可再生能源替代化石燃料前景广阔

　　国家能源专家、炼油设备专家称：可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。可再生能源作为常规化石燃料的一种替代能源，由于其清洁、无污染、可以再生和永续利用，符合可持续发展和保护环境的要求，因此受到越来越多国家的高度重视。可再生能源已经迎来了大发展的春天。世界银行最近发表报告认为，可再生能源正在变得越来越可行，可再生能源替代石油等化石燃料的速度可能比人们预期的要快，开发可再生能源前景广阔。

　　1.实施开发可再生能源战略

　　1.1废塑料、废橡胶、废轮胎、废机油等废弃物可以通过环保型炼油设备回炼油，从而达到资源再生，回收利用。

　　人类经历了大量开发煤炭、石油和天然气等常规化石燃料阶段，为确保“后石油时代”的能源供应和安全，美国等一些国家从20世纪50年代起开始研究和开发可再生能源，特别是进入21世纪以来，很多国家相继制定和实施开发可再生能源的长期战略。到目前为止，已有48个国家颁布了支持可再生能源发展的法律法规。

　　20世纪50年代美国研制成第一块实用硅太阳能电池，60年代太阳能电池进入空间应用，70年代进入地面应用。从70年代到80年代经历两次“石油危机”，美国制定有关法规和政策，加快开发可再生能源。1978年联邦能源委员会提出了《公用事业管制政策法》，大力发展可再生能源发电系统。1979年的《能源税法》为开发可再生能源提供了各种税收优惠政策和5年的加速折旧方案。1990年的《大气污染洁净法修正案》则从环保角度促进可再生能源应用。1992年的《能源政策法》设立若干鼓励开发可再生能源的政策规定。2005年8月8日，布什总统签署的新能源法案提出，给予能源生产商上百亿美圆的优惠税收补贴，其中72%用于开发可再生能源。美国计划在未来20年内以新能源代替中东石油进口量的75%。到2040年，美国每天用氢能源取代1100万桶石油。最近美国参议院又批准了第一部为以农作物生产燃料者保证优惠税收的法律。据美国《商业周刊》2006年8月14日一期介绍，各行各业投资者坚信，风力、太阳能、生物能以及其他能源将在美国全国1.6万亿美圆的能源市场上占据更大的份额，足以让投资于清洁能源成为多样化投资方式的一种选择。

　　欧盟于2003年提出了从常规化石燃料向完全融为一体的、以可再生能源为基础的氢能源和氢经济过渡的大胆计划。欧盟委员会主席普罗迪认为，改变能源供应可能是继实施欧圆之后通向欧洲一体化的下一个重大步骤。欧盟提出，在今后20年内投资6000亿欧元，建立起“泛欧能源网”，通过欧洲国家的能源综合利用、调配确保能源供应和安全。欧盟计划，到2010年22%的电力供应来自可再生能源。2006年2月初，英国一家专业公司向英国政府提出一份有关能源安全的“2020年远景规划 ”，建议政府在北海油气资源枯竭之前，充分重视可再生能源的替代作用。德国原计划在2020年前使可再生能源消费所占比例达到20%。俄乌天然气争端发生后，德国提出调整能源计划，扩大可再生能源所占比例，以确保能源供应和安全。冰岛计划在2050年前使该国的全部汽车和船只使用氢能源。1970年，瑞典所需能源中石油占77%，到2003年，在瑞典能源消费中石油所占比例已降至34%，目前在瑞典能源供应中可再生能源已占近1/3。这个往日的“吃油大户”立下了“绿色雄心”，计划在15年内逐步成为世界上第一个不依赖石油的国家。瑞典可持续发展部长莫娜•萨林公布了这个国家的宏愿：到2020年，瑞典将摆脱对矿物燃料的依赖，这意味着，“到那时候，再没有一户家庭需要依赖石油供暖，机动车司机也不再需要把汽油当作唯一的(燃料)选择。丹麦最近提出的新能源计划，要求到2030年，即使石油和天然气资源枯竭，丹麦也能够在能源方面做到自给自足，届时丹麦的能源消费是风能占50%，太阳能占15%，生物能和其他可再生能源占35%。

