全球可再生能源利用情况.docx
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全球可再生能源利用情况
2008全球可再生能源发展现状分析及前景展望
第一章、发展可再生能源是可持续发展的需要
一、可再生能源概述
能源的生产和消费对全球经济发展和社会进步起着举足轻重的作用。
从地球蕴藏的能源数量来看，自然界存在有无限的能源资源。
仅就太阳能而言，太阳每秒钟通过电磁波传至地球的能量达到相当于500多吨煤燃烧放出的热量。
这相当于一年中仅太阳能就有130万亿吨煤的热量，大约为全世界目前一年耗能的一万多倍。
不过，人类开发与利用地球能源尚受到社会生产力、科学技术、地理原因及世界经济、政治等多方面因素的影响与制约。
一直以来，人类主要使用的能源绝大部分都是传统能源。
传统能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，如煤、石油、天然气以及大中型水电。
随着经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，人们对能源的需求不断扩大，给现实社会带来两大难题：
一是煤和石油的有限储藏量所产生的能源危机（按目前探明储量和开采能力测算，我国煤炭、石油、天然气的可采年限分别只有80年、15年和30年，而世界平均水平分别是230年、45年和61年）。
二是以煤、石油的大量燃烧而排放的废气（CO2和SO2）所产生的环境污染和温室效应使人类的生存环境不断恶化。
这两大问题迫使人们不得不开发和利用新的可再生能源。
可再生能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源，是传统能源之外的各种能源形式，是直接或者间接地来自于太阳或地球内部所产生的热能。
包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。
相对于传统能源，可再生能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义。
所以，开发利用可再生能源成为世界能源可持续发展战略的重要组成部分。
二、发展可再生能源是可持续发展的需要
从国际上来看，提高能源效率和发展可再生能源已成为全球无可争议的可持续发展能源的两个车轮，世界各国都把推动可再生能源的发展当作21世纪能源发展的基本战略选择。
国际社会发展可再生能源的动力主要来自于以下几方面：
能源安全和能源供应的多元化、减少温室气体排放、减少化石燃料引起的环境污染、替代核能等。
为了促进可再生能源发展，许多国家制定了相应的发展战略和规划，明确了可再生能源发展目标。
2007年初，欧盟提出了新的发展目标，到2020年，可再生能源消费占到全部能源消费的20%，可再生能源发电量占到全部发电量的30%。
德国和法国还提出，到2050年，两国可再生能源的发电量要超过两国发电量的50%。
日本的生物能源计划预计投资2600亿日元，从2010年起在全国建500个示范区。
东盟10国也制定了发展可再生能源的计划，包括利用地热、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。
美国提出到2025年除水电外可再生能源生产将为2000年的两倍，其中生物质发电4500万千瓦，风电1000万千瓦，光伏发电300万千瓦，光热发电2000万千瓦。
在我国，可持续性发展对可再生能源的利用提出了现实要求。
世界能源结构早就由以煤为主的时代转变为石油天然气时代，油气和电力等清洁化石能源在一次能源中的比例达70%。
而我国仍停留在以煤为主的时代，煤在一次能源占69.6%、石油和天然气占23.8%、水电和核电占6.6%。
煤是全程污染的能源，在煤的开采、运输、利用的过程中，会有废渣、废水和废气的排出，在经济上具有明显的外部性。
其次我国人均能源资源严重不足。
我国的石油、天然气人均剩余可采储量仅有世界平均水平的7.7%和7.1%，储量比较丰富的煤炭也只有世界平均水平的58.6%。
预计到2010年，我国石油供需缺口1亿吨，天然气缺口400亿立方米。
