宁波市新能源产业发展及推广对策研究

宁波市新能源产业发展及推广对策研究

能源是人类生存发展面临的永恒的话题,随着人类共同资源的日趋枯竭和共同环境的日益恶化,人类社会的经济主流已逐步跨入全球绿色经济时代,节能与环保、清洁生产、新能源已作为真正的经济产业,开始改写影响未来世界经济的主题。

针对能源问题,过去已有15年的战略研究,但主要还是研究如何利用好煤,怎样开发利用好国内外两种油气资源,可再生能源只是作为一种补充性的、方向性的能源,并没有将其摆到未来能源支柱的位置上。近年来,世界各国越来越关注温室气体排放问题,应对全球气候变化成为重要议题。2009年11月26日,国务院常务会议决定,到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%,到2020年我国非化石能源占一次能源消费的比重达到15%左右。2010年1月,我国成立国家能源委员会,旨在调整能源结构,鼓励能源多元化发展,提高可再生能源所占比重；推动节能以提高能源利用效率；更好地整合国内资源开发利用；倡导环境保护；鼓励能源领域的国际合作等。这背后其实主要还是能源结构问题。

新能源由于既可作为传统能源的补充,又可有效降低环境污染,开发利用受到越来越高的关注。近年来世界各国大力发展新能源产业,如美国奥巴马政府执政伊始即推出新能源产业政策、德国颁布可再生能源法、巴西力推燃料乙醇等,全球各国都在力争新能源行业的制高点,有一种共识正在世界范围内形成:只有在新能源技术革命中走在前面,才有可能在未来的世界经济格局中占据优势地位,新能源产业必将成为世界各国培育新的经济增长点的一个重要突破口。因此,新能源开发将成为未来最重要的经济增长引擎,成为创造就业和财富能力的新经济支柱。

一、国内外新能源产业发展现状

(一)国际新能源产业发展现状及新能源产业政策

1.新能源产业现状

新能源产业包括太阳能、风能、地热能、生物质能、核能等,其中近几年发展速度较快的是太阳能光伏产业。光伏产业是现代环保型能源产业之一,通过太阳光照射硅材料产生电流,可直接将光能转化成电能。以硅材料的应用开发形成的产业链条称之为光伏产业,包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等。表1给出了全球太阳能电池主要生产国和地区,图1为2006年全球光伏市场分布图。

表1　太阳能电池主要生产国和地区的产量状况单位:兆瓦(MW)

资料来源:中机系(北京)信息技术研究院,中国机电数据网.

图1　2006年全球光伏市场分布

资料来源:World Cell Production Grow s 40% in 2006.PV New s,2007(3).

中国太阳能电池经历了爆炸式的发展,特别是2004年以来,在欧洲市场的大力拉动下,更是飞速发展,2007年产量远远超过历年总和(见图2)。

近年来全球光伏市场发展十分迅速,光伏电池最近5年以43%的年均增长率发展,成为能源技术领域发展速度最快的行业。欧盟希望在2010年安装3GW的光伏发电装置,2030年增加到200GW左右；日本计划到2010年安装近5GW；美国预计2020年光伏发电累计安装量达到36GW。

图2　中国太阳能电池历年产量变化

资料来源:中国光伏产业发展.半导体技术.2010(2).

2005年全球太阳能电池的产能中,有95%属于结晶系,只有5%属于薄膜技术。随着光伏产业技术的革新和市场的变化,2009年薄膜技术预计将达到全球总产能的20%,2013年时预计成长到30%；截至2006年,日本拥有全球最大的产能,但中国厂商自2005年起积极投入新厂产能扩建,并在2007年成为全球最大的太阳能电池生产地；2009年薄膜太阳能电池的产能达到3.58GW(35.8亿瓦)；从2008年1月到2009年7月为止,全球总共新增了11.4GW(114亿瓦)的新的太阳能电池产能。

2008年全球光伏产业总产值达到371亿美元。从全球范围来看,产业链各个环节所涉及企业数量成倍增加,光伏市场产业链呈金字塔形结构。历经2008年到2009年剧烈变化,太阳能电池产业正进入一个在政策导向、市场需求、技术演进与供应链均重新调整的全新时期。太阳能光伏产业正处在明显成长的再出发点。2009年,全球经济变化与各国政府补贴政策缩减,虽然使太阳能光伏产业需求衰退17%,但因为生产商的积极扩张,全球太阳能电池生产产能仍增长56%。预计全球产能在2009年到2013年5年之间每年的复合成长率将会高达43%。

2.主要国家新能源市场及规划

2009年美国太阳能市场规模同比增长37%,新安装太阳能发电能力481MW。虽然受到金融危机的严重影响,2008年美国太阳能产业仍增长约9%,在2008年的太阳能光伏市场国家排名榜上,美国以超过350MW的容量排名全球第三。欧盟各国为了强化其在新能源领域已经获得的相对优势,进一步加大了政策支持力度。例如德国通过了温室气体减排新法案,使风能、太阳能等可再生能源的利用比例从现在的14%将增加到2020年的20%左右。法国政府希望通过一系列举措,大幅提高可再生能源在能源消费总量中的比例。澳大利亚于2008年12月17日公布了可再生能源立法草案,要求到2020年该国可再生能源占总能源的比例升至20%。日本通过实施“绿色新政”,计划将太阳能发电量增加20倍,新型环保汽车使用量增加40%。韩国将在2030年前投资1030亿美元用于开发可再生能源,把化石能源比例从目前的83%减少到61%,把可再生能源比例从目前的2.4%提高到11%。印度政府2008年12月26日通过新的能源安全政策,其中之一就是倡导使用清洁、可再生能源。在日本,太阳能发电已经作为民用的,并非常普及的一项新能源利用项目,目前日本已经成为世界上能源利用效率最高的国家之一(为美国的2.75倍)。以色列太阳能热水器的普及率高达90%,人均使用太阳能热水器面积居世界首位。

