隨著全球能源和環(huán)保形勢(shì)的日益嚴(yán)峻,國(guó)際社會(huì)對(duì)可再生能源的重視度達(dá)到了前所未有的高度,世界各國(guó)不僅在本國(guó)內(nèi)積極鼓勵(lì)可再生能源的發(fā)展,還聯(lián)合起來為了全世界的可持續(xù)發(fā)展而共同努力,尤其是2005年《京都議定書》的正式生效及“2005年北京國(guó)際可再生能源大會(huì)”的召開,將全世界對(duì)可再生能源的重視推向了高潮。
全球高度關(guān)注可再生能源事業(yè)發(fā)展
自1992年召開的聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)以來,可持續(xù)發(fā)展思想逐漸成為各國(guó)首腦的共識(shí)。在可持續(xù)發(fā)展的世界首腦會(huì)議上,對(duì)新能源和可再生能源的開發(fā)利用的討論就已經(jīng)成為會(huì)議的重要內(nèi)容之一?!都s翰內(nèi)斯堡執(zhí)行計(jì)劃》中進(jìn)一步將要求采取的國(guó)際共同行動(dòng)的重點(diǎn)放在能源方面,以促進(jìn)消除貧窮,改變不可持續(xù)的消費(fèi)和生產(chǎn)模式,并促進(jìn)各區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。
該計(jì)劃明確要求:第一,以擴(kuò)大利用可再生能源為手段,加強(qiáng)獲得可靠、經(jīng)濟(jì)、可行、社會(huì)上可接受和對(duì)環(huán)境無害的能源服務(wù)和資源;第二,改善獲得現(xiàn)代生物質(zhì)能技術(shù)的途徑和薪材來源與供應(yīng),在農(nóng)村地區(qū)和其它適合區(qū)域內(nèi)進(jìn)行商業(yè)化生物質(zhì)能的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)第三,通過更好地管理資源,更有效地利用燃材和新產(chǎn)品或改良產(chǎn)品,以及旨在促進(jìn)可持續(xù)利用生物質(zhì)能和可再生能源的技術(shù),改善傳統(tǒng)的利用模式。該計(jì)劃還要求支持?jǐn)U大利用可再生能源的各項(xiàng)舉措,尤其是在農(nóng)村和城市周圍的地區(qū),支持非洲各國(guó)努力實(shí)現(xiàn)《非洲發(fā)展新伙伴關(guān)系》的目標(biāo),其中之一是確保在20年之內(nèi),至少35%的非洲人口能獲得能源,尤其是在農(nóng)村地區(qū)。
2005年1月在路易港召開的審查小島嶼發(fā)展中國(guó)家可持續(xù)發(fā)展行動(dòng)綱領(lǐng)執(zhí)行情況國(guó)際會(huì)議的報(bào)告指出,對(duì)能源的依賴是這些國(guó)家經(jīng)濟(jì)脆弱的一個(gè)主要原因。小島嶼發(fā)展中國(guó)家的許多偏遠(yuǎn)和農(nóng)村社區(qū)很少或根本沒有能力承擔(dān)現(xiàn)代能源服務(wù)。報(bào)告還同時(shí)指出,因?yàn)榈乩砦恢玫脑?,許多特別適宜采用可再生能源小島嶼發(fā)展中國(guó)家,已經(jīng)承諾要在國(guó)際社會(huì)的必要支持下,加強(qiáng)本國(guó)在可再生能源開發(fā)利用領(lǐng)域的努力。
2005年11月在由全球近90多個(gè)國(guó)家部長(zhǎng)和代表參加的北京國(guó)際可再生能源大會(huì)上形成了題為《實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的可再生能源》北京宣言。該宣言進(jìn)一步強(qiáng)調(diào),在開發(fā)和利用可再生能源行動(dòng)中要加強(qiáng)國(guó)際間合作,提高發(fā)展中國(guó)家對(duì)可再生能源利用能力,這種合作包括南南合作和南北合作。
各國(guó)政府積極推動(dòng)本國(guó)可再生能源的發(fā)展
