青岛市可再生能源利用对策研究

青岛市可再生能源利用对策研究

中国石油大学课题组

2011年，国家发改委制订《山东半岛蓝色经济区发展规划》，将山东半岛蓝色经济区建设上升为国家战略，指出青岛是山东半岛蓝色经济区核心区域的龙头城市。山东省“十二五”规划强调要全力推进山东半岛蓝色经济区改革发展试点，积极发展海洋新能源等海洋高技术产业。因此，青岛市的发展水平对于促进山东半岛蓝色经济区建设、优化产业结构、提升总体竞争力，具有重要的拉动作用。

2012年2月，青岛市第十一次党代会将“加快建设宜居幸福的现代化国际城市”作为全市工作的总体要求，强调在加快经济发展、持续壮大经济实力的同时，着力打造生活舒适便捷、环境质量优良、生态景观怡人、公共安全良好的环境。这就要求青岛市应努力提高生态、环境质量，控制碳排放量。然而，青岛市的能源消费结构以能源输入型为主，并且以非再生能源消耗为主体。一方面，输入型的能源供应加大了能源利用的对外依赖性，经济、社会发展与能源供应的矛盾日渐显现，另一方面，传统能源消耗的增长造成二氧化硫和碳排放控制压力的进一步加大。在建设山东半岛蓝色经济区和宜居幸福现代化国际城市的大背景下，青岛市应优化能源结构，提高利用效率，大力发展风能、太阳能、生物质能、海洋能、地热能等可再生能源，努力构筑安全稳定的能源供应体系。

一、青岛市可再生能源资源状况

按各种可再生能源资源量所折合的标准煤估算，青岛市可利用的可再生能源资源潜力年总量为2353万吨标准煤，如表1所示。

表1　青岛市可再生能源资源总量汇总表

（续表）

青岛市可再生能源资源丰富，有较大的开发利用潜力。青岛市各种可再生能源的资源状况具体分析如下。

太阳能：青岛市可利用太阳能的陆域面积占10％，青岛市年平均日照时数为2250小时，每平方米年太阳能辐射总量为5016兆焦，折171千克标准煤。根据青岛市太阳能赋存条件，青岛市太阳能资源潜力总量为53483．08万吉焦，年折合标准煤1825万吨。

风能：青岛市较适合和适合建设风电场的区域面积约1260平方千米，占全市区域面积的12％。可利用风资源储量约13050兆瓦，如果按照年均运行时数（风能利用时间）为1800小时计算，当量值折标准煤288．7万吨。

生物质能：畜牧养殖业是青岛优势产业，每年禽畜养殖业粪尿排放量大约2200万吨，青岛市农作物秸秆资源总量约450万吨，生活垃圾年清运量为137万吨。如果按照每吨禽畜粪便平均产沼气25立方米计算，青岛市禽畜粪便年产沼气量在5．5亿立方米，折标准煤43万吨。按每千克秸秆低位发热量平均16098千焦计算，青岛市目前没有被利用的90万吨秸秆的能源资源潜力折标准煤49万吨。青岛市生活垃圾热值按照每千克4205千焦计算，其热值折标准煤20万吨。

海洋能：青岛海域面积约12200平方千米，全市海岸线总长为816．98千米，海洋利用以潮汐能和波浪能为重点。青岛的波浪能比较丰富，尤其是琅琊湾和田横岛海域，波高可达6～8米，至少有30万吨标准煤的资源潜力。

浅层地热：按照青岛市城乡居民年度生活用电40．3亿千瓦时计算，如果50％的居民生活用电用于制冷和采暖，青岛市至少将有80亿千瓦时，折标准煤98万吨的浅层地热能利用资源潜力。