近年来,世界风电装机量呈快速增长趋势,年均增长近30%。据统计,2008年全世界风力发电装机容量新增约2726万千瓦,增长率达到29%,预计到2010年全球的风电总装机量将达到19000万千瓦,到2020年全球的风电总装机量将达到150000万千瓦。

3.美国新能源开发的政策引导

在发展新能源的过程中,政府牵动、市场拉动和科技推动三者缺一不可,而其中的核心环节还是政府的相关政策。21世纪以来美国政府对新能源产业的发展愈发重视,并利用法律手段为其提供强有力的政策保障。2005年8月,布什总统签署了《2005国家能源政策法》。其中规定从2005年起,美国开始实施光伏投资税减免政策:居民或企业法人在住宅和商用建筑屋顶安装光伏系统发电所获收益享受投资税减免,额度相当于系统安装成本的30%。此法到期后,国会又进行了调整,规定对商用光伏项目的投资税减免延长8年,住宅光伏项目的投资税减免政策延长2年,取消每户居民光伏项目2000美元的减税上限。奥巴马政府上台后迅速促成了《2009年恢复与再投资法》的通过,规定将划拨约500亿美元用来开发绿色能源和提高能效,其中140亿美元用于可再生能源项目,45亿美元用于改造智能电网,64亿美元用于清洁能源项目,63亿美元用于提高州一级能效的拨款,50亿美元用于改造家庭住房的越冬防寒性能,45亿美元用于帮助提高联邦政府的建筑能效,1890万美元用于打造“绿色交通”。

总结分析美国新能源产业发展,体现出以政治为铺垫、学术为先导、科技为核心、行动为保障的发展特征。政治为铺垫,奥巴马政府上台之初就将发展新能源上升至关系到国家安全和民族未来的战略高度,他一再在各种场合强调新能源战略的重要意义,动用自己的政治资源游说国会,并大力推进在新能源领域的国际合作。学术为先导,在政府的大力推动下,美国各类智库也将新能源问题作为自己的研究重点,不断出台研究报告,帮助政府进行战略规划和战术分析,提出化解各类矛盾的可选举措。科技为核心,美国拥有世界上最强大的科技创新能力,而这是开发新能源的终极要素。如现有太阳能电池的效率只有15%左右,而劳伦斯-伯克利国家实验室发明的新型半导体材料,则可能将太阳能的利用率提高到45%至50%的水平。行动为保障,为了便于执行,美国政府的相关规定都非常具体,操作性很强,为具体实施提供了极大的便利。如《2005国家能源政策法》中对要做什么,谁来做,怎么做,违反了如何处置等都有明确规定。美国环保署提出的新规则则详细说明了各种可再生燃料必须达到的年产量,要求汽油中必须加入特定数量可再生燃料且要每年递增,到2022年时年燃油消耗中的约210亿加仑应该来自纤维素、生物质柴油或其他合格生物燃料。

(二)国内新能源产业发展现状

1.新能源产业发展现状

(1)太阳能产业

我国太阳能光伏电池产业的发展始于20世纪80年代初期,当时由于受电池成本及产量的制约,产业发展比较缓慢。“六五”、“七五”期间,我国开始对光伏产业及市场发展予以支持,促进了光伏电池在微波中继站、军队通信系统、水闸和石油管道的阴极保护系统、农村载波电话系统、小型户用系统等应用领域建立示范工程。“七五”期间,先后从国外引进兆瓦级单晶硅及非晶硅电池生产线,使太阳能电池年度产量达到0.5MW。20世纪90年代以后,我国光伏产业步入稳健发展期。随着太阳能光伏电池成本的降低,推动了光伏电池向工业和农村电气化应用领域拓展。

随着我国太阳能光伏产业的兴起、发展和壮大,太阳能光伏设备发展逐渐形成规模,为太阳能光伏产业发展提供了强大的设备支撑。目前,国内专业或兼顾从事太阳能电池相关设备研发、生产的厂家已有几十家。通过和国外一流企业合作并引进先进的工艺技术,历经多次技术升级,使在国产设备及进口设备混搭的主流大生产线中,国产设备已占据较大的份额,基本实现了整线供给能力。在太阳能电池产业电池制片的十四个环节,几乎涵盖支撑太阳能电池产业发展的全部重要设备。截至2008年年底,我国太阳能光伏电池的年产量达到1781MW,跃居全球首位,我国太阳能光伏产业的发展实现了新的历史性飞跃。截至2008年年底,我国从事光伏电池生产年产能力突破3200MWp,其中非晶硅薄膜电池约100MWp。

目前,中国已成为全球主要的太阳能电池生产国。截至2009年底,我国占世界光伏电池生产的30%和多晶硅片生产49%,中国已经主导了价值300亿美元的全球太阳能工业。在长三角、环渤海、珠三角、中西部地区,已经形成了各具特色的太阳能集聚态产业群。

以深圳为核心的珠江三角洲地区成为组件与系统等下游应用产品的生产基地,全世界70%以上的太阳能光电小产品生产厂家集中在深圳及周边地区。

环渤海地区则在上游单晶硅和浇铸多晶硅上形成了一定的产业集聚优势,国内生产太阳能电池单晶硅规模最大的是河北宁晋单晶硅基地,它是世界上最大的太阳能单晶硅生产基地,同时也是国内目前最大的硅片加工基地。

长江三角洲地区太阳能电池产业主要集中在太阳能电池片的生产上,其产业规模位居全国前列,其中江苏省发展尤为迅速。在国内400余家光伏企业中,江苏省占了160余家,初步形成“两个核心、多点发展、以点带面”的格局,即以无锡尚德、中电电气为核心企业,带动周边南通、高邮等城市太阳能电池产业的发展,进而全面推动该省的太阳能电池产业。

