程对蓝藻的了解是它能进行光合作用,放出氧气,为人类在地球上维持生存做了贡献。然而,自从国外科学家Benemann和Weare发现了柱孢鱼腥藻(Anabaena cylindrica)在光照氩气环境中的放氢现象,用蓝藻获得氢气的技术开始进入人们的视野,并且吸引了越来越多的科学家投身其中。
那么,蓝藻是如何超出我们的常识,产生氢气的呢?这就是我要给大家介绍的蓝细菌(即蓝藻)制氢技术。
在庞大的蓝细菌家族中,有一种可以进行固氮的蓝细菌,称为异形胞蓝细菌。在固氮的过程中,便会产生氢气。
N2+8H++8e-+16ATP2NH3+H2+16ADP+16Pi
异形胞蓝细菌放氢是由细胞中参与氢代谢的酶即固氮酶和氢酶的共同作用引起的,其中氢酶包括吸氢酶和可逆氢酶(或称双向氢酶)。固氮酶催化了上述反应,而氢酶可以催化反应:
2H++2e-H2
大家可能观察到上面的方程式中的箭头是双向的。其中正向的反应生成了我们所希望得到的氢,这是可逆氢酶的功劳。可是逆向反应却又将生成的氢“打回原形”。这可就是吸氢酶在捣乱。吸氢酶能把好不容易还原得到的氢气又氧化成氢离子。于是,我们就要想办法去掉蓝细菌中的吸氢酶,而将可逆氢酶保留下来。通过化学诱变或者基因工程的方法,使吸氢酶基因失活,从而无法合成吸氢酶,可以达到这种目的。
光从这样看好像就功德圆满了,既生成了氢,生成的氢又不会被消耗掉,这样制氢不就成功了吗?可惜事情往往不是我们想象的那么简单。经过上述处理的异形胞蓝细菌虽然能够实现相对较高的产氢效率,但仍不能达到大规模产氢的要求(一般认为,10%的光能转化效率是大规模制氢所需要的)。异形胞蓝细菌产氢的主要限制在于异形胞蓝细菌主要是利用其异形胞内的固氮酶放氢,H2仅是固氮酶催化作用的副产物,固氮酶由于其本身的特征,其催化作用需要消耗较多的ATP(每转移1个电子至少2个ATP),从而严重限制了氢的产率,降低了光能转化为H2的效率。
如何解决这个问题呢?前文提到过,蓝细菌固氮的方式有两种,一种是通过固氮过程生成氢,另一种则是通过可逆氢酶。既然通过固氮过程制氢行不通,那么就只能通过可逆氢酶的途径来制氢了。而异形胞蓝细菌利用可逆氢酶放氢的主要限制因素是需要实现相对严格的缺氧条件。但是大家都知道,蓝细菌是可以进行光合作用的,这样就不可避免的使蓝细菌处于富氧状态中。看来,只有通过抑制蓝细菌的光合作用才能达到我们的最终目的。
在生物中,有一种称为营养迫胁的状态。它是指生物处于缺少一种或多种生长所必须的营养素的状态中,其正常生理过程与新陈代谢受到一定影响。利用对异形胞蓝细菌光合放氧敏感的硫、磷和碳酸氢盐缺失等条件,抑制氧的释放,有可能使培养系统处于缺氧状态,从而诱导可逆氢酶放氢。这样,就可能实现异形胞蓝细菌基于营养胁迫的利用固氮酶和可逆氢酶两阶段产氢的模式,即在正常营养条件下,异形胞蓝细菌进行正常的光合作用,利用异形胞内的固氮酶放氢;在营养胁迫条件下,异形胞蓝细菌则主要利用营养细胞内的可逆氢酶放氢。这样,异形胞蓝细菌可逆氢酶的放氢能力就可以得到利用,异形胞蓝细菌就可能实现连续高效产氢,从而进一步提高氢的产率。
这样,在获得了理想的蓝细菌与生长条件之后,只需通过发酵工程扩大培养,使其达到一定规模,便可满足工业化生产的要求,从而得到大量的氢。
氢能源范文4
【关键词】清洁;高效;燃料电池
