葉小偉, 喬建芳
(1.中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所,新疆 烏魯木齊 830011;2.新疆維吾爾自治區(qū)科技發(fā)展戰(zhàn)略研究院,新疆 烏魯木齊 830011)
可再生能源是指任何一種源自太陽(yáng)、地球物理或生物資源的能源形式,包括生物質(zhì)、太陽(yáng)能、地?zé)?、水電、潮汐和海浪、海洋熱能和風(fēng)能等資源[1]。近年來,可再生能源逐漸成為世界各國(guó)關(guān)注的熱點(diǎn),并成為各國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)的共同選擇,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展及維護(hù)生態(tài)環(huán)境中開始被重視起來[2]?!妒澜缒茉窗l(fā)展報(bào)告2018》指出,可再生能源正成為全球能源轉(zhuǎn)型的核心,尤其是太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)展迅速[3]??稍偕茉醇夹g(shù)在世界許多國(guó)家得到了積極的應(yīng)用和發(fā)展,與傳統(tǒng)能源技術(shù)相比具有強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。目前,世界上所有發(fā)電廠的總裝機(jī)容量約為5000 GW,使用可再生能源新技術(shù)的全球發(fā)電廠的容量已接近1000 GW[4],是所有核發(fā)電廠的容量(約350 GW)的3倍。
烏茲別克斯坦擁有豐富的可再生能源,該國(guó)對(duì)發(fā)展可再生能源日益重視,引起了國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界的關(guān)注。2016年以來,烏茲別克斯坦新任總統(tǒng)米爾濟(jì)約耶夫在可再生能源領(lǐng)域頒布了一系列相關(guān)法律法規(guī)、發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃、國(guó)家優(yōu)惠政策和招商引資項(xiàng)目。學(xué)者們分別對(duì)烏茲別克斯坦的能源[5]、可再生能源利用前景[6]、清潔電能合作開發(fā)的機(jī)遇與風(fēng)險(xiǎn)研究[7]、再生能源項(xiàng)目基本法律制度和電價(jià)機(jī)制[8]等方面進(jìn)行了研究和探討。2020 年5 月,烏茲別克斯坦發(fā)布了一份“概念說明”文件,預(yù)計(jì)對(duì)化石燃料的依賴將從目前的83%大幅降至50%,而太陽(yáng)能、風(fēng)能、核能份額將分別達(dá)到17%、10%和8%[9]。近些年烏茲別克斯坦可再生能源發(fā)展?fàn)顩r如何?本研究利用文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)等分析法從烏茲別克斯坦再生能源發(fā)展現(xiàn)狀、國(guó)家發(fā)展規(guī)劃戰(zhàn)略及一系列優(yōu)惠激勵(lì)措施等多個(gè)維度全面闡述,可為了解烏茲別克斯坦可再生能源的最新動(dòng)態(tài)和趨勢(shì)提供借鑒,從而為在“一帶一路”倡議下開展中烏可再生能源合作提供科學(xué)支撐。
烏茲別克斯坦南靠阿富汗,北部和東北與哈薩克斯坦接壤,東、東南與吉爾吉斯斯坦和塔吉克斯坦相連,西與土庫(kù)曼斯坦毗鄰,鄰國(guó)均無(wú)出??凇H珖?guó)總面積為44.89×104km2[10],總?cè)丝跒?486×104人(截至2021年6月)。
烏茲別克斯坦屬嚴(yán)重干旱的大陸性氣候。冬季寒冷,雨雪不斷;夏季炎熱,干燥無(wú)雨,晝熱夜涼明顯。1月平均氣溫-5 ℃(北方)和-3 ℃(南方),最冷時(shí),地面最低溫度可達(dá)-30 ℃;7 月日間平均氣溫36 ℃,最熱時(shí),最高溫度可達(dá)45 ℃左右。平原年降水量為90~580 mm,山區(qū)為460~910 mm,降雨季節(jié)主要在秋冬季。
