一、可再生能源發(fā)展必要性

我國經(jīng)濟已經(jīng)經(jīng)歷了長期的高速增長，今后能否保持穩(wěn)定發(fā)展的勢頭，其中一個重要影響因素是能源工業(yè)能否適應國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。盡管我國有豐富的能源資源，但結構不盡合理。例如，我國常規(guī)能源結構以煤炭為主，在電力能源消費構成中，煤電電量占80%以上，已經(jīng)給生態(tài)環(huán)境帶來了極大的壓力，亟待改變電源結構，調(diào)整和優(yōu)化能源結構。

目前我國的能源形勢十分嚴峻，資源短缺，消費結構單一，石油的進口依存度高。我國原油儲量僅占世界總量的2%，消費量卻為世界第一，且需求持續(xù)高速增長，能源安全令人擔憂。因此，必須改變目前的能源消費結構，向能源多元化和可再生清潔能源方向發(fā)展。在眾多的可再生能源和新能源中，生物質(zhì)能源的規(guī)?；_發(fā)無疑是降低原油進口依存度、保障能源安全的重要途徑。生物質(zhì)能源的發(fā)展將會強力助推石油替代戰(zhàn)略，減輕化石資源消耗與生態(tài)環(huán)境壓力。

原油作為重要的基礎性資源，已經(jīng)滲透到當今社會、經(jīng)濟、生產(chǎn)、生活的各個方面。因此，在這種形勢下，國際原油價格上漲，必然對我國宏觀經(jīng)濟產(chǎn)生深遠影響。

1、對我國宏觀經(jīng)濟的影響

石油價格波動對我國經(jīng)濟增長、物價和就業(yè)水平、政府收支乃至國家安全等方面都產(chǎn)生了重要的影響。

（1）抑制經(jīng)濟增長，增加社會成本。我國目前處于以消費升級、城市化和工業(yè)化為主要推動力的新一輪經(jīng)濟增長過程中，決定了我國經(jīng)濟對能源的消耗存在較大的依賴性，國際油價的上漲增加了我國外匯支出、加大企業(yè)生產(chǎn)成本、增加居民消費支出，減緩了整體經(jīng)濟的發(fā)展。同時政府不斷提高節(jié)能減排指標，對企業(yè)的發(fā)展壯大、職工就業(yè)、我國經(jīng)濟運行帶來負面影響。

（2）影響GDP產(chǎn)值。由于我國經(jīng)濟增長方式還屬于粗放型增長，對原油的依賴性很強，國際油價持續(xù)上漲，會嚴重沖擊我國GDP產(chǎn)值。據(jù)國際能源署統(tǒng)計，在不受其他情況影響下，國際油價每上漲10美元，我國GDP下降0.7%，如油價持續(xù)上漲，則GDP增長率下降速度將加快。

（3）通貨膨脹加劇，政策調(diào)控難度加大。國際油價持續(xù)上漲將抬升國內(nèi)能源價格，形成新的漲價因素。目前，我國通脹形勢處在敏感期，食品價格持續(xù)上漲的影響下，社會公共產(chǎn)品及服務價格的上漲不容小視，在這種背景下，高油價將形成較為強烈的通脹預期，并產(chǎn)生一定的潛在通脹壓力，加大政策調(diào)控的難度。

（4）國際原油價格持續(xù)下跌導致的經(jīng)濟衰退。國際油價持續(xù)下跌反映世界經(jīng)濟發(fā)展腳步放緩，在全球一體化的今天，我國不可避免受到影響，表現(xiàn)為股市連續(xù)下跌、房地產(chǎn)市場交易下挫、對外貿(mào)易的減少。