而可再生能源资源丰富，可循环使用，没有污染。
因此，开发洁净可再生能源、调整能源结构显得异常重要。
另外，大力发展可再生能源，也是提高我国能源供应安全的需要。
目前，世界各主要经济体都实施了资源全球化战略，全球资源的争夺越来越激烈，石油、铁矿石、氧化铝等资源的价格屡创新高，这给我国在全球资源竞争中提出了严峻的挑战，也使得我国高投入、高消耗、低产出的经济增长方式走到了尽头。
而可再生能源属于本地资源，不仅可转换为电力，还可转换为代油的液体燃料，如乙醇燃料等，可有效提高我国能源供应安全。
三、各种形式的可再生能源
1、太阳能
太阳能一般指太阳光的辐射能量。
太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式。
广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等都是由太阳能导致或转化成的能量形式。
利用太阳能的方法主要有：
太阳电能池，通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能；太阳能热水器，利用太阳光的热量加热水，并利用热水发电等。
2、核能
核能是通过转化其质量从原子核释放的能量。
核能发电是一种清洁、高效的能源获取方式。
对于核裂变，核燃料是铀、钚等元素，核聚变的燃料则是氘、氚等物质。
有些物质，例如钍，本身并非核燃料，但经过核反应可以转化为核燃料。
我们把核燃料和可以转化为核燃料的物质总称为核资源。
3、海洋能
海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。
这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点，是一项亟待开发利用的具有战略意义的可再生能源。
波浪发电，据科学家推算，地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度。
目前，海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明。
大型波浪发电机组也已问世。
我国也在对波浪发电进行研究和试验，并制成了供航标灯使用的发电装置。
潮汐发电，据世界动力会议估计，到2020年，全世界潮汐发电量将达到1000-3000亿千瓦。
世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站，发电能力24万千瓦，已经工作了30多年。
我国在浙江省建造了江厦潮汐电站，总容量达到3000千瓦。
4、风能
风能是太阳辐射下流动所形成的。
风能与其他能源相比，具有明显的优势，它蕴藏量大，是水能的10倍，分布广泛，永不枯竭，对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。
风力发电，是当代人利用风能最常见的形式。
自19世纪末，丹麦研制成风力发电机以来，人们认识到石油等能源会枯竭，才重视风能的发展。
5、生物质能
生物质能来源于生物质，是指植物叶绿素将太阳能转化为化学能贮存在生物质内部的能量。
目前发展中的开发利用技术主要是通过热化学转换技术将固体生物质转换成可燃气体、焦油等，通过生物化学转换技术将生物质在微生物的发酵作用下转换成沼气、酒精等，通过压块成型技术将生物质压缩成高密度固体燃料。
地球上的生物质能资源较为丰富，而且是一种无害的能源。
地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍，但目前的利用率很低。
6、地热能
地球内部热源可来自重力分异、潮汐磨擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。
放射性热能是地球主要热源。
我国地热资源丰富，分布广泛，已有5500处地热点，地热田45个，地热资源总量约320万兆瓦。
7、氢能
在众多可再生能源中，氢能以其重量轻、无污染、热值高、应用面广等独特优点脱颖而出，将成为21世纪的理想能源。
