低碳能源:中國能源可持續發展的必由之路

陳柳欽

摘要：低碳能源是領先世界的機遇。能源低碳化是全球趨勢，也是中國目標。中國發展低碳能源的意義非常重大，實現低碳化的、有序的能源結構是中國能源戰略定位的根本。中國發展低碳能源的實現途徑主要有：大力發展分布式能源系統；重點加強建筑、交通兩大消耗領域低碳能源利用；盡最大可能促進生物質能源的有效利用；全方位推進核能、風能和太陽能的安全利用等。

關鍵詞：低碳能源；可持續發展；中國

中圖分類號：F206

一、低碳能源：領先世界的機遇

能源是人類賴以生存和發展的基礎，人類經濟發展和社會進步與能源類型的利用和開發的水平密切相關。能源既是“工業的糧食”甚或“現代工業的血液”，但卻持續釋放著巨大的外部性影響。能源對環境造成的巨大影響，遠甚于其他產業。人類從19世紀開始工業化進程以來已經經歷了兩次能源構成的轉型。圖1 給出了世界能源構成變化的歷史軌跡。第一次大轉型開始于19世紀，由蒸汽機的發明和推廣應用所促成的由薪柴為主的可再生能源向煤的轉化。在圖上，曲線是從1850年，再生能源占80%，煤炭占20%，油氣為零的A點開始，一直朝煤炭比率增加的右方延伸的。第二次是在20世紀初的20年間；從煤轉向石油，推動力是汽車和飛機的普遍使用。在圖上可以看到曲線在1900和1920附近轉折的B點；然后一直向上。到1990年至今的近20年間，在油氣占60%多、煤炭占約30%、非化石能源占10%的區域徘徊。而從現在開始，人類間將開始第三次能源大轉型，即重點轉向可再生能源，并且化石能源內部結構重組。發展的大方向就是圖上的兩個直朝向右下方紅色的箭頭。2030年的目標是非化石能源占到40%、油氣和煤炭各占30%左右；到2100年，非化石能源趨近60%、油氣和煤炭各占20%左右。這次大轉轉型的推動力主要是氣候變化。自開始工業化一百多年來，特別是自1990年開始的近20年來，由于化石能源加速消耗、大氣中溫室氣體濃度急劇增加而導致的氣溫上升、冰山融化、海平面上升，和各種災害性氣象增加的頻度和速度都大大增加了。氣候變化是我們這一兩代人面臨的最嚴峻挑戰之一。化石能源的過度使用加速了氣候變化和地球表面升溫人為的過程。

全球氣候變化問題是人類迄今為止面臨的規模最大、范圍最廣、影響最為深遠的挑戰之一，也是影響未來世界經濟和社會發展、重構全球政治和經濟格局的最重要因素之一。以化石能源為主體的能源格局是推動世界進入工業化時代的基礎。高強度化石能源開發和利用在大大增加人類財富、改善人們生活的同時，也嚴重損害了自然生態和環境，給人類的生存帶來威脅。聯合國政府間氣候變化專門委員會(Intergovernmental Panelon Climate Change，IPCC)第四次評估報告綜合報告指出，氣候變暖已經是一個可以證明的事實。從2000年到2030年，根據一系列排放情景預測得出的結論是全球溫室氣體排放量將增長25％~90％，而每10年全球氣溫將增長0.2攝氏度。全球氣候變化問題促使人類社會加速由高碳能源向低碳和無碳能源轉變的發展步伐。在2009年底召開的哥本哈根氣候變化大會上，發達國家非常明確地要求地球長遠目標溫升不超過2度，大氣中二氧化碳濃度不超過450ppm，這就意味著，2050年全球溫室氣體減排目標相對于當前排放水平減排50％。應對氣候變化從根本上說是如何發展的問題，而從發展造成的氣候變暖來說，實質上是能源選擇問題。在能源短缺和氣候變化的雙重壓力下， 世界各國紛紛把開發低碳能源作為能源戰略的重要組成部分。特別是2009年底的哥本哈根會議，開啟了世界走向低碳能源的新時代。低碳能源是一種含碳分子量少或無碳分子結構的能源，廣義上是一種既節能又減排的能源。作為一種清潔能源， 低碳能源突出減少CO2 對全球性的排放污染，同時也兼顧對社會性污染排放的減少。它的基本特征是：可再生，可持續應用；高效且環境適應性能好；盡可能實現大規模化產業應用。