2、對我國能源領域的影響

（1）我國應對國際油價波動最直接的手段就是提高國內(nèi)成品油價格，且只升不降，增加了企業(yè)生產(chǎn)成本、居民消費成本。

（2）加大了國內(nèi)能源資源開發(fā)生產(chǎn)力度，使我國能源儲量下降，盲目挖掘開采也使環(huán)境遭到嚴重破壞，能源危機進一步凸顯。

（3）國際油價上漲使替代能源需求增加，進而價格上漲，我國制定了新能源發(fā)展規(guī)劃，進一步加大新能源的開發(fā)力度。

全球經(jīng)濟的復蘇增長勢頭是無法避免的，我國對原油需求量的增加是必然的，只有開發(fā)原油替代品，才有可能持續(xù)發(fā)展。

從世界能源發(fā)展的趨勢來看，加強可再生能源發(fā)電的開發(fā)力度，加快可再生能源發(fā)電的步伐，是各國共同的發(fā)展趨勢。國內(nèi)外的許多權威人士預測，在本世紀，隨著能源資源開發(fā)的繼續(xù)，可再生能源將會越來越顯示出其重要作用。我國可再生能源資源豐富，全國的太陽能資源平均為5.9× 10kJ / (m2·年)，風能的理論可開發(fā)總量約為3200 Gw,其中可利用的約有25GW。此外，我國還有地熱能、潮汐能以及生物質(zhì)能等可再生能源。可再生能源的開發(fā)，既可充分利用自然資源，同時又可減輕經(jīng)濟發(fā)展對環(huán)境所帶來的巨大壓力。我國是個發(fā)展中國家，資源和環(huán)境問題一直困繞著國民經(jīng)濟的持續(xù)健康發(fā)展，因此，目前我國政府正在開展廣泛的國際合作，積極引進國際上先進的政策手段，例如，可再生能源配額制、系統(tǒng)效益收費，綠色能源證書等機制來促進可再生能源的發(fā)展。

二、我國可再生能源立法的可行性

根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國可替代能源行業(yè)現(xiàn)狀深度分析與投資前景預測報告（2023-2030年）》顯示，我國可再生能源法律條款已經(jīng)具備了一定的基礎。除了《中華人民共和國可再生能源法》、《可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導目錄》、《關于發(fā)展生物能源和生物化工財稅扶持政策的實施意見》等相關法律法規(guī)外。實際上，我國的各省市自治區(qū)，乃至更下一級的有關機構也在可再生能源立法方面進行了一定的嘗試。例如，在太陽能的利用方面，全國至少有10個縣一級的人大通過了太陽能與建筑結合的相關法律，促進了這些地區(qū)的太陽能利用。吉林、內(nèi)蒙古和福建等省區(qū)都有鼓勵風力發(fā)電的具體規(guī)定。

三、替代石油能源的技術開發(fā)現(xiàn)狀

1、天然氣合成油 （GTL）技術

天然氣制油燃料（GTL）是一種由天然氣制成的潔凈、無色的合成燃料，具有碳氫比高、十六烷值高、硫含量低、芳香烴含量低、生物降解性好等特點，現(xiàn)有的柴油發(fā)動機及柴油運輸和加油設施無需作任何改造就可以直接使用，是理想的柴油補充燃料之一。國外研究表明，與石化柴油比較，發(fā)動機使用GTL燃料后PM、NOx、CO、HC、CO2排放明顯降低。

天然氣制油是利用天然氣生產(chǎn)的汽油和煤油等液體燃料，由于它不含硫、氮化合物等雜質(zhì)，因此也被稱作是“綠色燃料”。

在低碳全球化浪潮中，傳統(tǒng)的化石燃料面臨清潔應用的挑戰(zhàn)。在此背景下，煤炭轉(zhuǎn)化成汽柴油的煤制油技術已不再陌生，而天然氣制油技術（GTL）將本已清潔環(huán)保的天然氣轉(zhuǎn)化生成一種燃性佳、污染小、潔凈、無色的合成燃料則更吸引眼球。

殼牌技術專家介紹，這種合成油品最重要的優(yōu)點是基本不含硫和芳烴等雜質(zhì)，同時具有超高的十六烷值。GTL燃料無味、透明、清澈，能減少發(fā)動機的噪聲，具備更高的生物降解性，且不具毒性，完全符合現(xiàn)代發(fā)動機的嚴格要求和日益苛刻的環(huán)境法規(guī)。這種新燃料可在常溫下運輸，不需要高壓、低溫保存。除了更為便利、安全外，天然氣制油產(chǎn)品的清潔度也大幅提高，所含雜質(zhì)極少。它與柴油進行不同比例的混合，就可成為航空、航海和道路交通的燃料，并可直接應用于現(xiàn)有的柴油發(fā)動機及柴油運輸和加油設施。

2、生物柴油技術

生物柴油是指動植物油與甲醇等短鏈醇進行酯化、酯交換后在精制后得到的脂肪酸甲酯，是一種可再生的清潔能源。

為了提高柴油生產(chǎn)效率，采用酶固定化技術，并在反應過程中分段添加甲醇，更有利于提高柴油的生產(chǎn)效率。這種固定化酶（脂酶）是來自一種假絲酵母（Candidaantaretica），由它與載體一起制成反應柱用于柴油生產(chǎn)，控制溫度30℃，轉(zhuǎn)化率達95%。這種脂酶連續(xù)使用100天仍不失活。反應液經(jīng)過幾次反應柱后，將反應物靜置，并把甘油分離出去，即可直接將其用作生物柴油。

