中國新能源的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

1、中國新能源的利用現(xiàn)狀與趨勢1引言隨著全球化石能源枯竭供應(yīng)緊、氣候變化形勢嚴峻，世界各國都認識到了發(fā) 展新能源的重要性，特別是中國長期以來主要依靠煤炭， 在一次能源供給中一直 保持在2/3以上的比例。而中國的石油進口量連續(xù)增長，2009年進口原油約2.04億噸。據(jù)測算，中國石油消費進口依存度已達到 50%的“警戒線”。同時 隨著2000年以來，在國家和地方政府的政策支持下，城鎮(zhèn)燃氣行業(yè)改革加速， 燃氣行業(yè)得到了長足發(fā)展，對天然氣的需求一直處于高速增長，這種狀況將在未 來將長時間存在，畢竟中國的人均能源消耗只有的美國的1/11 o隨著中國的社會經(jīng)濟進一步發(fā)展，生活水平的改善意味著人均能源消耗量將有

2、十分巨大的增 長，近幾年來汽車保量的快速增加即是例證。隨著傳統(tǒng)化石燃料，如石油、煤礦、天然氣等儲存量不斷減少，而同時社會 經(jīng)濟不斷發(fā)展，對能源的需求日益增加，以及環(huán)境惡化的巨大壓力，新能源被提 到了更重要的位置。雖然中國還處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的關(guān)鍵階段，但是 仍然在哥本哈根會議上提出努力的方向，“到2020年單位國生產(chǎn)總值二氧化碳 排放比2005年下降40% 45%”。新能源是一個有力的工具。2新能源的利用現(xiàn)狀2.1 新能源新能源，是指新的能源利用方式，既包括風(fēng)電、太陽能、生物質(zhì)能等，又包括對傳統(tǒng)能源進行技術(shù)變革所形成的新能源，如煤層氣、煤制天然氣等。新能源 產(chǎn)業(yè)具有資源消耗低、清潔程度

3、高、潛在市場大、帶動能力強、綜合效益好的優(yōu) 勢，正在成為富有活力、最具前景的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，對推動我國經(jīng)濟社會可持 續(xù)發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。2.2 太陽能太陽能利用主要有太陽能的熱利用和發(fā)電兩種途徑。熱利用以太陽能熱水器為代表，主要集中在小城鎮(zhèn)和農(nóng)村地區(qū)，由于城市土地緊以及政策、規(guī)劃和設(shè)計 等因素，太陽能的熱利用在城市屬于個案，如位于市龍崗區(qū)的振業(yè)城是華南第一 個大規(guī)模應(yīng)用太陽能技術(shù)的社區(qū)，整個太陽能中央熱水系統(tǒng)采用的是聯(lián)集式全玻 璃真空式太陽能集熱器。太陽能板和屋頂結(jié)合，與保溫水箱分離，這種安裝方式 達到形式與功能的統(tǒng)一，與建筑較為完美的結(jié)合，這些太陽能熱水器還設(shè)置了電 輔助加熱設(shè)施，即使在

4、陰雨天也可正常使用，能提供適宜身體的水溫。而集中利 用則較少。另一種主要的途徑就是太陽能光伏發(fā)電，雖然近些年來光伏發(fā)電技術(shù)有了較 大的進步，但是與常規(guī)發(fā)電方式和核發(fā)電相比太貴了，經(jīng)濟性不強。2.3 風(fēng)能中國的風(fēng)能資源豐富和較豐富的地區(qū)主要分布在兩個大帶：一是三北（東北、華北、西北）地區(qū)豐富帶。風(fēng)能功率密度在 200W/褶300W/褶以上，有的可 達500 W/ m2,可利用的小時數(shù)在 5000h以上，有的可達7000h以上。二是 沿海及其島嶼地豐富帶。年有效風(fēng)能功率密度在200W/ itf以上，可利用小時數(shù)在7000h8000h。這一地區(qū)特別是東南沿海，由海岸向陸是丘陵連綿，所以 風(fēng)能豐富地區(qū)

