浅谈对新能源和可再生能源的认识

浅谈对新能源和可再生能源的认识

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摘要：近年来,新能源和可再生能源在世界范围内得到迅速发展。作为一名青年及水电工程从业者，关心能源发展和未来是我们的责任。因此，笔者查证文献，分析了国内外新能源及可再生能源的技术发展现状、前景，希望能对关心新能源和可再生能源开发利用的朋友有所帮助。

关键词：新能源可再生能源发展现状开发利用可持续发展

在经济高速发展的今天，能源越来越凸显出其重要性。能源是国民经济的基础产业，对经济持续快速健康发展和人民生活的改善发挥着十分重要的促进与保障作用。工业化让我们面临能源紧张的危机，能源问题已经刻不容缓,所以对新能源和可再生能源的开发和利用显得尤为重要。虽然传统能源在国际能源消费中的比例仍然居多,但许多国家都高度重视新能源和可再生能源的开发利用和技术的发展，把新能源技术摆在新技术革命支柱技术的重要位置，制定规划，采取措施，加大投人，积极发展，把发展新能源和可再生能源作为缓解高油价压力、应对气候变暧以及实现可持续发展的重要途径和长远战略。而在我国,支持新能源和可再生能源发展的方针被明确写进了政府工作报告,这意味着发展新能源和可再生能源的春天已经到来。

一、新能源和可再生能源的内涵

能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力，是人类赖以生存的基础，世界能源

结构先后经历了以柴薪为主、以煤为主和以石油为主的时代，现在正逐渐向以天然气为主转变，同时谁能、核能、光能、太阳能等可再生能源也正得到广泛的利用。

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。指目前尚未被人类大规模利用，还有待进一步研究试验与开发利用或正在积极研究、有待推广的能源。因此，煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源，而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。所谓新能源，是相对而言的。现在的常规能源在过去也曾是新能源，今天的新能源将来也会成为常规能源。

可再生能源是指人们在自然界中能有规律地得到补充和不断再生的能源。新能源中大多属于可再生能源。

通过以上分析，可见新能源和可再生能源是人类社会资源的重要组成部分，也是未来能源的基础，它是取之不尽、用之不竭的可再生的洁净能源，有着广阔前景。它们主要有以下几种:

（一）太阳能：太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一，即太阳每秒钟辐射到地球上的能量相当于500万吨标准煤。

（二）风能：风是地球上的一种自然现象，是由太阳辐射热引起的。风能是太阳能的一种转换形式，是一种重要的自然能源。据有关资料推算，全球的风能资源比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。目前，风力发电不到全世界发电总量的1％，预计到2020年它将可提供世界电力需求的10％。

（三）地热能：地热是指地壳内岩石和流体(液、气相)中能被经济合理地开发出来的热能，可分为蒸气型、热水型、地压型、干热型和岩浆型五种。地热资源开发的对象是热能，其中以热水形式存在的地热是至今利用价值较高的替代绿色能源之一。它集热能、水资源为

一体，可用来发电，亦可直接用于供暖、洗浴、医疗保健、休闲疗养、养殖、农业种养殖、纺织印染、食品加工等产业。

（四）小水电：水能是指人们利用河流流水下落所产生的能量。将水能转换为电能，则称为水电，它是一种可再生的清洁能源。据资料估计，世界水电可开发资源大约为22亿~4亿千瓦，其中小水电(<10MW)可开发资源约为1.2亿~1.44亿千瓦。关于小水电的定义，世界各国是不统一的，也是不断变化的。如有的以10MW为小水电，有的可到25MW，我国则可达到50MW。

（五）海洋能：地球表面71％为海洋。一望无际的海洋，不仅为人类提供航运、水产和丰富的矿藏，还蕴藏着巨大的能源。海洋能是指依附在海水中的可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海洋温差能、海洋盐差能和海流能等。

