中国可再生能源回望

孟宪淦

能源是人类生存和发展的重要物质基础。在人类历史上，大致经历了3个能源发展阶段：火、煤炭和石油。火的使用促进了人类的进化；煤炭和蒸汽机的使用推动了世界工业革命；石油和内燃机的使用创造了世界经济发展的奇迹。

200多年来，煤炭、石油等“化石能源”支撑了人类文明的进步和社会的发展。化石能源多为碳氢化合物或其衍生物，所包含的天然资源有煤炭、石油和天然气。化石能源由古代生物的化石沉积而来，是一次能源。化石燃料不完全燃烧后，都会散发出有毒的气体，然而化石能源却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达87.9％，我国的这一比例更是达到了93.8％。而今，人类却面临着化石能源资源枯竭、环境污染、气候变化等威胁，并且另一方面。由于化石能源的使用过程中不仅会新增大量温室气体，同时可能产生一些有污染的烟气，威胁全球生态。因而，开发利用可再生能源，保护生态环境，实现社会可持续发展，已经成为国际社会的共同行动，全世界已有60多个国家制定了各种形式的可再生能源促进政策和发展可再生能源的规划。可再生能源已经由“辅助能源”逐渐向“替代能源”过渡。一个崭新的“绿色能源”时代正一步步向我们走来。

我国曾是一个能源大国。新中国成立以来，我们在工业基础极为薄弱的情况下，独立自主地建立了自己的能源工业。为社会主义经济建设提供了大量的煤炭、石油和天然气。但是，我国现在的能源工业存在几个严重的问题：

①能源资源人均占有量只有世界平均水平的1／2，其中石油资源人均占有量只有世界平均水平的1／10。我国对进口石油的依赖程度已达50％，石油安全问题愈加突出。

②我国能源结构以煤为主(约占70％)，煤炭的大量使用严重污染环境，中国已成为世界上二氧化碳排放最多的国家之一。

③我国综合能源利用率比发达国家低10个百分点，单位产值能耗是世界平均水平的2倍多。

我国极为有限的能源资源加上能源浪费严重、利用效率低下使得我国能源的可持续发展面临巨大的挑战。

出路只有一个：“开源节流”。“节流”是节能和提高能源效率；“开源”就是开发新的和可再生的能源。

可再生能源迎来新时代

可再生能源包括水能、风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能等。

我国可再生能源的开发利用始于20世纪70年代，发展于改革开放后的30年，特别在2005年全国人大通过了《可再生能源法》以后得到了迅速的发展。目前，我国可再生能源(不包括水能)已经形成产业，具有一定规模的主要是太阳能、风能和生物质能。

截止到2008年底，我国太阳能热水器保有量为1.25亿平方米，约占世界总量的2／3,2008年我国太阳能电池的产量为2500兆瓦，约占世界产量的1／3；风力发电装机总量为1220万千瓦，位居世界第4位；建成农村沼气池3000万个，畜禽养殖场和工业废水沼气工程2700多处。

2009年，国家能源局还将制定新的能源产业规划。到2020年，我国风电的装机容量将达到1.5亿千瓦，光伏发电装机容量目标为2000万千瓦，生物质发电拟再增加2800万千瓦。到那时中国将成为世界可再生能源的制造中心和使用可再生能源最多的国家之一。

太阳能

我国的太阳能资源十分丰富。据估算，陆地表面每年接收的太阳能约为50×10²²焦耳，相当于17000亿吨标准煤。太阳能资源虽然丰富，但能量密度低、断续且不稳定。

太阳能利用包括热利用、光电转换和光化学转换等。

(1)太阳能热利用

我国太阳能热利用的主要技术和产品是太阳能热水器。它是把太阳辐射转变为热能的一种节能、减排、经济实用的技术。1平方米太阳能热水器每天可生产40℃～50℃的热水70升～100升，每年可以替代标准煤150千克，产生417度的电量，而生产每平方米太阳能热水器的总能耗约为106千克标准煤，不到一年就可以回收生产产品的能耗。2008年底我国太阳能热水器保有量为1.25亿平方米，相当于替代标准煤1875万吨或产生521.25亿度电，减排二氧化碳2788万吨。

