英国能源发展新战略，本文主要内容关键词为：英国论文,能源论文,新战略论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
英国在能源领域工作的人有20万，2003年能源产业生产占GDP的3％，现在能源工业大多已经实现私有化。
继2003年英国政府发布能源白皮书文件后，又于2007年5月发布了新的能源白皮书。新的白皮书从几个方面进行考虑：一是从全球来看，响应G8+5会议，京都协议后的工作和世界对能源的加大需求；二是从欧洲来看，英国正在与欧盟的谈判；三是从国内来看，将能源的可靠供应提到战略位置，考虑到英国碳排放的提高，油价的浮动，英国正在制定新的《气候变化法》。新的能源白皮书的主要目的是，在确保安全供给的框架下，建立可靠和可竞争的能源价格，增加投资，以满足日益增加的、多样化的需求；建立可持续的能源，并应对气候变化所带来的种种问题。特别是考虑建立2012年京都协议后的碳捕获和存储的价格机制。
英国能源总体战略主要集中在：提高能源效率以节省能源，开发清洁能源和在竞争的市场价格条件下确保可靠的能源供应。英国通过实施能源战略，到2020年将提高能源效率35％，减少8％～15％电力消费和13％天然气消费。
1.英国能源面临的挑战
英国在节能方面做了很大的努力和取得了相当的进展。据悉，从1970年至今，英国能源年消耗总体增加了约15％，而经济规模是过去的2倍。在1980—2002年，英国人均能源需求仅仅提高了3％，而人均GDP则提高了59％；从1997—2005年，温室气体排放下降7％，而经济增长25％。
根据预测，英国对到2020年能源供应面临的挑战进行了认真分析，到2030年英国需要新增发电能力3000万～3500万千瓦，其中2/3的增容要到2020年前实现。到2020年前，天然气的进口将增加15％～30％。未来对能源的需求是不断增长。
英国认为，国家未来能源发展面临三个重大挑战：
第一个挑战是环境。英国在分析和考虑能源长久发展战略时，把对环境的影响放到十分突出的位置。英国的CO[，2]的排放量仅占世界的2％，到2050年温室气体排放要在1990年的基础上削减60％。
第二个挑战是英国自身能源的供应下降。英国经济上可采掘的深层煤很可能在10年内告罄。2006年成为天然气纯进口国，2010年将成为石油纯进口国。到2020，年75％的基本能源需要依靠进口。英国认为，现在发达的工业化大国中，只有英国和加拿大两国目前是能源出口国。未来维持能源可靠性的最好方式是通过能源的多样性解决。一方面可以通过市场运作进口能源，另一方面通过发展可再生能源和小规模的供给能源，比如：像小的热电联产(CHP)和燃料电池，这些措施将有助于英国避免过分依赖进口和减少风险。
第三个挑战是今后20年需要更新英国能源基础设施。欧洲对于碳排放做出了规定。在20世纪90年代，英国相当大的投资用于发电设备，特别是天然气发电厂。核发电的能力从现在的水平收缩，到2025年将只有1座核电站工作。可再生能源将成为更显著的电力来源，以此应对气候变化。
为迎接以上3个挑战，2003年能源白皮书中确定了4个能源发展战略的支柱。环境；能源可靠性；为生活水平低下的群体提供负担得起的能源；为商业、产业和家庭提供竞争的市场。英国政府认为，可通过市场框架和政策手段互相影响来实现目标。促进在英国和英国之外的市场竞争力，有助于提高经济可持续性和提高生产率的比例。开放和竞争的市场将继续成为能源政策的基石。但仅有市场尚不能提供正确的信号，政府将采取步骤，鼓励企业创新和开发新的机会去实现国家目标。
今年出台的新的能源白皮书又提出了以下关键因素：
