第二節(jié) 基于可再生能源優(yōu)勢的可再生能源開發(fā)利用理論

一 可再生能源開發(fā)利用理論體系

從理論上講，可再生能源開發(fā)利用理論應(yīng)包含資源特點、開發(fā)、利用三個方面，但由于可再生能源的開發(fā)、利用都是基于其資源特點進行的，而且具有顯著的“開發(fā)利用一體化”特征，難以明確區(qū)分。因此，本書在構(gòu)建可再生能源開發(fā)利用理論體系時，主要是結(jié)合可再生能源的資源特點、優(yōu)勢、問題、挑戰(zhàn)及對策進行的，這樣構(gòu)建的理論體系具有很強的針對性，避免了為構(gòu)建理論體系而堆砌理論的弊端。

可再生能源具有的無處不在、低碳以及可再生等優(yōu)點，決定了可再生能源的開發(fā)利用在很多方面不同于化石能源的開發(fā)利用，這就需要提出新的理論，如資源公平理論、環(huán)境價值理論等。

同時，可再生能源開發(fā)利用也面臨一系列的問題與挑戰(zhàn)，需要新的理論予以支持，如突破可再生能源市場競爭力不足等瓶頸問題需要技術(shù)領(lǐng)先理論、成本優(yōu)先理論等理論的支持。

可再生能源開發(fā)利用理論體系見圖1-5。

二 可再生能源資源優(yōu)勢及其衍生理論

可再生能源無處不在的特性不同于傳統(tǒng)化石能源資源集中的特性，盡管可再生能源的資源分布也有不均，比如，西藏太陽能資源豐富，內(nèi)蒙古風(fēng)能資源豐富等，但相對傳統(tǒng)化石能源資源高度集中的特點來說，可再生能源的資源分布要公平得多，這是資源公平理論。大部分可再生能源資源本身不具有經(jīng)濟屬性，如太陽能、風(fēng)能，但也有些可再生能源資源是有價值的，如生物質(zhì)能資源，這就產(chǎn)生了資源價值理論。利用資源公平理論與資源價值理論對可再生能源進行開發(fā)利用，就產(chǎn)生了自能源理論、本地就業(yè)理論、開發(fā)利用一體化理論、公眾能源運動理論、可再生能源城市普適性理論等理論。

可再生能源具有綠色、低碳的特性，具有環(huán)境方面價值，環(huán)境價值理論解釋了盡管目前可再生能源開發(fā)利用成本較高，但還是需要大力推動，這也是對化石能源征收環(huán)境稅以提升可再生能源相對競爭力的理論基礎(chǔ)?；诒Ｕ峡稍偕茉撮_發(fā)利用的低碳特性，又可延伸出能源循環(huán)利用理論。

傳統(tǒng)化石能源難以擺脫“資源詛咒”的噩夢，而可再生能源具有可再生的特性，這也是“可再生能源”名稱的來源，基于此主要特性，新資源型城市理論提出，并賦予可持續(xù)能源理論全新的內(nèi)涵。

三 資源公平理論

1．概念與特點

資源公平理論是指每個區(qū)域都擁有可再生能源資源，區(qū)別主要在于資源豐盈的程度不同，這相對于化石能源的資源集中分布特點來說，要公平得多。從資源角度來看，很多城市都有條件成為“可再生能源城市”。

資源公平理論的主要特點是機會相對均等，資源缺乏不能成為城市開發(fā)利用可再生能源不足的借口。

2．理論基礎(chǔ)

傳統(tǒng)化石能源的資源特點是分布在少數(shù)區(qū)域，資源是“專享”的，一座城市擁有了資源，也就占據(jù)了優(yōu)勢。大多數(shù)城市在利用化石能源時，需要從外地輸入。因此，對于大多數(shù)城市來說，成為傳統(tǒng)的“能源城市”是很難的。

