包管能源供应是人类社会赖以糊口和发扬的最紧要要求之一。基于化石能源已先河耗竭，洪量利用化石能源惹起的境况污染与天色变暖日益昭着与要紧，全天下从国度向导人到广泛老黎民已广泛剖析到减幼化石能源份额，增大核能与可再生能源份额，踊跃慢慢地作战能源可延续发扬体例的紧要性与须要性。近年来，中国科学院学部机合相合院士及专家举行了我国核裂变能发扬计谋、钍的核能操纵、中远期石油增加与代替能源发扬计谋、大范畴可再生能源基地与工夫的发扬，以及二十一世纪上半叶我国能源可延续发扬体例的斟酌，踊跃提出了相合商议提倡，此中一个宏大提倡是设立大范畴非水能的可再生能源国度宏大专项。为了有用地饱励这一国度宏大专项的设立与推行，还需负责机合举行长远的前期绸缪事务，本文就相合状况及近期事务提出少少观点与提倡，指望通过勤勉，国度能将此宏大专项正式列入国度“十二五”安插，大举机合推行。

　　着眼于一次能源，二十世纪环球是化石能源的世纪，化石能源，包罗煤、石油与自然气的份额正在80%以上。自1970年起，石油约占40%，煤与自然气各占20%多。环球能源总耗量由1980年约100亿吨标煤增至2005年约160亿吨标煤，拉长约60%。预期2050年将增至约350亿吨标煤，相看待2005年拉长约120%。遵守2002年全天下探明的资源储量及当年产量揣度所得储采比，石油为40年、自然气60年、煤约200年。因为人类能源泯灭仍正在不绝拉长，化石能源已先河耗竭，加之化石能源洪量利用惹起的境况污染与天色变暖，又迫使人们不得不采用有用办法来节造其拉长，全天下仍然剖析到，二十一世纪必需大举调动能源构造，作战能源可延续发扬体例。预期2050年化石能源总份额将降至70%以下，有约20%的空额将依赖于可再生能源、核能及其他新型能源的发扬来增加。各国已正在采用踊跃办法，力求本世纪上半叶博得昭着发展。

　　我国一次能源总耗量1980年约6亿吨标煤，占天下总能耗的6%，2005年增至22.3亿吨标煤，约占天下的14%，其构造自1980年往后化石能源占93%~96%，此中煤大于70%，石油约20%，自然气约3%。预测2050年，我国能源发扬的要紧特征是：需求迅速拉长，电力越发赶速发扬与保证石油供应成为能源安宁的卓绝抵触，这与天下趋向相相同。调动能源构造，作战能源可延续发扬体例的职分已提上了日程。

　　咱们前一阶段的斟酌明白注明，固然一次能源需求与经济及社会发扬、经济构造调动、或者的工夫冲破、深化节能的功效等一系列身分相合，而且有着多种相差较大的预计，至今尚无昭彰预测，然而为了便于计划，能够从多种预测中获取看来比拟合乎现实的合理预计行动参考，即：2050年世界一次能量总耗量约60亿吨标煤，电力总装机容量约24亿千瓦。云云与2005年的现实数据比拟，总耗能增至2.7倍，略高于天下均匀值（2.2倍），我国活着界能源总耗量中的份额由14.7%增至17.3%，人均耗能由1.7吨标煤/人年增至4吨标煤/人年，是此刻美国水准的35%，日本和欧洲的70%，万元GDP的能耗低落约60%，人均电力装机容量将由0.4千瓦增至1.6千瓦，这与我国尚处于经济迅速发扬时刻，GDP总量至2050年或者拉长6.4倍大致相适宜。当然，一次能源与电力需求的预测尚应遵循多方面身分与现实发展进一步斟酌加以昭彰。