（六）生物质能：生物质是由光合作用而产生的各种有机体。生物质能是指太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，是一种以生物质为载体的能量。它是贮存的太阳能，更是一种可再生的碳源，可转化为常规的固态、液态和气态燃料。据估计，全球每年植物光合作用固定的碳相当于全世界每年消耗能量的10倍。生物质能遍布全球，形式繁多，数量庞大，是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能量消费总量第四位的能源，是不发达地区的主要能源。生物质能资源主要有薪材、农作物秸杆、林作物及农林业加工的残余物、禽畜粪便、城镇生活垃圾、生活污水和水生植物等。

二、开发新能源和可再生能源的意义

不论是从经济社会走可持续发展之路和保护人类赖以生存的地球生态环境的高度来审视，还是一些特殊用途解决现实的能源供应出发，发展新能源和可再生能源均具有重大战略意义。因此，人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今世界，能源的发展，能源和环境，是全世界、全人类共同关心的问题，也是我国社会经济发展的重

要问题。

1、传统能源的短缺和有限性凸显新能源开发的必要性和紧迫性。

在当今的世界能源结构中，人类所利用的能源主要是石油、天然气和煤炭等化石能源。尽管今后还可能有新的储量被发现，但按目前的世界能源探明储量和消费量计，这些能源资源仅可供全世界大约消费172年。根据目前国际上通行的能源预测，石油资源将在40年内枯竭，天然气资源将在60年内用光，煤炭资源也只能使用220年。由此可见，在人类开发利用能源的历史长河中，以石油、天然气和煤炭等化石能源为主的时期，仅是一个不太长的阶段，它们终将走向枯竭，而被新能源和可再生能源所取代。人类必须未雨绸缪，及早寻求新的替代能源。研究和实践表明，新能源和可再生能源，资源丰富、分布广泛、可以再生、不污染环境，是国际社会公认的理想替代能源。根据国际权威单位的预测，到21世纪60年代，即2060年，全球新能源和可再生能源的比例，将会发展到占世界能源构成的50%以上，成为人类社会未来能源的基石，世界能源舞台的主角，目前大量燃用的化石能源的替代能源。

2、新能源是与人类赖以生存的地球生态环境相协调的清洁能源。

化石能源的大量开发和利用，是造成大气和其他类型环境污染与生态破坏的主要原因之一。如何在开发和使用能源的同时，保护好人类赖以生存的地球生态环境，已经成为一个全球性的重大问题。全球气候变化是当前国际社会普遍关注的重大全球环境问题，它主要是发达国家在其工业化过程中燃烧大量化石燃料产生的CO2等温室气体的排放所造成的。因此，限制和减少化石燃料燃烧产生的CO2等温室气体的排放，已成为国际社会减缓全球气候变化的重要组成部分。

自从工业革命以来，约80%温室气体造成的附加气候强迫是由人类活动引起的，其中二氧化碳的作用约占60%，而化石燃料的燃烧是能源活动中二氧化碳的主要排放源。据估

算，我国能源活动引起的二氧化碳排放量约5.8亿吨碳，约占全球化石燃料二氧化碳排放量的9.76%。

观测资料表明，在过去100年中，全球平均气温上升了0.3—0.6℃，全球海平面平均上升了10—25cm。如对温室气体不采取减排措施，在未来几十年内，全球平均气温每10年将可升高0.2℃，到2100年球平均气温将升高1—3.5℃。近年来，由于城市汽车大幅度增加，燃用汽油产生的汽车尾气已成为城市环境的重要污染源。

新能源和可再生能源污染物排放很少。目前各种发电方式的碳排放率, g碳(/kwh) ：常规燃煤电为304，煤气化联合循环发电为270，燃气联合循环发电为118，带烧天然气备用机组的太阳能热发电为47，地热发电为2.5，光伏发电和风力发电则为0。由此可见，新能源是保护生态环境的清洁能源，采用新能源以逐渐减少和替代化石能源的使用，是保护生态环境、走经济社会可持续发展之路的重大措施。

