世界可再生资源和非可再生资源的现状和前景

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。

1．市场成熟度低，保障能力不足

尽管我国在建立可再生能源市场方面做了许多工作，但也还存在很多问题，主要表现在：对建立完善可再生能源市场的战略性、长期性和艰巨性的认识不足；由于成本相对过高以及产品自身特点原因，目前可再生能源还缺乏广泛的社会认同和完善的市场环境。

2．政策体系不完善，措施不配套

虽然我国颁布了可再生能源法，其制度建设要求也比较全面，但是政策措施和制度建设不配套，尚未完全适应可再生能源发展的要求。

主要是：

（1）各种可再生能源发展的专项规划或发展路线图未能及时出台，尚未形成明确的规划目标引导机制；

（2）缺乏市场监管机制，对于能源垄断企业的责任、权力和义务，没有明确的规定；也缺乏产品质量检测认证体系；

（3）可再生能源的规划、项目审批、专项资金安排、价格机制等缺乏统一的协调机制；

（4）规划、政策制定和项目决策缺乏公开透明度；

（5）缺乏法律实施的报告、监督和自我完善体系。

（6）缺乏可再生能源与社会和自然生态环境保护的协调发展保障机制和政策，特别是水电、生物质能还需要完善移民安置、土地利用和生态保护配套政策。

3．技术研发投入不足，自主创新能力较弱

为了尽快降低成本、克服电网等外部支撑条件的限制，必须依赖持续不断的技术创新和产业化应用。虽然我国在可再生能源利用关键技术研发水平和创新能力方面有所提高，但总体上和国外发达国家相比仍然明显落后，主要表现在：

（1）基础研究薄弱，创新性、基础性研究工作开展较少、起步较晚、水平较低，如光伏发电技术、纤维素制乙醇等技术，缺乏大规模发展所需的技术基础；

（2）缺乏强有力的技术研究支撑平台，难以支持科技基础研究和提供公共技术服务；

（3）缺乏清晰系统的技术发展路线和长期的发展思路，没有制定连续、滚动的研发投入计划；

（4）用于研发的资金支持明显不足。

4．产业体系薄弱，配套能力不强

我国近年来产业的快速发展是建立在国内外资金快速投入的基础之上。在技术上，我国仍落后于世界最先进水平，产品缺乏竞争力；在关键工艺、设备和原材料供应方面，仍严重依赖进口，受制于国外技术的垄断，如大型风电机组的轴承、太阳能电池的核心生产装备、纤维素乙醇所需的高效生物酶等。尽管近来经过努力，这些情况有了改观，但从产业长远发展考虑，产业体系薄弱仍是困扰行业发展的重要问题。

该指数根据全球各国可再生能源投资和发展机会的吸引力来排名，每年发布2次，今年已经是第16年，第52次发布了。

本次排名前10位的国家分别为中国、美国、印度、德国、法国、澳大利亚、日本、英国、荷兰、阿根廷。除阿根廷首次进入外，与此前排名并无明显的变化，主要是相互之间名次略有差异。

关于中国市场

就中国而言，它之所以能稳坐第一的位置，在很大程度上是由于中国对可再生能源发展的长期支持和追求。

电目标和降低上网电价——但安永分析师预计，这些举措将提高中国可再生能源行业的效率。

此外，中国政府已经采取行动，支持可再生能源技术实现平价上网，这样它们就可以在没有政府补贴的情况下，变得更成熟和更具有竞争性。

总之，安永认为中国可再生能源行业“财务状况相对良好”。

中国正致力于提高市场的效率和竞争力，这表明中国政府有意让这个市场成为一个长期的重要的能源来源。

尽管增长速度放缓，但中国市场的绝对规模是一个主要因素。

此外，与其他许多国家不同，空气污染是支持中国可再生能源增长的一个重要驱动力。

关于新兴市场

排名前40位的国家中有相当一部分是发展中国家，这证明了这些市场的重要性。

阿根廷首次进入前10名就是这种趋势的一个很好的例子。

发展中国家不一定只是在复制发达国家的能源模式。

例如，在撒哈拉以南非洲地区，离网太阳能和分布式发电的兴起是一项重要的发展，它符合该地区的能源环境，但发达国家在迈向今天的发电模式中就不一定经历了此阶段。

不同经济发展阶段的国家，能源发展战略有其不同的立足点。各国政府依据本国经济发展和能源状况，阶段性地调整发展战略目标以及自身的能源政策。综合分析，发达国家的能源发展战略代表了世界能源发展的新潮流；发展中国家的能源发展战略存在着重视各自国情，积极跟踪世界潮流的共性。不同经济发展阶段的国家，能源发展战略有其不同的立足点。而且，各国政府都在依据本国经济发展和能源状况，阶段性地调整发展战略目标以及自身的能源政策。综合分析，发达国家的能源发展战略代表了世界能源发展的新潮流；发展中国家的能源发展战略存在着重视各自国情，积极跟踪世界潮流的共性，也有我们可以借鉴之处，需要注意加强研究。1、当前世界各国能源战略的主要特点

1.1 能源安全是最重要的战略目标

在当前全球气候变化的形势下，以及意识到不可再生资源总有一天会日渐耗竭的背景下，随着紧缺的石油资源问题突出，国际油价持续攀升、各国对能源资源安全关注程度也随之普遍上升。维护国家能源安全是当今世界各国面临的重大课题，无论是发达国家，还是发展中国家都将保障能源安全作为国家能源战略的首要目标。

发达国家人均能耗高，需要大量进口补充境内能源资源的短缺，因此，能源发展战略除了考虑本国的资源因素外，极为注重涉及到国外资源开发利用的国际因素影响，甚至关注其他国家能源需求变化对国际能源市场的影响及对自身的影响程度。在历年的石油危机后，针对当前石油资源紧张的形势，发达国家以其较充沛的经济实力逐渐加大石油战略储备力度，建立和加强战略石油储备是发达国家保障能源安全的主要措施。而且，由于国家的经济实力强，对能源发展战略的考虑既重视近期的能源供应安全问题，又重视长远的能源可持续发展。发展中国家在国际竞争中处于弱势，多偏重于建立当前自身的能源安全供应体系。能源资源充裕的发展中国家已认识到利用资源优势发展国家经济的重要性，逐步加大了国家对国外企业开采和资源输出的控制。菲律宾明确国家能源和经济安全的底线是“确保实现国家能源60%自给自足”。巴基斯坦战略目标明确，突出增加本土能源比重，减少对外进口依赖的重要性，并对落实目标，做出了详尽的项目规划。乌克兰在经历了能源供应危机后，能源战略更加强调节能降耗、提高能源自主供应能力的必要性。墨西哥强调能源立法，同时，要及时分析阻碍国家能源发展的主要障碍，进行能源战略调整。