二、青岛市可再生能源利用现状

（一）太阳能

太阳能在青岛市的主要应用有太阳能电池产业、太阳能光伏发电和太阳能热水器利用。太阳能电池及光伏发电产业主要分布在即墨。即墨市已先后引进了昌盛太阳能科技产业基地、奥博新能源项目、高温太阳能集热管基地、吉阳新能源项目，总投资超过100亿元，这些基地及项目主要生产晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池和中高温太阳能集热管，极大提升了青岛在可再生能源领域的综合实力。光伏发电方面，即墨市的主要项目有3兆瓦屋顶太阳能电站、青岛金世纪物流园1兆瓦屋顶太阳能电站、昌盛光伏产业园5兆瓦屋顶太阳能电站、青岛森泰达集团2．5兆瓦屋顶太阳能电站、即墨高新区20兆瓦光伏发电项目，后者是国家2011年第一批金太阳示范工程的项目之一。目前，青岛市太阳能发电预装机规模达27兆瓦、总投资4．87亿元，其中争取国家补助资金2．6亿元。到2011年底，并网发电规模达7兆瓦，到2012年可全部实现并网发电。项目全部达产后，年可发电3500万千瓦时。太阳能热水器利用方面有海尔和澳柯玛两家企业，海尔热水器有限公司最新研发的高温平板技术，吸收率高达95％，大大提高了集热效率，澳柯玛太阳能技术工程有限公司在太阳能热水器制造方面已实现规模化生产，仅2010年的生产能力就达60万平方米。

（二）风能

青岛市的风能利用主要是风力发电，风电产业已经粗具规模，成为青岛可再生能源领域的主力。其开发利用主要呈现三个特点。

一是风电企业已经进入赢利时代。即墨的华威风电场是青岛的首个风电场，总投资1．4亿元，2003年12月已并网发电运行，项目总装机容量1．6万千瓦，共装有15台机组年有效发电风时1500小时，平均年发电量2100万千瓦时。另外还有大唐山东清洁能源公司在胶南六汪、平度新河、黄岛捉马山投资建设的风电项目。在风电入网电价方面，由于风电成本较高，而且青岛属于三类风区域，山东省政策补贴为每千瓦时0．09元，在统一的0．61元风电价格的基础上，青岛风电的入网价格为0．7元，让风电企业的收入能力大幅提高，风电企业已经进入赢利时代。

二是风电装备产业体系完善。青岛的风电装备制造相关企业已达40多家，产品覆盖了叶片、齿轮箱、发电机、变桨偏航系统、塔架等，并且形成了内外资共同发展的局面。比较突出的是大唐控股的华创风能，其拥有一家整机组装企业，目前的主导产品为CCWE－1500D70／D77双频变桨距变速恒频风电机组，为当前国内主流机型，其研发具有完全自主知识产权。另外还有德枫丹、埃斯倍、贝克曼沃玛等外资风电配件企业以及东方铁塔、武晓铁塔等内资风电配件企业。风电装备产业已粗具规模，产业配套体系初步形成。

三是海上风力发电起步。随着山东半岛蓝色经济区发展规划的出台，海上风电已经提上发展日程，并成为山东省发展可再生能源的重点促进项目。规划中对山东半岛南的发展要求为青岛海上风电的发展创造了条件。青岛市具有发展海上风电的资源优势，同时作为山东半岛城市群的龙头城市，海上风力发电已经进入起步阶段。

（三）生物质能

青岛市的生物质利用有两种形式，一是以农作物秸秆、禽畜粪便为原料，以建立沼气池为利用形式，二是以城市生活垃圾为原料建立垃圾发电厂。

1．沼气的开发利用

青岛沼气的开发利用集中在市郊区，主要是平度、胶州、莱西等农业经济比重相对较大的区市，得益于农业用地较多，沼气原料供应充足。2006年农业部、国家发展和改革委员会实施《2006年第一批农村沼气国债项目投资计划》，青岛市积极贯彻落实相关规定，制定《青岛市2006年农村沼气国债项目可行性研究报告》，并获农业部批复，项目的建设内容为“一池三改”，即户用沼气池与改圈、改厨、改厕同步设计、同步施工。平度市、胶州市自2006年积极发展农村沼气项目，户用沼气池每年增加2000～3000户，目前，平度市和胶州市已建成户用沼气池分别为16400户、8600户。

2010年8月，青岛市首家镇级农村沼气合作社——青岛永升源沼气专业合作社在平度市祝沟镇正式成立，成为青岛市第一个依法成立的镇级农村沼气专业合作社。首个镇级沼气合作社的成立推进了青岛市以村级服务网点为基础，以镇级合作社为支撑，以市级技术部门为依托的市、镇、村三级沼气服务网络体系建设，在加快青岛市农村沼气产业发展，建立以沼气为纽带的生态产业体系，促进低碳农业和循环农业发展等方面起到了积极的推动作用