而可再生能源資源的主要特點是資源無處不在以及可持續(xù)性與環(huán)保性，且資源成本為零或價格低廉。這對于每一個國家、區(qū)域、城市，以至于每一個人來說都是相對公平的。當(dāng)然，風(fēng)力、太陽能、地?zé)岬瓤稍偕茉促Y源的分布也是不均勻的，但相對化石能源資源的分布來說，要公平得多。

3．理論應(yīng)用

基于可再生能源資源公平理論，每一座城市都應(yīng)該積極開發(fā)利用可再生能源，每一座城市也都有機會成為“可再生能源城市”。

基于可再生能源資源公平理論，每一個公民都有開發(fā)利用可再生能源的可能，因此，要積極推動普通公民參與到可再生能源的開發(fā)利用中來，特別是要大力發(fā)展“可再生能源專業(yè)戶”，這既有利于擴大可再生能源開發(fā)利用的市場規(guī)模，又有利于增加公民的收入。

四 自能源理論與開發(fā)利用一體化理論

1．概念與特點

自能源理論也可被稱作“資源本地化理論”或“開發(fā)利用一體化理論”，是指城市消費的能源從傳統(tǒng)的“外購?fù)膺\”模式轉(zhuǎn)向“資源本地化”模式，甚至實現(xiàn)“自給自足”。而對于傳統(tǒng)意義上的城市能源消費，除少數(shù)能源資源型城市外（如大慶市），絕大多數(shù)城市需要從外地購入。

自能源的顯著特征是能源流動從“單向流動”（供給方到使用方）轉(zhuǎn)向“雙向流動”（供給方與使用方界限模糊），也就是說，在自能源背景下，大部分組織甚至個人既是能源的消費者，同時又是能源的生產(chǎn)者，如圖1-6（以城市能源消費為例）所示。

在建設(shè)可再生能源城市的大背景下，對大多數(shù)城市來說，自能源意味著城市從單純地“利用”能源轉(zhuǎn)變成“開發(fā)+利用”能源；公眾從單純地“消費”能源轉(zhuǎn)變成“消費+生產(chǎn)”，因此，相應(yīng)的政策措施及管理機制都應(yīng)發(fā)生變化。

2．理論基礎(chǔ)

在可再生能源背景下，之所以出現(xiàn)自能源理論，原因就在于可再生能源資源的特點。同傳統(tǒng)的煤炭、石油等化石能源相比，無論是太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?，還是生物質(zhì)能，它們普遍具有資源分布廣泛的特點，但同時又存在能量密度低、不便于運輸?shù)奶匦?。針對這些特點，可再生能源開發(fā)主要立足于“本地化”。

3．理論應(yīng)用

根據(jù)自能源理論，城市在能源的開發(fā)利用方面，不僅要重視能源的消費、效率等問題，而且需要重視能源開發(fā)問題。這就意味著傳統(tǒng)化石能源生產(chǎn)與消費分開的管理模式不適應(yīng)可再生能源開發(fā)利用的需要，需要構(gòu)建開發(fā)利用一體化的新的管理機構(gòu)，以及制定新的政策措施。

根據(jù)自能源理論，在開發(fā)利用可再生能源時，主要立足于開發(fā)利用本地的可再生能源，實現(xiàn)大部分能源的自給自足。

“可再生能源城市”能源“雙向流動”、開發(fā)者與消費者界限模糊的特性，意味著每個單位都可能成為可再生能源開發(fā)商，每個公民都有可能成為“可再生能源專業(yè)戶”，“公眾能源”“個人能源”“定制能源”時代即將來臨。

五 環(huán)境價值理論與資源價值多元化理論

1．概念與特點

環(huán)境價值理論是指可再生能源的開發(fā)利用具有保護環(huán)境的價值與意義，可再生能源往往意味著綠色、低碳、生態(tài)。

資源價值多元化理論是指在傳統(tǒng)化石能源開始強調(diào)“自然資源價格”的背景下，大多數(shù)可再生能源資源卻呈現(xiàn)出“自然資源無價格”的特性。但同時，也有部分可再生能源資源（如生物質(zhì)能）具有價值，可再生能源在資源價值方面呈現(xiàn)出多元化特征。

