丹麦大力发展风力发电的原因是

丹麦在发展绿色低碳经济方面成效显著，始终走在世界前列，并积累了许多行之有效的成功经验和做法。与丹麦相比，我国能源供应主要是煤炭，非水电可再生能源在能源电力消费中比重都比较低，这导致了排放增加、雾霾加剧等一系列环境问题，也大大增加了能源安全风险。因此，我国急需借鉴丹麦经验，大力发展可再生能源，实现经济的绿色低碳发展。一方面，应积极学习引进丹麦的先进技术和经验，推进绿色低碳示范项目建设。另一方面，采取有效措施推动可再生能源的规模化发展，努力改变以煤为主的能源结构。

一、丹麦发展“低碳经济”成效显著，走在世界前列

丹麦是一个北欧小国，与大多数欧洲国家一样，能源自给率很低，在上世纪70年代以前，丹麦约93%的能源消费需要依赖进口。但70年代的两次世界石油危机让这个北欧小国逐渐意识到能源自给自足的重要性。从那时起，丹麦开始尝试改变过去依赖于传统能源的模式，在能源消费结构上努力实现从“依赖型”向“自力型”转变。从1980年起，丹麦掀起了两次能源革命，把发展低碳经济置于国家战略高度，并制定了适合本国国情的能源发展战略。随后，丹麦政府采取了一系列政策措施来推动零碳经济。

丹麦的一系列举措收效明显，从1980年至今，丹麦的经济累计增长了78%，能源消耗总量增长却几乎是零，二氧化碳气体排放量反而降低了13%。丹麦的绿色经验也向世界证明：提高GDP和改善人民生活水平，并不意味着要消耗更多能源。从1995年至今，哥本哈根的碳排放量已减少了逾40%。在这个过程中，不断制定新的发展目标并立法推进扮演着十分重要的角色。早在2009年，哥本哈根市通过了《哥本哈根2025年气候规划》，提出分两步建成碳中和城市：首先，到2015年使该市碳排放量比2005年减少20%，这一目标目前已提前实现；其次，到2025年实现零排放。现在，丹麦又雄心勃勃地提出了其2050年发展计划——到2050年，丹麦全国要完全摆脱对化石能源的依赖，100%使用可再生能源。

二、丹麦发展“低碳经济”的主要措施和成功经验

丹麦在发展“低碳经济”方面，积累了许多行之有效的成功经验和做法，概括起来主要有以下几条。

1、不断制定新的发展目标并立法推进。丹麦在发展低碳经济中，不断根据形势变化提出清晰和明确的低碳转型目标和战略。2009年就制定了到2050年完全摆脱化石能源消费的宏伟战略，并且在脚踏实地的进行实施，不是空谈。2020年他们的目标是风电占到全部发电的50%，可再生能源要占到全部能源消费的35%。在制定了一系列低碳经济发展目标后，丹麦政府又进一步加强立法来巩固既定政策的实施。自1993年通过环境税收改革的决议以来，丹麦逐渐形成了以能源税为核心，包括水、垃圾、废水、塑料袋等16种税收的环境税体制，具体举措则包括从2008年开始提高现有的二氧化碳税和从2010年开始实施新的氮氧化物税标准。与此同时，丹麦政府也对节能环保的产业与行为进行税收减免。

2、采取一系列政策措施鼓励可再生能源发展。丹麦是全球风电占全部发电量占比最高的国家，2013年发电量占到全部发电量32%，丹麦生物质能在全部能源消费中的比重也达到了18%。在可再生能源发展迅速的背后，是政府政策的强力推进，例如：利用财政补贴和价格激励；推动可再生能源进入市场，包括对“绿色”用电和近海风电的定价优惠；对生物质能发电采取财政补贴激励等。

3、建立了一套科学的可再生能源运行管理体系。目前丹麦已经是典型的分布式能源系统，具有未来电力系统的典型特征。过去是有限的几座大电站，现在已经变成了几百座分布式电站，除风电外，大部分以天然气和生物质能为燃料。丹麦50%电力是热电联产的电厂生产的，特别时期运行非常合理。丹麦热电联产普遍都有储热设施，把多余的热能存储起来，存满了就可以发电，这样的能源效率是非常高的。丹麦火电机组也具有非常强的灵活性，最低出力已可以降到最大出力的10%，这在我国是不可想象的。丹麦经验证明，可再生能源的规模化利用不仅需要有先进的技术产品，更重要的是先进的理念，并要建立适应可再生能源特点的能源运行和管理体系。

4、公私合营模式打造“零碳”世界。长期以来，公私部门和社会各界之间的有效合作（Public-Private Partnership）是丹麦绿色发展战略的基础。在发展绿色大型项目时，在商业中融合自上而下的政策和自下而上的解决方案，有效地促进了领先企业、投资人和公共组织在绿色经济增长中取长补短，更高效地实现公益目标。在这一领域，最为代表性的案例就是森讷堡的“零碳项目”。2007年，由丹佛斯公司倡导发起，森讷堡市政府、北欧联合银行基金、丹麦能源机构、以及包括丹佛斯在内的数家当地企业共同创建了森讷堡“零碳项目”，目标是在2029年之前，通过提高能效并改变能源结构，将森讷堡地区建设成零碳社区。而属于森讷堡的全丹麦最大企业丹佛斯也在这种模式之下，寻找到了新的商业机会——重塑区域能源（District Energy）。

