可再生能源的特點范文

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篇1

關鍵詞 省域可再生能源規劃；可再生能源行業增長模型；階段目標分解

中圖分類號 C921.2 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104(2011)04-0100-05 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.04.016

規劃包括三要素，即什么時機、采取什么措施、完成什么樣的指標。不同的規劃是在此基礎之上不斷的迭加約束條件。如能源規劃是在此基礎上進一步考慮資源約束，在開采的時候不但要考慮當前能源供給和能源需求的均衡，還需要考慮未來能源供給和需求的均衡。由于可再生能源在總能源消費總重較低，因此，當前的規劃并不需要考慮可再生能源對整體能源系統的均衡的影響。其主要約束條件是可再生能源資源條件約束和可再生能源配額產生的市場約束。

1 可再生能源規劃研究方法概述

當前我國的規劃處于一種從計劃經濟時期到市場經濟時期的轉折點。保留較多的計劃經濟特點，同時又增添了較多的市場經濟特色。魏后凱認為我國規劃體制的改革尚處于探索過程中，國家、省級和市縣級規劃的編制也缺乏科學的技術規劃［1］。樊元也認為對規劃目標如何在各地區缺乏科學合理的依據［2］。

可再生能源發展是我國經濟和社會發展的一項長遠戰略方針，也是我國目前情況下的一項極為緊迫的任務。2007年國家“可再生能源中長期規劃”提出2010年占能源消費總量的10%，到2020年占能源消費總量15%。如何落實可再生能源發展目標，是當前研究的熱點。可再生能源規劃與政策體制相關，美國可再生能源規劃是由各州自己確定，然后，匯總成國家總體可再生能源規劃，這些規劃通常是由一個研究機構或咨詢公司制定，廣大群眾參與，最終以立法的形勢體現出來。

在目前國內研究中，把目標分解到各個省市的國內文獻尚不多見，但我們可以從其他行業規劃研究中得到一些啟示，如官義高研究了節能降耗目標的分解，提出一種如何將節能降耗目標向各省、自治區、直轄市進行分解的模型，主要考慮了各地能耗比重、產業結構和節能潛力等因素［3］。樊元考慮各行業能耗比重，構建基于部分方案偏好強度的賦權方法、因子分析法、熵值法和均方差法得到權向量矩陣，以甘肅省為例求出各地區的節能減排目標［2］。堯德明研究了土地利用總體規劃用地指標分解的分解，綜合考慮影響土地使用四個因素，采用層次分析法用地面積的權重［4］。

申兵認為，應加強規劃編制和實施過程中的環境評價和“三期”評估。加強評估工作可以發現規劃執行中的問題，以便根據環境的變化等因素對于規劃目標等進行調整［5］。任東明認為可再生能源目標分解不僅能在不同地區、部門和行業進行分解，而且還應提出可再生能源的階段性目標，即提出的目標要分成幾個階段來實現［6］。但這種把可再生能源目標分解到各個階段的研究尚處于建議或萌芽狀態。類推，把可再生能源目標落實到各個省的各個階段的研究目標的研究更不多見。官義高［3］采用指數平均方法把節能減排目標分解到每一年，求出“十一五”期間每年降低率、降低量和累計降低量。歐盟在監督各成員國可再生能源目標實施進度時，采用的是等分方法把2020年的可再生能源規劃目標，以每二年作為一個階段，分解到每一階段［7］。南非西開普省到2014年的電力消費將有12%的來自到可再生能源，到2020年這一數字將達到18%，到2030年將達到30%。

上述研究文獻為可再生能源規劃目標分解做出巨大的貢獻，本文在上述研究文獻的研究上，考慮可再生能源行業發展特點，構建了可再生能源行業成長曲線，依據成長曲線，確定各個階段的可再生能源發展目標。在此基礎上，提出了各省各個階段的可再生能源份額。

2 可再生能源行業增長模型

2.1 行業增長模型

產業經濟學認為，一個產業的發展主要取決于對其產品的需求，而不是它的供給。因此，若以變量Y=F(t)表示t時刻能源行業的總開采量，則其任一時刻的增長速度不僅與此時刻的總量成正比，同時還要同它與其的資源開采上限Ymax之差成正比，即：

dYdt=γ′Y(Ymax-Y)(1)

=γ′YmaxY1-YYmax

則微分方程的積分形式為：

Y=F(t)=Ymax1+C•exp(-γt)(2)

Y(t)=A(1+Be-kt)

對方程求導，得

dYdt=γY1-YYmax=γCYmaxexp(γt)+2C+C2•exp(-γt)

(3)

S(t)=kBAekt+2B+B2e-kt

方程(3)是可再生能源行業的發展速度，這里定義為可再生能源行業的生長曲線。方程(2)顯示其相應的積累，可定義為可再生能源行業的生命曲線。下面，我們依據產業發展的特點，求出中國可再生能源增長模型及其曲線。2.2 可再生能源行業增長模型實證研究

以風電、水電和太陽能發電為代表的可再生能源行業的增長來代表可再生能源的生命曲線。表1給出了歷年中國主要可再生能源發電的裝機容量狀況。

Y(t)[WB]=A(1+Be-kt)1+Be-kt=AY(t)AY(t)-1

=Be-kt

lnAY(t)-1=lnB-kt

令，u=lnAY(t)-1,c=lnB,

則U=C-kt

利用Eviews進行對該模型回歸分析可得：c=8.29，k=037，則B=exp(c)=3983.83。

其可再生能源的生命曲線函數為：

Y(t)=20000(1+3983.83e-0.37t)

S(t)=2948034.2e0.37t+7967.66+1587091.47e-0.37t

以邏輯曲線模型對中國的可再生能源產業發展各階段進行預測，可行到能源產業發展趨勢綜合預測結果。起動點（1995），起飛點（2007）；飛躍點（2018）；成熟點（2025）；鼎盛點（2035）。

從圖1、圖2可以看出，2007年之前，中國可再生能源

圖1 可再生能源發電行業生命曲線

Fig.1 The Life curve of renewable energy power industry

圖2 可再生能源發電行業增長曲線

Fig.2 The growth curve of renewable energy power industry

產業尚處階段仍為孕育期，增長速度較慢；到2007年才進入成長期，此后，發展速度將大大加快；2018年左右是飛躍點，可再生能源的發展迅速提高；2035年以后為可再生能源產業的全盛時期，可再生能源的接近到技術裝機容量，此后的發展速度漸緩。

2.3 可再生能源行業增長曲線特征分析

綜合比較分析圖1 和表1, 對之進行定量與定性意義上的雙重再思考, 我們可得如下結論:

(1) 生長曲線上升段拐點處, 產業發展的加速度最大; 下降段拐點處其負加速度最大, 這兩個時刻分別被定義為“起飛點”和“成熟點”。以前者為例,“起飛前”, 加速度遞增,“起飛”后, 加速度遞減; 對應在生命曲線上,“起飛”前, 生長量的累積由緩而急, 呈指數型增長;“起飛”后, 增長性質變為準線性。換句話說,生命曲線上的“起飛規模”也就是生命曲線的性態由指數型增長變為準線性增長的轉折點, 此時的可再生能源行業產能在理論上等于其極限值的13+[KF(]3[KF)](即21%)。

(2)當可再生能源產業產能達到技術可開發極限值的1/2時, 生命曲線線性最顯著(因為曲率為0)， 發展速度最快, 故謂之“鼎盛點”。當可再生能源產業產能累積至極限值的13-[KF(]3[KF)](即71%)時, 生命曲線又由準線性增長變為反指數型增長, 相應在此點曲率又是最大(與“起飛點”曲率相等)。當能源產業產能達到“成熟點”后, 生命曲線開始由疾而緩趨近極限, 至“淘汰點”時累積量一般已達極限值的99%以上(因為一般C 值均大于100)， 在實踐中此時可以認為可再生能源產業發展過程已暫時告以段落。

3 省域可再生能源發展階段目標的確定

依據可再生能源的行業發展曲線，可以得到不同年份的可再生能源量占裝機目標的份額。

依據表2所提出的數據，為了便于監管，取較為接近的值。從而可以制定出如公式4所示各省可再生能源發展規劃階段性目標：

Ri,2001-2012=Ri,2007+0.15(Ri,2020-Ri,2007)

Ri,2013-2014=Ri,2007+0.30(Ri,2020-Ri,2007)

Ri,2015-2016=Ri,2007+0.50(Ri,2020-Ri,2007)