根據(jù)“脫鉤”理論，可再生能源環(huán)境價值的最大特點是與資源約束、環(huán)境污染等問題逐步脫鉤，特別是有利于減少城市的“碳足跡”?？稍偕茉促Y源價值的最大特點是部分可再生能源資源無價格，這也意味著太陽能、風(fēng)能等大部分可再生能源開發(fā)的投入主要是初次投入以及后期的維護成本，資源成本幾乎為零。

2．理論基礎(chǔ)

絕大多數(shù)可再生能源都屬于清潔能源，對環(huán)境的污染很小。使用化石燃料會排放大量的二氧化碳和二氧化硫等，而使用可再生能源則會使二氧化碳等污染物的排放大幅度減少。當(dāng)然，可再生能源具有環(huán)境價值，并不意味著可再生能源沒有污染，主要是相比于化石能源，污染小得多。

對于大多數(shù)可再生能源資源來說，其本身是沒有價格的，如太陽能、風(fēng)能、海洋能，但也有一部分可再生能源資源可以通過價格體現(xiàn)其價值，如林業(yè)生物質(zhì)能。因此，在分析可再生能源資源價值屬性時，需要區(qū)別對待。

3．理論應(yīng)用

一方面，由于可再生能源具有環(huán)境價值，因此，盡管可再生能源尚沒有市場競爭力，但基于環(huán)境保護的角度，也應(yīng)積極支持可再生能源的開發(fā)利用。

另一方面，化石能源開采具有污染環(huán)境、占用不可再生資源的特性，需要提高傳統(tǒng)化石能源的資源成本與環(huán)境成本。在傳統(tǒng)資源市場中，資源價格一般不包括資源開采對自然環(huán)境的破壞和對人們生活的影響。按照古典經(jīng)濟學(xué)原理，空氣是自由財貨，工廠可以自由排放污染物，因而污染并不構(gòu)成生產(chǎn)成本。這必然在企業(yè)成本與社會成本之間造成差異。這種差異被庇古稱為邊際凈社會產(chǎn)品與邊際凈私人產(chǎn)品的差額，即私人活動所產(chǎn)生的負(fù)外部性。沃特爾·范·代瑞（Wouter Van Dieren）在其1977年出版的《自然的價格》中提出，核算自然資源的貨幣價格，將會使整個工業(yè)社會為之震驚，從而暫停對自然資源的破壞。

按照早期工業(yè)體系中的成本定義，企業(yè)家絕不會把給別人帶來的負(fù)外部性計算在成本中，因為早期的成本定義只是企業(yè)家不得不付的款項，這種觀念至今仍然十分流行。我國一些中小煤炭企業(yè)的行為，就很能說明這種資源的價格不包括在其所有成本中的概念。一些小煤礦不顧及長遠(yuǎn)發(fā)展，只看到眼前的利益，在生產(chǎn)中只開采容易開采的中間煤層，使我國煤礦的回采率一直不高，此外在生產(chǎn)中采用落后的管理手段和生產(chǎn)方式，降低科技的投入，減少安全的設(shè)施，不顧及環(huán)境的污染和地面下沉等問題，對當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。由此可見，中國能源消費結(jié)構(gòu)的這種低效率，在很大程度上是由于沒有正確地計算自然資源的價格，資源配置扭曲。

鑒于此，對具有環(huán)境價值的可再生能源應(yīng)給予政策支持，主要路徑有兩條：一是通過補貼等政策措施，提高可再生能源的市場競爭力；二是通過增加化石能源的資源成本與環(huán)境成本，降低其競爭優(yōu)勢。

六 可再生能源理論與可持續(xù)能源理論

1．概念與特點

根據(jù)國際能源署可再生能源工作小組的界定，可再生能源是指“從持續(xù)不斷地補充的自然過程中得到的能量來源”?？稍偕茉捶褐付喾N取之不竭的能源，不包含現(xiàn)時有限的能源，如化石燃料和核能。