三、我国应借鉴丹麦经验，实现经济的绿色低碳发展

近年来，我国可再生能源发展很快，特别是风电和光伏发电规模增加。与丹麦相比，我国能源供应主要是煤炭，非水电可再生能源在能源电力消费比重都比较低。特别近几年北方可再生能源丰富的地区，一方面大量燃烧煤炭，另一方面许多清洁电力无法并网的不合理现象普遍存在。这也表明我们还没有建立起适应可再生能源特点的电力运行管理体系，还没有建立起优先利用可再生能源的理念和意识。因此，我国急需借鉴丹麦经验，大力发展可再生能源，实现经济的绿色低碳发展。

在丹麦风能是比较普遍应用的可再生能源，著名公司Vestas，丹麦沿海地区有很多风场，农田里有的时候也有，但是大部分都在近海。一般一个风场能有几十台风车发电。

其他的太阳能我倒是没见过太多，可能是因为不如风车醒目的原因。至于楼上说的电磁发电就更不清楚了。

中国电力科学研究院（简称中国电科院）成立于1951 年，是国家电网公司直属科研单位，是中国电力行业多学科、综合性的科研机构。 新能源研究所是中国电力科学研究院下属从事风力发电等新能源发电关键技术、新能源发电接入系统运行、规划和控制技术研究的专业研究所，是国家电网公司新能源发电并网运行管理和规划的技术支撑单位。研究所下设四个专业研究室，分别是新能源并网仿真与分析研究室、资源评价与功率预测研究室、可再生能源发电实验室、新能源发电调度运行技术研究室。 为规范风电产业健康发展，解决大规模风电并网问题，国家能源局批准在中国电力科学研究院建立国家能源大型风电并网系统研发（实验）中心（《国家能源局关于设立国家能源研发(实验)中心的通知》）。该中心将建设完善的风电仿真研究、风电试验数据库及数据处理和风电预测调度控制研究平台，实现对风电机组特性的检测和风电场并网特性的检测，为开展风电机组型式认证以及风电场的并网检测提供技术手段。风电试验基地具备风电机组全部特性的检测能力，具有国际最先进的风电电气测试手段，可以解决新生产风电机组产品的型式认证和入网检测问题，为风电入网检测制度的实施提供有效的技术保障。 中国电力科学研究院是我国最早从事风力发电研究与咨询工作的机构之一，自上世纪90年代初开始，中国电力科学研究院在风力发电接入系统规划、运行和控制方面开展了大量研究工作，承担了国家发改委、科技部、国家电网公司、省电力公司和其他相关部门委托的大

量风力发电方面的研究和咨询项目，完成了10多个省（区）电网接纳风电能力的研究和100多个风电场接入系统分析项目。 中国电力科学研究院是国内最早开展风电机组特性检测的机构之一。2008年9月，中心获得中国合格评定国家认可委实验室认可资质，成为国内第一个获得国际互认可资质的风电检测机构。截至目前，已经完成二十余个风电机组和风电场的检测项目。 中国电力科学研究院是国内最早进行风电场功率预测与调度控制技术研究的单位，自主研发的国内首套风电功率预测系统已经在吉林、江苏、甘肃以及西北网省电力调度中心成功投入运行。 中国电力科学研究院长期从事风能资源评估领域的研究工作，与国外知名机构，如丹麦可再生能源国家实验室、丹麦EMD公司、挪威WindSim公司以及德国Decon公司等建立了紧密的合作关系，并选派多名技术人员赴国外学习、培训，建立了国内风能资源评估的专业团队。目前，中国电力科学研究院是丹麦EMD公司和挪威WindSim公司在中国区域的技术支持中心。 中国电力科学研究院是国内最早开展大规模光伏并网系统研究的单位，目前已经完成西藏阿里地区10MWp光伏电站建设技术专题研究、石林66MWp光伏电站试验示范项目接入系统专题研究、石林100MWp光伏发电科研示范项目工程接入系统专题研究等项目。 中国电力科学研究院承担着多个国际合作项目，包括中德政府技术合作项目——“风电研究与培训”、中德政府技术合作项目——“风能环境研究及培训中心”、中丹政府技术合作项目——“风能开发”，中国

再生能源规模化发展项目——“建立风力发电机组检测中心”。通过执行国际合作项目，中国电力科学研究院的风电研究能力得到了大幅提升。 主要研究方向和领域 风力发电关键技术研究 光伏发电关键技术研究 风力发电接入电网的系统分析 光伏发电接入电网的系统分析 区域电网新能源发电接入能力及发展规划 风电场控制技术研究 海上风电场接入电网关键技术研究 风电功率预测系统研究与应用 风能资源分析与风电场微观选址 风电机组特性测试 风电场并网特性测试 光伏电站并网特性测试 风电场运行情况后期评估

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我国新能源及其发展状况的思考

摘要：20世纪的后工业时代，人类生存和社会发展对能源的依赖越来越大，能源危机也在一定程度上拖慢了经济发展的速度。本文从我国能源发展现状和新能源、可再生能源的开发利用及其特点着眼，分析了太阳能、风能、核能等清洁可再生能源的可利用价值和利用途径，针对我国现阶段的发展状况进行思考，并做出了总结。