(2)风电产业

风电市场的快速增长为风电产业带来无限商机。江苏省风电产业在全国已处于较领先的地位,初步形成了从整机组装、整机制造到塔筒制造的产业链。目前风电产业关联的企业有150余家,预计到2011年风电产业销售收入达800亿元；重庆市2008年开始生产风电设备,到2010年,预计重庆市风电产业的产值将超过百亿元；保定已形成了风电整机组装、叶片、控制系统及相关配套产品所组成的风电设备产业集群和较为完备的风电产业链条,2008年风电产值25亿元；浙江省2008年风电设备产业实现产值30亿元,比2007年增长60%以上, 2009突破80亿元。随着风电机组整机国产化的迅速发展,我国在大功率机组的研发中取得重大阶段性成果,如:金风科技与德国Vensys公司成功开发2.5兆瓦直驱型变浆变速风电机组；浙江运达自主开发了1.5兆瓦双馈式变速恒频风电机组,并于2008年5月并网发电；华锐风电与奥地利W indtec公司成功设计开发3兆瓦双馈式变速恒频风电机组；东方汽轮机厂与奥地利W indtec公司成功联合开发2.5兆瓦双馈式变速恒频风电机组。我国在大型风力机组制造行业中,形成了以东方电机、华锐风电、金风科技、浙江运达为主流的权威企业。

与风电整机生产形成鲜明对比的是,风电零部件的生产企业数量少,还处在市场培育阶段,关键零部件供应非常紧张。如风轮叶片:目前国内能够规模化生产大型风轮叶片的有保定中航惠腾、上海玻璃钢研究所、中复连众、北京玻璃钢研究所等；齿轮箱:主要有中国高速传动、重庆齿轮厂、杭州齿轮箱厂、大连重工进入了这个领域；发电机:主要有兰州电机、永济电机、南车电机、湘潭电机、大连天元电机、上海电机等。风机主轴轴承几乎全部依赖进口。控制系统主要采用丹麦和奥地利生产的设备。

2.新能源国内市场发展现状

在太阳能光伏发电方面,早在2007年,全国累计装机容量已达10万千瓦, 2009年我国并网太阳能光伏发电项目总容量近1万千瓦,并已是政府大力扶持的重点之一。按照国家目前规划,到2010年中国光伏发电的累计装机量将达到300MWp,到2020年将达到1.8GWp,到2050年将达到100GWp。

在太阳能产业迅猛发展的同时,我国的风电发电也得到迅速发展,成为继欧洲、美国和印度之后发展风力发电的主要市场之一。2008年中国新增风电装机容量达到7190兆瓦,新增装机容量增长率达到108%,累计装机容量跃过13000兆瓦大关。2007年、2008年连续两年,中国风电新增装机平均增速都超过100%。2009年,我国风力发电又比上一年翻了一翻,发电量已占世界风能发电能力的1/3,排名第四。风电产业不仅在内蒙古、新疆、辽宁、山东、广东等地风能资源丰富地区得到了快速发展,而且到2009年,全国已在25个省、直辖市、自治区有风电装机。到2010年,我国风电装机容量将达到1000万千瓦,2020年风电装机容量将达到3000万千瓦,成为仅次于美国、法国、西班牙的风电装机超千万千瓦的风电大国。浙江省在风能利用方面,到2008年年底,全省已建成投产风力发电总装机容量14.8万千瓦,比上年增长2.1倍,预计到2012年浙江省总装机容量将达到30万千瓦。

我国不仅风能资源丰富,地热可采储量也很大,是已探明煤炭可采储量的2.5倍。在地热利用规模上,我国近些年来一直位居世界首位,并以每年近10%的速度增长。在太阳能、风能和地热能产业快速发展的同时,我国生物质发电产业的发展正在渐入佳境。

3.政策推动

20世纪90年代以后,我国光伏产业步入稳健发展期,太阳能光伏电池成本的降低,推动了光伏电池向工业和农村电气化应用领域拓展。随着西藏“阳光计划”、“光明工程”、“阿里光伏工程”以及光纤通讯、石油管道阴极保护、村村通广播电视、大规模推广农村户用光伏电源系统等国家与地方政府光伏发展计划的实施,我国光伏市场规模进一步扩大。步入21世纪,我国相继实施包括“光明工程”、“西部新能源行动”等促进光伏发展的电力和科技扶贫项目,国家发改委启动“送电到乡”项目以及荷兰、美国、德国、法国和日本等国实施的光伏发电双边援助计划,极大地加速了我国光伏产业的发展,推动了我国光伏成本的进一步降低。“十一五”以来,太阳能光伏产业进入快速发展期,《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》、《国家“十一五”科学技术发展规划》、《可再生能源“十一五”规划》中均部署了与发展太阳能光伏发电技术相关的重点及重大示范工程项目。在2009年3月我国出台了“太阳能屋顶计划”,2009年7月21日财政部、科技部、国家能源局联合宣布在我国正式启动“金太阳”示范工程。

二、宁波新能源产业发展现状

(一)产业现状

1.太阳能产业

宁波处在国内四大光伏产业集群中的长三角地区,是浙江省光伏产业的核心区域。宁波的光伏产业主要集中在太阳能电池片、光伏组件和晶体硅等方面。整个宁波地区2008年的电池片产能425MW,光伏组件306MW,产值约为51.32亿元(见表2),预计到2012年产值将达到150多亿元。从产业结构分析,宁波虽也有少数企业从事硅材料或单晶硅生产,产业链在部分地区比较完整,如宁海,但调研中发现由于价格及技术等问题,宁波大部分光伏产业(尤其是以从事组件生产为主的企业)中的原材料依靠省外供给,没有形成产业链间良好的循环推动作用,而光伏产业关键技术与设备90%以上依靠进口,产出的光伏电池90%以上仍用于出口,国内市场仍未有效启动。这样的产业特征使得宁波的光伏产业成了国外企业的代加工厂,宁波以及全国的光伏企业在全球产业链中的定位都明显偏低。

表2　宁波市2007—2009年光伏产业生产概况(单位:万元)

