聚焦新能源 亮出一道新风景

全球涌动的新能源热潮，吸引人们以期待、好奇、思考的目光关注着太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能……本版就此集纳了专业人士具有代表性的声音，亮出一道新能源风景。

聚焦新能源：竞走在产业化道路上——韩文科 任东明 高虎

清洁、环保、可再生是新能源的突出特点。上世纪７０年代以来，新能源开发利用受到世界各国的普遍重视，许多国家都将开发利用新能源作为提高能源安全、应对气候变化和实施可持续发展战略的重要途径。最近几年，随着国际石油价格的大幅攀升以及《京都议定书》的生效，新能源发展愈加成为国际能源领域的热点。

纵观国际新能源产业化的发展经验，大体可以归纳出四个主要特点：一是加强立法，从法律上保障新能源的发展；二是制定规划，明确目标；三是制定经济激励政策。这些政策概括起来有财政补贴、税收减免、电力加价和低息贷款等；四是加强宣传，把强化决策者和普通公民对发展可再生能源的重大意义的认识放在十分重要的地位。

　　新能源趋近主导地位

　　从目前新能源的资源状况和技术发展水平来看，水能、风能、生物质能和太阳能已经成为发展重点。其中，风电技术已基本成熟，开发成本接近常规能源，未来将会继续保持较快的发展速度。到２００６年底，世界风电装机总容量达到了７５００万千瓦，过去１０年中年均增长２８％，已成为继火电、水电和核电之后的第四大主要发电电源。太阳能发展的主要方向是光伏发电和热利用，２００６年，全球太阳能产业的生产能力约２００万千瓦，总使用量接近７００万千瓦，平均增长速度超过了６０％，但光伏发电的主要市场仍然在发达国家；太阳能热利用的发展方向是太阳能一体化建筑，未来的重点是在提高太阳能供热的可靠性的基础上进一步向供暖和制冷方向发展。生物质能的主要利用方式是发电、供热和生产液体燃料，其中全球范围内利用生物质制取燃料乙醇的年生产量已经超过３０００万吨，在石油替代方面开始显示潜力。

　　总体来看，最近２０多年来，新能源技术获得了快速发展，产业规模、经济性以及市场化程度大大提高。预计在２０２０年以后，新能源将会得到更快的发展，并逐步成为主导能源。

　　明确产业化发展战略

　　为了促进新能源技术进步，降低开发成本，加快产业发展，世界各国尤其是欧美等发达国家都制定了发展战略，提出了明确的发展目标，并通过强制立法来保障战略目标的实现。

　　欧盟是世界上新能源产业发展最快的地区之一。全球６５％以上的风电机组分布在欧洲，仅德国、西班牙、丹麦三国的风电装机就占到全球的５０％左右。欧洲也是并网光伏发电和生物质能发电装机最多的地区之一。欧洲新能源产业的发展，主要是采取了一系列行之有效的措施的结果。例如，欧盟在１９９７年就颁布了可再生能源发展白皮书，提出２０１０年可再生能源要占欧盟总能源消耗的１２％，２０５０年达到５０％。同时，各成员国也纷纷制定了本国的发展目标，采取立法等强制手段支持可再生能源的发展。如英国和德国都承诺，２０１０年和２０２０年可再生能源的比例将分别达到１０％和２０％；丹麦制定了名为“２１世纪的能源”的能源行动计划，明确提出２０３０年前，可再生能源在整个国家能源构成中的比例将每年增加１％；德国、西班牙则实行较高的“固定电价”来推动可再生能源产业的发展；北欧部分国家则提出了利用风力发电和生物质发电逐步替代核电的战略目标。

　　日本自１９９３年开始实施“新阳光计划”以加速光伏电池、燃料电池、氢能及地热能等新能源的开发利用。１９９７年，日本又宣布了７万太阳能光伏屋顶计划，其目标是到２０１０年将安装７６０万千瓦的太阳能电池。在该计划的支持下，日本已成为世界上光伏发电技术最先进的国家之一。另外，日本在燃料电池汽车技术开发方面也取得了巨大进展，有望成为继美国、德国之后，在燃料电池汽车技术方面领先的国家。

