新能源技术的现状和发展前景

中国新能源的发展现状与未来趋势

摘要：

温室效应，厄尔尼诺现象，臭氧层空洞，冰山融化海平面上升，水土流失，空气污染，水污染……人来在生产生活中获取消耗能源的同时破坏了自然环境的行为和方式；同时，随着人类工业化的不断推进，人们对于能源的需要求将会继续增加：在过去15年时间里，人类对能源的消费需求每年都在以1.5%的速度递增。在今后的20年时间里，这种能源需求每年会以2%的速度递增，在31年后其能源消耗量将会增加一倍。尽管石油以及煤炭等化石能源在21世纪仍然能够满足人类的需求，但这些能源最终将会在某一天消耗殆尽，人类将可能会面临严重的能源危机。因此，我们必须大力推动洁净能源的开发应用，减少污染，提高能源使用效率。

引言：

电的发明彻底改变了人的生产、生活方式，但同时为了满足不断增加的电量需求人必须不断的建发电厂；发明各种交通工具解决了人移动自己位置的方便,但是同时又产生汽车的污气排放问题……种种问题,太老套了。能源需求量日益增加，环境破坏加重，使得大力发展无污染清洁能源，改善能源结构，成为当务之急。关于主要能源的问题，我认为当代，人们还是会以天然气、石油、煤炭为主要能源，核能、风能、水能、太阳能、氢能等新能源将会得到很大发展并且做为辅助能源。为什么把天然气放在第一位，且天然气、石油和煤炭仍然会作为主要能源的原因在下面会做详细分析。

而关于人类如何最终解决能源问题的探讨，我认为，人类最终的能源来源很难判定，因为“技术是解决能源问题的途径”，未来的科技发展到何种地步产生出何种新能源是一个未知数。但是就目前而言，我们可以断定，在不久的将来，各种清洁高效的新能源将会作为人类的主要能源，尤其是太阳能和氢能。技术是解决能源问题的途径，而不是资源本身。这是我在学习了“材料与社会生活”之后，有了新的认识所形成并且坚持的观点。

本文从三个方面，中国新能源发展历史、存在问题和未来趋势三个方向进行描叙。

正文：

一、中国能源现状

新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式，包括太阳能、风能、生物质能、核能、地热能、氢能、海洋能等。

新能源一方面作为传统能源的补充，另一方面可有效降低环境污染。中国可再生能源和新能源开发利用虽然起步较晚，但近年来也以年均超过25%的速度增长。

中国在新能源和可再生能源的开发利用方面已经取得显著进展，技术水平有了很大提高，产业化已初具规模。生物质能、核能、地热能、氢能、海洋能等新能源发展潜力巨大，近年来得到较大发展。

新能源作为中国加快培育和发展的战略性新兴产业之一，将为新能源大规模开发利用提供坚实的技术支撑和产业基础。

我国新能源发展才刚刚开始，发展前景还十分广阔，现在新能源的占比仅在10%左右，化石能源占90%。如果新能源能达到50%的话，那还将有很大的发展空间。

从化石能源来说，利好天然气；从新能源来看的话，利好太阳能和风能。这些都是比较成熟的能源，替代效应会比较明显。从这些行业来看，由于风电有比较好的政策基础，发展空间比较大。水电、核电、太阳能以及海洋能也会有很大的空间。从国家能源局公布的情况来看，“十二五”煤炭消费比重下降7个百分点，给风电、太阳能、生物质能等新能源以及水电、核电和天然气的发展让出了巨大空间。

经过上个世纪后五十年的持续努力，特别是改革开放以来的快速发展，中国能源建设取得了巨大成就，能源供应已经从多年的严重短缺，转到总量基本平衡，能够适应国民经济和社会发展的需要。主要表现在以下五个方面：

1、能源产量迅速增加，供应有保证。2000年中国一次能源生产量达到10亿9千万吨标准煤，其中原煤9亿9千8百万吨，原油1亿6千3百万吨，天然气277亿立方米，发电量13，500亿千瓦时；太阳能、风能、地热等新能源也都有不同程度的发展。

2、能源消费结构不断优化，能源供应质量有所提高。煤炭消费量在一次能源消费总量中所占的比重，已由1990年的762%降为2000年的66.0%；石油、天然气、水电、核电、风能、太阳能等所占比重，由1990年的23.8%上升到2000年的34.0%。洁净能源的迅速发展，优质能源比重的提高，为提高能源利用效率和改善大气环境起了重要的作用。

3、能源产业的现代化程度进一步提高，技术水平上了一个新台阶。煤炭工业已具备设计、施工、装备及管理千万吨级露天煤矿和大中型矿区的能力；石油工业已形成从勘探开发、地面工程建设到装备制造的完整体系；电力工业发展进入了以大机组、大电厂、大电网、超高压和自动化为主要特征的新阶段。