除植物油酶法生產(chǎn)生物柴油外，也有報道利用甘蔗渣為原料發(fā)酵生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)柴油的研究成果，據(jù)稱1噸甘蔗渣的能量與1桶石油相當（每桶等于31．5加侖，每加侖等于3．7853升）。如加拿大一家技術公司正在將這一成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，已建立每天6桶生物柴油的裝置，以蔗渣為原料生產(chǎn)柴油，并計劃擴建成每天25噸工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)裝置。但是，采用什么微生物發(fā)酵生產(chǎn)柴油？產(chǎn)出率如何？沒有見到具體報道。

利用"工程微藻"生產(chǎn)柴油是柴油生產(chǎn)一項值得注意的新動向。所謂"工程微藻"即通過基因工程技術建構的微藻，為柴油生產(chǎn)開辟了一條新的技術途徑。

美國國家可更新能源實驗室（NREL）通過現(xiàn)代生物技術建成"工程微藻"，即硅藻類的一種"工程小環(huán)藻"（Cyclotellacryptica），在實驗室條件下可使脂質(zhì)含量增加到60%以上（一般自然狀態(tài)下微藻的脂質(zhì)含量為5%－20%），戶外生產(chǎn)也可增加到40%以上。

這是由于乙酰輔酶A羧化酶（ACC）基因在微藻細胞中的高效表達，在控制脂質(zhì)累積水平方面起到了重要作用。正在研究合適的分子載體，使ACC基因在細菌、酵母和植物中充分表達，還進一步將修飾的ACC。

國際上對生物柴油的開發(fā)形勢看好，而制造生物柴油的途徑主要有三條：一是利用食用油生產(chǎn)生物柴油；二是利用甘蔗渣發(fā)酵生產(chǎn)柴油；三是利用"工程微藻"生產(chǎn)柴油。

3、燃料乙醇技術

燃料乙醇，一般是指體積濃度達到99.5%以上的無水乙醇。燃料乙醇是燃燒清潔的高辛烷值燃料，是可再生能源。 乙醇不僅是優(yōu)良的燃料，它還是優(yōu)良的燃油品改善劑。

其優(yōu)良特性表現(xiàn)為：乙醇是燃油的增氧劑，使汽油增加內(nèi)氧，充分燃燒，達到節(jié)能和環(huán)保的目的；乙醇還可以經(jīng)濟有效的降低芳烴、烯烴含量，即降低煉油廠的改造費用，達到新汽油標準。

燃料乙醇生產(chǎn)技術主要有第一代和第二代兩種。第一代燃料乙醇技術是以糖質(zhì)和淀粉質(zhì)作物為原料生產(chǎn)乙醇。其工藝流程一般分為五個階段，即液化、糖化、發(fā)酵、蒸餾、脫水。第二代燃料乙醇技術是以木質(zhì)纖維素質(zhì)為原料生產(chǎn)乙醇。與第一代技術相比，第二代燃料乙醇技術首先要進行預處理，即脫去木質(zhì)素，增加原料的疏松性以增加各種酶與纖維素的接觸，提高酶效率。待原料分解為可發(fā)酵糖類后，再進入發(fā)酵、蒸餾和脫水。

4、生物質(zhì)乙烯技術開發(fā)

2019年，俄羅斯科學院新西伯利亞分院所屬化學能源研究所與催化研究所的科學家聯(lián)合研發(fā)出燕麥殼制取生物乙烯技術，這項技術的進一步發(fā)展可應用于其它禾本科植物。

首先，對燕麥殼進行預處理，獲得木質(zhì)纖維；之后，采用木質(zhì)纖維制備生物乙醇；最后，生物乙醇脫水制備生物乙烯，整個技術過程實現(xiàn)生物質(zhì)從固態(tài)、液態(tài)至氣態(tài)的轉(zhuǎn)化，前兩道工序在化學能源研究所進行，最后一道工序在催化研究所完成，其中乙醇脫水制備乙烯為關鍵技術。

采用生物質(zhì)從事工業(yè)原材料的生產(chǎn)是非常有前景的技術應用方向，熱帶國家可采用工業(yè)化技術處理蔗糖生產(chǎn)過程中的甘蔗廢料制備生物乙烯。西伯利亞是俄羅斯燕麥的主產(chǎn)區(qū)，每年的燕麥加工產(chǎn)生大量的麥殼，僅阿爾泰一個州就達到每年20多萬噸。

