项目信息 项目编号 G-1207-16457 项 目 期 07/01/2012 - 06/30/2013 所属领域 新兴能源产业 项目概述 本项目基于对新兴能源产业特征的分析， 围绕风电、 光伏、储能和页岩气这四个新兴能源产业， 在调查研究美国新兴能源产业技术创新支撑体系与政策的基础上， 重点分析了我国新兴能源产业技术创新支撑体系现状及存在的问题；同时， 借鉴美国经验提出构建一个三维立体的我国新兴能源产业技术创新支撑体系的基本设想与框架， 并最终从完善我国创新技术供给、创新技术产业化路径，以及技术创新服务等要素角度提出具体的可操作的政策建议， 以及促进新兴能源产业发展的政策环境建议，供国家决策参考。 报告执笔 张永伟 国务院发展研究中心 研究员 张葵叶 中国能源网研究中心 研究员 王鸿雁 中国能源网研究中心 研究员 Joanna Lewis 乔治敦大学 教 授 关键词 新兴能源、技术创新支撑体系、技术创新供给、 创新技术产业化、技术创新服务、政策 中国新兴能源产业的创新支撑体系及政策研究 （正文报告） 清华大学产业发展与环境治理研究中心 二零一四年 I 目 录 目 录 . I 图目录 IV 表目录 . V 前 言 1 1. 新兴能源产业特征 . 3 1.1. 高技术、高资本密集，高度依赖技术创新及技术进步 3 1.2. 具有高增长性，对经济增长具有很大的拉动作用 4 1.3. 早期普遍具有高成本特性，适当的扶持政策有利于快速启动产业 6 1.4. 产业扶持政策须与新兴能源技术发展相匹配 7 1.5. 产业发展融入常规能源系统时需要一系列配套支持 9 2. 国内外新兴能源产业发展现状及技术水平 . 10 2.1. 风电 10 2.1.1. 世界风电产业发展现状与技术水平 . 10 2.1.2. 中国风电产业现状与技术水平 . 16 2.2. 太阳能光伏 23 2.2.1. 世界光伏产业现状与技术水平 . 23 2.2.2. 中国光伏产业现状与技术水平 . 29 2.3. 储能 33 2.3.1. 世界储能产业现状与技术水平 . 33 2.3.2. 中国储能产业现状与技术水平 . 36 2.4. 页岩气 38 2.4.1. 世界页岩气产业现状与技术水平 . 38 2.4.2. 中国页岩气产业现状与技术水平 . 42 3. 美国新兴能源产业技术创新支撑体系研究 . 50 3.1. 美国新兴能源产业技术创新支撑体系框架 50 3.2. 新兴能源创新技术供给 51 3.2.1. 美国新兴能源技术创新领导力 . 51 3.2.2. 联邦政府系统的公共研发机构和国家实验室 . 51 3.2.3. 高等院校系统 . 54 3.2.4. 专门的能源联合研究中心 . 55 II 3.2.5. 企业系统 . 56 3.2.6. 非盈利系统的能源专门技术研发机构 . 58 3.2.7. 产学研体系 . 59 3.3. 创新技术转移及规模化路径 59 3.3.1. 美国创新技术转移及路径 . 59 3.3.2. 政府专门设立示范项目推动创新技术产业化 . 64 3.3.3. 风险投资推动创新技术产业化 . 64 3.3.4. 行业协会推进创新技术产业化 . 64 3.3.5. 多种灵活商业模式助推创新技术产业化 . 66 3.4. 技术创新服务 68 3.4.1. 美国成熟的资本市场及融资服务体系为技术创新提供资金支持 . 68 3.4.2. 美国重视科技创新人才积累与知识创新 . 69 3.4.3. 美国建立“绿色技术”专利通道 . 69 3.5. 政策环境与社会氛围 70 3.5.1. 良好的新兴能源产业发展战略与措施 . 70 3.5.2. 良好的法律及政策环境 . 70 3.5.3. 以明确的产业发展目标及规划引导技术创新 . 72 3.5.4. 政府资助研发及健全的产业财税政策扶持 . 72 3.5.5. 出台与产业发展阶段相匹配的财政及税收扶持政策 . 75 3.5.6. 严格的市场及环境监管 . 75 3.5.7. 政府和非政府组织都是鼓励技术创新的政策环境创造者 . 76 3.6. 美国经验总结及对中国的启示 76 4. 我国新兴能源产业技术创新支撑体系现状及存在的问题 . 77 4.1. 创新技术供给现状 77 4.1.1. 新兴能源产业技术创新遭遇瓶颈 . 78 4.1.2. 创新供给条件不足，产学研局面较为混乱 . 