3、能源革命是应对经济危机的新抓手。

历史和实践都证明以科技创新来提升竞争力，摆脱经济危机，可能是所有国家的战略选择。从美国总统奥巴马近期陆续出台的能源新政，国内不少专家学者已敏锐地感觉到，美国是试图通过科技创新，特别是把新能源作为知识经济的新抓手，借以重振美国雄风。欧盟等国家也把新能源作为提升欧洲竞争力的关键。尽管现在全世界一片救市声，但是绝大多数经济学家还是认同这一轮世界经济的复苏一定还是靠创新。下一轮产业革命不一定是某一个技术主宰，但历史地看引领走出危机的一定是一种新的生产方式。而绝对不仅仅是“救市”。

4、新能源是解决边远地区和特殊用途供电问题的现实能源。

迄今，世界上不发达国家还有20多亿人口尚未用上电，其中我国约占6000多万人。由于无电，这些人大多仍然过着贫困落后、日出而作、日落而息、远离现代文明的生活。这些地方，缺乏常规能源资源，但自然能源资源丰富，人口稀少，并且用电负荷不大，因而发

展新能源是解决其供电问题的重要途径。

另外，有些领域，如海上航标、高山气象站、地震测报台、森林火警监视站、光缆通信中继站、微波通信中继站、边防哨所、输油输气管道阴极保护站等在无常规电源等特殊条件下，其供电电源由新能源和可再生能源提供，不消耗燃料，无人值守，最为先进、安全、可靠和经济。

三、新能源的开发现状

1、风力发电增长迅速，装机容量不断提高。

全球风能蕴量巨大，约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量大10倍。随着技术水平的提高和市场不断扩大，近年来风力发电增长迅速。单机容量不断扩大，目前2.0-3.0兆瓦的风机成为欧美发达国家主流机型，国外有实力的企业正在开发3-5兆瓦机组。自2004年以来，全球风力发电能力翻了一番，2006年至2007年间，全球风能发电装机容量扩大27%。2007年已有9万兆瓦，预计未来20-25年内，世界风能市场每年将递增25%。世界风电巨头在2011年集中发布了大型风机，特别是大型海上风机，以适应海上风电发展的各种需要。这些风机预计将在2015年左右批量生产。

2、太阳能光伏发电快速发展、原材料成本有所下降。

近几年国际上光伏发电快速发展，世界上已建成了10多座兆瓦级光伏发电系统，6个兆瓦级的联网光伏电站。世界光伏组件在过去15年平均增长率约15%。20世纪90年代后期，发展更加迅速，1999年光伏组件生产达到200兆瓦。商品化电池效率从10-13提高到13-15，生产规模从1-5兆瓦/年发展到5-25兆瓦/年，并正在向50兆瓦甚至100兆瓦扩大。同时光伏组件的生产成本有所下降，已降到3美元/瓦以下。美国和日本为争夺世界光伏市场的霸主地位，争相出台太阳能技术的研究开发计划。美国1997年又提出“百万屋顶”计划，

计划到2010年累积安装4600兆瓦；日本1992年启动了新阳光计划，到2003年日本光伏组件生产占世界的50%，世界前10大厂商有4家在日本。而德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价，大大推动了光伏市场和产业发展，使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国，也纷纷制定光伏发展计划，并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。

3、地热能开发成效显著。

在20世纪, 地热能源首次被大规模开发用于采暖、工业加工和发电。近30年来,地热能的利用急剧增长。到2000年, 世界上80个拥有地热资源的国家中, 58个国家已有地热利用的记载。国际地热协会主席约翰·伦德教授在报告“2005年世界地热能利用”中指出, 1904年意大利首次利用地热发电, 至今世界上有24个国家地热发电总装机8 932MW, 年生产电力56 951 GW·h;地热直接利用的国家有72个,年利用地热能75 943 GW·h。近期的发展特点是地源热泵增长极快,年利用能量占直接利用能量的32%。据2005年土耳其世界地热大会统计, 2004年全球直接利用地热能达72 622GW·h, 比2000年增长了40%。按用途划分, 热泵占33% , 洗浴游泳和疗养29% , 供暖20% , 温室715% ,工业4% , 养殖4%, 其他用途215%。2004年全球直接利用的地热能相当于每年节约了11232亿桶, 即1840万t石油; 同时, 减少CO2 排放量5933万t, 社会、经济及环境效益显著。

