国内外新能源利用现状

代铭玉

（武钢研究院信息所，湖北 武汉 430080）

1 引言

新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部深处所产生的热能。包括太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。可再生能源是指可以永续利用的能源资源，如水能、风能、太阳能、生物质能和海洋能等非化石能源。也可以说，新能源包括各种可再生能源和核能。新能源能够缓解经济发展与能源及环境之间的矛盾，可以减少污染物的排放，保护生态环境，具有广阔的前景和深远的意义。

2 世界各国新能源利用状况

2.1 美国

美国始终是世界新能源发展的领军者。奥巴马总统在其就职演说中明确提出了“我们将利用太阳、风和土壤来为我们的汽车和工厂提供能源”，使发展新能源成为“美国复兴和再投资计划”的重要组成部分。美国计划用3年时问使可再生能源产量增加1倍，2012年占发电比例提高到10%，2025年增至25%。美国未来10年还将投资1 500亿美元建立“清洁能源研发基金”，用于太阳能、风能、生物燃料和其他清洁可替代能源项目的研发和推广。奥巴马拟定的能源战略政策目标主要包括大力开发可再生能源、控制温室气体、提供大量绿色就业岗位、提高能源利用效率等。奥巴马能源战略构想显示，美国希望改变能源利用方式，开发使用新能源和可再生能源，争夺未来能源和科技制高点［1］。

2.2 德国

作为欧洲老牌工业基地，德国正大力发展新兴能源。为了保持并扩大在新兴能源领域的技术优势，德国联邦政府在2006～2009年的“高科技战略”规划中，投入20亿欧元之后又追加了20亿欧元，用于支持和奖励企业在新兴能源领域里的创新计划。金融危机爆发之后，德国为强化其在新能源领域已经获得的相对优势，进一步加大了政策支持力度，通过了温室气体减排新法案，使风能、太阳能等可再生能源的利用比例从现在的14%增加至2020年的20%。德国联邦环境部和各大研究机构经过市场调研后得出，到2020年，新兴能源产业为德国经济所作出的贡献将首次超过汽车工业和机械制造业，成为德国第一大产业。德国的目标是，到2020年国内生产的新兴能源达到全部能源消耗的20%。

2.3 日本

日本是世界上主要能源消耗大国之一，其能源严重依赖进口。但是，近年来节能技术使能源利用效率大幅提高，新能源开发利用出现扭亏为盈的倍增趋势，经济抗风险能力大大增强，从而大幅绛低了对传统能源的依赖。日本除大力发展火电、水电、燃油、燃气等常规能源项目外，还注重利用太阳能、风能、光能、燃料电池、氢能、超导能等新能源，积极开展潮汐、波浪、地热、垃圾等发电项目的研究工作。日本经济产业省制定最新计划，到2030年，风力、太阳能、水力、生物质能和地热等的发电量将占日本总用电量的20%。

2.4 英国

英国把北海当成了“未来之湾”，大力发展风能。早在2007年公布的能源白皮书中，英国政府就将海上风能利用提到了同开发海上油气田同等重要的位置。2008年，英国成为世界上海上风能利用力度最大的国家，拥有数量最多的风力发电站，总装机容量也首屈一指。到2020年，英国风力发电总量预计将达330亿W，这意味着英国计划建成的海上风力发电能力几乎要占到全球市场的一半。为了到2020年实现欧盟所定下的再生能源目标，英国政府计划将陆上风电场的发电量增加到目前的6倍。除此之外，核能也是英国非常重要的一种新能源［2］。

2.5 法国

法国是欧洲的核电大国，其能源政策以加强自主能源和环保为目标，强调要推进节能工作，发展可再生能源。多年来，法国大力发展核电工业，金融危机以来，法国政府更是将发展新能源视为拉动经济的一个重要增长点。2008年11月，法国环境部公布了一揽子旨在发展可再生能源的计划，涵盖生物能源、风能、地热能、太阳能以及水力发电等多个领域。法国计划到2020年将可再生能源在其能源消费总量中的比重提高到至少23%，相当于每年为法国节省2 000万t石油消耗，这对于法国这个能源相对匮乏的国家来说意义重大。

