促進可再生能源大規模發展的戰略與政策
開發利用可再生能源是我國建立可持續能源體系,實現能源永繼利用的根本出路,也是我國實施可持續發展的重要領域??稍偕茉醇夹g是我國戰略必爭的高新技術領域,其核心技術將反映一個的綜合競爭能力。大力促進可再生能源的開發利用,掌握具有自主知識產權的核心技術,應該成為我國中長期能源戰略和中長期科技規劃中重要的優先領域。
可再生能源涵蓋的范圍,國際上不同的研究場合有不同定義。本研究所涉及的可再生能源領域,主要指風能、太陽能、小水電(電站裝機容量不超過5 萬千瓦),生物質能(不包括傳統燃燒方式利用秸稈、薪柴、人畜糞便等)、地熱能和地溫熱源熱能、海洋能以及其他可以從自然界直接獲取的、可再生的、非化石能源。
一、大力發展可再生能源的重要意義
1.1 適應范圍內可再生能源快速發展的形勢,盡快縮小與發達的差距,促進可再生能源產業發展和能源領域的技術創新。
當前,范圍內可再生能源技術發展迅速。過去幾年內風電和光伏發電的年增長率均高達30%以上,歐盟風電發電成本過去5 年間下降了20%,已經可以與常規電站競爭,進入了大規模發展階段。太陽能光伏發電比投資預計到2020 年可降至1 美元/峰瓦,進入商業化推廣階段。我國可再生能源的開發利用已經有相當的基礎,2002 年小水電裝機2840 千瓦,風電40 萬千瓦,生物質發電100 萬千瓦。太陽能熱水器已安裝4000 萬平方米,居。小水電技術居于先進水平(發達水電資源基本開發完畢),風力發電產業開始起步,生物質發電技術已趨成熟,但總體技術水平、發電成本與先進水平相比尚有差距。我國應抓住機遇,采用自主研發與成套引進相結合的方式,實現可再生能源技術和產業的跨越式發展。
1.2 開發和利用可再生能源是我國緩解資源瓶頸性約束和環境污染壓力,保證能源可持續供應以及促進經濟、社會可持續發展的根本出路我國當前面臨能源供應短缺和環境污染兩大壓力。我國到2020 年實現GDP比2000 年翻兩番的發展目標,能源需求量將達到25~33 億噸標準煤。屆時,我國能源資源供應不僅總量上面臨更大壓力,而且石油的進口依存度將超過60%,能源供應安全將面臨極大的挑戰。我國以煤炭為主的能源消費結構,也造成了嚴重的環境污染,SO2、NOx、粉塵等大氣污染的70%~90%來自煤炭燃燒,酸雨面積已占的1/3,大氣污染造成的經濟損失已相當于GDP 的2%~3%。范圍而言,化石燃料消費形成的CO2 排放,是造成氣候變暖的主要原因。我國2000年的CO2 排放占的13%,2030 年左右有可能超過美國成為位的CO2排放大國。盡管發展中當前不可能承擔絕對的、強制性的減少CO2 排放義務,但是隨著發達減排承諾的履行,我國在未來國際談判中也將會面臨越來越大的壓力。大力開發和利用可再生能源,是以技術創新應對氣候變化的重要手段,也是我國制定和實施應對氣候變化戰略的重要措施。
1.3 開發和利用再生能源是解決農村基本用電和基本用能的重要途徑解決常規電網難以覆蓋的邊遠農村地區的用電問題,是我國建設小康社會的一項目標。但目前無電人口仍有700 萬戶,2900 萬人。建立小型光伏發電系統和以小型風力發電為主的風-光、風-柴互補系統、微小水電、沼氣工程等離網發電系統和戶用發電系統,是解決邊遠農村地區供電的有效途徑。我國目前已安裝微小風力發展機33MW,小型光伏發電系統920kWp,微水電174MW,解決了57 萬戶農牧民用電問題。農村被動式太陽房、沼氣池等成為解決農村生活用能的重要手段。農村戶用沼氣池已超過1000 萬個,年產沼氣37 億立方米,已推廣被動式太陽房2660 萬m2。并積極推廣農村能源、環境、經濟效益相結合農村可再生能源綜合利用生態農業模式,將會更有力地促進農村地區的可持續發展。促進可再生能源在農村地區的開發利用,對邊遠農村地區發展經濟、保護環境、實現小康目標有重要意義。