宁波作为全国制造业基地,有着很好的专业制造技术基础,随着宁波太阳能电源有限公司等优势企业的发展,在太阳能电池生产方面已经具备了一定的自主研发能力。目前,宁波市上游硅片制造工厂、下游的电池片及电池组件公司都在扩大产能,但进入太阳能产业的多以太阳能电池和电池组件为主。在国内外的激烈竞争下,主要的生产厂家都在开发更高效、具有自身核心技术的产品,以期在这次全球经济危机后重新占据自己的一席之地。2009年,不断恶化的国际金融危机对国内光伏产业产生较大冲击,但调研中发现,对于具有一定核心技术、开发出转换效率较高的单晶、多晶电池片的企业,随着经济的逐步复苏,2009年下半年开始,反而出现与往年相比淡季不淡的局面,而大多数技术力量弱的企业几乎处于停产状态。因此,开发具有自主核心技术、降低生产成本、提高电池能源转换效率及产业链延伸是今后光伏产业发展的主要方向。

2.风力发电产业

宁波的风电产业主要以中小型风电机组和大型风电配套设备生产为主,宁波从事中小型风电机组生产的厂家有5家,其中宁波风神风电是国内研发、生产风力发电设备最早的企业之一,目前成为国内中小风电行业的龙头企业,2008年实现产值6000万元,2009年预计达到1.2亿元,估计2008年宁波中小风电产业总产值不足2亿元。由于缺少政策的扶持及市场引导,2008年全国200余家中小型风电企业产值不足10亿元,目前产品主要销往国外,且以民用为主,而国内多应用在旅游、风景点、广告、路灯等方面。

大型风机配套设备企业方面,宁波天安集团(象山)自2006年开始率先投入研制风力发电设备,成为全国首家进入风电领域的电力产品生产企业,以变电站、变压器生产为主。如今,宁波永祥铸造、宁波东力传动、宁波凯力精密机械、宁波陆霖铸造有限公司等企业从事风电配套设备生产,如:风力机座、齿轮变速箱等设备,但由于起步晚、规模小,没有形成产业链,特点也不是十分明显。

目前慈溪市已建成风电装机容量4.95兆瓦,2008年并网发电,平均月发电量800万千瓦时；象山县檀头山和鹤浦风电场已通过风力资源评估,正在编制工程可行性研究报告；高塘、花岙风电场正在进行风力资源评估。在风光互补方面,宁波生产的风光互补照明系统已应用在鄞州投资创业园区、慈东工业区、奥运青岛风帆基地、东盟博览会、广交会和长沙湘江风光带等50多个地区。

3.太阳能热水器

伴随传统能源带来的种种环境问题,人们越来越深刻地意识到节能环保的重要性,因而再生清洁能源被提上日程,成为经济发展后备大军中的排头兵。其中,太阳能以其取之不尽、用之不竭、技术成熟、清洁安全等特点,当仁不让地成为填补传统能源空缺的首选。

目前国内太阳能热水器生产厂家已超过6000家,浙江省太阳能热水器厂家有300多家,并建成了太阳能真空集热管生产线60多条,主要分布在海宁、海盐、永康、临安等县,宁波地区生产厂家并不多,也没有知名品牌,主要有宁波超迪新能源科技有限公司、宁波明洲太阳能热水器厂、宁波鄞州三禾太阳能设备厂、宁波高新区风光太阳能科技有限公司等,甚至有部分企业虽有多年的生产经验,但由于规模小、生产设备落后,仍停留在家庭手工作坊的生产方式,没有与外界竞争的实力。

太阳能热水器的整套技术已经相当成熟,生产企业的入围门槛很低,太阳能热水器生产厂家与日俱增,而太阳能热水器的技术创新却非常乏力,目前使用清华阳光20世纪80年代发明的铝-氮/铝涂层技术的企业占全行业90%以上,这种技术寄生企业的大量存在,使太阳能行业的技术创新速度相形见“缓”,与行业规模的快速膨胀形成鲜明对比。宁波太阳能热水器厂家的研发能力都较弱或没有,生产厂家不多,产品也无大品牌,市场的竞争实力欠缺。因此,为推进宁波太阳能热水器的发展,政府层面上应着手从以下方面加大力度:扶持有研发能力、有技术创新能力的太阳能热水器企业,扩大生产规模,提升产品质量,不断开发太阳能热水器新产品；扶持生产用于宾馆饭店、企事业单位,或居民住宅集中供热水的大型太阳能设备的生产厂家；大力引导新建宾馆采用太阳能热水,鼓励和奖励已建宾馆饭店、企事业单位改用太阳能供热水；出台未来宁波建筑设计与太阳能热水器安装相结合的设计规范,使得更多的用户能使用太阳能,并使得安装热水器的建筑物的美观度有所提高；政府采购太阳能热水设备时,适当增加宁波本土优质产品的比例。

4.地源及空气源热泵

进入21世纪后,受国际地热开发利用大发展的影响,我国开始地源热泵工程的实践,近年来得到了飞速发展,已经进入世界五强之列。在国内,地源热泵的利用沈阳为全国前列。目前,热泵热水器行业发展很快,国内生产热泵热水器产业链上的厂家数量在1950家左右,其中空气源热泵热水器生产企业多达300家。

(1)地源热泵

地源热泵技术是一种利用浅层常温土壤或地下水中的能量作为能源的新型热泵技术。地源热泵空调系统的关键设备是热泵机组,热泵机组中的关键部件是高压压缩机。压缩机的选择、工质的确定、循环系统的设计是地源热泵的关键技术。

在全国地源热泵的大发展中,沈阳市为全国第一,北京市紧随其后,辽阳、济南、宁波等地也开始了一些试点工程。国内地源热泵产业主要分布在江苏、广东、山东、北京、天津、浙江等地。另外,地源热泵在我国华北、东北、西北、南方以及西藏高原都有应用,它们组成了不同温度级别提取浅层地热能的应用,这些工程实例代表了地源热泵在不同地理位置和气候条件下的应用及适用性。