　　从2050年总耗能60亿吨标煤与总装机24亿千瓦的设思开拔，斟酌我国二十一世纪上半叶能源构造调动与可延续发扬体例的作战题目，能够看出卓绝的抵触是要将煤正在世界总耗能中的份额由2005年的70%降至2050年的约40%，煤电装机容量的份额也由2005年的73%降至约40%。煤炭平昔是我国的要紧一次能源，1980年往后其份额处于总能源的65%~75%之间，我国煤的年产量由1980年的6亿吨（占天下总产量的16%）拉长到2005年的22亿吨（占天下总产量的40%），若连结其份额褂讪，则2050年应达约60亿吨。因为我国资源相比拟较厚实，价值比拟低廉，为餍足需求，国内不绝增大煤炭产量的踊跃性很高，但其发扬必需处于资源、现实才略、境况及天色转折的准许领域之内。通过多方面斟酌研商，变成了必然共鸣，我国的煤年产量将不绝拉长至约35亿吨（约合24亿吨标煤/年），然后大致连结太平，从而煤炭份额正在2050年将降至约40%。即利用于发电的煤的份额将由近年的40%升高到70%~80%，商量到燃煤发电效能的升高，燃煤发电总装机也不会领先10亿千瓦，即约电力总装机的40%。

　　因为与2005年比拟，2050年我国煤炭正在一次能源与发电装机总容量中的份额将下降约30%，所发作的缺口将由发扬其他能源来增加。除煤炭表，到达必然范畴的一次能源另有石油、自然气、水电与核电，它们正在2005年的份额离别为约21%，3%，7%，遵循明白，2050年石油份额将连结正在20%驾驭，自然气将升高至10%驾驭，云云，化石能源的总份额将为约70%。我国石油不或者大范畴用于发电，自然气发电份额预计2050年不会领先5%，从而化石能源发电的总份额将为约45%。所发作的约30%的一次能源和55%的发电装机容量的缺额要靠最大节造地发扬水能电与核电及大范畴发扬非水能的可再生能源来增加。

　　综上所述，能够构想，本世纪上半叶我国能源可延续发扬体例应由5方面构成：即：（1）正在资源、境况与天色转折的准许领域内，不绝阐述煤的紧要效率。（2）大举开源俭约，保证石油与自然气供应。（3）最大或者地发扬水电与核电。（4）大范畴发扬非水能的可再生能源，要紧是太阳能、风能与生物质能。（5）大举援帮改日新型能源的斟酌发扬，包罗核聚变能、自然气水合物与海洋能等。正在准确的科学发扬计谋诱导下，上述5个方面归纳、兼顾、协作地进展，将使我国2050年能源供应有更牢靠的包管，并为作战改日能源可延续发扬体例打好根蒂。

　　由上述构想能够昭着看出，固然2050年我国能源需求尚难昭彰，有着多种预测，但和全天下发扬趋向相相同，本世纪上半叶我国也必需沿着减幼化石能源份额的宗旨，踊跃举行能源构造调动，促进能源可延续发扬体例的维护。假设2050年世界总能耗将达60亿吨标煤（176 EJ）及电力装机总容量达24亿千瓦，预计我国化石能源的总份额将由2005年的93％降至约70％，而化石能源发电的份额将由2005年76％降至约45％。

　　行动一次商品能源，除化石能源表，到达必然范畴且拥有昭着份额的另有水能与核裂变能，要紧用于发电，最大或者地发扬水电与核电是维护能源可延续发扬体例的紧要途径。我国非常珍视水电维护，2005年总装机容量达1.17亿千瓦，发电0.4万亿度，占世界总装机容量的22.9％，发电量的16.2％，一次能源份额约为6％。我国水力资源勘查比拟精准，预期可开垦装机总容量约为4亿千瓦，最大年发电量为1.75万亿度。据现有计议，预期可正在2050年前开垦完毕，达总装机容量3.6亿千瓦，占总装机容量的份额将降至15％，而正在一次能源中的份额仍正在6％驾驭。我国核裂变发电起步较晚，至今总装机容量约800万千瓦，占世界总装机容量1.4％，一次能源份额还很幼。国度已昭彰踊跃发扬核电主意，正在充实操纵铀、钍资源，大举发扬前辈核电工夫，治理好高放射废料管束和变成完全的科技与财产体例要求下，最笑观的预计有或者2050年到达总装机容量2.6亿千瓦，占世界总装机容量的11％，而一次能源的份额到达约9％。云云，正在最大或者发扬水电与核电主意诱导下，从资源、工夫、财产的实际开拔，2050年它们正在一次能源中的份额可指望到达15％，正在电力总装机中的份额到达25％，远远不行增加煤炭份额减幼所发作的空白。

