德国可再生能源供电目标提前15年，德国可再生能源是否实现了“大跨步”

德国的可再生能源供应目标提前了15年。德国的可再生能源实现了“大跨步”了吗？中国的可再生能源已经达到了一个新的水平，这一次要归功于风能和太阳能基础设施的扩张。在这个加速发展的时代之后，人们将不再面临资源短缺的问题。中国绿色供应链联盟光伏委员会秘书长房鹿表示，“十四五期间，光伏发电至少要新增2.5亿千瓦，累计装机容量要达到5亿千瓦。

只有这样，2030年和2050年非化石能源才能占到目标的35%和70%。”什么是可再生能源？1.太阳能:我们可以利用太阳辐射的光，通过太阳能电池将其转化为电能，也可以利用太阳的热气来加热水，也就是我们常见的太阳能热水器。2.风力发电:风力发电是指风的力量转动叶片带动发电机发电，风扇哈里森的长风速越快，拦截的风能就越多。3.海洋能:海洋覆盖了地球表面的三分之二以上，蕴藏着丰富的海洋能，包括波浪能、温差能、潮汐能和潮汐能。4.地热能:指来自地球深处的能源和机油，钻井获取地下热水等。这说明分布式光伏作为国家大力支持和推广的新能源代表，将是“十四五”可再生能源发展的主题增量，市场将持续火爆。

而且光伏发电作为一种清洁能源，应用范围广，场景多，成本降低快，是未来最有可能替代化石燃料的清洁能源，所以各国都在大力推广光伏屋顶电站。全国乡村发电，现在用光伏电站盖房子是标配，未来几年在中国，光伏发电会逐渐普及。人类的历史就是一部能源开发利用的历史。从最早使用人力、动物、煤炭、石油、天然气、电力开始，能源利用效率的每一次进步，都伴随着人类生产效率的大幅提高。

开发利用取之不尽的太阳能是地球人的共同追求，也是人类文明的终极追求。如果有一天太阳能可以取代现在的化石能源，那就意味着人类文明已经进化到了更高级的阶段。与石油、煤炭等化石燃料污染的空气相比，可再生能源可以在自然界循环利用，取之不尽，用之不竭。它是一种清洁、绿色、低碳的能源。可再生能源是我国多轮驱动能源体系的重要组成部分，对于改善能源结构、保护生态环境、应对气候变化具有重要意义。与此同时，可再生能源每天都在我们身边发生。现在很多农村家庭还保留着太阳能热水器，很多还进一步提炼，将废弃物转化为能源。

一、世界能源消费现状和趋势

据美国能源部能源情报署《国际能源展望2004》基准状态预测，全球能源消费总量将从2001年的102.4亿吨油当量增加到2025年162亿吨油当量，世界能源消费在2001-2025年将增加54%。日本、欧盟等能源机构预计，全球能源消费峰值将出现在2020-2030年。全球化石能源的枯竭是不可避免的，将在本世纪内基本开采殆尽。《BP世界能源统计2006》的数据表明，全球石油探明储量可供生产40多年，天然气和煤炭则分别可以供应65年和155年。国际能源署2005年分析认为，到2030年世界能源需求将增长60%，届时仍将有“足够”的资源可满足需求。预测未来石油需求增长的大多数将来自运输部门，运输部门占全球石油需求的份额将从现在的47%增加到2030年的54%。同时指出，C02排放也将增多，减排温室气体是一个严峻的挑战。

国际能源署认为，中东将增加投资以扩增常规石油资源产能，非常规石油资源如油砂等将得到加快开发利用，氢能将有少量应用，可再生能源将有更大发展潜力。到2030年，替代能源尤其是可再生能源，不仅将成为不可或缺的重要能源，而且将成为降低温室气体排放的重要举措。作为全球能源市场日趋重要的一个组成部分，目前中国的能源消费已占世界能源消费总量的13.6%，世界能源消费将越来越向中国和亚太地区聚集。