烏茲別克斯坦可再生能源主要由太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮芤约吧锶剂蠘?gòu)成。據(jù)統(tǒng)計(jì),烏茲別克斯坦可再生能源中太陽(yáng)能產(chǎn)能最多為76459.50×106t標(biāo)準(zhǔn)燃料·a-1,占可再生能源產(chǎn)能的99.97%;生物燃料產(chǎn)能為13.80×106t標(biāo)準(zhǔn)燃料·a-1,占比0.02%;風(fēng)能、水能產(chǎn)能占比約為0.004%。烏茲別克斯坦的可再生能源技術(shù)潛力約為2.7×108t標(biāo)準(zhǔn)燃料·a-1[11],是烏茲別克斯坦能源年需求量的2倍以上(表1)。
表1 烏茲別克斯坦可再生能源構(gòu)成Tab.1 Renewable energy sources in Uzbekistan/106 t標(biāo)準(zhǔn)燃料·a-1
目前,烏茲別克斯坦可再生能源的發(fā)電量?jī)H占烏茲別克斯坦總發(fā)電量的10%,其余90%的發(fā)電量仍來自傳統(tǒng)能源(圖1)。近些年,烏茲別克斯坦積極發(fā)揮水資源潛力優(yōu)勢(shì),推動(dòng)發(fā)展地?zé)岷驼託饽茉吹睦谩?019 年8 月22 日烏茲別克斯坦共和國(guó)總統(tǒng)頒布4422 號(hào)令預(yù)測(cè)到2030 年,可再生能源占總發(fā)電量的比重增加到25%,其中水力發(fā)電量增加至1487.6 MW,占總發(fā)電量的11.2%;太陽(yáng)能發(fā)電量增加到4300 MW,占總發(fā)電量的8.8%;風(fēng)力發(fā)電量增加到1600 MW,占總發(fā)電量的5%[12]。
圖1 烏茲別克斯坦發(fā)電情況Fig.1 Power generation in Uzbekistan
目前,烏茲別克斯坦共和國(guó)電力系統(tǒng)有48個(gè)發(fā)電站,總?cè)萘砍^12.4 GW。其中,10個(gè)火力發(fā)電站的總?cè)萘繛?0.6 GW,其余電力由“UzbekHydroenergo”所屬水電站和火力發(fā)電工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)。電力生產(chǎn)總能力超過600×108kWh。烏茲別克斯坦計(jì)劃在2021 年底前投產(chǎn)8 座發(fā)電廠,其中,塔什干州240 MW 熱電廠、霍雷茲姆州174 MW 燃?xì)饣钊l(fā)電廠將于2021年10月投產(chǎn)。在烏茲別克斯坦總裝機(jī)容量構(gòu)成中,可再生能源占比約為1/6,并且以水力發(fā)電為主。烏茲別克斯坦電力除滿足本國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民生活需求,還有部分電力出口到中亞及其他國(guó)家。2020 年,烏茲別克斯坦電力出口1.35×108USD,增長(zhǎng)31.5%。
太陽(yáng)能是可再生能源中最重要的基本能源,發(fā)電成本最低。烏茲別克斯坦擁有豐富的太陽(yáng)能資源,年均陽(yáng)光明媚的天氣可達(dá)320 d[8],持續(xù)光照時(shí)間為2850~3050 h。在一些地區(qū)和州,太陽(yáng)能每年輻射量超過1800 kWh·m-2。烏茲別克斯坦太陽(yáng)能資源主要分布在北部卡拉卡爾帕克斯坦自治共和國(guó)、花剌子模州和納沃伊州北部;南部以卡什卡達(dá)里亞州和蘇爾漢河州為主;還包括費(fèi)爾干納河谷(費(fèi)爾干納、安集延和納曼干州)、澤拉夫尚河谷(撒馬爾罕、吉扎克、布哈拉州和納沃伊州南部)、塔什干市(表2)。烏茲別克斯坦充分利用太陽(yáng)能資源,發(fā)展大型光伏電站,不僅解決烏茲別克斯坦日益增長(zhǎng)的能源需求,還降低碳排放量,進(jìn)一步防治氣候變化。
表2 烏茲別克斯坦太陽(yáng)能資源Tab.2 Solar energy resources in Uzbekistan
自2014 年以來,烏茲別克斯坦境內(nèi)陸續(xù)建設(shè)、運(yùn)行了一系列光伏電站,包括納曼干州的帕普斯基實(shí)驗(yàn)光伏發(fā)電站,塔什干國(guó)際太陽(yáng)能研究所光伏電站等,容量在20~130 kWh 之間,具有很大的發(fā)展?jié)摿涂臻g。
