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薛彦平:欧洲新能源产业的发展及其特点

薛彦平:欧洲新能源产业的发展及其特点

作者:薛彦平 文章来源:本站原创 更新时间:2014-07-14 17:38:25

    摘  要:最近10年来,在政策的大力扶持下,欧盟新能源产业发展迅速,已经形成了以风能、太阳能光伏、生物质能为核心的新能源产业。新能源产业对欧盟经济增长、环境保护、能源安全具有非常重要的意义。欧盟能源发展路线图预期,在未来一个时期内,欧盟将继续在某些新能源领域保持领先地位。

    关键词: 欧盟   新能源   产业政策

     

    新能源产业是指那些从事新能源研发、生产、销售和投资活动,具有一定规模的产业集群,最近20年获得了快速的发展,具有清洁性、可持续性的特点。欧盟境内的新能源产业主要指太阳能光伏、陆海风能、生物质能的开发和利用,潮汐能、地热能和氢能也属于新能源范畴,但目前开发和利用规模有限,尚未形成能替代传统能源的产业集群。另外,新能源技术也可归入该范畴,目前采用新能源技术且较有前途的产业部门有新能源汽车制造和新能源建筑业。[2]

    一  欧盟积极发展新能源产业的动因

    近20年来,欧盟境内的新能源产业发展非常迅速,政策的支持固然起到重要的推动作用,但欧盟传统能源结构的弊端、传统能源消费对环境的负面影响、经济与产业结构转型的需要,成为欧盟国家积极开发和利用新能源的更为重要的原因。

    (一)减少对传统能源的依赖

    欧洲传统能源储量有限且分布不均衡,煤炭主要分布在德国、英国、波兰等国,石油和天然气主要分布在英国北海、挪威和荷兰,其他国家不仅煤炭资源很少,石油和天然气更是需要进口。20世纪70年代爆发过两次全球性能源危机,欧洲国家受到的影响最深。由于欧洲国家的石油主要依靠进口,国际石油价格的攀升导致欧洲国家出口产品价格竞争力下降,转而影响到经济增长和就业扩大。而且,欧洲国家的石油和天然气主要来自俄罗斯和海湾地区,上述地区形势的持续动荡严重威胁到欧洲国家的能源安全。这种困局时至今日仍未完全摆脱。例如,2011年,欧盟28国能源对外依存度仍达到53.8%,其中对煤炭的依存度为62.3%、对石油的依存度为66.7%、对天然气的依存度为66.7%。[3]因此,欧盟国家仍未完全打破传统能源短缺的困局,发展新能源可能是最重要的选择。

    (二)减少温室气体排放

    欧盟国家向来重视环境保护,早在20世纪70年代就出台过严格的环境保护法规,80年代出台的能源政策与环境政策首次提出:必须对大气中的二氧化碳、二氧化硫排放进行限制。执行这一政策与欧洲国家传统产业结构比重过高有关。作为第一、二次工业革命的故乡,欧洲国家形成了以重化工业为基础的产业集群,工业部门(包括能源工业)消耗了50%的能源和排放出30%的二氧化碳,以传统能源为动力的运输业的二氧化碳排放量始终在增长,成为欧盟大气环境治理的重点。2005年《京都议定书》生效后,欧盟明确了减少温室气体排放的量化指标。“2020能源战略”明确指出,2020年欧盟温室气体排放将减少20%。2012年多哈会议上,欧盟表示,如果达成新的全球气候减排条约,它愿意把2020年的减排目标从20%提高到30%。因此,从履行承诺方面讲,减少对传统能源的依赖、发展新能源是欧盟必然的政策选择。

    (三)减少对核能的依赖

    20世纪70年代,欧洲许多国家开始转向核能的开发和利用。核能成为使欧洲摆脱传统能源困局和实现可持续发展的重要选择,法国的核电比重已经超过80%,其他主要国家的核电比重也在15%~20%之间。核能的效率和清洁性高于传统能源,成为取代传统能源的重要选择。但是,欧洲国家目前运行的核电站多属于“第二代”核电技术,许多已经接近运行寿命,面临淘汰或升级的选择。况且,第二代核电还存在严重的安全隐患。1986年乌克兰切尔诺贝利核电站发生泄漏事件,核污染影响到中东欧国家。2011年日本福岛再次发生核泄漏。这两起事件给欧盟民众心理上造成巨大的灾难阴影,导致反核电运动在某些国家愈演愈烈。在这种情况下,欧盟成员国在是否继续发展核能上产生了严重的意见分歧,有些国家甚至坚决放弃核电。拿什么取代核能呢?更加清洁和安全的能源自然受到青睐。

