本世纪中叶可再生能源有望与煤炭油气三足鼎分析

本世纪中叶可再生能源有望与煤炭、油气三足鼎立

1 解决能源问题的出路是节能和能源结构多元化 　　作为一名从事能源工作的科研人员，我特别关注政府工作报告和十一五规划中关于解决我国能源问题的方针、政策和措施。能源问题已经成为制约我国经济可持续发展的主要瓶颈。报告和规划把解决能源问题放在突出位置，第一次把降低单位GDP能耗作为约束性的量化指标，与GDP增长率一起，作为国民经济发展的主要指标公诸于世。十一五期间，单位GDP能耗降低20%，2006年降低4%，是很有力度的指标。而且政府工作报告明确提出要把节能降耗纳入经济社会发展的统计、评价考核体系，并且要公开发布。这充分体现了中央解决能源问题的决心。八五、九五期间我国的能源消费弹性指数平均在0.5左右，就是说用能源消费翻一番保证了经济总量翻两番。而2000年以后，这一系数年年大于1，2004年我国能源消费的弹性系数飙升到1.6。煤炭消费量从2000年的1 0亿t左右猛增到2005年的20亿t，年均增长2亿t，如不紧急采取多方面的措施，照此趋势发展下去，到201 0有可能是30亿t，到2020年直逼50亿t。这是我国资源和开采能力以及环境总容量都无法承受的，这种能源消费的态势不但制约经济的可持续发展，而且在环境生态方面也会给子孙后代欠账。我国是个多煤、贫油、少气的国家，目前煤炭在一次能源结构中的比重为6 9%，煤烟型污染是破坏大气质量的元凶，能源已经成为制约我国经济可持续发展的主要瓶颈。通过转变经济增长方式，下大力气节能降耗，把能源消费总量的增长率大幅度地降下来；以及大力调整我国的能源结构，大力开发水电、风电、生物质能、太阳能等可再生能源，积极发展核电，加快勘探和开发石油、天然气资源，逐步压缩煤炭在一次能源结构中的比例，这是当前我国能源战略必须解决的两个历史性课题。 　　2 可再生能源是未来重要的替代能源 　　可再生能源在我国发展潜力巨大。发达国家从2 0世纪末已经迅速起步，大力发展可再生能源，许多国家采取多种激励措施，年均两位数地快速增长。欧盟发展可再生资源白皮书中提出，到20 50年可再生能源在整个欧盟国家的能源构成中的比例达到50%。 　　我国的可再生资源(包括大中型水电)目前约占一次能源的7%(如果不包括大中型水电，只包括5万kW以下的小水电，则是3%)。目前水电是可再生能源的主力军，到200 5年底水电总装机容量为1.1 7亿kW，水能资源的开发率仅为2 5%左右，还有巨大潜力。太阳能的热利用已有相当规模，累积安装太阳能热水器约7000万m2，占世界总量的近5 0%，每平方米太阳能热水器一年可替代煤炭约1 20kg。我国太阳能热水器的技术水平在世界上是一流的，年生产能力1200万m2以上，有巨大的推广潜力。太阳能光伏发电，因为我国晶体硅材料基本上依赖进口，所以发电成本难以迅速降低，到2004年底全国装机容量只有6.5万kW，待材料和制造成本有突破性进展后，发展潜力可观。国外光伏发电发展非常迅速，美国、日本和欧盟，计划到20 1 0年光伏发电装机容量分别达到4 7 0万kW、482万kW和670万kW。太阳能热发电的成本远低于光伏发电，美国、西班牙、以色列等国都在积极开发，目前发电成本已降至8～9美分／kWh，今后将进一步降低。我国西北、华北、东北、东南沿海等省份太阳辐射能量都很大，西北高原地区年辐射量高达7～8GJ／m2，而且有大量不宜耕种的荒漠土地，具有发展太阳能热发电的良好自然条件。只要国家组织技术攻关，掌握关键部件的核心技术和制造工艺，太阳能热发电在我国有巨大的发展潜力。风力发电，自《可再生能源法》出台后，各地启动很快，仅200 5年一年就增加风电装机50万kW，到目前累积达到126万kW。我国风力资源非常丰富，海上陆上总蕴藏量达10亿kW以上。