世界可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜述.doc

1、世界可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜述一、概 述 在國際上，可再生能源已被看作一種替代能源，可以替代用化石燃料資源生產(chǎn)的常規(guī)能源。在1995到2003年期間，全球可再生能源累計投資達到了1000億美元(僅2003年就投資了200億美元)，使可再生能源的并網(wǎng)發(fā)電能力達到1億千瓦，至少滿足了3億人口的用電需求。在未來10年里，可再生能源市場的投資每年有望達到850億美元，并創(chuàng)造幾百萬個新的就業(yè)機會。過去一說到發(fā)展可再生能源，人們首先就會聯(lián)想到環(huán)境和氣候變化。現(xiàn)在人們更多考慮的是能源安全、就業(yè)機會和新的經(jīng)濟增長點、先進的技術(shù)開發(fā)和制造，以及消費者的擁護和消費者的選擇。盡管可再生能源占全球能源的消費比例不到2%(

2、2003)，但其應用擴展的潛力是巨大的。表1顯示了世界2003年已裝機可再生能源發(fā)電能力，數(shù)據(jù)包括了所有的國家和發(fā)展中國家?？稍偕茉囱杆侔l(fā)展的一個例子是德國，在短短的10年間，依靠固定電價和一部綜合的可再生能源法律激勵體系，建立起自身的可再生能源產(chǎn)業(yè)，2002年的銷售額達到110億美元，并創(chuàng)造了幾萬個新的就業(yè)機會。德國已成為世界風電發(fā)展的領(lǐng)頭羊，而且光伏發(fā)電緊隨日本之后，排名世界第二。世界上許多國家或地區(qū)將可再生能源作為其能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。在美國的加利福尼亞，到2017年20%的電力來自于可再生能源(2002年只有12%)；歐盟，2010年22%的電力或整個能源的12%來自可再生能

3、源(1999年14%的電力，1997年整個能源的6%)；德國，2020年20%的電力和2050年整個能源的50%來自可再生能源(2002年6.8%的電力)；日本，到2010年光伏發(fā)電要達到483萬千瓦(2003年為88.7萬千瓦)；以及拉丁美洲，2010年整個能源的10%要來自于可再生能源。圖1顯示了可再生能源發(fā)電成本與常規(guī)化石燃料發(fā)電成本變化的范圍，比較了生物質(zhì)能發(fā)電和風電與大型水電、天然氣和煤電的差別。風電正在迅速轉(zhuǎn)變成最有競爭力的可再生能源技術(shù)之一，在有些項目中已經(jīng)可以與煤電抗衡。二、風 電風電是世界可再生能源發(fā)展最快、得利最大的技術(shù)，2003年僅風機的銷售額就達到了90億美元。在過去的

4、6年里，風電的年平均增長率達到了22%，2004年新增裝機797.6萬千瓦，全球累計風電裝機達到4731.7萬千瓦。全球風電發(fā)展最快的國家是德國(1697.6萬千瓦)、西班牙(826.3萬千瓦)、美國(674萬千瓦)、丹麥(311.7萬千瓦)以及印度(300萬千瓦)，這些國家都有強有力的政府激勵政策支持著風電市場的開發(fā)。這些政策包括德國的固定電價和美國的生產(chǎn)環(huán)節(jié)減免稅，但也包括一些不同的投資和制造業(yè)方面的激勵政策。印度是發(fā)展中國家，印度成為世界風電發(fā)展大國之一，主要得益于其制定了有效的國家開發(fā)政策。圖2顯示了世界風電裝機排名前10位的國家。值得注意的是中國排名第十，與日本規(guī)模相近，但遠低于印度

5、，相差4倍之多。德國已成為世界上最偉大的風電開發(fā)者。歐洲是世界風電發(fā)展最快的地區(qū)，2004年新增風電裝機的72.4%在歐洲、15.9%在亞洲、6.4%在，北美。2003年，歐洲風電產(chǎn)出達到600億千瓦時(相當于歐盟15國2.4%的電力消費)，為1400萬戶家庭提供了電力需求。日本計劃到2010年發(fā)展風電300萬千瓦，美國預計其風電產(chǎn)業(yè)將保持當前18%的增長速度，到2020年全部電力生產(chǎn)的6%將來自風電。世界風電發(fā)展路線圖“風力12”的目標是到2020年，全球的電力供應12%來自風電，屆時將以12.45億千瓦的風電裝機減排18.13億噸CO2。目前世界的風電發(fā)展的趨勢主要是產(chǎn)業(yè)重組(越來越精干和

