可再生能源全球升溫

隨著全球能源和環保形勢的日益嚴峻，國際社會對可再生能源的重視度達到了前所未有的高度，世界各國不僅在本國內積極鼓勵可再生能源的發展，還聯合起來為了全世界的可持續發展而共同努力，尤其是2005年《京都議定書》的正式生效及“2005年北京國際可再生能源大會”的召開，將全世界對可再生能源的重視推向了高潮。

全球高度關注可再生能源事業發展

自1992年召開的聯合國環境與發展大會以來，可持續發展思想逐漸成為各國首腦的共識。在可持續發展的世界首腦會議上，對新能源和可再生能源的開發利用的討論就已經成為會議的重要內容之一。《約翰內斯堡執行計劃》中進一步將要求采取的國際共同行動的重點放在能源方面，以促進消除貧窮，改變不可持續的消費和生產模式，并促進各區域的可持續發展。

該計劃明確要求：第一，以擴大利用可再生能源為手段，加強獲得可靠、經濟、可行、社會上可接受和對環境無害的能源服務和資源；第二，改善獲得現代生物質能技術的途徑和薪材來源與供應，在農村地區和其它適合區域內進行商業化生物質能的經營活動第三，通過更好地管理資源，更有效地利用燃材和新產品或改良產品，以及旨在促進可持續利用生物質能和可再生能源的技術，改善傳統的利用模式。該計劃還要求支持擴大利用可再生能源的各項舉措，尤其是在農村和城市周圍的地區，支持非洲各國努力實現《非洲發展新伙伴關系》的目標，其中之一是確保在20年之內，至少35％的非洲人口能獲得能源，尤其是在農村地區。

2005年1月在路易港召開的審查小島嶼發展中國家可持續發展行動綱領執行情況國際會議的報告指出，對能源的依賴是這些國家經濟脆弱的一個主要原因。小島嶼發展中國家的許多偏遠和農村社區很少或根本沒有能力承擔現代能源服務。報告還同時指出，因為地理位置的原因，許多特別適宜采用可再生能源小島嶼發展中國家，已經承諾要在國際社會的必要支持下，加強本國在可再生能源開發利用領域的努力。

2005年11月在由全球近90多個國家部長和代表參加的北京國際可再生能源大會上形成了題為《實現可持續發展的可再生能源》北京宣言。該宣言進一步強調，在開發和利用可再生能源行動中要加強國際間合作，提高發展中國家對可再生能源利用能力，這種合作包括南南合作和南北合作。

各國政府積極推動本國可再生能源的發展

由于國際社會的努力，使人們更清楚地認識到，加速開發和擴大利用可再生能源可帶來的許多經濟繁榮、社會發展和環境改善的好處。同時，也激勵各國大力促進可再生能源的開發，包括根據《1996-2005年世界太陽能方案》進行的可再生能源開發。在全球范圍內，可再生能源的開發利用正在有目的、有計劃的快速推進。在可再生能源的開發利用中，發達國家在其中發揮了重要的作用，發達國家對可再生能源的開發利用程度在國際可再生能源開發利用總量中占有至關重要的比例，他們通過一系列的鼓勵政策，鼓勵國家和社會機構加大對可再生能源開發利用的投資力度。1997年，歐盟在可再生能源共同戰略和行動計劃白皮書中提出了明確的可再生能源發展目標，可再生能源在一次能源中的比例將從1996年的6％提高到2010年的12％，可再生能源電力也將從1997年的14％增加到2010年的22％，其中主要是生物質發電和風力發電，到2010年，風力發電要達到1．0億千瓦，新技術生物質能要達到9000萬噸油當量(相當于1．3億噸標準煤)。為了實現可再生能源發展目標，歐洲各國制定了多種法規和政策，鼓勵和支持可再生能源的發展。以英國為例，英國是歐洲國家中能源最豐富的國家，能源資源主要來自煤炭、石油和天然氣，而水電資源比較缺乏。長期以來，英國所消耗電力的70％出自煤炭、石油和天然氣，28％出自核電，而水電及其他可再生能源所占的比例僅約為1％。隨著其石油及天然氣資源的日漸枯竭和使用煤炭對環境破壞影響矛盾的日益突出，英國政府為解決污染問題，擺脫對礦物燃料的過分依賴，建立一個多樣化、安全和可持續供應的新能源產業，英國政府制定了新能源和可再生能源計劃。該計劃的早期重點是可行性評估，即評價新能源和可再生能源對英國能源供應貢獻的潛力、成本和時間。1995年，在全面總結回顧的基礎上，英國政府發表了能源白皮書，提出了到2000年可再生年能源發電能力達到1500兆瓦的目標和為實現這一目標而制定的戰略。2000年1月，英國政府宣布2010年英國可再生能源發電將達10％；2002年4月，英國又引入了可再生能源公約(即要求英格蘭和威爾士的供應商逐年提高收購可再生能源電力的比例)，同時對可再生能源發電免征氣候變化稅。這些措施每年為可再生能源工業提供價值10億英鎊的支持。同時，英國政府計劃從2002年到2008年提供5億英鎊，資助尚未完全成熟或尚未具備經濟競爭力的可再生技術的示范，開發新興的可再生技術和低碳技術，其中包括為能源作物和生物質能項目撥款6000萬英鎊，為光電系統撥款3100萬英鎊。2003年初英國政府公布了《能源白皮書》，強調了以環境為目標的能源發展戰略，規劃了新能源、可再生能源等開發計劃，對保持和更新核能設施未列入重點。2004年4月，英國政府首次公布《年度能源白皮書》并提出要在2020年前，使國內可再生能源需求比例達到20％。8月初，英國政府宣布設立一個5000萬英鎊(約合9000萬美元)的特別基金，主要用于資助將首次把海洋波浪能手潮汐能產生的電力輸送到全國電網的大規模示范項目。近4年來，英國政府通過資助和研發支持等形式，向可再生能源行業提供了3．5億英鎊(1英鎊約合1．8美元)資金。