根據(jù)評估，該技術在西伯利亞的普及應用可使該地區(qū)每年獲得超過2萬噸的乙烯原材料，而且其乙烯產(chǎn)出率要高于甘蔗廢料。燕麥殼的收購成本極低，制取生物乙烯所需的投入很快能夠收回，這對于擁有相應生物質(zhì)資源又需要生物乙烯用于生產(chǎn)用途的企業(yè)具有非常大的吸引力。

除了生物乙烯制備，生物乙醇的制備技術現(xiàn)在已經(jīng)比較成熟了，在我國，車用乙醇汽油的使用最初的考慮是轉(zhuǎn)化過多的“陳化糧”，解決農(nóng)民“賣糧難”問題。從2001年開始，我國開始燃料乙醇的試點及推廣工作。隨著政府推進力度的加大，燃料乙醇的市場化進程明顯加快。

目前我國燃料乙醇生產(chǎn)已經(jīng)形成規(guī)模，從工藝上也走出生物發(fā)酵制乙醇和煤制乙醇兩條路線。中生物發(fā)酵法主要以玉米、小麥、薯類等為原料，經(jīng)發(fā)酵、蒸餾、脫水等工藝生產(chǎn)無水乙醇并與汽油混配而成。

四、石油替代能源發(fā)展狀況概述

截至2020年底， 我國可再生能源發(fā)電裝機達到9.34億千瓦，同比增長約17.5%；其中，水電裝機3.7億千瓦（其中抽水蓄能3149萬千瓦）、風電裝機2.81億千瓦、光伏發(fā)電裝機2.53億千瓦、生物質(zhì)發(fā)電裝機2952萬千瓦?？稍偕茉窗l(fā)電量持續(xù)增長。2020年，全國可再生能源發(fā)電量達22148億千瓦時，同比增長約8.4%。其中，水電13552億千瓦時，同比增長4.1%；風電4665億千瓦時，同比增長約15%；光伏發(fā)電2605億千瓦時，同比增長16.1%；生物質(zhì)發(fā)電1326億千瓦時，同比增長約19.4%。

可再生能源保持高利用率水平。2020年，全國主要流域棄水電量約301億千瓦時，水能利用率約96.61%，較上年同期提高0.73個百分點；全國棄風電量約166億千瓦時，平均利用率97%，較上年同期提高1個百分點；全國棄光電量52.6億千瓦時，平均利用率98%，與去年平均利用率持平。

1、水電

中國是亞洲以及全世界最大的水力發(fā)電國家，其水力發(fā)電總量約占全球水力發(fā)電總量的20%以上。除了長江三峽水利樞紐工程這樣的工程奇跡之外，中國境內(nèi)還分布著無數(shù)個水電工程項目。

目前，我國水電站規(guī)模結構存在著“兩頭大，中間小”的格局。即大型水電和小型水電占裝機結構比例較大，中型水電裝機結構比例較小。

我國水電規(guī)模結構相對維持穩(wěn)定。4萬千瓦以下的小型水電裝機容量長年維持在40％以上，大型水電占據(jù)35％左右的份額，而中型水電裝機比例較小，平均在25％左右。

2020年，全國新增水電并網(wǎng)容量1323萬千瓦，新增裝機較多的省份為四川413萬千瓦，云南340萬千瓦和安徽136萬千瓦，占全部新增裝機的67.13%。2020年，全國水電發(fā)電量排名前五位的?。▍^(qū)）依次為四川3541億千瓦時、云南2960億千瓦時、湖北1647億千瓦時、貴州831億千瓦時和廣西614億千瓦時，其合計水電發(fā)電量占全國水電發(fā)電量的70.79%。

2020年，全國水電平均利用小時數(shù)為3827小時，同比增加130小時。2020年，全國主要流域棄水電量約301億千瓦時，較去年同期減少46億千瓦時。棄水主要發(fā)生在四川省，其主要流域棄水電量約202億千瓦時，較去年同期減少77億千瓦時，主要集中在大渡河干流，約占全省棄水電量的53%；青海省棄水較去年有所增加，棄水約40億千瓦時，比去年同期增加18.5億千瓦時；其他省份棄水電量維持較低水平。

數(shù)據(jù)來源：中國可替代能源行業(yè)現(xiàn)狀深度分析與投資前景預測報告（2023-2030年）

數(shù)據(jù)來源：中國可替代能源行業(yè)現(xiàn)狀深度分析與投資前景預測報告（2023-2030年）

2、風電

我國風能資源豐富，可開發(fā)利用的風能儲量約10億kW，其中，陸地上風能儲量約2.53億kW（陸地上離地10m高度資料計算），海上可開發(fā)和利用的風能儲量約7.5億kW，共計10億kW。

