代銘玉

（武鋼研究院信息所，湖北 武漢 430080）

1 引言

新能源的各種形式都是直接或者間接地來自于太陽或地球內(nèi)部深處所產(chǎn)生的熱能。包括太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑司圩兡?、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出來的生物燃料和氫所產(chǎn)生的能量?？稍偕茉词侵缚梢杂览m(xù)利用的能源資源，如水能、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能和海洋能等非化石能源。也可以說，新能源包括各種可再生能源和核能。新能源能夠緩解經(jīng)濟發(fā)展與能源及環(huán)境之間的矛盾，可以減少污染物的排放，保護生態(tài)環(huán)境，具有廣闊的前景和深遠的意義。

2 世界各國新能源利用狀況

2.1 美國

美國始終是世界新能源發(fā)展的領(lǐng)軍者。奧巴馬總統(tǒng)在其就職演說中明確提出了“我們將利用太陽、風(fēng)和土壤來為我們的汽車和工廠提供能源”，使發(fā)展新能源成為“美國復(fù)興和再投資計劃”的重要組成部分。美國計劃用3年時問使可再生能源產(chǎn)量增加1倍，2012年占發(fā)電比例提高到10%，2025年增至25%。美國未來10年還將投資1 500億美元建立“清潔能源研發(fā)基金”，用于太陽能、風(fēng)能、生物燃料和其他清潔可替代能源項目的研發(fā)和推廣。奧巴馬擬定的能源戰(zhàn)略政策目標(biāo)主要包括大力開發(fā)可再生能源、控制溫室氣體、提供大量綠色就業(yè)崗位、提高能源利用效率等。奧巴馬能源戰(zhàn)略構(gòu)想顯示，美國希望改變能源利用方式，開發(fā)使用新能源和可再生能源，爭奪未來能源和科技制高點［1］。

2.2 德國

作為歐洲老牌工業(yè)基地，德國正大力發(fā)展新興能源。為了保持并擴大在新興能源領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，德國聯(lián)邦政府在2006～2009年的“高科技戰(zhàn)略”規(guī)劃中，投入20億歐元之后又追加了20億歐元，用于支持和獎勵企業(yè)在新興能源領(lǐng)域里的創(chuàng)新計劃。金融危機爆發(fā)之后，德國為強化其在新能源領(lǐng)域已經(jīng)獲得的相對優(yōu)勢，進一步加大了政策支持力度，通過了溫室氣體減排新法案，使風(fēng)能、太陽能等可再生能源的利用比例從現(xiàn)在的14%增加至2020年的20%。德國聯(lián)邦環(huán)境部和各大研究機構(gòu)經(jīng)過市場調(diào)研后得出，到2020年，新興能源產(chǎn)業(yè)為德國經(jīng)濟所作出的貢獻將首次超過汽車工業(yè)和機械制造業(yè)，成為德國第一大產(chǎn)業(yè)。德國的目標(biāo)是，到2020年國內(nèi)生產(chǎn)的新興能源達到全部能源消耗的20%。

2.3 日本

日本是世界上主要能源消耗大國之一，其能源嚴重依賴進口。但是，近年來節(jié)能技術(shù)使能源利用效率大幅提高，新能源開發(fā)利用出現(xiàn)扭虧為盈的倍增趨勢，經(jīng)濟抗風(fēng)險能力大大增強，從而大幅絳低了對傳統(tǒng)能源的依賴。日本除大力發(fā)展火電、水電、燃油、燃氣等常規(guī)能源項目外，還注重利用太陽能、風(fēng)能、光能、燃料電池、氫能、超導(dǎo)能等新能源，積極開展潮汐、波浪、地?zé)?、垃圾等發(fā)電項目的研究工作。日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省制定最新計劃，到2030年，風(fēng)力、太陽能、水力、生物質(zhì)能和地?zé)岬鹊陌l(fā)電量將占日本總用電量的20%。

