李春曦，王 佳，葉學(xué)民，喻 橋

(華北電力大學(xué) 能源動(dòng)力與機(jī)械工程學(xué)院，河北 保定071003)

0 引言

近年來(lái)，與能源相關(guān)的環(huán)境、生態(tài)問(wèn)題成為世界各國(guó)普遍關(guān)注的焦點(diǎn)，各國(guó)均從本國(guó)國(guó)情和實(shí)際情況出發(fā)制定了一系列措施解決能源短缺和環(huán)境污染等問(wèn)題。

我國(guó)擁有世界第二大能源體系，能源儲(chǔ)量居于世界前列，據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公布的數(shù)據(jù)顯示，2010 年我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量2 793.9 億t，石油317 435.3 萬(wàn)t，天然氣37 793.2 億m3，分別占世界的13.3%，1.1%，1.5%;同時(shí)，我國(guó)也是能源消費(fèi)大國(guó)，能源消費(fèi)總量位居世界第二，僅次于美國(guó)。人均資源量少、資源消耗量大、能源供需矛盾尖銳以及利用效率低下、環(huán)境污染嚴(yán)重、能源結(jié)構(gòu)不合理［1］已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)以化石能源為主的能源構(gòu)成形式加劇了對(duì)化石能源的依賴，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2007-2010 年我國(guó)能源消耗總量不斷上升(表1)，增長(zhǎng)率分別為7.8%，4.0%，6.3%，5.9%;2011 年能源消耗總量達(dá)34.8 億t 標(biāo)準(zhǔn)煤，比2010 年增長(zhǎng)7%。能源消耗總量中，煤、石油、天然氣這些化石能源在2007-2010 年所占比例分別為93.2%，92.3%，92.2%，91.4%，是能源消費(fèi)的主要部分。大量消費(fèi)化石能源使我國(guó)面臨嚴(yán)峻的資源環(huán)境問(wèn)題，尋求新的可替代、無(wú)污染、可再生能源是我國(guó)現(xiàn)階段亟待解決的戰(zhàn)略問(wèn)題。

表1 2007-2010 年我國(guó)能源消耗總量及構(gòu)成形式Tab．1 Consumption and constitution of energy from 2007-2010

1 國(guó)內(nèi)新能源發(fā)展?fàn)顩r

1.1 我國(guó)新能源的種類及主要利用方式

我國(guó)新能源種類主要有太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、核能、地?zé)崮芎统毕?。主要利用方式如?。

由表2 可知，新能源主要利用方式是發(fā)電。電力是重要的能源載體，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著核心角色。近年來(lái)，隨著我國(guó)GDP 快速增長(zhǎng)，對(duì)電力需求迅猛增加， “十一五”時(shí)期電力需求平均增速達(dá)11.1%，高于經(jīng)濟(jì)和整個(gè)能源產(chǎn)業(yè)增速;預(yù)計(jì)“十二五”時(shí)期電力需求平均增速為8.5%。

表2 我國(guó)新能源種類及主要利用方式Tab．2 Types and utilizations of new energy in China

然而，我國(guó)電力供應(yīng)形式卻不容樂(lè)觀，自2003 年和2004 年全國(guó)爆發(fā)大面積“電荒”以來(lái)，電力缺口大、拉閘限電現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2011 年中國(guó)全社會(huì)用電量累計(jì)達(dá) 46 928億kW·h，同比增長(zhǎng)11.7%，電力缺口3 000 萬(wàn)kW;2012 年電力缺口繼續(xù)擴(kuò)大，或達(dá)5 000 萬(wàn)kW。面對(duì)如此嚴(yán)峻的電力供應(yīng)形勢(shì)，積極發(fā)展新能源能一定程度上彌補(bǔ)火電供應(yīng)能力的不足，有助于改變長(zhǎng)期以煤換電的格局，在優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)方面能發(fā)揮巨大作用。

1.2 新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

1.2.1 國(guó)家政策對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持

自2006 年頒布實(shí)施《可再生能源法》之后，國(guó)家相繼出臺(tái)《可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》、《可再生能源電價(jià)附加收入調(diào)配暫行辦法》及《關(guān)于完善風(fēng)力發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策的通知》等一系列法律法規(guī)，完善了電網(wǎng)企業(yè)和發(fā)電企業(yè)之間的電價(jià)補(bǔ)貼和電網(wǎng)企業(yè)之間的交易配額關(guān)系［2］，對(duì)促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展起到了積極指導(dǎo)和推動(dòng)作用。