　　以战略眼光瞄准市场

　　美国发展新能源技术的基本战略主要是占领技术发展的制高点和建立起广阔的市场。在这一发展战略的指导下，美国目前不仅拥有世界领先的新能源技术开发和设备制造能力，同时也获得了巨大的市场份额。美国能源部已经制定了风电、太阳能发电、生物质能发电以及氢能发展的技术“路线图”计划，提出到２０２０年，太阳能光伏发电将占美国发电装机增量的１５％左右，累计安装量达到３６００万千瓦，继续保持在光伏发电技术开发、制造水平等方面的领先地位。

　　在发展中国家中，印度和巴西是新能源产业发展的代表。巴西政府早在上世纪７０年代就开始实施生物液体发展计划，大力开发以甘蔗为主要原料的乙醇燃料，强制要求石油公司必须供应混合或纯乙醇汽车燃料。经过３０多年的努力，巴西已成为全球生物液体燃料的生产和使用大国，年生产乙醇燃料１５００多万吨，不仅满足了国内的需求，每年还向国外出口上百万吨。印度对新能源也给予了高度重视，专门成立了“非常规能源部”，具体负责制定新能源发展的相关政策和发展计划。近年来，印度的风电业发展迅速，已建立较成熟的风电产业体系，装机总量排名世界第四，已经成为名副其实的风电大国。

　　（作者单位：国家发改委能源研究所）

风机下海 容量倍增 前景无量

风力发电蓬勃发展——施鹏飞

１９７３年发生石油危机以后，美国、西欧等发达国家为寻求替代化石燃料的能源，投入大量经费，动员高科技产业，利用计算机、空气动力学、结构力学和材料科学等领域的新技术研制现代风力发电机组，开创了风能利用的新时期。丹麦、德国和西班牙等欧洲国家还相继出台了激励风电发展的政策，其核心是长期固定较高的风电收购电价，鼓励投资，培育稳定市场，使这些国家成为风电机组市场扩展最快的地区。

在一片风力资源好的地方，将多台并网型风力发电机组按照地形和主风向排成阵列，组成机群向电网供电，是大规模利用风能的有效方式。单机容量是风电机组技术水平的标志，２００６年安装的机组平均单机容量约１５００千瓦，而１０年前只有５００千瓦。风电场的选择也标志着风电技术的发展水平。风机“下海”是当前的一个动向。海上风能资源比陆上大，不但风速高，而且很少有静风期，能更有效地利用风电机组的发电容量。海上风电分为近海风电和深海风电，其中近海风电场设在离海岸比较近的地方，而且风电机组的基础与海底连接，深海风电的机组采用漂浮式基础，目前尚处于研究阶段。近海风电除了与陆上不同的气候环境外，增加了水下基础结构、海浪和海流的载荷、海水生态环境影响等技术课题。２００６年世界近海风电总装机容量已达到８８万千瓦，主要设在丹麦和英国海域，预计德国也将大规模开发海上风电。

　　风电增长率很高。根据丹麦ＢＴＭ咨询公司对全世界风力发电的装机容量、产业的销售量等的统计，２００６年新增风电约１５００万千瓦，累计约７４３０万千瓦。２００１—２００６年的平均增长率约为２４％。风电发电量占全世界总发电量的比例已从２０００年的０．２５％增加到２００５年的０．６％，预计２０１５年可能占到３％。２００６年累计风电装机最多的１０个国家占世界风电装机的８５％，与２００５年相比，德国、美国和西班牙保持了前三名的地位，中国则从第八名升到第六名。