进入21世纪以后,宁波的地源热泵产业才有了较大的发展,出现了多家地源热泵企业,其中多数企业以推广应用为主,如:宁波市海申环保能源技术开发有限公司、萨斯特(宁波)集成空调有限公司等。生产商只有中美合资埃美圣龙(宁波)机械有限公司一家,该公司是国内最大的地源热泵机组生产商之一,其技术在国内处于领先水平。据不完全统计,目前宁波地区地源热泵企业数目只占全国该行业5%左右的份额,而在浙江省内约占据50%的份额。地源热泵空调系统在宁波的应用也已经初具规模,有数十家企事业单位以及高端住宅项目采用了地源热泵空调系统,如:鄞州区科技中心、鄞州国税大楼、宁波康强电子股份有限公司、海曙区检察院、宁波东钱湖二灵山温泉酒店、宁波诺丁汉大学可持续环境研究楼等。但宁波目前的应用规模与沈阳、北京等地的规模仍然有较大差距,处于起步阶段,宁波政府应积极推进地热能与建筑一体化建设。

作为一项新兴节能技术,地源热泵空调系统正以其不可替代的优势,成为近年来世界再生能源利用及建筑节能领域中增长最快的产业之一。在实际应用中,地源热泵空调的制冷、制热效果都与普通空调相同,但耗电量却比同等规模的普通中央空调节约40%左右,这正是地源热泵产业得以快速发展的主要原因。而目前宁波地区的地源热泵企业大都以推广应用外地或进口产品为主,关键部件压缩机依赖进口,缺乏自主研发、制造的能力。

(2)空气源热泵

空气源热泵热水器,又称热泵热水器,是继燃气热水器、电热水器和太阳能热水器之后的“第四代”热水器。空气源热泵热水器的工作原理与空调完全一样,是利用卡诺逆循环原理,通过介质,把热量从低温空气传递到高温的水里的设备。热泵装置可以使介质(冷媒)相变,变成比低温热源更低,从而自发吸收低温热源热量,回到压缩机后的介质,又被压缩成高温(比高温的水还高)高压气体,从而自发放热到高温热源,实现从低温热源“搬运”热量到高温热源,突破能量转换100%瓶颈,外界温度在5℃～25℃时能效比高达300%～500%。空气源热泵热水系统具有自身的综合优势,如高效、节能、环保、安全等。其整个工作过程耗电仅为电热水器的1/4,燃气热水器的1/3,太阳能热水器的1/2；实现了彻底的水电分离,电系统与水系统没有任何直接的融合或接触,不会产生任何触电、中毒、易燃、易爆等危险；24小时满足热水需求,适用范围广,不受阴、雨、雪天气影响,使用寿命达10年以上；安装简便、使用灵活,免专业人员维护看管。

目前,空气源热泵热水器生产厂家和市场集中分布在长江以南,主要生产厂家集中在珠江三角洲的佛山、东莞、深圳和珠海以及长江三角洲的杭州、宁波地区,广东省大约占据了全国50%的份额。消费市场主要分布在长江以南的广东、广西、福建、江西、上海、浙江、安徽等省区。市场增长量很快,并且逐步从长江以南向长江以北扩展；行业呈现出城市消费多于农村消费、集团消费多于个人消费的特点。但整个市场还处于开发阶段的初期,产品普及率还处于很低的水平,从这个意义上讲发展的空间极为广阔。

近年来,空气源热泵热水系统在宁波的发展呈持续增长态势,主要的空气源热泵企业有:宁海县金正能源产品发展有限公司、宁波德贝里克电器有限公司、宁波超迪新能源科技有限公司、宁波博浪热能设备有限公司等。其中从事空气源热泵热水系统生产制造的企业很少,多是推广应用型企业。宁波的空气源热泵产业正处于起步阶段,年产值不超过6000万元,规模较小。据不完全统计,目前宁波地区空气源热泵企业数目只占全国该行业2%左右的份额,而在浙江省内约占据30%的份额。宁波的生产厂家虽然为数不多,但已具有国际先进水平的热泵设备生产技术,技术优势明显。除宁海地区外,空气源热泵热水器作为第四代热水器,在宁波热水器市场占有率不到1%,面临着价格高、消费者认知度低的问题,又缺乏政府发展引导,没有形成品牌优势。

5.生物质利用

生物能源的主要形式有沼气、生物制氢、生物柴油和燃料乙醇等。利用可再生或可循环的有机物质,包括农作物、树木和其他植物及其残体、畜禽粪便、有机废弃物,以及利用边际土地和睡眠中的能源植物为原料,通过工业性加工转化,进行生物能源生产。

我国政府早在20世纪50年代就在农村推广沼气,取得了举世瞩目的成绩。宁波也有少数沼气设备及配件生产厂家,但规模不大,目前,沼气的规模化生产需要解决的是设备及提高甲烷含量等技术问题。

21世纪初,国家决定发展燃料乙醇,先后在东北、华中和华东建立了几家大规模的燃料乙醇生产企业,并制定了相关的汽油醇标准,已有一些省市的汽车在使用汽油醇。我国的燃料乙醇生产已形成规模,主要是以玉米为原料,同时正在积极开发甜高粱、薯类、秸秆等其他原料生产乙醇,目前产量居世界第三。

氢气可以利用生物质通过微生物发酵得到,这一过程被称为生物制氢。目前我国科学家已获得了能高效产氢的微生物,可以小规模地进行生物制氢,但要实现生物制氢的产业化,还有许多技术和经济问题需要解决。

当前,我国纤维素制备燃料乙醇核心技术仍未突破；生物柴油酶转化技术仍未进入商业化大规模应用；直接燃烧发电技术急需中小型核心装备；气化发电技术小规模下效率较高,急需提高配套设备的稳定性；燃气(沼气)发电技术急需发展低热值生物质燃气发电装置等。产业化的生产技术瓶颈问题远没有解决。

