国外可再生能源发展评析

众所周知，太阳、风、地热、海洋、生物、河流等都可能是可再生能源的来源。大力开发和利用可再生能源将是我国优化能源结构，改善环境，促进经济社会可持续发展的重要战略措施之一。当前，世界油价仍在高位徘徊，地球内不可再生的石油和天然气等常规能源资源只会越用越少。同时，要勘探开发和使用它们还需修建昂贵的基础设施。尤其是从今年初以来，乌克兰与俄罗斯间出现的天然气事件和伊朗重新恢复浓缩铀活动，使西方更加担心可能出现供应中断和军事冲突。他们已和其他许多国家为此都加快了寻找可再生能源的步伐，并将其列入发展国家经济的战略计划。本文就是在此背景下，对国外发展可再生能源的现状及前景做一介绍，以便为促进和推动我国今后可再生能源的开发和利用，提出一些建议。

　　一、几组数据

　　据国外公布的部分资料显示：

　　(一)大阳能

　　世界上支持利用太阳能最多的国家是日本。2004年日本大阳电池的产量已达610兆瓦(原为2000年数，编者改为2004年统计数)。在美国，预测到2020年电力需求总量的15%可能将由现代太阳能光电转换生产的电力来保证。

　　(二)风能

　　2002年，欧盟国家的风力发电装机容量增加了33%，已达到23056兆瓦，占全世界风力发电总量的70%。德国风力发电满足全国4.7%的电力需求。2002年，丹麦依靠风力发电得到了13%的电力。他们还计划2030年前将使这一指标达到50%。按美国能源学会计算，风能将保证国家20%的电力需求。2010年前，美国1000万套房屋将由风力发电提供电能。

　　(三)地热能

　　1999年，美国使用地热电站节省了近6000万桶石油。同一年，地热发电已达2200兆瓦。

　　(四)生物能

　　今天，生物能保证着美国大约3%的能源需求。2010年前，美国将用生物质生产4%的发动机燃料，2020年前将达到10%，2030年前将达到20%。再过25年，来自生物质的能源，将会保证美国总能源需求的15%以上。现在美国生产的生物质酒精已保证着国家2%的汽车燃料需求。欧洲是世界生物柴油最大的生产者。2003年，他们生产的生物柴油与2001年相比，增加了43%。2010年前，欧洲大约7%的燃料将是“绿色的”，即来自生物质能源。

　　上述数据说明，目前在欧美等发达国家，可再生能源已进入实施开发阶段并被纳入了确保国家今后能源稳定供应来源的计划。

　　二、国外发展可再生能源近况和做法

　　(一)市场规律促进可再生能源的发展

　　国外一些分析家们指出，由于技术工艺的完善，用非传统方式生产能源的成本已经大大降低。这样，用可再生能源，经济上比使用石油和天然气等常规能源更有利可图。例如，由风力发电得到的1千瓦时电能，已从1980年初的0.38美元，降低到了现在的0.03—0.035美元。而借助于传统天然气燃气轮机发的电，得到1千瓦时电能已从前些年的0.015美元，增加到现在的0.055美元。Navigant Consulting专家们认为，目前，在选择可再生能源生产的方式中，利用风能的增加将是最快的。

　　据World watch学院刊登的资料，2004年世界向可再生能源的投资，已达创记录的300亿美元，其中20%-25%投向了能源部门。在2000-2004年间，太阳能发展得最快，产能已增加了60%。大阳能的生产价格，因技术工艺进步，10年内几乎降低了一半。

　　近年来，世界许多国家均已开始向可再生能源快速增加投资。现在全世界有不少于48个国家，其中包括14个发展中国家，都以各种方式来支持可再生能源的发展。其中，大多数国家力求到2012年利用可再生能源生产5%-30%的电力。

　　最近，美国参议院又批准第，一部为植物生产燃料者保证优惠税收的法律。美国还计划，到2012年，生物柴油产量将从现在的3000万加仑(约12.1万吨)，增加到1.24亿吨加仑。欧盟是世界目前柴油机生物燃料的最大生产者。2003年，他们生产了140万吨生物柴油。期间主要利用了大豆油。可是，在欧洲一些国家和日本现在利用棕榈油作发动机燃料的也越来越多。

　　(二)如何把幻想变成现实?

