中国的可再生能源战略，本文主要内容关键词为：中国论文,可再生能源论文,战略论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、中国需要大力发展可再生能源
中国正在走新型工业化道路，而能源是工业化的硬约束条件。只有可再生能源，才是真正“取之不尽，用之不竭”的能源，因此不论从当前的发展，还是从长远的发展来说，中国都需要大力发展可再生能源。
1.世界范围内，能源技术及相关产业正积极向可再生能源方向发展。
原因有六：—是能源安全和能源供应多元化；二是减少温室气体排放；三是减少化石燃料引起的城市环境污染；四是替代核能；五是创造就业机会和发展小小企业；六是扩大技术和装备出口。
各主要国家和地区纷纷制造能源面而发展目标：欧盟规定可再生能源在一次能源中的比例要由1997年的6%提高到2010年的12%，2020年为20%，2050年将达50%；美国提出到2025年，生物质发电4500万千瓦，风电1000万千瓦，光伏发电3000万千瓦，光热发电2000万千瓦，印度2012年可再生能源发电装机将达到10%；拉丁美洲2010年整个能源的10%将来自可再生能源。
2.大力发展可再生能源，是中国经济建设的需要。
具体来说，原因如下：一是可持续发展的需要；二是调整能源结构的需要；三是保护环境的需要；四是开发西部的需要——西部地区可再生能源资源丰富，占全国资源总量的70%以上。其中风力资源占85%以上，太阳能资源占90%左右，小水电资源占65%以上。发展可再生能源必将带动西部地区经济的发展和保护西部地区的生态环境；五是解决农村用能及边远地区用电和生态建设的需要，现在我国边远地区仍有700万农户没有电力供应，有的农民连基本的生活用能都没有保障；六是提高能源供应安全的需要——可再生能源属于本地资源，不仅可转换为电力，还可以转换为代油的液体燃料，如乙醇燃料、生物柴油和氢燃料，为各种移动设备提供能源，因此，发展可再生能源，不仅可以提供新的能源，而且可以提高能源供应安全；七是开辟新的经济增长点的需要，可再生能源在21世纪将逐步取代化石能源，成为全球新的经济增长点。
3.大力发展可再生能源，是当前国际政治、军事形势下中国走和平发展道路的需要。
首先，当代战争的根源，已由对市场、殖民地等的争夺，转向对能源、资源的争夺，当前集中表现为对石油的争夺，因此中国必须大力发展可再生能源，避免卷入由于能源争夺，而引起的国际性的战争。其次，能源外交、能源合作和争夺，已成为时代的主题，中国需要大力发展可再生能源，以增强中国在国际谈判中的谈判地位。再次，中国在发展可再生能源中增加的支出，有望在国际能源合作中得到补偿。最后，中国是向世界负有责任的大国，也是对世界和平负有责任的大国。胡锦涛同志在“2005年北京国际可再生能源大会”上致辞中提出两个“必由之路”，即“加强可再生能源开发利用，是应对日益严重的能源和环境问题的必由之路，也是人类社会实现可持续发展的必由之路。”
4.大力发展可再生能源，需要回答几个观念上的问题。
第一个问题：在2050年以前，中国有没有对可再生能源的迫切需求？
2005年，我国共有电力装机5亿千瓦。其中水电1亿千瓦，火电3.3亿千瓦，油电1500万千瓦，核电684万千瓦。2020年，预期电力装机将是12亿千瓦，其中水电2.9亿千瓦，火电7.6亿千瓦，天然气发电6000万千瓦，核电4000万千瓦。风电、太阳能发电等总计2500万千瓦。而问题在于：我国的资源，运输以及环境容量，能否支撑7.6亿千瓦的火电？2050年的中国，其电力装机将是多少？将呈现何种能源结构？如果2050年的电力装机是25～30亿千瓦，而又由煤来主导未来的电力建设，这将是“天文”数字。
显然，2050年以前，中国就存在对可再生能源的迫切需求。
第二个问题：中国是否要通过大力节能、节电来满足能源需求？