可持續(xù)能源是可持續(xù)的能源供應(yīng)，既滿足目前的需求，又不損害未來后代滿足他們的需求的能力。促進可持續(xù)能源的技術(shù)，包括可再生能源，如水電、太陽能、風(fēng)能、波浪能、地?zé)崮?、潮汐能，同時也包括提高能源利用效率的技術(shù)?！澳茉葱屎涂稍偕茉词强沙掷m(xù)能源的兩大支柱。”

可再生能源資源的可再生與可持續(xù)特點打破了傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源開發(fā)的生命周期理論。從資源開發(fā)的發(fā)展歷程看，傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源開發(fā)表現(xiàn)出了比較鮮明的階段性，即經(jīng)歷勘探開發(fā)、建設(shè)、興盛、停滯、衰落。美國地質(zhì)學(xué)家胡貝特把一般礦業(yè)的生命周期分成四個階段：第一階段，預(yù)備期——資源開發(fā)前準(zhǔn)備階段；第二階段，成長期——全面投產(chǎn)到達到設(shè)計規(guī)模階段；第三階段，成熟期——生產(chǎn)達到設(shè)計規(guī)模階段后繼續(xù)發(fā)展，利用主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的前后向和旁側(cè)的聯(lián)系發(fā)展相關(guān)聯(lián)的產(chǎn)業(yè)，礦產(chǎn)綜合區(qū)域發(fā)展程度逐步提高，規(guī)模逐步擴大；第四階段，轉(zhuǎn)型期——以采礦為主體的產(chǎn)業(yè)地位下降，如果有新的產(chǎn)業(yè)興起，礦產(chǎn)區(qū)域的性質(zhì)功能轉(zhuǎn)變，一般演變?yōu)榫C合型工商業(yè)中心城市。沒有新的產(chǎn)業(yè)興起，城市開始衰退、消失。而可再生能源由于具有永續(xù)性，因此，不存在這一問題。

2．理論基礎(chǔ)

大部分的可再生能源其實都是儲存的太陽能?？稍偕囊馑疾⒎翘峁┦甑哪茉?，而是百年甚至千年的。因此，可再生能源是可以永續(xù)利用的能源資源，如水能、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能和海洋能等，不存在資源枯竭問題。

3．理論應(yīng)用

可再生能源與可持續(xù)能源意味著人類不需要為能源資源枯竭問題擔(dān)心，可以把主要精力從能源資源的尋找，轉(zhuǎn)到能源資源的開發(fā)利用方面，實現(xiàn)從“依賴資源”到“技術(shù)領(lǐng)先”的轉(zhuǎn)變。

但同時，能源資源的可再生，也意味著有一個資源的上限，很難擴大規(guī)模，也就是說，一座城市可再生能源資源的可開發(fā)量是有限的，這在一定程度上限制了可再生能源城市的規(guī)模。同時，除可再生能源資源特別豐富的區(qū)域（如內(nèi)蒙古的風(fēng)能、西藏的太陽能）外，可再生能源開發(fā)應(yīng)以分布式開發(fā)為主。

依據(jù)可持續(xù)能源理論，在可再生能源開發(fā)利用過程中，需要重視能源效率問題。在化石能源開發(fā)利用過程中，能源效率是節(jié)能環(huán)保的重要手段。在可再生能源開發(fā)利用過程中，能源效率依然是節(jié)能環(huán)保的重要措施。

七 公眾能源運動理論與可再生能源專業(yè)戶理論

1．概念與特點

公眾能源運動理論是指，公眾充分參與到可再生能源開發(fā)利用過程中，成為至關(guān)重要的利益相關(guān)者及受益者。

“可再生能源專業(yè)戶”是指，專門或主要從事可再生能源開發(fā)利用活動的家庭，包括小規(guī)模的公司。由于居住條件的優(yōu)勢，農(nóng)村及小城鎮(zhèn)的居民更容易成為“可再生能源專業(yè)戶”。

公眾能源運動理論與“可再生能源專業(yè)戶”的主要特點都是重視充分發(fā)揮可再生能源資源及公眾參與的優(yōu)勢，都強調(diào)把可再生能源的開發(fā)利用同公眾的生活、工作結(jié)合在一起，成為綠色生活、低碳生活的一部分。