6、強大)、風機的單機規(guī)模不斷增大和向海上發(fā)展。2003年，丹麥的維斯塔斯(Vestas)吞并了NEG麥康(NEG Micon)，成為世界上最大的風機制造商，占有了世界33%的風機市場，有20種產(chǎn)品，生產(chǎn)從單機600千瓦一直到單機4200千瓦的風機。美國的通用電氣(GE)是世界第二大風機制造商。今天，正在有更多的單機2500千瓦以上的新機型替代1500千瓦的機型，例如GE的23002700千瓦、Vestas的3000千瓦V90和AN/Bonus的2300千瓦機組。更大型的風機也正在進入市場，例如GE的3600千瓦海上風機、愛納康(Enercon)4500千瓦機組、NEG Micon的4200千瓦機

7、組和2004年安裝的產(chǎn)自REpower和Muhibrid的兩臺5000千瓦機組。海上風電發(fā)展的趨勢使大型機組的應用越來越多。據(jù)國際著名咨詢公司英國的Garrad Hassan分析，到2020年，歐洲具有33%的電力來自海上風電場的潛力，這意味著2.4億千瓦的風電裝機.每年發(fā)電7200億千瓦時。實現(xiàn)這一宏偉目標實際上是可行的，只要風電產(chǎn)業(yè)能夠得到合適的政策和投資激勵。圖3反映了國際風機制造技術(shù)的變化趨勢，單機容量從80年代的30千瓦已發(fā)展到目前的5000千瓦，建設(shè)一個200臺大型風電機組的風電場，就相當于一個60萬千瓦的大型核電站。圖3還顯示了美國在發(fā)展風電降低成本方面的經(jīng)驗。成本的下降映射了風

8、電這種先進技術(shù)發(fā)展的學習曲線，制造業(yè)在不斷壯大，風電項目的規(guī)模在不斷增加。三、太陽能太陽能的光伏發(fā)電和太陽能熱水器代表著可再生能源資源開發(fā)的另一壯麗的發(fā)展趨勢。2004年，全球光伏電池的生產(chǎn)首次超過100萬千瓦，比2003年增長60%，光伏組件市場超過49億美元，光伏系統(tǒng)安裝市場超過84億美元。這其中，57%的光伏組件用于并網(wǎng)的居民用電和電力公司供電，11%用于離網(wǎng)的偏遠地區(qū)用電(其余的主要用于離網(wǎng)商業(yè)、通訊和民用電子器件)。全球88%的光伏組件和電池的生產(chǎn)集中于12家國際大公司，其中日本占全球的52%、歐洲占26%、美國占12%，中國接近10%。世界上兩個最大的光伏電池生產(chǎn)國是日本(61.8

9、萬千瓦)和德國(18.5萬千瓦)，他們有一共同的特點，都有成功的國家補貼計劃固定電價或業(yè)主采購補貼，用來支持光伏的屋頂安裝系統(tǒng)。在美國，個別的州，以加利福尼亞為首，利用采購補貼支持光伏的并網(wǎng)屋頂系統(tǒng)。圖4是世界光伏生產(chǎn)的變化趨勢，可以看出近幾年光伏電池的生產(chǎn)大幅度增加。圖5表明了隨著市場的擴大和制造規(guī)模的增加，光伏成本下降的學習曲線經(jīng)驗。中國是世界上最大的太陽能熱水器生產(chǎn)國和消費國，年產(chǎn)量接近1200萬平方米(按集熱面積計算)，2004年累計安裝量達到6000萬平方米。同時中國也正在開拓太陽能熱水器的出口市場。在過去的6年里，中國太陽能熱水器生產(chǎn)的年平均增長率達到了28%，2004年總產(chǎn)值接近