風是沒有公害的能源之一。而且它取之不盡，用之不竭。對于缺水、缺燃料和交通不便的沿海島嶼、草原牧區(qū)、山區(qū)和高原地帶，因地制宜地利用風力發(fā)電，非常適合，大有可為。海上風電是可再生能源發(fā)展的重要領域，是推動風電技術進步和產(chǎn)業(yè)升級的重要力量，是促進能源結構調(diào)整的重要措施。我國海上風能資源豐富，加快海上風電項目建設，對于促進沿海地區(qū)治理大氣霧霾、調(diào)整能源結構和轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式具有重要意義。

2020年，全國風電新增并網(wǎng)裝機7167萬千瓦，其中陸上風電新增裝機6861萬千瓦、海上風電新增裝機306萬千瓦。從新增裝機分布看，中東部和南方地區(qū)占比約40%，“三北”地區(qū)占60%。到2020年底，全國風電累計裝機2.81億千瓦，其中陸上風電累計裝機2.71億千瓦、海上風電累計裝機約900萬千瓦。

數(shù)據(jù)來源：中國可替代能源行業(yè)現(xiàn)狀深度分析與投資前景預測報告（2023-2030年）

2020年，全國風電平均利用小時數(shù)2097小時，風電平均利用小時數(shù)較高的省區(qū)中，福建2880小時、云南2837小時、廣西2745小時、四川2537小時。

2020年，全國平均棄風率3%，較去年同比下降1個百分點，尤其是新疆、甘肅、蒙西，棄風率同比顯著下降，新疆棄風率10.3%、甘肅棄風率6.4%、蒙西棄風率7%，同比分別下降3.7、1.3、1.9個百分點。

3、光伏

我國是一個能源生產(chǎn)和消費的大國。由于我國能源開采技術落后、能源有效利用率低、傳統(tǒng)高能耗產(chǎn)業(yè)比重大、單位GDP能耗遠遠落后于發(fā)達國家、甚至比世界平均水平落后，并且我國又是世界上最大發(fā)展中國家，經(jīng)濟高速發(fā)展，能源消耗增長速度居世界片位等客觀因素，更加劇了我國能源替代形勢繼續(xù)轉(zhuǎn)變的嚴重性和緊迫性。

我國太陽能資源十分豐富，適宜光伏發(fā)電的國土面積和建筑物受光面積大。一方面，黃土高原、冀北高原、內(nèi)蒙古高原等太陽能資源豐富地區(qū)占到國土陸地面積的三分之二，具備大規(guī)模開發(fā)利用太陽能的資源潛力；另一方面，河南、湖北和江西等中部地區(qū)，以及浙江、山東、江蘇等東部沿海地區(qū)太陽能資源也比較豐富，且可用于發(fā)展分布式光伏電站的建筑物面積較大。

自2013年以來，在國家政策的大力支持下，中國光伏市場快速崛起，迅速發(fā)展成為全球最大的太陽能光伏市場，取得了舉世矚目的輝煌成就；同時，也一舉擺脫了困擾國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)多年的“兩頭在外”的尷尬局面。

伴隨著技術水平不斷提高，光伏發(fā)電成本持續(xù)下降，企業(yè)競爭力日益增強，中國光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，市場占有率已位居世界前列，如今已經(jīng)成為我國具有國際競爭優(yōu)勢的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在推動能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮著十分重要作用。

從近幾年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，中國光伏新增裝機量已經(jīng)連續(xù)6年位居全球第一，累計裝機規(guī)模已連續(xù)4年位居全球第一。

2020年，全國光伏新增裝機4820萬千瓦，其中集中式光伏電站3268萬千瓦、分布式光伏1552萬千瓦。從新增裝機布局看，中東部和南方地區(qū)占比約36%，“三北”地區(qū)占64%。2020年，全國光伏平均利用小時數(shù)1160小時，平均利用小時數(shù)較高的地區(qū)為東北地區(qū)1492小時，西北地區(qū)1264小時，華北地區(qū)1263小時，其中蒙西1626小時、蒙東1615小時、黑龍江1516小時。

2020年，全國平均棄光率2%，與去年同期基本持平，光伏消納問題較為突出的西北地區(qū)棄光率降至4.8%，同比降低1.1個百分點，尤其是新疆、甘肅棄光率進一步下降，分別為4.6%和2.2%，同比降低2.8和2.0個百分點。