2．理論基礎(chǔ)

可再生能源的資源公平開發(fā)利用一體化等特點決定了公眾參與可再生能源的開發(fā)利用，甚至成為“可再生能源專業(yè)戶”是可能的。

同時，通過積極傳播可再生能源開發(fā)利用理念，讓公眾有意愿參與可再生能源開發(fā)利用。例如，有學(xué)者通過調(diào)查芬蘭的居民后發(fā)現(xiàn)，“62%的受訪者愿意支付額外的費用來獲得綠色能源，超過一半（52.4%）的受訪者認(rèn)為公共部門應(yīng)向可再生能源生產(chǎn)邁出第一步。同時，受訪者也認(rèn)為，公共部門應(yīng)主動實施可再生能源技術(shù)并完善商業(yè)模式以激勵公民在他們的房子里采用可再生能源技術(shù)”。

3．理論應(yīng)用：把能源消費轉(zhuǎn)變成能源生活、能源工作

在化石能源背景下，能源對公眾來說只是一種消費品。而在可再生能源背景下，可再生能源不僅是一種消費品，而且成為一種能賺錢的產(chǎn)品，這樣就把單純的“能源消費”轉(zhuǎn)變成了“能源工作與能源消費”。

在建設(shè)可再生能源城市過程中，要取得公眾的支持，需要從多個層面爭取、吸引公眾參與：在可再生能源城市規(guī)劃階段，要邀請公眾代表作為利益相關(guān)者參與，傾聽公眾的意見與建議；在可再生能源城市建設(shè)階段，要讓更多的公眾有機會成為受益方，比如，增加就業(yè)崗位，讓居民成為投資方——“可再生能源專業(yè)戶”；對于建成的可再生能源設(shè)施，要加強同公眾的溝通，以增加公眾的了解，如定期邀請公眾到垃圾焚燒發(fā)電廠參觀，以消除誤解等。

八 可再生能源就業(yè)理論

1．概念與特點

可再生能源就業(yè)理論主要是分析可再生能源開發(fā)利用對帶動當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)，以及相關(guān)人力資源開發(fā)利用的影響。該理論最大的特點是重視從就業(yè)的角度分析開發(fā)利用可再生能源的社會價值與經(jīng)濟價值。

實際上，由于公眾可以以住房、庭院等空間參與可再生能源的開發(fā)，并不需要專門地進行管理，因此，可再生能源開發(fā)可以增加很多彈性就業(yè)。同時，可再生能源的開發(fā)利用還包括大規(guī)模集中式開發(fā)，以及設(shè)備生產(chǎn)、能源輸出等多個環(huán)節(jié)，是一個很長的產(chǎn)業(yè)鏈，更能增加大量的全職專業(yè)崗位。

2．理論基礎(chǔ)

從經(jīng)濟分析的角度講，就業(yè)增長取決于兩個要素：一是經(jīng)濟增長；二是就業(yè)彈性的增加。然而，國內(nèi)外的實踐表明：經(jīng)濟高增長并不一定帶來較高的就業(yè)增長；資本高投入也不會自動地轉(zhuǎn)化為就業(yè)機會的擴大。因此，在保持較高經(jīng)濟增長速度的同時，各國政府?dāng)U大就業(yè)的重點措施，就是實施就業(yè)彈性高的經(jīng)濟增長模式，并引導(dǎo)本國民眾選擇適當(dāng)?shù)木蜆I(yè)方式。

可再生能源開發(fā)的主要特點是開發(fā)利用一體化及分布公平，對于利用可再生能源的大多數(shù)城市及公民來說，同單純消費化石能源相比，多出的一個“開發(fā)”環(huán)節(jié)，顯然有利于增加就業(yè)崗位。這決定了可再生能源開發(fā)利用屬于一種就業(yè)彈性高的經(jīng)濟增長模式。

