世界各国资源再生工程有哪些

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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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。

欧盟各国能源安全战略体系的重要战略是立足国内，开发国内能源新源勘探、开发新能源/可再生能源，实行能源多元化的战略。所谓能源多元化，至少包括新能源的开发（比如氢能能）、可再生能源的开发（生物质能、水能等）、推动天然气为主的能源结构。多元化的核心就是“发展替代能源”，这是能源安全战略的一个重要方面，国际上的发展比较快，比如欧盟的氢能路线图等。

欧盟开发替代能源，实现能源种类多样化。欧盟对内能源战略的另一个主要内容是使能源种类多样化。在过去的几年中，欧盟全面审核了能源政策，制定了面向未来的战略规划。这些远景规划的主要方向是节能和开发替代能源，目标是：①到2010年将欧盟的能源消费从占世界总量的14—15%降低到12%。②把开发新能源作为政治上的优先目标。③到2030年将能源对外依存保持在70%。④可再生能源的使用达到12%。 ⑤达到《京都议定书》规定的标准。为了这些总体目标，欧盟还设立了具体的目标，例如：①整合内部市场。②审议能源税、能源节约和能源多样化计划。③推广新技术。④启动节约能源的计划。⑤发展使用清洁燃料的车辆。⑥复兴铁路交通、改善公路交通、提倡清洁的城市交通，实行污染赔偿原则等等。

欧盟也在由依赖外援逐步向独立自主方向发展，不断摆脱对外部能源的供应。欧盟强调开发自己的能源，主要是指多样化的能源。为了不受制于人，确保完全的行动自主，欧盟提出要提高能源效率，扩大核能利用规模，加强可再生能源的研发、应用和推广，大力发展低碳经济。目前，核能提供欧盟1/3强的电力。核能不仅供应稳定，而且价格稳定，特别是不排放CO2，问题在于要解决其安全性能和公众的接受程度。

目前，欧盟的电力生产已经达到了能源多样化的目标，欧盟在交通领域里也实现类似的能源多样化。欧盟有足够的技术能力开发生物燃料，热核燃料，以及氢燃料，但是这些开发都有一定的局限。

在欧盟国家,核电已有几十年的发展历史,核电已成为一种成熟的能源。核电是法国的动力之源。20世纪七八十年代的石油危机，促使化石能源匮乏的法国选择了发展核电的道路。法国目前拥有59座核反应堆，总装机容量超过63Gwe，每年提供4000亿千瓦时以上的电力。现在，法国80%的能源来自核能，15%来自水电，5%的调峰用电来自煤和石油。这得益于长期坚持的推进能源自主政策。法国还是世界上最大的电力净出口国，每年因此获得约26亿欧元的收入。为了发展核能，2002年10月10日欧洲法院颁布了一项条例，确认欧盟委员会对核安全负责。欧盟的扩大意味着将另外19个苏联设计的反应堆纳入欧共体。其中有些需要提前关闭。欧洲理事会决定拨款4.8亿欧元，用于欧洲原子框架计划（Euratom framework programme） (2002—06)，并且考察如何更好地保障欧盟内部核能的高度安全，以及核裂变、核废料处理等技术性问题。

为了在技术上落实能源多样化战略，欧盟还于2003年启动了“欧洲智能能源”(EIE)项目，支持欧盟各项能源政策的落实，例如：在建筑和工业领域里提高能源的使用效率，促进新的可再生能源与当地环境和能源系统的整合，支持交通能源的多样化，如促进生物燃油的使用，以及支持发展中国家再生能源的开发和能源效率的提高，等等。

发展可再生能源和低碳能源战略

发展再生能源是欧盟能源政策的一个中心目标。可再生能源包括水能、风能、太阳能、生物质能、地热能和海洋能等，资源潜力大，环境污染低，可永续利用，是有利于人与自然和谐发展的重要能源。同时，从中长期来看，再生能源在经济上的竞争力可能不亚于传统能源。再生能源可以减少CO2的排放量，增加能源供应的可持续性，改善能源供应的安全状况，减少欧共体日益增长的对进口能源的依存度。