1.4 未來可再生能源領域的技術創新將在綜合實力競爭中占據重要地位可再生能源是未來可持續能源體系的重要支柱。據UNDP 等國際機構預測,到本下半葉,可再生能源將逐漸取代傳統化石能源而占據主導地位。可再生能源領域的技術創新能力,將成為綜合競爭能力的重要方面,也將是經濟、社會發展和安全的重要保障。當前,加強促進可再生能源發展的制度建設,具有顯著的前瞻性和戰略性意義。另一方面,減緩氣候變化的核心手段是技術創新,大規模開發和利用可再生能源,減少CO2 排放,是減緩氣候變化的重要技術領域。這也將成為我國在能源領域推進技術創新的一個重要驅動力,也為我國實現跨越式發展,向可持續能源體系過渡提供了重要的歷史機遇。
二、我國可再生能源發展的潛力
2.1 我國可再生能源資源的開發潛力巨大我國國土面積廣大,可再生能源資源品種多,分布廣,數量豐富。太陽能年輻射量在3300 兆焦/平方米•年到8400 兆焦/平方米•年之間。其中2/3 國土面積超過6000 兆焦/平方米.年(200 瓦/平方米),年日照數大于2000 小時,相當于每年2.4 萬億噸標準煤的儲量。可以說只要技術可行、成本可接受,如此巨大的太陽能資源的開發利用量是沒有上限的。我國陸地上離地面10 米高度層上風能資源總儲量約32.26 億千瓦,可開發利用的儲量為2.53 億千瓦。近海可開發利用的儲量有7.5 億千瓦,共計有10 億千瓦。我國擁有豐富的水能資源,其中技術可開發的小水電資源量為1.28 億千瓦,年生產電力0.45 萬億千瓦時,占我國可開發的水電資源總量的29.7%,也居位。生物質能資源也十分豐富,目前農作物秸稈年產量有7 億噸,可用作能源的約占50%,為3.5 億噸,薪材合理年開采量為2.2 億噸,各種工農業有機廢棄物通過技術轉換成沼氣的資源潛力有310 億m3,而且,秸稈、薪材、各種廢棄物資源都隨著時間在不斷增加。此外,通過我國大量低質土地種植能源作物,以及對自然生長的多種能源植物通過改造育種,在未來也將有幾億噸甚至更多的生物質資源潛力。
我國有幾千公里的海岸線,有潮汐能,波浪能,溫差能,鹽差能等各種海洋能資源。據專家估計,可供開發利用量為0.5 億千瓦,其中在我國已能夠開發利用的潮汐能為0.22 億千瓦。我國是以中低溫為主的地熱資源大國,其資源潛力占的7.9%??偱璧刭Y源潛力在2000 億噸標準煤。其中可供開發的高溫發電和中低溫熱利用的資源量分別為600 萬千瓦和33 億噸標準煤。
2.2 我國可再生能源的開發前景光明
要把可再生能源資源潛力變成實際的可利用量將主要取于各種可再生能源轉換技術的發展、開發規模和政府扶持政策的推動。根據我國今后可再生能技術發展,市場環境的改善和政府政策支持,我國各種可再生能源開發前景將會十分光明。
(1)小水電是2020 年前能大規模開發利用現實的資源。2002 年小水電裝機已達2840 萬千瓦,到2020 年其開發利用量可望達到8000 萬千瓦,占可開發量的63%,到2050 年超過1 億千瓦,占可開發量的80%。
(2)風力發電已經具備跨躍式發展的條件,2002 年裝機已達40 萬千瓦,2020 年發改委制訂2000 萬千瓦的目標完全可以突破,而到2050 可望實現3億千瓦累計裝機容量,占可開發量的30%。屆時,風力發電將成為一種重要的可再生能源電力。