有研究認(rèn)為，在2050年，中東的可再生能源產(chǎn)業(yè)可產(chǎn)生180000個直接工作崗位、115000個間接工作崗位。

其他一些相關(guān)研究也支持可再生能源增加就業(yè)崗位，例如，有研究者認(rèn)為清潔能源能增加就業(yè)崗位，也有研究者認(rèn)為，可再生能源電力能增加就業(yè)。

3．理論應(yīng)用

要充分利用可再生能源開發(fā)利用機遇，增加城市的就業(yè)崗位，提高公眾收入，減少公眾生活成本。

一般來說，可再生能源開發(fā)利用帶來的就業(yè)崗位主要包括三類。一是直接工作崗位，即同可再生能源的核心工作有關(guān)的工作崗位，如制造或建造、地點開發(fā)、安裝、操作和維護等。二是間接工作崗位，即同可再生能源產(chǎn)業(yè)的供給和支撐系統(tǒng)有關(guān)的工作崗位，如原材料的提取和處理、市場營銷、管理工作、咨詢公司和研究機構(gòu)等。三是誘導(dǎo)工作崗位，即相關(guān)經(jīng)濟活動或直接與間接工作誘發(fā)的工作，如餐飲、賓館等。因此，在可再生能源帶動就業(yè)方面，既要重視創(chuàng)造相關(guān)直接工作崗位，又要支持與帶動間接和誘導(dǎo)工作崗位。

九 能源循環(huán)利用理論

1．概念與特點

走循環(huán)經(jīng)濟之路是現(xiàn)代社會發(fā)展的基本要求，盡管可再生能源具有可再生的特點，但基于環(huán)境保護及提高能源利用效率的要求，也需要結(jié)合可再生能源的特點，循環(huán)開發(fā)利用可再生能源資源。可再生能源循環(huán)利用主要是指，要重視余熱余能的利用，重視發(fā)展冷熱電聯(lián)供的分布式能源開發(fā)利用模式等。

能源循環(huán)利用理論最大的特點是更適用于生物質(zhì)能，其中以生物質(zhì)能中的垃圾轉(zhuǎn)化為電能、生物質(zhì)燃?xì)?、生物柴油最為典型?/p>

2．理論基礎(chǔ)

能源循環(huán)利用理論的支撐理論主要是循環(huán)經(jīng)濟理論。循環(huán)經(jīng)濟遵循減量化（Reduce）、再利用（Reuse）、再循環(huán)（Recycle）的“3R”原則，主要是基于資源的角度而言，可再生能源的循環(huán)利用同樣也要遵循這一原則。

從科學(xué)上講，能源是不可循環(huán)利用的，只有資源（如水）可以循環(huán)。能源利用了，本身的功能就被消耗了，所以不能“循環(huán)”。這里所謂的“循環(huán)”，更多的是指通過多個環(huán)節(jié)以更充分地利用能源，避免浪費。

因此，能源的循環(huán)利用主要是指余熱余能的利用，支撐理論主要是能源梯級利用（Energy Cascade Use）理論。能源循環(huán)利用已經(jīng)成為能源開發(fā)利用的一條基本原則。例如，窯爐余熱循環(huán)利用、余熱發(fā)電循環(huán)利用等日益成為一種常態(tài)。可再生能源開發(fā)利用也必須堅守這一原則。

可再生能源分布式利用特性，也使冷熱電聯(lián)供等循環(huán)利用模式具有較廣闊的應(yīng)用空間。同時，循環(huán)利用技術(shù)還具有成本優(yōu)勢。

3．理論應(yīng)用

在建設(shè)可再生能源城市過程中，要盡可能循環(huán)利用可再生能源。既要重視資源的循環(huán)開發(fā)理論，如循環(huán)開發(fā)利用城鎮(zhèn)垃圾以及農(nóng)林廢棄物——垃圾開發(fā)成生物柴油、沼氣，或進行垃圾發(fā)電，并把能源應(yīng)用在本地，又要重視能源的循環(huán)利用，如可再生能源的冷熱電聯(lián)供模式等。