（能源化工行业）中国新能源的发展现状与方向
中国新能源的利用现状和趋势
1引言
随着全球化石能源枯竭供应紧张、气候变化形势严峻，世界各国都认识到了发展新能源的重要性，特别是中国长期以来主要依靠煤炭，在壹次能源供给中壹直保持在2/3之上的比例。而中国的石油进口量连续增长，2009年进口原油约2.04亿吨。据测算，中国石油消费进口依存度已达到50%的“警戒线”。同时随着2000年以来，在国家和地方政府的政策支持下，城镇燃气行业改革加速，燃气行业得到了长足发展，对天然气的需求壹直处于高速增长，这种状况将在未来将长时间存在，毕竟中国的人均能源消耗只有的美国的1/11。随着中国的社会经济进壹步发展，生活水平的改善意味着人均能源消耗量将有十分巨大的增长，近几年来汽车保量的快速增加即是例证。
随着传统化石燃料，如石油、煤矿、天然气等储存量不断减少，而同时社会经济不断发展，对能源的需求日益增加，以及环境恶化的巨大压力，新能源被提到了更重要的位置。虽然中国仍处于工业化、城镇化快速发展的关键阶段，可是仍然在哥本哈根会议上提出努力的方向，“到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40％－45％”。新能源是壹个有力的工具。
2新能源的利用现状
2.1新能源
新能源，是指新的能源利用方式，既包括风电、太阳能、生物质能等，又包括对传统能源进行技术变革所形成的新能源，如煤层气、煤制天然气等。新能源产业具有资源消耗低、清洁程度高、潜在市场大、带动能力强、综合效益好的优势，正在成为富有活力、最具前景的战略性新兴产业，对推动我国经济社会可持续发展具有重要战略意义。
2.2太阳能
太阳能利用主要有太阳能的热利用和发电俩种途径。热利用以太阳能热水器为代表，主要集中在小城镇和农村地区，由于城市土地紧张以及政策、规划和设计等因素，太阳能的热利用在城市属于个案，如位于深圳市龙岗区的振业城是华南第壹个大规模应用太阳能技术的社区，整个太阳能中央热水系统采用的是联集式全玻璃真空式太阳能集热器。太阳能板和屋顶结合，和保温水箱分离，这种安装方式达到形式和功能的统壹，和建筑较为完美的结合，这些太阳能热水器仍设置了电辅助加热设施，即使在阴雨天也可正常使用，能提供适宜身体的水温。而集中利用则较少。
另壹种主要的途径就是太阳能光伏发电，虽然近些年来光伏发电技术有了较大的进步，可是和常规发电方式和核发电相比太贵了，经济性不强。
2.3风能
中国的风能资源丰富和较丰富的地区主要分布在俩个大带：壹是三北（东北、华北、西北）地区丰富带。风能功率密度在200W/㎡～300W/㎡之上，有的可达500W/㎡，可利用的小时数在5000h之上，有的可达7000h之上。二是沿海及其岛屿地丰富带。年有效风能功率密度在200W/㎡之上，可利用小时数在7000h～8000h。这壹地区特别是东南沿海，由海岸向内陆是丘陵连绵，所以风能丰富地区仅在海岸50km之内。
《可再生能源法》实施以来，中国的风电产业和风电市场发展十分迅速，截至2007年底，中国已累计建成100多个风电场，分布在22个省、市、自治区，新增装机容量3304MW，累计风电装机容量达到5906MW，已跻身世界第五位，成为世界上最主要的风电市场之壹。图1历年世界风电新增装机和累计装机变化情况（MW）
2.4生物质能
生物质能的利用途径主要有以下三种：
（1）生物质燃料油
