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1、沈阳高新区新能源产业促进办公室 2011年2月新能源产业状况及浑南产业发展思考一、新能源及新能源产业概述（一）能源分类能源亦称能量资源或能源资源，是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。1、按能源来源分三类：太阳能（光能、风能、水能、波浪能、海流能、生物能、矿物能-煤炭、石油、天然气、油页岩等）、地球能（核能、地热能）、地球天体作用能（潮汐能）。2、按能源形态（产生方式）分为一次能源（天然能源）和二次能源（人工能源）。一次能源是指自然界中以天然形式存在并没有经过加工或转换的能量资源，又称天然能源。包括化石能源（是一种碳氢化合物或其衍生物，它由古代生物的化石沉积而来。如原煤、原油、天然气、
2、煤层气、油页岩等）、核能、生物质能、水能、风能、太阳能、地热能、海洋能等。一次能源又分为可再生能源和不可再生能源。可再生能源，是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的能源资源。包括水能、太阳能、风能、海洋能（波浪能、潮汐能、海流能、盐差能、温差能）、生物质能（生物柴油、燃料乙醇、沼气、垃圾发电）等。可再生能源的特点是可再生性和环境友好性。不可再生能源用一点少一点，难以重复产生，主要包括各类化石能源。地热能基本上是非再生能源，但从地球内部巨大的蕴藏量来看，又具有可再生的性质。核能的新发展将使核燃料循环而具有增殖的性质。二次能源是指由一次能源直接或间接加工转换而成的能源产品，如电
3、力、热力、蒸汽、煤气、焦炭、洁净煤、激光和沼气及各种石油制品（汽油、柴油）等。3、按能源性质可分为燃料型能源（煤炭、石油、天然气、泥炭、木材）和非燃料型能源（水能、风能、地热能、海洋能）。4、按能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源。清洁能源是不排放污染物的能源，它包括核能和“可再生能源”，如水力、电力、太阳能、风能等。污染型能源包括煤炭、石油、天然气等。5、按能源使用情况可分为常规能源和新型能源（新能源）。常规能源也叫传统能源，是指利用技术上成熟，已经大规模生产和广泛利用的能源。包括一次能源中的可再生的水能、核能和不可再生的煤炭、石油、天然气等资源。世界能源委员会推荐的能源类
4、型分为：固体燃料、液体燃料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能。（二）新能源的定义和特点新能源的定义有广义与狭义之分。广义的新能源泛指能够实现温室气体减排的可利用能源，外延涵盖了高效利用能源、资源综合利用、可再生能源、替代能源、核能、节能环保等。狭义的新能源（新型能源）又称非常规能源，是指传统能源之外的刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源。新型能源是相对于常规能源而言的，这些能源形式大都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部深处所产生的热能（潮汐能例外），包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能、氢能以及核能等能源，可以说包括了各种可再生能源和核能。通常所
5、说的新能源一般都是指狭义的新能源。相对于传统能源（常规能源），新能源大多数是可再生能源，资源丰富，分布广阔，利用潜力大，环境污染小，可永续利用，对于解决当今世界严重的环境污染和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有十分重要的意义，是有利于人与自然和谐发展的重要能源，是未来的主要能源之一。（三）新能源的主要利用方式1、太阳能。太阳能一般指太阳光的辐射能量。据估算，每年辐射到地球上的太阳能为17.8亿千瓦，其中可开发利用的有5001000亿度，但因其分布很分散，目前能利用的甚微。太阳能主要的利用方式是光伏发电（光电）、光热发电（光热）和太阳能热利用。相对于成本较高，应用范围较窄的光热发电，光伏发电目前