　　1974年第一次世界“石油危机”后，日本经济出现了第二次世界大战以来的首次负增长。曾任日本经济企划厅长官的著名经济学家界屋太一于1975年撰写一部取材于石油危机的长篇小说《油断》。这本畅销书中指出，日本石油进口中断一个月，国内将有50%的企业倒闭;石油进口中断两个月，日本将发生社会动乱;石油进口中断半年，日本将崩溃。日本三管齐下应对石油价格上涨和供应可能出现短缺的挑战：即调整经济结构和转变经济增长方式、采取有效节能措施、大力开发替代能源。1992年日本在联合国环境发展会议上提出同时实现“三E”目标的能源发展战略，即实现能源安全(Energy Security)、经济效益(Economic Efficiency)和环境保护(Environmental Protection)为目标的新能源发展和安全战略。

　　为减少石油需求，实现“三E”目标，日本从1974年起启动“阳光计划”，开始对新能源进行大规模研究与开发。从1993年起，实施后续的“新阳光计划”，日本致力于推广开发新能源主要包括太阳能利用、风力发电、废弃物发电和温度差能源等。1997年日本开始实施《关于新能源利用等促进特别措施法》(简称新能源法)，2003年根据“新能源法”要求电力有义务使用风力、太阳能等新电源。日本所需石油99%以上依赖进口，但由于采取上述措施，日本单位产值耗能量大大下降，承受油价上涨冲击的能力大大增加。据统计，到20世纪90年代末，美国平均1万亿美圆GDP的产出，消耗相当于2.64亿吨石油，日本平均1万亿美圆GDP的产出，仅消耗0.96亿吨石油。目前日本单位产值的石油消耗量仅相当于1980年的一半。据大和综合研究所研究，即使石油价格长期维持在每桶72美圆的高位，日本GDP增长率最多下降0.11%。日本经济可以承受每捅100美圆的高油价。日本计划，用25年时间，到2030年将对石油依赖率从目前的52%降到40%或更低，将能源使用率提高30%以上。

　　从2006年1月1日起，《中华人民共和国可再生能源法》正式实施，标志着中国可再生能源将步入发展新阶段。作为《可再生能源法》的配套措施之一，国家发改委组织起草了《可再生能源中长期发展规划》。根据初步完成的《规划》，到2020年，中国将投资大约1.5万亿元(人民币)发展可再生能源。可再生能源占一次能源供应的比重将从目前的7%提高到15%左右，力争使可再生能源发电装机容量在总装机容量中的比例达到30%以上。中国正式实施《可再生能源法》后，国家财政将设立可再生能源发展专项资金，对列入国家可再生能源发展指导目录，符合信贷条件的可再生能源开发利用项目，金融机构提供有财政贴息的优惠供款，对列入可再生能源产业发展指导目录的项目给予税收优惠。据统计，2004年中国投资55亿美圆开发可再生能源，世界其他国家和地区共投资300亿美圆开发可再生能源。联合国开发计划署驻北京代表处的顾问华莱士认为，中国正在引领全球可再生能源的开发。

　　2.开发可再生能源的主要领域

　　可再生能源领域广阔，潜力巨大。目前正在开发和将继续重点开发的可再生能源如下：

　　2.1 太阳能将成为世界性能源

　　太阳能是指太阳所负载的能量，它一般以阳光照射到地面的辐射总量(包括太阳的直接辐射和天空闪射的总合)进行计算。太阳能产业被称为最有前途的、蓬勃的“阳光产业”。世界著名太阳能专家施密特认为：“太阳能将在21世纪取代原子能成为世界性能源”。到2030年，太阳能在世界能源中所占比重将从目前的不到1%提高到10%。太阳能光电技术正从特殊场合迈向较大规模的商业应用。继1997年6月美国总统宣布实施“百万屋顶太阳能计划”之后，近年来美国太阳能产业协会又拟订了一项到2030年太阳能产业发展计划——“我们未来的太阳能，建议加大对太阳能研发力度。美国等一些国家已经提出，要在地球外层空间(卫星、月球等)建立太阳能发电基地，通过微波将产生的电能传输到地面的太阳能接收装置，再加以利用。