作为替代石油的重要战略选择，生物质能可直接生产和提供动力液体燃料，这对于解决交通能源十分重要。生物柴油是清洁的可再生能源，它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料，是优质的石油柴油替代品。生物质酒精是由甘蔗、小麦等作物进行生化转换，主要是通过厌氧消化制取沼气和通过酶技术制取乙醇液体燃料，能够和汽油混合使用，是未来汽油的优良替代品。
（2）生物质固体燃料
固型燃料燃烧是新推广的技术，它把生物质固化成型后，再采取传统的燃煤设备燃用。其优点是充分利用生物质能源替代煤炭，生物质固体燃料能够用来发电、供热，它对煤炭的替代使用能够削减大气中二氧化碳和二氧化硫的排放量。
(3)生物质气化
主要是以低生物质为原料的气化技术，使低生物质完成从固态到可燃气体的转化。低生物质是以农作物秸杆为主，仍能够使用玉米芯、木屑、柴草等。生物质气化技术的用途和城市管道煤气相同，燃烧稳定、热效率高，适用于炊事、取暖、锅炉等。
我国的生物质资源十分丰富。每年农作物秸秆产量6亿吨之上，禽畜粪便总资源干物质数量约1.4亿吨，其中可发展沼气工程的规模化养殖场粪便干物质约4000万吨。
我国的生物质气化研究和应用起步比较早，对农、林业废弃物等生物质资源的气化技术的深入研究是在70年代末、80年代初才广泛开展起来的。目前气化炉气化和供气在中国已兴建了近500处，年产气1.5亿立方米，主要作为农民炊事燃料，尚属于试点示范性质，中国沼气技术较成熟，已经大规模推广应用。目前已有1110万农户和1300多处畜禽养殖厂兴建了沼气工程，年产气47亿立方米。对改善农村卫生环境和增加能源供应起到了壹定作用。
垃圾焚烧和秸秆发电是当前世界各国采用的主要的生物质能利用技术之壹，由于可回收热能，且不占用土地，在国内也得到很大的重视。目前深圳、乐山、徐州等城市己建设了垃圾焚烧场，建成了焚烧发电的示范工程，日处理能力在150～300吨左右。北京、沈阳、广州等大型城市也相继兴建了较大规模的垃圾焚烧发电厂。
从“六五”以来，我国先后对禽畜粪便厌氧消化、农作物秸秆热解气化、致密成型等技术进行了攻关研究和开发，己经取得了壹定成绩。在厌氧消化技术方面，目前国内处理有机废弃物的沼气工程已有600多处，总池容20万立方米，年产沼气1亿立方米左右。经过10多年的研究开发，厌氧消化工艺技术已取得了较大进展，例如猪粪中温厌氧消化USR装置产气率达到2.2立方米/天。在热解气化方面，低热值的ND-400、600、900型秸秆气化装置相继研制成功且投放市场，已建立了100多个气化集中供气村。此外生物质压块成型机械的开发也有相当进展。我国仍发展了多种厌氧消化工艺和反映器，用于处理食品工业、发酵工业、制糖工业和制药工业的有机废水、生活污水及禽畜粪便等，沼气产气率壹般在0.5～0.9m3/(m3·d)之间。
2.5地热及其它
通过地质调查，全国已发现地热异常3200多处，其中进行地热勘查的且已对地热资源进行评价的地热田有50多处。全国已打成地热井2000多眼。
发现高温地热系统255处，经过评估总发电潜力5800MW30a，主要分布在西藏南部和云南、四川的西部。在西藏羊八井地热田ZK4002孔，孔深2006m，已探获329.8℃的高温地热流体。发现中低温地热系统2900多处，据调查，总计天然放热量约为1.04×1014kJ/a，相当于每年360万吨标准煤当量。主要分布在东南沿海诸省区和内陆盆地区，如松辽盆地、华北盆地、江汉盆地、渭河盆地以及众多山间盆地区。这些地区1000—3000m深的地热井，可获80—100℃的地热水。
最近5年，地热能的直接利用发展很快，尤其是地热供热、温泉疗养、游乐等发展迅速，规
