1.2 中国清洁能源产业发展现状与特征

我们对“能源”这个词并没有一个标准的定义，其相关的解释约有20种。在《大英百科全书》中对能源做出了以下定义：“能源是一个专业化名词，阳光、流水、风以及所有燃料都包括在内，人类通过一定的转换方式将它转变为自己所需要的能量。”而中国的《能源百科全书》中这样定义能源：“能源是通过直接或者转换的方式提供给人类需要的光、热和动力等任何一种形式的能量载体。”从以上定义可以得出结论：能源的存在形式多种多样，并且可以在特定的条件范围内在不同的形式中转换。简单点说，能源就是我们可以从自然界中获得的所有物质资源，并且它可以以各种形式来提供给人类。

如果按照基本形态分类，能源可以分为一次能源和二次能源。一次能源主要指自然界中的资源未经加工转换的能量，又称天然能源，如煤炭、石油、天然气和水能等。二次能源指由一次能源加工转换而成的能源产品，如电能、煤气及各种石油制品等。一次能源又可分为可再生能源（风能、水能及生物质能）和不可再生能源（煤炭、石油、天然气和油页岩等）。能源分类示意图如图1-3所示。

如果从环境保护的角度来看，清洁能源可分为狭义和广义两种。狭义清洁能源主要包括在开发和使用阶段并且在后续排放的各个阶段内都不会对环境产生污染与损害的能源。如果仅是在开发与使用阶段不对生态环境产生损害，那么这种能源就是我们常说的广义清洁能源。即便清洁能源对环境产生损害，也是非常罕见的，远远低于传统的化石能源。广义清洁能源一般包括风能、太阳能、地热能、生物质能与天然气等。而清洁能源也可分为可再生清洁能源和不可再生清洁能源。可再生清洁能源很常见，在开发和运输过程中几乎无污染或很少受到污染，如太阳能、风能、水能和海洋能等。这些就是我们平常所说的自然馈赠能源，取之不尽，用之不竭，也是最理想的能源。与其相反的是不能重复利用的不可再生清洁能源，它对环境的损害远不及化石能源大，换句话来说，不可再生清洁能源可以缓解传统能源给环境造成的极大污染。

日益短缺的传统能源与其严重的污染性和全球对能源的需求日益增长相矛盾，解决这一难题的有效渠道就是发展清洁能源。我国在新能源储量上有着先天的优势，自然资源十分丰富，若加以大力开发并拓宽其应用范围、努力更新技术，将有利于国家的积极发展和气候的改善。

在党的十八大以后，我国的能源消费结构发生了重大改变，并提高了转变能源的利用方式的速度。煤炭消费比例累积下降1.86%，由2015年的63.66%降至2016年的61.8%；全国的煤炭产量下降7.9%，是从开始追踪该数据的1981年以来的最大年度降幅。与此同时，清洁能源消费占全部能源消费的比例大幅度提升。我国在生产与制造、居民日常取暖、交通运输等领域有序地推进电能替代和天然气替代，且其替代范围不断扩大，与其相对应的是二氧化碳排放量有所下降。2016年，我国二氧化碳排放量较2015年的9164.5百万吨连续第二年下降，为9123.0百万吨（见图1-4），但其占全球排放量一直居高不下，为27.3%。

最近几年，以清洁能源的投资额进行排名，我国始终位于世界首位。与此同时，以各类清洁能源的相关装置的装机量和产出量进行排名，我国也都为世界第一。较传统能源行业来说，清洁能源对研发与投入的要求更高，相应的准入成本也高，与此对应的便是利润较低，可以说是几乎无利可图。由此，我国最近颁布的政策对清洁能源行业的支持和补贴较大，其中国有资本占了大多数。但随着清洁能源行业平稳有序的发展，最近几年的补贴政策也发生了相应的改变，逐渐重视并鼓励清洁能源市场的自主调节能力。光伏风电的平价上网和新能源汽车的补贴退税等政策都显著地展现了这一政策的影响。

除此之外，政府对能源的发展依旧倾向于绿色低碳，而相应的政策也明确地表明了对清洁能源行业支持的态势。希望未来的能源结构是以清洁低碳能源为主，高效利用的化石能源为辅。逐步降低煤炭消费占总能源消费的比例，并鼓励使用天然气和非化石能源，从而大幅度地降低二氧化碳的排放量，改善能源生产结构与布局，促进我国生态文明的建设。

在能源效率不断提高的同时，能源科技创新也取得了很大的成效。能源发展的大方向为：加快技术设备创新示范项目的建设，使一批自主关键技术成为世界先进技术，重大核心设备取得突破，逐步实现清洁、低碳、安全、高效的发展。从能源发展绩效指标可以看出，我国能源产能利用率明显提高，清洁能源将会有不可估量的未来。

我国各省份新能源领域相关产业的发展速度也不平衡，这种不平衡主要表现在能源转化过程的发展上，其主要与资源状况、经济发展水平、节能减排压力等有关。一般而言，“三北”地区的新能源开发量虽然相对较高，但废弃率也较高，资源吸收率较低。我国东南部的新能源相关产业发展则相对缓慢，对传统能源的依赖程度较高。

