中國可再生能源回望

孟憲淦

能源是人類生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。在人類歷史上，大致經(jīng)歷了3個能源發(fā)展階段：火、煤炭和石油?；鸬氖褂么龠M(jìn)了人類的進(jìn)化；煤炭和蒸汽機(jī)的使用推動了世界工業(yè)革命；石油和內(nèi)燃機(jī)的使用創(chuàng)造了世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的奇跡。

200多年來，煤炭、石油等“化石能源”支撐了人類文明的進(jìn)步和社會的發(fā)展?；茉炊酁樘?xì)浠衔锘蚱溲苌铮奶烊毁Y源有煤炭、石油和天然氣?；茉从晒糯锏幕练e而來，是一次能源?；剂喜煌耆紵?，都會散發(fā)出有毒的氣體，然而化石能源卻是目前全球消耗的最主要能源，2006年全球消耗的能源中化石能源占比高達(dá)87.9％，我國的這一比例更是達(dá)到了93.8％。而今，人類卻面臨著化石能源資源枯竭、環(huán)境污染、氣候變化等威脅，并且另一方面。由于化石能源的使用過程中不僅會新增大量溫室氣體，同時可能產(chǎn)生一些有污染的煙氣，威脅全球生態(tài)。因而，開發(fā)利用可再生能源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)成為國際社會的共同行動，全世界已有60多個國家制定了各種形式的可再生能源促進(jìn)政策和發(fā)展可再生能源的規(guī)劃。可再生能源已經(jīng)由“輔助能源”逐漸向“替代能源”過渡。一個嶄新的“綠色能源”時代正一步步向我們走來。

我國曾是一個能源大國。新中國成立以來，我們在工業(yè)基礎(chǔ)極為薄弱的情況下，獨(dú)立自主地建立了自己的能源工業(yè)。為社會主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了大量的煤炭、石油和天然氣。但是，我國現(xiàn)在的能源工業(yè)存在幾個嚴(yán)重的問題：

①能源資源人均占有量只有世界平均水平的1／2，其中石油資源人均占有量只有世界平均水平的1／10。我國對進(jìn)口石油的依賴程度已達(dá)50％，石油安全問題愈加突出。

②我國能源結(jié)構(gòu)以煤為主(約占70％)，煤炭的大量使用嚴(yán)重污染環(huán)境，中國已成為世界上二氧化碳排放最多的國家之一。

③我國綜合能源利用率比發(fā)達(dá)國家低10個百分點(diǎn)，單位產(chǎn)值能耗是世界平均水平的2倍多。

我國極為有限的能源資源加上能源浪費(fèi)嚴(yán)重、利用效率低下使得我國能源的可持續(xù)發(fā)展面臨巨大的挑戰(zhàn)。

出路只有一個：“開源節(jié)流”。“節(jié)流”是節(jié)能和提高能源效率；“開源”就是開發(fā)新的和可再生的能源。

可再生能源迎來新時代

可再生能源包括水能、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能等?/p>

我國可再生能源的開發(fā)利用始于20世紀(jì)70年代，發(fā)展于改革開放后的30年，特別在2005年全國人大通過了《可再生能源法》以后得到了迅速的發(fā)展。目前，我國可再生能源(不包括水能)已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)，具有一定規(guī)模的主要是太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能。

截止到2008年底，我國太陽能熱水器保有量為1.25億平方米，約占世界總量的2／3,2008年我國太陽能電池的產(chǎn)量為2500兆瓦，約占世界產(chǎn)量的1／3；風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)總量為1220萬千瓦，位居世界第4位；建成農(nóng)村沼氣池3000萬個，畜禽養(yǎng)殖場和工業(yè)廢水沼氣工程2700多處。

2009年，國家能源局還將制定新的能源產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。到2020年，我國風(fēng)電的裝機(jī)容量將達(dá)到1.5億千瓦，光伏發(fā)電裝機(jī)容量目標(biāo)為2000萬千瓦，生物質(zhì)發(fā)電擬再增加2800萬千瓦。到那時中國將成為世界可再生能源的制造中心和使用可再生能源最多的國家之一。

太陽能

我國的太陽能資源十分豐富。據(jù)估算，陸地表面每年接收的太陽能約為50×10²²焦耳，相當(dāng)于17000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。太陽能資源雖然豐富，但能量密度低、斷續(xù)且不穩(wěn)定。

