石定寰：開發(fā)與合作促進中國可再生能源發(fā)展

中國第一次深入?yún)⑴c可再生能源項目，是在一項國際合作當中。改革開放之初，中國政府與德國政府簽訂了科技合作協(xié)定，包括3個能源合作項目，其中第一個就是在北京郊區(qū)的大興縣建立一個新能源示范村。這個名為義和莊的村莊，雖然如今已經(jīng)成為地鐵線路上的一個車站,城市的一部分，但當年德國多家新能源公司在這里展示著自己的產(chǎn)品，集中應用了太陽能熱利用、太陽能光電、太陽能房屋、沼氣等新技術。義和莊新能源示范村的建設，在中國光伏等可再生能源發(fā)展歷程中意義巨大，不但為中國展示了新能源技術應用的前景,還為中國的太陽能光電和太陽能熱水器等新能源應用，指引了下一步發(fā)展的方向。中國龐大的真空管太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)核心技術就來自于這個示范項目。

此后，中國的可再生能源產(chǎn)業(yè)從無到有，從小到大，更是得益于開放的政策與國際間廣泛的交流合作。中國可再生能源從國際能源發(fā)展中學習到了先進的經(jīng)驗，獲得最新的技術，在走出了一條成功的發(fā)展道路后，已開始為國際能源發(fā)展做出自己的貢獻。

納入國家科技發(fā)展戰(zhàn)略

雖然中國的第一塊基本原理型太陽能電池，在上世紀50年代便由中科院半導體所研制成功，但真正將光伏等可再生能源利用納入國家科技戰(zhàn)略，則是在上世紀80年代。當時，中國的商品能源中并沒有光伏、風電、生物質(zhì)能的位置，而是以煤炭、石油、天然氣、水電為主。水電是當時可再生能源中唯一進入商業(yè)應用階段的電源。

彼時,在國家科委主管領導的大力支持下,國家科委二局局長林漢雄組織了一個由多部門、跨學科專家組成的政策研究小組，對中國的能源政策進行研究。研究結(jié)果顯示，可再生能源是未來能源發(fā)展的重要方向。因此，國家科委正式將可再生能源納入到國家科技政策體系當中，并第一次將相關技術作為國家第六個五年計劃科技攻關的研究課題。盡管當時由于財政還很困難,只安排300萬元的專項科研經(jīng)費，但其已成為中國可再生能源技術研發(fā)工作的起始點。

為順利完成“六五”科技攻關，國家科委與國家機械委協(xié)調(diào)，組織了一些有實力的大企業(yè)參與相關項目的研究。其中船舶總公司下屬的884廠，主要承擔了百瓦級小型風電機組的科技攻關工作，其科研成果是第一個符合國家設計標準和規(guī)范的風電產(chǎn)品。在太陽能光電方面，國內(nèi)最早的電池廠之一寧波太陽能電池廠，開始使用做半導體大規(guī)模集成電路不合格的材料，提取廢棄單晶生產(chǎn)太陽能電池，從而建立了小型生產(chǎn)規(guī)模，開啟了中國單晶硅電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展之路。而北京太陽能研究所則最早進行太陽能熱利用技術研發(fā)，其技術正是在義和莊新能源示范村項目中與德國合作的基礎上所發(fā)展而來的。該研究所研發(fā)的真空管集熱器，最初采用板式結(jié)構，此后由加拿大引進銅鋁復合結(jié)構，又開發(fā)了真空管。在之后中國的很多家庭中，都可以看到利用這項技術所生產(chǎn)的太陽能熱水器產(chǎn)品,使中國成為大規(guī)模生產(chǎn)和利用太陽能熱水器的國家。

1981年的美國田納西州世博會以“人類未來能源問題”為主題，展示了眾多新能源應用技術。國家科委組織相關單位參與了該項博覽會，第一次向世界展現(xiàn)了中國新能源領域的成果。一艘由光電板提供動力的龍船，使用了寧波太陽能電池廠生產(chǎn)的產(chǎn)品。除此之外，中國在此還展示了一個小型太陽灶和一個沼氣系統(tǒng)。