1.2.1 中国核能产业发展现状与特征

核能又称为原子核能，是在核反应过程中从原子核中释放出来的能量，具体有三种形式，分别是核裂变、核聚变和核衰变。核电站就是利用核能来大规模生产电力的发电站，而核电站中所用的主要核燃料的有效成分是铀235，据测试，如果让1千克铀235的原子核全部发生裂变，则它释放出的能源约等同于2700吨标准煤完全燃烧所释放出的能量。根据新能源概念的定义，新能源与核能属于包含关系，也就是说核能属于新能源的一种，也是一种清洁能源。因其具有耐久性、经济性、安全性和清洁性等特点，被广泛认为是最具发展价值和发展潜力的新型能源。

1．起步慢，发展猛，空间大

中国核电的快速发展始于20世纪80—90年代，1993年在全球电力供应中的占比就已高达17%。2011年日本福岛核事故发生后，世界各国开始重新审视其能源政策，部分国家将能源发展的重心转向可再生，尤其是非水电可再生能源的开发利用。以法国为例，作为全球唯一以核能为主要电力供应来源的国家，法国计划到2025年，将核电占比由目前的75%降至50%。而针对现阶段我国的发展情况，核能在当前是一种较理想的过渡能源，因此，我国制定了发展核电能源的总体方针，在未来相当长的一段时间内，要积极、稳妥地发展核能，使核电占我国总发电能力的比例逐步增加。

尽管中国的核电开发起步较晚，从20世纪80年代开始建设核电站，但其发展速度迅猛，运行性能已经超过世界平均水平。随着核电技术的加速应用和国内生产比例的稳步提高，中国核电产业在2013年左右逐步发展为批量、大规模、集约化生产。在2018年中国核能可持续发展论坛上，中国核能源工业协会发表了《中国核能发展报告》（2018）蓝皮书，其中我们可以看到：到2017年年底，全国共有37台商运核电机组投入运行，装机容量3581万千瓦，全国发电量2474.69亿千瓦时，占全国发电量的3.94%，居世界第三位，具体生产情况如表1-2所示。

截至2017年12月31日，全球拥有454台在运商业核动力反应堆，另外还有54座商用核动力反应堆在建，其中部分国家在运和在建的核动力反应堆情况如表1-3所示。

据原子能机构统计数据显示：一些发达国家从20世纪50年代开始大力发展核能，而中国秦山核电站直到1991年12月15日才开始顺利并网发电。在经济快速稳定发展的背后，人们对能源的需求也在不断扩大，而核电的发展速度也正在加快。2017年WANO综合指数显示：中国核电运行和建设水平处于世界领先地位，福清核电1号机组排名世界第一，得分100分。中国核工业总公司副总经理孙又奇在第十一届中国国际核工业展览会上介绍说：中国已经建成并投入运行的核电机组有11个，总装机容量910万千瓦，核电项目有10个。此外，我国南方一些省份的核电站仍处于准备阶段，核电装机容量占全国总装机容量的2.2%。与世界核能平均水平17%相比，我国的核能利用和核能工业还有很大的发展空间。

中国核电产业一直坚持自主创新，规模和能力都有显著的提升。2017年，中国核能发电累计1007.47亿千瓦时，这标志着我国每年的核能发电量已经达到千亿目标。根据此前我国发布的核电“十三五”规划与《核电中长期发展规划（2011—2020年）》，相关的研究机构曾预测截止到2022年，我国核电的总体装机容量将超过6800万千瓦，在建的装机容量超过3000万千瓦，2017—2022年均复合增长率为13.25%，核电产业的发展空间十分大。从英国石油公司给出的2017年能源展望数据中可以看出，2016—2040年，中国核电平均每年的增长速度将为8%，且到2040年，中国的核电发电量将占全球核电发电总量的36%。

2．安全水平不断提高，安全操控稳定运行

安全是核电发展的主要问题：世界上的几个重大核事件的发生，使得对于核电站的建设与核电的使用方面一直没有很大的进展，经历了一段冷却期后其才逐渐有回暖的势头。2017年，中国核电发展严格遵守法律法规，采取各种措施加强核安全文化建设。例如，通过3655经营管理体系、GOSP（政府开放系统计划）生产管控体系以及公司内控体系，进一步巩固安全管理基础，明确各个部门的职责和接口流程；建立设备可靠性委员会，继续推进并加强设备可靠性的管理，提高设备稳定性，不断加大安全管理投入，深度开发和使用并就运行管理加大科研的投入。

在此背景下，中国核电在安全管理方面取得了许多成就。2017年，世界核电运营者协会（WANO）组织了“电力公司同行评估”回访考核，我国核电收到了良好的评价。此外，2017年，我国17个核电机组全部安全稳定运行，安全指标总体稳定，没有国际原子能机构国际核事件1级或以上操作事故，没有环境污染和辐射污染事件，也没有重大的火灾和爆炸事件、交通事故和职业危害。同时，我国核电行业不断提升检修管理水平，对检修安全、检修期限、检修质量和检修成本的控制进行了优化。在确保安全和质量的前提下，全年进行了10次大修，缩短计划工期47.9天，并且做到比原计划多发电11.12亿千瓦时。

