未來二三十年，將是能源生產(chǎn)消費方式和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整變革的關(guān)鍵時期。人們將致力構(gòu)建綠色低碳、高效智能、多樣共享的可持續(xù)能源體系。風(fēng)、光、生物質(zhì)、地?zé)?、海洋等可再生能源將快速增長，至2035年形成天然氣、石油、煤炭、核能、可再生能源為5大支柱的新格局。
到21世紀(jì)中葉，可再生能源將超越化石能源+核能，成為一次能源的主體，化石能源開發(fā)利用將更趨高效低碳。由于傳統(tǒng)油氣資源日趨緊缺，人們注重非常規(guī)油氣資源開發(fā)、煤的清潔利用，發(fā)展以安全可靠、高效低碳、包容協(xié)調(diào)、負荷適應(yīng)、優(yōu)質(zhì)服務(wù)為目標(biāo)的智能電網(wǎng)。根據(jù)BP2014年報告預(yù)測，到2035年，全球能源消費將比2013年增加41％，年均增長1.5％，其中95％將來自新興經(jīng)濟體，增速略低于前25 年的速度，能源強度下降的主要原因是技術(shù)與管理創(chuàng)新、能效持續(xù)提高，中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、發(fā)展方式轉(zhuǎn)變?nèi)〉贸尚А?/div>
展望未來，在全球競爭中能效將繼續(xù)提高，能源供給增量中可再生能源、非常規(guī)天然氣將占主要部份，至2035年可再生能源（除水電外）在一次能源消費結(jié)構(gòu)中將超越核能和水能。歐洲可再生能源占發(fā)電比例將超30％繼續(xù)領(lǐng)跑全球，中國將繼續(xù)保持可再生能源裝機總量和增長最快的國家。
據(jù)BP預(yù)測，因頁巖氣革命，美國將實現(xiàn)能源自給，而中國、歐洲等將突破資源地質(zhì)和技術(shù)困難，實現(xiàn)非常規(guī)天然氣增長。受日本福島核災(zāi)難影響，德國、瑞士、意大利等歐洲國家將先后棄核，日本對重啟核能爭論而不定，OECD國家核能將維持總量大體持平，新興經(jīng)濟體國家將成為核能發(fā)展主體。由于汽車保有量以每年千萬輛計速度增長及石
化工業(yè)持續(xù)增長，中國、印度油氣進口依存度將繼續(xù)上升。全球CO2排放將增長29％，多數(shù)將來自新興經(jīng)濟體，中國將繼續(xù)保持全球最大排放國，隨著能源強度下降及天然氣、可再生能源在一次能源消費中比例上升，
碳排放增長將有所放緩。
盡管世界各能源組織對未來能源增長和結(jié)構(gòu)調(diào)整的預(yù)測數(shù)據(jù)各有不同，但大趨勢一致：能源消費增長主要來自新興經(jīng)濟體，供給增長主要來自風(fēng)能、太陽能等可再生能源和頁巖氣等非常規(guī)天然氣，煤炭在一次能源中的比重將顯著下降。2050年清潔、可再生能源所占的比重將達到 65％，至21世紀(jì)末將達至80％以上，其中風(fēng)能、太陽能占比將可能分別達到45％、75％。頁巖氣、天然氣水合物等非常規(guī)能源將繼續(xù)高效開發(fā)利用，但油、氣燃料在一次能源中的地位將逐步被可再生能源轉(zhuǎn)化而來的氫能代替，21世紀(jì)中葉人類將迎來“清潔、可再生能源時代”。各國也將真正進入能源自主自立的新時代。
在中國，黨的十八大確立了2020年在轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式取得重大進展，在發(fā)展平衡性、協(xié)調(diào)性、可持續(xù)性明顯增強的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)國內(nèi)生產(chǎn)總值和城鄉(xiāng)居民人均收入比2010年翻一番，全面建成小康社會，到21世紀(jì)中葉新中國成立100周年時，基本實現(xiàn)現(xiàn)代化的目標(biāo)。強調(diào)要推動能源生產(chǎn)和消費革命，控制能源消費總量，加強
