在现阶段世界上所论及的替代能源主要有油页岩、海底可燃冰和新再生能源。而其中油页岩和可燃冰属于化石燃料范畴,从亲环境层面而言其利用仍然不是理想的选择。因此,可最大限度减少环境污染,补充乃至替代化石燃料的唯一希望是开发利用新再生能源。但是,要开发利用新再生能源,首先需要开发新再生能源利用技术,为规模利用和经济利用创造条件。
第一次和第二次石油危机以后,韩国政府认识到改善能源消费结构和能源来源多元化的必要性,尤其是逐步认识到新再生能源在亲环境能源发展中的重要地位,以及在新再生能源的发展中技术开发的核心和基础地位,借鉴发达国家为开发新再生能源技术政策经验,韩国政府采取一系列技术开发举措,以有力推进新再生能源的技术开发。
为了有效促进新再生能源的技术开发,根据新再生能源不同领域技术发展在改善能源结构中的地位、发展现状即技术水平、技术公关难易度即成功可能性,开发技术市场化现实性、所开发的技术性质或阶段等,韩国政府在实施新再生能源的技术开发上,采取形式多样的开发事业模式,如项目型事业、一般技术开发事业、先导研究事业、政策研究事业、设备普及基础构筑事业、国际共同研究等(表6-1)。
表6-1新再生能源技术开发事业类型与内涵
类型
内 涵
项目型
事业
为达到中长期性政策目标,整合技术开发—商品化—普及阶段所有内容,以政府为主导所进行的事业,涉及氢和燃料电池、太阳光、风力这三大领域的开发及实证。
一般技术
开发事业
就市场所必要的技术,以企业为主导实施的事业,涉及太阳热、生物、小水力、废弃物等七大领域的开发及实证。
先导
研究事业
以政府捐助研究机关和国立、公立研究机关所拥有的、具有创意性的技术的实用化为目的而促进的事业。
政策
研究事业
制定新再生能源的技术开发促进战略和方向,搞活普及为目标的制度基础建设事业。
设备普及基础
构筑事业
制定新再生能源设备的性能评价方法和标准,支援认证,支援设备和部件的共用化和对性能审查标准的国际标准化等事业。
国际
共同研究
强化国家能源技术及新再生能源技术能力,增进技术协力为目标的国际共同研究事业。
资料来源:[韩]产业资源部、新再生能源中心、国会新再生能源政策研究会,《2005年新再生能源白皮书》,2006-08,第216页。
其中,项目型事业主要针对韩国在新再生能源开发中选定为重点领域的氢和燃料电池、太阳光、风力等领域,以确保国际竞争力的产业培育作为目标,谋求尽早商用化和保证市场经济性,选择重点课题,把技术开发、商业化、普及联系起来,实施系统性研究。韩国政府非常重视氢和燃料电池、太阳光、风力三大领域在产业化潜力和技术领先上的意义,并以其作为新再生能源技术开发的三大重点领域促进开发研究。
一般技术开发事业主要针对太阳热、煤炭利用、生物、废弃物、小水力、海洋等领域,以商用化普及和公关企业核心障碍的技术开发作为事业目标定位。先导研究事业为项目型技术开发和一般技术开发事业的先行研究领域,目标定位为奠基基础以及创意性和使用化可能的技术开发。
为了克服新再生能源技术的市场性还不高的问题,以有限的资金有力推进新再生能源的技术开发,韩国政府对优秀技术开发课题,给予有力的经费支援。在具体操作上,一旦政府对新再生能源技术开发支援预算和年度施行计划给予确定,政府的专务部门就根据此计划征募实施课题,通过评价选择优秀课题,对选定为优秀的开发课题在研究经费上给予有力支援。例如,对选定为优秀的课题,支援其研究经费的全部(大学、研究所)或一部分(民营企业)(表6-2)。
表6-2新再生能源技术开发经费支援规模
参与主体
政府支援范围
企业现金出资
大学、研究所等研究机关单独
全额
企业
参与
形式
大企业
总事业费的50%以内
总事业费的15%以内
中小企业
总事业费的75%以内
总事业费的10%以内
2个以上企业共同参与,中小企业占2/3以上
总事业费的75%以内
总事业费的10%以内
其他
总事业费的50%以内
总事业费的15%以内
资料来源:[韩]产业资源部、新再生能源中心、国会新再生能源政策研究会,《2005年新再生能源白皮书》,2006-08,第217页。
自1988年开始正式开展新再生能源的技术开发以来,韩国政府和民间部门积极投资,对技术开发投资不断增大。2007年投资规模达2 120亿韩元,到2007年投资总额达9 179亿韩元。尽管总额增长率变化较大,但是增长年份相对减少年份多,而且大部分情况下增长值远大于减少值。投资规模总体上越来越大,年投资规模1990年超过100亿韩元,到1998年超过200亿韩元,而2003年就超过500亿元,且2005年超过1 000亿韩元,2007年超过2 000亿韩元(表6-3)。
政府对新再生能源技术开发支援规模,2007年为1 209亿韩元,到2007年共达5 597亿韩元。在新再生能源技术的支援总额中,政府部门所占比重有所变化,1994年甚至仅占36.5%,但是除了1992~1994年以外,均超过50%,况且大部分时期超过60%。结果,到2007年政府支援占总支援额中的比重为61.0%,成为主导力量。
