我國可再生能源發展戰略目標

人類對化石能源的過度消耗催生了能源危機、環境污染和地球變暖等問題，應對的方法主要有三條。

一是要像愛護自己的生命和身體那樣，全面珍惜、大力節約能源和資源。要從國家層面頂層規劃設計好化石能源消耗的“天花板”，不得突破。根據工程院的研究報告，我國近、中、長期能源總需求應分別控制在以下指標之內：2020年、2030年和2050年分別為40億噸、45億噸和50億~55億噸標準煤。

二是要像精心呵護能源大廈之基石一樣,強力實施煤炭的科學生產和清潔、高效、低碳利用。以2008年我國煤炭消耗量27.4億噸粗略估計，2010年~2050年的40年間，將累計消耗1000多億噸煤炭，煤炭是“主宰”能源、環境與地球變暖的能源大戶，在整個21世紀必須予以第一重點關注。

三是要像全力培養“祖國第二代”那樣，全力發展核能、可再生能源，加快對常規化石能源替代的步伐。用好“今天的太陽”，節約“昨日的陽光”,必須規劃好非化石能源發展的“剛性目標”。

根據中國工程院的研究報告，我國可再生能源發展的戰略目標是：近期，即到2010年前后，含水能可提供約3億噸標準煤的能源，接近全國能源需求的10%，可再生能源是補充能源；中期，即到2020年前后，含水能可提供約5.1億~7.3億噸標準煤的能源，占全國能源需求的12%~18%，可再生能源是替代能源；長期，即到2030年前后，含水能可提供約7.3億~11億噸標準煤的能源，約占全國能源需求的16%~24%,可再生能源將成為主流能源之一；遠期，即到2050年左右，含水能可提供約11億~19億噸標準煤的能源，約占當時全國能源需求的23%~40%,可再生能源的戰略定位是主導能源之一。

可再生能源是能源多樣化、清潔化、本地化和低碳化的主力軍，可以說，誰領導了可再生能源的發展，誰就領導了未來的世界能源。

在上述嚴峻形勢和繁重任務的條件下，我們應當在重視節能和加強煤炭科學發展的同時，以全民的視角、戰略的眼光，認真思考可再生能源發展的戰略意義、機遇、挑戰和對策。

可再生能源發展需解決五大問題

可再生能源有廣闊的發展前景，但現階段存在一些問題，當前需要重點解決以下五個方面問題。

第一，大型風電場和電力系統如何做到和諧共贏發展，而不是風電一馬當先跑在前面，電網跟不上，結果發電能力受到了限制。

風電的特點是隨風而動，有風就有電，時間不穩定，地區不穩定，而中國風電資源主要集中在西部地區，遠遠偏離于東部經濟發達地區。因此，風電和電網的協調發展必須采取四個方面的綜合措施加以解決，而且肯定可以解決。

首先，發電側的措施有：第一，進行大范圍風電預測，統一調度，建立電網運行與數值天氣預報網絡體系，隨時隨預測一兩分鐘后風電的精度，大大減少不穩定性。第二，與其他電源(蓄能)互補，如風水互補、風光互補、風氣互補與風蓄互補。第三，依靠提高常規機組的調峰性能,擴大抽水蓄能機組調峰能力。第四，提高風電場的可控、可調水平。第五，與供熱機組統一規劃。第六，風電場投運后的持續后評估，完善風電場設計和預報精度。

目前我們正在開展抽水蓄能與風電配合運行的經濟研究，中國水利規劃設計院研究表明：初步估計2020年~2030年我國抽水蓄能電站的規模在6000萬~9000萬千瓦，1億~1.5億千瓦之間。已有資源量可以支撐這個目標，要抓緊各地區抽水蓄能電站選點規劃、合理布局。
 

其次，在用電側，可將間歇性風電直接應用于風電基地區域的高能耗產業，或海水淡化、制氫等；同時利用電動汽車和混合動力汽車，智能利用風電電力，可降低油耗15%～50%以上。