節(jié)能降耗，支持節(jié)能低碳產(chǎn)業(yè)和新能源、可再生能源發(fā)展，確保國家能源安全。要以解決損害群眾健康突出環(huán)境
問題為重點，強化水、大氣、土壤等污染防治。堅持共同但有區(qū)別的責(zé)任原則、公平原則、各自能力原則，同國際社會一道積極應(yīng)對全球氣候變化。要更加自覺地珍愛自然，更加積極地保護生態(tài)，努力走向社會主義生態(tài)文明新時代。
能源不僅是保障中國經(jīng)濟安全和持續(xù)繁榮、社會文明進步的重要基礎(chǔ)，能源結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)消費水平也直接關(guān)系到人民生活品質(zhì)和生態(tài)環(huán)境保護修復(fù)。從總體來看，中國能源發(fā)展存在需求巨大、增長快速、結(jié)構(gòu)失衡、效率偏低、污染嚴重等矛盾，是中國經(jīng)濟社會持續(xù)健康發(fā)展的制約因素。我們必須清醒地認識這些問題和挑戰(zhàn)，必須抓住世界新科技革命和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的機遇，轉(zhuǎn)變觀念，求真務(wù)實，開拓創(chuàng)新，自主自立，走出一條符合國情的綠色低碳、智能安全的可持續(xù)發(fā)展能源之路。也是保障國家能源安全的必然要求。在堅持節(jié)能增效放在首位的同時，大力發(fā)展可再生能源是必然選擇，使之到2020年占一次能源消費的比重達到15％，2035年達至30％。今后10~15年中國仍將是可再生能源發(fā)電總量增幅最大的國家，增長量可能超過歐盟、美國和日本增量之和。
一是創(chuàng)新發(fā)展太陽能。按照《可再生能源發(fā)展“十二五” 規(guī)劃》提出的目標(biāo)，未來5年內(nèi)中國太陽能屋頂電站裝機規(guī)模將達現(xiàn)有規(guī)模的10倍。中國光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平進一步提升，產(chǎn)品成本將持續(xù)下降，國際競爭力不斷增強，核心技術(shù)不斷取得突破，生產(chǎn)工藝持續(xù)優(yōu)化，過去10年轉(zhuǎn)化效率以年均 0.5％的速度遞增，規(guī)模生產(chǎn)穩(wěn)定性逐步提高。目前，中國單晶和多晶硅電池產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化效率已分別達到18.5％和 17.3％，一線光伏企業(yè)已分別達到20％、18％以上。薄膜電池（硅基、CIGS、CdTe、GaAs等）的轉(zhuǎn)換效率達到6%~8%，有望以年均1%~1.5%的速率提升，5年內(nèi)有望達16%~18%，其功率衰退問題已得到解決。薄膜電池重量輕、材料消耗少，弱光轉(zhuǎn)化率高，在陰天也能發(fā)電，而受到重視。多結(jié)化合物太陽能電池（GaInP/GaAs/Ge）光電轉(zhuǎn)換效率可達41％，理論極限可達至70％，聚光光熱轉(zhuǎn)換效率可達至80％。2013年中國新增光伏裝機達12GW，同比增長232％，接近歐盟新增光伏裝機總量。
至2013年底，中國累計光伏裝機已達19GW。2014年中國計劃安裝量為14GW（地面光伏電站6GW、分布式光伏電站8GW），到2020年光伏裝機容量將達到30GW，占發(fā)電裝機總量比達1.83％。2030年將達100~200GW，將占比4.3%~ 8.6％。www.solarzoom.com發(fā)布的數(shù)據(jù)表明，2009—2012年，中國一線晶硅光伏企業(yè)組件制造成本下降了50％以上，降至 0.59美元/W，今后3年將致力于再下降30％至42美分/W。