除太陽(yáng)能外,水能是烏茲別克斯坦可再生能源研發(fā)較為成熟的能源。2011—2020 年烏茲別克斯坦水電裝機(jī)容量整體呈現(xiàn)增加趨勢(shì),其中2020年烏茲別克斯坦水電站裝機(jī)容量達(dá)到2005 MW,較2019年增加5.08%(圖2),每年發(fā)電量可達(dá)80×108kWh。烏茲別克斯坦未來將進(jìn)一步挖掘境內(nèi)小型和微型水利發(fā)電站的技術(shù)潛力,使每年的總發(fā)電量達(dá)到140×108~150×108kWh。
圖2 烏茲別克斯坦水電裝機(jī)容量Fig.2 Installed capacity of hydroelectric station in Uzbekistan
風(fēng)能是綠色電力的主要來源[12]。烏茲別克斯坦頗多地區(qū)擁有大風(fēng)天氣,充分利用現(xiàn)代串聯(lián)風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電,為開發(fā)利用風(fēng)能提供有利的條件。
在別卡巴德和科坎德走廊地帶,年大風(fēng)日數(shù)占42%,平均風(fēng)速超過6 m·s-1,風(fēng)力資源可建設(shè)400座風(fēng)力電廠,總裝機(jī)容量為240 MW,年發(fā)電量為8×108kWh。為了改善塔什干地區(qū)查爾瓦克村電臺(tái)電力供應(yīng),2000年8月試點(diǎn)運(yùn)行了一個(gè)由功率為3 kW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和5 kW 的光伏發(fā)電機(jī)組構(gòu)成的風(fēng)能太陽(yáng)能組合供電系統(tǒng)。目前已安裝工業(yè)風(fēng)輪機(jī)750 kW,發(fā)電量為130×104kWh。烏茲別克斯坦實(shí)施可再生能源大規(guī)模發(fā)展戰(zhàn)略,是烏茲別克斯坦未來10 a發(fā)展低成本環(huán)保友好型風(fēng)力發(fā)電廠的舉措之一。烏茲別克斯坦將在卡拉卡爾帕克斯坦自治共和國(guó)卡魯扎克區(qū)建設(shè)第一座裝機(jī)容量為100 MW的風(fēng)力發(fā)電廠[11]。此外,計(jì)劃在首座風(fēng)力發(fā)電廠附近建造總?cè)萘繛?00 MW的風(fēng)力發(fā)電廠。再生能源總?cè)萘坑?jì)劃達(dá)到3 GW,以滿足日益增長(zhǎng)的低碳電力需求。
烏茲別克斯坦八大盆地?fù)碛胸S富的地?zé)豳Y源,地?zé)豳Y源水溫約為45.5 ℃,其中布哈拉和錫爾河地區(qū)地?zé)豳Y源水溫最高,分別達(dá)到56 ℃和50 ℃,地?zé)豳Y源總儲(chǔ)量估計(jì)約為17.1×104t 石油當(dāng)量。由于地?zé)豳Y源水成分復(fù)雜,其開發(fā)技術(shù)不足、應(yīng)用有待完善,同時(shí)考慮制定適當(dāng)?shù)拇胧┮云诒Wo(hù)環(huán)境,導(dǎo)致地?zé)豳Y源開發(fā)利用難度大。烏茲別克斯坦積極開發(fā)石油開采余熱,其溫度可達(dá)45~300 ℃。根據(jù)費(fèi)爾干納盆地的秋茨克—阿特拉斯曼諾夫斯克地?zé)岵町?,利用容量?0 MW的低沸點(diǎn)系統(tǒng)開發(fā)利用潛在的地?zé)崮苜Y源(干巖石,花崗巖的熱量)[13]。
烏茲別克斯坦利用農(nóng)作物廢棄物(秸稈)、蔬菜作物的莖稈和酒糟等作為生物能源原料。畜禽廄肥物可用做有機(jī)肥,也可用于生產(chǎn)生物沼氣源(燃)料。烏茲別克斯坦利用棉花秸稈產(chǎn)生沼氣,粗略估計(jì)為10×104~30×104t石油當(dāng)量。城市固體廢物和廢水處理廠的活性污泥也是制造沼氣的廢料源,據(jù)統(tǒng)計(jì)每年產(chǎn)生的活性污泥總量超過100×104t,產(chǎn)生的沼氣可用于生產(chǎn)熱氣和發(fā)電,處理后的污泥可用作有機(jī)肥料。有研究表明,烏茲別克斯坦有220×104t家庭日常生活垃圾,這些垃圾具有可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,其發(fā)熱量約為6.3~10.5 MJ·kg-1(1.75~2.92 kWh·kg-1)[14]。
烏茲別克斯坦共和國(guó)制定了《2020—2030年烏茲別克斯坦共和國(guó)燃料和能源供應(yīng)的規(guī)劃》。預(yù)計(jì)到2030年,烏茲別克斯坦可再生能源的電力生產(chǎn)將增加25%[15]。