再次，在輸電側，應加強電網對風電適應性的建設，發展智能電網；發展柔性/輕型直流輸電等新型輸電技術。

最后，加強標準和政策的制定，建立風電入網國家標準和強制性檢測制度，完善技術標準體系，確保質量，同時建立國家級可再生能源研究中心、重點實驗室和風電試驗基地。

通過上述努力，可以做到使“不穩定”的風電，通過“自補、互補、他補”等發電側的措施，達到風電出力基本穩定的目的，減少對電網的干擾；通過“自用、他用、智能用”等用戶側的措施，達到更多消納“不太穩定”的風電的目的。

第二，風電制造業健康、高質量發展，不光看數量，還要看質量與核心技術的掌握程度。

目前風電制造設備呈現大型化的發展趨勢：單機容量持續增大，5000千瓦和6000千瓦已經投入運行；風電設備的運行條件為非定常、非均勻載荷，惡劣氣候環境，而且要求其運行20年甚至更長時間。針對多兆瓦級風電機組設計和制造技術，近期三五年之內必須下大力氣，以國家支持、企業為主解決關鍵問題，才能為將來的大發展鋪平道路、掃清障礙。

第三，光伏電池降低成本和擴大國內市場。

對光伏發電而言，拓寬市場的關鍵是把造價降低。

現階段，常規電價以每年6%的速度上升，而光伏發電以每年8%的速度下降，預計到2015年，光伏電價可以達到0.6元~0.8元，當時常規電價將漲到0.6元。光伏發電經過5~10年的努力完全可以跟常規電價進行競爭。而目前的現狀是我們國家已有的光伏項目報價偏低。

光伏發電要達到平價上網，首先必須提高電池效率，盡管無錫尚德“冥王星”技術已經兩次奪得世界冠軍，但整體上看我國和世界水平相比還有很大的差距。以單晶硅為例，我國目前可以做到其效率是20.4%，而國外比較好的水平是24.7%。其次，必須提高高精硅材料利用效率，目前英利可以做到每瓦太陽能電池硅材料用量僅5.8克，相當于180微米厚太陽電池的硅材料用量僅為9克。第三，需優先發展城鎮分布式太陽能發電。我國太陽能資源豐富。現有大約435億平方米建筑面積，屋頂面積85億平方米，加上南立面大約共有180億平方米面積可以利用。其中20%安裝太陽電池，平均每平方米安裝60Wp，可安裝200GWp光伏發電設備。沙漠(包括戈壁及沙漠化土地)面積有約130萬平方公里，按1平方公里安裝40MWp太陽光伏電池，利用3%~4%的荒漠即可安裝2000GW。總計我國技術可開發的光伏發電裝機容量為22億kW。到目前為止，僅開發利用了0.01%。

在能源、環境、溫室氣體共同的壓力下，各國紛紛調高了太陽能發電的發展目標。從國際形勢的發展可以看出，太陽能發電有可能在未來更短的時間內實現商業化競爭，并在2030年前后就可以對世界能源供給和能源結構調整作出實質性的貢獻。

與國外相比，我國的光伏發電發展速度偏慢，我認為至少應該爭取2020年達到3000萬千瓦裝機容量。

光伏發電的發展需要政策支持。日本德國政府都在實行高額補貼，我國也應如此，如果按光伏電價和常規電價的差值計算進行補貼的話，將來需要535億元人民幣，大約相當于我國每年進口8000億元人民幣石油價格的7%。

第四，中低溫光熱利用與建筑結合。

太陽能光熱低溫利用與建筑結合一定要納入城市建設標準。城鎮應強制推廣生活熱水使用太陽能，20米以下的新建建筑必須安裝太陽能熱水系統；同時建立強制性國家標準、規范，農村安裝太陽能熱水器實行財政補貼。

第五，生物質利用重點是生物質液體燃料，發電利用要因地制宜。

最后我認為，水電一定要大力發展。每建設1千瓦水電每年可節省1億噸標準煤的化石能源。中國目前的水電裝機是2億千瓦，如果到2020達到3.4億~4億千瓦的話，僅僅這一項就可節約4億噸標準煤。2050年后，煤電、核電和可再生能源三駕馬車將會并立支撐起中國的能源發展。□中國工程院院士 黃其勵