3．积极探索，主动发展

在保证安全稳定运行的前提下，中国核电在2017年也取得了令人称赞的可喜成绩。我国核电逐渐脱离什么都需外购的处境，如今，我们始终坚持自主创新，吸引国外优秀的技术，建立独立的核电技术。而这一条从跟跑到领跑的“核”力逆袭之路，以中国广核集团、中国建筑第二工程局为代表的一代又一代核电建设者不懈努力了将近40年。近年来，中国核电遇到困难不再畏惧，而是迎难而上、主动作为，紧密围绕中国核电“三化战略”和3655经营管理体系，取得了华龙首堆提前66天穹顶吊装、中国核电八大技术服务产品发布、计划预算考核（JYK）三合一体系高效运作以及4E信息化工程的重要成果等诸多佳绩。

中国核电不仅在国内发展态势良好，而且在国际核电项目上的表现也可圈可点。如建立中国核能（英国）有限公司制度体系，完成第一阶段注资；积极推动国际核能科技合作，与俄罗斯、英国、加拿大等国家在科学技术方面取得新进展。WANO上海中心顺利推进，取得阶段性成果等。以上成果表明，我国核电国际化水平在不断提高，正逐步显示出在世界舞台上的优势。

1.2.2 中国太阳能产业发展现状与特征

虽然太阳辐射到地球大气中的能量只占其总辐射能量的22亿分之一，但却高达173000太瓦，这意味着太阳每秒照射到地球上的能量相当于500万吨煤，每秒照射到地球的能量则为1.465×1014焦。

太阳能通常是指太阳的热辐射能。自从地球上有生命迹象的那一刻起，这些生物就主要靠太阳提供的热辐射生存。自古以来，人类也能够利用太阳的热辐射能干燥物体及制作食物，如盐和咸鱼。随着经济的高速发展与对能源的急切需求，不可再生的化石燃料正以一种不可阻挡的速度减少，与此同时，太阳能已逐步成为人类能源使用的重要组成部分，并且正在不断向上发展，是一种新的可再生能源。通常太阳能被使用有两种方法：光热转换和光电转换。

我国地域辽阔，相应的太阳能资源十分丰富，大体表现在西多东少。太阳能丰富地区主要分布在西部如青海省、内蒙古自治区、西藏自治区，而太阳能发电量稀缺的地区主要分布在东部沿海城市，如天津市、上海市。2016年，青海省太阳能发电量为89.91亿千瓦时；内蒙古自治区太阳能发电量为83.26亿千瓦时，位居第二；天津市太阳能发电量为0.16亿千瓦时；上海市太阳能发电量为0.45亿千瓦时。2015—2016年我国部分省市太阳能发电量。如图1-5所示。

利用光伏电池来吸收太阳辐射产生的能量并将其直接转换成电能就是太阳能光伏发电的原理。虽然我国太阳能光伏发电起步较晚，技术较落后，但经过几年的发展，也取得了较大的进步与突破。太阳能光伏发电产业链主要由五部分组成，分别为硅提纯、硅片生产、光伏电池制作、光伏电池组件制作和应用系统。由于技术的更新，整个光伏发电产业链的入门门槛越来越低，相关企业也越来越多，太阳能光伏发电已逐渐成为中国新的清洁能源产业支柱。

太阳能光伏电站具有以下三个特点：

一是电站建设具有周期性。光伏电站的工作原理是吸收太阳能并将其转化为电能，它的特点决定了光伏效率不可避免地会受到太阳辐射的影响。太阳辐射有自身的规律：从低到高，再从高到低，太阳能光伏发电厂的发电效率也呈现出相应的周期性变化。

二是电厂发电具有一定的间歇性和随机性。众所周知，我国属温带大陆性气候，气候多变，而气候的变化也会影响太阳辐射的变化，从而影响光伏发电厂的效率，这一点就充分说明了光伏发电厂具有随机性和间歇性。在晴天，由于云层稀疏，大气削弱作用对太阳能的影响较小，因此到达地表的辐射值很高，光伏发电效率较高；而阴雨天气则相反，由于云层厚度增加，大气削弱作用对太阳能的影响较大，因此到达地表的辐射值较低，光伏发电效率就要低很多。

三是场地偏远。太阳能光伏发电是以太阳能为基础的，所以对选址方面尤为重视。对太阳能电站建设项目选址时，往往会选择光强高、日照时间长、太阳能资源丰富的地区。因此，我国大部分大型光伏并网电站都建在西北、华北和华南地区。这些地方不仅有良好的照明条件，而且有丰富的土地资源。大量的沙漠和海滩地区都非常适合建设具有巨大土地需求的太阳能光伏电站。由于这些地方人烟稀少，因此在光伏电站控制方式的设计中经常采用远程监控或集中监控的方式。