模不断扩大，如在北京小汤山和河北省雄县等地均建立了温泉旅游疗养基地，在南方的湖南汝城县热水镇建立了以种植、养殖和培育良种的综合示范基地。
高温地热发电进展缓慢，主要原因是：在西藏、云南的高温地热分布区，其水能资源也非常丰富，当地热衷于建造10—20MW的迳流式小水电站，而对建造地热电站，实施多能互补的认识不够。可是，无论如何当地小水电站都是季节性的，每年只在丰水期发电3000—4000小时，而枯水季节则不能满发或停发。为改变枯季缺电现状，地热专家提出地热发电和小水电联合调度、优势互补方针，得到了共识，今后地热发电仍会稳步增长。
2.6煤层气
目前我国抽采煤层气量中有2/3为浓度低于30%的煤层气，利用程度较低。把煤层气作为第二煤炭资源进行开发,发展煤层气产业。根据国家发展和改革委员会制定的“煤层气(煤矿瓦斯)开发利用‘十壹五’规划”,到2010年,中国煤层气(煤矿瓦斯)产量将达到100亿m3,其中地面抽采煤层气50亿m3,利用率100%,井下抽采瓦斯50亿m3,利用率60%之上,同时,新增煤层气探明
地质储量3000亿m3。2007年,全国煤层气抽采量达到47亿m3,地面抽采煤层气量为312亿m3,煤层气利用量为14146亿m3。今后将逐步建立煤层气和煤矿瓦斯开发利用产业体系。在煤层气抽采量增幅加大,进壹步发展原有煤层气利用技术的同时,必须加强对新型技术的研究,将技术用于煤层气的利用,切实提高煤层气利用率。
图22000—2007年中国煤层气排放量
图31998-2007年中国煤层气抽采量
从图2能够见出,2000年抽采煤层气量为8167亿m3,2007年抽采量达到47亿m3,接近2000年的6倍。之所以取得这样快的发展,主要是政府重视煤矿安全工作,政府和煤炭企业投入大量资金用于煤层气抽采系统、煤矿通风系统等安全改造项目,极大促进了煤层气抽采量的增加。目前中国的煤层气抽采量仅次于美国,居世界第2位。
2.7煤的清洁利用
图4煤的清洁利用
2.8燃料电池
中国在燃料电池关键材料、关键技术的创新方面取得了许多突破。中国政府十分注重燃料电池的研究开发，陆续开发出百瓦级-30kW级氢氧燃料电极、燃料电池电动汽车等。燃料电池技术特别是质子交换膜燃料电池技术也得到了迅速发展，开发出60kW、75kW等多种规格的质子交换膜燃料电池组，开发出电动轿车用净输出40kW、城市客车用净输出100kW燃料电池发动机，使中国的燃料电池技术跨入世界先进国家行列。
在当今全球能源紧张、油价高涨的时代，寻找新能源作为化石燃料的替代品是当务之急。因为氢能的优势明显，清洁、高效，因此得到各国政府的大力支持，加上各种能源动力企业对燃料电池的发展信心十足，所以燃料电池未来市场将有巨大的上升空间。
尽管当下燃料电池的市场需求相当小，预计在随后的十年间，随着技术进步和规模经济效益，燃料电池的生产成本和使用成本将下降，竞争力提高，燃料电池潜在的市场将会逐步发展起来。当下对于便携式燃料电池的需求相当少，但便携式燃料电池市场将是从当下到2011年甚至更长时间增长最快的市场。应用于消费电子产品的燃料电池系统在最近几年中就会商业化。
2.9新能源汽车
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车在近俩年成为热点。
3新能源利用存在的问题
