新能源發(fā)展改變世界經(jīng)濟格局

新能源與可持續(xù)發(fā)展

能源是人類社會賴以生存發(fā)展的重要資源。全球人口增長和經(jīng)濟增長對能源的需求日益加大。長期過量開采煤炭、石油、天然氣這些常規(guī)能源，致使其儲量減少。據(jù)官方資料估計，地殼中剩下的石油還可開采35年、天然氣40年、煤炭110年，人類面臨何等的能源壓力！

同時，由于長期使用煤炭等污染的能源，所導致的環(huán)境和生態(tài)問題，已嚴重威脅人類自身的生存。制約人類社會進步的四大因素——人口、資源、環(huán)境和發(fā)展之間，已產(chǎn)生尖銳甚至不可調(diào)和的矛盾。能源問題已上升到國家安全戰(zhàn)略高度，并演變成敏感的國際政治、經(jīng)濟和外交問題，能源甚至成為發(fā)動現(xiàn)代戰(zhàn)爭的根本目的。為了人類社會的可持續(xù)發(fā)展，即公平地滿足當代和后代在生存發(fā)展和環(huán)境方面的需要，人類唯一的出路，就是加速開發(fā)利用新能源和可再生能源！

新能源和可再生能源是相對于煤炭、石油等傳統(tǒng)常規(guī)能源而言的，因大多數(shù)常規(guī)能源儲量有限，不可再生。根據(jù)聯(lián)合國給出的基本定義：新能源一般是指通過新技術(shù)和新材料開發(fā)利用的能源；可再生能源則是指使用完之后又可不斷產(chǎn)生的能源，其資源非常廣泛，幾乎取之不盡，用之不竭，并且對環(huán)境無多大污染。這兩種能源主要包括太陽能、風能、海洋能、地熱能、生物質(zhì)能、氫能和燃料電池等。水力發(fā)電雖稱不上新能源，但它是清潔的可再生能源。在核廢料絕對安全處理的條件下，核能可稱為清潔能源，但它不可再生，鈾礦還可開采50年。一般把水電、核電也稱為常規(guī)能源。由于新能源和可再生能源具有儲量大、分布廣、污染少等諸多優(yōu)點，聯(lián)合國等國際組織、各國政府、企業(yè)及民間對新能源和可再生能源行業(yè)都給予了極大關(guān)注。盡管與常規(guī)能源產(chǎn)銷量相比，新能源的規(guī)模還十分弱小，但它是朝陽產(chǎn)業(yè)，充滿希望、充滿商機！

太陽能及其利用

太陽能主要是熱利用和發(fā)電利用，光化學利用尚在研究之中。其中，太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)約占90%，其余為光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)。太陽能行業(yè)已進入基本有序的良性發(fā)展狀態(tài)，并將會長期穩(wěn)步增長。

太陽能光熱利用

光熱利用就是直接利用太陽輻射的熱能。由于市場需求，太陽能熱水器是光熱利用最成功的領域。我國在太陽能熱水器的基礎理論研究、工藝材料研究、應用研究、技術(shù)標準、制造水平、產(chǎn)品質(zhì)量等方面，總體處于國際先進水平，多個指標國際領先。目前，太陽能熱水器主要有玻璃真空管式、熱管真空管式、平板式和少量悶曬式，其中玻璃真空管式占80%以上。

太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)

光伏發(fā)電產(chǎn)品主要用于三大方面：一是為無電場合提供電源，主要為廣大無電地區(qū)居民生活生產(chǎn)提供電力，還有微波中繼電源等，另外，還包括一些移動電源和備用電源；二是太陽能日用電子產(chǎn)品，如各類太陽能充電器、太陽能路燈和太陽能草地燈各種燈具等；三是并網(wǎng)發(fā)電，這在發(fā)達國家已經(jīng)大面積推廣實施。我國并網(wǎng)發(fā)電還未起步。太陽能光伏發(fā)電的最基本元器是太陽電池，有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。