石油战略储备曾是以石油消费为主的发达国家应付石油危机的最重要手段，作为保障石油供应安全的这一战略措施也逐渐为发展中国家所效仿。现在，具有一定经济实力的国家为减少供应风险，都开始着手石油战略储备。石油战略储备已超出一般商业周转库存的意义，更重要的是取得主动，避免受制于人，有利于稳定国内经济发展，增强国际竞争力。

各国能源战略最突出的变化特点就是以减少石油消费、减少进口能源依存度为主要目标。在当前可再生能源尚未能够实现全面替代的形势下，节能是实现这个目标最现实、收效最快的措施。历史上，发达国家曾以减少石油消费的战略赢得了更大的市场利益，在20世纪70年代石油危机的后的20年内，迫使石油价格处于甚至低于10美元／桶的低价运行时期。当前更加强调综合利用法律、经济和技术等手段鼓励节能，从开采、加工、运输、利用和消费等多环节深挖节能潜力，发展节能产业。为达到节能目的，利用市场和企业、消费者行为开发节能机械、节能汽车等；取消石油价格管制，主张由市场机制调节能源供求关系，对能源企业进行私有化改革，提高资源配置能力，加强勘探等措施。

各国经济持续发展和人民生活水准提高的要求，必将加大能源资源的消费量。如何减缓能源消费的增速，只有提高能源效率、加强节能。各国不同程度地采取立法、经济激励、政府补贴、自愿协议和广泛宣传等各种政策措施，并且相互借鉴有成效的举措，体现在各自的能源发展战略中。近年来全球气候变暖，生物多样性锐减，气候灾害频繁的形成与人类过度地消耗化石能源存在密切的因果关系。虽然能源给当代人的生活带来了一定的舒适和便利，但是全球能源消耗量持续增加的趋势不仅对世界能源供应是严峻的挑战，而且给全球减少温室气体排放带来巨大压力。当人类生存环境遭到严重破坏后，很难逆转。

越来越多的国家在制定本国能源战略和政策时，已将环境因素放在优先考虑的地位。不少国家的能源战略强调发展新能源替代化石能源和实现《京都议定书》的温室气体控制目标。在《京都议定书》建立的减、限排温室气体总量机制下，大气中温室气体排放空间凸显为一种稀缺性的经济资源，拥有了这种资源就等于拥有了温室气体排放权和经济发展空间。依据《京都议定书》的规定，可以出售多余的二氧化碳排放配额。美国为了国内集团利益拒绝批准《京都议定书》，俄罗斯于2004年11月批准了《京都议定书》。

由此可见，能源的战略选择不仅是能源本身的问题，也是经济利益的问题，环境保护和人类生存的问题。能源发展在经济发展的推动下，正越来越受到环境因素的制约，能源战略目标由单纯强调能源供应向3E(Energy，Economy，Environment)方向发展，即能源、经济与环境的协调发展转变。 各国的国家能源战略均加重强调实现保障能源安全需要全方位的措施，不过度依赖单一的能源形式，减少经济发展对石油、煤炭、天然气的依赖程度，战略的核心是安全、环境和效益。各国的能源战略都出现了“多元化”的宇样，其含义是非常深刻的：一是能源资源种类的多元化，这可以带来能源产业的繁荣，同时将促进能源科学技术的飞速发展；二是以保障石油安全为核心，积极开拓新的石油供应基地，实现能源进口渠道的多元化，并且各国都有意识地避开主要从中东地区进口的做法，将多元化进口的目标锁定在其他具有一定油气资源输出能力的拉美、非洲或东欧地区。三是关注全球资源状况，将资源开发重心由境内移向境外。无疑，这一策略的普遍采用，又必然将带来新的矛盾和问题。虽然对于能源资源出口国，是本国经济发展的太好契机，但是也会相应带来一些争端，如国内资源保护派的激烈反对，或者贸易国之间各种各样的资源争夺战，由此可能会引发出新的一类局势不稳定问题。

由于石油价格的暴涨，各发达国家的能源结构逐渐发生了变化。坚定不移地奉行能源多元化战略，积极寻求替代石油资源，开发核能、氢能和其他新能源，甚至适度发展国内的煤炭工业，以降低对进口石油的过度依赖程度。重新认识煤炭，加快洁净煤技术的研发和推广。

为确保能源供给的自主性，能源发展的可持续性，21世纪以来全世界已形成转变以石油为主的能源经济，积极开发可再生能源的新高潮。各国能源发展战略措施各有侧重，有的国家积极发展风电、有的国家积极发展核电，但都是以逐步替代油气资源为核心展开的一系列研究方案。可再生能源技术和清洁能源技术的创新将成为世界能源未来发展的制高点，世界能源市场将由目前的资源型转向未来的技术型，是一场更具竞争性的挑战。

　从可再生能源发展的状况分析，欧盟是世界上最推崇发展可再生能源的国家集团，其发展可再生能源的战略是：在全面发展的同时，突出风力发电、太阳能发电、生物质液体燃料技术的开发和应用。发展可再生能源方面所采取的主要措施是：制定具体目标、落实经济政策、建立研发队伍、培育产业基础、建立市场氛围、鼓励企业竞争。目前欧洲已成为风力发电、光伏发电技术和市场发展的中心。

印度和巴西是发展中国家发展可再生能源的榜样。印度注重根据自身条件，寻找突破口，所采取的策略是：风力发电以市场换技术，市场规模和产业技术同步发展；适度发展太阳能；生物质能源则以解决农村能源为主；氢能研发有所投入，跟随国际潮流。巴西坚持能源多样化和多渠道，因地制宜发展生物质能源的能源发展战略：依靠水电和生物液体燃料资源优势，减少石油进口，保障国家能源安全，2004年的生物液体燃料产量达到了1500万t，处于世界领先地位，甚至出口生物质能源促进经济发展。

不但一个国家的不可再生能源资源是有限的，而且全球的不可再生能源资源也是有限。资源的有限性与各国能源战略区域向境外转移的特点，意味着国际间的能源资源争夺正在加剧。与过去不同，各国发展所面临的外部环境发生了重大的变化，不能再靠殖民地的方式掠夺资源。资源与市场的国际化，使各国政府意识到，必须加强与能源生产国的外交往来，保证能源供应的来源；同时，必须加强能源消费国之间能源合作，形成联盟，增强话语权，抵御能源价格的上涨。资源进出口国之间的外交关系、资源国之间的战略联盟(如OPEC)的合作以及资源进口国之间的战略联盟(如IEA)的竞争与合作关系更加微妙。突出体现在国际石油问题上，焦点集中在中东。为保障能源安全，能源外交成为能源消费国家21世纪以来的外交重点。各国能源战略普遍出现加强国际化的趋势。例如，韩国对内制定正确的能源政策；对外开展有效的能源外交，实施能源进口多元化。积极倡导区域间的能源合作，加强与产油国的谈判力度。非洲各国强调需要进一步加强团结和合作，协调各国能源政策，明确能源发展战略。无论是产油国还是消费国，积极推动国际合作都是十分必要的。油气出口是印度尼西亚的经济支柱，巩固与邻近国家间的互补合作机制成为国家能源战略的主要目标。