由于國(guó)際社會(huì)的努力,使人們更清楚地認(rèn)識(shí)到,加速開發(fā)和擴(kuò)大利用可再生能源可帶來的許多經(jīng)濟(jì)繁榮、社會(huì)發(fā)展和環(huán)境改善的好處。同時(shí),也激勵(lì)各國(guó)大力促進(jìn)可再生能源的開發(fā),包括根據(jù)《1996-2005年世界太陽能方案》進(jìn)行的可再生能源開發(fā)。在全球范圍內(nèi),可再生能源的開發(fā)利用正在有目的、有計(jì)劃的快速推進(jìn)。在可再生能源的開發(fā)利用中,發(fā)達(dá)國(guó)家在其中發(fā)揮了重要的作用,發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)可再生能源的開發(fā)利用程度在國(guó)際可再生能源開發(fā)利用總量中占有至關(guān)重要的比例,他們通過一系列的鼓勵(lì)政策,鼓勵(lì)國(guó)家和社會(huì)機(jī)構(gòu)加大對(duì)可再生能源開發(fā)利用的投資力度。1997年,歐盟在可再生能源共同戰(zhàn)略和行動(dòng)計(jì)劃白皮書中提出了明確的可再生能源發(fā)展目標(biāo),可再生能源在一次能源中的比例將從1996年的6%提高到2010年的12%,可再生能源電力也將從1997年的14%增加到2010年的22%,其中主要是生物質(zhì)發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電,到2010年,風(fēng)力發(fā)電要達(dá)到1.0億千瓦,新技術(shù)生物質(zhì)能要達(dá)到9000萬噸油當(dāng)量(相當(dāng)于1.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤)。為了實(shí)現(xiàn)可再生能源發(fā)展目標(biāo),歐洲各國(guó)制定了多種法規(guī)和政策,鼓勵(lì)和支持可再生能源的發(fā)展。以英國(guó)為例,英國(guó)是歐洲國(guó)家中能源最豐富的國(guó)家,能源資源主要來自煤炭、石油和天然氣,而水電資源比較缺乏。長(zhǎng)期以來,英國(guó)所消耗電力的70%出自煤炭、石油和天然氣,28%出自核電,而水電及其他可再生能源所占的比例僅約為1%。隨著其石油及天然氣資源的日漸枯竭和使用煤炭對(duì)環(huán)境破壞影響矛盾的日益突出,英國(guó)政府為解決污染問題,擺脫對(duì)礦物燃料的過分依賴,建立一個(gè)多樣化、安全和可持續(xù)供應(yīng)的新能源產(chǎn)業(yè),英國(guó)政府制定了新能源和可再生能源計(jì)劃。該計(jì)劃的早期重點(diǎn)是可行性評(píng)估,即評(píng)價(jià)新能源和可再生能源對(duì)英國(guó)能源供應(yīng)貢獻(xiàn)的潛力、成本和時(shí)間。1995年,在全面總結(jié)回顧的基礎(chǔ)上,英國(guó)政府發(fā)表了能源白皮書,提出了到2000年可再生年能源發(fā)電能力達(dá)到1500兆瓦的目標(biāo)和為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)而制定的戰(zhàn)略。2000年1月,英國(guó)政府宣布2010年英國(guó)可再生能源發(fā)電將達(dá)10%;2002年4月,英國(guó)又引入了可再生能源公約(即要求英格蘭和威爾士的供應(yīng)商逐年提高收購(gòu)可再生能源電力的比例),同時(shí)對(duì)可再生能源發(fā)電免征氣候變化稅。這些措施每年為可再生能源工業(yè)提供價(jià)值10億英鎊的支持。同時(shí),英國(guó)政府計(jì)劃從2002年到2008年提供5億英鎊,資助尚未完全成熟或尚未具備經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力的可再生技術(shù)的示范,開發(fā)新興的可再生技術(shù)和低碳技術(shù),其中包括為能源作物和生物質(zhì)能項(xiàng)目撥款6000萬英鎊,為光電系統(tǒng)撥款3100萬英鎊。2003年初英國(guó)政府公布了《能源白皮書》,強(qiáng)調(diào)了以環(huán)境為目標(biāo)的能源發(fā)展戰(zhàn)略,規(guī)劃了新能源、可再生能源等開發(fā)計(jì)劃,對(duì)保持和更新核能設(shè)施未列入重點(diǎn)。