“十四五”可再生能源规划落地：大规模、高消纳、市场化

一、化石燃料枯竭的二十一世纪

化石燃料－煤炭、石油与天然气，合计占全球现在使用能源总量的百分之八十五以上。但根据经济部能源委员会九十一年五月「台湾能源统计年报（九十年）」资料显示，在技术与成本的限制下，预估世界石油蕴藏量只可再开采四十年，天然气可开采六十二年，煤炭可开采二百二十七年，而核能发电的燃料源自铀矿，预估尚可开采七十七年，惟考虑用过之核燃料回收再处理后重复运用，则其使用年数可增加五十倍，约可达三千八百多年。可看出现在全世界依赖最深的主要能源－石油及天然气，在二十一世纪的前半，就将日趋枯竭。目前全球因为石油、天然气等能源生产设备过度投资，造成市场供过於求，因而油价尚相当稳定，但随著诸多产地蕴藏量降低甚至枯竭，全球将面临能源价格剧烈波动，将冲击全球经济发展。

二、全球能源需求的高度成长

依据美国能源部能源资讯署二OO二年三月出版之「International Energy Outlook 2002」，从一九九九年至二O二O年全球能源消费情势如下：

（一） 全球能源总消费量将成长百分之六十，其中开发中亚洲及中南美洲国家将成长一倍（每年成长百分之四；相对已开发国家每年成长百分之一点三）。

（二） 石油：石油预估将成长五成九（以每年百分之二点二的成长率）。此外，石油将维持占全球能源总消费量四成的比例。

（三） 天然气：争议较小的天然气将为成长最快的能源，预估将成长一倍。天然气占全球能源总消费量比重也将由百分之二十三升至百分之二十八。

（四） 煤：由於空气污染及二氧化碳排放等问题，煤炭占全球能源总消费量的比重将由百分之二十二降低到百分之二十。

（五） 核能：在政治问题影响下，全球核能发展情势尚难确立，但保守预估全球核能消费量将比现在略为成长。

（六） 再生能源（包含大水力）：预估将成长百分之五十三。但再生能源占全球能源总消费量比重将由百分之九下降到百分之八。且最太阳能或风力等再生能源虽成长快速，但因其现阶段数量过少、成本高、能源密集度低且供应不稳定，因此再生能源成长动力，主要是开发中国家的大型水坝计画。

三、高度依赖石油进口的风险

石油是现代工业社会最重要、最具战略性的能源与基础原料，但全球一九七O年代两次石油危机，却导致油价暴涨及经济重挫。为避免石油问题再度冲击经济，各国曾积极寻求降低对石油的依赖度，但现在石油仍占全世界现有能源总消费量的四成，且未来二十年此趋势不会改变。

然而许多石油生产地区，尤其是中东地区，一直存在政治、外交及军事的动乱，在近期较大规模的战争就有一九八O年两伊战争、一九九O年波斯湾战争，一九九四年俄国出兵车臣，二OO一年阿富汗战争及近期可能开打的美伊战争，而其他小型区域冲突也非常多，当然这些战争背后，都存在企图掌控这些地区石油资源的因素。而每次争夺石油资源引发的动荡，使各石油进口国家经济发展及能源安全受到威胁。

为了避免受到中东地区不稳定局势影响，各石油进口国家多尝试分散石油进口来源，降低对中东石油进口的依赖，但中东地区拥有全世界三分之二油藏，且开采成本低廉，而中东以外的新油田，大多位於开采成本较高的深海和输送困难的内陆地区，故各石油进口国，未来还是无法避免中东石油进口依存度节节上升的局面。国际能源总署曾建议各石油进口国可考虑降低中东石油供应风险的方向，一是加强确保如航运与输油管等运油管道的顺畅，二是必须寻求增加原油安全存量。目前国际能源总署规范其会员国的原油储量是九十天，但为预防突发性的原油供给中断及油价急涨，此储量标准可能还会提高。

四、恐布活动增加石油及天然气输运风险及成本

自美国发生九一一恐怖攻击事件后，全球各地也陆续传出恐怖攻击行动。随著全球恐怖活动的升温，保护措施较为不足的石油及天然气供应等能源基础设施，成为恐怖分子攻击目标的可能性提高，例如二OO一年十月斯里兰卡一艘油轮遭受其境内恐怖组织攻击，二OO二年十月法国油轮在叶门遭受不明恐怖份子攻击，而在印尼十月遭受恐怖攻击后，也传出其石油及天然气设施是下一波攻击目标。各国为了预防恐怖攻击，正检讨加强能源设施的保护工作，而由於防范设施、人力及保险费用的增加，能源使用成本也面临逐渐上涨的压力。

在国际能源情势方面，石油、天然气等化石燃料，在二十一世纪前半就将枯竭，但能源需求仍持续成长，因此能源价格将剧烈波动。为了降低能源枯竭的冲击，各国企图掌控能源资源，更在近期引发多起战争。此外，自美国九一一事件后，能源设施的安全维护压力升高。化石能源危机时代的降临，能源使用成本面临上涨压力。

在我国能源情势方面，我国能源百分之九十七仰赖进口，因此化石燃料的枯竭问题与主要能源产地的动荡，都冲击我国的能源情势，使我国能源使用安全与成本受到挑战，而化石能源使用产生污染等问题所造成的外部社会成本，也越来越必须去面对。

在这种情势之下，我国的能源政策应兼顾经济发展、能源安全与环境保护，但目前政府能源政策却没有清楚蓝图，使我国相关能源立法工作、能源基础建设及国内外投资受到冲击。

根据以上结论建议如下，就能源供应稳定度与化石燃料供应问题而言，要以能源多元化及适当能源配比，尤其现阶段纳入相对供应稳定的核能，才可确保能源稳定供应。

就能源供应价格而言，我国水力与火力发电成本持续上涨，只有较便宜的核能发电成本还小幅下降。又核能发电有提拨核能后端基金来处理核废料，相对我国火力发电有高额外部社会成本。所以现阶段核能仍应是我国能源的重要选项。

就能源政策而言，目前政府应考虑长期能源供需、国际趋势及能源使用社会成本，确保我国能源政策兼顾经济发展、能源安全与环境保护，并迈向全球现阶段「低碳家园」的目标。

就长期能源发展的展望而言，虽然现阶段化石能源及核能还是必要的选择，但随著能源新科技的发展，当未来出现价格合理、可稳定供应、乾净、低社会成本的新能源或再生能源时，则不但满足我们经济发展及生活品质的需求，更将协助我国建立「非碳家园」及「非核家园」的无污染能源使用环境的终极目标。

能量转化

各种能源形式可以互相转化，在一次能源中，风、水、洋流和波浪等是以机械能(动能和位能)的形式提供的，可以利用各种风力机械（如风力机）和水力机械（如水轮机）转换为动力或电力。煤、石油和天然气等常规能源一般是通过燃烧将燃烧化学能转化为热能。热能可以直接利用，但大量的是将热能通过各种类型的热力机械（如内燃机、汽轮机和燃气轮机等）转换为动力，带动各类机械和交通运输工具工作；或是带动发电机送出电力，满足人们生活和工农业生产的需要。发电和交通运输需要的能源占能量总消费量的很大比例。据预测，20世纪末仅发电一项的能源需要量将大于一次能源开发量的40％。一次能源中转化为电力部分的比例越大，表明电气化程度越高，生产力越先进，生活水平越高。

旧燃料新能源：效率趋向100％

能源的可持续发展

必须寻找一些既能保证有长期足够的供应量又不会造成环境污染的能源。 而目前人类面临的问题正是：能源资源枯竭；环境污染严重。 随着我国城镇化进程的不断推进，能源需求持续增长，能源供需矛盾也越来越突出，迫在眉睫的问题是，中国究竟该寻求一条怎样的能源可持续发展之路？业内官员和学者认为，为了实现能源的可持续发展，中国一方面必须“开源”，即开发核电、风电等新能源和可再生能源，另一方面还要“节流”，即调整能源结构，大力实施节能减排。 开发新能源和可再生能源是能源可持续发展的应有之义。我国的能源供应结构里，煤炭、石油与天然气等不可再生能源占绝大部分，新能源和可再生能源开发不足，这不仅造成环境污染等一系列问题，也严重制约能源发展，必须下大力气加快发展新能源和可再生能源，优化能源结构，增强能源供给能力，缓解压力。 我国的核电装机容量不到发电装机容量的2％，远低于世界17％的平均水平，应当采取有效的措施，解决技术路线、投资体制、燃料保障等问题，使我国核电发展的步子迈得更大一些。同时，我国的风电资源量在10亿千瓦左右，目前仅开发几百万千瓦，应当对风电发展进行正确引导，促进用电健康可持续发展。 走能源可持续发展之路，从大的能源结构来讲，还是要加快发展核电。最近一两年，从中央到国务院，都坚定了加快发展核电的信心，今年以来核电的工作力度也在加大。在今后一个时期，在优化能源结构方面，核电的比重、速度要保持相对快速的增长，规模要在短期内有比较大的提升。不光是沿海，还要逐步向中部地区发展。 节能减排是能源可持续发展的必由之路。侯云春表示，我国能源需求结构不合理突出表现在能源利用消耗高、浪费大、污染严重，缓解能源供需矛盾问题，从根本上就是大力节约和合理使用，提高其利用效率，严格控制钢铁、有色、化工、电力等高耗能产业发展，进一步淘汰落后的生产能力。同时，还要大力发展循环经济、积极开展清洁生产，全面推进管理节能，大力推广节能市场机制，促进节能发展，广泛开展全民节能活动。

