【前沿科技】“夹缝”中发展的以色列多元化能源创新战略- 大数跨境

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以色列是一个国土面积狭小，人口仅有830万，虽地处富产石油的中东，但化石能源却极其匮乏，能源供给主要依赖进口的国家。由于地缘政治的因素，以色列长期不能从周边的海湾富油国进口石油和天然气，必须舍近求远地从美洲和非洲进口石油。这就决定了以色列成本高昂且“不由自主”的能源状况。然而，在地缘政治、资源匮乏与经济社会发展需求的 “夹缝”中，以色列坚持创新立国，经济和社会全面发展，仅仅建国60多年，就已成为发达国家俱乐部成员。以色列是如何走出困境，并取得如此发展成就的？本文从以色列能源的发展历程、特点、趋势，以及多元化的能源战略等方面寻找答案。

以色列能源发展历程

1948年，以色列宣布建国的第二天，第一次中东战争爆发。伊拉克摩苏尔基尔库克大油田通往以色列港口城市海法的输油管线被伊拉克切断。以色列政府不得不从苏联、大西洋北海、非洲国家（如，乍得、安哥拉），乃至美洲国家（如，墨西哥）进口石油；从美国、澳大利亚及南非等进口煤炭。

1967年“六·五”战争后，以色列作为美国在中东的重要战略伙伴，与美能源合作不断提升。1968年后，以色列从美国在中东的另一战略盟友巴列维王朝治下的伊朗获取石油供给。伊朗—以色列合资公司（EAPC）经横穿以色列的石油管线将石油送达以色列的红海之滨。随着巴列维王朝于

1979年被推翻，伊朗关闭了该石油线。1979年，以色列同埃及签署《戴维营协议》，两国实现和平共处，同时就以色列从埃及进口油气能源达成一致。在埃以和平条约附加文件中，美国进一步承诺在危机时期确保对以色列的石油供应。之后直至20世纪90年代中后期，埃及成为以色列长期的能源合作伙伴。

2001年阿富汗反恐战争期间，美国进入中亚，打开了中亚至里海的通道。2006年7月，黎巴嫩战争进一步扫清了连接东地中海和里海之间的障碍，促使西线的“巴库—第比利斯—杰伊汉”（BTC，里海—地中海）石油、天然气输送线得以扩展至东线，并可以连接以色列埃拉特—阿什科隆输油线（THine）。由此，以色列与阿塞拜疆、格鲁吉亚、土耳其等亲美国家的能源合作成为现实。以色列积极配合美国的倒萨战争，获得的最大奖赏是能从伊拉克获取石油，重启了“摩苏尔—海法”输油管线。

2009年7月，以色列在海法近海又发现储量达1800亿立方米的天然气储量。由于天然气自给率的提高，以色列近年来的能源进口比例下降。2007年12月，美国通过了《美以能源合作法案》，旨在减轻美国和以色列对外国石油的依赖，加强可再生能源、能源替代和能源效率方面的合作。近年来，以色列愈发重视可再生能源技术的研发和推广，可再生能源作为能源供给的比例逐年提高。

以色列能源发展特点及趋势

1. 自然能源极其匮乏，能源需求与日俱增

以色列虽然地处富产石油的中东地区，但其化石能源非常匮乏。同时，由于巴以问题悬而未决，以色列一直处于阿拉伯国家敌意的环视之下，使其无法直接从附近的海湾富油国进口石油。随着美国中东战略的发展，以色列逐渐可以从埃及进口油气，从阿塞拜疆、格鲁吉亚、土耳其等国家进口天然气。

以色列也是一个“电力孤岛”，与其邻国之间没有任何电力进出口交易，其电力供给几乎全部由以色列电力公司负责。该公司数据显示，2009年以色列发电装机容量11940 兆瓦，主要采用天然气、煤炭、柴油和重燃料油等燃料发电（以色列发电能源分布如图1所示，其全国电力消费分布如图2所示）。以色列建国60多年，经济和社会发展迅速。随着国民经济的发展和人民生活水平的改善，以色列全国的用电量在过去十几年间以平均每年3.5%的速度增加。这一现实决定了以色列必须确保其能源供给的高度可用性和可靠性。

2. “夹缝”中生存，创新造就能源传奇

以色列97%的能源依赖进口，年均进口能源支出70多亿美元，占政府预算的6％，负担沉重。由于其地理局限性和地缘政治因素，以色列必须坚持科技创新，发展多元化的能源战略。

（1）大力研发油气勘探技术。近年发现塔米尔气田、利维坦气田等大储量气田。由于天然气自给率的提高，以色列近年来的能源进口比例下降了4个百分点。

（2）以色列采用俄罗斯犹太移民摩歇·格维尔兹的技术发明（该技术有可能从油页岩中提炼出石油价格为30～40美元/ 桶的燃料油），并与约旦等25个国家开展页岩油提炼技术合作。