据预测，目前中国主要能源煤炭、石油和天然气的储采比分别为约80、15和近50，大致为全球平均水平的50%、40%和70%左右，均早于全球化石能源枯竭速度。未来5-10年，中国煤炭国内生产量基本能够满足国内消费量，原油和天然气的生产则不能满足需求，特别是原油的缺口最大。注重能源资源的节约，提高能源利用效率，加快可再生能源的开发利用，对于中国来说既重要又迫切。

二、世界可再生能源发展趋势

世界大部分国家能源供应不足，各国努力寻求稳定充足的能源供应，都对发展能源的战略决策给予极大的重视，其中可再生能源的开发与利用尤为引人注目。化石能源的利用会产生温室效应，污染环境等，这一系列问题都使可再生能源在全球范围内升温。

从目前世界各国既定能源战略来看，大规模的开发利用可再生能源，已成为未来各国能源战略的重要组成部分。自上个世纪90年代以来可再生能源发展很快，世界上许多国家都把可再生能源作为能源政策的基础。从世界可再生能源的利用与发展趋势看，风能、太阳能和生物质能发展最快，产业前景最好，其开发利用增长率远高于常规能源。

风力发电技术成本最接近于常规能源，因而也成为产业化发展最快的清洁能源技术，风电是世界上增长最快的能源，年增长率达27%。国际能源署的研究资料表明，在大力鼓励可再生能源进入能源市场的条件下，到2020年新的可再生能源(不包括传统生物质能和大水电)将占全球能源消费的20%，可再生能源在能源消费中总的比例将达30%，无论从能源安全还是环境要求来看，可再生能源将成为新能源的战略选择。

三、世界部分国家可再生能源发展目标

2004年，美国、德国、英国和法国可再生能源发电占总发电量的比重分别为1%、8%、4.3%和6.8%；到2010年将分别达到7.5%、20.5%、10%和22%；到2020年将都提高到20%以上；到2050年，德国和法国可再生能源发电将达到50%。韩国可再生能源消费比重将由2004年的2.1%提高到2010年的5%。日本和中国的可再生能源消费比重将由2004年的3%和7.5%提高到2010年的10%左右，2020年分别达到20%和15%。

四、世界部分国家可再生能源利用进展

美国正在加大可再生能源研发和利用力度，2005年美国能源部能源研发总投资7.66亿美元，其中可再生能源研发投资占了42%。美国制定了庞大的太阳能发电计划，克林顿政府出台的“百万屋顶计划”将在1997年到2010年里，安装总容量达4.6亿兆瓦的光伏发电系统。

德国新的《可再生能源法》，为投资可再生能源提供了可靠的法律保障。德国制定了《未来投资计划》以促进可再生能源的开发，迄今投入研发经费17.4亿欧元。2004年，德国可再生能源发电量占总发电量的8%，年销售额达100亿欧元。风力发电占可再生能源发电量的54%，太阳能供热器总面积突破600万平方米。法国。法国推出了生物能源发展计划，2007年之前将生物燃料的产量提高3倍，使起成为欧洲生物燃料生产第一大国。具体内容是建设4个生物能源工厂，年均生产能力达到20万吨，生物燃料的总产量将从目前的45万吨上升到125万吨，用于生产生物燃料的作物面积也将达到100万公顷。由于生物燃料目前成本比汽油和柴油贵2倍，法国已出台一系列优惠措施，鼓励生物燃料的生产和消费。

英国把研究海洋风能、潮汐能、波浪能等作为开发新能源的突破口，设立了5000万英镑的专项资金，重点开发海洋能源。不久前，在苏格兰奥克尼群岛的世界首座海洋能量试验场正式启动。英国第一座大型风电场一直在不断发展，目前风电装机总量已达650兆瓦，可满足44万多个家庭的电力需求，近期还将建设10座类似规模的风电场。

日本官方报告，将从2010年正式启动生物能源计划，并与美国和欧盟共同开发可再生能源，建设500个示范区。预计将投资2600亿日元，而与之有关的产品和技术将成为日本新工业战略的重要组成部分。

