【正文】
需求低谷時,把過剩用電通過大電網銷售出去,在一定程度上對電網利潤有所威脅,如果全國大面積發(fā)展分布式能源供給系統(tǒng)的話,將對國家電網有所沖擊。相應建立分布式能源供給系統(tǒng),其要求供給體系直接分布在相應的需求終端,借鑒國內已經發(fā)展的大城市的分布式能源供給系統(tǒng),大都分布在學校、醫(yī)院以及小型社區(qū),結合陜西省的實際情況,對這些區(qū)域原來的供給體系進行改造,所耗費的成本也是很昂貴的。加上天然氣本身運輸方式特殊,自身運輸管網的架設也提高了使用成本。但天然氣的使用成本要遠高于傳統(tǒng)的化石燃料。并網問題,分布式能源的頻繁啟動,會造成電網瞬間符合增大,國家配電網絡目前無法在技術上實現(xiàn)實時監(jiān)測,分布式能源并網之后可能給局部電網帶來較大的沖擊。分布式能源設備的技術性能,如發(fā)電機組,輸配電網,并網設施以及用電中所要遵守的安全、可靠和穩(wěn)定的標準。這些城市在高校,醫(yī)院以及一些居民建筑中嘗試分布式能源的建設,并取得了很大的成功。而自從1998年中國電力部國際合作司謝紹雄司長第一次將國際上“分布式”電力供應的完整理念引入中國之后,我國就認識到了分布式能源對于我國經濟發(fā)展中能源的供給問題的重要性。 分布式能源是緩解我國嚴重缺電局面、保證可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實施的有效途徑之一,發(fā)展?jié)摿薮?。中國人口眾多,人均資源有限,按照當下的能源利用方式,依靠自己的能源是支撐13億人的“全面小康”是不現(xiàn)實的,而使用國際能源不僅存在著能源安全的嚴重制約,也會使世界的發(fā)展面臨一系列新的問題和矛盾。2004年以來,美國和加拿大、英國、澳大利亞、丹麥和瑞典、意大利等歐國的相繼發(fā)生的大型停電事故,深刻說明傳統(tǒng)能源供應形式存在著嚴重的技術缺陷,隨著時代的發(fā)展,特別是信息社會的發(fā)展,已經不可能繼續(xù)支持人類文明的發(fā)展進程,必須加快信息時代的新型能源體系的建立,分布式能源就是該體系的核心技術而西安長期以來頻繁發(fā)生的限電時間,以及從去年冬季開始的間歇性供能甚至局部地區(qū)停暖時間已經說明傳統(tǒng)的能源供給形勢對于西安的經濟發(fā)展,特別是對西安國際化大都市建設進程起到了阻礙作用,新的技術引用已經刻不容緩。同時,分布式能源利用其排放量小,排放密度低的優(yōu)勢,可以將主要排放物實現(xiàn)資源化再利用,例如:排放氣體肥料化。分布式能源是將用戶多種能源需求,以及資源配置狀況進行系統(tǒng)整合優(yōu)化,采用需求應對式設計和模塊化配置的新型能源系統(tǒng)。通過在需求現(xiàn)場根據(jù)用戶對能源的不同需求,實現(xiàn)溫度對口供應能源,將輸送環(huán)節(jié)的損耗降至最低,從而實現(xiàn)能源利用效能的最大化。 分布式能源供給體系和傳統(tǒng)的能源供給體系相比較,優(yōu)勢是非常明顯的。盡管這個語言未能在全世界得到印證,但是在那些大力實現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展或者已經實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的國家,例如:丹麥、芬蘭和意大利,已經不再建設大型發(fā)電設施。在1996年美國電力研究所(EDPI)首次出版了一部《分布式發(fā)電(distributed generation)》,其中的一篇文章指出:由于放松管制,給電力格局帶來了新的變化,分析家預測到2002年,在新增的電力供應中,分布式發(fā)電有可能占據(jù)支配地位。分布式能源依賴于先進的信息技術,采用智能化,網絡化控制和遠程遙控技術,目標是實現(xiàn)現(xiàn)場無人值守。