78 4.1.3. 我国的公共研发能力在改革中被削弱 . 79 4.1.4. 国有企业创新动力不足 . 80 4.1.5. 中小企业创新遇到瓶颈，大小企业间缺乏协同创新 . 81 4.2. 技术创新支撑体系存在的问题 82 4.2.1. 政府主导的方式遏制了企业创新 . 82 4.2.2. 行政化和官本位导致大学、研究机构创新能力不足 . 83 4.2.3. 体制分割阻碍创新 . 84 III 4.2.4. 技术创新服务体系滞后 . 85 4.2.5. 技术标准不健全 . 86 4.2.6. 能源技术创新政策有待完善 . 87 4.2.7. 能源管理体制不健全 . 87 5. 构建我国新兴能源产业技术创新支撑体系的设想与建议 . 88 5.1. 确立我国新兴能源技术目标定位 88 5.1.1. 要确立国际领先的新兴能源产业目标定位 . 88 5.1.2. 我国在新兴能源领域具有成为全球领先地位的条件 . 89 5.1.3. 构建我国新兴能源产业技术创新支撑体系的基本框架 . 90 5.2. 建立完整的供给体系 91 5.2.1. 建立公共研发机构 . 92 5.2.2. 给中小企业技术创新创造条件 . 93 5.2.3. 提升国有企业的创新动力 . 94 5.3. 构建合理的产业化路径 95 5.3.1. 走一条基于核心技术突破的发展路径 . 95 5.3.2. 打通产学研资之间的贯通 . 96 5.3.3. 产业化与需求侧的发展相协调 . 96 5.3.4. 依靠市场的选择机制 . 97 5.3.5. 新兴能源产业化与商业模式创新互动协调 . 98 5.4. 提供全面的技术创新服务 100 5.4.1. 提供顺畅的融资支持 . 100 5.4.2. 建立新兴能源标准，完善机制 . 101 5.4.3. 建立技术信息、资产交流交易的服务平台 . 102 5.4.4. 加大人才培养 . 103 5.4.5. 提供技术与资产并购的服务体系 . 104 5.5. 完善政策支持体系 105 5.5.1. 制定权威可预期的规划方案 . 106 5.5.2. 完善财政支持政策 . 106 5.5.3. 提供税收支持 . 107 5.5.4. 提供示范项目支持 . 108 5.5.5. 完善价格、环保等监管体系 . 109 5.5.6. 积极推进市场开放 . 109 IV 图目录 图1. 1996年-2012年全球风电新增装机及累计装机容量变化 . 11 图2. 2005年-2012年全球主要地区风电装机装机容量比较 . 12 图3. 1999-2012年美国风电累计装机容量 . 13 图4. 美国风能技术专利年度申请状况（1971-2009） 15 图5. 美国风能技术专利来源国家分析 . 16 图6. 2001年-2012年中国风电新增及累计装机容量变化 . 17 图7. 2001年-2013年全球年度新增及累积光伏装机容量 . 24 图8. 2012全球光伏市场分布 24 图9. 2012年全球多晶硅产量与成本分析 25 图10. 全球光伏产量与市场需求分析 . 26 图11. 美国所有连入电网光伏项目的平均装机成本（1998-2010年） 27 图12. 2005年-2013年中国光伏累计装机容量 . 30 图13. 2007年-2012年中国光伏新增装机量及增长情况 . 30 图14. 中国不同地区光伏发电价格变化趋势 . 31 图15. 2011年全球电网储能装机容量 . 35 图16. 美国页岩气产量与占天然气总量比例（2007-2012） 39 图17. 2010年-2040年美国天然气出口量 . 39 图18. 美国天然气生产与消费量（1990-2040） （单位万亿立方英尺） . 40 图19. 中石化焦石坝地区五峰组-龙马溪组一段气藏（矿权范围内）日产量45 图20. 美国新兴能源产业技术创新支撑体系框架 . 50 图21. 美国能源部对能源技术的支持体系 . 52 图22. 美国将大学和公共研究机构的技术转移到企业的路径及方式 . 60 图23. 能源创新如何将技术规模化 . 61 图24. 美国劳伦斯伯克利国家实验室2010年的资金分配 63 图25. 我国新兴能源产业技术创新支撑体系建设基本设想 . 91 图26. 我国新兴能源产业技术创新支撑体系的功能要素 . 91 V 表目录 表1. 