答案是肯定的。节能有效，但空间有限。有人作过一个计算，2003年，中国消耗的原油占世界的7.4%，消耗的煤占世界的31%，消耗的铁矿石占世界的30%，消耗的钢材占世界的27%，消耗的氧化铝占世界的25%，消耗的水泥占世界的40%……但中国创造的GDP却不足世界的4%，这意味着中国的经济消耗能源过大，节能节电仍有潜力。
问题出在如何计算GDP。
GDP的测算有两种方法，一是汇率，另一种是购买力平价。2003年的汇率约是1美元=8.4人民币；而2003年世界银行按购买力平价所确定的等价关系，却约是1美元=1.87元人民币。2003年，世界银行按照汇率和购买力平价来测算的两组GDP数字是：
美国日本 中国
汇率（美元）
10.857万亿 4.291万亿 1.410万亿
购买力平价（美元） 10.871万亿 3.583万亿 6.354万亿
按汇率测算的中国GDP的数值居世界第7位，日本居世界第二位。但如果按购买力平价来测算，中国的GDP占世界第二位，日本是世界第三位，中国的GDP是美国GDP的58.4%，日本的GDP仅为中国GDP的57%。按汇率测算的世界GDP是36.528万亿美元，按购买力平价测算的世界GDP是54.301万亿美元。因此，按汇率测算的中国GDP将占世界GDP的4%略弱一些，而按购买力平价测算的中国GDP将占世界GDP的12%略弱一些，所以应用汇率测算的GDP来估计中国的总量，大大夸大了中国的能耗。美国当前的电力装机约是8亿千瓦，中国约是5亿千瓦，两者的比值是1.6:1。美国GDP占世界GDP的份额，约是20%，修正后的中国GDP占世界的份额，约是14%，两者的比值是1.43:1。美国的能源利用效率仅是中国的1.6/1.43=1.12倍。
所以，中国经济虽然有大量节能的潜力，但绝不是高度浪费能源的国家。中共中央期望十一五期间，节能20%。而按照中国日前推行资源出口的政策，促进能源出口，按当前的汇率，并不利于节能。
第三个问题：如果电力需求上升到30亿千瓦，中国的未来能源以核能为主，还是以可再生能源为主？
我的回答是：中国不能光走以核能为主导能源的道路。理由是：中国的天然铀资源供应不足，仅能支撑50座标准核电站连续运行40年。虽然澳大利亚、加拿大等国家将和中国签订长期供应天然铀的合同，但是，在世界纷纷大力发展核能的形势下，一些人估计“铀资源大约在40年内就会耗尽”。（霍布森，《物理学：基本概念及其与方方面面的联系》）世界各国在天然铀方面的资源争夺，绝不亚于对石油的争夺。核工业方面的七位院士和八位研究员给国务院呈送的“咨询报告”中指出，“我国潜在铀资源比较丰富，但目前保有的铀资源储量仅能满足25GWe热堆电站全寿期的需要。如果我国热堆电站的发展规模达到100GWe左右，仅仅依靠我国当时探明的铀矿资源可能很难满足我国核能发展的需要……最新统计数字表明，地球上已知常规铀储量（开采成本低于130美元／千克）为459万吨，按全世界核电站目前的燃料使用水平（6～7万吨天然铀／年），地球上的常规铀储量仅可供日前全世界的热堆核电站(363GWe)使用60年左右；假设若干年后全世界热堆核电站装机容量达到1000GWe，即使将待查明的铀资源（估计约1000万吨）也考虑进去，也只够使用70年左右。”所以，天然铀资源短缺是一个世界性问题。
所以，可再生能源是当前能源领域中的先进生产力。先进生产力必将最终取代或淘汰落后的生产力，中国必须尽可能地转向可再生能源为主导的能源结构。
二、水能、生物质能、风能、太阳能的发展前景
1.水能
2005年年底，我国共有电力装机5亿千瓦，其中水电装机1亿千瓦。已知中国水能资源约是7亿千瓦，其中技术可开发的是5.4亿千瓦，经济可开发的约是4亿千瓦。国家计划投入1.3万亿资金，计划再开发1.9亿千瓦。建议在15～20年内，国家共投入2万亿人民币，将剩余经济可开发的约3亿千瓦的水电资源都开发出来，而当前中国是大力发展水电的最佳时机。
2.生物质能
