新能源？可再生能源？

前言：新能源是最近几年中国乃至全球范围火热的话题，国家确立新能源发展战略并制定支持和发展新能源的相关政策，很多企业纷纷进军新能源行业。什么是新能源，为什么要发展新能源，为什么中国尤其重视发展新能源？讲新能源之前，先了解传统能源。

1. 传统能源的历史

图1：2020年中国一次能源消耗

图2：2020年中国发电结构

2. 传统能源的问题

传统化石能源对人类工业化起到了至关重要的作用，而且直到今天还在继续为人类服务，为什么要对传统能源结构进行改革，开发和利用新能源呢？作为传统能源主力的化石能源，有两个严重问题：一是有限的储量，近一两百年的过度开发和使用很快将耗尽地球亿万年才能形成的资源；二是环境和气候问题，包括开采、加工和燃烧过程中的污染，污染主要包括颗粒物，二氧化氮，二氧化硫；而二氧化碳的排放虽然不是狭义的污染物，但作为温室气体已经被证明是地球变暖的主要原因。再从具体国家来讲，各国家地区的化石能源储量不均，受运输条件和政治环境影响大，尤其是对化石能源资源贫乏的国家，能源风险危机非常大。中国的石油和天然气人均储量较少，按照2019年探明的储量，我国人均石油和天然气的可采储量，分别为世界平均值的7.8%和 16.8%（2020能源数据）。20世纪70年代的石油危机和日益严重的环境问题，让全球各国都认识到开发新型能源取代传统能源的紧迫性。人类离不开能源，而地球只有一个，因此全世界都在研究利用化石能源之外的新型能源，包括太阳能，风能，潮汐能，地热能，生物质等。

3. “新能源”是什么

4. 可再生能源的特点

要被称作可再生能源，必须要从本质上与传统化石能源有区别。

第一，可再生能源要有“无限”的储量，不能像化石能源一样是有储量限制，开发完就面临无能源可用的境地；

第二，可再生能源要对环境友好，尽量不产生或者少产生污染；

第三，从经济性的角度考虑，可再生能源需要有性价比，成熟的新能源获取成本要足够低，要比传统煤电有价格优势才能取而代之，才会有市场。

按照上面三个方面来分析，太阳能，风能算不算合格的可再生能源呢？

第一，发电的潜力。只要太阳还存在并且能照射到地球上，我们就一直能利用太阳能发电；只要地球一直存在辐射温差，就会一直有风，风力发电就一直能发电；所以从储量和潜力的角度看，太阳能和风能作为可再生能源是合格的；当然光照和风力条件地区有差异，但比化石能源的地区分布要均衡得多；

第二，发电的环保性。太阳能发电过程中对环境无污染，完全零排放，生产周期内的能耗低，所以也是合格的。风能对当地的生态是有一些影响，所以在选址需要考虑当地的环境影响，基本上也是没有污染、零排放的发电方式。所以从第二个方面考虑，他们都满足可再生能源的特点。

第三，发电经济性。太阳能和风力发电的经济性跟发电地区和发电条件有关，光照充足，风力充足的地区肯定发电条件好，发电的成本就低，这个很好理解。

德国太阳能研究所ISE的研究显示，目前德国大型光伏电站的均化发电度电成本（LCOE）为3.12 -11.01欧分/度，陆上和海上风电的均化发电度电成本为3.99- 13.79欧分/度，而作为对比，德国传统发电的度电成本不会低于7.5欧分/度。风电和太阳能发电的成本趋势是随着技术进步越来越低，而传统化石能源的价格只会随着储量的减少而越来越高。总之，今天世界上已经有很多地区的太阳能/风力发电电价低于当地的煤发电电价了。

从上面几个方面来看，太阳能，风力发电作为世界上的主力可再生能源发电方式，与传统化石能源有本质区别，解决了涸泽而渔的利用模式，同时对环境友好无污染，最重要的是前景广阔，是经济可行的能源利用。

5. 可再生能源的局限性

说了这么多太阳能、风能等可再生能源的优点，它们就没有缺点了吗？那岂不是经济性足够好，就可以迅速替换化石能源了？

当然目前的可再生能源也有缺点，尤其是太阳能和风能，缺点是不稳定，有间歇性和不可预测性。太阳能发电依赖光照，没有太阳的阴天和晚上，就完全没有电力输出；而风能在没风的时候也不能发电。而电有即发即用的特点，发多少就要用多少，没有人用就浪费了，要用电的时候必须有发电。所以目前还不足以纯靠时断时续不可预测的太阳能和风能来完全解决人类的全部能源需求，只能作为补充配合其他的传统发电方式共同供应。当然储能也是解决太阳能和风能间歇性问题的技术手段，只是现在储能还太不经济，尤其是发展迅速的电化学储能（电池）成本太贵。储能技术还需要技术进步，可再生能源开发利用也需要进一步发展。

相信不远的将来，人类可以完全依靠可再生新能源配合储能满足发展的需要。请大家对“新能源“多一点耐心和支持，中国未来的能源和环境形势，地球的未来一定会更安全更清洁。