(3)太陽光電在2020 年后將進入黃金發展時期。目前太陽光電的發展數量比起小水電和風電都要小得多,到2020 年太陽光電裝機容量為100 萬千瓦。但隨著技術進步,規模發展,初始投資和發電成本大幅度下降,2020 年后,將進入高速發展階段。2050 年,累計裝機超過上億千瓦的期望是可以實現的。除太陽光電,太陽能熱利用也是重要的發展方向。太陽熱水器、太陽房等技術都已成熟實用,進一步發展好太陽能建筑一體化技術,太陽能熱利用有著更光明的前景。2002 年太陽能熱水器已安裝4000 萬平方米,居。2020 年和2050 年太陽能熱水器推廣應用將分別達到3 億平方米和20 億平方米的目標并不是奢望。太陽能熱利用總量分別相當于3600 萬噸標準煤和2.4 億噸標準煤。
(4)生物質能資源是具潛力的可再生能源資源,它品種多,資源量可以不斷增加,而且采用的技術多樣化,除轉換成電力外,還可以轉化為熱能或液態燃料使用。2002 年生物質發電裝機已達100 萬千瓦,2020 年通過秸稈薪材高效直接燃燒,氣化和沼氣等發電技術,可以實現2000 萬千瓦的裝機,同時,大力開發沼氣燃料及生物柴油、生活酒精等非電利用,使生物質能利用總量達到1.1億噸標準煤,而到2050 年,實現4 億噸標準煤以上的期望是完全可能的。
(5)地熱能和海洋能受技術發展和地理位置等因素影響,在2050 年前將會適當地發展,但它們具有良好的發展遠景。
三、可再生能源在我國能源體系中的戰略地位
3.1 可再生能源將成為本世紀下半葉向可持續能源體系過渡的主要支柱
自上世紀70 年代以來,由于“石油危機”引起發達對能源安全供應的關注,可再生能源技術的研發受到廣泛重視,并且取了突破性進展。自上世紀90 年代以來,發達減緩CO2 排放應對氣候變化問題進一步成為發展可再生能源的巨大驅動力,使可再生能源大規模產業化有了迅速發展??稍偕茉匆殉蔀闅W盟等發達應對氣候變化的核心技術手段,采取了強有力的促進和激動的措施,使可再生能源在近幾年內大規??焖侔l展。德國和英國都通過立法宣布,到2020 年可再生能源在一次能源總消費構成中將占20%,歐盟則提出2050 年可再生能源達50%的發展目標。到本世紀下半葉時,可再生能源將逐漸取代化石能源而成為能源體系的支柱,從而呈現能源與社會經濟的協調和可持續發展。
3.2 我國未來的經濟、社會發展和能源需求情景分析
我國政府已制定了到2020 年全面建設小康社會的奮斗目標,到2020 年,GDP比2000 年翻兩番,人均GDP 達3000 美元。當前我國正處于工業化中初級階段,重化工業發展速度,生活從溫飽向小康過渡,因此對能源需求的增長趨勢強勁。綜合國內研究成果,2020 年我國在充分挖掘節能潛力,大力度推進節能措施,改進產業結構,優化能源結構的基礎上,能源需求量仍將達25~33 億tce。這對我國以煤為主的能源體系將產生巨大壓力,不僅環境污染將不可承受,而且能源資源的供應也不堪重負。石油對外依存度將超過50%,對能源安全也帶來巨大的威脅。表 3.1 (略)給出我國未來經濟發展與能源消費的一種情景分析。未來可再生能源的開發利用也勢必成為向可持續能源體系過渡的主要途徑。
到2050 年,我國人均GDP 按2000 年的不變價超過10,000 美元,基本實現現代化。屆時能源消費將達50 億tce 左右,從2020 年到2050 年,能源消費彈性約為0.35,與目前發達的水平相當,我國將以較低的能源消耗實現工業代和現代化的發展目標。
3.3 可再生能源在未來能源體系中的重要作用
根據未來發展目標及對可再能源技術的評價,對未來能源體系構成的情景分析列入表3.2(略)。在情景分析中,未來可再生能源的發展規模大都比2.2 節中可再生能源開發前景評價中的數據留有余地。表中水能、風能、太陽能和其它可再生能源發電,均按屆時發電平均能耗折合為一次能源當量進行計算。
