我国新能源发展：成绩与问题

■/本刊实习记者 李 拉

我国新能源发展：成绩与问题

■/本刊实习记者 李 拉

哥本哈根气候峰会意在应对气候变化，推进全球节能减排。新能源的开发利用是节能减排必经之路。

我国50%的石油进口依存度充分表明能源的开发和安全是我国经济社会发展面临的重大问题。我们已经遇到一系列无法避免的能源安全挑战：能源短缺、资源争夺以及过度使用能源造成的环境污染等。发展新能源产业是实现国家能源结构转型、降低对外依存度、保障国家经济安全的战略需要，以可再生能源技术为基础的新能源的研发因此受到广泛重视，我国的新能源产业也随之获得了较快的发展。然而，我国的新能源产业的发展潜伏着危机。

一、国际新能源发展的现状与趋势

美国、加拿大、日本、欧盟等都在积极开发太阳能、风能、海洋能等可再生能源，以及海底可燃冰等新的化石能源。同时，氢气、甲醇等燃料作为汽油、柴油的替代品也受到了广泛关注。世界人口已经突破60亿，和19世纪末期相比增加了2倍多，而能源消费量却激增了16倍多。上世纪90年代以来，中国经济的持续高速发展带动了能源消费量的急剧上升。自1993年起，中国由能源净出口国变成净进口国，能源总消费已大于总供给，能源需求的对外依存度迅速增大。其中，石油需求量的大增及其引起的结构性矛盾日益成为中国能源安全所面临的最大难题。

（一）风电技术

风力发电技术从1980年开始逐渐发展起来，90年代中期欧盟进入风电规模化阶段，目前，超过 70 个国家都在使用风力发电。并网型风机正朝着大型化的方向发展，单机容量1兆瓦以上的风机已经成为主导产品，5兆瓦的风机已经投产，更大容量的也在研发之中。全球正在建设中的风能项目将提供33000兆瓦的发电量，其中1/3的风力发电项目在中国。截止到2008年底，全球的风电总装机容量达到了1.2亿千瓦，当年新增装机容量达到2700万千瓦，与2007年同期相比增长了36%。

（二）太阳能技术

太阳能发展的主要方向是光伏发电、热发电和热利用。

太阳能光伏发电系统根据其与电网的连接方式可分为独立光伏系统和并网光伏系统两大类。2008年是太阳能发电创纪录的一年，全球新增装机660多万千瓦，超过了核电新增装机，与2007年相比增长了97%，累计装机超过1600万千瓦。

太阳能热发电目前的主要技术类型有碟式、塔式和槽式，发电效率在20%~30%之间。热发电装置一般都有转动部件和高温部件，需消耗水，不适合在边远和干旱地区大规模发展，而且目前的成本较高。

太阳能热利用技术已在部分国家规模化应用，2008年底全球太阳能供热面积2.3亿平方米。太阳能热利用的发展方向是太阳能一体化建筑，未来的重点是在提高太阳能供热可靠性的基础上进一步向供暖和制冷方向发展。

（三）生物质能技术

生物质能的主要利用方式是发电、供热和生产液体燃料。生物质发电技术已经比较成熟，主要有直燃、混燃、气化、沼气、垃圾填埋气发电等技术。由于生物质发电技术依赖于生物质资源，成本下降和效率提高的潜力不是很大。2008年底全球生物质发电装机达到5200万千瓦。

生物液体燃料技术以糖类、淀粉类、动植物油脂类和纤维素及木质素类生物质为原料，其中比较成熟的是糖类、淀粉类以及动植物油脂类为原料的技术，已经基本上可以与高价石油相竞争。

（四）地热、海洋能等技术

地热主要用于发电和采暖。菲律宾、冰岛等国家利用地热的比例较高。地热资源利用的潜力大，但有待利用技术的突破。

海洋能存在的形式包括潮汐能、波浪能、洋流能、盐差能、温差能等等，利用技术尚处于研究、试验阶段。目前海洋能利用最广泛的是潮汐发电技术，全球最大的潮汐电站在法国的朗斯，装机约20万千瓦，我国最大的潮汐电站在浙江江厦，装机约2兆瓦。

（五）核能技术

核能的释放，通常有两种形式，一种是重核的裂变，即一个重原子核（如铀）分裂两个或多个中等原子量的原子核，从而释放出巨大的能量；另一种是轻核的聚变，即两个轻原子核(如氢)聚合成一个较重的核，从而释放出巨大的能量。要使核聚变释放出的巨大能量转变为电能，必须对核聚变实行人工控制，使其按照人们的需要有序地进行，这就是受控核聚变，自上个世纪50年代科学家提出受控核聚变设想以来，已取得许多重要成果。

总体来看，现代机械制造技术、信息化技术、遥感测量技术等，为可再生能源技术的发展提供了支撑，使得可再生能源的产业规模、经济性以及市场化程度大大提高。预计在2020年以后，可再生能源将会得到更快的发展，并逐步成为人类的重要能量来源。

