世界能源消費格局的變化
19世紀工業(yè)革命以來，人類對能源的需求快速增長，能源消費結(jié)構(gòu)也在不斷變化，大致經(jīng)歷了煤炭替代傳統(tǒng)生物質(zhì)能（木材）、石油替代煤炭以及目前的化石能源為主、多種新能源互補三個階段。工業(yè)革命之前，生產(chǎn)力不發(fā)達，木柴等傳統(tǒng)生物質(zhì)能在能源消費中居首位。第二次工業(yè)革命后，內(nèi)燃機的問世，汽車、飛機進入日常生活，石油消費不斷增長，并在20世紀60年代超過煤炭，成為世界的主要能源，人類也由此進入石油時代。與此同時，天然氣消費增長加快，已由1960年占能源消費總量的14.2%，增加到2007年的25.6%，天然氣消費的迅猛增長主要原因在于天然氣是化石燃料中最為清潔的能源，而且儲量豐富。
在經(jīng)歷過三次石油危機沖擊后，水力、核能、風能、太陽能等新能源也不斷被人類所利用。目前，世界能源形成了以石油、天然氣、煤炭為主，水力、核能、風能、太陽能為輔的能源消費格局。2007年全球能源消費結(jié)構(gòu)（見圖1、表1）中，石油平均占35.6%（比2006年35.8%下降0.2%）、天然氣平均占25.6%（比2006年23.7%上升1.9%），煤炭平均占28.6%（比2006年28.4%上升0.2%），核能平均占5.6%，水力平均占6.4%。目前—次不可再生能源石油、煤炭和天然氣共占能源消費的80％以上，仍然在能源格局中處于主體地位。
據(jù)統(tǒng)計，全世界電力供應主要來源還是煤炭，占40％，另外還有燃氣發(fā)電（20％）、水力發(fā)電（15％）、石油發(fā)電（7％），核電供應只占總量的16％，至于其他如太陽能、風能、潮汐能等可再生能源發(fā)電量還不到2％。美國的裝機構(gòu)成（見圖2）看，煤電約占1/3，氣電占比略高于煤電，其次是核電和水電，約各占1/10；日本的情況是，油電、氣電、核電占比相當，各約20%，其次是煤電與水電；俄羅斯和印度也是以火電為主，德國是可再生能源發(fā)電占比最高的國家，占10%以上；法國核電占比50%以上；巴西水電占65%。
我國2007年的能源消費結(jié)構(gòu)（見圖3）中，石油所占比例為20.8％（2006年為21.1%），天然氣占比例為3.3％（2006年為3.0%），煤炭占70.4％（2006年為69.70％），核能占0.70％，水電占5.9％（2006年為5.50％）。我國的能源消費以煤炭為主，自20世界90年代后總體呈現(xiàn)占比下降趨勢。我國電源結(jié)構(gòu)（見圖4）以火電為主，水電、核電、風電、太陽能發(fā)電所占比重較少。
國際能源署在《世界能源展望2007》中根據(jù)參考情景的預測，2005年世界能源需求為114億噸標準油，到2030年世界能源需求將達到177億噸標準油，2005-2030年世界能源需求年均增長率為1.8％。而我國2005年能源需求為17.42億噸標準油，到2030年，我國的一次能源需求將翻一番多，達到38.19億噸標準油，為全球第一大能源消費國，年均增長率為3.2%（在重工業(yè)化的帶動下，2005-2015年我國能源需求年均增長率為5.1%）。2010年之后，中國將取代美國成為世界第一大能源消費國。另外，印度也是能源需求增長較快的國家之一。
從世界能源結(jié)構(gòu)演變歷史來看，煤炭代替木材薪炭成為主要能源的第一次能源消費結(jié)構(gòu)變革大約花了100多年時間；石油替代煤炭成為主要能源的第二次能源消費結(jié)構(gòu)大變革大約花了60年左右的時間；目前能源結(jié)構(gòu)正朝著高效、清潔、低碳或無碳的天然氣、水電、核能、太陽能、風能等方向發(fā)展，有望在2050年替換化石能源。不過雖然能源技術(shù)革新、能源品種替代周期逐漸縮短，但能源結(jié)構(gòu)和基本能源技術(shù)的更新?lián)Q代仍然需要經(jīng)歷很長時間，一般要有二、三十年甚至更長的時間。見
由于目前新能源在國內(nèi)外能源結(jié)構(gòu)中占比較少，暫時對高油價的影響不大。但高油價刺激了新能源的發(fā)展，刺激了新能源發(fā)展政策的出臺，人類正在加快腳步進入新能源時代。油價上漲與光伏發(fā)電年裝機量存在較大的關(guān)聯(lián)性（見圖6：原油價格與光伏年裝機容量比較），太陽能光伏系統(tǒng)年安裝量有隨著原油價格上漲逐年上升的趨勢非常明顯。
替代能源的發(fā)展前景
