搜索
1中国发展可再生能源的前景及其对策——以风能、太阳能为例04国经B吴圣珏04164166内容提要：由于传统能源的枯竭和对环境的破坏，发展可再生能源产业已经成为国际社会的共识。本文通过对中国可再生能源产业，尤其是太阳能风能资源的现状以及市场需求进行分析，研究可再生能源产业在中国的发展前景及其所面临问题和相应的对策。Astraditionalenergydepletionanddamagetotheenvironment,thedevelopmentoftherenewableenergyindustryhasbecometheconsensusoftheinternationalcommunity.BasedonChina'srenewableenergyindustry,particularlythestatusofsolarwindenergyresourcesandmarketneedsanalysis,researchrenewableenergyindustryinChina'sdevelopmentprospectstofacetheirproblemsandcorrespondingcountermeasures.关键词：可再生能源风能太阳能风力发电光伏工业存在问题解决对策RenewableenergyWindenergySolarenergyWindpowerSolarPhotovoltaicIndustryProblemsandSolutions一、发展可再生能源产业背景和意义1、传统能源产业的现状及弊病能源是人类生存和发展的重要物质基础之一。以煤、石油和天然气等化石燃料为代表的传统能源已伴随人类走过了一百多年，从探明的储量分析，现在地球上能源的总储存量为：石油1万亿桶、天然气120万亿立方米、煤炭1万亿吨。根据世界能源部门的预测，仅按照目前全世界对化石燃料的消耗速度计算，这些能源可供人类使用的时间大约还有：石油45-50年；天然气50-60年；煤炭200-220年。我国的情况就更不容乐观，我国石油储藏量仅占世界总量的2.3%,可开采年限只有20.6年,大大低于世界平均年限42.8年。可需求量却在大幅增长，导致我国50%以上的石油需要依赖进口。天然气大约可用20年，煤可开采100年左右，其中煤占一次能源总消费的73%～75%。能源安全形势不容乐观。专家预测，化石燃料的终结者可能不只是其有限的储量，而是其对人类生存环境所带来的严重威2胁和挑战。2、发展可再生能源产业成为世界共同的选择发展可再生能源，减少对化石燃料的依赖，已经成为国际社会的共识。其中太阳能和风能发电是全球发展最快的可再生能源利用技术。欧盟是世界上可再生能源产业发展最快的地区。全球65％以上的风电机组分布在欧洲，仅德国、西班牙、丹麦三国的风电装机就占到全球的50％左右。联合国环境规划署(UNEP)近期发表的调查报告称,2006年全球对风能、太阳能、生物质能等可再生能源事业的投资超过1000亿美元，可再生能源事业正在形成巨大市场。在我国，人均占有的能源资源远低于世界平均值，而能源消费还在与日俱增，增加值已占世界第一。因此中国工程院在“能源发展战略报告”中指出：发展可再生能源是我国的必然选择。2006年1月1日《中华人民共和国可再生能源法》正式实施。2007年6月7日国务院常务会议在《可再生能源中长期发展规划》中提出：加快水电、太阳能、风能、生物质发电、沼气的开发利用，到2020年我国可再生能源在能源结构中的比例争取达到16%。在“和谐社会”、“绿色GDP”以及“可持续发展”的政策指导下，我国环保和能源的发展已经提升到战略高度，成为政府和全社会的重点工程。其中发挥重大作用的将是大规模开发风能、太阳能。因此,发展大规模可再生能源技术与产业的任务已提上日程,成为我国向可持续能源体系过渡的重要措施。国际能源网4月16日研究报告：2007年全世界可再生能源发电能力达到240吉瓦，在2004年的基础上增加了50%，可再生能源占到了世界总能量需求的5%，世界总发电能力的3.4%。