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苏格兰:欧洲能源重镇和可再生能源之都
--赴苏格兰考察低碳能源技术报告
2008/03/05

  2008年1月,驻英使馆与驻爱丁堡总领馆有关同志对苏格兰能源技术进行了专题考察,与苏格兰地方政府企业、能源与旅游部、首席科学顾问办公室、苏格兰国际发展局、爱丁堡大学、斯特拉思克莱德(STRATHCLYDE)大学、皇家苏格兰银行、苏格兰电力公司、克瑞奇顿(CRICHTON)碳中心有关人士进行了座谈,了解到以下情况。

  一、优势与经验

  (一)资源丰富

  苏格兰发展能源产业的条件得天独厚,不仅拥有英国绝大部分油气和丰富的煤炭资源,在各类可再生能源上也有独到优势。苏格兰三面环海,常年风急浪高,拥有欧洲25%的风能和潮汐能、10%的波浪能。陆地风能潜力是11.5GW(吉瓦,已开发1GW),海上风能的潜力为25GW,潮汐能10GW,波浪能14GW。拥有全英60%的森林,发展生物质能独具优势。地势较高,降雨丰富,水流湍急,全英85%的水电站集中在该地区。

  创造数项世界之最的BEATRICE海上风电站

  苏格兰发电总量现为10.1GW,18%来自可再生能源,高于全英的7%。其中水电占11%,由于进一步开发水电已不现实,现重点在开发风能和海洋能源(波浪能、潮汐能)上。苏格兰20%电力向英格兰地区输出。

  (二)技术力量雄厚

  苏格兰在北海油气田开发进程中成为欧洲能源重镇,能源产业发达,研究机构众多,专家云集,技术力量雄厚,形成了一批掌握先进能源技术的大学,如阿伯丁大学、邓迪大学、赫瑞瓦特(HERIOT-WATT,中英近零排放项目英方参与方之一)大学、罗伯特·戈登(ROBERT GORDON)大学、斯特莱斯克莱德大学等。随着北海油气资源逐渐枯竭,这些大学抓住向低碳能源转型的机遇,加大对清洁能源的研究,越来越多的专家投入到低碳能源领域,使苏格兰在新能源技术方面已具先发优势。目前,苏格兰各大学和研究所用于能源技术的资金达1亿英镑,绝大部分将用在可再生能源领域。同时,苏格兰能源企业拥有的海上油气开发先进技术也得以直接嫁接到风能和海洋能源的开发中,如深海油气平台技术用于海洋发电的基础固定。

LONGANETT电厂曾为欧洲
第一大煤电厂,现正进行清洁煤技术改造

  技术优势使苏格兰在风能、海洋能发电方面已成为全球领先的研究者和开发者。这些领域的研发与投资如火如荼。以风能为例,目前已在运营、在建和正在规划的风电装机容量分别为1135MW(兆瓦)、818MW和5201MW,均超过全英总量的50%。

  位于格拉斯哥附近的WHITELEE风电厂是欧洲最大的陆地风电厂,装机容量达322MW,能满足苏格兰2%的用电需求。苏格兰还建成了世界上第一个商业波浪能发电站(PWP公司所建),世界上第一个海洋能源中心(位于奥克尼岛的“欧洲海洋能源中心”),世界上第一个与电网连接的波浪发电站(WAVEGEN公司建在ISLAY岛上)。

  苏格兰BEATRICE海上风电站创造了4项世界第一:世界上最大的海上风电站(安装了2个单机为5MW的涡轮机)、吃水最深(45米)、第一次使用油气领域的封套技术(OIL AND GAS JACKET TECHNOLOGY)作为涡轮机的基础、第一次通过陆地建造并垂直安装于海上。

  (三)产学金紧密配合

  苏格兰将开发北海油气中形成了产学金联合的做法运用到新能源技术开发中,由银行贷款、企业出资、大学联合攻关、发挥集团军作战已成为苏格兰发展低碳能源技术的模式。如苏格兰电力公司(SP)、爱丁堡大学、赫瑞瓦特大学、苏格兰企业局联合英国石油公司(BP)、英国天然气公司、苏格兰皇家银行、帝国理工学院等成立“苏格兰碳封存中心”,进行二氧化碳地质封存研究;斯特莱思克莱德、格拉斯哥、爱丁堡、阿伯丁和赫瑞瓦特等大学在有关能源公司支持下组成“能源技术伙伴关系”,共同竞标英国拟成立的“能源技术研究所”。