由于新能源符合節(jié)能環(huán)保要求，符合國家產(chǎn)業(yè)政策，因此對于水電、核電、風電、光伏發(fā)電等新能源發(fā)電設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)來說將受益于政策支持，我國遇到了千載難逢的發(fā)展機遇。風能和太陽能是未來10年發(fā)展的重點領(lǐng)域，累計近3200億的市場容量，2006-2010年，預計我國風電裝機容量和太陽能光伏裝機容量的年均復合增長率將達到58.49%和80.86%，爆發(fā)性成長階段己經(jīng)來臨。
1．光伏發(fā)電
光伏發(fā)電作為太陽能的一種利用方式，由于擁有保護氣候、改善環(huán)境、節(jié)省空間、增加就業(yè)和提供邊遠地區(qū)電力等眾多優(yōu)點，近年來受到越來越多國家的重視。
2007年全球光伏組件及系統(tǒng)新增裝機容量2249MWp，同比增速達40.74%，全球累計光伏組件裝機容量（見圖7）為9100MWp，同比增速為32.83%，2000～2007年間，全球光伏累計裝機容量年復合增長率達到30.83%，全球光伏業(yè)產(chǎn)值達172億美元，增長態(tài)勢迅猛。
2007年歐洲光伏裝機市場容量占到全球的70%，成為目前全球光伏業(yè)最大的消費市場；德國2007年新增裝機容量1328MWp，同比增長38%，占到了全球光伏系統(tǒng)新增容量的47%，西班牙則緊隨其后，以517.27MWp的新增容量占據(jù)全球第2位，同比增長達到了驚人的465.6%；此外，美國市場也表現(xiàn)顯著，07年新增容量220MWp，同比增幅超過了57%；日本市場同比下降23%，市場表現(xiàn)偏弱。2007年全球光伏系統(tǒng)新增容量情況見表二。
德國、日本獨霸市場的格局已經(jīng)演變?yōu)槿盒鄄⑴e的局面，德國市場占有率由2005、2006年的57%、55%下降為2007年的44%，日本市場占有率由2005、2006年的20%、17%下降為8%。群雄并舉局面的出現(xiàn)，表明在石油價格高企、環(huán)境保護壓力日益嚴峻的今天，光伏發(fā)電并不是富人俱樂部游戲，受到了全球各國高度重視。
2007年，我國光伏發(fā)電設(shè)備新增裝機容量26MW，僅比上年增長16MW，較低的基數(shù)反映在數(shù)字上卻是驚人的160%的增長，累計光伏裝機容量為106MW，同比增長32.5%，與全球裝機容量的平均增速持平，但只占全球總裝機容量的1.16%。然而，我國光伏實際產(chǎn)能僅次于日本和德國，居全球第三，90%以上的光伏電池組件和系統(tǒng)銷往國外，我國的光伏產(chǎn)業(yè)己出現(xiàn)了典型的產(chǎn)業(yè)與市場倒掛現(xiàn)象。國內(nèi)年裝機量與累計裝機總量見圖8。
目前，由于太陽能與風能發(fā)電成本仍居高不下（見圖9），一時間難以大規(guī)模快速發(fā)展，只能在政策的扶持下取得階段性試驗性發(fā)展。隨著國際原油價格的持續(xù)攀升，及太陽能與風能發(fā)電技術(shù)的逐步提升，這一進程將大大縮短。
據(jù)世界能源組織（IEA）、歐洲聯(lián)合研究中心、歐洲光伏工業(yè)協(xié)會預測，2020年世界光伏發(fā)電將占總電力的1%，到2040年光伏發(fā)電將占全球發(fā)電量的20%，按此推算未來數(shù)十年，全球光伏產(chǎn)業(yè)的增長率將高達25%-30%。中長期光伏發(fā)電占能源的比重見圖10。
很明顯，產(chǎn)業(yè)政策成為引導光伏市場轉(zhuǎn)移的源動力，美國、日本和歐盟市場的階段性轉(zhuǎn)移特征表明，目前全球范圍內(nèi)光伏市場的需求更多是外生性的政策推動，真實需求還尚未啟動，可以說全球光伏市場的需求增長將取決產(chǎn)業(yè)政策的強弱。各國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史表明一條基本的政策路徑，初期階段，通過政府補貼、信貸優(yōu)惠和強行購電政策來引導光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，完善產(chǎn)業(yè)鏈并合理疏導社會資本的流入，通過生產(chǎn)規(guī)模擴張、技術(shù)創(chuàng)新推動光伏發(fā)電成本的下降，推動真實的市場需求，以完成最終取代化石能源的目的。
2．風電
