我国新能源的现状与展望

1、我国新能源的现状与展望2009年 11月 3 日，温家宝总理在首都科技界大会上，发表了题为让科技引领中国可持续发展 的讲话，提出要把争夺经济科技制高点作为战略重点，逐步使新兴战略性产业成为经济社会发展的主导力量。按照他的讲话， 战略性新兴产业将包括新能源、节能环保、电动汽车、新材料、新医药、生物育种和信息产业七大产业。国家战略性新兴产业， 是根据国内产业结构的调整和技术创新的发展情况选择的。最重要的选择战略性新兴产业的科学依据有三条：一是产品要有稳定并有发展前景的市场需求； 二是要有良好的经济技术效益；三是要能带动一批产业的兴起。新能源在战略性新兴产业中位于首位，对我国经济持续发展有着非常重要

2、的意义。在我国目前的能源结构中，煤炭占了69% ，石油占 20% ，水电、风电、核能等新能源一共才占7% 左右。清洁能源比重较低， 由此带来的环境问题尤为突出。综合有关方面统计， 2008年我国电力装机容量构成中，火电约占 76% ，水电约占22% ，核电只接近 2% ，其余为风力等其他电力。这种过度依赖煤炭的能源结构，在消耗大量资源的同时给环境和交通运输带来了巨大的压力。新能源包括水电、 核电、风力发电、太阳能发电、沼气发电，以及地热利用、煤的洁净利用等。新能源发展要突出清洁能源和可再生能源。1 水电1.1 水电资源现状我国的水电资源丰富，总量居世界第一。水力资源理论年蕴藏电量为60829亿

3、 kwh，平均功率为 69440万 kw ；技术可开发装机容量54164万 kw ，年发电量24740亿 kwh；经济可开发装机容量40180万 kw ，年发电量 17534 亿 kwh。1.2 发展现状我国于 1978 年实行改革开放 30 年来，随着国家经济建设的快速发展和改革的不断深入， 我国的水电发展先后较好地解决了技术、资金、市场和体制等制约问题，以超过每 10 年翻一番的速度发展，取得了令世人瞩目的成就。到2008年年底，全国水电装机容量达到1.72 亿 kw ，居世界第一，年发电量达到5633亿 kwh，占全国电力装机容量的21.6%，年发电量的 16.4%。从 2004 年起，

4、我国水电装机容量就一直居世界第一。我国成功地解决了水电工程的一系列世界级技术难题，在高坝工程技术、 泄洪消能技术、 地下工程技术、高边坡工程技术、 现代施工技术、 大型机组制造安装技术、水电站运行管理技术、远距离大容量超高压输电技术等方面取得了创新性的突破，建成和正在建设一批大型和世界级特大型水电站，使我国水电发展的技术水平已达到世界先进水平，并在某些方面处于领先水平。1.3 发展前景据国家可再生能源中长期发展规划. 水电的发展目标为： 2010 年装机容量达到 1.9 亿 kw ，2020 年装机容量达到 3 亿 kw 。按照这一规划目标，包括今年在内13 年需新增加 1.52 亿 kw ，

5、平均每年需新增加约1200万 kw 。应该说，继续按照规划。通过重点开发金沙江、雅砻江、大渡河、澜沧江、黄河上游和怒江的水电资源，这个规划目标是完全能够实现的。1.4 存在问题(1) 截至 2008 年，我国水电开发程度仅为42% ，虽然较之前几年不到30% 的开发程度已经有明显提高，但是相较于发达国家80% 的水平而言还有很大差距，尤其是水能资源最为丰富的西部地区更是没有得到充分的利用。(2) 我国水电机组发电效能不高。 就 2008 年数据来看， 我国水电装机容量占整个发电机组装机容量的21.6%，但是只发出了占总电量16.4%的水电，水电效能指数为 0.76，远低于其他水电国家。这意味着

6、我国水电机组实际发电量远远小于设计发电能力， 机组运转效率不高。 究其原因， 除了我国水能资源季节分布不均之外，很大程度上是由于缺乏龙头水库的调节能力以及大量老化陈旧、技术水平低、管理不善的水电机组存在造成的。(3) 我国水电事业的发展迫切需要推动水电可持续发展理论研究，大力开发环境友好型水电技术， 加强水电建设的生态环境保护研究，在制约我国水电发展的重点研究领域和关键技术环节取得突破。2 风电2.1 风电优势风能是清洁的可再生能源。 我国风能资源丰富， 利用前景广阔。 风力发电是新能源领域中技术成熟、 具有规模开发条件和商业化发展前景的新能源。发展风力发电对于调整能源结构、 减少二氧化硫等有