燃料电池将燃料的化学能用化学方法直接转换成电能的发电装置,它利用水电解的逆反应原理,通过由电解液分隔开的2个电极中间的燃料(如天然气、甲醇或纯净氢气)的化学反应直接产生出电能。由于燃料电池不是热机,它不需承受热机的热力学损失项目,因此理论上它可在接近100%的热效率下运行,具有很高的经济性。目前实际运行的各种燃料电池,由于种种技术因素的限制,再考虑整个装置系统的耗能,总的转换效率在45%~60%范围内,如考虑排热利用可达80%以上。此外,燃料电他装置不含或含有很少的运动部件,工作可靠,较少需要维修,且比传统发电机组安静。另外电化学反应清洁、完全,很少产生有害物质。所有这一切都使得燃料电池被视作是一种很有发展前途的能源动力装置。
一、燃料电池的分类
目前研制的燃料电池技术在运行温度上有不同的类型,从比室温略高直到高达1000℃的范围。大多数工业集团公司的注意力集中在以下4种主要类型上:
(1)运行温度在60-80℃之间的聚合物电解液隔膜型燃料电池(PEMFC);
(2)运行温度在160-220℃之间的磷酸类燃料电池(PAFC);
(3)运行温度在620-660℃之间的熔融碳酸盐类燃料电池(MCFC);
(4)运行温度在880-1000℃之间的固体氧化物燃料电池(SOFC)。
可以将这些类型的燃料电池划分为低温型(100℃及以下)、中温型(约200℃左右)及高温型(600-l000℃)燃料电池。中温型和高温型燃料电池适于用在静止式装置上,而低温型燃料电池对于静止装置和移动式装置都适用。实用装置的功率容量差别也很大,可以给笔记本电脑及移动电话供电(数以W计),也可以给居民住宅(数kW)或是分散的电热设备和动力设备(数百KW到数MW)供电。
二、低温燃料电池
低温燃料电池产品常用的有质子交换膜燃料电池(PEMFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)和氢燃料电池等,上述电池产品都可以在室温下运作。
其中质子交换膜燃料电池(PEMFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)具备体积小、重量轻、方便电池堆设计等优点,而且无须电源、稳压器充电,补充供电燃料也仅需数秒钟时间,为使用者提供极大的方便,可用作便携式电子设备如手机、笔记型计算机、个人数字助理(PDA),乃至数字相机及摄影机等的电源,具有广阔的应用前景。
目前日本夏普公司在直接甲醇燃料电池(DMFC)方面取得了快速进展,创造了该类型燃料电池的功率密度新高,达到0.3W/cc,功率密度是普通碱性电池的30倍,锂电池的6倍;而日本松下公司研究开发的家用聚合物电解质燃料电池(polymer electrolyte fuel cell,PEFC)可以使用4万个小时和4000个循环使用周期,这种家庭电源使用的电池组产品即将投入量产。
氢燃料电池常用作新型汽车能源,氢燃料电池车也一直被认为是未来汽车发展的方向。这种车不需要汽油,而是靠氢气化学反应后产生的电流驱动,排放出来的是纯净的水。正因为具有低能耗、零排放的特点。目前欧美日韩等国的氢燃料汽车已经进入商业化阶段,我国虽起步较晚,但对汽车用氢燃料电池方面的研究进展迅速,由上海开发的氢燃料电池车超越三号的燃料电池体重不过275公斤,功率则达到了50千瓦,最高时速也超过了120公里。
三、中温型燃料电池
目前磷酸类燃料电池(PAFC)是开发时间最长、具有最先进技术的燃料电池。80年代,IFC(国际燃料电池公司)决定对其前期商业化生产线进行投资,制造和销售200kW的PAFC装置,并将其投入市场。东芝公司在80年代末就已经努力使PAFC技术进入商用市场。从此,PAFC技术就一直在静止燃料电池的市场中占据着显赫的位置。迄今为止,全球已经安装了500多台套PAFC燃料电池装置。
