國內外新能源利用現狀

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部深處所產生的熱能。包括太陽能、風能、生物質能、地熱能、核聚變能、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生的能量。可再生能源是指可以永續利用的能源資源，如水能、風能、太陽能、生物質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。新能源能夠緩解經濟發展與能源及環境之間的矛盾，可以減少污染物的排放，保護生態環境，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展的領軍者。奧巴馬總統在其就職演說中明確提出了“我們將利用太陽、風和土壤來為我們的汽車和工廠提供能源”，使發展新能源成為“美國復興和再投資計劃”的重要組成部分。美國計劃用3年時問使可再生能源產量增加1倍，2012年占發電比例提高到10%，2025年增至25%。美國未來10年還將投資1 500億美元建立“清潔能源研發基金”，用于太陽能、風能、生物燃料和其他清潔可替代能源項目的研發和推廣。奧巴馬擬定的能源戰略政策目標主要包括大力開發可再生能源、控制溫室氣體、提供大量綠色就業崗位、提高能源利用效率等。奧巴馬能源戰略構想顯示，美國希望改變能源利用方式，開發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

作為歐洲老牌工業基地，德國正大力發展新興能源。為了保持并擴大在新興能源領域的技術優勢，德國聯邦政府在2006～2009年的“高科技戰略”規劃中，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在新興能源領域里的創新計劃。金融危機爆發之后，德國為強化其在新能源領域已經獲得的相對優勢，進一步加大了政策支持力度，通過了溫室氣體減排新法案，使風能、太陽能等可再生能源的利用比例從現在的14%增加至2020年的20%。德國聯邦環境部和各大研究機構經過市場調研后得出，到2020年，新興能源產業為德國經濟所作出的貢獻將首次超過汽車工業和機械制造業，成為德國第一大產業。德國的目標是，到2020年國內生產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，近年來節能技術使能源利用效率大幅提高，新能源開發利用出現扭虧為盈的倍增趨勢，經濟抗風險能力大大增強，從而大幅絳低了對傳統能源的依賴。日本除大力發展火電、水電、燃油、燃氣等常規能源項目外，還注重利用太陽能、風能、光能、燃料電池、氫能、超導能等新能源，積極開展潮汐、波浪、地熱、垃圾等發電項目的研究工作。日本經濟產業省制定最新計劃，到2030年，風力、太陽能、水力、生物質能和地熱等的發電量將占日本總用電量的20%。

2.4 英國

英國把北海當成了“未來之灣”，大力發展風能。早在2007年公布的能源白皮書中，英國政府就將海上風能利用提到了同開發海上油氣田同等重要的位置。2008年，英國成為世界上海上風能利用力度最大的國家，擁有數量最多的風力發電站，總裝機容量也首屈一指。到2020年，英國風力發電總量預計將達330億W，這意味著英國計劃建成的海上風力發電能力幾乎要占到全球市場的一半。為了到2020年實現歐盟所定下的再生能源目標，英國政府計劃將陸上風電場的發電量增加到目前的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保為目標，強調要推進節能工作，發展可再生能源。多年來，法國大力發展核電工業，金融危機以來，法國政府更是將發展新能源視為拉動經濟的一個重要增長點。2008年11月，法國環境部公布了一攬子旨在發展可再生能源的計劃，涵蓋生物能源、風能、地熱能、太陽能以及水力發電等多個領域。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%，相當于每年為法國節省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%，清潔能源發電占總發電量的42.3%。該目標略微領先于歐盟的目標，后者目標比率分別為20%和40%。

2.7 丹麥

作為生態村理念的首創國，丹麥是能源問題解決得最好的國家之一。1973年第一次石油危機后，丹麥大力調整能源結構，依靠科技進步，提高能源效率，積極開發和大力推廣新能源，探索出了一條“高效、清潔、可持續”發展的道路。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和利用中首推風能，在其制訂的最新能源計劃中，明確提出到2030年能源構成將是風能占50%，太陽能15%，生物能和其他可再生能源35%。其中風能在2025年還將占到電力供應總量的75%。

