德国能源结构转型升级的原因为什么不包括煤炭资源的枯竭

鼓励优先使用可再生能源发电。据德国联邦统计局数据，德国一季度总发电量1438亿千瓦时，其中超半数来自常规能源，煤电占比最大，达31.5%。德国联邦统计局表示，煤炭发电量持续下降是因为德国相关法律鼓励优先使用可再生能源发电。

德国决定将在明年全面弃核

德国决定将在明年全面弃核，这造成了1.7万亿欧元的经济损失，按照德国的计划，2038年前将关闭所有煤电厂，2050年前将放弃使用天然气。德国决定将在明年全面弃核。

一系列能源危机让多国陷入困境，但即便如此，德国依然坚持在明年关闭最后三座核电站，成为西方工业大国里第一个全面弃核的国家。

而十年前，核电曾占到德国电力供应的四分之一。不仅是核能，按照德国的计划，2038年前将关闭所有煤电厂，2050年前将放弃使用天然气。

德国的政策也极大影响了欧洲其他国家。同样计划放弃或缩减核能的还有瑞士、比利时、西班牙和法国。法国作为全球核电大国，计划在2035年前，把核电占比从目前的75%降为50%。

“彻底放弃”核电也让德国付出了一些代价，不仅造成了1.7万亿欧元的经济损失，还面临能源公司的诉讼。今年3月份，德国政府宣布，对退出核电产业的企业们提供经济赔偿，总金额达24亿欧元，折合人民币约186亿元。

数据显示，从2000年到2019年，德国的电力消耗总量几乎持平，近十年更是呈现下降态势。其中2019年，德国全国的用电量为524太瓦时，是2009年以来的最低值。

不仅是核能，按照德国的计划，2038年前将关闭所有煤电厂，2050年前将放弃使用天然气。传统能源退出的同时，各种新能源正加速进入市场。数据显示，2020年，可再生能源发电量占德国电力市场的近50％，是十年前的近三倍。其中，风力发电做出了最大贡献，占比27.4％；光伏发电占比9.7％；其余的12.2％则由生物质能，水力发电和其他可再生能源构成。

近一年来，天然气、煤炭等能源价格持续暴涨，全球范围内的能源危机有愈演愈烈之势。从亚洲到欧洲，能源短缺和价格上涨所带来的影响，给民众的生活带来了诸多不便。

印度超半数燃煤电厂库存不足3天

印度能源部门的官员近期表示，当地135家骨干电厂中，有72家电厂的电煤存量不足3天，电煤供应紧张的局势十分严峻。印度国内的雨季导致不少煤矿停产，跨邦煤炭运输不畅也令燃煤库存不断减少。与此同时，国际煤价成倍上涨，让印度燃煤电厂为煤炭发愁。

印度金德尔钢铁电力集团执行董事 夏尔玛：从南非进口动力煤的价格，一年前是60美元一吨，现在单价已经涨到180到210美元。

英国官员讨论能源问题时当场“黑灯”

近日，英国能源市场监管机构官员乔纳森布里尔利，通过视频出席能源问题听证会。就在他向议员们保证，天然气危机不会导致英国冬天停电时，他所在的.房间突然暗了下来。布里尔利不得不中断会议前去查看，其他与会者随即调侃说：“我们果然没电了！”

全球多地天然气、石油、煤炭价格飙涨

数据显示，过去一年里，亚洲的液化天然气价格上涨近6倍；欧洲天然气价格较去年5月份暴涨超过10倍。石油价格也迅速飙升，布伦特原油突破83美元，创三年来最高水平。天然气、煤炭、石油等价格飙升之际，一场能源危机正席卷全球。

南非矿业公司投资27亿美元自主发电

一边是淘汰旧有能源，一边是发展新型能源。事实上，不仅是德国，依据自身国情和资源的差异，各国都在因地制宜地调整能源结构，积极寻求能源转型的新路径。

电力是采矿业的关键组成部分，也是最大的运营成本之一。近日，由于南非国家电力公司持续减负断电，当地一些矿业公司计划投资27亿美元，自行建设光伏、氢能等可再生能源发电站，摆脱国家电网的束缚。拥有南非最深铂金矿的诺瑟姆铂金公司，更是在政府提升最大发电能力之前，就已经决定自主发电。

英国建设大规模海上风电场 风电占比一度超50%

不仅在南非，为了利用多样化的新能源，欧洲各国也根据不同的资源禀赋，寻找自身的发展路径。英国凭借海岸线长、风速高、部分海床深度较浅等优异的资源条件，建设了大规模海上风电场。去年年底，英国风电在能源结构中占比一度超过50%，创历史新高。

各国利用本土优势发展可再生能源

而法国则利用丰富的离岸风力资源、水力和森林资源，发展风电和太阳能。预计到2028年底，法国可再生能源发电装机容量将较2019年翻四番。美国则凭借广袤的地域，建造大型太阳能发电厂。数据显示，到2023年，美国太阳能装机容量将达到324吉瓦，是2020年的三倍多，相当于目前全美40%的家庭用电。挪威、瑞典、冰岛等北欧国家则利用丰富的生物质、水力与地热资源，率先实现了可再生能源主导的能源更替。

