2.1可再生能源的作用和创新推广体制
2.1.1热电联产的作甩
为了提高能源使用效率,实现能量供应与环境之间的平衡,人们一直呼吁提高热电联产电厂的电力生产份额。通过热电联产,可以创造两种有用的产品,即热和电。发电过程中衍生的热能如果能够从经济意义上得到利用,那么发电过程的增加值将被提升。依据对热能的需求,可以将热电联产的潜能分为以下几种:
(1)工业企业。工业企业的热能需求通常强烈依赖于位置,而且需求高度集中。因此当所发电力可以使用时,其热能被利用的潜力也相当大。另外这种潜力取决于特定类型的生产及其特定的市场风险。
(2)住宅和商业建筑的取暖和热水需求。这种需求通常差异很大,因为巨大的需求仅发生在冬天几个月中,且对热能需求的强度比较低。因此,这类需求的结构与工业应用是不同的。
区域供暖(城镇或地区电网)可以充分利用这种潜力。从长期分析来看,要实现热电联产替代核电站,就必须假设热电联产和新的发电厂或供暖企业一样经济。
热电联产的技术潜力是巨大的,可以弥补大约1/3的发电量(包括工业热电联产)。到目前为止,这种潜力只有一小部分得以实现。热电联产的推出主要存在以下两个障碍:一是电力市场容量巨大;二是与天然气或个体供暖相比,如何比较经济地使用热电联产的热能还存在一些特定的障碍。
下面我们专注于分析第一个障碍,因为热能市场的环境特别依赖于位置和地区因素。从实践角度来看,在未来30年,几乎所有化石燃料发电厂的存量都必须加以替换。自2008年开始,直到2015年,对替代电力的需求将大幅增加,达到3兆瓦的年均增长率。从累积量上看,可以说,如果要提供等量的电力生产,那么到2015年大约30兆瓦化石燃料的电能将被替换。这说明热电联产具有巨大的潜力。
热电联产是否能够、并在多大程度上能够成为替代品,主要与电力市场的制度环境相关。由于市场的开放,目前电力市场正经历巨大的变化。由于电价剧烈下降,人们对热电联产扩张的可能性进行评估时一直持有怀疑态度。然而,新的政策框架还是为热电联产提供了许多有利条件,因为购买电力的电力价格(到目前为止还是较高的)和来自热电联产所提供电力的上网价格(到目前为止还是较低的)都会进行调整。
在未来,基于分散式热电联产的技术的广泛传播是有可能的,而地区性的热电联产企业可以提供小型的热能需求。我们预期,利用天然气提供的电能可以储存于燃料电池中,这种电池的大小可以根据特定的需求进行灵活的调整。而在满足地区性的热能需求时,也可以保持非常低的热能配送的附加成本,这样就可以提高整个经济体系的平衡。同时,必须指出,征收热能的能源燃料税(即对天然气税、取暖油征税)对个人取暖系统是有负面影响的,因为个人取暖系统对投入能源的利用低于热电联产。
未来热电联产能否作为更有效的能源使用形式在一定程度上取决于政治意愿。在这种情况下,政府的措施可能促进热电联产更广泛地传播,就像荷兰、丹麦早已经如此。因为一方面利用热电联产能带来更高的能源效率,进而形成宏观经济层面的优势。
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