各國政府在扶持本國可再生能源開發利用方面不僅有宏觀政策，而且還有配套的政策工具和具體措施。美國早在1978年頒布了全國性的法律，要求按公用事業機構可免稅從聯產電廠和小型可再生能源生產廠家購電，以改善供電方面的競爭；居民或企業安裝以可再生原料發電設備，可享受減免投資稅。1992年，美國頒布另一部類似的法律的法規性文件，為投資可再生能源技術所享受的直接財政獎勵提供了依據，其中某些獎勵辦法今天仍適用于投資者。最近幾年，美國聯邦政府大力促使各地方政府頒布法律，推廣使用可再生能源。美國現有28個州已經采用或正在考慮采用可再生能源組合標準，以確保本州電力供應中至少有一定比例的可再生能源。美國的許多城市也為推廣可再生能源而規定了進一步的獎勵辦法。歐盟目前的努力目標是，可再生能源在一次能源中的比例要由1997年的6％提高到2010年的12％、2020年的20％，2050年將達到50％可再生能源電力在整個電力中的比例由1999年的14％提高到2010年的22％。許多歐盟成員國主要以購電法和可再生能源法等手段，強制公用事業機構以高于，市價的價格向可再生能源生產廠家購電，以此鼓勵民間對可再生資源開發的投資。

由于歷史的原因，發展中國家對可再生能源開發利用的投入力度要遠遠小于發達國家，但近年來發展中國家已經意識到發展可再生能源對本國乃至全世界可持續發展的重要意義。目前，在許多發展中國家已經出現了加大政策支持力度的趨勢。巴西、印度和菲律賓等國已經制訂了國家級方案，做出了機構安排，以支持可再生能源開發。目前，巴西生物液體燃料已替代了50％的石油進口。但同時，在一些發展中國家，由于缺乏承擔可再生能源技術的資金能力，各種開發利用方案規模仍然很小，無法對國家的能源體制產生重大影響。為此，多數經濟合作與發展組織國家都制訂了具體措施，建立了支持全球可再生項目支持計劃和目標并形成了多種方案。根據這些方案，許多國家已經開始執行多種多樣的項目。這些項目通常是與政府機構、私營公司、非政府組織、商業銀行、擔保機構和小額融資組織共同合作執行。

在推廣可再生能源的其他措施方面包括：政府采購或投標制度；差別生產；投資稅、銷售稅、特許權稅；減免稅、退稅、退款；可轉讓憑證；第三方籌資；綠色電價；凈電量計費；消費者補貼或退款等。最近的研究表明，以推廣使用可再生能源為目標的政策措施能夠有效地刺激可再生能源的項目投資、設備生產、貿易和開發利用。

可再生能源的經濟性日益明顯

一直以來，缺乏經濟性使得可再生能源這種有利于人類可持續發展的清潔能源未得到應有的迅速發展。丹麥早在1890年建造了世界上第一臺風力發動機，但由于化石能源的發電成本相對較低，風力發電進展緩慢，長期以來主要用于邊遠地區的用電問題，很難大范圍地替代傳統的化石能源。同樣，早期的太陽能電池板在其整個生命周期內所創造的經濟價值甚至不足以彌補用于制造它所消耗的成本。

