中国可再生能源产业未来发展目标和展望.docx

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中国可再生能源产业未来发展目标和展望

中国可再生能源产业未来发展展望

（中国工程院咨询项目）

一、世界可再生能源产业的现状与趋势

进入21世纪，能源安全和环境保护已成为全球化的问题。

各国政府高度重视发展可再生能源，将其作为缓解能源供应矛盾、减少温室气体排放和应对气候变化的重要措施，纷纷制定发展战略，提出明确的发展目标和相应的激励政策，引导、鼓励可再生能源的发展。

在政府的大力支持下，目前可再生能源技术日臻成熟和完善，成本持续下降，市场竞争力不断加强，为未来大规模应用提供了重要的技术支撑。

风力发电正朝着大型化、规模化的方向发展，在欧洲新增电力装机中，风电超过了天然气发电，成为第一大新增电源；太阳能光伏发电已经开始从边远地区走向城市，规模不断扩大，向并网方向发展；随着石油价格的急剧变动，以玉米、甘蔗为原料的燃料乙醇和以油料作物为原料的生物柴油等液体燃料技术和产业发展迅速，呈现了规模化发展的趋势。

2007年底，全球风电装机接近1亿千瓦，达到9400万千瓦，生物质发电约5000万千瓦，太阳能发电达1200万千瓦，地热发电1000万千瓦；此外，生物液体燃料年产量超过4600万吨；太阳能热水器使用量超过1.5亿平方米。

可再生能源开始从补充能源向替代能源过渡。

当前，欧洲、美国和日本都将可再生能源作为未来能源替代和减排温室气体的重要战略措施考虑，并提出了宏大的发展目标。

欧盟提出，到2020年和2050年，可再生能源占其能源消费量的比例将分别达到20%和50%；美国正在酝酿“25×25”计划，即2025年可再生能源满足25%的能源需求，并提出，到2030年，风力发电占其全部电力装机的20%，生物液体燃料替代30%的石油产品；日本提出，到2050年，可再生能源等替代能源将占其能源供应的50%以上；巴西和印度等发展中国家也提出了宏伟的可再生能源发展目标。

种种迹象表明，可再生能源在未来全球能源供应中的地位将更加突出，预计到2050年，可再生能源将满足全球50%以上的一次能源需求。

二、我国可再生能源发展现状

我国政府一直重视可再生能源的开发利用，除水电自上世纪50年代开始蓬勃发展外，自上世纪80年代，风电、太阳能、现代生物质能等技术应用和产业也在政府的支持下稳步发展，小水电、太阳能热水器、小风电等一些可再生能源技术和产业已经走在世界的前列。

2006年，可再生能源在一次能源消费中的比例大约为8%，其中水电提供了约1.5亿吨标准煤，太阳能、风电、现代技术生物质能利用等提供了约5000万吨标准煤的能源。

1、风电——开始进入规模发展阶段

步入二十一世纪以来，我国风电有了突飞猛进的发展，并网风电总装机容量从2000年的35万千瓦增长到2006年的260万千瓦，年均增长率达到30%；特别是2006年新增装机容量133.2万千瓦，超过过去20年的总和。

当前，我国已经基本掌握单机容量750千瓦以下风力发电设备的制造技术，自主研发和引进技术消化吸收研制的兆瓦级风电机组已经投入试运行阶段；我国已经建成了近百个风电场，掌握了风电场运行管理的技术和经验，为风电的大规模开发和利用奠定了良好的基础。

但与国际先进水平相比，国产风电机组单机容量较小，关键技术依赖进口，系统集成水平和零部件的质量还有待提高。

2、太阳能——光伏发电产业迅速扩张，热水器技术成熟在城乡热水供应方面发挥着重要作用

在国际市场的拉动下，我国太阳能光伏产业出现了跳跃式发展，2000年，光伏组件的生产能力不到10兆瓦，但到2006年底，光伏电池的生产环节包括高纯度硅材料、硅锭、硅片、电池和组件生产能力分别达到生产能力分别为25兆瓦、580兆瓦、500兆瓦、1400兆瓦和1087兆瓦，居世界第三位。

但是，由于发电成本过高，我国太阳能光伏市场较小，产品主要是用于解决电网覆盖不到的偏远地区的居民用电问题。

到2006年，累计光伏发电容量为8万千瓦，其中42%为独立光伏发电系统。

目前，也开始开展屋顶和大型并网系统的示范。

在太阳能热利用方面，最广泛应用的技术是太阳能热水器。

到2006年，我国太阳能热水器总集热面积运行保有量约9000万平方米，年生产能力超过2000万平方米，使用量和年产量均占世界总量的一半以上，均居世界第一。

3、生物质能——多样化的现代利用技术发展迅速

我国的沼气利用技术成熟，尤其是户用沼气，在政府政策的大力推动下，已经形成了规模市场和产业，户用沼气池达到2200万多口，畜禽场、食品加工、酒厂、城市污水处理厂等的大中型沼气工程也开始发展，到2006年底达到2000多处，年产沼气总计超过90亿立方米，为近8000万农村人口提供了优质的生活燃料。