目前世界許多國家和地區都高度重視發展低碳能源，普遍意識到誰能搶先發展好低碳能源，誰就能在新一輪經濟增長中占據主動權，成為世界經濟發展的“領頭羊”。對于中國這個人口眾多而人均能源資源短缺的國度，高碳向低碳轉型更為緊迫和意義重大。為此中國需要制定經濟環境雙贏的能源戰略，那就是低碳能源戰略。低碳經濟是未來全球發展的大趨勢，也是當今世界政治、經濟博弈的焦點。中國能否從經濟大國躍升為經濟強國，與能否很好地把握低碳經濟的機遇息息相關。

二、中國發展低碳能源的意義重大

能源低碳化是全球趨勢，也是中國目標。能源的轉型是國家經濟轉型的關鍵環節，也是社會進步的重要標志。改革開放三十年來，中國經濟持續高速增長，成就舉世矚目。能源消費也隨之增長，能源行業的一系列改革，使能源供應能力大幅提高。本世紀以來，能源供應緊跟需求拉動，出現超高速增長，中國會很快成為世界第一能源消費國。如果中國能源消費保持前幾年平均8.9%的增速，則2020年中國能源消耗將達79億噸標煤，占目前世界能源消耗總量的一半；即使能持續實現每五年GDP單耗下降20%，但繼續保持9%的年經濟增長，2020年中國能耗也將占目前世界能耗的三成。顯然，這種經濟增長方式將受到能源資源的嚴重制約，能源發展趨勢必須進行重大調整。

目前，中國高能耗產業已進入飽和期，可以滿足相當大規模的基本建設需求。現有產能可滿足每年完成25億~30億平方米建筑竣工面積、10萬公里公路、7000公里高速公路、6000公里鐵路、1500公里高速鐵路和改建新建20個機場，已經超出合理建設規模的需求。同時，建筑節能、交通節能等領域節能潛力明顯，三大產業結構調整節能潛力大。高能耗產業不應也不可能持續高速增長。如果中國在2020年單產能耗比2005年下降44%，2030年單產能耗比2005年下降68%，那時，仍比日、歐的能耗強度高一倍，而今后發達國家的能源強度將繼續明顯下降。中國能源需求不應長期持續保持高增長。發展低碳能源，有利于嚴格控制中國大氣污染排放總量，推行溫室氣體排放強度和排放總量控制。與能源相關的二氧化硫和氮氧化物的排放量，將在目前的基礎上逐步下降，并將在2030年前顯著解決能源大氣污染和生態破壞問題。以二氧化碳為主的溫室氣體排放強度將逐步降低，首先在“十二五”期間使碳排放強度再降20%，大力發展低碳能源將確保中國已做出的主動承諾（2020年碳排放強度比2005年下降40%~45%）的兌現，并力爭使中國二氧化碳排放的總量在2030年前后達到峰值（估計峰值約90億噸/年），然后逐步下降，在2050年顯著回落到更低水平。這首先是中國可持續發展的內在需求，也會在國際舞臺上為中國爭得戰略主動權。

發展低碳能源，是中國緩解能源與資源供需矛盾、遏制環境污染的重要途徑，是全面落實科學發展觀，加快推進新型工業化的必然選擇，是建設資源節約型和環境友好型社會的重要舉措，是促進經濟又好又快發展，實現富民強國，構建和諧社會的迫切需要。尤其在當前國際經濟尚未復蘇的金融危機背景下，發展低碳能源更具有特殊的意義。開發太陽能、光能、風能、潮汐能、水能、沼氣等低碳能源，由此可形成許多新興產業，并可帶動相關產業鏈的發展，從而擴大就業面，提高就業率，這對克服經濟衰退，保增長、保民生、保穩定，促進社會和諧意義重大。

三、中國發展低碳能源的實現途徑

今天，中國已經步入一個新的歷史發展階段，高能耗、高污染的粗放型增長方式日益面臨挑戰，以提高能源等生產要素利用效率為核心的集約型增長方式和低能耗、低污染、低排放的低碳經濟，已成為中國未來經濟發展的方向。因此實現低碳化的、有序的能源結構是中國能源戰略定位的根本。

