清潔能源替代模式研究

張艷東

[提要] 傳統(tǒng)化石能源的生產(chǎn)和消費(fèi)引起嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，清潔能源替代戰(zhàn)略愈發(fā)得到重視。本文從供給側(cè)和消費(fèi)側(cè)兩個(gè)角度分析清潔能源替代模式，并從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和政策等方面分析清潔能源替代的影響因素，從而提出促進(jìn)清潔能源替代發(fā)展建議。

關(guān)鍵詞：清潔能源;替代模式;影響因素

中圖分類號(hào)：F254 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

收錄日期：2019年7月18日

引言

清潔能源指的是在消費(fèi)過程中一般不會(huì)產(chǎn)生污染物的能源，由于太陽能、風(fēng)能和水能等可再生能源，在其消費(fèi)過程中是不產(chǎn)生或者極少產(chǎn)生環(huán)境污染物，所以被視作清潔能源的重要組成部分;此外，清潔煤技術(shù)、清潔燃油技術(shù)等清潔能源技術(shù)的發(fā)展使得傳統(tǒng)能源也被改造成對(duì)生態(tài)環(huán)境影響很小的能源類型。因此，清潔能源包括了可再生能源和經(jīng)過清潔能源技術(shù)改造的化石能源。

清潔能源替代可以分成兩種類型：供給側(cè)清潔能源替代和消費(fèi)側(cè)清潔能源替代。其中，供給側(cè)清潔能源替代指的是以清潔能源替代傳統(tǒng)高污染的化石能源的供給，而消費(fèi)側(cè)清潔能源替代指的是以清潔能源或者由清潔能源所生產(chǎn)的二次能源來替代傳統(tǒng)高污染化石能源的消費(fèi)。

一、清潔能源替代模式

（一）供給側(cè)清潔能源替代。從供給側(cè)進(jìn)行清潔能源替代，可以在根源上解決能源約束和環(huán)境污染問題，從而真正達(dá)到能源供給的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。在當(dāng)前能源利用技術(shù)不斷革新的發(fā)展趨勢(shì)下，能源供給結(jié)構(gòu)也在持續(xù)地調(diào)整和優(yōu)化，能源供給結(jié)構(gòu)愈發(fā)地生態(tài)化和綠色化，風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電等技術(shù)的發(fā)展使得清潔能源所生產(chǎn)的電力比重越來越高。

我國陸上風(fēng)力資源儲(chǔ)量豐富，廣泛地分布于內(nèi)蒙古、華北、甘肅、青藏高原等地，此外我國東部沿海及附近島嶼也存在著大量的海上風(fēng)能。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是全世界發(fā)展較快的清潔能源發(fā)電方式，因此大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電對(duì)我國的清潔能源替代戰(zhàn)略有著重要的作用。我國也是太陽能資源相當(dāng)豐富的國家，尤其是西藏西部地區(qū)，其日輻射量僅次于撒哈拉大沙漠，位居全球第二。目前，分布式太陽能光伏發(fā)電技術(shù)在我國得到了快速的發(fā)展。隨著清潔能源技術(shù)的不斷發(fā)展，以及我國智能電網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟，清潔能源在我國能源結(jié)構(gòu)中的比重會(huì)得到不斷地提升，也會(huì)促使我國能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，從而促進(jìn)我國能源系統(tǒng)的長效、穩(wěn)定、健康的快速發(fā)展。

由于我國幅員遼闊，而清潔能源的分布很不均勻，使得清潔能源的跨區(qū)域替代成為一個(gè)現(xiàn)實(shí)的挑戰(zhàn)。我國清潔能源的基地多在西北地區(qū)，而能源消費(fèi)主要集中在東部地區(qū)，因此良好的跨區(qū)域清潔能源替代模式有助于實(shí)現(xiàn)清潔能源資源的優(yōu)化配置，比如風(fēng)電上網(wǎng)替代輸送模式、風(fēng)光混合上網(wǎng)替代模式等等。此外，應(yīng)充分發(fā)揮市場(chǎng)在清潔能源資源替代過程中的重要作用，通過以技術(shù)吸引投資，以投資發(fā)展技術(shù)的良性循環(huán)，逐步降低清潔能源上網(wǎng)電價(jià)，推動(dòng)清潔能源跨區(qū)域的替代發(fā)展。政府有效的監(jiān)管制度對(duì)清潔能源替代過程具有重要的作用，以政策的支持引導(dǎo)資源的流向，并采取差異化的扶持政策促進(jìn)不同地區(qū)不同清潔能源的有效發(fā)展。