節(jié)能減排作為約束性指標已納入我國“十四五”規(guī)劃，大力推動新型清潔能源的開發(fā)與利用成為我國經(jīng)濟發(fā)展與結構轉(zhuǎn)型的必然選擇。在電力生產(chǎn)領域，伴隨光伏裝機規(guī)模的高速發(fā)展，光伏發(fā)電量占我國總電力生產(chǎn)的比重不斷提升，為節(jié)能減排社會效益目標作出較大貢獻。

數(shù)據(jù)來源：中國可替代能源行業(yè)現(xiàn)狀深度分析與投資前景預測報告（2023-2030年）

4、生物質(zhì)發(fā)電

生物質(zhì)能，就是太陽能以化學能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，取之不盡、用之不竭，是一種可再生能源。

生物質(zhì)能的原始能量來源于太陽，所以從廣義上講，生物質(zhì)能是太陽能的一種表現(xiàn)形式。目前，很多國家都在積極研究和開發(fā)利用生物質(zhì)能。生物質(zhì)能蘊藏在植物、動物和微生物等可以生長的有機物中，它是由太陽能轉(zhuǎn)化而來的。有機物中除礦物燃料以外的所有來源于動植物的能源物質(zhì)均屬于生物質(zhì)能，通常包括木材、及森林廢棄物、農(nóng)業(yè)廢棄物、水生植物、油料植物、城市和工業(yè)有機廢棄物、動物糞便等。

生物質(zhì)能一直是人類賴以生存的重要能源，它是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費總量第四位的能源，在整個能源系統(tǒng)中占有重要地位。生物質(zhì)能極有可能成為未來可持續(xù)能源系統(tǒng)的組成部分，到21世紀中葉，采用新技術生產(chǎn)的各種生物質(zhì)替代燃料將占全球總能耗的40%以上。

生物質(zhì)能源現(xiàn)在被認為是一種非常重要的可再生能源，對于解決全球的能源需求起到了非常重要的作用。在所有的能源中，生物質(zhì)能源可以直接對氣候環(huán)境保護起到非常好的作用，尤其是在亞太地區(qū)可以廣泛應用。生物質(zhì)能源是唯一一種可以以氣態(tài)、液態(tài)或者是固態(tài)使用的可再生能源，可以替代化石燃料能源，對于溫室氣體排放的控制也有很好的作用。

由于生物質(zhì)能源具有對現(xiàn)有化石能源的全體系替代作用，各國均極為看重，已成為全球能源界最重要的研究熱點之一。以生物質(zhì)燃料技術為例，生物質(zhì)合成柴油與目前使用的化石能源柴油相比，燃燒的排放物對環(huán)境污染少，可緩解霧霾天氣的形成，并且從原料種植到產(chǎn)品使用全周期可趨于碳的零排放，屬于環(huán)境友好型產(chǎn)品，符合低碳經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展的時代要求。

生物質(zhì)能源本是重要的新能源，對于替代化石能源、控制大氣污染能發(fā)揮重要作用。當前大氣污染形勢嚴峻，需要生物質(zhì)燃料替代煤炭，減少大氣污染物排放。從環(huán)境效果和能源替代角度來說，生物質(zhì)供熱和發(fā)電都是替代化石燃料，都是減排且效果相同。從長期來看，化石能源不可再生，是逐步耗竭的，而生物質(zhì)能源的產(chǎn)業(yè)前景非常廣闊。

2020年，全國生物質(zhì)發(fā)電新增裝機543萬千瓦，累計裝機達到2952萬千瓦，同比增長22.6%；2020年生物質(zhì)發(fā)電量1326億千瓦時，同比增長19.4%，繼續(xù)保持穩(wěn)步增長勢頭。累計裝機排名前五位的省份是山東、廣東、江蘇、浙江和安徽，分別為365.5萬千瓦、282.4萬千瓦、242.0萬千瓦、240.1萬千瓦和213.8萬千瓦；新增裝機較多的省份是山東、河南、浙江、江蘇和廣東，分別為67.7萬千瓦、64.6萬千瓦、41.7萬千瓦、38.9萬千瓦和36.0萬千瓦；年發(fā)電量排名前五位的省份是廣東、山東、江蘇、浙江和安徽，分別為166.4億千瓦時、158.9億千瓦時、125.5億千瓦時、111.4億千瓦時和110.7億千瓦時。