2004年4月,英國(guó)政府首次公布《年度能源白皮書》并提出要在2020年前,使國(guó)內(nèi)可再生能源需求比例達(dá)到20%。8月初,英國(guó)政府宣布設(shè)立一個(gè)5000萬英鎊(約合9000萬美元)的特別基金,主要用于資助將首次把海洋波浪能手潮汐能產(chǎn)生的電力輸送到全國(guó)電網(wǎng)的大規(guī)模示范項(xiàng)目。近4年來,英國(guó)政府通過資助和研發(fā)支持等形式,向可再生能源行業(yè)提供了3.5億英鎊(1英鎊約合1.8美元)資金。
各國(guó)政府在扶持本國(guó)可再生能源開發(fā)利用方面不僅有宏觀政策,而且還有配套的政策工具和具體措施。美國(guó)早在1978年頒布了全國(guó)性的法律,要求按公用事業(yè)機(jī)構(gòu)可免稅從聯(lián)產(chǎn)電廠和小型可再生能源生產(chǎn)廠家購(gòu)電,以改善供電方面的競(jìng)爭(zhēng);居民或企業(yè)安裝以可再生原料發(fā)電設(shè)備,可享受減免投資稅。1992年,美國(guó)頒布另一部類似的法律的法規(guī)性文件,為投資可再生能源技術(shù)所享受的直接財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)提供了依據(jù),其中某些獎(jiǎng)勵(lì)辦法今天仍適用于投資者。最近幾年,美國(guó)聯(lián)邦政府大力促使各地方政府頒布法律,推廣使用可再生能源。美國(guó)現(xiàn)有28個(gè)州已經(jīng)采用或正在考慮采用可再生能源組合標(biāo)準(zhǔn),以確保本州電力供應(yīng)中至少有一定比例的可再生能源。美國(guó)的許多城市也為推廣可再生能源而規(guī)定了進(jìn)一步的獎(jiǎng)勵(lì)辦法。歐盟目前的努力目標(biāo)是,可再生能源在一次能源中的比例要由1997年的6%提高到2010年的12%、2020年的20%,2050年將達(dá)到50%可再生能源電力在整個(gè)電力中的比例由1999年的14%提高到2010年的22%。許多歐盟成員國(guó)主要以購(gòu)電法和可再生能源法等手段,強(qiáng)制公用事業(yè)機(jī)構(gòu)以高于,市價(jià)的價(jià)格向可再生能源生產(chǎn)廠家購(gòu)電,以此鼓勵(lì)民間對(duì)可再生資源開發(fā)的投資。
由于歷史的原因,發(fā)展中國(guó)家對(duì)可再生能源開發(fā)利用的投入力度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于發(fā)達(dá)國(guó)家,但近年來發(fā)展中國(guó)家已經(jīng)意識(shí)到發(fā)展可再生能源對(duì)本國(guó)乃至全世界可持續(xù)發(fā)展的重要意義。目前,在許多發(fā)展中國(guó)家已經(jīng)出現(xiàn)了加大政策支持力度的趨勢(shì)。巴西、印度和菲律賓等國(guó)已經(jīng)制訂了國(guó)家級(jí)方案,做出了機(jī)構(gòu)安排,以支持可再生能源開發(fā)。目前,巴西生物液體燃料已替代了50%的石油進(jìn)口。但同時(shí),在一些發(fā)展中國(guó)家,由于缺乏承擔(dān)可再生能源技術(shù)的資金能力,各種開發(fā)利用方案規(guī)模仍然很小,無法對(duì)國(guó)家的能源體制產(chǎn)生重大影響。為此,多數(shù)經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織國(guó)家都制訂了具體措施,建立了支持全球可再生項(xiàng)目支持計(jì)劃和目標(biāo)并形成了多種方案。根據(jù)這些方案,許多國(guó)家已經(jīng)開始執(zhí)行多種多樣的項(xiàng)目。這些項(xiàng)目通常是與政府機(jī)構(gòu)、私營(yíng)公司、非政府組織、商業(yè)銀行、擔(dān)保機(jī)構(gòu)和小額融資組織共同合作執(zhí)行。