2．城市垃圾发电

青岛市的垃圾焚烧发电项目共有两个，其中小涧西城市生活垃圾焚烧发电厂选址城阳区河套办事处小涧西社区，与现在的生活垃圾填埋场相邻，项目占地87亩，总投资6．8亿元。项目建成后，每年节约常规能源5．6万吨标准煤。黄岛垃圾焚烧发电项目位于开发区同三联络线以北、辛安街道办事处北山薛社区以西，占地100亩。项目总投资3．2亿港元，一期项目投资2．4亿港币，年上网电量将达4800万千瓦时。

（四）浅层地热

浅层地热能在青岛主要用于建筑空调系统，也称海水空调系统，该系统由能量采集系统、能量提升系统和能量释放系统三部分组成。其工作原理是：将海水抽出，在其通过板式换热器后，将其中的热量提取出来，置换到自来水中，温度稍高的自来水再经过空气压缩机压缩后，温度可提高到七八十摄氏度，这些热水再把空气加热，最后空气经过风机盘管输送到户。使用海水源取暖和制冷不需要消耗煤炭和油料，而且不用远距离输送热量，不仅节能，还大大降低了成本。从海水空调节能的角度作分析，海水空调每消耗1千瓦时电能够输出5．6千瓦时电的冷量，每消耗1千瓦时电能够输出4千瓦时电的热量。经专家测算，使用“海水空调”技术，在一个取暖季节内，平均每平方米取暖费只需15元（夏季平均每平方米制冷费只需5元）；如果用煤炭取暖，每平方米取暖费约为25元；使用电锅炉取暖每平方米则高达80元。而且海水空调系统是对海水能量进行多次逐级提取，对海水温度的影响极小，无论是冬季还是夏季，进水口和出水口海水的水温变化都将控制在1℃之内，因此无破坏海洋生态系统之忧。青岛市浅层地热利用主要有青岛华电、奥帆基地媒体中心、市北区小港湾办公楼和开发区千禧龙花园居民小区项目。这些项目均采用海水空调技术，依靠提取海水中的能量来进行供热制冷。

（五）海洋能

青岛市对海洋潮汐能的开发利用尚无实质性进展，而海洋波浪能的开发已经进入立项阶段。在海洋利用技术方面，青岛市海洋能技术具备一定基础，研发方面取得了一定成绩。在海洋能技术领域，青岛市共取得专利40件，中国海洋大学拥有18件，是青岛市拥有海洋能专利技术最多的机构，中科院海洋所、中科院青岛生物能源与过程研究所、国家海洋局第一研究所等科研机构也都拥有一定数量的该领域专利。总体上看，与海洋生物等优势技术领域相比，青岛市在海洋新能源领域的开发利用方面起步较晚，技术创新能力不足，特别是企业在参与海洋能技术开发方面与江苏、上海等地方相比具有较大差距。

三、青岛市可再生能源利用存在的问题

（一）加快发展可再生能源产业的意识不强

有关部门及大部分企业和居民对可再生能源的认识还停留在太阳能热水器、海水淡化的阶段，对能源危机和可再生能源产业的广阔前景认识不够，还没有把它作为一个新兴的朝阳行业来看，因此招商项目涉足可再生能源领域较晚，造成产业集聚性不高，产业链不完整。青岛市对可再生能源利用的宣传工作有待加强，市民了解渠道不多，小到市民，大到企业都没有足够动力去使用、开发可再生能源，这都造成了可再生能源的发展障碍。

（二）资金困难成为制约可再生能源企业发展的“瓶颈”

可再生能源产业作为新兴的产业，每投资一个项目，对技术、设备、原料和资金投入的要求都较高，而回报周期又较长，这些都抬高了投资者的进入门槛。虽然太阳能、风能利用方面有几个投资额较大的项目，但多处于谈判阶段，还没有落实到位。其他在建的海水淡化、垃圾发电、秸秆发电等项目也存在类似的问题。