——建立应对气候变化的国际框架。强化执行欧盟温室气体排放交易计划(EU Emission Trading Scheme,ETS)，落实碳交易的市场价格，以最节省成本的方式排放碳。
——从整体上为英国经济提供碳减排的法律方面安排。正在制定的《气候变化法》将为英国提供在国内外采取行动的法律框架。到2050年英国碳减排为1990年水平的60％；到2020年，碳减排26％～32％。这个法律条款未来将根据国际上的有关法条和政策规定而可能有所修改。
——在充分竞争和透明的国际市场条件下进一步发展，确保实现低碳经济。
——通过更好的信息、激励和规定，鼓励节省能源。消除障碍以实现能源的效率和效益，以便企业、个人和公共部门都能采取步骤节能。在国际上与欧盟和G8组织联合工作，促进节能。
——为低碳技术提供更多的支持。能源白皮书将鼓励公共部门和私有企业合作，以及通过国际合作，以应对这个问题。
——确保合适的投资环境，需要稳定的、可靠的管理制度。
2.新的能源战略要点
——到2020年，能源系统将比今天更加多样化。它的核心将呈混合的形态，特别是电力资源和技术，影响着供应手段、控制和需求管理。更多的能源来自进口，来自或通过欧洲统一市场。
——电力系统主干仍将是市场为基础的网络。现存发电结构中，通过燃烧煤发电占37％，天然气占36％，核能发电占18％，可再生能源占4％，燃油发电占1％，其他占3％。
——按CO[，2]排放的来源看，电力供应占39％，交通占23％，商务占20％，农业占16％，因此，碳减排重点放在电厂和交通方面。
(1)提高能源效率。能源效率很可能是成本最低、最安全的实现方式。英国政府并没有建立在总能源或电力供应中通过不同能源供应建立分担的目标，政府也不决定燃料混合的比例。作为政府，更着意于提供一个市场运作框架，通过执行长期政策措施，将给投资者、商务人员和消费者合适的激励，以便最有效地实现国家总体目标。
英国政府认为，需要特殊措施刺激可再生能源的发展，允许它获得和达到在规模和成熟度上的经济性。2000年1月政府宣布：目标是到2010年可再生能源供应10％的英国电力，而且价格应被消费者所接受。2000年4月引入可再生能源条例。这个条例主要指在英格兰和威尔士每年从可再生能源发电中增加的比例。从气候变化收税中支持可再生能源产业，到2010年这些投入支持将达到10亿英镑。
在能源多样性的情况下，煤发电将是重要部分。政府将继续支持开发清洁煤技术，碳捕获和存储的技术。国内的煤开采可能继续下降，因现在的煤矿在地质上和经济上达到极限。能源效率的提高将导致总体能源的需求。新的建筑物通过使用太阳能将减少来自电网电力的需求。
在提高能源效率方面，英国与欧盟等有关各方，目前，正在进行一项可行性研究，开发一种与碳捕获与储存技术结合使用的先进的亚临界燃烧的锅炉和气轮机技术。但这项技术需要先进的材料，目前还没有在生产规模上的充分试验。对于煤的气化联合循环技术(IGCC)，英国目前没有装置。据部分专家认为，虽然它的效率可以最终达到60％，但它过于复杂和目标太大。
英国支持欧盟提出的到2020年通过提高能源效率的方式达到节省能源的目标。从能源使用的角度看，可从企业、家用和交通3个方面分析。对企业来说，使用能源密集的企业将通过气候变化条约和欧盟碳交易(EU ETS)等的激励，实现节省能源；其他公共部门，例如：饭店、超市、银行和各级政府，其能源排放的温室气体占全国的10％，通过碳交易的方式可节能。英国将引入有关指令实施计划减少碳的排放。英国还将对所有要租赁和出售的建筑物都要引入能源绩效证书，表达了政府对节能的重视。对公共部门，要求大的公共部门参加碳减排义务计划。