    (四)加速经济增长和扩大就业

    欧盟国家传统产业结构比重高,在一定程度上拖累了整体经济增长。从20世纪90年代开始,欧盟在某些关键的新兴产业的发展方面就落后于美国和日本,并为此付出了沉重的代价。欧盟国家在积极寻找能够支撑未来经济增长和就业的新的产业集群,考虑到欧洲在能源技术上的优势,积极发展新能源产业成为一种必然的选择。从欧盟统计数据看,新能源产业目前在GDP中的比重还较低,但对GDP增长的净贡献率却高于传统能源产业。因此,新能源产业不仅能够为经济增长注入新的活力和创造大量新的就业岗位,而且能够保持欧盟国家能源技术领域的竞争优势。

    二  欧盟新能源产业特点

    (一)新能源产业的基本情况

    经过多年的发展,欧盟的新能源产业已经初具规模。2011年底,新能源产值达到1370亿欧元,创造了118.6万个工作岗位。2001年以来,欧盟新能源在总能源消费中的比重上升了63%,同期石油和煤炭比重大幅下降,新能源的平均增长率为69%,高于其他能源的增长速度,这表明:新能源正在逐步取代传统能源。[4]在全部新能源中,光伏的贡献率最高,约为54%;其次是风能,约为38%;生物质能贡献率为4%;太阳热能贡献率为3%;潮汐、地热等其他能源贡献率为1%。

    (1)  风能与风力发电

    欧洲的风能资源非常丰富。德国、意大利、法国、西班牙陆地风能资源丰富,英国、丹麦、荷兰近海风能丰富,因此,风能成为欧盟新能源产业的第一个重要支柱。2012年,按正常风速计算,欧盟境内的风电能力可达231TWh,[5]能够满足欧盟境内7%的电力消费,其中丹麦的风电穿透率[6]达27%、葡萄牙和西班牙超过16%、德国达到10.8%。2012年,欧盟各国风能发电装机容量为106GW,[7]德国占31.3GW,西班牙占22.8GW,英国占8.1GW,意大利占8.1GW,法国占7.5GW,其他国家依次为丹麦、瑞典、波兰、荷兰。2012年,欧盟国家仍以发展陆地风能为主,新增装机容量中陆地风能为10.7GW,近海风能为1.16GW,73%的资金流入陆地风能产业。[8]在整个风能产业链条中,对GDP贡献率最高的依次为风电场开发、风能设备制造(含整机和零件)、风电产业融资服务,风电设备(整机和零件)制造部门对就业的贡献率达到60%。欧洲风能协会(EWEA)数据显示:到2020年,欧盟境内风能产业产值将会达到945亿欧元,对GDP的贡献率将达到0.59%,到2030年产值将达到1740亿欧元,对GDP的贡献率将达到1%,2020年,欧盟的风能产业将提供52万份工作,2030年再增加到79万个。在未来20年中,欧盟的风能产业将保持30%的年平均增长率。[9]

    (2)  太阳能与光伏发电

    欧洲的太阳能资源主要分布在德国、西班牙、意大利、法国和希腊等国。另外,欧盟未来的光伏发电还可以充分利用地中海南岸国家的太阳能和光伏资源。2012年,欧盟光伏装机容量超过70GW,远远超过中国的8.9GW和美国的7.8GW。德国、意大利和西班牙继续引领欧盟国家光伏产业。2012年,德国装机容量32GW, 并网7.6GW,意大利装机容量16GW,并网3.4GW,同期欧盟境内光伏发电并网总计为16.7GW,满足境内电力需求的2.6%,峰值发电量可满足欧盟境内电力需求的5.6%。德国光伏发电比重达到11%,意大利达到13%。同时,欧盟也是世界重要的光伏设备产地。2012年欧盟国家多晶硅产量占全球市场20%、硅片产量占8%、单晶硅电池产量占5%、组件产量占14%,TF薄膜电池组件产量占20%。[10]

    2011~2013年期间,欧盟国家光伏产业发展经历了剧烈波动,新装光伏设备占全球比重从74%一路下滑至37%。但欧洲光伏产业协会(EPIA)预期,2014年欧盟光伏产业将进入新一轮增长周期,到2020年光伏装机容量将达到130~390GW,可满足欧盟境内4%~12%的电力需求。