2013—2016年，我国光伏产业成本不断降低，光伏产业链的经济优势逐渐显现。2017年，国家发布了分布式补贴政策：分布式补贴标准为每千瓦时0.42元（含税，下同）。光伏发电项目实行基准电价标准或者电价补贴标准，从投产之日起，原则上将实行20年。全球太阳能光伏发电装机容量由2012年的100.5吉瓦上升到2016年的306.5吉瓦，目前年复合增长率已累计达到32.15%。在2017年补贴减少的背景下，我国光伏发电实现了爆炸式增长，全年新安装53.06吉瓦，比2016年增加了53.62%，其中19.4吉瓦分布式安装，占40%左右。

近年来，从光伏发电的平价战略、分布式光伏的推广、“领跑者”计划和光伏扶贫工程的实施都可明显地看出我国光伏产业有很大发展空间。2017年前三季度，我国光伏发电新装机容量达到42吉瓦，比2016年同期增长近60%，超过2016年装机容量34.54吉瓦。其中，分布式光伏发电的装机容量约为15吉瓦，占新装机容量的37.50%，比2016年同期增长了300%以上。2010—2017年光伏新增装机容量趋势如图1-6所示。

目前，我国光伏发电安装区呈现东、中、西共同发展，并不断向中东地区转移的格局。在2016年，西北地区新增光伏发电装机容量974万千瓦，占全国的28%；其他地区安装了2480万千瓦，占全国的72%；在东部和中部地区，9个省的装机容量增加超过1000万千瓦，即山东省322万千瓦，河南省244万千瓦，安徽省225万千瓦，河北省203万千瓦，江西省185万千瓦，山西省183万千瓦，浙江省175万千瓦，湖北省138万千瓦，江苏省123万千瓦。

在“十三五”期间，中国逐步建成了分布式光伏应用示范区。到2020年，将建成100个分布式光伏应用示范区。在示范区内，光伏发电设备将安装到80%的新建屋顶和50%的现有建筑屋顶上。并且对建在工业园区、经济开发区、大型的工矿企业、学校、医院、商业圈等发展条件较好的公共建筑的光伏工程执行统一规划、政府领导、企业自愿、国家财政支持和社会参与的方法。在具有良好太阳能资源和电网接入条件的农村和小城镇，我国将推动住宅屋顶光伏项目，结合新城市化、旧城改造、新农村建设等屋顶光伏项目，形成了一些光伏项目，打造光伏新城市、光伏新农村。同时，重点建设采煤沉陷区光伏发电综合治理工程，如山西大同（300万千瓦）、山西阳泉（220万千瓦）、山东济宁（100万千瓦）、内蒙古包头（200万千瓦），并积极推进安徽淮河、辽宁、山西、内蒙古等地采空区及备用区光伏发电项目的开发建设，这个项目预计总规模将达到1540万千瓦。到2020年，容量将超过1000万千瓦。据估计，到2020年，年利用总规模将达到1.5亿吨标准煤，其中太阳能发电每年节约5000万吨标准煤，由此，二氧化碳排放总量可减少2.8亿吨，硫化物排放量可减少690万吨。“十三五”期间，太阳能产业对我国GDP的贡献预计达到10000亿元，太阳能热利用产业的贡献将达到8000亿元。太阳能利用行业的从业人员可达700万人，太阳能热利用行业的从业人员可达500万人。

我国在太阳能发展领域位列全球第一，具有成熟的太阳能产品和体系。由于废弃光问题尚未完全解决，未来中国集中式电站的增长速度将相对较慢，并且受“领跑者”项目的影响，因此即使是普通的地面电站，对组件的要求也越来越严苛。分布式光伏作为突破点来缓解这种局面，有望迎来发展的高峰期。

1.2.3 中国水能产业发展现状与特征

水承载着能量，主要是指水的动能、势能和压力能，是一种较为经济与清洁的能源。水的循环主要是依靠太阳能，使江河湖海中的水蒸发成水蒸气后又通过降雨或降水的形式返回到江河湖海。目前在全球范围内对水能的利用比较普遍，发达国家对水能资源开发程度总体较高，如瑞士、法国、意大利开发程度均已达到80%。与这些国家相比，我国的水电开发程度只有37%，水能的开发之路还有很长的一段路要走，提升空间十分大。全球主要国家水电开发程度如图1-7所示。

水电资源最突出的特点是无污染、可再生，我国的水电开发对河流的综合治理和利用也起到了积极的作用，同时对促进国民经济的发展，改善能源消费结构，缓解煤炭、石油等化石资源消耗造成的环境污染具有重要意义。因此，水资源将被置于世界能源发展战略的优先地位。

在清洁能源刚开始发展时，水能就显示出举足轻重的地位，它是最早被开发并研究的。现在水能在我国的主要作用是发展发电技术并使其应用范围进一步扩大，这些水电站为我国经济建设提供了强有力的支持。我国的水能资源异常丰富，技术与经济的可开发量以及已建和在建开发量均处于世界第一的位置，水力资源是我国能源资源中最主要的组成部分。