1. 依靠科技进步和政策引导，提高能源效率，走高效、清洁化的能源利用道路。中国有自己的国情，中国能源资源储量结构的特点及中国经济结构的特色，决定在可预见的未来，我国以煤炭为主的能源结构将不大可能改变，我国能源消费结构与世界能源消费结构的差异将继续存在，这就要求中国的能源政策，包括在能源基础设施建设、能源勘探生产、能源利用、环境污染控制和利用海外能源等方面的政策应有别于其他国家。鉴于我国人口多、能源资源特别是优质能源资源有限，以及正处于工业化进程中等情况，应特别注意依靠科技进步和政策引导，提高能源效率，寻求能源的清洁化利用，积极倡导能源、环境和经济的可持续发展。 2. 积极借鉴国际先进经验，建立和完善我国能源安全体系。为保障能源安全，我国一方面应借鉴国际先进经验，完善能源法律法规，建立能源市场信息统计体系，建立我国能源安全的预警机制、能源储备机制和能源危机应急机制，积极倡导能源供应在来源、品种、贸易、运输等方式的多元化，提高市场化程度；另一方面应加强与主要能源生产国和消费国的对话，扩大能源供应网络，实现能源生产、运输、采购、贸易及利用的全球化.新能源（或称可再生能源更贴切）主要有：太阳能、风能、地热能、生物质能等。生物质能在经过了几十年的探索后，国内外许多专家都表示这种能源方式不能大力发展，它不但会抢夺人类赖以生存的土地资源，更将会导致社会不健康发展；地热能的开发和空调的使用具有同样特性，如大规模开发必将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏，必将引起再一次生态环境变化；而风能和太阳能对于地球来讲是取之不尽、用之不竭的健康能源，他们必将成为今后替代能源主流。 太阳能发电具有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。 风力发电在19世纪末就开始登上历史的舞台，在一百多年的发展中，一直是新能源领域的独孤求败，由于它造价相对低廉，成了各个国家争相发展的新能源首选，然而，随着大型风电场的不断增多，占用的土地也日益扩大，产生的社会矛盾日益突出，如何解决这一难题，成了我们又一困惑。 早在2001年，MUCE就为了开拓稳定的海岛通信电源而开展一项研究，经过六年多研究和实践，终于将一种成熟的新型应用方式MUCE风光互补系统向社会推广，这种系统采用了我国自主研制的新型垂直轴风力发电机（H型）和太阳能发电进行10：3地结合，形成了相对稳定的电力输出。在建筑上、野外、通信基站、路灯、海岛均进行了实际应用，获得了大量可靠的使用数据。这一系统的研究成果将为我国乃至世界的新能源发展带来了新的动力。 新型垂直轴风力发电机（H型）突破了传统的水平轴风力发电机启动风速高、噪音大、抗风能力差、受风向影响等缺点，采取了完全不同的设计理论，采用了新型结构和材料，达到微风启动、无噪音、抗12级以上台风、不受风向影响等性能，可大量用于别墅、多层及高层建筑、路灯等中小型应用场合。以它为主建立的风光互补发电系统，具有电力输出稳定、经济性高、对环境影响小等优点，也解决了太阳能发展中对电网冲击等影响。 随着能源危机日益临近，新能源已经成为今后世界上的主要能源之一。其中太阳能已经逐渐走入我们寻常的生活，风力发电偶尔可以看到或听到，可是它们作为新能源如何在实际中去应用？新能源的发展究竟会是怎样的格局？这些问题将是我们在今后很长时间里需要探索的。

电力短缺、煤炭短缺、石油短缺……当前能源短缺正在日益成为制约许多国家经济发展的“瓶颈”，发展能够替代煤炭、石油、天然气的可再生能源成为人们广泛关注的焦点，认为这是一项涉及子孙后代生存与发展的战略任务。（这个是背景）

“十一五”规划中将能源、资源等关键领域的重大技术开发放在了优先位置上，拟定了能源长期发展规划，其中优化能源结构，加快发展核电和可再生能源在能源长期规划中占有重要分量，同时强调了节能优先、效率为本的原则。而《可再生能源法》的正式实施，将可再生能源发电有偿并网合法化，这为我国新能源产业打开国内市场带来实质性的帮助，大力推动新能源产业实现规模化的可持续发展。（这是政策）

未来对能源的需求未来的人类社会依然要依赖于能源，依赖于能源的可持续发展。因此，我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量，发展必须开发的能源利用技术，才能使人类的生存得于永久维持。（这是趋势）

就比如日出东方太阳能有限公司，属于太阳能这一新能源板块的公司，主要生产太阳能热水器、太阳能热水工程系统、太阳能采暖系统以及太阳能制冷空调系统等，近年来的发展就可以看出新能源产业的蓬勃。（这是实例，你可以去找一些相关的新闻）

综上，这些都决定了新能源产业的快速发展是必然的结果。四五百字了，哥只能帮你到这里了。

香港万得通讯社报道，市场回调之际，新能源板块逆势上涨。2020年是十三五规划的最后一年，十四五是决定中国能源与经济转型的关键时期，机构普遍预期未来新能源装机将有较大增长。

近周，市场持续回调，但二级市场上，以光伏、风电为首的新能源板块持续上涨。消息面，市场重提“十四五”规划中2030年非化石能源占比。

个股方面，近5个交易日，锦浪 科技 、捷佳伟创涨逾30%，阳光电源、晶澳 科技 涨逾20%；另外，福莱特、隆基股份、晶盛机电等8只个股涨逾10%。

2020年十三五规划的最后一年，十四五是决定中国能源与经济转型的关键时期。多家机构普遍认为，预期未来新能源装机将有较大增长。

新能源车方面，这两天，恒大 汽车 募资40亿港元，吸引了马云、马化腾等一众大佬入局。

比亚迪正计划向戴姆勒提供磷酸铁锂（LFP）刀片电池，宁德时代首笔产业链投资明确，25亿投给先导智能。

年内，恒大 汽车 涨逾200%，比亚迪A\H股涨幅均超100%，宁德时代也涨超80%。

据悉，比亚迪刀片电池（超级磷酸铁锂电池）今年3月已在重庆工厂量产，电池能量密度提升50%，车辆续航可达600公里。

比亚迪表示，刀片电池价格将比三元电池便宜20%，成本优势或使比亚迪销量回升，利好磷酸铁锂产业链。

市场人士称，道氏技术是比亚迪电池导电剂主要供应商。公司已完成钴资源、钴盐、三元前驱体、导电剂和电池级碳酸锂等新能源材料一体化布局。

新能源指传统能源之外的各种能源形式，包括风能、太阳能、核能、生物质能、地热能、海洋能、氢能等。

能源的最终消费形式有发电、供热、动力和化工等。

非化石能源最主要的消费形式是各类新能源发电。2019年非化石能源消费量占比为15.3%，其中约14.3%均由通过发电形式提供。

2019年，我国非化石能源占能源消费比重已达15.3%，提前一年完成“十三五”规划目标。

今年4月9日，国家能源局发布《关于做好可再生能源发展“十四五”规划编制工作有关事项的通知》：“十四五”期间可再生能源将成为能源消费增量主体，并提出2030年非化石能源消费占比20%的战略目标。

根据兴业证券研究，风电、光伏在“十三五”期间发电量复合增速超20%，光伏、风电是中国电力装机和发电量增长最快的电源。

2020年上半年，欧盟风能和太阳能发电量再创纪录，达到总发电量的五分之一。风能、太阳能、水能和生物能发电量占27个成员国电力的40％，可再生能源在欧盟的发电中首次超过了煤炭，石油和天然气（总发电量的34％）。