沙漠镜海！中国西部建起“超级镜子”发电站

在我国甘肃敦煌，一万多面“定日镜”静静地躺在戈壁上，它们以同心圆的阵列摆开，围绕着一座几百米高的吸热塔，犹如一朵银色“向日葵”。这些镜子能够跟随太阳移动，通过聚光吸热、储能换热等科技手段，将太阳光转化成电能，为千家万户送去100%清洁能源。这座“超级镜子发电站”的年发电量约为3.9亿度，它可以让人类每年减排35万吨的二氧化碳，相当于1万亩森林的环保效益。

中国因地制宜发展新能源

在我国，不同的地貌特征正支持着不同的发电方式。在以丘陵为主的福建省，光伏沿着山势覆盖出一座梯田。在水系发达的浙江，面积四千多亩的鱼塘中，水下可以养鱼，水上可以通过光伏发电。在华北平原上，来自北方的风正推动着涡轮机产生着电能。

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。

1，机械设备制造

机械设备制造业是德国就业人数最多的行业。根据德国机械设备制造业联合会提供的数据，拥有一百三十余万从业人员的行业雇主，营业额为2320亿欧元（2018）。德国机械生产总值为2240亿欧元（2018），且德国的机械设备制造业是以出口为导向的（出口比例为79.3%）。

2，化工制药业

德国的化工行业是欧洲第一，雇佣了约34万训练有素的员工。参与该行业的企业和研究机构大量投资于研发活动。德国拥有一流的研究环境、一流的物流和世界一流的基础设施，用来吸引许多国际领先的化工公司选择在德国落户。

3，电子电气工业

德国电气电子工业2018年8月出口额为167亿欧 元，同比增长4.9%。对工业化国家（地区）出口达105亿欧 元，增速超越了去年同期的4.3%；向新兴国家出口 总额达62亿欧元，同比增长5.8%。

4，可再生能源产业

2018年，德国可再生能源占发电量的比例首度超过4成，全国碳排放量明显下降逾4%。2018年，德国风力和太阳能的发电量明显增加，煤、石油和天然气的用量则减少，使全国碳排放量显著下降。

你对德国制造业还有哪些看法？

可以，绝对可行，以目前的电力电子技术已经非常的成熟。风电了解不多，但是也是需要风电变流器这个电力电子设备做为接入网的关键设备。光伏则是通过并网逆变器接入电网。无论变流器还是逆变器，均属于电力电子技术的一个应用环节，实现一个DC-AC的转换，在转换过程中通过跟踪电网电流波形，然后同步锁相实现与电网的同期运行，所以此时的光伏或者风电均属于大电网中一个供电电源。首先，当然单就光伏或者风能其输出负载受天气影响而变化的，但接入电网后，整个大电网将做为此类能源的backup电源，所以在接入数量不多的情况下是非常稳定，不会对电网造成大的影响。当然此类分布式电源接入电网之后，对于电网也会造成一定影响，比如过去在10KV及其以下电压等级中，潮流计算中基本不考虑逆向潮流，所以整个网间的整定保护值是按照不存在逆向潮流进行整定设定，大规模接入分布式新能源之后，或许会对电网的继保造成影响。其次，大规模的新能源接入之后，会对电网的稳定运行造成影响，因为对于整个电网而言，出力是等于负载的，但如果不稳定的新能源大规模接入之后，怎么样在新能源发电端出力下降后，常规的核电，火电，水电等快速将出力加大补足将会成为一个新的挑战，这个也就是前段时间整个新能源行业讨论比较热烈的德国电网怎么安稳的度过日食影响一样，(一句题外话，看到当时整个讨论的各种意见，我觉得蛋疼，其实一个很好的解决方案，日食是可以预测的，那么只是需要在日食那天将接入的新能源解列，进行系统维护就可以，电力由常规能源补足不就可以解决这个日食问题了)但要达到这个程度，需要接入的新能源将需要达到一个非常的数量，按照目前我们国家电网的实际情况，新能源的接入比例控制在5%左右就不会对整个电网造成冲击影响，如果电网智能化之后，也会使新能源的接入比例提高，当然随着科技进步，天气预报的准确性的提高，新能源出力的可预测性会更准确，那么其对电网的影响就越小，而且电网的可承接力也就越大。

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

2016-06-25

The Living Lab for Connected Mobility

首先你想象中的智慧城市是什么样子？

如图一： 现在的生活就算是，很便捷，但交通拥堵已经成了习惯 。

如图二： 区域分工很明确，你很清楚到哪里就可以找到你想要的。

如图三：看似杂乱无章，但每条线都有他们自己的属性信息，而这些信息不只是给你的生活简单化了，更多的是变革。

答案并不难

但这个“梦”与我们的距离有多远呢？

寻找智慧城市

首先我们要知道，现代城市建设离不开“新能源”的助力，恰逢互联网热潮的推进，产生了一些更为有效的结合让我们的生活便利和智能化。，随着信息技术的飞速发展“智慧城市”开始走进我们的视野中。在德国我们发现了致力于新能源开发利用、智慧出行和信息通信技术研究的机构“，成立于2006年，共有员工80人。总部位于柏林科技园区，不知道你有没有听过他的名字：。

