中国并网光伏发电系统的经济性与环境效益

太阳能已成为世界各国公认的最为理想的替代能源,其应用规模不断扩大.但光伏发电系统高昂的成本,成为限制其发展的关键因素.本文应用净现值和单因素敏感性分析工具,建立了光伏发电成本的计算模型,以我国34个省会城市作为研究案例,对井网光伏发电系统进行了经济性和环境效益分析.结果显示:在目前政府初始投资补贴一半的情况下,并网光伏发电成本介于0.83-2.29元/kWh之间.即便在光照资源最丰富的地区,并网光伏发电仍无法与常规能源发电相竞争.在影响并网光伏系统发电成本的诸多影响因素中,政府初始投资补贴额度、水平面太阳能辐射量和投资密度的敏感性最强;CDM资金的注入对光伏发电成本的降低具有积极的作用.激励政策方面,出台合适的、稳定的上网电价对启动国内光伏市场最为有效.光伏发电系统的环境效益是指光伏发电的减排环境效益扣除系统发电环境成本的余额.经计算并网光伏发电具有显著的环境效益,其环境效益为0.0165元/kWh.本研究对于国家制定光伏发电的激励政策和成本分摊机制具有重要的参考价值.     

中国太阳能热水器成本分析方法与应用研究

太阳能热水器在中国已经商业化,是较为成熟的可再生能源利用技术。中国幅员辽阔,各地区自然、社会经济条件差异较大,其经济可行性需进一步分析。本文针对户用太阳能热水器,建立了基于有效利用热量的总成本现值分析方法、净成本现值分析方法,计算了中国27个省会城市(或直辖市)太阳能热水器热水供应成本和净成本现值为零的初始投资。结果表明,中国太阳能热水器热水供应成本地区间差异大,推广政策应当因地制宜;太阳能热水器与风电、光伏发电、生物质能发电相比成本较低,其大规模应用有利于以低成本实现既定的可再生能源目标;贴现率和生活电价对太阳能热水器初始投资选择影响显著;收入水平低是农村地区太阳能热水器应用的重要制约因素。本文的结论对中国太阳能热水器推广政策体系设计具有重要启示。     

屋顶可用太阳能资源评估研究——以2000年江苏省数据为例

传统的太阳能资源评估方法是直接评估太阳能的理论储量,极少考虑太阳能使用的具体情景。基于防范传统能源使用风险的需要,根据长期观测得到的太阳辐射数据,结合太阳辐射的地理分布特征和利用太阳能的具体情形,选用技术比较成熟且易于并网使用的屋顶光伏系统作为评价依据,借助于GIS的空间分析功能,把太阳能的自然属性和社会属性结合起来,〖JP2〗建立了屋顶可用太阳能资源评估方法模型,并以江苏省为例对当地可用的太阳能资源进行了评估验证。通过分析发现,与单纯的评估太阳能理论储量相比,用屋顶可用太阳能资源评估方法得出的结果真实可信,更加符合太阳能使用的实际情形,可以直接为当地防范传统能源风险及制定能源发展规划所用     

基于SEE-2R模型的可再生能源开发的可持续性评价

开发可再生能源是应对能源安全与气候变化压力的需要。由于面临能量密度低、开发成本高、政策不完善、市场失灵等挑战,可再生能源开发面临较大风险。在这种情况下,进行可持续性评价是保障可再生能源可持续开发的重要前提。该文在充分考虑可再生能源的特性、能源替代,特别是资源的可利用量及再生性等因素的前提下,提出了评价可再生能源开发可持续性的SEE-2R模型,以区别传统化石能源评价方法。SEE-2R模型主要采用情景分析法、层次分析法、德尔菲法、可持续发展评价等多种目前比较成熟的研究工具及研究方法,以确保该模型的可靠性及可操作性。该文还以浙江丽水市为案例,利用SEE-2R模型对丽水市可再生能源开发的可持续性进行评价,以论证SEE-2R模型的科学性与合理性。通过SEE-2R模型的评价,得到的主要结论是:丽水市在光伏发电方面,属于弱可持续;在太阳能热水器方面,属于弱可持续;在沼气方面,属于弱可持续;在生物质发电方面,属于弱可持续;在小水电方面,属于可持续;在风能方面,接近不可持续。     