2.8 芬蘭

芬蘭是一個能源小國，無煤無油無天然氣，但其工業的基礎產業——木材加工業、化工業和造紙業則是耗能大戶。為解決這一矛盾，芬蘭充分利用國內豐富的森林資源，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的副產品和殘余廢物。另一類生物燃料則包括泥煤和一些非食用生物等。如今芬蘭已經建立起了配套完善的生物能源商業鏈。全國大約有400個大中型能源工廠使用生物燃料發電供熱，取得了良好的經濟效益和社會效益。芬蘭被譽為全球最環保的國家之一。目前可再生能源已經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——地熱，成為全世界最干凈的國家。據勘探，冰島全國共有800多處熱田，是世界上熱田最多的國家之一。迄今為止冰島地熱發電的潛力只開發了一小部分，主要電力供應仍來自水力發電，因此利用地熱資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”的協會成立，該協會提出了冰島進入“氫氣時代”的發展規劃，準備在2015至2020年間生產使用氫氣的汽車和船只，并開始全面的技術市場化。冰島還計劃在2050年之前把整個交通系統改造成氫動力系統。

2.10 挪威

2001～2006年，挪威連續6年被聯合國評為“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，其水電開發較早，至今已有100年的歷史，水電技術十分先進。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能和氫氣結合起來發電的國家。2004年挪威在西海岸修建了尤茲拉風力發電場，該發電場把平時風力發電產生的剩余電力用于分解海水，通過水分子電解產生氫氣后，將其儲存在一個大的容器里，再注入到常規的氫發生器或注入到燃料儲存室里，一旦由于沒有風或風力過大風車不能轉動時，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業生產，大部分地區都可推廣種植甘蔗、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、垃圾車等公共服務的車輛都是以乙醇作為燃料。在巴西的加油站內，除了有汽油、柴油，還有“酒精”燃料。巴西在生物燃料領域有著相當的發展，從甘蔗中提取的乙醇早已成為了一種被普遍應用的燃料。據統計，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，其乙醇在今年的產量可能突破170億升，相當于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狀

我國發展可再生能源目標是，到2020年非化石能源占一次能源消費比重達到15%左右［3］。根據中國國家能源局公布的數據（圖1），截至2010年年底，中國發電裝機總容量為96 262萬k W，火力發電占73.4%，在總裝機量中仍占主導地位。非化石能源裝機比重合計占26.6%，比上年提高1.1%。

圖1 2010年中國發電裝機總容量及新增容量構成分解

對比歐洲發電裝機總容量數據（圖2），截至2010年底，歐洲發電裝總容量為81 905萬k W，小于我國的總容量，但其中非化石能源的比例比較高，幾乎占據1／2，為45.9%。

圖2 2010年歐洲發電裝機總容量及新增容量構成分解

比較中國及歐洲發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，近年來光伏和風能主導了新增的發電裝機容量，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，當前，中國的非化石能源仍以水電為主，近年來，風電與核電都有了長足的發展，但光伏發電裝機容量仍處于較低水平。

從2010年新增發電設備容量來看，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 風電產業發展勢頭迅猛

截至2010年底，中國全年風力發電新增裝機達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，中國的風電總裝機連續5年實現翻番。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，中國風電發展勢頭迅猛，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《中國風電發展報告2010》預測，2020年中國風電累計裝機容量可以達到2.3億k W，相當于13個三峽電站；總發電量可以達到4 649億k W·h，相當于取代200個火電廠［4］。