隨著技術的進步，可再生能源的這種尷尬局面正在改變。根據德國環境自然和安全部2005年公布的《可再生能源》報告統計，風能、太陽能集熱和生物質能等發電方式的絕對成本正在向傳統的火力、水力靠近，光伏發電的能源回收期已經從10年以上縮短至3-5年，而這些可再生能源的建設周期比傳統的電廠建設周期短了一個數量級。

根據Riso丹麥國家研究試驗機構對安裝在丹麥的風電機組所進行的評估，1981-1995年間，風電成本由15．8歐分／千瓦時下降到5．7歐分／千瓦時，減少了2／3。2002年丹麥每千瓦裝機容量的投資成本為823歐分，發電成本4．04歐分／千瓦時。預計2010年發電成本下降至3歐分／千瓦時，2020年降低至2．34歐分／千瓦時。北美的風電成本已從1980年的20美分以上下降到5美分以內。我國內蒙古、新疆等地的風電成本也已降至0．4-0．5元，與沿海地區的火電成本持平，中國科學院電工所甚至預測2010年發電成本會降至每千瓦時0．30元。

可再生能源開發利用速度加快

近10年來，開發和利用新能源和可再生能源總的趨勢在逐漸擴大。表1列出了各地區利用可再生能源發電使用的情況。表2數據是水電情況。統計數據表明，水電消耗所占份額仍相對保持不變，但在工業化國家，出于生態考慮，某些水壩不再使用，出現水電份額開始下降趨勢，而水電的發展在非洲和西亞一直都很強勁。表3表明的是酒精燃料和生物質燃料增長情況。

盡管新能源和可再生能源的開發利用總體上明顯增加，但其總量在能源總量中的比例仍然很小。2002年，各種可再生能源(包括大型水電和非商用生物質能)只提供全球一次能源供應量的13．4％，各種規模水電占2．2％，可燃可再生物(主要是薪材和木炭)占10．8％，地熱、太陽能、潮汐能和風能占0．5％。

表4所示的是1990-2002年期間平均各種可再生能源提供能量的年度增長率。各種能源開發情況差異大。固體生物質能、地熱能和水電供應的能量，僅比所供應的一次能源總量增長快10％至30％。太陽能和風能及都市固體廢物和固體生物物質，實際上成了可再生能源利用快速增長的領域。

目前，很多國家加快對可再生能源研發基礎上的開發和利

用速度。在研發方面的重點主要集中在并網與非并網供電；風能發電、太陽能光伏發電、生物質發電、水力發電、潮汐、地熱等方面。由于可再生能源研發投入量的加大和技術成果轉換速度的提高，可再生能源市場也得到擴展。例如，目前全球風能市場每年擴展速度在30％左右，太陽能光伏發電市場每年擴展速度也達到20％左右。

在風能方面，技術的成熟和商業上的吸引，成為風能在全球范圍內得到快速利用的主要因素。2004年底的全球裝機容量已經達到47000兆瓦，預計到2010年將超過100000兆瓦。2003年全球對風能裝置的投資約為90億美元，相當于當年新增加裝機容量近8100兆瓦。

風能在全球范圍內得到快速發展的另一個因素是風能利用成本降低趨勢也明顯。目前在風力資源豐富的地區，風能每千瓦時成本已低于0．05美元。由于成本不斷降低，在過去15年里，每臺渦輪發電機組年輸出能量增加了近100倍，典型的商用機組容量從55千瓦提高到3兆瓦以上。在過去5到10年中，每千瓦裝機容量的風輪機重量減輕了一半，總裝機容量增加了15倍以上。風力發電已經成為全球一種重要的可再生能源技術，其成本與常規電力的平均成本相比已經很有競爭力了，加之在風能利用地點優化、發電機設計和電力、電子方面的不斷創新，風力發電成本將會進一步降低。從全球風能研發最新動態看，風能利用設備的改進主要在變速風力機和無齒輪風力機等方面。風輪機目前已能在風速較低的條件下進行有效發電，因此以前被認為是風能不經濟的地區也可以利用風能發電技術了。另外，除了在海岸線和陸地上安裝風力發電設備外，發展離岸電廠也漸成為一種趨勢。然而，目前發展中國家在承擔這種離岸項目時，都面臨著國家能力的重大挑戰。