考虑环境成本的燃煤发电与光伏发电成本比较研究

燃煤发电由于具有成本优势,近年来快速发展,在保障中国电力供应和国民经济发展方面发挥了不可替代的作用,但是也面临着巨大的环境压力;光伏发电对于调整中国电力结构、缓解环境压力具有重要意义,但因发电成本居高不下制约了其快速发展。考虑燃煤发电的环境成本和光伏发电的学习效应,本文构造了燃煤发电和光伏发电成本函数,对燃煤发电和光伏发电成本进行了预测和比较。研究结果表明,2012年考虑环境成本的燃煤发电成本为0.825 4元/k Wh,远高于不考虑环境成本0.227元/k Wh,燃煤发电成本较符合以时间为自变量的对数函数,光伏发电的成本较符合以时间为自变量的二次函数;考虑环境成本的燃煤发电成本呈逐年上升趋势,光伏发电成本呈逐年下降趋势。进一步的比较发现,考虑环境成本时的燃煤发电成本与光伏发电将于2019-2020年间趋于一致。也就是说,考虑燃煤发电的环境成本时,光伏发电的成本优势将很快显现。但是,由于燃煤发电技术进步、燃煤发电完全成本计价的困难、光伏发电发展的商业模式不清晰和基础设施不完善等因素的影响,光伏发电要真正替代燃煤发电还有很长的路要走。     

不完全竞争电力市场中可再生能源支持政策比较

上网电价补贴(FIT)与绿色能源组合标准(RPS)是目前针对可再生能源实施的两类主要支持政策。对于二者政策效果的比较、特别是在非竞争性电力市场中二者政策效果的扭曲,是理论和政策研究关注的热点问题。本文通过构建由传统火力发电企业和绿色能源发电企业两类主体构成的部分均衡模型,比较了不完全竞争的电力市场中,可再生能源上网电价补贴制度与可再生能源组合标准对可再生能源发电总量和份额的影响。结果表明,在寡头垄断的电力市场中,FIT政策比RPS政策更能有效促进可再生能源发电总量和比重的上升。模型中RPS政策下的均衡电价高于FIT政策的情况,导致对绿色能源的需求下降。对欧盟2004-2011年面板数据的分析表明FIT政策对风力发电总量有显著促进作用,而RPS政策有助于提高可再生能源在总能源使用中的比重。其背后的机制是尽管RPS导致较高的电价、降低能源需求,但仍然能促进可再生能源需求的相对提高。电力市场垄断对风力发电量有负面影响,但并不能证明这一影响是通过可再生能源政策实现的。电力市场规模、技术等控制变量也对可再生能源使用有一定影响。在门限面板模型中,当电力市场垄断程度指数大于0.35时,即一国最大电力企业市场份额达到三分之一以上,垄断对风力发电的负面影响更大。     

日本大力发展替代能源

日本资源匮乏 ,所需石油的 99.7%、煤炭的 97.7%以及天然气的 96.6%都依赖进口。虽然与 1972年石油危机时相比 ,日本能源消耗增加了不少 ,但这些年来日本能源战略的转变取得了比较大的成效 ,其中最为显著的变化之一就是能源多元化的初步形成以及替代能源的较快发展。所谓的替代能源主要是指替代石油的能源 ,在日本更多地被称为新能源 ,主要包括风力发电、太阳能利用、温度差能源、废弃物发电、废气物燃料制造、清洁汽车燃料和燃料电池、生物发电、生物热利用、生物燃料制造、雪冰热量利用等。日本对新开发能源十分重视。由于新能源的基本无…     

专家建议:我国“八五”期间新能源科技攻关的方向

最近,有专家建议,我国“八五”期间在新能源科技攻关项目方面,应该考虑将以下几个方面作为重点攻关方向: 1.真空管及园柱抛物面太阳能集热器——为建立太阳能发电,工业热水和配合常规能源的节约提供基础技术和设备。 2.多层高效新型太阳电池——跟踪国外光电技术发展动向,研制适合国情的廉价、耐用太     