政府现正在考虑出台可持续住房准则，分为6个等级限定能源效率和水效率的最小消费标准，到2016年排放要达到碳排放为零的标准。第三等级可以通过在设计、建筑中提高能源效率达到。需要建设大于1000平方米的公共建筑物，应出示能源绩效证书，说明建筑物能源的使用情况。从2008年起，政府将对政府采购的产品和服务启用更严格的标准。现政府还在考虑从2008年4月开始，所有新住房都需要有住房准则等级说明。平均每户家庭每年减少碳排放0.5吨，这个目标现已有一半家庭做到。政府将赋于用户选择能源更大的权力。政府还将发动一项新的活动，旨在说明家庭活动中那些与CO[，2]的排放相关。对现有住房和新的家庭住宅而言，也要引入能源绩效证书的管理制度。房屋的转让也要出示能源绩效证书说明能源使用效率情况。
对交通而言，目前英国在欧洲国家中对新车燃料使用效率有较严格的规定。欧盟需要对新车在2012年后规定行驶每公里减少100克CO[，2]的排放。2007年3月，政府启动了一项气候变化交流运动，提高公众和驾驶员减少排放的意识。政府将继续通过公司汽车优惠税和节能的小型车减税的方式敦促使用更多的清洁能源。
(2)低碳技术。政府的作用是提供鼓励开发不同低碳技术的政策框架，以便能够将实现经济目标的成本和风险降到最小。2005年6月，英国政府公布了“碳减排技术发展战略”。作为世界范围减排CO[，2]的方法，估计碳减排技术的潜在意义有以下四点：对现有装置采用最佳可用技术(例如：锅炉、蒸汽轮机)进行改造，提高效率，使其符合新标准；所有新设备均采用可实现最高转换效率的最佳可用技术(BAT)；生物质能混合燃烧(假定比例为10％)；收集和储存CO[，2](CCS)。
碳减排技术战略涵盖了所有化石燃料，这是为了适应天然气在英国能源系统中的地位，同时鼓励开发面向英国出口市场的技术(包括中国、印度等发展中国家)。该战略技术范围包括先进的烟道脱硫技术，氢气运输、储藏和实用技术。碳减排技术也涉及到燃料电池和氢的开发项目。燃料电池用于长期高效发电厂(例如：三重循环概念混合的燃料电池、燃气轮机和蒸汽轮机)，先进的发电循环中结合燃料电池或气化工厂的电和氢的联合生产研究。
碳减排技术包括一系列减少化石燃料燃烧过程中排放CO[，2]的方法。即：
——效率的转化过程。当转化过程(例如发电、炼油)效率更高时，所消耗的燃料量及由此排出的CO[，2]数量就减少了。这样可以减少10％～30％的排放量，取决于老设备和替代设备的性能。
——转化为低碳燃料。英国最典型的例子就是用天然气取代煤发电，每单位发电量可减排50％左右的CO[，2]。
——CO[，2]收集和储存。关于碳的捕获与储存技术是各项技术的新兴组合(CCS)，它可以减少化石燃料发电厂中高达90％的气体排放。这项技术实际发生在燃烧前后的各个阶段。它可以将现有的、成熟的和经济上可行的分离技术加以组合。碳捕获与储存技术可以集成到新的电厂中去，或者在现有设备的后端安上这些装置。
把CO[，2]长期储存在地质层中有多种选择方法，包括注入废弃的油床、枯竭的天然气田、深盐水层和不可开采的煤层。这种方法可以减少85％的CO[，2]排放量，取决于置换的非CO[，2]收集电厂的类型。通过把CO[，2]收集和储存与共燃相结合，甚至可以减排得更多。实现CO[，2]的收集和储存的一个过渡步骤就是建CO[，2]可收集电厂。可收集设备是一个动力设备，很有可能以煤或天然气为燃料，它的设计和制造是为使CO[，2]收集设备以后的改装更简单、更便宜。CO[，2]可收集电厂的类型越来越多，但基本设计只是个结构问题，不应当增加电厂的资本金或运行成本。