4、海洋能开发开始起步。

海洋能通常是指蕴藏于海水中的可再生能源，主要包括潮汐能、波浪能、温差能、海流能、盐差能等。据估算，全世界的海洋能贮量极其巨大，其中潮汐能约27亿kw，波浪能约25亿kw，海流能约50亿kw，温差能约20亿kw，盐差能约26亿kw。此外，海面上还有更为丰富的太阳辐射能和风能资源可予利用。因此，有人把海洋称为“蓝色的油田”。由于海洋能的开发利用不污染环境、不占用陆地、且取之不尽、用之不竭，从70年代石油危

机以来受到许多海洋国家的高度重视，纷纷把寻找新能源的希望转向海洋。目前，潮汐能、波浪能开发利用技术趋于成熟，已达到或接近商业化应用阶段，而被国际社会公认为最具开发潜力的海洋热能转换(OTEC)技术，近20年来也取得了实质性进展。预计到21世纪中叶，

5、生物质能产业经营渐成规模。

许多国家制定了生物质能开发研究的相关计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划。目前，国外的生物质能技术和装置多已达到商业应用程度，实现了规模化产业经营。据统计，目前美国20%的玉米和巴西50%的甘蔗被用于制造燃料乙醚，欧盟65%的菜籽和东南亚30%的棕榈油被用于制造生物柴油。以美国、瑞典藏奥地利三国为例，生物质转化为高品位能源利用的规模，分别占该国一次能源消耗量的4%、16%和10%。在美国，生物质能发电的总装机容量已超过10000兆瓦，单机容量达10-25兆瓦；美国纽约的斯塔藤垃圾处理站投资2000万美元，采用湿法处理垃圾，回收沼气，用于发电，同时生产肥料。巴西是乙醇燃料开发应用最有特色的国家，实施了世界上规模最大的乙醇开发计划，目前乙醇燃料已占该国汽车燃料消费量的50%以上。美国开发出利用纤维素废料生产酒精的技术，建立了1兆瓦的稻壳发电示范工程，年产酒精2500吨。

四、新能源和可再生能源开发存在问题与应对

由于种种原因，我国新能源的开发和利用还普遍存在技术研发投入不足、价格形成机制不完善等制约因素。新能源企业的高投入和高成本不能为企业带来利润，成为制约中国新能源发展的瓶颈之一。

1、总体技术水平不高。新能源和可再生能源是新兴产业，与常规能源技术相比，仍

处于发展初期，企业生产规模小，缺乏足够的系统技术与设备的开发与研究。技术水平低、设备制造能力弱是我国新能源和可再生能源产业发展中遇到的最大困难之一，尽管

在一些单项技术研究方面有所进展，也有一些好的研究成果，但却因资金和缺乏重视等种种原因，长期闲置不用，未使这些新技术通畅地转化为生产力，而对不少关键设备，如大中型风力发电机等，则长期迷信和依赖进口，导致国产设备发展缓慢，产业化、商品化程度低。一些原材料和产品国产化程度低，加大了产品的生产成本，迫切需要采取有效措施，提高新能源和可再生能源技术发展水平。

2、市场发育不成熟。目前，我国新能源和可再生能源产品大多缺乏系统的技术规范，产品质量标准不完善，质量检测和监督体系还没有建立起来，产品质量良莠不齐、地方保护、恶性竞争等影响了市场的健康发展。除小水电、太阳能热利用发展较快外，其他新能源和可再生能源的利用水平参差不齐，可商业利用的技术不多，生产规模小，过于分散，管理水平和生产工艺落后，产品质量不稳定，经济效益不高，生产成本和产品价格尚无法与传统能源竞争。

