清洁能源替代模式研究

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　　 [提要] 传统化石能源的生产和消费引起严重的环境污染问题，清洁能源替代战略愈发得到重视。本文从供给侧和消费侧两个角度分析清洁能源替代模式，并从技术、经济和政策等方面分析清洁能源替代的影响因素，从而提出促进清洁能源替代发展建议。
　　 关键词：清洁能源;替代模式;影响因素
　　 中图分类号：F254 文献标识码：A
　　 收录日期：2019年7月18日
　　 引言
　　 清洁能源指的是在消费过程中一般不会产生污染物的能源，由于太阳能、风能和水能等可再生能源，在其消费过程中是不产生或者极少产生环境污染物，所以被视作清洁能源的重要组成部分;此外，清洁煤技术、清洁燃油技术等清洁能源技术的发展使得传统能源也被改造成对生态环境影响很小的能源类型。因此，清洁能源包括了可再生能源和经过清洁能源技术改造的化石能源。
　　 清洁能源替代可以分成两种类型：供给侧清洁能源替代和消费侧清洁能源替代。其中，供给侧清洁能源替代指的是以清洁能源替代传统高污染的化石能源的供给，而消费侧清洁能源替代指的是以清洁能源或者由清洁能源所生产的二次能源来替代传统高污染化石能源的消费。
　　 一、清洁能源替代模式
　　 （一）供给侧清洁能源替代。从供给侧进行清洁能源替代，可以在根源上解决能源约束和环境污染问题，从而真正达到能源供给的可持续发展目标。在当前能源利用技术不断革新的发展趋势下，能源供给结构也在持续地调整和优化，能源供给结构愈发地生态化和绿色化，风力发电、光伏发电、生物质发电等技术的发展使得清洁能源所生产的电力比重越来越高。
　　 我国陆上风力资源储量丰富，广泛地分布于内蒙古、华北、甘肃、青藏高原等地，此外我国东部沿海及附近岛屿也存在着大量的海上风能。风力发电技术是全世界发展较快的清洁能源发电方式，因此大力发展风力发电对我国的清洁能源替代战略有着重要的作用。我国也是太阳能资源相当丰富的国家，尤其是西藏西部地区，其日辐射量仅次于撒哈拉大沙漠，位居全球第二。目前，分布式太阳能光伏发电技术在我国得到了快速的发展。随着清洁能源技术的不断发展，以及我国智能电网技术的不断成熟，清洁能源在我国能源结构中的比重会得到不断地提升，也会促使我国能源结构优化调整，从而促进我国能源系统的长效、稳定、健康的快速发展。
　　 由于我国幅员辽阔，而清洁能源的分布很不均匀，使得清洁能源的跨区域替代成为一个现实的挑战。我国清洁能源的基地多在西北地区，而能源消费主要集中在东部地区，因此良好的跨区域清洁能源替代模式有助于实现清洁能源资源的优化配置，比如风电上网替代输送模式、风光混合上网替代模式等等。此外，应充分发挥市场在清洁能源资源替代过程中的重要作用，通过以技术吸引投资，以投资发展技术的良性循环，逐步降低清洁能源上网电价，推动清洁能源跨区域的替代发展。政府有效的监管制度对清洁能源替代过程具有重要的作用，以政策的支持引导资源的流向，并采取差异化的扶持政策促进不同地区不同清洁能源的有效发展。
　　 （二）消费侧清洁能源替代。通过清洁能源在消费侧对传统化石能源进行替代，能够直接减少污染物的产生。在能源的消费侧，可以有多种具体的清洁能源替代模式，包括了用清洁煤、清洁油直接替代传统化石能源中的煤炭和石油，也可以通过清洁能源生产二次能源——电能，然后以清洁能源生产的电能去替代传统化石能源中的煤、石油和天然气的消费，从而达到清洁能源替代的目的。
　　 1、清洁煤和清洁能源电能替代煤模式。在北方冬季，不管是农村的直接用煤取暖，还是城市的集体供暖，煤都是主要的消费能源。通过清洁煤技术将传统煤进行改造，可以减少污染物的排放量;或者，通过改造取暖设备，以清洁能源所生产的电能来替代煤炭的取暖方式。而且在技术上，电采暖设备也可以包含制冷功能，同时具备两种效果。这种替代作用可以体现在居民生活的多个方面，比如，电炊具可以用来做饭，替代了传统的燃煤炉灶;电暖气可以用来采暖，替代了传统的燃煤锅炉等。
　　 2、清洁油和清洁能源电能替代石油模式。在交通领域，我国蓬勃发展的汽车业给环境带来了巨大的压力，尾气排放造成了大量的污染，因此通过技术改造，直接应用清洁油，可以减少污染排放，或者大力发展电动车，替代传统的燃油汽车，可以推动城市生态化的绿色发展。
　　 3、清洁能源电能替代天然气模式。天然气其实是属于污染较小的能源，目前来看，天然氣尚不需被替代，而天然气作为污染小的能源，还可以作为替代传统煤和石油的备选能源。但是由于开采技术等多方面的原因，天然气在我国能源消费结构中所占比例较小。从长远来看，清洁能源电能替代天然气的前景可观，主要应用在做饭、取暖等领域。
　　 二、清洁能源替代影响因素分析
