■/本刊實(shí)習(xí)記者 李 拉

我國(guó)新能源發(fā)展：成績(jī)與問題

■/本刊實(shí)習(xí)記者 李 拉

哥本哈根氣候峰會(huì)意在應(yīng)對(duì)氣候變化，推進(jìn)全球節(jié)能減排。新能源的開發(fā)利用是節(jié)能減排必經(jīng)之路。

我國(guó)50%的石油進(jìn)口依存度充分表明能源的開發(fā)和安全是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展面臨的重大問題。我們已經(jīng)遇到一系列無法避免的能源安全挑戰(zhàn)：能源短缺、資源爭(zhēng)奪以及過度使用能源造成的環(huán)境污染等。發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)是實(shí)現(xiàn)國(guó)家能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、降低對(duì)外依存度、保障國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全的戰(zhàn)略需要，以可再生能源技術(shù)為基礎(chǔ)的新能源的研發(fā)因此受到廣泛重視，我國(guó)的新能源產(chǎn)業(yè)也隨之獲得了較快的發(fā)展。然而，我國(guó)的新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摲C(jī)。

一、國(guó)際新能源發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢(shì)

美國(guó)、加拿大、日本、歐盟等都在積極開發(fā)太陽能、風(fēng)能、海洋能等可再生能源，以及海底可燃冰等新的化石能源。同時(shí)，氫氣、甲醇等燃料作為汽油、柴油的替代品也受到了廣泛關(guān)注。世界人口已經(jīng)突破60億，和19世紀(jì)末期相比增加了2倍多，而能源消費(fèi)量卻激增了16倍多。上世紀(jì)90年代以來，中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展帶動(dòng)了能源消費(fèi)量的急劇上升。自1993年起，中國(guó)由能源凈出口國(guó)變成凈進(jìn)口國(guó)，能源總消費(fèi)已大于總供給，能源需求的對(duì)外依存度迅速增大。其中，石油需求量的大增及其引起的結(jié)構(gòu)性矛盾日益成為中國(guó)能源安全所面臨的最大難題。

（一）風(fēng)電技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電技術(shù)從1980年開始逐漸發(fā)展起來，90年代中期歐盟進(jìn)入風(fēng)電規(guī)模化階段，目前，超過 70 個(gè)國(guó)家都在使用風(fēng)力發(fā)電。并網(wǎng)型風(fēng)機(jī)正朝著大型化的方向發(fā)展，單機(jī)容量1兆瓦以上的風(fēng)機(jī)已經(jīng)成為主導(dǎo)產(chǎn)品，5兆瓦的風(fēng)機(jī)已經(jīng)投產(chǎn)，更大容量的也在研發(fā)之中。全球正在建設(shè)中的風(fēng)能項(xiàng)目將提供33000兆瓦的發(fā)電量，其中1/3的風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目在中國(guó)。截止到2008年底，全球的風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到了1.2億千瓦，當(dāng)年新增裝機(jī)容量達(dá)到2700萬千瓦，與2007年同期相比增長(zhǎng)了36%。

（二）太陽能技術(shù)

太陽能發(fā)展的主要方向是光伏發(fā)電、熱發(fā)電和熱利用。

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)其與電網(wǎng)的連接方式可分為獨(dú)立光伏系統(tǒng)和并網(wǎng)光伏系統(tǒng)兩大類。2008年是太陽能發(fā)電創(chuàng)紀(jì)錄的一年，全球新增裝機(jī)660多萬千瓦，超過了核電新增裝機(jī)，與2007年相比增長(zhǎng)了97%，累計(jì)裝機(jī)超過1600萬千瓦。

太陽能熱發(fā)電目前的主要技術(shù)類型有碟式、塔式和槽式，發(fā)電效率在20%~30%之間。熱發(fā)電裝置一般都有轉(zhuǎn)動(dòng)部件和高溫部件，需消耗水，不適合在邊遠(yuǎn)和干旱地區(qū)大規(guī)模發(fā)展，而且目前的成本較高。

太陽能熱利用技術(shù)已在部分國(guó)家規(guī)模化應(yīng)用，2008年底全球太陽能供熱面積2.3億平方米。太陽能熱利用的發(fā)展方向是太陽能一體化建筑，未來的重點(diǎn)是在提高太陽能供熱可靠性的基礎(chǔ)上進(jìn)一步向供暖和制冷方向發(fā)展。

（三）生物質(zhì)能技術(shù)

生物質(zhì)能的主要利用方式是發(fā)電、供熱和生產(chǎn)液體燃料。生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)已經(jīng)比較成熟，主要有直燃、混燃、氣化、沼氣、垃圾填埋氣發(fā)電等技術(shù)。由于生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)依賴于生物質(zhì)資源，成本下降和效率提高的潛力不是很大。2008年底全球生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)達(dá)到5200萬千瓦。

生物液體燃料技術(shù)以糖類、淀粉類、動(dòng)植物油脂類和纖維素及木質(zhì)素類生物質(zhì)為原料，其中比較成熟的是糖類、淀粉類以及動(dòng)植物油脂類為原料的技術(shù)，已經(jīng)基本上可以與高價(jià)石油相競(jìng)爭(zhēng)。