（三）缺乏核心技术支持

可再生能源产业技术含量极高，必须有自主开发的技术支撑，而青岛市除皇明太阳能集团设立研发中心外，其他可再生能源项目还只是处于产品的末端建设，专门的研究机构少，专业技术人才缺乏，一些产业装备跟不上，影响可再生能源产业的发展步伐。

（四）专业人才队伍缺乏

人才队伍不仅包括可再生能源项目建设中需要的技术工人、工程师，还包括处于产业发展最前端的技术研发人员。可再生能源产业技术含量高，需要有具备自主创新能力的研发团队及熟练掌握技术应用的工程师作支撑。青岛市目前的人才队伍无论从哪方面讲都比较缺乏，专门的研究机构少，专业技术人才也缺乏。技术工人在生物质利用，尤其是沼气池的建设中最缺乏，农村中从事沼气池建设的人才流失比较严重，具备“沼气生产工”证书的技工因各种原因已流失25％～30％，这导致了沼气发展后续服务不到位，使废池数量增多。技术研发人员更是短缺，尤其是可再生能源领域中的技术专家，这就使得青岛市在开发利用可再生能源方面没有人才资源方面的优势。

（五）市场规模小

一种新的可再生能源技术在进入市场的初期，市场规模对其经济性具有决定性的影响。这种市场障碍主要表现是规模小，不确定性大，缺乏相应的发展机制。尽管我国小水电和太阳能热水器等少数几种技术已形成了一定的市场，但同其资源开发潜力和市场需求来说仍然很小，必须进一步降低成本，提高技术可靠性。现在可再生能源仍需要避免与常规能源直接竞争，但是缺乏竞争又会使可再生能源过高的价格长期得不到应有的降低，可再生能源反而得不到发展。青岛市政府应该采取适当的市场发展机制来解决这个问题。

四、推进青岛市可再生能源利用的政策建议

（一）加强可再生能源知识普及，树立使用可再生能源的意识

可再生能源产业内涵很广，而且技术和产品更新换代快，加强可再生能源产业方面的知识普及和宣传教育尤为必要。加强对政府机关的培训，不断提高各级党政领导干部对可再生能源产业的认知水平。加大对市内企业和居民的可再生能源产业知识的宣传力度，普及可再生能源产业、产品、技术等方面的知识，树立全社会使用可再生能源的意识。

（二）设立扶持可再生能源产业的专项资金

青岛市可再生能源企业普遍存在资金不足的困难，为促进重点项目快速成型，迅速形成示范和规模效应，建议设立扶持可再生能源产业专项资金，通过直接补贴、贴息、奖励资金等方式解决企业资金困难，并组织引导企业对产业的关键、共性、前瞻性技术进行开发，引导可再生能源技术的推广，发挥公共财政的功效。

（三）加大科技研发力度，促进成果应用转化

加快建立以企业为主体、以市场为导向的技术创新体系，加强新技术、新工艺、新材料和新产品的研发，优先支持拥有自主知识产权的关键性示范技术研发和转化。加快可再生能源服务体系建设，利用高校、科研院所、行业协会及各种咨询机构的专业优势，积极推动各方科研力量协作，通过引进、委托开发、联合开发等方式，加大科技攻关力度，把科技研发和应用与经济、社会、环境紧密结合起来。

（四）培育梯级人才队伍

1．引进高层次的技术及管理人才

基础研发水平的高低取决于人才队伍的质量。青岛市可再生能源的发展尤其缺乏高层次的技术及管理人才。技术人才的缺乏导致研发力量跟不上产业规模的扩大，管理人才的缺乏导致可再生能源的发展缺乏可持续性。青岛市应积极建立可再生能源发展的人才引进战略，吸引有关领域的技术专家及具有丰富能源管理经验的人才，促进本地区可再生能源的科学发展、持续发展。

2．加强对中低层次技术工人的培训

青岛市可再生能源发展正处于初期阶段，产业基地的建设及规模的扩大需要大量的技术工人。为保障发展质量，加强对技术工人的培训是必要的。青岛市应从不同的层面加强对可再生能源领域技术工人的培训。政府方面，应提供一定的财力支持，定期邀请专家及工程师开设培训讲座；企业方面，应组织技术工人之间的技能竞赛，同时加强软硬件设施建设，为技能培训提供条件。

