新能源发电的前景

新能源发电的前景与规划

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摘要: 人类进入21世纪，一场新的能源革命正在悄悄进行。根据经济社会可持续发展的需要，人们迫切呼唤建立以清洁、可再生能源为主的能源结构逐渐取代以污染严重、资源有限的化石能源为主的能源结构。自2005年以来，我国新能源发电发展迅速。根据中电联快报数据和初步分析，截至2011年底，全国并网新能源发电装机容量达到5159万千瓦，占总装机容量的4.89%，其中：并网风电4505.11万千瓦，约占并网新能源发电装机的87.33%;并网太阳能光伏装机214.30万千瓦，约占4.15%;并网生物质发电装机436.39万千瓦，约占8.46%;地热能发电装机2.42万千瓦，海洋能发电装机0.6万千瓦。2011年，我国并网新能源发电量933.55亿千瓦时，约占总发电量的2%，节约标煤2885万吨，相当于减排二氧化碳8020万吨、二氧化硫62万吨、氮氧化物27万吨，其中：并网风电发电量为731.74亿千瓦时，约占并网新能源发电量的78.38%;并网太阳能发电量9.14亿千瓦时，约占0.98%;生物质发电量191.21亿千瓦时，约占20.48%;地热、海洋能发电量1.46亿千瓦时，约占0.16%。

关键词:新能源、发电、可再生、生物质

电力工业是能源领域的主要组成部分。我国的一次能源消费构成中，煤炭展览67%左右，与世界能源的消费构成存在很大的差别，这种严重依赖于燃煤发电的电源局面，显然不利于可持续发展的要求。根据我国的能源状况、社会科技和经济发展水平，当前我国电力工业发展和能源结构调整的基本原则是优先发展水电，积极发展核电，优化发展火电，重点发展资源潜力大、技术基本成熟的风力发电、生物质发电、太阳能发电等，以规模化建设带动产业发展。

新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面与深层之间的热循环等；此外，还有氢能、沼气、酒精、甲醇等，而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能、核电等能源，称为常规能源。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出，以环保和可再生为特祉的新能源越来越得到各国的重视。

日前在中国，可以形成产业的新能源上要包括水能（主要指小型水电站）、风能、生物质能、太阳能、地热能等，是可循环利用的清洁能源。新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段，也是环境治理和生态保护的重要措施，是满足人类礼会可持续发展需臻的最终能源选择。

中国电力企业联合会行业发展规划部15日发布中国新能源发电发展研究报告，对我国太阳能、风能、生物质能地热和海洋能的发电利用进行调研性分析，报告认为我国的新能源发电应有更合理的规划方案。

报告认为，就开发潜力而言，风能资源储量最丰富，太阳能次之。

根据中国气象局第四次风能资源普查结果，我国离地50米高度陆地上风能资源潜在开发量为23.8亿千瓦，近海5-25米水深范围内风能资源潜在开发量约为2亿千瓦。“三北”地区（华北、东北和西北）以及东南沿海地区、沿海岛屿潜在风能资源开发量约占全国的80%。目前，我国已规划8个千万千瓦级的风电基地。

甘肃酒泉风电基地2015年规划风电装机超过1000万千瓦，在本地区和西北主网消纳，同时与部分火电机组打捆送电华中负荷中心；新疆哈密风电基地2015年规划风电装机超过600万千瓦，除在新疆和西北主网消纳外，还与哈密煤电基地打捆送电华中负荷中心；河北风电基地2015年规划风电装机超过1100万千瓦，主要在华北电网消纳，还送电华中、华东负荷中心；山东沿海风电基地在继续推进陆地风电开发的基础上，重点加快潮间带和近海风电开发，2015年规划风电装机1000万千瓦，主要本地区消纳；江苏沿海风电基地在继续推进陆地风电开发的基础上，重点加快潮间带和近海风电开发，2015年规划风电装机690万千瓦，主要本地区消纳；吉林风电基地2015年风电超过700万千瓦，主要分布在四平、松原、白城、通榆4个风电场群，在本省及东北电网消纳；蒙东风电基地2015年规划装机超过700万千瓦，除本地区消纳外，主要在东北负荷中心消纳；蒙西风电基地2015年规划装机超过1000万千瓦，除本地区消纳外，还送至华北、华中、华东负荷中心消纳。