分布式能源采用先進的能源轉化技術,盡力減少污染排放,并使排放分散化,易于周邊植被的吸收。它是以資源、環(huán)境和經濟效益最優(yōu)化確定其機組配置以及容量規(guī)模的系統(tǒng),追求終端能源利用效率最大化,滿足不同用戶不同能源需求,以及對資源配置進行供需優(yōu)化整合,采用需求應對式設計和模塊化組合配置的新型能源系統(tǒng)。建立一個以低壓電網,冷熱水管網和信息網絡系統(tǒng)聯(lián)合構成的能源網絡系統(tǒng)。分布式能源的優(yōu)點主要是通過用戶側的能源梯級利用、可再生能源和資源綜合利用設施,還有在現(xiàn)場對能源實現(xiàn)溫度對口梯級利用,盡力減少能源中間輸送環(huán)節(jié)的損耗,實現(xiàn)對資源利用的最大化。本文后半部分通過對該供給系統(tǒng)在陜西的發(fā)展的可行性分析,希望結論通過對傳統(tǒng)的能源供給體系補充和改善,對陜西的經濟發(fā)展能夠起到一定的促進作用。陜西省在最近幾年,對于天然氣等優(yōu)質能源以及太陽能、地熱等新型能源的開發(fā)力度逐年的增大,這些能源在能源消費結構中所占比例也在不斷的增加,能源結構在不斷地自我優(yōu)化,固體燃料比重降低,天然氣等優(yōu)質能源和新型能源的利用是未來陜西省能源發(fā)展的前景。從全國范圍來看,這種化石能源占主導地位的能源消費結構在未來幾年中不會有大的改變。綜合看來,陜西省的能源總體利用效率偏低、環(huán)境污染嚴重、產品能源成本過高、競爭力弱,造成這種現(xiàn)狀的客觀原因是因為陜西省能源消費結構依然以煤炭、石油等傳統(tǒng)的利用率低,污染大的化石能源。 通過產業(yè)結構的調整以及能源新技術的開發(fā)利用,陜西能源消費系數(shù)與能源消費彈性系數(shù)不斷下降,能源加工轉化率的不斷提高,分別直接和間接地反映了當前陜西經濟發(fā)展狀況中,單位能源消耗對于經濟的推動力正在不斷的增強,每1單位的能源消耗所帶來的經濟效益越來越大,所以提高能源的供給量,對于當下陜西經濟的發(fā)展具有舉足輕重的作用。反之,降低能源加工轉換率則會使得能源消費系數(shù)上升,能源利用率降低,阻礙經濟增長。從一定方面來看,能源加工轉換率與能源消費系數(shù)有非常明顯的影響關系,間接地,通過影響能源消費系數(shù),能源加工轉換率也能對經濟增長水平產生影響。能源加工效率的提高能夠有效的遏制在能源加工轉換過程中所產生的能源浪費問題,并且能降低單位GDP能耗即能源消費系數(shù)。但鑒于我省GDP增長中,第二產業(yè)所占比重巨大,且第二產業(yè)以高能耗的重工業(yè)為主,在未來的幾年里,節(jié)能減排的任務依然很重要。如果能源消費彈性系數(shù)大于1則意味著是依靠加大投入量來保證的;小于1則表示不單單依靠加大投入量,能源節(jié)約和提高能源使用效率也在一定程度上對能源需求增大做了貢獻,這個數(shù)值越小,則通過能源節(jié)約等途徑做出的貢獻越大。從我省的能源消費系數(shù)圖表中可以看出,自2005年起,能源消費彈性系數(shù)在不斷的回落,并且下降速度喜人,這與我省大力推廣節(jié)能和降低高能耗產業(yè)的比重有很大的關系。 能源消費彈性系數(shù)是能源消費增長速度與經濟增長速度的比值,屬于加速度比值,主要用來衡量單位經濟增長所需要的能源消耗變化。從上面的能源消費系數(shù)不斷降低的情況可以看出,陜西的經濟增長幅度已經超過能源消費的增長幅度,依據(jù)這個現(xiàn)象可以做出以下的預測:陜西的經濟增長水平的提高,對能源需求也會不斷的增加,能源消費系數(shù)也將加速下降,直到達到一個均衡的水平。圖7陜西能源消費系數(shù)走勢圖能源不僅是衡量一個國家或者地區(qū)能源使用效率的重要指標,同時可以進行能源消費和經濟增長的預測。%,%[4]。所以說能源消費與經濟增長總量有一種相互推動螺旋上升的作用,兩者所存在的數(shù)量上的比例關系就是能源消費系數(shù),也稱為單位GDP能耗。