上世纪70 年代以来，可持续发展思想逐步成为国际社会共识，可再生能源开发利用受到欧盟各国高度重视，欧盟许多国家将开发利用可再生能源作为能源战略的重要组成部分，提出了明确的可再生能源发展目标，制定了鼓励可再生能源发展的法律和优惠政策，可再生能源得到迅速发展，成为各类能源中增长最快的领域。一些可再生能源技术的市场应用和产业，如光伏发电、风电等在近10 年的年增长速度都在20%以上，可再生能源发展已成为欧盟能源领域的热点。

各国可再生能源发展目标：

欧盟各国在推动可再生能源产业化的进程中，都强调了政府在可再生能源发展中的责任。通常是政府科技投入先行，随后进行市场开拓，以此来推动产业化进程。许多国家相继制定了阶段性的可再生能源的具体发展目标。1995年，欧盟发表了《能源政策绿皮书》，以此为基础，1997年通过欧洲议会白皮书——《未来能源：可再生能源》，确定了欧盟在能源结构中增加可再生能源比例的行动纲领，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%，可再生能源电力装机容量在电力总装机容量中的比例也将从1997年的14%提高到2010年的22%，其中主要是生物质能发电和风力发电。根据 1997年欧盟制定的《可再生能源白皮书》，2010年欧盟可再生能源的发展目标是占整个能源的比重达到12%，比1998年的6%翻一番。

各个成员国也出台了各自的发展目标。德国和英国承诺，到2010年和2020年可再生能源发电量的比例将分别达到10%和20%。按照德国新的《可再生能源法》规定，到2020年把风能、生物质能、水能和太阳能的发电量提高10％，使其占德国总发电量的20％。

2006年2月初，英国一家专业公司向英国政府提供了一份有关能源安全的“2020远景计划”，提出英国应该在北海的油气枯竭之前，充分重视可再生能源的替代作用。21世纪以来，英国以“低碳经济”为目标，拟定了新能源战略。2003年其以《英国政府未来的能源——创建低碳经济体》发布的白皮书，宣布了英国未来半个世纪的能源战略：到2050年使英国转变为低碳经济型国家。为实现这一长远目标，英国将致力于研发、应用并输出先进技术，创造更多商业机会和就业机会，并在欧洲乃至全球能源科技和能源市场的稳定、可持续、有益环保中，发挥主导作用。

西班牙表示，2010年其可再生能源发电的比例将超过29%。北欧部分国家提出了以风力发电和生物质发电逐步替代核电的目标。

欧盟议会、欧盟委员会、欧盟理事会及欧盟首脑会议围绕能源供给、内部能源一体化市场的构建、国际能源市场的协调、加强节能技术、推动可再生能源的研发和推广以及实现减排目标等进行了不懈努力。

2006年通过了《欧盟未来三年能源政策行动计划》(2007至2009年)，采取综合措施以确保欧盟中长期能源供应；2007年决定继续执行欧盟《第五个课持续发展规划》，制定二氧化碳排放税收制，设定减排目标，提高可再生能源在能源消费中的比重等；2007年欧盟确立《能源与运输发展战略》，在交通运输领域提高能效，支持替代能源和可再生能源的研究，鼓励广泛的节能与减排研究；2009年4月，出台了《气候行动和可再生能源一揽子计划》，将减排目标和可再生能源发展紧密结合，提出了更宏伟的目标和更具体的实施方案。

欧盟的能源环保政策上有欧盟跨国政策的鼎力推动、有各成员国政府的积极领导以及能源管理机构牵头，下有基础设施部门、能源企业和市民的广泛热情参与。一路走来，欧盟的能源环保政策紧密结合，日趋成熟。