报告认为，太阳能光伏发电应按照“大规模集中开发、中高压输送”与“分散开发、低电压就地消纳”并举的思路发展。

目前，我国太阳能资源的分布按接收太阳总辐射能的大小可分为四类地区，蒙古西部、青海中部、西藏西南部是直接辐射资源最丰富地区。

在甘肃敦煌、青海柴达木盆地和西藏拉萨（或阿里）等地区建设大型并网型太阳能光伏电站项目；重点在北京、上海、江苏、广东、山东等地区开展城市建筑屋顶光伏发电；发挥太阳能光伏发电适宜分散供电的优势，在西藏、青海、内蒙古、新疆、宁夏、甘肃、云南等偏远地区推广使用户用光伏发电系统或建设小型光伏电站，解决无电人口的供电问题。

此外，我国还有相当于年产出8.99亿吨标准煤的生物质原料资源、4626亿吨标准煤的地热可采储量，地热能发电开发潜力约为582万千瓦。

中电联指出，由于新能源发电具有随机性、间歇性、波动性特点，发电上网电价较高、经济性较差，对电力系统安全稳定和经济运行带来影响，因此对其发展规划应有更高要求。

报告提出，更新的方案应遵循经济性原则，即要在新能源发电中长期总量目标的指导下，深入研究风能、太阳能等不同新能源发电形式的技术经济特性，以全系统成本最低为原则，全面优化新能源发电结构比重和区域

布局。

新能源发展战略的重心可以向促进技术提升更多倾斜。对于新能源事业必须扶持，扶持的方向、力度和时间，最终会体现在新能源的经济性。而决定新能源经济性的关键，是市场大小、技术高低、补贴金额和补贴时间四个要素之间相互作用的关系变化。前两者关乎成本，变化趋向无限，后两者关乎补贴，变化有限。在前两者中，市场空间趋向无限是被动的，技术提升趋向无限是主动的。技术的变化受后两者影响，后两者力度大，技术的提升变化就应该大，技术一提高，成本就降低，市场就扩大。简单地说，这是一个“补市场”还是“补技术”的择优问题。短时间内，通过加大对电站建设和电价的补贴来扩大市场需求是必要的，但那只能为新能源企业提供生存的空间。能够真正为新能源创造发展空间的，一定是依靠技术水平的提升。总结我国的工业发展过程，总体看是重“量”较多，重“质”不够，从而缺少“中国创造”。建议新能源发展战略中，扶持政策的重心应更多向促进新能源技术提升方面倾斜，国家可以跨部门地制定一系列促进新能源技术持续提高的政策，组织攻关。在这方面，新中国成立以来的重大科技发展的成果经验，值得参考借鉴。

合理规划，通过市场手段扶持重点企业。要有世界领先的新能源发展，必须要有一个在技术水平、市场占有率达到世界级的新能源企业群。中国的风电、光伏发电业具备这样的基础条件。当前的行业整合，是产业发展到一定阶段的必然结果，更是产业再上台阶的难得机会。当企业萌发并购、扩张冲动时，他们会强烈地感受到行业内从技术到资本市场的不成熟，发展资金的严重短缺，会担心未来扶持政策的力度和持续性，担心目前新能源技术的生命周期等。许多问题，需要在国家层面加以研究、制定，帮助解决。在帮助企业渡过难关的过程中，国家扮演的角色应当是从政策、市场、技术、资金、布局规划和舆论宣传等方面，努力构造适合企业发展的环境和土壤。据此，国家是“巡边员”不是“裁判员”，前段时间，个别部门、地方仅采用行政手段组织企业整合，未必能够取得理想效果。我们高兴地看到，2011年9月，工信部编制了《太阳能光伏产业“十二五”发展规划》征求意见稿，对过去、未来详尽分析，明确提出“集中支持骨干光伏企业做强做大”。当前，中国的风电、光伏企业家们在认识层面上已经有了难得的整合机会的正确判断，在行动层面上已经表现出强大的冲动。只要国家在政策层面给予更多的支持，通过本次行业整合，一个更为强大的中国风电、光伏发电企业群即将诞生。

新能源与可再生能源是我国能源优先发展的领域。新能源与可再生能

源的开发与利用，对增加能源供应、改善能源结构、促进环境保护有着重要的作用，是解决能源供需矛盾和实现可持续发展的战略选择。我国已经颁布了《可再生能源法》，制定了可再生能源发电优先上网、全额收购、价格优惠及社会公摊的政策。建立了可再生能源专项发展资金，支持资源调查、技术研发、试点示范工程建设和农村可再生能源开发利用。发布了《可再生能源中长期发展规划》，并且将推进水电流域梯级综合发展，加快大型水电建设，因地制宜开发中小型水电，适当建设抽水蓄能电站。推广太阳能热利用、沼气成熟技术，提高市场占有率。积极推进风力发电、生物质能和太阳能发电等利用技术，建设若干个百万千瓦级风电基地，以规模化带动产业化，积极落实可再生能源发展的