主要是用电解法、热化学法、光电化学法、等离子体化学法等制备氢气，用压缩、低温液化或贮氢合金吸收等方法贮存，或直接用作燃料，或制成氢燃料电池，用于发电和用作各种机动车、飞行器燃料及家用燃料等。
第二章、我国可再生能源产业发展目标和产业政策
一、国家制定一系列政策支持我国可再生能源顺利发展
为支持可再生能源的高速发展，我国政府制定了一系列促进可再生能源发展的强制政策和经济激励政策，保证了可再生能源在市场起步阶段的顺利发展。
2005年2月28日，《可再生能源法》颁布并定于2006年1月1日施行。
《可再生能源法》明确提出发展可再生能源是国家责任和全民义务，随后相继出台了相关配套政策。
根据《可再生能源法》的要求，制定了《可再生能源中长期发展规划》，提出了可再生能源中长期发展目标。
2007年8月，出台了《可再生能源中长期发展规划》。
规划纲要中明确提出：
，力争到2010年使可再生能源消费量达到能源消费总量的10%，到2020年，可再生能源在我国能源结构中的比重将达到15%。
财税优惠政策：
国家逐步加大对可再生能源的财政资金投入和税收优惠支持力度。
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电力建设、农村户用沼气建设和可再生能源技术产业化发展等方面给予了较大的资金支持。
科技专项和产业化专项支持：
国家通过科技攻关计划、863计划、973计划和产业化计划，共安排10多亿元资金，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。
二、我国可再生能源发展目标
我国在《可再生能源中长期发展规划》的总目标中指出，加快可再生能源开发利用，提高可再生能源在能源结构中的比重；促进可再生能源技术和产业发展，提高可再生能源技术研发能力和产业化水平。
要充分利用水电、沼气、太阳能和地热能等技术成熟、经济性好的可再生能源，加快推进风力发电、生物质发电、太阳能发电的产业化发展，逐步提高优质清洁可再生能源在能源结构中的比例，力争到2010年使可再生能源消费量达到能源消费总量的10%，到2020年达到15%。
根据《可再生能源发展“十一五”规划》，在“十一五”时期，我国将继续大力发展水电，加快发展生物质能、风电和太阳能，加强农村可再生能源开发利用，逐步提高可再生能源在能源供应中的比重，为更大规模开发利用可再生能源创造条件。
发展到2010年，可再生能源在能源消费中的比重达到10%，全国可再生能源年利用量达到3亿吨标准煤。
其中，水电总装机容量达到1.9亿千瓦，风电总装机容量达到1000万千瓦，生物质发电总装机容量达到550万千瓦，太阳能发电总容量达到30万千瓦。
沼气年利用量达到190亿立方米，太阳能热水器总集热面积达到1.5亿平方米，增加非粮原料燃料乙醇年利用量200万吨，生物柴油年利用量达到20万吨。
到2020年，可在生能源的比重将达到15%。
第三章、世界和我国风电发展状况
在自然界中，风是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源。
由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同，因而引起各地气压的差异，在水平方向高压空气向低压地区流动，即形成风。
风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。
风能密度是单位迎风面积可获得的风的功率，与风速的三次方和空气密度成正比关系。
风能的利用主要是以风能作动力和风力发电两种形式，其中又以风力发电为主。
以风能作动力，就是利用风来直接带动各种机械装置，如带动水泵提水等这种风力发动机的优点是：
投资少、工效高、经济耐用。
目前，世界上约有一百多万台风力提水机在运转。
利用风力发电，以丹麦应用最早，而且使用较普遍。
一、世界风电装机容量快速发展
1.世界风能资源储量丰富
世界风能资源储量十分丰富。
斯坦福大学土木和环境工程系根据国家气象数据中心和预警系统实验室1998-2002年的风速和温度数据，对7753个地面和446个（其中414个位于距地面高度为80±20米）空间观测点两种不同类型的数据进行比较，采用最小平方原理对全球风能资源进行了统计和计算，得出结论：