刚刚发布的《BP世界能源展望》(2020年版)认为，随着新兴国家的不断繁荣和其生活水平的提升，全球能源需求将会持续增长。如果世界商业活动一切照常，到2050年增长约为25%。以风能和太阳能为首的可再生能源，在全球能源系统的低碳转型中将是未来30年增长最为迅速的能源。

分析师表示，“十四五”规划，将带动光伏新增装机高增长；光伏和风电年均新增装机在128-153GW之间。

从市场化导向看，新能源装机量的大小取决于各种可再生能源之间的成本竞争，光伏在度电成本、应用场景方面拥有更大优势。

据Wind数据，光伏产业链图谱如下：

长期看，需求增长波动降低，稳定在20%-25%年化增速区间，估值中枢持续提升，光伏板块市场性价比最高。

兴业证券表示，光伏龙头马太效应加剧，2020H1光伏降价通道中，龙头依靠一体化展现出强抗风险能力，加快了市场出清，隆基股份占板块扣非净利润的34%。

首推隆基股份、通威股份、福斯特；推荐福莱特、晶澳 科技 、阳光电源、林洋能源，天合光能、晶科能源、爱旭股份等。

根据能源局披露，上半年全国实现新增风电并网6.3GW，2020年是陆上风电补贴的最后一年，下半年产业链高景气持续。

据Wind数据，风电产业链图谱如下：

根据产业链企业半年报，零部件厂商泰胜风能、大金重工、整机商运达股份等净利润同比均实现翻倍以上增长，客观验证产业链高景气度。一季度疫情影响，二季度交付明显加速。

华泰证券表示，下半年交付压力凸显，产业链通力合作配合抢装。目前整机厂在手订单饱满，2020年排产基本饱和；零部件环节受抢装影响，供需紧张局面持续加剧，叶片、主轴等环节呈现量价齐升。高景气有望延续至2021年底。

行业持续抢装，产业链龙头业绩有望加速释放。整机企业毛利率出现拐点以来，经营见底向上；毛利率提升叠加费用率下降，基本面见底回升，推荐金风 科技 ；风电抢装下叶片、主轴等零部件量价齐升，零部件公司有望业绩高涨，关注中材 科技 。

文/海峰看 科技

面向未来2030年会是什么样子？华为常务董事、ICT产品与解决方案总裁、ICT战略与Marketing总裁汪涛在9月22日的智能世界2030论坛上提出八大展望，并发布《智能世界2030白皮书》。

面向未来2030年，智能世界八大展望

围绕人类 社会 发展的需求，华为尝试 探索 智能世界2030，为每个人、每个家庭、每个组织发掘新机会，创造关于未来的无限可能。面向未来2030年会是什么样子？华为提出智能世界八大展望。

展望一：医，让 健康 可计算，让生命有质量。 2030年，人们以依托高灵敏的生物传感器、云端存储的海量 健康 数据，让 健康 可计算。人类将能实现主动预防，从“治已病”到“治未病”；借助物联网、AI等技术，让未来的治疗方案将不再千篇一律；大型医疗设备更加便携化，实现居家远程医疗联动。

华为预测，到2030年：全球通用计算（FP32)总量将达3.3 ZFLOPS，同比2020年增长十倍%。AI计算（FP16）总量将达105 ZFLOPS，同比2020年增长500倍。

展望二：食，用数据换产量，普惠绿色饮食。 2030年，人们可以利用农情多元数据图谱，实现精准农耕；通过对数据的收集，模拟作物生长发育所需的温度、湿度等要素，打造不受变化莫测气候影响的“垂直农场“；通过3D打印，获得符合个人 健康 需求且口感最佳的人造肉，真正实现从靠天吃饭过渡到靠数据吃饭。

华为预测，到2030年：全球联接总数达2000亿；全球每年产生的数据总量达1YB，相比2020年，增长23倍。

展望三：住，新交互体验，让空间人性化。 2030年，基于万兆家庭宽带、全息通信等技术，打造数字化的物品目录，通过自动配送，实现储住分离；构建智能管理系统，打造物与物的自动交互，让人类有可能在零碳建筑中工作和生活；基于下一代物联网操作系统，实现居家和办公环境的自适应，打造“懂你”的空间。

华为预测，到2030年：全球光纤宽带用户数量达16亿；万兆家庭宽带渗透率达23%。

展望四：行，智能低碳出行，开启移动第三空间。 2030年，出行将是多维的创新系统，基于自动驾驶技术的新能源 汽车 ，能让我们拥有专属的移动第三空间；新型的载人飞行器不但能提升紧急救援效率，降低救急医疗物资的输送成本，甚至还能改变我们的通勤方式；通过定制高效地与他人共享出行方案，来提高交通工具的使用率，促进绿色出行。

华为预测，到2030年：电动 汽车 占所销售 汽车 总量的比例达50%；整车算力超过5000 TOPS；智能 汽车 网联化(C-V2X)渗透率达60%。

展望五：城市，数字新基建，让城市有温度，更宜居。 随着新型数字基础设施的普及与应用，城市环境治理方案将进一步优化，资源的利用率和治理的效率将大幅提升，通过实现跨区的一网统管和一网通办平台，让居民将能享有更便利、人性的服务，生活在有温度，更宜居的城市中。

华为预测，到2030年：万兆企业WiFi渗透率达40%。

展望六：企业，新生产力重塑新生产模式，增强企业韧性。 2030年，数字化转型推动企业的进一步升级，协作机器人、自主移动机器人等新生产力融入企业；通过对生产、物流等环节的柔性化重塑，实现以人为中心的新生产模式；供应链将数字化的影响下，变得可视化、网状化，企业将拥有更强的韧性以应对变化万千的市场环境。

华为预测，到2030年：每万名制造业员工将与390个机器人共同工作；有100万家企业会建设自己的5G专用网络（含虚拟专网）。

展望七：能源，绿色能源更智能，呵护蓝色星球。 2030年，能源将更加绿色、更加智能。人们可以在近海、湖面部署新型能源电厂，利用虚拟电厂、能源云构建“源网荷储”全链路数字化的能源互联网，零碳数据中心和零碳站点将有望成为现实。

华为预测，到2030年：全球可再生能源产量占全球发电总量比例达50%。

展望八：数字可信，数字技术与规则塑造可信未来。 2030年，数字可信将成为 社会 基础设施的基本要求。区块链、AI打假、隐私增强计算等技术与GDPR、隐私安全保护法等数字规则，双管齐下，共建数字可信的智能世界。

华为预测，到2030年：50%以上的计算场景将采用隐私增强计算技术；85%的企业将采用区块链技术。

面向未来2030年，四大产业展望

汪涛还在会上提出面向2030年，通信网络、计算、数字能源和智能 汽车 解决方案四大产业展望。

2030年，通信网络的覆盖将从地面走向空天地一体，满足人们多空间，多维度的联接需求；强大的算力，助力千行万业从数字化走向智能化；绿色能源更智能，使能呵护蓝色星球；智能 汽车 产业也将迎来智能驾驶、智慧空间、智慧服务和智能生产的大发展。

第一，通信网络2030。 从联接百亿人到联接千亿物，一个智能原生、安全可信、具备确定性体验和通信感知融合能力的绿色立体超宽网络是未来发展方向。

华为预测，全球连接数将达到2000亿；人均月无线蜂窝网络流量将达到600GB，增长40倍；IPv6地址渗透率达到90%；千兆及以上家庭宽带用户渗透率达到55%，增长50倍；家庭月均网络流量达到1.3TB，增长8倍。

第二，计算2030。 在人类即将迎来的YB数据时代，提升百倍的计算能效，将帮助我们获得超越自我的能力，让认知跨越微小的夸克到广袤的宇宙，并利用数字手段实现双碳目标，让千行万业从数字化走向智能化。

华为预测，通用计算算力将达到3.3ZFLOPS，增长10倍；AI计算算力达到105ZFLOPS，增长500倍；全球每年产生的数据达到1YB，增长23倍；云服务占企业应用支出比例达到87%。

第三，数字能源2030。 未来十年，人类将进入数字能源时代，全面推进低碳化、电气化、智能化转型。光伏、风电等新型可再生能源将逐步撼动传统化石能源地位，电力电子技术和数字化技术正深度融合，实现整个能源系统的“比特管理瓦特”，并在“能源云”上实现各种智能化应用。

华为预测，可再生能源占全球发电总量比例将达到50%；终端电气化率达到30%；光伏度电低至0.01美元；光伏装机达到3000GW。

第四，智能 汽车 解决方案2030。 在未来，把数字世界带入每一辆车，就能真正实现智能的驾驶、智慧的空间、智慧的服务和智能的生产，让 汽车 产业与ICT技术加速融合，跨界合作共赢将成为新的趋势。