中国约有6～7亿吨标准煤当量的生物质能。可以考虑在农村中大量开发生物质能，但光合效应的效率仅为0.2%，很难期望用生物质能作为中国的主导能源。但有望和太刚能、风能、小水电等，共同合作成为主导农村需要的能源。生物质能的缺点是，资源总量有限，分布不均或时间上有间隙性。但是，中国的生物质能毕竟有6～7亿吨标准煤当量，我以为，其最佳利用方式，是将大量的秸杆经过发酵制成酒精，这将能大幅度缓解机动车和轮船用油的需求。而且，用酒精和蓄电池组成的混合动力车，将能在农村补充风电、太阳能光发电在时间间隙性上的不足。
3.风能
在世界范围内，风电技术已相当成熟，风电成本已具有市场竞争能力，在国外风电成本已下降到和煤电成本相当，甚而比煤电还要低廉，并仍在不断下降中。
中国在10米高空的风电资源是2.53亿千瓦，海上约是7.5亿千瓦。由于风电资源和风速的三次方成正比，所以如果扩展到50米高空，将是20～25亿千瓦。现在发展的大风机已进入80～100米的高空，有望大幅度增加中国的风电资源。由于风电的运转是3000小时，所以32亿千瓦只能折成16亿千瓦的火电。如果开发其中的1/2，即相当于800座标准核电站。中国现有风电装机约为50万千瓦。如果到2020年，年平均以40%的速度上升，将能“期望”上升至1亿千瓦，亦即占2020年电力装机12亿千瓦的8%，或发电站总量的4%。
参考欧洲各国迅速发展风电的经验，平均年增长40%，并不是不可设想的发展速度。近5～6年来，德国风电以年平均36%的速度上升，法国更以60%的速度急起直追。从2020～2050年，如果中国以年均9%～10%的速度上升，可以实现约16亿千瓦的装机。
中国陆上的风电资源，集中在内蒙古以及东北、西北的部分地区。海上风电资源尤其丰富，特别是东南沿海的台风地区。可以期望由西南地区的水电，东南沿海地区的风电和北部、东北西北地区的风电，较为均衡地分别实现各不同地区发展所需电力。我国的沙尘暴有60%的份额来自外蒙古，在蒙古人民共和国境内，有比内蒙地区更为丰富的风电资源。所以，我国风电产业进一步的发展方向，是和蒙古人民共和国合作开发属外蒙地区的风电资源。还能有效地遏制温室效应和沙尘暴灾害，解决边远农村独立供电。
4.太阳能
中国的太阳能资源将至少是风能资源的100倍。我国现有沙漠约52万平方公里，有沙漠化土地17.6万平方公里，潜在沙漠化土地15.8万千方公里，三者共计为85.4万平方公里，大部分集中在内蒙古地区和新疆地区。
如果2050年需求30亿千瓦的电力，一个可能的结构是：9亿火电＋5亿水电＋2亿核电＋8亿风电＋6亿太阳能发电＝30亿千瓦。其实，9亿千瓦的火电也是一个不可接受的数字。这意味着中国的二氧化碳的排放量，将由现在的40亿吨，上升到100亿吨，亦即远大于当前世界第一的美国的60亿吨。其实，5亿水电、2亿核电、8亿风电都已经达到所能提供的资源的极限。所有的缺额，都只能由太阳能发电来补充。所以下面重点介绍一下太阳能发电的可行性研究。
当前太阳能发电成本约是火电的10倍，（一说为11～18倍，可能这是与中国的火力发电成本相比较），然而在未来的发展中，太阳能发电是有可能下降到和火力发电相竞争的水平的。
先看太阳能光发电。太阳能光发电成本有可能大幅下降，甚至低于煤电成本。这些年来人们对太阳能光电池所做的努力，已经使多晶硅光电池转化率达到15%，单晶硅光电池转化率是20%，砷化镓光电池是25%，在实验室中特制的砷化镓光电池甚而已高达35%～36%。有许多人纷纷看好太阳能光伏电池的未来，认为到了2020年，光伏电池成本将由现在的25美分／千瓦时下降到10美分／千瓦时，也有人认为到2010年即能下降到10美分／千瓦时。因为首先，有可能设计专供太阳能光电池用的单晶硅或多晶硅的生产设备，亦即由半导体要求纯度的9个9，下降到太阳能光电池的6个9；其次，有可能将厚度为300微米的光电池下降到厚度为100～200微米的光电池。还有其它一些大幅度降低太阳能光电成本的办法。