我國太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)近幾年發(fā)展較快，但總體規(guī)模較小，為配合西部大開發(fā)，我國政府實施了“陽光計劃”、“乘風計劃”和“光明工程”等，利用太陽能發(fā)電和風力發(fā)電為解決西部廣大無電地區(qū)農(nóng)牧民生活生產(chǎn)用電，這一工程配套資金20多億人民幣。

我國光伏發(fā)電產(chǎn)品的市場主要在西部，另有部分產(chǎn)品出口，如組件、小系統(tǒng)和日用太陽能電子產(chǎn)品等。由于國內(nèi)太陽能電池晶片產(chǎn)量遠遠不能滿足需求，許多廠家進口大量電池片封裝組件。在光伏產(chǎn)業(yè)方面，深圳占有部分江山，產(chǎn)品加工能力、產(chǎn)品質(zhì)量和銷量在國內(nèi)外都有一定的影響。

太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)增長迅速，不僅因為它是具有許多優(yōu)點的清潔能源，一個更誘人的動因是，在太陽能與建筑一體化的過程中，太陽電池組件比太陽能熱水器與建筑更有親合力。太陽電池組件不僅可以作為能源設備，還可作為屋面和墻面材料，既供電節(jié)能，又節(jié)省了建材。因此，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)與建筑結(jié)合方面，將具有良好的經(jīng)濟效益，前途無限。

海洋能潛力

海洋能通常指潮汐能、波浪能、溫差能、鹽差能和海流能等，這五種能源的可再生總量為766億千瓦。海洋面積占地球表面積的71%，海洋中的生物量占地球生物總量的60%以上。有人認為，廣義上海洋能還應包括海洋上空風能、海面上的太陽能、海洋生物質(zhì)能、核聚變原料氘氚、海水中的氫能、海洋中火山地熱，以及近幾年在海底發(fā)現(xiàn)的天然氣水合物等能源，可以說海洋能的總量是無法計算的。

目前，海洋能的利用主要體現(xiàn)在二個方面，一是小型波力發(fā)電裝置，向海上航標燈和雷達應答器等航海指示設備供電；二是潮汐電站，加拿大、俄羅斯、法國均建有代表性的潮汐電站。浙江江夏潮汐電站是我國自行設計建造的第一座潮汐電站，1980年投入運行，現(xiàn)安裝5臺機組，總裝機容量3200KW，居世界第三位，年平均發(fā)電量567KWH。我國海岸線蜿蜒曲折，僅大陸海岸線就長達18000多公里。據(jù)我國潮汐資源調(diào)查統(tǒng)計，可開發(fā)裝機容量大于200千瓦的壩址就有400多處，其裝機總?cè)萘靠蛇_2200萬千瓦，年發(fā)電量可達600多億度。有些站址已進入規(guī)劃設計階段。另一無可限量的海洋能源就是海水中所含的氫同位素氘和氚。它們是核聚變的原料。

生物質(zhì)能的開發(fā)利用

生物質(zhì)能作為可再生能源，主要來源于動植物資源。我國生物質(zhì)能源極為豐富，每年生物能可利用量接近8億噸標煤。傳統(tǒng)的直接燃燒，不僅利用效率低，還嚴重污染環(huán)境。

我國是生物質(zhì)資源大國，政府和民間對生物質(zhì)利用較重視，沼氣利用技術(shù)在國際領先，已建成1000多個沼氣工程，年產(chǎn)沼氣6億立方米。我國生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)發(fā)展較快，已裝發(fā)電設備200多臺套，最大容量1000KW，生物質(zhì)能氣化和液化技術(shù)已開始實施。這對充分利用生物質(zhì)資源、改善能源結(jié)構(gòu)發(fā)揮了重要的作用，對環(huán)境保護做出了貢獻。與國外先進技術(shù)相比，與生物質(zhì)資源總量相比，目前，我國生物質(zhì)能源開發(fā)利用還遠遠不夠，但潛力巨大。今后，將在生物質(zhì)熱、氣、電聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供方面、生物質(zhì)固體燃料塊制造方面、生物質(zhì)氣體和液體燃料制造方面、生物質(zhì)高效氣化發(fā)電和能源作物大規(guī)模高產(chǎn)種植等方面都會有很大的發(fā)展空間。

氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)化前景光明

氫與燃料電池是兩種最優(yōu)質(zhì)的清潔能源，即將成為能源舞臺上的重要角色，而且二者關(guān)系密切。氫作為高效清潔能源，一方面直接燃燒作為航天發(fā)動機的燃料等，另一方面作為燃料電池的重要原料，其意義更大，因為燃料電池是未來分散電源和電動汽車的根本寄托。

氫之所以倍受青睞，是因具備其它能源無法替代的許多優(yōu)點。例如：（1）除核燃料外，能量密度最高，其發(fā)熱值是汽油的3倍，所以通常用作航天器燃料；（2）重量最輕；（3）三態(tài)可以相互轉(zhuǎn)化，如常溫下是氣態(tài)，在-252.7℃時成液態(tài)，液態(tài)在幾百個大氣壓下變成金屬氫，金屬氫既是高密度能源材料，又是超輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料；（4）在所有氣體中氫氣導熱性最好，其導熱系數(shù)是大多數(shù)氣體的10倍；（5）存在普遍，氫占宇宙質(zhì)量的75%， 主要以化合物存在水中；（6）點燃快、燃點高、燃燒性能好；（7）適應性好，能適應各種使用環(huán)境，運輸成本低；（8）利用形式多，除作為化工原材料外，作為能源可以直接燃燒，也可用于燃料電池；（9）本身無毒，燃燒的副產(chǎn)品是水，不污染環(huán)境，可以循環(huán)使用。

氫是最理想最清潔的新能源，但要大規(guī)模的商業(yè)利用，還要解決二個關(guān)鍵問題：一是廉價制氫技術(shù)；二是安全可靠地貯氫和輸氫方法。

而燃料電池是一種將氫和氧的化學能，通過電極化學反應直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置。燃料電池最大的特點是，在能量轉(zhuǎn)換過程中不涉及燃燒，化學反應的副產(chǎn)品是水，且能量轉(zhuǎn)換效率高達60～80%，是普通內(nèi)燃機的2～3倍。燃料電池主要以氫為原料，但不限于氫，還可由甲醇等作為原料。因此，燃料電池具有能量轉(zhuǎn)換效率高、能量密度大、燃料多樣性、排氣干凈、噪音低、對環(huán)境污染小、可靠性高、維修性好等優(yōu)點燃料電池的利用有二個方向：一是近期作為應急電源、邊遠地區(qū)電源、微型電源、移動電源和軍用電源等。中長期應為居民區(qū)電站、電力機車電源（包括地鐵），電動海輪電源，大型工商業(yè)電源等。新能源和可再生能源開發(fā)進程表明，個性化電源和分散電源，將成分未來社會電源發(fā)展的主流模式。燃料電池應用的另一重途徑就是發(fā)展電動汽車。

目前汽車的尾氣污染和噪音已成為全球公害。我國是人口大國，因車多，噪音超標，空氣質(zhì)量惡化，已成為人們頭痛的問題。解決這根本途徑就是發(fā)展電動汽車。燃料電池電動汽車代表了電動汽車的發(fā)展方向，將會是一個龐大的產(chǎn)業(yè)。

世界各國已制成不同規(guī)格的燃料電池，奔馳、GM、TOYOTO、HONDA等公司已先后推出燃料電池電動汽車。我國在氫能燃料電池和燃料電池電動汽車的開發(fā)研究方面，從總體而言，與發(fā)達國家相比，還存在一定差距，政府和民間應加強宣傳，轉(zhuǎn)變觀念，加強關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和向商業(yè)化發(fā)展的進程。