关键词：新能源；开发利用；太阳能；风能；核能

1 引言

谈及中国未来的发展，能源问题是无论如何也绕不过的。在很大程度上，可以说能源是中国进一步发展的前提。中国未来能源中可再生能源的比重很可能要比现在高得多，陈旧过时、设计落后的输电网将被淘汰，也就是说，由尖端数控、电子配电和更高负荷输电线路构成的智能输电网所替代。2009年12月，全球瞩目的新一轮联合国气候变化大会在丹麦首都哥本哈根召开，虽然未达成实质性的协议，但是哥本哈根会议有望成为世界全面向低碳时代转型的历史转折点。从大的方向上看，可持续的低碳和绿色经济，也必将是未来世界发展的大势所趋，这将会给新能源、环保等新兴产业带来机遇[1]。

低碳经济的迅速蔓延并非偶然。早在各国意识到传统化石能源不可再生的危机时，低碳经济就已经开始孕育。在席卷全球的金融危机和全球气候变化的巨大压力下，各国政府纷纷推出绿色政策，低碳经济模式得到普遍认可。低碳时代要求高效利用能源、开发清洁能源、追求绿色GDP，核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。低碳式发展模式的一个关键环节就是发展绿色新能源，主要包括太阳能、风能、核能以及地热能、氢能等多种能源，它们的特点是污染少，能量可持续或者是能量来源成本较低。本文中着重介绍太阳能、风能以及核能等重要新能源的利用现状和发展前景。

2 新能源的来源和简介

2.1 太阳能

2.1.1 太阳能的定义及发展史

太阳能（Solar Energy），又称太阳辐射能，指的是太阳以电磁辐射形式向宇宙空间发射的能量，也可以描述为太阳内部高温核聚变反应所释放的辐射能，其中约二十亿分之一到达地球大气层，是地球上光和热的源泉。

随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等等。

2.1.2 太阳能的分类

（1）太阳能光伏

光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分，故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源，较复杂的光伏系统可为房屋提供照明，并为电网供电。光伏板组件可以制成不同形状，而组件又可连接，以产生更多电力。近年，天台及建筑物表面均会使用光伏板组件，甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。

（2）太阳热能

现代的太阳热能科技将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外，建筑物亦可利用太阳的光和热能，方法是在设计时加入合适的装备，例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。

2.1.3 太阳能的开发途径

（1）光热利用

它的基本原来是将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能收集装置，主要有平板型集热器、真空管集热器和聚焦集热器等3种。通常根据所能达到的温度和用途的不同，而把太阳能光热利用分为低温利用（＜200℃）、中温利用（200～800℃）和高温利用（＞800℃）。目前低温利用主要有太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能蒸馏器、太阳房、太阳能温室、太阳能空调制冷系统等，中温利用主要有太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置等，高温利用主要有高温太阳炉等。

（2）太阳能发电

未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式有多种。目前已实用的主要有以下两种：

①光—热—电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽，然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换，后一过程为热—电转换。

②光—电转换。其基本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能，它的基本装置是太阳能电池。

（3）光化利用

这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光—化学转换方式。

（4）光生物利用

通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程。目前主要有速生植物（如薪炭林）、油料作物和巨型海藻。

2.1.4 太阳能发电的优点

照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费。可以说，太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净，不产生公害。所以太阳能发电被誉为是理想的能源。

从太阳能获得电力，需通过太阳电池进行光电变换来实现。它同以往其他电源发电原理完全不同，具有以下特点：①无枯竭危险；②绝对干净（无公害）；③不受资源分布地域的限制；④可在用电处就近发电；⑤能源质量高；⑥使用者从感情上容易接受；⑦获取能源花费的时间短。不足之处是：①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面积；②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。但总的说来，瑕不掩瑜，作为新能源，太阳能具有极大优点，因此受到世界各国的重视。

2.2 风能

2.2.1 风能的定义及发展史

风能是因空气做功而提供给人类的一种可利用的能量。空气流具有的动能称风能。空气流速越高，动能越大。现在人们通常用风车把风的动能转化为旋转的动作去推动发电机，以产生电力。据统计到2008年为止，全球以风力产生的电力约有94.1百万千瓦，供应的电力已超过全球用量的1%。风能虽然还不是大多数国家的主要能源，但在1999年到2005年之间已经成长了四倍以上。

风能量是丰富、近乎无尽、分布广泛、环保无污染。人类利用风能的历史可以追溯到西元前，但数千年来，风能技术发展缓慢，没有引起人们足够的重视。自1973年世界石油危机以来，在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为新能源的一部分才重新有了长足的发展。风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆，风能作为解决生产和生活能源有着重要的意义。即使在发达国家，风能作为一种高效清洁的新能源也日益受到重视。

2.2.2 风能的来源

风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的，风能是太阳能的一种转化形式。空气流动所形成的动能即为风能。太阳辐射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的运动形成风。风能就是空气的动能，风能的大小决定于风速和空气的密度。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能，但其总量仍是十分可观的。全球的风能约为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还要大10倍。

2.2.3 风能的利用和经济性

风能利用形式主要是将大气运动时所具有的动能转化为其他形式的能量。在赤道和低纬度地区，太阳高度角大，日照时间长，太阳辐射强度强，地面和大气接受的热量多、温度较高；在高纬度地区太阳高度角小，日照时间短，地面和大气接受的热量小，温度低。这种高纬度与低纬度之间的温度差异，形成了中国南北之间的气压梯度，使空气作水平运动。