太陽能利用包括熱利用、光電轉(zhuǎn)換和光化學(xué)轉(zhuǎn)換等。

(1)太陽能熱利用

我國太陽能熱利用的主要技術(shù)和產(chǎn)品是太陽能熱水器。它是把太陽輻射轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿囊环N節(jié)能、減排、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的技術(shù)。1平方米太陽能熱水器每天可生產(chǎn)40℃～50℃的熱水70升～100升，每年可以替代標(biāo)準(zhǔn)煤150千克，產(chǎn)生417度的電量，而生產(chǎn)每平方米太陽能熱水器的總能耗約為106千克標(biāo)準(zhǔn)煤，不到一年就可以回收生產(chǎn)產(chǎn)品的能耗。2008年底我國太陽能熱水器保有量為1.25億平方米，相當(dāng)于替代標(biāo)準(zhǔn)煤1875萬噸或產(chǎn)生521.25億度電，減排二氧化碳2788萬噸。

目前我國太陽能熱水器的市場占有率已達(dá)50％，而電熱水器和燃?xì)鉄崴鞴舱?0％。目前我國太陽能熱水器的產(chǎn)業(yè)規(guī)模雖已位居世界第一。但是我國人均擁有太陽能熱水器的面積只有0.09平方米。世界上太陽能人均擁有量最多的國家是以色列，為0.7平方米，其次是澳大利亞和歐共體。

建筑能耗約占我國總能耗的30％，其中生活熱水能耗約占建筑能耗的15％。使用太陽能熱水器生產(chǎn)生活熱水對節(jié)能減排具有重要意義。我國《可再生能源法》鼓勵單位和個人安裝使用太陽能熱水器，一些省市還出臺了在建筑中必須安裝太陽能熱水器的規(guī)定?？梢姡覈柲軣崴鞯膽?yīng)用前景十分光明。

目前，我國太陽能熱利用正在依靠科技進(jìn)步和創(chuàng)新，逐步擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，向太陽能和建筑結(jié)合、太陽能采暖和空調(diào)、工農(nóng)業(yè)用熱結(jié)合、太陽能熱發(fā)電等方向發(fā)展。

(2)光伏發(fā)電

太陽能光伏發(fā)電是指利用太陽電池把太陽輻射轉(zhuǎn)變成電能。太陽電池的主要原料硅是地球上最豐富的元素。太陽電池在發(fā)電過程中不消耗任何自然資源，無任何轉(zhuǎn)動部件。不排放任何物質(zhì)。光伏發(fā)電是所有可再生能源中轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)最少、利用最直接、能量投入產(chǎn)出最高的一種方式，太陽電池的壽命為20年～25年.而生產(chǎn)太陽電池的能耗2年～5年內(nèi)就可以收回。

因此，光伏產(chǎn)業(yè)已成為世界上增長最快的產(chǎn)業(yè)。近10年來。全球光伏產(chǎn)業(yè)平均年增長率為41.3％，最近5年平均年增長率為4g.5％。自2002年以來，我國光伏產(chǎn)業(yè)平均年增長率高達(dá)191.3％。據(jù)預(yù)測，到2020年，中國的光伏發(fā)電將占世界總發(fā)電量的1％，2040年占世界總發(fā)電量的20％以上。

然而光伏發(fā)電的價格還比較高成為阻礙其發(fā)展的桎枯。降低成本、提高光電轉(zhuǎn)換效率是光伏發(fā)電急待解決的兩個重要問題。

30年來，光伏組件的價格已從每峰瓦(1峰瓦=1瓦／平方米日照強(qiáng)度下所產(chǎn)生的功率)300美元降低到現(xiàn)在每峰N2美元左右，光伏發(fā)電的成本也已降到0.25美元／度。今年我國甘肅敦煌10兆瓦的光伏上網(wǎng)工程招標(biāo)電價為1.09元／度。我國13家主要的光伏公司已經(jīng)承諾到2012年，光伏發(fā)電的上網(wǎng)電價實(shí)現(xiàn)1元／度的目標(biāo)。預(yù)測到2015年～2020年，光伏發(fā)電的成本將與常規(guī)發(fā)電相當(dāng)。

太陽電池的轉(zhuǎn)換效率在科技進(jìn)步的推動下已經(jīng)有了很大的提高。我國的一些電力機(jī)構(gòu)正努力在2年內(nèi)將量產(chǎn)單晶硅太陽電池