扶持和配套政策，培育持续稳定增长的可再生能源市场。逐步建立和完善可再生能源产业体系和市场服务体系，促进可再生能源技术进步和产业发展。

中国是一个农业大国，农村人口占大多数，因此农村和农民问题是关系到国家稳定与发展的关键性问题。近年来，随着农村经济的发展，农民生活水平不断提高，广大农村对于能源的需求量也在不断上升，传统能源的大量使用造成了严重的污染问题，同时日益增大的农村能源需求量也给我国本已严峻地能源形势带来了更大的挑战。根据《2004年世界BP能源统计年鉴》提供的资料,2003年世界石油探明总储量为1567亿吨，中国石油探明总储量仅占世界的2.1%，但中国的石油年消费量却占到了世界的7.6%,2003年中国石油对外依存度达到了35%,专家预计这一数字到2020年将达到60%。同时我国农村许多地区风能、太阳能、生物质能源丰富，蕴含着发展新能源的巨大潜力，因此，将可持续发展理念引入农村能源利用领域，大力推进新能源建设，则是解决农村能源与环境之间矛盾的有效途径。

生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能储存在生物质内部的能量。有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能，它通常包括以下几个方面：一是木材及森林工业废弃物；二是农业废弃物；三是水生植物；四是油料植物；五是城市和工业有机废弃物；六是动物粪便。在世界能耗中，生物质能约占14％，在不发达地区占60％以上。全世界约25亿人的生活能源的90％以上是生物质能。

以秸秆产能技术为例，秸秆产能是生物质能里面具有代表性的一种。秸秆属可再生能源，年复一年可保证能源的永续利用。有资料介绍，植物在燃烧过程中放出二氧化碳，但它在生长过程中要吸收二氧化碳，这放出和吸收是基本平衡的，所以对环境保护有利。同时从秸秆的化学成分和热值看亦有它的优势，将它燃烧产生的灰分不小于10%，而且灰分还是一种好的农作物所需的肥料，是发展循环经济的好项目。农作物的成熟期主要集中在春季和秋季，由于它们的生长期和成熟期与气候密切相关，因地区不同也有一些差异。我国秸秆的产生量主要集中在春末或春夏交替期、夏末或夏秋交替期及秋季。由于中国土地辽阔，秸秆的收获时间也存在一定的差异，但趋势是一致的。这里所谈季节性主要针对农作物成熟时产生的秸秆，至于农作物收获后，经过加工过程产生的生物质资源如稻壳等不在此列，它根据粮食的市场需求加工产生。以上秸秆产生的特点将对开发利用秸秆的管理和技术方面带来重大影响。当然对于一些具体情况，应该具体问题具体分析处理。

从实际应用来说，秸秆作为能源原材料可用于制作秸秆煤或者用于秸秆发

电。秸秆煤比起普通煤炭，秸秆煤不仅投入小、生产安全，还具有易燃耐燃、热效率高、残渣少等特点，在新农村建设中推广秸秆煤，不仅能使农村的生态环境得到保护，而且能使生产秸秆煤的农民家庭带来丰厚的利润回报。目前利用秸秆发电的途径有两种：一是秸秆气化发电，二是秸秆直接燃烧发电，用得最广泛的是秸秆直接燃烧发电。秸秆发电与常规的火力发电的不同之处主要是燃料不同引起燃烧系统的变化，重点是燃烧设备的变化，而热力系统的其余部分和电气系统与常规一般火电厂类同。秸秆燃烧的另一途径是利用已经运行电厂中的锅炉进行掺烧，这既可节约煤，又可增加秸秆利用的途径。各地电厂所配炉型不同，可以由秸秆的各种成型来满足不同炉型锅炉燃烧要求。有一种在煤粉炉中掺烧秸秆的

思路是炉膛中下部稍加改造增加一块炉排烧秸秆，称之为联合燃烧。还有对将按要求被关闭的小型火力发电厂，可以对其锅炉改造或重新建设锅炉装置，改造成为生物质能电厂，这也是有利的途径。在新农村建设中使用秸秆发电，能够有利于减轻农民的负担，同时可以有利于保护环境。