其他国家和地区。一些发展中国家如中国、印度、印度尼西亚和巴西等国家，越来越重视可再生能源对满足未来发展需求的重要性。中国制定实施了《可再生能源法》，编制了《可再生能源中长期发展规划》，将大力发展可再生能源并确定了明确目标。印度成立了可再生能源部，政府全力推动可再生能源资源的开发利用，目前印度在风电和太阳能利用规模方面已居于世界前列。东盟国家也开始重视可再生能源的开发工作。10个成员国各自都有了发展可再生能源的计划，包括地热、水电、风能、太阳能和来自棕榈或椰子油的植物燃料等。按东盟计划，到2010年各成员国的可再生能源电力将达到2.75万兆瓦，其中印尼、菲律宾和泰国将成为领先者。

本文为春节专题文章——“年度 科技 发展态势总结与展望”的第四篇能源篇。

世界能源领域2019年发展态势

全球油气供应安全风险大幅增加。 全球尤其是中东能源地缘政治冲突加剧，大大增加了油气供应的安全风险。4月，美国宣布终止对伊朗石油进口的制裁豁免，重启对伊朗原油出口的限制。7月，英国在直布罗陀海域扣押了伊朗油轮。随后，伊朗在霍尔木兹海峡查扣一艘英国油轮以示报复。9月，沙特阿美旗下的两处重要石油设施遭无人机袭击，原油产量一度锐减570万桶/日，引发了全球油价短期跳涨。此外，卡塔尔退出石油输出国组织“欧佩克”、叙利亚局势震荡也在一定程度上影响全球的油气供应安全。

动力电池梯次利用商业化加速。 德国大众集团推出一款新型移动充电站，其内部电能存储单元由二次回收的电动车动力电池组成，已在德国率先投放使用。日本本田 汽车 公司与美国电力公司（American Electric Power，AEP）展开合作，共同开发一个能够将废旧电动 汽车 电池集成至AEP电网中的新商业模式。中国北汽鹏龙、北汽新能源等企业合伙在河北省黄骅市实施了北汽鹏龙动力电池梯次利用及资源化项目。

世界能源领域2020年趋势展望

全球能源转型趋势愈发明显。 德国将逐渐停止以煤炭作为电力来源，并将可再生能源的发电比重从现在的38%提升至2030年的65%。法国能源部表示，到2030年要将可再生能源在法国能源结构中的比重提高到40%左右。韩国产业通商资源部公布《第三次能源基本计划》草案，提出力争到2040年将可再生能源占比提高到30%-35%，大幅降低煤炭发电比重。波兰公布2040能源政策草案，拟大幅增加核电和可再生能源在能源结构中的比例，以不断降低对煤炭的依赖。

可再生能源市场前景巨大。 国际能源署发布《可再生能源市场分析和2024年预期》报告称，从2019年到2024年，全球可再生能源装机将增加50%。美国能源信息署发布的《2019年度能源展望》报告指出，未来30年，可再生能源发电量（风力、太阳能、水力）将从2018年的5000亿千瓦时增加到2050年的1.5万亿千瓦时。欧洲风能协会发布《我们的能源，我们的未来》报告称，欧盟现在的海上风电装机容量是20吉瓦，到2050年欧盟海上风电装机容量要达到230至450吉瓦，比现有容量增长10倍以上。英国发布的《海上风电产业战略规划》提出，在2030年前将英国海上风电装机容量提高到3000万千瓦，将海上风力发电量提高到总发电量的30%。

先进核技术商业化应用加速。 根据麻省理工学院报告，先进、非常规的核反应堆将在2030年颠覆当前的核能行业。美国首座小型反应堆纽斯凯尔小堆将于2020年9月完成核管会的设计认证，并将于2026年下半年投入运行。俄罗斯首座浮动式核电厂“罗蒙诺索夫院士”号将于2020年4月开始全面投运。英国投资两亿英镑建造全球首个商用核聚变发电厂，并拟于2040年实现核聚变能源生产的商业化。加拿大启动核能研究倡议，加速推进小型模块堆的研发应用，并计划于2026年前在乔克河（Chalk River）建成首座小堆。

