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再生与替代性能源发展现状

发布时间:2020-06-30 19:46:36 阅读: 来源:电热锅厂家

「谁不用石油,谁就是赢家!」这句话道出全球太过于仰赖原油的事实,美国经济虽因次级房贷影响而下滑,但大陆、印度等新兴国家经济快速发展与工业人口激增,能源需求基本上还是会持续往上扩张。

本文引用地址:石油带来的负面影响

全球因过于依赖原油产生许多问题,首先是各国因经济发展及消费需要需不断使用原油,在油源日益枯竭的今日,使得运用单项能源的风险(包括经济、军事及国家安全等风险)过于集中。节节高升的油价亦形成全球用油国日益沉重的负担,也成为通货膨胀的因素之一,且使用石油容易造成二氧化碳排放,导致地球暖化。

在全球因应气候变迁与环境保护的意识高涨下,发展具有洁净及具自产特性的再生能源,被视为解决地球暖化与能源耗竭的可行方式之一,毕竟原油并不像水一般无法取代。

各国政府也意识到这个状况,据2005年2月16日所订定的京都协议书(全称为《联合国气候变化框架公约的京都议定书》),先进工业国家于2008~2012年间,应比1990年平均削减6%的二氧化碳及甲烷等温室气体排放量,此后有关低碳及使替代能源占发电比率达一定目标值以上,即成为相关主要国家的努力目标及主流思维,全球各主要国家均计划在2010年以前,将替代性能源占总使用电量目标拉高至5~60%。

事实上替代性能源的题材并非全新的概念,过去20年来已成功运用太阳能、风力、水力、生质能与地热等来增加能源供给。以美国为例,2005年替代性能源即提供该国6%的总能源供给量,产生的电力相当于全球核能发电厂总产量的5分之1。

何谓再生能源?

根据联合国环境规划署(UNEP)的定义,「再生能源」(Renewable energy)系指理论上能取之不尽的天然资源,发电过程不产生污染,如太阳能、风能、地热能、水力能、海洋能、生质能等,都是转化自然界的能量成为能源,并在短时间内(指相对于亿年以上才能形成的石化燃料)即可再生。然再生能源具有供应不稳定、高开发成本及高技术等门坎,因此再生能源欲完全取代石化燃料,非短期可见。

替代性能源产业的成长速度也反映于对其接受度,全球太阳能电力在2007年较2006年成长52%、风力能源成长28%、生质柴油成长33%、乙醇酒精成长18%。美国各州政府亦扮演关键性角色,相关奖励措施不断推出。布什总统在国情咨文中也明确提到美国过度依赖石油的风险遽增,并要求在替代性能源的研发再增加22%的预算,最终目标预计在2025年让替代性能源最少取代75%的石油进口。

替代性能源现况

一、太阳能电压系统(Solar Photovoltaic)

太阳能电压系统是目前全球成长最快速、获利率最高的产业,自2000~2004年每年达60%的成长率,在日本(20万户)、德国(15万户)、与美国(2万户)总计有数10万个房屋屋顶装置了该设备。今日的光转电压系统能纯熟地将阳光转变为电能,小至住家,大至办公大楼都可看到这些太阳能单位电力的应用。太阳能电压系统的产电量也已经自1999年的10亿瓦,增加至2007年初的67亿瓦。

二、太阳能热水器(Solar Hot Water Heating)

全球太阳能热水器产业大多以内销市场为主,未来在大陆、德国、奥地利、希腊、意大利、西班牙、法国等市场领导国家的积极扩产下,将会愈来愈多厂商跳脱本土企业形象,朝向国际化发展。

全球最大的太阳能热水器生产国和最大的太阳能热水器市场是大陆,其太阳能热水器的年生产量是欧洲的2倍,北美的4倍,近几年则以每年20-30%的速度成长。目前已有将近4,000万个家庭使用太阳能热水器(大多数为大陆家庭),且几乎是最近5年内安装。

三、风力(Wind Power)

成本最低廉,甚至比传统型电能成本更低。但也是最能诠释替代性能源成为本世纪主流的代表性产业之一。近年许多国际重量级企业如奇异(GE)、西门子(Siemens)均藉由购并进入风力能源市场。大陆5家大型电力公司争相发展风力涡轮增压技术,另有4家电力公司委外制造风力涡轮增压系统的试作机型。2007年全球风力发电新增装置容量为18,800MW,累计装置容量达到93,106MW,预测2007~2011年全球风力发电市场新增装置容量复合成长率为15.5%,累计装置容量成长率为21.5%,市场呈现高度成长趋势。

未来5年美国风力发电累计新增装置容量也将超过德国的累计新增装容量,大陆与印度每年风力发电新增装置容量,可望超过欧洲任何一个国家的新增装置容量。在产业政策方面,欧洲风力发电的产业政策倾向固定电价收购,美国风力发电政策则倾向税赋抵减来激励产业之建立。

在供应链方面,控制器是风力机之核心关键零组件,因此,各系统大厂均把相关技术掌握在自己手中,很少对外进行采购生产,仅风力机大厂GE Wind 与Repower零组件较倾向对外采购,关键零组件自行生产较低,其余风力机系统厂商供应链策略则是关键零组件自行生产,小部分零组件比例对外进行采购。

四、生化燃料:Biofuels、Biodiesel

生化燃料产量在2004年即达330亿公升,占全球汽油使用总量1.2兆公升的3%,其中以乙醇表现最抢眼。根据F.O. Licht 统计,2006 年全球生质酒精的总产量达511 亿公升,2000~2006 年复合成长率为13.1%,整体产量持续成长。生产分布方面,目前全球生质酒精的生产以美国与巴西为主,分别占有全球产量的37%与35%;亚洲地区的大陆及印度则分居第3和第4,欧洲地区的法国则位居第5。但生质燃料的兴起,反而造成用来生产生质燃料的小麦、玉米等农作物价格也一路飙涨,造成大家未蒙其利,先蒙其害。

五、地热能源(Geothermal Energy)

由于地热资源不易受天候影响,输出稳定,可开发为基载电源,现代多以发电利用为主;惟现阶段地热发电成本仍较传统发电方式略高,故发电后的温泉热水多进行游憩、温室植栽、空调等多目标利用,以提高经济效益。人类运用地热能源至今已有超过百年的历史,目前全球至少有76个国家运用地热能源,其中24个国家更已成功的发展地热发电,包括法国、冰岛、印度尼西亚、墨西哥、俄罗斯等,且冰岛室内电暖有85%来自于地热能源。

为避免因过度抽取地热蒸汽与热水使得地热资源逐渐衰减,现多将利用后的热水回注至地热储集层,以延长地热资源的利用年限。地热资源可分为火山性及非火山性,一般火山性的地热温度较高,但多偏酸性,非火山性地热则恰恰相反。

六、水力发电(Hydropower)

水力发电对环境冲击较小,除提供廉价电力外,还有下列优点,包括控制洪水泛滥、提供灌溉用水、改善河流航运,有关工程同时改善该地区的交通、电力供应和经济,特别可以发展旅游业及水产养殖。

水力发电可以分为大型水力发电(Large Hydropower)与小型水力发电(Small Hydropower),但大型水力发电受到环境与地形限制,近年成长率开始趋缓,至于小型水力发电目前有超过一半产能来自于大陆,其次为澳洲、印度、纽西兰,主要用途为替代位于郊区的小型发电厂。

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