5、僅在海岸50km之?？稍偕茉捶▽嵤┮詠?，中國的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)和風(fēng)電市場發(fā)展十分迅速，截至2007年底，中國已累計建成100多個風(fēng)電場，分布在22個省、市、自治區(qū), 新增裝機容量3304MW ,累計風(fēng)電裝機容量達到 5906MW ,已躋身世界第五位，成為世界上最主要的風(fēng)電市場之一。年借)9961997'的99920K 2002OC220032004 285200i1290128015302520弘益3760 6500Z270卬338207 11531鐘J90061007iOO30200160017400 23900311003943147620 5909 3?4523照機計機圖1歷年世界風(fēng)電

6、新增裝機和累計裝機變化情況(MW)2.4 生物質(zhì)能生物質(zhì)能的利用途徑主要有以下三種：(1)生物質(zhì)燃料油作為替代石油的重要戰(zhàn)略選擇，生物質(zhì)能可直接生產(chǎn)和提供動力液體燃料，這對于解決交通能源十分重要。生物柴油是清潔的可再生能源，它以大豆和油菜籽 等油料作物、油棕和黃連木等油料林木果實、工程微藻等油料水生植物以及動物 油脂、廢餐飲油等為原料制成的液體燃料，是優(yōu)質(zhì)的石油柴油替代品。生物質(zhì)酒 精是由甘蔗、小麥等作物進行生化轉(zhuǎn)換，主要是通過厭氧消化制取沼氣和通過酶 技術(shù)制取乙醇液體燃料，可以與汽油混合使用，是未來汽油的優(yōu)良替代品(2)生物質(zhì)固體燃料固型燃料燃燒是新推廣的技術(shù)，它把生物質(zhì)固化成型后，再采取傳

7、統(tǒng)的燃煤 設(shè)備燃用。具優(yōu)點是充分利用生物質(zhì)能源替代煤炭， 生物質(zhì)固體燃料可以用來發(fā) 電、供熱，它對煤炭的替代使用可以削減大氣中二氧化碳和二氧化硫的排放量。(3)生物質(zhì)氣化主要是以低生物質(zhì)為原料的氣化技術(shù)，使低生物質(zhì)完成從固態(tài)到可燃氣體的 轉(zhuǎn)化。低生物質(zhì)是以農(nóng)作物秸桿為主，還可以使用玉米芯、木屑、柴草等。生物 質(zhì)氣化技術(shù)的用途與城市管道煤氣相同，燃燒穩(wěn)定、熱效率高，適用于炊事、取 暖、鍋爐等。我國的生物質(zhì)資源十分豐富。每年農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量6億噸以上，禽畜糞便總資源干物質(zhì)數(shù)量約1.4億噸，其中可發(fā)展沼氣工程的規(guī)?；B(yǎng)殖場糞便干物質(zhì) 約4000萬噸。我國的生物質(zhì)氣化研究和應(yīng)用起步比較早，對農(nóng)、林業(yè)廢棄

8、物等生物質(zhì)資源的 氣化技術(shù)的深入研究是在70年代末、80年代初才廣泛開展起來的。目前氣化 爐氣化和供氣在中國已興建了近 500處，年產(chǎn)氣1.5億立方米，主要作為農(nóng)民 炊事燃料，尚屬于試點示性質(zhì)，中國沼氣技術(shù)較成熟，已經(jīng)大規(guī)模推廣應(yīng)用。目 前已有1110萬農(nóng)戶和1300多處畜禽養(yǎng)殖廠興建了沼氣工程，年產(chǎn)氣 47億立 方米。對改善農(nóng)村衛(wèi)生環(huán)境和增加能源供應(yīng)起到了一定作用。垃圾焚燒和秸稈發(fā)電是當前世界各用的主要的生物質(zhì)能利用技術(shù)之一，由于可 回收熱能，且不占用土地，在國也得到很大的重視。目前、等城市己建設(shè)了垃 圾焚燒場，建成了焚燒發(fā)電的示工程，日處理能力在 150300噸左右。、 等大型城市也相繼興