由于能源对国家社会经济发展和国计民生具有重要作用，能源的市场性质已从一般商品转为重要的战略商品，能源问题已呈现出日益全球化和政治化的趋势。由一国自主的能源发展向境外资源的拓展是各国能源需求数量和品种的要求，为避免国家之间对世界有限能源资源的恶性竞争，积极开展能源外交，将能源作为处理国际关系的重，要战略因素，强调能源生产大国之间以及消费大国之间的对话机制，发展多国的能源国际合作是十分必要的。而且，由此也将会进一步促进经济全球化的发展。

欧盟的能源战略就突出体现了以上国际能源战略的特点。欧盟的能源战略重点是保证“经济安全、国防安全、生活安全”，提出“保障能源供应、保护环境和维护消费者利益”的基本原则。在确保本国能源供应方面以节能和发展可再生能源和生物燃料为主要战略措施，加强能源共同体的建设。

欧盟各国的能源战略虽各具特点，但是总体上是一致的。例如，德国的能源战略锁定长远目标，从能源资源利用的经济效益出发，有效控制国内有限的能源资源开发；持续不断地节能；积极开发风能等可再生能源，占据能源新技术的制高点，实现传统能源的替代。能源进口多元化，石油储备法定化，保障安全供应。面对本国不可再生能源资源递减的趋势和全球气候变化的挑战，英国新的能源战略基点是低碳。强调在市场框架和政策相互影响下，培育市场竞争力，实现提高能源效率、发展可再生能源促进能源多样性的战略。能源技术的研发不局限于本国的能源资源，着眼于世界主要的能源应用技术，以实现未来的能源技术出口换能源资源进口的发展战略。法国立足国情，因地制宜地发展能源多样化，积极发展核电，提高能源供应独立性，实现安全供应。比利时的能源战略长远目标是使用更利于环保的能源，逐步向全部使用可再生能源过渡。波兰在长期能源战略目标下，针对当前问题，突出过渡期的能源战略重点。依据国家能源法，明确政府与企业的职责，国家财政将不直接参与能源项目投资，只在法律和税收政策、贷款担保等方面为企业提供支持。美国能源战略的核心是提高能源供应自主性，突出特点是一个具有长期性和综合性的国家战略。战略目标明确，并辅有相应详细的政策和对策目标、措施，易于操作、监管。实际上，美国能源战略还有一个极为重要内容就是充分开发利用全球的油气资源。观察美国国家外交战略圈，几乎囊括了地下埋藏着丰富的石油等战略资源的国家，特别是中东地区。在不断努力巩固海外石油来源的同时，逐渐明确要减少对石油的依赖。发展新技术，包括燃料的替代技术和设备的更新技术。

能源战略和政策是日本政府一贯的工作重点，能源战略的稳定性促进能源政策的有效实施。虽然日本能源资源贫乏，目前日本一次性能源的自给率不足20%，但是政府立足于技术创新致力节能，成立“节能中心”，健全能源管理体系，指导国民和企业的节能以及节能技术的研究开发，积极发展太阳能等新能源；着眼于全球能源资源的利用，坚持实施以保障能源安全为重点的外交策略，以及国内企业联合一致对外，参与国际竞争的做法，不断提高开发国外石油资源的份额。随着社会经济的发展和外部环境的变化，日本不断完善能源构成多样化、进口多元化和以石油储备为依托的能源战略，从政治、外交、经济、科技等全方位考虑能源战略的发展，确保了自身能源的长期安全供给，保障了国家的经济安全，并使得日本成为世界能源效率最高的国家。俄罗斯能源发展战略制定经历了较长的时间。能源战略目标明确，所关系到的对象明确。能源区域发展具有地域资源特点，相应的能源政策针对性强，每一种能源，如石油、天然气、煤、电能(包括核能和热能)、能源输送等的发展预测都提出了经济体制改革问题以及为实现改革所应该创造的必要条件。同时，指明了能源工业和其他工业部门的相互关系，能源工业科技和创新的重要意义。并且明确了能源战略实施系统，包括：联邦政府行动计划，实施国家能源政策的指标体系，原有相关规划的修订，利用国家信息资源建立的能源战略实施监控系统。实现可持续发展已经成为世界各国的共同课题，而对人口众多的中国来说，具有更大的特殊性和挑战。为实现全面建设小康社会的目标和应对能源长远发展遇到的严峻挑战，我国采取正确的能源战略具有决定性意义。只有实现可持续发展的能源战略，才能保证在“能源消耗最少，环境污染最小”的基础上，实现经济社会快速发展和人民，水平的提高。我国必须汲取西方发达国家的成功经验，学习其他发展中国家根据具体国情发展的经验，建立符合中国特色的、能源效率不断提高和环境保护日益加强的中、长期可持续发展能源战略。

世界能源供需现状与发展趋势

现阶段世界能源消费呈现以下热点：1）受经济发展和人口增长的影响,世界一次能源消费量不断增加；2）世界能源消费呈现不同的增长模式,发达国家因进入后工业化社会,经济向低能耗、高产出的产业结构发展,能源消费增长速率明显低于发展中国家；3）世界能源消费结构趋向优质化,但地区差异仍然很大；4）世界能源资源仍比较丰富,但能源贸易及运输压力增大.未来,伴随着能源消费的持续增长和能源资源分布集中度的日益增大,对能源资源的争夺将日趋激烈,争夺的方式也更加复杂；同时,化石能源对环境的污染和全球气候的影响将日趋严重.面对以上挑战,世界能源供应和消费将向多元化、清洁化、高效化、全球化和市场化趋势发展.鉴于国情,我国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,并积极借鉴国际先进经验,建立和完善我国能源安全体系.

能源是人类社会发展的重要基础资源.但由于世界能源资源产地与能源消费中心相距较远,特别是随着世界经济的发展、世界人口的剧增和人民生活水平的不断提高,世界能源需求量持续增大,由此导致对能源资源的争夺日趋激烈、环境污染加重和环保压力加大.近几年我国出现的“油荒”、“煤荒”和“电荒”以及前一阶段国际市场超过50美元/桶的高油价加重了人们对能源危机的担心,促使我们更加关注世界能源的供需现状和趋势,也更加关注中国的能源供应安全问题.

一、世界能源消费现状及特点

1. 受经济发展和人口增长的影响,世界一次能源消费量不断增加

随着世界经济规模的不断增大,世界能源消费量持续增长.1990年世界国内生产总值为26.5万亿美元(按1995年不变价格计算),2000年达到34.3万亿美元,年均增长2.7%.根据《2004年BP能源统计》,1973年世界一次能源消费量仅为57.3亿吨油当量,2003年已达到97.4亿吨油当量.过去30年来,世界能源消费量年均增长率为1.8%左右.