Ri,2017-2018=Ri,2007+0.75(Ri,2020-Ri,2007)（4）

其中，Ri,2007是省在2007年可再生能源占本省總能源的實際份額。Ri,2020是各省在2020年可再生能源占本省總能源的目標份額。

依據可再生能源目標分解得到各省域的2020年目標份額，在2007年期初份額的基礎上，依據學習曲線的特點，對2012年、2014年、2016年、2018年及2020年的可再生能源份額，通過公式4進行計算求解。其求解結果見表3。從表中可這看出，由于初始份額和目標份額不同各省的可再生能源階段目標份額增長不同。對于資源量較優的省份，其可再生能源份額的增長速度大王發資源量較差的省份。這其中存在一個問題，由于可再生能源份額是依據能源消費而定的，可能有些省份的可再生能源份額遠遠大于其可再生能源資源總量，在這種情況下，我們可以采取兩種方式來進行調整。其一是采用減少按可再生能源消費進行份額分配的比重，同時提高按資源量進行分配 的比重。這樣，更多的依據可再生能源資源儲量，減少了消費對可再生能源份額的影響。當經濟發展處于調整增長階段時，通常采用這種方式。其二是，構建可再生能源交易機制，允許可再生能源在不同的省份之間進行交易。這樣，可激勵各省充分利用本省可再生能源資源優勢，當經濟發展到較高水平時，通常采用市場交易機制。因為此時更看重的是各省可再生能源發展的公平性。

4 結論及發展

本文提出一種可再生能源階段目標分解模型，模型考慮可再生能源行業的特點，構建了可再生能源行業增長曲線，在國家和各省當前可再生能源份額的基本上提出了不同時期的各省可再生能源發展階段目標。從而有效的實施國家總體可再生能源目標戰略。

本研究考慮了不同省份的可再生能源消費份額和資源儲量份額所占的比重，可以有效地平衡地區間的利益關系。這是我國在從發展中國家過渡到中等發達國家時所需要考慮的如何平衡公平與效率之間關系的問題。即規劃中考慮了兩個重要原則：①目標可分解原則。國家的總量目標可以根據一定的標準在不同地區、部門和行業進行分解，由全社會共同完成發展目標。②公平性和區域間差異的原則。制定規劃時，考慮資源稟賦和社會經濟發展水平存在的差距，因此各地的總量目標應該有所區別，為實現總量目標所采取的措施也同樣實事求是、因地制宜。

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Target Decomposition of Renewable Energy Based on Industrial Growth

LIU Zhen1 ZHANG Xiliang1 GAO Hu2

(1.Institute of Energy, Environment and Economy, Tsinghua University, Beijing 100084, China;

2. Energy Research Institute, NDRC, Beijing 100038,China)

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堅持以科學發展觀為指導，以促進可再生能源建筑應用為重點，全面推進建筑節能工作，大力發展省地節能環保型住宅與公共建筑，監理健全規章制度，完善技術標準，強化監督管理，充分發揮科技的先導和支撐保障作用，促進經濟社會全面、協調、可持續發展。

二、基本原則

（一）堅持開發利用與經濟社會發展、環境保護相協調。根據經濟社會發展需要和資源條件，在保護環境和生態系統的前提下，因地制宜，統籌規劃可再生能源建筑應用。

（二）堅持政策激勵與市場機制相結合。通過激勵政策吸引企業加大投資，提高可再生能源產品科技含量和競爭力。

（三）堅持推廣與監管相結合。加強對規劃、設計、施工、監理和使用等各個環節的監管，健全監督管理體制，促進可再生能源建筑應用工作開展。

三、工作目標

（一）設計單位在進行規劃和建筑設計時，應根據國家有關規范和技術要求，結合工程具體特點，實施可再生能源利用技術與建筑一體化設計。

（二）可再生能源技術產品安裝施工單位應具有相應的專業施工資質，并按照設計圖紙和有關規定施工，確保工程質量和安全。

（三）監理單位應做好可再生能源技術產品安裝施工的監理工作，認真履行職責，杜絕不按設計圖紙施工和應用不合格產品現象。

（四）建設單位應向建筑使用方提供可再生能源技術產品的使用方法、維修及后期管理的有關要求，提品供應商出具的產品合格證并簽訂維修服務協議，明確后期使用管理過程中的各方責任。四、保障措施

（一）舟曲縣可再生能源工作領導小組辦公室負責全縣可再生能源建筑應用工作的組織實施，組織專家委員會及時對進入我縣的可再生能源技術、產品進行考察論證，保證技術先進、質量可靠。

（二）住建、財政等相關部門要及時制訂經濟扶持政策，采取減免相關規費，設立可再生能源建筑應用地方配套專項資金，爭取可再生能源城市示范中央財政補助資金等形式加大支持力度，鼓勵我市可再生能源在建筑中大規模應用。

（三）住建部門對按規定采用可再生能源利用技術的建設項目，要審查應用后的建筑外觀效果。

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關鍵詞：可再生能源 示范區 可行性

中圖分類號：F206 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（a）-0110-01

1 調研對象的選擇及調研內容

建設100%可再生能源示范城市，需要政府的引導與規劃，需要公眾的大力支持，需要關注社會、經濟、技術、環境及政治等要素的可行性，需要采用符合當地特點的100%可再生能源城市模式。因此，本次調研的主要調研主要定位為河北省承德市以及豐寧地區的相關政府部門、可再生能源辦公室，承德市相關新能源產業以及當地城鎮居民以及村民。

走訪可再生能源辦公室，調研承德市政府、豐寧縣政府等相關部門了解該部門能否為可再生能源產業提供足夠的資金、技術、人力；能夠承受多大的規模的產業建設以及針對這些需求制定了哪些政策；了解行業背景和當地產業發展情況。在相關部門的幫助下，走訪有特色的新能源企業，掌握該行業第一現場資料與情況，并有針對性對工作人員進行“可再生能源在逐步走向主力舞臺的過程中，傳統能源如何實現從所占比重較大到所占比重較小直至退出的過程”的調研。

2 依據調研結果進行可行性分析

通過對調研數據的分析結果結果顯示，在承德地區建立和發展中國首個100%可再生能源示范區的條件以及基礎具備一定的優勢。

（1）自然條件：具備良好的風、光資源，適合發展可再生產業。在這里可再生能源產業已經具備了一定的規模和基礎。風力發電、光伏發電、抽水蓄能電站以及生物質能發電等都已經在這個地區開展建設，并且水源、土壤源及空氣源等可再生能源采暖制冷熱泵應用技術等在可再生能源建筑中得到了推廣應用。

（2）群眾基礎：當地民眾對于可再生能源的了解程度以及認知程度普遍較高，對于可再生能源的接受度和認可度也較高，如果價格等因素控制在合理范圍內，可再生能源設施的普及必將為當地居民生活帶來更多的方便。

（3）政府支持：當地政府對于發展可再生能源的積極性較高。在節能減排、保護環境的大背景下，傳統工業的發展受到各種政策等因素的限制，發展可再生能源產業對于當地經濟必將起到有力的拉動作用。如同大唐風電為當地居民解決的就業問題，拉動當地的消費，帶動的基礎設施建設以及后續旅游產業的發展和為當地貢獻的稅收等方面，都起到了良好的正面積極作用。

3 對承德地區建設100%可再生能源示范區的建議

根據調研結果建議當地政府相關部門盡早向國家發改委及能源局申請立項，盡早成為中國首個100%可再生能源示范區，在100%可再生能源概念下落實國家級清潔能源產業基地建設規劃。具體建議如下：

3.1 政府方面給予的政策支持

在國家以及地方原有優惠政策的前提下，為吸引更多有實力的公司企業參與到100%可再生能源示范區的項目中，以及維持示范區內電價等相關費用處在正常范圍內，建議政府相關部門增加以下政策的支持：

（1）信貸扶持。

可再生能源企業在先期啟動可再生能源技術應用項目時，政府應給予鼓勵，如給予貸款作為啟動資金等。當這項技術的應用形成良性循環后，再由企業自己投資。

（2）稅收優惠。

稅收政策有兩大類：一類是直接對使用可再生能源的企業及個人實施稅收優惠政策，包括減免關稅、減免形成固定資產稅、減免增值稅和所得稅、企業所得稅和個人收入稅等；另一類是對使用傳統能源的企業及個人實施強制性稅收政策，如碳稅政策等。

（3）補貼。

投資補貼即對可再生能源項目開發投資者進行直接補貼。此外還有產品補貼，即根據可再生能源設備的產品產量進行補貼。此項用以維持項目示范區內電價等相關費用處在正常范圍內，避免當地居民出現抵觸情緒，以使得當地居民繼續支持可再生能源產業的發展。

3.2 技術層面的統籌規劃

（1）半獨立的微型局部電網的建立。

集中式風電、光伏發電、分布式發電、抽水蓄能電站與微電網產業并行推進，在示范區內建立一個半獨立的局部微型電網。與此同時，針對此微電網建立一個專門的電力調度控制部門，用來調配微電網內風電、水電、光伏發電以及生物質能發電和抽水蓄能電站之間的電力供應調度，以實現微電網內電壓、頻率、相位的穩定輸出供應。

為保障微電網的運行安全，將微電網建設成為半獨立電網，在內部產能嚴重不足的情況下可以從外部大電網獲得支持，維持微電網的正常運轉工作。同時，在外部大電網需要支持時，微電網也可以提供一定的有功補償與無功支持。

（2）能源結構與產業結構轉型。

政府通過各種措施逐步調整產業結構，逐步淘汰傳統能源生產和使用，在工業生產、交通、供熱與制冷等各個環節使用可再生能源；發展電動交通工具，逐步取代傳統能源交通車輛。在發展可再生能源的同時大力推進節能降耗，實現能源轉型與示范，形成可再生能源完整的產業鏈及經濟形態。

3.3 人才培養建設

建設100%可再生能源示范區需要大量的人才支持與智力支撐，政府可以同廣大科研院校、國家電力部門以及可再生能源企業間建立合作溝通機制，在先期啟動、后續發展以及后期運行維護的過程中都可以獲得足夠無的人力與智力支持，形成示范區項目發展的良性循環，確保中國首個再100%可再生能源示范區順利建設與發展運行。

4 可再生能源示范區未來發展前景

通過政府、可再生能源企業以及當地居民的共同努力，預期在未來十年左右，基本達成完全型100%可再生能源示范區目標。

通過中國首個100%可再生能源示范區建設，為中國整體能源轉型提供大規模示范；同時把承德建歷史與生態文化并重的世界級文明城市，成為京津冀城市圈中人們領略可再生能源與人類協調發展、可再生能源產業與旅游經濟相結合的、高度現代化城市，真正再現山更青、水更綠、天更藍、空氣更清新的宜居城市。

參考文獻

[1] 婁偉.100%可再生能源城市建設模式分析[J].中國能源，2013（9）.