（一）大力發展分布式能源系統。中國的能源消費總量在不斷擴大，環境污染問題日益嚴重，要研究提高能源利用效率，各國都在做積極的努力。我們要跳出能源看能源，要立足國內、面向世界。未來能源的發展要多元化，發展大機組、大電網是需要的，但小的分布式能源系統的發展也必不可少。所謂“分布式能源系統”（Distributed Energy System，簡稱 DES）是一種新型的能源綜合利用系統。它以清潔燃料作為能源（包括可再生能源），以分布在用戶端的發展熱電冷聯產為主，其他中央能源供應系統為輔，實現以直接滿足用戶多種需求的能源梯級利用，并通過中央能源供應系統提供支持和補充。分布式能源技術是未來世界能源技術的重要發展方向，它具有提高能源綜合利用率，降低中間輸送環節損耗，減少碳硫等廢棄物的排放，保障能源供應的可靠性等特點。分布式能源實際上是將一次能源發電以后余熱來制熱制冷，可以實現對能源進行一個溫度對口的梯級利用。基本上不存在中間的輸送環節的損耗，可以實現對資源利用的最大化，分布式能源綜合利用效率在75%~90%之間，而且避免了遠距離的送電、送熱帶來的一種損失，比普通的天然氣發電能源利用效率還要高出20%左右。

發達國家早在30年前就開始涉足分布式能源領域，現在已經普遍應用在工業與生活當中，發達國家已可以將分布式能源綜合利用效率提高90%以上。目前，丹麥和荷蘭是分布式能源系統推廣力度最大的兩個國家，因此也成為各國效仿的榜樣。在環保方面，與燃煤火電機組相比，分布式能源供能方式的二氧化硫和固體廢棄物排放幾乎為零，二氧化碳排放量減少50%以上，粉塵、二氧化硫、二氧化碳、廢水廢渣等排放也大大減少。根據美國能源部2020綱領的描述，在美國部分新建建筑采用分布式能源系統后，全國二氧化碳可以減排19％。分布式能源在中國已經由理論探討進入工程開發階段。目前中國北京、上海、廣州等地已有一批以油、氣為燃料的分布式熱電冷工程項目投入運行，取得了明顯的經濟、環保和社會效益。目前，中國分布式能源系統還處于起步階段，尚未形成經濟化的產業規模，但市場潛力大，發展非常快。從國家的支持力度上可以看出這一產業的前景。2010年4月，國家能源局下發了《國家能源局關于對〈發展天然氣分布式能源指導意見〉征求意見函》，明確提出：到2011年擬建設1000個天然氣分布式能源項目；到2020年，在全國規模以上城市推廣使用分布式能源系統，裝機容量達到5000萬千瓦，并擬建設10個具有各類典型特征的分布式能源示范區域。以熱電冷聯產為特色的分布式能源系統(DES)是實現低碳發展的重要途徑之一，是中國繼續和完成工業化、城市化的能源供應保障，也是促進天然氣產業鏈上、中、下游均衡、快速、健康發展，推動中國加速一次能源結構轉型的動力。