研究表明,这种燃料电池未能实现市场商业化的原因大致有以下几方面:
(1)电效率最高为40%,超过维修期限后会降到35%甚至更低水平。通常情况下设备的使用期限不超过20000运行h。
(2)有些试验性的设备如东芝公司管理的1套11MW设备未能达到顶期的性能水平。
(3)美国和日本政府大幅度削缩用于PAFC技术研究和开发的投资。
(4)从迄今积累的经验及在改善设计参数和降低产品成本方面的潜力来看,让PAFC技术成功地跻身于当今的市场中的可能性是极低的。
四、高温燃科电池
1.高温型燃料电池的特点
高温型燃料电池具有许多适于在静止式装置上使用的特性。但是在高温型燃料电池产生出电能之前需要较长的加热过程,因而这种技术不能应用于要求在短时间内频繁起动的各种实用装置。此外,高温型燃料电池还具有以下特点:
(1)不需要使用贵金属来催化电化学反应。一般情况下使用陶瓷材料。
(2)对CO完全没有限制。CO参加到电化学反应过程并像H2一样被氧化。
(3)对燃料表现出高度灵活性。可以给这类燃料电池发电设备供应天然气,天然气在设备内部被转换成H2和CO。这意味着无需任何外部燃料,从而大大简化了发电设备的平衡问题。
(4)高温可以将燃气轮机连接到该系统上,在这种情况下,燃料电池发电设备是在300kPa压力下运行,并在不考虑燃气轮机输出的情况下将燃料电池的功率密度提高约20%,因此使总的电效率提高10%,可成倍地降低使用期限成本。
(5)较高的运行温度也为排热提供了更多的灵活性。在电效率达60%或更高水平的联合循环系统中可限制废热排放,而在单循环下则会排放出更多的热量。
2.高温燃科电池技术
MCFC和SOFC是这类高温型燃料电池的2种技术。它们使用的材料不同。MCFC是在一只陶瓷容器中放入液态的金属碳酸盐作为电解液,如果没有采取防止电极老化的措施,燃料电他的使用寿命会受到影响。
在MCFC中电化学反应是由CO3离子引发的。MCFC采用的是颊型电池,和SOFC型的管形设计方案相比,这种颊型电他的功率密度要稍微高一些。这在成本上要比SOFC型装置优越。但在另一方面,由于SOFC所用的陶瓷材料非常稳定,可以用在950-1000℃范围内,所以SOFC装置在抗老化性能上更具优越性。到目前为止,所有的长期电池试验和正在运行的试验性机组都表明SOFC型装置的使用寿命可以达到70000-80000h,是MCFC型的2倍。
MCFC和SOFC两种技术在进行100-250kW功率范围的单循环现场试验中,成本都有大幅度的下降。目前在MCFC开发上占有主导地位的是美国的Fuel Cell Energy公司及其在德国的授权单位MTU,日本的Ishikawajima-Harima重工(IHI)和三菱公司等。而Siemens Westinghouse在SOFC开发上处于领先水平。
3.SOFC在配电市场方面的潜力
经济的提升、人民生活水平的提高、人口的不断增加、工业化的蔓延等都对世界能源供给造成巨大压力,但随着石油及矿物燃料价格的不断上升以及人们对于环境污染的日益关注,世界对使用清洁能源发电的需要也越来越高,这势必推动固体氧化物燃料电池(SOFC)市场的发展。而且对于分布式电源的需求,以及传统输电及配电系统建设及维护的巨大成本,也为固体氧化物燃料电池技术的推广提供了机会。北美和欧洲被认为是SOFC燃料电池技术最有希望的市场。