為了實(shí)現(xiàn)目標(biāo),預(yù)計(jì)建造近10 GW的可再生能源設(shè)施,包括5 GW的光伏發(fā)電站(不包括單個(gè)家庭的容量),3 GW的風(fēng)能發(fā)電廠和1.9 GW的水力發(fā)電廠。同時(shí),建設(shè)總?cè)萘砍^10 GW的新型可再生能源設(shè)施以及現(xiàn)有現(xiàn)代化的水力發(fā)電廠,將確??稍偕茉丛O(shè)施的發(fā)電量超過370×108kWh(2018 年為59×108kWh),每年節(jié)省超過81×108m3的天然氣[16]。
為推動(dòng)可再生能源的利用和推廣,烏茲別克斯坦先后頒布了多項(xiàng)法律,以推動(dòng)國(guó)家可再生能源發(fā)展。其中《國(guó)家可再生能源利用法》《公私伙伴關(guān)系法》為加速實(shí)施可再生能源項(xiàng)目奠定了法律基礎(chǔ);《提高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)部門能源效率措施,節(jié)能技術(shù)引進(jìn)和可再生能源發(fā)展》批準(zhǔn)了可再生能源發(fā)展長(zhǎng)期目標(biāo)、可再生能源發(fā)展組織和實(shí)施計(jì)劃。
為了激勵(lì)可再生能源的使用,《國(guó)家可再生能源利用法》規(guī)定了對(duì)可再生能源設(shè)備生產(chǎn)商、使用可再生能源居民等實(shí)施免稅政策,鼓勵(lì)生產(chǎn)商建立可再生能源網(wǎng)。2019年8月烏茲別克斯坦發(fā)布法令2020年起補(bǔ)償個(gè)人購(gòu)買太陽(yáng)能設(shè)備、太陽(yáng)能熱水器以及節(jié)能燃?xì)庠钯M(fèi)用的30%,補(bǔ)償個(gè)人和法人從商業(yè)銀行購(gòu)買可再生能源設(shè)備,節(jié)能燃?xì)庠詈湾仩t以及其他節(jié)能設(shè)備的貸款利息費(fèi)用。
為了實(shí)現(xiàn)2030 年烏茲別克斯坦可再生能源發(fā)電量占在發(fā)電總量25%的目標(biāo)(目前占比為10%)。計(jì)劃未來10 a 建設(shè)總裝機(jī)容量為5000 MW的光伏發(fā)電廠和3000 MW 的風(fēng)力發(fā)電廠[17]。烏茲別克斯坦國(guó)家能源部正在采取積極措施,通過國(guó)際金融機(jī)構(gòu)的協(xié)助,采取招標(biāo)方式吸引投資者,實(shí)施可再生能源的大型項(xiàng)目[18]。
世界銀行支持項(xiàng)目有撒馬爾罕和吉扎克州建設(shè)2個(gè)裝機(jī)容量分別為200 MW的光伏電站,澤拉夫尚附近建造總?cè)萘繛?00 MW 的風(fēng)力渦輪機(jī)[19];歐洲復(fù)興開發(fā)銀行支持項(xiàng)目有卡拉卡爾帕克斯坦自治共和國(guó)卡拉烏吉亞克區(qū)100 MW風(fēng)電站建設(shè)項(xiàng)目招標(biāo)[20],卡拉卡爾帕克斯坦自治共和國(guó)境內(nèi)再建設(shè)一座200 MW 的風(fēng)電站;亞洲開發(fā)銀行支持項(xiàng)目有蘇爾漢河州舍拉巴德區(qū)建設(shè)一座容量至少為200 MW 交流電太陽(yáng)能發(fā)電廠,撒馬爾罕州建設(shè)總?cè)萘繛?00 MW 的光伏電站,布哈拉和納沃伊州建設(shè)總裝機(jī)容量為1000 MW兩座風(fēng)力發(fā)電站[21](表3)。
表3 烏茲別克斯坦可再生能源投資項(xiàng)目Tab.3 Investment project of renewable energy in Uzbekistan
隨著“一帶一路”倡議的深入實(shí)施,中國(guó)與烏茲別克斯坦在可再生能源領(lǐng)域可開展更深層次、更高水平互惠互利的能源合作,如水風(fēng)光一體化發(fā)展、“光伏+”、生物質(zhì)能、“地?zé)崮?”開發(fā)利用方面合作態(tài)勢(shì)積極。此外,在上海合作組織能源合作框架內(nèi),中烏雙方不斷深化可再生能源領(lǐng)域合作,實(shí)施了一系列示范應(yīng)用項(xiàng)目,取得良好的合作成果。
近年來,中國(guó)與烏茲別克斯坦兩國(guó)政府進(jìn)一步深化全面戰(zhàn)略伙伴關(guān)系,在“一帶一路”倡議下,利用好上海合作組織能源合作框架下的合作平臺(tái)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),開展兩國(guó)間可再生能源領(lǐng)域的務(wù)實(shí)合作。