二、我国新能源发展的现状与问题

（一）我国新能源产业现状

我国在新能源和可再生能源资源方面具有较大优势：可开发的水能资源约4亿千瓦；风能资源也比较丰富，总计可安装风力发电机组10亿千瓦；全国2/3国土面积年日照时数在2200小时以上，具有良好的太阳能开发条件和应用价值；农业废弃物等生物质能源资源也分布广泛，每年可作为能源使用的数量相当于5亿吨标准煤。随着技术的进步、生产规模的扩大和政策机制的不断完善，新能源可以逐步具备与常规能源竞争的能力，有望成为替代能源。而发展新能源的经济、社会和环境效益也让人振奋。

目前中国风能、太阳能、生物能、核电产业均实现了高速增长，如风力发电装机容量连续3年实现翻倍增长，总装机容量1221万千瓦，居世界第四、亚洲第一。太阳能发电总量居世界第一位。同时，中国也极为重视对传统化石燃料的清洁利用和节能减排，近3年来，中国单位GDP能耗下降了10.1%。按照国家《可再生能源中长期发展规划》，到2020年，全国可再生能源开发利用量相当于6亿吨标准煤，可显著减少煤炭消耗，弥补天然气和石油资源的不足，同时还可减少大量污染，仅二氧化硫一项就减少年排放量约800万吨。发展新能源还可实现污染控制与清洁能源生产的有机统一，相关技术与装备的市场容量将达上万亿产值。

（二）我国新能源发展亟待解决的问题

1．风能发电技术。风力发电并网后会影响到系统的电压波动和电能质量，还会引入谐波污染，因为变速风机需通过整流和逆变装置接入系统，由于风速并不能稳定在一个特定值，因此会造成大量的谐波污染。当并网的风电份额较高而系统较脆弱时，并网产生的负面影响是十分巨大的。此外，我国的风电设备产能过剩与风电输变电能力相对不足是一个严重矛盾。

2．太阳能技术。较之发达国家，我国太阳能发电应用相对落后。除技术原因外，政策措施也存在着很大差距。我国长期以来对科技自主创新的支持力度不够，科研投入太少。缺乏国家的相关政策支持，光伏发电产业并没有真正与市场接轨，企业看不到利润空间也不会积极介入这个产业。因此，国家要加大对光伏发电的科研投入，出台相关的政策来支持其发展。我国相关部门在过去10多年曾制定并出台了一些促进可再生能源发展的政策。但随着体制改革的推进，管理机构出现了变化，一些政策逐渐失去了作用，一些政策名存实亡。现实来看，我国既无光伏发电的专用法律，又缺乏必要的促进政策。

3．生物质能技术。一是原料资源短缺限制了生物质能源的大规模生产；二是还没有建立起完备的生物质能源工业体系，研究开发能力弱，技术产业化基础薄弱；三是生物燃油产品市场竞争力较弱；四是政策和市场环境不完善，缺乏足够的经济鼓励政策和激励机制。

4．地热能技术。我国地热直接利用量很大，到1997年底直接利用的总装机容量已达1.9GW（百万兆瓦），居世界第一位，但年产能值不高，低于日本和冰岛。地热利用过程中的另一个问题就是结垢和腐蚀。结垢物质主要有氧化铁、硫酸钙、碳酸钙和硫酸盐等。水垢的传热性能差，管道结垢大大地降低换热器的传热性能，使得地热能利用率下降；另外，结垢使水的流动阻力增加，增大了流体输送的能耗。

5．海洋能技术。首先，以经济层面观之，成本较同样发电量的燃煤发电厂或其他发电方式高；其次，以技术层面观之，海洋工程困难，如大尺寸冷水管的装设、巨大零组件的制造、搬运与安装、风浪流的挑战，以及材料易腐蚀；再次，以能源转换效率观之，与一般火力发电厂相比，能源转换效率相对偏低；最后，以环境影响层面观之，海洋温差发电的发展引起许多科学家对海洋环境的评估与研究，虽然与传统电厂相比，显然是个较无害的技术，但其产物仍会引起某种海洋污染及环境调整的问题。

6．核能技术。一是资源利用率低；二是反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素，最终处理技术尚未完全解决；三是反应堆的安全问题尚需不断监控及改进；四是核不扩散要求的约束，即核电站反应堆中生成的钚-239受控制；五是核电建设投资费用仍然比常规能源发电高，投资风险较大。

2009年12月19日，马拉松式的哥本哈根气候峰会终于落下帷幕，一份被称为“哥本哈根协议”的文件破茧而出。然而，这场发达国家与发展中国家的博弈最终并没能画上一个圆满的句号。这份并不具备法律约束力的政治协议显得颇为无力，没能达到人们的期望，将悬念留到明年的墨西哥。

哥本哈根气候峰会上发达国家的做法给了我们这样一个启示：不要指望发达国家主动尽到义务，我们应该下决心解决自身存在的问题，诸如改革我国的能源管理体制、完善能源运行机制，建立相关的法律法规，以及健全能源储备和应急机制等，来解决上述新能源发展中存在的问题，使我国在国际经济发展中处于有利地位。■