预计固体氧化物燃料电池将在未来的几年中强劲增长,其中最主要的应用领域是固定式发电站。全球工业分析家预计日本从2011年到2015年固体氧化物燃料电池市场将达到8.81%的复合年增长率;美国及欧洲市场在2012年将达到3.93亿美元。
4.SOFC技术应用的扩展
使用天然气作为燃料的SOFC是车载式装置,其扩展应用可有以下几种形式:
(1)家庭应用:新一代燃料电池将是扁平管型的,其功率密度是目前所用圆柱型燃料电池技术的2倍,因而将制造出5kW的燃料电池装置。这种设计方案是可行的,在配电市场中可以替代圆柱型燃料电池。
(2)l0MW以上的系统装置:很显然,只要SOFC技术占有了功率范围在250-10MW的市场,那么下一步最必然的是要争取占有l0MW以上更大规模发电设备的市场。通过把更多SOFC链接起来便能实现这个目标,也满足了高效率低成本的要求。20MW级规模燃料电池的电效率已经接近甚至超过70%。
(3)用液态燃料运行:使用天然气作为燃料将SOFC的应用局限在靠近天然气供气网的区域内,从而使这项新技术的应用受到限制。因此存在着让SOFC使用液态燃料的迫切要求。因此,应与大型石油公司合作进行该课题的研究开发,选择一种适宜的液体燃料并设计出最适于使用这种新燃料的SOFC发电装置,以便为边远的用户服务。
(4)C02的分离:Shell公司和Siemens Westinghouse公司正在共同研制一种能将CO2从完全反应后的燃料中分离的SOFC设飞方案。例如,当把其装在用于回收油的平台上时,可以把CO2用泵压到地下储层中,这不但可省去CO2的排放税,还可提高原油的产出量。
(5)综合性应用:CO2分离装置可能是点火的火花装置,它使得SOFC在一种封闭且可再生的能量循环中成为关键性部件。经过一段时间,SOFC能产生出热量和电力,例如用于大型暖房的设施中,SOFC装置产生的C02可用来加快植物的生长。而任何一种农作物收获后的剩余有机物都可以转化为气体供给SOFC作燃料。
氢能源范文5
在去年国务院为应对国际金融危机而新增的四万亿投资中,直接用于节能减排、发展新能源产业的资金就达到了2100亿。中央政府推进新能源产业发展的决心之大,力度之强,前所未有。
事实上,早在国际金融危机爆发之前,中国就采取一系列重大举措,切实施行节能减排,推动新能源产业的发展。
从2007年开始,全国就统一行动,拆毁了国内所有的燃煤小电厂并积极推动有效开发利用煤层气(瓦斯)。与此同时,全国还取消了553项高污染、高耗能和资源性产品的出口退税;当年,国家还先后出台了天然气、煤炭产业政策,以推动能源产业结构优化升级,优化能源使用结构。
接下来,国家又实施了新修订的《外商投资产业指导目录》,对我国稀缺或不可再生的重要矿产资源不再鼓励外商投资,同时进一步鼓励外资进入循环经济、可再生能源等产业;一些不可再生的重要矿产资源不再允许外商投资勘查开采,限制或禁止高物耗、高能耗、高污染外资项目准入。同时,建筑物强制节能、家用电器节能标准等也正在逐步进入实施阶段。
新能源产业和低碳经济的发展,使我国的经济发展开始逐步摆脱单纯依赖传统能源、资源的局面,降低了我国经济对石油等传统能源的依赖程度,同时也带动了一大批相关产业的快速发展,为我国经济的发展增添了新的活力。
2008年,席卷全球的国际金融危机爆发后,受制于国际能源市场的传统产业一度陷入困顿,但刚刚兴起的新能源经济却以其低依赖性、可持续性的特点成为我国经济增长中的一个亮点。
潘家华:低碳经济带来巨大机遇
记者:低碳发展具体将带来哪些机遇?