在推廣可再生能源的其他措施方面包括:政府采購(gòu)或投標(biāo)制度;差別生產(chǎn);投資稅、銷售稅、特許權(quán)稅;減免稅、退稅、退款;可轉(zhuǎn)讓憑證;第三方籌資;綠色電價(jià);凈電量計(jì)費(fèi);消費(fèi)者補(bǔ)貼或退款等。最近的研究表明,以推廣使用可再生能源為目標(biāo)的政策措施能夠有效地刺激可再生能源的項(xiàng)目投資、設(shè)備生產(chǎn)、貿(mào)易和開發(fā)利用。
可再生能源的經(jīng)濟(jì)性日益明顯
一直以來,缺乏經(jīng)濟(jì)性使得可再生能源這種有利于人類可持續(xù)發(fā)展的清潔能源未得到應(yīng)有的迅速發(fā)展。丹麥早在1890年建造了世界上第一臺(tái)風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī),但由于化石能源的發(fā)電成本相對(duì)較低,風(fēng)力發(fā)電進(jìn)展緩慢,長(zhǎng)期以來主要用于邊遠(yuǎn)地區(qū)的用電問題,很難大范圍地替代傳統(tǒng)的化石能源。同樣,早期的太陽能電池板在其整個(gè)生命周期內(nèi)所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值甚至不足以彌補(bǔ)用于制造它所消耗的成本。
隨著技術(shù)的進(jìn)步,可再生能源的這種尷尬局面正在改變。根據(jù)德國(guó)環(huán)境自然和安全部2005年公布的《可再生能源》報(bào)告統(tǒng)計(jì),風(fēng)能、太陽能集熱和生物質(zhì)能等發(fā)電方式的絕對(duì)成本正在向傳統(tǒng)的火力、水力靠近,光伏發(fā)電的能源回收期已經(jīng)從10年以上縮短至3-5年,而這些可再生能源的建設(shè)周期比傳統(tǒng)的電廠建設(shè)周期短了一個(gè)數(shù)量級(jí)。
根據(jù)Riso丹麥國(guó)家研究試驗(yàn)機(jī)構(gòu)對(duì)安裝在丹麥的風(fēng)電機(jī)組所進(jìn)行的評(píng)估,1981-1995年間,風(fēng)電成本由15.8歐分/千瓦時(shí)下降到5.7歐分/千瓦時(shí),減少了2/3。2002年丹麥每千瓦裝機(jī)容量的投資成本為823歐分,發(fā)電成本4.04歐分/千瓦時(shí)。預(yù)計(jì)2010年發(fā)電成本下降至3歐分/千瓦時(shí),2020年降低至2.34歐分/千瓦時(shí)。北美的風(fēng)電成本已從1980年的20美分以上下降到5美分以內(nèi)。我國(guó)內(nèi)蒙古、新疆等地的風(fēng)電成本也已降至0.4-0.5元,與沿海地區(qū)的火電成本持平,中國(guó)科學(xué)院電工所甚至預(yù)測(cè)2010年發(fā)電成本會(huì)降至每千瓦時(shí)0.30元。
可再生能源開發(fā)利用速度加快
近10年來,開發(fā)和利用新能源和可再生能源總的趨勢(shì)在逐漸擴(kuò)大。表1列出了各地區(qū)利用可再生能源發(fā)電使用的情況。表2數(shù)據(jù)是水電情況。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,水電消耗所占份額仍相對(duì)保持不變,但在工業(yè)化國(guó)家,出于生態(tài)考慮,某些水壩不再使用,出現(xiàn)水電份額開始下降趨勢(shì),而水電的發(fā)展在非洲和西亞一直都很強(qiáng)勁。表3表明的是酒精燃料和生物質(zhì)燃料增長(zhǎng)情況。
盡管新能源和可再生能源的開發(fā)利用總體上明顯增加,但其總量在能源總量中的比例仍然很小。2002年,各種可再生能源(包括大型水電和非商用生物質(zhì)能)只提供全球一次能源供應(yīng)量的13.4%,各種規(guī)模水電占2.2%,可燃可再生物(主要是薪材和木炭)占10.8%,地?zé)?、太陽能、潮汐能和風(fēng)能占0.5%。
表4所示的是1990-2002年期間平均各種可再生能源提供能量的年度增長(zhǎng)率。各種能源開發(fā)情況差異大。固體生物質(zhì)能、地?zé)崮芎退姽?yīng)的能量,僅比所供應(yīng)的一次能源總量增長(zhǎng)快10%至30%。太陽能和風(fēng)能及都市固體廢物和固體生物物質(zhì),實(shí)際上成了可再生能源利用快速增長(zhǎng)的領(lǐng)域。