表6-3新再生能源技术开发投资及其增长率单位:亿韩元,%
年度
政府支援
(A)
民间承担
(B)
总额
(C)
政府比重
(A/C×100)
总额
增长率
1988
7
1
8
87.5
1989
47
34
81
58.0
911.5
1990
68
35
103
66.0
26.2
1991
73
36
109
67.0
4.8
1992
39
58
97
40.2
-12.0
1993
51
69
120
42.5
22.7
1994
62
108
170
36.5
40.7
1995
80
64
144
55.6
-16.3
1996
88
57
145
60.7
-0.3
1997
123
70
193
63.7
32.1
1998
131
76
207
63.3
6.3
1999
119
63
182
65.4
-13.1
2000
129
53
182
70.9
-1.0
2001
242
117
359
67.4
96.3
2002
259
139
398
65.1
9.9
2003
330
180
510
64.7
27.1
2004
588
317
905
65.0
76.5
2005
794
425
1 219
65.1
33.7
2006
1 158
769
1 927
60.1
57.1
2007
1 209
911
2 120
57.0
9.0
合计
5 597
3 582
9 179
61.0
资料来源:根据[韩]知识经济部、能源管理公团、新再生能源中心,《2007年度新再生能源技术开发事业资料集》,2008-04,第4~5页资料整理。
从政府支援资金5 597亿韩元的账户来源看,属于法定预算资金的能源特别资金所占比重最大,达57.2%,其次为电力基础基金。其他来源所占比重较小,如石油基金占3.4%,科技部捐助占3.1%,财政占1.2%,韩国电力研究资金占1.4%,煤气公社资金占0.2%,其他占0.7%。其中能源特别资金是财政资金的延续,到1994年以财政的名义、1995年开始按能源特别会计支援,所以政府直接出资实际占58.4%,占主导地位。另外,韩国电力研究资金的支援从2006年才开始,其他资金的支援逐步淡出,结果在2001~2005年期间只有特别能源资金的支援。另外,韩国电力研究资金的资金一旦进入,其支援规模非常大,2006年和2007年分别占支援金额的78%和76.8%。
从对不同领域的投资情况来看,对燃料电池的比重最大,占29.2%;太阳光、煤炭利用、风力次之,分别占14.8%、11.2%、11.1%。韩国政府所强调的氢和燃料电池、太阳光、风力这三大重点领域的投资占总投资的61.8%。就政府投资来看,仍然对燃料电池的比重最大,占24.7%;其次为太阳光占15.7%、风力占12.5%,对三大领域的投资占59.6%。这反映韩国对三大领域的重视,尤其是在燃料电池的技术开发上,不仅政府尤其是民间非常重视,投资非常活跃(表6-4)。
表6-41988~2007年分领域新再生能源研究开发投资单位:亿韩元,%
领域
政府
民间
合计
政府比重
(A/C*100)
支援额(A)
所占比重
承担额(B)
所占比重
总额(C)
所占比重
氢
375
6.7
242
6.8
617
6.7
60.8
燃料电池
1 385
24.7
1 294
36.1
2 679
29.2
51.7
太阳光
881
15.7
476
13.3
1 357
14.8
64.9
风力
700
12.5
315
8.8
1 015
11.1
69.0
太阳热
239
4.3
88
2.5
327
3.6
73.1
生物
434
7.8
217
6.1
651
7.1
66.7
废弃物
366
6.5
267
7.4
633
6.9
57.8
煤炭利用
522
9.3
509
14.2
1 031
11.2
50.6
地热
149
2.7
57
1.6
206
2.2
72.3
小水力
48
0.9
27
0.7
75
0.8
64.0
海洋
65
1.2
25
0.7
90
1.0
72.2
其他
433
7.7
65
1.8
498
5.4
86.9
合计
5 597
100
3 582
9 179
100
61.0
资料来源:根据[韩]能源管理公团新再生能源中心,《2008年新再生能源导论》,2008-07-01,第82页资料整理。
韩国政府不断开拓新再生能源技术开发课题,并给予持续的支援。到2007年共实施820个课题。实施课题最多为生物和太阳光领域,各占14.0%和13.7%;其次为太阳热、燃料电池和废弃物领域,分别占9.8%、8.3%和8.3%。从支援课题单项经费规模来看,燃料电池显著大于其他领域,为39亿韩元/个;其次为风力、煤炭利用,分别为23亿韩元/个、21亿韩元/个;再次为氢、太阳光和海洋,分别为18亿韩元/个、12亿韩元/个、10亿韩元/个。可以看出,尽管三大重点领域的课题数并不特别多,但是课题单项经费规模基本上比其他领域的相对大(表6-5)。