《可再生能源法》規(guī)定，電網(wǎng)企業(yè)按中標(biāo)價(jià)格收購(gòu)風(fēng)電、光電［3］等可再生能源，超出火電上網(wǎng)標(biāo)桿價(jià)格部分，附加在銷售電價(jià)中分?jǐn)偂？稍偕茉措妰r(jià)附加最初征收標(biāo)準(zhǔn)為2 厘/kW·h，2009 年11月調(diào)至4 厘/kW·h;為進(jìn)一步促進(jìn)新能源開(kāi)發(fā)利用，2012 年1 月，國(guó)家實(shí)施了《可再生能源發(fā)展基金征收使用管理暫行辦法》，規(guī)定可再生能源電價(jià)附加由4 厘/kW·h 調(diào)至8 厘/kW·h。

除對(duì)新能源發(fā)電進(jìn)行大力補(bǔ)貼之外，國(guó)家對(duì)新能源上網(wǎng)電價(jià)［4～7］(表3)也給予優(yōu)惠政策，從表3 中可以看出2007-2010 年新能源發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)均高于火電，充分表明了國(guó)家重視新能源的程度以及大力發(fā)展新能源的決心。

表3 2007-2010 年我國(guó)新能源發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)Tab．3 Feed-in tariffs of new energy power generation from 2007-2010 in China 元/MW·h

在一系列政策措施實(shí)施之后，新能源產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)強(qiáng)勁發(fā)展勢(shì)頭，裝機(jī)容量［8］(表4)飛速增長(zhǎng)，其中，風(fēng)電發(fā)展最為迅猛;但是和火電相比，新能源發(fā)電裝機(jī)還有很大差距。因此，要改變我國(guó)現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)，還需對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)大力扶持，投入更多資金和制定更多利于新能源發(fā)展的政策法規(guī)，促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)又好又快發(fā)展。

表4 2007-2010 年我國(guó)新能源發(fā)電裝機(jī)容量Tab．4 Installed capacity of new energy energy from 2007-2010 in China

1.2.2 風(fēng)力發(fā)電

(1)資源條件

我國(guó)幅員遼闊，海岸線長(zhǎng)，風(fēng)能資源比較豐富。根據(jù)全國(guó)900 多個(gè)氣象站陸地上離地10 m 高度資料進(jìn)行估算，全國(guó)平均風(fēng)功率密度為100 W/m2，風(fēng)能資源總量約32.26 億kW，可開(kāi)發(fā)利用陸地風(fēng)能約2.53 億kW;近?？砷_(kāi)發(fā)利用風(fēng)能約7.5 億kW，共計(jì)約10 億kW，僅次于俄羅斯和美國(guó)，居世界第三位。

陸上風(fēng)電和海上風(fēng)電年上網(wǎng)電量分別按等效滿負(fù)荷2 000 h 和2 500 h 計(jì)算，每年可提供0.5萬(wàn)億和1.8 萬(wàn)億kW·h 電量，合計(jì)2.3 萬(wàn)億kW·h，相當(dāng)于我國(guó)2010 年發(fā)電量的54.4%，風(fēng)能利用空間非常大。

在我國(guó)，東北、華北、西北(圖1)具有豐富的風(fēng)能資源。內(nèi)陸也有風(fēng)資源較豐富的地區(qū)，像江西都陽(yáng)湖和湖北通山。

圖1 我國(guó)風(fēng)資源豐富的省區(qū)Fig．1 Provinces rich in resources of wind in China

(2)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)風(fēng)電發(fā)展始于上世紀(jì)80 年代，發(fā)展相對(duì)滯后，但起點(diǎn)較高。2003 年發(fā)改委下放5 萬(wàn)kW以下風(fēng)電項(xiàng)目審批，扶持鼓勵(lì)風(fēng)電發(fā)展，使風(fēng)電進(jìn)入高速發(fā)展階段。并網(wǎng)風(fēng)電新增裝機(jī)容量在2006 ～2009 年連續(xù)4 年實(shí)現(xiàn)翻倍增長(zhǎng)的基礎(chǔ)上繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)，2010 年，中國(guó)(不包括臺(tái)灣地區(qū))新增風(fēng)電機(jī)組12 904 臺(tái)，裝機(jī)18 927.99 MW，年同比增長(zhǎng)37.1%，近5 年年均復(fù)合增長(zhǎng)71.2%;截至2010 年底，累計(jì)安裝風(fēng)電機(jī)組34 485 臺(tái)，裝機(jī)44 733.29 MW，年同比增長(zhǎng)73.3%，近5 年年均復(fù)合增長(zhǎng)77.5%［9］。