2.6 西班牙

西班牙工业部制定2011～2020年可再生能源计划草案，西班牙初步计划未来可再生能源消费量将占总能源消费量的22.7%，清洁能源发电占总发电量的42.3%。该目标略微领先于欧盟的目标，后者目标比率分别为20%和40%。

2.7 丹麦

作为生态村理念的首创国，丹麦是能源问题解决得最好的国家之一。1973年第一次石油危机后，丹麦大力调整能源结构，依靠科技进步，提高能源效率，积极开发和大力推广新能源，探索出了一条“高效、清洁、可持续”发展的道路。从1980年至今，丹麦的GDP增长了近60%，但能源消耗基本维持不变，令世人瞩目。丹麦在新能源的开发和利用中首推风能，在其制订的最新能源计划中，明确提出到2030年能源构成将是风能占50%，太阳能15%，生物能和其他可再生能源35%。其中风能在2025年还将占到电力供应总量的75%。

2.8 芬兰

芬兰是一个能源小国，无煤无油无天然气，但其工业的基础产业——木材加工业、化工业和造纸业则是耗能大户。为解决这一矛盾，芬兰充分利用国内丰富的森林资源，走出了一条生物能源利用的成功之路。芬兰生物燃料的主体为森林废弃物、人造能源林，以及木材造纸加工业的副产品和残余废物。另一类生物燃料则包括泥煤和一些非食用生物等。如今芬兰已经建立起了配套完善的生物能源商业链。全国大约有400个大中型能源工厂使用生物燃料发电供热，取得了良好的经济效益和社会效益。芬兰被誉为全球最环保的国家之一。目前可再生能源已经占芬兰整体能源利用的25%，是欧盟可再生能源利用率最高的国家之一。

2.9 冰岛

紧邻北极圈的冰岛，在2007年成为“全球最适合居住的国家”，在不少人看来，这简直是难以想象的事情，冰岛气候恶劣，变化无常，冬季几乎不见天日。但正是这样一个国家，充分利用大自然所赋予一种清洁的新能源——地热，成为全世界最干净的国家。据勘探，冰岛全国共有800多处热田，是世界上热田最多的国家之一。迄今为止冰岛地热发电的潜力只开发了一小部分，主要电力供应仍来自水力发电，因此利用地热资源的上升空间还很大。同时冰岛正努力成为世界上第一个不使用化石燃料的国家，摆脱对石油的依赖。1999年一个名为“冰岛新能源”的协会成立，该协会提出了冰岛进入“氢气时代”的发展规划，准备在2015至2020年间生产使用氢气的汽车和船只，并开始全面的技术市场化。冰岛还计划在2050年之前把整个交通系统改造成氢动力系统。

2.10 挪威

2001～2006年，挪威连续6年被联合国评为“全球最适合居住的国家”。挪威是一个河流众多、雨量充沛的国家，拥有丰富的水利资源，其水电开发较早，至今已有100年的历史，水电技术十分先进。挪威的可再生能源利用比例较高，占能源总消耗的近60%；其中99%为水电的电能占50%、生物能占6%；石油和煤等不可再生能源分别占36%和7%；天然气蕴藏量虽高，但使用量不到3%。挪威是在世界上第一个把风能和氢气结合起来发电的国家。2004年挪威在西海岸修建了尤兹拉风力发电场，该发电场把平时风力发电产生的剩余电力用于分解海水，通过水分子电解产生氢气后，将其储存在一个大的容器里，再注入到常规的氢发生器或注入到燃料储存室里，一旦由于没有风或风力过大风车不能转动时，人们就可以用储存的氢获取所需的电力。

2.11 巴西

巴西的生物能源走在世界前列。巴西一半以上的土地可用于农业生产，大部分地区都可推广种植甘蔗、大豆、油棕榈等生物燃料的主要作物原料。巴西是世界上第二大乙醇燃料生产国和第一大出口国。燃料酒精更加清洁，深受青睐，且价格比普通汽油低30%。在巴西，公交车、垃圾车等公共服务的车辆都是以乙醇作为燃料。在巴西的加油站内，除了有汽油、柴油，还有“酒精”燃料。巴西在生物燃料领域有着相当的发展，从甘蔗中提取的乙醇早已成为了一种被普遍应用的燃料。据统计，巴西的甘蔗播种面积达到658万hm2，全国有300多家甘蔗加工厂，其乙醇在今年的产量可能突破170亿升，相当于8 400万桶石油，而其出口量也将接近40亿升。

