主頁 > 技術文章 > 淺談新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術瓶頸與對策 2024-10-15

淺談新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術瓶頸與對策

摘要：作為世界經(jīng)濟引擎的房地產(chǎn)隨著次債危機的爆發(fā)而偃旗熄火，全球經(jīng)濟至此陷入迷局，各國紛紛在新興技術領域?qū)で蟪雎�，以期在下一輪的新�?jīng)濟格局中占有一席之地，也正是在這一背景下，歐美諸國紛紛加大了新能源領域的資助與投入，我國作為一個能源消費的超級大國，進行新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略尋思尤為重要。本論文深刻剖析了新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術瓶頸，并以此為出發(fā)點提出了對策建議，以期對該領域的I作實踐提供借鑒和指導。
　　　隨著核能、太陽能、風能等新能源技術的逐步成熟和應用成本逐步降低，新能源產(chǎn)業(yè)開始在世界范圍內(nèi)崛起。中國是世界上第二大能源生產(chǎn)國和消費國，但由于新能源產(chǎn)業(yè)的核心技術基本都在國外，而重大的制造設備和關鍵零部件基本靠進口，使得我國新能源產(chǎn)品的成本過高，不僅使得新能源產(chǎn)品在國際上缺乏競爭力，同時也造成國內(nèi)風電、核電等的價格居高不下，從而在國內(nèi)消費市場難以打開局面，在內(nèi)需萎靡，國際市場利潤空間受控的情況下，我國新能源產(chǎn)業(yè)要想壯大成國民支柱產(chǎn)業(yè)前景渺茫。而自金融危機以后，各國經(jīng)濟對新能源產(chǎn)業(yè)給予了重望，在國外市場需求的突然增加與國內(nèi)環(huán)保壓力的共同推進下中國新能源產(chǎn)業(yè)將迎來重大的發(fā)展機遇，因此當前如何克服發(fā)展的技術瓶頸對于新能源產(chǎn)業(yè)來說尤為重要。
1、當前我國新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀：
　　伴隨著國際上低碳經(jīng)濟的呼聲越來越高，我國新能源產(chǎn)業(yè)近兩年獲得了快速的膨脹，但由于擴張的速度太快，使得新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展陷入無序的狀態(tài)，特別是近兩年快速擴張的風電、多晶硅等新興產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)明顯的重復建設傾向，新能源產(chǎn)業(yè)這種“虛熱”的狀態(tài)，不得不引起我們高度的重視。
　�、亠L電產(chǎn)業(yè)——失衡的產(chǎn)業(yè)鏈。中國風電產(chǎn)業(yè)在2005年《可再生能源法》實施之后，連續(xù)4年實現(xiàn)新增裝機容量翻番，2008年中國風電裝機1221萬kW，已占全球總裝機的10％，已成為亞洲第一、世界第四的風電大國，僅排在美國、德國、西班牙之后。但是，在競相上馬的風電項目背后，卻是微不足道的經(jīng)濟效益，風電產(chǎn)業(yè)陷入產(chǎn)能過剩的尷尬境遇。截至2008年底，風電裝機容量只占到全國電力總裝機容量的1.13％，而發(fā)電量更是只占區(qū)區(qū)0.37％。同時，內(nèi)蒙古約有三分之一的風電并網(wǎng)項目處于閑置狀態(tài)；甘肅酒泉已經(jīng)投運的46萬kW風電裝機最大發(fā)電出力只能達到65％左右。國內(nèi)風電產(chǎn)業(yè)面臨的主要問題主要集中在產(chǎn)能過剩、成本過高、機組質(zhì)量和電網(wǎng)模式制約等方面。
　　而從風電產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈上來講，嚴重失衡。今年上的風電項目都集中在風機制造一端，這是因為我國目前風電場建設的高歌猛進，催生了風電設備的巨大需求，使得風機制造項目一哄而上，造成了風電產(chǎn)業(yè)鏈的結(jié)構(gòu)性失衡，所以我們說風電過熱過剩其實指的是風電產(chǎn)業(yè)的這種結(jié)構(gòu)性過剩。國內(nèi)風電整機生產(chǎn)企業(yè)超70家，超過全球其他地區(qū)風電設備廠商總和。目前，不僅在整機市場上存在著過多企業(yè)涌入的狀況，在葉片市場也出現(xiàn)了一哄而上的現(xiàn)象。盡管風電大小企業(yè)如雨后春筍般成立，在核心技術和關鍵零部件等方面，生產(chǎn)企業(yè)走的卻是清一色的引進路線。
　�、诠夥a(chǎn)業(yè)——國外環(huán)保事業(yè)的打工仔。國際上新技術的發(fā)展與應用，促使太陽能發(fā)電成本大大降低，美國工業(yè)體系大約在0.21美元左右，這一數(shù)值已經(jīng)相當接近于火電價格的成本。而且成本還將進一步的下降，可以預期不遠的將來光伏產(chǎn)業(yè)將會迎來一個爆發(fā)的增長期。我國光伏產(chǎn)的發(fā)展也是隨著國外的需求而近年來得到了快速發(fā)展，最近5年的年平均增長率在40％以上，其擴展主要在海外市場。按照國家制定的發(fā)展計劃，至2010年，中國光伏發(fā)電的累計安裝量將不會超過300MW，因此目前光伏產(chǎn)業(yè)的主要市場仍將在海外。