7、害气体和粉尘的排放、减轻环境污染等方面有着非常重要的意义。风电作为清洁能源具有很多优势：比水电更具开发潜力；与核电相比，建设周期短，安全性高；与太阳能相比，成本更接近传统能源。其缺点是，它是一种密度小的随机性能源。我国许多地方， 冬春季枯水期间水电出力不足，正是风力强劲的季节，风电和水电配合使用，尤为可取。2.2 发展现状1986年 4月， 山东荣成建成 3 台 55kw机组风电场，开启我国风电发展历程。但受资金和技术制约，风电发展缓慢，2002 年底全国装机仅 46 万 kw 。2005年， 可再生能源法颁布实施，明确支持风电等新能源发展，风电发展进入快车道。从2006 年起，全国风电连续3

8、 年翻番增长。截至到 2008 年年底，已累计建成风电场238 个，年发电量 148亿 kwh，累计风电装机容量跃过1300 万 kw大关，达到 1324.22 万 kw ，风力发电能力排名世界第 4。2009 年上半年，风电装机增长到1661万 kw 。虽然风电发展取得了很大的成绩， 但风电产业在我国仍然是一个幼稚的产业，仍处于起步阶段。目前风电占全国8 亿 kw电力装机的比重仍很低，发电量占总发电量的比重也不足0.5%。风电制造是集空气动力、 自动控制、 机械制造、 信息技术于一体的综合性很高的行业。国内风电整机制造商达70 多家。此外，还有一百多家零部件制造商。该行业相关产品国产化率达到

9、70% 。设备制造是风电建设最重要的环节，占到投资的70% 。风电的快速发展，带动了设备制造的国产化。目前，我国已有10 多家企业可批量生产1.5mw 和 2mw的风电机组，3mw 的风电机组也已投入运行， 基本形成了风电设备制造产业， 2008年国产风电设备市场份额已达75% 。目前国内已基本形成从零部件、整机到风电场建设、 运营的完整产业链。 虽然在产品质量以及某些环节( 电控系统 ) 依然存在诸多问题， 但产，能过剩引导的行业竞争和整合， 将逐步加速产业的升级进程。 企业也通过联合研制等手段逐步消化技术难题，掌握大功率风机的设计、生产和运营技术。2.3 国际动态风电是目前技术最为成熟、

10、最具规模开发条件的新能源发电方式。在当前应对全球气候变化的大背景下， 风电发展受到了世界各国的高度重视。在一些国家，特别是欧洲的丹麦、德国、西班牙，风电已经成为电力主要组成部分。大型化、变速运行、变浆距及无齿轮箱是世界风电设备发展的新趋势。现在世界上兆瓦级的风电机组已具备了商业化价值，如美国的主流机型是1.5mw风机：丹麦主流机型是 2.0-3.0mw 风机；早在 2004年的汉诺威工业博览会上，4.5mw的风电机组即已面世。 目前，单机容量最大的风电机组， 是德国公司生产的容量为 5mw 的机组。今后风电产业技术发展的趋势是：更大容量、新型结构和材料、海上风机。2.4 发展前景我国拥有十分丰

11、富的近海风能资源。近海10m水深的风能资源约1 亿 kw ；20m水深的风能资源约3 亿 kw ；30m水深的风能资源约4.9 亿 kw 。我国海上风能的量值是陆上风能的3 倍，初步估算，可开发装机达10 亿 kw 。风电有条件成为火电、水电之后的第三大电力能源，具有广阔的开发应用前景。据预测，按照目前的发展速度，到2020年我国风电装机很可能达到1.5 亿kw 。按此测算，可带动1.5 万亿元的投资，每年产生的3000多亿 kwh的清洁电力，可节能 1 亿 t 标准煤，减排二氧化碳2 亿多 t 。风电的快速发展， 不仅为调整能源结构、 保护环境作出了重大贡献， 也对温室气体减排、应对气候变化

12、作出了贡献。由于并网问题和区域电力供求矛盾的问题，发展海上风机、 解决沿海经济发达地区的电力需求矛盾， 是风电发展的长期趋势。 另外，从风力资源和不占有土地方面考虑，海上风机也比陆上风机优越。 虽然海上风电场的建设成本相对较高，但通过国家的政策性投入和风电企业的技术优势，可以预见高端的海上风机产品在未来两三年内将逐步扩大成为主流。2.5 存在问题与讨论风电产业发展面临着自主研发能力不强、产业服务体系不健全、 人才短缺等多方面的问题。虽然该行业相关产品国产化率已达到70% ，但是国内企业并未掌握关键部件的核心技术。同时，由于风电资源与电力市场逆向分布，现有电网输送能力不足。此外，风力发电的间歇性