　　太阳能电池是世界太阳能利用增长速度最快的产业之一，估计今后10年将以年均20%至30%甚至更高的速度发展，其应用将从边远地区的补充能源向全社会的替代能源过渡。日本三洋电子公司太阳能部门的数字显示，在过去10年里太阳能电池板成本已经下降66%，从而使太阳能电池的成本与其他燃料的成本接近。为提高电池转换效率和进一步降低成本，一些国家正在研究制作太阳能电池的新材料。在现有技术的条件下，太阳能电池对太阳能量的利用率只能达到24.7%。最近，美国新墨西哥洲和科罗拉多州两个实验室通过各自的研究实验，验证了相似的结论：以前的太阳能电池每吸收一个光子的太阳能，太阳能电池中的半导体材料只能产生一个自由移动的电子，而如果将半导体材料转换成纳米材料，那么一个光子的太阳能能够产生多个带电体，带电体自由移动到阴阳极后，就会形成更高的电压，储存更多的电能。而一旦多个带电体原理的太阳能电池投入使用，太阳能的利用率将增加一倍，即从现在的24.7%提高到50%，至少也能达到45%。

　　早在20世纪90年代中期，美国加利福尼亚洲政府已开始支持使用太阳能。到2001年该洲通过一项法律，允许向小企业主贷款，帮助其建立太阳能系统，同时，要求政府设施也使用太阳能设备。到2005年8月，加州阿拉梅达安装了8个太阳能系统，发电量超过了2.3兆瓦，成为美国利用太阳能规模最大的县。加利福尼亚州公共设施委员会于2006年初通过了一项决议，同意调拨32亿美圆在2017年以前用于为家庭、企业以及公共建筑安装太阳能设备。加州官方的目标是开发3000兆瓦的太阳能生产量，相当于6座大型发电站的发电能力。加州这一举措为美国其他各州提供了榜样。新泽西州为太阳能开发提供了有利的环境，该州正在以最快的速度为其公立学校安装太阳能发电系统。芝加哥也在学校、警察局以及政府办公室等城市主要公共建筑上安装了50多个太阳能系统。英国研究人员设计出了世界上首架太阳能无人驾驶间谍飞机，并在2006年8月试飞成功。这架飞机可从6万英尺的高度拍摄照片为军队提供类似美国侦察卫星但却更便宜的侦察手段。

　　中国有2/3的国土面积日照时间每年超过2000小时，每年陆地接收的太阳能辐射相当于2.4万亿吨标准煤。中国正在支持和鼓励太阳能热水器在城市建筑物和农村推广使用，到2020年太阳能热水器总集热将达到3亿平方米，每年替代化石能源约4000万吨标准煤;太阳能光伏发电6.5万千瓦，解决700多个乡镇约300万偏远地区人口基本用电问题。

　　在世界范围内，特别是在很多发达国家，在今后10年内，太阳能的应用和作用，将逐步由作为农村和边远地区补充能源，向全社会的替代能源过渡。

　　2.2 风力发电高潮已经到来

　　风力发电是当今世界技术成熟、最具备开发条件、发展前景良好的新能源。

　　美国地球政策所2006年7月6日发表的一项调查报告认为，风能已成为新能源经济的基础与“投资热点”。在过去10年内，风能发电能力增长最快，10年内增长了11倍，年均增长率为29%，远远超过煤炭使用量年均增长率2.5%，核能年均增长率1.8%，天然气消耗量年均增长率2.5%和石油消耗量年均增长1.7%。据环境组织统计，2005年全球风能发电能力比上年度增加了24%，从10年前的不到5000兆瓦增加到59100兆瓦。