2.4 英國

英國把北海當(dāng)成了“未來之灣”，大力發(fā)展風(fēng)能。早在2007年公布的能源白皮書中，英國政府就將海上風(fēng)能利用提到了同開發(fā)海上油氣田同等重要的位置。2008年，英國成為世界上海上風(fēng)能利用力度最大的國家，擁有數(shù)量最多的風(fēng)力發(fā)電站，總裝機容量也首屈一指。到2020年，英國風(fēng)力發(fā)電總量預(yù)計將達330億W，這意味著英國計劃建成的海上風(fēng)力發(fā)電能力幾乎要占到全球市場的一半。為了到2020年實現(xiàn)歐盟所定下的再生能源目標(biāo)，英國政府計劃將陸上風(fēng)電場的發(fā)電量增加到目前的6倍。除此之外，核能也是英國非常重要的一種新能源［2］。

2.5 法國

法國是歐洲的核電大國，其能源政策以加強自主能源和環(huán)保為目標(biāo)，強調(diào)要推進節(jié)能工作，發(fā)展可再生能源。多年來，法國大力發(fā)展核電工業(yè)，金融危機以來，法國政府更是將發(fā)展新能源視為拉動經(jīng)濟的一個重要增長點。2008年11月，法國環(huán)境部公布了一攬子旨在發(fā)展可再生能源的計劃，涵蓋生物能源、風(fēng)能、地?zé)崮?、太陽能以及水力發(fā)電等多個領(lǐng)域。法國計劃到2020年將可再生能源在其能源消費總量中的比重提高到至少23%，相當(dāng)于每年為法國節(jié)省2 000萬t石油消耗，這對于法國這個能源相對匱乏的國家來說意義重大。

2.6 西班牙

西班牙工業(yè)部制定2011～2020年可再生能源計劃草案，西班牙初步計劃未來可再生能源消費量將占總能源消費量的22.7%，清潔能源發(fā)電占總發(fā)電量的42.3%。該目標(biāo)略微領(lǐng)先于歐盟的目標(biāo)，后者目標(biāo)比率分別為20%和40%。

2.7 丹麥

作為生態(tài)村理念的首創(chuàng)國，丹麥?zhǔn)悄茉磫栴}解決得最好的國家之一。1973年第一次石油危機后，丹麥大力調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，依靠科技進步，提高能源效率，積極開發(fā)和大力推廣新能源，探索出了一條“高效、清潔、可持續(xù)”發(fā)展的道路。從1980年至今，丹麥的GDP增長了近60%，但能源消耗基本維持不變，令世人矚目。丹麥在新能源的開發(fā)和利用中首推風(fēng)能，在其制訂的最新能源計劃中，明確提出到2030年能源構(gòu)成將是風(fēng)能占50%，太陽能15%，生物能和其他可再生能源35%。其中風(fēng)能在2025年還將占到電力供應(yīng)總量的75%。

2.8 芬蘭

芬蘭是一個能源小國，無煤無油無天然氣，但其工業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)——木材加工業(yè)、化工業(yè)和造紙業(yè)則是耗能大戶。為解決這一矛盾，芬蘭充分利用國內(nèi)豐富的森林資源，走出了一條生物能源利用的成功之路。芬蘭生物燃料的主體為森林廢棄物、人造能源林，以及木材造紙加工業(yè)的副產(chǎn)品和殘余廢物。另一類生物燃料則包括泥煤和一些非食用生物等。如今芬蘭已經(jīng)建立起了配套完善的生物能源商業(yè)鏈。全國大約有400個大中型能源工廠使用生物燃料發(fā)電供熱，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。芬蘭被譽為全球最環(huán)保的國家之一。目前可再生能源已經(jīng)占芬蘭整體能源利用的25%，是歐盟可再生能源利用率最高的國家之一。

2.9 冰島

緊鄰北極圈的冰島，在2007年成為“全球最適合居住的國家”，在不少人看來，這簡直是難以想象的事情，冰島氣候惡劣，變化無常，冬季幾乎不見天日。但正是這樣一個國家，充分利用大自然所賦予一種清潔的新能源——地?zé)?，成為全世界最干凈的國家。?jù)勘探，冰島全國共有800多處熱田，是世界上熱田最多的國家之一。迄今為止冰島地?zé)岚l(fā)電的潛力只開發(fā)了一小部分，主要電力供應(yīng)仍來自水力發(fā)電，因此利用地?zé)豳Y源的上升空間還很大。同時冰島正努力成為世界上第一個不使用化石燃料的國家，擺脫對石油的依賴。1999年一個名為“冰島新能源”的協(xié)會成立，該協(xié)會提出了冰島進入“氫氣時代”的發(fā)展規(guī)劃，準(zhǔn)備在2015至2020年間生產(chǎn)使用氫氣的汽車和船只，并開始全面的技術(shù)市場化。冰島還計劃在2050年之前把整個交通系統(tǒng)改造成氫動力系統(tǒng)。