13、、 随机性的特点， 也给电力运行调度提出了挑战。目前，我国有 1/3 的风机处于闲置或空转状态，无法并网发电。是因为风电“过于弱小”，使得电网的接纳热情不高、经济动力不足。自 2006 年以来，我国风电装机容量连续三年翻番，如此爆发式增长让电网规划始料未及。 与此同时， 我国风能资源丰富地区通常远离电力负荷中心许多大型风电项目建在电网薄弱的边远地区，这给风电并网及其后的调度带来了很大困难。无法忽略的是， 时大时小、 忽有忽无的间歇性电流， 在客观上制约着风电上网。上亿千瓦是人类从未想象过的风电容量，如何与如此大容量的不稳定电力配套，对未来电网建设是一个挑战。不稳定的风电一旦上网， 对电网会有影

14、响， 但并非不能解决。 根据欧洲风电发展的经验及业界普遍观点，风电在电网中的比重不超过20% ，是电网可以接受的安全线。 在此范围内， 可通过水电、 分布式供能等方式与风电互补调峰，以确保电网安全。可以预见， 10年后我国可能拥有上亿千瓦的风电机组。倘若电网一时间消化不了，如何用掉这些送不出去的 “绿电”必须采取预案。可以将“潮水般涌出”的海上风电直接供给规模化制氢、海水淡化、电解铝、氯碱化工等高耗能行业，就地消化。“直供”不仅能将风电100% 消耗，还可降低 30%40%的风电场建设成本。值得一提的是， 不稳定的风电电流只会让海水淡化、电解铝等行业的产量上下波动，却并不影响电解效果。目前，我

15、国已在甘肃、内蒙古、江苏等地规划了7 个 10 亿瓦级风电基地，被誉为“风电三峡”。届时，相当于若干个长江三峡的电量将通过电网寻找各自的 “用武之地”。 应对风电并网难， 既要加紧建设与可再生能源匹配的智能电网，适当发展分布式小型风电场，又要为可能上不了网的风电广辟消纳途径。3 太阳能3.1 太阳能优势丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。太阳能利用包括太阳能光伏发电、太阳能热发电， 以及太阳能热水器和太阳房、太阳能空调等利用方式。与水电、风电、核电等相比， 太阳能发电没有任何排放和噪声，应用技术成熟， 安全可靠。除大规模并网发电和离网应用外

16、， 太阳能还可以通过抽水、 超导、蓄电池、制氢等多种方式储存，太阳能几乎可以满足我国未来稳定的能源需求。3.2 国际动态近几年国际上光伏发电快速发展。2008年全球光伏市场增至5.5gw ，全球太阳能安装总量已累计达15gw 。虽然受金融危机影响，德国、西班牙对太阳能光伏发电的扶持力度有所降低， 但其它国家的政策扶持力度却在逐年加大。日本政府 2008 年 11 月发布了“太阳能发电普及行动计划” ，确定太阳能发电量到2030年的发展目标是要达到2005 年的 40 倍，并在三五年后， 将太阳能电池系统的价格降至目前的一半左右。 2009年还专门安排 30 亿日元的补助资金，专项鼓励太阳能蓄电

17、池的技术开发。 2008年 9月 16 日， 美国参议院通过了一揽子减税计划，其中将光伏行业的减税政策(itc) 续延 2-6 年。近 10 年来，全球太阳能光伏产业平均年增长率为41.3%，太阳能电池产业规模扩大了 35 倍。2008年，全球太阳能电池的生产能力比2007 年增加 83% ，达到 13gw ；太阳能电池产量同比增长35% ，达到 4725mw ；光伏安装量比上一年增长35% ，达到3962mw 。在过去 15 年中，全球光伏产业以25% 的年均增长率迅速成长。目前各国政府非常重视光伏产业， 并把其作为应对国际金融危机、培育经济新增长点的重要举措。3.3 发展现状2007年，我

18、国太阳能产业规模已位居世界第一，是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的太阳能光伏电池生产国。2008 年，我国的太阳能产业在不利经济形势下仍保持了30% 的高增长。我国 2008 年太阳能电池产量已突破2000mw ，占全球产量的 36.7%；数据显示，2001年我国光伏电池产量仅3mw ，2008 年已达 2000mw ，居世界第一。 6 年的时间增长了 600 多倍。利润的丰厚促使更多、 更大的资金在近两年涌入光伏电池产业，目前，我国的光伏电池产量已占全球总产量的1/3 。我国太阳能光伏产品出口近年快速增长，行业迅猛发展。2008 年我国太阳能光伏产品全年出口已达63.64 亿