潘家华:建设低碳城市,发展低碳经济,具有非常积极的意义,可以为地方今后的发展带来很多机遇,起码有以下几条:
一,发展低碳经济与国家正在开展的建设资源节约型和环境友好型社会在本质上是一致的,是贯彻和落实科学发展观的具体体现,与国家宏观政策相吻合;二,发展低碳经济,通过与节能减排和生态市建设相结合,可以强化当地的可持续发展;三,可以创造国际合作的机会。通过发展低碳经济,可以吸引来自发达国家的低碳技术投资,促进国际合作;四,可以增强经济竞争力。低碳经济的着眼点是未来数十年以“低碳经济”为标志的新一轮全球竞争,中国要未雨绸缪,争取在竞争中占据一席之地;五,低碳经济倡导的绿色生活方式、理性消费理念与每个人的健康密切相关。
记者:有一种观点认为,减少碳排放会损害经济发展,我国走低碳经济之路会面临哪些困难?
潘家华:这一观点并不科学,减少碳排放关乎人类共同未来,节能减碳,实际上是共赢。低碳是有成本的。但是,在未来,碳是要计入产品成本的,环境也是一种成本。实际上,低碳生活并不遥远,很多是可以从现在开始、一步一步做的,并不是一定要等到未来。例如,我们可以少开车、多坐公交车等,这些简简单单、点点滴滴的改进,都可以在日常生活中实现。张坤民:发展新能源是内在要求
记者:我国发展新能源产业的原因?
张坤民:我国发展低碳经济除了应对气候变化等外部压力外,还有以下几个方面的内在要求。
一是我国人均能源资源拥有量不高,探明量仅相当于世界人均水平的51%。这种先天不足再加上后天的粗放利用,客观上要求我们发展低碳经济。
二是碳排放总量突出。我国人口众多,能源消耗巨大,碳排放总量不可避免地逐年增大,其中还包含着出口产品的大量“内涵能源”。我们靠高碳路径生产廉价产品出口,却背上了碳排放总量大的“黑锅”。在一些发达国家将气候变化当做一个政治问题之后,我国发展低碳经济意义尤为重大。
氢能源范文6
长达14天的德班气候大会,让各国代表都心力憔悴、疲惫不堪,会议期间各种突发事件不断。11月30日,德班大会在讨论绿色气候基金设计问题时,美国代表提出要对基金设计草案进行深度修改,导致会议无法达成基本共识,会场一片混乱,大会主席只好宣布暂停会议。
而美国在减排问题上一贯的消极态度在会场上遭到了美国学生的抗议,美国气候变化特使托德?斯特恩只能尴尬地站在台上,等待美国学生大声朗读宣言。正当各方代表为谋求最后的成果“加时”磋商时,一份伪造的“决议草案”在会场散发,会议议程不得不再次推迟。
德班会议的“拉锯战”加上时不时的“突发事件”,让所有人对这次大会充满了悲观情绪。12月11日凌晨,德班大会终于闭幕,《京都议定书》第二承诺期“起死回生”,另外,还通过了涉及长期合作行动计划、绿色气候基金和2020年后减排的安排等决议文件。
本届大会主席、南非国际关系与合作部部长马沙巴内坦言,虽然大会上达成的4份决议“并不完美”,但它们是“里程碑式”的。
这一结果让所有人特别是中国代表长出了一口气。自《京都议定书》第一承诺期实施以来,中国已成为CDM(清洁能源发展机制)的主要供应方,不但为全球温室气体减排做出了贡献,也为国内企业带来了不小的收益。
《京都议定书》第二承诺期如果无法延续,CDM可能在2012年以后不复存在。由于对CDM前景悲观,近两个月来,国内CDM项目不断遭到国外买家的变脸,被要求降低价格或中止合同。目前,CERs(温室气体核证减排量)价格已经腰斩,跌至5欧元左右的历史低位。尽管《京都议定书》第二承诺期已成定局,但CDM行业要经历两三年的低迷期已毋庸置疑。
国内CDM经历自然淘汰期