（四）地?zé)?、海洋能等技術(shù)

地?zé)嶂饕糜诎l(fā)電和采暖。菲律賓、冰島等國(guó)家利用地?zé)岬谋壤^高。地?zé)豳Y源利用的潛力大，但有待利用技術(shù)的突破。

海洋能存在的形式包括潮汐能、波浪能、洋流能、鹽差能、溫差能等等，利用技術(shù)尚處于研究、試驗(yàn)階段。目前海洋能利用最廣泛的是潮汐發(fā)電技術(shù)，全球最大的潮汐電站在法國(guó)的朗斯，裝機(jī)約20萬千瓦，我國(guó)最大的潮汐電站在浙江江廈，裝機(jī)約2兆瓦。

（五）核能技術(shù)

核能的釋放，通常有兩種形式，一種是重核的裂變，即一個(gè)重原子核（如鈾）分裂兩個(gè)或多個(gè)中等原子量的原子核，從而釋放出巨大的能量；另一種是輕核的聚變，即兩個(gè)輕原子核(如氫)聚合成一個(gè)較重的核，從而釋放出巨大的能量。要使核聚變釋放出的巨大能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，必須?duì)核聚變實(shí)行人工控制，使其按照人們的需要有序地進(jìn)行，這就是受控核聚變，自上個(gè)世紀(jì)50年代科學(xué)家提出受控核聚變?cè)O(shè)想以來，已取得許多重要成果。

總體來看，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)、信息化技術(shù)、遙感測(cè)量技術(shù)等，為可再生能源技術(shù)的發(fā)展提供了支撐，使得可再生能源的產(chǎn)業(yè)規(guī)模、經(jīng)濟(jì)性以及市場(chǎng)化程度大大提高。預(yù)計(jì)在2020年以后，可再生能源將會(huì)得到更快的發(fā)展，并逐步成為人類的重要能量來源。

二、我國(guó)新能源發(fā)展的現(xiàn)狀與問題

（一）我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

我國(guó)在新能源和可再生能源資源方面具有較大優(yōu)勢(shì)：可開發(fā)的水能資源約4億千瓦；風(fēng)能資源也比較豐富，總計(jì)可安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)組10億千瓦；全國(guó)2/3國(guó)土面積年日照時(shí)數(shù)在2200小時(shí)以上，具有良好的太陽能開發(fā)條件和應(yīng)用價(jià)值；農(nóng)業(yè)廢棄物等生物質(zhì)能源資源也分布廣泛，每年可作為能源使用的數(shù)量相當(dāng)于5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。隨著技術(shù)的進(jìn)步、生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和政策機(jī)制的不斷完善，新能源可以逐步具備與常規(guī)能源競(jìng)爭(zhēng)的能力，有望成為替代能源。而發(fā)展新能源的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益也讓人振奮。

目前中國(guó)風(fēng)能、太陽能、生物能、核電產(chǎn)業(yè)均實(shí)現(xiàn)了高速增長(zhǎng)，如風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量連續(xù)3年實(shí)現(xiàn)翻倍增長(zhǎng)，總裝機(jī)容量1221萬千瓦，居世界第四、亞洲第一。太陽能發(fā)電總量居世界第一位。同時(shí)，中國(guó)也極為重視對(duì)傳統(tǒng)化石燃料的清潔利用和節(jié)能減排，近3年來，中國(guó)單位GDP能耗下降了10.1%。按照國(guó)家《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》，到2020年，全國(guó)可再生能源開發(fā)利用量相當(dāng)于6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，可顯著減少煤炭消耗，彌補(bǔ)天然氣和石油資源的不足，同時(shí)還可減少大量污染，僅二氧化硫一項(xiàng)就減少年排放量約800萬噸。發(fā)展新能源還可實(shí)現(xiàn)污染控制與清潔能源生產(chǎn)的有機(jī)統(tǒng)一，相關(guān)技術(shù)與裝備的市場(chǎng)容量將達(dá)上萬億產(chǎn)值。

（二）我國(guó)新能源發(fā)展亟待解決的問題

1．風(fēng)能發(fā)電技術(shù)。風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)后會(huì)影響到系統(tǒng)的電壓波動(dòng)和電能質(zhì)量，還會(huì)引入諧波污染，因?yàn)樽兯亠L(fēng)機(jī)需通過整流和逆變裝置接入系統(tǒng)，由于風(fēng)速并不能穩(wěn)定在一個(gè)特定值，因此會(huì)造成大量的諧波污染。當(dāng)并網(wǎng)的風(fēng)電份額較高而系統(tǒng)較脆弱時(shí)，并網(wǎng)產(chǎn)生的負(fù)面影響是十分巨大的。此外，我國(guó)的風(fēng)電設(shè)備產(chǎn)能過剩與風(fēng)電輸變電能力相對(duì)不足是一個(gè)嚴(yán)重矛盾。