（3）以色列清洁能源技术不断创新，发展太阳能、风能、地热能、生物质能、潮汐能。其中，以色列太阳能技术居世界领先地位。清洁技术集团和世界自然基金会（WWF）联合发布的2014年全球清洁技术指数报告显示，以色列清洁技术的创新能力和商业化能力位居榜首，芬兰和美国紧随其后。

3. 重视节能环保，发展清洁能源

2008年6月，以色列政府引进了“回购电价”（Feed-in Tariff）政策（政府强制公用事业公司以高于市场价回购绿色电力的行政命令）。在德国和其他地区，类似计划的推出已经大获成功，使小规模可再生能源生产者在能源市场上具有竞争力。

2009年1月，以色列通过了《以色列关于发展可再生能源的政策》，提出大力发展太阳能、风能、生物质能等清洁能源，并计划到2020年使其可再生能源发电量占全国电力供应的10%，2040年达到80%。同时，以色列也在积极探索提高能源效率的方法和技术。2014-2020年，以色列可再生能源已装及预期装机容量如表1所示。

多元化的能源创新发展战略

以色列坚持创新立国，发展能源。以色列主要能源创新领域包括太阳能、风能、交通领域可替代能源、油页岩能源、核能等。

1. 发展重要的自然资源——太阳能

太阳能是一种安全、持久、容量巨大的清洁能源，太阳照射到地球的能量每44分钟就相当于目前全世界一年的能源消费量。以色列年日照天数位居世界前列，南部的内盖夫沙漠年日照天数达到330天，太阳能被认为是其重要的自然资源。

（1）家用太阳能

以色列家庭太阳能应用广泛，一方面是因为以色列在1980年通过法律，要求高度在27米以下的新建住宅建筑（包括私人住宅和公共住宅）必须安装太阳能热水系统；另一方面是因为以色列气候条件非常适合使用太阳能，每年近300天阳光灿烂，日照时间长、强度大（年平均日照强度为2000千瓦时/ 平方米），冬季气温较高，不结冰。最常见的热水器是平板式热水器，这种热水器使用立式水箱，容量一般为150升，采用太阳光直接加热方法，受光面积为2平方米左右，不使用水泵，而是利用靠热虹吸原理来保证水的循环。这些热水器系统的效率约50%，可以将30摄氏度的水加热到50摄氏度。有的系统采用更易吸收热量的液体散热剂和改进热交换系统以提高效率，或者通过改进系统的部件来提高效率，如改进平板以减少太阳光的反射。

（2）碟式太阳能技术

该技术是由反射镜组成的旋转碟式太阳能系统，能够利用高达75% 的入射日光，大约相当于传统太阳能电池板性能的5倍，如图3所示。此外，反射镜的利用可以减少所需光伏电池的数量，使太阳能的成本与化石燃料相当。碟式太阳能系统由一组大面积、低成本的抛物线状碟式聚光器组成，每个碟式聚光器的面积为500平方米。它们能将温度最高锁定在1000摄氏度。碟式聚光器将太阳光输送到一个专门的容积接收器，从而产生高温气体，并通过专门设计的空气管道系统传输到中央热能交换器的空气，以产生高温气流，这些气流经过蒸汽涡轮机后可转化为电能。以色列Helio Booster 太阳能技术公司能够将所需要的太阳能吸热面积减少30%，并提供最佳性能以及安装和环境效率，其平准化电力成本为当今聚光太阳能热发电行业最低。

2. 风能领域研究发展迅速

风能作为重要的清洁能源，越来越得到世界各国的重视，全球风电装机容量迅猛增长，2014年达到了371335兆瓦，如图4所示。以色列风能领域研究发展迅速，多个风电场批准开建。以色列基础设施、能源与水利部制定的发展目标为，到2020年实现可再生能源发电比例达到10%，其中1/3来自风力发电。以色列公用事业管理局也分别针对小型风电机组（50千瓦及以下）和大型风电机组设定了相关的上网电价补贴政策。

以色列基础设施、能源及水利部启动了绘制以色列风电发展潜力图的研究，该项目由以色列气象服务中心（IMS）执行、芬兰气象研究所（FMI）提供咨询。IMS 开展的这项研究结果显示，以色列的陆上风力发电潜能可达300万千瓦。

以色列在提高风电发电机效率、涡轮机设计等方面拥有较先进技术。另外，以色列濒临地中海，海上风力资源较充足。近年来，以色列风电研发机构将海上风电设备和技术作为研究的主要方向。

3. 寻找交通领域可替代能源

2011年，以色列总理办公室、科技部发起了以色列交通领域“能源选择计划”，并设立“可替代能源创新研究总理奖”，在总理内塔尼亚胡的推动下，以色列政府出台了十年规划，在总理办公室下成立了“能源选择计划”办公室，旨在探索降低石油依赖的方法、寻找交通领域可替代能源。甲醇经济研究、可在阴天工作的低成本太阳能电池、基于人工光合作用的太阳能- 氢燃料技术转化等曾获得以色列可替代能源创新研究总理奖。