欧盟在新能源领域的大手笔：欧盟不仅是能源消耗重地，也是能源进口大国。为确保稳定可靠的能源供应，欧盟一方面要开展紧密的能源合作，加强与能源出口国家和地区的战略合作伙伴关系，如俄罗斯、中亚、里海与黑海等，同时也要加强与能源组织的合作，如与欧佩克、经合组织及大型跨国能源集团等的合作。

《欧盟未来三年能源政策行动计划》：

2006年通过的《欧盟未来三年能源政策行动计划》（2007年至2009年）提出要提高能源效率，以达到欧盟至2020年减少能源消耗20%的目标，要求各成员国要明确节约能源的“责任目标”，依照各国的经济与能源政策特点，确定主要的节能领域以便迅速采取落实措施。如对民众家庭、公共场所、政府机构、旅游饭店及商业建筑、城市灯光景观和道路照明等电力消耗领域，鼓励尽快更换节能灯与节能器材。照此速度发展，仅2007年至2009年三年欧盟就可节省10%至20%的电力消耗。欧盟还进一步扩大对核能的利用与开发，增加安全性保障、减少核废料污染等技术研究的资金与人力投入。

《计划》还要求加大对研究新能源技术与开发绿色能源的力度，大力推动新型能源与绿色能源的使用工作，规定在2007年至2009年这3年要达到10%的可再生能源与自然能源的使用目标，并根据不同国家进行目标分解。从《计划》的执行情况看，目前在欧盟成员国内已经有上百家研究机构和企业重点从事绿色能源和可再生能源的研究与开发工作。风能、太阳能、地热等自然能源的使用已经由工业、农业向商业和民用领域普及，并逐渐进入到民众的日常生活中。有专家称，目前欧盟在通过植物分解以生产再生能源方面的技术已经日渐成熟，欧盟正在降低成本与技术推广方面采取更加积极的鼓励政策，通过给使用绿色能源与节能设备的用户以资金补偿或奖励来进行新技术的推广普及，相关措施已在大部分成员国开始实行。

欧盟促进可再生能源发展的主要政策措施：

欧盟指导可再生能源发展的政策文件，主要有4种类型：《能源政策白皮书》（其中有可再生能源发展方面的论述）；《可再生能源白皮书》及其《行动计划》；《能源供应绿皮书》（在出版白皮书之前，先出版绿皮书；在某种程度上绿皮书是征询各成员国意见的文件）；欧盟指令。欧盟指令是指导各成员国立法的具有法律约束力的文件，其对促进可再生能源发展的规定比较具体。涉及到可再生能源发展的欧盟指令有：2001/77/EC指令（关于可再生能源），2003/30 /EC指令（关于生物柴油），2003/96/EC指令（关于能源税收），2003/54/EC指令（关于电力市场自由化）等。欧盟可再生能源的发展，是政府政策和市场机制相互配合的结果。

2003年5月，经过艰难的谈判，欧盟通过了一项促进在交通领域使用生物燃油的指令。按照这项指令，到2005年底，欧盟境内生物燃油的使用应当达到燃油市场的2%，到2010年底达到5.75 %。到2020年，用于交通的燃料要有20%是新型燃料。

欧盟决策者认识到，再生能源的开发和使用问题不在于技术，而在于强大的政治支持，没有政治支持，就会因为费用问题而被搁置。政治支持不是口号，还包括提供土地，把传统能源作为备用（因为再生能源可能会间断），容忍比传统能源高得多的价格，以及投资未来、鼓励创新、监督共同措施的执行等管理措施，需要政府和企业配合，干预市场行为，甚至干预社会生活。非如此，难以实现欧盟能源供应安全的长远目标。

