我国可再生能源发展路线图浅析

内容提要：可再生能源是当今世界能源发展的大趋势，符合低碳环保概念，体现了可持续发展的基本理念。本文从能源性质、需求替代、技术水平、经济性、发展潜力多个角度将可再生能源与氢能、核能和传统能源进行了详细对比分析，分别规划了太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能的发展路线及发展因素分析。以此为基础，本文结合国内外发展趋势、产业的规模化效益性、能源替代的市场潜力和全球低碳意识要求，综合给出了可再生能源总体发展的基本策略。

关键词：可再生能源；技术水平；经济性；发展潜力；发展路线

中图分类号：F407.2　文献标识码：A　文章编号：1003-4161(2011)04-0064-04

一、引言

能源是关系到国家安全，社会经济，可持续发展的根本大事。传统能源在社会经济发展中发挥了重要的推动力，成为经济发展加速器，如今，因其资源稀缺性日渐枯竭，经济发展动力可能不足，成为各国关注焦点；上世纪70年代石油危机更使人们认识到能源安全问题的严重性，引发了可再生能源思考；美国2007年次贷危机引发全球金融危机，为了寻找新的经济成长点，可再生能源成为各国争相投资发展的目标；再加上传统能源对自然环境都有一定程度污染，环保成本大，运输成本高，地域分布不均衡，采矿安全性问题，亟需找到解决途径；世界对低碳经济的呼吁等，都将可再生能源对传统能源的替代研究推上历史巅峰。

可再生能源，是指能够循环使用，不断得到自然力补充的一次能源。可再生能源资源在中国分布范围广、储量大，具备资源优势；不产生或极少产生污染，仅生物质能产生二氧化碳，总体温室效应小，具备低碳优势；目前，在传统能源价格日渐攀升趋势下，可再生能源替代成本逐渐下降，具备价格的潜在优势；另外，国家制定了各种政策，针对可再生能源发展进行扶持，具备政策优势，发展可再生能源势在必行。

发展可再生能源遇到一些问题，新闻报纸争相报道一些地方“产能过剩”，尤其风能，产业布局凌乱，巨额亏损，令人深思。分析原因大致如下，一是，产能相对过剩，各种可再生能源遍地开花，重复建设、造成产能过剩假象；二是，地域发展不平衡，各地政府发展可再生能源力度不同，缺乏具体指标；三是，缺乏合理论证和协调统一，可再生能源的发展还处于初级阶段，经验不足；四是，电网等配套设施不齐全，导致风电等项目并网出现问题，甚至产生了“弃风”的讨论，制约了可再生能源发展。为合理有效利用可再生能源，优化配置国家能源建设，实现可再生能源技术的可持续发展，科学规划可再生能源发展路线图显得至关重要。

二、可再生能源分类及比较

可再生能源分为太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能。可规模化开发利用的可再生能源，对能源战略贡献意义大，非常具有发展潜力(不包含为边防哨所、灯塔等配备的用能，因为那些都不计成本)。

三、各种可再生能源发展路线规划

通过对可再生能源性质、需求替代、技术水平、经济性、环境性、发展潜力和可持续性等方面的考察，分别进行可再生能源发展路线规划。

(一)风能

戈壁，半沙漠风能的发展要综合考虑地理条件、人为环境、生态环境等多种因素的影响，促进风能良性发展。沙漠风能在陆上风能储量最大、对自然生态影响最小。海洋风能储量最大，但海洋生态未知甚多，近海生态影响不可估量，影响潮汐能、海流能和波浪能等的储量，改变海洋附近大气环流系统，还要考虑海防政策、军事安全因素等。

风能发展路线为：(1)优先发展戈壁、半沙漠风能；(2)加大沙漠风能科研力量，限制开发海洋风能，投资海洋风能技术和设备制造出口；(3)最后发展一般陆地风能，因人口相对密度较大，资源相对较弱，又临近城郊，发展规模小，不具有战略优先意义；(4)另外，风能丰富的I型区域或较丰富的II型区域中属于沿海重镇、航运港口和秀丽山川的区域，机会成本太高，不能用作风能开发备选区域。

(二)太阳能

太阳能是相当关键且有发展潜力的可再生能源，会成为发电市场的主要替代能源，所以要掌握太阳能的核心技术，加强基础科研工作，提高太阳能转化率，降低硅材料和设备的造价，待时机成熟，跻身市场前列，使中国太阳能真正成为世界领先产业。