2. 世界能源消费呈现不同的增长模式,发达国家增长速率明显低于发展中国家

过去30年来,北美、中南美洲、欧洲、中东、非洲及亚太等六大地区的能源消费总量均有所增加,但是经济、科技与社会比较发达的北美洲和欧洲两大地区的增长速度非常缓慢,其消费量占世界总消费量的比例也逐年下降,北美由1973年的35.1%下降到2003年的28.0%,欧洲地区则由1973年的42.8%下降到2003年的29.9%.OECD(经济合作与发展组织)成员国能源消费占世界的比例由1973年的68.0%下降到2003年的55.4%.其主要原因,一是发达国家的经济发展已进入到后工业化阶段,经济向低能耗、高产出的产业结构发展,高能耗的制造业逐步转向发展中国家；二是发达国家高度重视节能与提高能源使用效率.

3. 世界能源消费结构趋向优质化,但地区差异仍然很大

自19世纪70年代的产业革命以来,化石燃料的消费量急剧增长.初期主要是以煤炭为主,进入20世纪以后,特别是第二次世界大战以来,石油和天然气的生产与消费持续上升,石油于20世纪60年代首次超过煤炭,跃居一次能源的主导地位.虽然20世纪70年代世界经历了两次石油危机,但世界石油消费量却没有丝毫减少的趋势.此后,石油、煤炭所占比例缓慢下降,天然气的比例上升.同时,核能、风能、水力、地热等其他形式的新能源逐渐被开发和利用,形成了目前以化石燃料为主和可再生能源、新能源并存的能源结构格局.到2003年底,化石能源仍是世界的主要能源,在世界一次能源供应中约占87.7%,其中,石油占37.3%、煤炭占26.5%、天然气占23.9%.非化石能源和可再生能源虽然增长很快,但仍保持较低的比例,约为12.3%.

由于中东地区油气资源最为丰富、开采成本极低,故中东能源消费的97%左右为石油和天然气,该比例明显高于世界平均水平,居世界之首.在亚太地区,中国、印度等国家煤炭资源丰富,煤炭在能源消费结构中所占比例相对较高,其中中国能源结构中煤炭所占比例高达68%左右,故在亚太地区的能源结构中,石油和天然气的比例偏低（约为47%）,明显低于世界平均水平.除亚太地区以外,其他地区石油、天然气所占比例均高于60%.

4. 世界能源资源仍比较丰富,但能源贸易及运输压力增大

根据《2004年BP世界能源统计》,截止到2003年底,全世界剩余石油探明可采储量为1565.8亿吨,其中,中东地区占63.3%,北美洲占5.5%,中,南美洲占8.9%,欧洲占9.2%,非洲占8.9%,亚太地区占4.2%.2003年世界石油产量为36.97亿吨,比上年度增加3.8%.通过对比各地区石油产量与消费量可以发现,中东地区需要向外输出约8.8亿吨,非洲和中南美洲的石油产量也大于消费量,而亚太、北美和欧洲的产消缺口分别为6.7亿、4.2亿和1.2亿吨.

煤炭资源的分布也存在巨大的不均衡性.截止到2003年底,世界煤炭剩余可采储量为9844.5亿吨,储采比高达192（年）,欧洲、北美和亚太三个地区是世界煤炭主要分布地区,三个地区合计占世界总量的92%左右.同期,天然气剩余可采储量为175.78万亿立方米,储采比达到67.中东和欧洲是世界天然气资源最丰富的地区,两个地区占世界总量的75.5%,而其他地区的份额仅分别为5%～7%.随着世界一些地区能源资源的相对枯竭,世界各地区及国家之间的能源贸易量将进一步增大,能源运输需求也相应增大,能源储运设施及能源供应安全等问题将日益受到重视.

二、世界能源供应和消费趋势

根据美国能源信息署（EIA）最新预测结果,随着世界经济、社会的发展,未来世界能源需求量将继续增加.预计,2010年世界能源需求量将达到105.99亿吨油当量,2020年达到128.89亿吨油当量,2025年达到136.50亿吨油当量,年均增长率为1.2%.欧洲和北美洲两个发达地区能源消费占世界总量的比例将继续呈下降的趋势,而亚洲、中东、中南美洲等地区将保持增长态势.伴随着世界能源储量分布集中度的日益增大,对能源资源的争夺将日趋激烈,争夺的方式也更加复杂,由能源争夺而引发冲突或战争的可能性依然存在.

随着世界能源消费量的增大,二氧化碳、氮氧化物、灰尘颗粒物等环境污染物的排放量逐年增大,化石能源对环境的污染和全球气候的影响将日趋严重.据EIA统计,1990年世界二氧化碳的排放量约为215.6亿吨,2001年达到239.0亿吨,预计2010年将为277.2亿吨,2025年达到371.2亿吨,年均增长1.85%.

面对以上挑战,未来世界能源供应和消费将向多元化、清洁化、高效化、全球化和市场化方向发展.

1. 多元化

世界能源结构先后经历了以薪柴为主、以煤为主和以石油为主的时代,现在正在向以天然气为主转变,同时,水能、核能、风能、太阳能也正得到更广泛的利用.可持续发展、环境保护、能源供应成本和可供应能源的结构变化决定了全球能源多样化发展的格局.天然气消费量将稳步增加,在某些地区,燃气电站有取代燃煤电站的趋势.未来,在发展常规能源的同时,新能源和可再生能源将受到重视.在欧盟2010年可再生能源发展规划中,风电要达到4000万千瓦,水电要达到1.05亿千瓦.2003年初英国政府公布的《能源白皮书》确定了新能源战略,到2010年,英国的可再生能源发电量占英国发电总量的比例要从目前的3%提高到10%,到2020年达到20%.

2. 清洁化

随着世界能源新技术的进步及环保标准的日益严格,未来世界能源将进一步向清洁化的方向发展,不仅能源的生产过程要实现清洁化,而且能源工业要不断生产出更多、更好的清洁能源,清洁能源在能源总消费中的比例也将逐步增大.在世界消费能源结构中,煤炭所占的比例将由目前的26.47%下降到2025年的21.72%,而天然气将由目前的23.94%上升到2025年的28.40%,石油的比例将维持在37.60%～37.90%的水平.同时,过去被认为是“脏”能源的煤炭和传统能源薪柴、秸杆、粪便的利用将向清洁化方面发展,洁净煤技术（如煤液化技术、煤气化技术、煤脱硫脱尘技术）、沼气技术、生物柴油技术等等将取得突破并得到广泛应用.一些国家,如法国、奥地利、比利时、荷兰等国家已经关闭其国内的所有煤矿而发展核电,它们认为核电就是高效、清洁的能源,能够解决温室气体的排放问题.