而我国水能资源分布有如下特点：一是分布不均匀。我国西南地区的水能资源丰富，占全国水能资源的66.7%，而东部的水能资源不到5%。二是江、河的来水量变化大。受自然现象的影响，其年内与年际的发电量变化大。三是中小型水电站分布广泛。根据当地需求抑或是政府的要求，一些河流建立的诸多水电站主要分布在经济欠发达地区。据统计，中国2017年12月水力发电量为735.9亿千瓦时，比去年同期增长14%;2017年1—12月累计水力发电量为10818.8亿千瓦时，比去年同期增长3.4%，如表1-4所示。我国水电资源分配不均的状况与其地区经济发展情况匹配，从河流的角度来看，水电资源主要集中在长江和黄河的中上游、雅鲁藏布江的中下游、珠江的上游、澜沧江的上游、怒江的上游和黑龙江的上游。这7条河流可开发的大中型水电资源都超过千万千瓦，这个数量大约可达全国大中型水电资源总和的90%。全国范围内大约有18条河流的大中型水电可超过100万千瓦，其水电资源占全国大中型资源的97%。

从行政区域划分的角度来看，在经济发展相对滞后的西部地区，水电资源相对比较丰富。西南和西北的省、市、自治区，包括四川省、云南省、贵阳市和广西壮族自治区等地都是全国水电发电量较高的省市。而经济相对发达、人口相对密集的东部沿海省市，如山东省、黑龙江省、辽宁省，其发电量则不尽如人意。改革开放以来，沿海地区经济正走向快车道，相应的电力需求与消耗增加，电力负荷迅速增长。目前，东部沿海地区11个省市的用电量占全国总用电量的51%，而这种情况会持续一段时间，很难在短时间内逆转。为达到东部经济发展的需要，我国将进一步加快西部地区的水电开发并将“西电东送”的部署加速开展并落实。

江、河来水量变化大。中国是世界上受季风影响最鲜明的国家之一，冬季主要受西伯利亚北部和蒙古高原干冷气流的控制，干旱、缺水。夏季受太平洋和印度洋上空的温暖潮湿气流控制，热且多雨。受季风影响，年降水量和降水时间高度集中，雨季2～4个月的降水量可达到全年的60%～80%。这些不利的自然条件要求我们不得不考虑水电规划和建设中的水量调度问题，充分发挥水电供应的质量，确保系统的整体效益。

根据能源局在2016年12月发布的“能源发展‘十三五’规划”可知，我国预计到2020年的装机容量目标为2000吉瓦左右，这其中常规水电规模达到340吉瓦，大型抽水蓄能电站规模达到40吉瓦。据统计，在“十二五”计划结束时，长江上游、黄河上游和乌江等7个水电基地建设已经取得初步成效。到2020年年底，将继续推进这7个水电基地的建设并逐步完善配套的水电输出渠道，向资源稀缺的地区输送电力。

水电开发直接解决了边远地区电力短缺的难题。小水电站支撑着全国大约一半地区的电力。小水电相对便宜，这就促进了农村和农副产品的发展，从而推动了农村经济有序的发展。小水电的开发对农业灌溉和防洪也有非常重要的影响。它也为人们提供了就业机会，在一定意义上带来了非常显著的社会效益。

由于建设小水电站本身就有诸多优势，并考虑到我国的国情，因此国家一直鼓励当地人自筹资金、自我建设、自我管理。在财政和税收方面，国家也出台了相应的政策来适当地减免，并用来筹集电力，所有的利润都用于小水电的建设和改造。国家能源管理局于2017年9月发布的《关于减轻可再生能源领域涉企税费负担的通知》明确规定，如果销售水电的水电站单个项目装机容量达到5万千瓦及以上，则按13%征收增值税；2018年1月1日至2020年12月31日，超过100万千瓦的水电站（含抽水蓄能电站）销售自产电力产品，对增值税实际税负超过12%的部分实行即征即退政策。此前的政策对大型水电企业来说增值税退税金额较大，2016年占到水电企业税前利润的6%～11%。此次征求意见稿对此后的水力发电站的建设具有很大的推动作用。

小水电站的密集建设对于生态环境产生了重大的恶性影响，如长江经济带小水电站的无序开发，短时间内会造成树木砍伐数量增大，河流内生物种类减少；从长远的角度来分析，这一负面影响不仅影响河流的流量，而且对河流生态链乃至周边的生态环境都会带来不可预计的灭顶之灾。

1.2.4 中国风能产业发展现状与特征

因为易于获取、资源丰富、分布广泛等特点，风能在水电、太阳能、地热能、海洋能和生物质能等众多可再生能源中显露锋芒，在全球范围内被广泛使用并取得了显著的进步。中国在很早就开始利用最原始的风能，但开始走入现代风电应该是在20世纪50年代末。之后，国家为了快速发展风电工程，相应地推出了一些激励政策，如“乘风计划”“光明工程”等。随着世界各国越来越重视环境保护、能源短缺等问题，人们普遍认为大规模使用风力发电（简称风电）可以有效减少空气污染，并能在一定程度上缓解能源短缺的问题。经过半个多世纪的发展，我国风电技术发展反馈出良好的态势，风电的发电量、装机的容量和风电场的数量均达到世界先进水平。