（二）重點加強建筑、交通兩大消耗領域低碳能源利用。低碳的核心在建筑和交通領域。

1.低碳建筑。目前低碳建筑已逐漸成為國際建筑界的主流趨勢。一個經常被忽略的事實是：建筑在二氧化碳排放總量中，幾乎占到了50%，這一比例遠遠高于運輸和工業領域。長期以來，人們評判建筑只關注空間的大小、功能的布局、造型的美學效果，以及內外裝修材料的檔次等外顯因素，而忽略室內空間的內涵品質，如熱環境、聲環境和空氣品質等，這導致建筑后期使用、維護耗能很大。低碳建筑是指在建筑材料與設備制造、施工建造和建筑物使用的整個生命周期內，減少化石能源的使用，提高能效，降低二氧化碳排放量。具體來說，低碳建筑首先在它的建造過程中低碳的概念，包括建筑材料的低碳，包括施工的低碳；到建筑物的使用過程中應該注重低碳，盡量的減少消耗能源的概念。目前中國的低碳建筑還處在起步階段，但是未來五年將是它飛速發展的黃金階段，低碳建筑將會越來越頻繁的出現在我們的視野中，被社會所關注、倡導、鼓勵。從未來看，低碳建筑的發展重點主要有三個：一是新建建筑節能；二是現有建筑節能改造；三是北方地區城鎮供熱計量改革。發展低碳建筑需要樹立全過程、全生命周期理念。一是建筑材料低碳。低碳建筑首先應在建筑材料上實現突破，包括屋頂技術、屋面技術、涂料技術等，這種突破應該通過技術革新來實現，為此需要加大相關低碳建筑材料和技術的研發力度。二是建筑施工低碳。據測算，與傳統施工方式相比，綠色施工方式每平方米能耗可以減少約20%，水耗可以減少63%，木模板消耗量減少87%，產生的施工垃圾量減少91%。如果要在施工階段大幅度減少能源消耗，最好的辦法就是推動住宅產業化、工業化，采取裝配式施工，推廣全裝修。三是建筑使用低碳，更加注重可再生能源在建筑中應用。

2.低碳交通。交通運輸，作為經濟社會發展的重要載體和工具，是溫室氣體的重要排放源。機動車碳排放已占到全社會碳排放的相當比重。在當前機動車快速增長的前提下，低碳交通運輸是實現節能減排、發展低碳經濟的重要組成部分。低碳交通運輸是一種以高能效、低能耗、低污染、低排放為特征的交通運輸發展方式，其核心在于提高交通運輸的能源效率，改善交通運輸的用能結構，優化交通運輸的發展方式。目的在于使交通基礎設施和公共運輸系統最終減少以傳統化石能源為代表的高碳能源的高強度消耗。作為轉變經濟發展方式的重要舉措，低碳交通運輸是達到交通領域人與自然的一種和諧，在中國，它必將得到更大的發展。實現低碳交通運輸的途徑：一是，力求“減碳”。交通運輸工具必須依賴能耗，除非使用潔凈能源(如太陽能等)，否則交通運輸難以實現無碳化，只能是不斷低碳化的發展過程。二是，節能減排。高度重視運輸工具的尾氣排放，“節能”和“減排”都是交通運輸低碳化的重要途徑，既要重視“節能”，更要把“減排”上升到應有的高度。三是，理念體系化。低碳交通運輸是一個體系化的概念，無論是交通運輸系統的規劃、建設、維護、運營、運輸，還是交通工具的生產、使用、維護，乃至相關制度和技術保障措施，人們的出行方式或運輸消費模式等，都需要用“低碳化”的理念予以改造和優化。四是，綜合性減碳。一方面，低碳化的手段是多樣的，既包含技術性減碳(如節能環保技術應用)，也包括結構性減碳(如通過優化網絡結構、運力結構等提高能效)，還包括制度性減碳(如市場準入與退出機制)。另一方面，低碳化的途徑是雙向的，既包括“供給”或“生產”方面的減碳(如提供一個更低碳的交通運輸服務系統)，也包括“需求”或“消費”層面的減碳(如引導公眾理性選擇出行方式，鼓勵乘用公交或騎自行車等)。五是，低碳系統化。完整的低碳交通運輸體系應包括三個基本的系統：節能減排基礎支撐系統，這是低碳體系建設的第一步，還需加大推進力度，把傳統工作系統化提升；清潔能源優化利用系統，積極發展新能源汽車是交通運輸低碳化的重要途徑；公眾出行社會引導系統，要運用一切法律、經濟、技術乃至公德力量，正確引導公眾的交通消費。