目前,很多國(guó)家加快對(duì)可再生能源研發(fā)基礎(chǔ)上的開發(fā)和利
用速度。在研發(fā)方面的重點(diǎn)主要集中在并網(wǎng)與非并網(wǎng)供電;風(fēng)能發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、水力發(fā)電、潮汐、地?zé)岬确矫妗S捎诳稍偕茉囱邪l(fā)投入量的加大和技術(shù)成果轉(zhuǎn)換速度的提高,可再生能源市場(chǎng)也得到擴(kuò)展。例如,目前全球風(fēng)能市場(chǎng)每年擴(kuò)展速度在30%左右,太陽能光伏發(fā)電市場(chǎng)每年擴(kuò)展速度也達(dá)到20%左右。
在風(fēng)能方面,技術(shù)的成熟和商業(yè)上的吸引,成為風(fēng)能在全球范圍內(nèi)得到快速利用的主要因素。2004年底的全球裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到47000兆瓦,預(yù)計(jì)到2010年將超過100000兆瓦。2003年全球?qū)︼L(fēng)能裝置的投資約為90億美元,相當(dāng)于當(dāng)年新增加裝機(jī)容量近8100兆瓦。
風(fēng)能在全球范圍內(nèi)得到快速發(fā)展的另一個(gè)因素是風(fēng)能利用成本降低趨勢(shì)也明顯。目前在風(fēng)力資源豐富的地區(qū),風(fēng)能每千瓦時(shí)成本已低于0.05美元。由于成本不斷降低,在過去15年里,每臺(tái)渦輪發(fā)電機(jī)組年輸出能量增加了近100倍,典型的商用機(jī)組容量從55千瓦提高到3兆瓦以上。在過去5到10年中,每千瓦裝機(jī)容量的風(fēng)輪機(jī)重量減輕了一半,總裝機(jī)容量增加了15倍以上。風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為全球一種重要的可再生能源技術(shù),其成本與常規(guī)電力的平均成本相比已經(jīng)很有競(jìng)爭(zhēng)力了,加之在風(fēng)能利用地點(diǎn)優(yōu)化、發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)和電力、電子方面的不斷創(chuàng)新,風(fēng)力發(fā)電成本將會(huì)進(jìn)一步降低。從全球風(fēng)能研發(fā)最新動(dòng)態(tài)看,風(fēng)能利用設(shè)備的改進(jìn)主要在變速風(fēng)力機(jī)和無齒輪風(fēng)力機(jī)等方面。風(fēng)輪機(jī)目前已能在風(fēng)速較低的條件下進(jìn)行有效發(fā)電,因此以前被認(rèn)為是風(fēng)能不經(jīng)濟(jì)的地區(qū)也可以利用風(fēng)能發(fā)電技術(shù)了。另外,除了在海岸線和陸地上安裝風(fēng)力發(fā)電設(shè)備外,發(fā)展離岸電廠也漸成為一種趨勢(shì)。然而,目前發(fā)展中國(guó)家在承擔(dān)這種離岸項(xiàng)目時(shí),都面臨著國(guó)家能力的重大挑戰(zhàn)。
伴隨各國(guó)風(fēng)能利用速度的加快,政府在風(fēng)能利用的計(jì)劃性方面也大大加強(qiáng)。各國(guó)政府在大力支持和推動(dòng)風(fēng)能開發(fā)和利用這種模式的同時(shí),還特別注意國(guó)家層面的開發(fā)計(jì)劃管理。丹麥、德國(guó)、印度、英國(guó)和美國(guó),以及許多發(fā)展中國(guó)家都相繼制訂了利用風(fēng)能的大型開發(fā)利用計(jì)劃。印度按照本國(guó)發(fā)展規(guī)劃,現(xiàn)已擁有超過5000兆瓦的裝機(jī)容量的風(fēng)能發(fā)電能力。