伴隨各國風能利用速度的加快，政府在風能利用的計劃性方面也大大加強。各國政府在大力支持和推動風能開發和利用這種模式的同時，還特別注意國家層面的開發計劃管理。丹麥、德國、印度、英國和美國，以及許多發展中國家都相繼制訂了利用風能的大型開發利用計劃。印度按照本國發展規劃，現已擁有超過5000兆瓦的裝機容量的風能發電能力。

如同風力發電技術一樣，太陽能光伏發電(光電)也在各應用領域得到迅速發展。隨著技術的進步、全球生產能力正在逐步提高，上個世紀90年代全球實施的大量太陽能光伏發電示范工程，所有這些示范項目都為世界太陽能光伏發電市場的發展做出了重大貢獻。但與風能的開發和利用相比，光電市場和總裝機容量還小得多。目前，全球光電累計裝機容量約有3000兆瓦，去年裝機容量為1000兆瓦。但光電利用的一個重要問題是成本仍然較高。按照目前成本計算，光伏發電成本至少是目前電網電力成本的5到10倍。

在全球太陽能得到較快發展的過程中，有一個不可忽視的力量，即國際金融組織的支持。據統計，世界銀行已經為全球大約120萬無法連通電網電力的家庭、企業和社區設施提供了以光電為基礎的電力項目服務，總投入已超過7億美元。在世界銀行集團的大力支持下，巴西、印度、菲律賓等發展中國家在太陽能開發和利用方面已經具備了可觀的技術和工業能力。一些非洲國家，尤其是肯尼亞、烏干達和坦桑尼亞，也都分別為包括居民家庭在內的100000個客戶安裝，并接通了分散在各地的光電設備，解決了當地照明、通訊和生產等多方面問題，使遠離電網的農村推廣太陽能家用系統和小型電網成為可能。相信隨著電網并網技術不斷發展和計量設施應用得更為廣泛，并網光電也將得到越來越多的開發和應用。

全球光電技術目前仍處在改進過程中，但從發展趨勢上看，晶體硅技術和薄膜技術各有特點。光電技術在其它領域中的最新改進和發展包括：有機半導體太陽能電池；利用納米技術和量子點的光電系統，應用吸光染料和光電化學的系統以及建筑整合型光電設計等。雖然這些技術多數還處在研究階段，但這些技術的改進很有商業開發的潛力，如果這些技術中任何一項中的成本能夠得到一定的降低，就有可能迅速擴展到太陽能光電的實際應用當中。

在水力發電方面，無論是在發達國家還是在發展中國家，大型水力發電都是可再生能源的首要來源，但隨著大型水電利用情況逐漸飽和，全球水電發展的趨勢已經轉向小水電。目前，全球大型水力發電量約占全世界發電總量的20％，而目前水資源利用量只是具有經濟開發價值的水資源潛力的三分之一。水力發電特別是小水電仍有巨大的資源潛力，因此，如果水資源能夠被科學合理的開發和利用，水力發電將為可持續發展做出重大貢獻。2004年10月，由聯合國經濟和社會事務部、世界銀行及中國政府聯合組織的聯合國水電與可持續發展國際研討會在北京召開，500多名參會人員來自世界各國家和地方政府、公用事業單位、私營企業、多邊金融機構和其他國際組織、非政府組織、科學界及國際性工業組織。會議達成一份宣言，強調需要以一種在經濟上、社會上、環境上都可持續的方式開發全球水力資源。

在地熱能開發和利用方面，全球已有24個國家開展了地熱資源的開發。截止到2003年底，全球利用地熱資源發電量比1995年增長50％。薩爾瓦多、冰島和菲律賓的地熱發電量分別達到本國電力需求的25％以上。印度尼西亞和菲律賓在利用地熱能方面取得了長足進展，并走在發展中國家前面。冰島、意大利、日本和新西蘭很早就已經開始與聯合國合作，為發展中國家提供地熱方面的國際培訓，目前，馬其頓共和國也加入了這一國際合作培訓項目。與國際社會共同進行地熱能開發利用是一種全球趨勢。