5、地熱能

地熱能的應用面十分廣泛，一方面是對地熱能的直接利用，如溫泉開發(fā)、供暖等，另一方面是將地熱能轉(zhuǎn)化為與人們生活息息相關的電能。但對地熱能的利用程度都較低，并未充分發(fā)揮其真正的價值，在未來的發(fā)展趨勢中，地熱能主要用于四個方面，這四個利用也將成為未來地熱能的四大支柱產(chǎn)業(yè)。

（1）溫泉地產(chǎn)

目前的溫泉類項目多以沐浴、旅游為主，這只是未來溫泉地產(chǎn)中的一個重要分支。溫泉地產(chǎn)是地產(chǎn)開發(fā)商以溫泉為主要賣點，對擁有溫泉資源的區(qū)域進行規(guī)劃，全面開發(fā)，統(tǒng)籌利用，合理經(jīng)營。將療養(yǎng)、休閑、娛樂、社交、生活用水等生活需求與溫泉地產(chǎn)相互融合，把傳統(tǒng)的溫泉景區(qū)升級為一個高品質(zhì)生活體驗區(qū)。這種新型的規(guī)劃就是將溫泉旅游和周邊的地產(chǎn)合理結合，構建出生活區(qū)、地熱農(nóng)業(yè)區(qū)、養(yǎng)殖區(qū)、礦物用水區(qū)等，全方位規(guī)劃溫泉區(qū)域，提升人們的生活品質(zhì)，構建人與自然和諧相處的生活環(huán)境。

（2）地熱供暖

傳統(tǒng)的供暖方式多以消耗煤炭為主，這不僅耗費了大量的不可再生資源，排出的氣體對環(huán)境也造成了極大的污染，還存在有火災隱患。地熱能作為自然資源，具有清潔、安全、儲量豐富等特點，這與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展理念相吻合。在科學技術日益精湛的今天，把地熱井和燃氣、熱泵聯(lián)合進行供熱最終是可以實現(xiàn)的，這種方案可有效降低排出水的溫度，使地熱得到充分的利用，同時也高效的降低了地熱水的使用量，大大減輕了環(huán)境的壓力。

（3）地熱發(fā)電

地熱發(fā)電近年來逐漸受到世界各國的重視，這是對地熱資源間接利用的主要方式。這種發(fā)電方式一方面可大大節(jié)約在發(fā)電方面的經(jīng)濟投入，從長遠來說，這更是一種有利于人類后代生存、利國利民的大事。在國內(nèi)，比較出名的是羊八井地熱發(fā)電站，但其他地區(qū)收效甚微，這與當?shù)氐慕?jīng)濟實力和技術條件限制有很大的聯(lián)系。我國有著豐富的地熱資源，利用其發(fā)電，減少煤炭的消耗，降低環(huán)境污染，這在未來必定會成為一種趨勢。

6、地熱農(nóng)業(yè)

我國是農(nóng)業(yè)大國，這是關系到國計民生的大事。地熱農(nóng)業(yè)在中國的發(fā)展是比較早的，但僅限于一些試點，并沒有大面積的推廣。近幾年，一些農(nóng)作物種植區(qū)找到了新的經(jīng)營方式，從中發(fā)現(xiàn)了巨大的經(jīng)濟利益，地熱農(nóng)業(yè)又重新回到大眾的視野。地熱尾水的溫度適宜，可直接用作農(nóng)業(yè)所需水源?，F(xiàn)在一些地熱農(nóng)業(yè)項目，如熱帶魚的養(yǎng)殖，反季蔬菜的種植，養(yǎng)殖場的地熱孵化等發(fā)展迅猛。

地熱供暖一般都采用“采灌結合”的方式，就是要利用地熱水的熱能，做到用熱不耗水。通常一口地熱井成井后，它的出水溫度和取用水量，從某種程度上講是一定的，地熱供暖最常用是通過對地熱水的梯級利用來達到擴大供熱面積，滿足供熱要求的目的。地熱供暖中必須考慮的是將地熱水提供的熱負荷作為基礎熱負荷，滿足初寒期和末寒期的供暖要求。而在嚴寒期，基礎熱負荷是不能滿足供暖需求的。

7、氫能

氫能是一種高效、清潔的能源形式。作為世界上密度最小的氣體，氫氣的熱值約為140MJ/kg，高達煤炭、汽油等傳統(tǒng)燃料的2倍以上。同時，氫氣直接燃燒或通過燃料電池發(fā)電的產(chǎn)物為水，能夠?qū)崿F(xiàn)真正的零碳排放，對環(huán)境不造成任何污染。此外，氫是宇宙中含量最多的元素，大約占據(jù)宇宙質(zhì)量的75%，地球上豐富的水資源中蘊含著大量可供開發(fā)的氫能。