目前,中亞國(guó)家在新能源技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新、人才培養(yǎng)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面需要進(jìn)一步提升和發(fā)展。近年來,烏茲別克斯坦政府高度重視本國(guó)可再生能源發(fā)展,制定一系列優(yōu)惠政策,優(yōu)化配套措施,營(yíng)造透明開放的招商引資環(huán)境,加大可再生能源領(lǐng)域投資,跟蹤新能源技術(shù)前沿,大力推進(jìn)國(guó)家可再生能源利用發(fā)展進(jìn)程,走綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路。
烏茲別克斯坦雖然擁有得天獨(dú)厚的太陽(yáng)能資源優(yōu)勢(shì),但迄今為止,太陽(yáng)能資源并未得到充分利用。目前,烏茲別克斯坦國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)的太陽(yáng)能電池板生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量不多且規(guī)模較小,核心技術(shù)缺乏,主要依靠與韓國(guó)企業(yè)的合作來解決組件的生產(chǎn)。同時(shí),烏茲別克斯坦國(guó)內(nèi)在可再生能源領(lǐng)域缺乏經(jīng)驗(yàn)積累,人才培訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)?zāi)芰μ嵘矫尕酱鰪?qiáng)。烏茲別克斯坦斯坦國(guó)內(nèi)希望與我國(guó)開展合作,盡快發(fā)展本國(guó)可再生能源技術(shù)和市場(chǎng),擴(kuò)大高科技產(chǎn)品出口的意愿強(qiáng)烈。
我國(guó)新能源企業(yè)擁有技術(shù)、人才、設(shè)備及經(jīng)驗(yàn)等方面的優(yōu)勢(shì),近些年來通過在中亞國(guó)家開展可再生能源利用示范項(xiàng)目,普遍受到當(dāng)?shù)氐臍g迎,新疆特變電工、金風(fēng)科技、嘉盛光電等一批企業(yè)積極走出去,開拓中亞地區(qū)新能源領(lǐng)域市場(chǎng),成為可再生能源領(lǐng)域互惠互利合作的有益借鑒。比如,新疆新能源研究所同烏茲別克斯坦國(guó)際太陽(yáng)能研究所在新能源領(lǐng)域開展科研合作,圍繞雙方共同關(guān)心的技術(shù)問題開展聯(lián)合研究,共同研發(fā)適用于烏茲別克斯坦氣候特點(diǎn)的具有推廣價(jià)值、成本合理、技術(shù)可靠的多能源供給的系統(tǒng)模式及技術(shù)路線,積極探究新能源產(chǎn)品和技術(shù)互通模式。
中國(guó)與烏茲別克斯坦在可再生能源領(lǐng)域合作,應(yīng)不斷創(chuàng)新合作模式和機(jī)制,多項(xiàng)措施并舉。
一是在“一帶一路”合作框架內(nèi),加強(qiáng)國(guó)際科技合作平臺(tái)建設(shè)。聯(lián)合共建實(shí)驗(yàn)室、技術(shù)轉(zhuǎn)移中心、海外研發(fā)平臺(tái)等,共同推進(jìn)可再生能源先進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化,推動(dòng)成果應(yīng)用。二是探索滿足雙方需求的合作模式和機(jī)制,以項(xiàng)目實(shí)施為抓手,通過項(xiàng)目示范應(yīng)用,因地制宜,增強(qiáng)合作雙方在技術(shù)、人員、設(shè)備等方面的合作積極性。三是不斷推進(jìn)人文交流,增進(jìn)相互了解。通過開展可再生能源領(lǐng)域的人才培訓(xùn)、學(xué)術(shù)交流研討,加強(qiáng)人員往來,聯(lián)合培養(yǎng)高層次技術(shù)人才。
未來,中國(guó)與烏茲別克斯坦兩國(guó)將共同致力于可再生能源領(lǐng)域的創(chuàng)新合作,推動(dòng)雙方合作水平進(jìn)一步提升,造福于兩國(guó)人民。