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考點一能源的分類

例1（2012年廣西來賓中考）下列能源屬于不可再生能源的是（ ）

（A） 石油 （B） 太陽能 （C） 風能 （D） 生物質能

分析：使用之后可以在短時間內從自然界中再次產生的能源是可再生能源，使用之后在短時間內無法在自然界中再次產生的能源是不可再生能源.

解：煤、石油、天然氣、核能等化石能源是短時間內不能再次產生的，是不可再生能源；太陽能、水能、風能、生物質能等在短時間內可以再次產生，是可再生能源.故選（A）.

點評：要掌握可再生能源和不可再生能源的特點，重點記住化石能源、核能是不可再生能源；太陽能、潮汐能、風、水能是可再生能源.

例2（2012年福建南平中考）利用不可再生能源發電的是（ ）

（A） 風力發電 （B） 水力發電

（C） 太陽能發電 （D） 核能發電

解：核能會越用越少，不可能在短時間內補充，是不可再生能源；太陽能、風能、水能可以源源不斷的得到，是可再生能源.所以利用不可再生能源發電的是核能發電.故選（D）.

點評：本題主要考查學生對：可再生和不可再生能源的特點的理解和掌握，要理解.

例3（2012年黑龍江中考）中國南海地區儲存大量的天然氣和可燃冰.它們屬于能源（填“可再生”或“不可再生”）.黃巖島事件中，中國派“海監310”前往黃巖島實施海上執法.船員使用的手機時通過 傳遞信息的.

分析：（1）像水能、風能、太陽能、生物質能等都是能夠源源不斷的從自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期內不能從自然界得到補充的能源叫不可再生能源.（2）手機就是靠發射和接收電磁波來工作的.

解：（1）由于煤、石油、天然氣等資源和可燃冰在短時間之內不可再生，所以屬于不可再生能源.（2）手機屬于移動電話，它傳遞信息是通過電磁波來實現的.

答案：（1）不可再生；（2）電磁波.

考點二太陽能的利用

考點三能源消耗對人類生存環境的影響

例5（2012年徐州中考）在太陽能、風能、水能和煤炭中屬于化石能源的是 .化石能源的使用促進了人類社會的發展，但也帶來了一些弊端.請舉出一個化石能源的使用對環境造成不良影響的例子 .

解析：本題涉及的知識是能源的分類和評估.化石能源是指煤、石油和天然氣等，使用時對環境的污染主要是空氣污染，造成酸雨和室溫效應.

答案：煤炭 空氣污染

例6（2012年通遼中考）我國于今年6月16日18時37分成功地發射了神舟九號載人飛船，根據你所學的物理知識，試回答下列問題.

（1）飛船通過什么與地面傳遞信息.

（2）神九運載火箭以液態氫為燃料的主要原因是什么？

（3）當火箭加速上升時，飛船的機械能是如何變化的？

分析：（1）飛船通過電磁波與地面傳遞信息；（2）從燃料的燃燒值分析用氫做燃料的原因；（3）分析火箭上升時，動能與勢能如何變化，進一步判斷機械能如何變化.

解：（1）飛船通過電磁波與地面傳遞信息.

（2）氫的燃燒值大，完全燃燒相同質量的氫和其它燃料相比，氫放出的熱量多，所以運載火箭用液態氫為燃料.

（3）火箭加速上升時，火箭的速度變大，動能變大；火箭的高度增加，重力勢能增加，火箭動能與重力勢能的和，即機械能增加.

點評：本題考查了衛星的通信方式、選擇氫做燃料的原因、火箭發生過程中勢能如何變化，是一道基礎題.

考點四開放題

例8（2012年濟陽中考）太陽能是人類能源的寶庫.太陽能集熱器是直接利用太陽能的一種裝置，它可以利用太陽能把水加熱.太陽能集熱器主要由集熱板和貯水器兩部分組成，如圖2所示.

（1）貯水器總比集熱板的位置高.請你猜想這樣做的原因.

（2）利用相關知識說明并用實驗驗證你的猜想.

答案：（1）水在集熱板中被加熱后，溫度升高，熱水上升，冷水下降，以便集熱板對冷水繼續加熱（2）說明：水在4℃時密度最大，水溫上升其密度減小，向上流動，冷水密度大向下流動，形成對流，保持集熱板中的水溫較低，以利于對水繼續加熱.

實驗驗證舉例：將一桶（或盆）水（要有一定深度）放在太陽光下曬一段時間，用手測試上層和底部的水溫，則上層的水溫高于底部的，證明熱水浮在上層.取一燒杯冷水，用酒精燈加熱燒杯底部，底部水溫升高后熱水上升，上層的低溫水下降，能觀察到水形成的對流.

篇5

關鍵詞 不可再生能源；消耗壓力；消耗強度；IPAT方程；費雪指數分解

中圖分類號 F124 文獻標識碼 A

文章編號 1002-2104(2011)11-0061-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.11.011

隨著煤炭、石油、天然氣等不可再生能源的掠奪式開采的日益嚴重，全球不可再生能源的可開采年限在急劇減少，對于中國這樣一個發展中國家而言，GDP的增長離不開碳經濟體系的支撐，一方面，來自于經濟增長和消耗強度的沖擊使得中國不可再生能源消耗壓力逐年增大，對中國經濟發展的束縛日益突顯；另一方面，在消耗利用階段，單位經濟產出所消耗的不可再生能源量即不可再生能源消耗強度遠遠高于世界平均水平。目前，國內外學者對不可再生能源的研究還相對較少，國內學者陳軍、成金華曾嘗試運用DEA方法對中國2001-2005年間30個省市不可再生能源例如原煤、原油、天然氣的生產效率進行評價研究［1］，除此之外，大多數學者的研究對象基本是基于廣義概念下的能源或者資源，研究內容基本以效率評價或者能耗強度分解為主，很少涉及能源或者資源消耗壓力分析，研究方法也較為單一。Satoshi Honma和Hu使用DEA方法對日本1993-2003年的區域能源效率和不同地區幾種主要能源投入效率進行測度和比較［2］；王霄、屈小娥運用DEA Malmquist生產率指數法測算了2001-2007年間中國制造業28個行業全要素能源效率［3］；陳凱、鄭暢利用數據包絡分析DEA法和隨機前沿生產函數SFA法測算出長江流域七省二市及六部門1997-2006年間GDP能耗、能源技術效率和能源利用效率［4］。Huang利用乘法代數平均迪氏指數分解了1980-1988年間我國第二產業中的造紙、化學、建筑、鋼鐵、機械、電力、電子等部門的能源強度變化［5］；Zhang利用改進的拉氏指數計算了中國工業部門1990-1997年的能源使用情況，將工業能源消費分解為規模效應、強度效應和結構效應，研究表明強度效應是主導因素［6］；李國璋、王雙基于廣義費雪指數(GFI)法對1995-2005年間中國30個省市的區域能源強度變動進行了因素分解分析［7］；吳巧生利用費雪指數分解模型從產業層面考察了我國能源強度指數的變化及影響因素，研究表明在能源消耗強度下降的諸因素中效率份額的貢獻占絕對主導 ［8］。

綜上所述，目前國內外關于能源消耗強度的研究雖已得到極大關注，但針對不可再生能源消耗壓力分析以及消耗強度分解研究還尚屬空白，究竟是何種因素致使中國對不可再生能源的消耗需求如此之大？致使中國不可再生能源的消耗壓力逐年攀升？能否從深層次剖析中國不可再生能源消耗強度“居高不下”的原由癥結？鑒于此，本文將對以上問題進行一一剖析，以期進一步認識和挖掘中國不可再生能源節能潛力，提高不可再生能源利用效率。