表6-51988~2007年分领域新再生能源课题数、经费规模单位:个,%,亿韩元
领域
课题数
总课题中
所占比重
投资额
课题
经费规模
氢
35
4.3
617
18
燃料电池
68
8.3
2 679
39
太阳光
112
13.7
1 357
12
风力
45
5.5
1 015
23
太阳热
80
9.8
327
4
生物
115
14.0
651
6
废弃物
68
8.3
633
9
煤炭利用
49
6.0
1 031
21
地热
29
3.5
206
7
小水力
12
1.5
75
6
海洋
9
1.1
90
10
其他
198
24.1
498
3
合计
820
100.0
9 179
11
资料来源:根据[韩]能源管理公团新再生能源中心,《2008年新再生能源导论》,2008-07-01,第82页资料整理。
随着新再生能源技术开发研究的持续展开,以及对知识产权的认识的提高,韩国积极申请专利,发表研究成果,不断积累标志性技术成果和理论成果。直到2007年韩国申请专利共934个,其中在国外申请104个。在这种努力下,获得专利注册284个,其中国外专利注册24个。同时,理论总结也颇有进展,基于相关研究成果,直到2007年韩国共发表2 653篇,其中国外发表的为858篇,占32.3%(表6-6)。
表6-6专利及论文成果单位:个,篇
年度
专利申请
专利注册
发表论文
总量
国外申请
总量
国外注册
总量
国外发表
1997
26
1
7
202
55
1998
59
5
8
215
61
1999
100
9
81
7
423
96
2000
38
7
10
3
335
88
2001
45
7
26
3
521
154
2002
15
18
266
88
2003
58
14
17
3
88
39
2004
49
2
20
1
121
57
2005
98
3
22
2
147
69
2006
187
15
42
3
161
75
2007
259
41
33
2
174
76
合计
934
104
284
24
2 653
858
资料来源:根据[韩]能源管理公团新再生能源中心,《2008年新再生能源导论》,2008-07-01,第42页资料整理。
在政府的有力支援和企业的积极参与下,通过大量课题的研究,以专利和理论成果作为基础,韩国新再生能源的技术开发得到很大进展。得到重点支持的三大重点领域成果特别显著。在氢领域,正在进行利用碳纳米管的氢储藏等氢的制造、压缩、储藏装置的开发,完成设置氢站三期计划的选址,正在进行详细设计或建设。在燃料电池领域,确保了大部分核心基本技术,开发完成家庭用(3千瓦级)燃料电池系统,并正在进行实证研究,携带用(50瓦级)、运输用(80千瓦级和200千瓦级)、发电用(250千瓦级)等正处于技术开发或实证研究之中。在太阳光领域,掌握太阳光发电用铅蓄电池技术以及太阳光发电用直流、交流变换装置的国产化等,已经确保核心基础技术,尤其是单结晶硅太阳电池技术达到世界水平,其使用化的规模生产和系统利用技术达到发达国家70%的水平。在风力领域,完成750千瓦级别增速器型(Geared,具有齿轮箱的)和非增速器型(Gearless,不具有齿轮箱的)风力发电系统,实现叶片、发电机等基础技术的国产化,现正在实施为确保信赖性的实证研究。126在一般技术开发领域,即太阳热、地热、生物、废弃物、小水力、煤炭利用、海洋领域,以实用化为主的技术开发为主要对象,选择企业在短期内可商用化而普及的技术和中长期性新再生能源技术开发核心基础事业进行重点突破,并取得一定成效。新再生能源各领域主要技术开发成果或发展阶段特点如表6-7所示。
表6-7分领域主要技术开发成果或发展阶段
领域
主要成果
燃料电池
家庭用燃料电池(RPG)系统开发完成后,进入大规模实证阶段,开发燃料电池汽车(80kW级)
太阳光
结晶硅进入商用化阶段
风力
1.5MW级商用化阶段,2MW级别实证研究,3MW级技术开发中
太阳热
开发太阳热系统大规模区域冷暖房适宜技术
生物
利用畜产粪尿的生物气生产工程实用化阶段
废弃物
中小型单纯废弃物焚烧技术商用化,RDF研究完成制造及利用技术开发
煤炭利用
正在促进300MW级别煤炭GCC实证成套设备设计、建设技术开发
地热
为设施型园艺普及之水平型地热热泵系统的实证
小水力
正在促进中、低落差混流式水轮机及无人驾驶系统实证研究
海洋
正在促进利用潮流、波浪力的100kW级发电站的实证研究
资料来源:[韩]能源管理公团新再生能源中心,《2008年新再生能源导论》,2008-07-01,第83页。
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