3. 高效化

世界能源加工和消费的效率差别较大,能源利用效率提高的潜力巨大.随着世界能源新技术的进步,未来世界能源利用效率将日趋提高,能源强度将逐步降低.例如,以1997年美元不变价计,1990年世界的能源强度为0.3541吨油当量/千美元,2001年已降低到0.3121吨油当量/千美元,预计2010年为0.2759吨油当量/千美元,2025年为0.2375吨油当量/千美元.

但是,世界各地区能源强度差异较大,例如,2001年世界发达国家的能源强度仅为0.2109吨油当量/千美元,2001～2025年发展中国家的能源强度预计是发达国家的2.3～3.2倍,可见世界的节能潜力巨大.

4. 全球化

由于世界能源资源分布及需求分布的不均衡性,世界各个国家和地区已经越来越难以依靠本国的资源来满足其国内的需求,越来越需要依靠世界其他国家或地区的资源供应,世界贸易量将越来越大,贸易额呈逐渐增加的趋势.以石油贸易为例,世界石油贸易量由1985年的12.2亿吨增加到2000年的21.2亿吨和2002年的21.8亿吨,年均增长率约为3.46%,超过同期世界石油消费1.82%的年均增长率.在可预见的未来,世界石油净进口量将逐渐增加,年均增长率达到2.96%.预计2010年将达到2930万桶/日,2020年将达到4080万桶/日,2025年达到4850万桶/.世界能源供应与消费的全球化进程将加快,世界主要能源生产国和能源消费国将积极加入到能源供需市场的全球化进程中.

5. 市场化

由于市场化是实现国际能源资源优化配置和利用的最佳手段,故随着世界经济的发展,特别是世界各国市场化改革进程的加快,世界能源利用的市场化程度越来越高,世界各国政府直接干涉能源利用的行为将越来越少,而政府为能源市场服务的作用则相应增大,特别是在完善各国、各地区的能源法律法规并提供良好的能源市场环境方面,政府将更好地发挥作用.当前,俄罗斯、哈萨克斯坦、利比亚等能源资源丰富的国家,正在不断完善其国家能源投资政策和行政管理措施,这些国家能源生产的市场化程度和规范化程度将得到提高,有利于境外投资者进行投资.

三、启示与建议

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.

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。

全球能源转型：势在必行，难以逆转

来源：董秀成闲说能源

能源转型，并非易事，但难以逆转。能源转型，一场深刻革命，需要高度重视。能源转型，事关气候变化，是全球性博弈。能源转型，需要借助市场力和技术力。

一、全球能源结构现状决定能源转型将十分艰难

众所周知，能源问题事关人类文明，对人类社会发展具有重大意义。

能源可以划分化石能源和非化石能源，能源转型本质上就是化石能源与非化石能源之间的接替或博弈，也就是哪类能源在能源结构中占据主导地位。

另外，能源又可以划分为可再生能源和不可再生能源，而能源转型也是上述两类能源之间的转化或替代，核心是可再生能源逐渐取代不可再生能源，进而成为主导能源。

可再生能源，也就是那些可以再生的能源，范围十分广泛，主要包括太阳能、风能、水能、海洋能、地热能和生物质能等。

而不可再生能源，是指那些不可再生的能源，消耗一点就减少一点，如果无限消耗下去，最终将消耗殆尽，主要包括煤炭、石油、和核燃料等。

目前，从全球能源结构来看，占比最大的是石油，其次是天然气，再次是煤炭，其余依次为水电、可再生能源和核能等。

但是，总体来看，化石能源在能源结构中仍然占据主导地位。

从全球能源结构来看，2020年化石能源的耗用量占比约为83%，而非化石能源占比比约为13%，从占比上看，化石能源仍然为能源主体。

1．煤炭消费情况

从全球范围来看，煤炭整体消费增速从2003年开始下降，2014年达到高峰，随后便逐步回落，2020年全球煤炭总消费量为151.42艾焦耳。

从煤炭消费区域来看，亚太地区是全球煤炭的主要消费地区，2020年煤炭消费占比接近全球煤炭消费的80%。

而在亚太地区中，中国煤炭消费量最大，2020年在能源消费结构中占比为68%。

目前，中国也是世界最大的煤炭消费国，2020年中国煤炭消费占比为全球煤炭消费总量的54%，因此二氧化碳等温室气体减少排放的难度非常大。

2．石油消费情况

从全球范围来看，石油消费在2000-2019年期间保持稳定增长，年均增长率在1.15%。

从石油消费区域来看，亚太地区目前是全球石油消费的主要地区。

以2020年为例，亚太地区石油消费量占全球石油消费总量的40%，北美地区石油消费占全球石油消费总量的24%，欧洲地区石油消费占全球石油消费总量的16%。

从国家层面看，2020年石油消费最大的国家是美国，其次是中国，再次是欧盟。

3．天然气消费情况

最近十几年，全球天然气产业快速发展，2020年全球天然气消费量较2000年增加了60%，其中增长幅度最大的地区是中东地区。

目前，全球天然气消费量最大的地区为北美地区，其次为亚太带去，其他为欧洲地区、中东地区和前苏联地区等。

2020年，全球天然气消费量最大的国家为美国，其次为俄罗斯，然后是中国，其占亚太地区消费总量三分之一。

在进一步推进降低量的政策大环境下，预计全球天然气消费量保持上升趋势。

4．核能消费情况

进入21世纪以来，全球核能消费逐年下降。

2020年，核能为全球消费量最小的一次能源。

核能对于技术要求较高，主要分布在北美地区、欧洲地区以及亚太地区，在以发展中国家为主的中南美洲及非洲等地区消耗量极少。

由于核能安全事故曾经多次发生，而且导致后果十分严重，因此欧洲部分国家纷纷制定了政策，逐步关停了核电站，并向其他替代能源转移。

2020年，核能消费量最大的两个国家是美国与法国，美国核能消费量达到7.38艾焦耳，占全球比例为30%，而法国核能消费量为3.14艾焦耳，占全球比例为14%。

5．水能消费情况

2020年，全球水电消费量占一次能源的7%。

亚太地区水电消费量增加最为明显，主要增加在中国，其余地区大体保持平稳。

2020年，中国水电消费量最大，共消费11.74艾焦耳，占全球比例为30.77%。

北美地区、南美地区和欧洲地区水电消费量最高的国家分别为加拿大、巴西和挪威，加拿大和巴西水电消费量占其一次能源消费比例超过25%，挪威水电占比接近65%。

6．其他可再生能源情况

最近几十年来，全球可再生能源发展迅速。

2020年，全球可再生能源的消费量为2000年的12倍。

目前，可再生能源消费量最大的地区是亚太地区，最大消费国是中国，其次为美国。

从历史上看，人类任何一次颠覆性的革命都将带来经济和社会的变革，有时候可能带来强烈的不适应性，当然也需要付出时间和成本的巨大代价。

能源转型意味着改变能源格局，而格局改变必然冲击传统能源的既得利益者。

对于既得利益者来说，往往存在惯性思维，惰性而不求变或许早已固化，这其实很正常，也容易让人理解，有谁愿意揭竿而起而革自己的命呢？

对于能源转型，既得利益者当然是传统化石能源产业，劳动力就业将面临前所未有的巨大压力，已经形成的庞大能源利益集团（尤其是油气利益集团）将受到巨大冲击，进而对能源和金融资本产生强烈冲击。