3 中国的新能源利用现状

我国发展可再生能源目标是，到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右［3］。根据中国国家能源局公布的数据（图1），截至2010年年底，中国发电装机总容量为96 262万k W，火力发电占73.4%，在总装机量中仍占主导地位。非化石能源装机比重合计占26.6%，比上年提高1.1%。

图1 2010年中国发电装机总容量及新增容量构成分解

对比欧洲发电装机总容量数据（图2），截至2010年底，欧洲发电装总容量为81 905万k W，小于我国的总容量，但其中非化石能源的比例比较高，几乎占据1／2，为45.9%。

图2 2010年欧洲发电装机总容量及新增容量构成分解

比较中国及欧洲发电容量中的非化石能源具体类型比例，欧洲的非化石能源多种能源共存，近年来光伏和风能主导了新增的发电装机容量，尤其在2010年，欧洲光伏装机量占新增可再生能源的首位。相比之下，当前，中国的非化石能源仍以水电为主，近年来，风电与核电都有了长足的发展，但光伏发电装机容量仍处于较低水平。

从2010年新增发电设备容量来看，中国非化石能源的比例达到35.8%，虽仍低于欧洲的41%，但已有显著进展。各种能源形式都存在长短利弊，从长远看来，它们将互补共存，共同满足我国的能源需求。

3.1 风电产业发展势头迅猛

截至2010年底，中国全年风力发电新增装机达1 600万k W，累计装机容量达到4 182.7万k W，首次超过美国，跃居世界第一。从2005年开始，中国的风电总装机连续5年实现翻番。2009年，中国以2 580万k W的总累计装机容量超过德国，成为世界第二，但与排名第一的美国仍有近1 000万k W的差距。2010年，中国风电发展势头迅猛，总装机比上年增长约62%。而美国新增容量仅为500万k W左右。中国首次登上世界第一的位置。据《中国风电发展报告2010》预测，2020年中国风电累计装机容量可以达到2.3亿k W，相当于13个三峡电站；总发电量可以达到4 649亿k W·h，相当于取代200个火电厂［4］。

3.2 光伏产业走上快速发展之路

中国光伏发电产业于20世纪70年代起步，90年代中期进入稳步发展时期。得益于欧洲光伏市场的拉动，中国的光伏产业在2004年之后经历了快速发展的过程，连续5年的年增长率超过100%。2007年至今，中国已经连续4年光伏电池产量居世界首位。2010年世界前16家太阳能电池公司中，中国占有8家。2010年，中国光伏电池产量已超过全球总产量的50%。目前已有数十家光伏公司分别在海内外上市，据估算，行业年产值超过3 000亿元人民币，直接从业人数超过30万人。中国光伏产业走上了快速发展之路，已经掌握了包括太阳能电池制造、多晶硅生产等关键工艺技术，设备及主要原材料逐步实现国产化，产业规模快速扩张，产业链不断完善，制造成本持续下降，具备较强的国际竞争能力。但中国的光伏应用市场仍未完全打开。截至2008年底，中国累计光伏装机量仅为145MW。2009年后中国政府的一系列光伏激励政策促进了中国光伏市场的快速增长。2009年中国年度光伏新增装机量达到160MW，超过了截至2008年底的累计安装总量。2010年实际新增装机量超过500MW。从全球角度来看，中国的光伏装机量仍然相当小，2009年中国光伏安装量占全球总安装量的份额约为2%，2010年上升约1个百分点，达3%［3］。

3.3 我国光热产业位于世界前列

中国是世界上最大的太阳能热水器生产和应用国。产量和保有量分别占到了世界的80%和76%以上。2010年出口额为2.5亿多美元，已突破150个国家和地区。2007、2008、2009、2010年我国太阳能热水器年产量分别是2 300万 m2（16 100 MWth）、3 100万 m2（21 700MWth）、4 200万 m2（29 400MWth）和4 900万 m2（34 300MWth），分别较上年增加30%、32.5%、35.5%和16.7%（表3～4）。在万众瞩目的哥本哈根世界气候大会上，温家宝总理自豪地在演讲中宣布：中国太阳能热水器集热面积世界第一。目前太阳能热水器产业企业总数2 800家左右；销售额20亿元左右的企业4个，10亿元左右企业1个。中国太阳能热利用协会主任罗振涛表示，我国太阳能热利用产业“十二五”期间有望实现产量同比“十一五”期间增长20%的目标［5］。