2013 年全球累计及新增风电装机排名前十位国家 10 表2. 美国电网储能装机容量 . 36 表3. 第二轮页岩气中标区块工作量统计表 . 46 表4. 页岩气勘探开发主要环节关键技术与设备厂商一览 . 49 表5. 部分设在美国研究型大学中的国家实验室概况 . 53 表6. 美国部分院校 /研究机构进行的储能技术创新 55 表7. 美国储能研究联合中心科研队伍组成 . 56 表8. 纽约州政府通过行业协会资助的储能技术创新活动 . 66 表9. “美国复苏与再投资法案”预算内支出 . 73 1前 言 能源是社会经济发展的重要物质基础，我国已经成为世界能源生产和消费大国，能源产业发展也取得了巨大的成就。但是，我国经济发展仍旧面临着长期的能源问题人均能源占有量比较少，不到世界人均水平的一半；能源生产和消费结构都以煤炭为主，煤炭约占到一次能源消费总量 75％，大量使用煤炭带来的二氧化碳、二氧化硫和烟尘排放造成极大的环境压力；能源利用效率低下，约为 30％，比发达国家平均水平低将近 lO 个百分点，主要用能产品的单位能耗比发达国家平均高 40％左右。 要消除这些问题对于我国经济可持续发展的制约，最现实和最有效的途径是能源技术的进步和创新，而拥有良好的能源产业技术创新体系及支撑环境对促进能源技术进步与技术创新至关重要。 目前，人类提到的能源产业范围较广，包括一切能提供能源供给，且未来能满足一定规模能源需求的能源生产与供应，包括煤炭石油、天然气、水能、风能、太阳能、生物质能等等，可见能源产业包含的子行业非常众多。当然，随着人类认识的进步和发展，每一次能源技术的进步、创新及变革都会带来能源产品种类的丰富或者能源使用方式的革新，且不同能源子行业对技术的要求与技术进步的依赖程度，以及技术创新能力的需求也有较大差别。 结合本课题研究，我们将能源产业划分主要归纳为两类一类是包括煤炭、石油天然气、水电、核电及能源输送系统（主要包括油气管网与电网等基础设施）等在内的传统能源产业；一类是随着新技术的出现与应用，以及能源利用方式的改变与提升而出现的新兴能源产业，如煤炭的清洁利用与煤基清洁生产，大规模风电与太阳能光伏发电等可再生能源，支撑智能电网发展与辅助电网调峰的储能产业，以及资源量非常丰富的煤层气和页岩气等非常规天然气产业。 相比较传统能源产业，新兴能源产业普遍对能源技术进步与技术创新的要求和依赖程度较高，新兴能源产业在技术上的进步、创新及突破能极大的推进本产业的快速发展与经济价值实现，这在美国和欧洲等国家新兴能源产业的发展历程中已经得到较好的论证和体现。研究我国新兴能源产业的技术创新及其支撑体系建设也能较好地反映我国整个能源产业技术创新的现状及存在的问题，这对构建未来我国能源产业技术2创新支撑体系意义重大。 为使本课题研究内容更加聚焦， 我们将本课题研究的能源产业范围重点锁定在新兴能源产业领域，重点围绕风电、太阳能光伏、储能，以及页岩气这四个新兴能源产业展开研究。事实上，这几个能源产业大多是近年来我国提出的国家战略性新兴产业1的重要组成部分，也是当前我国优化能源消费结构、转变经济增长方式、推进节能减排的现实选择，其必将成为未来我国能源供应的重要组成部分，前景广阔。1战略性新兴产业 2010 年 9 月国务院常务会议明确将重点培育和发展节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等七大产业。 2011 年 3 月，全国人大审议通过的“十二五”规划纲要，确定了要以加快转变经济发展方式为主线，把科技进步和创新作为加快转方式的重要支撑等重要指导思想，提出了以重大技术突破和重大需要需求为基础，促进新兴科技和新兴产业深度融合，在继续做强做大高技术产业的基础上，把战略性新兴产业发展成为国民经济的先导性、支柱性产业的重要任务。 31. 新兴能源产业特征 1.1. 高技术、高资本密集，高度依赖技术创新及技术进步 新兴能源产业是典型的高技术 和高资本密集型产业，新兴 能源产业的发展对技术进步及技术创新的依赖性非常强。每一次技术上 的重大突破都可能对整个新兴能源产业起到非常关键性的推动作用，这包括促使技术应用的成本经济可行性。 一般来说，谁能取得技术上的 突破，谁就能在新兴能源领 域取得领先一步。这在近年来美国轰轰烈烈的页岩气勘探开发中体现的 尤为突出，美国页岩气成功开发从根本上来讲就是由于美国最先在水平钻井技术和压裂 增产技术的综合应用方面取得重大突破，才实现页岩气的规模化量产和商业化利用。 