此后，在制定“七五”規(guī)劃和到2000年的中長期規(guī)劃時，國家相關主管部門在制定國家能源技術政策中明確提出了對于可再生能源發(fā)展具有重要指導意義的“因地制宜、多能互補、綜合利用、講求效益”方針?，F(xiàn)在看來，該指導方針仍具有高度且準確的指導意義。隨著科技進步，互聯(lián)網(wǎng)技術的大量應用，智能互聯(lián)已經(jīng)可以成為十六字方針的重要補充。通過智能互聯(lián)，能夠高效連接和管理多種能源所組成的分布式能源系統(tǒng)，更好地實現(xiàn)“多能互補”。

為偏遠地區(qū)解決供電問題

884廠所參與研發(fā)和制造的小型風電機組，最初被應用于內(nèi)蒙古自治區(qū)的農(nóng)牧民地區(qū)。為了推廣這項新技術，內(nèi)蒙古自治區(qū)政府為購買小型風電機組的農(nóng)牧民提供了補貼。由于安裝和攜帶都比較方便，利于游牧，因此小型風電設備被較為迅速地推廣，數(shù)十萬蒙古包使用了這種設備。除一戶一機的形式外，小型風電機組還與太陽能光電板、鉛酸電池組成了微型風光互補系統(tǒng)，使牧民們獲得了更為穩(wěn)定的電源。在此基礎上，一些村落建設了風光互補集中充電站，利用小型風電機組群和光電板群，為便攜式電池充電，村民將已經(jīng)用完的電池更換為充滿的電池，帶回家中使用。

上述可再生能源應用不但為農(nóng)牧民帶來了夜晚的光明，也使他們用上了電視。通過電視，可以看到豐富多彩的外部世界，子女在蒙古包里可以學文化，農(nóng)牧民們稱這項工作是對自己的“第二次解放”。

與風電、太陽能光伏、太陽能光熱應用相比，中國的生物質(zhì)能和地熱利用也較為廣泛存在于農(nóng)村和偏遠地區(qū)當中，且應用時間更早。

例如，中國對于沼氣的應用起始于上世紀50年代，到上世紀70年代已經(jīng)得以大規(guī)模推廣。在金日成訪問中國時，鄧小平便曾陪同其視察過四川的家用沼氣應用情況。國家科委在此方面的科技攻關，主要體現(xiàn)在對沼氣池進行標準化，之后開始利用便宜的工業(yè)塑料制成紅泥塑料池，提高沼氣利用效率。

由于拉薩地區(qū)冬天寒冷，水電因封凍影響而無法滿足城市需求，同時因為交通不便，煤炭不可能大量運輸，一根細小的油管也僅能滿足汽車的使用。因此，地熱發(fā)電成為解決拉薩供電問題的主要方式，為此，國家在羊八井建設了中國第一個地熱電站。事實上，西藏的能源供應問題一直受到國家領導人的重視。在進行考察后，國家科委向國家領導人提出建議，解決西藏的能源供應問題，應靠“水、地、太、空”。其中的“水”代表水電，“地”代表地熱，“太”代表太陽能，“空”則代表風電。近三十年來，在中央政府和各兄弟省市共同支援下，上述各種可再生能源已得到廣泛開發(fā)與利用，對西藏經(jīng)濟社會發(fā)展，人民生活水平提高，以及生態(tài)環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展等發(fā)揮了重大作用。

取得舉世矚目的成績

在隨后的發(fā)展過程當中，中國與美國、歐盟以及德國、意大利、英國、西班牙、日本等國家在可再生能源領域進行了多方面合作，建立示范項目，展示未來應用，引進先進技術，使中國可再生能源技術水平得以不斷提升。

在風電領域，中國與歐盟合作在大陳島開展了一個中歐可再生能源綜合示范項目，與比利時合作在平潭島引進了百千瓦級風電機組。這些項目由歐盟發(fā)展司提供經(jīng)費，利用了歐洲團隊。此外，中國也與日本新能源產(chǎn)業(yè)技術綜合開發(fā)機構(NEDO)合作在西寧建設了一個300千瓦的光伏電站，該光伏電站能夠直接并網(wǎng)，利用超級電容平抑電能波動。

事實上，直到剛剛進入21世紀時，中國90%的風電裝機仍為國外整機商所提供的產(chǎn)品。此后，國家科委和之后的科技部不斷支持企業(yè)進行百千瓦級、兆瓦級機組的科研攻關。中國風電單機容量由300千瓦、600千瓦、750千瓦、1兆瓦、1.5兆瓦逐漸發(fā)展，到目前已經(jīng)制造和安裝了一些多兆瓦級風電機組。