只要国家鼓励政策得力，能在建设风电厂的同时，发展起有自主知识产权的我国自己品牌的风力发电机产业，这样经过二三十年以后，风电装机容量有可能超过核电，到2 1世纪中叶再超过水电，成为仅次于煤电的第二大主力发电能源，是完全有可能的。 　　3 生物质能是中国未来农村能源的主力军 　　生物质能是可再生能源中的重要能源种类，越来越受到国际社会的重视。瑞典、奥地利等国的生物质能在其能源消费结构中的比重高达20%左右。2004年丹麦的秸秆发电等可再生能源电力占全国总电力的25%，巴西的生物液体燃料替代了5 0%的进口石油。我国的生物质资源主要产于广大农村和山林地区，我国每年产出的农业秸杆约7亿t，如果能有50%作为能源使用，即3.5亿t，约相当于1.5亿tce。我国薪炭林和林业加工废弃物的资源量每年约8 0亿t，如果有l 0%作为能源使用，约相当于3亿tce。此外，每年1.2亿t的城市垃圾可通过填埋制气和直接焚烧发电、供热，还有相当数量的油料作物和人工种植的多年生物能源作物，以及广大农村的户用沼气和大量集约型养殖场的大型沼气站等，综合以上各项保守地估计，我国可以作为能源开发利用的生物质资源，每年至少相当于5亿tce。 　　我国广大农村不仅经济欠发达，能源也非常短缺，因此农村能源建设也是社会主义新农村建设以及全面建设小康社会的重要内容。生物质能、小水电、包括太阳能资源主要分布在广大农村，如何就地取材利用当地的资源，经过转化成为适合农民使用的清洁的农村能源，是国家和社会各界支持三农的实际行动。 　　4 开发利用可再生能源需要国家政策支持，需要加大科技投入，走技术自主创新、主要设备国产化的道路 　　(1)我国到2020年预计风力发电装机容量将达到3000万kW，如此大规模的发展，吸引了众多外国风电机公司的商业追逐，买外国风电机组比国产机组价格约高一倍。目前，国内风电机的生产水平还相当落后。我们在迅速上马风电厂的同时，应该发展起有自主知识产权的中国自己品牌的风力发电设备制造业。 　　(2)各国都有结合自己国情的生物质能的开发利用技术和利用方式。几千年来我国农村把秸秆当柴烧，不仅热利用效率极低，还污染环境而且费劳力，是农村面貌脏、乱、差的重要原因之一。《可再生能源法》明确规定，在简陋的炉灶内直接燃烧秸秆等作物，不属于现代可再生能源的范畴。 　　清华大学有自主知识产权的生物质常温压缩颗粒及燃烧技术正在北京怀柔区北宅村试点推广，用生物质颗粒替代煤作为农村取暖炊事的生活能源，深受农民欢迎。因为它比烧煤既便宜又清洁，燃烧后只剩5%的草木灰，可以还田作肥料。以北京郊区为例，每年的秸秆产出量约2 1 0万t，林木樵采树枝和果树剪枝约200万t。此技术如果得以推广，可给农民带来经济上的实惠，给农村带来发展生物质能源产业的就业机会，给北京市带来减少上百万吨煤炭的消耗，有利于保护环境、涵养生态。这是科技创新，把多年来用传统落后方式燃烧或浪费的秸秆等生物质资源，变成现代的清洁能源材料，它不仅可以在农村推广使用，也可以运到城市中作为清洁能源使用。 　　(3)太阳能热水器的推广，在全国在北京都还有很大的发展空间。建议政府出台财政补贴政策，鼓励居民和农民积极利用太阳能(装1m2集热器，每年大约可以节约煤1 20kg)。德国居民安装每平米太阳能集热器，政府补贴1 00欧元，美国新出台的节能法规定，购置太阳能热水器等节能设备，居民该项支出额的30%可以抵减所得税。希望国务院相关部委和各地方政府尽快出台实施《可再生能源法》的配套办法和细则，从而落实政府工作报告和十一五规划中提出的大力发展可再生能源的战略方针。 (作者：全国人大常委、全国人大环境与资源保护委员会委员、民盟中央副主席、北京市人大常委会副主任、民盟北京市委主委、清华大学热能工程系教授 王维城) (来源：《中国能源》)

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