圖6陜西省GDP總量及產業(yè)分布圖能源消費系數(shù),稱為單位GDP能耗,作為經濟增長中能源使用效率的指標。雖然第二產業(yè)的生產總值占比在逐年的緩慢降低,產業(yè)結構的中心在逐漸向第三產業(yè)轉移,但引領陜西經濟發(fā)展最強勁的仍然是第二產業(yè),而第二產業(yè)也作為能源消費的重要產業(yè),工業(yè)的急劇增長同樣帶動陜西能源消費的增加。在2009年6月通過的《關中——天水經濟區(qū)發(fā)展規(guī)劃》中,更加明確了陜西未來經濟發(fā)展的前景[4]。從陜西省GDP總量及產業(yè)分布中可以看出,同能源消費情況一樣,陜西省的GDP總量也呈現(xiàn)良好的上升趨勢,到2009年底,實現(xiàn)5年翻一番的良好情況。這三個指標在不同的方面反映能源消費與經濟增長之間的相互作用。近幾年,陜西對于地熱,太陽能以及生物質能得開發(fā)和利用在很大程度上替代了一部分的電力消費。從全國范圍來講,電力消費所占比重逐年增長,并保持在7%左右,而與之相反,電力消費在陜西的能源消費結構中的比重卻徘徊不前,甚至有下降趨勢,所占比重明顯低于全國平均水平。即使這種情況下,這兩地依然出現(xiàn)“氣荒”的情況,特別是在2010年冬季,西安,咸陽等地甚至出現(xiàn)了間歇性供暖和局部地區(qū)停暖的情況,造成這個現(xiàn)象的主要原因是本地的天然氣大量外輸,造成省內天然氣供給的不足,從20世紀初,陜西省就向北京、天津、河北等地輸出天然氣。圖4天然氣在能源消費結構中所占比例走勢比較圖在天然氣消費總量逐年增長的同時,天然氣自身的消費結構也在不斷的優(yōu)化,重心從工業(yè)用氣和化工用氣逐漸向居民生活用氣和發(fā)電用氣轉變。近幾年來,天然氣在陜西的消費情況增長迅猛。但其在陜西能源消費結構中所占的比例并沒有出現(xiàn)相應的大幅度增長的情況,與全國平均水平相較,07年以前處于較低水平,07年之后與全國平均水平持平。盡管這個比例仍然在不斷的下降,但在能源消費結構中仍然占據(jù)主導地位,與其他能源相比較,所占比例依然遙遙領先,不僅如此,與全國平均水平相比較,陜西的煤炭消費在能源結構中所占的比例依然偏高。陜西的煤炭消費在能源消費中所占的比例如下。2005年至今,這四大類能源消費狀況特征如下。從總量上看,陜西省能源需求發(fā)展呈現(xiàn)了平穩(wěn)上升、波動調整和加速上漲的3個階段,目前處于加速上升的階段,能源需求量不斷加大,而且增長速度不斷上漲。至2009年陜西省一次能源消費總量達到 , 萬噸標準煤。20世紀末,陜北地區(qū)大量的油田和氣田的開發(fā),陜西的能源產量進一步的提升,對外的輸出量突增,而本土的能源消費量沒有上漲,反而出現(xiàn)了回落。第五部分主要是對全文的結論,主要結合第二部分提出的能源消費與陜西經濟發(fā)展的關系以及分布式能源供給的可行性分析,提出建設性意見。第三部分主要介紹了分布式能源供給體系,并從技術、經濟和政策三個層面分析了發(fā)展分布式能源供給體系所面臨的問題。第一部分主要是論文的研究背景、研究目的、相關文獻綜述、研究方法和研究內容的介紹。(2) 定性分析 本文采取了定性分析的方法闡述了陜西能源消費總量以及能源消費結構對于陜西經濟發(fā)展的影響,并借鑒國外或國內發(fā)達地區(qū)的經驗,提出了解決經濟發(fā)展過程中所存在的能源問題。何秀萍,柯俊(2007)使用1986年至2005年的數(shù)據(jù),對內蒙古能源消費與經濟增長關系進行實證分析,研究結果表明內蒙古的經濟增長對能源消費具有單向的因果關系[14]。夏梅興,唐憶文(2006)從能源消費彈性系數(shù)的變動入手,采用定性分析的方法對上海市能源消費與經濟增長之間的關系作了研究,并最終得出只有改變用能方式以及經濟結構才能維持能源消費與經濟增長之間的可持續(xù)發(fā)展[12]。