利用风来产生电力所需的成本已经降低许多，即使不含其他外在的成本，在许多适当地点使用风力发电的成本已低于燃油的内然机发电了。风力发电年增长率在2002年时约25%，现在则是以38%的比例快速成长。2003年美国的风力发电成长就超过了所有发电机的平均成长率。自2004年起，风力发电更成为在所有新式能源中已是最便宜的了，在2005年风力能源的成本已降到1990年代时的五分之一，而且随着大瓦数发电机的使用，下降趋势还会持续。

2.2.4风能的优缺点

（1）优点

风能是一种洁净的能量来源，随着风能设施逐渐进步，大量生产降低成本，在一些地区，风力发电成本低于发电机。风能设施多为不立体化设施，可保护陆地和生态环境。风力发电是可再生能源，很环保。

（2）风力发电在生态上的问题是可能干扰鸟类，目前的解决方案是离岸发电，离岸发电价格较高但效率也高。在一些地区，风力发电存在经济性不足：许多地区的风力存在间歇性。风力发电需要大量土地兴建风力发电场，才可以生产比较多的能源。进行风力发电时，风力发电机会发出庞大的噪音，所以需要空旷的地方来兴建。现在的风力发电还未成熟，还有相当大的发展空间。

2.3 核能

2.3.1 核能的定义

核能是通过转化其质量从原子核释放的能量，符合阿尔伯特•爱因斯坦的质能方程E=mc2，其中E=能量，m=质量，c=光速常量。核能的释放主要包括核裂变能、核聚变能、核衰变能三种形式。

2.3.2 核能发电原理

核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热，将热水加热成高温高压，核反应所放出的热量较化石燃料所放出的能量要高很多（相差约百万倍），比较起来所需要的燃料体积比火力电厂少相当多。核能发电所使用的的铀-235纯度只约占3%－4%，其余皆为无法产生核分裂的铀-238。核能发电的能量来自核反应堆中可裂变材料（核燃料）进行裂变反应所释放的裂变能。裂变反应指铀-235、钚-239、铀-233等重元素在中子作用下分裂为两个碎片，同时放出中子和大量能量的过程。反应中，可裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变并放出两三个中子。

2.3.3 核能发电的优缺点

（1）优点

核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染，同时也不会产生二氧化碳等温室气体。而且核电的燃料铀燃料到目前为止没有其他的特别用途。燃料费在核能发电的成本中所占比例较低，核能发电的成本比较稳定，不易受到国际经济形势的影响。

（2）缺点

核能发电时仅将1/3的热能转化为电能，其余2/3的余热需藉循环冷却水排出厂外，冷却水的最佳来源就是天然海水，故核电厂多设置于海边（或河边）。因此废水的排出会对海洋环境造成一定的影响。水温因废水会增高2-3℃，如果持续很久会对无脊椎动物及海藻类生物都有不良影响。例如南湾核三厂附近的珊瑚大量白化死亡。而且废料的处理也是一大问题。

3 我国新能源的开发利用现状

3.1 太阳能

3.1.1 太阳能发电的应用

虽然太阳能有多种开发途径，但是目前应用最广泛且最有前景的途径就是太阳能发电。

太阳能发电虽受昼夜、晴雨、季节的影响，但可以分散地进行，所以它适于各家各户分批进行发电，而且要联接到供电网络上，使得各个家庭在电力富裕时可将其卖给电力公司，不足时又可从电力公司买入。实现这一点的技术不难解决，关键在于要有相应的法律保障。现在美国、日本等发达国家都已制定了相应法律，保证进行太阳能发电的家庭利益，鼓励家庭进行太阳能发电。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%。

3.1.2 太阳能电池的应用

太阳能电池是一个对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P－N结。当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P－N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是：光子能量转换成电能的过程。

（1）通信卫星供电

上世纪60年代，科学家们就已经将太阳电池应用于空间技术——通信卫星供电，上世纪末，在人类不断自我反省的过程中，对于光伏发电这种如此清洁和直接的能源形式已愈加亲切，不仅在空间应用，在众多领域中也大显身手。

（2）离网发电系统

太阳能发电控制器(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存，当所发的电不能满足负载需要时，控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后，控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时，控制器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池。蓄电池组的任务是贮能，以便在夜间或阴雨天保证负载用电。

（3）并网发电系统

并网发电系统是将光伏阵列、风力机以及燃料电池等产生的可再生能源不经过蓄电池储能，通过并网逆变器直接反向馈入电网的发电系统。因为直接将电能输入电网，免除配置蓄电池，省掉了蓄电池储能和释放的过程，可以充分利用可再生能源所发出的电力，减小能量损耗，降低系统成本。并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地交流负载的电源，降低整个系统的负载缺电率。同时，可再生能源并网系统可以对公用电网起到调峰作用。网发电系统是太阳能风力发电的发展方向，代表了21世纪最具吸引力的能源利用技术。

3.1.3 我国太阳能开发现状

中国蕴藏着丰富的太阳能资源，太阳能利用前景广阔。目前，我国太阳能产业规模已位居世界第一，是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的太阳能光伏电池生产国。我国比较成熟太阳能产品有两项：太阳能光伏发电系统和太阳能热水系统。