江苏镇江强凌电子在苏北涟水县为当地农民免费发放节能灯,换取他们的白炽灯。相比白炽灯,节能灯可以节约75%的用电量,100万只节能灯在当地一年可节约用电超过5000万千瓦时,为当地农民每年节省电费2500万元。按照火力发电的标准,100万只节能灯使用7年可累计减排二氧化碳23万吨。
强凌电子将这23万吨碳减排指标以每吨11欧元的价格卖给了德国复兴信贷银行。这样的生意源于清洁能源发展机制(CDM),是国际社会为减缓气候变化,基于市场建立的创新机制。从市场的角度,CDM形成了一个多赢的局面,创造了多赢的商业模式。
不久前的2011年气候变化绿皮书《应对气候变化报告(2011):德班的困境与中国的战略选择》显示:截至2011年9月15日,中国在联合国清洁发展机制(CDM)执行理事会成功注册项目数量增加为1574个,约占东道国注册项目总量的45.7%,签发量约4.19亿吨二氧化碳,占全球总签发量的57.91%,累计收入超过30亿美元。
自2004年中国碳交易市场启动以来,国内就兴起了一波CDM项目热潮,各省市相继成立了CDM管理中心,以项目开发和咨询为主的中介机构也应运而生。北京一致人和国际环境科技有限责任公司董事长杨智良对《新财经》记者表示:“CDM应该是一个很好的机会,最早的时候了解的人不多,记得我们刚开始做CDM的时候,我的一名员工就说,全国真正懂低碳的人可能只有100个,我就是其中的一个。应该说,最早进入CDM领域的人,抓住了很好的机会。”
经过几年的发展,CDM在中国涉及的项目包括能源、化工、建筑、制造、林业等领域,其中,可再生能源中风电占了最高比例。“十一五”期间,中国的风电每年都呈翻番式增长,这其中与国家鼓励新能源的政策有关,还有一个重要原因就是CDM项目的推动。中创碳投战略总监钱国强表示:“国家鼓励企业投资绿色能源,但企业转型是需要付出高成本的。我们可以通过市场手段帮助企业将高成本变得具有可行性,CDM项目正好可以有一块补贴,激励企业开发风电项目。”
北京景源丰华国际咨询有限公司技术总监郑照宁对记者说:“以前,大家都说风电行业是替银行打工的,因为风电企业赚的钱刚好够还银行贷款。在国内,最好的风电项目能达到7%的收益率已经不错了,有了CDM后,1吨减排量可以补贴10.5欧元,等于1度电增加了1毛钱,这已经非常可观了,相当于把风电项目的收益率提到了8%以上。”
如今,在全球CDM项目中,中国项目已经占了半壁江山,而且,中国项目无论从数量上还是规模上,都比其他国家大得多。郑照宁介绍:“中国CDM项目的特色就是单个项目减排量大,比如菲律宾,一共做了40多个项目,加起来的减排量还不到60万吨。而中国内蒙古一个300兆瓦的风电项目减排量就达70万吨。”
杨智良也告诉记者:“仅云南、四川、湖南三省的项目数量就达七八百个,有的小国家可能一共才有十几个项目。而且,中国项目比较规范,容易跟国际接轨。目前,能与中国相提并论的也就是印度和巴西。”
看到CDM带来的收益,国内很多企业都成立了CDM部门,一些中介机构也纷纷抢食这块蛋糕。但由于CDM项目开发周期都比较长,注册手续繁琐,一个项目的注册时间顺利的话也要两年,拿到钱最短也要三年;而且,CDM机构都不是很大,三四十人的公司就算大的,有些小公司只做了几个项目甚至一两个项目就做不下去了。杨智良告诉记者:“经过几年的沉淀,国内像湖南、甘肃的CDM中心做得还比较好,其他省市的CDM中心后来几乎都烟消云散了。现在国内CDM机构能剩下五分之一就不错了,原来CDM项目火的时候,我们公司天天都有好几拨外国人过来,现在一周也没有一个外国人来。”