2.10 挪威

2001～2006年，挪威連續(xù)6年被聯(lián)合國評為“全球最適合居住的國家”。挪威是一個河流眾多、雨量充沛的國家，擁有豐富的水利資源，其水電開發(fā)較早，至今已有100年的歷史，水電技術(shù)十分先進。挪威的可再生能源利用比例較高，占能源總消耗的近60%；其中99%為水電的電能占50%、生物能占6%；石油和煤等不可再生能源分別占36%和7%；天然氣蘊藏量雖高，但使用量不到3%。挪威是在世界上第一個把風(fēng)能和氫氣結(jié)合起來發(fā)電的國家。2004年挪威在西海岸修建了尤茲拉風(fēng)力發(fā)電場，該發(fā)電場把平時風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的剩余電力用于分解海水，通過水分子電解產(chǎn)生氫氣后，將其儲存在一個大的容器里，再注入到常規(guī)的氫發(fā)生器或注入到燃料儲存室里，一旦由于沒有風(fēng)或風(fēng)力過大風(fēng)車不能轉(zhuǎn)動時，人們就可以用儲存的氫獲取所需的電力。

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農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，大部分地區(qū)都可推廣種植甘蔗、大豆、油棕櫚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產(chǎn)國和第一大出口國。燃料酒精更加清潔，深受青睞，且價格比普通汽油低30%。在巴西，公交車、垃圾車等公共服務(wù)的車輛都是以乙醇作為燃料。在巴西的加油站內(nèi)，除了有汽油、柴油，還有“酒精”燃料。巴西在生物燃料領(lǐng)域有著相當(dāng)?shù)陌l(fā)展，從甘蔗中提取的乙醇早已成為了一種被普遍應(yīng)用的燃料。據(jù)統(tǒng)計，巴西的甘蔗播種面積達到658萬hm2，全國有300多家甘蔗加工廠，其乙醇在今年的產(chǎn)量可能突破170億升，相當(dāng)于8 400萬桶石油，而其出口量也將接近40億升。

3 中國的新能源利用現(xiàn)狀

我國發(fā)展可再生能源目標(biāo)是，到2020年非化石能源占一次能源消費比重達到15%左右［3］。根據(jù)中國國家能源局公布的數(shù)據(jù)（圖1），截至2010年年底，中國發(fā)電裝機總?cè)萘繛?6 262萬k W，火力發(fā)電占73.4%，在總裝機量中仍占主導(dǎo)地位。非化石能源裝機比重合計占26.6%，比上年提高1.1%。

圖1 2010年中國發(fā)電裝機總?cè)萘考靶略鋈萘繕?gòu)成分解

對比歐洲發(fā)電裝機總?cè)萘繑?shù)據(jù)（圖2），截至2010年底，歐洲發(fā)電裝總?cè)萘繛?1 905萬k W，小于我國的總?cè)萘?，但其中非化石能源的比例比較高，幾乎占據(jù)1／2，為45.9%。

圖2 2010年歐洲發(fā)電裝機總?cè)萘考靶略鋈萘繕?gòu)成分解

比較中國及歐洲發(fā)電容量中的非化石能源具體類型比例，歐洲的非化石能源多種能源共存，近年來光伏和風(fēng)能主導(dǎo)了新增的發(fā)電裝機容量，尤其在2010年，歐洲光伏裝機量占新增可再生能源的首位。相比之下，當(dāng)前，中國的非化石能源仍以水電為主，近年來，風(fēng)電與核電都有了長足的發(fā)展，但光伏發(fā)電裝機容量仍處于較低水平。

從2010年新增發(fā)電設(shè)備容量來看，中國非化石能源的比例達到35.8%，雖仍低于歐洲的41%，但已有顯著進展。各種能源形式都存在長短利弊，從長遠看來，它們將互補共存，共同滿足我國的能源需求。