1 中國不可再生能源消耗現狀分析

1.1 不可再生能源供需缺口分析

國家統計局能源統計司統計數據表明，自1980年以來，中國不可再生能源的生產量急速增加，其中2009年原煤生產量是1980年生產量的4.8倍，2009年天然氣生產量是1980年生產量的5.98倍。然而，急速增加的不可再生能源生產量并不能滿足中國經濟高速發展需要，原煤和原油從1980年改革開放以來就開始需要依靠進口來滿足經濟發展需求，特別是近些年來，原油、石油的進口依存度在持續上升，2009年中國原油、石油進口依存度已經達到53.4%和66.7%，在考慮國家能源戰略安全的背景下，高依存度的原油、石油供給狀況實屬堪憂。以石油資源為例（如圖1所示），自1980年以來，中國一次原油生產量增幅幾乎呈現零增長趨勢，供需缺口日漸放大。鑒于以上數據分析，本文認為中國不可再生能源供需缺口的存在和放大主要源于以下幾點原因：其一，原煤、原油、天然氣等不可再生能源的掠奪性低效開采導致不可再生能源日益枯竭；其二，過度追求GDP的高速增長導致不可再生能源的消耗需求的高速增加，周而復始，高經濟增長需要高強度消耗，高強度消耗又會刺激經濟增長；其三，中國不可再生能源消耗利用效率低下，單位GDP消耗的一次能源數量與國外發達國家相比較高。

圖1 中國不可再生能源（石油）供需缺口分析圖（1980-2009）

Fig.1 Indentation between demand and supply of China’s oil (1980-2009)

1.2 不可再生能源區域消耗構成分析

在區域層面上，不可再生能源的消耗構成按照三大經濟地帶劃分分別計算出煤炭、石油、天然氣消耗構成比重，以煤炭資源為例（如圖2所示），中國不可再生能源區域消耗構成呈現出東部沿海地區比重較高、西部地區和中部地區比重相當的態勢。具體來看，對于東部沿海地區而言，不可再生能源生產量幾乎為零，但消耗比重卻達到40%以上，相比之下，中部地區的山西、吉林、黑龍江，西部地區的內蒙古、云南都是煤炭、石油輸出大省，卻只占據28%和22%的消耗份額，這一現象是經濟學中的典型“資源詛咒”理論，不可再生能源資源豐富的中部地區和西部地區并沒有帶來區域經濟的快速發展，而能源相對貧乏但消耗比重較大的東部地區卻享受著不可再生能源對區域經濟飛速發展的支持和福祉。因此，由東部地區高速GDP增長速度帶來的能源需求沖擊會反作用于中部、西部地區資源富裕省市的不可再生能源生產量，長此以往，過度開采和生產會進一步加速不可再生能源枯竭危機的來臨。

1.3 不可再生能源產業消耗構成分析

煤炭、石油、天然氣等不可再生能源經過加工轉換或直接被應用于農業、工業、建筑業、服務業等產業部門，發揮原料、動力、傳動、照明和采暖作用，不可再生能源在終端消耗領域多是指向工業部門。本文通過查閱相關統計年鑒分行業煤炭消耗、石油消耗以及天然氣消耗數據，分別計算出1995-2009年間不可再生能源的產業消耗構成比重，以煤炭資源為例（如表1所示），工業部門是煤炭資源的消耗大戶，占據近95%的消耗份額，除此之外，農業、建筑業、服務業及其它行業的消耗份額則相對較少。煤炭資源作為中國不可再生能源消耗的關鍵資源，在產業消耗構成上具有一定代表性，與此同時，高比重的煤炭消耗也對中國三產比重以及工業內部行業比重提出了思考：一方面表現為中國產業結構比重不合理，低能耗的服務業比重始終落后于國外發達國家；另一方面表現為工業內部高耗能行業比重過高，特別是采掘業下屬高耗能行業部門。

2 中國不可再生能源消耗壓力驅動分析

2.1 驅動力模型――IPAT方程

IPAT方程是美國斯坦福大學著名人口學家Ehrlich教授于1970年提出的一個關于環境沖擊(Impact)與人口(Population)、富裕度(Affluence)和技術(Technology)因素之間的恒等式，后來以數學模型的形式應用于資源利用及環境污染分析［9］。IPAT方程將人類經濟發展對資源和環境的沖擊和壓力分解為人口增長、財富增長和技術能力三個部分，可用公式簡單表示為：

I=P×A×T （1）

I為資源壓力指標，表示為資源消耗量，例如能源消耗量、水資源消耗量等；

P為人口數量，用以表示人口數量對資源消耗的影響；

A為社會富裕和國民福利程度，通常表示為人均GDP即GDP/P，實證研究多體現在經濟增長對資源消耗的驅動作用；

T為單位GDP所形成的壓力指標即單位GDP的資源消耗負荷，通常用I/GDP表示，實證研究中多體現在技術創新導致的利用效率提高而帶來的資源節約。

本文將不可再生能源消耗量nENG作為資源壓力指標時，原有IPAT方程可以轉化為：

nENG=P×(GDP/P)×(nENG/GDP)（2）

2.2 驅動因素分解分析

目前，核能資源的開發利用程度還相對較少，并且相關數據獲取較困難，因此，本文界定的不可再生能源主要指煤炭、石油和天然氣，不包括核能、水能以及其它能源轉化的電力能源消耗。此外，由于煤炭、石油和天然氣等不可再生能源在二次加工轉化過程中會產生中間能源產品，但考慮到統計數據獲取口徑以及中間轉化過程的損失消耗，故本研究只選取一次不可再生能源源頭端消耗數據，其他中間環節以及附屬能源產品一概不計。本文采用Ang B.W.提出的一種能夠消除殘差項的對數平均迪氏分解法(LMDI)［10］對IPAT方程中的人口增長驅動、經濟增長驅動及消耗強度驅動進行驅動效應分解分析，設ΔnENG為中國不可再生能源在變化時間段內的消耗變化總量，Pdf、A

2005年間消耗壓力最大。1985-1990年間，在經歷后第一個經濟復蘇規劃――“六五”規劃后，中國固定資產投資出現過熱局面，年均GDP增長速度達到17.32%，經濟因素對不可再生能源消耗壓力的驅動比重達到120.2%，而消耗強度的降低對不可再生能源消耗壓力的減弱效應則相對較弱，無法抵消由高速經濟增長帶來的消耗沖擊。20世紀90年代以來，經濟因素仍舊是不可再生能源消耗壓力增加的關鍵驅動所在，但消耗強度對消耗壓力的抑制作用在逐漸上升。其中，1995-2000年間，經濟因素的驅動效應與消耗強度因素的驅動效應基本抵消，不可再生能源的消耗壓力也隨之減弱。進入到21世紀后，特別在2000-2005年間，我國不可再生能源消耗壓力達到峰值，壓力水平是1985-1990年間的3.98倍，造成這一壓力峰值的關鍵原因在于消耗強度對消耗壓力的抑制增加作用轉為促進增加作用，在追求經濟效益最大化下的產業結構畸形和產業內部耗能強度的居高不下，是中國不可再生能源消耗強度驅動方向發生轉變的關鍵所在。2005-2009年間，消耗壓力雖有所下降，但與上世紀80、90年代相比仍舊較高，在經歷國家產業結構優化調整以及生態文明型社會建設以來，高耗能行業部門比重降低，第三產業健康、快速發展，技術創新成果被應用于工業行業部門，由工藝技術和管理水平提高而帶來的消耗強度的降低，在一定程度上遏制了不可再生能源消耗壓力的增加。綜上所述，中國不可再生能源消耗壓力的增加主要源于經濟因素的驅動；消耗壓力的減弱主要源于消耗強度的抑制性驅動作用；得益于計劃生育政策的貫徹執行，人口增長對不可再生能源消耗壓力的驅動作用在減弱。

3 中國不可再生能源消耗強度分解分析

3.1 費雪指數分解法

經過IPAT壓力方程的分解，中國不可再生能源消耗壓力的降低主要是來自于消耗強度的抑制性驅動影響，而消耗強度的高低一方面取決于GDP的分母拉動效應，另一方面則體現在產業部門耗能水平。因此，本研究在消耗壓力測算分析的基礎上進一步對消耗強度進行二次分解，其中，能源消耗強度可以進一步分解為產業內部消耗強度與產業結構調整，即效率效應與結構效應。設nEIt是不可再生能源消耗強度，nENGi,t/Yi,t表示第i個產業的不可再生能源消耗強度即總的能源消耗強度的變化隨著產業部門能源強度的變化而變化，Yi,t/Yt表示第i個產業的產業比重即總的能源消耗強度的變化隨著產業結構而變化，具體公式推導如下：

目前，能源強度分解以指數分解模型為主要研究工具，例如拉氏指數、帕氏指數、迪氏指數等，但拉氏指數和帕氏指數在處理結果上存在殘差，往往無法解釋，迪氏指數特別是對數平均迪氏指數能夠實現無殘差分解，但在處理結果上往往出現負值。因此，本文在對中國不可再生能源消耗壓力驅動因素――消耗強度的二次分解時，引入費雪指數分解法，滿足因子逆轉和其它三個弱性指標公理，即積極性、時間互換性和數量對稱性，剔除效率效應和結構效應測算結果的負數現象［11］，更為直觀地探析出中國不可再生能源消耗強度變動的主要因素，為實現不可再生能源消耗強度下降、減少不可再生能源消耗量提供實證數理分析支撐。

