我国新能源的利用现状与趋势

中国新能源的利用现状与趋势

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，在一次能源供给中一直保持在2/3以上的比例。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，对天然气的需求一直处于高速增长，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一步发展，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。虽然中国还处于工业化、城镇化快速发展的关键阶段，但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％”。新能源是一个有力的工具。

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两种途径。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一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，与保温水箱分离，这种安装方式达到形式与功能的统一，与建筑较为完美的结合，这些太阳能热水器还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。

另一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，但是与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两个大带：一是三北（东北、华北、西北）地区丰富带。风能功率密度在200W/㎡～300W/㎡以上，有的可达500 W/㎡，可利用的小时数在5000h以上，有的可达7000h以上。二是沿海及其岛屿地丰富带。年有效风能功率密度在200W/㎡以上，可利用小时数在7000h～8000h。这一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一。

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，可以与汽油混合使用，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，生物质固体燃料可以用来发电、供热，它对煤炭的替代使用可以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，还可以使用玉米芯、木屑、柴草等。生物质气化技术的用途与城市管道煤气相同，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6亿吨以上，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一定作用。

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一，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，己经取得了一定成绩。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并投放市场，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。我国还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，沼气产气率一般在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并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