我国新能源产业化发展起步较晚，技术相对落后，总体产业化程度不高，但同时，我国具备丰富的天然资源优势和巨大的市场需求空间，在国家相关政策引导扶持下，新能源领域成为投资热点，技术利用水平正逐步提高，具有较大发展空间。中国新能源的发展现状为：产业规模不断扩大，发展速度加快，但普遍存在产业链尚不完整或上下游产业链无法对接的问题。和发达国家比，平均技术水平偏低、利用成本较高，产品竞争力弱。从新能源的发展前景见，国家政策将为新能源发展创造有利环境。自主技术研发将为新能源发展奠定技术基础。近俩年，我国新能源技术取得了突破性进展，在引进国外先进技术的基础上，自主研发能力持续提高。产业龙头带动和民营企业异军突起将为新能源发展注入动力，新能源发展已经成为国内各产业巨头和民间资本重点投资的对象，发展新能源成为企业发展重要的战略之壹。
4新能源利用趋势
2010年俩会政府工作报告中提到“要大力发展新能源、新材料、节能环保”，这对新能源的发展来说是壹个极大的利好，相关的扶持政策也许陆续出台。
4.1煤的清洁利用
煤炭在相当长壹段时间仍然是中国的主要能源，其中火电占到发电总量的80％之上，国际能源组织IEA2007年的统计数据，中国燃煤排放二氧化碳51.4亿吨。在未来壹段时间中国有关低碳问题就是低碳能源的问题，而核心问题就是煤的清洁利用。能够预见，煤的清洁利用今后将作为能源化工的重点研究课题和发展领域。
整体煤气化联合循环（IGCC）加上多联产，被认为是目前最具发展前景的清洁煤技术，它在燃烧前先去除烟气中的污染物，常规污染少，效率高，有利于综合利用煤炭资源，能同时生产甲醇、尿素等化工产品等等。
目前提高燃煤发电率的主要方法是提高参数。如亚临界的发电效率在38%左右，而我国目前的超临界能达到44%。在欧洲，最先进的技术能把发电效率提高到50%。倪维斗表示，经过科学研究把温度和压力再提高，优化运行，中国的燃煤发电率仍有潜力可挖。
4.2天然气的高效利用
自西气东输壹线工程以来，中国的天然气行业得到了长足发展，不论是国内勘探和开发，仍是进口，以及输配、市场等都实现了跨越式发展。而天然气作为壹种优质能源，中国目前的利用水平仍较低，主要用于较低水平的燃烧，包括天然气发电。
虽然国家已经颁布了《天然气利用政策》，可是在高效利用技术和政策方面和国际行业水平仍具有很大的差距。在天然气事业发展已经取得初步成果的同时，我们必须加强天然气的高效利用研究，尽快实现高效利用的政策、技术标准等，避免将来因重复投资造成重大经济损失。
4.3其它新能源
必须认识到太阳能、风能等利用的形式将以分布式为主，大规模集中利用将给技术、管理、安全等多面带来考验和压力，仍可能导致其经济性大幅降低。
4.4新能源汽车
新能源汽车产业发展主要集中在纯电动汽车和油/电混合动力汽车上。因这俩种汽车在节能和环保方面的较高可行性，有望成为下壹阶段新能源汽车的主流。届时世界汽车将摆脱依靠石油能源的时代，进入单壹的新能源汽车时代。
插电式混合动力车是混合动力向纯电动的过渡技术，将成为混合动力汽车的重点。
5结论
5.1公众普遍对清洁能源认识不足。清洁能源要快速健康发展，良好的社会氛围无疑是必需的。目前除了相关领域的人员外，清洁能源且没有得到广大人民群众的清晰认识，缺少广泛的群众基础；重要的是相当壹部分壹些决策者也没有正确的认识到清洁能源的重要性，致使清洁能源的发展受到壹定的影响。
5.2清洁能源的发展缺少相应的政策支持。这个问题在清洁能源行动中得到暴露，地方政府在作清洁能源决策时缺乏经验，从而造成政策支持不够，影响到清洁能源的发展。
5.3清洁能源的技术水平亟待进壹步发展。和少数成熟清洁能源(如洁净煤)相比，多数清洁能源技术仍不能得到广泛的应用，重要壹条就是经济性不够，成本高。这是阻碍清洁能源发展的重要因素。