太阳能光伏发电发展路线为：(1)优先发展与风能互补的发电建设项目；(2)积极开展戈壁、半沙漠太阳能发电项目建设；(3)适当发展建筑群并网光伏发电，在配电侧直接供用户消费电能后，余电并网，减少建筑光污染；(4)加大沙漠太阳能发电课题研究力度；(5)最后开发太阳光能较好的其他大型区域，确定机会成本最小，且不阻碍城市发展规划。

(三)水能

水能发展路线是利用而非创造，不主张主动单项开发，需结合风能、太阳能和水电基地开发步伐和可再生能源发展指标完成情况，进行投资项目建设。(1)首先安排西部水能开发，西部水能资源远大于中东部地区，开发程度不高，在“西部大开发”战略下，积极配合“西电东送”工程；(2)稳步发展大水电，进行水能资源管理，科学论证，规划设计，梯度使用，有序开发，建设技术评价、环境评价、经济评价体系，增强安全管理、确立年检制度；(3)积极推广发展离网地区小水电，与其他可再生能源配套开发为佳。

(四)生物质能

生物质能发展路线应被定义为是优化环境，而非向环境索取，是限制性推广能源，应利用非粮有机物，发展具有地区经济辐射性，外部效益大，对当地产业链有贡献作用，技术成熟或基本成熟、工艺简捷、转化效率高、污染小的项目，并积极研发生物基产品。具体为：(1)优先解决城市垃圾处理问题。例如垃圾发电，将原有治理成本(包括仓储、人工、运输、填埋、土地占用等)视为项目收益，由原治理单位支付给发电厂，单独列支；(2)加快大型养殖场、养殖小区等沼气工程，产业链下放，变治污环保为创收方式；(3)大力发展农业废弃物(秸秆等)的回收利用工作，在农业机械化程度较高的地方发展此下游产业，促进三农经济；(4)积极开发林产品剩余物利用，多样化产品产出；(5)科学论证森林废弃物回收可行性，加快建立健全监督机制，谨防主次颠倒，乱砍滥伐现象；(6)散户家畜粪便收集相对困难，易混合各种病菌，作自然肥或家庭沼气；(7)暂不新增用于非粮纤维素植物用地。

(五)地热能

地热能的深层地下开采，使地壳温度局部改变，破坏地壳热学平衡，进而可能改变地层地壳结构。类似于煤炭能源，虽三令五申科学开采，合理回填，但过度开采时有发生，因此，地热能开采要有谨慎、详尽的可远瞻性讨论。应限制性推广地热能，(1)优先发展缺乏前述各种能源且浅层地热能资源丰富区域，对地热各层利用统筹兼顾，综合规划，法定回灌和梯度利用责任；(2)大力开发娱乐、休闲、疗养等服务业，开辟旅游资源；(3)积极发展农业、渔业地热水利用，提高产值效益；(4)开展

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地热资源开采副产品利用的相关科学研究；(5)限制发展改变地质结构的地表下深度开采行为，潜在小火山或水热爆炸等地热现象地区例外。

(六)海洋能

发展海洋能，(1)鼓励进行科学研究或试验项目论证，依次发展潮汐能、波浪能、温差能、其他海洋能，但不考虑作为可再生能源开发路径主要部分；(2)相近区域各种能源形式综合开采，与农业、渔业等依赖于海洋的产业和谐发展，开发副产品，提高项目总体经济效益；(3)大型水上作业平台(例如钻井平台或航空母舰)上建造海洋能电站，分摊建设成本；(4)借鉴早期风力机械能技术，提供沿岸农业、海港、码头、渔业基地等用能需求，从而节约用电，节约电网铺设成本，达到与海洋能发电类似的经济效益。

(七)能能互补

能源发展应协调、互补、共进。(1)大力发展可再生能源能能互补技术。区域能源并不孤立存在，往往互生，尤其是太阳能和风能；(2)稳定上网电量，优化产业组合。太阳能、风能等可再生能源极度依赖自然环境，建设初期通过能能互补，优化资源配置，调整产业结构，保证电网负荷稳定性，提高可再生能源发电上网的效率；(3)发展可再生能源和传统能源互补，在现阶段是必要的，而且将成为传统能源向可再生能源过渡的主要形式。