2002 年以前，垂直井是美国页岩气开发主要的钻井方式，随着 2002 年戴文能源公司七口巴纳特页岩气试验水平井取得了巨大成功，业界才开始大力推广水平钻井，并逐渐成为页 岩气开发的主要钻井方式。巴纳特页岩最成功的直井在 2006 年上半年的累积产量为 990 万立方米，而同期表现最好的水平井的产量为 2830 万立方米，为直井的三倍。加上随后水力压裂、同步压裂、重复压裂在水平井中的应用，单井产量得到大幅上升，最终使页 岩气开采实现经济性基础。页岩气开采技术上的突破，改变了美国天然气行业乃至美国 整个能源行业的格局，使美国能源对外依存度下降明显。根据美国能源署（ EIA）统计， 2005 年至 2011 年，美国石油对外依存度从 66.371下降至 52.69，天然气对外依存度从 16.46下降至 8.13，能源对外依存度从 30.06下降至 18.74。 同时，新兴能源产业还是一个典型的 跨学科领域，诸多交叉 技术被应用在新能源领域，且广泛的交叉技术在 该领域也是最容易能得到实现 和拓展的，这就使得新兴能源产业的技术创新也非常活跃。 这一特征在世界风能、光能、储能，以及页岩气等新兴能源领域均展现出来。例如，大规模风电的发展，促使现代 IT 技术、信息技术、材料科学，以及分布式能源和微网技术与智能电网技术等 都被应用到电力工业中。在太阳能光伏及光热利用方面，光伏技术的发展，除了信息技 术、电网技术、工艺制造，还涉及诸多材料学技术，如多晶硅材料的生产提纯，银浆、银铝浆材料、 TPT 背板材料、 EVA 封装材料制备等。新一代储能技术的发展更是需要纳 米级材料的应用和化学方面的无数次试验和实验。当然，最新发展起来的页岩气勘探开 发涉及的新技术主要有微地震压裂检测技术、水平井钻井技术、欠平衡钻井技术、射孔 优化技术、压裂增产技术、废水处理或重复利用技术、超临界二氧化碳开采页岩气技术 等，且页岩气勘探开发技术要比常规油气4领域的技术更加复杂，更加宽泛，如气流阻力 比常规天然气大，所有的井都需要实施储层压裂改造才能正常开采，还需要水平井与现代水力压裂技术的结合等。 1.2. 具有高增长性，对经济增长具有很大的拉动作用 在高度重视发展传统优势产业 的同时，培育和发展新兴产 业对提升国家竞争力、形成未来经济增长支柱有着非常重要的作用。 新能源产业关联度高，影响范 围深远。新能源产业的发展 不仅仅局限于能源调整的层面，而具有更为深刻的现实意义。新能源具 有高度的产业关联性，通过新能源领域的研发和推广，不仅能够促进信息产业、汽车制 造业和生物产业等领域的深刻变革，也能够极大地扩大内需，扭转美国在国际贸易中的 不利地位，将进口转移为国内生产，刺激内生经济的复兴和持续发展。 新兴能源产业也是一个增长很 快的产业，这对经济增长具 有很大的拉动作用。新能源的研发、产业化能够吸引大量的投资，而系 统的安装、营运、维护需要大量人力，是一个既能吸收大量投资又能创造大量就业的行 业。新兴能源产业具有能源和工业两方面因素。作为能源因素，新兴能源大多是清洁能 源，对于解决能源安全问题和环境气候问题都大有益处；作为工业因素考虑，新兴能源 产业的发展能够带动原材料生产、装备制造等一系列工业生产，是新的经济增长点。因 此，很多国家都非常重视新兴能源产业的发展。 例如美国，2009年，奥巴马上台后，一改布什政府的能源政策，宣布了“经济刺激一揽子计划”Stimulus Package，其中很重要的一项就是在未来10 年向清洁能源领域投资1500 亿美元， 以帮助创造500 万个新的就业岗位， 并使可再生能源发电比例在2012年达到10，在2025 年达到25。奥巴马以新能源振兴美国经济的着眼点有三点一是创造就业，拉动经济进入新的增长周期；二是降低能源对外依存度，寻求国家能源安全；三是减少温室气体排放，改善环境。 在一系列政策鼓励下，美国新 兴能源发展迅速。其中，风 力发电拉动经济增长的效果十分显著，仅2012年美国在风力发电方面的投资额就高达250亿美元，成为当年美国GDP的主要推动因素。美国最初预计的GDP增长率为0.1，最终上调至0.4。非住宅领域从5.8大幅增加至16.7，增长显著，增加部分之中，仅电力领域就占到37。目前，美国44个州共有559个风力发电相关制造设施。