　　要有用地减幼化石能源份额，调动构造，作战能源可延续发扬体例，大致到达前述的比例份额，本世纪上半叶的可行途径是大举发扬非水能的可再生能源，要紧包罗太阳能、风能与生物质能，它们的份额应到达约15％的一次能源总耗量与约30％的电力装机总容量。因而，非水能的可再生能源必需是大范畴的，大范畴系指年供应量要达数亿吨标煤和总装机容量应达亿千瓦水准。

　　正在化石能源被洪量操纵以前，生物质能、太阳能、风能与水能曾是人类赖以糊口与发扬的要紧能源，化石能源成为要紧商品能源后，除水力发电已大范畴财产化并拥有昭着份异常，非水能可再生能源虽有多方面利用，但份额很幼，正在能源供应中效率不大。自上世纪七十年代往后，因为呈现化石能源渐渐耗竭的迹象，为包管能源供应的可延续发扬，天下各国赐与用之不竭的非水能可再生能源发扬的合切日益增大。跟着化石能源洪量利用惹起的境况污染与天色变暖等情景日益昭着，可再生能源不排放污染物与温室气体的清洁性也成为饱励其发扬的紧要身分。近年来非水能可再生能源取得优越的发扬，其拉长速率已跨越了人们的预期，为往后大范畴发扬奠定了优越根蒂。比方，风力发电已继水力发电晚进入了电力编造，2006年全天下总装机量已达7400万千瓦，当年新装1500万千瓦，我国总装机容量达260万千瓦，当年新装134万千瓦，单元功率的投资已达约1000美元/千瓦，贴近大范畴发扬可承受的水准。中幼范畴的光伏发电已变成了财产，正正在踊跃开荒多方面的利用，2005年全天下总装机容量达370万千瓦，当年拉长约110万千瓦，我国2006年总装机容量达8万千瓦，当年拉长1万千瓦，而光电池临蓐达38万千瓦，占环球产量的15％，大局部出口。太阳能热操纵取得了较通俗的增加，我国已成为太阳能热水器临蓐和利用大国，2006年保有量达9000万平方米，当年拉长1500万平方米，有3000多家临蓐厂家，此中产值过亿元的10余家。太阳能热发电，上世纪八十年代末，全天下已有40万千瓦的演示电站正在运转，近年来又先河了少少新电站的维护。生物质能行动非商品能源至今还正在村落地域通俗利用。正在我国，行动商品能源也已变成了多种财产，如2006年世界年产沼气100亿立方米生物能发电装机总容量达270万千瓦，粮食燃料乙醇年产达102万吨，生物柴油30万吨，秸秆压造成型燃料10万吨等。2006年1月国务院发布推行《可再生能源法》，2007年12月颁布的《中国的能源境况与计谋》白皮书提出了2010年可再生能源消费量到达能源消费总量的10％、2020年到达15％的发扬目的，将有力地饱励相合事务发展。

　　固然非水能可再生能源已博得了可喜的发展，有进一步发扬的根蒂并取得了必然珍视，但当今的发扬水准离年供给亿吨标煤能源和亿千瓦发电装机总容量的大范畴能源的隔绝是很大的，其难度远比多挖少少煤及最大或者地发扬水电与核电大得多。正在各式计划中，人们一再对非水能可再生能源能否像所设思的迅速发扬提超群方面的疑虑。

　　鉴于迅速发扬非水能可再生能源看待包管能源供应、调动能源构造及作战能源可延续发扬体例的宏大事理，咱们必需对存正在的难题与题目有懂得的明白与剖析，采用持久、延续、太平的有力办法，设立国度宏大专项来饱励其发扬。