英国希望在碳捕获和存储技术研制中在世界处于领先地位。新的发展战略已经确定了10个行动领域：对碳减排技术的研发以及示范给予支持；对CO[，2]可收集电厂的示范给予支持；对CO[，2]储存示范给予支持；推动碳减排技术的开发和示范项目在英国的国际合作；推动和支持英国碳减排技术的开发和示范项目在其他国家的合作；在气候变化计划评估(CCPR)中，寻找可能的方法用以鼓励CO[，2]收集并储存技术在英国的商业应用；推动在英国乃至全球范围内碳减排技术方面知识的获取和转让，以及源于这种技术革新所产生的技术知识，为那些与之有商业利益的商业或是其他组织提供便利；负责支持碳减排技术所需的国家的以及国际的规则框架和市场机制的准备工作；增强公众意识；建立并保持碳减排技术在英国发展的路线图。
CO[，2]可收集电厂的设计，在今后10—15年内(可以运行40—60年)，将被新的和替代的化石燃料发电所采用，从而，推动发电厂CO[，2]的收集。英国在储存设备的设计、认证，规范，监测方面的经验和技术知识的积累十分重要。国际合作是战略中的重要内容，并且包括鼓励和协助国际合作的行动。
该战略介绍了用于发电和制氢的碳减排技术，以检验英国在减少CO[，2]排放量上的潜在作用。这些新技术包括：现有的和新安装的燃煤发电装置与高达10％的能源作物混燃；改造煤粉电厂，配备先进的锅炉及蒸汽轮机；建设先进的新煤粉电厂；煤气化技术改造为现有的燃气轮机联合循环技术(GTCC)；建设先进的新的整体煤联合气化循环发电厂(IGCC)；整体煤气化联合循环发电厂与发电及制氢相结合；先进的天然气燃气轮机整体煤气化联合循环发电厂；用煤和天然气制氢。
英国政府现在已经启动总额350万英镑的一个与中国合作的研究项目，即碳捕获与储存技术，目前，正在中国进行可行性研究，在2015年前在中国建立示范电厂。这个项目同时也是中国与欧盟的合作项目。另外，英国石油公司在苏格兰等地正在建造碳捕获与储存技术装置。
(3)清洁能源。英国非常重视能源技术的发展，这是它自身能源和应对气候变化的需要。英国现石油和天然气每天生产300万桶油当量，随着储量下降，到2020年每天只能开采100万桶油当量；英国天然气资源将在未来15年左右逐渐消耗殆尽。随着本国的石油很快告罄，进口的石油价格飚升，英国不得不考虑能源的多样化供应和大力发展能源新技术。
供热和能源分配。英国2/3的热能是从国家天然气网络得来。利用现代锅炉，天然气的热转换效率达到90％。中央供热系统保证用户的热能供应，未来将通过生产和使用氢能和低碳电能。在中短期，将在地方的层面上发电和使用热能，这包括微型发电机，区域供热计划和热电联产(CHP)，为社区和工业规模化使用的生物燃料。政府现推出生物质能战略。
(4)洁净煤技术计划。英国原为产煤大国，20世纪80年代，随着国内煤开发的价格上扬和带来的污染问题，煤产量在下降。2006年，全国煤产量只有1860万吨，进口5000万吨。在1999年，英国发布“洁净煤技术计划”(即后来的清洁化石燃料计划)。其目标是：鼓励发展具有国际竞争力的洁净煤产业，提升英国在主要出口市场的能力和技术水平；鼓励在大学开展基础性煤炭科学研究，并鼓励在开展此项研究中与英国煤炭利用研究协会合作，从而，为提出前瞻性建议提供支持；研究开发英国煤层气资源和煤炭地下气化技术的前景。
资助项目主要集中在煤炭处理方法、发电系统的研究，以及一系列相关技术，旨在减少因其燃烧而产生的各种废弃排放，除CO[，2]外，还包括：二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和水银等微量元素。但是，大部分工作重点都集中在提高锅炉效率、改善煤炭气化和减少氮氧化物排放等技术上。