按在80米高度处6.9米/秒的风速来计算，全球风能可利用资源量为72万亿千瓦。
即使只成功利用了其中的20%，依然相当于世界能源消费量的总和。
2.世界风电装机容量快速增长
1）风电技术持续发展，成本持续下降
通过产业技术进步，风电的成本也持续下降。
目前，在各种可再生能源之中，风电的成本最低。
国内的风电平均成本为0.50元/（kW·h），总成本费用已经接近新投资的水电和火电。
最近，世界风能理事会对进一步降低风电成本问题进行了分析研究后，认为风电成本下降，60%依赖于规模化发展，40%依赖于技术进步。
过去的风电成本下降更多的是依据技术进步，以后风电成本进一步下降则更多的是依赖于规模化、系列化和标准化。
世界风能理事会估计到2020年，陆上风机的总体造价还可以下降20%-25%，海上风机的造价可以降低40%以上，发电成本可以同幅下降。
2）世界风电装机容量快速增长
风力发电在可再生能源中是技术相对成熟、成本相对较低的一种，受到各国的普遍重视，装机容量快速增长。
从1996年起，全球累计风电装机连续12年增速超过20%，平均增速达到28.33%。
根据全球风能理事会（GWEC）公布的最新数据，2007年全球新增风电装机容量为20,073MW，增长32.1%。
美国（5,244MW）、西班牙（3,522MW）及中国（3,449MW）位居前三名，2007年全球累计风电装机容量为94,112MW，增长26.8%，超出GWEC之前预估的22.6%。
其中中国07年累计的风电装置容量已达6,050MW，挤下丹麦成为世界第五位风力发电国。
以地区别来看，欧洲仍是风电最普及的区域，07年占比仍高达61%。
但是，亚洲及美国则是未来三年风电市场增长动能主要来源。
另外，北非及中东地区的风电新增装置容量也迅速增长。
值得一提的是，中国07年风电总装置容量及新增装置容量增幅分别高达132.3%及156%，增长幅度同居世界第一位。
二、中国是目前全球风力发电增长最快的市场
1、我国的风电资源丰富
中国综合资源利用协会可再生能源专业委员会与美国国家可再生能源实验室（NREL）合作，在联合国环境规划署（UNEP）的支持与资助下，对我国部分地区的风力资源进行了详细测算。
根据该测算结果推测，我国陆地可以安装14亿千瓦的风力发电装备，如果考虑海上，总资源量将达到20亿千瓦以上。
我国的风力资源主要分布在两大风带：
一是"三北地区"（东北、华北和西北地区）；二是东部沿海陆地、岛屿及近岸海域。
另外，内陆地区还有一些局部风能资源丰富区。
“三北”（东北、华北、西北）地区风能丰富带包括东北3省和河北、内蒙古、甘肃、青海、西藏、新疆等省区近200千米宽的地带，可开发利用的风能储量约2亿千瓦，约占全国可利用储量的79%。
该地区风电场地形平坦，交通方便，没有破坏性风速，是我国连成一片的最大风能资源区，有利于大规模地开发风电场。
东部沿海地区风能丰富。
冬春季的冷空气、夏秋的台风，都能影响到沿海及其岛屿，是我国风能最佳丰富区，年有效风功率密度在200瓦／平方米以上。
如台山、平潭、东山、南鹿、大陈、嵊泗、南澳、马祖、马公、东沙等，可利用小时数约在7000至8000小时。
这一地区特别是东南沿海，由海岸向内陆丘陵连绵，风能丰富地区仅在距海岸50千米之内。
内陆局部风能丰富地区是在两个风能丰富带之外，风功率密度一般在100瓦／平方米以下，可利用小时数3000小时以下。
但是在一些地区由于湖泊和特殊地形的影响，风能也较丰富。
另外，我国海上风能资源丰富，10米高度可利用的风能资源约7亿多千瓦。
海上风速高，很少有静风期，可以有效利用风电机组发电容量。
一般估计海上风速比平原沿岸高20%，发电量增加70%。
在陆上设计寿命20年的风电机组在海上可达25年到30年，且距离电力负荷中心很近。
随着海上风电场技术的发展成熟，海上风电将来必然会成为重要的可持续能源。
2、风电的三个发展阶段
我国的风电发展大体可分为三个阶段。
第一阶段：
1986-1990年是我国并网风电项目的探索和示范阶段。
其特点是项目规模小，单机容量小。
在此期间共建立了4个风电场，安装风电机组32台，最大单机容量为200kW，总装机容量为4.215万千瓦。