如同風(fēng)力發(fā)電技術(shù)一樣,太陽能光伏發(fā)電(光電)也在各應(yīng)用領(lǐng)域得到迅速發(fā)展。隨著技術(shù)的進(jìn)步、全球生產(chǎn)能力正在逐步提高,上個(gè)世紀(jì)90年代全球?qū)嵤┑拇罅刻柲芄夥l(fā)電示范工程,所有這些示范項(xiàng)目都為世界太陽能光伏發(fā)電市場(chǎng)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。但與風(fēng)能的開發(fā)和利用相比,光電市場(chǎng)和總裝機(jī)容量還小得多。目前,全球光電累計(jì)裝機(jī)容量約有3000兆瓦,去年裝機(jī)容量為1000兆瓦。但光電利用的一個(gè)重要問題是成本仍然較高。按照目前成本計(jì)算,光伏發(fā)電成本至少是目前電網(wǎng)電力成本的5到10倍。
在全球太陽能得到較快發(fā)展的過程中,有一個(gè)不可忽視的力量,即國(guó)際金融組織的支持。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界銀行已經(jīng)為全球大約120萬無法連通電網(wǎng)電力的家庭、企業(yè)和社區(qū)設(shè)施提供了以光電為基礎(chǔ)的電力項(xiàng)目服務(wù),總投入已超過7億美元。在世界銀行集團(tuán)的大力支持下,巴西、印度、菲律賓等發(fā)展中國(guó)家在太陽能開發(fā)和利用方面已經(jīng)具備了可觀的技術(shù)和工業(yè)能力。一些非洲國(guó)家,尤其是肯尼亞、烏干達(dá)和坦桑尼亞,也都分別為包括居民家庭在內(nèi)的100000個(gè)客戶安裝,并接通了分散在各地的光電設(shè)備,解決了當(dāng)?shù)卣彰?、通訊和生產(chǎn)等多方面問題,使遠(yuǎn)離電網(wǎng)的農(nóng)村推廣太陽能家用系統(tǒng)和小型電網(wǎng)成為可能。相信隨著電網(wǎng)并網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展和計(jì)量設(shè)施應(yīng)用得更為廣泛,并網(wǎng)光電也將得到越來越多的開發(fā)和應(yīng)用。
全球光電技術(shù)目前仍處在改進(jìn)過程中,但從發(fā)展趨勢(shì)上看,晶體硅技術(shù)和薄膜技術(shù)各有特點(diǎn)。光電技術(shù)在其它領(lǐng)域中的最新改進(jìn)和發(fā)展包括:有機(jī)半導(dǎo)體太陽能電池;利用納米技術(shù)和量子點(diǎn)的光電系統(tǒng),應(yīng)用吸光染料和光電化學(xué)的系統(tǒng)以及建筑整合型光電設(shè)計(jì)等。雖然這些技術(shù)多數(shù)還處在研究階段,但這些技術(shù)的改進(jìn)很有商業(yè)開發(fā)的潛力,如果這些技術(shù)中任何一項(xiàng)中的成本能夠得到一定的降低,就有可能迅速擴(kuò)展到太陽能光電的實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中。
在水力發(fā)電方面,無論是在發(fā)達(dá)國(guó)家還是在發(fā)展中國(guó)家,大型水力發(fā)電都是可再生能源的首要來源,但隨著大型水電利用情況逐漸飽和,全球水電發(fā)展的趨勢(shì)已經(jīng)轉(zhuǎn)向小水電。目前,全球大型水力發(fā)電量約占全世界發(fā)電總量的20%,而目前水資源利用量只是具有經(jīng)濟(jì)開發(fā)價(jià)值的水資源潛力的三分之一。水力發(fā)電特別是小水電仍有巨大的資源潛力,因此,如果水資源能夠被科學(xué)合理的開發(fā)和利用,水力發(fā)電將為可持續(xù)發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)。2004年10月,由聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)事務(wù)部、世界銀行及中國(guó)政府聯(lián)合組織的聯(lián)合國(guó)水電與可持續(xù)發(fā)展國(guó)際研討會(huì)在北京召開,500多名參會(huì)人員來自世界各國(guó)家和地方政府、公用事業(yè)單位、私營(yíng)企業(yè)、多邊金融機(jī)構(gòu)和其他國(guó)際組織、非政府組織、科學(xué)界及國(guó)際性工業(yè)組織。會(huì)議達(dá)成一份宣言,強(qiáng)調(diào)需要以一種在經(jīng)濟(jì)上、社會(huì)上、環(huán)境上都可持續(xù)的方式開發(fā)全球水力資源。