目前我国太阳能热水器的市场占有率已达50％，而电热水器和燃气热水器共占50％。目前我国太阳能热水器的产业规模虽已位居世界第一。但是我国人均拥有太阳能热水器的面积只有0.09平方米。世界上太阳能人均拥有量最多的国家是以色列，为0.7平方米，其次是澳大利亚和欧共体。

建筑能耗约占我国总能耗的30％，其中生活热水能耗约占建筑能耗的15％。使用太阳能热水器生产生活热水对节能减排具有重要意义。我国《可再生能源法》鼓励单位和个人安装使用太阳能热水器，一些省市还出台了在建筑中必须安装太阳能热水器的规定。可见，我国太阳能热水器的应用前景十分光明。

目前，我国太阳能热利用正在依靠科技进步和创新，逐步扩大应用领域，向太阳能和建筑结合、太阳能采暖和空调、工农业用热结合、太阳能热发电等方向发展。

(2)光伏发电

太阳能光伏发电是指利用太阳电池把太阳辐射转变成电能。太阳电池的主要原料硅是地球上最丰富的元素。太阳电池在发电过程中不消耗任何自然资源，无任何转动部件。不排放任何物质。光伏发电是所有可再生能源中转换环节最少、利用最直接、能量投入产出最高的一种方式，太阳电池的寿命为20年～25年.而生产太阳电池的能耗2年～5年内就可以收回。

因此，光伏产业已成为世界上增长最快的产业。近10年来。全球光伏产业平均年增长率为41.3％，最近5年平均年增长率为4g.5％。自2002年以来，我国光伏产业平均年增长率高达191.3％。据预测，到2020年，中国的光伏发电将占世界总发电量的1％，2040年占世界总发电量的20％以上。

然而光伏发电的价格还比较高成为阻碍其发展的桎枯。降低成本、提高光电转换效率是光伏发电急待解决的两个重要问题。

30年来，光伏组件的价格已从每峰瓦(1峰瓦=1瓦／平方米日照强度下所产生的功率)300美元降低到现在每峰N2美元左右，光伏发电的成本也已降到0.25美元／度。今年我国甘肃敦煌10兆瓦的光伏上网工程招标电价为1.09元／度。我国13家主要的光伏公司已经承诺到2012年，光伏发电的上网电价实现1元／度的目标。预测到2015年～2020年，光伏发电的成本将与常规发电相当。

太阳电池的转换效率在科技进步的推动下已经有了很大的提高。我国的一些电力机构正努力在2年内将量产单晶硅太阳电池

转换效率提高到20％，多晶硅到18％，以达到世界先进水平。

我国光伏产业规模虽然很大，但是过去存在原材料主要靠进口、产品主要靠出口“两头在外”的问题，近几年，情况已有所改善。2008年国产硅材料已有5000吨，约可满足20％国内市场的需要，而且我国已经基本上掌握了生产高纯度硅的技术。

我国光伏发电的另一个问题是应用的规模还很小。2008年底。全球光伏发电累计安装容量已达1500万千瓦，其中欧洲约占全球总量的65％；日本约占15％：美国约占8％；我国累计安装只有14万千瓦，约占1％。但是，在政策支持力度加强和光伏组件价格下降两股力量的驱动下，国内光伏市场已经渐渐启动。而更为重要的是，国家能源局即将出台的《新能源产业发展规划》对2020年的光伏发电装机容量从180万千瓦调整到2000万千瓦；江苏、浙江、上海、青海等地闻风而动，纷纷出台地方光伏发电的规划，光伏产业和市场将成为我国经济建设新的增长点。