平均年新增装机容量仅为0.843万千瓦。
第二阶段：
1991-1995年为示范项目取得成效并逐步推广阶段。
共建立了5个风电场，安装风电机组131台，装机容量为33.285万千瓦，平均年新增装机容量为6.097万千瓦，最大单机容量为500kW。
第三阶段：
1996年后为扩大建设规模阶段。
其特点是项目规模和装机容量较大，发展速度较快，平均年新增装机容量为60.13万千瓦，最大单机容量为1500kW。
截至到2006年底，我国大陆共建成风电场91个，安装风电机组3,311台，总装机容量为2,596MW，排在世界第5位，亚洲第2位。
这在一定程度上表明我国作为一个风力资源丰富的国家，风能的开发利用水平并不高。
3、中国是目前全球风力发电增长最快的市场
05、06和07年我国的风电装置容量增长速度分别为64.53%、107.16%和132.33%。
尤其是07年累计的风电装置容量已达6050MW，较06年增长133%，增速居世界之冠。
2007年绝对增长量位3449MW，位于世界第三名。
Figure10各国新增风电装机容量对比
三、我国风电设备制造业前景广阔
1、国际国内差距正在缩小
风电设备制造行业是一个进入壁垒较高的行业。
所以行业集中度非常高，全球十大风电设备商累计占全球市场96%的份额。
仅4家最大风力发电机组设备制造商就掌控了全球市场75%的份额。
国内市场的风力发电机组产品供应商也主要以国际厂商为主，2004年、2005和2006年，国际厂商产品占国内市场份额的比例分别为75.35%、70.59%、58.80%。
根据《国家发展改革委员会关于风电建设管理有关要求的通知》，风电设备国产化率要达到70%以上，不满足设备国产化率要求的风电场不允许建设。
因此，国际风机产业巨头纷纷在中国设立总装厂、配件工厂或是研发中心。
随着未来国内厂商对外方技术的吸收，以及风机制造经验的增加、相关政策的实施、行业标准的制定，可以预期我国风电产业大环境将得到较大改善，技术研发实力将得到提高，技术工人将增加，与国际先进技术的差距将缩小。
2、市场供求状况：
短期内供不应求
在未来很长一段时期内，我国对风力发电设备的需求将持续保持强劲增长态势。
自2003年以来，我国风电装机容量增长迅速，2004-2007年每年新增装机容量增速均超过100%。
根据国家原风电发展规划，我国风电的总装机容量将增长到2010年的500万千瓦，2020年的3000万千瓦。
再根据丹麦著名风电咨询机构BTM《国际风能发展--全球市场动向2006》预测，2011年中国风电装机总量将可能达到1740万千瓦。
随着国家产业政策的大力扶持，以及能源短缺和环境保护压力的持续增大，风力发电技术的逐步成熟和成本的降低，风电行业将保持持续增长态势。
供给方面，风力发电机组整机制造进入壁垒较高，从进入到形成稳定的批量生产能力的时间较长，生产能力的扩大比较缓慢，而且先行的整机制造商已与零部件供应商结成了战略合作伙伴，稳定的订单占据了一定的制造资源，给后来的整机厂进入市场带来了一定的困难，因此形成了暂时的市场供不应求的局面。
预计2010年以前，我国风力发电机组市场供给的增长总体上将落后于需求的增长。
2010年以后，有可能出现供求基本平衡、略有短缺的局面。
3、行业技术发展趋势
（1）风力发电机组单机容量继续增大，更具经济性。
经过20多年的发展，世界风电商业化机组的单机容量已从25kW左右增加到750kW至2500kW的水平。
实验机组的单机容量更大，2005年德国已研制出适用于海上风电场的5MW机组。
（2）采用无齿轮箱直接驱动技术的风电机组的市场份额在迅速扩大。
无齿轮传动提高了风电转换的效率，减少了油品及其它耗材并降低了噪音，而且不易造成风电机组故障。
（3）变桨和变速技术更具发展优势。
变桨矩调节能提供更好的输出功率品质，通过控制发电机的转速，能够使风力发电机的叶尖速比接近最佳值，提高风力发电机的运行效率。
（4）永磁电机优势显著。
直驱风电机组包括永磁和励磁两种发电机技术。