　　据欧洲风能协会统计，2005年全球新增风力发电能力1.18万兆，比2004年增长43.4%，新增风力发电设备总价值超过120亿欧元。目前，全球风力发电装机总量已经达到5.93万兆瓦，比2004年增加25%。有专家认为，“一个世界范围内的风力发电高潮已经到来”。一些专家预计，“到2020年，风力发电将提供全世界电力需求的10%”。特别是今后10年将是风力发电大发展时期。汉堡展览公司公布的《2006年风能研究》显示，今后10年，风能产业将一直保持强劲的增长势头。从现在起到2014年，全球风力发电新增装机容量将达到15.1万兆瓦，这将是目前全球风力总量的近3倍。美国地球政策研究所的能源专家约瑟夫•费劳罗斯认为，风能已经在美国乃至世界，成为安全、清洁价廉的能源新选择。

　　几十年来，涡轮机桨叶越来越轻，越来越有力，这使风力装置越来越大，越来越有效。最大的叶片比自由女神像还高。某些风能技术开发商开始向天空发展。天空风能公司正在研究制造一种飞行发电机。这种装置在1.5万英尺(约4600米)的空中自转，通过电缆与地面连接。这种设备还必须要克服固定和维护引发的难题。但是，没有人怀疑，高空中的风力最强，最稳定也最富含能量。1991年后，研究人员发现，90米高的风力发电设备比过去30米高的风力发电设备能够在低速情况下获得更多且更稳定的风力。新设备产生的电力完全有可能是过去的3倍。美国能源部发表的一份报告显示，美国还拥有丰富的离岸风力资源。

　　美国地球政策研究所2006年7月6日发表的报告显示，美国风能发电装机能力已经9100兆瓦，其中仅2005年新建的风电厂的发电能力就达2400兆瓦。美国风力协会预测，到2020年，风力发电在美国发电总量中所占比重将从目前的0.6%提高到6%左右。美国能源专家认为，促进风能在美国快速发展的主要原因在于：风能技术进步与相关税收的优惠政策。美国政策规定在风电厂开工的前十年每发电一千瓦就可得到1.9美分的税收回报，这是驱动风能产业发展的关键。《美国风能生产税减免法案》于1992年通过，该法案不仅规定对风能产业发展而且对其他可再生能源开发的前10年提供减税的优惠政策。

　　从整体来看，欧洲在全球风力发电方面遥遥领先，占全球的69%。到目前为止，风力发电装机容量最大的国家是德国，为1.84万兆瓦。风力发电已占德国电力供应的6%。德国总理承诺，德国将大力开发可再生能源，其中风力发电将作为重点之一。据德国环境部的数据，目前全球前10大风力发电设备公司所生产的设备已占全球市场的93.2%。从新装机容量来看，丹麦维斯塔公司，西班牙Gamesa公司，德国Eneecon公司，美国通用电气公司和德国西门子公司名列前5位，占全球市场的81.5%。

　　丹麦计划，到2008年和2015年，风力发电将分别占全国电力供应总量的25%和35%。风力发电技术的研究方向是，实现风电机组的超大容量、智能化、高稳定性和可靠性，从而保持风电持续快速增加供应。

　　中国风能储量为32亿千瓦，可开发利用的风能约10亿千瓦，风能资源居世界首位。截至2004年底，中国已装备风力发电机1300多台，建成43个风电厂，拥有76万千瓦的风力发电规模。到2020年中国将拥有3000万千瓦的风力发电规模。