除沼气外，我国其它生物质能技术的应用仍处于产业化发展初期。

在生物质发电方面，已经基本掌握了农林生物质发电、城市垃圾发电、生物质致密成型燃料等技术，到2005年底，全国生物质发电装机容量约220万千瓦，主要是蔗渣发电和垃圾发电，2006年利用农林废弃物等生物质发电项目建设迅速，当前核准的39个项目合计装机容量为128.4万千瓦。

在生物液体燃料方面，我国已开始在交通燃料中使用燃料乙醇。

以陈化粮为原料的燃料乙醇年生产能力约150多万吨；以甜高粱等非粮作物为原料生产燃料乙醇的技术已初步具备商业化发展条件，目前试产规模达到年产5000吨；以餐饮业废油、榨油厂油渣、油料作物为原料生产生物柴油的能力达到年产10万吨以上。

4、地热和海洋能——在热利用方面发挥一定的作用

我国适用于地热能发电的资源较少，目前的利用主要集中在西藏。

我国地热能的热利用发展较快，主要用于采暖、热水、养殖等用途，利用量以年均10%的速度增长。

目前地热供暖面积达3000万平方米，并为约60万户居民提供生活热水。

此外，作为未来的主要发展方向之一的地源热泵技术，其开发和利用已经在建筑节能方面开始发挥积极作用。

我国在潮汐发电等海洋能利用方面也开展了一些试点和示范工作。

总体来看，我国的可再生能源市场已经进入快速发展时期，可再生能源投资投入显著增加，可再生能源装备制造业发展迅速，正朝着规模化方向发展。

三、我国可再生能源的资源条件

从资源保障角度看，根据已有的资源评价结果，我国具有大规模发展可再生能源的资源潜力和保障。

从可利用量上看，我国风能、太阳能、生物质能和海洋能等都具有发展到每年数亿吨标煤的资源水平，其中：

风能资源总的技术开发量可以达到7-12亿千瓦，风能年利用量可达到 1.7-2.9万亿千瓦时，折合6.5-11亿吨标煤；如果用20%的屋顶面积，可安装约20亿m2太阳能热水系统，能够替代煤炭3亿吨标煤；用20%的屋顶面积、2%的戈壁和荒漠地区面积安装太阳能发电设备，则太阳能利用的资源潜力为22亿千瓦，年发电量可以达到2.9万亿千瓦时，折合11亿吨标煤；我国当前可利用生物质资源潜力约2.8亿吨，随着社会经济发展，废弃生物质资源潜力将不断增加，加上开发利用各类边际土地来规模化种植能源作物和能源林木，到2030年我国生物质资源可望达到8.9亿吨标煤；我国水能技术可开发量，至少在5亿千瓦以上，年可提供电量2.5万亿千瓦时，折合8.6亿吨标煤，此外，还有1.2亿千瓦的小水电资源，开发潜力巨大；我国高温地热及中低温地热资源可利用量总计折合约5000万吨标煤的年产能量；我国海洋能资源丰富，可开发利用量可以达到10亿千瓦的量级。

总之，我国具有丰富的可再生能源资源，可以满足可再生能源未来成为主流甚至主导能源的资源需求。

四、可再生能源的战略定位和重点方向

1、战略定位

根据我国社会经济发展需要、能源需求形势、化石能源供应前景、可再生能源的资源和技术条件，可再生能源的战略定位如下：

（1）近期—2010年前后：

非水能可再生能源的战略定位是补充能源，可以提供0.6亿吨标煤的能源需求，占总能源需求的比例在2%左右；含水能则可以提供约2.9亿吨标煤，接近全国能源需求的10%

（2）中期—2020年前后：

非水能可再生能源的战略定位是替代能源，可以提供1.8~3.3亿吨标煤，占全国能源需求5~10%左右；含水能则可以提供约5.4~6.9亿吨标煤，占全国能源需求约15.5~19.7%

（3）长期—2030年前后：

非水电可再生能源的战略定位是主流能源之一，可以满足4~8亿吨标煤的能源需求，在全国能源需求10~19%左右；含水能则可以提供约8.6~12.6亿吨标煤，占全国能源需求约20~30%