2011 年一季度風(fēng)力發(fā)電量達(dá)188 億kW·h，同比增長(zhǎng)60.4%，比同期火電、水電、核電增速高出30 ～50 個(gè)百分點(diǎn)，風(fēng)電總裝機(jī)連續(xù)5 年實(shí)現(xiàn)翻番。目前，我國(guó)新增風(fēng)電裝機(jī)和累計(jì)裝機(jī)容量均居世界第一。

(3)發(fā)展方向

積極開(kāi)發(fā)海上風(fēng)電。隨著風(fēng)電快速發(fā)展，陸地風(fēng)電已開(kāi)始趨于飽和，近海風(fēng)電逐漸成為全球關(guān)注焦點(diǎn)。2011 年1 月，法國(guó)啟動(dòng)建設(shè)第一個(gè)海上風(fēng)電工程，計(jì)劃在諾曼底和布列塔尼等大西洋沿岸地區(qū)安裝600 臺(tái)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)組，裝機(jī)容量達(dá)300 萬(wàn)kW，相當(dāng)于2 座目前最先進(jìn)歐洲第三代壓水核反應(yīng)堆的發(fā)電量。

我國(guó)近?？砷_(kāi)發(fā)利用風(fēng)能達(dá)7.5 億kW，約是陸地風(fēng)能的3 倍，豐富的風(fēng)能資源和廣闊平坦的區(qū)域以及距負(fù)荷中心較近等優(yōu)點(diǎn)使海上風(fēng)電成為研究和應(yīng)用熱點(diǎn)。2010 年我國(guó)首個(gè)海上風(fēng)電示范項(xiàng)目——上海東海大橋102 MW 項(xiàng)目全部并網(wǎng)發(fā)電，并開(kāi)始供電，開(kāi)啟了海上風(fēng)電先河。截至2010 年底，我國(guó)以13.8 萬(wàn)kW 的海上風(fēng)電裝機(jī)位列全球第七，與丹麥、英國(guó)、德國(guó)共同成為全球風(fēng)電大國(guó)。

根據(jù)國(guó)家能源規(guī)劃，海上風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)是2015 年達(dá)500 萬(wàn)kW，2020 年達(dá)3 000 萬(wàn)kW。目前，海上風(fēng)電正步入快速發(fā)展道路。

完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，由風(fēng)電大國(guó)向風(fēng)電強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變。近年來(lái)，我國(guó)風(fēng)電發(fā)展迅猛，無(wú)論從裝機(jī)容量、發(fā)展規(guī)模還是風(fēng)機(jī)制造能力上看，都已是名符其實(shí)的世界風(fēng)電大國(guó)。但是，在風(fēng)電發(fā)展中也暴露了一些問(wèn)題，風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)、倒塌現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，增加了上網(wǎng)風(fēng)電的不穩(wěn)定性。未來(lái)風(fēng)電發(fā)展要從追求速度向追求質(zhì)量轉(zhuǎn)變，從追求裝機(jī)容量向追求發(fā)電量轉(zhuǎn)變，要實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變就要完善相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。

目前，我國(guó)在風(fēng)電設(shè)備制造、安裝、維護(hù)、檢測(cè)等整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系尚不健全，一些歐洲設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有根據(jù)我國(guó)國(guó)情做相應(yīng)修改。如，現(xiàn)階段風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)普遍采用IEC61400-1 標(biāo)準(zhǔn)，按此標(biāo)準(zhǔn)，在我國(guó)西北地區(qū)，極端設(shè)計(jì)風(fēng)速幾乎相當(dāng)于年平均風(fēng)速的7 倍，風(fēng)機(jī)制造成本增加;而在東南沿海地區(qū)，按同樣標(biāo)準(zhǔn)可能會(huì)使風(fēng)機(jī)強(qiáng)度不夠，壽命短。鑒于此，應(yīng)通過(guò)制定適合我國(guó)國(guó)情的風(fēng)電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系來(lái)促進(jìn)風(fēng)電發(fā)展，由風(fēng)電大國(guó)向風(fēng)電強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變。