　　目前，正在我国仍然成为大范畴商品能源的是化石能源与水能，它们的合伙特征是：（1）有昭彰的商场需求；（2）有牢靠的资源包管；（3）有成熟的工夫和优越的从事斟酌开垦与工夫修正的科技部队；（4）有能供给所需成套配备的范畴化财产；（5）经济性好，有优越的角逐力。面临化石能源资源渐渐短缺和水能资源有限的情景，我国必需调动能源构造，作战能源可延续发扬体例的宏大职分，非水能可再生能源的要紧上风正在于它们是通俗存正在、取之不尽、用之不竭的可延续的能源资源，它们又是不排放污染物和温室气体的干净能源，其用量不会受到境况污染与天色转折的节造，能够餍足改日人类能源耗量赶速拉长的需求。但要将非水能可再生能源正在二十一世纪上半叶发扬成大范畴能源，还必需正在机合部队、发扬工夫、变成范畴财产、开荒商场、大幅度改观经济职能等方面举行有方法、分阶段、持久延续的勤勉。

　　风能要紧是用于发电，风力发电是继水力发电后工夫最成熟、最拥有大范畴开垦要乞降贸易化远景的可再生能源发电体例。我国风能资源陆地10米高度经济可开垦量为3.0亿千瓦，近海资源预计比陆地大近3倍，约为7.5亿千瓦，合计10亿千瓦驾驭。近年来，我国并网风电已进入范畴化发扬阶段，2020年累计装机预计可达4000~5000万千瓦，2050年全体或者到达数亿千瓦范畴。为包管风力发电顺手完毕成为水能后的第二个大范畴可再生能源，格表应幼心攥紧的要紧事务有：（1）大举机合陆地与近海资源详查，为大范畴风电场的选址与维护供给牢靠的科学凭据；（2）大举加紧兆瓦以上大容量风电机组的研造，加快完毕修设创设国产化；（3）鉴于我国近海风能资源多正在强台风多发地域，要负责发展近海风电场的前期斟酌，维护运转演示性电场，为决议是否大发扬供给牢靠凭据；（4）因为风力发电的间隙性与迅速转折性，进入电网要确保供电安宁，大大升高电网的迅速、自愿调治才略，要正在电力部分团结协作计议根蒂上有序举行。通过多次计划，对这些题目已博得必然共鸣。

　　太阳能是最要紧的可再生能源资源，正在我国960万平方公里土地上，每年承受的太阳能总量达1.7万亿吨标煤（50000 EJ），等于2050年预期能源年总耗量的280倍。太阳能的要紧谬误正在于：（1）功率与能量密度低，地面上最大功率幼于1千瓦/米2，能量幼于0.28吨标煤（8.4 GJ）/米2年，大范畴发扬要占很大面积。（2）能量供应纷歧连、不太平。行动能源操纵，要治理辘集、跟踪、储能、转化及与其他能源有用配合等一系列科学工夫题目和研发相应的配备变成范畴化财产，固然太阳能资源不要付费，然而能量本钱高仍是增加利用的要紧贫穷。行动能源，太阳能要紧用于发电、造氢和热操纵。太阳能热操纵包罗热水器、炊具、空调、太阳能修筑等多个方面，其经济性已先河可被商场承受，变成了必然财产，正正在昌隆发扬。太阳能造氢正处于多途径探寻斟酌阶段，应赐与大举援帮，慢慢昭彰途径与发扬范畴。

　　需求国度重心援帮的是太阳能发电。太阳能发电有光伏发电与太阳能热发电两种体例。光伏发电拥有保卫简便，功率幼大由之等卓绝利益，行动幼型离网电源和中、幼型并网电源取得较通俗利用，近年来我国硅光伏电池财产取得赶速发扬，2006年产量达38万千伏安，出口占97％，预期2020年累计装机可达160万千伏安。影响其范畴化利用的要紧贫穷是本钱过高、硅资料欠缺和电池临蓐修设依赖进口。目前光伏电源售价到达5~6万元/千瓦，电能本钱正在4~6元/度，与贸易化利用哀求隔绝相当大。临蓐1兆瓦光伏电池约需12吨多晶硅，原料与电池临蓐修设洪量依赖进口。大举加紧光伏电池下降本钱与升高效能的勤勉，治理大量量硅资料的国内临蓐供应，不绝踊跃开荒商场与增加财产范畴仍是近期事务的要紧宗旨。正在荒原地域维护进入电力编造的凑集式超大范畴（总装机百万至切切千瓦）光伏电站，对改日大范畴能源发扬的事理越发宏大，分阶段（由此刻的兆瓦先河，经万千瓦，十万千瓦到百万千瓦）的研发与演示事务应正在国度援帮下赶早安顿。对新型、高效光伏电池的研发也应赐与充实珍视。