我国地处亚洲大陆东部，濒临太平洋，季风强烈，地形复杂，内陆有许多山脉系统，与西部青藏高原一起，改变了陆海所造成的气压分布和大气环流，进一步增加了我国季风的复杂性。我国北方各省（直辖市、自治区）被寒冷干燥的西北风侵袭，这就构成了冬季季风。每年冬天都会有一股冷空气席卷中国，主要影响西北、东北和华北地区，并且一直持续到春季。来自太平洋的东南风、来自印度洋的西南风和来自南海的西南风构成了夏季季风。而热带风暴是在西太平洋和南海热带海域形成的空气漩涡，破坏力非常强大，它经常在夏季和秋季席卷中国，并在中国南海沿岸和东南沿海登陆，热带风暴也曾在上海北部登录，但很少见。

中国幅员辽阔，海岸线长达18000多千米，风能资源十分丰富，现有的风电场年平均风速大于6米/秒。一般认为，风电场风况可分为三类：年平均风速6米/秒以上时为较好；7米/秒以上时为好；8米/秒以上时为很好。我国的专家学者通过某些方法科学地推测出在国际标准大气状态下的机组年发电量，据调查，中国风速超过6米/秒的面积（即风能储备量丰富的地区）只局限于某些地区，而内陆地区仅仅可以达到全国总面积的1%。

由上可知，开发风电技术对于选址和占地面积有很高的要求，而且应用范围并没有其他清洁能源那么广泛。然而又因其成本低廉，所以在风能充沛的地区利用风电技术发电已经成为首要考虑模式。随着我国逐渐规范风力发电，风电装机容量和发电规模化后其成本将会进一步降低，再加上近几年的政策扶持，风能产业的发展出现回暖迹象。

根据土耳其伊斯坦布尔全球风能理事会发布的全球风能发展年度报告预测，全球风能在今后五年内将继续增长，2018年为60吉瓦。中国将继续引领经济增长，预计到2020年将实现200吉瓦的突破。《国家应对气候变化规划（2014—2020年）》提到了到2020年全国风力发电装机容量达到2亿千瓦的目标。根据这一指标，预计在“十三五”期间，中国的风力发电需要每年投产2000万千瓦以上。图1-8报告了我国2006—2016年风能新增装机容量和累计装机容量的趋势变化。2016年（台湾除外）新增装机容量为2337万千瓦，同比下降24%；累计装机容量1.69亿千瓦。虽然风力发电装机容量增长速度有所放缓，但总体来说，无论是从风力发电新增装机容量规模还是从累计装机容量规模来看，我国都处于世界前列。

由于我国人口基数大，虽然能源总量比较丰富，但人均能源却相对较低。随着我国经济的不断发展，工业化和城镇化的不断深入，能源总量和消费总量虽然在不断增加，但与其他发达国家相比，能源差距仍然很大，而且有逐步扩大的趋势。

与陆上风电装机下行相反，2016年我国海上风电装机则增长了六成，新增装机154台。20世纪90年代，我国陆续开发与应用海上风电技术，相较于陆地风电，虽然其所处的运行环境恶劣，开发中经常遇到“瓶颈”，后期维护的成本也比较高，但海上风力资源丰富，发电量大，年运行时间长。此外，由于海上风力资源相对稳定，因为切入风速大导致传动系统损坏的情况几乎不存在，因此这是当今国际风电产业发展的关键领域。

在风电行业中，海上风电技术是目前最先进的技术，近几年我国在海上风电开发领域取得了有目共睹的成绩：我国第一个海上风电场于2007年11月由中国海洋石油总公司投资建设。众所周知，海洋环境难以理解，要征服它并且利用其发展海上风力发电的风险可想而知，这就对技术提出了很高的要求。尽管如此，随着我国掌握更先进的风力发电利用技术，截至2016年，中国海上风力发电装机容量达到163万千瓦，居世界第三位。

根据“十二五”风电开发的规划，全国海上风电计划装机容量为500万千瓦，但实际完成的海上风电装机容量仅有100万千瓦左右，这与当初制定的目标安装容量有很大差别。其主要原因是海上风电上网电价偏低，但是技术和前期要求投入的成本巨大，其操作的风险也不可预计。在“十二五”期间，尤其是最近几年，我国海上新安装风电装机容量不断提高：截至2016年年底，中国海上风电累计装机量约为163万千瓦，如图1-9所示。

1.2.5 中国天然气产业发展现状与特征

天然气是埋藏在沉积岩中的有机物，在长期与地质条件的作用下，通过复杂的有机化学反应形成，是地层中所含的优质可燃气体，并最终通过钻井开采。近年来，中国的天然气生产和消费都表现出迅速增长的特征。能源发展“十三五”规划提出，推广天然气现已成为发展清洁能源的主要动力，到2020年中国的能源消费总量应控制在50亿吨标准煤以内，其中天然气占能源结构的比例将努力达到10%。2007—2016年天然气产量、储量及消费总量如图1-10～图1-12所示。