4、能源工业管理体制改革顺利推进，市场化程度不断提高。煤炭价格已放开，煤炭生产、运输和销售全面进入市场。为打破行业垄断，推动有序竞争，石油天然气工业和石油化工工业通过重组，实行了勘探开发、加工利用、内外贸一体化，原油、成品油价格与国际市场接轨。电力工业已确立"厂网分开、竞价上网，健全合理的电价形成机的改革目标。通过这一系列的改革，中国能源市场化程度进一步提高，中国能源工业将适应WTO的各项要求，更好地参与经济全球化。

5、节能工作成绩显著。"九五"计划时期，万元国内生产总值能耗下降了30%，节约和少用能源约4亿吨标准煤，相当于减少排放二氧化硫800万吨、二氧化碳1亿8千万吨、粉尘600万吨、灰渣1亿吨。节能工作的成效，缓解了能源供需矛盾，减少了对环境的负面影响。

中国能源发展虽然获得了长足进步，但仍存在着一些深层次的问题。一是能源品种结构不合理，煤炭直接用于终端消费的比例过大，天然气、风能、太阳能等洁净能源所占比重过低。二是技术水平不高，洁净煤技术开发与应用落后。三是能源利用效率、环保措施与世界先进水平相比有较大差距，不能完全满足可持续发展的要求。

二、新能源开发和利用的技术

当代低碳科技是能源利用最典型的例子。低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,其实质是能源高效利用与清洁能源开发,新能源由此构成了低碳经济发展的核心内容。低碳经济理念下新能源发展的举措主要有:加快制定和实施新能源发展规划;加强政府公共财政对新能源的支持力度;拓宽融资渠

道;培育新能源的产业融资能力;加快推动科技创新;降低新能源的生产成本。

随着“低碳经济”范畴的提出,“低碳技术”、“低碳发展”、“低碳生活方式”、“低碳社会”、“低碳城市”、“低碳世界”等一系列新概念、新政策应运而生,“低碳能源”作为低碳经济发展中的一个核心内容,也越来越引起人们的高度重视。中国目前的能源结构以煤为主,每燃烧一吨煤炭会产生4.12吨的二氧化碳气体,比石油和天然气每吨多30%和70%。中国是当今世界二氧化碳排放量最大的国家之一。中国在2006年排放了56亿吨二氧化碳,占了当年二氧化碳全球排放总量的20%,也远远超过金砖四国的其他三个国家。在2007年,中国超过美国,成为世界上最大的二氧化碳排放国。从1990年到2006年,中国的二氧化碳排放量翻了几番,预计到2030年,其排放总量将上升至2006年的2倍。所以,要大力发展新能源的风能、太阳能、地热、潮汐、生物质能、水电和核电,以减轻对以煤为主的化石能源的依赖,也有助于缓解中国面对的节能减排的巨大国际压力。

大力发展以新能源为代表的低碳能源,将可能为逐步迈向生态文明开辟一条新路,摈弃传统的增长模式,直接应用新世纪的创新技术与创新机制,通过新能源的开发和利用,实现经济社会可持续发展。同时,每一次全球性的经济危机之后,都酝酿着一次新的产业和技术革命。而这一次产业和技术革命,人们预测,将会是一次改变人类经济社会发展方式的低碳经济发展方式相适应的能源革命。尽管没有人能够准确预测下一次产业和技术革命究竟何时到来,但是从目前各国的政策看,低碳经济视野中的新能源无疑是世界各国聚焦的热点,以及准备抢占的新的战略制高点。

三、新能源的发展前景

一）行业发展周期与景气判断

从新能源行业发展总体情况来看，大部分新能源利用方式始于20世纪70年底，并在90年代开始普及应用，虽然部分技术趋向成熟，但无论从市场扩张速度还是成长前景看，新能源行业仍然处于生命发展周期中的成长期，并将在3年左右的时间内陆续进入成熟期。

由于技术的限制，短期内电力行业没有替代品，电力行业生命周期的问题主要研究对象是各种具体的电源类型，比较的是这些电源类型之间的替代和生命周期。新能源由于具有清洁、可持续的特性，因此新能源行业的成熟期持续时间将较长，即使到了行业的饱和衰退期，其衰退速度也将很慢。