(八)其他相关能源

核能是我国传统能源向可再生能源过渡的必要支持，在目前可再生能源开发利用仍需分步分阶段进行时，可适度发展，但一定避免核能依赖。

氢能是一种能源载体，并且氢气环保，零碳、零污染，能够利用现有天然气管道，反过来也能促进天然气管道建设，节省投资，传输效率高(与电比较)，因此在可再生能源发展过程中可适当发展氢能。

四、可再生能源发展路线的比例量化分析

可再生能源发展路线取决于资源储量、技术进步、经济效益、发展潜力和能源消费习惯，发展机会多，困难也多。可再生能源随着技术进步、政策扶持、社会呼吁和市场认知程度的提高，虽然经济效益不断好转，尤其风电、太阳能和生物质能，但要制定出全面科学可靠的发展路线难度较大，目前还受制于国际层面既定的可再生能源发展目标和低碳社会要求的影响。

(一)目前可再生能源发展的比例量化分析

基于第3章对6类可再生能源发展路线规划的定性分析，可初步确定技术水平、经济性和发展潜力在可再生能源中的比例权重大约为：40％，30％和30％。相应的各个可再生能源的综合比例量化对比情况如表2所示。

从表2可以看出，太阳能、陆地风能以及成熟的大小水电，其综合得分均达到了4.0以上，因此，是目前最具发展潜力的可再生能源，在可再生能源总体发展规划中可优先发展。地热能浅层开发利用难度较低，得分3.0以上，并且我国在此技术方面处于世界领先，因此，发展潜力次之，可积极发展。生物质能发展颇受争议，无论经济性、技术水平现阶段都不高，发展前景由于其污染性并不被看好，但对化石能源的排他替代性，仍然会在近阶段得到迅速发展，但预计很快就会被新科技替代，应为有限发展。海洋风能、深层地热能、海洋能得分最低，均在2.0以下，技术要求高，开发利用难度大，目前还处在科学研究或初步试验阶段，虽有成功案例，但资源个性化强，不具备普遍实用性，因此发展前景并不乐观，尤其是海洋能，目前应以科研探索为主。

(二)未来可再生能源发展的比例量化预计

随着科学技术的迅速发展，光伏发电技术的效率会大幅增加，规模化成本会显著降低，是最具发展前景的可再生能源。其次是风电，风电技术较之光伏电成熟，起点较高，但由于资源限制，会逐渐退居光伏电之后，但仍然领先于能源供给领域，与光伏电一同最终将成为支撑整个可再生能源甚至能源领域的主力军。水电在相当长的一段时间内会作为能源供给一需求的平衡角色，解决由传统能源向可再生能源利用过程中能源相对短缺的迫切问题。生物质能由于其对燃料资源不可或缺的替代性，在前期因传统能源的枯竭会快速发展；而随着科学技术进步引领能源需求新的变换，生物质能在可再生能源中的份额和重要性将逐渐弱化。地热能的开发与煤炭等传统能源相比具有一定的相似性，预示了其发展具有一定的局限性，短时间内不可能太快。离网型小项目在城市化进程和能源网络的快速建设中会逐渐归并到整个可再生能源网络中去，其能源角色慢慢减弱。海洋能还处于能源的开发研究阶段，有很多技术需要质的突破，前景尚不明朗，较其他可再生能源发展机遇还比较模糊。

根据各种可再生能源目前发展的综合评价结果和各自的发展潜力，可以得出未来一段时间内可再生能源的发展路线图，如图1所示。

五、结论

发展可再生能源，必须以科研投入为主线，全面进行各种可再生能源的共同发展，总体设计，统一规划，扬长避短，重点开发，合理配套，综合利用，区域合作，长效经济，加强科研，谨慎细致，试验先行，使能源资源配置效益最大化。抓住世界发展机遇，借鉴他国成功经验，结合国内资源状况，稳扎稳打国内市场，积极拓展国际市场，调动全国科研力量，分步骤、分重点、分区域，向着可再生能源发展的承诺指标快速前进，争取在这难得的历史契机中占领制高点，成为可再生能源领域标准的制定者。

[作者简介]杨波(1978-)。女，博士在读，中国矿业大学(北京)管理学院。研究方向：可再生能源发展的路径选择及定量评价和优化配置；谭章禄，男，教授，博士生导师。

[收稿日期]2011-08-01

责编：正融；　校对：正融

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