首先，基于拉氏指數分解公式進行結構效應和效率效應分解：

拉氏結構效應指數

3.2 結構效應、效率效應分解結果及解析

中國不可再生能源的終端利用部門是農業部門、工業部門、建筑業部門以及其它服務業部門，鑒于不可再生能源消耗強度分解的需要，故本文按照三次產業劃分規則，分別收集整理1985-2009年間第一產業、第二產業、第三產業部門的煤炭、石油、天然氣消耗量，按照折標系數統一換算成萬噸標準煤計量單位，三次產業產值分別換算成以

1980年為基期的不變價格，剔除通貨膨脹影響，根據費雪指數計算公式，計算得到中國不可再生能源消耗強度變動的費雪結構指數和費雪效率指數。分解結果如表3所示。

中國不可再生能源消耗強度整體呈現下降態勢，只在2002-2005年間出現少量浮動上升，但上升比例基本控制在5%左右；經過費雪指數分解，中國不可再生能源消耗強度可以分解為結構效應指數和效率效應指數，其中，結構效應指數對不可再生能源消耗強度的變動發揮主要影響作用。具體而言，1985-2009年間，能耗強度變動比率基本都小于1，而相應的費雪結構指數卻基本都大于1，由此說明：中國產業結構比重的不合理在一定程度上造成了不可再生能源消耗強度的增加，即消耗效率的降低，特別是工業部門中高耗能行業部門的比重在很大程度上影響著不可再生能源消耗量，例如采掘行業部門、冶金行業部門等；相比之下，費雪效率指數基本都小于1，特別是農業部門、服務業部門不可再生能源消耗強度的下降，在一定程度上抑制了單位工業產值能耗強度對不可再生能源整體消耗強度的拉動沖擊。綜上所述，目前，中國在產業結構調整方面仍舊存在比例不協調的問題，以“高碳性”、“高耗性”為特點，未來結構調整之路應該按照低碳經濟發展要求，擴大第三產業即服務業比重，降低工業特別是重化工等高耗能行業比重，以此來降低整體產業結構對不可再生能源特別是煤炭資源的依賴程度，而不是僅僅單純依靠產業部門內的強度拉動即效率效應來降低整體消耗強度；此外，產業內部不可再生能源消耗強度的下降仍舊留有一定空間，一方面產業結構的低碳化調整會進一步促進工業部門內部消耗強度的降低，另一方面產業部門內部生產工藝技術以及管理水平的提高會降低單位產出所需的不可再生能源量，從而拉動不可再生能源整體消耗強度的降低。

4 結論及研究展望

本文在對不可再生能源供需缺口以及消耗構成進行梳理分析的基礎上，運用IPAT方程、LMDI分解法測算出中國不可再生能源消耗壓力以及促成消耗壓力逐年增大的驅動因素的作用機制與作用水平，并就主要驅動因素――不可再生能源消耗強度，運用科學的費雪指數分解法進行結構效應與效率效應分解。研究結論如下：

（1）中國不可再生能源供需缺口日漸放大，煤炭、石油、天然氣年開采量難以滿足經濟增長需要，供需現狀對經濟增長的瓶頸制約明顯；

（2）由東部地區高速GDP增長速度帶來的能源需求沖擊會反作用于中部、西部地區資源富裕省市的不可再生能源生產量，長此以往，過度開采和生產會進一步加速不可再生能源枯竭危機的來臨；

（3）煤炭、石油、天然氣等不可再生能源經過加工轉換或直接被應用于農業、工業、建筑業、服務業等產業部門，其中，工業部門消耗比重最高；

（4）中國不可再生能源消耗壓力呈現“谷峰交替”型變動趨勢，消耗壓力的增加主要源于經濟因素的驅動，消耗壓力的減弱主要源于消耗強度的抑制性驅動作用；

（5）中國不可再生能源消耗強度可以分解為結構效應指數和效率效應指數，其中，結構效應指數對不可再生能源消耗強度的變動發揮主要影響作用。

與此同時，本文也存在一定研究局限和不足：一方面體現在消耗壓力的驅動因素界定方面是否可以擴展至更多的驅動因素有待于日后進行補充與完善；另一方面體現在消耗強度的分解角度是否可以添加新的視角。鑒于以上兩點不足，本文日后需要在此基礎上進行改進，并且要進一步嘗試對不可再生能源消耗效率進行評價研究。

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Driving Forces of Consumption Pressure and Intensity

Decomposition of Non renewable Energy Resources of China

WU Chun you ZHAO Ao LU Xiao li WU Di

(Faculty of Management and Economics, Dalian University of Technology, Dalian Liaoning 116024，China)

Abstract Along with the increasingly serious

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一、指導思想

堅持以科學發展觀為指導，以促進可再生能源建筑應用為重點，全面推進建筑節能工作，大力發展省地節能環保型住宅與公共建筑，建立健全規章制度，完善技術標準，強化監督管理，充分發揮科技的先導和支撐保障作用，促進經濟社會全面、協調、可持續發展。

二、基本原則

（一）堅持開發利用與經濟社會發展、環境保護相協調。根據經濟社會發展需要和資源條件，在保護環境和生態系統的前提下，因地制宜，統籌規劃可再生能源建筑應用。

（二）堅持政策激勵與市場機制相結合。通過激勵政策吸引企業加大投資，提高可再生能源產品科技含量和競爭力。

（三）堅持推廣與監管相結合。加強對規劃、設計、施工、監理和使用等各個環節的監管，健全監督管理體制，促進可再生能源建筑應用工作開展。

三、工作目標

（一）嚴格落實《市人民政府辦公室關于加快太陽能光熱系統推廣應用的意見》要求，利用三年時間，使城市太陽能熱水器的推廣應用普及率達到40%以上，農村達到10%以上。全縣鄉鎮以上新建、改建、擴建的12層及以下的住宅建筑和集中供熱水的公共建筑，必須應用太陽能光熱系統，確保做到同步規劃、同步設計、同步施工、同步驗收。鼓勵12層以上高層建筑合理采用太陽能光熱系統。具備安裝條件的公共建筑，必須應用太陽能光熱系統。在既有建筑節能改造過程中，鼓勵安裝太陽能光熱系統。

（二）自2009年開始，淺層地能應用取得明顯成效，按照優先發展土壤源熱泵，積極發展污水源熱泵，適度發展地下水源熱泵的原則，逐步提高地源熱泵系統在城市供暖中多占比例，縣規劃范圍內每年新增淺層地能技術應用建筑面積不少于20萬平方米。

（三）推廣太陽能光伏發電技術的應用。優先推廣光伏技術在住宅小區路燈、景觀燈中的應用。

（四）鼓勵發展采用太陽能采暖和空調制冷技術，并探索應用太陽能采暖、制冷和熱水三聯供技術。

（五）鼓勵生物質能在農村地區建筑中應用，優先發展沼氣能源在供熱水、炊事方面的應用。

四、工作要求

（一）設計單位在進行規劃和建筑設計時，應根據國家有關規范和技術要求，結合工程具體特點，實施可再生能源利用技術與建筑一體化設計。

（二）可再生能源技術產品安裝施工單位應具有相應的專業施工資質，并按照設計圖紙和有關規定施工，確保工程質量和安全。

（三）監理單位應做好可再生能源技術產品安裝施工的監理工作，認真履行職責，杜絕不按設計圖紙施工和應用不合格產品現象。

（四）建設單位應向建筑使用方提供可再生能源技術產品的使用方法、維修及后期管理的有關要求，提品供應商出具的產品合格證并簽訂維修服務協議，明確后期使用管理過程中的各方責任。

五、保障措施

（一）縣可再生能源工作領導小組辦公室負責全縣可再生能源建筑應用工作的組織實施，組織專家委員會及時對進入我縣的可再生能源技術、產品進行考察論證，保證技術先進、質量可靠。

（二）縣住建、財政等相關部門要及時制訂經濟扶持政策，采取減免相關規費，設立可再生能源建筑應用地方配套專項資金，爭取可再生能源示范縣中央財政補助資金，加大支持力度，鼓勵我縣可再生能源在建筑中大規模應用。

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受能源利用可持續發展的要求，近年來中國大力發展可再生能源發電產業，尤其是風電和光伏發電進入快速發展時期。風電自2006年起連續四年實現裝機容量翻番，2010年中國大容量太陽能光伏電站進入并網投產階段。為了保障可再生能源并網，中國政府還出臺了《可再生能源法》等一系列法規法案。