具体来看，水电行业历史悠久，技术已经比较成熟，可以看作是步入成熟期的行业；风电产业在20世纪70年代末起始西欧国家，风电设备行业克服了“能量不稳定”、“转换效率低”等弱点，在丹麦、德国、西班牙、荷兰、美国、日本、印度等国家得到广泛应用，风电设备产业在部分国家开始饱和，逐步向外技术输出。从这些特征可以确定，风电设备产业在先发国家已经进入了成熟期，但在中国、印度等新兴国家，风电产业仍处于快速成长期；太阳能发电行业目前在技术研发、试点应用等方面取得了显著成效，已经脱

离了幼稚期，但由于成本仍然过高，限制了技术的推广应用，可以看作刚刚进入成长期的朝阳产业。

新能源行业目前投资成本仍然较高，尤其是大型风电基地、核电站的投资规模要求很高，行业存在一定风险，但短期来看，国家新能源发电优先上网的政策对新能源行业盈利水平提供了基本的保障。虽然风电设备、多晶硅等部分潜在产能过剩或存在低水平重复建设的行业竞争趋向激烈，部分企业发展面临困难。但在2020年前，在国家节能减排及能源结构调整的大背景下，新能源行业均将保持在景气区间，行业盈利水平有望持续提高。

（二）行业运行分析与预测

1．新能源发电投资持续高速增长，电源投资结构加快调整

从国内电源基本建设投资统计看，新能源发电的投资增速显著高于火电，电源基本建设投资继续呈现结构加快调整的态势。根据全国电力工业统计快报（2013）统计，2013年，全国电源工程完成投资3711亿元，同比增长8.92%，增速比上年提高3.31个百分点。其中，水电、核电、风电基本建设投资完成额同比分别增长2.33%、74.91%和43.90%，火电基本建设投资完成额同比下降11.11%。从投资结构看，非化石能源投资已经超过新增投资的一半。

项目投资额比重

电源工程建设投资完成 3711.30 100.00

其中：水电868.61 23.40火电1492.10 40.20

核电576.31 15.53风电758.83 20.45

其它(主要是太阳能发电) 7.15 0.19技改(主要是脱硫脱硝) 8.29 0.22

2009～2013年，火电投资年度平均增速只有3.76%，而且从2010年开始连续4年负增长；核电投资年度平均增速为82.65%，其中，2010、2012年均超过100%，风电投资年度平均增速为142.76%，其中，2009、2013年均超过200%。

表：2009～2013年我国各类电源投资同比增速（单位：%）

2009 2010 2011 2012 2013

合计 -1.73 -1.01 0.97 5.61 8.92水电 55.58 -9.07 9.60 -1.18 2.33

火电 58.06 -1.82 -10.08 -16.26 -11.10核电 -16.14 179.21 73.89 101.38 74.91

风电 250.31 37.76 173.54 208.27 43.92其他发电 325.88 56.26 9.88 -99.80 12650.27

数据来源：国家电力监管委员会

2．2020年之前新能源行业发展仍将保持高增速

近年来，能源气候变化成为各国关注的主要议题。在国家政策支持下，我国以风电、光伏发电、核电、生物质能发电为主的新能源发电规模迅速攀升，装机容量占全国电力总装机容量的比例不断提高。

到2020年，我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%，非化石能源占一次能源消费的比重达到15%左右，这两个方面的发展目标是当前我国新能源发展的总体目标。新能源将以其清洁、可持续的特性成为替代化石能源的最优选择，而不断降低的生产成本也为新能源的快速发展提供了基础。未来十年我国新能源行业仍将保持较快增长速度。

表：2020年我国新能源发电发展目标预测单位：（万千瓦，%）

电源2009年装机

容量2010年装机

容量

2020年装机

容量

同比增长2010～2020年均

增长

水电19679 20600 32000 5 4.52

风电2580.5 3700 15000 43 17.35

光伏发电30.5 30 2000 30 46.27

核电908 1170 8000 29 21.87

生物质能发电384 550 3000 43 20.55

中国科学院战略研究系列报告——《创新２０５０：科技革命与中国的未来》１０日在京发布。报告绘制了中国未来５０年在能源、人口健康、空间与海洋、信息、国家与公共安全等１８个重要领域的科技

发展路线图。

对于新能源目前的发展趋势，许多大型化工企业都对此前景看好，希望从中分一杯羹。当然在这其中也包括煤炭领域.就此发展也给与了一定的分析。当前我国煤炭几乎统领着大半个国际市场，在“十二五”出台的政策当中，强调煤企兼并重组是仍是今后发展的硬代理，煤炭经济发展要改变以煤独大的状况，要寻求多元化发展。

目前，我国的能源利用率却明显低于世界平均水平。这就要求我们在能源结构上要做出必要的调整，降低煤化工业等在一次性消费中所占有的比重，还要加大经济投资以及政策扶持风能、太阳能等光伏产业，把可再生能源作为未来的重点开发能源。大力发展第三产业，提高可再生能源在国名经济中所占比重，倡导低消耗、高增值的符合现代经济发展的产业。加大政策调整，淘汰企业发展中的落后产能，促进产业快速升级。