强调发展绿色能源与节能技术并举是欧盟能源可持续发展战略的组成部分。欧盟要领导新的全球技术革命。打开欧盟光辉卓越的能源环保历史成绩单,我们不难得出结论：欧盟无论是在能源环保战略还是具体的实施细则、法律法规上，都可以说是遥遥领先，基础雄厚，实力不容小觑。欧洲有很多的煤，而且很便宜，问题在于怎样通过技术革命，用经济实惠的方法使它变得更加清洁。研发能源清洁技术，如对传统的煤、薪柴等的洁净化处理，提高了能源利用效率；努力研发新能源技术，加速生物能、氢能、太阳能、风能等技术的转让、试验与应用；同时，在当前经济危机的狂风暴雨中，以及世界各国愈演愈烈的能源大战的形势下，欧盟在能源和环保领域的这两项大计划可谓是雄心万丈、面面俱到，相比奥巴马的能源新政也更全面系统、具有可操作性，难怪欧盟声称“要引领一场新的全球技术革命”。

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。

随着人类对地球资源的无节制的获取和利用，地球的有限资源将在未来的几百年枯竭，地球的生态系统也会受到巨大的影响。人类只有减少非再生能源的使用，逐渐向可再生能源转型，这样才可以维持人类的可持续发展。可再生能源主要包括风能，太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能和核能等。

可再生能源的意义。地球上的不可再生资源主要包括煤炭、石油和天然气。这些资源探明的储备量已经远远无法满足人类的使用了。石油只够使用50年，天然气只够使用60年，而煤炭只够使用200年，其他金属矿产只够使用不到200年，不过虽然人类技术的提高，金属的回收利用的效率也会提升。人们面临的最大问题就是能源危机。除了能源危机以外，不可再生资源的燃烧和利用会产生大量的有害气体和温室气体，多生态环境的影响是巨大的。所以大力发展可再生能源就是人类的未来，而且这些能源最大的优点是清洁无污染。

可再生能源的种类。可再生能源中最常见的就是太阳能，该能源主要来自于太阳辐射，目前人类的卫星和航天器都用太阳能提供持续的动力，未来可以提高给汽车和飞机使用，也可以普及居民用电，光伏产业目前已经成为全世界关注的焦点。风能是地球表面空气的运动而产生的，风力发电是目前最常见的使用领域。水能和潮汐能都是利用水的运动而产生的能源，目前主要用于发电，这类能源是取之不尽用之不竭的能源。生物能主要包括沼气、生物制氢、生物燃料乙醇等，但是该能源如果不合理的开发会对生态系统造成影响。核能是人类文明最重要的发现，虽然技术含量较高，但是能源的持续性较好，而且宇宙中的原材料是取之不尽的。

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。

非洲可再生能源现状

非洲的能源紧缺问题一直未得到解决。非洲人口占世界人口的15%，但用电量仅占3%，非洲农村居民中仅有10%可以用到电。在撒哈拉南部非洲国家，可再生能源的使用率很低。

水利

非洲可开发水利资源占全世界的10%(1100太瓦时),但是开发率却只有8%，约为93太瓦时，目前世界上前20大水坝中没有非洲水坝的身影。

太阳能

非洲太阳能资源丰富且可用度高。但在全世界15千兆瓦的太阳能光伏装机总容量中，非洲所占的比例微乎其微(15兆瓦)。南非有一些太阳能模组制造工厂，但它们的生产能力仅局限在几十兆瓦。

生物能

非洲各国对生物能依赖度很高，主要归因于他们非持续性的森林资源开发模式。生物能在某些国家占国家总能量的70-80%，甚至在一些农村地区能高达90%-100%。

大多数非洲国家制定了地区或国家性质的“生物能计划”，并且大部分项目在最近几年中已得到实现。主要投资方是外国投资者、国际非政府组织或非洲地方团体。投资模式可分为三大类型：