2009—2013年，国际石油价格居高不下，天然气因其廉价性的优势而使消费量大幅增加。2014—2015年，在宏观经济增速缓慢和国际油价暴跌的影响下，天然气之于石油的经济优势不能很好地显露，国内天然气消费变缓。2015年后，针对天然气的政策密集推出，天然气消费恢复两位数增长。2017年后，由于宏观经济发展呈现稳定、积极的趋势，工业、电力等天然气需求也有明显恢复。此外，蓝天保卫战、“煤改气”等政策增加了天然气的使用，从数据中可以明显看出天然气消费增长加快。2017年1—11月，全国天然气消耗2097亿立方米，同比增长18.9%，比2016年增长12%，比上一个五年的平均水平高出8%。

2016年，我国天然气消费比例由2015年的5.6%提高到6.4%，用天然气代替煤炭现已逐渐成为天然气推广的重要手段，其可大幅度地有效增加天然气消费，降低煤炭消费比例。“十三五”能源发展规划提出，重点在京津冀及周边地区、长三角、珠三角、东北地区加快实施“煤改气”政策，增加450亿立方米的天然气使用量，加快更换18.9万蒸吨燃煤锅炉进程。

从生产地区来看，陕西、四川、新疆是西部地区天然气三大产量省（自治区），而其他省份的产量则小得多。2017年，这三大省（自治区）的天然气产量占全国天然气总产量的70%左右。2017年我国天然气供给地区分布情况如图1-13所示。

从储量上看，我国的常规天然气储量相对丰富。经过三次油气资源评价，陆域和近海115个盆地天然气远景资源为55.89万亿立方米，近海地质资源为35.03万亿立方米，近海可开采资源为22.03万亿立方米。此外，我国非常规天然气资源的数量也不容忽视，其中天然气水合物资源最大，超过100亿立方米，煤层气资源为36亿立方米，而且页岩气的储量与如今的常规天然气大致相同或稍低。致密砂岩气资源为50万亿～100万亿立方米。水溶气资源量总量为11.8万亿～65.3万亿立方米，这表明非常规天然气资源远远大于常规天然气资源。

我国已探明的常规天然气储量集中在10个盆地，其中，塔里木盆地和四川盆地的资源最为丰富，占资源总量的四成以上。值得注意的是，大多数气田的地质结构比较复杂，勘探开发难度较大，我国的气田主要表现为中小型，如表1-5所示。

在管道运输方面，华北6个省市的8条主输气管道总量目前约为940亿立方米/年，而其他13条管道的总输气量约为660亿立方米/年。在采暖季节，总燃气输送规模为每天4.6亿平方米。为达到北方6个省市在供暖季节供应天然气的要求，预计到2021年，全国6省天然气管道供应能力比2016年年底每天将提高6.43亿平方米。

从长远来看，我国将持续推广天然气与大气污染治理，煤气改革也不会放弃。整个天然气产业链将享受由天然气消费增长带来的红利，上游天然气源、中游液化天然气加工和液化天然气接收站、下游天然气配送、天然气工业设备等方面有较大的发展空间。从短期来看，在2017年天然气危机和不断上涨的液化天然气价格的影响下，天然气行业的上市公司业绩都发生了变化，这些影响还将激活我国一度沉寂的天然气勘探。由此可预计，中国三大石油公司和页岩气等非常规天然气勘探企业今后将可能增加天然气勘探投资，加大勘探力度。然而，由于过去一年为保护供应而大力开采天然气资源，加上2017年新生产能力有限，生产净增长和增长率有所下降。

为顺利完成对“大气十条”的评估，2017年，总理政府工作报告提出要赢得“蓝天保卫战”，加速解决煤炭污染问题。全面实施散煤综合治理，推进北方地区冬季清洁供暖，2017年用电和燃气替代煤将达到300多万户，县级以上建成区的小型燃煤锅炉全部淘汰。随着生态文明的崛起，十九大将生态文明上升为千年大计，防治污染被纳入全面建设小康社会的三大战役。政府控制大气污染的决心会更加坚定。2018年中央经济工作会议指出，要调整产业结构，治理与预防污染同等重要，全方位地提高生态环境质量，着力打赢蓝天之战，淘汰落后产能，而推广清洁能源和天然气作为煤燃烧的替代办法正是消除空气污染的有效手段，要大力推进政策的实施。

我国天然气产业链条不完整，终端、上下游对接不畅，该问题导致了近年来的“气荒”事件。出现市场失灵时，需要政府力量的监管和调控。调控主要针对天然气生产、储存和销售环节的衔接不畅、天然气工业地区布点不平衡、产出增长高于消费增长以及进口来源地过于集中等问题。另外，天然气产业发展过程中还存在着消费结构的空间失衡，存储设施建设落后于战略需求，应急保障机制不完善等问题。