要切实将新能源产业作为新兴的战略产业，积极促进产业节能发展，强调重点行业的技术与研发，带动科技产业致力于新能源发展，将新能源发展在全国范围推广运用开来，由此，我国的新能源将会在“十二五”打开一番新的能源改革局面。

我们目前面临的挑战是提高能源使用效率和对开发地球可再生能源进行投资。目前我国看好的是低碳产业。低碳经济作为一种新的经济发展模式 与可持续发展理念和资源节约型、环境友好型社会的要求是一致的 与当前大力推行的节能减排和循环经济也有密切联系。理解低碳经济需要把握三个重要特性

1、综合性。低碳经济不是一个简单的技术或经济问题 而是一个涉及到经济、社会、环境系统的综合性问题。从第一个层面理解 低碳经济意味着经济发展与温室气体排放之间关系的“脱钩” 即GDP 的增长率高于温室气体排放的增长率 经济稳定增长而温室气体排放量零增长甚至减少；从第二个层面看 低碳经济所确立的是一种在促进发展的前提下解决气候变化问题的基本思路 与单纯的节能减排思路不同 它强调发展与减排的结合 重点在低碳 目的在发展。通过改善经济发展方式和消费方式来减少能源需求和排放 而不是以降低生活质量和经济增长为代价实现低碳目的；从第三个层面看 低碳经济还关系到人类的发展权和社会公平问题。因为几乎人类所有的生产和消费活动都在一定程度上依赖能源 产生相应的温室气体排放 不同的国家由于发展水平不同 面临的发展潜力和减排空间也不同要设计合理的、能为国际社会所认同的碳排放方案 必须从社会公平与人类可持续发展的角度进行考虑。

2、战略性。气候变化所带来的影响 对人类发展的影响是长远的。低碳经济要求能源消费方式、经济发展方式和人类生活方式进行一次全新变革 是人类调整自身活动、适应地球生态系统的长期战略性选择 而非一时的权宜之计。

3、全球性。全球气候系统是一个整体 气候变化的影响具有全球性 涉及人类共同的未来 超越主权国家的范围 任何一个国家都无力单独面对全球气候变化的严峻挑战 低碳发展需要全球合作。

太阳能和氢能等清洁高效能源将会成为未来人类的主要能源。

新能源是二十一世纪世界经济发展中最具决定力的五大技术领域之一。但新能源短期内根本发展不起来，短期内无法取代石油，这是一种社会时代的惯性。

太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。在新实际中，各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。太阳能发电具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、布置简便以及维护方便等特点，应用面较广，现在全球装机总容量已经开始追赶传统风力发电，在德国甚至接近全国发电总量的5%-8%，随之而来的问题令我们意想不到，太阳能发电的时间局限性导致了对电网的冲击，如何解决这一问题成为能源界的一大困惑。

未来太阳能资源的集中开发无疑会使使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。

在太阳能的利用方面，出了太阳能发电之外目前国际上已经从晶体硅、薄膜太阳能电池开发进入了有机分子电池、生物分子筛选乃至于合成生物学与光合作用生物技术开发的生物能源的太阳能技术新领域。在将来研发出利用太阳能能源制造氢的技术，将会成为一个很大的热门。

人类面对未来的能源危机和日益加重的环境问题，新能源的开发和利用，逐渐替代传统能源的主导地位，成为一个必然趋势。

我们期待着科学技术完全转化为产业优势。

结论：

科学技术主导能源未来。

短时间内我们的主要任务，是利用先进的科学技术在设施齐全成熟油田扩大产量和加快新产地生产能力建设，以满足石油和天然气不断增长的需要。以促进石油和天然气的勘探、开发和利用。

科技发展与技术进步，逐渐提高新能源应用技术水平，推动新能源取得新发展，新能源的开发方案和商业应用都是建立在依靠技术进步的基础之上。在新能源的开发过程中，新技术的综合应用将会降低生产成本，使消费市场得到较经济实惠的能源，推进新市场的开发。

总之，当前能源供应正处于更加激烈的竞争环境中，为世界和人类提供充足的能源是一项非常艰巨的任务，但历史发展表明，我们有理由相信能取得最后的成功。

只有逐渐抛弃污染环境的能源开发新能源，一个清洁美丽的星球才能持久一点, 当然太阳也早晚会耗尽的,不过到时候, 如果允许的话, 我可以去其他星系去采集能量, 去其他星体上去居住，那就是很远之后的事情了。