《可再生能源法》的颁布和实施，为太阳能利用产业的发展提供了政策保障；京都议定书的签定，环保政策的出台和对国际的承诺，给太阳能利用产业带来机遇；西部大开发，为太阳能利用产业提供巨大的国内市场；原油价格的上涨，中国能源战略的调整，使得政府加大对可再生能源发展的支持力度，所有这些都为中国太阳能利用产业的发展带来极大的机会。

3.2 风能

3.2.1 风能发电的应用

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。风能作为一种新兴的环保的可再生能源已越来越受到关注，人类对其的利用技术也日趋成熟。我国风能有相当大的开发和利用空间，在风能充沛的地区广泛建立风力发电站可以大大的缓解我国能源缺乏的问题。

3.2.2 我国的风能利用

我国位于亚洲大陆东部，濒临太平洋，季风强盛，内陆还有许多山系，地形复杂，加之青藏高原耸立我国西部，改变了海陆影响所引起的气压分布和大气环流，增加了我国季风的复杂性。冬季风来自西伯利亚和蒙古等中高纬度的内陆，那里空气十分严寒干燥，冷空气积累到一定程度，在有利高空环流引导下，就会爆发南下，在此频频南下的强冷空气控制和影响下，形成寒冷干燥的西北风侵袭我国北方各省。每年冬季总有多次大幅度降温的强冷空气南下，主要影响我国西北、东北和华北，直到次年春夏之交才消失。夏季风是来自太平洋的东南风、印度洋和南海的西南风，东南季风影响遍及我国东部地区，西南季风则影响西南各省和南部沿海，但风速远不及东南季风大[2]。

青藏高原地势高亢开阔，冬季东南部盛行偏南风，东北部多为东北风，其他地区一般为偏西风，夏季大约以唐古拉山为界，以南盛行东南风，以北为东至东北风。我国幅员辽阔，陆疆总长达2万多公里，还有18000多公里的海岸线，边缘海中有岛屿5000多个，风能资源丰富。我国现有风电场场址的年平均风速均达到6米／秒以上。一般认为，可将风电场风况分为三类：年平均风速6米／秒以上时为较好；7米／秒以上为好；8米／秒以上为很好。

中国风力资源极为丰富，风能发电很可能作为可再生能源的主力军在今后能源产业中起到领军作用。中国气象科学院研究员朱瑞兆提供的数据显示，中国风能资源仅次于美国和俄罗斯，居世界第三[3]。已探明的中国风能理论储量为32.26亿千瓦，可利用开发为2.53亿千瓦。风能如果能够全部利用起来，将满足当前能源需求的近1/4。

3.3 核能

3.3.1 世界核能发电现状

核能发电作为核能应用中发展最快的一支，第一座商业用核电厂1957年在美国宾州开始运转。1986年，前苏联切尔诺贝利核电厂发生重大事故，这一历史上最严重的核能事故，除了导致人员伤亡、土地污染等后果外，某种程度上也直接影响了核工业的前进脚步。核能从世界发展最快的能源沦为发展最慢的能源。当然，当时全球电力过剩、油价低廉、经济不景气等原因也进一步促使核电发展“一蹶不振”，二十多年后的今天，在国际能源危机的背景下，已在适应经济的快速增长和对环保的迫切要求上显示出巨大竞争力的核电，再次被提上议事日程，法国有关专家认为，芬兰建造的第三代核电站和法国兴建的同样的核电站将开启新一轮的核电发展高峰。

全世界核电当前状况有很大的不同。在30个已经具有核发电能力的国家中，核反应堆的发电百分比从法国的78%到中国的仅仅2%。截至2008年3月，全世界总计有439座核反应堆，另有35座正在建造。美国最多，有104座，法国次之，有59座，日本55座，而俄罗斯有31座并另有7座在建造中。核电发展集中在亚洲。正在建造中的35座反应堆中总共有20座在亚洲，而最近并网发电的39座反应堆中的28座也是在亚洲[4]。

3.3.2 核能应用全球升温

有越来越多的人在讨论核能发电，常常涉及诸如全球变暖和气候变化之类的更广泛的问题。是什么推动了对核电期望的上升呢？能源预测一直表明世界对能源的需求有持久的长期增长。同时新的环境限制——像京都议定书的生效等存在着避免温室气体排放的一些实际财政利益。

中国目前面临着能源需求的急剧增长，因此正在十余利用一切可能的能源包括核能来扩大其发电容量。目前中国的核电仅占全国能源总量的2%，但是为了配合国家能源结构调整，中国首先要发展的就是核电。中国核电发展的最新目标是：到2020年前要新建核电站31座，在运行核电装机容量4000万千瓦，在建核电装机容量1800万千瓦[5]。

4 中国新能源发展的战略思考

我国具有丰富的新能源和可再生能源资源：水能可开发资源为3178亿千瓦，目前已开发利用11%；生物质能资源，包括农作物秸秆、薪柴和各种有机废物，利用量约为216亿吨标准煤，占农村生活能源消费的70%，占整个用能的50%；我国太阳能年总辐射量超过60万焦耳/平方厘米，开发利用前景广阔；风能资源总量为16亿千瓦，约10%可供开发利用；地热资源尚待继续勘探，目前已探明的地热储量约为4626亿吨标准煤，现利用的仅约十万分之一；我国海洋能源资源亦十分丰富，其中可开发的潮汐能就有2000万千瓦以上[6]。