轉(zhuǎn)換效率提高到20％，多晶硅到18％，以達(dá)到世界先進(jìn)水平。

我國光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模雖然很大，但是過去存在原材料主要靠進(jìn)口、產(chǎn)品主要靠出口“兩頭在外”的問題，近幾年，情況已有所改善。2008年國產(chǎn)硅材料已有5000噸，約可滿足20％國內(nèi)市場的需要，而且我國已經(jīng)基本上掌握了生產(chǎn)高純度硅的技術(shù)。

我國光伏發(fā)電的另一個問題是應(yīng)用的規(guī)模還很小。2008年底。全球光伏發(fā)電累計安裝容量已達(dá)1500萬千瓦，其中歐洲約占全球總量的65％；日本約占15％：美國約占8％；我國累計安裝只有14萬千瓦，約占1％。但是，在政策支持力度加強(qiáng)和光伏組件價格下降兩股力量的驅(qū)動下，國內(nèi)光伏市場已經(jīng)漸漸啟動。而更為重要的是，國家能源局即將出臺的《新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》對2020年的光伏發(fā)電裝機(jī)容量從180萬千瓦調(diào)整到2000萬千瓦；江蘇、浙江、上海、青海等地聞風(fēng)而動，紛紛出臺地方光伏發(fā)電的規(guī)劃，光伏產(chǎn)業(yè)和市場將成為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)新的增長點(diǎn)。

風(fēng)能

風(fēng)能是一種清潔的可再生能源。風(fēng)力發(fā)電是可再生能源技術(shù)中相對成熟、具備規(guī)?；_發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的一種能源利用形式。

近幾年來，全球風(fēng)力發(fā)電一直保持快速增長。風(fēng)電裝機(jī)容量平均每年增長24％，2008年全球風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到1.2億千瓦，增長率為28.8％。2008年全球風(fēng)電發(fā)電量約2600億度，占總發(fā)電量的1％，相當(dāng)于減少二氧化碳排放1.58億噸。世界上風(fēng)能發(fā)電裝機(jī)容量最多的國家是美國，其次是德國和西班牙。

我國風(fēng)能資源豐富。風(fēng)能可開發(fā)量約為7億～12億千瓦，其中陸地風(fēng)能可開發(fā)量為6億～10億千瓦，海上風(fēng)能資源約為1億～2億千瓦。2008年，我國風(fēng)電裝機(jī)容量已達(dá)1220萬千瓦，成為亞洲第一、世界第四的風(fēng)電大國。即將出臺的《新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》擬將2020年風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃從3000萬千瓦調(diào)整到1.5億千瓦，中國也將成為世界上使用風(fēng)電最多的國家之一。

我國風(fēng)電場建設(shè)始于1986年，最初由丹麥政府贈款安裝了3臺55千瓦的風(fēng)電機(jī)組。到2002年底，全國僅有32個風(fēng)電場，總裝機(jī)容量46.8萬千瓦。在風(fēng)電場安裝的風(fēng)電機(jī)組基本都是進(jìn)口的。

為了推動風(fēng)電規(guī)模化發(fā)展，促進(jìn)風(fēng)電機(jī)組國產(chǎn)化，2003年起，我國開始按照特許招標(biāo)的方式建設(shè)風(fēng)電場，引入投資者的競爭機(jī)制，降低上網(wǎng)電價，提出風(fēng)電機(jī)組國產(chǎn)化率的要求等，有力地促進(jìn)了我國風(fēng)電場建設(shè)的規(guī)?；l(fā)展。到2008年底，全國已經(jīng)建成238個風(fēng)電場，總裝機(jī)容量達(dá)1220萬千瓦。

最近，我國已經(jīng)確定6省區(qū)7個千萬千瓦級的風(fēng)電基地，分布在甘肅、內(nèi)蒙、新疆、吉林、河北和江蘇等地。按照規(guī)劃，到2020年，7大基地風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)到1.26億千瓦。

2009年7月，國家發(fā)改委公布了最新風(fēng)電上網(wǎng)電價。全國劃分4類風(fēng)能資源區(qū)，上網(wǎng)電價分別確定為每度電0.51、0.54、0.58和0.61元。上網(wǎng)電價的確定意味著風(fēng)電建設(shè)已經(jīng)走上規(guī)范化、市場化的運(yùn)作道路。