6、已成为一种较为成熟、可靠的技术。太阳能热利用的发展方向是太阳能一体化建筑，未来的重点是在提高太阳能供热可靠性的基础上进一步向供暖和制冷方向发展。2、风能。风能是太阳辐射下地球表面空气流动而产生的动能。风能蕴藏量大，是地球上可开发利用水能的10倍。我国可开发利用的风能储量约10亿千瓦，其中，陆地上风能储量约2.53亿千瓦（陆地上离地10m高度资料计算），海上可开发和利用的风能储量约7.5亿千瓦。目前最主要的利用形式即风力发电，已进入规模化、大型化发展阶段。3、生物质能。生物质能来源于生物质，是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式（光化学），是一种唯一可再生的碳源，它直接或间接地来源于植物
7、的光合作用。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍，但目前的利用率不到3%。主要利用方式是发电、供热和生产液体燃料。4、海洋能。海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源，包括潮汐能、波浪能、洋流能、盐差能、温差能等，利用技术尚处于研究、试验阶段。目前利用最广泛的是潮汐发电技术。潮汐发电。据世界动力会议估计，到2020年，全世界潮汐发电量将达到1000-3000亿千瓦。世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站，发电能力24万千瓦，已经工作了30多年。中国在浙江省建造了江厦潮汐电站，总容量达到3000千瓦。波浪能。据科学家推算
8、，地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度。目前，海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明，大型波浪发电机组也已问世。我国也在对波浪发电进行研究和试验，并制成了供航标灯使用的发电装置。盐差能（海洋渗透能）。如果有两种盐溶液，一种溶液中盐的浓度高，一种溶液的浓度低，那么把两种溶液放在一起并用一种渗透膜隔离后，会产生渗透压，水会从浓度低的溶液流向浓度高的溶液。江河里流动的是淡水，而海洋中存在的是咸水，两者也存在一定的浓度差。在江河的入海口，淡水的水压比海水的水压高，如果在入海口放置一个涡轮发电机，淡水和海水之间的渗透压就可以推动涡轮机来发电。而在盐分浓度更大的水域里，渗透发电厂的发电效能会更
9、好，当然发电厂附近必须有淡水的供给。据挪威能源集团估计，利用海洋渗透能发电，全球范围内年度发电量可以达到16000亿度。5、地热能。地热能指地球内部的天然热能，可来自重力分异、潮汐磨擦、化学反应和放射性元素衰变释放等，放射性热能是地球主要热源。一般地热能资源指陆地下500米深度内的岩石和水体的总热量。全球陆地部分3公里深度内、150以上的高温地热能资源为140万吨标准煤，目前一些国家已着手商业开发利用。我国地热资源丰富，分布广泛，已有5500处地热点，地热田45个，地热资源总量约320万兆瓦。地热主要用于发电和采暖，利用潜力大，但技术有待突破。6、核能。由于原子核内部结构发生变化而释放出的能量
10、。核能通过三种核反应之一释放：一是核裂变，所谓核裂变能是指通过一些重原子核(如铀-235，铀-238，钚-239等)的裂变（打开原子核的结合力）释放出的能量；二是核聚变，所谓核聚变能是指由两个或两个以上轻原子核(如氢的同位素氘和氚)结合成一个较重的原子核，同时发生质量亏损释放出的巨大能量；三是核衰变，核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式，因其能量释放缓慢而难以加以利用。核能发电是利用核反应堆中核裂变（重核裂变）所释放出的热能进行发电的方式。重核裂变是指一个重原子核，分裂成两个或多个中等原子量的原子核，引起链式反应，从而释放出巨大的能量。轻核聚变是指在高温下(几百万度以上)两个质量较小的原子核结合
11、成质量较大的新核并放出大量能量的过程，也称热核反应。由于核聚变反应必须在极高的压力和温度下进行，故称为“热核聚变反应”。氘、氚原子核的聚变反应瞬间释放巨大能量，但它释放能量有着不可控性。目前正在研制的“受控热核聚变反应装置”也是应用了轻核聚变原理，由于这种热核反应是人工控制的，因此可用作能源。（四）新能源产业整体特征新能源产业主要包括两个领域：一是新的、可再生能源的利用，主要是指风电、太阳能、生物质能、地热能、海洋能等可再生能源的开发和利用；二是对传统的能源进行技术变革所形成的新的能源，主要包括对煤炭的清洁、高效、综合利用，车用新型燃料以及智能电网等。新能源产业的整体特征是：1、产业覆盖面广。