3、并网困难，出现窝电现象。新能源发电无论是风能还是太阳能，均具有随机性强、波动性大、出力不稳定、调峰调频能力差、不能大规模储存的特性，与水电、火电等常规电源相比，目前还没有办法像常规电源一样对风电场有功出力进行计划安排和控制，在接入电网时容易使电网安全稳定运行风险增加。伴随着新能源规模的快速扩张，输变电设施建设明显滞后，导致新能源发展出现了“并网难”、设备利用小时下降、能源浪费、安全事故频发等问题。我国北方风电集中开发地区大都遭遇较严重的弃风限电问题，东北一些地区冬季弃风限电比例已近50%；西北主要风场因数次脱网事故，目前限电竟高达70%%—80%，风能资源最好的一些地区，设备年利用小时数还不到1400.2011年，并网风电发电量尽管同比增长48.16%，但设备利用小时数却比上年降低144小时，全国范围内平均风电弃风电量占比达20%，直接经济损失达近百亿元。太阳能也出现因无法并网而不得不“弃光”的苗头，2011年太阳能光伏发电的设备利用率也较上年有所下降，

年利用小时数仅1700左右。2011年，包括水电、核电、风电和太阳能发电等主体非化石能源占一次能源消费比重不升反降，2011年上述主体非化石能源占一次能源消费比重为8.3%，比2010年8.6%的占比有所下降。大规模风电接入电网也对电网安全稳定运行带来新的问题和挑战，电网调峰调频压力增大、电压控制难度提高、电网安全稳定运行风险增加。从我国新能源这几年的发展可以看出，电网企业在系统安全平稳运行和新能源“并网”方面遇到较大困难，出现较多弃风和数次系统稳定事故，使超大规模集中并网的新能源对电网运行安全性影响受到关注，大量限电使风电项目经济性降低，风电设备产能大量积压，产量大起大落，这也是当前风电发展速度出现放缓局面的原因所在。

4、新能源价格形成机制不完善。由于设备技术落后，我国发展新能源的成本还比较高，严重阻碍了可再生能源的发展。相对于煤炭石油等传统能源来说，风能、太阳能、地热能等新能源的开发利用仍处于初级阶段，其前期投入成本高、风险大。例如目前太阳能光伏发电每千瓦时发电成本约4元左右，上网电价约,4~5元，是常规电价的8~10倍，让其与常规电平起平坐，根本不具有竞争力；风电以30万千瓦的火电机组为例，常规电每千瓦装机平均成本是4000元，而风电每千瓦的平均成本是9000元至10000元，如果没有实实在在的政策支持，或是政策虽有支持或不能到位，风电在竞争中是不可能在市场上生存的。所以一段时间以来虽然不断有专家、学者呼吁加快发展风电，我国风电发展的潜力也吸引了无数外国投资者的目光，外国风电设备商更是对中国市场青睐有加，但风电却因为无利可图而叫好不叫座。

5、消费市场拓展缓慢市场狭小。可再生能源市场保障机制还不够完善，没有形成连续稳定的可再生能源市场需求，从而使可再生能源发展缺少持续的市场拉动。例如国产光伏组件绝大部分出口国外，特别是欧盟国家。2006年中国生产的370MWp光伏电池组件中大约仅有10MWp用于国内，其余,98%均依赖出口。我国光伏系统应用程度比较

低，2006年光伏发电累计装机容量只有85MWp，消耗的主要份额为农村电气化。而国外，西班牙、美国、以色列等国，由于太阳能热发电起步较早，政府支持的力度大，市场发育比较好。

6、政策法规不完善，激励措施不到位。近年来，我国在鼓励新能源发展方面制定了一系列政策法规和激励机制，陆续颁发了诸如《可再生能源法》、《国家中长期科学技术发展规划纲要（2006~2020年）》、《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源产业发展指导目录》、《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》等一系列政策和法规，明确了中长期发展目标和规划。但目前，国家支持可再生能源发展的政策体系还不够完整，相关政策之间缺乏协调，各级政府对新能源产业的政策扶持力度还远远不够。如风能、太阳能、锂电池还未建立系统的产业体系、国家标准产品、检测标准等等几乎全是空白。市场准入门槛很低，许多作坊式的小企业虽原料低劣、加工粗放，但以低价优势左右市场，不但影响了行业形象，还阻碍了品牌企业对前沿科技的追求；大量隐患产品充斥市场，鱼龙混杂，使消费者真假难辨。