海上风电站一瞥

  爱丁堡是英第二大、欧洲第六大金融中心,资金较为充裕。苏格兰银行业抓住欧盟和英国政策所形成的低碳能源市场,加大在这一领域的投资。以皇家苏格兰银行为例,过去10年对总装机量达8.7GW的低碳发电进行融资,2007年融资额达70亿欧元,主要是风能发电(因风能可靠、技术成熟),主要客户在意大利、西班牙和美国,正加大进入英及苏格兰市场的力度。

AWS波浪能转换器

  产学金密切配合使苏格兰新能源产业集群应运而生,目前已形成奥克尼、阿伯丁、爱丁堡-法夫-圣安德鲁斯、格拉斯哥等一批低碳能源技术研发、示范和运营中心。

  (四)地方政府大力扶持

  苏格兰地方政府高度重视应对气候变化,提出2050年减少温室气体排放80%,高于英国60%的目标。2004年苏格兰温室气体排放较1990年减少16%,经济总量同期增长32%。苏格兰政府提出勇于承担“苏格兰份额”,认为节能减排有利于创造新的就业、节省开支、保护环境和经济可持续增长。

世界上第一个与电网相连的波浪发电机
(WAVEGEN公司在ISLAY岛建造)

  基于资源和技术优势,苏格兰地方政府提出将苏格兰建成“欧洲可再生能源之都”、“欧洲风能发电中心”的目标,旨在抓住应对气候变化、能源安全以及向低碳转型的有利时机,大张旗鼓地开发低碳能源技术,将之作为支柱产业做大做强,进而向整个欧洲出口低碳能源。苏格兰地方政府提出2010年发电总量18%来自可再生能源的目标已于2005年提前实现,进而提出2020年发电总量50%来自可再生的目标。

  为此,苏格兰地方政府建立了鼓励新能源技术的政策框架。

  一是政策导向明确。苏格兰积极参与和落实欧盟排放交易机制(EU ETS)、英“可再生能源承诺”(RENEWABLE OBLIGATION)、气候变化税等欧盟和英减排政策机制。其中“可再生能源承诺”要求电力公司发电量的15%必须来自可再生能源,或者从其他从事可再生能源发电公司购买相同额度,目前每1000千瓦时可再生发电价值达45英镑,使可再生能源发电企业有利可图。

世界上第一个商业化波浪发电机
(PELAMIS公司开发,长度相当于数节火车车厢)

  二是资金扶持力度大。苏格兰地方政府已斥资1300万英镑用于海洋能源、150万英镑用于氢和燃料电池、750万英镑用于生物质能开发。政府帮助创立的可再生能源公司达100余家,其中包括76家水电站,25家大型风电站。享誉世界的“欧洲海洋能源中心”亦系苏格兰地方政府争取欧盟及英政府500万英镑经费设立,目前已成为欧洲海洋能源技术测试、评估的权威,经此中心测试的技术安装后,保险公司方受理投保。

  三是政府直接投资研发。苏格兰企业局在技术中介研究所(ITI)专设能源所,旨在甄别、发展有产业化价值的新能源技术,今后3-5年将向7个项目提供3000万英镑资助。该局还设立“概念证明基金”,支持苏格兰大学和研究所产生的有待产业化的新技术,现该基金资助20余项能源技术研究。此外,英国工程及物理研究委员会(EPSRC)每年约12%的经费交由苏格兰基金委员会使用,绝大部分也用于可再生能源和燃料电池的研发。