从生物质能源产业来看,在宁波仅位于江北的宁波双翼能源科技有限公司一家企业从事秸秆气化焚烧炉生产制作,每年大部分秸秆仍无组织就地焚烧。在此领域,宁波应结合可利用的生物质资源,发展大型化多功能的生物质资源利用基地,如气化、发电及灰渣再利用等。

(二)新能源市场发展

近年来,宁波新能源市场在政府政策引导下,市场得到了快速发展,太阳能使用走在前列。2009年,太阳能建筑光热应用面积达800万平方米,在建国家光电建筑应用示范项目1500千瓦,全市地源热泵为主的浅层地能应用建筑面积达到52万平方米。宁波首个太阳能光伏发电项目——东方日升光伏发电站有望在2010年底前投入使用,该太阳能发电系统利用公司7栋厂房屋顶上铺设的单晶硅太阳能电池组件发电,采用分布式DC/AC逆变、集中升压并网方式发电,电站总装机功率1000千峰瓦(kW p)。按照规划,2010年上半年,该项目正式进入宁海电网。该工程一年发电量达53万多千瓦时,以1户人家月用电100千瓦时计算,该工程一年的发电量可满足440户人家的用电。此外,慈能光伏发电示范项目、宁波晶元光伏发电示范项目等6个光伏发电项目已获省发改委批准立项。

为支持光伏发电的发展,2010年3月,财政部下发了《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》,明确提出支持太阳能光电在城乡建筑领域应用的示范推广,确定对建筑物的太阳能光伏应用实施补贴政策,每瓦补贴20元,这被认为是中国启动光伏市场的明确信号。宁波市也在积极培育光伏等新能源产业,计划出台《宁波市关于加快推进光伏等新能源推广应用与产业发展的若干意见》,对列入市级以上计划的光伏发电示范项目和新能源企业的研发、产业化投入,予以优先扶持。

风力发电也得到了较快的发展。慈溪杭州湾风电场一期共安装33台单机容量1500千瓦的风力发电机组,总装机容量4.95万千瓦,并于2009年12月并网发电,以预计的年发电量测算,风力发电场每年可相应节约标准煤4.15万吨,减少温室气体排放9479吨,减少灰渣12.17万吨,节约用水2588万立方米。宁波北仑穿山风电场接入系统于2010年3月份获浙江省发改委批准,开展项目前期工作。该风力发电场总装机规模为4.5万千瓦,穿山风能并网后,预计年发电量为0.954亿千瓦时,这将对北仑电网起到有效的电源支撑作用。根据宁波风电场发展规划,宁波在象山、慈溪等地还将有新的风电场出现,宁波势必在迎来光伏发电之后,又迎来风能发电的大发展。

新能源产业是宁波今后重点扶持的产业之一。宁波太阳能光伏发电组件及系统具有较好的产业发展基础,现有500兆瓦的生产能力,除出口到欧美国家外,还参与国内中西部地区太阳能光伏的建设。目前,宁波市正在加快出台太阳能光伏产业的实施意见。宁波靠海,有风力资源基础,已建成一个49.5兆瓦的风力发电厂,未来两三年还要建两三个风力发电厂。为加快新能源产业发展,宁波市2009年拿出1000万元财政资金建设新能源示范企业,由此可见,宁波正在出台一系列政策,推动新能源产业的发展。

三、宁波新能源产业存在问题分析

分析宁波新能源产业的发展历程及发展现状可知,宁波新能源产业主要存在以下几个问题。

(一)起步早,但发展速度缓慢

宁波的新能源产业在全国起步较早,但发展缓慢。如宁波太阳能电源有限公司是中国最早的太阳能企业,早在1978年就生产出了中国第一块太阳能电池板,但目前来看,发展速度及规模慢于后发展起来的江苏尚德(2008年宁波太阳能产能300MW,尚德2009年产能已达到1GW)。2008年宁波光伏产业产值约51亿元,而江苏达700亿元。

(二)技术基础比较薄弱,核心技术没有完全掌握

以风电为例,全球风电领域技术已基本成熟,目前正向大容量、低风速、高效率等方向发展。对于整机的装配制造技术,国外已向我国进行了广泛转移。目前,我国只对少数风电设备拥有自主知识产权。由于对设计原理性技术的不掌握,也无法完全掌握关键技术,特别是核心技术,这导致国产设备可靠性、效率与国外设备相比,都比较低下。新能源装备中的关键零部件及关键原材料不能自主化,不仅使我国新能源设备中的大量利润流失,而且导致产品关键部件严重依赖国外进口,严重制约我国新能源产业的发展。在缺乏核心技术的情况下进行风电的大规模开发,还会导致低技术水平的重复建设,埋下质量隐患,并迫使大量风电项目在不久的将来面临被淘汰或升级改造的压力,造成社会财富的巨大浪费。

(三)行业标准体系尚未建立,缺少应对竞争的手段

如我国光伏产业没有统一的国家行业标准和检测机构,造成市场不规范、企业间不正当竞争频出,市场相对混乱。

(四)企业规模小,高层次人才短缺,研发能力薄弱

目前,发达国家已经建立了相对完善的技术研发机构,形成了比较完善的产业技术服务体系。我国太阳能光伏产业发展相对较晚,研究发展的基础相对较差,特别是技术发展的整体水平、人才能力培养等相对滞后,缺乏多学科和综合型的技术人才,整体研发能力相对薄弱,自主创新能力不强,使制约产业发展的核心技术、关键设备未能完全获得突破。

然而针对宁波,由于大多数企业为个体或民营企业,受企业规模、高层次人才、研发资金投入等多方面因素的限制,多数企业技术研发能力几乎为零,仅仅是简单的产品加工,应对风险能力很弱。

(五)光伏产业关键技术水平低,上游环节薄弱,竞争能力不强

宁波光伏产业生产链中各环节发展不协调、不平衡,不仅每个环节都需要从国外引进设备,而且还出现上游小、下游大,即生产链上游比下游薄弱的状态。上游环节中的太阳级硅材料、硅锭、硅片和器件是光伏生产链中的基础部分,基础环节薄弱,上游和下游生产能力不匹配,影响整个产业的长期可持续发展。