1.2.3 太陽(yáng)能光伏發(fā)電

(1)資源條件

我國(guó)具有十分豐富的太陽(yáng)能資源，陸地表面每年接受的太陽(yáng)能約50 ×1018kJ［10］，西藏是太陽(yáng)能最豐富的地區(qū)，年輻射量達(dá)9 210 MJ/m2，僅次于撒哈拉沙漠，居世界第二位。我國(guó)太陽(yáng)能資源分布情況見(jiàn)表5。從表5 中可知，一、二、三類地區(qū)年輻射量高于5 020 MJ/m2，年日照小時(shí)數(shù)大于2 200 h，是太陽(yáng)能資源較豐富地區(qū)，面積較大，約占全國(guó)總面積的2/3 以上，具有利用太陽(yáng)能的良好條件。四、五類地區(qū)資源條件較差，但仍有一定的利用價(jià)值。

表5 我國(guó)太陽(yáng)能資源分布Tab．5 Distribution of solar energy resources in China

(2)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)于1958 年開(kāi)始對(duì)太陽(yáng)能光伏應(yīng)用進(jìn)行研究，最初主要是用于宇宙空間技術(shù)，1971 年首次應(yīng)用于東方紅2 號(hào)衛(wèi)星，而后逐漸擴(kuò)大到地面形成光伏產(chǎn)業(yè)。

光伏發(fā)電和火電在成本上明顯的高價(jià)差嚴(yán)重制約了光伏發(fā)電的發(fā)展。截至2008 年底，光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)僅14.5 萬(wàn)kW。近年來(lái)，為促進(jìn)光伏發(fā)電發(fā)展，國(guó)家制定了多項(xiàng)計(jì)劃，2009 年3 月，財(cái)政部同住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部推出了促進(jìn)光伏屋頂應(yīng)用和光伏建筑一體化的補(bǔ)貼計(jì)劃;2009 年7 月推出了“金太陽(yáng)示范工程”，批準(zhǔn)了201 MW 的項(xiàng)目;2009 年底，國(guó)家能源局舉行了敦煌10 MW 并網(wǎng)光伏發(fā)電項(xiàng)目特許權(quán)招標(biāo);2010 年，國(guó)家對(duì)“金太陽(yáng)示范工程和太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用示范工程”相關(guān)政策進(jìn)行調(diào)整，涉及補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)、項(xiàng)目并網(wǎng)等多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

在一系列激勵(lì)政策促進(jìn)下，光伏發(fā)電快速發(fā)展。2009 年光伏新增裝機(jī)達(dá)160 MW，超過(guò)2008 年年底累計(jì)安裝總量，2010 年新增裝機(jī)超過(guò)500 MW。

(3)發(fā)展方向

宇宙太陽(yáng)能發(fā)電。眾所周知，光伏發(fā)電受天氣因素約束［11］，雖可以在日照充足的沙漠地帶建造發(fā)電站，在夜間并不能發(fā)電，因而光伏發(fā)電有很大的局限性。為彌補(bǔ)這一缺陷，早在1968 年，美國(guó)航空航天局格雷加博士就提出宇宙太陽(yáng)能發(fā)電站(SPS)的設(shè)想(圖2)，基本思路是把太陽(yáng)能發(fā)電衛(wèi)星發(fā)射到空間軌道，在太空中將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成直流電，通過(guò)微波傳送到地面接收站后即可投入使用。

圖2 太空發(fā)電站示意圖Fig．2 Diagram of space power generation

據(jù)國(guó)際宇航科學(xué)院發(fā)布的報(bào)告顯示，在未來(lái)30 年內(nèi)可將此項(xiàng)技術(shù)轉(zhuǎn)化為應(yīng)用，屆時(shí)，宇宙太陽(yáng)能發(fā)電可能會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。

目前，國(guó)內(nèi)宇宙太陽(yáng)能電站研究尚處于起步階段。在空間太陽(yáng)能電站發(fā)展技術(shù)研討會(huì)上，專家提出了我國(guó)空間太陽(yáng)能電站發(fā)展藍(lán)圖:預(yù)計(jì)2050 年可研制出第一個(gè)商業(yè)化空間太陽(yáng)能電站系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)空間太陽(yáng)能電站商業(yè)運(yùn)行，運(yùn)行壽命30年以上。