作者简介

张欢欢，国务院发展研究中心国际技术经济研究所 研究四室 研究助理

研究所简介

国际技术经济研究所（IITE）成立于1985年11月，是隶属于国务院发展研究中心的非营利性研究机构，主要职能是研究我国经济、 科技 社会 发展中的重大政策性、战略性、前瞻性问题，跟踪和分析世界 科技 、经济发展态势，为中央和有关部委提供决策咨询服务。“全球技术地图”为国际技术经济研究所官方微信账号，致力于向公众传递前沿技术资讯和 科技 创新洞见。

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德国人受到二战的影响，所以德国一直反对核能，德国对二战的反思比邻国日本要深刻得多。核能虽然是和平利用核能，但也有制造原子弹的可能。此外，上世纪美苏冷战在全球范围内制造了核危机。所以德国的作为核大国之一，就将核能视为威胁。

德国如何解决国内的发电问题？

德国可再生能源主要通过使用大型太阳能发电厂和生物质发电厂来解决，它们可以将电能直接转化为热能，然后输送到德国的主要发电厂和德国使用的常规电力。电网直接竞争因此使电能的使用更安全、更高效。此外，德国还鼓励和支持完善发电设施设备，在核电投资上更加谨慎。此外，德国也意识到，核电不仅可以减少德国的碳排放，对德国的环境保护也有一定的促进作用。

德国迫于压力才选择关闭核电。

自从日本福岛核电站爆炸后，核电成为人们关注的焦点。虽然发展核电在一定程度上有利于国家的长远发展，但目前对核裂变的控制技术并不完善，没有办法消除核辐射的影响。因此，为了安全起见，许多国家开始拒绝使用核能。特别是在欧洲，出现了反核复兴，德国被迫选择停止发展核电。

德国放弃核电选择什么发电？

德国放弃核电后，转而选择使用火电。火电厂燃烧的煤炭会产生大量二氧化碳，带来严重的空气污染问题，而核电厂相对清洁。德国作为世界上最早进入现代化的国家之一，科技实力雄厚，工业生产需要大量电力。德国在如何发电方面也存在问题。尽管有多种发电方式。但在世界范围内，使用燃煤电厂是一种高污染、高能耗的方式，正逐渐被发达国家所摒弃，而核电则被纳入清洁能源范畴。

风能发电能力增加了28%。全球大约有5000万个家庭使用安放在屋顶的太阳能热水器获取热水，250万个家庭使用太阳能照明.5个百分点。

可再生能源比重的提升传递着“绿色经济”正在兴起的信息，太阳能，2020年之前，资源总量达7亿tce，通过品种改良和扩大种植，生物能的资源量可以在此水平再翻一番。总之中国可再生能源资源丰富，具有大规模开发的资源条件和技术潜力，可以为未来社会和经济发展提供足够的能源，开发利用可再生能源大有可为。

2006年底，中国可再生能源年利用量总计为2亿吨标准煤，欧盟已建立了到2020年实现可持续能源占所有能源20%的目标，而中国也确立了到2020年使可再生能源占总能源的比重达到15%的目标，它对环境无害或危害极小：最大限度地提高能源供给能力，比2004年增加了50%。

2007年至少有60多个国家制订了促进可持续能源发展的相关政策、永续利用、取之不尽，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用、水能、生物质能、地热能和海洋能等。

中国除了水能的可开发装机容量和年发电量均居世界首位之外，每年地表吸收的太阳能大约相当于1.7万亿tce的能量；风能资源量约为32亿kW可再生能源是指在自然界中可以不断再生，全球并网太阳能发电能力增加了52%，到2020年，可再生能源的战略地位将日益突出，届时需要可再生能源提供数亿吨乃至十多亿吨标准煤的能源、风能和生物质能等各种可再生能源资源也都非常丰富；地热资源的远景储量为1353亿tce，探明储量为31.6亿tce；现有生物质能源包括：秸秆，中国基本上可以依赖常规能源满足国民经济发展和人民生活水平提高的能源需要，初步估算可开发利用的风能资源约10亿kW，按德国、西班牙，丹麦等风电发展迅速的国家的经验进行类比分析，中国可供开发的风能资源量可能超过30亿kW；海洋能资源技术上可利用的资源量估计约为4亿-5亿kW，2012年《京都议定书》到期后新的温室气体减排机制将进一步促进绿色经济的全面发展。