此外,宁波光伏产业中下游企业急速增加,有成为国内乃至世界的加工厂之势。宁波的光伏产业由于技术发展水平、人才培养等存在问题,导致光伏产业研发力量薄弱、缺乏自主创新能力。企业的技术人才明显短缺,对国外先进技术的消化、吸收和再创新能力有待加强。

(六)市场发展滞后于产业发展,市场小且不稳定

宁波及国内光伏市场发展远远滞后于产业的发展,市场小且不稳定。与国际市场相比,国内以及宁波的光伏市场基本处于缓慢发展状态,这种市场发展严重落后于产业发展的情况既不利于我国能源产业的可持续发展,也不利于光伏产业的持续健康发展。

(七)小型风电发展缺少政府扶持和市场开发

小型风力发电机组是宁波在风电产业中的优势,是技术和制造处于世界先进水平的行业,但是在国内和国际重视大型风电系统的现状中,严重缺乏政府的支持,发展较为困难。同时,国内小型风电系统市场缺乏足够的应用信心,市场认可度不高。宁波的小型风电系统主要依靠出口,国内应用市场有待进一步开发和推广。

四、宁波新能源产业发展的机遇与挑战

(一)发展新能源产业的机遇

1.国家能源委的成立加快新能源建设步伐

新设立的国家能源委是国家高层次的能源决策机构,国家能源委将加强对能源战略、能源结构、能源布局、能源政策、能源价格以及国际能源合作等一系列重大问题的研究,明确发展目标,理清发展思路和工作方向。国家能源委还将牵头制订国家能源战略规划。国家能源战略规划将指导能源中长期开发建设,覆盖时间预计超过20年。国家能源战略规划将重点调整能源结构多元发展,发展新能、核能及生物质能、水能、风能等。鉴于减排压力的紧迫性,国家能源委的成立将加快新能源建设步伐。

2.《可再生能源法》修正案为新能源规范发展提供法律支撑

修正案与原《可再生能源法》相比,重点不再是立法推动新能源,而是协调解决各方在发展过程中出现的问题。新能源将进入合理、有序和规范的高速发展新时期。

3.发展新能源成为能源结构调整的重要抓手

我国已经制定2020年非化石能源使用比例达到15%的目标,这必然要依靠发展光能、风能、核能等新能源。在2010年4月22日召开的国家能源委员会第一次全体会议上,温家宝总理强调指出:要加快能源调整优化结构,大力培育新能源产业,下大力气落实2020年非化石能源消费比重提高到15%的目标。加快新能源和可再生能源开发利用,加快农村地区、边远地区、民族地区能源发展。

4.市场潜力大

国际市场潜力巨大。从国外政策环境来看,一是美国国会延长了可再生能源发电补贴政策；二是欧盟各国的可再生能源发展目标得到各自政府的批准,可再生能源市场需求得到保障；三是日本恢复停滞了两年的光伏发电补贴政策,日本光伏发电市场将重新启动；四是英国规划推行新的可再生能源电力强制收购补助计划,补贴对象锁定规模小于5MW的小型太阳能发电系统家庭用户,英国官方估计,新补贴方案将带动英国可再生能源发电比重由5.5%提升至30%。

国内市场进一步拓展。通过政策扶持和引导,国内新能源市场已启动,国内需求对新能源产业的拉动作用将进一步凸显,将有效弥补外需不足带来的缺口,新能源产业发展空间更为广阔,潜力十分巨大。

5.基础条件好

宁波在装备制造业取得了长足的发展,全市装备制造业产品市场占有较高的比重,产业基础雄厚。另外,宁波不仅拥有镇海炼化、LG甬兴化工等国内外一流能源化工企业,而且拥有近10万家民营企业,尤其是民营企业家具有敏锐的经营头脑,善于捕捉市场机会,这些企业将成为宁波发展新能源产业的主力军。

6.企业转型升级

宁波市企业正处于产业结构调整的关键时期,部分企业由于受国际金融危机的影响,需要重新定位,寻找再次创业的机遇。如果政府新能源政策导向明确,将引导其中部分企业进入新能源产业领域,优化宁波市的产业结构。

(二)面临的挑战

1.新能源短期内难以取代以煤为主的能源结构

根据美国国家情报委员会的预测,目前所有新能源技术都不足以在所需的规模上取代传统的能源结构。一项新的生产技术被广泛采用,平均需要花费25年。因此,从长远看,新能源和可再生能源要大量取代化石能源是一项十分艰巨的任务。预计21世纪上半叶,化石能源在我国仍将占主要地位,煤炭仍将占有重要地位。

2.核心技术亟待突破

在新能源领域,各产业过度依赖成本优势,部分产业高度依靠外需市场,多数产业以加工制造为主,拥有自主技术比较少。如何引进国外成熟技术,并消化吸收国产化,正成为新能源发展的当务之急。

3.产业链结构仍然畸形

目前,我国新能源产业发展存在简单跟风倾向。以太阳能电池为例,我国产量占全球总量近1/3,2008年我国光伏系统安装量为40兆瓦,仅占全球总量的0.73%,上下游生产情况形成鲜明的对比。而德国当年的光伏系统安装量是1500兆瓦,在全球总量中的占比达27.27%；西班牙的安装量更是达到2511兆瓦,在全球总量中的比例高达45.65%。目前我国光伏产业链结构明显不合理,产业健康发展需要建立在产业链的健康之上。

(三)宁波新能源产业发展的重点方向与思路

从宁波当前新能源产业发展现状来看,光伏产业及风电产业可作为新能源产业发展的重点。在太阳能光伏产业领域,重点支持1～2家龙头企业发展,使其成为浙江省光伏产业发展的象征。在小型风光互补系统产业方面,目前已形成在国内领先的风光互补系统生产,具有系列研发和批量制造能力,离网型中小型风力发电机200瓦,20千瓦产品达到100%国产化。