（4）远期—2050年左右：

可再生能源的战略定位是主导能源之一，可再生能源可以满足8.8~17.1亿吨标煤的能源需求，在全国能源17~34%以上；含水能则可以提供约13.2~21.5亿吨标煤，占全国比例的26~43%

2、战略重点

一是，重点发展发电技术。

二是，积极稳妥地发展交通燃料技术。

三是，因地制宜地发展可再生能源供热和燃气技术。

在整个可再生能源构成中，近中期可再生能源供热、供气等占主导地位（占1/2左右），其次是发电（占1/3左右）；长期和远期，发电将逐步占据主导地位，从原来的30%左右逐步上升到50-60%，而液体燃料由于技术条件和资源的制约，将始终占较小比例（10%左右），尽管如此，其生产过程中也将消耗约6-7亿吨纤维素生物质能资源。

五、可再生能源发展目标和技术路线

1、太阳能热利用

太阳能热水系统

2020年新安装太阳能热水器4680万平方米，运行保有量达到5亿平方米；2030年和2050年分别新安装太阳能热水器8000万平方米和1.26亿平方米，运行保有量达到12亿和15亿平方米，2050年实现人均拥有1平方米太阳能热水器的目标。

发展路线是：

✓2010年前，加强新产品的研发及其规模化生产，完善产品质量控制体系，规范市场机制，使我国的太阳能热水器从中小城镇走向大中城市，应用范围由单一的热水供应拓展至热水供应和供暖。

✓2020年前，完成中高温技术的研发，实现太阳能空调系统和工业用太阳能热水系统的规模化生产。

✓2020年后，太阳能热水供应、供暖和制冷技术成熟，产品均已形成规模化和系列化生产，太阳能热水器在热水供应、供暖和制冷方面发挥重要作用。

太阳能中高温利用

太阳能中高温利用技术在我国还处于研究阶段，将以“低成本、大规模化、主要部件有自主知识产权”为技术方针，重点研究开发与建筑结合的具有制冷和采暖等主动供能的太阳能成套设备；强调太阳能集热单元与建筑集成技术的研究；建立与国际接轨的和适合我国国情的太阳能热利用产品测试标准和评价体系，突破一批关键材料技术，为扩大太阳能热利用提供技术支撑。

2、农村能源和民用燃料

在发电和液体燃料分别利用了15%和40%的生物资源之后，其它的生物质能源主要是为农村服务，即民用燃料的生产。

沼气、生物质气化和生物质固体致密成型技术在促进农村废弃生物质资源综合利用、提供清洁生活燃料方面具有较好的实用价值和广阔的发展空间。

沼气发展重点是：

在畜禽场、养殖场等有机污水集中地区发展集中处理的大中型沼气工程；适度发展户用沼气系统，解决部分地区的农村能源问题。

到2020、2030和2050年分别达到440、800和1000亿立方米，分别占可开发资源量的7.3%、27.9%、39.5%和38.7%。

生物质气化、生物质致密成型燃料可广泛用于工农业生产的不同领域，尤其是作为分布式气源、热源、电源，有较大的发展潜力，2020年后生物质致密成型燃料可以达到3000-5000万吨的发展规模。

3、可再生能源发电

风力发电

✓2010年前，以国家支持为引导、市场拉动为主体，重点支持研发并解决制约我国风电发展的三大瓶颈问题，包括资源评价、电网和自主创新的风电技术。

✓2020年前，以建立具有自主知识产权的风电产业体系为主要目标，实现预定的3000万千瓦的总装机目标，争取达到5000-8000万千瓦，届时风电的成本比较接近其他常规能源发电技术，风电在电源结构中开始具有一定的显现度。

✓2020～2030年，风电的发展以建立具有国际竞争力的产业体系为核心目标，成熟的风电产业链基本建立。

风电产业开始走向国际市场；到2030年，国内风电装机超过1.8亿千瓦，风电的成本低于煤电，全国每年新增装机中，10-20%来自风电，风电在国民经济和社会发展中的作用日益加强，非并网风电以及海水淡化、制氢等风电在工业上的应用技术和产业化基础较为成熟，开始成为风电发展的新方向。

✓在2050年左右，风电可以为全国提供10%左右的电量，风电装机达到4-5亿千瓦，在电源结构中约占五分之一，风电成为我国的主力电源之一，并在工业等其他领域也有广泛应用。

此外，在2020年后，将近海风电场的发展作为风电开发的一个重点方向，并积极发展风电互补与蓄能等技术，加大风电的分布式开发利用等。

太阳能发电

太阳能光伏发电，近中期仍以晶体硅电池为主，技术发展趋势是以薄膜技术为方向，高效率、高稳定性、低成本是光伏电池发展的基本原则。

✓2020年前，晶体硅电池通过减薄电池技术的实现、廉价太阳硅材料的获得以及效率的进一步提高来降低价格，薄膜电池通过多结叠层技术、规模化生产实现价格下降，光伏发电成本将降至1.5元/千瓦时。