　　为了从可再生能源中获得更大的经济效益，国外学者们曾推出了一些从最简单合理，到今后能较容易带来巨大利润的项目。如果有条件通读了有关这些项目的科技论文，那么，可能会产生一种感觉，即所有这些想法都好象出自很浪漫的、想象力很丰富的人。看起来，他们是很不现实的。如，由 戴维德 博士领导的研究小组提出，拟从置于月亮表面上LSP(Lunar Solar Power)系统的大阳能电池，把太阳能收集起来，再以定向光束方式把能量转送到地球。按该博士计算，2050年，地球上将有100亿居民。为保证他们的能源需求，至少需要20×1012W能量，而月亮可从大阳得到13000×1012W的能量。他还提出，仅这些能量的1%转到地球上，就可以废除地球上的那些污染周围环境的所有发电站。预计，LSP系统，将由20-40个位于月亮东西外缘上的电站组成(如果从地球看去)。其中，每一个电站都有可采集能量的大阳能电池。从太阳采集到的能量将沿铺在月球表面下的电缆转到微波发生器。再通过这些微波发生器，把能量传送到地球上的反射单元，同时转换成电流。位于地表的专门天线组合将接受这些电流。每个天线组合将保证微波发生器的电流转换并把电流传向电网。可是，问题在于，要花多少钱供宇航员来安装这些装置?其他困难会有多大?确实，要把在月球上安装这些装置的想法变成现实是很复杂的。

　　类似的项目不只这一项。在欧洲，还有许多项目都已开始运作。他们为推广这些项目，不得不投入很多钱。实际，推广使用可再生能源的热潮已在欧美到处涌现。例如，在德国、比利时和加拿大，人们曾试图用植物油及鱼油行驶汽车。从1999年，一些试验可再生能源的德国人，在固定路线汽车上已安装了可装有400公升豆油或菜子油的油桶。在德国甚至还成立了发展可再生能源的协会。从2005年10月，德国8个地区的许多汽车都用上了豆油和菜子油。研制者确信，自然界的菜子油比出自石油的普通柴油，具有更大的经济效益。

　　德国斯图加特市生物技术科研所的专家们还选用另一种可再生能源的产品—生产奶酪的废料。他们把干酪碎块加工成生物柴油并认为今后用奶酪使汽车跑起来将是可行的。

　　另外，“煤变油”现在国外已成了最有前景的发展方向之一。2005年，在乌克兰卢甘斯克市召开过“煤变油”的国际会议。会上，报道了在南非和中国发展“煤变油”的进展。

　　世界第一台煤变油的工业装置是上世纪30年代在德国利用鲁尔盆地煤建成的。从那时起到二战前，德国用煤已生产了约300万吨合成燃料。战后，德国在赔款过程中，把部分工厂搬到美国。至今，他们在那里继续成功地生产煤变油的合成燃料。部分工厂搬到了前苏联。可是，由于在前苏联此后发现了秋明油田，有大量便宜和买得起的石油和天然气，煤的气化和液化实际被搁置下来。

　　上世纪50年代，在联合国反对南非种族隔离政策而采取的能源禁运时期，不准南非进口能源资源。南非只有利用本国煤炭，作为保证生存可选择的能源来源并科学地加以运用。他们还发现了可发展煤变油技术的很多便宜的焦煤储量。这样，考虑到现实油价，他们盈利很多。今天，他们又大大完善了这一技术并开始利用第3代和第4代煤变油装置，而且技术只限于在当地发展。仅南非卡科尔公司每年就需要4799万吨煤炭，从中可得到大约700万吨液体合成燃料。中国、日本、印度、波兰、巴基斯坦等国也都有意发展这些技术。而俄罗斯正在研制用劣质煤和褐煤生产相当于现代欧洲标准的汽油、柴油、火箭燃料和煤化产品。不久前，因俄、乌“天然气战争”，现在乌克兰，人们也谈到要应用这一技术。乌克兰最大的企业声明，其要建立煤变油的系统。

　　至于天然气，人们每天都能看到介绍天然气优于汽油的广告。确实天然气在生态上比汽油干净，汽车也可以利用它。莫斯科市长鲁日科夫是这一想法的积极拥护者，他在第一届“大城市运输的替代能源来源”国际会议上曾谈到：二甲醚有比丙烷、丙烷—丁烷更多的优点。而氢可能是今后更长远的特殊燃料。他认为，生产丙烷-T烷很有限，甲烷用于替代汽油也是有限的。而使用二甲醚具有很多优势。这种气体在5个大气压条件下液化。在其分子中含有可帮助解决有毒气体排放问题的氧。鲁日科夫市长还指出，化学工业有生产大量二甲醚的方法。可是，至今所有改用气体补给汽车的国家，都很少并且没有今后明显增加使用二甲醚的计划。