　　美国著名学者，地球政策研究所所长莱斯特﹒布朗提出了“石油峰值前期”和“石油峰值后期”的慨念。前者是指从20世纪开始以石油为全球主要能源的时期，它将随着石油产量达到最高点(即石油峰值)而结束;后者始于前者结束之时，人类在这一时期将大力开发和利用可再生能源。布朗认为，如果“后石油时代”从2006年开始，那么国际市场石油每桶100美圆的价格在今后看来还是便宜的。如果石油价格攀升到每桶150美圆或更高，人们的生活就将面临巨大挑战。关于中国的“石油蜂值后期”能源发展战略，布朗强调，一是要提高能源利用率，二是要大力发展替代能源。在风能、地热、生物能和太阳能等可再生能源中，汉克森滤芯他认为中国应集中开发风能。他估计，如果中国全力开发风能，那么今后的风力发电量可能是中国现在电力需求总量的3倍。

　　根据“十一五”规划，到2020年，中国风力发电装机容量将达到3000万千瓦和600亿千瓦时电量，占全国电力总装机容量的3%和全国电量的1.2%。中国风力资源丰富，中国的风力发电装机容量在世界上排名已从2004年的第10位上升到2005年的第8位。但是，现在我们只能成批生产国外10年前主流技术产品。2004年我国国产机组仅占18%，2005年也只有25%。中国风能协会副秘书长施鹏飞认为，2010年设定风电装机容量500万千瓦的目标，国家发改委要求70%的国产化率，从2006年到2010年，每年新增80万千瓦，而且都要正常运行发电，可利用率不低于95%，上网电量能够被电网企业全额收购并输送到大电网，从目前基础看，任务极为艰巨，必须加大支持力度又要十分谨慎，确保设备质量，防止国外发生过几千台齿轮箱被迫更换的质量事故，同时又要电网及时配套，否则新生的产业会遭到严重挫折。

　　2.3生物能开发前景广阔

　　生物质能包括自然界可用作能源供应的各种植物、人畜排泄物以及城乡有机

　　废物转化成的能源。如一吨含水量在14%以下的秸秆或2吨新鲜秸秆，其燃料热值相当于1吨标准煤。据美国《发现》月刊2006年4月号一期发表题为《变万物为燃料》的文章介绍，在大约20分钟之内，就把火鸡屠宰场的废弃物送进了密苏里州迦太基一家热转换处理厂的车间里。文章介绍，从270吨火鸡内脏和20吨猪脂中提炼出500桶燃油。美国已有22个州规定公用事业部门在10年内将使用可再生能源的发电比例提高到33%，其它州可能也会效仿。华尔街已经迫不及待地提供资金了，据新能源金融公司估计，2005年共有170亿美圆的资金流向美国的清洁能源项目，比2004年增加了89%。2006年4月3日，德国总理默克尔在制定长期能源战略会议结束后对记者说：“我们一致认为，目标是逐步减轻我们对进口能源的依赖，防止能源价格上涨”。她说：“商界已经答应，在2012年之前投资300亿欧元建设基础设施和新工厂”。她表示，从现在到2009年政府将投资20亿欧元进行能源研究，以提高可再生能源的利用。德国应用生态学研究所预计，到2020年西方发达国家生物质能发电在发电总量中所占比重从目前的1%提高到15%。到2030年、德国大约14%的能源需求，16%的电力、10%的供暖和15%的汽车燃料将由生物质能提供。

　　为了满足“石油后时代“的汽车燃料需求，科学家们在做着各种研究与开发，各种汽车燃料的替代方案，象一幅幅美丽的图画展示在人们的面前，其中最引人关注的是乙醇燃料已经进入千家万户，在规模地应用到百姓实际生活之中。

　　作为一种新型的替代能源，车用乙醇汽油在国外的生产和使用已有较长时期。美国推广使用车用乙醇已有近30年的历史。1979年美国制定了联邦政府的“乙醇发展计划”，开始大力推广使用含10%乙醇的混合燃料。