电力产业重构中的可再生能源政策——美国的经验

电力工业进行的市场化重构 ,对可再生能源来说 ,可能是一种机会 ,也可能意味着风险。主要的风险就是在不考虑外部性的情况下进行竞争将使可再生能源处于劣势。这种劣势将导致可再生能源发电量比改革前还少 ,同时大气污染更大 ,温室气体排放更多。但是如果采取适当的政策 ,新的市场也可以为可再生能源的发展创造更多的机会。本文在提出这个问题的基础上 ,介绍并分析了美国在进行电力产业重构时 ,为了促进可再生能源的发展所采用的系统效益费、可再生能源份额标准和绿色市场等三种政策方法     

可再生能源高渗透率区域的电源结构优化

电力作为二次能源中的重要支柱,关系着国计民生。合理的电源结构有利于电力系统的健康和可持续发展。针对可再生能源高渗透率区域弃风、弃光和弃水问题,综合考虑资源禀赋、供电可靠性、环境影响、用电经济性和电力外送等影响因素,按照绿色优先、统筹协调、创新驱动和经济合理的原则,建立兼顾经济效益和环境效益的双目标优化模型。以C省为例,进行模拟优化计算,结果表明:在经济性和环保性两个指标下,水电比风电和太阳能发电更具优势,而在风光水火四种电源中,火电最次。优化后C省2020年全口径装机为10648.45万k W,其中水电、火电、风电、太阳能发电的装机分别占77.96%、15.42%、5.63%和0.99%。     

光伏市场拉动研发创新的国际研究

光伏的高成本仍然阻碍着它的大规模应用,由于技术创新是成本下降的重要因素,如何实现市场对创新的拉动作用是具有现实意义和理论价值的问题.本研究从市场发展态势的角度分析如何实现市场对创新的拉动作用.首先结合光伏产业特点和技术创新学中的相关理论,提出关于不同阶段的市场态势对市场拉动创新的影响的理论假说.然后建立市场发展态势指标和市场动力检验模型,从而利用20个国家的市场与专利历史数据进行跨国比较分析,根据计量结果识别出市场发展态势对市场发挥拉动创新作用的影响.实证结果表明20个国家中70％的市场发挥了拉动研发创新的作用;在市场培育初期持续过小的市场拉动创新不显著,该发展态势可用技术扩散模型中p指标进行判断;在市场发展加速期急剧扩大的市场拉动创新不显著,该发展态势用技术扩散模型中q指标进行判断.因此,为了促进成本降低,光伏市场政策应主导市场规模实现平稳持续型增长.     

Feasibility analysis of renewable hybrid energy supply options for Masirah Island

In this paper, the assessment and modelling of alternative renewable energy systems for Masirah Island is considered. The hybrid system that is simulated comprises various combinations of wind turbines and/or photovoltaic (PV) supplemented with diesel generators and short-term battery storage. It was found from the analysis that the PV–wind–diesel hybrid system, with battery unit, has the lowest cost values as compared to solar-only or wind–diesel hybrid systems. Furthermore, the study illustrates that for a given hybrid system the presence of battery storage will reduce diesel consumption. The decrease in carbon emission, the percentage of fuel savings, the cost of energy production and the effect of wind and PV penetration are also addressed in this paper. The PV–wind–diesel hybrid option is techno-economically viable for the electrification of the Masirah Island.     