华为预测，电动 汽车 占新车销量比例将超过50%；车载算力将达到5000+Tops；中国自动驾驶新车渗透率超过20%；车载单链路传输能力超过100Gbps。

今日读《2018世界能源统计年鉴》和《BP世界能源展望2018版》，整理成阅读笔记以便日后查阅。

2017年， 全球能源需求增长了2.2%， 高于16年的1.2%， 高于十年平均的1.7%。中国能源消费增长3.1%， 连续17年成为全球能源消费增量最大的国家。

石油

1、全球石油消费增长1.8%， 即170万桶/日， 连续第三年超过十年平均增速 （1.2%） 。 中国 （50万桶/日） 和美国 （19万桶/日） 贡献了最多的增量。

2、过去10年间，中南美洲探明了更多的石油。

天然气

1、天然气消费增长了960亿立方米， 上升3%， 是2010年以来的最快增速。消费增长主要来自中国 （310亿立方米） 、 中东 （280亿立方米） 、 欧洲 （260亿立方米） 。 美国的天然气消费下降了1.2% （110亿立方米） 。

2、中国天然气消费增速超过15%， 约占全球天然气消费增长的1/3。 如此快速的扩张归功于中国政府打出的一套力度空前的组合拳， 通过胡萝卜加大棒的策略鼓励工业和住宅用户进行 “煤改气” 或 “煤改电” ， 而多数用户选择了 “煤改气” 。尽管受此政策影响的300万户家庭吸引了更多眼球， 但实际上 工业用户 “煤改气”的量更大。预计中国的天然气需求在今年继续强劲增长， 但在未来几年应该不会出现像去年那样大的增幅。

3、过去10年间，独联体国家及亚太地区探明了更多的天然气。

煤炭

1、煤炭消费增长了2500万吨油当量， 上升1%， 是2013年以来的首次增长。煤炭消费增长主要来自印度 （1800万吨油当量） ， 中国的煤炭消费在连续三年（2014-2016年） 下降后出现小幅反弹 （400万吨油当量） 。 经合组织国家煤炭消费连续第四年下降 （-400万吨油当量）。

2、亚洲的煤多，所以许多发展中国家依然依赖煤炭作为主要能源。

可再生能源、 水电和核能

1、可再生能源发电增长了17%， 高于十年平均值， 也是有记录以来的最大年增长（6900万吨油当量） 。 可再生能源增量的一半以上来源于风电 ， 太阳能虽然在可再生能源中占比仅21%， 却贡献了超过三分之一的增量。

2、中国的可再生能源发电增长了 2500万吨油当量 ， 打破了此前的增长记录。如果把2017年所有国家不同一次能源消费的增量进行排序， 中国的天然气和可再生能源将分列第一和第二。

3、水电增长近0.9%， 相比之下十年平均值为2.9%。 中国水力发电的增量为自2011年以来最低， 欧洲则下降了10.5% （-1600万吨当量） 。

4、全球核电增长了1.1%。 中国 （800万吨油当量） 和日本 （300万吨油当量） 的增长一定程度上被韩国 （-300万吨油当量） 和中国台湾 （-200万吨油当量） 所抵消。

5、2017年太阳能发电装机容量增长约100吉瓦， 仅中国就贡献超过50吉瓦。去年 全球太阳能发电量增长超过三分之一 ， 增长主要源于政策支持， 也得益于太阳能发电成本持续走低。 太阳能发电成本已经普遍低于5美分/千瓦时。

发电

1、2017年， 全球一次能源消费有40%用于发电， 使电力成为最大的用能行业。去年发电量增长了2.8%， 接近十年平均值。 94%的增长来自新兴经济体， 经合组织国家的发电量自2010年以来基本没有增长。 发电量增长的近一半来自可再生能源 （49%） ， 剩下主要来自于煤炭 （44%） 。可再生能源在发电结构中的占比从7.4%提升至8.4%。

2、不同地区的能源结构差异比较大。

3、平均来看，世界发电的主要来源依然是煤炭。

关键材料-钴和锂

1、自2010年以来， 钴产量年均增速仅为0.9%， 而锂产量同期年均增长 6.8%。

2、2017年， 钴的价格几乎翻了一倍， 碳酸锂的价格上升37%。

3、钴产量及储量

3、锂产量及储量

小结

经济背景

1、在渐进转型的情景下，全球GDP预计年均增长3.25%，主要有发展中国家所驱动。超过80%的世界生产增长由新兴经济体驱动，中国和印度占此增长的一半以上。

2、人口增长也是世界经济增长的驱动因素之一，2040年的人口有望达到92亿，新增的17亿人口主要由非洲及除中国外的亚洲国家所贡献，中国进入老年化阶段，人口总量将逐步下降。到2040年，全球城市化的趋势依然会延续，因为新增的人口主要集中在城市的中心地带。 大部分的城市化增长发生在非洲，预计非洲的新增人口占世界的近一半，其中有近6亿新增人口属于城市人口，占全球总增长的三分之一。 可惜的是，由于非洲的生产率低下，人口的爆炸性增长却不能反映在GDP的增长上，其对世界增长的贡献度不足10%，因而难以有效拉动对能源的需求。

3、全球经济日益繁荣驱动能源需求的增长部分被迅速下降的能源强度所抵消，全球能源需求年均增速从过去20年的超过2%，下降至1.3%左右。 到2040年，尽管全球GDP增长超过一倍，但世界能源消费仅增长33%左右，显著低于过去25年的年均增速。

分行业需求-工业

1、总体来看，目前的能源结构中，工业（包括能源的非燃烧使用）占据一半份额，民用和商用建筑占了29%，交通领域占了20%。

2、在工业领域，由于中国的快速工业化接近尾声，未来的工业能源消费增长将明显放缓。中国工业能源需求的增长，在过去15年增长了三倍，未来中国经济将由能源密集型工业行业（如钢铁和水泥）转向较低能源密度的服务业和面向消费者的行业，并因此造成工业能源需求增长的停滞。而且，有一部分工业生产会转向低收入经济体， 包括印度在内的亚洲、非洲的新兴市场国家一起构成工业能源消费增长的约70%。

（注：工业不包括能源的非燃烧使用）

3、工业能源结构中， 天然气和电力满足了全部工业能源的增量需求 ，而伴随着煤改气的普及，尤其在中国，到2040年煤炭所提供的工业能源比例从目前的三分之一下降到不足四分之一。

4、能源的非燃料使用将具有更显著的重要性。非燃料使用是指作为石油化工产品的原料、润滑剂、沥青等用途。在未来，工业行业除非燃烧使用外的消耗增速将放缓至年均1.0%的水平，而非燃烧使用增速却能保持在年均1.9%的水平，使得2040年的能源非燃料使用，在总工业增长需求中的比重上升至近20%。其中，石油占能源非燃料使用增长的三分之二，天然气占所剩的大部分份额。

分行业需求-建筑

1、在建筑领域， 能源消费的增长主要由亚洲贡献，最大的能源种类为电力。

2、建筑能源需求增长的驱动力是 人口增加和经济发达程度增加 ，人们不断追求更加舒适的生活和工作。 亚洲、非洲和中东总计占建筑行业能源使用增长的90% 。

3、建筑行业几乎所有新增能源需求是使用电力给 空间降温和为电器功能 。

分行业需求-交通

1、到2040年，全球对公路、航空和海运的客运及货运服务需求将增加两倍以上，不过由于能源效率提高，对能源的需求仅会增长25%。在道路交通方面，机动车保有量和交通需求上升的影响被效率提升所抵消，但卡车的能源需求增长强劲。 由于卡车的效率提升相对缓慢，导致其在交通行业内消费的能源份额增加。同时，航空客运交通增长也很强劲。

（注：非公路包括航空、海运和铁路；汽车包括两轮和三轮车辆）

2、未来在交通领域，石油依然占主导地位，但可替代能源尤其是天然气和电力的使用逐渐增长。预期到2040年，石油需求占比从目前的94%下降至85%左右，天然气、电力和“其他”类能源各占交通能源需求的5%。

天然气的增长集中于液化天然气在长途货运和海上交通的使用。

电力的增长集中于乘用车和轻型客车的使用。

“其他”种类能源主要是生物燃料，而氢能仅在交通中能源中占很小一部分。 氢能的前景在2040年前后才有看头，能否进一步发展取决于氢能在长途道路货运供能上与液体燃料和电力的竞争力。