光伏发电应用规模达到500万千瓦左右。

✓2020～2030年，晶体硅电池的发电成本约可达0.85元/千瓦时，随着新材料和新电池结构的出现以及规模化生产，光伏发电成本可能降至0.7元/千瓦时。

光伏发电产业链趋于完备，太阳能光伏发电成为战略能源，应用规模达到1亿千瓦。

✓2030年至2050年，光伏发电将成为可再生能源的重要技术，具有较大的市场竞争能力。

到2050年，应用规模达到8亿千瓦，成为重要的能源供应来源。

在太阳能热发电方面，应关注和跟踪塔式技术、碟式系统以及菲涅耳式等太阳能热发电技术的进展，及时跟进。

槽式太阳能热发电技术是目前唯一商业化的太阳能热发电技术，我国在开发中高温真空管技术方面有一定的优势和基础，在国家的支持下，近期内有可能取得突破。

生物质发电

对生物质发电实行有限制和有条件地发展，在2010年形成发电装机550万千瓦的基础上，到2020、2030和2050年，生物质发电装机分别为2000万、4000万和5000万千瓦，形成年发电量1000亿、2000亿和2500亿千瓦时的水平。

发展路线是：

我国生物质发电技术只能以中小规模为主，提高发电效率和降低发电成本是生物质发电的研究主题。

✓在广大农村积极发展发中小规模的生物质气化发电技术，建立分布式生物质发电产业。

✓在粮食主产区、大型农场、林场，开发成熟稳定的中型生物质发电技术，建立集中生物质发电系统。

✓在有条件的地区，发展煤与生物质混合使用的燃烧发电技术，实现燃煤电站节能和减排的目标。

✓开发可离网独立使用的生物质发电技术，为未来农村灵活使用生物质电力提供有效途径。

（4）生物交通燃料

燃料乙醇技术

我国生物燃料乙醇的发展目标是：

到2020、2030和2050年分别实现1700万吨、5000万吨和8000万吨。

根据我国资源条件和现实需求，燃料乙醇发展路线如下：

✓近期（2010年）发展以淀粉类作物（如甘薯）为原料的燃料乙醇，改进常规发酵技术，进一步提高乙醇经济性；进行甜高粱等糖类原料的直接发酵技术示范；加大纤维素遗传技术研发力度，争取在纤维素酶水解技术上有所突破；开展抗逆性能源植物的种植示范；积极改善基础设施，为日后大规模发展应用生物质交通燃料打下坚实的基础。

✓中期（2020年）实现并加大以甜高粱等糖类作物为原料的燃料乙醇的产业化开发利用，应用耐高温、高乙醇浓度、高渗透性微生物发酵技术，采用非相变分离乙醇技术；不断提高乙醇与石油的经济竞争性；戊糖、己糖共发酵生产乙醇技术实现突破，2015年后纤维素乙醇进入生产领域；耐贫瘠能源作物在盐碱地、沙荒地大面积种植，提高淀粉作物中淀粉含量、糖作物中的糖含量技术成功，高产、耐风沙、干旱的灌木与草类种植取得突破；配套车辆技术进入市场，使燃料乙醇在运输燃料起到重要的作用。

✓远期（2020以后）燃料乙醇实现稳定规模化替代汽油，并探索利用更高热值产品（如丁醇等）；植物代谢技术取得突破，减少木质素含量，而提高纤维素含量，使产业有充足的原料资源保障。

生物柴油技术

我国生物柴油的发展目标是：

到2020、2030和2050年分别实现500万吨、2000万吨和4000万吨，主要技术路线为：

✓2010年前主要以常规技术利用垃圾油、棉籽油生产生物柴油；并开展先进酯化技术示范；开展冬闲地高产油菜技术示范，高产木本油料种植技术研究；加快开展费-托（FT）生物柴油、生物质液化制柴油技术基础研究；

✓到2020年，高压醇解、酶催化、固体催化等生物柴油技术广泛应用于生产；木本油料逐渐成为主要的生物柴油原料，高产、耐风沙、干旱的灌木与草类规模化种植技术取得突破；FT柴油进入示范阶段，生物质液化制柴油技术取得突破。

✓2020以后，在开发利用以动植物油脂为原料的传统生物柴油基础上，实现FT柴油的产业化规模化应用，并实现联产热电，开始提高替代化石柴油的比例；生物质直接液化技术进行示范；高产、耐风沙、干旱的灌木与草类大面积种植，保证生物柴油的原料供应。