12、新能源产业的覆盖范围非常广泛，从狭义的可再生能源、核能等，延伸到广义甚至涵盖了节能环保行业领域、新能源汽车等。2、属于资金和技术高度密集型产业。新能源产业涉及较多技术门类和领域，对技术要求很高，研发难度大。一些关键核心技术仍只有日本、德国等几个少数国家的少数公司掌握，海洋能等新开发领域至今尚未实现突破。由于技术难度高，新能源产业的投资成本也较大，技术进步的快慢决定了商业应用的进程。3、各细分产业相对独立。新能源产业各细分产业之间技术关联度低，如太阳能光伏产业属于电子科学领域，风能利用则主要涉及机械科学的应用，因此各成体系，相对独立，彼此联系并不紧密。二、全球新能源产业发展现状目前，生物质能、太
13、阳能、风能以及地热能等的利用技术已经得到了应用。国际能源署(IEA)对20002030年国际电力的需求研究认为，在30年里非水利的可再生能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快，年增长速度近6%。在20002030年间其总发电量将增加5倍，到2030年，它将提供世界总电力的4.4%。当前可再生能源在一次能源中的比例总体上偏低，一方面是与不同国家的重视程度与政策有关，另一方面与可再生能源技术的成本偏高有关，尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等。据IEA预测，未来可再生能源发电的成本将大幅度下降，从而增加它的竞争力。2008年全球可再生能源（不包括大型水电）电力装机容量达到了280GW。
14、2009年，总体上有较大幅度提高，其中风电、光伏等领域均有大幅突破。风电方面，据统计，2009年，全球风电装机容量达到1.58亿千瓦，同比增长31%；光伏方面，2009年全球光伏电池组件发货量达到10700兆瓦，组件安装量达到6370兆瓦，同比增长15.8%；另外在核电方面，全球核电在建装机容量超过6000万千瓦。1、风力发电增长迅速，装机容量不断提高。随着技术水平的提高和市场不断扩大，近年来风力发电增长迅速。单机容量不断扩大，目前2.0-3.0兆瓦风机成为欧美发达国家主流机型，国外有实力的企业正在开发3.0-5.0兆瓦机组。国际绿色和平组织和世界风能协会发布的全球产业蓝皮书认为，到2020年
15、全世界风能装机容量将达到12.6亿千瓦，届时风电电量达3.1万亿千瓦时，风电将占世界电力供应的12%。到时，全球风电装备市场容量将达到1200亿美元。2、太阳能光伏发电快速发展，材料成本有所下降。近几年光伏发电快速发展，世界上已建成了10多座兆瓦级光伏发电系统，6个兆瓦级的联网光伏电站。世界光伏组件在过去10多年年均增长率约15%。美国和日本等为争夺世界光伏市场的霸主地位，争相出台太阳能技术的研究开发计划。美国1997年就提出“百万屋顶”计划，；日本1992年启动了新阳光计划；德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价，大大推动了光伏市场和产业发展，使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家
16、。瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国，也纷纷制定光伏发展计划，并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。3、生物质能产业经营渐成规模。许多国家制定了生物质能开发研究的相关计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划。目前，国外的生物质能技术和装置多已达到商业应用程度，实现了规模化产业经营。据统计，目前美国20%的玉米和巴西50%的甘蔗被用于制造燃料乙醇，欧盟65%的菜籽和东南亚30%的棕榈油被用于制造生物柴油。以美国、瑞典、奥地利三国为例，生物质转化为高品位能源利用的规模，分别占该国一次能源消耗量的4%、16%和10%。在美国，生物质能发电的总装机容量已超过10000兆瓦，单机容量达10-25兆瓦；美国纽约的斯塔藤垃圾处理站投资2000万美元，采用湿法处理垃圾，回收沼气，用于发电，同时