促進(jìn)分布式屋頂光伏發(fā)電發(fā)展。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)一直重視發(fā)展大規(guī)模地面光伏電站，經(jīng)過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)大規(guī)模地面光伏電站存在傳輸距離遠(yuǎn)、對(duì)電網(wǎng)沖擊大等問(wèn)題。而屋頂光伏電站自發(fā)自用，不存在運(yùn)輸損耗，易于就地消納，可作為補(bǔ)充性調(diào)峰電源使用，無(wú)需對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行大改造。如此，即能解決用戶峰值用電問(wèn)題，也能有效減輕電網(wǎng)投資負(fù)擔(dān)。

《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提出，2015 年太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)達(dá)1 000 萬(wàn)kW，屋頂光伏裝機(jī)300 萬(wàn)kW;2020 年太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)達(dá)5 000萬(wàn)kW，屋頂光伏裝機(jī)2 500 萬(wàn)kW。而截至2010年底，屋頂光伏裝機(jī)僅約30 萬(wàn)kW，較2015 年屋頂光伏裝機(jī)目標(biāo)尚有較大差距。因此，要在建設(shè)智能電網(wǎng)、降低屋頂光伏電站成本等方面加大力度，促進(jìn)分布式屋頂光伏發(fā)電發(fā)展。

1.2.4 生物質(zhì)能發(fā)電

(1)資源條件

生物質(zhì)能是繼煤炭、石油、天然氣之后的全球第四大能源。我國(guó)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，具有十分豐富的生物質(zhì)資源，目前可利用的生物質(zhì)資源主要是傳統(tǒng)生物質(zhì)，包括農(nóng)作物秸稈、薪柴、動(dòng)物糞便、生活垃圾、工業(yè)有機(jī)廢渣與廢水等［12］。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)生物質(zhì)資源生產(chǎn)潛力可達(dá)650億t/年，折合33 億t 標(biāo)準(zhǔn)煤。其中，各種農(nóng)作物每年產(chǎn)生秸稈6 億多t，可利用的約4 億t;全國(guó)林木生物每年可獲得量9 億t，可利用的約3 億t。

(2)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)對(duì)生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)進(jìn)行研究起始于1987 年，1998 年和1999 年分別建成了1 MW 谷殼氣化發(fā)電示范工程項(xiàng)目和1 MW 木屑?xì)饣l(fā)電示范工程項(xiàng)目［13］，為發(fā)展生物質(zhì)能發(fā)電打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2003 年以來(lái)，國(guó)家先后核準(zhǔn)批復(fù)了河北晉州、山東單縣和江蘇如東3 個(gè)秸稈發(fā)電示范項(xiàng)目;2006 年頒布了《可再生能源法》，并實(shí)施了生物質(zhì)發(fā)電優(yōu)惠上網(wǎng)電價(jià)等有關(guān)配套政策，使生物質(zhì)發(fā)電，特別是秸稈發(fā)電迅速發(fā)展。

2007 年，國(guó)家核準(zhǔn)生物質(zhì)能發(fā)電項(xiàng)目87 個(gè)，總裝機(jī)220 萬(wàn)kW，已建成投產(chǎn)生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目超過(guò)15 個(gè)，在建30 多個(gè);截至2010 年底，生物質(zhì)能發(fā)電裝機(jī)550 萬(wàn)kW，是2007 年的2.5 倍，生物質(zhì)發(fā)電正漸入佳境。

(3)發(fā)展方向

構(gòu)建完備的原料管理體系，建立能源基地。生物質(zhì)能發(fā)電需要大量穩(wěn)定的燃料供應(yīng)。但是，我國(guó)農(nóng)村目前是包產(chǎn)到戶的耕種方式，農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)分散;同時(shí)，由于農(nóng)作物生物質(zhì)質(zhì)地松散、水分含量大、能量密度低等因素致使在生物質(zhì)原料的收集、運(yùn)輸、儲(chǔ)存等過(guò)程中存在一系列問(wèn)題，導(dǎo)致生物質(zhì)能發(fā)電“難為無(wú)米之炊”，嚴(yán)重制約了生物質(zhì)能的發(fā)展。