假设采用价廉物美的定日镜＋高转化率的聚光光电池＋高效率的散热体系，能否大幅度降低太阳能光发电成本？如果能有高转化率的聚光光电池供应，亦即这一光电池不仅在通常太阳光的辐照下能维持25%～35%的光转化率，而且能在聚光条件下，将太阳光聚光300～700倍，仍能维持较高转化效率和较长工作寿命的话，（当然，这一聚光光电池必须伴有一效率较高的散热系统，否则会被太阳烧蚀。），将能期望用较少量的聚光电池，获得较大的光伏电能。在国际市场上已出现有这种聚光电池，具价格约为普通光电池的150倍，具光电转化率却高达30%。中国科技大学的陈应天教授发明了一种新型的定日镜。这一定日镜能有效消除由镜面设计的缺陷而造成的像差，能有效跟踪太阳旋转，并且其控制体系将能由通常定日镜所需二维控制降为只需进行一维控制。这就使得人类对于太阳能的利用，出现新的可能，亦即由于太阳能聚光镜成本的大幅度降低，从而获得比煤电成本更为低廉的电力。现在，已在中国科技大学理学院构建了一个小装置，在假设这一装置的寿命为12年的条件下，可算出这一装置的发电成本是10美分＝0.8元人民币1度电。不排除这一新型光发电模式，还有大幅度降价的空间。
再看太阳能热发电，太阳能热发电也有很大可行性。首先，太阳能热发电所用到的均是常规的机电技术，有可能比光发电提前实现产业化；其次，在不同地区，不同技术可能有不同的优势；再次，可以用储热罐来实现太阳能热发电，因而不会对电网造成负荷冲击；最后，即使太阳能热发电成本较高，但有望用作风电或光发电的调峰电站，所以仍是太阳能发电领域内的重要技术。
考虑到以上一些理由，我认为中国也应大力发展太阳能热发电技术，尤其是陈式太阳能热发电站。尽管太阳能热发电站的成本较贵，但它可以调峰。
当然，太阳能的利用并不限于光发电和热发电。太阳能还能广泛地用做日常生活的供暖和供冷，而太阳能定日镜的广泛利用，还能提供各类工业和家庭生活中所需要的处于高温状态下的热能。
三、配套技术和政策建议
第一，建议未来中国大力发展各种形式的调峰电站。因为风、太阳、水、生物都受季节的影响，因此可再生能源的大规模的利用，必须有较大规模的调节电力需求的调峰电站。包括抽水蓄能电站、核能调峰电站、天然气或其它燃气调峰电站和太阳能热发电的调峰电站。
第二，为解决一切远离电网地区的电力供应，还需要发展各种大型储能技术。当前最有希望的是锂离子蓄电池。尤其是磷酸铁锂为止极材料的锂离子蓄电池，是近期内即能成熟的技术。此外是含钒的液体锂离子蓄电池。含钒的废渣将对建造大型锂离子电池储能发挥重大作用，磷酸钒锂离子储能电池既能构建大型储能电站，也是有效利用我国大量钒废料的战略途径。
国内外的经验表明，没有政府的支持，可再生能源不可能迅速发展。可再生能源是新技术，仍在成长发展阶段，需要扶持。可再生能源的优点是有益于环境，但是市场的调节作用对环境是失灵的，因而只有政府的支持，才能加快可再生能源的发展。政府的支持包括实行促进可再生能源发展的强制政策和经济激励政策。迄今为止，我国可再生能源建设项目还没有规范地纳入各级政府的财政预算和计划。我国能源研究开发费用占GDP的比例只有日本的1/70、法国的1/30、美国的1/25。能源研究开发费用占全同研究开发费用比例也大大低于发达国家。由于投入太少，缺乏足够的资金进行开发和研究，不少关键设备依赖进口，导致产业化、商业化程度低，发展缓慢。建议将可再生能源的发展列入各级政府的产业发展和科研攻关计划，增加投入，并纳入财政预算。
在“政府支持”的各项措施中，我以为最为重要的一项措施，是党中央、国务院作出重大战略决策，成立可再生能源办公室，采取各种措施，真正推动中国逐步转向以可再生能源为主导的能源结构。建议党中央国务院：像50年前抓“两弹一星”一样，抓可再生能源的研究和开发，直至实现产业化。
标签：可再生能源论文; 新能源论文; 太阳能论文; 能源论文; 太阳能蓄电池论文; 太阳能发电机论文; 太阳能资源论文; 中国资源论文; 装机论文; 电力论文;