3.2 光伏產業走上快速發展之路

中國光伏發電產業于20世紀70年代起步，90年代中期進入穩步發展時期。得益于歐洲光伏市場的拉動，中國的光伏產業在2004年之后經歷了快速發展的過程，連續5年的年增長率超過100%。2007年至今，中國已經連續4年光伏電池產量居世界首位。2010年世界前16家太陽能電池公司中，中國占有8家。2010年，中國光伏電池產量已超過全球總產量的50%。目前已有數十家光伏公司分別在海內外上市，據估算，行業年產值超過3 000億元人民幣，直接從業人數超過30萬人。中國光伏產業走上了快速發展之路，已經掌握了包括太陽能電池制造、多晶硅生產等關鍵工藝技術，設備及主要原材料逐步實現國產化，產業規模快速擴張，產業鏈不斷完善，制造成本持續下降，具備較強的國際競爭能力。但中國的光伏應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 我國光熱產業位于世界前列

中國是世界上最大的太陽能熱水器生產和應用國。產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。2007、2008、2009、2010年我國太陽能熱水器年產量分別是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業企業總數2 800家左右；銷售額20億元左右的企業4個，10億元左右企業1個。中國太陽能熱利用協會主任羅振濤表示，我國太陽能熱利用產業“十二五”期間有望實現產量同比“十一五”期間增長20%的目標［5］。

3.4 生物質能產業存在瓶頸

生物質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。生物質能源目前主要用于發電和轉化為“綠色汽油”與“生物石油”。2010年，全國沼氣發電裝機為80萬k W，2020年將達到150萬k W；2010年垃圾焚燒發電裝機達到50萬k W，到2020年焚燒發電的垃圾處理量將達到總量的30%，垃圾焚燒發電總裝機將達到200萬k W以上。國內最先起步的是生物質轉化替代石油，即乙醇汽油。在生物柴油方面，目前全國有7家萬t級生物柴油生產企業，生物柴油年產量超過100萬t。

但目前我國生物質能源的發展面臨一些瓶頸問題，包括生物質資源不足、品質不佳、收集困難、難于轉化；生物質催化與轉化效率低下，過程能耗和水耗高；生物轉化工藝難以低成本規模化放大，以及生物能源終端產品品質不佳、產品標準欠缺；與糧爭地；破壞生態環境；技術落后；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個能自主設計和建造核電站的國家，但核電的發展狀況與核大國的地位極不相稱。2007年，我國核電發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%和總發電量的2%，與世界核電水平17%相比，我國核電仍有很大的發展空間。

近年來我國不斷調高核電發展的目標，根據最新目標，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［7］。

4 結語

有關數據顯示，中國已經成為世界第二大能源消費國，并且將在3～5年內超越美國成為世界最大能源消費國，新能源產業的發展對于中國未來經濟的走向至關重要。備受業內矚目的《新興能源產業發展規劃》一直被視為新能源產業發展的風向標。據國家能源局規劃發展司司長江冰透露，規劃期為2011～2020年，規劃期累計直接增加投資5萬億元，規劃期每年增加產值1.5萬億元，增加社會就業崗位1 500萬個。新能源產業已經被列入了國家重點支持的七大領域之一，各地方政府也制定了很多優惠政策鼓勵企業發展新能源產業。在如此給力的政策下，新能源產業將迎來再一次的井噴式發展［8］。

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

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

［3］趙玉文，吳達成.2010中國光伏產業發展報告［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業聯盟（CPIA），風電規模中國超美國躍居世界第一［N］.京華時報，2011－01－13（42）.

［5］中國農村行業能源協會太陽熱利用專業委員會，中國資源綜合利用協會可再生能源專業委員會，中國節能協會太陽能專業委員會.中國太陽能熱利用產業發展研究報告［R］.北京：國家能源局新能源，2011.

［6］李 琳，鄭 驥.我國生物質能行業發展現狀及建議［J］.中國環保產業，2010（12）：50～54.

［7］中國節能環保集團公司，中國工業節能與清潔生產協會.2010中國節能減排產業發展報告［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展新引擎［N］.中國能源報，2011－01－21（17）.