因此，在改革開放政策支持和技術進步的推動下，中國得以較早地重視可再生能源發(fā)展，并付諸行動。中國從零開始，從幾十瓦的風電機組和幾千瓦的太陽能電池產(chǎn)能開始，逐漸發(fā)展成為全球最大的光伏生產(chǎn)國，2015年或?qū)⒊蔀槭澜绻夥b機容量最大的國家。在風電領域，中國則早已成為全球生產(chǎn)能力最強、風電裝機規(guī)模最大的國家，風電年發(fā)電量已經(jīng)超過了1500億千瓦時，超過核電成為中國繼火電、水電之后的第三大電源。在生物質(zhì)能方面，中國的生物質(zhì)能利用量也已是全球首屈一指。而在水力發(fā)電領域，中國不但擁有全球最大的水電站，還是全球裝機規(guī)模第一、水力發(fā)電機生產(chǎn)能力最強的國家。

為世界能源發(fā)展做貢獻

中國作為一個發(fā)展中國家，通過改革開放和國際合作，不斷深化可再生能源領域科研工作，在過去的30余年時間當中，使這項產(chǎn)業(yè)從無到有，從小到大。特別是自2006年實施《中華人民共和國可再生能源法》，以及一系列配套政策，進一步走上了發(fā)展可再生能源的快車道。在此過程中，中國的成功經(jīng)驗對于世界其他發(fā)展中國家具有重要的示范意義。

中國可再生能源所走的這條發(fā)展道路，與發(fā)達國家并不完全相同，是分散式與集中式可再生能源開發(fā)與應用相結(jié)合的一條發(fā)展之路。在中國可再生能源應用首先由農(nóng)村開始，是由于大規(guī)模發(fā)展需要電網(wǎng)支持。因此，中國首先在偏遠地區(qū)發(fā)展分布式的發(fā)電系統(tǒng)、微網(wǎng)系統(tǒng)、獨立的系統(tǒng)解決方案，使生活在那里的人們告別黑暗，擁抱光明，再逐漸在資源良好的地區(qū)發(fā)展集中式風電與光伏發(fā)電項目。

結(jié)合目前的能源發(fā)展趨勢，并以中國的發(fā)展道路為鑒，全球其他地域偏遠、經(jīng)濟落后地區(qū)，已不必再走傳統(tǒng)能源老路，而可直接進入新能源時代。

在此前商務部支持的一個國際學習班中，來自非洲、拉丁美洲國家科技部和經(jīng)濟部的官員們，對中國科學經(jīng)濟發(fā)展最感興趣的兩個方面，其一是中國的科技企業(yè)孵化器，是如何造就了華為這樣的企業(yè);另一是中國在很多地區(qū)應用了風電、太陽能光伏發(fā)電等能源利用方式，希望將中國的新能源技術和發(fā)展經(jīng)驗引入到自己的國家。

實際上，繞過傳統(tǒng)能源而直接利用可再生能源，是一種既快捷、也成本更低的能源利用方式。以非洲落后地區(qū)為例，如果建設大電網(wǎng)需要進行相當大規(guī)模的投資。若采用微電網(wǎng)、分布式系統(tǒng)，則很容易滿足其基本的電力需求。現(xiàn)在，幾瓦的小電池板連同1至3個3瓦左右的LED照明燈，白天在陽光下照射幾個小時，夜晚就可以照亮一個家庭，而其所產(chǎn)生的成本僅有10美元左右。

目前，不少銀行和投資機構愿意為非洲做一些力所能及的工作，中國政府也建立了“一帶一路”基金，開始進行大量的投入。這些資金不但可以用于基礎設施建設，也完全可以與中國現(xiàn)有的可再生能源利用技術相結(jié)合，幫助落后國家解決能源問題，為生活在黑暗中的人帶來新的文明。

可再生能源作為取之不盡用之不竭的綠色清潔能源，仍不斷地通過技術創(chuàng)新提高能量轉(zhuǎn)換效率，降低成本。我們應該客觀看待技術發(fā)展規(guī)律，以及其作為能源革命的重要力量，積極促進可再生能源發(fā)展，使其成為最終解決人類能源問題的主要方向。