3.1 風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭迅猛

截至2010年底，中國全年風(fēng)力發(fā)電新增裝機達1 600萬k W，累計裝機容量達到4 182.7萬k W，首次超過美國，躍居世界第一。從2005年開始，中國的風(fēng)電總裝機連續(xù)5年實現(xiàn)翻番。2009年，中國以2 580萬k W的總累計裝機容量超過德國，成為世界第二，但與排名第一的美國仍有近1 000萬k W的差距。2010年，中國風(fēng)電發(fā)展勢頭迅猛，總裝機比上年增長約62%。而美國新增容量僅為500萬k W左右。中國首次登上世界第一的位置。據(jù)《中國風(fēng)電發(fā)展報告2010》預(yù)測，2020年中國風(fēng)電累計裝機容量可以達到2.3億k W，相當(dāng)于13個三峽電站；總發(fā)電量可以達到4 649億k W·h，相當(dāng)于取代200個火電廠［4］。

3.2 光伏產(chǎn)業(yè)走上快速發(fā)展之路

中國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)于20世紀70年代起步，90年代中期進入穩(wěn)步發(fā)展時期。得益于歐洲光伏市場的拉動，中國的光伏產(chǎn)業(yè)在2004年之后經(jīng)歷了快速發(fā)展的過程，連續(xù)5年的年增長率超過100%。2007年至今，中國已經(jīng)連續(xù)4年光伏電池產(chǎn)量居世界首位。2010年世界前16家太陽能電池公司中，中國占有8家。2010年，中國光伏電池產(chǎn)量已超過全球總產(chǎn)量的50%。目前已有數(shù)十家光伏公司分別在海內(nèi)外上市，據(jù)估算，行業(yè)年產(chǎn)值超過3 000億元人民幣，直接從業(yè)人數(shù)超過30萬人。中國光伏產(chǎn)業(yè)走上了快速發(fā)展之路，已經(jīng)掌握了包括太陽能電池制造、多晶硅生產(chǎn)等關(guān)鍵工藝技術(shù)，設(shè)備及主要原材料逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化，產(chǎn)業(yè)規(guī)模快速擴張，產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善，制造成本持續(xù)下降，具備較強的國際競爭能力。但中國的光伏應(yīng)用市場仍未完全打開。截至2008年底，中國累計光伏裝機量僅為145MW。2009年后中國政府的一系列光伏激勵政策促進了中國光伏市場的快速增長。2009年中國年度光伏新增裝機量達到160MW，超過了截至2008年底的累計安裝總量。2010年實際新增裝機量超過500MW。從全球角度來看，中國的光伏裝機量仍然相當(dāng)小，2009年中國光伏安裝量占全球總安裝量的份額約為2%，2010年上升約1個百分點，達3%［3］。

3.3 我國光熱產(chǎn)業(yè)位于世界前列

中國是世界上最大的太陽能熱水器生產(chǎn)和應(yīng)用國。產(chǎn)量和保有量分別占到了世界的80%和76%以上。2010年出口額為2.5億多美元，已突破150個國家和地區(qū)。2007、2008、2009、2010年我國太陽能熱水器年產(chǎn)量分別是2 300萬 m2（16 100 MWth）、3 100萬 m2（21 700MWth）、4 200萬 m2（29 400MWth）和4 900萬 m2（34 300MWth），分別較上年增加30%、32.5%、35.5%和16.7%（表3～4）。在萬眾矚目的哥本哈根世界氣候大會上，溫家寶總理自豪地在演講中宣布：中國太陽能熱水器集熱面積世界第一。目前太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)企業(yè)總數(shù)2 800家左右；銷售額20億元左右的企業(yè)4個，10億元左右企業(yè)1個。中國太陽能熱利用協(xié)會主任羅振濤表示，我國太陽能熱利用產(chǎn)業(yè)“十二五”期間有望實現(xiàn)產(chǎn)量同比“十一五”期間增長20%的目標(biāo)［5］。

3.4 生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)存在瓶頸

生物質(zhì)能源是我國僅次于煤與石油的第3大能源，是唯一可運輸和儲存的可再生能源。生物質(zhì)能源目前主要用于發(fā)電和轉(zhuǎn)化為“綠色汽油”與“生物石油”。2010年，全國沼氣發(fā)電裝機為80萬k W，2020年將達到150萬k W；2010年垃圾焚燒發(fā)電裝機達到50萬k W，到2020年焚燒發(fā)電的垃圾處理量將達到總量的30%，垃圾焚燒發(fā)電總裝機將達到200萬k W以上。國內(nèi)最先起步的是生物質(zhì)轉(zhuǎn)化替代石油，即乙醇汽油。在生物柴油方面，目前全國有7家萬t級生物柴油生產(chǎn)企業(yè)，生物柴油年產(chǎn)量超過100萬t。