風能，被稱為真正意義上的清潔綠色能源。隨著石油、煤炭等傳統(tǒng)化石能源價格的高漲，風力發(fā)電在我國取得了迅速的發(fā)展。風力發(fā)電在可再生能源中技術(shù)最為成熟，過去20年里風力發(fā)電成本下降了80%，成為發(fā)電成本最接近火電的新能源。這使得風力發(fā)電具備了大規(guī)模商業(yè)化運作的基礎(chǔ)。在我國光伏發(fā)電市場尚未真正啟動之前，風電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展的如火如荼
（1）國內(nèi)情況
根據(jù)中國風能協(xié)會提供的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截止2007年底，我國（臺灣地區(qū)除外）新增風電機組3155臺，新增裝機容量達330.4萬KW，同比增長147.1%；2007年底累計風電機組6469臺，裝機容量達590.6萬KW，風電場158個，分布于21個省（市、區(qū)和特別行政區(qū)），較2006年增加了6個省市（北京、山西、河南、湖南和湖北），累計裝機容量同比增長127.2%，2007年共計上網(wǎng)電量約52億KWH。這些數(shù)字遠遠超出先前預期。 1996—2007年我國風電機組裝機容量及增速見圖11。
我們預計未來的發(fā)展仍將超常規(guī)，風電裝機容量的增長將遠遠超過可再生能源規(guī)劃的數(shù)據(jù)。根據(jù)發(fā)改委網(wǎng)站資料，2008年7月發(fā)改委大量通過國內(nèi)大型風電項目的審批，合計過關(guān)的裝置容量高達1674MW，較07年同期增長16%，顯示中國政府繼續(xù)支持風電產(chǎn)業(yè)的態(tài)度沒有絲毫改變。 由于我國仍處于風電開發(fā)的初期，我們估計未來三年對風電機組的需求仍將高速增長。預計2008－2010年分別可以達到361萬千瓦、505萬千瓦和657萬千瓦，同比分別增長50％、40％和30％，三年復合增長率達到40％。從更長期看，預計2011－2020年我國風電機組需求將以20％的復合增長率增長。到2010年，我國風電總裝機將達到2024萬千瓦，2020年將達到2.25億千瓦。
根據(jù)我國的可再生能源發(fā)展規(guī)劃，2010年、2020年風電的發(fā)展目標分別為1000萬千萬和3000萬千瓦。可以預測，到2010年我國實際的風電總裝機容量將達到2000萬千瓦，2020年將達到8000萬千瓦。
（2）國際情況
根據(jù)GWEC（全球風能理事會）的數(shù)據(jù)，2007年全球新增風電裝機容量達2007.3萬千瓦，同比增速32.1%，累計裝機容量為9429.6萬千瓦，同比增速達27.04%，超出GWEC的預期增速22.6%近5個百分點。風電發(fā)電總量占全球發(fā)電總量的1％。據(jù)全球風能協(xié)會預計，2012年全球風電裝機容量將達到24000萬千瓦，屆時風電發(fā)電總量將占全球發(fā)電總量的3％。 1996—2007年全球風電機組裝機容量及增速見圖12。
隨著社會電力需求上升和化石能源價格高漲的矛盾日益突出，各國都積極加大對可再生能源的發(fā)展力度。美國(5244MW)、西班牙(3522MW)及中國(3449MW)位居前三名，2007年全球累計風電裝機容量為94112MW，增長26.8%，超出GWEC之前預估的22.6%，其中中國07年累計的風電裝置容量已達6050MW，擠下丹麥成為世界第五位風力發(fā)電國，以地區(qū)別來看，歐洲仍是風電最普及的區(qū)域，2007年占比仍高達61%，但亞洲及美國則是未來三年風電市場增長動能主要來源，預估08年全球風電新增裝置容量將可維持在25%以上。 風電占各國發(fā)電量的比例見圖13。
3．核電
（1）國內(nèi)
我國已有秦山一期核電站、大亞灣核電站、嶺澳核電站一期、秦山二期核電站、秦山三期核電站、田灣核電站共6座核電站11臺核電機組建成投產(chǎn)運行。我國已經(jīng)投產(chǎn)運行的核電站總裝機容量為906.8萬千瓦。其中，中國廣東核電集團全資和控股的核電機組4臺，裝機容量394.8萬千瓦，占全國核電總裝機容量的43.5%。 我國核電總裝機容量增長情況見圖14。