我國最大的風能資源區位于東南沿海及島嶼。這一地區有效風能密度大于或等于200W/m2的等直線平行于海岸線，沿海島嶼的風能密度在300W/m2以上，有效風力出現時間百分率達80%～90%，大于等于3m/s的風速全年出現時間約有7000～8000h，大于等于6m/s的風速也有4000h左右。福建的臺山、平潭和浙江的南麂、大陳、嵊泗等沿海島嶼，風能都很大。華東沿海風能儲備12000MW·h，華東地區風力發電發展迅速。上海、山東、江蘇、浙江、福建、廣東都已經建設了一定規模的風電廠，未來將進入大規模擴張期。因此，亟需研究華東地區可再生能源并網支撐技術投資方案，保障可再生能源規模化并網。本文主要對技術經濟評價及優選的總體方案進行闡述。

二、技術路線

未來具體工作開展過程中，需要通過調研及查閱如統計局、中電聯等權威部門披露的數據完成數據的收集工作，數據主要包含華東地區風能太陽能和水力資源等地分布情況、可再生能源裝機容量及上網電量、各區域電網可再生能源并網數據以及相關支撐技術的參數等。在此基礎上結合實地調研，分析華東能源分布特點及可再生能源并網存在的挑戰。然后，分別制定可行的支撐技術規劃方案，并通過技術經濟評價理論和方法對各方案進行評價，最終確定可行方案。最后，結合未來可再生能源發展方向及國家相關政策提出改進建議。

技術路線一：華東地區可再生能源并網的困難和挑戰分析

本部分主要通過收集華東地區的數據，對比風電并網前后電網參數、系統峰谷差、調峰電源等參數的變化，從技術層面來分析可再生能源并網面臨的困難和挑戰，同時這也是后文確定可行并網支撐技術的研究基礎。

技術路線二：華東地區可再生能源并網支撐技術方案技術經濟評價

根據中國間歇式可再生能源并網遇到的技術層面的困難和挑戰，同時借鑒國內外的研究成果，目前可支撐間歇性可再生能源并網的技術主要有水電、大型燃氣發電、60萬kW級燃煤機組、抽水蓄能、電池儲能技術（含電動汽車）及分布式發電技術。

考慮到華東地區的自然資源稟賦，水資源豐富，負荷分布集中、總體負荷較高且高度依賴跨區省電能供應，因此主要對該地區的水電、大型燃氣發電、抽水蓄能電站、電池儲能技術（含電動汽車）、分布式燃氣發電技術（冷熱電三聯供）這五類支撐風電并網的技術進行技術經濟評價。

本部分將首先研究華東地區可開發的風電容量，并通過實地調研確定支撐每MW風電并網所需的水電機組容量、大型燃氣機組容量、抽水蓄能電站容量、電池儲能技術（含電動汽車）、分布式燃氣發電容量（冷熱電三聯供）及各類支撐技術每MW的建設成本、維護成本等一系列參數。

第二，根據華東地區風電發展規劃，假定在規劃期內風電裝機容量每年以固定比例增加。設定六種風電并網支撐技術規劃投資方案，即只規劃投資水電、大型燃氣發電、抽水蓄能電站、電池儲能技術（含電動汽車）、分布式燃氣發電技術（冷熱電三聯供）以及五種技術之間的組合投資方案。

第三，通過技術經濟評價理論和方法，分別計算出這六種方案的初始投資成本，以及在現有的電價制度和結算方法下的投資收益率以及投資回收期，同時，進行各投資方案影響因素的敏感性分析。

第四，評估各方案對電力系統運行、等效峰谷差、對區域電網調峰的影響。同時對不同方案的社會效益進行評價，尤其是各方案的綜合節能減排效益。

第五，綜合考評投資總成本、內部收益率和投資回收年限及社會效益。考慮到國家能源利用可持續發展戰略，及未來政府可能出臺的稅費激勵措施，本部分對評價結果只做排序。

技術路線三：可再生能源并網支撐技術投資方案優選

綜合考慮典型地區可再生能源并網支撐技術的技術經濟評價結果和社會效益評估結果，結合我國可再生能源政策及未來走勢，本部分將優選出不同區域可再生能源并網支撐技術的投資方案。

考慮到市場投資主體的經濟利益驅動性，因此需要根據各投資方案技術經濟評價結果制定投資決策，對于經濟上可行同時存在社會效益的投資方案，政府部門應將該支撐技術的投資推向市場，政府部門的職責主要是進行市場監管；對于經濟上不可行但是社會效益較高的投資方案，可由政府出臺相應的經濟激勵政策鼓勵可再生能源并網支撐技術在區域中推廣，促進風電等可再生能源規模化并網，能夠采取的措施包括電價補償、直接補貼、貸款優惠等；對于經濟上可行且社會效益較低的方案，可作為備選投資方案（如果所有方案均是這種情況，則執行經濟性相對最優的方案）；對于經濟上不可行且社會效益較低的方案，不予采用。

三、成果及影響

本文能夠直接為華東地方政府提供可再生能源并網支撐技術投資的決策依據，從而為促進可再生能源規模化并網提供堅強支撐。項目工作成果的影響主要包括以下兩方面：

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【關鍵詞】可再生能源；存在問題；解決措施

1.能源資源狀況

（1）小水電：全縣有大小河流7條，大多數屬平原季節性人工河流，主要作用是抗旱排漬，自然落差不大，水能理論蘊藏量不大，只有2100kw，可開發量1700kw。

（2）太陽能：全縣年日照1995小時左右，日照率為46%，太陽能年總輻射量0.45MJ/cm

（3）風能：年平均風速2.3米/秒，相當于2級風，開發利用價值不高。

（4）生物質能：農作物秸稈仍是吉水縣農民生活用能的主要來源，每年用作生活用能的農作物秸稈16.8萬t，占總量的68.7%，返田作肥料占31.3%；薪柴是農村廣泛使用的傳統生物質能，薪柴資源包括薪炭林、防護林、速生用材林、灌木林、疏林和“四旁”樹等，全縣薪柴開發總量為3.99萬t，隨著國家封山育林及林業加工業的發展，薪柴可用作農村生活用能量日趨減少；全縣生豬存欄9.35萬頭，雞10.6萬羽，年產生畜禽糞便9.1萬t，可利用量為15.1萬t。

從以上可以看出，吉水縣能源資源構成特點是：煤炭等化石能源極度缺乏，生物質能、太陽能等可再生能源資源豐富，新能源開發潛力大。

2.農村能源消費特點

生活用能的需求與生活水平密切相關，長期以來，農村地區生活用能主要靠當地秸稈和薪柴，采取直接燃燒方式，能源有效轉換率僅有10～30%，造成能源利用的低效和浪費，能源缺乏與浪費之間矛盾突出。隨著農村社會經濟發展，吉水縣農村生活能源使用出現了新趨勢，呈現出“三減三增”特點：一是自及自足能源消費減少，商品能源消費增加；二是秸稈能源消費比例減少，液化氣、煤等化石能源消費比例增加；三是高能耗用能方式逐步減少，可再生能源利用不斷增加。

3.可再生能源開發利用現狀

我國農村地區生物質能、太陽能資源豐富，蘊含著發展新能源的巨大潛力。經過多年發展，可再生能源開發利用已經取得了很大的進展，太陽能和沼氣等可再生能源在吉水縣農村已經得到廣泛應用。

3.1生物質能開發

（1）沼氣。沼氣是我國廣大農村地區開發應用的一種技術成熟的可再生能源，到2010年底，全國已經累計建成戶用沼氣超過4000萬戶，受益人口達1.55億人。沼氣是有機物在缺氧條件下通過厭氧微生物的發酵作用產生的混合氣體，其中甲烷約占55～75%，1m3沼氣相當于0.7～0.8kg標煤，熱值較高，燃燒后只產生和CO2和H2O，是一種高品位的清潔能源。

二氧化碳和甲烷是產生溫室效應的主要氣體，每年可減少二氧化碳排放1.07萬t，甲烷0.102萬t。

沼渣中含有豐富的有機質、腐殖酸和礦物質灰分，改良土壤功效十分明顯，其中有機質含量36.9%～49.9%，腐殖酸10%～24%，粗蛋白5%～9%，全N0.8%～1.5%，全P0.4%～0.6%，全K0.5%～1.2%；沼液含有多種速效營養成分。

沼渣沼液可廣泛用于作物浸種、葉面噴肥、基肥或用于防治作物病蟲害，也可作為家畜添加劑和魚鉺料，具有較高經濟價值。用沼液浸種，水稻增產9.4%，玉米增產9.35%；沼液作葉面噴肥，密柑單株增產20.2公斤，茶葉噴施沼液能夠促進茶葉株高增長，增加茶葉的百芽重和單葉重，促進茶樹增產，增產率為9.0%。沼液、沼渣綜合利用已成為農業增收、農民增效的一個新亮點。