历史经验告诉我们，能源转型很难在短时间内完成，绝对不可能一蹴而就。

煤炭取代木柴是人类的第一次重大能源转型，时间跨越了两个世纪。

1709年1月，一位名叫亚伯拉罕·达尔比的金属工匠发现了如何利用煤炭“提高炼铁效率”的技术，这可以说是第一次能源转型的开始，然而经过漫长的200年之后，煤炭才取代木柴和废弃物成为世界第一大燃料。

1859年，美国宾夕法尼亚西部开始大规模商业开采石油，预示着第二次能源转型的开始，然而直到20世纪60年代，石油才取代煤炭成为世界头号能源来源。

能源转型过程，需要重构供应链，需要技术创新，而目前第三次能源转型需要的供应链和相关产业确实还没有真正建立起来，这当然需要给人类一定的时间。

当然，人类必须清醒意识到，人类任何新生事物都将面临矛盾和困难，同样能源转型的困难也是显而易见的，人类也切不可以盲目乐观。

客观现实是，全球85%的一次能源仍然来源于化石能源，这些能源构成了一个规模庞大且极其复杂的能源体系，支撑着体量庞大的全球经济。

如果人类改变这个客观现实，那么就肯定遇到诸多问题。

首先，能源转型需要大量的资金，而资金便是一个巨大问题。

目前，各国政府为了应对一次次危机而已经负债累累，是否还有足够的资金来支撑前所未有的能源转型，这本身就是一个大大的问号？

根据权威数据，由于新冠疫情蔓延和肆虐，2020年世界GDP大幅度缩水，主要经济体中除了中国以外，全面出现负增长。

2022年世界经济难以恢复到2019年的水平，而如果新冠疫情控制无力，叠加地缘政治因素，那么世界经济复苏可能会更加缓慢。

新冠疫情带来的全球经济创伤非常惨痛，其对人类的影响及其深远，尤其是大规模的失业潮和大批小微企业的经营困境，构成了一幅伤痕累累的痛苦画卷。

谈到目前全球经济，我有感而发，草写一首词，取名《沁园春-大势》。

股市添霜，

房产失光，

百业萎荒。

见投资渐慢，

消费乏暖；

外需落下，

暮色苍苍。

趋缓能源，

煤油气电，

价飚飘飘盛往芳。

期来岁，

望龙飞凤舞，

四海逍遥。

东西南北红妆，

有华夏精英尽弛张。

睹金砖各国，

尽失牵力；

西欧日美，

经历沧桑。

回望华邦，

朗朗担当，

牵动东西力气刚。

看如今，

有东西逐鹿，

还靠中方。

其次，能源转型需要建立低碳所需的全球供应链。

为了实现2050年“净零排放”的目标，人类需要以前所未有甚至难以想象的速度和规模部署新兴产业或新兴技术，这对于全球供应链构建来说就是巨大的挑战，因为目前支撑能源转型所需供应链的规模严重不足，有些甚至尚未建立起来。

能源转型之难，难于上青天。

人类要实现2050年的目标，全球需要共计1.4万吉瓦的风力和太阳能发电能力，这是现有各类发电站装机容量总和的两倍之多，其困难程度便可想而知。

在实现能源转型过程中，必然带来全球能源产业链的重构。

从原材料的获取和运输，再到使用寿命到期后的弃置处理或回收利用，这些新型供应链的构建必然需要接受政府和投资者的科学评估，分析其可持续发展能力和对社会和环境可能带来的深远影响。

二、能源转型是人类历史上又一次深刻革命

最近几年，我经常参与各种会议，也经常到国外考察和交流。

我无论走到哪里，见到什么样的人，大家讨论的重点似乎已经不再是国际油价，也不是伊朗核问题或朝鲜半岛无核化问题，更不是地缘政治的复杂性和多变性，以往过热的中东地缘政治演变似乎也是持续弱化的话题。

相反，人们关注的话题过多的其实是全球性的能源转型，无论在美国和西欧等西方国家还是在日益崛起的中国，我们看到的惊人一幕都是电动汽车在街道上迅速增加，人们可能难以相信，怎么到处都是。

1．全球能源转型意味着权力转移

权力争夺和权力转移，与能源转型密切关联。

回顾过往，有谁预料到俄乌冲突、亚洲金融危机、全球金融危机、美国页岩革命、电动汽车的迅速发展、太阳能和风能成本的急剧下降、新冠病毒的全球蔓延、美国特朗普总统的任性妄为，如此等等，都十分惊奇地改变了我们所处的这个小小地球。

无容置疑，能源转型确实将给全球政治经济格局带来了巨大的影响，甚至还会影响到世界各国的军事、外交和文化等领域，或许还有可能会加剧国际冲突和地缘政治博弈，进而影响到世界主要经济体的冲突和实力演变。

尤其是中美关系的未来也必然体现到能源转型这个具有全球性、普遍性、博弈性的方面，结果必然会归结到制度冲突，将能源转型逐渐演变到体制、机制、文化、技术、智能网络、金融和商务等诸多方面。

能源转型意味着能源权力的转移，导致全球能源博弈的重点发生重大改变，能源资源国和消费国之间的战略博弈格局将发生根本性的改变。

全球权力转移过程从来都不可能是完全渐进的，演变轨迹更不是线性的，有时也具有不可预见性，因为一件颠覆性事件发生就很有可能影响时代走向，因此才有百年未有之大变局之说，这或许目前的最难以预料的趋势。

2．能源转型当然需要创新，包括技术创新和管理创新

突如其来的事件，影响可能更加深远。

一场突如其来的新冠疫情大爆发，没有人事先预料其发生，但是发生了，而且对人类产生了一场巨大灾难，对全球经济的打击更是难以估量。

人类的正常生活秩序被打烂，众多的人间悲剧造成了，大量的人被迫失业，政府救助的财政压力庞大，众多中小企业生死存亡，有些人因疫而贫，有些国家因疫而陷入困境，多少人希望破灭，多少国家债台高筑，如此灾难，有谁预知呢？

疫情直接导致人们的出行方式，发生了难以想象的很大改变，避免人群聚集，影响出行和社交活动，对教育方式和公司经营模式产生重大冲击。

数字经济在疫情期间得到前所未有的发展机遇，工作方式发生了巨大变化，虚拟世界取代了现实世界，集中办公可以转换为远程办公，面对面教育被网络教学替代，学术论坛、商务会议改在线上举办，交通市场和旅行市场被急剧压缩。