9、建了較大規(guī)模的垃圾焚燒發(fā)電廠。從“六五”以來，我國先后對禽畜糞便厭氧消化、農(nóng)作物秸稈熱解氣化、致密 成型等技術(shù)進行了攻關(guān)研究和開發(fā)，己經(jīng)取得了一定成績。在厭氧消化技術(shù)方面， 目前國處理有機廢棄物的沼氣工程已有 600多處，總池容20萬立方米，年產(chǎn)沼 氣1億立方米左右。經(jīng)過10多年的研究開發(fā)，厭氧消化工藝技術(shù)已取得了較大 進展，例如豬糞中溫厭氧消化 USR裝置產(chǎn)氣率達到2.2立方米/天。在熱解氣 化方面，低熱值的ND-400、600、900型秸稈氣化裝置相繼研制成功并投放市 場，已建立了 100多個氣化集中供氣村。此外生物質(zhì)壓塊成型機械的開發(fā)也有 相當進展。我國還發(fā)展了多種厭氧消化工藝和反映器，

10、用于處理食品工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)、制糖工業(yè)和制藥工業(yè)的有機廢水、生活污水及禽畜糞便等，沼氣產(chǎn)氣率一 股在 0.5 0.9m 3/(m 3 d)之間。2.5 地熱及其它通過地質(zhì)調(diào)查，全國已發(fā)現(xiàn)地熱異常3200多處，其中進行地熱勘查的并已 對地熱資源進行評價的地熱田有 50多處。全國已打成地熱井2000多眼。發(fā)現(xiàn)高溫地熱系統(tǒng)255處，經(jīng)過評估總發(fā)電潛力5800MW30a ,主要分布 在南部和、的西部。在羊八井地熱田ZK4002孔，孔深2006m，已探獲329.8 C 的高溫地熱流體。發(fā)現(xiàn)中低溫地熱系統(tǒng)2900多處，據(jù)調(diào)查，總計天然放熱量約為 1.04 x 1014kJ/a ,相當于每年360萬噸標準煤當

11、量。主要分布在東南沿海諸 省區(qū)和陸盆地區(qū)，如松遼盆地、華北盆地、江漢盆地、渭河盆地以及眾多山間盆 地區(qū)。這些地區(qū)1000 3000m 深的地熱井，可獲 80100 C的地熱水。最近5年，地熱能的直接利用發(fā)展很快，尤其是地熱供熱、溫泉療養(yǎng)、游樂等發(fā)展迅速，規(guī)模不斷擴大，如在小湯山和省雄縣等地均建立了溫泉旅游療養(yǎng) 基地，在南方的汝城縣熱水鎮(zhèn)建立了以種植、養(yǎng)殖和培育良種的綜合示基地。高溫地熱發(fā)電進展緩慢，主要原因是：在、的高溫地熱分布區(qū)，其水能資源 也非常豐富，當?shù)責嶂杂诮ㄔ?0-20MW的逕流式小水電站，而對建造地熱電 站，實施多能互補的認識不夠。但是，無論如何當?shù)匦∷娬径际羌竟?jié)性的，每 年只在

12、豐水期發(fā)電3000 -4000小時，而枯水季節(jié)則不能滿發(fā)或停發(fā)。為改變 枯季缺電現(xiàn)狀，地熱專家提出地熱發(fā)電與小水電聯(lián)合調(diào)度、優(yōu)勢互補方針，得到了共識，今后地熱發(fā)電仍會穩(wěn)步增長。2.6 煤層氣目前我國抽采煤層氣量中有2/3為濃度低于30%的煤層氣，利用程度較低。把 煤層氣作為第二煤炭資源進行開發(fā)，發(fā)展煤層氣產(chǎn)業(yè)。根據(jù)國家發(fā)展和改革委員 會制定的“煤層氣（煤礦瓦斯）開發(fā)利用十一五規(guī)劃”，到2010年，中國煤 層氣（煤礦瓦斯）產(chǎn)量將達到100億m3 ,其中地面抽采煤層氣50億m3 ,利 用率100 % ,井下抽采瓦斯50億m3 ,利用率60 %以上，同時，新增煤層氣 探明地質(zhì)儲量3000億m3。20