1.2.6 中国生物质能产业发展现状与特征

生物质能是太阳能在生物质上以化学能的形式储存的能量，即依赖于生物质的能量。它是一种直接或间接来自绿色植物光合作用的能量，可以转化为常规的固体、液体或气体燃料。它在自然界中无处不在，是一种可再生能源，也是唯一的可再生碳源。地球每年产生1730亿吨光合作用产生的物质，这是世界能源消耗总量的10～20倍，但目前的利用率却不到总量的3%。在我国，生物质能储量十分丰富，大约有70%的生物质能储量在农村，应用和发展也主要是在农村。生物质能发电形式如图1-14所示。

近年来，生物质能源领域快速发展，因其污染低、分布广泛和丰富等特色而被广泛应用。我国是传统农业大国，幅员辽阔，气候多样，动植物资源丰富，所以具有发展生物质能产业的有利条件。现阶段生物质能源仍然主要基于直接燃烧，此外，生物质也可用来发电，并生产乙醇汽油燃料。作为新型能源，生物质能源正迅猛发展，已成为资本市场的新宠。

由于受到传统能源价格、环境保护和全球气候变化等因素的影响，自20世纪70年代以来世界各国逐渐将生物燃料纳入自己发展进程中，并取得了一些成绩。目前，美国和巴西在生物燃料生产国排名中分别位列世界上第一和第二，虽然中国在生物质发电领域起步较晚，但经过十余年的发展，现已初步能利用农业和林业生物质及城市垃圾来发电。20世纪末，我国开始通过消化老化谷物和寻找高产玉米等新途径来推广燃料乙醇。如今，以谷物为原料的燃料乙醇的生产初步形成了规模。目前，为了达到生物燃料产业健康发展的目标，我国主要将淀粉质或糖类非粮食作物作为基础的生物液体燃料技术研发的重点，如木薯、甜高粱等。

在2005年以前，很少有以农林业废物为基础的大型并网发电项目。2006年，超过100万千瓦的直燃发电项目得到国家承认。在2006年颁布的《可再生能源法》的基础上，相应的生物质发电优惠上网价等配套政策也进一步落实，使我国生物质发电产业得以快速发展并取得较大成绩。

2006—2010年，我国生物质直燃发电发展迅速。截至2010年年底，全国生物质发电总量达到550万千瓦，农林业生物质直燃发电总量为360万千瓦，占生物质发电总量的65.5%。垃圾焚烧发电总量为170万千瓦，占所有生物质能发电的30.9%，其他气化、沼气、混燃发电仅20万千瓦，所占比例很小。国家陆续出台了许多政策，以加快综合利用沼气、秸秆，促进生物燃料等生物质能产业发展，此举体现了国家对“三农”问题的重视以及推进社会主义新农村建设的决心，为此，社会各界积极开展并参与试点示范和项目的建设。

我国有丰富的生物质能资源，从理论上讲，中国拥有50亿吨生物质能源。由于技术有限，现阶段可用于发展的资源主要是一些被抛弃的东西，如作物秸秆、木柴、牲畜粪便、工业有机废物和城市固体有机废物。我国被废弃的生物量总量（包括树木生长过程中树枝修剪、木材加工边角残基、薪材专用薪材林，农作物秸秆以及禽畜粪便等）大概等同于我国煤炭年开采量的一半，总计约6.56亿吨标准煤。但并未充分利用这些生物质，目前总体的利用率还不足50%。其能源利用方式也是最原始的，大多数物质以直接燃烧为主，很大程度上浪费了资源，而且对生物质能直接进行燃烧还会产生环境污染问题，将直接导致北方地区秋冬时节的雾霾天气。目前，我国生物质发电已初具规模，呈现出良好的发展势头。到2015年年底，全国生物质发电总装机容量约为1030万千瓦，占全国总装机容量的0.9%。

由于我国蕴藏的生物质能量十分丰富，在国家重视农林废弃物收集与处理的大背景下，随着生物质能产业化程度的提升，其行业的发展潜力不可估量。将这些被抛弃的生物质能集中起来并合理利用，产生的电力将不容小觑。尽管我国的生物质能具有很大的发展前景，也是我国一直致力于发展的新能源产业，但是相对已经进入成熟期的核电和风电等新能源产业，生物质能产业尚处于初级阶段，整体规模普遍偏小。

近年来，我国加快了能源结构调整，积极推进生物质能的开发利用，大力发展生物质发电、生物质燃气、生物质液体燃料等核心领域，大力支持生物质能源产业的发展，并出台了支持生物质发电和生物质燃料乙醇产业的相关政策。但是，我国对生物天然气和生物质固体燃料的开发并没有明确的政策支持。2012年3月，我国发布了《可再生能源电价附加补助资金管理暂行办法》，其中明确规定对包括生物质发电在内的可再生能源实行一定的电价补贴。

2016年年底，国家能源局发布《生物质能发展“十二五”规划》，到2020年，生物质能要实现基本的商业化，年生物量约5800万吨标准煤。在不断调整能源结构、制定严格的环境保护政策和实施大气污染控制的背景下，生物质能产业正面临着发展机遇。随着技术的进步和政府政策的不断完善，我国的生物质能产业将走上快速发展的轨道。生物质能产业促进会的成立，将为我国生物质产业健康、有序、蓬勃发展起到引领作用，为新的产业发展创造新的格局和新的高度。