- 国际化模式：由私人企业领导，依靠国际化背景，大批生产和销售，主要用于出口。莫桑比亚是此类模式的典型。

- 小规模模式：家庭承担的农业生产，主要销售于当地市场。马里、布基纳法索、贝宁是典型代表。

- 合同模式：通过建立合同关系由小农业生产者承担的生产，成一定产业规模，产品主要内销或出口。马达加斯加为代表。

风能

风能在非洲发展范围有限，仅有部分地区大量使用：

- 南非：2008年建立了9兆瓦的风能发电站；

- 佛得角、肯尼亚：政府预计将在2012年前建立300兆瓦的风能发电站；

- 埃塞尔比亚：政府预计在2012年前建立120兆瓦的风能发电站。

主要的风力发电区域集中在沿海。

地热能

非洲地热能主要集中在东部地区，大约有1万兆瓦。肯尼亚和埃塞俄比亚是非洲仅有的利用地热发电的国家，大约占东非大约4%的发电总量。

气候变暖和可再生能源对非洲的影响

尽管非洲是释放温室气体最少的地区，却是全球气候变暖最大受害者，并且由于经济落后，相关防范措施缺乏，导致饮用水缺乏、干旱、农业产出减少等问题更显突出。

因此使用可再生能源对于非洲大陆来说也是其应对气候变暖的重要办法之一。

非洲可再生能源的未来

“非洲并不缺乏能源，只是能源没有被合理利用。”非洲史学家、政治家Cheikh Anta Diop于1985年在金沙萨讲过的话今天看来仍有现实意义。法国生态部长娜塔莉?科修斯柯?莫里塞如此评价，“非洲急需现代的、可靠的、清洁的能源，这是非洲发展的关键。”

非洲南部许多国家人民不能保证稳定用电，通过可再生能源的发展或许能帮助解决用电这个阻碍非洲国家发展的大难题。不少专家预测，假如电力问题得到解决，非洲的经济发展将增长两到三个百分点。

如今整个非洲大陆都在可再生能源上下了大赌注。南非在非洲国家中一马当先，预计在未来20年内在可再生能源上投资900亿美元，以求达到绿色可再生能源总量增长40%，国家总发电量翻番的目标。南非经济发展部长引用了邓小平的“摸着石头过河”来形容这项宏伟的计划。目前，南非已经开展了为12.8万居民安装太阳能热水器的项目，并计划建立5000兆瓦的太阳能农场。此外，风能、生物能都在南非政府考虑之列。

紧随其后的是北非国家，特别是摩洛哥。摩洛哥东部城市得士安(Tétouan)于10年前就建立了第一批风力发电场。后来在大西洋海岸陆续建立的另外两个风力发电场逐步完善了摩洛哥整个风力发电系统。摩洛哥还在东部城市乌季达(Oujda)建立了太阳能-天燃气发电站，并准备在瓦尔扎扎特(Ouarzazate)等五大城市建立五个太阳能发电站，总面积将达1万公顷，预计在2020年之前发电量达2000兆瓦，占目前摩洛哥全国发电总量的18%。阿尔及利亚也推出了可持续能源发展计划，目前已投资3亿欧元与德国Centrotherm共同建立太阳能面板工厂。

西非国家拥有丰富的水利、太阳能和风能资源，如果能得到有效的开发，将为该区域提供10%-20%的电力。

东非情况略好，但是卢旺达和肯尼亚两国电力供应也还远远不够。所以这两个国家急需求助于清洁能源来弥补火力发电的不足。目前，肯尼亚是世界上第五大风力发电国，此外，在内罗毕和姆米亚斯两个城市建有许多生物发电站，均使用如甘蔗渣等生物原料发电，一兆瓦电需消耗一吨甘蔗渣。

在塔桑尼亚和莫桑比克，众多风能和太阳能项目被提上日程。卢旺达的一个水利工程将为该国电力供应增加一倍，建筑工程和食品加工企业将是第一受益者。

但是，目前非洲面临的最主要的问题是许多工程都找不到融资渠道。能源经济专家Pierre Radanne说，“国际大企业并不为这些项目所动，鲜有投资者问津。”