13、07年，全國煤層氣抽采量達到47億m3 ,地面 抽采煤層氣量為312億m3，煤層氣利用量為14146億m3。今后將逐步建 立煤層氣和煤礦瓦斯開發(fā)利用產(chǎn)業(yè)體系。在煤層氣抽采量增幅加大，進一步發(fā)展 原有煤層氣利用技術(shù)的同時，必須加強對新型技術(shù)的研究，將技術(shù)用于煤層氣 的利用，切實提高煤層氣利用率。200 r180圖2 2000 2007 年中國煤層氣排放量圖31998 - 2007 年中國煤層氣抽采量從圖2可以看出，2000年抽采煤層氣量為8167億m3,2007 年抽采量 達到47億m3 ,接近2000年的6倍。之所以取得這樣快的發(fā)展，主要是政 府重視煤礦安全工作，政府和煤炭企業(yè)投入大量資金用于

14、煤層氣抽采系統(tǒng)、煤礦 通風(fēng)系統(tǒng)等安全改造項目，極大促進了煤層氣抽采量的增加。目前中國的煤層氣 抽采量僅次于美國，居世界第2位。2.7 煤的清潔利用常規(guī)選煤選煤高級物理選煤 版生物脫疏燃燒前姓理V工業(yè)型煤 煤型民用型煤 I特種型煤水煤漿.普通水煤濱精細水煤漿潔凈保技術(shù)4低污染燃燒燃燒中固碳 燃燃燒中處理流化床燃燒燃燒后處理煙氣凈化:灰渣處理（煤氣聯(lián)合筆循環(huán)發(fā)電 城市煤氣化 地下煤氣化煤液化燃燒電池、磁流體發(fā)電潔凈烘技術(shù)構(gòu)成圖4煤的清潔利用2.8 燃料電池中國在燃料電池關(guān)鍵材料、關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新方面取得了許多突破。 中國政府十分注重燃料電池的研究開發(fā)，陸續(xù)開發(fā)出百瓦級 -30kW 級氫氧燃料電極、燃

15、料電池電動汽車等。燃料電池技術(shù)特別是質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)也得到了迅速 發(fā)展，開發(fā)出60kW、75kW 等多種規(guī)格的質(zhì)子交換膜燃料電池組，開發(fā)出電動轎車用凈輸出40kW、城市客車用凈輸出100kW 燃料電池發(fā)動機，使中國的 燃料電池技術(shù)跨入世界先進國家行列。在當今全球能源緊、油價高漲的時代，尋找新能源作為化石燃料的替代品是 當務(wù)之急。因為氫能的優(yōu)勢明顯，清潔、高效，因此得到各國政府的大力支持， 加上各種能源動力企業(yè)對燃料電池的發(fā)展信心十足， 所以燃料電池未來市場將有 巨大的上升空問。盡管現(xiàn)在燃料電池的市場需求相當小， 預(yù)計在隨后的十年間，隨著技術(shù)進步 與規(guī)模經(jīng)濟效益，燃料電池的生產(chǎn)成本與使用成

16、本將下降，競爭力提高，燃料電 池潛在的市場將會逐步發(fā)展起來。 現(xiàn)在對于便攜式燃料電池的需求相當少， 但便 攜式燃料電池市場將是從現(xiàn)在到 2011年甚至更長時間增長最快的市場。應(yīng)用于 消費電子產(chǎn)品的燃料電池系統(tǒng)在最近幾年中就會商業(yè)化。2.9 新能源汽車新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源（或使用常規(guī)的車用燃 料、采用新型車載動力裝置），綜合車輛的動力控制和驅(qū)動方面的先進技術(shù)，形 成的技術(shù)原理先進、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。新能源汽車在近兩年成為熱點。新能源汽車技術(shù)一覽類型一蹄一能量/燃料未源新能源汽車哥型燃油汽車清潔柴油車石油新配方汽油(RFG)石油燃氣.石油液化氣億年)石油液化天燃氣