4. 使用油页岩能源降低原油进口量

以色列油页岩开采技术独具特色。近年来的报道显示，以色列油页岩蕴藏丰富。世界能源理事会（WEC）公布的报告显示，以色列油页岩蕴藏量为2500亿桶油当量，相当于沙特阿拉伯已探明的石油储量（约合2600亿桶）。油页岩是一种含有碳氢化合物的黑色易碎岩石，分布于以色列的中部和南部。

传统的油页岩提取石油生产方法是将油页岩压碎，之后通过高温、高压提取石油。以色列俄罗斯犹太移民摩歇·格维尔兹发明了油页岩提取石油技术，将油页岩浸泡在炼油后留下的残余物中，经过特殊催化过程提取石油。该技术使从油页岩中提取石油的价格降低至30～40美元/ 桶，这将使以色列最终减少1/3的原油进口量。

5. 将核能作为可选能源

以色列政府曾于2002年宣布，计划在内格夫沙漠的希弗塔建造一座1200兆瓦的核电站。2013年，以色列国家基础设施、能源及水利资源部设立了核电站管理局，推动核能从2030年开始作为新的可选能源。

以色列政府支持能源创新的主要方式和途径

（1）制定政策，鼓励清洁能源

早在1986年，以色列就颁布法令，要求每幢新建筑必须安装太阳能热水器。2002年，以色列制定政策，对可再生能源电力的用户给予资金补贴。2006年，以色列政府制定《可持续与替代能源研究计划》，鼓励新能源和能源使用技术的开发。2009年1月，以色列通过了《以色列关于发展可再生能源的政策》，提出大力发展太阳能、风能、生物质能等清洁能源，并计划在2020年使可再生能源发电达到全国电力供应的10%。2011年，以色列总理办公室、科技部发起了以色列交通领域“能源选择计划”，并设立“可替代能源创新研究总理奖”，在总理办公室下成立“能源选择计划”办公室，探索降低对石油依赖性，寻找交通领域的可替代能源。

（2）项目支持，资金资助

以色列为鼓励初创公司进行能源创新，设立了 STRATEGY 基金，每个项目资助62.5万以色列谢克尔（约18万美元），如图5所示，资助比例占单个项目预算的62.5%。

同时，以色列还设立了旗舰示范项目基金，支持可再生能源和石油替代技术企业创新和技术示范，每个旗舰项目150万谢克尔（约43万美元），占单个项目预算的50%。

此外，以色列还通过国际合作促进能源领域科技创新，主要包括美以双边科学基金（BSF）、美以产业研发基金（BIRD）、国际能源署（IEA）、执行协议（IAS）、国际可再生能源协会合作项目（IRENA）、欧盟研究项目，以及以色列与法国、德国、意大利、加拿大等国的双边合作项目，如表2所示。

（3）建立国家新能源技术中心，打造新能源硅谷

在以色列南部的内盖夫沙漠，政府、大学和科研机构共同成立了新能源技术测试中心，帮助太阳能等领域的新能源企业或研发单位在沙漠进行实地测试、数据收集与分析、成本评估，以尽快将新技术推向市场。

以色列总理办公室、计划和预算委员会制定了卓越研究中心（I-Core）计划，由高教委负责具体实施。在第一批卓越研究中心中，以色列以内盖夫本古里安大学、以色列理工学院和魏兹曼研究院为基础，设立国家太阳能燃料研究中心，吸引全国甚至全球的顶尖科学家联合开展可再生能源和提高能源使用效率技术的研究。

（4）设立奖学金，培养创新人才

从2011年开始，以色列国家基础设施、能源与水利部首席科学家办公室设立了能源领域创新人才奖学金，旨在将以色列打造成为国际可再生、可持续能源和能源效率研究的国际人才中心。迄今为止，该项目已发放77笔奖学金，合计720万谢克尔。

结语

以色列虽资源匮乏，且与周边大部分阿拉伯国家关系紧张；但其以科技创新立国，通过制定《可持续与替代能源研究计划》等一系列政策，支持新能源领域创新；建立国家能源技术中心和卓越研究中心（I-Core），整合全国能源领域科技研发力量；资助科研项目，独自或通过国际科技合作，设立能源技术研发基金，支持开发各新能源技术，并培养创新人才；设立“可替代能源创新研究总理奖”，吸引全球能源创新人才。以色列正通过大力支持能源科技创新，让这片“流着奶和蜜的土地”愈发富饶。

作者简介：

李鸿炜：中国国际核聚变能源计划执行中心，副研究员。

研究方向：国际大科学工程管理。

本文来源自《全球科技经济瞭望》

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