风能

风能是一种清洁的可再生能源。风力发电是可再生能源技术中相对成熟、具备规模化开发条件和商业化发展前景的一种能源利用形式。

近几年来，全球风力发电一直保持快速增长。风电装机容量平均每年增长24％，2008年全球风电装机容量达到1.2亿千瓦，增长率为28.8％。2008年全球风电发电量约2600亿度，占总发电量的1％，相当于减少二氧化碳排放1.58亿吨。世界上风能发电装机容量最多的国家是美国，其次是德国和西班牙。

我国风能资源丰富。风能可开发量约为7亿～12亿千瓦，其中陆地风能可开发量为6亿～10亿千瓦，海上风能资源约为1亿～2亿千瓦。2008年，我国风电装机容量已达1220万千瓦，成为亚洲第一、世界第四的风电大国。即将出台的《新能源产业发展规划》拟将2020年风电发展规划从3000万千瓦调整到1.5亿千瓦，中国也将成为世界上使用风电最多的国家之一。

我国风电场建设始于1986年，最初由丹麦政府赠款安装了3台55千瓦的风电机组。到2002年底，全国仅有32个风电场，总装机容量46.8万千瓦。在风电场安装的风电机组基本都是进口的。

为了推动风电规模化发展，促进风电机组国产化，2003年起，我国开始按照特许招标的方式建设风电场，引入投资者的竞争机制，降低上网电价，提出风电机组国产化率的要求等，有力地促进了我国风电场建设的规模化发展。到2008年底，全国已经建成238个风电场，总装机容量达1220万千瓦。

最近，我国已经确定6省区7个千万千瓦级的风电基地，分布在甘肃、内蒙、新疆、吉林、河北和江苏等地。按照规划，到2020年，7大基地风电装机容量将达到1.26亿千瓦。

2009年7月，国家发改委公布了最新风电上网电价。全国划分4类风能资源区，上网电价分别确定为每度电0.51、0.54、0.58和0.61元。上网电价的确定意味着风电建设已经走上规范化、市场化的运作道路。

根据我国《可再生能源法》，可再生能源上网电价高于常规能源发电的差额，在全国省级以上电网销售电量中分摊。目前，在我们消费的每一度电中，都有2厘钱用于补贴可再生能源发电。全社会、全体公民都正在为“绿电”做出贡献。

当然，尽管我国风电规模已经位居世界前列，但还存在许多问题。

①风电设备制造水平较低，自主研发能力较弱。

长期以来，我国风电设备都依靠进口或按照国外专利技术生产，最近几年情况得到一些改善，我国批量生产的风电机组已达1.5兆瓦。2008年新安装的650万千瓦机组中，国内企业的产品已占450万千瓦。

②大规模风电接入电网还存在很大障碍。

风电具有断续不稳定的问题。风电和电网建设必须匹配、协调。由于我国风电发展速度超过预期，相关的并网技术和运行管理等问题还没有跟上步伐。

③基础研究较为薄弱，标准和检测认证体系尚未完全建立。

加快风电发展是我国能源工作的一个重要任务。当前应做的是：研究解决大规模风电并网问题，提高风电设备制造研发能力和技术水平，加强风电机组的质量控制。生物质能

生物质能是以植物光合作用固定的生物质为载体的能源，它是从太阳能转化而来的一种能量，占世界一次能源消耗的14％。过去，生物质能的主要利用方式是薪柴直接燃烧，供发展中国家农民生活用能，不仅能源利用率低，资源浪费严重，而且污染环境。

新的生物质能利用方式是采用先进的转换技术生产出固体、液体、气体等高品位的能源来替代化石燃料。

我国是农业、林业生产大国。生物质资源十分丰富。据估算，我国生物质原料的年总产出潜力为7.96亿吨标准煤。根据我国的国情，发展生物质能产业“不与人争粮、不与粮争地”，以有机废弃物和边际性土地种植能源植物为主，其中有机废弃物年产出潜力约折合3.71亿吨标准煤，边际性土地能源植物产出折合4.25亿吨标准煤。