17、OJK) 壓縮天然氣(CNG)天然氣 關(guān)然氣生物麟料生物乙醵糧食，非糧食農(nóng)作物生物柴油動植物油脂煤制醇酸燃料煤制甲醇原定煤制二甲醯煤炭電動汽主阻臺電動車石油/電力純電動車(PEV)電力燃料電池車(FCEV)氫/電力太陽能電池車太陽能各種能源汽車綜合性能對比清潔柴油生物燃料煤制醺附燃氣泯合動力施動力燃料電池車輛性能較好中中差好中中能置密度奸中中差較好差差能量易儲存性好中中差中差差排放質(zhì)量差中中中較好好好能量轉(zhuǎn)揍效率中差差岑奸的好貧源豐富性差差中中中較好好購車成本好財較好較好中中差燃料成本中中姓好較好較好好差加油/電耍利性好中,中J差好較好差.3新能源利用存在的問題我國新能源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展起步較晚，技

18、術(shù)相對落后，總體產(chǎn)業(yè)化程度不高，但同時，我國具備豐富的天然資源優(yōu)勢和巨大的市場需求空間， 在國家相關(guān)政策引導(dǎo)扶持下，新能源領(lǐng)域成為投資熱點，技術(shù)利用水平正逐步提高，具有較大發(fā)展 空間。中國新能源的發(fā)展現(xiàn)狀為：產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，發(fā)展速度加快，但普遍存在產(chǎn)業(yè)鏈尚不完整或上下游產(chǎn)業(yè)鏈無法對接的問題。與發(fā)達國家比，平均技術(shù)水平偏低、利用成本較高，產(chǎn)品競爭力弱。從新能源的發(fā)展前景看，國家政策將為新能源發(fā)展創(chuàng)造有利環(huán)境。自主技術(shù)研發(fā)將為新能源發(fā)展奠定技術(shù)基礎(chǔ)。近兩年， 我國新能源技術(shù)取得了突破性進展， 在引進國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，自主研發(fā)能 力持續(xù)提高。產(chǎn)業(yè)龍頭帶動與民營企業(yè)異軍突起將為新能源發(fā)展注入動力

19、， 新能源發(fā)展已經(jīng)成為國各產(chǎn)業(yè)巨頭和民間資本重點投資的對象，發(fā)展新能源成為企業(yè)發(fā)展重要的戰(zhàn)略之一。4新能源利用趨勢2010年兩會政府工作報告中提到“要大力發(fā)展新能源、新材料、節(jié)能環(huán)保”，這對新能源的發(fā)展來說是一個極大的利好，相關(guān)的扶持政策也許陸續(xù)出臺。4.1 煤的清潔利用煤炭在相當長一段時間仍然是中國的主要能源，其中火電占到發(fā)電總量的80 %以上，國際能源組織IEA2007年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，中國燃煤排放二氧化碳51.4億噸。在未來一段時間中國有關(guān)低碳問題就是低碳能源的問題，而核心問題就是煤的清潔利用?？梢灶A(yù)見，煤的清潔利用今后將作為能源化工的重點研究課題和 發(fā)展領(lǐng)域。整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）

20、加上多聯(lián)產(chǎn)，被認為是目前最具發(fā)展前景的 清潔煤技術(shù)，它在燃燒前先去除煙氣中的污染物，常規(guī)污染少，效率高，有利于 綜合利用煤炭資源，能同時生產(chǎn)甲醇、尿素等化工產(chǎn)品等等。目前提高燃煤發(fā)電率的主要方法是提高參數(shù)。如亞臨界的發(fā)電效率在38%左右，而我國目前的超臨界能達到 44% 0在歐洲，最先進的技術(shù)能把發(fā)電效率 提高到50%。倪維斗表示，經(jīng)過科學(xué)研究把溫度和壓力再提高，優(yōu)化運行，中 國的燃煤發(fā)電率還有潛力可挖。自西氣東輸一線工程以來，中國的天然氣行業(yè)得到了長足發(fā)展，不論是國勘 探和開發(fā)，還是進口，以及輸配、市場等都實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。而天然氣作為一 種優(yōu)質(zhì)能源，中國目前的利用水平還較低，主要用于較低水平的燃燒，包括天然 氣發(fā)電。