我国政府高度重视可再生能源的研究与开发。国家经贸委制定了新能源和可再生能源产业发展的“十五”规划，并制定颁布了《中华人民共和国可再生能源法》，重点发展太阳能光热利用、风力发电、生物质能高效利用和地热能的利用。我国政府承诺到2020年中国单位GDP二氧化碳排放将比2005年下降40%～45%，到2020年我国非化石能源占一次能源消费的比例达到15%左右[1]。

从第四届新能源国际高峰论坛获悉，2009年中国可再生能源在一次性能源消费结构中所占的比例已从2008年的8.4%提升至9.9%。2009年，国内一次性能源消费结构中，煤炭占68.7%，石油占18%，天然气占3.4%，非化石能源，即可再生能源消费比重上升到9.9%。根据国务院2009年年底提出的目标，到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右。从9.9%至15%，可再生能源需提升的比重虽不算太大，但考虑到未来中国能源需求的巨大增长，上述目标的实现仍面临考验。2009年，我国能源消费总量为30亿吨标准煤。专家预测，到2020年，能源需求总量可能高达45亿吨标准煤，这意味着新能源领域必须加大投入才能确保消费比重稳定提升。根据初步分析判断，要实现可再生能源消费比重达15%的目标，到2020年我国水电装机容量要达到3亿kw以上，核电投运装机容量达到6000万kw至7000万kw，风电、太阳能及其他可再生能源利用量达到1.5亿吨标准煤以上[7]。

因此，中国长远目标应该是以风能、太阳能以及核能为主，适当发展生物质能、垃圾焚烧、沼气、地热等能源，建立多元化的新能源利用体系，合理均衡地发展新能源。

5 总结与讨论

20世纪的后工业化时代，能源和人类生存有着紧密的关系，能源危机拖慢了经济发展的速度。电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，我国作为能源消耗大国，不得不考虑改变能源结构，走可持续发展道路，保证能源的可持续供给。能源枯竭和环境恶化已成为人类可持续发展的重大威胁，新能源开发迫在眉睫。新能源即将成为人类历史上的“第四次能源革命”，新能源产业将成为战略性新兴产业已经成为全球共识[8]。

欧美日等发达国家以及众多的发展中国家，纷纷投入到新能源领域，以在未来国际竞争中占有一席之地。中国也顺应潮流将新能源发展提上战略日程，但却面临缺乏规划、技术创新不足、应用障碍多、发展不均衡等问题。通过出台战略规划加强引导，通过加大技术创新、完善基础设施、建立补贴机制和能源利益调节等完善提高实用性，通过产业政策和市场培育政策完善产业链条扩展市场容量，通过多元化策略建立合理的新能源体系，是中国在新能源发展方面的必然战略选择。

发展新能源任重而道远。在未来中国，新能源将会，也必须得到大力发展。这样在未来的“低碳经济”时代，中国才有机会掌握应有的话语权，才能在国际竞争中立于不败之地。

参考文献：

[1] 胡兴军，新型能源迎来大发展机遇，新材料产业，2010（4），53~57

[2] 风能：领军新能源，消息，华北电力技术，2010（5），50

[3] 朱瑞兆，风电场风资源卫星遥感地理信息综合评估和选址研究，中国气象科学研究院年报，1997（00），41~50

[4] Alan McDonald，世界核电形势，国际原子能机构通报，2008，49（2），45~48

[5] 2007年中国能源发展报告

[6] 姚岩峰，我国新能源开发利用现状及未来发展趋势研究分析，中国市场，2010（22），16~17

[7] 能源经济资讯，中国可再生能源消费比重达到9.9%，能源技术经济，2010（22），68

[8] 柳士双，中国新能源发展的战略思考，经济与管理，2010，24（6），5~9

随着经济的发展和社会的进步，世界各国将会更加重视环境保护和全球气候变化问题，通过制定新的能源发展战略、法规和政策，进一步加快可再生能源的发展。

从目前可再生能源的资源状况和技术发展水平看，今后发展较快的可再生能源除水能外，主要是生物质能、风能和太阳能。生物质能利用方式包括发电、制气、供热和生产液体燃料，将成为应用最广泛的可再生能源技术。风力发电技术已基本成熟，经济性已接近常规能源，在今后相当长时间内将会保持较快发展。太阳能发展的主要方向是光伏发电和热利用，近期光伏发电的主要市场是发达国家的并网发电和发展中国家偏远地区的独立供电。太阳能热利用的发展方向是太阳能一体化建筑，并以常规能源为补充手段，实现全天候供热，提高太阳能供热的可靠性，在此基础上进一步向太阳能供暖和制冷的方向发展。

总体来看，最近20多年来，大多数可再生能源技术快速发展，产业规模、经济性和市场化程度逐年提高，预计在2010－2020年间，大多数可再生能源技术可具有市场竞争力，在2020年以后将会有更快的发展，并逐步成为主导能源。 多年来，世界各国为了促进可持续发展，应对全球气候变化，积极推动可再生能源发展，已积累了丰富的经验，主要是：