19、美元， 2009 年 18 月份出口 87.21 亿美元，比 2008 年同期增长 123.37% ，占太阳能光伏产品国际贸易额的近10% 。2009年 18 月份太阳能电池出口29亿美元，出口占比33.28%。3.4 发展前景目前从能源供应安全和清洁利用的角度出发，世界各国正把太阳能的商业化开发和利用作为重要的发展方向。欧盟、日本和美国把2030年以后能源供应安全的重点放在太阳能等可再生能源方面。根据欧洲jrc的预测，到 2030年太阳能发电将在世界电力的供应中显现其重要作用，达到10% 以上，可再生能源在总能源结构中占到 30% ； 2050年太阳能发电将占总能耗的20% ， 可再生能源占

20、到50%以上，到 21 世纪末太阳能发电将在能源结构中起到主导作用。我国可再生能源法 的颁布和实施， 为太阳能利用产业的发展提供了政策的保障；京都议定书的签定， 环保政策的出台和对国际的承诺，给太阳能利用产业带来机遇； 西部大开发为太阳能利用产业提供巨大的国内市场；我国能源战略的调整，使得政府加大对可再生能源发展的支持力度，所有这些都为我国太阳能利用产业的发展带来极大的机会。3.5 存在问题(1) 多晶硅制造业是光伏产业链的首端，是影响整个产业发展规模的重要环节，国内多晶硅原材料生产技术落后，且产量供应不足，多依赖国外进口。这是目前限制我国光伏产业发展的瓶颈。由于供需巨大缺口的出现， 近期我国

21、部分企业开始进入多晶硅生产， 预计今后几年我国多晶硅过度依赖国外的局面有所改观。(2) 虽然国内太阳能电池生产取得巨大成绩，技术水平与国际相当，但仍停留在引进、消化、吸收层面，自主研发能力较弱，不利于产业长期发展。(3) 我国目前光伏发电系统安装容量不及生产容量的2% ，市场狭小已经严重阻碍我国光伏技术的跨越式发展。(4) 光伏产品生产量大，但应用水平低。在国外市场需求拉动下，光伏产品生产集中在珠三角、 福建、浙江等沿海城市， 出口产品包括太阳能灯、 太阳能计算器、太阳能电池和组件。 我国已成为世界上最大的光伏产品生产国，但受产品价格和市场空间的限制，国内太阳能光伏产品应用程度不高。4 核电4

22、.1 发展现状截至 2008 年底，我国核电机组容量仅占电力装机总容量的1.3%，远远低于17% 的世界平均水平，共有11 台核电机组安全稳定运行，总装机容量约为910万 kw ，核发电量占比仅为2% ，在 30 多个核国家中排名倒数第一。而以燃煤为主的火电装机却占到全国电力装机总容量的76% ，火电发电占总发电量的84% 。2009年 6月 17 日，福建福清核电项目2 号机组开始浇注核岛混凝土。这使我国已开工建设的核电机组提前增加到14 台，总装机容量 1435万 kw ，占全世界在建核电机组的30% 左右。目前我国已建 11 台机组，装机 910万 kw 。 在建 24台核电机组，总装机

23、 2540万 kw 。今年将安排浙江三门、山东海阳、广东台山、海南昌江和山东荣成等5座核电厂开工建设。4.2 发展前景国际原子能机构总干事巴拉迪指出，近年来，全球对能源的需求和对核能的兴趣不断增长， 现在全世界共有430 多座运营中的核电站， 使用核能的国家已达30 个，有 60 多个国家 ( 其中大多数是发展中国家 ) 已向国际原子能机构表示有意发展核电。经合组织核能机构预测，全球核电装机容量到2030年将增长 66% 。我国核电建设走过了近30 个年头，正进入批量化、规模化发展的新阶段。我们的目标是：在2020 年左右形成比较完整的自主核电工业体系，具备批量化建设先进核电站能力， 建立完善的核电法规和标准体系，努力培育与国际先进水平接轨的核电建设和运营管理模式。到2020年，我国核电运行装机容量将达到7000万 kw ，拟加强沿海核电发展，科学规划内陆地区核电建设，核电占电力总装机比例达到 5% 以上。这意味着每年至少开工建设两个核电