據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，我國(guó)約有10.6 億畝后備土地資源，其中有大量不適宜生產(chǎn)糧食的鹽堿地、荒地、荒山等。為避免在生物質(zhì)能利用中出現(xiàn)與人爭(zhēng)糧、與糧爭(zhēng)地［14］的尷尬局面，可通過(guò)合理評(píng)價(jià)和科學(xué)規(guī)劃，充分利用不適合生產(chǎn)的土地建設(shè)生物質(zhì)能源基地，以滿足生物質(zhì)發(fā)電對(duì)燃料需求的集中性。

推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，增強(qiáng)自主研發(fā)能力。目前，我國(guó)生物質(zhì)能發(fā)電整體技術(shù)水平和發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在一定差距，生物質(zhì)直燃發(fā)電的鍋爐、燃料輸送系統(tǒng)等技術(shù)和設(shè)備仍靠進(jìn)口，核心技術(shù)的缺乏導(dǎo)致國(guó)內(nèi)生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)長(zhǎng)期受制于國(guó)外。

為進(jìn)一步發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電，必須加大研發(fā)力度和加強(qiáng)新技術(shù)引進(jìn)、試點(diǎn)和示范工作，開(kāi)發(fā)第二代生物質(zhì)能技術(shù)，積極吸收、消化國(guó)外先進(jìn)生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行再創(chuàng)新，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和前沿技術(shù)。

1.2.5 核電

(1)資源條件

我國(guó)鈾資源相對(duì)來(lái)說(shuō)不是很豐富，據(jù)近年向國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)提供的鈾礦儲(chǔ)量數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)鈾礦探明儲(chǔ)量排在世界第11 位或12 位。在已投入開(kāi)采的200 多個(gè)鈾礦中，中小鈾礦比例達(dá)60%以上，且品位較低;另外，鈾礦分布不均衡，集中在東南和西北兩大地區(qū)，直接影響了鈾礦規(guī)?；_(kāi)采的效益。由于上述多種原因，每年鈾礦產(chǎn)產(chǎn)量只有700 多t。

(2)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)核電產(chǎn)業(yè)起步于上世紀(jì)80 年代初，1983年國(guó)家制定了發(fā)展核電的政策，決定重點(diǎn)發(fā)展壓水堆核電廠。通過(guò)引進(jìn)、吸收、消化國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，1985 年和1987 年分別建設(shè)了秦山和大亞灣核電站，并于1994 年投入運(yùn)營(yíng)，為發(fā)展核電打下了良好基礎(chǔ)。

自2007 年發(fā)布《中國(guó)核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》以來(lái)，核電發(fā)展迅猛。截至2010 年底，已建成投運(yùn)核電機(jī)組13 臺(tái)，在建28 臺(tái)。已核準(zhǔn)在建容量超過(guò)34 GW，其中2 臺(tái)采用EPR 三代技術(shù)，4 臺(tái)采用AP1000 三代技術(shù);開(kāi)工建設(shè)和通過(guò)審查的廠址資源超過(guò)70 GW，預(yù)計(jì)2015 年裝機(jī)40 GW，2020 年70 GW。

(3)發(fā)展方向

健全鈾礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)機(jī)制，保障核燃料供應(yīng)。調(diào)整后的《中國(guó)核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》指出，到2020年，核電裝機(jī)將達(dá)8 600 萬(wàn)kW，在建規(guī)模4 000 萬(wàn)kW。從目前裝機(jī)1 000 萬(wàn)kW 提高到8 600 萬(wàn)kW，翻了8 倍多。

如此大規(guī)?？焖侔l(fā)展核電，勢(shì)必要有充足的核燃料保障。按2020 年核電裝機(jī)8 600 萬(wàn)kW 估算，鈾礦產(chǎn)年需求量達(dá)5 200 ～6 000 t;而根據(jù)中國(guó)核能協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)已探明鈾礦儲(chǔ)量?jī)H夠2020 年1/3 的用量，燃料缺口比較大。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)鈾礦勘探覆蓋率不到50%，多數(shù)鈾礦地質(zhì)勘查和研究程度很低，甚至還有很多空白區(qū)［15］，勘探深度基本集中在300 ～500 m;核燃料生產(chǎn)廠家僅有中核集團(tuán)，鈾礦勘探、開(kāi)采技術(shù)被少數(shù)企業(yè)壟斷。