有些中介机构在经过了几年的运作后,刚刚到收获期,时间已经到了2008年、2009年,距离《京都议定书》第一承诺期结束的2012年越来越近。2009年哥本哈根世界气候大会的无果而终,加深了人们对CDM行业的悲观情绪,CDM项目在2012年之后是否还存在,完全取决于《京都议定书》第二承诺期的谈判。由于CDM项目耗时良多,加上对未来前景的悲观,国内小的中介机构纷纷退出了CDM市场。做得比较好的机构尽管项目不少,但也始终在忐忑中等待着2012年“大限”的来临。
CDM遭遇历史低谷
在运作初期,大家都认为CDM是天上掉“馅饼”的项目,在对整个程序不太了解的情况下,纷纷盲目进入。但真正进入到这个行业后才发现,其实很难做,没有一定意志力很难在CDM业做下去。杨智良告诉记者:“我们的技术人员为一个项目投入两三年时间,最后可能因为政策、市场或其他原因,项目注册失败了。每到这个时候,大家都会嚎啕大哭。而且手上的其他项目,也许是同样的结果,但这是没办法的事情,既然进来了,只能硬着头皮做下去。当然,一旦项目签发下来,还是很有成就感的。”
杨智良也给记者讲述了他们在运作项目过程中的酸甜苦辣。由武汉凯迪电力和圣农公司合资成立的凯圣生物质发电厂,是利用圣农养鸡场的废料――稻壳和鸡粪的混合物为燃料发电,这种利用生物质能发电产生的二氧化碳是可以不计算的。这个项目一年的减排量是19万吨,买家是日本大型电力公司――东京电力。
由于利用鸡粪发电申请CDM项目在国内属首例,没有现成的方法学可以参考。在做了方法学偏移后,项目两年后在国内通过了注册。但递到东京的第三方审核机构后,半年都没有音讯,后来只好投诉,又经过了半年时间终于有了最后的结论。整个项目经过了三年时间才注册下来。正当武汉凯迪和整个项目组认为大功告成之时,日本发生了核泄漏,事故殃及项目的买家――东京电力,当时,东京电力要破产的传闻不胫而走。大家都在担心三年的心血可能要白费。绝望之时,东京电力还是在非常困难的情况下按期支付了项目费用。
其实,国内CDM项目的注册过程很多都是一波三折,杨智良感叹:“项目开始时,业主都比较配合,到了一定阶段,业主对项目熟悉了以后,就会讲很多条件。等双方磨合得差不多了,国际市场上又发生了方法学的变化或技术上的变化。等这些问题都解决了,欧债危机来了,买家又没钱了。”
近半年来,CDM项目所产生的CERs(温室气体核证减排量)价格跌至每吨5欧元左右的历史低点。中国大量CDM项目面临买家变脸的风险。钱国强表示:“这跟供求失衡有关,欧洲的需求量有限,再加上欧洲、美国的经济不好,在这种情况下,发达国家越来越把CDM看作是一种援助项目,积极性越来越差。”
杨智良认为:“其实,碳市场与股市差不多,都是做金融产品,碳市场价格下跌,跟碳市场本身关系不大,跟实体经济不景气有关。2009年金融危机时,碳交易也是一落千丈,当时像花旗银行、世界银行都撤出了碳市场。”
碳市场价格走低,严重影响了国内CDM项目的实施。近两个月来,国外很多买家提出中止项目,或者提出各种条件,如果这些条件达不到,买家就解除合同。郑照宁介绍说:“每一个CDM项目都有上百页的条款,之前包括业主、中介机构、律师都不会注意那么多条款,以前市场好的时候,买家从来没用过这些条款。现在价格跌了,买家怕赚不到钱,所以启动这些条款来达到中止合同的目的。”
就在德班气候大会期间,国内很多CDM项目业主都遇到了这个问题,给企业造成了较大的损失。郑照宁举例说:“一个风电CDM项目之前的价格是10.5欧元,现在的浮动价格只有4.54欧元,1吨减排量就损失6欧元,相当于1吨减排量要损失50元人民币,一个10万吨的风电项目就要损失500万元。”