到2020 年,不包含大水電在內的可再生能源可占一次能源總量的8.6%(含大水電為5.4%),在能源供應中已開始發揮積極作用。到2050 年,可再生能源的比重可上升為21.6%(包含大水電可達27.5%)。煤炭到2020 年在一次能源中的構成下降到53.7%,到2050 年煤炭在一次能源中的構成將下降到40%以下,從根本上改變了以煤炭為主的一次能源格局。石油到2020 年需求量約4.5 億噸,原油產量為1.8~2.0 億噸,進口量將超過2.5 億噸,進口依存度約60%,其后新增液態燃料的需求,將主要由煤炭液化和生物質液態燃料滿足,或由天然氣、燃料電池等替代,石油消費量爭取不再大幅上升。天然氣發展尚處于青年期,年產量將持續增加,到2020 年可望達到1000 億m3,但需求量可達到1600~2000 億m3,尚需較大規模進口。從2020 年到2050 年,維持3%左右年增長率是可能的。
到2020 年,核能裝機達3600 萬千瓦,2050 年達到2 億千瓦是可能的,其余能源供應則依靠可再生能源滿足。從2020 年到2050 年按GDP 再翻兩番,年增長速度為4.8%計,到2050 年我國人均GDP 按2000 年價將超過10000 美元,屆時能源消費將達到50 億tce 左右。屆時可再生能源在我國能源體系中將發揮至關重要的作用。2050 年以后,隨著經濟和社會發展所新增長的能源需求,可主要依靠發展可再生能源滿足,從而向可持續能源體系過渡。
到2020 年,發電裝機容量將近10 億千瓦,包含大水在內的可再生能源裝機比重達31.8%,發電用能在一次能源中的比重達49%。到2050 年,發電裝機容量將超過20 億千瓦,在一次能源中的比量可達52%。在電力裝機中,可再生能源將占32.4%,包含大水電在內,其比重將達43.1%,見表3.3(略)
可再生能源在我國能源體系中將發揮越來越重要的作用,是我國長遠解決能源資源緊缺和環境污染兩大問題的根本出路,也是我國未來建立可持續能源體系的重要支柱。我國必須制定長遠發展戰略,克服當前機制上和市場的障礙,制定有效的激勵政策,促進可再生能源的大規模產業化發展。
四、可再生能源發展的戰略思路和目標
4.1 可再生能源發展的戰略思路
可再生能源發展的戰略思路可概括為:堅持“目標引導、扶植、市場推動、技術創新、企業競爭、公眾參與”的方針,以可再生能源發展戰略目標為引導,以法律、法規、財稅等經濟激勵政策為保障,以當前解決日益嚴重和緊迫的資源瓶頸性約束和環境污染問題和長遠解決能源可持續供應、保障能源安全以及減緩氣候變化問題為驅動力,以加強技術創新、掌握關鍵技術、降低成本、建立完善的市場機制、推進可再生能源技術產業化和提高企業競爭能力核心,以提高可再生能源電力在電網中的份額為重點,實現可再生能源技術和產業化的跨越式發展。同時對解決邊遠農村地區的能源、電力供應以及能源、環境、經濟的協調發展發揮重要作用。
促進可再生能源的發展,關鍵要把握好、各級政府主管部門、企業和社會公眾各自的定位,建立起促進可再生能源產業健康發展的市場機制,使可再生能源企業在市場競爭中不斷創新,發展壯大。
4.2 可再生能源發展的戰略目標
為與能源領域中長期規劃相協調,可再生能源發展的戰略目標選擇為2020年和2050 年,分別提出其發展目標。
2020 年的戰略目標是:加快小水電的發展速度,發電裝機容量達7000~8000萬千瓦;加快風電、生物質發電的產業化步伐,風電裝機達2000~3000 萬千瓦,生物質能發電裝機1000~2000 萬千瓦;加強對太陽能光伏發電研發和示范工程的支持力度,光伏發電超過100 萬千瓦;可再生能源發電總裝機容量比2000 年翻兩番,超過1.2 億千瓦。加強推進太陽能熱利用和建筑一體化,太陽能熱器水面積達2.5~3.0 億m2,生物質液態燃料年產量達1500 萬噸。初步建立可再生能源的產業體系和市場機制,可再生能源在能源構成中占10%以上,同時以可再生能源為主體,解決農村無電地區的電力和能源供應問題。