在地?zé)崮荛_發(fā)和利用方面,全球已有24個(gè)國(guó)家開展了地?zé)豳Y源的開發(fā)。截止到2003年底,全球利用地?zé)豳Y源發(fā)電量比1995年增長(zhǎng)50%。薩爾瓦多、冰島和菲律賓的地?zé)岚l(fā)電量分別達(dá)到本國(guó)電力需求的25%以上。印度尼西亞和菲律賓在利用地?zé)崮芊矫嫒〉昧碎L(zhǎng)足進(jìn)展,并走在發(fā)展中國(guó)家前面。冰島、意大利、日本和新西蘭很早就已經(jīng)開始與聯(lián)合國(guó)合作,為發(fā)展中國(guó)家提供地?zé)岱矫娴膰?guó)際培訓(xùn),目前,馬其頓共和國(guó)也加入了這一國(guó)際合作培訓(xùn)項(xiàng)目。與國(guó)際社會(huì)共同進(jìn)行地?zé)崮荛_發(fā)利用是一種全球趨勢(shì)。
在全球現(xiàn)代生物質(zhì)能開發(fā)利用方面,仍存在“南”“北”差別。在發(fā)展中國(guó)家的低收入人口中,對(duì)生物質(zhì)能的傳統(tǒng)利用仍然起著主流作用,而在發(fā)達(dá)的工業(yè)化國(guó)家中,對(duì)生物質(zhì)能的應(yīng)用趨勢(shì)已經(jīng)越來越快地轉(zhuǎn)向現(xiàn)代生物質(zhì)能的技術(shù)利用方面。生物質(zhì)能利用的現(xiàn)代化涉及一系列技術(shù)選擇,如氣化、與化石燃料共燒、微動(dòng)力、熱電冷聯(lián)產(chǎn)、乙醇等。能產(chǎn)生乙醇和生物柴油的生物質(zhì)能的氣化技術(shù)和生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為液體燃料的技術(shù),以及生物質(zhì)能資源的可持續(xù)利用的管理使生物質(zhì)能能夠在運(yùn)輸行業(yè)發(fā)揮重要的作用,并直接替代化石燃料。目前在發(fā)達(dá)的工業(yè)化國(guó)家里,利用現(xiàn)代生物質(zhì)能系統(tǒng)發(fā)電正在迅速發(fā)展。生物質(zhì)能的利用在奧地利已經(jīng)占一次能源的11%,在芬蘭占到20%,在美國(guó)的比率也已經(jīng)達(dá)到4%。全世界生物質(zhì)能的商業(yè)發(fā)電超過40000兆瓦。發(fā)達(dá)國(guó)家生物質(zhì)能發(fā)電的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和市場(chǎng)化運(yùn)作已經(jīng)吸引了很多發(fā)展中國(guó)家的關(guān)注。
經(jīng)過25年來對(duì)乙醇燃料的不斷開發(fā)和利用,巴西目前已經(jīng)進(jìn)入到乙醇燃料無補(bǔ)貼商業(yè)運(yùn)作階段。歐共體中的一些國(guó)家、加拿大、印度和津巴布韋的乙醇燃料產(chǎn)量也正在增加。澳大利亞、哥倫比亞、哥斯達(dá)黎加、危地馬拉、洪都拉斯和尼加拉瓜等國(guó)家正在實(shí)施乙醇燃料大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)的新計(jì)劃,并開始對(duì)外出口。從1985年至今,全世界的乙醇產(chǎn)量已經(jīng)翻了一番,2003年達(dá)到年產(chǎn)300億升。
除乙醇燃料外,生物柴油的產(chǎn)量也在不斷提高。目前,在世界范圍內(nèi),西歐生產(chǎn)生物柴油的能力最高!2003年,西歐的年產(chǎn)量達(dá)到約15億公升,而世界年生產(chǎn)能力為17億公升。該燃料主要作為一種混合柴油使用,其典型比例為5或20%。不過,在德國(guó),生物柴油通常以100%的純油出售,德國(guó)現(xiàn)有近700個(gè)加油站供應(yīng)生物柴油。印度尼西亞、馬來西亞和菲律賓正計(jì)劃擴(kuò)大以棕櫚油和椰子油為原料的生物柴油的產(chǎn)量。