同样根据我国《可再生能源中长期发展规划》，到2020年生物质发电装机容量达到3000万千瓦(拟再增加2800万千瓦)，生物质固体成型燃料年利用量达到5000万吨，沼气年利用量达到440亿立方米，生物燃料乙醇年利用量达到1000万吨，生物柴油年利用量达到200万吨。

我国生物质能的利用技术主要是沼气、生物质发电、生物质液体燃料、生物质致密成型燃料等。

沼气在我国利用和推广始于20世纪30年代。我国是世界公认的使用沼气最有成就和规模最大的国家。

沼气是秸秆、粪便等有机原料在沼气池中发酵后产生的可燃气体。一口8立方米左右的沼气池每年可以节柴2吨，相当于2亩～3亩薪柴的年生产量。沼气池的建设对解决农村能源问题、改善生态环境起着积极的作用。

截止到2008年底，全国已经建成沼气池3000万口.生活污水沼气池14万处，畜禽养殖场和工业废水沼气工程2700多处，年产沼气100亿立方米，为近8000万农村人口提供了优质的生活燃料。

生物质发电技术主要包括：直接燃烧发电、与煤混烧发电、气化发电以及沼气／填埋气发电等。2008年，世界生物质发电装机容量已经超过1500万千瓦，其中美国780万千瓦，约占世界总量的一半。2008年我国生物质发电装机容量为61.3万千瓦。近几年，我国生物质发电立项项目增长较快，已经进入立项程序的有106项，装机容量300多万千瓦，平均千瓦投资1.1万元。国家已经公布了生物质发电上网电价，由各省燃煤机组标杆上网电价加上每度0.25元的补贴。

我国生物质发电同样存在关

键设备多是引进国外技术的问题。气化发电技术虽然具有自主知识产权，但仍有许多产业化问题需要解决。

生物质液体燃料主要包括：燃料乙醇、生物柴油等。2008年，美国用7000多万吨玉米生产了2700万吨乙醇。我国计划利用纤维索生产乙醇，预计到2022年生产生物燃料1.08亿吨。我国近几年每年用300万吨粮食作物生产约100万吨乙醇。今后，我国将发展非粮食作物开发燃料乙醇，如木薯、甘薯、甜高粱、甘蔗等。此外，还在研究利用农业秸秆、木材、木屑等农村废弃物，以纤维索和木质素生产液体燃料。目前，此项技术在我国尚属实验研究阶段。

我国把文冠果、黄连木、小桐子等油料能源植物作为发展生物柴油的资源基础。目前，文冠果能源林已有38万亩，小桐子能源林56万亩。高效能源植物的开发需要一个漫长的选择和发展过程。目前有关能源植物的研究也处于实验和示范阶段。

发展生物质能必须坚持“不与人争粮、不与粮争地”以及“因地制宜、多能互补、综合利用、讲求实效”的原则。生物质能现代技术的研究和应用在我国起步较晚，还有大量的关键技术没有掌握。所以必须大力加强我国科研投入，坚持引进消化和创新相结合的发展模式，突破关键技术，努力实现技术和设备的国产化。

发展可再生能源，实现绿色能源替代化石能源的过渡，是一个长期而又复杂的历史进程。它将引起社会生产方式和生活方式的巨大变革，带来生产力的又一次飞跃。在当前，可再生能源是应对金融危机、扩大内需、拉动投资和应对气候变化、调整能源结构的有效措施。在未来，预计21世纪中叶，可再生能源将登上世界能源主力的地位，它将是未来世界经济的致高点，谁掌握了可再生能源技术，谁就掌握了世界新一轮经济发展和竞争的主动权。

我国虽然在可再生能源产业规模上居世界前列，但在技术、人才、管理方面和发达国家相比还有很大的差距。我们必须认识到发展可再生能源的重要性和紧迫性，在政策法规的推动下，依靠科技进步和科技创新，动员社会各行各业、全体公熙积极了解、支持、参与可再生能源事业，建设一个能源可持续发展、资源节约、环境友好的社会。(文章代码：1811)

[责任编辑]赵柠