所谓清洁煤技术，是指那些能够促进煤的燃烧高效，同时满足环境要求和经济上切实可行的各种技术。从历史发展沿革上说，清洁煤技术集中在从燃料废气中减少酸性气体和颗粒的排放水平工作。现在，在更加关注气候变化的形势下，清洁煤技术侧重于减少CO[，2]的排放，包括碳的捕获与储存技术。这主要集中在燃煤电站。据世界能源理事会的估计，到2030年之前，电厂使用的能源38％还将来自煤炭。英国估计，到2020年，英国发电仍将依赖化石燃料，75％的电力将由化石燃料产生。在化石燃料中将依重天然气，但煤仍是重要的选择。但是，燃煤产生的污染较重。所以，对清洁煤的研究仍是今后较长时间的重要研究课题。从英国目前考虑的角度，发展清洁煤主要有两点考虑：一是减少国内和在世界范围内的CO[，2]的排放；二是在国际间增加销售清洁煤技术的商业机会。对英国而言，可能的市场机会大约在510亿英镑。目前，所有英国燃煤电都是30年前设计，没有煤气化电厂。目前的技术主要在提高效率方面。处理过程包括：煤在燃烧前的细化成精细的颗粒，到燃烧室后进行亚临界状态的充分燃烧。以此技术，英国电厂的燃烧效率在36％～39％。英国所有电厂都用这个技术在压力和温度较低的亚临界燃烧室燃烧煤，获得好的效果。
可再生发电。可再生能源是应对气候变化和部署清洁能源资源战略的关键。可再生义务(The Renewable Obligation,RO)是投资于可再生能源的主要投资机制。政府将引入可再生能源等级制度，以区别支持不同的可再生技术的水平。这将鼓励增加开发和部署更广泛的可再生技术。这个新的等级制度将于2009年实施。全国现已有7000家涉及环境技术开发公司。现可再生能源市场每年2.8亿英镑产值，预计2020年将达到190亿英镑。
核能现在是用来实现无碳排放发电的重要来源。对核能未来的模式分析得到的不同愿景，将是讨论的一个关键点。目前，全国有12座核电站工作，核能发电占全国的发电总量的18％，占全部能源供应的7.5％。但是政府目前还没有提出建立新的核发电厂，但将充分地考虑到发展核能的广泛不确定性，如在对付核废料的问题上有显著的进展，并使民众信服发展核电的安全性。根据能源可靠供应和多样性的战略，减少风险。选择发展核能还在于它的经济性。计算指出，如果碳排放交易成本达到每吨36欧元，发展核电就划得来。总之，政府还在考虑发展核能。
中国作为一个负责任的发展中国家，为应对气候变化已经和正在采取一系列有利于减缓温室气体排放的政策措施。中国已经制定了明确的发展目标，即在2010年单位GDP能耗要比2005年降低20％的目标。中国目前还通过国际合作来提高能源技术。在与英国的合作中，2005年中国科技部与英国贸工部签订了今后10年的能源合作备忘录，包括：清洁煤、氢能和可再生能源在内的范围广泛的合作。
3.管制和研究工作
英国成立了天然气和电力市场办公室，作为独立的管治机构促进竞争和执法，是确保获利能源目标的关键者。它负责天然气配给网络和电力传输的执照下发；对违反者进行调查和处罚；实行价格控制。
工程与科学研究理事会(EPSRC)、经济和社会研究理事会(ESRC)和自然环境理事会(MIRC)，联手于2003年4月开始获得政府经费支持，共同开展可持续能源研究。前3年共投入2800万英镑，其中800万～1200万英镑用于建立英国能源研究中心。现在要考虑的问题包括：是否通过发展高效能的燃料电池鼓励发展氢经济；是否能够通过发展生物燃料、风能、潮汐能、波浪能和太阳能来提供更多的能源；集成新能源系统到现有的发电供应网络中的障碍是什么；需要单独行为和社会变化获得可持续能源经济的广泛含义是什么。由此对英国能源研究的重点可见一斑。
英国政府将在明年正式启动建立能源技术研究所，这是由公共和私有资金各出一半共同建立，今后10年将投入10亿英镑致力开展能源创新研究和加速关键技术向商业化开发的方向推进。目前已经完成竞标阶段的工作。
政府还在发布新的能源白皮书的同时，发布了低碳交通创新战略，旨在建立刺激低碳交通技术的创新。这个战略将反映交通部门新技术在长期碳减排中的重要作用，提供了整个创新系统中加速发展的技术开发框架。