2013年中國太陽能熱水器保有量為31000萬m2，同比增長20.3％，占全球64％，而排名后9位的國家總和也不過 23％。太陽能熱水器為提高人民生活質(zhì)量，替代煤電消費、節(jié)能
減排做出了貢獻。隨著中高溫太陽能熱水器的開發(fā)以及太陽能與建筑一體化技術(shù)日益完善，太陽能熱水器不再局限于提供熱水，正逐步向取暖、制冷、烘干和工業(yè)應(yīng)用拓展，
市場潛力巨大。2008年起全球光熱發(fā)電快速發(fā)展，以年均 49.7％速率增長，至2013年底全球累計裝機容量4663MW，中國累計裝機容量21MW。人們已開始致力研發(fā)光伏、光熱融合組件，不但能使太陽能轉(zhuǎn)換利用總效率達至80％以上，而且能更好地滿足用戶對電、熱（冷）能利用的綜合需求，在分布式太陽能應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展?jié)摿薮蟆?/div>
二是大力發(fā)展風(fēng)能。風(fēng)力發(fā)電是當(dāng)前成本相對最低、技術(shù)相對成熟且最具規(guī)?；l(fā)展?jié)摿Φ目稍偕茉础Ｓ绕涫窃诋?dāng)前治理霧霾和減排溫室氣體的嚴峻形勢下，中國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整需要提速，風(fēng)能等可再生能源的發(fā)展目標(biāo)需要重新評估和提高，才有可能在替代化石能源進程中發(fā)揮更大作用。風(fēng)電技術(shù)發(fā)展已由傳統(tǒng)雙饋型風(fēng)機逐步轉(zhuǎn)向直流驅(qū)動型，采用可調(diào)葉片和新型復(fù)合材料葉片等，為適應(yīng)海上風(fēng)電需要，單機功率更大，由1.5~4MW增至6~8MW。產(chǎn)品質(zhì)量可靠，發(fā)電成本穩(wěn)中有降，已低于油電與核電，接近煤電，歐盟對海上風(fēng)電繼續(xù)給予約合3.5歐分/kW·h的啟動補貼。2013年全球風(fēng)電新增裝機35GW。中國新增裝機16.1GW，新增并網(wǎng) 14.5GW。至2013年全國累計并網(wǎng)容量77.16GW，發(fā)電量 134.9TW·h，約占年總發(fā)電量的2.5％，已超越核電成為第三大
電力來源。在快速發(fā)展陸上風(fēng)電的同時，中國海上風(fēng)電也取得了突破性進展，至2013年底，全國海上風(fēng)電項目累計核準(zhǔn)建設(shè)規(guī)模約2.22GW，建成390MW，主要分布于
江蘇、上海、
浙江。未來15年中國風(fēng)能仍將以年均新增裝機18~20 GW的速度發(fā)展，到2020年可望實現(xiàn)總裝機量200~320 GW。但由于技術(shù)與體制原因，2009、2010年以來有大量風(fēng)能裝機因不能并網(wǎng)而棄風(fēng)，在采取了
政策和技術(shù)措施后，棄風(fēng)現(xiàn)象已逐年改善，但2013年全國“棄風(fēng)”損失仍達16.2TW·h，形勢依然嚴峻。光風(fēng)貯互補、消納利用、并網(wǎng)輸電、風(fēng)電設(shè)備制造等成為風(fēng)能創(chuàng)新發(fā)展和投資的熱點。