买家变脸是近期国内CDM项目遭遇的普遍现象。之前,发改委规定了国内CDM项目申请中的碳交易底价,化工类项目最低价为8欧元/吨,可再生类项目最低价为10欧元/吨。杨智良对记者说:“现在买卖双方只能坐下来谈判,按照国内之前的保底价,买家要想变动价格也不是那么容易,大家都在以一种拖而未决的方式处理。”
探索减排新盈利模式
德班大会期间,各方都在时时刻刻关注大会的进程,中国由于是CDM项目的主要卖方市场,更加关注《京都议定书》第二承诺期的实施。应该说,德班会议的结果还是让各方人士松了一口气。此前,以承接和咨询CDM项目的中介机构也做了充分的思想准备,一旦《京都议定书》第二承诺期不存在了,他们也会在2012年前把能注册的项目都注册上,因为只要是2012年12月31日前注册的项目,在2012年以后产生的减排量也是可以交易的。但2013年以后的新项目可能就没有人接了。
德班会议决定实施《京都议定书》的第二承诺期,给CDM行业带来了新希望,至少他们不用在2012年以后转行去做别的了。但是,即使有了《京都议定书》第二承诺期,CDM的行业形势也不会像以前一样。第二承诺期只是各国的一种共识和政治上的承诺,最后执行下去还是一个艰难的过程。
钱国强认为:“第二承诺期应该是打了折扣的,像俄罗斯、日本已经明确宣布要退出《京都议定书》,加拿大近日已经正式退出了。第二承诺期参加的国家肯定比以前少了。”
而且,CERs(温室气体核证减排量)的主要需求方――欧盟规定2012年以后只无条件接受来自最不发达国家的CDM项目,是否接受发展中国家的CDM项目,现在看还有很大的不确定性。虽然德班会议是一个积极信号,但欧洲的政策是否会松动,还要观察。
郑照宁认为:“估计国内CDM行业在2013年以前都会比较低迷,2014年能有一定起色就不错了。真正火起来应该要到2020年,也就是中国真正参与减排的时候。”
不过,2012年以后还会有新的市场可以开拓,比如澳大利亚2015年会启动碳交易市场,韩国也会在2012年通过碳交易立法,这些国家将成为新的CDM出口市场。包括日本,虽然它不参加《京都议定书》第二承诺期,但日本在减排方面有一些新的机制。日本与中国、越南、菲律宾、印度、秘鲁和泰国国家间签署了合作减排项目,通过技术转让使海外二氧化碳等温室气体减排部分能算入日本的减排量。所以,未来日本用技术来与中国交换减排量也是有可能的。
钱国强表示:“2013年至2020年,全球CDM肯定会有一个逐步退出的机制,所以国内也要建立碳交易机制。”郑照宁认为:“如果发改委的《中国温室气体自愿减排交易活动管理办法》能尽快得到国务院批准,国内碳交易市场应该能做起来,但相关政策在短时间内无法出台的话,对于国内CDM行业肯定会有影响,一些中介机构、管理公司会减少,一些公司可能会转行。”
尽管《京都议定书》给了我国CDM行业一个缓冲的时间,但今后CDM项目肯定会在技术层面有比较大的变化。杨智良表示:“其实CDM技术层面的问题从2008年开始就在变化,比如,原来有6种温室气体项目都可以申请,最早我们做了很多氢氟碳化合物(HFC3)的项目,后来逐渐被限制了;还有一些余热发电项目,也随着技术基准线的变化逐渐淡出了市场。”
未来,无论是CDM项目类型还是减排的计算方法上,都可能发生变化。比如,以前是按项目减排,今后可能会按行业减排;以前能做的项目今后可能不能做了,但以前不能做的项目可能今后就能做了;还有,项目的计算方法、碳交易的方式,等等,今后都可能发生变化。