根据中国中长期能源规划，（不包括传统方式利用的生物质能），约占中国一次能源消费总量的8%，比2005年上升了0。中国太阳能较丰富的区域占国土面积的2／3以上，年辐射量超过6000MJ／㎡、薪柴、有机垃圾和工业有机废物等，2500万个家庭利用沼气做饭和照明。2007年，这为2010年可再生能源占全国一次性能源10%的目标迈出了坚实的一步。

随着越来越多的国家采取鼓励可再生能源的政策和措施，可再生能源的生产规模和使用范围正在不断扩大，2007年全球可再生能源发电能力达到了24万兆瓦。可再生能源主要包括太阳能、风能、用之不竭的资源。因此，中国发展可再生能源的战略目的将是

根据可再生能源学会测算,虽然最近10年光伏发电年平均增长率达到25%—40%,但占全国发电总量的比例依然很小,光伏发电目前仍然处于成长期,不适合大规模推广。不能急于求成,也不能不闻不问。\x0d\x0a光伏发电仍是“补充”\x0d\x0a光伏发电在我国起步于20世纪80年代,当时主要是为了解决实际的应用问题,并没有作为重点能源开发。其首先在卫星和海港浮标灯上应用,之后逐步进入到工业、农业、商业和通讯公用设施等领域,并有了数家完整的电池和组件生产企业。上世纪90年代末,光伏产业发展较快,老厂进行设备更新和扩充,生产能力和实际生产量有了较快增加。电池和组件性能不断提高,太阳能电池组件成本不断降低。\x0d\x0a尽管如此,到目前,光伏发电的成本仍达到了2.6—2.7元/度,真要并入电网还要包含企业利润、电力公司的利益、税收等因素,这样电价增至4元/度,成本是煤电的10倍。正是这样的高发电成本,导致光伏发电在国家能源远期规划中占据极少的份额。\x0d\x0a2005年,我国风力发电装机容量为126万千瓦,而光伏发电总装机容量只有7万千瓦。最近完成的《可再生能源中长期发展规划》中提出,到2020年,风力发电装机容量为3000万千瓦,而对太阳能,也就是光伏发电提出的目标也只有200万千瓦。\x0d\x0a“我国能源政策在今后很长一个时期都是以节能为主,效率为本。煤炭和石油仍然是主要的能源,然后才是可再生能源的多元化发展,目前让光伏发电作为主力能源还不成熟。但不可否认的是,煤炭和石油的价格逐步上升,光伏发电价格的逐步下降,在某一个时期会有一个交叉点出现,那时候,光伏发电就进入了成熟的发展期。”孟宪淦说。\x0d\x0a\x0d\x0a事实上,在欧美发达国家,光伏发电投资热潮很大一部分缘于国家对使用光伏发电系统的补贴,否则,几乎没人愿意使用成本是煤电10倍的光伏发电。\x0d\x0a当前太阳能电池厂家广泛采用的原料是多晶硅。多晶硅由硅纯度较低的冶金级硅提炼而来,迄今为止,这种提炼技术还掌握在发达国家的少数企业手中。\x0d\x0a如果投资上游的硅料生产,则将面临很高的技术、人才和资金门槛。\x0d\x0a国内目前掌握硅料生产技术的主要有新光硅业、洛阳半导体厂。洛阳半导体厂以及作为新光硅业科研生产基地的峨嵋半导体厂的项目此前都已建设多年,但由于受技术水平较低、资金不足、规模小等限制,尚无法与国际巨头竞争。\x0d\x0a此外,如无锡尚德等企业的发展得益于德国“十万屋顶”工程,正是那里对太阳能器材组件的大量需求,而使我们的企业迅速成长。但据孟宪淦介绍,德国目前越来越重视光伏发电产业的发展,预计在2007年,德国将实现太阳能器材组件的自给自足。这对于主要依赖出口的中国光伏发电行业来说,确实是一个挑战。\x0d\x0a由此也不难看出,中国光伏产业是个两头在外的行业:原料需要进口,而主要市场也在国外。这两个市场的变化将直接影响国内光伏发电行业的发展。\x0d\x0a发展尚需“三方支持”\x0d\x0a根据统计数据,光伏产业在30年的发展过程中,有个发展曲线,即规模每翻一番,成本降低20%。据孟宪淦预测,到2020年左右,光伏发电能基本上具备可与煤电竞争的成本价格。\x0d\x0a在这期间,能促进光伏发电真正得到发展的是三方力量:政府、市场和社会。\x0d\x0a给予光伏发电补贴,最可行的办法是实行全民参与,电网分摊。也就是说将光伏发电每度4元钱的成本与其他发电价格的成本做差,而由整个电网分摊这部分差价。光伏发电只占到整个电网发电量的1%,将这一度电4元钱的成本分摊到99%的用户中,每度电大概只增加几厘钱。而这项举措最终的受益者也是广大用户,他们也愿意多掏这几厘钱来促进光伏发电的发展。\x0d\x0a\x0d\x0a此外,在国家政策方面,不仅要保证终端用户和系统商受益,而且要使我国光伏发电产业的从业者受益。要达到这个目标,除了补贴外,更重要的是制定强有力的法规、政策,进而推动光伏发电产业的发展,如电价收购政策,对电力部门的成本差额补贴,绿色能源贸易政策等。\x0d\x0a孟宪淦在一次由全国人大和发改委组织的会议上了解到,2010年,我国光伏发电总装机容量将达到35万千瓦,其中,国家投资的部分主要解决西部农村无电地区的电力建设问题。而剩余部分则完全按照市场运作,由各地各单位根据自身情况合理安排。目前,上海市已经计划建立0.5万千瓦的光伏发电机组。购买绿电,也逐渐成为上海市民自觉的行为。\x0d\x0a“国家已经开始在落实光伏发电的具体项目。引导市场发展,引导投资,引导全民参与。在政策的驱动下这将是一个良性循环,市场一发展,就能拉动产业,产业一扩大,成本就会降低,而后又推动市场发展。”孟宪淦如是说。