（二）消費(fèi)側(cè)清潔能源替代。通過清潔能源在消費(fèi)側(cè)對(duì)傳統(tǒng)化石能源進(jìn)行替代，能夠直接減少污染物的產(chǎn)生。在能源的消費(fèi)側(cè)，可以有多種具體的清潔能源替代模式，包括了用清潔煤、清潔油直接替代傳統(tǒng)化石能源中的煤炭和石油，也可以通過清潔能源生產(chǎn)二次能源——電能，然后以清潔能源生產(chǎn)的電能去替代傳統(tǒng)化石能源中的煤、石油和天然氣的消費(fèi)，從而達(dá)到清潔能源替代的目的。

1、清潔煤和清潔能源電能替代煤模式。在北方冬季，不管是農(nóng)村的直接用煤取暖，還是城市的集體供暖，煤都是主要的消費(fèi)能源。通過清潔煤技術(shù)將傳統(tǒng)煤進(jìn)行改造，可以減少污染物的排放量;或者，通過改造取暖設(shè)備，以清潔能源所生產(chǎn)的電能來替代煤炭的取暖方式。而且在技術(shù)上，電采暖設(shè)備也可以包含制冷功能，同時(shí)具備兩種效果。這種替代作用可以體現(xiàn)在居民生活的多個(gè)方面，比如，電炊具可以用來做飯，替代了傳統(tǒng)的燃煤爐灶;電暖氣可以用來采暖，替代了傳統(tǒng)的燃煤鍋爐等。

2、清潔油和清潔能源電能替代石油模式。在交通領(lǐng)域，我國蓬勃發(fā)展的汽車業(yè)給環(huán)境帶來了巨大的壓力，尾氣排放造成了大量的污染，因此通過技術(shù)改造，直接應(yīng)用清潔油，可以減少污染排放，或者大力發(fā)展電動(dòng)車，替代傳統(tǒng)的燃油汽車，可以推動(dòng)城市生態(tài)化的綠色發(fā)展。

3、清潔能源電能替代天然氣模式。天然氣其實(shí)是屬于污染較小的能源，目前來看，天然氣尚不需被替代，而天然氣作為污染小的能源，還可以作為替代傳統(tǒng)煤和石油的備選能源。但是由于開采技術(shù)等多方面的原因，天然氣在我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中所占比例較小。從長遠(yuǎn)來看，清潔能源電能替代天然氣的前景可觀，主要應(yīng)用在做飯、取暖等領(lǐng)域。

二、清潔能源替代影響因素分析

（一）技術(shù)因素。不斷革新的技術(shù)是促進(jìn)清潔能源替代的重要因素。與清潔能源替代相關(guān)的重要技術(shù)包括清潔能源電能并網(wǎng)技術(shù)以及跨區(qū)域大容量輸電技術(shù)等。其中，清潔能源電能并網(wǎng)技術(shù)需要解決風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電本身的間歇性、不均勻性等特征，這些都會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成不利的影響，那么就需要從清潔能源電能的并網(wǎng)以及儲(chǔ)存等多個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)的革新。清潔能源電能的并網(wǎng)技術(shù)能夠優(yōu)化傳統(tǒng)電能的消費(fèi)結(jié)構(gòu)，使得電能的生產(chǎn)更加的清潔化。清潔能源電能的儲(chǔ)存技術(shù)能夠克服清潔能源發(fā)電的間歇性特征，通過清潔能源電能的存儲(chǔ)和輸出，能夠達(dá)到在需要的時(shí)候才輸出的目的。這些技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，對(duì)于清潔能源替代的發(fā)展有著關(guān)鍵的作用，只有這些關(guān)鍵技術(shù)的成熟和應(yīng)用，才能克服有電存不住，有電輸不出的問題。目前，隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟，為在消費(fèi)側(cè)進(jìn)行清潔能源電能替代提供了更多的可能性，將會(huì)在我國清潔能源替代中發(fā)揮舉足輕重的作用。