　　太阳能热发电是将太阳辐射能辘集起来加热工质，经热调换器发作过热蒸汽，再由蒸汽驱动汽轮机发动发电机发电，其电站局部已有热电站优越的工夫与财产根蒂。行动大容量的凑集型电站，与光伏发电比拟，其利益正在于可利用洪量已财产化的配备、工艺与资料，易于向大范畴发扬，可兼用其他能源燃烧供热，包管一连发电，克造太阳能纷歧连的谬误。国际上已有多个安装正在演示运转，近年来又呈现了发扬高潮。我国这方面事务不多，根蒂亏弱，“十一五”安顿了兆瓦级试验电站项目，相合事务还应大举加紧。因而，光伏发电与太阳能热发电应各阐述其所长，协作发扬。目前，国际上还举行着少少新型太阳能发电体例的探寻与斟酌开垦，如太空发电、太阳热气流发电、温差发电等，对确蓄志义的更始斟酌，也应赐与踊跃役使与援帮。

　　生物质能行动能源，古板操纵的是农、林、牧业的副产物及加工渣滓物，包罗秸秆、薪柴、丛林毁灭物、粪便与垃圾等，近年来用于发电、燃烧供热、造成沼气与固体颗粒燃料，完毕轮回经济，取得了广泛珍视，博得了可喜发展。目前，已订定了至2020年发电装机3000万千瓦，供应沼气180亿立方米/年，临蓐固体颗粒燃料5000万吨的目的，成为近期发扬的要紧职分。近年来，用粮食和油料作物创设乙醇、生物柴油等液体燃料也取得了发扬，变成了财产，往后将不绝滚动进展。

　　生物质能行动能源的大范畴发扬要害是能太平地供给大范畴的能源资源，仅仅仰赖古板的毁灭物鲜明是亏折的，必需正在不宜农不宜林的荒原与边际土地上，培植滋生高效劳源植物，将能源植物行动宏大财产来饱励发扬，相合事务必需尽早启动安顿。为此，要负责安顿，持久保持相合能源植物的前期斟酌，加紧从光合效率机理和效能斟酌入手的根蒂性斟酌，攥紧能源植物物种的拣选，合切节水能源植物的研发。与此同时，升高生物质转化操纵的科技水准也是大范畴发扬的要害。生物质能是独一能转化成液体燃料的可再生能源，怎样将纤维素发酵、降解，高效地转化成乙醇，是生物质液化工夫的造高点，需求出力研发，同时要踊跃探寻新的工艺途径，删除转化流程中的能耗。发展生物质造氢、气化与发电工夫斟酌，使工夫先行，有厚实的工夫储蓄，也是大范畴发扬的紧要根蒂。

　　以上所述是正在前一阶段商议斟酌中，对大范畴发扬风能、太阳能与生物质能所变成的少少发端剖析与观点，可供进一步深化斟酌参考。

　　我国能源的发扬已进入沿着减幼化石能源份额，增大核能与可再生能源份额的宗旨，调动能源构造，作战能源可延续发扬体例的新期间，发扬大范畴非水能可再生能源，要紧是风能、太阳能与生物质能，有着格表宏大的事理，同时也面对着要紧的难题。提倡设立大范畴非水能可再生能源国度宏大专项，正在国度大举援帮下，采用持久、延续、太平的有力办法，有方法、分阶段地饱励其进展。

　　近期内，宜正在已有事务和国表里多方面饱励发扬大范畴可再生能源踊跃性的根蒂上，鼓动机合相合专家举行长远的斟酌论证，提出相合的科学、归纳、前瞻的观点与提倡，为宏大专项的订定做好充实的前期绸缪事务，指望能正式列入国度“十二五”安插，大举机合推行。

　　中国科学院学部行动国度正在科学工夫方面的最高商议机构，近年来已机合相合院士与专家发展了少少事务，该当不绝勤勉阐述应有用率。