3、到2040年，乘用车总量大幅增长（增长至20亿辆），同时电动车数量增加（超过3亿辆），车辆效率显著提升。届时，PHEV和BEV的总量大致持平。展望期间，在监管和政府目标的驱动下，全球汽车总体效率将年均提高2-3%。

4、未来道路交通的能源需求受三大因素的影响： 电动汽车、共享出行和自动驾驶 。

到2040年，乘用车行车公里数有30%是使用电力，显著高于电动车全球汽车总量中的占比15%。更高的比例意味着共享出行中，电动汽车将占据重要地位。此外，届时电动卡车行车公里数的占比将达到15%，主要集中于短途轻型客车。

（注：汽车包括两轮和三轮车辆）

5、液体燃料的需求并不会出现明显的变化。为达到排放标准，汽车制造商的手段包括调整ICE汽车所占销售份额、销售更多的电动汽车；采取减重等方式提升车辆效率。

6、假设在世界范围内，能够实施自2040年起对内燃机汽车销售的禁令，则电动车的销售情况将会更加乐观。到2030年，约三分之一的新售汽车是纯电动车；到2035年，BEV的销售比例会达到三分之二，并在2040年达到100%。另一方面，到2030年，有20%的乘用车行车公里数由电力供能，2040年将达到约三分之二。

分行业需求-电力

1、全球持续电气化，从生产电力的结构上看，可再生能源的重要性持续增加， 在增量当中，可再生能源的比例约占一半 ；天然气与核能的比例保持稳定；煤炭依然是电力的最主要能源来源，到2040年占比依然有近30%。在新增部分中，煤炭的贡献仅为13%，而过去25年中，这一比例是40%。

地区需求

1、可再生能源的普及还看中国和经合组织，而在亚洲其他地区，煤炭发电依然是主流，并占新增发电量的绝大部分。

地区需求-中国

1、中国逐渐向低碳能源转型。至2040年， 可再生能源和核能、水电一起占能源需求增长的80%，可再生能源将接替石油成为中国第二大能源来源 。

地区需求-印度

1、印度将成为全球能源最大的增量市场。不过依然以煤炭作为主要能源，占能源新增需求的45%。为了使全部人口都可以使用电力，将有 超过70%的煤炭消费增量被用于电力行业 。

2、印度的可再生能源增长迅猛，尤其是 太阳能 的增长。

地区需求-美国

1、美国作为全球最大的石油和天然气生产国的地位有所加强。 美国在全球石油（石油和天然气凝析液）生产中的份额从现在的12%上升至2040年的18% ，届时沙特阿拉伯排在第二位，占比13%。 在天然气方面，美国2040年的产量占全球的24% ，届时俄罗斯排在第二位，占比14%。

2、由于美国的能源消耗量也大，因此其净出口在全球贸易份额中的比例不高。同时 美国将失去最大可再生能源生产国的地位 ，其生产比例将从目前的24%下降至2040年的15%。与之相比，届时 中国的可再生能源占比将上升至约30% 。

地区需求-欧盟

1、欧盟继续 引领低碳经济的转型 ，其2040年的碳排放比2016年下降超过35%，单位GDP碳排放是世界均值的一半。到2040年，非化石能源满足欧盟约40%的能源需求，与2016年的25%相比有所提升，远高于世界平均的25%。

能源的供需

1、 2040年的能源结构将呈现前所未有的多元化，届时 石油、天然气、煤炭和非化石能源预计将各提供世界能源的约四分之一 。

（注：非化石能源包括可再生、核能和水电）

能源的供需-石油

1、全球液体燃料（石油、生物燃料和其他液体燃料）的需求增长约1300万桶/日，到2040年达到 1亿9百万桶/日 ，而供应方面主要由美国和石油输出国组织的增产来保障。

2、细分看，交通行业持续主导全球石油需求，占全球需求增长的一半以上。 到2040年，液体燃料的总体增长进入停滞，但非燃烧使用的需求依然会增加。

能源的供需-天然气

1、天然气由于需求广泛（工业化程度和电力需求增加、持续的煤改气），加上低成本供给的增加（美国和中东）和液化天然气供给持续扩张，全球范围内的 可获得性将显著提升 。 在增量当中，美国和中东（卡塔尔和伊朗）占据一半以上的份额。

2、增长的驱动力主要源自 工业和电力行业 。

3、全球贸易进一步繁荣，随着流动性提高，全球价格将更加同步。

能源的供需-煤炭

1、中国和经合组织国家需求下降，印度和亚洲其他国家的需求继续增长，相互抵消后的总体需求平稳。

能源的供需-可再生能源

1、基于风能和太阳能的迅速发展，可再生能源是增长最快的能源来源（年均7.5%），占新增发电量的50%以上。其中，中国是最大的增长来源，新增的可再生能源总量已超过整个经合组织。到2030年，印度将成为第二大增长源。

2、太阳能成本的下降超出预期。在科技的发展与政策的支持下，太阳能的学习曲线以更高的速度下滑。预计累计发电装机每提升一倍，光伏组件成本可下降24%。

能源的供需-核能和水电

1、核能主要靠中国驱动。核能在中国能源需求中的占比从目前的2%将上升至2040年的8%。欧盟和美国的核电站到期且不再进行更换，欧盟年均下降11太瓦时，美国年均下降10太瓦时，导致总体核电增长受阻。

水电靠中国和其他发展中国家驱动。水电年均增长1.3%，合计61太瓦时每年，速度比过去放缓。中国在增长中占比最大，达到16太瓦时每年，其次是南美和中美地区（13太瓦时每年）以及非洲（11太瓦时每年）。

不同报告的观点对比

这两篇报告介绍了各类能源的基本情况，并描绘了世界能源结构变化的可能性。接下来可以在未来的各项增长点中，尝试挖掘一些投资机会。

刺猬偷腥

2018年8月2日

其实在“十四五”“十五五”期间，我国将持续优化风电和太阳能发电发展布局，在继续推进集中式基地建设的同时，全力支持分布式风电、光伏发展，鼓励有条件的地区大力发展海上风电。

对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，是实现能源可持续发展的重要举措。海上风电是可再生能源发展的重要领域，是推动风电技术进步和产业升级的重要力量，是促进能源结构调整的重要措施。

创新和技术在风电领域发挥着越来越重要的作用，结合GIS技术、大数据、物联网、移动应用和智能应用等先进技术的综合应用给风电行业前景带来更大的价值提升，解决着困扰风电行业的深层顽疾。数字化技术的深度应用打通了数据壁垒，实现数据共享，让风电行业与数字化实现深度融合。

图扑软件（HIghtopo）打造风电场远程集控中心可视化系统，建立风电场远程监控自动化，实现风电场运行管理、检修管理、经营管理和后勤管理集中化，是风电发电场未来发展的趋势，同时也是保障风电场综合利用效益最大化实现的方式。

伴随着风电开发的深入发展，偏远山区，高海拔地区、海上风电正在成为风电的主要方向，而在这些地区的运维人员，必然面对生活条件艰苦、工作环境恶劣的问题。其次，在大型的风电场中有几十台甚至上百台风电机组，同时一个风力发电公司拥有多个风电场，多个风电场分散于不同的区域，如需对每个风电场单独进行管理，需要消耗大量的人力物力，也给电网的调度和电网的安全运行带来诸多问题。通过结合GIS技术、云计算、大数据、物联网、移动应用和智能应用等先进技术的综合应用，让运维感知更透彻、互通互联更全面、智能化更深入，可以大大提升现场作业人员的工作效率。

风电的实用价值

1、实现能源管理绿色化

利用HT的可视化技术，以及结合GIS技术的应用，进行全方位的数字化建设，让风电场的监控更为直观，控制更加精准，提高风电场的整体管理水平和运维效率，推进风电场的绿色化和智能化的转型升级进程。

2、运营管理精细化

可实现整个风电场系统的过程管理和运行管理，提高了风电场系统的管理效率。通过数据面板信息实时了解风电场的运行情况实现精准的管理。利用大数据分析及风电模型仿真技术，定量分析运营过程中的各项运营指标，用数字驱动风电机的运营管理与决策。

3、监测管理透明化

实现远程监控、无人值守，通过远程智慧控制，只需在集控中心就能实现均衡输送、精确调节，并能及时发现风电机损耗情况，及时检测修复，保障风电场的安全运维。

1 太阳能与化石能源的简要比较

1．1 化石能源带来的问题

(1)能源短缺

由于常规能源的有限性和分布的不均匀性，造成了世界上大部分国家能源供应不足，不能满 足其经济发展的需要。从长远来看，全球已探明的石油储量只能用到2020年，天然气也只能 延续到2040年左右，即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三百年〔1〕。因此，如不尽早设法解决化石能源的替代能源，人类迟早将面临化石燃料枯竭的危机局面。