　　目前，欧美厂商生产的风电设备仍居市场主导地位，而且采用了先进的变桨距变转速技术。但是，发展中国家的风电产业也在迅速发展，２００６年世界新增容量中印度Ｓｕｚｌｏｎ公司排到第五名，市场份额占７．７％，中国的新疆金风科技公司首次进入前十名，市场份额达到２．８％。近两年由于市场发展快，风电设备的零部件和主机都出现供不应求的局面，加上钢和铜等原材料涨价，促使设备价格上扬。如果风电机组的价格按每千瓦９００美元估算，２００６年全世界风电设备的产值约１３５亿美元，风电场建设的投资总额约２００亿美元。

　　由于自然条件和技术水平所限，风电的发展还存在一些制约因素。首先是空气的密度低，将风的动能转换为电能要求庞大而昂贵的机械设备，所以发电成本高，只有政府制定较高的收购电价，投资才能有合理收益；其次是风速的变化激烈，风电机组要在野外恶劣条件下运行２０年，设计和制造技术难度很高；第三则是风的间歇性造成风电场输出电能时断时续，给电网保持安全稳定运行带来许多“麻烦”，需要提供更多技术上和管理上的“辅助服务”加以克服。

根据丹麦ＢＴＭ咨询公司的预测，未来５年全世界无论当年新增还是累计风电装机容量都要翻一番，２０１１年当年新增３３００万千瓦，累计达到２亿千瓦，其中欧洲约占一半，因为欧洲将风电的发展作为实现减排二氧化碳等温室气体承诺的措施。２００３年欧洲风能协会提出２０２０年的目标是１．８亿千瓦，占欧洲电力装机容量的２１％。

可以相信，随着化石燃料资源减少，火电成本必然增加，风电将具备市场竞争能力，会发展得更快。风电以其良好的社会和环境效益，日渐成熟的技术，逐步降低的发电成本，必将成为本世纪重要的电源。

　　（作者为中国水电工程顾问集团公司专家委员会委员）

                     放眼全球：节能减排的先锋——刘昊明

节能环保一直是全球热议的话题。随着时代的变迁，人们的观念大体迈过四个台阶：一是节省能源（energy saving），这种产生于石油危机的认识，反映出人们对能源枯竭的担心；二是能量守恒(energy conservation)，人们开始注重保护性使用能源；三是提高能效（energy efficiency），人们开始将目光转向提高能源使用效率；四是节能减排，对气候变化的忧虑，促使人们不仅致力于开发传统化石能源的替代品——新能源（包括可再生能源），而且更多地关注能源的环境效益，即污染物包括温室气体排放量的高低。

　　如今，节能减排越来越多地和新能源共同出现。在英国、德国等西欧国家，“低碳”（low carbon）、“无碳”（carbon neutral）、“零碳”（zero carbon）等概念已逐渐为公众接受。如：英国提出在建筑行业中推行“零碳”标准、在零售业中提倡“低碳”和“零排放”，建议超市上架商品都附带碳排放标签，以表明其“生态足迹”，即产品在制造过程中使用一次能源所产生的温室气体排放量，从而让购买者很容易区分环保型产品和污染型产品。不难想象，那些使用诸如风能、太阳能、氢能等清洁能源生产出来的产品，能让人们在消费的同时，得到一种道德和良心上的满足感。显然，推广减排意识，就是寄望于人们对使用新能源生产的产品的偏爱，进而刺激新能源的市场活力。

走公众路线，除了市场的自然调节，也离不了政府的政策和财政支持，对于科技含量高的新能源来说，更是如此。为了不让新能源成为人们可望而不可即的“贵族能源”，不少国家进行了诸多尝试。比如，英国为了让新能源走入社区，拨专款在政府福利房中推广新能源技术。他们通过计算能源使用量占家庭支出的比例，得出低收入者耗能指标过高的结论，进而认为低收入者应成为推广家用节能技术的主要对象。同时，英国政府大力扶持节能社区建设，在审批土地时，对计划使用太阳能、生物质能等新能源的节能建筑，都在土地租期、土地出让费和税收方面给予很多优惠。