碳交易背景下中国石化行业2020年碳减排目标情景分析

石化行业作为中国八大典型高碳排放产业之一,也是碳市场参与的重要行业.在国家2020年碳排放强度目标的约束下,客观评价其行业减碳的压力,对于政府部门科学制定各个行业碳排放配额的分配方案具有重要支撑作用.同时,亦对于通过低碳转型升级实现行业的可持续发展和支撑国家的工业减排目标具有理论和现实意义.本文针对石化行业9个子部门,结合我国经济发展的总体背景和趋势以及石化行业的相关数据,以2010年为基准情景,在2020年国家碳排放强度分别下降45％和50％的减排约束目标下,构建了一个动态CGE模型——PCCGE,借助GAMS软件模拟分析,预测了到2020年国家和石化行业经济总量、能源消费结构和碳排放量及碳强度等的变化趋势.研究结果表明,相比基准情景,在45％、50％的碳强度减排目标下,国家和石化行业的经济增长、能源消费结构和碳排放强度等指标分别受到一定程度影响,其中,50％的减排目标对国家整体经济增速影响更为明显;对煤炭、石油这两种高碳能源的需求产生了较显著的约束效应;相比国家45％-50％的低碳发展目标,石化行业减碳承受压力达到60.63％至64.78％,面临着艰巨的减排任务与挑战.最后,文章结合低碳市场化背景提出了如下建议:科学预测典型离碳行业的减碳潜力,谨慎应对石化等行业企业参与碳市场交易过程中碳配额指标的制定与分配;充分利用技术创新和能源结构调整等战略,提高可再生能源的使用规模,促进能源消耗结构的优化和调整;构建石化行业节能低碳技术产学研协同创新体系,解决共性节能技术瓶颈;实施石化行业企业低碳发展战略,建设完善碳排放管理体系是行业节能减碳的重要手段.     

Progress in renewable energy

This paper provides an overview of some of the key technological and market developments for leading renewable energy technologies--wind, wave and tidal, photovoltaics (PV) and biomass energy. Market growth, innovation and policy are closely interrelated in the development of renewables and the key issues in each area are explored for each of the main types of renewable energy technology. This enables the prospects for future development and cost reduction to be considered in detail. Key issues for policy are outlined.     

晶硅光伏组件出口对中国碳排放的影响

基于文献资料,估算了2004-2009年中国晶硅光伏组件制造过程中的能源消耗和CO2排放强度。研究发现,2004-2009年,晶硅光伏组件制造过程中的能耗强度和CO2排放强度均逐年下降。2009年,单晶、多晶光伏组件制造过程中的能耗强度分别为2 629 kWh/kWp和2 242 kWh/kWp,碳排放强度分别为1 829 gCO2/Wp和1 559 gCO2/Wp。由于晶硅光伏组件的大量出口,中国不仅出口了大量的隐含碳,还损失了数量可观的、潜在的CO2减排能力。2004-2010年,中国的隐含碳净出口量由3万tCO2增加到852万tCO2;如果出口的晶硅电池全部用于国内,在其生命周期内累计可减排CO23.4亿t。除2004年和2010年外,国内安装的晶硅光伏组件在其生命周期内所能减少的CO2排放不足以抵消晶硅光伏行业的CO2排放,晶硅光伏行业对中国CO2减排的贡献为负。在多晶硅全部国产的情况下,中国若维持晶硅电池应用中的CO2减排量与全行业CO2排放量的平衡,至少应将晶硅组件制造的7.2%安装在国内使用。若多晶硅进口比例仍保持在50%左右,则至少应将晶硅组件制造的4.9%安装在国内使用。     

An economic analysis of China’s domestic crude oil supply policies

ABSTRACT

China’s domestic oil production has lagged the growth in domestic oil consumption since the beginning of the 21st century, leading to a growing reliance on imports. In response, the Chinese government has introduced a number of policies, including import license constraints, to support domestic suppliers. In an effort to measure the economic impact of these policies we develop a short-run equilibrium model of China’s wholesale oil and gas market at the provincial scale. We construct counterfactual scenarios that suggest that relaxing policies that prioritize domestic production in 2016, when the average price of Chinese oil imports was US$42 per barrel (bbl), could have increased China’s import demand by 0.29 million barrels per day (MMbbl/d). This results in a substitution of 9% of China’s domestic production in 2016, and a reduction of US $2.8 billion in crude supply costs including transportation as the imported oil has more direct access to the country’s pipeline network, compared to the displaced domestic production. In addition, rising import prices since mid-2017 may provide a window of opportunity for Chinese policymakers to proceed with further deregulation of the domestic oil sector, as the short-term impact on domestic producers is reduced.     