（2）農作物秸稈及薪柴。

秸稈及薪柴具有體積大、密度小、熱值不高的缺點，遠距離輸運成本大，堆放在房前屋后影響村容村貌，將其進行氣化或壓縮處理做為燃料是提高利用效率可行辦法。

①秸稈氣化。秸稈氣化是采用一種生物質熱解技術，先將農作物秸稈等生物質原料切碎，在缺氧條件下，使秸稈不充分燃燒，產生大量的氫氣、甲烷和一氧化碳等可燃氣體。一個4口之家每月需要燃燒秸稈130kg，每100kg燃料費用為13～15元，每農戶月燃料費16.9～19.5元，秸稈氣化成本明顯低于其他常規燃料。秸稈的平均含硫量只有0.38%，遠低于煤的含硫量（約1%），秸稈氣化使用方便，清潔衛生，可以部分代替高品位商品能源。

②固化成型。將秸稈或薪柴干燥粉碎后，經過成型機械擠壓成密度為0.8～1.2t的柱狀或顆粒狀燃料，1t成型燃料相當于0.429～0.571t標煤。是一種能代替燃煤的新型低碳、節能、環保燃料，具有燃燒熱效率高、使用安全、清潔環保、節省空間等優點。

3.2太陽能利用

①太陽能熱水器。在太陽能利用方面，應用最廣泛、技術最成熟的是太陽能熱水器，已經實現了產業化和市場化。每平方米太陽能熱水器年可替代標煤150～180kg，2009年全國農村太陽能熱水器保有量2955.56萬臺，面積已達4997.06萬m2， 嘉魚縣農村太陽能熱水器普 及率已達11%。一臺太陽能熱水器全年可節電1.8GJ（約512kwh），按本地農村電價0.6元/度計，每臺熱水器全年可節約307.2元，農戶6～7年就可收回投資，而太陽能熱水器使用壽命可達15a。

②太陽能路燈。太陽能路燈主要是通過太陽能板的光生伏特效應原理，白天吸收太陽能光子能量產生電能儲存，夜幕降臨時產生照明。太陽能路燈不需要架設輸電線路，不用專人管理和控制，技術和經濟效益上可行，一次性成本回收較快，節能效果顯著。

③太陽能溫室大棚。不僅在瓜果蔬菜、花木苗圃等種植業上廣為應用，在水產養殖、畜禽飼養等方面的應用也不斷擴大，對提高農牧業產量、增加農民收入起了很大作用。

4.新農村發展可再生能源的現實意義

在新農村建設中，因地制宜，合理開發利用農村可再生能源，對促進農村經濟社會發展有重要意義。

4.1有利于構建資源節約型環境友好型社會，促進生態文明建設

以沼氣為紐帶的農業生態建設，使農業廢棄物得到循環利用，延長了農業生態鏈，既生產了清潔能源，又提高了農業經濟效益；開發利用太陽能，既能有效提供安全、無污染的清潔能源，又能促進農業生產，改善生態環境，因此發展包括太陽能、生物質能等在內的可再生能源，不僅使農村資源得到有效利用，而且促進了生產、生活、生態協調發展。

4.2有利于優化農村用能結構，促進節能減排

農村廣泛使用沼氣、秸稈氣、太陽能等清潔能源，是農民現代文明生活的一個縮影。目前形勢下，越來越多的國家面臨著減排問題，逐步會將減排成本納入考量的范疇，傳統能源的成本將顯著上升，發展可再生能源，符合減排趨勢。

4.3有利于發展農業循環經濟，轉變農業增長方式

大力推廣豬—沼—菜（糧、魚、果）生態利用模式，以沼氣為紐帶，把養殖業和種植業有機結合起來，把養殖業產生的廢棄物轉換成清潔能源和高效有機肥料，既解決農村燃料問題，又減少了農藥使用，培肥了地力，還提高了農產品品質，增加了農民收入。

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關鍵詞：可再生能源；水能；開發現狀；開發前景

0、引言

可再生能源是指在自然界中可以不斷再生、永續利用的能源，具有取之不盡用之不竭的特點，主要包括太陽能、風能、水能、生物質能、地熱能和海洋能等。可再生能源對環境無害或危害極小，且資源分布廣泛，適宜就地開發利用。相對于可能窮盡的化石能源來說，可再生能源在自然界可以循環再生。可再生能源屬于能源開發利用中的一次能源。人類近代社會大規模開發利用的煤炭、石油、天然氣等化石能源，它們是地球在遠古時期演化過程中形成和儲存下來的，對我們人類來說一旦用完就無法恢復和再生，這些就是不可再生能源。而可再生能源如水能則是通過利用水的勢能和動能轉化為機械能進而用于發電。水能發電的優點是成本低、可連續再生、無污染，缺點是受分布、氣候、地貌等自然條件限制較大。

1、國際水能開發利用情況

根據2003年國際水力發電協會的統計資料，全世界水電發電理論蘊藏量約為4×107GWh、技術可開發約為1.5×107GWh、經濟可開發量約為0.88×107GWh。我國大陸部分水電的理論蘊藏裝機容量為594.4GW，按8760運行小時計，年發電量2.718×106GWh，其中技術可開發容量為541.6GW，年發電量為2.474×106GWh，“經濟可開發量”容量為448GW，發電量為1.753×106GWh，列世界各國之冠。

2、我國水能資源特點及開發利用現狀

我國水能資源有三大特點。一是資源總量十分豐富，但人均資源量并不富裕。以電量計，我國可開發的水電資源約占世界總量的15％，但人均資源量只有世界均值的70％左右，并不富裕。到2050年左右中國達到中等發達國家水平時，如果人均裝機從現有的0.252kW加到1kW，總裝機約為15億kW，即使6.76億kW的水能蘊藏量開發完畢，水電裝機也只占總裝機的30％－40％。水電的比例雖然不高，但是作為電網不可或缺的調峰、調頻和緊急事故簧用的主力電源，水電是保證電力系統安全、優質供電的重要而靈活的工具，因此重要性遠高于30％～40％。二是水電資源分布不均衡，與經濟發展的現狀極不匹配。從河流看，我國水電資源主要集中在長江、黃河的中上游，雅魯藏布江的中下游，珠江、瀾滄江、怒江和黑龍江上游，這七條江河可開發的大、中型水電資源都在1000萬kW以上， 總量約占全國大、中型水電資源量的90％。全國大中型水電100萬kW 以上的河流共18條，水電資源約為4.26億kW，約占全國大、中型資源量的97％。三是江、河來水量的年內和年際變化大。中國是世界上季風最顯著的國家之一，冬季多由北部西伯利亞和蒙古高原的干冷氣流控制，干旱少水，夏季則受東南太平洋和印度洋的暖濕氣流控制，高溫多雨。受季風影響，降水時間和降水量在年內高度集中，－般雨季2～4個月的降水量能達到全年的60％～80％。降水量年際間的變化也很大，年徑流最大與最小比值，長江、珠江、松花江為2～3倍，準河達15倍，海河更達20倍之多。這些不利的自然條件，要求我們在水電規劃和建設中必須考慮年內和年際的水量調節，根據情況優先建設具有年凋節和多年凋節水庫的水電站，以提高水電的供電質量，保證系統的整體效益。

水電是可再生的清潔能源，是國家優先發展的符合可持續發展的要求的產業。我國有豐富的水能資源據全國水能普查成果，可開發水電裝機容量378億kw，年發電量192萬億kwh，居世界首位。但資源分布不均勻，以西南地區最多，僅川云貴三省就占全國的50.7%。而用電負荷主要集中在東部沿海地區。由于水能資源分布和電力分布的不均衡，致使水能資源的開發利用程度不高。我國水電資源從理論上是6億多千瓦，但是可開發的不足4億千瓦。2050年前全部開發出來，應該盡可能地將水電資源開發利用起來，從而代替一部分礦物燃料，如若能全部開發將相當于每年節約6億噸煤炭。水能資源非常可貴，因為礦物能源最終是要被消耗殆盡的，而水能資源則是可再生的清潔能源。我國現狀水資源開發利用率為20%但河流間差異很大。特別是南方河流水能資源豐富但開發程度低，是我國近期開發利用的重點區域。一般的共識，即我國水能開發率26%左右，我國水能開發率中遠期應應增加一倍，未來可達到60%左右。我國水能資源比較豐富，但主要集中在南方地區特別是西南地區，而那里地質環境比較惡劣，為此，對水能的開發利用各方持有不同意見，高壩蓄水在南方尤其是西南地區，那里地質隱患比較嚴重，容易引發次生地質災害，所以對于這種情況下水能的開發要做好論證，權衡利弊，將水能更好的服務人類。

3、我國水電資源開發前景

我國的水能資源主要分布在西部地區，占3/4以上，但目前開發率僅為8％。尤其是云南省，全省水電可開發裝機總容量約90GW，占全國水電可開發裝機容量的23.8％，居全國第二位。省內水資源主要分布于金沙江、瀾滄江、怒江、珠江、紅河和伊洛瓦底江等六大水系，是我國西部最具水電開發潛力的主要省份。但是云南省的工業基礎相對落后，水電資源主要位于交通不便的崇山峻嶺之中，開發難度較大。隨著西部大開發戰略的實施，西電東輸工程必將激活西部豐富的水力資源，促進我國水電事業的發展。發揮云南等省的地區優勢，將其建設成我國的水電能源基地，實現西電東輸，既可以滿足當地經濟發展對電力的需求，又能優化全國的能源結構。我國的小水電資源十分豐富，理論蘊藏裝機容量約為150GW，可開發容量約為70GW，相應年發電量約為2×105～2.5×105GWh。小水電除了具有大水電的不污染大氣、使用可再生能源而無能源枯竭之慮、成本低廉等優點外因其資源分散，對生態環境負面影響小，技術成熟，投資少，易于修建，因而適宜于農村和山區，特別是發展中的農村和山區。因此水電開發前景十分廣闊。