我们有理由预计，在新冠疫情结束之后，上述这种影响还将长期存在，人工智能、机器学习和自动化技术领域的发展将持续改变人类的工作和生活方式，进而改变能源在人类社会中的地位和角色，加快能源转型的步伐。

可以这样说，什么可以让人直接感受到能源转型在路上，电动车开始快速在街道上增加，而且迅速进入大众视野便是最明显的例证。

资本是趋利怪物，资本家往往只看未来，而淡漠当今。

市场任何经济现象均会反应到资本市场上，资本家的眼镜力充满金钱，而资本以获利为本性，可以说，资本市场的反应代表着未来。

目前，全球汽车产业正在经受大调整、大洗礼和大阵痛，其中电动汽车的异军突起就是一个鲜活的现实，虽然电动汽车从目前汽车保有量上显然还没有占据优势，但是市场的渗透率却正在以惊人的速度提高。

在资本市场上，股市一直就是经济、市场或产业发展的晴雨表，股票价格或许可以说明一切问题，可以预示着资本家对未来的预判。

以 2019年为例，销量为36.8万辆，与丰田、通用、福特、等共计4200万辆的销量相比，还似乎没有形成大的气候，然而特斯拉的市值却比这几家传统汽车企业市值的总和还要大，那么问题来了，或许让人充满疑惑。

难道资本家都疯了吗？

资本市场的上述变现，到底说明了什么？

是否意味着能源转型已经成为现实？

化石能源是不是走到头了呢？

大型能源公司路在何方，传统化石能源企业是不是应该静候如何发展？

世界许多国家陆续出台了“燃油车”退市时间表，中国海南省也出台了在2030年禁售燃油车的政策，意味着未来世界各地将禁止燃油车进入销售市场，能源是不是确实在发生根本性的革命，市场是不是在革化石能源的命？

……。

如此等等，伴随着能源转型，问题多如牛毛，疑惑无穷无尽！

我们若不服从自然，我们就不能支配自然。

当然，时代往往会造就奇迹，能源转型过程也不可能是历史的简单重演，尤其在推进过程中不可能复制以往的历史。

从人类进步的视野来看，当今时代的政府政策、金融能力、社会意识和技术创新能力等等要素与几个世纪前相比，早已今非昔比，人类的智慧和能力与以往相比已经无法比拟，能源转型不可能遥遥无期。

尽管能源转型困难重重，但是大趋势已经无法逆转，气候变化和政治压力肯定会推动世界由高碳经济转向低碳经济，这是不以人的意志为转移的必然趋向。

三、能源转型已经超出气候变化范畴

目前，“能源转型”成为全球气候变化的核心议题。

在全球范围内，围绕能源转型和碳排放等议题，国际社会、国内党争、行业之争、企业之争，已经是客观现实，尤其对于国际社会，可谓矛盾多多，明争暗斗，此起彼伏，一场针对能源转型议题的国际博弈正在全面开打。

客观上讲，直到目前，国际气候变化的谈判依然面临困难，任重道远，预计还会面对挑战，因为在全球范围内尚未完全取得一致意见。

联合国气候大会年年召开，但年年吵闹，收获其实还很有限。

在全球气候大会之外，往往是暗流涌动，在科技、资金和贸易等领域竞争激烈，博弈趋势日益加剧，大有“山雨欲来风满楼”的气氛。

在全球气候谈判中，发展中国家也难免卷入到全球碳排放的博弈之中，不得不在国家产出函数中强行增加碳排放的约束条件，而且还需要应对发达国家通过一系列国际规则和国际公权力所强加的额外约束条件。

面临日益严峻的全球气候博弈，发展中国家如何坚守底线，维系自身的经济和社会发展，这就是他们目前面临的严峻考验。

围绕能源转型和碳排放，世界各国将持续博弈，应对全球气候变化任重道远。

在气候博弈中，很显然，目前欧洲走在前沿，日本也比较积极主动。

在能源转型和碳排放博弈中，欧洲作为气候变化的全球引领者，表现显得更加突出，比如燃煤电站在碳排放交易机制下，市场竞争性已经逐步丧失，不得不相继实施关停措施，个别国家还宣布要弃核，今后要逐渐关闭核电厂，不再建设新的核电厂。

但是，对于欧洲大陆来说，围绕着气候变化、温室气体排放和能源转型等诸多问题上，欧洲各国客观上也存在较大的争议或分歧。

以德国、法国和英国为首的西欧国家（老欧洲），似乎站在人类道德伦理的制高点上，试图主导“全球气候治理”格局，而以波兰为代表的的大部分东欧国家（新欧洲）却对气候变化问题采取比较淡漠的态度。

如果仅仅依靠欧洲，无论采取何种激进措施，都无法真正起到关键作用，而不见硝烟的碳排放国际“大战”有可能愈演愈烈。

有些国家，似乎认同气候主义理念，与欧洲有共识，但是左顾右盼，态度不清晰，口号多而务实少，采取比较消极被动的应对措施。

还有某些国家，可能并不太认同气候主义，而是志在本国经济发展，不甘于受二氧化碳减排的制约而牺牲自身的经济发展，而对能源转型和温室气体排放采取措施。

比如，作为二氧化碳排放前四个大国，中国、美国、印度和俄罗斯目前尚未确定一致目标，彼此之间存在冲突或矛盾，博弈将继续持续加剧。

在上述四大国中，目前有明确碳中和的目标的国家只有中国和美国。

作为世界第二大经济体，同时也是世界最大的能源消费大国和二氧化碳排放大国，中国在全球应对气候变化中的角色至关重大，不过中国政府已经制定了应对气候变化的全方位政策体系，坚定了温室气体减排的信心。

中国为世界大国，需要大国担当和全球使命，也提出了2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”，因此火电机组年发电小时数逐年下降，而且在碳交易政策、控制煤炭和价格等制约下，火电企业面临巨大的挑战，未来发展空间正在逐步缩小。

作为世界上二氧化碳第二大排放国，美国在这个问题上表现却出现了反复和矛盾，针对能源转型和碳排放这个议题，共和和民主两党之争加剧。

由于在美国政坛，共和党和民主党竞选剧烈，而且往往轮流坐庄，因此美国政府反复加入或退出相关国际气候协定，确实备受全球关注。

观察美国政治，能源转型和碳排放已经成为美国两党政治博弈的核心议题，你进我退，你来我往，一方积极推动，而另一方却是不屑一顾。

美国是一个世界强国，无论在政治、军事还是经济、文化上都对全球格局演变具有无与伦比的影响力，因此美国政策决定着人类应对气候变化的前途。

在应对气候变化乃至引发的能源转型和碳排放等议题上，预计美国党派之争还将持续下去，目前拜登政府采取积极主动的应对气候变化政策，而一旦共和党再度执政，那么很有可能再度出现政策反复。