不同市场结构组合下稀土最优开采路径研究

本文从价格视角将我国稀土市场结构的变化历程划分为不同阶段,分别从理论和现实视角上探讨了在国际、国内都是完全竞争市场,国际市场垄断、国内市场完全竞争,国际市场完全竞争、国内市场垄断,国际、国内都是垄断市场条件下稀土最优开采路径及最优耗竭时间,并通过设定参数判断其相对大小关系。发现在一定的假设条件下,开采前期当国内和国际市场都是完全竞争时,稀土最优开采量是最大的;当国内和国际市场都是垄断时,稀土最优开采量是最小的;其他两种市场情况下稀土最优开采量居于中间,当国际市场是稀土的主要消费地时,国际竞争-国内垄断市场情况下稀土最优开采量大于国际垄断-国内竞争市场情况下稀土最优开采量,反之,国际垄断-国内竞争市场情况下稀土最优开采量大于国际竞争-国内垄断市场情况下稀土最优开采量。     

Research on challenges and strategies for China’s green economy development

The last 20 years have been the fastest economic developing period of China,and China has made great economic achievements through undertaking international industrial transfer.However,undertaking international industrial transfer has brought about severe environmental problems to China and the process of undertaking international industry transfer is also a process of undertaking international transfer of natural resource consumption and environmental pollution.Nowadays,China has the heaviest ecological burden and highest environmental risk in the world,and is gradually losing international competitive advantages among traditional industries.China is facing unprecedented pressure of economic transformation.Besides the advantages like huge domestic demands and abundant civil capital,China faces more challenges in its green economy development.First,China is still in the middle of industrialization and urbanization processes,hence the huge demands for traditional industries will only last 10-15 more years.Meanwhile,China lacks core technologies for transforming traditional industries,which means these industries will have high shut-down risks.Second,the domestic market share for new green industries is limited,since the market is dominated by traditional energy industries.Third,the value of land,water,mineral,and other natural resources is extremely underestimated because the environmental cost is excluded from the enterprises’cost-benefit calculation.China should foster and expand green industries based on domestic demands,and then strive for competitive advantages in the international market in the future.Therefore,China should focus on the following four points in order to promote green industry development:establishing a forced-upgrading-mechanism for traditional industries,an incentive-development-mechanism for new green industries and a TFP-based(total factor productivity based)economic development evaluation system;promoting the integration of new-type urbanization,new emerging industries,and new employments;taking the model of"technology innovating-patent formulating-standard establishing-market guiding"to enhance the global competitiveness of China’s new emerging industries;and building green consumption patterns in the whole society.     

Solar photovoltaic investments and economic growth in EU: Are we able to evaluate the nexus?

A core question in energy economics may be stated as follows: Is the cost–benefit analysis being correctly applied when we encourage investments in renewables, as an alternative to the traditional energy sources? The relationship between energy consumption and economic growth has been extensively treated within economics literature. Yet, literature on the nexus between specific energy sources and GDP is almost inexistent. In this article, we intend to explore the relationship between a certain type of renewable generation technology (solar PV) and GDP. The present and above all the planned energy mix might differ widely from one country to another. Thus, the analysis by source of energy generation becomes a helpful instrument for policy-making. Using a fixed effects panel data methodology and a sample of eighteen EU countries, we find that a 1 % increase in solar PV installed capacity and in electricity production from renewable sources has a positive impact on GDP of 0.0248 and 0.0061 %, respectively. We also conclude that a 1 % growth on greenhouse gas emissions positively affects GDP by 0.3106 %. Further evidence reveals that, in terms of country-specific analysis, Germany, France, Italy and the UK have the most significant estimations for fixed effects. In fact, Germany is a solar PV technology producer, France has a very active nuclear sector, with little pressure for both renewables development and CO₂ reductions, Italy had in this period a strong governmental support to this sector, and the UK has a strong connection between the solar PV and the industry sectors.