目前國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)上游多晶硅產(chǎn)業(yè)擴張迅猛，價格回落預期強烈，多晶硅行業(yè)的暴利時代將逐漸走結(jié)束。而且由于金融危機影響了下游光伏需求，許多曾出臺龐大擴產(chǎn)計劃的多晶硅制造商必將推遲或取消其部分后期項目，近幾年將發(fā)生無情的洗牌。下游太陽能電池制造業(yè)將擺脫多晶硅原料產(chǎn)能瓶頸，行業(yè)毛利率將會有所回升。
但是，中國的太陽能電池生產(chǎn)最主要的原料晶體硅，我國礦產(chǎn)儲存很少，因此不得不從歐洲和日本高價進口。加工制成太陽能電池后，再返銷回當?shù)兀@種發(fā)展模式無疑等同于擔任著國外環(huán)保事業(yè)“打工仔”的角色。
　�、燮渌a(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在新能產(chǎn)業(yè)領域，我國太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)近幾年發(fā)展迅速，產(chǎn)品推廣很快，目前國內(nèi)太陽能熱水器安裝總量達到13284萬m3，占全球安裝總量的70％以上，產(chǎn)業(yè)形態(tài)也逐步走向成熟。在國際生物燃料產(chǎn)業(yè)化風潮的促進下，我國生物燃料產(chǎn)業(yè)近年發(fā)展很快，2008年中國燃料乙醇產(chǎn)量達到190萬t，受糧食產(chǎn)量制約，我國近期不再擴大以糧食為原料的燃料乙醇生產(chǎn)。為了擴大生物燃料來源，我國已自主開發(fā)了以甜高粱莖稈為原料生產(chǎn)燃料乙醇的技術(稱為甜高梁乙醇)，并開展了甜高梁的種植及燃料乙醇生產(chǎn)試點。另外，我國也在開展纖維素制取燃料乙醇的技術研究開發(fā)，如果農(nóng)林廢棄物纖維素制取燃料乙醇或合成柴油的技術實現(xiàn)突破，生物燃料年產(chǎn)量可達到上億噸，從理論上講，我國生物燃料的發(fā)展?jié)摿︖€是很大的，但目前還處于起步階段，其產(chǎn)業(yè)化的進程還很緩慢。總體來講部分新能源細分產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)市場仍未完全啟動，雖然目前發(fā)展態(tài)勢來看還不錯，但是如果不加快新能源產(chǎn)業(yè)領域核心技術的研發(fā)與應用，以及加強行業(yè)的規(guī)范與引導，新能源產(chǎn)業(yè)泡沫無疑將會發(fā)展成為中國經(jīng)濟將來發(fā)展的又一隱患。
2、我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術瓶頸：
　　我國新能源企業(yè)的大多規(guī)模小，核心技術對外依存度高，關鍵設備和零部件主要靠引進，企業(yè)自主研發(fā)能力薄弱。有數(shù)據(jù)顯示我國新能源技術的專利集中在高校和科研院所，這一方面說明我國對于新能源技術研發(fā)的投資重點在高校和科研院所，同時又從另一個方面說明我國新能源企業(yè)自主研發(fā)能力低下，從而制約了我國新能源技術產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化的效率和能力。當前我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術瓶頸主要有以下幾方面：
　�、賾�(zhàn)略產(chǎn)品缺乏核心技術大幅縮減了產(chǎn)業(yè)的利潤空間�？傮w來說我國新能源產(chǎn)品的技術水平偏低，而且核心技術多依賴國外。比較有代表性的是光伏產(chǎn)業(yè)，目前太陽能的利用的效率主要依賴于電池的性能，而我國太陽能電池生產(chǎn)的上游產(chǎn)品最重要的專用原材料單晶硅基本都靠進口，由于前期生產(chǎn)過快的擴大，競爭變得異常激烈，因為缺乏核心技術，使得我國這些企業(yè)的利潤大幅下降，后期的發(fā)展不容樂觀。
　�、谠O備與制造技術落后使得新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展缺乏后勁。這個問題在風電、核電等產(chǎn)業(yè)都很突出。風電機組制造技術是風電發(fā)展的核心，而目前我國風電整機總體設計和關鍵零部件設計制造仍是制約我國風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。目前我國風電建設遠遠落后于世界發(fā)展，其主要原