但目前我國生物質(zhì)能源的發(fā)展面臨一些瓶頸問題，包括生物質(zhì)資源不足、品質(zhì)不佳、收集困難、難于轉(zhuǎn)化；生物質(zhì)催化與轉(zhuǎn)化效率低下，過程能耗和水耗高；生物轉(zhuǎn)化工藝難以低成本規(guī)?；糯?，以及生物能源終端產(chǎn)品品質(zhì)不佳、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)欠缺；與糧爭地；破壞生態(tài)環(huán)境；技術(shù)落后；扶持政策不鍵全等［6］。

3.5 核電增長空間巨大

我國是繼美國、英國、法國、俄羅斯、加拿大和瑞典之后，世界上第7個能自主設(shè)計和建造核電站的國家，但核電的發(fā)展?fàn)顩r與核大國的地位極不相稱。2007年，我國核電發(fā)電量和裝機容量的比重分別達到1.92%和1.24%，在擁有核電的國家中是最低的。2008年全國核電總裝機容量和發(fā)電量分別是885萬k W和684億k W·h，僅占全國總裝機容量的1.1%和總發(fā)電量的2%，與世界核電水平17%相比，我國核電仍有很大的發(fā)展空間。

近年來我國不斷調(diào)高核電發(fā)展的目標(biāo)，根據(jù)最新目標(biāo)，2020年核電占電力總裝機容量的比例將達到8%以上，照此計算，2020年我國核電裝機容量至少可以達到7 000萬k W，相當(dāng)于未來12年我國平均每年有5～6臺百萬k W核電機組投產(chǎn)［7］。

4 結(jié)語

有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中國已經(jīng)成為世界第二大能源消費國，并且將在3～5年內(nèi)超越美國成為世界最大能源消費國，新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對于中國未來經(jīng)濟的走向至關(guān)重要。備受業(yè)內(nèi)矚目的《新興能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》一直被視為新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)。據(jù)國家能源局規(guī)劃發(fā)展司司長江冰透露，規(guī)劃期為2011～2020年，規(guī)劃期累計直接增加投資5萬億元，規(guī)劃期每年增加產(chǎn)值1.5萬億元，增加社會就業(yè)崗位1 500萬個。新能源產(chǎn)業(yè)已經(jīng)被列入了國家重點支持的七大領(lǐng)域之一，各地方政府也制定了很多優(yōu)惠政策鼓勵企業(yè)發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)。在如此給力的政策下，新能源產(chǎn)業(yè)將迎來再一次的井噴式發(fā)展［8］。

［1］韋建軍.美、德、日等國新能源發(fā)展策略概析［J］.當(dāng)代世界，2009（12）：61～62.

［2］胡英華.北歐五國 因地制宜開發(fā)新能源［N］.經(jīng)濟日報，2008－09－10（11）.

［3］趙玉文，吳達成.2010中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告［J］.太陽能，2008（6）：10～15.

［4］張 艷，赫思遠.Semipv Group、Semi中國光伏顧問委員會及中國光伏產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CPIA），風(fēng)電規(guī)模中國超美國躍居世界第一［N］.京華時報，2011－01－13（42）.

［5］中國農(nóng)村行業(yè)能源協(xié)會太陽熱利用專業(yè)委員會，中國資源綜合利用協(xié)會可再生能源專業(yè)委員會，中國節(jié)能協(xié)會太陽能專業(yè)委員會.中國太陽能熱利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報告［R］.北京：國家能源局新能源，2011.

［6］李 琳，鄭 驥.我國生物質(zhì)能行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及建議［J］.中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2010（12）：50～54.

［7］中國節(jié)能環(huán)保集團公司，中國工業(yè)節(jié)能與清潔生產(chǎn)協(xié)會.2010中國節(jié)能減排產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告［R］.北京：國家能源局新能源，2011.

［8］王國偉.國際新能源市場成發(fā)展新引擎［N］.中國能源報，2011－01－21（17）.