鑒于此，應(yīng)借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，建立鈾礦產(chǎn)勘探、開(kāi)采、冶煉多元化投資機(jī)制，加大對(duì)鈾礦勘探、開(kāi)采技術(shù)研發(fā)力度，進(jìn)一步開(kāi)放市場(chǎng)，吸引更多企業(yè)參與，形成投資主體多元化，保障核燃料滿足核電發(fā)展需要。

完善核安全監(jiān)管體系，確保核電安全。核安全是核電的生命線，1986 年前蘇聯(lián)切爾諾貝利核泄漏事件和2011 年日本福島核危機(jī)成為了人類的黑色記憶。大力發(fā)展核電的同時(shí)確保其安全性凸顯尤為重要。

作為國(guó)際原子能成員國(guó)，我國(guó)已是世界在建核電規(guī)模最大的國(guó)家。然而，核安全監(jiān)管基本法律《原子能法》卻沒(méi)有發(fā)揮應(yīng)有的法律效力。國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)指出:中國(guó)國(guó)家核安全局不是一個(gè)完整實(shí)體，組織構(gòu)架不清晰，影響監(jiān)管的有效性和對(duì)監(jiān)管職責(zé)的履行。

日本福島核事故重要教訓(xùn)之一，就是國(guó)家核監(jiān)管機(jī)構(gòu)缺乏獨(dú)立性，確保獲得國(guó)家充分授權(quán)開(kāi)展有效監(jiān)管的能力有欠缺。為此，我國(guó)應(yīng)積極推動(dòng)制定規(guī)范的《原子能法》，完善核安全監(jiān)管體系［16］，確立核安全局作為全國(guó)統(tǒng)一的監(jiān)管機(jī)構(gòu)，保障核安全局有絕對(duì)的話語(yǔ)權(quán)和決策權(quán)，確保核電安全發(fā)展。

2 發(fā)展新能源的意義

大力發(fā)展新能源，不管是從節(jié)能減排，還是從發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、改善我國(guó)現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)以及保護(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展等方面來(lái)講，都具有重要的戰(zhàn)略意義。

(1)發(fā)展新能源可促進(jìn)國(guó)內(nèi)碳排放交易市場(chǎng)發(fā)展，改善碳排放交易市場(chǎng)機(jī)制，為節(jié)能減排提供良好平臺(tái)。

碳排放交易是指在國(guó)家內(nèi)部，不能如期實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)的地區(qū)或企業(yè)可以通過(guò)購(gòu)買配額或排放許可來(lái)完成減排指標(biāo)。2011 年，發(fā)改委下發(fā)了《關(guān)于開(kāi)展碳排放權(quán)交易試點(diǎn)工作的通知》，批準(zhǔn)北京、天津、上海、重慶、武漢、廣州、深圳7個(gè)地區(qū)開(kāi)展碳排放權(quán)交易試點(diǎn)工作。

節(jié)能減排是實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處的必要要求，是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的重大舉措。新能源產(chǎn)業(yè)污染排放少，可以為碳排放交易市場(chǎng)提供大量“商品”，對(duì)構(gòu)建我國(guó)區(qū)域內(nèi)碳排放交易市場(chǎng)有很大推動(dòng)作用。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)各區(qū)域設(shè)定減排配額施加一定減排壓力，使其認(rèn)識(shí)到節(jié)能減排的嚴(yán)峻性，可以吸引更多企業(yè)參與節(jié)能減排工作。

(2)發(fā)展新能源能進(jìn)一步完善我國(guó)清潔能源發(fā)展機(jī)制(CDM)，促進(jìn)低碳技術(shù)發(fā)展，為發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

在氣候變化和能源危機(jī)雙重背景下，發(fā)展以低能耗、低污染、低排放為標(biāo)志的低碳經(jīng)濟(jì)，不僅成為世界各國(guó)的共同選擇，也被認(rèn)為是人類繼原始文明、農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明之后走向生態(tài)文明的重要途徑。2009 年12 月份召開(kāi)的哥本哈根世界氣候大會(huì)上，國(guó)務(wù)院總理溫家寶向世界承諾:到2020 年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放比2005 年下降40% ～45%。這一莊嚴(yán)承諾意味著我國(guó)從此進(jìn)入低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代。