发展新能源和可再生能源，是我国经济持续发展的需要，也是能源资源、能源安全和能源环境战略的需要。面对新能源发展的迅猛之势以及遭遇的诸多瓶颈，为促进我国新能源和可再生能源资源的开发与发展，专家学者提出了许多应对之方。

1、政府应大力推进新能源和可再生能源的开发利用。要制定好能源发展战略和规划，调整和优化能源结构，加快水电、核电和可再生能源的开发，不断提高其在一次能源供应中的比重，适当降低煤炭的比重。

2、按照资源节约和开发并重的方针，在加大对我国能源资源勘查和能源储备的基础上，在合理开发石油、煤炭、天然气等化石能源资源的同时，还应加强对煤矸石、油页岩、

石煤和可燃冰等其他化石能源的资源综合开发利用，以及对新能源和可再生能源的开发利用。

3、在注意节约和合理开发或有限制开发化石能源资源的原则基础上，应把新能源和可再生能源作为我国能源资源发展的重点。特别是，西部地区、经济较落后的边远地区和广大农村应成为重点发展地区，以加快这些地区社会、经济、资源与环境的协调发展。

4、建立和完善促进新能源和可再生能源开发利用的政策法规，如完善资源保护和节约的管理法规，突出抓好重点耗能行业和企业的节能工作，加强重点行业原材料和能源消耗的管理；加强资源的综合利用，发展循环经济；加强对高能耗企业的重点监控，实行减排目标计划管理和严格的环境污染处罚制度，保护和改善环境，并推动企业积极采用清洁能源。

5、研究制定促进新能源和可再生能源发展的管理机制和激励政策，如实行政府补贴政策，国家每年拿出一定比例的基本建设投资资金扶持新能源和可再生能源的开发与项目建设；设立新能源和可再生能源开发利用专项基金，用于技术的研究开发和商业运作；对新能源和可再生能源生产企业，除给予项目支持外，实行购电协议、价格和税收优惠政策等，以培养和发展有竞争性的新能源和可再生能源的市场主体；对新能源和可再生能源建设项目实行公开招投标，积极引入市场竞争机制。

6、加强技术研究与创新。加大资金投入，建立国家新能源和可再生能源技术开发支持体系，紧密联系市场需求，大力开展新技术、新工艺和新设备的研究，并与工程项目相结合，迅速将研究成果转化为生产力，推动新能源技术的商业化进程。同时，要加强国际能源技术合作，不断提高能源工业的现代化水平。

7、大力广泛开展资源保护与节约、新能源和可再生能源开发利用意义和重要性的宣传教育，以及基础知识的普及，提高各级政府部门和全民的资源与环境意识，推动新能源战略的实施，加快我国节约型社会的建设。

五、结论

新能源和可再生能源已成为全球性能源的结构的重要组成部分，开发了利用新能源和可再生能源已成为世界发展的大趋势，新能源战略也成为占领国际市场竞争新的制高点，主导全球价值链的新王牌。短期内尽管新能源还无法替代传统石化能源，但是世界范围内能源的供给紧张以及应对气候变化为新能源发展提供了广阔的空间，新能源将会为世界环境及经济做出巨大贡献。开发利用新能源和可再生能源是一项远有前景，近有实效的事业。但由于尚处在发展初期，同其它能源建设相比，需要政府给予更多的支持和相应的扶持政策。

参考文献：

[1] 百度百科.新能源, https://www.360docs.net/doc/4512672740.html,/subview/53645/9110165.htm?fromId=53645&from=rdtself.

[2] 百度百科.可再生能源，https://www.360docs.net/doc/4512672740.html,/view/3869708.htm.

[3] 李春华,张德会.国外可再生能源政策的比较研究[J]中国科技论坛, 2007,(12).

[4] 刘助仁.新能源:缓解能源短缺和环境污染的新希望[J].科技与经济, 2008,(01).

[5] 李毓良,周全.要从战略高度来认识和发展新能源[J].当代社科视野,2009.