因是，沒有加大力度依靠國內(nèi)雄厚的機電制造業(yè)基礎，吸收引進國外先進技術對風電成套設備進行自主開發(fā)。隨著世界風力發(fā)電設備制造水平提高，更大的單機容量已經(jīng)是全球風能技術發(fā)展的趨勢。據(jù)了解，國外風電機組目前已達到兆瓦級，如美國主流1.5MV，丹麥主流2.0～3.0MV，在2004年的漢諾威工業(yè)博會上4.5MV的風電機組也已面世。而迄今為止，我國在這一技術上處于落后位置，尚不具備自行開發(fā)制造大型風電機組的能力，且在機組總體設計技術，特別是槳葉和控制系統(tǒng)及總裝等關鍵性技術上落后于歐美發(fā)達國家，且機組質(zhì)量普遍不高，易出現(xiàn)故障，這就使國產(chǎn)設備的競爭力面臨嚴峻的考驗。
③新能源并網(wǎng)應用技術滯后形成了新能源的消費瓶頸。我國風電、光伏電站一般處于偏遠地帶后，電網(wǎng)負荷小，不能滿足大規(guī)模風電接人的要求，特別是近幾年隨著新能源發(fā)電裝機容量的大幅提升必然對電網(wǎng)提出更高的建設要求。典型的例子便是，西北、東北和華北本是我國風電資源相對豐富的地區(qū)，但這些地區(qū)大部分處于電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的末梢，電網(wǎng)基礎設施建設較為薄弱，因而難以對當?shù)氐娘L電資源進行充分有效利用。就全國來看，如業(yè)內(nèi)人士所言，我國風電裝機容量雖然在2008年底已突破1200萬kW，但其中僅有800萬kW的裝機容量入網(wǎng)發(fā)電。將來新能源的發(fā)展迫切需要在電網(wǎng)的系統(tǒng)接入、并網(wǎng)技術標準、并網(wǎng)管理等方面開展突破性工作。
3　對策思路
　�、僮龊眯履茉串a(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，進行超前布局。新能源是一個新興的產(chǎn)業(yè)，我們應該做好超前布局和規(guī)劃，為新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展建立良好的政策環(huán)境。政府應該提前進行新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵技術、共性技術進行攻關從戰(zhàn)略上提前布局，只有這樣我們的新能源產(chǎn)業(yè)才能克服當前發(fā)展的核心技術不足的軟肋，迎頭趕上甚至超越發(fā)達國家。
　�、诮⑵鹦袠I(yè)標準，引導規(guī)范新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。逐步建立和完善新能源產(chǎn)品的標準體系，以及質(zhì)量控制體系，選擇有特色的創(chuàng)新能力較強的地區(qū)，發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)基地，構(gòu)建比較完善的產(chǎn)業(yè)鏈，促進新能源產(chǎn)業(yè)的積聚式發(fā)展。
　�、奂訌娛痉杜c應用，推進關鍵技術與產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化。氫能，以燃料電池為重點，燃料電池堆、燃料電池輔助裝置、燃料電池發(fā)動機等技術，開展產(chǎn)業(yè)化示范，推動氫能燃料在交通運輸方面的應用。重點包括太陽能系統(tǒng)集成和產(chǎn)業(yè)化應用，重點支持能夠促進光伏發(fā)電并網(wǎng)發(fā)電，光伏發(fā)電的系統(tǒng)技術和關鍵技術的產(chǎn)業(yè)化；圍繞成形燃料開展能源作物的育種、繁育等高科技產(chǎn)業(yè)化；實施新材料高技術產(chǎn)業(yè)化專項等。通過關鍵技術與產(chǎn)品的示范與應用，從而推動這些技術產(chǎn)品的規(guī)�；⑸虡I(yè)化，帶動新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
　　④加強產(chǎn)學研合作，推動企業(yè)成為技術研發(fā)主體。通過產(chǎn)學研合作推動國內(nèi)新能源企業(yè)走向獨立研發(fā)道路，逐步脫離技術依賴國外的局面。未來幾年應加強科研單位、高校、企業(yè)技術平臺的建設，建成若干世界一流水平的研究和實驗基礎設施，為中國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供得力保障。同時加速科技要素向企業(yè)集中，加快培養(yǎng)一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)知名品牌的大型新能源體系。
⑤聚焦創(chuàng)新管理體制的問題，拔掉技術瓶頸病根。新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術瓶頸最根本還是整個社會的技術研發(fā)能力和效率低下，這不單單是新能源領域的問題，而是整個社會的問題。最根本的原因還在于我國科研管理體制和整個社會創(chuàng)新氛圍有問題，沒有好的創(chuàng)新管理體制和氛圍，科技創(chuàng)新就是失去了土壤，就難以造就創(chuàng)新成果繁榮的景象。因此治病要治根，改革現(xiàn)有的科研管理體制，營造良好的創(chuàng)新氛圍，才能從根本上治療新能源產(chǎn)業(yè)畸形發(fā)展的病根。

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