1、目标引导

为了促进可再生能源发展，许多国家制定了相应的发展战略和规划，明确了可再生能源发展目标。1997年，欧盟提出可再生能源在一次能源消费中的比例将从1996年的6%提高到2010年的12%，可再生能源发电量占总发电量的比例从1997年的14%提高到2010年的22%。2007年初，欧盟又提出了新的发展目标，要求到2020年，可再生能源消费占到全部能源消费的20%，可再生能源发电量占到全部发电量的30%。美国、日本、澳大利亚、印度、巴西等国也制定了明确的可再生能源发展目标，引导可再生能源的发展。

2、政策激励

为了确保可再生能源发展目标的实现，许多国家制定了支持可再生能源发展的法规和政策。德国、丹麦、法国、西班牙等国采取优惠的固定电价收购可再生能源发电量，英国、澳大利亚、日本等国实行可再生能源强制性市场配额政策，美国、巴西、印度等国对可再生能源实行投资补贴和税收优惠等政策。

3、产业扶持

为了促进可再生能源技术进步和产业化发展，许多国家十分重视可再生能源人才培养、研究开发、产业体系建设，建立了专门的研发机构，支持开展可再生能源科学研究、技术开发和产业服务等工作。发达国家不仅支持可再生能源技术研究和开发活动，而且特别重视新技术的试验、示范和推广，经过多年的发展，产业体系已经形成，有力地支持了可再生能源的发展。

4、资金支持

为了加快可再生能源的发展，许多国家为可再生能源发展提供了强有力的资金支持，对技术研发、项目建设、产品销售和最终用户提供补贴。美国2005年的能源法令明确规定了支持可再生能源技术研发及其产业化发展的年度财政预算资金。德国对用户安装太阳能热水器提供40%的补贴。许多国家还采取了产品补贴和用户补助方式扩大可再生能源市场，引导社会资金投向可再生能源，有力地推动了可再生能源的规模化发展。

 丹麦西岸风力强劲，拥有发展风能的自然优势。然而许多欧洲小伙伴的风资源都比丹麦足。与其说丹麦风能有“先天优势”，后天政府的支持、强劲的科研和民间众筹才是风能的主动力。

政府：丹麦有至2050年完全摆脱石化燃料的国家政策，因此大力发展新能源。对于风电等可再生能源产业免征环境税，同时丹麦法律还规定国家必须接收来自丹麦风电厂的风电，并给予这些风电厂一定溢价补贴，政府还每年设置环保基金鼓励绿色投资。修建风机也能得到政府补贴。

科研：46家研究机构，8所大学，6个科技园区主攻空气动力，气象，风力评估，力学，材料力学，风机性能等风能研发（丹麦面积还不到中国山东的1/4呢）

全民参与：除了近3万人直接从事风电工作，丹麦风电拥有很有特色的“集群”制度，既有各式专业组织和集群团结风电企业的力量解决产销等问题。小编曾向大家推荐的丹麦萨姆索岛Samso，风机都由农民众筹拥有。

丹麦坎坷的风电发展

丹麦的风电发展并不是一帆风顺的。上世纪70年代时，丹麦的能源自给率不到2%，90%依靠石油进口，而丹麦的水电太阳能都不丰富，核电又被国民投票反对。一战前后石油供应恢复一度让风电行业衰弱，而70年代石油危机迫使政府下定决心改变能源策略，主要发展风能和生物质能。

“天有不测风云”是风电行业一定会遇到的问题：风太多消耗不掉，需要风时却没有怎么办。丹麦风电发展的背后是准确的风力预测，缜密的电网建设规划、超完善的预备及蓄电体制保障供需。秘密武器:强大的北欧电力现货市场和北欧智能电网:丹麦的发电、输电、配电完全分开，民营公司运营发电和供电，输电和配电则由隶属于能源局的国家电网公司负责，强大的智能电网系统连通挪威、瑞典和德国的电力资源。每天，北欧电力交易中心都要根据未来24小时的电力供需预测情况，国家电网丹麦人的用电统计精确到小时，逐小时给出电力报价。当风力发电量超过丹麦用电需求时，市场电价会下降，而当发电量超过整体用电量时，最终结算价格可能跌到为零。政府补贴价格丹麦电力供应法规定，可再生能源发电必须优先并入电网，风能的变化带动电力市场价格的浮动。北欧电力交易中心都要根据未来24小时的电力供需预测情况，而政府在交易中心供需价格的基础上进行补贴，让风电价格平稳。

风电行业的关联产业：丹麦风电设计到各方面，风力涡轮机生产与维护丶风机测试丶风电场设计丶叶片技术丶零部件技术丶风塔等都是风电行业相比丹麦风电，中国风电产业还在探索阶段。欣喜的是，如今已有许多中国企业在技术发面开展与丹麦的交流，众多中国企业已纷纷在丹麦设立研发中心或对丹麦风机厂展开合资收购。

尽管欧盟2021 2027年财务预算谈判正陷入僵局，但是欧盟委员会（下称“欧委会”）仍表示将全力投资新能源领域。

欧委会日前公布一份“近海可再生能源战略”，旨在大幅度提升可再生能源使用率，预计到2050年欧盟整体海上风电产能将增加至300千兆瓦。欧盟将向该领域投资7890亿欧元，约三分之二用于电网基础设施建设，另三分之一用于发电设施建设。