發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的核心是發(fā)展低碳技術(shù)，低碳技術(shù)是我國(guó)實(shí)現(xiàn)能源工業(yè)向低碳型轉(zhuǎn)變、實(shí)現(xiàn)發(fā)展經(jīng)濟(jì)和保護(hù)環(huán)境雙贏的必然選擇。我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)起步晚，在低碳技術(shù)方面和發(fā)達(dá)國(guó)家相比有一定差距，通過(guò)CDM 這種雙贏的發(fā)展機(jī)制［17～18］與發(fā)達(dá)國(guó)家合作，發(fā)達(dá)國(guó)家以“技術(shù)+資金”換取溫室氣體“排放權(quán)”，由此為獲得國(guó)外先進(jìn)新能源技術(shù)提供了“捷徑”，技術(shù)進(jìn)步必將帶動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。

(3)發(fā)展新能源能改變我國(guó)單一的能源構(gòu)成［19］形式，對(duì)于構(gòu)建新的能源體系、擺脫傳統(tǒng)化石能源的束縛有重要意義。

化石能源如煤、石油、天然氣，按目前開(kāi)采速度，可供開(kāi)采時(shí)間(圖3)已很有限，在不遠(yuǎn)未來(lái)將日益枯竭。

圖3 我國(guó)及世界化石能源可供開(kāi)采年限Fig．3 Fossil energy's service life of world and China

新能源具有資源豐富、分布廣泛、無(wú)污染、可再生等一系列優(yōu)點(diǎn)，是國(guó)際社會(huì)公認(rèn)的理想替代能源。據(jù)國(guó)際權(quán)威單位預(yù)測(cè)，到21 世紀(jì)60 年代，全球新能源和可再生能源比例將占世界能源構(gòu)成的50%以上，是未來(lái)的能源支柱。我國(guó)是能源消費(fèi)大國(guó)，大力發(fā)展新能源以應(yīng)對(duì)能源危機(jī)刻不容緩。

(4)新能源清潔，污染排放少，是保護(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大舉措。

大量消費(fèi)化石能源使全球氣候問(wèn)題愈演愈烈，環(huán)境問(wèn)題已成為全球焦點(diǎn)，世界各國(guó)都在為尋求能源與經(jīng)濟(jì)的均衡點(diǎn)積極努力。為此，我國(guó)制定了一系列促進(jìn)新能源發(fā)展的計(jì)劃， “十二五”規(guī)劃制定在“十二五”末及2020 年非石化能源在一次能源消費(fèi)中的比重分別達(dá)11.4%和15%的目標(biāo)，新能源在我國(guó)建設(shè)和諧、 “兩型”社會(huì)進(jìn)程中將發(fā)揮巨大作用。

3 前景展望

我國(guó)具有發(fā)展新能源豐富的資源條件和一定的工業(yè)基礎(chǔ)，近年來(lái)，新能源產(chǎn)業(yè)處于快速發(fā)展?fàn)顟B(tài)，一些新能源利用技術(shù)已達(dá)到商業(yè)化水平［20］，從資源、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的角度來(lái)看，我國(guó)擁有大規(guī)模發(fā)展新能源的潛力。

在國(guó)家大力支持下，新能源產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)良好的發(fā)展勢(shì)頭，預(yù)計(jì)2020 年，新能源發(fā)電裝機(jī)2.9 億kW，占總裝機(jī)的17%，其中，核電裝機(jī)8 600 萬(wàn)kW，風(fēng)電裝機(jī)接近1.5 億kW，太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)2 000 萬(wàn)kW，生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)3 000 萬(wàn)kW。在未來(lái)能源結(jié)構(gòu)中，新能源將扮演重要角色，對(duì)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、保障能源供應(yīng)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展、構(gòu)建和諧低碳社會(huì)有重要意義。但是，由于技術(shù)、體制、政策等方面原因，新能源還有很長(zhǎng)的路要走，未來(lái)新能源的發(fā)展將是一條充滿機(jī)遇和挑戰(zhàn)之路。

我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)起步晚，在技術(shù)方面和國(guó)際先進(jìn)水平相比還存在很大差距，我國(guó)又是能源消費(fèi)大國(guó)，化石能源已不能滿足日益增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)需要。因此，要在優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、吸收消化國(guó)外先進(jìn)技術(shù)、制定一系列利好新能源發(fā)展政策等方面加大力度，促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)又好又快發(fā)展。

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