可再生能源2006年的总发电能量和世界总核能发电的四分之一大体相当。其中规模最大的发电来源是风电，2007年其发电规模在2006年基础上增加了28%，估计达到了95吉瓦。全年新增风力发电能量相对于2006年增加了40%。发展最快的能源技术是光伏发电及其联网，2006年及2007年，其年度累计装机发电能力增长了50%，据估计达到7.7吉瓦，这相对于在世界范围内的150万家庭屋顶上安装了光伏发电装置。在世界范围内，2007年屋顶太阳能热收集为大约5000万家庭提供热水供应，其数量还在继续增加。现有的太阳能热水利用能力在2006年的基础上增加了19%，全球累计太阳能热能达到105吉瓦。生物能和地热能一般被用来发电或加热，2007年在许多国家有较大程度的增长，包括3区域供热的应用在内，200万地热泵在30个国家得到有效利用来建立供热制冷系统。生物燃料制品（燃料乙醇和生物柴油）在2007年的发展同样令人瞩目，据估计其年度总产量达530亿公升，在2005年的基础上上涨了43%，2007年燃料乙醇的使用占到了全球汽油消耗量13000亿公升的4%，年度生物柴油生产相对于2006年增长50%之多。发展中国家的再生能源发展尤为令人瞩目，其总再生能源产量占世界总再生能源产量的40%，世界太阳能热水总能量的70%，世界生物燃料总产量的45%。二、太阳能和风能的资源状况及应用现状表1世界与我国可再生能源资源状况1、太阳能资源状况及应用的现状太阳是巨大的聚变反应堆，聚变释放的能量以光辐射形式送到地球，成为最可依赖的初级能源，同时，太阳能是发展最快的能源，设在美国华盛顿的世界观察研究所在其最新一项研究报告中指出，利用太阳能获取电力已成为全世界发展速度最快的能量补给方式。如表1所示，由世界与我国各种可再生能源资源量看，太阳能是最主要的可再生能源资源。因此，太阳能资源的运用是未来可再生能源开发的主要方向。进入新千年后，太阳能光伏行业投资持续升温，成为市场追逐的热点。全球太阳能电池组件的年均增长率高达30%以上，光伏产业(指把光能通过太阳能电池转化成电能的产业)成为全球发展最快的新兴行业之一。光伏发电具有不需燃料、环境友好、无转动部件、维护简单、由模块组成、功率可大可小等突出优点,其应用范围十分广阔,遍及各行各业受到普遍欢迎图1——东亚地区太阳能资源分布图国际光伏工业和市场在2000年前15年平均年增长率为15％。进入2001年以后，发展异常迅速，平均年增长率达40%以上。光伏发电的未来前景已经被愈来愈多的国家政府和金4融界（如世界银行）所认识。特别是1997年以后许多发达国家和地区纷纷制定光伏发展规划，如到2010年，美国计划累计安装4.6GW（含百万屋顶计划）；欧盟计划累计安装6.7GW（可再生能源白皮书），其中3.7GW安装在欧洲内部，3GW出口；日本计划累计安装5GW（NEDO日本新阳光计划），预计其他发展中国家1.8GW（估计约10％），预计世界总累计安装18GW。国内近年来在国际市场的拉动下，产业发展非常迅速，不仅大力发展晶体硅太阳电池，而且也开始发展廉价非晶薄膜电池，产能和产量现已列世界第三位。但在光伏系统的应用方面，我国却远远落后于欧美日等发达国家，大部分是在西部几个省用于解决无电地区居民照明和通信用电的中小型独立发电系统。像发达国家从城市到乡村的大规模并网应用在我国还没有开始。2．风能资源及其应用现状风能资源来自太阳辐射造成地球各部份受热不均匀形成的大气环流,由于下垫面不同造成的各地局部环流,以及大气的复杂而无规则的乱流运动。它是不污染环境、不破坏生态、周而复始可以再生,从而取之不尽、用之不竭的一次能源。因此，风能越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。近5年来，世界风能市场每年都以40%的速度增长。