欧委会副主席蒂默曼斯（Frans Timmermans）称，欧盟海上可再生能源投资项目已是全球性成功案例。目前欧盟正面临更大的机会，发展清洁能源产业、推动可持续发展。

欧盟缘何推广海上风电投资？

欧盟在全球海上风力发电领域占据重要地位，目前全球42%的海上发电能力分布在欧洲沿海，北海是世界海上风电的最佳位置。

自本届欧委会上台以来，绿色经济成为了其产业政策重要抓手。欧委会相继出台加强传统行业绿色转型、扶持新能源 汽车 等细分产业政策，并通过调整能源税、推动碳排放交易机制改革等方式提供资金支持。

此次欧委会再推海上风力发电政策，首要原因在于，海上风电是欧盟实现中长期减排目标的主导因素。

国际能源署执行主任罗尔（Fatih Birol）认为，如果顺利实施海上风力发电的大规模部署，欧盟有望在2050年实现净零排放的目标。2025年后，核电、光伏等发电方式将保持相对稳定发展态势，欧盟希望到2050年全面消除煤炭市场，剩余的能源转型重担将由海上风电完成。

陈晓径也认为，欧盟于3月首次将“绿色协议”写入气候法案，要求重工业部门实现“零排放”，能源系统实现“去碳”与“绿色电力”的要求迫在眉睫，海上风电将在新能源转型中扮演重要角色。

其次，欧盟具有海上风电领域的先发优势。1991年，丹麦设立全球首个海上风力发电场。过去十年，欧盟海上风能技术日益成熟、实现规模化生产，成本大幅下降。

陈晓径表示，欧盟在海上浮动风力发电、波浪能与潮汐能利用、漂浮式光伏系统等方面优势明显，也享有北海、波罗的海、地中海、大西洋、黑海等丰富的海洋资源。欧盟推出该计划，预计仅需占用3%的海上空间即可达到大幅生产可再生能源的效果。

再次，欧盟正在海上风电领域受到其他国家的挑战。拜登曾宣布，将带领美国重回《巴黎协定》，并加大在新能源领域的投资。英国上月提出“全民风电”目标，计划2030年利用海上风电为全英所有家庭供电。2018年，全球近一半的海上风电投资都发生在印度等亚洲国家。

欧洲能源专员西姆森（Kadri Simson）称，欧盟要保持海上可再生能源的领导者地位，必须激发在海上风能领域的所有潜力，并通过发展波浪、潮汐和浮动太阳能等不断提高技术水平。

欧委会：希望私有部门加大投资

欧委会称，该计划不仅可以推动欧盟在新能源领域更进一步，还可以推动经济复苏，预计该计划可以为欧盟创造6.2万个就业机会。但是，正如欧盟在其他领域的投资一样，如何筹措资金成为目前投资的首要难题。

国际能源机构（IEA）称，海上风电行业的效益正以每年2.2％的速度增长，未来两年至少需要吸引8400亿美元的投资。未来达到2050年气候目标，各方必须加速投资。过去十年，欧盟每年对电网基础设施的投资约为300亿欧元。

欧洲风能协会（Wind Europe）称，欧盟首先要加强在海上风电基础设施的投资，同时还要兼顾陆上电网方面。未来十年，欧盟的港口也需要65亿欧元的投资。

欧委会称，将从“恢复基金”中拿出1500亿欧元投资该领域，并将重点放在碳密集中度和化石燃料使用率最高的地区。此外，各成员国政府也将为此提供支持。

但是，目前因匈牙利和波兰两国反对，“恢复基金”迟迟未获批。即使未来最终获批，该计划也将面临6500亿欧元的资金缺口。

欧委会寄希望于欧盟的私有部门，希望公共事业和能源领域的巨头能向其提供支持。

欧委会称，预计私有部门将提供投资中的大部分资金，公有部门将发挥战略催化剂的作用。那么，私有部门是否愿意响应欧盟机构的号召，该方案是否具有可行性？

对此，陈晓径认为，私人资本占大多数符合欧盟惯例与“绿色协议”要求，公私合作解决资金需求是当前形势下的可行做法。

她进一步解释称，一方面，公共资金相对充足，但受疫情影响并不宽裕。预计2020年欧盟国内生产总值（GDP）将下降7.4%，欧盟的理念是公共资金要发挥引导、杠杆、“战略催化剂”作用，而非融资为主。其功能是帮助成熟技术尽快进入市场、实现规模化并降低成本，帮助起步技术创造市场并引导私人融资、降低不确定性等。

另一方面，对于私人资本而言，欧盟已建立《可持续金融分类方案》为代表的成熟框架，对如何引领私人融资有着详细规定，这可以协助其达成长期减排与发展目标。

（1）石油、煤炭能源数量下降，天然气和可再生能源的数量快速上升（4分） （2）调整能源结构，减少CO 2 排放量大的石油、煤炭的消费，提高清洁能源的消费比重（6分） （3） GDP继续增长，总耗能基本持平，GDP单位能耗继续下降。（4分） （4）能源利用多样化，确保能源自给（或能源安全）；降低单位产值能耗，提高能源利用率；优化能源结构，发展可再生能源和新能源，实现能源可持续发展；倡导低碳经济和低碳生活方式；注重环境保护，减少CO 2 等污染物排放。（四点以上10分，其他答案合理即可得分）

略