发达国家推动绿色能源发展的历程及启示，本文主要内容关键词为：发达国家论文,启示论文,历程论文,能源论文，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。
1 引言
绿色能源，也被称为新能源、可再生能源或清洁能源①，被认为是人类第四次技术革命的突破口。绿色能源产业被当作后金融危机时代应对气候变化与能源危机的重要手段。以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用，用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源，已经成为全球的共识。各国纷纷投入大量资金进行技术研发、积极发展绿色能源产业，制定发展目标，期待在21世纪的新能源革命中占得先机。2010年，全球可再生能源投资较2009年大涨32%，高达2110亿美元。2011年，这一数字更达到2600亿美元，相比2004年的536亿美元增长了近4倍。其中，太阳能领域的投资更猛增36%，至1366亿美元，超过了风力发电的749亿美元。美国在清洁能源领域的投资额居首位，高达559亿美元。根据BP的预测，未来20年，煤和石油在能源消费结构中的份额将持续减少，可再生能源利用在2010-2030年间的预期年均增速将达8.2%；未来10年，核电、水电和其他可再生能源电力在发电结构中的总份额将与煤炭持平[1]。
近年来，我国政府对绿色能源产业也高度关注，清洁能源发展突飞猛进。2009年，我国对新能源产业投资高达346亿美元，是美国当年投资额的两倍，成为新能源产业投资第一大国。风能装机容量从2005年的126万KW猛增到2011年的6241万KW，占全世界的26%，排名世界第一[1]。太阳能光伏产业的产量已经是世界第一，且90%出口到国外。在新能源方面，我国已经从一个比较大的授受方，变成了输出国。但是，我国可再生能源行业快速发展的同时，也出现不少问题，比如水电行业生态环境破坏，风电行业并网难，弃风现象严重，太阳能光伏遭遇欧美“双反”重压等。我国《可再生能源发展“十二五”规划》提出，到2015年可再生能源发电量达到总发电量的20%以上，绿色能源的发展潜力依然十分巨大。本文将回顾发达国家推动绿色能源的政策历程，希望为我国下一步发展绿色能源提供经验借鉴。
2 发达国家推动绿色能源发展的历程
在欧美发达国家，绿色能源的发展并非刚刚起步。早在20世纪70年代，石油危机使得美国、日本、英国、德国等发达国家和地区对能源战略做出了实质性转变，能源多元化、开发可替代能源成为各国能源政策中不可或缺的一部分。之后的30多年时间里，发达国家推动绿色能源发展的努力从未间断。
2.1 美国推动绿色能源发展的历程
美国在最近40年一直坚定地鼓励全面开发利用绿色能源。1978年，美国开始建设绿色能源(太阳能和可再生能源)生产基地[2]，并用税收、利息等金融工具鼓励消费太阳能等可再生能源，之后的几部能源法案进一步采用税收抵扣、费用返回、财政扶持等经济手段支持绿色能源的技术研发、生产和消费[3-4]。从一开始，美国推动绿色能源政策就有着整体设计的特点，技术研发、生产和消费齐头并进，促进绿色能源上下游产业协调发展。
21世纪初期，美国绿色能源进入快速发展轨道。20世纪后期开始，发展绿色能源的经济激励空前加大，值得特别指出的是，《2003年能源税收激励法案》中购买新能源汽车开始享有税后优惠(见表1)。《2005年美国能源政策法案》出台，这是一部推动美国绿色能源发展具有里程碑意义的法案，是美国第一部比较体系的绿色能源发展规划，是布什政府时期最重要的能源法案。在这部法案中，美国的氢能技术、混合动力机车技术、燃料电池技术等清洁能源技术研发的支持力度全面加强，核电、太阳能、风能、生物能等绿色能源生产的支持力度全面加强，可替代能源消费的鼓励力度全面加强。
“2006年先进能源倡议”有两大特点，一是扩大了绿色能源技术和生产的资金支持，提出了要改变人类能量利用方式的颠覆性目标；二是提出乙醇燃料具有价格竞争力、实现市场化运作的目标。2007年“十年二十倡议”制定了到2017年绿色能源占总能源消费15%的长远战略目标，同年的《能源独立和安全法》则将开发生物能提高到前所未有的战略高度。