  四是吸引人材。低碳能源的快速发展使苏格兰人材储备捉襟见肘,为此,开出优厚条件,吸引包括中国等各国人材。

  五是通过税收优惠等鼓励该领域中小企业发展。

  苏格兰地方政府首席部长萨尔蒙德曾任皇家苏格兰银行能源经济学家,重视可再生能源,今年1月获得英国风能协会颁发的“可再生能源最佳政界人物”奖。

  二、苏格兰清洁煤和碳捕存(CCS)技术发展现状

  苏格兰电力(SP)致力于发展清洁煤技术。该公司现拥有该地区仅有的2座火力发电厂(LONGANNET与COCKENIE),装机容量分别为2.3GW和1.2GW,发电量占苏格兰发电总量的32.5%。现正计划投资15亿英镑进行“超临界煤粉燃烧”技术改造,将是欧洲最大的火电站改造项目,使用DOOSAN BABCOK与阿尔斯通的涡轮机和锅炉,能效将由目前的30%增至47%。计划于2009年动工,2012-15年完成,届时碳排放将减少20%,并为未来安装碳捕存设施作好准备。

  SP还与有关电力公司、设备制造商和大学合作,进行二氧化碳捕获、运输、封存的全过程研究,并与有关合作方一道参与英国第一个CCS商业化示范项目的竞标。SP现参与的研究包括:

  (一)碳捕获。一是超临界设备改造加胺洗塔(AMINE SCRUBBING,用于捕获二氧化碳),已于2007年完成,成果将用于目前的煤电厂改造。二是高速氧燃烧项目(2007-2010年)。三是胺洗塔分离二氧化碳项目(2008-2010年)。

  (二)碳运输。与苏格兰地方政府等合作,对在苏格兰东部沿海建造二氧化碳运输设施进行基础研究,为期1年(2008-2009年)。

  (三)碳储存。一是与帝国理工学院、斯特莱德克莱德大学合作,研究将二氧化碳注入福斯盆地(FORTH BASIN)的不可开采煤层,并用于开采煤层气(2007-2009年);二是与爱丁堡大学等合作,研究通过将二氧化碳注入地下蓄水层进行封存(2008-2010年)。

  此外,BP拟在阿伯丁PETERHEAD天然气发电站建设氢能和CCS项目,内容是以天然气为原料制氢,并将分离的二氧化碳捕获后注入老油田储存,帮助老油田进一步开采。BP表示已拥有成熟技术,但由于涉及投资较大,收益不明朗,希英政府资助该项目。而英政府提出其CCS商业化示范项目应进行招标,且明确资助项目是针对燃烧后捕存(BP项目系燃烧前捕获)。目前,BP仍在观望。阿伯丁大学等也在进行CCS研究。爱丁堡大学的强项是其地质学院的二氧化碳地质封存和监测,有数位华人科学家在该领域进行研究。

  三、制约与挑战

  初步看,苏格兰在发展低碳能源技术方面也面临一些挑战。

  一是风险基金缺位。英商业部负责国际能源政策的副司长琼斯表示,尽管苏格兰官产学协作好,但目前风险基金涉足该地区能源技术开发尚未形成气候,与美国硅谷风险公司大规模投资低碳能源相比还有距离。

  二是人材资源短缺已成为瓶颈,一些大学和研究机构急需补充年轻的博士生和研究人员。

  三是本地能源市场容量有限,今后发展需依赖向欧洲出口电力及向中、印等新兴市场出口技术。

  四、希推动与中方低碳能源领域合作

  首席科学家办公室官员表示,苏格兰新政府重新审议了《中国战略》,继续强调并着力推动与华在清洁能源领域的合作,认为中国低碳能源市场前景广阔,将为苏格兰企业提供众多商机,一些苏格兰能源公司已在华开展业务。当前双方合作可从加强人员交流入手。该官员还透露,受英国中央政府及苏格兰地方政府支持的若干研究项目希与中方合作进行。

  苏格兰电力公司表示其碳捕存研究项目希与中英近零排放项目建立联系,交流经验。爱大地质学院研究碳储存的HASZELDINE教授和苏格兰国际发展局均表示希吸引更多的中国博士生到苏深造并协助研究。爱大欢迎中国大使馆对其碳储存项目进行深入考察。克瑞奇顿碳中心希在其碳管理项目招收更多的中国硕士研究生,并接受中国培训团组来英或赴华开展培训。

  总体上看,苏格兰地区在低碳能源领域优势明显,发展前景较为广阔,与华合作意愿较强,其有关先进技术、政策和做法值得借鉴。

  (图片由苏格兰国际发展局、苏格兰电力公司提供)

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