我国政府历来重视生物质能的开发利用,将其作为能源领域的一个重要方面,纳入了国家能源发展的基本政策之中,先后签署了《里约宣言》、《气候变化框架公约》等国际公约,颁布了《中国21 世纪议程》和《中国环境与发展十大对策》,在十届全国人大第四次会议通过了《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》,确定了可再生能源的发展目标,并提出要实行优惠的财税、投资政策和强制性市场份额政策,鼓励生产与消费可再生能源,提高可再生能源在一次能源消费中的比重,出台了一些支持可再生能源技术发展的政策性文件,这些都有力地推动着可再生能源(包括生物质能)的发展。十一届全国人大常委会第十次会议对可再生能源法修正案(草案)进行了初次审议。在审议中，常委会组成人员建议———大量消费煤炭造成环境污染， 农作物秸秆等发电利国利民。但现实却是，我国可作为能源使用的农作物秸秆、林业剩余物等却大量被废弃。资料显示，每年全国可作为能源使用的农作物秸秆资源量约为1．5亿吨标准煤，林业剩余物资源量约2亿吨标准煤，小桐子(麻疯树)、油菜籽、蓖麻、漆树、黄连木和甜高粱等油料植物和能源作物潜在种植面积，理论上可满足年产5000万吨生物液体燃料的原料需求。工业有机废水和畜禽养殖场废水资源量，理论上可以生产沼气近800亿立方米，相当于5700万吨标准煤。但到2008年底，全国生物质发电装机容仅315万千瓦，其中蔗渣发电170万千瓦，碾米厂稻壳发电5万千瓦，城市垃圾焚烧发电40万千瓦，秸秆、林木废弃物发电55万千瓦。

生物质能源技术同其他新能源技术一样,在其发展的进程中面临着众多的问

题。概括而言,这些问题主要有两类:一类是共同性的问题,即绝大多数生物质能源都面临的问题;另一类是特殊性问题,即生物质能各个领域中某些技术所面临的特殊问题,一般来说,由于生物质能源技术多种多样,其工艺特征不同、发展阶段不同、市场的取向不同,因此在发展过程中所面临的问题也有所不同。从共性上分析,主要存在以下几个主要问题。分别是：思想认识不到位，技术研发。创新能力弱，政府配套政策不健全，资金缺口大。投融资体系单一，市场体系建设不完善。针对这些存在的问题，为了生物质能的发展应需要做到：提高认识、理清思路、加大宣传，加强人才能力建设、加大科研投入,搞好试验示范，开展资源评价、调整种植业结构、发展能源作物。完善相关的法律法规，吸收外国的成功经验等等。

在呼唤环保建设的今天，无污染的生物质能将会成为热门的能源，为新农村建设带来经济性和环保性的双效收益。总而言之，生物质能是可再生能源，它的应用对于新农村建设有重大的意义，有利于环保工作的进行，而且产能的原材料数量多，分布广，有部分原材料还起到了变废为宝，回收利用等，加大应用生物质能的力度，能够促进调整能源结构，保障能源安全。当然，生物质能也不是没有缺点的，热值及热效率低，体积大而不易运输。直接燃烧生物质的热效率仅为10％一30％。这些缺点都需要技术的革新和政策的相应变动来进行改善，从而为新农村建设发展指向一条明亮的，无污染的发展道路。

国际能源署（IEA）对2000～2030年国际电力的需求进行了研究，研究表明，来自可再生能源的发电总量年平均增长速度将最快。IEA的研究认为，在未来30年内非水利的可再生能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快，年增长速度近6%，在2000～2030年间其总发电量将增加5倍，到2030年，它将提供世界总电力的4.4%，其中生物质能将占其中的80%。

目前可再生能源在一次能源中的比例总体上偏低，一方面是与不同国家的重视程度与政策有关，另一方面与可再生能源技术的成本偏高有关，尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等。据IEA的预测研究，在未来30年可再生能源发电的成本将大幅度下降，从而增加它的竞争力。可再生能源利用的成本与多种因素有关，因而成本预测的结果具有一定的不确定性。但这些预测结果表明了可再生能源利用技术成本将呈不断下降的趋势。

中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。近年来在国家的大力扶持下，中国在风力发电、海洋能潮汐发电以及太阳能利用等领域已经取得了很大的进展。