（五）针对不同发展阶段的可再生能源利用的对策

1．尚处于研发阶段的可再生能源

青岛市可再生能源中除了潮汐能以外，几乎都有开发案例，对潮汐能的利用尚处于研发阶段。海洋能虽有开发案例，但并无实质性的进展。对于潮汐能的开发，应加强技术研发工作，积极寻求技术突破，同时在政府引导下加强招商引资工作，或由政府、企业、院所联合进行风险投资。

中科院海洋研究所、中科院青岛生物能源与过程研究所、国家海洋局第一海洋研究所、中国水产科学研究院黄海水产研究所、青岛海洋地质研究所、中国海洋大学已研发出大批科研成果，青岛市政府应加强与相关高校及科研单位的合作，加快成果转化。同时，应以蓝色经济区建设为契机，进一步加强与日本、韩国、俄罗斯、乌克兰、印度以及欧美等国家和地区的海洋科技交流合作。

另外，应加快低成本藻类炼油等关键技术的研发，适时建设海洋藻类生物能源，利用青岛海藻资源生产“生物原油”，用来提炼汽油、柴油、航空燃油，作为塑料制品和药物的原料；同时，可利用海藻制造出大量的碳水化合物等中间产品，这些产品经过发酵处理，可以转化为乙醇燃料。

2．尚未形成产业的可再生能源

青岛市尚未形成产业的可再生能源利用有生物质能、除潮汐以外的海洋能、浅层地热等。

生物质能利用应以大中型沼气工程和户用沼气为发展重点，积极探索生物质发电和生物质燃料的利用。青岛市应充分发挥生物质能资源丰富的有利条件，在人口密集、经济相对发达的社区积极建设大中型沼气工程，实现统一供气，提高利用效率。同时，青岛市郊部分农村因地形、地质等条件的限制，人口分散，交通不便，要积极探索适应当地条件的户用沼气工程。积极探索垃圾焚烧发电项目，引进技术和人才，为城市生活垃圾提供环保、高效的处理方式。同时应加强生物柴油和海藻生物质能利用，寻求新的生物质能应用领域。

海洋能利用方面，紧抓山东半岛蓝色经济区建设的机遇，充分利用政策优惠和地区优势，积极推进海浪发电等新兴可再生能源产业的实质性进展。

浅层地热方面，在耗水量较大的企业中大力推广海水冷却技术，利用周边海水对工业锅炉直接进行冷却，降低临海部分重工业企业对淡水资源的依赖。大力发展海水淡化设备，利用技术优势，提高产业化发展能力。在新建的有条件的居民小区中实施海水源供热制冷空调系统。

3．产业经济效益有待提高的可再生能源

目前，青岛市在太阳能和风能利用方面已形成产业化优势，但相关企业和项目的经济效益还有待提高。对此，青岛市政府应加快制定完善可再生能源定价机制和配套政策。

（1）进一步完善可再生能源定价机制。从目前来看，所有风电项目都由政府能源主管部门去组织招标，对政府和投资者管理成本都很高。今后可考虑只对列入国家规划的、超过10万千瓦的大型风电场项目实施招标定价，对其他中小型风电场项目，可以参照就近大型风电场项目的招标定价确定其价格。

（2）加快制定优惠的财税政策。针对风电投资成本高的问题，可考虑通过优惠政策的合理组合，包括补助国产风机采购、风电项目贷款贴息、延长贷款期限等手段，降低投资成本。太阳能热水器企业可享受与高新技术产业、可再生能源产业和家电产业相关的税收优惠政策。

（3）建立有保障的可再生能源的投融资机制。政府和有关机构应安排相应技术研发专项资金，配套支持具有自主知识产权的可再生能源开发利用企业的发展。另外，国家控股的商业银行应对列入优先支持领域，并获得政府提供支持资金的企业提供贷款方便。

课题组组长

刘清志　中国石油大学

课题组成员

魏振香　中国石油大学

孙金凤　中国石油大学

邓　鹏　中国石油大学

解忠刚　中国石油大学

梁　岩　中国石油大学