由于我國區(qū)域間存在著清潔能源分布不均的現(xiàn)實(shí)狀況，跨區(qū)域大容量輸電技術(shù)就成為我國清潔能源電能替代中另一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其中一個(gè)重要的技術(shù)為特高壓技術(shù)，這些技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步擴(kuò)大了清潔能源電能替代的影響力，將清潔能源電能從生產(chǎn)地輸送到需求地能夠平衡不同區(qū)域間的能源需求差異，進(jìn)一步提升清潔能源電能的使用效率。與此同時(shí)，這些技術(shù)的發(fā)展又會(huì)帶來發(fā)電成本的降低，促進(jìn)清潔能源電能上網(wǎng)電價(jià)的下降，從而吸引更多的投資來發(fā)展技術(shù)，形成良好的互動(dòng)機(jī)制，不斷提升清潔能源替代的范圍和結(jié)構(gòu)。

（二）經(jīng)濟(jì)因素。在清潔能源發(fā)展的過程中，經(jīng)濟(jì)因素發(fā)揮著重要的作用。在市場(chǎng)中，對(duì)清潔能源產(chǎn)品的需求是促進(jìn)其技術(shù)革新的關(guān)鍵動(dòng)力。

清潔能源發(fā)電設(shè)備投資大、清潔能源電能上網(wǎng)成本高等問題一直都是清潔能源替代戰(zhàn)略中需要解決的重要問題。只有將清潔能源電能并網(wǎng)價(jià)格降下來，才能在市場(chǎng)中逐漸的獲得競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)，從而推動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，規(guī)模經(jīng)濟(jì)對(duì)清潔能源發(fā)電成本有著重要影響，總裝機(jī)容量每增加1倍，風(fēng)力發(fā)電成本則會(huì)降低12%。2009～2017年間，全球風(fēng)電度電成本下降67%，Lazard報(bào)告顯示，截至2017年，全球風(fēng)電度電成本已經(jīng)低至4.5美分/千瓦時(shí)（折合人民幣0.30元/千瓦時(shí)），已具備絕對(duì)的競(jìng)爭力。

在未來，隨著傳統(tǒng)高污染化石能源的消耗殆盡，能源價(jià)格必然會(huì)逐漸上升，而隨著技術(shù)進(jìn)步，清潔能源的價(jià)格會(huì)逐漸下降，因此清潔能源替代效應(yīng)會(huì)愈發(fā)明顯，國際能源署預(yù)測(cè)，在不依靠補(bǔ)貼的情況下，到2040年大多可再生能源發(fā)電的成本在市場(chǎng)中頗具競(jìng)爭實(shí)力。

（三）政策因素。由于當(dāng)前階段，清潔能源替代的優(yōu)勢(shì)尚未完全體現(xiàn)出來，因此需要政策的支持，通過稅收減免、直接補(bǔ)貼等多種優(yōu)惠財(cái)政支持，才能促進(jìn)清潔能源替代進(jìn)程的持續(xù)深入下去。根據(jù)國際能源署預(yù)測(cè)，到2040年，在多種財(cái)政政策的扶持下，全球會(huì)有60%左右的電量由可再生能源生產(chǎn)，其中更是一半多來自于風(fēng)力發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電。到2050年，由于風(fēng)力發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展和對(duì)傳統(tǒng)化石能源的替代，將會(huì)減少22%的二氧化碳排放。因此，清潔能源替代戰(zhàn)略的配套政策支持，將會(huì)發(fā)揮不可或缺的重要作用。