新能源（或称可再生能源更贴切）主要有：太阳能、风能、地热能、生物质能等。生物质能在经过了几十年的探索后，国内外许多专家都表示这种能源方式不能大力发展，它不但会抢夺人类赖以生存的土地资源，更将会导致社会不健康发展；地热能的开发和空调的使用具有同样特性，如大规模开发必将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏，必将引起再一次生态环境变化；而风能和太阳能对于

地球来讲是取之不尽、用之不竭的健康能源，他们必将成为今后替代能源主流。 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%，随之而来的问题令我们意想不到，太阳能发电的时间局限性导致了对电网的冲击，如何解决这一问题成为能源界的一大困惑。

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，然而，随着大型风电场的不断增多，占用的土地也日益扩大，产生的社会矛盾日益突出，如何解决这一难题，成了我们又一困惑。

早在2001年，MUCE就为了开拓稳定的海岛通信电源而开展一项研究，经过六年多研究和实践，终于将一种成熟的新型应用方式MUCE风光互补系统向社会推广，这种系统采用了中国自主研制的新型垂直轴风力发电机（H型）和太阳能发电进行10：3地结合，形成了相对稳定的电力输出。在建筑上、野外、通信基站、路灯、海岛均进行了实际应用，获得了大量可靠的使用数据。这一系统的研究成果将为中国乃至世界的新能源发展带来了新的动力。

新型垂直轴风力发电机（H型）突破了传统的水平轴风力发电机启动风速高、噪音大、抗风能力差、受风向影响等缺点，采取了完全不同的设计理论，采用了新型结构和材料，达到微风启动、无噪音、抗12级以上台风、不受风向影响等性能，可大量用于别墅、多层及高层建筑、路灯等中小型应用场合。以它为主建立的风光互补发电系统，具有电力输出稳定、经济性高、对环境影响小等优点，也解决了太阳能发展中对电网冲击等影响。

我国新能源的发展潜力巨大。根据规划，我国今后将大力发展风能、太阳能、地热、生物质能等新能源和可再生能源，到2015年我国新能源和可再生能源的

年开发量将达到4300万吨标准煤，将减少3000多万吨碳的温室气体以及200多万吨二氧化硫等污染物的排放，提供近50万个就业岗位，为500多万户边远地区农牧民解决无电问题。

从长远来看，新能源的开发利用可以逐步改善我国以煤炭为主的能源结构，促进常规能源资源更加合理有效地利用，缓解与能源相关的环境污染问题，使我国能源、经济与环境的发展相互协调，实现可持续发展目标。从近期来看，新能源开发除了能增加和改善能源供应外，还将对解决边疆、海岛、偏远地区的用电用能等问题起到非常重要的作用。可以说，发展新能源，是一件功在当代、利在千秋的发展良策。

我国新能源产业发展如火如荼

近年来，我国高度重视新能源产业的发展，产业发展扶持政策不断出台。国家加大了对新能源的财政资金投入和税收优惠政策，制定了支持风电、垃圾发电的税收减免政策和发展生物液体燃料的财政补贴与税收优惠政策。中央和地方财政在无电地区的电力建设、农村家用沼气建设和新能源技术产业化发展等方面给予了较大的资金支持。另外,国家通过科技攻关计划，863计划，973计划和产业化计划等支持光伏发电、并网风电、太阳能热水器、氢能和燃料电池等领域先进技术的研发和产业化。

在这些扶持政策的指引下，新能源开发利用在我国已经成为近年各类资本竞相追逐的热点行业，发展形势如火如荼。2004年，我国新能源发展吸引的投资，已占当年世界新能源总投资的1／5。2006年，我国水力发电年装机容量就突破1000万千瓦；风力发电吊装完成装机容量是过去20年的总和。2007年,我国太阳能产业规模已位居世界第一,成为全球重要的太阳能光伏电池生产国。2008年底,我国新能源占能源生产总量比重超过9%。2009年，我国的新增风力发电量已跃居世界首位。另外，在生物质能、核能、地热能、氢能、海洋能等新能源发展方面也均得到较大发展。

能源是当今世界国民经济发展和人民生活水平所必需的重要物质基础，是人类生产和生活所必需的基本物质保障。以煤和石油为代表的常规化石能源的终有一天将会开采殆尽，所以寻求替代能源显得尤其重要。而以风能、太阳能等为代表的新能源就成为了人们研究和发展的目标。所以发展新能源是利国利民的好事，也是促进经济发展的一个重要的保障。

参考文献

中国能源报 2012 02 19

中电联新能源发展研究报告 2010 03 17

新能源应用技术 于国强