三是繼續(xù)開發(fā)水能。2013年中國新增水電裝機近2993 萬kW，水電總裝機超過2.8億kW，開發(fā)程度已達48％。中國不但是世界水電裝機第一大國，也是世界上在水電建規(guī)模最大、發(fā)展速度最快的國家。中國已全面掌握80~100萬kW等級水力發(fā)電機組和千萬kW等級超大水電站工程建設(shè)先進技術(shù)。未來應(yīng)在依據(jù)國家、區(qū)域經(jīng)濟社會和電力發(fā)展規(guī)劃，扎實做好待建電站的水文、地質(zhì)、生態(tài)，選址、移民等綜合評估和科學(xué)論證的基礎(chǔ)上、加快西部大中型水電站建設(shè)、中東部中小型水電站和抽水蓄能電站建設(shè)。到2020年，全國水電總裝機容量可達4.2億kW，其中常規(guī)水電裝機容量3.5億kW，抽水蓄能電站裝機容量7000萬kW，水力資源開發(fā)率達80％。
四是因地制宜發(fā)展生物質(zhì)能。當(dāng)前在世界能源消耗中，生物質(zhì)能約占總能耗的14％，在發(fā)展中國家可占35％以上。美國、巴西等國生物質(zhì)能源利用已具相當(dāng)規(guī)模，2013年美國生物質(zhì)能源占一次能源消費的比例已超過4％。巴西生物源乙醇燃料已占該國汽車燃料的50％以上。國際自然基金會 2011年2月發(fā)布的《能源報告》認為，到2050年全球?qū)⒂?0％的工業(yè)燃料和工業(yè)供熱都將采用生物質(zhì)能源。中國生物質(zhì)能資源豐富，現(xiàn)階段可開發(fā)利用資源主要為生物質(zhì)廢棄物，包括農(nóng)林業(yè)廢棄物、禽畜人糞便、工業(yè)有機廢棄物和城市固體有機垃圾、工業(yè)有機廢水、餐廚廢棄物和城鄉(xiāng)生活污水等。生物質(zhì)能源傳統(tǒng)技術(shù)也比較成熟，“十二五”期間，將通過合理布局生物質(zhì)發(fā)電項目、推廣應(yīng)用生物質(zhì)成型燃料、穩(wěn)步發(fā)展非糧生物液體燃料、積極推進生物質(zhì)氣化工程，到 2020年，中國生物質(zhì)發(fā)電總裝機容量達到3000萬kW，生物質(zhì)固體成型燃料年利用量達到5000萬t，3億農(nóng)村居民生活燃氣主要使用沼氣，年利用量達到440億m3，生物燃料乙醇年利用量達到1000萬t，生物柴油年利用量達到200萬t。預(yù)計2050 年中國生物質(zhì)發(fā)電量可達到5900億kW·h，占當(dāng)年能源需求總量的4％以上。生物燃油將替代30％石油消費。生物源燃料動力發(fā)電機還可以在高比光、風(fēng)能接入的局域電網(wǎng)中發(fā)揮調(diào)節(jié)穩(wěn)定作用。
五是積極發(fā)展氫能。氫能是21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ亩吻鍧嵞茉?。氫燃燒的熱?dāng)量，約為汽油的3倍，酒精的3.9 倍，焦炭的4.5倍。燃燒的產(chǎn)物只是水，是最清潔的能源。氫既可以燃燒產(chǎn)生熱能，在熱力發(fā)動機中轉(zhuǎn)變機械功，也可以用于燃料電池轉(zhuǎn)化為電能，可以替代汽油、柴油、天然氣等液體和氣體燃料，而只需對現(xiàn)有內(nèi)燃機、燃汽輪機稍加改裝即可使用。氫資源豐富，可以由水制取，演繹自然物質(zhì)的循環(huán)持續(xù)利用。如把海水中的氫全部提取出來，將是地球上所有化石燃料熱量的9000倍。如果用太陽能、風(fēng)能制氫，就等于把無窮無盡的、分散的太陽能、風(fēng)能轉(zhuǎn)變成了高度集約、可分配、可移動使用的清潔能源，意義不言而喻。太陽能、風(fēng)能制氫的方法有太陽能熱分解水制氫、太陽能、風(fēng)能發(fā)電電解水制氫、陽光催化光解水制氫、太陽能生物制氫等。1970年，美國通用汽車公司技術(shù)研究中心提出“氫經(jīng)濟”概念。20世紀(jì) 70年代以來，世界上許多國家和地區(qū)廣泛開展了氫能研究。氫能技術(shù)在美國、日本、歐盟等國家和地區(qū)已進入系統(tǒng)實施階段。美國政府已明確提出氫計劃。20世紀(jì)90年代中期以來，為應(yīng)對大氣污染、全球氣候變化，對零排放