氫能被視為21世紀最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，人類對氫能應用?00年前就產(chǎn)生了興趣，到20世紀70年代以來，世界上許多國家和地區(qū)就廣泛開展了氫能研究。

近年來全球主要經(jīng)濟體陸續(xù)提出氫能發(fā)展規(guī)劃與目標，將氫能的發(fā)展上升至戰(zhàn)略高度。美國能源部2020年底發(fā)布氫能發(fā)展計劃，從技術、開發(fā)、應用等多個角度對氫能產(chǎn)業(yè)進行了戰(zhàn)略規(guī)劃，預計到2050年氫能在美國能源消費總量中的占比可達到14%。歐盟則于2020年8月提出氫能發(fā)展戰(zhàn)略，重點發(fā)展可再生能源制氫，計劃在2024/2030年前部署6/40GW以上的可再生能源電解水制氫設備，分別實現(xiàn)可再生能源制氫量100/1000萬噸。

中國對氫能的研究與發(fā)展可以追溯到20世紀60年代初，中國科學家為發(fā)展本國的航天事業(yè)，對作為火箭燃料的液氫的生產(chǎn)、H2/O2燃料電池的研制與開發(fā)進行了大量而有效的工作。將氫作為能源載體和新的能源系統(tǒng)進行開發(fā)，則是從20世紀70年代開始的。為進一步開發(fā)氫能，推動氫能利用的發(fā)展，氫能技術已被列入《科技發(fā)展“十五”計劃和2015年遠景規(guī)劃（能源領域）》。

我國目前灰氫占比高，未來將被綠氫藍氫取代。根據(jù)全國能源信息平臺的調(diào)研顯示，我國目前制氫原料超過90%均來源于對傳統(tǒng)能源的化學重整。其中，48%來自于天然氣重整、30%來自于醇類重整、18%來自于焦爐煤氣重整，僅有約4%來自于電解水。我們預計隨著環(huán)保監(jiān)管的逐步提高，未來無CCUS技術的化石燃料制氫（灰氫）將逐步被電解水制氫（綠氫）和結合碳處理CCUS技術的化石燃料制氫（藍氫）所取代。

8、海洋能

海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通過各種物理過程接收、儲存和散發(fā)能量，這些能量以潮汐能、波浪能、溫差能、鹽差能、海流能等形式存在于海洋之中。

全球海洋能的可再生量很大。根據(jù)聯(lián)合國教科文組織1981年出版物的估計數(shù)字，五種海洋能理論上可再生的總量為766億千瓦。其中溫差能為400億千瓦，鹽差能為300億千瓦，潮汐和波浪能各為30億千瓦，海流能為6億千瓦。但如上所述是難以實現(xiàn)把上述全部能量取出，設想只能利用較強的海流、潮汐和波浪；利用大降雨量地域的鹽度差，而溫差利用則受熱機卡諾效率的限制。因此，估計技術上允許利用功率為64億千瓦，其中鹽差能30億千瓦，溫差能20億千瓦，波浪能10億千瓦，海流能3億千瓦，潮汐能1億千瓦（估計數(shù)字）。

海洋能源發(fā)電在世界各國宏觀政策的支持、外部環(huán)境的推動及資金的扶持下，經(jīng)過多年的科研與試驗、開發(fā)與利用，已具備了一定的技術水平和生產(chǎn)基礎，但仍存在著投資大、規(guī)模小，獲益能力低等問題，還不具備市場競爭能力。根據(jù)海洋能源的發(fā)展現(xiàn)狀，為促進海洋能的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，未來應著重從以下幾個方面發(fā)展：

（1）海洋能作為可再生能源具有持續(xù)開發(fā)價值，需進行世界各類海洋能資源儲量、分布的調(diào)查和評價；（2）對于在技術上已經(jīng)成熟的潮汐發(fā)電站，要考慮建潮汐大壩的環(huán)境問題和它的經(jīng)濟性，特別要考慮發(fā)電與圍墾、養(yǎng)殖與交通的綜合利用；（3）對于技術上還不成熟的波浪電站、潮流電站和海水溫差電站，進行新能源綜合開發(fā)利用技術、多能互補聯(lián)網(wǎng)運行與控制技術的研究等；（4）對已建的實驗潮汐電站開展優(yōu)化運行研究，提高其經(jīng)濟效益，以促進潮汐電站的大規(guī)模發(fā)展。