发展绿色能源是奥巴马政府应对金融危机、实施新政的重要举措。这个时期美国绿色能源发展出现两个明显的趋势；一方面，《2009年美国复苏与再投资法案》大规模投资绿色能源产业，未来10年投资将达到1500亿美元；另一方面，《2009年美国清洁能源与安全法》的目标是通过发展绿色能源创造数百万新的就业机会、促进美国经济复苏，减少对国外石油依存度、实现能源独立，减少温室气体排放、将美国经济转型为清洁的能源经济，力图将绿色产业打造为美国未来的支柱产业。特别指出的是，在培育人才、研发绿色技术、生产绿色能源的同时，美国同时制定绿色能源电力购买、新能源交通利用、家庭太阳能利用等消费计划，并促进绿色产业就业，以保证美国绿色能源经济转型的成功。
20世纪70年代和80年代，美国发展绿色能源的主要目的能源安全，从90年代(1990年《清洁空气法》)开始环境保护成为另一重要着眼点。21世纪初，尤其是奥巴马政府时期，发展绿色能源升级为美国的国家经济战略。美国正在将绿色能源产业发展为新的国民经济支柱产业，使其成为新的经济增长点和保持美国全球领先地位的大产业。美国推动绿色能源发展的经济和政策设计具有垂直性，全面支持绿色能源技术研发，且支持力度持续加大、支持范围不断扩大。从1974-2009年，美国在能源领域的研发经费投入总额为1598.6亿美元，居全球第一，这使美国的绿色能源全面发展且全面领先[10]。2011年，美国的风能、地热和生物、核能电力消费分别占世界总量的27.7%、21%和31.4%，均居世界第一，生物燃料产量全球最多，风能、水能发电也是最多的国家之一[11]。
2.2 日本推动绿色能源发展的历程
日本国土狭小，传统能源匮乏，能源一直是困扰日本经济社会持续发展的一大难题。与美国相似，20世纪70年代的石油危机促使日本能源战略加快转变，日本开始持续支持绿色能源的开发、生产和消费。
1974年，日本启动“阳光计划”，政府投入巨资研发绿色能源技术并开发太阳能、地热能等可再生能源，之后的“月光计划”则注重研发节能技术。1980年，日本设立了新能源和产业技术研发机构，促进新能源技术队研发、推广和运用，日本绿色能源技术发展更加体系化。1993年的“新阳光计划”重点研发太阳能、氢能利用、二氧化碳固定与贮藏等技术。1994年，“新能源推广大纲”出台，日本开始全面实行绿色能源教育宣传。进入21世纪，日本通过立法强制电力生产企业利用可再生能源，日本确立了将绿色能源产业发展为支柱产业，并建立绿色能源科技园区，技术研发是日本发展绿色能源最重要的突破口(见表2)。
日本绿色能源发展以技术研发起步，政府逐步从金融、财政、税收等方面一直支持技术研发、绿色能源生产和消费，如用部分石油进口税补贴绿色能源的研发、生产、推广和消费，如家庭消费1KW新能源电补贴9万日元[14]。日本将绿色能源产业培育为国家支柱产业为长远战略。从1974-2009年，日本能源领域的研发经费投入总额为1312.7亿美元，仅次于美国。持续的支持政策使日本绿色能源的技术开发、生产和消费等确立了全面领先。1988-2007年，日本在清洁能源领域的专利数量雄踞全球第一，孕育了一大批掌握关键核心技术的工业企业。2011年日本太阳能8.1%，生物能和地热能6.5%，并在高端能源装备技术等领域世界领先[15]。
2.3 欧盟推动绿色能源发展的历程
20世纪90年代起，欧盟开始积极推动各成员国的绿色能源发展，提出2050年可再生能源占全部能源利用的比例将从目前的10%达到55%以上，这是目前世界上目标最远大的绿色能源发展规划(见表3)。
技术突破也是欧盟绿色能源法发展的首要选择。1998年，欧盟全面启动了技术研究、发展、论证和推广的体系化工程，2002年将绿色能源定位为欧盟长期科技战略，2006年整合成员国优势技术资源进行联合攻关，2010年加强重点技术基础设施建设，将欧盟未来的绿色能源技术定位为领导全球。
欧盟建立了相对健全的绿色能源发展支持体系，包括经济手段、行政手段、法制手段、市场手段等。经济激励不断扩大的同时，竭力消除体制等制度障碍，并对绿色能源的生产和消费从法制上进行硬性约束，如可再生能源电力购买义务等。
德国是从生产和消费两方面同时推进绿色能源发展。2000年，德国的《可再生能源优先法》规定电网运营商有义务将水利、风力、太阳能、地热能、垃圾堆气体、污水气体、矿井瓦斯、生物质能生产电力的公司纳入其运营网，并优先购买其提供的全部电量，上层电网运行商有义务补偿购买上述电量；生物质能电站装机功率500KW以下的补偿20芬尼/(KW·h)，5KW以下的18芬尼/(KW·h)，5KW以上的17芬尼/(KW·h)，风力电力为17.8芬尼/(KW·h)，地热能电站功率20MW以上的14芬尼/(KW