2050 年的戰略目標是:可再生能源技術達先進水平,形成完善的可再生能源產業體系和市場機制,形成小水電、風電、生物質能發電、太陽能光伏發電以及太陽能熱利用和生物質燃料等其它可再生能源利用形式因地制宜、競相發展、多種能源形式互補的協調發展態勢,包含大水電在內的可再生能源在一次能源中的比重接近30%,可再生能源電力占總電量的比重超過1/3,為本世紀下半葉向以可再生能源為主體的可持續能源體系過渡打下堅實的基礎。
4.3 可再生能源技術研發的重點領域
根據可再生能源發展的戰略思路和目標,對可再生能源技術研發的重點領域歸納如下。
(1)風力發電技術,重點是兆瓦級大容量及變漿距、變轉速新型風電機組和海上風電場技術。
(2)太陽能利用技術,重點研發先進光熱轉換材料、集熱器結構部件、新型光伏電池材料和組件技術、并網和屋頂光伏發電系統以及建筑一體化技術等。
(3)生物質發電和燃料化技術。重點是生物質熱解氣化及發電技術,沼氣生產及發電技術,纖維素類原料生物質酒精、生物質酶法合成生物柴油、生物質制氫以及城市垃圾綜合利用技術。
(4)其它可再生能源技術,包括太陽能制氫、新一代地熱綜合利用技術、海洋能獨立發電和綜合利用技術,可再生能源綜合利用和互補系統等。
五、促進可再生能源發展的政策與措施
5.1 明確可再生能源在我國能源戰略中的長遠重要地位,加強促進可再生能源發展的綜合制度建設可再生能源快速、健康地發展,需要綜合制度的建設,要形成立法、政策激勵、公眾參與的市場機制,促進可再生能源產業技術創新和大規模占領市場。當前要充分認識可再生能源對我國長遠建立可持續能源體系的重要戰略地位,加大對可再生能源發展的扶植力度,為可再生能源產業的發展創造良好的市場環境。鼓勵可再生能源企業的競爭與創新,廣泛吸納社會資金和人才,使之成為新的投資熱點和新的經濟增長點。能源主管部門要加強協調和系統規劃,逐漸形成和完善促進可再生能源健康發展的制度和機制。
5.2 建立和完善可再生能源發展的市場機制,激勵創新,提高企業競爭力,加快可再生能源產業化發展企業是實施技術創新的主體,可再生能源的產業化發展,關鍵在于提升可再生能源企業的技術創新能力和市場的競爭能力,建立能夠促進其健康發展的市場環境和市場機制。發達的成功實踐表明,通過立法,實行強制性的可再生能源市場規則,對促進可再生能源產業化發展有至關重要作用。發達普遍推行的促進可再生能源發展的機制有配額制、購電法(或保護性電價制度)、競爭性招投標制度(或特許經營權制度)。根據我國實際情況,當前以實施保護性電價制度較為適宜,在醞釀中的《可再生能源促進法》中,也擬采取該種機制,并與可再生能源的發展目標相結合,以價格和數量兩個方面的規定,保障可再生能源促進機制的形成。
5.3 加強政府扶植力度和調控能力,為可再生能源產業的發展提供良好的政策環境和發展舞臺
我國對可再生能源的發展一直采取積極支持和扶植的態度,已有若干個行政法規和地方性法規。這些政策措施對于再生能源的發展起了重要推動作用。但還沒有形成系統的和配套的綜合性政策體系,支持和扶植的力度也有欠缺,資金的來源和渠道也沒有根本保障。應建立支持可再生能源的財政專項資金(或公共利益基金PBF),列入經常性財政預算項目之中,并建立專門的政策性融資體制,以支持可再生能源技術研發和產業化發展。同時政府主管部門要加大調控力度,加強對可再生能源市場以規范和監督,調控好價差分攤和各方面的利益,為可再生能源產業發展提供良好的市場環境。