预计未来20-25年内，世界风能市场每年将递增25%。现在，风能发电成本已经下降到1980年的1/5。随着技术进步和环保事业的发展，风能发电在商业上将完全可以与燃煤发电竞争。图2——全球10米年平均风速图国际方面，欧盟、美国发展最快。欧洲仍然是风能发电最大的市场。截止到2005年底，其总装机容量超过4050万千瓦，占全球总容量的69％。2006年，提供了欧洲近3％的电力，提前5年实现了欧盟委员会2010年4000万千瓦的目标。美国截止到2005年装机容量914.9万千瓦、仅2005年就新增容量243.1万千瓦，新增容量世界第一。国内情况，中国风能储量很大、分布面广，仅陆地上的风能可开发储量约2.53亿千瓦，主5要分布在西部地区，沿海风能可开发储量约7.5亿千瓦。在风能开发和应用方面，上世纪80年代内蒙等地小型风机开始起步，主要解决一些牧民的用电。到上世纪末，我国小型风力发电机组保有量、年产量、生产能力均列世界之首。但由于切入风速高（一般在3米/秒以上）、工作风速范围窄、效率低、安全性差、成本高，市场发展不快。近十年来，虽然作了不少改进，但与国外先进技术仍有较大差距。随着经济的持续发展和能源的日渐紧缺及环境压力，“十五”期间，中国的并网风电得到迅速发展。通过引进、消化、吸收，我国涌现出一批兆瓦级大型风力发电机的生产企业。2005年，中国发电设备容量规模取得历史性突破，发电生产结构也进一步优化，其中风电投产发电设备容量超过了100万千瓦，全国风电装机总容量达到126万千瓦，位居世界第10位，亚洲第三位，成为继欧洲、美国和印度之后发展风力发电的主要市场之一。根据“十一五”规划，2020年中国风力发电装机容量将达到3000万千瓦和600亿千瓦时电量，2030年装机容量将达到1亿千瓦和2000亿千瓦时电量。大型风电场主要是分布在东南沿海、山东半岛的近海风力发电场和西北的内陆风电场。三、我国可再生能源产业的发展前景1、我国可再生能源与电力的发展展望表2我国能源资源与电力的发展展望表中可再生能源与可再生发电栏中的数据不包括已单独列出的水能和水电，以及通常不统计在内的非常品性的生物质能、装机容量张望所列为当量值。由表列数据可以看出：（1）本世纪上半叶我国的能源需求仍将快速增长。2000年我国人均耗能约为1吨煤/年，人均发电装机容量约为0.25千瓦，2020年将增至约2吨标煤/年及0.7千瓦，2050年将大约3吨/年及1.5千瓦。（2）化石能源份额明显下降。迄今化石能源是我国主要的一次能源，其总份额一直均在总份额的90%以上。虽然我国煤资源还比较丰富，由于我国开采能力发展与安全、环境、运输等的限制，预计在2050年化石能源的总分量将降至约70%~75%（3）水电与核电份额大体不变。除化石能源外，当前在一次能源中有明显贡献的是水电和核电，但由于资源闲置，2050年乐观估计也只能大体保持两者在电力装机总容量中不变（25%）6（4）大规模可再生能源将发挥重要作用。2050年我国一次能源的供应将出现不小于15%（7.5亿吨标煤）、总装机当容量不小于30%（7亿千瓦）的缺口，有希望发挥重大作用的将是大规模开发太阳能、风能与能源植物。（5）我国非水能的可再生能源发展要能达到大规模应用，还要有步骤、分阶段、长期持续地进行大量工作。（6）非水能的可再生能源的主要特点是能量密度低、大规模的能源基地将占有很大的土地面积。2、风能、太阳能及其互补发电系统的发展前景根据世界风能、太阳能资源的分布状况，几乎所有沿海地区和部分内陆地区都有丰富的风能资源，可以应用风力发电系统。70%以上的内陆地区（南极除外）都可以应用光伏发电系统。综合上述情况，几乎大部分地区都可以应用可再生能源产品。在我国对可再生能源的需求呈上升趋势，到2010年，可再生能源占能源结构的比例将提高到10%，预计太阳能和风能的市场规模将分别达到1500亿元和300亿元，而新能源在汽车等行业的应用，将会催生不可估量的市场。（1）中国风能资源利用前景图3——中国风能分布图