根據(jù)我國《可再生能源法》，可再生能源上網(wǎng)電價高于常規(guī)能源發(fā)電的差額，在全國省級以上電網(wǎng)銷售電量中分?jǐn)偂Ｄ壳?，在我們消費(fèi)的每一度電中，都有2厘錢用于補(bǔ)貼可再生能源發(fā)電。全社會、全體公民都正在為“綠電”做出貢獻(xiàn)。

當(dāng)然，盡管我國風(fēng)電規(guī)模已經(jīng)位居世界前列，但還存在許多問題。

①風(fēng)電設(shè)備制造水平較低，自主研發(fā)能力較弱。

長期以來，我國風(fēng)電設(shè)備都依靠進(jìn)口或按照國外專利技術(shù)生產(chǎn)，最近幾年情況得到一些改善，我國批量生產(chǎn)的風(fēng)電機(jī)組已達(dá)1.5兆瓦。2008年新安裝的650萬千瓦機(jī)組中，國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品已占450萬千瓦。

②大規(guī)模風(fēng)電接入電網(wǎng)還存在很大障礙。

風(fēng)電具有斷續(xù)不穩(wěn)定的問題。風(fēng)電和電網(wǎng)建設(shè)必須匹配、協(xié)調(diào)。由于我國風(fēng)電發(fā)展速度超過預(yù)期，相關(guān)的并網(wǎng)技術(shù)和運(yùn)行管理等問題還沒有跟上步伐。

③基礎(chǔ)研究較為薄弱，標(biāo)準(zhǔn)和檢測認(rèn)證體系尚未完全建立。

加快風(fēng)電發(fā)展是我國能源工作的一個重要任務(wù)。當(dāng)前應(yīng)做的是：研究解決大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)問題，提高風(fēng)電設(shè)備制造研發(fā)能力和技術(shù)水平，加強(qiáng)風(fēng)電機(jī)組的質(zhì)量控制。生物質(zhì)能

生物質(zhì)能是以植物光合作用固定的生物質(zhì)為載體的能源，它是從太陽能轉(zhuǎn)化而來的一種能量，占世界一次能源消耗的14％。過去，生物質(zhì)能的主要利用方式是薪柴直接燃燒，供發(fā)展中國家農(nóng)民生活用能，不僅能源利用率低，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，而且污染環(huán)境。

新的生物質(zhì)能利用方式是采用先進(jìn)的轉(zhuǎn)換技術(shù)生產(chǎn)出固體、液體、氣體等高品位的能源來替代化石燃料。

我國是農(nóng)業(yè)、林業(yè)生產(chǎn)大國。生物質(zhì)資源十分豐富。據(jù)估算，我國生物質(zhì)原料的年總產(chǎn)出潛力為7.96億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。根據(jù)我國的國情，發(fā)展生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)“不與人爭糧、不與糧爭地”，以有機(jī)廢棄物和邊際性土地種植能源植物為主，其中有機(jī)廢棄物年產(chǎn)出潛力約折合3.71億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，邊際性土地能源植物產(chǎn)出折合4.25億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

同樣根據(jù)我國《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，到2020年生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到3000萬千瓦(擬再增加2800萬千瓦)，生物質(zhì)固體成型燃料年利用量達(dá)到5000萬噸，沼氣年利用量達(dá)到440億立方米，生物燃料乙醇年利用量達(dá)到1000萬噸，生物柴油年利用量達(dá)到200萬噸。

我國生物質(zhì)能的利用技術(shù)主要是沼氣、生物質(zhì)發(fā)電、生物質(zhì)液體燃料、生物質(zhì)致密成型燃料等。

沼氣在我國利用和推廣始于20世紀(jì)30年代。我國是世界公認(rèn)的使用沼氣最有成就和規(guī)模最大的國家。

沼氣是秸稈、糞便等有機(jī)原料在沼氣池中發(fā)酵后產(chǎn)生的可燃?xì)怏w。一口8立方米左右的沼氣池每年可以節(jié)柴2噸，相當(dāng)于2畝～3畝薪柴的年生產(chǎn)量。沼氣池的建設(shè)對解決農(nóng)村能源問題、改善生態(tài)環(huán)境起著積極的作用。

截止到2008年底，全國已經(jīng)建成沼氣池3000萬口.生活污水沼氣池14萬處，畜禽養(yǎng)殖場和工業(yè)廢水沼氣工程2700多處，年產(chǎn)沼氣100億立方米，為近8000萬農(nóng)村人口提供了優(yōu)質(zhì)的生活燃料。