对于国内的企业家来讲I的规模可算小之又小，但它的股东却是由德国联邦铁路公司DB Mobility Logistics AG、德国电信（国际）T-Systems International GmbH、德国宇航中心DLR、柏林社会科学中心WZB和西门子SIEMENS这5五个德国支柱企业机构组成。

智慧的开启，从新能源开始

据I研究数据显示，德国可再生能源发展迅速，主要组成为风能、太阳能和生物质能，这些新能源设备的建设和使用由2000年约30,000个到2012年已发展到1,300,000余个。其中近十年间太阳能发电扩张最为迅猛，从无到有到现在已经占领大部份德国南境，而一直占据德国可再生能源主导地位的风能设备则主要集中在德国中北部。

过去十年中，德国可再生能源发电量增加了将近五倍，但是与之配套的输电和储电设施却未建设到位。不得已之下，德国过剩的电量输往相邻的波兰和捷克，这两个国家为输入德国电力投入了将近1.8亿美元用于改善电网。

同时I还展示了德国在近40年间逐步实现的由高压电网Maximum Voltage Grid到微型智能电网Micro Smart Grid技术发展历程。后者是依靠分散能源整合管理的一种低压电网，可管理来自于电池组、车载太阳能电池、风力发电机和刹车能源利用等能量流动。

融合，不只是便利人们，还有……

为了让理论性研究更具有可行性，I首先在一个小范围的封闭环境——科技园区实验建立了电动轿车、公交、自行车以及自动充电停车场等电力交通系统，运用信息通信技术ICT进行数据收集、交互和交通智能规划。这些实验得出成熟稳定的技术成果将会运用在城市各种实际公共场所，他们研发的“微型智能电网”就已经通过与施耐德电气的合作成功推向市场。在整个互动过程中，还提到了环境问题，新能源的充分利用结合智能出行技术，可以让影响环境的一些诟病尽量的减弱或者说是彻底根除，让人们更舒适的生活，彻底远离雾霾困扰，并逐步实现未来城市——智慧城市Smart City规划。

参观过程中我们还看到了一个不陌生的研究“Car sharing” 相对于在国内开始流行的拼车Car pooling服务，汽车分享Car sharing更加方便快捷，使用者可以完**据自己需求，时间和地点来进行定制，解放更多的约束条件，将时间自由、空间自由有利的释放开。这个研究类似现在国内实行的公共自行车出租服务，不同的是人们通过网络或者电话，选择自己需要的汽车，然后在城市里的任意共享点取到自己预订的车辆，按照驾驶时间支付租金。这样看起开有些像国内的租车行业。更多的使用汽车租赁让使用者出行的距离更长远，而选择环保型的汽车让整个空气环境得到了有效的保护。

由下图2013年和2014年第4周柏林汽车分享预订数量的对比可见，Car sharing这个模式越来越受到德国用户的青睐。

相比国内的“租车”等系列产品，I的研究则让Car sharing趋势更加明朗，未来的出租车、租车、拼车等一整套体系都可能被逐步取代，转换成一种全新的方式呈现，它将更生态化，一体化，便捷服务人们出行，最重要的价格让大众所接受。

智慧改变生活

除了能源整合利用和交通模式方面的研究外，I同时致力于智能出行技术的研发。创新中国海外行团队在本次参访I时工作人员还利用多点触控图向我们分别展示了智能城市地图、智能交通规划图以及园区微型智能电网规划图。

智能城市地图给与我们的不再只停留于指路，我们还可以便捷的查询某地铁站的班次列车，进站、发车情况，查询到你要去的某个就餐地点的停车场是否已经停满汽车等。包括某些公共设施使用情况，以及能源剩余状况等，让城市的整体统筹工作更加快捷有效率。

简单举个例子，当暴雨来临之时，政府可以通过智慧地图，了解到城区内哪里的积水超过警戒线，以便及时调派部署解除警情。不用在依靠人为勘察而得到信息数据，同比人工作业更为准确有效果。对于出行的人们来讲，通过地图发出预警，及时的改变道路，避免了不必要的人员伤亡情况，同时还可以进行人群分流，避免道路拥堵状况，及时调整整个区域及城市的交通道路疏导工作，这一切都在智慧地图中实现。

我们还看到了最新从美国引进的一个最多可容8人的无人驾驶电动公交（部分零件使用了3D打印技术），系统会智能安排位于乘客指定的时间和地点最近的车辆等待，并安全的送往目的地，这一切都只需要通过你的手机APP 即可实现。然后这个电动公交驱动信息交互系统就可以实现智能规划行驶路线（无轨的哟）。

园区停车场已经植入磁场充电系统，以最大程度合理化利用园区电力、路面交通和停车系统。同时E车内安装智能充电系统，充满电量便可自动离开充电处开始工作。据透露这个技术预计将于2019年向公众推广试用。

设想下，未来的10年或者20年后，你觉得智慧城市距离你还会远么？

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。

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。