(2)环境污染

当前，由于燃烧煤、石油等化石燃料，每年有数十万吨硫等有害物质抛向天空，使大气环境遭到严重污染，直接影响居民的身体健康和生活质量；局部地区形成酸雨，严重污染水土。 这些问题最终将迫使人们改变能源结构，依靠利用太阳能等可再生洁净能源来解决。

(3)温室效应

化石能源的利用不仅造成环境污染，同时由于排放大量的温室气体而产生温室效应，引起全 球气候变化。这一问题已提到全球的议事日程，其影响甚至已超过了对环境的污染，有关国 际组织已召开多次会议，限制各国CO2等温室气体的排放量。

1．2 阳能资源及其开发利用特点

(1)储量的“无限性”

太阳能是取之不尽的可再生能源，可利用量巨大。太阳每秒钟放射的能量大约是1.6×1023kW，其中到达地球的能量高达8×1013kW，相当于6×109t标准煤。按此计算，一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤共约1.892×1013千亿t，是目前世界主要能源探明储量的一万倍〔2〕。太阳的寿命至少尚有40亿年，相对于人类历史来说，太阳可源源不断供给地球的时间可以说是无限的。相对于常规能源的有限性，太阳能具有储量的“无限性”，取之不尽，用之不竭。这就决定了开发利用太阳能将是人类解决常规能源匮乏、枯竭的最有效途径。�

(2)存在的普遍性

虽然由于纬度的不同、气候条件的差异造成了太阳能辐射的不均匀，但相对于其他能源来说，太阳能对于地球上绝大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用。这就为常规能源缺乏的国家和地区解决能源问题提供了美好前景。�

(3)利用的清洁性

太阳能像风能、潮汐能等洁净能源一样，其开发利用时几乎不产生任何污染，加之其储量的无限性，是人类理想的替代能源。

(4)利用的经济性

可以从两个方面看太阳能利用的经济性。一是太阳能取之不尽，用之不竭，而且在接收太阳能时不征收任何“税”，可以随地取用；二是在目前的技术发展水平下，有些太阳能利用已具经济性，如太阳能热水器一次投入较高，但其使用过程不耗能，而电热水器和燃气热水器在使用时仍需耗费，有关研究结果表明〔3〕，太阳能热水器已具很强的竞争力。随着科技的发展以及人类开发利用太阳能的技术突破，太阳能利用的经济性将会更明显。

1.3 21世纪后期太阳能将占主导地位

世界各国，尤其发达国家对21世纪的能源问题都特别关注。由于化石能源储量的有限性和利用的污染性，各国专家都看好太阳能等可再生能源，尽管目前太阳能的利用仅在世界能源消 费中占很小的一部分。如果说20世纪是石油世纪的话，那么21世纪则是可再生能源的世纪， 太阳能的世纪。据权威专家估计〔4〕，如果实施强化可再生能源的发展战略，到下世纪中叶，可再生能源可占世界电力市场的3/5，燃料市场的2/5。在世界能源结构转换中， 太阳能处于突出位置。美国的马奇蒂博士对世界一次能源替代趋势的研究结果(如图1所示) 表明，太阳能将在21世纪初进入一个快速发展阶段，并在2050年左右达到30%的比例，次于核能居第二位，21世纪末太阳能将取代核能居第一位〔5〕。壳牌石油公司经过长期 研究得出结论，下一世纪的主要能源是太阳能；日本经济企划厅和三洋公司合作研究后则更 乐观地估计，到2030年，世界电力生产的一半将依靠太阳能〔2〕。正如世界观察研 究所的一期报告所指出：正在兴起的“太阳经济”将成为未来全球能源的主流。其最新一期 报告则指出，1997年全球太阳电池的销售量增长了40%，已成为全球发展最快的能源①①。

2太阳能开发利用技术及其产业化的现状与发展趋势�

人类利用太阳能已有几千年的历史，但发展一直很缓慢，现代意义上的开发利用只是近半个 世纪的事情。1954年美国贝尔实验室研制出世界上第一块太阳电池，从此揭开了太阳能开发 利用的新篇章。之后，太阳能开发利用技术发展很快，特别是70年代爆发的世界性的石油危 机有力地促进了太阳能开发利用。经过近半个世纪的努力，太阳能光热利用技术及其产业异 军突起，成为能源工业的一支生力军。迄今为止，太阳能的应用领域非常广泛，但最终可归 结为太阳能热利用和光利用两个方面。太阳能利用的具体形式和用途如图2所示〔2〕。�

图2太阳能利用系统

2.1太阳能热利用及其产业发展�

根据可持续发展战略，太阳能热利用在替代高含碳燃料的能源生产和终端利用中大有用武之 地。从图2可以看出，太阳能热利用具有广阔的应用领域，可归纳为太阳能热发电(能源产出 )和建筑用能(终端直接用能)，包括采暖、空调和热水。当前太阳能热利用最活跃、并已形 成产业的当属太阳能热水器和太阳能热发电。�

2.1.1 太阳能热水器�

在世界范围内，太阳能热水器技术已很成熟，并已形成行业，正在以优良的性能不断地冲击 电热水器市场和燃气热水器市场。国外的太阳能热水器发展很早，但80年代的石油降价，加 之取消对新能源减免税优惠的政策导向，使工业发达国家太阳能热水器总销售量徘徊在几十万平方米。据报道，1992年国外太阳能热水器总量为45万m2，其中日本为20万m2，美国 为12万m2，欧洲为8万m2，其他国家为5万m2。世界环境发展大会之后，许多国家又开 始重视太阳能热水器在节约常规能源和减少排放CO2方面的潜力，仅据美国加州首府萨克 门托市的计划，到2000年太阳能热水器将取代该州47000套家用电热水器；到2000年日本太 阳能热水器的拥有量将翻一番；以色列更是明文规定，所有新建房屋必须配备太阳能热水器 。目前，我国是世界上太阳能热水器生产量和销售量最大的国家。1992年销售量为50万m2 ，为世界其他各国销售量之和；1995年销售量翻番，达100万m2。据初步统计，1997年我 国太阳能热水器销售量300万m2，目前，我国从事太阳能热水器研制、生产、销售和安装 的企业达到1000余家，年产值20亿元，从业人数1.5万人能源工程，1999 ，(1)：59。但从房屋的热水器安装率来说，以色列已达80%，日本为11%，台 湾达2.7%.〔6〕.，我国在千分之几左右，其太阳能热水器的推广应用潜力仍很大。国 际上，太阳能热水器产品经历了闷晒式、平板式、全玻璃真空管式的发展，目前其产品的发 展方向仍注重提高集热器的效率，如将透明隔热材料应用于集热器的盖板与吸热间的隔层， 以减少热量损失；聚脂薄膜的透明蜂窝已在德国和以色列批量生产。.

随着世界范围内的环境意识和节能意识的普遍提高，太阳能热水器必将逐步替代电热水器和 燃气热水器。虽然太阳能热水器目前仍存在市场价格高、受季节和天气影响的不利因素，但 太阳能热水器具有不耗能、安全性、无污染性等优势，而且随着技术的发展其经济性也逐渐 显露出来。表1为三种热水器的经济指标比较结果.〔3〕.，从中可以看出，太阳能热水 器在经济上已具有较强的竞争力。��

表1三种热水器经济指标对比

项目品种寿命(年)

使用天数 (天)

购置费用�(元)

运行费用�(元)

总投资�(元)

备 注

太阳能热水器

10～15

300*2300

250

2550

均以日

产水量电热水器

5～8

300

1000

4500

550080kg

水温40燃气热水器

6

300

5003

700420

0～60℃计算

*有关专家认为该数字应为250天左右。��

2.1.2 太阳能热发电技术�

80年代太阳能热利用技术的最大突破是实现了太阳能热发电的商业化。Luz国际公司在美国 南加州自1984年至1991年共建造了9个柱形抛物槽镜分散聚光系统的太阳能热发电站，总功 率为354MW，约占当地电网容量的2%〔7〕。9座电站中最大的容量为80MW，约有900条 聚光槽组成。由于美国政府和州政府先后在1991年取消对太阳能电站的投资减免税优惠政策 ，迫使第10号电站停建，公司宣告破产。另一颇具实力的Solel公司也在致力于太阳能热发 电，它于1992年接收了破产的Luz公司的技术，将开发市场瞄向澳大利亚、以色列和北美洲 。Solel公司自称具有建造300MW大型太阳能热发电站的能力。该公司已开始在澳大利亚建造 一座70MW的槽型太阳能热发电装置，并计划在以色列建一座200MW的电站，同时正在洽谈在 北美洲和另两洲建三座电站，每座200～300MW。Solel公司在澳大利亚的另一目标是2000年 的悉尼奥运会，它和米尔斯公司将合建一个太阳能热发电的联合体，为奥运村旅馆和运动会 主会场提供10MW的电力〔7〕。希腊政府1997年开始实施一项500MW的太阳能热发电 项目，计划于2003年完工，届时将是世界上最大的太阳能电站。此外，它的阿莫科石油公司 将在印度沙漠地区建造一座更大的太阳能热电站沙特阿拉伯《中东报》，1997年12 月1日报道。�

目前，太阳能热发电在技术上和经济上可行的三种形式是：①30～80MW线聚焦抛物面槽式太 阳热发电技术(简称抛物面槽式)；②30～200MW点聚焦中央接收式太阳热发电技术(简称塔式 )；③7.5～25kW的点聚焦抛物面盘式太阳能热发电技术(简称抛物面盘式)。在上述三种技 术中，抛物面槽式领先一步，美国加州的9座太阳热发电站可以代表槽式热发电技术的发展 现状。塔式太阳热发电技术也是集中供电的一种适用技术，目前只有美国巴斯托建的一座叫 “SolarⅡ”的电站，功率为43MW，该电站成功运行两年后，两家美国电力公司计划建两座1 00MW的电站〔8〕。为了提高塔式电站的效率，有人提出了一种新想法〔8〕， 把带有太阳能塔的定日镜阵列附加到先进联合循环电站上作为燃料节省装置，采用甲烷重整 工艺，以太阳能提高天然气等级。抛物面盘式太阳热发电技术很适合于分散式发电，可以在 偏远地区用作独立系统。作为太阳能供电的一种方式，太阳热发电技术在经济上是可行的， 而且有较大的市场潜力。在美国加州的太阳热发电站建造过程中，由于技术进步及容量的增 大，电站的装机造价和发电成本显著下降，1984年Ⅰ号电站(14MW)造价为5979美元/kW，发 电成本26.5美分/kWh；到1990年的Ⅷ号电站(80MW)，造价降至3011美元/kW，发电成本降到 8.9美分/kWh.〔9〕.。因此，抛物面槽式在太阳能丰富的地区，经济上已能与燃油的 火力电站竞争。我国西南电力设计院曾对西藏地区以引进Luz公司太阳能热电站进行估算， 如果考虑设备的折旧和还贷，太阳能热电站和火力发电站的发电成本均为1.1元/kWh，如果 不考虑设备折旧，仅计入运行和维护费用，则太阳能电站的发电成本为0.1元/kWh，而火力 发电站的成本为0.8元/kWh.〔9〕.。有人估算过13种太阳热电站在不同日照射条件下 的发电成本.〔8〕.，结果表明，随着年产电量的增加，主要是随着机组容量的增大、 日射强度的增高、部件和系统的进一步改进，发电成本显著下降。进而对地中海国家的太阳 能热发电应用进行过可行性研究，认为太阳能的热利用在这一地区具有特殊重 要性，具有巨大的市场潜力。一方面，地中海国家技术水平高、资金雄厚，且有很好的太阳 热发电示范和早期商业化基础；另一方面，未来几十年里，地中海国家能源需求量大，每年 要新增5～6GW，加之该地区太阳能资源丰富，年辐射强度大于1700kWh/m\+2的面积达到700 万km\+2，太阳热可发电容量达1200GW，是目前全球电力需求的4倍。所有这一切形成了地中 海地区广阔的太阳能热发电市场。� 2�2太阳能光电技术及其产业�

2.2.1太阳能光电已成为全球发展最快的能源�

50年代第一块实用的硅太阳电池的问世，揭开了光电技术的序幕，也揭开了人类利用太阳能 的新篇章。自60年代太阳电池进入空间、70年代进入地面应用以来，太阳能光电技术发展迅 猛。世界观察研究所在其最近一期研究报告中指出，利用太阳能获取电力已成为全球发展最 快的能量补给方式。报告说，1990年以来，全球太阳能光伏发电装置的市场销售量以年平均 16%的幅度递增，目前总发电能力已达800MW，相当于20万个美国家庭的年耗电量太阳能，1998，(4)：22。�

2.2.2提高转换效率、降低成本是光电技术发展的关键�

当前影响光电池大规模应用的主要障碍是它的制造成本太高。在众多发电技术中，太阳能光 电仍是花费最高的一种形式，因此，发展阳光发电技术的主要目标是通过改进现有的制造工 艺，设计新的电池结构，开发新颖电池材料等方式降低制造成本，提高光电转换效率。近年 来，光伏工业呈现稳定发展的趋势，发展的特点是：产量增加，转换效率提高，成本降低， 应用领域不断扩大。目前，世界太阳电池年产量已超过150MW，是1944年产量的两倍还多， 如表2所示。单晶硅太阳电池的平均效率为15%，澳大利亚新南威尔士大学的实验室效率已 达24.4%；多晶硅太阳电池效率也达14%，实验室最大效率为19.8%；非晶硅太阳电池的稳 定效率，单结6～9%，实验室最高效率为12%，多结电池为8～10%，实验室最高效率为11.83 %.〔10〕.。表3��〔11〕�为有关研究人员所做的太阳能电池组件的效率预测。由于 生产规模的扩大，生产工艺的改进，晶体硅太阳电池组件的制造成本已降至3～3�5美元/W �p，售价也相应降到4~5美元/W�p；非晶硅太阳能电池单结售价3~4美元，多结售价为4～5 美元/W�p��〔10〕�。与十年前相比，太阳光电池价格普遍降低了20%。最近，瑞士联邦 工学院M·格雷策尔研制出一种二氧化钛太阳能电池，其光电转换率高达33%，并成功地采用 了一种无定形有机材料代替电解液，从而使它的成本比一块差不多大的玻璃贵不了多少，使 用起来也更加简便��〔12〕�。可以预料，随着技术的进步和市场的拓展，光电池成本及 售价将会大幅下降。表4��〔13〕�为地面用光伏组件成本/价格的预测结果，表5为美国 国家可再生能源实验室对太阳电池成本与市场的关系所做的估计��〔14〕�。对比表4， 表5，可以看出，2010年以后，由于太阳能电池成本的下降，可望使光伏技术进入大规模发 展时期。��

表2世界光电组件的产量及年增长率

年份1989199019911992199319941995199619971998

年产量(MW)42.047.054.058.261.070.781.090.612 2150年增长率(%)12%15%8%5%16%15%12%35%23%�

表4地面用太阳能电池组件成本/价格预测(美元)

电池种类1990199520002010

单晶硅3.25/5.402.40/4.001.50/2.501.20/2.00

多晶硅3.00/5.002.25/3.751.50/2.501.20/2.00

聚光电池3.00/5.002.00/3.301.20/2.001.00/1.67

非晶硅3.00/5.002.00/3.331.20/2.000.75/1.25

薄膜硅2.00/3.331.20/2.000.75/1.25

CIS2.00/3.331.20/2.000.75/1.25

CdTe1.50/2.501.20/2.000.75/1.25�

表5太阳能电池成本与市场的关系

太阳能电池成本�(美元/峰瓦)可进入的市场

＞6少量应用2～5通信、边远地区

1～2城市屋顶系统＜1大规模发电

表3商品化光伏直流组件效率预测(%)

电池技术199019952000 2010

单晶硅12151822

浇铸多晶硅11141620

带状硅12141721

聚光器(光电池)17202530

非晶硅(包括叠层电池)5～67～91014

CuInSe\-2-8～101214

CdTe-8～101214

低成本基片硅薄膜-8～101215

球粒电池-101214\= 2�2�3光伏新技术发展日新月异�

近年来，围绕光电池材料、转换效率和稳定性等问题，光伏技术发展迅速，日新月异。晶体 硅太阳能电池的研究重点是高效率单晶硅电池和低成本多晶硅电池。限制单晶硅太阳电池转 换效率的主要技术障碍有：①电池表面栅线遮光影响；②表面光反射损失；③光传导损失； ④内部复合损失；⑤表面复合损失。针对这些问题，近年来开发了许多新技术，主要有：① 单双层减反射膜；②激光刻槽埋藏栅线技术；③绒面技术；④背点接触电极克服表面栅线遮 光问题；⑤高效背反射器技术；⑥光吸收技术。随着这些新技术的应用，发明了不少新的电 池种类，极大地提高了太阳能电池的转换效率，如澳大利亚新南威尔士大学的格林教授采用 激光刻槽埋藏栅线等新技术将高纯化晶体硅太阳能电池的转换效率提高到24.4%，他在1994 年5月表示能用纯度低100倍的硅制成高效光电池，约在10年后采用该类电池的太阳能发电成 本可降至5～8美分/kWh.〔15〕.。光伏技术发展的另一特点是薄膜太阳能电池研究取得 重大进展和各种新型太阳能电池的不断涌现。晶体硅太阳能电池转换效率虽高，但其成本难 以大幅度下降，而薄膜太阳能电池在降低制造成本上有着非常广阔的诱人前景。早在几年 前，澳大利亚科学家利用多层薄膜结构的低质硅材料已使太阳能电池成本骤降80%，为此， 澳大利亚政府投资6400万美元支持这项研究，并希望10年内使该项技术商业化.〔16〕.。�

高效新型太阳能电池技术的发展是降低光电池成本的另一条切实可行的途径，近年来，一些 新型高效电池不断问世。专家推断，只要有一二种取得突破，就会使光电池局面得到极大的 改观。�

(1)硒化铜铟(CuInSe\-2,CIS)薄膜太阳能电池..〔17〕.：1974年CIS电池在美国问世，1 993年美国国家可再生能源实验室使它的本征转换效率达16.7%，由于CIS太阳能电池具有成 本低(膜厚只有单晶硅的1/100)、可通过增大禁带宽度提高转换效率(理论值为单晶30%，多 晶24%)、没有光致衰降、抗放射性能好等优点，各国都在争相研究开发，并积极探索大面积 应用的批量生产技术。�

(2)硅-硅串联结构太阳能电池〔18〕：通过非晶硅与窄禁带材料的层叠，是有效利用 长波太阳光，提高非晶硅太阳能电池转换效率的良好途径。研究表明，把1.3ev和1.7ev光 学禁带度组合起来的薄膜非晶硅与多晶硅串联电池转换效率最高。它具有成本低、耗能少、 工序少、价廉高效等优点。�

(3)用化学束外延(CBE)技术生产的多结Ⅲ-Ⅴ族化合物太阳能电池〔19〕：Ⅲ-Ⅴ族化 合物(如GaAs,InP)具有较高的光电转换效率，这些材料的多层匹配可将太阳能电池转换效率 提高到35%以上。而这种多层结构很容易用CBE法制作，并能以低于1美元/W�p的成本获得超 高效率。�

(4)大面积光伏纳米电池〔20〕：1991年瑞士M.Grtzel博士领导的研究小组 ，用纳米TiO\-2粉水溶液作涂料，和含有过渡族金属有机物的多种染料及玻璃等材料制作出 微晶颜料敏感太阳能电池，简称纳米电池。计算表明，可制造出转换效率至少为12%的低成 本电池。这种电池为大面积应用于建筑物外表面提供了广阔的前景。�

2.2.4各国的光伏计划雄心勃勃�

随着太阳能光电技术的日趋成熟和商业化发展，太阳能光电技术的推广应用有了长足的进展 。目前，已建成多座兆瓦级光伏电站，最大的是位于美国加州的光伏电站，容量为6.5MW. p，现正在希腊克里特岛建造的一座阳光电站，容量为50MW.p，估计2003年可建成供电，总 投资1775万美元新能源，1997，19(2)：23。而在美国准备建造的另一座电 站规模将达到100MW.p，已与太阳能热发电站容量相匹敌。除此之外，一些国家推出的屋顶 计划将更引人注目，显示了阳光发电的广阔应用前景和强大的生命力。1990年，德国政府率 先推出的“千顶计划”，至1997年已完成近万套屋顶光伏系统，每套容量1～5kW.p，累计 安装量已达33MW.p，远远地超出了当初制定的计划规模。日本政府从1994年开始实施“朝 日七年计划”，计划到2000年安装16.2万套屋顶系统，总容量达185MW.p，1997年又再次 宣布实施“七万屋顶计划”，每套容量扩大到4kW.p，总容量为280MW.p。印度于1997年12 月宣布在2002年前推广150万套太阳能屋顶系统。意大利1998年开始实施“全国太阳能屋顶 计划”，总投入5500亿里拉，总容量达50MW.p。而最雄心勃勃的屋顶计划当属1997年6月美 国总统克林顿宣布实施的美国“百万屋顶计划”，计划从1997年开始至2010年，将在百万个 屋顶上，安装总容量达到3025MW.p的光伏系统，并使发电成本降到6美分/kWh。上述各国屋 顶计划的实施，将有力地促进太阳能光电的应用普及，使太阳能光电进入千家万户。�

与此相呼应，当前世界上实力雄厚的10家光伏公司，虽然目前的生产能力都不大，但都有雄 心勃勃的扩展计划。各公司年产目标为：Kyocera公司和夏普公司60MW，BP太阳能公司50MW ，西门子公司和Solarex公司30MW，壳牌/Pilington公司和ASE公司25MW，Photo wott公司， AP公司和三洋/Solec公司15MW。据美国Spire公司预测，2003年世界光电池的生产能力将达 到350MW，而2010年的光电池组件交易量将达到700～4000MW/年②�。�

光伏技术发展的趋势，近期将以高效晶体硅电池为主，然后逐步过渡到薄膜太阳能电池和各 种新型太阳能光电池的发展。应用上将从屋顶系统突破，逐步过渡到与建筑一体化的大型并 网光伏电站的发展。�

2.3太阳能光电制氢�

70年代科学家发现：在阳光辐照下TiO2之类宽频带间隙半导体，可对水的电解提供所需能 量，并析出O2和H2，从而在太阳能转换领域产生了一门新兴学科--光电化学。随着光 电化学及光伏技术和各种半导体电极试验的发展，使得太阳能制氢成为发展氢能产业的最佳 选择。�

1995年，美国科学家利用光电化学转换中半导体/电介质界面产生的隔栅电压，通过固定两 个光粒子床的方法，来解决水的光催化分离问题取得成功〔22〕。其两个光粒子床概 念的光电化学水分解机制为：�

H2的光反应4H2O+4M°→2H2+4OH-+4M+�

O2的光反应4OH-+M+→O2+2H2O+4M°�

净结果为：2H2O→2H2+O2(其中M为氧化还原介质)�

近来，美国国家可再生能源实验室还推出了一种利用太阳能一次性分解成氢燃料的装置。该 装置的太阳能转换率为12.5%，效率比水的二步电解法提高一倍，制氢成本也只有电解法的 大约1/4〔23〕。日本理工化学研究所以特殊半导体做电极，铂对极，电解质为硝酸 钾，在太阳光照射下制得了氢，光能利用效率为15%左右〔24〕。�

在太阳能制氢产业方面，1990年德国建成一座500kW太阳能制氢示范厂，沙特阿拉伯已建成 发电能力为350kW的太阳能制氢厂〔24〕。印度于1995年推出了一项制氢计划，投资4 800万美元，在每年有300个晴天的塔尔沙漠中建造一座500kW太阳能电站制氢，用光伏-电解 系统制得的氢，以金属氧化物的形式贮存起来，保证运输的安全新能源，17(3)，19 95，19。自90年代以来，德、英、日、美等国已投资积极进行氢能汽车的开发。美 国佛罗里达太阳能中心研究太阳能制氢(SH)已达10年之久，最近用SH作为汽车燃料-压缩天 然气的一种添加剂，使SH在高价值利用方面获得成功〔25〕，为氢燃料汽车的实用化 提供了重要基础。其他，在对重量十分敏感的航天、航空领域以及氢燃料电池和日常生活中 “贮氢水箱”的应用等方面氢能都将获得特别青睐。�

由于氢是一种高效率的含能体能源，它具有重量最轻、热值高、“爆发力”强、来源广、品 质纯净、贮存便捷等许多优点

当前，储能的出现有利于推动能源消费革命，提高用户用电质量并转变用户用电消费行为，在提高用户用电效益的同时提升整个电力系统建设运行效益；在推动能源供给革命方面，储能可支撑未来高比例可再生能源体系建设，同时在供给侧支撑电力系统安全稳定运行；储能特别是电化学储能作为新兴技术，推动着各国能源技术变革，储能技术的革新带来了新的产业基础和产业链配套，也成为科技创新中的新经济增长点；储能的出现同样刺激着电力体制改革，新技术和新体制要得到匹配，产业才能更好地发展和进步。因此，储能是实现“四个革命、一个合作”发展战略的重要技术支撑，当前有必要此发展战略，推进我国能源变革，紧跟国家电力市场化改革步伐，紧抓可再生能源规模化发展的新契机，利用先进储能技术支撑“清洁低碳、安全高效”的现代能源体系。通过全球合作提升储能龙头企业的核心价值，打造科技储能行业为我国下一个高质量经济增长点。