（三）盡最大可能促進生物質能源的有效利用。生物質是指通過光合作用而形成的各種有機體，包括所有的動植物和微生物。而所謂生物質能就是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式，即以生物質為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，可轉化為常規的固態、液態和氣態燃料，取之不盡、用之不竭，是一種可再生能源，同時也是唯一一種可再生的碳源。生物質能按生物質資源可分為如下6個類別：1.木材及林業廢棄物(如白楊、桉樹等速生林種及其他林種、苜蓿、蘆葦等草木類、木材廢料、樹皮、鋸木等)。2.農作物及其廢棄物(如可產生淀粉或糖類的玉米、薯類、甘蔗、甜菜等以及秸稈、谷殼等)。3.水生藻類(如馬尾藻、海帶等海藻和浮萍等淡水藻)。4.油料植物(如黃豆、向日葵和油菜等)。5.城市及工業有機廢棄物(如城市垃圾、造紙工業的黑液、食品工業廢棄物等)。6.動物糞便。從整個生命周期來說，生物質能對全球碳貢獻基本上為“零”，生物質能利用對碳貢獻來自于所有收集、運輸和預處理過程中化石燃料利用造成的CO2排放，生物質能總體利用過程中相對于化石燃料CO2的減排是顯著的，采用高效合理的利用方式（如纖維素乙醇），CO2減排率能夠達到90%左右。生物質能替代化石能還能夠減少SO2等污染物質排放。此外，生物質能的利用對生物多樣性、水土流失、土壤肥力變化和水污染等生態環境問題都有重要影響，將對環境的改善做出巨大貢獻。生物質能屬于環境友好的清潔能源，是物質與能量的循環利用，是清潔的低碳能源。作為一種可再生資源，生物質能源的可貯藏性及連續轉化能源的特性，決定了生物質能源將會成為非常有前景的替代能源。

生物質能是世界第四大能源，僅次于煤炭、石油和天然氣，在整個能源系統中占有重要地位，是替代化石能源的主力軍之一。根據生物學家估算，地球陸地每年生產1000~1250億噸生物質；海洋年生產500億噸生物質。生物質能源的年生產量遠遠超過全世界總能源需求量，相當于目前世界總能耗的10倍，而現在全世界能源的利用量還不到其總量的1%，因此，生物質能將成為21世紀主要的低碳能源之一。據預計，到2050年，采用新技術生產的各種生物質替代燃料將占全球總能耗的40%以上。生物質能源的開發利用受到許多國家的高度重視，聯合國開發計劃署、世界能源委員會都將其列為可再生能源的首選。聯合國糧農組織認為，生物質能有可能成為未來可持續能源系統的主要能源，擴大其利用是減排CO2的最重要途徑，應大規模植樹造林和種植能源作物，使生物質能源通過利用技術變成高品位的現代能源。

中國生物質能儲量也很豐富，單就農林廢棄物、能源林業和其他能源作物的儲量就相當于每年9億噸標準煤。可替代石油的生物質原料，如薯類、甜高粱、甘蔗、木本油料、秸稈和各種植物纖維素原料的儲量可相當于年產2.7億噸石油。目前，中國有機廢棄物可轉換為能源的潛力約5億噸標準煤，預計將來潛力可達7億~10億噸標準煤，約為當時能耗的15%~20%。可見，中國生物質資源發展潛力巨大。無論出于經濟因素，還是從能源安全、擺脫石油依賴、尋求石油替代品等角度來講，發展生物質能已經成為中國不可避免的選擇，生產和推廣使用生物質能源是一項長期能源戰略。

當然，在推動中國生物質能源產業化過程中要堅持“不與農爭地，不與民爭糧”的原則，分階段穩步推進生物質能源產業發展。近期，優先利用有機廢棄物等生物質資源，推進生物質燃氣、生物質發電技術的發展；中期，合理開發邊際土地資源，積極穩妥發展能源農業和能源林業，擴大生物質能資源基礎；推進纖維素液體燃料產業發展，顯著增加生物質能在清潔能源和交通燃料供應中的比例；長期，利用近海、沙漠等海陸資源，開發藻類生物質資源，提高生物質液體燃料的貢獻度，實現生物質能對化石燃料的規模化替代，保障國家能源安全。與此同時，我們應把大力發展生物質能與中國產業結構優化升級結合起來，形成以創新性生物經濟為支撐的新的經濟增長點，最大限度地發揮生物質能產業的經濟效益，提高整體的經濟價值和環境價值，最終達到有序開發生物質資源、增強經濟發展能力、提高抵御化石能源供應風險和應對氣候變化能力的綜合效果，加速中國從生物質資源大國向生物質資源強國的轉變。