2．太陽能技術(shù)。較之發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)太陽能發(fā)電應(yīng)用相對(duì)落后。除技術(shù)原因外，政策措施也存在著很大差距。我國(guó)長(zhǎng)期以來對(duì)科技自主創(chuàng)新的支持力度不夠，科研投入太少。缺乏國(guó)家的相關(guān)政策支持，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)并沒有真正與市場(chǎng)接軌，企業(yè)看不到利潤(rùn)空間也不會(huì)積極介入這個(gè)產(chǎn)業(yè)。因此，國(guó)家要加大對(duì)光伏發(fā)電的科研投入，出臺(tái)相關(guān)的政策來支持其發(fā)展。我國(guó)相關(guān)部門在過去10多年曾制定并出臺(tái)了一些促進(jìn)可再生能源發(fā)展的政策。但隨著體制改革的推進(jìn)，管理機(jī)構(gòu)出現(xiàn)了變化，一些政策逐漸失去了作用，一些政策名存實(shí)亡?，F(xiàn)實(shí)來看，我國(guó)既無光伏發(fā)電的專用法律，又缺乏必要的促進(jìn)政策。

3．生物質(zhì)能技術(shù)。一是原料資源短缺限制了生物質(zhì)能源的大規(guī)模生產(chǎn)；二是還沒有建立起完備的生物質(zhì)能源工業(yè)體系，研究開發(fā)能力弱，技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)薄弱；三是生物燃油產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較弱；四是政策和市場(chǎng)環(huán)境不完善，缺乏足夠的經(jīng)濟(jì)鼓勵(lì)政策和激勵(lì)機(jī)制。

4．地?zé)崮芗夹g(shù)。我國(guó)地?zé)嶂苯永昧亢艽螅?997年底直接利用的總裝機(jī)容量已達(dá)1.9GW（百萬兆瓦），居世界第一位，但年產(chǎn)能值不高，低于日本和冰島。地?zé)崂眠^程中的另一個(gè)問題就是結(jié)垢和腐蝕。結(jié)垢物質(zhì)主要有氧化鐵、硫酸鈣、碳酸鈣和硫酸鹽等。水垢的傳熱性能差，管道結(jié)垢大大地降低換熱器的傳熱性能，使得地?zé)崮芾寐氏陆?；另外，結(jié)垢使水的流動(dòng)阻力增加，增大了流體輸送的能耗。

5．海洋能技術(shù)。首先，以經(jīng)濟(jì)層面觀之，成本較同樣發(fā)電量的燃煤發(fā)電廠或其他發(fā)電方式高；其次，以技術(shù)層面觀之，海洋工程困難，如大尺寸冷水管的裝設(shè)、巨大零組件的制造、搬運(yùn)與安裝、風(fēng)浪流的挑戰(zhàn)，以及材料易腐蝕；再次，以能源轉(zhuǎn)換效率觀之，與一般火力發(fā)電廠相比，能源轉(zhuǎn)換效率相對(duì)偏低；最后，以環(huán)境影響層面觀之，海洋溫差發(fā)電的發(fā)展引起許多科學(xué)家對(duì)海洋環(huán)境的評(píng)估與研究，雖然與傳統(tǒng)電廠相比，顯然是個(gè)較無害的技術(shù)，但其產(chǎn)物仍會(huì)引起某種海洋污染及環(huán)境調(diào)整的問題。

6．核能技術(shù)。一是資源利用率低；二是反應(yīng)后產(chǎn)生的核廢料成為危害生物圈的潛在因素，最終處理技術(shù)尚未完全解決；三是反應(yīng)堆的安全問題尚需不斷監(jiān)控及改進(jìn)；四是核不擴(kuò)散要求的約束，即核電站反應(yīng)堆中生成的钚-239受控制；五是核電建設(shè)投資費(fèi)用仍然比常規(guī)能源發(fā)電高，投資風(fēng)險(xiǎn)較大。

2009年12月19日，馬拉松式的哥本哈根氣候峰會(huì)終于落下帷幕，一份被稱為“哥本哈根協(xié)議”的文件破繭而出。然而，這場(chǎng)發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家的博弈最終并沒能畫上一個(gè)圓滿的句號(hào)。這份并不具備法律約束力的政治協(xié)議顯得頗為無力，沒能達(dá)到人們的期望，將懸念留到明年的墨西哥。

哥本哈根氣候峰會(huì)上發(fā)達(dá)國(guó)家的做法給了我們這樣一個(gè)啟示：不要指望發(fā)達(dá)國(guó)家主動(dòng)盡到義務(wù)，我們應(yīng)該下決心解決自身存在的問題，諸如改革我國(guó)的能源管理體制、完善能源運(yùn)行機(jī)制，建立相關(guān)的法律法規(guī)，以及健全能源儲(chǔ)備和應(yīng)急機(jī)制等，來解決上述新能源發(fā)展中存在的問題，使我國(guó)在國(guó)際經(jīng)濟(jì)發(fā)展中處于有利地位。■