从去年开始，全球能源行业已经发生大逆转。 全球最大的可再生能源供应商美国NextEra能源公司市值飙升至1500亿美元，一度超越埃克森美孚公司和雪佛龙，成为全球价值最高的能源企业。 到了年底，随着油价有所回升，埃克森美孚才勉强挽回了些许尊严。

在与气候变化的对抗中，2020年是有史以来最关键的一年。 这一年，世界开始行动起来，努力修复几个世纪以来对气候的破坏。 全球最大的几个经济体都做出了净零排放、碳中和的承诺。

这一年，传统能源巨头在对新能源的态度上发生了翻天覆地的转变。

01

传统能源巨头蜂拥进新能源领域

2020年，全球化石能源巨头经历了有史以来最为痛苦的一年。

油价暴跌，巨额亏损。以往，他们总能在低谷后再次攫取复苏后的暴利。与往年不同，这次不再是简单的周期性经营亏损。他们 必须面对一个新的残酷现实—— 承诺大幅甚至全部减 少温室气体排放。

在这种要求下，未来石油需求和煤电需求都将大幅下降。 大力发展可再生能源，成为传统化石能源巨头转型最为清晰的发展路径。

我们看到，过去一年，全球化石能源巨头不约而同的疯狂涌入新能源领域，并斥以数以万亿的资金。这几乎颠覆了想象。

美国能源巨头杜克能源欲斥资4000亿砸向风电、光伏等领域。 杜克能源去年宣布，未来5年计划斥资560亿美元（折合3920亿元人民币）的资本投资计划， 希望到2025年将可再生能源发电指标翻一番，设定的目标是自行投资或购买16000MW可再生能源装机量 。 并计划到 2050年，新增40000MW太阳能和风电装机量，这将占到杜克能源公司2050年夏季总装机 量的40%。

西班牙石油巨头雷普索尔计划将可再生能源产能扩大五倍。 去年底，雷普索尔宣布，在未来十年内将可再生能源产能扩大五倍，并从石油业务中筹集资金，将可再生能源发电能力从目前的2.95吉瓦扩大到15吉瓦，包括风能和太阳能。

法国石油巨头道达尔计划未来十年内，每年在可再生能源上投入30亿美元。 道达尔未来10年能源产量将增长三分之一，其中大约一半将来自液化天然气，另一半来自电力——主要来自太阳能和风能的增长。

英国石油巨头BP将可再生能源产能从2019年的2.5GW拉升至50GW。 BP打算在2030年底前，将在低碳能源的投资总额拉升10倍达到50亿美元，并将可再生能源产能从2019年的2.5吉瓦拉高至50吉瓦。

葡萄牙石油巨头GalpEnergía计划到2030年，将其可再生能源的规模扩大到10吉瓦 ，计划将集团10%至15%的投资用于可再生能源发电。

欧洲最大电力公司之一Enel拟投资700亿欧元扩大太阳能、风能业务。 去年底，Enel宣布2021-2030年的战略重点是加速能源转型。其中，约700亿欧元用于扩大其风能和太阳能业务，可再生能源发电规模将从目前的45GW增至120GW。

西班牙最大电力公司Endesa拟在未来三年将太阳能等发电总容量增加50%。 Endesa表示将在2021-2023年期间筹措79亿欧元投资用于脱碳，新可再生能源产能等。其中，可再生能源将获得33亿欧元，用于投资约3000MW的太阳能和900MW的风电。

西班牙电力巨头Iberdrola计划5年投入760亿欧元，将可再生能源装机增至60GW。 去年底Iberdrola公 布了调整后的新5年投资计划，将在2021-2025年间，投资750亿欧元大力发展可再生能源，到2025年将可再生能源装机从去年的32吉瓦增至60吉瓦。