（四）全方位推進核能、風能和太陽能的安全利用。

1.核能。核能是指使原子核內部結構發生變化的核反應或核躍遷時釋放的能量。核能的利用經歷了50余年的發展，但核能進入發展的快車道是由石油危機引發的傳統能源危機之后。除降低對傳統能源的依賴、為一國能源安全提供保障外，大力發展核能對于降低全球二氧化碳的排放量也有著非常重要的意義。當前核能主要用于核能發電、核能海水淡化、核能產氫、核供熱、艦船用動力源以及用于太空探索的反應堆等。核能在經濟中最重要的用途就是核能發電。核能發電日益成為低碳能源供應的支柱，世界核電快速發展。2006 年世界核電發電量約2.7 萬億億千瓦時，預計2030 年將上升到3.8 萬千瓦時。如果以核電代替煤電，可減少18 億噸/年的碳排放量。

發展核電可改善中國的能源供應結構，有利于保障國家能源安全和經濟安全，也是電力工業減排污染物的有效途徑，是減緩地球溫室效應的重要措施。隨著國家振興裝備制造業產業規劃的出臺以及國家由過去的“適度發展核電”時期轉而進入“加快推進核電發展”時期，中國核電發展勢頭強勁，發展力度和速度遠遠超出原先的預期。盡管如此，到2011年1月，全球在運行的核反應堆有441座，而中國現運行核電裝置只有13臺，裝機容量約1082萬千瓦，只提供了全國電力中的2%——在所有擁有核電國家中這個比例是最低的。

日本2011年3月發生大地震和海嘯，導致該國的福島核電站發生嚴重泄漏事故。在此背景下，核能發展的前景成為牽動全世界神經的重要問題。日本核危機喚起全球范圍內對核安全的關注。德國和法國已經出現針對核能利用的抗議活動。德國已經關閉了其全部17座核電廠中的7個。這些核電廠的恢復運營的時間目前尚不確定。歐盟內部已經就對成員國內的核電廠進行壓力測試達成了統一意見。（法國目前80%的電力供應來自其運營的58座核電廠，是全球第二大核能利用國）。在中國，2011年3月16日，國務院總理溫家寶主持召開常務會議，要求全面審查在建核電站，不符合安全標準的立即停止建設。同時，要求調整完善2007年10月出臺的《核電發展中長期規劃》；在核安全規劃批準前，暫停審批核電項目，包括開展前期工作。中國在國際核工業發展中舉足輕重的位置使得這個決定更加具有國際意義，并且多花些時間仔細檢查本國的核能管道，找出隱患，這都是非常值得的。

是不是核能出問題了，就放棄核能不用呢？似乎整個人類歷史都在做危險的事。不管是使用火，還是研究各種細菌，或者核能。但似乎只要給出足夠長的時間，人類總會去掌握它。現在我們絕不會因為會發生火災就認為不要用火了。也許有一天真如科幻小說所言，“核能”成為可以放入一顆7號電池的能量時，那時的人們一定詫異于今天我們對核能的恐懼。核能是一把雙刃劍。只要人類的發展離不開它，就必須去有效控制它，才能降低風險。人類應吸取核災教訓，用好核能雙刃劍。期望這次日本福島核事故能夠成為核能科技發展的轉折點，促使國際社會重新審視核電發展策略，同時重新評估核電的安全性，提升核電技術水平，和平使用核能。

和平利用核能，提高低碳能源比重，是中國能源發展戰略的重要內容。從中國能源政策和戰略上看，核能是今后長期的發展重點。根據 “十二五”規劃，到2015年，中國計劃新建40個機組，每年新上馬的機組多達8個。根據《國家核電中長期發展規劃（2005-2020）》，到2020年中國核電運行裝機容量將達到4000萬千瓦，占全部發電裝機容量的4%，核電年發電量達到2600~2800億千瓦時。《規劃》指出“積極推進核電建設，是國家重要的能源戰略，對于滿足經濟和社會發展不斷增長的能源需求，實現能源、經濟和生態環境協調發展，提升中國綜合經濟實力和工業技術水平，具有重要意義。”盡管中國政府肯定會根據日本發生核危機的具體情況和經驗教訓，重新評估國家未來能源政策，在核能發展方面會加強項目評估、論證和審批等程序，加快制度化建設和立法進程，強化對核能企業和項目運行的監管，但筆者認為，國家不會因此對能源政策的大方向進行根本性調整。也就是說，今后中國仍然會將優先發展核能作為國家能源政策的重點目標之一。鈾資源不構成對中國核能發展的根本制約因素，核電的安全性和潔凈性可以保證，積極試驗和掌握三代(核電)技術，將推動中國快堆技術加快發展。中國核能按照壓水堆-快堆-聚變堆“三部曲”的基本路線圖，可實現長期可持續發展。安全高效地發展核電，是實現未來低碳能源發展目標的重要途徑之一。