馬曉君(2004)對GDP和能源、就業(yè)以及消費價格指數(shù)增長率之間的關系進行了研究,得出能源消耗的增長以及消費價格指數(shù)的增長與GDP之間并不存在直接因果關系,而城市就業(yè)增長率和GDP增長率之間則有很強的因果關系[11]。張明慧,李永峰(2004)采用協(xié)整分析的方法,在考慮中性技術進步對經濟增長的影響的情況下,對中國能源消費與經濟增長的關系進行格蘭杰因果關系檢驗,結論顯示能源消費與經濟增長之間不存在嚴格的雙向因果關系,但二者之間確實存在密切的相互影響的關系[9]。二是針對某一地區(qū)的某一種能源與經濟增長之間的關系進行研究。JohnAsafu一Adjaye(2000)在對印度、印尼以及菲律賓和泰國四國的能源消費和GDP之間的研究中,得出四國的能源消費與經濟增長都具有雙向因果關系的結論[7]。(2003)主要針對巴基斯坦的能源消費與經濟增長、雇傭勞動與能源消費三者之間的因果關系進行了考察,結果表明,經濟增長總量可以導致能源消費的相應增加及其部分構成的份額改變,并進一步指出,巴基斯坦的經濟增長可以促進石油消費的增加,但未發(fā)現(xiàn)與天然氣之間存在因果關系[5]。(1978)在研究能源經濟的過程中發(fā)現(xiàn),美國的經濟增長與能源消費存在從GDP到能源消費的單向因果關系[2]。這樣的研究結果給當前以單一的能源消耗促進經濟增長的方式敲響了一個警鐘。 國外學術界對能源消費與經濟增長之間關系的系統(tǒng)研究基本上可以追溯到20世紀70年代。本文從促進陜西經濟增長的角度出發(fā),分析能源消費總量及各構成部分對經濟增長的不同影響,并結合分析結果對陜西省目前的能源消費及其構成做出評價并提出對其優(yōu)化調整的相關建議。陜西作為中國剛剛崛起的能源消費大省,其能源消費量與經濟增長之間的關系則更更需要我們進一步的關注。數(shù)據(jù)顯示,在過去的幾年中,陜西的經濟增長情況和能源消費增長情況是基本趨同的。[4]陜西省的能源消費結構依然處于“煤炭消費為主,石油消費為輔,新型能源和可再生能源補充”的狀態(tài)。2009年陜西省一次能源消費總量達到 , 萬噸標準煤。an being an international metropolis bee true and the steady development of economy and politics of Shannxi province being secured.This article proposes an analysis on the current situation of energy supply and demand of Shannxi province, ing out with the result that demand of energy can be divided into real demand and potential demand. Real demand is the total volume of energy consume, while potential demand alters from the social economic development, which owns the unpredictable character, so hereby potential demand is replaced by total volume of energy consume. According to the data in the years from 2005 to 2010, the current energy supply and demand system will not ensure the steady and fast development of Shannxi province in the next ten years.Diversification of energy s