根據(jù)國家核電中長期發(fā)展規(guī)劃，到2020年，我國將建成核電裝機容量4000萬千瓦，在建1800萬千瓦。這意味著，在今后的十多年間，我國平均每年要開工建設(shè)2-3臺百萬千瓦級的核電機組。在此藍圖下，在未來十多年中，我國將投下至少4500億元人民幣。在未來的中國，從廣東、浙江、江蘇、遼寧、福建、山東、廣西等沿海省份到湖北、湖南、江西、河南、吉林、河北等內(nèi)陸省份，幾十座核電站將拔地而起。這令俄羅斯、法國、美國等核電大國對中國市場非?？春谩?nbsp;
根據(jù)2020年中國GDP翻兩番的發(fā)展目標估計，國內(nèi)約需發(fā)電裝機容量10億-14億千瓦，而到2008年已有裝機容量僅為8億千瓦，占全國電力總裝機僅1.27%，同法國的75%、美國的27%還有很大差距（見表三）。在鄰國日本，核能已經(jīng)是準自給能源，日本核能發(fā)電能力儲備達半年之久，而中國目前只有數(shù)日。在未來十幾年間，將新開工建設(shè)40臺以上的百萬千瓦級核電機組，運行核電總規(guī)模相當于20個大亞灣核電站。
在“2008年中國核能行業(yè)協(xié)會年會暨中國核能可持續(xù)發(fā)展論壇”上，中國核能行業(yè)協(xié)會理事長張華祝表示，未來15年我國要建設(shè)3000萬到5000萬千瓦的裝機容量，建設(shè)的速度是過去的5倍以上。屆時我國核電占當時我國發(fā)電裝機容量的4%－5%，從世界主要國家核電發(fā)展規(guī)劃（見表四）來看，仍然遠遠低于美國、法國、俄羅斯、日本等核電大國，也低于世界平均水平。
（2）國際
據(jù)統(tǒng)計，目前全世界有201家核電廠，共有442座正在運作的核反應堆機組，分布在31個國家。其中，排在前三位的美國、法國、日本就分別擁有104、58和55座反應堆機組，占了全球反應堆機組總數(shù)的半壁江山。從核電占電力供應的比重來看，全球范圍占16％，在歐洲，核電的比重可達到34％，其中作為核能發(fā)展和運用大國的法國，核電占總發(fā)電量的80％，使法國不會再重蹈上世紀兩次石油危機時期因嚴重依賴石油進口而導致本國經(jīng)濟受到嚴重打擊的覆轍。目前世界有16個國家的核電在國家電力生產(chǎn)中的比例超過 20％。世界核能消費在總能源消費中的比例見圖15。核能消費比例高的國家核能消費占比見表三。
核電與煤電、水電一起構(gòu)成世界電源的三大支柱，在世界能源結(jié)構(gòu)中有著重要的地位。全世界核電總裝機量為3.72億千瓦，分布在31個國家和地區(qū)。按照正在運行的核電機組數(shù)目來排列前五名依次是：美國（103臺）、法國（59 臺）、日本（55 臺）、俄羅斯（31臺）、英國（23臺）。
對核電與煤電的成本進行比較發(fā)現(xiàn)，發(fā)達國家的核電成本普遍低于煤電成本，其中法國的煤電成本是核電的1.75倍，德國為1.64倍，意大利為1.57倍，日本為1.51倍，韓國為1.7倍，美國的核電成本早在1962年就低于煤電成本了。
近年很多國家紛紛計劃上馬核電項目。世界原子能機構(gòu)相關(guān)統(tǒng)計稱，在未來六十多座正在興建或立項的核電站中，有2/3在亞洲，到2030年，全球核電的電力供應市場占比有望從現(xiàn)在的16%提高至27%。
目前世界對能源需求不斷增長，2030年前出現(xiàn)新的可替代能源的可能難以預計，而核能是解決能源危機最為現(xiàn)實的手段之一。到2030年，全世界將有600座新的核電站投入使用，這要求國際社會加強在核能領(lǐng)域的合作。世界主要國家核電發(fā)展規(guī)劃見表五。
4. 生物質(zhì)能
生物質(zhì)能源主要是指利用農(nóng)作物秸稈、甘蔗、玉米、小麥、甜菜、木薯、馬鈴薯、棉籽、菜籽、林灌木等農(nóng)林產(chǎn)品，以及畜牧業(yè)生產(chǎn)廢棄物等提取的能源，是一種對環(huán)境友好，可再生的能源，如多種燃料乙醇和沼氣等。
在發(fā)改委的布局下，我國燃料乙醇的產(chǎn)量呈現(xiàn)幾何增長?，F(xiàn)在，中石油、中石化已實現(xiàn)年混配1020萬噸乙醇汽油的能力，乙醇汽油的消費量占中國汽油消費量的20％。目前，我國已成為僅次于美國、巴西的全球第三大燃料乙醇消費國。美國和巴西是世界最大的乙醇生產(chǎn)國，2007年產(chǎn)量分別占全球總產(chǎn)量的48%和31%，而歐盟生產(chǎn)的生物柴油產(chǎn)量則占世界總產(chǎn)量的約60%。生物燃料現(xiàn)在越來越被看好，但同時也導致全球糧食價格的大幅上升，全球經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展將會受到影響。