    (3)  生物质能和生物燃料

    生物质能源主要有三大类:一是生物质能源,包括木材加工废料和农作物秸秆,经过压缩和加工成为可供燃烧的高密度颗粒物;二是工业废弃物和生活垃圾,主要用于发电和采暖;三是通过特殊工业流程萃取的生物燃料,主要是生物乙醇和生物柴油。目前欧洲产量最大的是第一代生物燃料,原料是油菜籽。[11]欧洲拥有丰富的森林资源,由于坚持生物多样性和环境保护政策,2012年欧洲境内的林木蓄积量达到257亿立方米。北欧国家是传统木质燃料的生产和消费国,近年来,德国和其他中东欧国家也大力发展木质燃料热电产业。2011年,欧盟国家生物质能源在最终能源消费中的比重达到8.4%,其中北欧和波罗的海沿岸国家甚至达到25%。2010~2012年,欧盟国家木屑燃料消费从100万吨增加到800万吨,减少了对煤炭和燃油的需求。2011年,欧盟生物燃料产能达到2749.5万吨,其中生物乙醇393.8万吨,生物柴油2021.7万吨,其他燃料334万吨,德国产能最高,为874.2万吨,西班牙479万吨,法国427万吨,意大利254万吨。2011年欧盟生物燃料实际产量达到1365.8万吨,其中生物乙醇274.6万吨,生物柴油909万吨,其他182万吨。同年,欧盟生物质能源产值超过470亿欧元,其中生物气体51.75亿欧元、生物燃料146.8亿欧元、固体生物燃料275亿欧元。欧盟的生物质能源还创造出大量的就业岗位,2011年提供38.3万多个就业岗位,其中仅生物燃料部门就雇佣了10万多人,固体生物燃料就业人数超过27万。此外,欧盟国家利用沼气发电的历史很长,2011年沼气发电量达到385.8亿度,同年城市垃圾燃烧节省的能源折合1635亿顿标准油,欧盟境内有2800万居民用电和采暖依靠垃圾发电厂。

    (4)新能源汽车和新型车用燃料

    新能源汽车是一个较有发展前途的产业部门。欧洲国家新能源汽车发展方向主要有电动汽车、混合能源汽车、新型轻质材料汽车等,新能源汽车的发展与传统汽车产业有密切关系,因此,欧洲的汽车制造业大国——德国、法国、英国成为开发新能源车辆的先驱。2012年,法国新能源汽车销售量达4451辆,同比增长210%;德国的新能源汽车销量1844辆,同比增长3.2%;英国新能源汽车销量1145辆,同比增长25%。但欧洲新能源汽车在整个汽车销售中的比重尚微。例如,2012年法国、德国、英国汽车销量分别达到201万、308万和200万辆。发展新能源汽车,已经被列入许多国家产业结构调整战略。例如,德国和法国都制定了2020年新能源汽车发展规划,到2020年,德国电动汽车产量将达到100万辆,德国政府还向奔驰等三家公司提供5亿欧元,用于研发锂电池和生产链;法国政府为本国新能源汽车研发提供了4亿欧元。[12]如前所述,欧洲国家积极开发车辆专用的生物乙醇、费托柴油(Fischer-Tropsch diesel)、生物二甲醚等燃料。此外,近年来在开发氢燃料电池方面取得重大进展,预计到2020年,欧盟境内2%的客车将使用氢燃料电池。

    (5)新能源建筑业

    欧盟境内建筑物总量超过1.5亿座,建筑物消耗了40%的能源,其中商业和公共建筑占33%,居民建筑占67%,居民建筑能耗的90%是制冷和采暖,10%是照明和家电。由于欧盟国家地域跨度较大,气候条件差异加大,北欧国家建筑物采暖时间比南欧国家更长,而南欧国家制冷时间则更长。2006年,欧盟制定了建筑物能效指令(The Energy Performance of Buildings Directive, EPBD),明确提出了对欧盟境内建筑物能源消耗的最低要求。2012年又修订了该指令,提出了更高的能耗要求,同时考虑到不同成员国的具体情况。此外,欧盟还制定了能效计划和智能电网计划,要求每年改造3%的公共建筑物面积,节约10%的能源,具体目标是到2020年使境内建筑物总能耗减少10%,到2050年实现“近零”排放。因此,建筑物节能材料和技术成为一个前景非常广阔的新兴产业。目前,欧盟新能源建筑业主要依托新型墙体保温材料和建筑材料(wall insulation/roof insulation),可以使建筑物热能损失减少30%,单此项新技术就足以使欧盟境内所有建筑物采暖能耗减少20%,新型冷凝式锅炉技术(condensing boiler),可以提高热效率25%,新型热泵技术(heat pump)可以减少排放20%。[13]