目前,國(guó)際上正在對(duì)植物原料纖維素方法提取乙醇生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行研究。這種技術(shù)是通過將生物物質(zhì)氣化后提取乙醇、甲醇、合成柴油、汽油、二甲醚(柴油機(jī)的一種潛在替代燃料)等液體燃料。盡管這種工藝技術(shù)仍處在開發(fā)階段,但相信,在不久的將來,這種工藝技術(shù)將會(huì)轉(zhuǎn)化成市場(chǎng)化的商業(yè)運(yùn)作。生物燃料是改善全球能源結(jié)構(gòu)的重要的替代能源中的一種,同時(shí)生物燃料又有益于全球生態(tài)環(huán)境的改善。
在氫能方面,全球向“氫經(jīng)濟(jì)”邁進(jìn)的步伐正在加快。冰島政府已經(jīng)宣布了多項(xiàng)計(jì)劃,要繼續(xù)擴(kuò)大利用可再生能源,利用本國(guó)地?zé)崮茉春退娰Y源生產(chǎn)氫,以實(shí)現(xiàn)全國(guó)“氫經(jīng)濟(jì)”這一最終目標(biāo)。挪威政府正在考慮利用風(fēng)力資源和水電資源生產(chǎn)氫的計(jì)劃。在日本,大規(guī)模的氫燃料電池技術(shù)研發(fā)活動(dòng)已經(jīng)持續(xù)了20多年,目前研發(fā)的重點(diǎn)是氫燃料電池商業(yè)化,以及研究用離岸浮式風(fēng)力場(chǎng)生產(chǎn)氫,并通過管道系統(tǒng)將氫輸送到陸地上的不同市場(chǎng)。美國(guó)政府已撥款17億美元,用于未來5年內(nèi)改進(jìn)氫技術(shù)、燃料電池技術(shù)和油電混合動(dòng)力車技術(shù),并扶持相關(guān)配套基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。2003年,歐洲聯(lián)盟委員會(huì)發(fā)起了一項(xiàng)耗資28億歐元的運(yùn)動(dòng),其中包含一個(gè)為期10年的氫能開發(fā)利用的研究計(jì)劃。該委員會(huì)最近披露了一項(xiàng)20億歐元的氫能開發(fā)利用遠(yuǎn)景規(guī)劃,該規(guī)劃的目的是到2050年,氫燃料電池產(chǎn)品將達(dá)到大規(guī)模商業(yè)利用程度。在發(fā)展中國(guó)家中,如巴西和印度都有全國(guó)性的氫能研發(fā)計(jì)劃。印度的計(jì)劃側(cè)重于氫的制造、儲(chǔ)存和使用。印度已經(jīng)完成了利用氣化器把木本生物物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氫,并將之作為偏遠(yuǎn)地區(qū)村莊發(fā)電機(jī)燃料的示范工程,與此同時(shí),印度已經(jīng)開始規(guī)模使用氫和天然氣混合燃料的車輛。
從目前可再生能源資源狀況及技術(shù)發(fā)展水平看,今后發(fā)展較快的可再生能源除水能外,主要是生物質(zhì)能、風(fēng)能和太陽能。風(fēng)電將是今后20年發(fā)展最快的可再生能源技術(shù),據(jù)一些國(guó)際機(jī)構(gòu)的研究,到2020年,風(fēng)電裝機(jī)容量可能達(dá)到屆時(shí)全世界發(fā)電總裝機(jī)容量的10%。太陽能光伏發(fā)電將由發(fā)達(dá)國(guó)家的并網(wǎng)發(fā)電和發(fā)展中國(guó)家的無電人口地區(qū)的獨(dú)立供電設(shè)施建設(shè)逐漸發(fā)展成為發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家都以并網(wǎng)發(fā)電作為主要方向。太陽能熱利用的方向是實(shí)現(xiàn)與建筑的一體化,進(jìn)一步提高其經(jīng)濟(jì)性和與建筑的相互協(xié)調(diào)。歐盟計(jì)劃到2010年太陽能熱水器集熱面積達(dá)到1億平方米。
從上述各項(xiàng)數(shù)據(jù)情況看,不難得出這樣的結(jié)論:全球可再生能源的開發(fā)利用正在快速升溫。這種升溫是人類社會(huì)發(fā)展到新的歷史階段的必然,也是人類文明又一次進(jìn)步的重要標(biāo)志。全球能源危機(jī)的逐漸緩解,人類生存環(huán)境不斷的改善,是在這種升溫過程得到實(shí)現(xiàn),讓我們共同努力,加速可再生能源的全球發(fā)展。