　　所谓车用乙醇燃料，主要是以玉米等农作物为原料提炼乙醇(酒精)，并将乙醇燃料和汽油以适当比例调配成一种新型清洁的车用燃料。20世纪70年代，美国已开始利用其耕地多、玉米产量大的优势，以玉米为原料生产车用乙醇燃料。美国农业部首席经济学家凯斯?柯林斯最近指出：“我们的农业经济正因为乙醇燃料工业发生着翻地覆天的变化“。目前，燃料乙醇已成美国玉米用量的第三大产业。乙醇生产每年大约消耗美国国内玉米产量的11%和高粱产量的12%。2004年美国累计有12.6亿蒲式耳的玉米用于乙醇产业。美国是全球玉米出口大国，出口玉米占全球玉米出口的的70%。柯林斯估计，2006年美国乙醇产业的玉米用量可能首次超过其出口量。据美国可再生燃料协会统计，2004年乙醇生产的各个相关环节共在美国创造了14.7万个就业机会，使美国国民家庭收入增加了44亿美圆;2005年乙醇产业帮助增加了15.3万个工作岗位，使美国家庭收入增加了57亿美圆。美国现有的乙醇生产企业每年为美国带来251亿美圆的生产总值，其日常运作和新生产能力建设，每年为美国联邦政府带来13亿美圆的税收和为州政府以及地方政府带来12亿美圆的税收。2005年美国生产乙醇160亿升，仅占本国汽车油耗的2%。但是，目前美国大部分汽车可以不经改造，就可以直接使用含有10%乙醇的汽油，美国约有500万辆混合燃料汽车可以使用乙醇和汽油分别占85%和15%的E85混合燃料。由玉米生产的乙醇现在已占据美国3%的汽车燃料市场。据美国能源部的一项预测，到2030年，美国汽车燃料消费结构中将有30%是乙醇燃料。

　　拉美国家都在积极寻找和开发石油的替代产品。在利用乙醇作为汽车方面，巴西更是开创了一条成功之路。巴西是个大国，又是石油资源贫乏的国家之一，因此，巴西政府禁止消费不含乙醇的汽油。巴西最适宜种植乙醇燃料的原料甘蔗，从20世纪70年代开始大力促进乙醇燃料的发展，巴西甘蔗产量的43%用于生产乙醇，而乙醇消耗量的92.5%用于交通，巴西是世界上惟一不使用纯汽油做汽车燃料的国家。到2004年，巴西汽车燃料中的乙醇比例已经达到15.42%，巴西的乙醇产量达到146亿升，其中国内消费122亿升，出口超过23亿升。目前巴西国内路上行使的汽车中有130万辆是双燃料汽车，能提供乙醇的加油站遍布全国。乙醇燃料的迅速发展改变了巴西的经济结构，减少对进口石油的依赖，使一些农村因种植甘蔗而致富。

　　2.4地热、海洋能、和水力发电潜力巨大

　　地热能是蕴藏在地下岩石和流体中的热能，蕴藏量相当于全球煤炭储量热能的1.7亿倍，可供人类消耗几百亿年。

　　地热能可用来发电或为建筑物供热和制冷。地热发电的相关技术已经基本成熟，并已进入商业开发和应用阶段。目前，全世界已有300座地热发电站，总装机容量约1104MW，分布在20多个国家，其中美国占40%。正在运营的地热电站主要采用水蒸汽发电或双循环发电， 全流发电和干热岩体发电正在研究之中。地热能将成为未来最重要的能源之一。

　　海洋能包括潮汐能、波浪能和盐差能等，2020年后，全球海洋能的利用率将是目前的数百倍。海洋被称为未来的“能量之源”。水电是指通过捕获水流动的能量发电。据统计，迄今世界上已有24个国家的90%的电力来自水电，有1/3的国家的水电所占比重超过50%。美国水力发电能力已占全国总发电能力的11%，在美国可再生能源中，水电占85%。美国国家水力发电协会指出，水电是21世纪之后上种与人共处的、自然的、低成本的、有效的、有利于环境的电力资源。