当然，为减排而推动新能源，也引发了矛盾和挑战。对于发展中国家而言，挑战的成分更加明显。在目前阶段，新能源的初始建设费用高，投资回收期比较长，而且许多关键技术都掌握在发达国家手中。资金和技术瓶颈成为发展中国家推广使用新能源的障碍。人们应该认识到，西方发达国家使用污染最重、排放最高的廉价能源——煤电完成了自身的工业化过程，而目前广大的发展中国家正处在迈向工业化的不同阶段，现在就要求其使用最昂贵的能源——新能源来实现工业化显然有失公允。据了解，发达国家的某些利益团体正在极力推动本国政府通过碳排放法案，针对“生态足迹”有缺陷的产品提高贸易门槛，甚至将这一问题纳入到国家间的政治日程上来。这些都是不利于新能源在经济全球化背景下生存发展的不和谐音符。

　　对发展中国家来说，新能源的开发使用不能盲从，必须选择最适合本国国情的发展道路。发达的工业化国家只有帮助发展中国家共同开发新能源技术，在资金和技术转让方面提供支持，才能真正推动国际社会携手实现减排目标。

　　（作者单位：中国节能投资公司）

市场急剧扩张　原材料供不应求

太阳能炙手可热——王文静

太阳能技术运用的步伐日益加快，其标志之一就是太阳电池产量的迅猛增长：自从１９９９年起已经连续７年增长超过３０％，２００６年世界太阳电池总产量达到２５００兆瓦，比２００５年增长４２％。从生产地区的分布来看，２００６年最大的产地仍然是日本，其总量达到９２８兆瓦，其次在德国，产量达到６５７兆瓦；中国已经以３６９．５兆瓦的年产量超过美国的２０２兆瓦，成为世界第三大太阳电池生产国。

但在这些数字的背后，却广泛存在生产与安装的失衡现象。２００６年，全球太阳电池生产量比实际安装量超出１０８０兆瓦。其中，德国的生产与安装数量基本持平，美国的生产略大于安装量，日本有１／３的产品留作自用，中国的自用率仅为１．３％。目前太阳电池产业已开始形成一种倒三角关系，即：市场安装量小于生产量，生产量又小于生产能力。这种呈倒三角关系的结构性矛盾将会在未来几年内对太阳电池产业产生深刻的影响。

　　尽管高昂的价格导致太阳电池市场和产业发生了突出的结构性矛盾，但太阳能的魅力仍然势不可挡。毕竟，这是一个当化石能源趋近枯竭的时代，而太阳能是取之不尽的能量。目前太阳电池的能量回收期为３—４年，而其使用寿命可达２５年，因此太阳能电站不仅具有环保和节能的特性，而且还具有重要的能源战略安全的价值。

　　很多国家都在其可再生能源促进法中，纳入了促进太阳能发展的内容。日本、美国、欧盟以各种立法形式对太阳能发电进行补贴，比如，太阳能上网电价法、初投资补贴法、绿电证书法、配额制等。欧洲多国还在其大规模的公民环保节能意识的宣传中，努力让全民都认识到使用太阳能是一件光荣的事，是为子孙后代积德，他们宁可多花一点钱也要使用这种可再生能源。

　　在世界范围内，太阳能发电的规模正不断扩大，太阳电池市场也在急剧扩张。今年，全球市场已出现了太阳电池原材料——多晶硅的供不应求现象。

　　随着技术的进步，太阳电池制造成本将会降低，太阳能发电将会形成一个巨大的产业集群，可以预期，其前景定会无限美好。

　　（作者单位：中科院电工研究所）

农林废弃物、液体生物燃料、沼气和垃圾，都能摇身变成宝贵的清洁能源
生物质能蒸蒸日上——贾小黎 丁 航 逄锦福

生物质是通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。生物质能是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量，从广义上讲，生物质能是以生物质为载体的太阳能，它直接或者间接来源于绿色植物的光合作用，是一种可再生能源。