10、20億美元。作為比較，2003年歐盟15個國家僅生產(chǎn)了140萬平方米的太陽能熱水系統(tǒng)，累計安裝量也只有1400萬平方米。在世界范圍內(nèi)，國際能源機構(gòu)(IEA)的一項研究提供的2001年統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，全球總計太陽能集熱器的安裝面積為1億平方米，排在前位的國家是中國(3200萬平方米)、美國(2340萬平方米)、日本(1210萬平方米)和歐洲(1120萬平方米)。同有些國家相比，如奧地利、希臘和以色列，中國太陽能熱水器的相對市場份額(以每千戶所擁有集熱器面積計算)仍然較小。如果中國四分之一的居民用上太陽能熱水器，2020年將為整個產(chǎn)業(yè)帶來2.7億平方米的市場，這也是中國政府的目標。無論是光伏還是太陽

11、能熱水器產(chǎn)業(yè)，將來的主流趨勢是發(fā)展太陽能一體化建筑技術(shù)。建筑一體化系統(tǒng)的美觀，從城市環(huán)境角度來看，廣大的消費者和市政都愿意接受這些技術(shù)。四、生物質(zhì)能生物質(zhì)是一種多樣性的能源資源，在世界范圍內(nèi)有著廣泛的應用，主要有作物的殘余物，例如谷類的秸稈、稻殼、棕櫚油、甘蔗渣、城市固體廢棄物、森林廢棄物，以及來自畜禽養(yǎng)殖場和工業(yè)處理過程中的有機廢水。生物質(zhì)能源的主要利用形式有：大型火電系統(tǒng)，例如直接燃燒生物質(zhì)或與煤混燃產(chǎn)生蒸汽發(fā)電和供熱；大型生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)(10MW以上)；每年集中處理農(nóng)場和工業(yè)有機廢水1萬噸以上的厭氧發(fā)酵供熱發(fā)電系統(tǒng)；垃圾填埋氣回收供熱和發(fā)電系統(tǒng)；還有生物油的生產(chǎn)(乙醇、生物柴油等等)

12、。歐盟15國，2000年全部電力的1.5%來自于生物質(zhì)能，并計劃將生物質(zhì)能的開發(fā)作為其實現(xiàn)2010年22%可再生能源發(fā)電目標的主要內(nèi)容。德國在利用厭氧發(fā)酵處理廢棄物發(fā)電技術(shù)方面，走在了世界的前列，目前已有1900個厭氧發(fā)酵廠，2004年裝機27萬千瓦。2000年，在生物質(zhì)能市場的年投資是8.63億美元，2004年為14億美元。世界生物質(zhì)報告預測，在未來的10年(2004-2013)，將有180億美元投資于生物質(zhì)能源項目，包括大型火電項目(900萬千瓦的新增裝機)、厭氧發(fā)酵系統(tǒng)和垃圾填埋氣項目。隨著全球把興趣放在利用生物質(zhì)原材料生產(chǎn)乙醇、甲醇和柴油，生物燃料成為生物質(zhì)資源的另一種非常重要的用途。乙醇和甲醇可由淀粉、纖維素和木質(zhì)物質(zhì)制成，也可以用玉米和小麥，麥稈、柳枝稷和高粱屬植物也是制造生物燃料的好原料。生物柴油可用油菜籽、大豆油等物質(zhì)制成。圖7顯示了世界生物乙醇和生物柴油產(chǎn)量隨時間變化的趨勢。五、地 熱地熱能(資源)可以被用來取暖，也可以用于發(fā)電。做何種應用取決于資源的溫度范圍，資源的經(jīng)濟開發(fā)取決于地熱田的資源特性和地理位置。地源熱泵是低溫地熱資源的一種利用形式，被廣泛用于建筑物的取暖和制冷。地熱發(fā)電在世界范圍內(nèi)也取得廣泛應用，在過去的50內(nèi)年增長率為7%。目前，利用先進技術(shù)，用于發(fā)電的地熱資源可以低于100。2004年，全球25個國家的地熱