    (二) 新能源产业的基本特点

    第一,政策导向作用突出。欧盟国家风能、光伏能和生物质能产业都是在明确的政策支持下发展起来的。近几年,欧盟境内光伏制造业的剧烈波动印证了这种政策支持的重要性。由于政策的支持,欧洲境内光伏制造业一窝蜂上马,形成恶性竞争和产能过剩。例如,2011年欧盟新安装光伏设备一度占全球74%,2012年降到55%,2013年继续降至37%,大量中小企业破产。目前,欧盟有一种观点,认为调整和减少政策的过度支持、加速市场竞争是未来新能源产业健康发展的重要前提。

    第二,产业分布集中。欧盟的风能、太阳能光伏、生物能产业主要集中在少数几个国家。例如,2012年欧盟光伏发电装机容量的近80%分布在德、意、西三国,英国和丹麦两国垄断了欧盟78%的近海风电装机容量,法国生物燃料产值占欧盟生物燃料总产值的66%,2012年的生物汽油产量达到12亿升。此外,欧洲的新能源汽车产业也主要集中在英国、法、德三国,氢能电池的研究主要是德国和法国。相比之下,其他国家的新能源发展缓慢。

    第三,研发先行。新能源产业技术含量高,研发投资巨大,欧盟新《地平线2020》计划内直接或间接用于新能源和能源技术研究的投入超过整个预算的40%。在风能产业,5%的营业收入被用于研究开发(欧盟整体水平为3%),其中风电机制造业10%的收入被用于研究开发。2011~2015年,英国为主要的风电技术试验项目提供的资助均在2500~3000万英镑之间,而德国和法国在2020年前为新能源汽车项目提供的单项支持超过9亿欧元。欧盟还积极开展第三代生物燃料萃取技术的研究,2011年拿出1400万欧元用于微藻类生物能源萃取技术的研究。[14]

    第四,控制高端市场。欧盟新能源产业之所以具有竞争力,一个重要原因是走高端路线。以风力发电机组来例,欧盟国家是全球大型风电机组的主要供货方,世界10家最大的风力发电机制造商中,欧盟国家占据4家,出口产品主要是大型风电机组,2012年欧盟太阳能光伏制造业中的TF薄膜电池组件产能和产量分别占全球比例的18%和20%。[15]

    第五,培育新的增长点。国际金融危机后,欧盟国家传统产业在痛苦中挣扎,新能源产业则一枝独秀。2009~2012年期间,欧盟风能、光伏能、生物质能产业的发展势头不仅未减缓,反而有加速的态势。至于光伏产品制造业的萎缩,主要是政策扶持力度降低和市场调整的后果,预计2014年开始会进入新一轮增长周期。[16]目前,新能源产业对GDP的绝对值贡献率不高,但对GDP增长率的贡献率很高。由此可见,新能源产业将成为推动欧盟未来经济和就业增长的关键。

    三  欧盟新能源产业面临的挑战政策

    2005年以来,欧盟密集出台了多个重要的新能源发展战略。2006年制定的《欧盟能源绿皮书》强调能源安全和可持续发展。2008年,欧盟通过了战略能源技术计划,提出发展风能、光伏能和生物能技术,将欧盟经济发展建立在“低碳能源”基础上。2010~2011年,欧盟先后推出欧盟“2020能源战略”和欧盟“2050能源路线图”,将欧盟发展新能源产业政策目标化,到2020年,欧盟新能源和可再生能源在能源消费中的比重将达到20%,生物燃料在交通燃料中的比重将达到10%。另外,2009~2013年期间,欧盟还将筹集1050亿欧元,用于发展环保产业,其中40%的资金用于开发新能源和新能源有关的产业。欧盟“2050能源路线图”要求,到2050年,在全部能源消费中,新能源比例最高将达到75%,电力能源中的97%将来自新能源,其中还不包括已经占电力能源1/3的核能发电。[17]

    欧盟为新能源产业发展提供了多方面的政策支持。在立法方面,2009年欧盟通过新的可再生能源法,2011年通过了可再生能源发电法,要求各国按照法律要求支持本国可再生能源的发展;在财政方面,欧盟国家给新能源产业发展提供大量补贴,尽管欧盟没有统一的补贴标准,但大部分成员国都通过“上网电价补贴”政策来支持本国新能源产业发展;在税收和贷款方面,欧盟国家为本国新能源产业的发展提供税收减免和贷款优惠,例如,欧洲议会立法免除了生物燃料生产过程中90%的税收,生物柴油主要原料油菜籽的生产过程还可享受差别税的待遇。