·h)等。2006年，德国《生物燃料配额法》为生产和利用第二代生物燃料、纯生物柴油和E85提供免税；2009年修订的《生物燃料配额法》提出，到2020年，可再生能源在交通领域最终能源消费总额中占到17%。全面的发展规划帮助德国在2007年可再生能源电力份额高达14%，2008年增至14.8%风电消费更是超过美国成为全球第一大国。德国交通领域的新能源利用发展迅速，已经成为世界上最大的生物柴油生产国，绿色能源占交通能源消费比重从2003年的1%增至2007年的7.3%。绿色能源的快速发展使德国在2009年将可再生能源电力发展目标提高了10个百分点，即2020年达到30%。
英国是通过发展低碳或无碳能源应对气候变化、环境污染、能源安全等问题的典型国家。英国计划到2050年通过增加可再生能源利用降低300万～500万t二氧化碳排放量，并通过征收碳税、贷款、财政投入等经济工具来补贴新能源开发，到2020年新能源电力份额达到30%。1990年，英国政府开始强制电网公司购买可再生能源电力，激励实行住宅新能源、交通新能源、城市新能源计划，大力鼓励消费绿色低碳能源。2003年建立国家能源研究中心，2006年建设二氧化碳捕收与储存示范中心，英国力图通过技术创新将英国打造成全球绿色工业核心，英国已将绿色工业视为未来国家间竞争的战略性行业。总的来说，美国、日本、欧盟推动绿色能源发展的历程呈现出明显的特征和趋势。绿色能源发展激励设计呈垂直化结构，技术研发是根本，且需要长期的支持和积累；生产和消费齐头并进，消费端有法律强制性约束，但各国积极将绿色能源推向市场化。能源安全、环境保护是发展绿色能源的最初动力，21世纪后将绿色能源定位为国民经济增长、增加就业、持续领先全球的战略产业。
3 发达国家绿色能源发展现状
经过几十年的发展，发达国家绿色能源发展取得重大进步。据BP公司统计，到2011年，美国、日本、德国、英国等国家的绿色能源产量占一次能源消费都超过了10%。如果不包括核能和水能，芬兰的绿色能源消费占一次能源消费总量一直领先世界各国，从1990年的4.36%到2011年增至9.33%，平均每年增长0.24个百分点；美国和日本绿色能源消费占一次能源消费总量比例水平较高，且稳步提高，分别由1990年的0.73%和0.64%增至2011年的2%和1.56%，这与两国持续全面推动绿色能源的努力是一致的；德国、英国和法国等欧盟国家绿色能源发展成果明显，尤其是进入21世纪后发展速度加快，占比分别从2000年的0.84%、0.49%和0.27%提高到2011年的7.56%、3.35%和1.77%，是增速最快的三个国家，欧盟在21世纪初密集出台的绿色能源发展规划得到回报；中国绿色能源发展起步晚，但发展速度快，尤其从2005年以后开始起飞，生产总量由2005年的100万t石油当量扩大到2011年的1770万t石油当量，但中国绿色能源消费占一次能源消费比例仍然很低，2011年仅为0.68%，中国需要进一步加大发展绿色能源的力度(见图1、图2)。
图1 绿色能源消费(核能、水能除外)占一次能源消费总量比例
注：绿色能源中不包括核能和水能，包括太阳能、风能、地热能、生物能、垃圾发电、潮汐能等。
数据来源：BP，2012.
图2 绿色能源消费总量(核能、水能除外)
注：绿色能源中不包括核能和水能，包括太阳能、风能、地热能、生物能、垃圾发电、潮汐能等。
数据来源：BP，2012.
从绿色能源类别角度看，发达国家发展状况呈现很大的差异性。从核能看，石油危机以后美国和法国核能在政策支持下快速发展，成为消费量最大且增速较快的国家，但进入21世纪后增速放缓甚至出现下降；德国、日本和英国也从70年代末开始大力支持开发核能，三国核能利用随之迅速增加，但出于安全的考虑，最近十几年出现下降势头。我国核能利用从1993年开始明显且持续增加，已成为世界核能利用大国。图3显示了1965-2011年各国核能消费量的变化。
美国、日本、德国、法国水能利用量处于世界前列，但在过去46年利用量比较稳定，原因是为维持生态平衡，水能已经不是主要发达国家优先发展的绿色能源。然而，挪威和加拿大水能持续发展，已经成为世界上水能最发达的国家之一。中国则是世界上水能发展最快速的国家，并已经成为水能利用量最大的国家(见图4)。
图3 核能消费量变化
数据来源：BP，2012.