不同可再生能源的特性決定了它們不同的應用方向。包括風能、太陽能、水能、地熱能和核能在內(nèi)的物理態(tài)能，能夠替代電能和熱能。而生物質(zhì)能是一種化學態(tài)能，它不僅能夠發(fā)電、供熱，還能轉(zhuǎn)化為液體燃料和生物基產(chǎn)品。在眾多替代能源中，生物燃料是唯一可以大規(guī)模替代交通部門汽油和柴油的能源，是能源替代戰(zhàn)略的最佳途徑。
當前，中國政府正在抓緊研究廣泛利用新能源和可再生能源，以替代煤炭、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源，并準備加大科技投入，加強立法，采取稅收、政策傾斜等措施，促進其開發(fā)和推廣。屆時，將從根本上改變中國能源的消費結(jié)構(gòu)，減輕對煤炭和石油的依賴，也將更有利于保護生態(tài)和環(huán)境。
各國新能源發(fā)展規(guī)劃
為加快我國能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，近年可再生能源產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃和相關(guān)政策頻繁出臺，給新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的政策支撐和前景。2007年8月，《可再生能源中長期規(guī)劃》頒布指出方向，要加快可再生能源的開發(fā)利用，提高可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重；促進可再生能源技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，充分利用水電、沼氣、太陽能和地熱能等技術(shù)成熟、經(jīng)濟性好的可再生能源，加快推進風力發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電和太陽能發(fā)電的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
2008年3月《可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》對該目標進行階段性目標的細化與調(diào)整，明確提出了至2020年我國可再生能源發(fā)展的指導思想、主要任務、發(fā)展目標、重點領(lǐng)域和保障措施。按照相關(guān)規(guī)劃，2010年，可再生能源占比達到10%，2020年達到16%，而目前這一比例尚不足1%。到2010年我國可再生能源年利用量將達到2.7億噸標準煤。其中，水電達到1.8億千瓦，風電超過500萬千瓦，生物質(zhì)發(fā)電達到550萬千瓦，太陽能發(fā)電達到30萬千瓦。未來，我國電力裝機容量中，水電、核電、新能源的占比將上升。到2020年建成水電3億千瓦、風電3000萬千瓦、生物質(zhì)發(fā)電3000萬千瓦、太陽能發(fā)電180萬千瓦、建成太陽能熱水器面積3億平方米、沼氣年利用440億立方米、生物質(zhì)成型燃料5000萬噸。積極發(fā)展非糧生物液體燃料，到2020年形成年替代1000萬噸石油的能力。規(guī)劃把“加大財政投入，實施稅收優(yōu)惠政策”作為可再生能源開發(fā)利用的一項原則確定下來。
美國是全球未來新能源市場發(fā)展的最大動力，盡管參院的PTC審議遇到障礙，但各州的支持力度不斷加大，美國加州政府希望在2010年前，將再生能源的比例提高到20％。而民主黨總統(tǒng)候選人的政策主張更加令人振奮；民主黨的總統(tǒng)候選人Hilary Clinton和Barack Obama的新能源主張中最重要的一條就是到2025年將美國的可再生能源發(fā)電比例提高到25%，考慮到這一比例目前不超過1%，未來的美國市場規(guī)模令人吃驚。
歐洲方面，除了新能源的龍頭國家德國外，西班牙、意大利對新能源的支持力度也相當之大，就連主要以核電為主的法國也提出了自己的新能源發(fā)展規(guī)劃，在2020年以前完成太陽能裝機3000mw。英國政府宣布希望在2010年以前，再生能源能占全部供電量的10％，2012年進一步提高至20％；葡萄牙則預計2020年之前達到55％。為了達成目標，多國政府會對新能源業(yè)提供優(yōu)惠，如免稅及補貼，這也有利新能源業(yè)的發(fā)展。