2.風能。風能是指地球表面大量空氣流動所產生的動能。由于地面各處受太陽輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同，因而引起各地氣壓的差異，在水平方向高壓空氣向低壓地區流動，即形成風。風能資源決定于風能密度和可利用的風能年累積小時數。風能密度是單位迎風面積可獲得的風的功率，與風速的三次方和空氣密度成正比關系。在自然界中，風是一種可再生、無污染而儲存巨大的能源。風能的利用主要是以風能作動力和風力發電兩種形式。以風能作動力，就是利用風來直接帶動各種機械裝置，如帶動水泵提水等。風力發電，就是把風的動能轉變為機械能，再把機械能轉化為電能。通過風力的清潔和安全發電方式，不消耗化石燃料以及用于冷卻的珍貴淡水資源，并且不排放溫室氣體或有害的空氣污染物，可以貢獻清潔和安全的電力。隨著國際上風電技術和裝備水平的快速發展，風力發電已經成為目前技術最為成熟、最具規模化開發條件和商業化發展前景的新能源技術。據估算，全世界的風能總量約1300億千瓦。德意志銀行最新發布的研究報告預計，全球風電發展正在進入一個迅速擴張的階段，風能產業將保持每年20%的增速，到2015年時，該行業總產值將增至目前水平的5倍。從目前的技術成熟度和經濟可行性來看，風能最具競爭力。從中期來看，全球風能產業的前景相當樂觀，各國政府不斷出臺的可再生能源鼓勵政策，將為該產業未來幾年的迅速發展提供巨大動力。全球風能理事會(GWEC)和環境組織綠色和平(Greenpeace)2010年10月12日在北京公布了《全球風能展望2010》報告，報告指出，風能到2020年可滿足全球12%的電力需求，在2030年更可達至22%。風能能夠在減少主要溫室氣體排放的同時，滿足全球日漸增長的能源需求。風能，作為一種無污染、可再生且運行成本低廉的新能源，有著巨大的發展潛力和廣闊的市場前景。

現在中國由于快速的發展出現了非常多的污染，作為全世界發展速度最快的國家，中國是需要有發展風能的。中國風能儲量很大、分布面廣，甚至比水能還要豐富。據《中國風能資源評價報告》測算，中國可開發的陸地風能資源大約為2.5億千瓦，可利用的海洋風能資源大約為7.5千瓦，共計約10億千瓦，遠遠超過可利用水能資源的3.78億千瓦。在中國，全國約20%左右的國土面積具有比較豐富的風能資源，主要分布在東南沿海及其島嶼，西北、華北和東北“三北”地區，特別是新疆和內蒙古，風能資源極為豐富。在2009年，中國在能源市場上穩固了其作為一個高增長市場的地位，風能發電能力增加了一倍達到13.7 GW。相比2008年，這一數目增長了113%，使得全國的發電能力達到26GW，中國由此成為世界上最大的風力發電市場。根據國家發改委《可再生能源中長期發展規劃》中提出的目標，中國的風電裝機到2010年400萬千瓦，2015年1000萬千瓦，2020年2000萬千瓦，屆時風電裝機占全國電力裝機的2％。為了實現這一目標，至少需要兆瓦級風力發電機4000~20000臺，可見市場需求巨大。《全球風能展望2010》報告也稱中國風能市場潛力巨大，并預測，中國國內的風電裝機容量在2020年將達到現在的十倍。