以上只是我们列举的部分化石能源巨头在可再生能源领域的投资计划，更多的案例不胜枚举。

颇具前景的可再生能源，吸引的不只是能源巨头。 越来越多非能源企业也开始蜂拥而入。

比如澳大利亚铁矿石巨头FMG，去年底就宣布2022年或2023年开始生产风能、太阳能、氢气和氨水等可再生能源，最终目标是达到236吉瓦的清洁能源产能。又比如 日本电信巨头NTT宣布，到 2030年将可再生能源发电能力从现在的300兆瓦提高 到7.5吉瓦。

02

技术创新的力量

从目前公开资料统计，未来5年时间，全球至少有万亿美元以上资金将进入可再生能源领域。

相对于未来更为庞大的体量，目前投入的资金还只是冰山一角。国际可再生能源署预计到2050年，为了实现碳中和，全球需要在清洁能源领域累计投资130万亿美元。

这些资金大部分将投向风电和光伏相关 领域 。

十年前，这简直无法想象。

越来越多的企业将宝押向新能源，除了情怀，更多的因素是源于以风电、光伏为首的新能源竞争力越来越强。

在技术进步和规模效应推动下，风电和光伏已经成为全球最具竞争力的能源。

以风电为例，十几年前，陆上风电单位千瓦造价高达12000元，如今已经下降到7000多元。国内上网电价已经下降至0.29元/千瓦时（I类区域），部分地区成本已经下探至0.15元/千瓦时。

十几年来，风电技术不断推陈出新，目前已经进化到第四代风机——人工智能风机，这种风机为全球新能源加速开发创造了契机。

有兴趣的同学，可以观看B站上一条爆红的 讲述风机进化史的科普视频，为了方便大家观看，我们将视频上传至此。

远景能源工程师告诉我们，他们推出的伽利略超感知风机就是人工智能风机。 在前三代增加偏航、变桨、独立变桨基础 上，工程师们在风机中创造性融入了人工智能元素。

这种风机能够利用传感数据，结合人工智能模型，实时还原所在机位的风信息，并对比实际运行情况与设计的差异，进行不断的精细调整。 这样一来，风机不再是按照预设好的场景程式化的变桨，而是依据实际的气流特性求真务实的变桨。 就和伽利略一样，能够用实例来验证固有理论。

当成千上万台伽利略超感知风机遍布群山、平原、海洋，大量的实例验证信息将在云端刻画出风机该有的样子，然后传回每一台风机，进而使风机不断进化，将潜力发挥到极致，再次提升发电能力。 而且，这种进化不仅可以体现在某一台风机上，也体现在整个风电场上。 依托边缘计算技术，风电场集群的人工智能，可以回顾和预测数十台风机已经和将要经历的风况，协调各个风机的运行，实现风场整体发电能力的最大化。

除此之外，伽利略超感知风机还有很多进步，比如可以借助先进的趋势感知能力，在线规划风机的寿命策略，找到最优的运行模式，从而降低运维成本。可以通过大量结构受力样本，知道风机哪一部位需要进一步加强，哪一个部位可以优化减少材料，再运用到新风机的制造上，从而降低建设成本和度电成本。

风电如此，光伏创新更是层出不穷。

光伏转化率已经从十几年前的14%左右，上升到了目前的23%以上。晶硅组件价格从十几年前接近40元/瓦下降到目前1.4元/瓦左右。

技术创新和成本下降，让光伏成为近十年内降本速度最快的能源之一。 根据 国际可再生能源署 数据，全球光伏LCOE （平准化发电成本）由2010 年的0.378$/kWh快速下降至2020年的0.048$/kWh，降幅高达87%。

今年开始，不仅是风电， 国内大部分地区光伏项目都可以实现平价上网。在海外一些国家，由于非技术成本占比较低，一些光伏项目度电成本已经低至0.1元人民币以下。

虽然没有人能准确预测未来，但是新能源未来却是确定的。

在风电和光伏等可再生能源的驱动下，一个全新的时代序幕已经徐徐拉开。

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