德国、美国、日本三个国家是主要的利用太阳能的国家，西班牙则发展迅速。德国太阳能装机容量在2007 年达到1328MW，占世界新增容量的47%。是目前全球最大的太阳能发电市场，而西班牙是增长最快的市场之一，2007 年新增太阳能光伏发电装机容量640MW，同比增长480%，成为全球新的第二大市场。美国市场新增220 MW,同比增长57%，只有日本在政府取消了一定的政策补贴后增速下降了22%。清洁能源包括核能和“可再生能源”。可再生能源包括水能、太阳能、风能、生物能、地热能、海洋能、核能等。目前，新能源里只有水、核、太阳能、风能得到较多的推广，太阳能和风能因资源地域分布广，可以采用集中式和分布式利用方式进行较大范围的应用，尤其是太阳能，正逐步走进居民日常生活，其他大多新能源则因条件限制未能得到大规模利用。在中国目前的能源结构里面，煤炭占了70%，水电、核能等新能源加起来才只占8%，我国能源消费仍严重依赖传统能源。而在德国，可再生能源发电比重由2000年的不足7%上升至近25%。而且在能源转型计划下，德国的目标是到2050年将可再生能源比重增加至80%，并将能源消耗减少50%。同时，计划到2020年和2050年分别将温室气体排放减少40%和80-95%。在我国光伏市场仍以大型光伏电站为主，分布式发展较晚，从2013年才得到较大推广。大型地面电站主要集中在西北等荒漠地带，虽然发电效益好，但经济落后，电量无法就近消纳，造成很大资源浪费和电网负担。分布式则集中在经济发达地区，目前新增装机量虽很大，但总体比例仍较小，电力不够消纳。