交通工具、替代石油進口的需要，儲存可再生電能供應(yīng)的需求等增加了氫能的吸引力。中國對氫能的研究與發(fā)展可以追溯到20世紀(jì) 60年代初，為發(fā)展航天事業(yè)，發(fā)展火箭燃料的液氫的生產(chǎn)、發(fā)展氫氧燃料電池。將氫作為能源載體和新的能源系統(tǒng)發(fā)展，是從20世紀(jì)70年代開始的。氫能技術(shù)已被列入中國《（能源領(lǐng)域）科技發(fā)展規(guī)劃》。
六是在確保安全的基礎(chǔ)上高效發(fā)展核電。作為一種安全可靠、清潔低碳的能源，核能已被越來越多的國家所接受和采用。半個多世紀(jì)以來，根據(jù)能源市場的需求發(fā)展，以提升安全性、經(jīng)濟性、燃料利用率以及防止核擴散為目標(biāo)，發(fā)展出諸如壓水堆、沸水堆、重水堆、氣冷堆、石墨水冷堆、快中子堆等多種堆型。通過技術(shù)改進升級，經(jīng)濟性、安全性不斷提升，目前正在運行的核電站絕大部分屬“第二代”核電，累計已取得超過13000堆年安全運行經(jīng)驗，業(yè)績良好。其中壓水堆是主力堆型，約占裝機總量的65％。20世紀(jì)90年代起美國、歐洲等開始發(fā)展有更高安全性和經(jīng)濟性、機組額定功率 1000~1500MWe、可利用因子>87％、換料周期18~24月、電站壽命更長、建設(shè)周期較短、能與聯(lián)合循環(huán)的天然氣電廠競爭、技術(shù)更先進的第三代核電系統(tǒng)（以美國西屋公司非能動先進壓水堆AP1000、歐洲先進壓水堆EPR為代表），經(jīng)近20年努力，技術(shù)已趨成熟。中國引進的美國非能動AP1000及法國 EPR都屬于第三代核電系統(tǒng)，在引進消化吸收的基礎(chǔ)上再創(chuàng)新形成了中國CAP-1000，并已成為全球第三代核電站在建規(guī)模最大的國家。更加前瞻的研究還有致力提升核燃料利用率的混合堆研究、本征安全新堆型研發(fā)，釷基反應(yīng)堆研發(fā)、可控聚變反應(yīng)堆技術(shù)的發(fā)展探索等。據(jù)國際原子能機構(gòu)預(yù)測，到2030年全球的核電裝機容量至少增加40％。1979年美國發(fā)生三里島核電站事故、1986年蘇聯(lián)發(fā)生切爾諾貝利核電站事故、2011年日本發(fā)生福島核電站事故后，公眾要求進一步提高核電的安全性，核電安全標(biāo)準(zhǔn)將進一步提升。中國確定了“在確保安全的基礎(chǔ)上高效發(fā)展核電”的方針，規(guī)劃至 2020年核電容量將達到40GW，占當(dāng)時電力總?cè)萘考s4％。 2030年，總裝機容量達到2億kW，核電裝機容量占10％， 2050年核電占總裝機容量的16％，成為列可再生能源之后最大的清潔能源。
未來中國清潔、可再生能源的發(fā)展戰(zhàn)略大致可分為3個發(fā)展階段：第一階段，到2020年，風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿刃屡d可再生能源技術(shù)初步達到商業(yè)化水平，清潔、可再生能源占一次能源總量的20％以上；第二階段，到2035年，風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿刃屡d可再生能源技術(shù)基本實現(xiàn)商業(yè)化，清潔、可再生能源占一次能源總量的30％以上；第三階段是全面實現(xiàn)可再生能源的商業(yè)化，大規(guī)模替代化石能源，到2050年清潔、可再生能源在能源消費總量中達到 50％以上。
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