从主要设施来看，大型叶片制造工厂有13家，风车塔制造工厂有12家，涡轮机及短舱相关装配工厂有12家。在就业方面，制5造相关领域为2.5万人，如果包括发电及建设等所有相关领域在内，则达8万多人2。 美国非营利组织太阳能基金会 The Solar Foundation发布的一系列报告，美国太阳能行业聘用超过 14.2 万人，超过三分之一在加州。在 2010 年的基本报告中，第一版普查发现美国太阳能员工超过9.3万人。而2013年在对包括各种形式的太阳能发电，包括光伏、聚光光热及太阳能热和冷却，审查整 个供应链的就业岗位，包括安装、制造、销售和分销、研发及学术界、非营利组织进行调查后发现，太阳能行业目前在 18000 个地点支持142,698名员工，在三年的时间内出现近五万个新就业岗位。3“页岩气革命”是美国发展新 兴能源的代表，美国近年的 页岩气产业繁荣带来供应充足和价格低廉的天然气，有效降低了工业生 产中的能源成本，进而带动美国了制造业的复苏，并拉动了相关产业比较优势。美国相 关产业振兴，不仅创造了源源不断的就业岗位，而且可以减少了美国对外石油进口、稳 步促进了美国本土的油气资源出口，进而有效平衡了贸易赤字。根据剑桥能源咨询公司的研究报告4，迄今为止页岩气革命为美国创造的经济效益主要体现在以下方面。第一，促进经济增长，增加就业。仅在2010年，页岩气相关产业创造了760万亿美元的GDP和60多万个新增工作岗位，并将在未来继续增长。第二，创造新税基，提高政府收入。2010年页岩气相关产业为联邦、州及地方政府带来了 180 多亿的新增税收，并有望继续增长。第三，降低能源开发和应用成本，提升相关产业竞争力。2011年，非常规天然气井的开采成本比常规天然气井的开采成本降低40-50，同时较低的天然气价在可预期范围内将使电价降低10、并提升2.9的工业产值。这有利于促进制造业回归至美国本土， 并创造更多的工作机会。第四，实现天然气自给，降低天然气价格。据预测，得益于较低的天然气价格，2005年以来美国家庭平均每户每年在能源上节省的开销高于 800 美元，然而如果大量依靠天然气进口，美国国内天然气价格至少将攀升至现有价格的2倍。 我国经济正处于转型的关键时期，着力改善能源结构，促进新兴能源产业健康发展，实现新能源产业经济的良性循环，势在必行。 新兴能源产业的健康发展不仅牵动着未来能源产业格局的神经，也牵动着国家经济发展 的利益大势，直接关系国家的经济安全和可持续发展，具有全局影响和战略意义。培育 新兴产业是我国转变增长方式的重要突破口。对于我国来说，以新兴产业为龙头，可以 带动科技创新、拉动投资、增加高收入就2美国 “页岩气革命” 是否使风电开发停滞 [eb/l]， http// 3美国三年内新增五万个太阳能就业岗位， http// 4IHS, Economic and Employment Contributions of Shale Gas in the United States, Dec 2011 6业岗位、提高可持续发展的保障能力。以此为 契机，有可能使我国经济转向主要依靠优化结构、技术进步和提高劳动者素质，以提高 效率实现经济增长的轨道，提高危机后的国家竞争力。 1.3. 早期普遍具有高成本特性，适当的扶 持政策有利于快速启动产业 新兴能源技术发展早期普遍成本较高 ，且这种发展初期的高 成本性使其在与常规能源的竞争中处于劣势，这也是新兴能 源技术发展产业化面临的最大挑战。 任何一种产业形态都具有一定的生命周期，从其萌芽、成长 直至成熟壮大，都需要相应的政策扶持。尤其是在产业成长初期，市场规模和经济效益 还未凸显的时候，更是需要积极的政策措施加以培育。某些新兴能源产业由于长时间未 克服高成本问题，在大的能源市场环境的影响下，导致该产业发展极其缓慢，或者在于常规能源发展的博弈中极具波动性。例如，在1973年的石油危机以后，受高油价的影响，美、日、西欧等发达国家和地区经济发展受到沉重打击，发达国家都建立了自己的可再生能源研发机构，并制定相应的专项计划，加强可再生能源的研究与应用，力图减少对传统能源的依赖。虽然可再生能源资源丰富，但能量密度低，在当时的科技水平限制下，可 再生能源的转换效率低，成本高，很难与传统化石能源竞争，新能源开发如“昙花一现” 。直到后来受到环境形势的倒逼，通过一系列的补贴与扶持，才逐渐发展起来。