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3711.30100.00其中：水电868.6123.40火电1492.1040.20核电576.3115.53风电758.8320.45其它(主要是太阳能发电)7.150.19技改(主要是脱硫脱硝)8.290.222009～2013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：%）20092010201120122013合计-1.73-1.010.975.618.92水电55.58-9.079.60-1.182.33火电58.06-1.82-10.08-16.26-11.10核电-16.14179.2173.89101.3874.91风电250.3137.76173.54208.2743.92其他发电325.8856.269.88-99.8012650.27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19