3.太陽能。太陽能是人類擁有的最豐富的可再生能源，是未來最清潔、安全和可靠的能源。發達國家正在把太陽能的開發利用作為能源革命主要內容長期規劃。對太陽能的利用主要包括兩個方面：一是太陽能發電，通過轉換裝置把太陽輻射能轉換成電能加以利用，由于通常是利用硅材料的光伏效應原理進行光電轉換，所以又稱為太陽能光伏發電；二是太陽能熱利用，通過轉換裝置把太陽輻射能轉換為熱能加以利用，再利用熱能進行發電的稱為太陽能熱發電。在太陽能的有效利用當中，大陽能光電利用是近些年來發展最快，最具活力的研究領域，是其中最受矚目的項目之一。以硅材料的應用開發形成的產業鏈條稱之為光伏產業，包括高純多晶硅原材料生產、太陽能電池生產、太陽能電池組件生產、相關生產設備的制造等。國際上普遍認為，在長期的能源戰略中，太陽能光伏發電在太陽能熱發電、風力發電、海洋發電、生物質能發電等許多可再生能源中具有更重要的地位。當前，光伏發電正從補充能源向替代能源過渡。伴隨著技術的不斷進步，光伏發電的成本大幅度下降。德國預測2017年光伏發電成本與常規發電成本相交，之后會比常規發電成本還低，美國則預測2015年前后光伏發電成本與常規發電成本相交。根據世界能源組織對未來光伏發電發展趨勢的統計與預測，2000年，光伏發電大概占總發電量的萬分之幾；2010年，光伏發電大概占總發電量的千分之幾；到2020年，光伏發電大概占總發電量的1％；到2030年，光伏發電大概占總發電量的9%左右；到了2040年，光伏發電大概會占總發電量的20%以上。近年來頻頻出現的常規能源危機成為制約國際社會經濟發展的瓶頸，光伏產業作為綠色、環保的新能源產業，在全球范圍風起云涌，越來越成為當今世界蓬勃發展的朝陽產業。陽光是光伏產業的依靠，也預示著光伏產業的未來。

中國的太陽能資源非常豐富，理論儲量達每年1.7萬億噸標準煤。過去10年來，中國在太陽能產業發展上取得令世人矚目的成就。在太陽能熱利用方面，中國已成為全球最大的熱水器生產和消費國。近幾年來，中國光伏產業經歷了爆發式增長，已基本形成了涵蓋多晶硅材料、鑄錠、拉單晶、電池片、封裝、平衡部件、系統集成、光伏應用產品和專用設備制造的較完整產業鏈。由于中國光伏產業發展歷史短、基礎研究工作薄弱，目前中國光伏技術總體水平仍然不高，太陽能電池及組件的效率和質量水平仍然普遍低于世界先進水平，在新型高效的太陽能電池和高純硅生產技術的研究開發方面也落后于歐美日發達國家，許多裝備主要依賴國外引進。因此，目前中國太陽能光伏產業仍主要依靠市場驅動而非技術驅動，缺乏強大的內在競爭力。特別是目前國內大多數高純多晶硅企業仍面臨物料閉路循環和廢液廢氣污染物回收處理等方面的技術瓶頸，存在四氯化硅副產品的環境污染風險，成為中國高純硅行業發展的重大制約因素。“十二五”期間將是中國新能源產業從起步階段步入大規模發展的關鍵轉折時期。在全球發展低碳經濟、提倡節能減排的背景下，光電等可再生能源產業將成為“十二五”期間轉變發展方式的重要力量。光伏產業，對中國無疑具有重要的意義。“十二五”規劃建議中也著重提出，培育發展戰略性新興產業，積極有序發展包括節能環保、新能源等在內的一批新興產業。國務院《關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》也明確提出，開拓多元化的太陽能光伏光熱發電市場。“十二五”時期，中國轉變經濟發展方式、調整能源結構的趨勢，為光伏產業的發展帶來了利好消息。《“十二五”能源規劃》提出，國家將在“十二五”期間建設100座新能源示范城市，在大多數新能源示范城市里，光伏發電都是一個重要的新能源利用方式。并進一步建設并網光伏發電站，在中西部等太陽能資源豐富的地區發展微電網示范區，通過多種手段推動光伏發電在國內的應用。光伏產業的利潤空間較大，發展前景也相當廣闊。未來10年，亞洲將成為世界最大的光伏市場，而中國作為亞洲最大市場，很可能是世界光伏產品最大的消費國。

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（編輯：何樂）