对于印度和俄罗斯来说，目前这两个大国尚未提出应对气候变化和碳排放的具体目标，俄罗斯可能是事不关己，高高挂起，而印度似乎是犹豫不决，瞻前顾后，这为全球应对气候变化带来了很大的变数。

四、政治因素不是推动能源转型的决定性力量

从历史发展实践看，能源转型的最主要推动力是市场因素和技术因素。

从能源发展历史经验看，一种能源之所以能够替代另一种能源，其根本力量是市场经济因素和技术进步共同作用的结果，绝对不是由政治因素所决定。

人类社会之所以用煤炭来替代柴薪、用石油来替代煤炭，其关键因素是替代能源与被替代能源相比，在技术和经济上具有可行性和优势。

1．政治力量成为能源转型的推动力

能源转型，政治或许不可能缺位。

从目前来看，人类社会正在处于或者提倡“新能源革命”，试图用新能源来替代传统化石能源，但这种“能源转型热”在很大程度上主要为政治因素所驱动。

政治力，有时候更具有驱动力。

现实上，对于能源转型来说，世界的政治力超越了市场力和技术力，而从“幕后”直接走向“前台”，政府政策扶持成为新能源和可再生能源发展的主要推动力。

能源问题看似是经济问题，但其实也是政治问题。

政治力量往往渲染能源安全和气候变化议题，这本身其实并没有问题，从人类社会“道德、伦理”角度来看，确实值得肯定。

那么，对于全球能源转型，政治力是否应该介入呢？

我个人认为，政治力量肯定要介入到能源转型，但是政治力的介入只不过是为人类社会的能源转型提供了一种压力和紧迫性而已。

或者说，政治力的介入有利于强化人类社会和国际社会应该加快发展新能源的良好意愿和共识，进而形成一种强大的舆论氛围。

政治一旦介入，便存在政治正确问题。

在当今世界，在某些西方国家，政府尤其是某些政府领导人已经陷入到能源革命或能源转型的“神话”或“宗教”陷阱之中。

在欧洲，作为一个政治人物，呢是否提出能源转型或者是否主张发展低碳经济已经成为一个政治问题，能源问题已经演变成为敏感的政治议题或是否“政治正确”的问题。

从个人观点上，我非常反对将政治力与能源问题过度结合在一起。

世界各国的政治力量之所以如此热衷于发展新能源，我们当然可以找出诸多的理由，如确保国家能源安全需要、化石能源排放太多而导致地球气候变化、国家可持续发展需要新能源、化石能源已经逐渐枯竭、石油峰值即将来临等等。

但是，上述这些考虑或观点在很大程度上还缺乏理性的思维，往往都带有较为强烈的“主观”色彩，甚至还是一种非理性的“臆断”而已。

在我看来，美国政府提出“能源独立”战略，日本政府提出“摆脱石油”目标，欧洲提出“放弃化石能源”政策，这些政策宣示在很大程度上可以理解为是“政治口号”而不是经济和社会发展目标。

能源转型和低碳经济能否如期实现，归根结底不是政治问题，而还是技术问题和经济问题，尤其是市场和技术力量能否真正推动这些目标的实现。

人类社会确实需要摆脱对化石能源的依赖，以应对全球气候变化给人类带来的各种挑战，这是我们必须高度重视的大方向。

从政治、安全和道德层面来看，上述逻辑思维绝对值得称颂和肯定，为了应对全球气候变化，人类需要摆脱化石能源，需要实现温室气体“净零”排放的美好目标。

但是，理想和美好的目标，未必就是现实可行的目标，尤其不能依靠政治力量来实现目标，政治家的“纸上谈兵”其实没有实际意义。

2．市场力和技术力是能源转型的真正驱动力

政治力固然不容忽视，但是市场力和技术力才是真正驱动力。

政治力量只有在一种能源快要替代另一种能源之时，提供一种帮助和支持作用，本质上还是要依靠市场和技术创新力量的“借势推力”而已。

我们可以大胆想象，未来能源转型的推动力依然是市场力量和技术力量，而绝对不应该是政治力量，政治主张难以成为真正意义上的推动力。

在本人看来，新能源体系是否能够建立，绝对不会由政府或学者如何鼓吹化石能源枯竭、全球能源安全、气候变化或人类可持续发展等等所决定。

新能源体系的建立，取决于是否出现一种或几种在资源潜力、技术创新、供应能力、使用效能和价格水平等综合指标上能够超越传统化石能源的新能源，取决于新能源体系是否具有市场价值和技术经济的可行性。

本人认为，化石能源是否真正到了发展的“晚期”，目前仍然还是一个未知数。

俄罗斯与乌克兰之间的冲突导致整个欧洲爆发了能源危机，迫使部分欧洲国家重新启用煤炭或核电等措施，足以让我们清醒，化石能源不可能很快寿终尽寝。

目前，在欧洲和美国，化石能源价格暴涨，有人由开始重新审视化石能源，认为化石能源或将持续保持主导能源地位，能源转型将被迫推迟或延缓，甚至可能失败。

当然，上述论调不可能成为主流，我也不赞同这种论调。

暂时发生的现象，并不代表长期的趋势。

我们应该充分认识到，化石能源价格持续上涨或持续下降，并非意味着化石能源的寿命多长或多短，而且价格涨跌其实均具有十分明显的“双重”作用。

一方面，化石能源价格涨或跌，可以促进或抑制新能源开发和能源节约。

另一方面，化石能源价格涨或跌，也可以促进或削弱化石能源自身的勘探与开发的投资动力，而投资有利于延长或缩短化石能源的生命周期。

一是要给予政策支持.制定切实可行的政策,从政策层面对可再生能源给予引导和鼓励.首先是要提供财政和税收上的补贴,综合考虑企业的规模、效益和技术含量,对规模大、技术高、节能好的优势企业进行补贴,促使其形成产业化,引导行业健康发展.其次还要解决风电并网等实质性问题,为可再生能源发展铺平道路.

二是加大科技含量.发展低碳经济是新的经济增长点.在发展低碳经济的过程中不能走传统的老路,不能再靠引进来后低水平建设,而应大力发展自主知识产权技术,加大科技投入,占领制高点,从而缩小和先进国家的差距,使我国的新能源产业在国际上也能占有一席之地.

专家认为,电网建设已成为推进新能源发展的关键环节.国家电网公司副总经理舒印彪表示,由于风电、太阳能等可再生能源发电具有间歇性、随机性、可调度性低的特点,大规模接入后对电网运行会产生较大的影响.我国相对集中的资源分布条件、相对薄弱的电网发展基础以及新能源迅猛发展势头,对电网的适应性和安全稳定控制水平提出了更高要求.

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