　　 （一）技术因素。不断革新的技术是促进清洁能源替代的重要因素。与清洁能源替代相关的重要技术包括清洁能源电能并网技术以及跨区域大容量输电技术等。其中，清洁能源电能并网技术需要解决风力发电、光伏发电本身的间歇性、不均匀性等特征，这些都会对电网造成不利的影响，那么就需要从清洁能源电能的并网以及储存等多个方面进行技术的革新。清洁能源电能的并网技术能够优化传统电能的消费结构，使得电能的生产更加的清洁化。清洁能源电能的储存技术能够克服清洁能源发电的间歇性特征，通过清洁能源电能的存储和输出，能够达到在需要的时候才输出的目的。这些技术的发展和创新，对于清洁能源替代的发展有着关键的作用，只有这些关键技术的成熟和应用，才能克服有电存不住，有电输不出的问题。目前，随着智能电网技术的不断成熟，为在消费侧进行清洁能源电能替代提供了更多的可能性，将会在我国清洁能源替代中发挥举足轻重的作用。
　　 由于我国区域间存在着清洁能源分布不均的现实状况，跨区域大容量输电技术就成为我国清洁能源电能替代中另一个关键环节，其中一个重要的技术为特高压技术，这些技术的发展进一步扩大了清洁能源电能替代的影响力，将清洁能源电能从生产地输送到需求地能够平衡不同区域间的能源需求差异，进一步提升清洁能源电能的使用效率。与此同时，这些技术的发展又会带来发电成本的降低，促进清洁能源电能上网电价的下降，从而吸引更多的投资来发展技术，形成良好的互动机制，不断提升清洁能源替代的范围和结构。 　　 （二）经济因素。在清洁能源发展的过程中，经济因素发挥着重要的作用。在市场中，对清洁能源产品的需求是促进其技术革新的关键动力。
　　 清洁能源发电设备投资大、清洁能源电能上网成本高等问题一直都是清洁能源替代战略中需要解决的重要问题。只有将清洁能源电能并网价格降下来，才能在市场中逐渐的获得竞争优势，从而推动技术的进步。
　　 根据统计数据显示，规模经济对清洁能源发电成本有着重要影响，总装机容量每增加1倍，风力发电成本则会降低12%。2009～2017年间，全球风电度电成本下降67%，Lazard报告显示，截至2017年，全球风电度电成本已经低至4.5美分/千瓦时（折合人民币0.30元/千瓦时），已具备绝对的竞争力。
　　 在未来，随着传统高污染化石能源的消耗殆尽，能源价格必然会逐渐上升，而随着技术进步，清洁能源的价格会逐渐下降，因此清洁能源替代效应会愈发明显，国际能源署预测，在不依靠补贴的情况下，到2040年大多可再生能源发电的成本在市场中颇具竞争实力。
　　 （三）政策因素。由于当前阶段，清洁能源替代的优势尚未完全体现出来，因此需要政策的支持，通过税收减免、直接补贴等多种优惠财政支持，才能促进清洁能源替代进程的持续深入下去。根据国际能源署预测，到2040年，在多种财政政策的扶持下，全球会有60%左右的电量由可再生能源生产，其中更是一半多来自于风力发电和太阳能光伏发电。到2050年，由于风力发电和太阳能光伏发电的发展和对传统化石能源的替代，将会减少22%的二氧化碳排放。因此，清洁能源替代战略的配套政策支持，将会发挥不可或缺的重要作用。
　　 三、清洁能源替代发展建议
　　 目前，清洁能源替代的空间和范围广泛，市场潜力巨大，因此需要结合各地实际，积极推进清洁能源替代战略。
　　 （一）完善财政补贴政策，推动清洁能源替代技术革新。清洁能源替代技术的发展需要大量的投资支持，替代战略需要更多设备的更新换代，因此完善的财政补贴政策在当前阶段是必需的。通过财政补贴政策，可以降低清洁能源相关产品的价格，从而获得更多的市场竞争力，并使得企业有更多的资金投入到清潔能源替代技术的革新的研发工作中。
　　 （二）加大清洁能源替代宣传，提升全民清洁能源替代知识。市场接受新产品需要一个比较漫长的过程，在目前阶段，能够主动选择清洁能源产品的人并不多，一方面是由于价格问题;另一方面是出于安全的考虑。因此，通过更加广泛的宣传，填补人们对于低碳环保知识的空白，通过设立清洁能源示范单位、多媒体宣传等手段提升全民的清洁能源替代知识，促进人们环保意识和素养，从而变被动为主动，主动选择清洁能源相关产品。
　　 （三）完善相关配套基础设施建设，构建良性社会环境。人们对于清洁能源相关产品的选择与相关配套基础设施的建设有着重要的关系，比如选择电动汽车的顾客更关心的是充电的便利性，因此需要设立更多的充电站，使得电动车远距离行驶成为可能，也会吸引更多的顾客来选择电动汽车。在农村推动清洁能源替代时，更要考虑农户的需求，完善清洁能源配套设施的建设，为农户获得清洁能源产品提供更多的便利性，比如建设集中沼气池，服务周边农户;太阳能热水器“下乡”活动，组织农户更容易获得这些清洁能源产品。
　　 （四）培养服务团队，完善技术服务体系。因为清洁能源替代产品“新”的属性，导致市场中的顾客对使用这些产品的安全性存在着顾虑，因此应培养专业的服务团队，完善售后服务机制，更好地服务于市场，从而提升顾客的消费体验，刺激顾客的消费欲望，以此来改变顾客的消费习惯，更加倾向于清洁能源替代产品的消费，从而促进清洁能源替代战略的稳步实施。
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