3.4 生物质能产业存在瓶颈

生物质能源是我国仅次于煤与石油的第3大能源，是唯一可运输和储存的可再生能源。生物质能源目前主要用于发电和转化为“绿色汽油”与“生物石油”。2010年，全国沼气发电装机为80万k W，2020年将达到150万k W；2010年垃圾焚烧发电装机达到50万k W，到2020年焚烧发电的垃圾处理量将达到总量的30%，垃圾焚烧发电总装机将达到200万k W以上。国内最先起步的是生物质转化替代石油，即乙醇汽油。在生物柴油方面，目前全国有7家万t级生物柴油生产企业，生物柴油年产量超过100万t。

但目前我国生物质能源的发展面临一些瓶颈问题，包括生物质资源不足、品质不佳、收集困难、难于转化；生物质催化与转化效率低下，过程能耗和水耗高；生物转化工艺难以低成本规模化放大，以及生物能源终端产品品质不佳、产品标准欠缺；与粮争地；破坏生态环境；技术落后；扶持政策不键全等［6］。

3.5 核电增长空间巨大

我国是继美国、英国、法国、俄罗斯、加拿大和瑞典之后，世界上第7个能自主设计和建造核电站的国家，但核电的发展状况与核大国的地位极不相称。2007年，我国核电发电量和装机容量的比重分别达到1.92%和1.24%，在拥有核电的国家中是最低的。2008年全国核电总装机容量和发电量分别是885万k W和684亿k W·h，仅占全国总装机容量的1.1%和总发电量的2%，与世界核电水平17%相比，我国核电仍有很大的发展空间。

近年来我国不断调高核电发展的目标，根据最新目标，2020年核电占电力总装机容量的比例将达到8%以上，照此计算，2020年我国核电装机容量至少可以达到7 000万k W，相当于未来12年我国平均每年有5～6台百万k W核电机组投产［7］。

4 结语

有关数据显示，中国已经成为世界第二大能源消费国，并且将在3～5年内超越美国成为世界最大能源消费国，新能源产业的发展对于中国未来经济的走向至关重要。备受业内瞩目的《新兴能源产业发展规划》一直被视为新能源产业发展的风向标。据国家能源局规划发展司司长江冰透露，规划期为2011～2020年，规划期累计直接增加投资5万亿元，规划期每年增加产值1.5万亿元，增加社会就业岗位1 500万个。新能源产业已经被列入了国家重点支持的七大领域之一，各地方政府也制定了很多优惠政策鼓励企业发展新能源产业。在如此给力的政策下，新能源产业将迎来再一次的井喷式发展［8］。

［1］韦建军.美、德、日等国新能源发展策略概析［J］.当代世界，2009（12）：61～62.

［2］胡英华.北欧五国 因地制宜开发新能源［N］.经济日报，2008－09－10（11）.

［3］赵玉文，吴达成.2010中国光伏产业发展报告［J］.太阳能，2008（6）：10～15.

［4］张 艳，赫思远.Semipv Group、Semi中国光伏顾问委员会及中国光伏产业联盟（CPIA），风电规模中国超美国跃居世界第一［N］.京华时报，2011－01－13（42）.

［5］中国农村行业能源协会太阳热利用专业委员会，中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会，中国节能协会太阳能专业委员会.中国太阳能热利用产业发展研究报告［R］.北京：国家能源局新能源，2011.

［6］李 琳，郑 骥.我国生物质能行业发展现状及建议［J］.中国环保产业，2010（12）：50～54.

［7］中国节能环保集团公司，中国工业节能与清洁生产协会.2010中国节能减排产业发展报告［R］.北京：国家能源局新能源，2011.

［8］王国伟.国际新能源市场成发展新引擎［N］.中国能源报，2011－01－21（17）.