4、結束語

我國水能資源十分豐富，但開發利用率很低，所以我們要抓住當前“十二五”規劃這個契機，好好發展水電，逐漸建立起我國特有的水電網絡體系，充分利用水力發電，減少對不可再生能源的消耗。對于開發有難度的區域，要逐步研究，開創新技術、新手段，攻克難關，將未被開發的水能早日造福人類；對于地質薄弱，易發生災害的區域，要重點論證，設計專門的小組進行分析評估，選出較合理方案進行水能開發。

參考文獻：

［1］ 《水能的開發利用前景》，農村電氣化，2008年八月

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關鍵詞：師范專業；可再生能源教育；方法；策略

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2013）08-0028-03

能源是人類生存和發展的基礎動力。工業革命以來，化石能源作為優質能源，給人類帶來極大的物質財富，將人類飛速推進到現代文明時代，也給我們帶來了許多棘手的環境影響和社會問題。隨著社會經濟的日益迅速發展和人們生活質量的不斷提高，人類對能源的需求也在不斷增加。但是，煤、石油等化石能源生成時間漫長，不可再生，終將枯竭，造成全球能源短缺。人類能源使用的低效率加速了化石能源的耗竭，而化石能源使用所排放的污染物和溫室氣體，造成了空氣污染和導致全球氣候變化等環境問題。我國是典型的能源消費性污染國家，生態環境脆弱，人口眾多，面臨生存與發展的雙重壓力。為此，世界各國提高能源的利用率、節約能源資源，大力開發利用太陽能、風能、生物質能、水能等可再生能源，同時越來越重視全方位的可再生能源教育，推廣可持續發展理念，使人們選擇一種新的生態文明生活方式，減少或避免對環境的破壞，促進經濟和社會的平衡發展，將有力地推動我國朝著可持續發展的道路邁進。

一、國內外可再生能源教育現狀

可再生能源教育在教育界還沒有形成統一的定義。一般是指關于可再生能源及其與人類之間關系的教育，其基本目的在于，使受教育者能夠積極關心能源及環境問題，提高能源意識；理解可再生能源的基本含義；認識能源的有限性和節能的必要性，樹立節能觀念；認識能源在社會發展中的重要地位，正確理解和把握能源及環境問題與人類生產生活之間的密切關系；養成科學地處理能源及環境問題的實踐態度以及對能源問題的自我價值判斷能力和意志決定能力，樹立與環境相協調的合理的生活方式，并采取積極行動，協同共建社會的可持續發展。

發達國家和地區早已開展能源教育。例如，美國國會《2007美國綠色能源教育法案》的頒布，建立《國家能源教育課程內容標準》，形成了覆蓋全國 、所有年齡段的能源教育體系。日本《能源基本計劃》指出： “能源教育是長期、綜合、有計劃推進能源供給措施的必要事項之一。” 2006 年日本能源環境教育信息中心頒布的《能源教育指南》，對學校能源環境教育的性質、目標及內容等做了具體規定與說明。我國臺灣1973年頒布了 《臺灣地區能源政策》，并于1979 年、1984 年、1990 年及 1996 年分別對此政策作了四次修訂。2002 年，臺灣“經濟部”、“教育部”聯合頒布了《加強中小學推動能源教育實施計劃》，目的是提高學生的能源素養，促進學校能源教育的發展，培養能源教育師資，推廣學校能源教育事業。

隨著經濟的發展，中國也逐漸成為能源消費大國，制定節約能源政策、進行能源教育勢在必行。1986年國務院了《節約能源管理暫行條例》，但卻沒有把能源教育作為節約能源的一個重要途徑重視起來。2006年8月國務院頒布了《關于加強節能工作的決定》，明確提出要將節能知識納入基礎教育、高等教育、職業教育體系之中，但還沒有形成能源教育的課程體系。

二、師范專業可再生能源教育的方法與策略

師范是教師的搖籃，師范生承擔著未來青少年的培養重任，通過他們將可再生能源的理念和觀念帶給千千萬萬的青少年，因而師范專業要大力開展可再生能源的教育，提高師范生對可再生能源的認識，推廣可持續發展理念。師范專業開展可再生能源教育可從以下幾個方面解決。

1.開設選修課程，保證教育的覆蓋面和效果。作為普及性的教育，受教育學生的人數越多越好。高等學校的課程結構一般都有課程文件將其固定，特別是必修課程，很難隨意加減課程。但選修課程有一定的靈活性，特別是任選課程，學生可以隨意選修。將可再生能源教育列入任意選修課程，全校的學生都可以選修，保證了全校學生都有學習的機會。這些不同專業的學生將來都可以在自己的課程中滲透可再生能源的相關知識和可持續發展的理念。同時，課程是保證教育效果的最有力武器，通過課程將化石能源，太陽能、風能、生物質能、氫能等可再生能源最基本的知識系統的傳授給學生，并將可持續發展的基本理念深入每個學生心中，養成自覺節約，綠色消費，綠色生活的行為習慣，避免學生知識支離破碎，學習與生活行為分離的局面，有效保證學習效果。

2.利用“三小”活動，深入開展再生能源教育。在中小學可再生能源的教育除了在各學科中滲透外，開設專門的課程也是一種有效的方式。師范生將來要承擔專門課程教學，光靠選修課程所學的知識，還不能滿足教學需要。因此，選擇重點專業，如科學教育專業，將來很可能會承擔綜合實踐活動、環境教育等專門課程的教學，對這樣的重點專業可深入培養學生。

綜合實踐活動、環境教育等課程都是實踐性非常強的課程，不僅要求教師有扎實的專業知識，而且教師需要有敏銳的觀察力和較強的社會實踐能力，能夠有效指導中小學生的社會實踐活動。深入培養的主要方式就是課外實踐活動，課外實踐活動中重點抓“三小”活動（即小論文、小制作和小發明）。“三小”活動是武漢市教育局每年針對市屬高校舉行的科技創新比賽活動，學校非常重視，在制度和活動經費等各種保障上都非常支持，學生的積極性也很高。在“三小”活動中，指導學生多選可再生能源的課題，如“武漢市小區太陽能熱水器使用情況調查”、“江漢大學實驗師范學院中水系統設計”、“生態校園設計”，“綠色小區制作”、“新農村、新能源制作”等，在課題完成過程，需要深入了解可再生能源的有關知識，反復調查和設計，才能完成調查報告、論文和設計等并參與比賽。從查資料、整理資料、實踐、總結、交流成果等一系列過程，步步深入，提高學生的創新能力、社會實踐能力。

除了抓好“三小”活動外，其他社會實踐活動也是有效的補充。我們和中山路小學、光谷一小、蔡店小學等開展了一系列的“手拉手”活動，“大手牽小手，小手牽大手”。在和中山路小學、光谷一小的觀鳥活動中，安排了太陽能小車比賽等，在這些活動中也吸引了許多家長。大學生的大手牽著小學生的小手，小手又牽動了大手，讓大學生、小學生、家長都在這樣的活動中受教育、成長。同時也提高了武漢城市職業學院學生的社會實踐的組織和指導能力。在和蔡店小學進行的“家鄉水資源調查”中，大學生了解了水資源的污染程度、污染物的來源，完成調查報告，指導小學生完成“家鄉河流”和“未來的河流”等繪畫作品。

三、學生黨校課程中滲透，發揮學生黨員的先鋒模范作用

在高等學校，學生黨員和入黨積極分子都是品學兼優、工作積極的學生。他們是學生先進的代表，他們的思想和行為引導著其他學生，因而要充分發揮這些學生的先鋒模范作用。同時，他們大多是學生干部，經常組織學生活動，引導他們組織可再生能源的活動，對其他學生也是很好的教育。

作為教師黨員，學校安排筆者給黨校學生講“生態文明”的解讀，在解讀過程中，不得不提可再生能源，正好利用這個機會，給學生上了很好的一課，增強了學生的社會責任感，越來越關心國家的環境和能源問題，養成良好的環保、節能習慣上完課后，學生就發出倡議垃圾分類處理、采用節水節電的措施，建議學校將所有的燈都換成節能燈，同時更換太陽能路燈，建議學校將未開工的體育館建成零排放體育館，在學生中開展“節能20%行動”等。

抓好師范生可再生能源教育一定會讓我們的家園更美麗、讓我們的校園更加美好、和諧。

參考文獻：

[1]吳志功，王偉.美國能源教育發展及其啟示[J].華北電力大學學報（社會科學版），2007，（1）.

[2]劉春玲.美國國家能源教育課程內奢標準簡介[J].中國電力教育，2007，（7）.