与励磁电机相比，永磁电机，特别是稀土永磁电机不仅具有结构简单、运行可靠、体积小、质量轻、损耗小、效率高、电机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点，而且在额定的低转速下输出功率较大、效率较高。
（5）海上风电悄然兴起。
海上风资源比陆地更丰富，风速更高更平稳，空气密度也比较高，发电量比陆地高出20-40%。
因此，风力发电强国都在悄然向海上发展。
四、风电类上市公司投资机会
给予行业“增持”评级
国，风电设备行业处于起步期，未来将实现快速增长。
对于风电类上市公司，也存在着很大的发展机遇。
因为MW级以上的风机整机的零部件大都采购国外产品，成本较高。
所以我们更看好生产电机﹑叶片等零部件生产企业。
未来随着零部件国产化率的提高，MW级以上的风机整机的盈利能力也将扩大。
给予行业“增持”评级。
2、重点公司上市公司分析
金风科技
国内最大的风力发电整机研发和制造商,是国家风电装备制造行业的龙头企业。
公司拥有多年的风电设备制造和风电场开发、建设、运行及维护服务经验，募集资金的投入将实现公司向风电产业链横向一体化盈利模式的转变,使公司成为国内唯一拥有完整风电产业链经营模式的风电产业服务商。
公司具有较强的研发能力和技术领先优势。
公司对Vensys公司的购并,一方面将顺利地取得2.5MW直驱永磁风机技术,另一方面也有利于公司利用低成本优势拓展国际市场业务。
公司各大生产基地建设进展顺利。
完成了北京亦庄基地的后续设施建设、新疆基地附属设施建设,内蒙古包头基地计划今年建成投产。
三个基地建成后，单班产能可达1000台以上，双班产能超过2000台。
此外,公司还计划在沿海地区建立一个出口基地,准备让产品先进入欧洲,并通过这个点辐射全球市场。
预测公司2008、2009年每股收益为1.15元和1.5元，给予“增持”评级。
长城电工
主要从事风力发电设备开发制造业务和高端电机业务。
其开发的双馈异步风力发电机控制器装置技术居于国内领先，已为新疆风能公司、广东南澳风电厂等提供发电机组。
目前公司已自主研发成功2兆瓦发电机，2007年批量供应东汽轮200台1.5兆瓦发电机。
过一系列资产置换，公司置出了盈利能力弱的兰州电机有限公司、长城控制器厂等下属企业，置入了盈利能力较强的长城开关厂、天水传动所等资产。
预计2008、2009年每股收益0.50和0.80元。
给予“增持”评级。
东方电机
整体上市后，公司产品涵盖火电、水电、核电、风电、气电领域，在产能以及技术水平上都有较大的优势。
而且随着资本规模的扩大和整体实力的增强，公司在国内外电厂总承包项目的竞标实力得到加强。
公司目前已经形成1.5MW变速恒频双馈式风电机组的批量生产能力。
国内订单充足。
2007年公司新增订单600亿元。
公司产品技术不断提高，在海外大型项目中获得一定的份额。
依照公司计划，2008年和2009年分别完成300台和500台。
08、09年的盈利预测为3.26和3.58元，给予“增持”评级。
华仪电气
在风力发电设备方面的实际生产能力在国内企业中仅次于新疆金风科技，在行业中名列前茅。
公司具备年产高低压成套柜15000-20000台，户外开关7000-10000台,户内开关30000-35000台，自动化设备1000台左右，风电设备250台的生产规模。
高压电器设备方面在国内行业中的综合排名处于前列，个别品种系列处于领先地位。
目前公司已经具备780KW机组的自主知识产权。
华仪电气计划08年-09年完成开发1.2MW、1.5MW风电机组，装机容量达12万KW；2010年开发风场装机容量25万KW，实现工业总产值15亿元。
预计公司2008-2010年实现每股收益分别为0.74元、1.46元、2.19元，给予“增持”评级。
湘电股份
我国四大电机厂中唯一的辅机制造企业。
在电工电气领域积淀了深厚的技术功底与制造经验,相继承担过1100多项国家重点新产品的研制任务并填补了100多项国内空白产品，已成为我国电工行业的大型骨干企业及电气成套设备的重要制造基地。
自主研发的2兆瓦直驱永磁同步风力发电机近期已成功下线2台,联手日本原弘产合资制造的2兆瓦风电整机也已成
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