生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)主要包括：直接燃燒發(fā)電、與煤混燒發(fā)電、氣化發(fā)電以及沼氣／填埋氣發(fā)電等。2008年，世界生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量已經(jīng)超過1500萬千瓦，其中美國780萬千瓦，約占世界總量的一半。2008年我國生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量為61.3萬千瓦。近幾年，我國生物質(zhì)發(fā)電立項項目增長較快，已經(jīng)進(jìn)入立項程序的有106項，裝機(jī)容量300多萬千瓦，平均千瓦投資1.1萬元。國家已經(jīng)公布了生物質(zhì)發(fā)電上網(wǎng)電價，由各省燃煤機(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價加上每度0.25元的補(bǔ)貼。

我國生物質(zhì)發(fā)電同樣存在關(guān)

鍵設(shè)備多是引進(jìn)國外技術(shù)的問題。氣化發(fā)電技術(shù)雖然具有自主知識產(chǎn)權(quán)，但仍有許多產(chǎn)業(yè)化問題需要解決。

生物質(zhì)液體燃料主要包括：燃料乙醇、生物柴油等。2008年，美國用7000多萬噸玉米生產(chǎn)了2700萬噸乙醇。我國計劃利用纖維索生產(chǎn)乙醇，預(yù)計到2022年生產(chǎn)生物燃料1.08億噸。我國近幾年每年用300萬噸糧食作物生產(chǎn)約100萬噸乙醇。今后，我國將發(fā)展非糧食作物開發(fā)燃料乙醇，如木薯、甘薯、甜高粱、甘蔗等。此外，還在研究利用農(nóng)業(yè)秸稈、木材、木屑等農(nóng)村廢棄物，以纖維索和木質(zhì)素生產(chǎn)液體燃料。目前，此項技術(shù)在我國尚屬實(shí)驗(yàn)研究階段。

我國把文冠果、黃連木、小桐子等油料能源植物作為發(fā)展生物柴油的資源基礎(chǔ)。目前，文冠果能源林已有38萬畝，小桐子能源林56萬畝。高效能源植物的開發(fā)需要一個漫長的選擇和發(fā)展過程。目前有關(guān)能源植物的研究也處于實(shí)驗(yàn)和示范階段。

發(fā)展生物質(zhì)能必須堅持“不與人爭糧、不與糧爭地”以及“因地制宜、多能互補(bǔ)、綜合利用、講求實(shí)效”的原則。生物質(zhì)能現(xiàn)代技術(shù)的研究和應(yīng)用在我國起步較晚，還有大量的關(guān)鍵技術(shù)沒有掌握。所以必須大力加強(qiáng)我國科研投入，堅持引進(jìn)消化和創(chuàng)新相結(jié)合的發(fā)展模式，突破關(guān)鍵技術(shù)，努力實(shí)現(xiàn)技術(shù)和設(shè)備的國產(chǎn)化。

發(fā)展可再生能源，實(shí)現(xiàn)綠色能源替代化石能源的過渡，是一個長期而又復(fù)雜的歷史進(jìn)程。它將引起社會生產(chǎn)方式和生活方式的巨大變革，帶來生產(chǎn)力的又一次飛躍。在當(dāng)前，可再生能源是應(yīng)對金融危機(jī)、擴(kuò)大內(nèi)需、拉動投資和應(yīng)對氣候變化、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的有效措施。在未來，預(yù)計21世紀(jì)中葉，可再生能源將登上世界能源主力的地位，它將是未來世界經(jīng)濟(jì)的致高點(diǎn)，誰掌握了可再生能源技術(shù)，誰就掌握了世界新一輪經(jīng)濟(jì)發(fā)展和競爭的主動權(quán)。

我國雖然在可再生能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模上居世界前列，但在技術(shù)、人才、管理方面和發(fā)達(dá)國家相比還有很大的差距。我們必須認(rèn)識到發(fā)展可再生能源的重要性和緊迫性，在政策法規(guī)的推動下，依靠科技進(jìn)步和科技創(chuàng)新，動員社會各行各業(yè)、全體公熙積極了解、支持、參與可再生能源事業(yè)，建設(shè)一個能源可持續(xù)發(fā)展、資源節(jié)約、環(huán)境友好的社會。(文章代碼：1811)

[責(zé)任編輯]趙檸