5.4 建立和健全可再生能源產業化的技術支撐體系和服務體系,保障可再生能源產業的健康發展在當前可再生能源技術迅速發展的形勢下,需要建立完善的技術支撐和服務體系,規范和促進其健康發展。因此,要制定各項可再生能源技術和產品的標準和行業標準;支持建設風能、太陽能、物質能等可再生能源設備和產品的檢測機構,積極開展可再生能源設備和產品的檢測;建立風能、太陽能、生物質能等可再生能源設備和產品的認證體系,實施可再生能源電力認證制度;積極培育可再生能源技術服務市場,支持可再生能源專業性服務企業的發展,對可再生能源技術的推廣和服務提供支持。
5.5 強化政府職責和電網企業普遍服務義務,促進可再生能源在農村地區的開發利用各級地方政府負有保障農村地區基本用電和基本用能的義務,需要用財政手段和強制性政策為農村地區供電和供能。開發利用可再生能源是解決邊遠農村地區用電和用能的重要途徑,特別是可再生能源離網發電和戶用發電系統是解決無電人口基本用電的主要手段。政府在加大資金和政策支持力度的同時,要強化電網企業的社會普遍服務的義務。電網企業應當充分利用小型風力發電系統、小型光伏發電系統、風光互補發電系統、微(小)型水力發電系統等可再生能源技術離網發電系統和可再生能源戶用發電系統,解決無電人口的基本用電和基本用能,政府在投資和費用上給予補貼。同時要積極支持和推廣能源開發、環境保護和經濟效益相結合以農村地區可再生能源的綜合利用模式,使可再生能源的開發利用成為解決“三農”問題的重要手段。
5.6 加強可再生能源領域的研發和技術創新,并作為優先領域納入中長期科技規劃可再生能源技術是我國戰略必爭的高技術領域,是建立可持續能源體系的核心技術,也是反映綜合科技實力和綜合競爭力的一項重要標志。我國應堅持自主研發與技術引進相結合的方針,掌握核心競爭力技術,實現產業化。
當前要把大規模開發利用可再生能源關鍵技術作為優先領域,納入中長期科技發展規劃,加大研發投入,給予重點支持。在可再生能源技術研究和產業化過程中,應處理好核心技術的長遠攻關目標與近期產業化項目的關系,處理好成套引進與自主研發的關系,處理好主流技術路線與創新性技術路線的關系,處理好研發項目競爭立項與科研能力平臺建設的關系,形成并完善能源領域的科技創新體系。
5.7 加強可再生能源信息傳播和公眾意識的培養,吸引社會對可再生能源開發利用的廣泛參與國外實踐表明,公眾的廣泛參與和輿論的導向對可再生能源的發展有至關重要的影響。通過信息傳播、教育、培訓和科技普及等手段,提高和增強公眾開發利用可再生能源的意識,促使公眾和企業自覺認購可再生能源電力和使用可再生能源產品,參與可再生能源的開發和利用,吸引社會對可再生能源產業投資,興辦可再生能源生產企業和服務性企業,促進可再生能源的發展,同時使政府和企業在可再生能源開發利用的規劃和義務方面受到公眾和輿論的監督,形成促進可再生能源發展的健全機制。
5.8 加強國際合作,促進先進可再生能源技術向國內轉移當前范圍內可再生能源迅速發展的形勢,有利于開展國際合作。發達也十分關注的廣闊市場。在國內加強對可再生能源技術研發和產業化力度的同時,要加強研發領域的國際合作和成套技術的引進,積極參加雙邊、多邊的國際合作計劃,特別是應積極參與在《氣候變化公約》框架下的技術轉讓和國際合作,引進資金和技術,促進我國可再生能源技術和產業的發展。同時積極支持國內企業和研究機構向國外出口可再生能源技術和產品,提高我國可再生能源領域的國際競爭力。










