    然而,欧盟新能源产业的发展也将面临一些新的变化。

    首先,对财政补贴的依赖性很难具有可持续性,以及这种补贴是否影响新能源产业的市场竞争力?对于这个问题,欧盟成员国的立场并不一致。欧盟没有制定统一的补贴标准,而是把制定补贴的权利交给各成员国,这就使对新能源产业的补贴“政出多门”,增加了协调难度。此外,过高的补贴还造成某些新能源产业的盲目扩张和恶性竞争,甚至造成国际贸易纠纷,例如,欧盟每年还为生物燃料提供的补贴高达40亿欧元,引发国际社会对欧洲“绿色保护主义”的抨击。

    其次,欧盟新能源产业的未来发展可能受到某些国家核能战略调整的影响。20世纪70年代能源危机后,核能成为欧洲最有前途的清洁能源。由于全球核电站事故频发,欧盟成员国在发展核能的战略上产生了严重分歧。例如,德国已经决定提前在2022年关闭境内所有核电站,法国为了表示坚挺核电政策的立场,于2013年启动了国际热核聚变反应堆(ITER)。欧委会虽然对成员国核能分歧持中立立场,但部分成员国放弃核电的政策毕竟会给欧盟整体的能源转型带来重要影响。由于德国等欧盟成员国放弃核能,这些国家必须更多地开发核能以外的清洁能源,其中最具发展前途的是风能和太阳能,其他新能源的开发力度也会相应加大,这将会改变欧盟目前的新能源地图。

    最后,一些技术难关很难突破。欧盟在新能源技术开发的过程中取得了引人瞩目的成就,但有些技术难关尚待突破。尤其在新能源车辆、第2代和第3代生物燃料技术的商业推广等方面,技术方面的制约不容低估。而这些技术的突破和商业化需要大量的投资,这无疑是欧盟新能源产业近期发展的一个瓶颈。

 

The Development and Features of New Energies in Europe

Abstract: The new energy industries in European countries have developed rapidly over the last ten years with EU policy support. Today, the new energy sectors such as photovoltaic energy, wind energy and bio-energy are very important for EU economic growth, environmental protection and energy security. EU energy Road Map for 2050 shows that Europe will continue to keep its leadership in the new energies for the next 30 years.

Key Words: EU, New Energy, Industrial Policy

     

     (联系 薛彦平:yanpingxue@yahoo.com

    本文载周弘主编、江时学副主编:《2013-2014年欧洲发展报告》社科文献出版社,2014年5月。

     

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[1]薛彦平,欧洲研究所科技政策室研究员。

[2] 2012年,欧盟境内地热发电装机容量只有5MW.

[3] Eurostat Pocketbooks, Environment, Transportation and Energy Indicators(2013 Edition), European Commission, 2013, p.31,41.

[4] 2000年至2012年,欧盟新能源发电吞噬着传统能源发电的地盘,风能发电装机容量达到96.7GW,光伏装机容量达到69GW,核能装机容量下降14.7GW, 火电装机容量下降12.7GW, 石油发电装机容量减少17.4GW。

[5] 1TWH等于10亿度电。

[6] 风电穿透率指并网风电在系统总装机容量中的比例。

[7] 1GW等于10亿瓦。

[8] EWEA: wind in power 2012, European statistics, February, 2013, pp.7-9.

[9] EWEA, wind in power 2012, European statistics, February, 2013, pp..6-7.

[10] PV status report 2012, European Commission, Joint research center, September 2012,p.20.

[11] European bio-energy outlook 2013, AEBIOM, 2013,p.4.               

[12] www.china-consulting.cn

[13] Peter Johnston & Waldo Wanderhaeghen, Economic Recovery to a Greener Economy: Mobilizing ICT-Based Innovations, Working Paper No.33, European Policy Center, Brussels, February 2010, pp. 42-50.

[14] http://ec.europa.eu/programmes/horizon2020/en/

[15] PV status report 2012, European Commission, Joint research center, September 2012,p.20.

[16] Green growth the impact of wind on job and economy, a report by EWEA, March 2012,p.12.

[17] Energy roadmap 2050,p.4, Brussels, XXX COM(2011) 885/2.

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