在全球現代生物質能開發利用方面，仍存在“南”“北”差別。在發展中國家的低收入人口中，對生物質能的傳統利用仍然起著主流作用，而在發達的工業化國家中，對生物質能的應用趨勢已經越來越快地轉向現代生物質能的技術利用方面。生物質能利用的現代化涉及一系列技術選擇，如氣化、與化石燃料共燒、微動力、熱電冷聯產、乙醇等。能產生乙醇和生物柴油的生物質能的氣化技術和生物質能轉化為液體燃料的技術，以及生物質能資源的可持續利用的管理使生物質能能夠在運輸行業發揮重要的作用，并直接替代化石燃料。目前在發達的工業化國家里，利用現代生物質能系統發電正在迅速發展。生物質能的利用在奧地利已經占一次能源的11％，在芬蘭占到20％，在美國的比率也已經達到4％。全世界生物質能的商業發電超過40000兆瓦。發達國家生物質能發電的產業化發展和市場化運作已經吸引了很多發展中國家的關注。

經過25年來對乙醇燃料的不斷開發和利用，巴西目前已經進入到乙醇燃料無補貼商業運作階段。歐共體中的一些國家、加拿大、印度和津巴布韋的乙醇燃料產量也正在增加。澳大利亞、哥倫比亞、哥斯達黎加、危地馬拉、洪都拉斯和尼加拉瓜等國家正在實施乙醇燃料大規模商業化生產的新計劃，并開始對外出口。從1985年至今，全世界的乙醇產量已經翻了一番，2003年達到年產300億升。

除乙醇燃料外，生物柴油的產量也在不斷提高。目前，在世界范圍內，西歐生產生物柴油的能力最高！2003年，西歐的年產量達到約15億公升，而世界年生產能力為17億公升。該燃料主要作為一種混合柴油使用，其典型比例為5或20％。不過，在德國，生物柴油通常以100％的純油出售，德國現有近700個加油站供應生物柴油。印度尼西亞、馬來西亞和菲律賓正計劃擴大以棕櫚油和椰子油為原料的生物柴油的產量。

目前，國際上正在對植物原料纖維素方法提取乙醇生產技術進行研究。這種技術是通過將生物物質氣化后提取乙醇、甲醇、合成柴油、汽油、二甲醚(柴油機的一種潛在替代燃料)等液體燃料。盡管這種工藝技術仍處在開發階段，但相信，在不久的將來，這種工藝技術將會轉化成市場化的商業運作。生物燃料是改善全球能源結構的重要的替代能源中的一種，同時生物燃料又有益于全球生態環境的改善。

在氫能方面，全球向“氫經濟”邁進的步伐正在加快。冰島政府已經宣布了多項計劃，要繼續擴大利用可再生能源，利用本國地熱能源和水電資源生產氫，以實現全國“氫經濟”這一最終目標。挪威政府正在考慮利用風力資源和水電資源生產氫的計劃。在日本，大規模的氫燃料電池技術研發活動已經持續了20多年，目前研發的重點是氫燃料電池商業化，以及研究用離岸浮式風力場生產氫，并通過管道系統將氫輸送到陸地上的不同市場。美國政府已撥款17億美元，用于未來5年內改進氫技術、燃料電池技術和油電混合動力車技術，并扶持相關配套基礎設施的建設。2003年，歐洲聯盟委員會發起了一項耗資28億歐元的運動，其中包含一個為期10年的氫能開發利用的研究計劃。該委員會最近披露了一項20億歐元的氫能開發利用遠景規劃，該規劃的目的是到2050年，氫燃料電池產品將達到大規模商業利用程度。在發展中國家中，如巴西和印度都有全國性的氫能研發計劃。印度的計劃側重于氫的制造、儲存和使用。印度已經完成了利用氣化器把木本生物物質轉化為氫，并將之作為偏遠地區村莊發電機燃料的示范工程，與此同時，印度已經開始規模使用氫和天然氣混合燃料的車輛。

從目前可再生能源資源狀況及技術發展水平看，今后發展較快的可再生能源除水能外，主要是生物質能、風能和太陽能。風電將是今后20年發展最快的可再生能源技術，據一些國際機構的研究，到2020年，風電裝機容量可能達到屆時全世界發電總裝機容量的10％。太陽能光伏發電將由發達國家的并網發電和發展中國家的無電人口地區的獨立供電設施建設逐漸發展成為發達國家和發展中國家都以并網發電作為主要方向。太陽能熱利用的方向是實現與建筑的一體化，進一步提高其經濟性和與建筑的相互協調。歐盟計劃到2010年太陽能熱水器集熱面積達到1億平方米。

從上述各項數據情況看，不難得出這樣的結論：全球可再生能源的開發利用正在快速升溫。這種升溫是人類社會發展到新的歷史階段的必然，也是人類文明又一次進步的重要標志。全球能源危機的逐漸緩解，人類生存環境不斷的改善，是在這種升溫過程得到實現，讓我們共同努力，加速可再生能源的全球發展。