例如，在光伏领域，占光伏组件总成本近40的多晶硅价格，已经由2006年的250美元/kg下降到2008年的140美元/kg，光伏发电的的成本也下降到2.3-1.7元/ KWh，且还有很大的下降空间。这种下降速度远远超出了当年众多学术机构和投资者的预期。目前国际上一 些权威机构对未来光伏发电成本的预测都持很乐观的态度，其中最为乐观的预测认为，到2015年光伏发电的成本会降到1.0-0.7元/KWh，也就是说再用五年左右的时间就可实现光伏发电成本达到传统电力的水平。 新兴能源技术在发展早期通常需要国 家以扶持性的产业政策 来启动技术应用，产业发展早期的财政税收及补贴等政策至关重要。 事实上，在风电和光伏等新能源发展早期，世界各国普遍通过补贴和财税优惠政策对新兴 能源的发展给予不同程度的扶持。例如，德国主要是通过优惠贷款、津贴以及可再生能 源生产者给予较高标准的固定补贴相结合的方式对可再生能源发展进行补贴。德国于 1990 年制定电力输送法 ，规定中型到大型电力用户按居民电价的90支付风能、太阳能、水力以及生物质能生产的电力；对风能发电，德国政府按电力产出量或设备能力成本 支付津贴。投资可再生能源的企业，国家还以低于市场利率1-2个百分点的优惠利率，提供相当于设备投资成本75的优惠贷款。例如，日本1997年之前推行的“万户屋顶”计划，就是通过对电力消耗征收附加税的方7式筹资，对所有装备太阳能的家庭，予以相当 于设备成本三分之一的津贴，同时电力部门承诺以市场价格回购太阳能装置生产的超出家庭消耗需求的电。 1.4. 产业扶持政策须与新兴能源技术发展相匹配 当然，新能源产业的扶持政策并不是 一成不变的，政府须根 据新兴能源技术的发展和应用情况适时调整扶持政策，以匹配产业发 展进程，最终由市场经济选择技术竞争力。对新兴能源的补贴并不是贯穿于整个产业周期 ，而是具有一定的阶段性。一般来说，随着产业技术的进步，补贴的程度和幅度是呈现一个先增加再减少的趋势。 例如具有代表性的德国光伏早在 1991 年，德国就通过了强制购电法（ StrEG） ，要求电网企业按规定的电价全额收购可再生能源发电量； 2000 年，德国颁布了世界上第一部可再生能源法（ EEG） ，当时规定光伏发电在固定时间内（ 20 年）享受固定的上网电价，上网电价每年按 5的比例递减，同时还设置了每年提供优惠上网电价的容量上限为 35 万千瓦（ 0.35 吉瓦） ； 2002 年，上述每年提供优惠上网电价的容量上限被调整为了 1 吉瓦； 2004 年，德国修订了 EEG，规定对不同容量、不同形式的光伏发电实行 4662欧分 /千瓦时的区别上网电价； 2009 年，德国采取了更加灵活的上网电价政策，将其每年递减的比例由固定值改为与容量挂钩，以更好 地利用电价杠杆，调节新增的装机容量；2011 年，德国光伏发电上网电价降低为 0.240.39 欧分 /千瓦时。 又如美国对页岩气开发的补贴。在 20 世纪 70 年代末的美国页岩气发展早期，美国政府在能源意外获利法中提出非常规能源开发税收补贴政策，对 1979-1993 年钻探的非常规油气和 2003 年之前生产和销售的页岩气及致密气实施税收减免，对油气行业实施 5 种税收优惠；随后，在 1990 年的税收分配综合协调法案和 1992 年的能源税收法案便扩大了非常规能源的补贴范围。 2005 年起，美国政府加大了开发难采天然气的政策扶持力度，大大降低了天然气开采税。 为激发土地所有者与开采公司签署土地租赁合同的积极性，政府给土地所有者增加了 25的强制提成，并且鼓励天然气企业积极开展水平井钻探和多级地层水力压裂工序等技 术创新。在这一系列政策扶持措施的推动下，页岩气勘探开发才取得了明显成果。 但是，采取补贴等方式扶持也会带来问题 ，其中最大的问题就是随着产业规模越来越大，补贴所需资金也越来越多，这会使财力 变得难以为继。此外，补贴也会给新兴能源产业发展带来负面影响，如补贴可能会使市 场机制缺乏作用，让企业产生依赖，从而不是促进反而阻碍产业的发展等。 例如欧盟在对可再生能源的补贴上就出现了难题。为了提高绿色能源的市场竞争力，8降低碳排放，减少气候变化对环境的威胁，从 2005 年起，欧盟国家已陆续向可再生能源项目投资约 6000 亿欧元 约合 8820 亿美元 。不过目前可再生能源已让欧洲“进退两难” ，欧洲本来是世界仿效的绿色能源典范，但不知 不觉已成为反面教材。