　　有关发电站利用伴生气作为可再生燃料来源的主意也不新鲜了。可是，人们还没有很好地使用它。现在俄罗斯每天仍把大量伴生气烧掉，同时，还污染了大气圈。虽然他们早就提出过试验收集伴生气的装置，可是，现在才开始使用。

　　另外，许多大石油公司都准备在勘探开发油气的同时，再用开发可再生能源的方式带来更多实惠。例如，英国BP石油公司打算，2007年前，每年将通过出售由大阳能电池得到的电力，获利10亿美元。今年，英、荷壳牌石油公司与德国西门子及Eon公司也要建立新企业，以寻找制造和使用大阳能电池的经济方法。壳牌公司打算，今后每年投资5-10亿美元用于开发非传统能源。项目主要涉及太阳能和风能。该公司还决定，要尽快增加自身在市场环节中的作用，加强地热和生物质能的研究。壳牌公司已建立起专门从事研究氢能的独立公司。

　　俄罗斯还计划，在月球上建立固定基地并为热核反应合成，制定了从月亮经卫星把生态净化的理想燃料-He3(氦同位素)送到地球的方案。

　　(三)芒草在经济和生态方面是最好的可再生能源原料

　　学者们认为，开发和使用可再生能源对全世界都是有利的(尽管有些还有争议)。而把生物质和绿色植物加工成类似油气的燃料，这将是人类利用可再生能源的未来。西方国家农场主们已学会培育种植“燃料”。不久前，他们在自己的田野里，就割下大量青草并从中得到可制造燃料的大量生物质原料。他们相信，在不远的将来，这些生物质原料将会被加工成完全可与中东石油、库兹巴斯煤或亚马尔气田气相媲美的燃料。

　　最近，欧洲的一项研究指出，经济好种的芒草(Miscant-hus)，将会是一种好用的能源植物。它可作为发电的燃料，估计在十年内这种植物有被广泛使用的可能。专家指出，芒草作为甘蔗的亲本植物，多年生，高度可达4米，主要优点是：在生长过程中从大气中吸收大量二氧化碳。而在燃烧芒草时，又会均匀地分离出与吸收数量相同的二氧化碳(就像我们呼吸一样)。因此，对大气净排放的二氧化碳量为零。

　　不久前，学者们在爱尔兰首都都柏林召开的国际会议上指出，如果给芒草施肥，那么，还可能会获得更多的生物质燃料。若欧洲仅在10%的可耕地上种植这种草，那么，利用它就会产出全欧洲9%的电能。美国伊利诺大学的 史地夫 教授还在培育两种芒草的杂交品种。他的试验能在每公顷土地上长出可替代36桶原油的60吨农作物，所以具有很高经济价值。欧洲愈来愈多农场现已接受这一看法，一些农民已开始大面积种植芒草。

　　依据上述科学事实，英国环境和农业部已拨出大笔资金用于研究制定有关培育芒草和将其转变为生物燃料的计划。今天，在英国许多大型热电站都有用生物质燃料发电的经验。前不久，北爱尔兰能源工作者还声明，他们已顺利完成了一项重要实验：即从油橄榄中提取出另一种生物质燃料，并在当地的一个发电站将其与煤一起燃烧。因此，可以相信在不远的将来，该发电站将完全会利用更多的芒草和其他生物质燃料。

　　三、结论

　　综上可见，国外在发展可再生能源方面实际已取得了一定效果。但是，在当今世界尚大量使用常规能源的条件下，石油、天然气、煤炭等可能还要使用很长时间。大多数政治家和企业家从开采和出售这些常规能源中依然可获巨大商业利润，而且还在继续向这些部门大规模投资。这也可能使发展可再生能源的前景更加遥远。但是，如果各国政府现在都支持发展可再生能源，加上强调环境保护，减少向大气排放C02等其他因素的制约，对居高不下的石油和天然气价格，以及能源短缺等可能会产生一定影响。为此，大力发展可再生能源，就必须要通过法律，或与生态学者们一起商量如何给予促进和推动。通过有关可再生能源的法律是一项很艰巨的任务，需要每个国家根据自己的情况做出决定。同时，也需要政府和能源部门、企业、科学界通力合作，以及广大民众的参与。

　　今年年初，我国政府已宣布了新的能源政策，它是国家经济发展“十一五规划纲要”的一部分。根据该规划，我国今后将增加对风能、大阳能等可再生能源和核能利用的投入。国家发展改革委员会还印发了《可再生能源产业发展指导目录》的通知。应该提出的是，国外发展可再生能源的上述做法，有些是值得我国借鉴和参考的。同时，还需要我国广大民众开拓思路，破除只是依赖常规能源的习惯势力，勇于探索，以便为我国可再生能源产业的发展做出更大成绩。