三、清潔能源替代發(fā)展建議

目前，清潔能源替代的空間和范圍廣泛，市場(chǎng)潛力巨大，因此需要結(jié)合各地實(shí)際，積極推進(jìn)清潔能源替代戰(zhàn)略。

（一）完善財(cái)政補(bǔ)貼政策，推動(dòng)清潔能源替代技術(shù)革新。清潔能源替代技術(shù)的發(fā)展需要大量的投資支持，替代戰(zhàn)略需要更多設(shè)備的更新?lián)Q代，因此完善的財(cái)政補(bǔ)貼政策在當(dāng)前階段是必需的。通過財(cái)政補(bǔ)貼政策，可以降低清潔能源相關(guān)產(chǎn)品的價(jià)格，從而獲得更多的市場(chǎng)競(jìng)爭力，并使得企業(yè)有更多的資金投入到清潔能源替代技術(shù)的革新的研發(fā)工作中。

（二）加大清潔能源替代宣傳，提升全民清潔能源替代知識(shí)。市場(chǎng)接受新產(chǎn)品需要一個(gè)比較漫長的過程，在目前階段，能夠主動(dòng)選擇清潔能源產(chǎn)品的人并不多，一方面是由于價(jià)格問題;另一方面是出于安全的考慮。因此，通過更加廣泛的宣傳，填補(bǔ)人們對(duì)于低碳環(huán)保知識(shí)的空白，通過設(shè)立清潔能源示范單位、多媒體宣傳等手段提升全民的清潔能源替代知識(shí)，促進(jìn)人們環(huán)保意識(shí)和素養(yǎng)，從而變被動(dòng)為主動(dòng)，主動(dòng)選擇清潔能源相關(guān)產(chǎn)品。

（三）完善相關(guān)配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，構(gòu)建良性社會(huì)環(huán)境。人們對(duì)于清潔能源相關(guān)產(chǎn)品的選擇與相關(guān)配套基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)有著重要的關(guān)系，比如選擇電動(dòng)汽車的顧客更關(guān)心的是充電的便利性，因此需要設(shè)立更多的充電站，使得電動(dòng)車遠(yuǎn)距離行駛成為可能，也會(huì)吸引更多的顧客來選擇電動(dòng)汽車。在農(nóng)村推動(dòng)清潔能源替代時(shí)，更要考慮農(nóng)戶的需求，完善清潔能源配套設(shè)施的建設(shè)，為農(nóng)戶獲得清潔能源產(chǎn)品提供更多的便利性，比如建設(shè)集中沼氣池，服務(wù)周邊農(nóng)戶;太陽能熱水器“下鄉(xiāng)”活動(dòng)，組織農(nóng)戶更容易獲得這些清潔能源產(chǎn)品。

（四）培養(yǎng)服務(wù)團(tuán)隊(duì)，完善技術(shù)服務(wù)體系。因?yàn)榍鍧嵞茉刺娲a(chǎn)品“新”的屬性，導(dǎo)致市場(chǎng)中的顧客對(duì)使用這些產(chǎn)品的安全性存在著顧慮，因此應(yīng)培養(yǎng)專業(yè)的服務(wù)團(tuán)隊(duì)，完善售后服務(wù)機(jī)制，更好地服務(wù)于市場(chǎng)，從而提升顧客的消費(fèi)體驗(yàn)，刺激顧客的消費(fèi)欲望，以此來改變顧客的消費(fèi)習(xí)慣，更加傾向于清潔能源替代產(chǎn)品的消費(fèi)，從而促進(jìn)清潔能源替代戰(zhàn)略的穩(wěn)步實(shí)施。

主要參考文獻(xiàn)：

[1]侯隆澍，劉幼農(nóng)，梁傳志，姚春妮，董璐.北方地區(qū)冬季清潔取暖的思考與建議[J].建設(shè)科技，2017（10）.

[2]王冠.發(fā)電側(cè)與用電側(cè)參與電能替代的效益分析與優(yōu)化研究[D].華北電力大學(xué)（北京），2017.

[3]周露露.能源替代彈性對(duì)清潔能源技術(shù)環(huán)保效率的影響研究[J].江蘇科技信息，2018（32）.

[4]張予燮，譚忠富.電能替代模式及潛力分析[J].電子世界，2018（20）.

[5]方黎明，陸楠.能源替代的健康效應(yīng)——生活能源替代對(duì)中老年農(nóng)村居民健康的影響[J].中國人口·資源與環(huán)境，2019（6）.