如今，在欧洲经济不景气的背景下，大多数欧盟成员国不再像从 前那样“拥护”可再生能源，或削减财政补贴，或出台税收政策。 2013年 9月， 捷克议会上议院审批通过了一项可再生能源法案， 该项法案规定自 2014年 1 月份起终止对所有类型的可再生能源提供 FIT 补贴，延长对光伏发电站的征税期限，并对目前装机量大于 30kW 的太阳能光伏发电站可追溯性征收高达 28的税率。 除了捷克，德国、西班牙等绿 色大国也对可再生能源补贴 有点消化不良。西班牙多年来一直斥巨资填补能源价格与成本之间的差 价，现已成为欧盟区最大的公共赤字国，背负着 260 亿欧元的能源补贴债务。对此，西班牙政府不得不多次削减补贴，导致国内超过 5 万家光伏企业面临财政亏空和破产风险。而拥有世界一半以上太阳能电池板的德国，德国 110 万个太阳能发电系统在 2012 年 12 月至 2013 年 1 月间几乎瘫痪，基本无电可发。为了防止大规模停电，德国电网运营商 们不得不从法国进口核电，或启用天然气发电站和燃煤电站作为备用电力。默克尔曾承诺，如果 2013 年 9 月大选连任，每年将对可再生能源项目削减约 240 亿欧元的补贴。 此外， 2012 年 4 月，意大利设定了可再生能源补贴限额，年度补贴支出将不超过 65亿欧元； 2012 年 7 月，保加利亚也大幅削减太阳能和风电补贴； 2013 年，波兰政府开始修正削减可再生能源补贴草案； 2013 年 3 月 29 日，罗马尼亚能源监管机构宣布，政府将削减可再生能源补贴，减少颁发绿色电力证书 ，降低发电商购买绿色电力证书的价格上限。 我国也不例外，比如我国的风电产业。 我国财政部 2008 年出台的风力发电设备产业化专项资金管理暂行办法指出，财政资金 将支持中国境内从事风力发电设备生产制造的中资及中资控股企业，对满足支持条件的企业的首批 50 台风电机组，按 600 元 /千瓦的标准予以补助。但在这种补贴模式下，导 致风电设备制造技术进步缓慢，质量问题频出。另外，随着我国风电生产能力逐渐增强 ，补贴对于风电产业发展已经意义不大。例如金风科技在 20092010 年期间， 1.5 兆瓦的主流机型装机就已经超过 3000 台， 50 台机组的补贴对于企业经营已意义不大。 2011 年 2 月，财政部公布财政部关于公布废止和失效的财政规章和规范性文件目录（第十一批）的决定 ， 2008 年出台的风力发电设备产业化专项资金管理暂行办法 财建 [2008]476 号 等一批财政规章和规范性文件随即9被废止。 而在2006年6月通过的可再生能源法中，明确电网企业按照中标价格收购风电、光电等可再生能源，超出常规火电上网标杆价 格的部分，附加在销售电价中分摊。可再生能源电价附加的征收标准最初为0.1分/千瓦时。随后，这一标准提高到0. 2分/千瓦时，2009 年 11 月起调高至 0. 4 元/千瓦时，2011 年 12 月调高至 0.8 分/千瓦时。但随着风电装机容量的逐年上升，补贴的压力也越 来越大，国家财政对发电企业的补贴拖欠已越来越严重，正常的发放周期一般是半年，但 2012 年底仅发放截至 2011 年 4 月的补贴，相差一年半的时间，已经造成严重拖欠。据中国经营报201 3年9月报道，甘肃玉门某风电企业在2012年和2013年上半年未拿到的补贴已经超过了1亿元5。 1.5. 产业发展融入常规能源系统时需要一系列配套支持 新兴能源产业一个最大的特点 ，也是其发展面临的最大问 题，就是在进入市场的过程中，较难融入目前的以常规能源的主的能源 系统，面临如何与现有的能源系统融合问题。例如，风电、光伏等新能源与电网之间的匹配问题一方面，相比传统能源，风电、光伏发电具有随机性和间歇性，而且随机出现 的间歇性电力对受端系统动态稳定有较大程度的影响，对基于传统能源建设的电网在安 全性上有一定挑战，所以在传统电网模式下新能源发电相对于传统能源有自然的劣势， 需要电网做出相应的升级；另一方面，风电、光伏等新能源虽然相比传统化石能源具有 清洁性这一优势，但现行电价体系和机制却不能体现出这一区别，不适应清洁能源科学发展的需求。 新兴能源产业由于与传统常规 能源系统的不匹配问题，其 发展不仅是需要补贴，也需要一系列的配套支持，例如电网的规划要 与新能源规划匹配，建设适应新能源发展的新型电网；加快跨区输电通道建设，扩大“ 三北”新能源消纳范围，保障全国新能源规划目标的实现；加快抽水蓄能电站建设，提升系统运行灵活性，提高新能源消纳水平；完善电价体系和电价形成机制，突出新能源发 电的清洁性优势；完善电网收购可再生能源发电的政策法规等。 