生物质资源分为四大类：固体生物质、液体生物燃料、沼气和垃圾。固体生物质包括农林废弃物、能源植物等。农业废弃物主要指农业生产、加工过程中形成的废弃物，如秸秆、稻壳等。林业废弃物主要有林木生产、采运和加工过程中产生的废弃物。

　　生物质发电是利用生物质燃烧或生物质转化为可燃气体燃烧发电的技术，主要有直接燃烧发电、混合燃烧发电和气化发电三种方式。

　　与煤相比，生物质原料具有种类多样、形态各异、堆积体积大和密度小的特点，收储运和预处理都比煤要困难。生物质原料含水量较高，热值比较低，一般约为标煤的一半。生物质灰中碱金属含量比较高，导致灰的熔化温度比煤灰低，在锅炉燃烧过程中容易积灰与结渣；飞灰中的碱金属和烟气中的氯气，对锅炉内壁金属材料有较大的腐蚀性，影响锅炉长期安全运行。因此，发电时必须使用专门设计制造的锅炉燃烧生物质。

　　上世纪７０年代以来，生物质发电技术已成为国外重要的研究开发课题。截至２００５年底，世界生物质发电装机容量约达４４００万千瓦，其中发达国家约２０００万千瓦，发展中国家约２４００万千瓦。

　　发达国家生物质发电产业发展顺利，一方面是依赖于人们对生物质发电重要性的足够认识，另一方面是依赖于先进的技术和国家强有力的政策支持。发达国家对生物质发电的激励政策主要体现在对生物质发电给予科研投入、投资补贴、低息贴息贷款、上网电价补贴、减免税费等方面。

　　美国是世界上生物质发电装机容量最大的国家。２００３年生物质发电装机容量约９７０万千瓦，其中林业废弃物５８０万千瓦，垃圾约占３３０万千瓦，占可再生能源发电装机容量的１０％，发电量约占全国总发电量的１％。混合燃烧发电在美国生物质发电中的比重较大，混烧生物质燃料的份额大多在３％—１２％之间。发展可再生能源是缺乏化石资源的芬兰的重要能源政策。芬兰生物质发电量占本国总发电量的１１％，是世界上比例最大的国家。丹麦秸秆发电技术世界领先，已建成十几家大型秸秆直燃发电厂，还有一部分烧木屑或垃圾的发电厂也能兼烧秸秆，装机容量约２０万千瓦，约提供全国电力的５％。利用流化床锅炉直接燃烧造纸、木材加工和森林等多种林业废弃物，建设热电联产（ＣＨＰ）电厂是北欧国家重要的生物质供热发电方式，电厂规模一般从几兆瓦到上百兆瓦。英国ＥＬＹ秸秆直燃电站是目前世界上最大的秸秆直燃电厂，装机容量３８兆瓦，年耗秸秆约２０万吨。

　　发展中国家农林生物质资源丰富，随着经济的发展，环保意识的加强和各项支持生物质发电产业发展政策的陆续推出，生物质发电技术和产业也取得了一定成就。２００２年，巴西生物质装机容量约１６８万千瓦，以甘蔗渣为主，约占９４．５％；木屑约占４．６７％；稻壳约占０．８６％。印度生物质发电也是以甘蔗渣为主，蔗渣发电装机容量已达７１万千瓦，其他多以各种枝材、秸秆为原料。东南亚国家也建设了一些利用棕榈壳、稻壳等农业废弃物发电的项目。

　　按照目前世界生物质发电装机容量４４００万千瓦测算，年发电量约２５００亿千瓦时，每年可以节约标煤８０００万吨，减少二氧化碳排放２亿吨，并为农民和乡村经济新增数亿美元的收入，具有良好的经济、环境和社会效益，有广阔的发展前景。

　　（作者单位：中节蓝天投资咨询管理有限责任公司）