图4 水能消费量变化
数据来源：BP，2012.
虽然主要发达国家很早便开始积极鼓励发展太阳能，但直到最近几年各国太阳能利用才明显增加。1990-2007年美国太阳能利用量稳定在0.5万MW左右，最近4年迅速增至1.8万MW，占世界的3.3%，美国长期鼓励发展太阳能的政策开始出现效果。日本的“新阳光计划”和“新能源推广大纲”从20世纪90年代末开始发挥作用，太阳能利用从1998年的0.1万MW到2011年增到4.5万MW，占世界总量的8.1%。欧盟在20世纪末开始不断提高可再生能源利用目标，德国、意大利、西班牙、法国等欧盟主要国家的太阳能利用增速迅猛，2011年太阳能利用分别占世界的19%、9.4%、9.1%、1.8%，成为世界上太阳能利用最多和最发达的几个国家。我国太阳能从2007年以后增势明显，但太阳能光伏生产存在低质、产能过剩、过于依赖海外市场的问题(见图5)。
图5 太阳能消费量变化
数据来源：BP，2012.
图6 风能消费量变化
数据来源：BP，2012.
图7 生物燃料产量变化
数据来源：BP，2012.
美国从20世纪80年代初开始在推动风能发展的努力明显体现在其风能利用量，1997年以前美国是风能利用最多的国家，布什和奥巴马政府的绿色能源政策明显促进了美国风能的快速发展，2008年以后美国再次成为世界第一，占到世界的26.5%。德国、西班牙、英国等欧盟国家受惠于可再生能源电力购买义务和强有力的科研，21世纪初风能利用持续快速增加，2011年占世界总量分别达到10.6%、9.7%和3.6%，欧盟风能发展仅次于美国。得益于其长时间的鼓励政策，日本风能持续发展，装机总量从1997年的17MW增到2011年的2595MW。中国风能从2003年以后迅速发展(见图6)，到2011年达到73.2万MW，占世界的16.7%，进入风能利用大国行列，但仍然面临风能发电效率较低且入网难等问题。
生物燃料产量一直是美国绿色能源发展规划的重点项目，21世纪美国新能源政策升级使生物燃料产量大幅上涨，并超越巴西成为世界上最发达的国家。欧盟的低碳交通计划特别是德国的《生物燃料配额法》促使德国、芬兰、法国、英国等生物燃料在20世纪90年代开始大量生产，跻身世界上生物燃料最发达的阵营。与太阳能一样，我国生物燃料起步晚、发展迅速，但总量仍然较低(见图7)，而且面临技术和粮食安全等难题。
从以上分析可以看出，主要发达国家的核能利用在21世纪初增速放缓甚至出现下降，水能利用则长期相对稳定，太阳能、风能、生物能、垃圾发电、地热能、氢能等是主要发展领域。其中，美国、日本、德国绿色能源全面发展且全面领先，形成三足鼎立之势。美国特别在生物能、风能、核能等方面具有核心优势，德国在太阳能、生物能、垃圾发电等方面有核心优势，日本在核能、垃圾发电、水能方面有核心优势，法国的核心优势是核能，芬兰的核心优势是生物能，挪威的核心优势是水能。表4展示了2009年主要发达国家不同类别的绿色能源发电占其总发电量的比例和国际绿色能源竞争优势的整体格局。
4 对我国的启示
发达国家绿色能源起步时就以科技研发为立足点，美国、日本、欧盟等都长期实施了绿色能源技术研发计划，并在相应的领域占据了比较优势。我国应实施绿色能源技术研发长期战略，建立技术研发、示范、推广和运用的机制，争取在优势产业培育比较优势，提高我国在绿色能源产业链高端核心竞争力。
应将发展绿色能源作为实现我国产业结构调整、经济转型的长期战略。综合利用补贴、税收、财政、金融等经济手段鼓励投资生产绿色能源，同时从消费端加强绿色能源电力入网、新能源交通、家庭新能源等基础设施建设，提高绿色能源生产和消费的协调发展，降低产能过剩、过度依赖海外市场等问题。另外，要结合经济激励和法律约束，强制电力生产企业利用绿色能源发电和电网收购绿色能源电力，并给予电力生产和电网企业及用户一定的补贴。
基于核安全和生态保护等方面的考虑，我国进一步开发利用核能和水能时应采取谨慎态度，充分评估和减少其负面影响。加大力度开发其他绿色能源，建立完善的产业链条，促进能源多元化发展。
注释：
①绿色能源，也被称为新能源、可再生能源或清洁能源，在本文中，特指包括水能、生物能、太阳能、风能、地热能、海洋能、垃圾发电、生物燃料在内的能源。
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