5全国可再生能源补贴缺口将越来越大， http// 102. 国内外新兴能源产业发展现状及技术水平 2.1. 风电 2.1.1. 世界风电产业发展现状与技术水平 2.1.1.1. 世界风电产业现状 根据全球风能理事会（ GWEC）发布的 2013 年全球风电统计快报数据，截至 2013年底，全球风电累计装机容量达到 3.18 亿千瓦，排名前五位依次为中国、美国、德国、西班牙、印度。其中 2013 年全球新增风电装机 3547 万千瓦，同比下降约 1000 万千瓦。新增装机容量排名前五位国家分别是中国、德国、英国、印度、加拿大。 表1. 2013 年全球累计及新增风电装机排名前十位国家 2013 年新增装机 2013 年累计装机 排名 国家 容量（万 kW） 排名 国家 容量（万 kW） 1 中国 1610 1 中国 9142 2 德国 324 2 美国 6109 3 英国 188 3 德国 3425 4 印度 173 4 西班牙 2296 5 加拿大 160 5 印度 2015 6 美国 108 6 英国 1053 7 巴西 95 7 意大利 855 8 波兰 89 8 法国 825 9 瑞典 72 9 加拿大 780 10 罗马尼亚 70 10 丹麦 477 注中国为中国风能协会的风机出厂口径。 （资料来源王乾坤，国网能源研究院新能源与统计研究所） 根据世界风能协会 2013 年 5 月发布的世界风能报告 ，过去十年内，全球风电装机容量从 30 吉瓦猛增至 282 吉瓦。其中 2012 年新增 44,609 兆瓦，比以往任何时候都更多。但增长率却为 19.2，是十几年来的最低水平。截止 2012 年底，全球年风力发电量达 580TWH，约占全球年发电总量的 3，产值 750 亿美元。 11282587050000100000150000200000250000300000兆瓦1996年 1998年 2000年 2002年 2004年 2006年 2008年 2010年 2012年全球风电新增装机容量全球风电累计装机容量图1. 1996 年 -2012 年全球风电新增装机及累计装机容量变化 （数据来源CWEC） 2012 年，全球风电行业营业额达到 600 亿欧元或 750 亿美元，共有 100 个国家和地区使用风能发电，冰岛是第 100 个使用风力发电国家。数据显示，亚洲是风电发展最快的地区。 目前全球 100 个利用风力发电的国家中， 亚洲新装机容量最大， 占全球的 36.3，其次是北美和欧洲，分别占 31.3和 27.5，其余地区风电发展较慢，拉美占 3.9 ，大洋洲占 0.8，非洲占 0.2，仍是一个很小的风电市场。拉 丁美洲和东欧继续成为世界最有活力的地区，而非洲表现出停滞，只有突尼斯和埃塞俄比亚有新的安装风电场。 在亚洲， 2012 年，中国继续成为迄今为止亚洲最大的市场，增加了 13GW，但是明显低于上年。印度再次成为全球新的风机第三大市场，增加 2.5GW。亚洲第三大风力发电市场日本，还是增长速度非常缓慢，安装还 不及后来者巴基斯坦。在北美，美国市场创下了新纪录，并成为世界上新的 风力发电机组最大的市场，新增 13GW。加拿大风电市场增长放缓，低于全球平均水平。在欧洲， 德国一直是最大的风电国家，装机容量已达 31 吉瓦，西班牙以 22.8 吉瓦紧随其后，其次是意大利、法国和英国，装机容量约在7.5 至 8.5 吉瓦区间。 12图2. 2005 年 -2012 年全球主要地区风电装机装机容量比较 （来源CWEC） 欧洲提出 2020 年风电装机达到 2.3 亿千瓦，德国提出 2020 年可再生能源发电占到电力消费35，其中50来自风电。世界风能协发布的世界风能报告预测未来风电发展空间巨大，截止 2016 年，全球风电装机容量将达到 500 吉瓦， 2020 年有望达到 1000吉瓦。根据欧洲风能协会发布的全球风能展望2030 ，到2020年和2030年，全球风电发电量将达到581亿千瓦时和1153亿千瓦时，其中海上风电将占到25.5和48.7。 美国风电资源十分丰富，陆上风电资源约为 10459 吉瓦，相当