以自主创新为主线,以产业化、集团化为目标,在新能源技术开发与设备制造等方面加大科研和人才投入,力争培育一批全国领先的新能源装备研究、生产领域的龙头企业。根据国家发展新能源的思路,对宁波新能源产业进行科学规划,抓住全球新能源发展的良好机遇,引导有实力的企业进入新能源领域。坚持自主创新和引进消化吸收相结合,建立健全新能源产业技术创新体系,培育自主知识产权和自主品牌,增强新能源产业的核心竞争力,促进产业结构调整,扩大产业规模,发挥企业自身优势。

1.扩大产业规模

到2012年,力争新能源产业实现销售收入超300亿元。其中光伏产业实现销售收入200亿元,太阳能电池及组件生产能力达800兆瓦；风电装备实现销售收入70亿元；空气源、地源热泵及其他新能源产业实现销售收入30亿元。

2.优化产业结构

加快建设一批拥有自主知识产权和知名品牌、核心竞争力强、主业突出、行业领先的大企业(集团),培育1～2家销售收入50亿元以上的企业(集团)、若干销售收入20亿元以上的企业(集团),形成一批在全省乃至全国具有特色和影响力的产业聚集区,建设多个市级新能源高技术产业基地。

3.增强自主创新能力

基本建成以企业为主体的技术创新体系。通过原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新,推进技术进步,在关键技术和高端产品开发上取得突破。在光伏、风电、热泵热水器等重点领域,建设若干省、市级科技创新平台。

4.降低生产成本,实施光伏并网发电

加强企业创新能力建设,围绕光伏产业的关键技术和应用,建设若干个省、市级企业技术中心、工程(技术)中心和工程实验室等科技创新服务支撑平台。加快发展千瓦及以上系统集成装备、光伏建筑一体化应用等关键技术和产品,形成规模制造能力。集中力量突破关键技术瓶颈,降低单位耗能、减少材料损耗、提高转换效率,降低光伏产品和发电成本。

五、宁波新能源产业发展政策建议

由于新能源产业目前正处于发展初期,同其他能源建设相比,需要政府给予更多的支持和相应的扶持政策。推动新能源产业发展,宁波要采取行之有效的保障措施,包括营造市场需求、消除市场障碍、财政税收扶持、培育产业体系、开展国际交流与合作等。

(一)建立健全新能源发展领导机制

要健全相应的领导机构,明确归口管理部门,全面领导、指导全市新能源产业的发展；建立组织协调机制,协调各方力量,为发展新能源产业创造良好的环境。

(二)加强规划引导,制订系统完备的新能源发展规划

围绕宁波新能源产业发展实际,深入调研,超前谋划,编制中长期发展规划,明确宁波市新能源产业发展思路和目标,在能源的开发、供给、利用等多方面统筹考虑,编制适合新能源发展的长远规划,确立未来新能源产业发展目标。

(三)培育完整的产业链体系

培育并构建相对完整、协调、健康的光伏产业链体系,引导上下游企业理性扩充产能、合理配置资源,进而提升竞争力。

(四)构建技术创新体系,提升自主创新能力

以新型企业、科研机构与高等院校为基础,依据产业发展的实际情况,培育与扶持具有自主知识产权、自主品牌和持续创新能力的企业、科研院所,形成以企业为主体、市场为导向、产学研结合的产业技术创新体系。

(五)构建技术平台体系、产业基地及产业联盟,提升产业竞争力

联合企业、科研机构、高等院校,包括市重点实验室和工程技术研究中心,通过建立共享机制和有效管理机制,逐步建立光伏产业研发中心、检测中心,有效实现对资源的整合,共同搭建光伏产业技术服务平台体系。通过优化资源配置,在具有良好发展基础条件的特定区域,建立光伏产业发展基地,组建以有实力、有创新能力的企业为主体,创建“光伏产业技术创新联盟”,联合开展核心技术研发和产业化推进。

(六)制定新能源产业扶持政策

严格执行和落实国家已经出台的扶持新能源产业发展的各项产业政策。全面贯彻《中华人民共和国可再生能源法》和《关于振兴装备制造业的若干意见》,对各类投资主体研制开发新能源产业项目实行鼓励政策。积极探索民营企业、民间资本和境外资本参与新能源开发的途径和方式。建立健全投资、融资、税收、信贷、价格、管理等方面的激励政策体系,对技术先进、优势明显、带动和支撑作用强的项目给予土地、信贷、税收和价格等方面支持。采取各种优惠措施,加大扶强扶优力度,促进重点骨干企业提层次、上规模,培育产业排头兵。

(七)积极培育和规范市场

积极培育和规范市场,扶持有地方特色的地方产业,打造品牌企业。培养骨干和龙头企业,带动地方产业链。鼓励市内有实力的企业参与建立宁波新能源质量保证体系,加强对新能源市场和企业的规范管理,加大市场开拓力度。

(八)优化服务环境

加强新能源产业的统计和经济形势分析工作,把握产业运行情况,研究产业发展的新问题、新趋势,及时发布产业发展信息,引导企业健康发展。优化工作流程,加强部门协调服务力度,加快项目审批速度,缩短审批周期,让重大项目尽早投产达效。大力发展技术评估、技术咨询、技术服务、技术转移、专利代理、科技信息、投融资、人才培养、法律服务等各类中介组织,健全中介服务体系,形成完整的服务保障体系,为企业提供便捷高效的服务。

(九)发挥行业协会作用

对新能源产业积极组建当地行业协会,充分发挥行业协会作用,及时跟踪国际新能源产业发展的趋势和动态,积极提供信息服务,引导和组织企业参与人才培训和联合开发,推动新能源企业建立产业联盟,自觉落实国家产业政策,加强行业自律,促进新能源产业健康有序发展。

主笔人:李建新

主笔人单位:浙江大学宁波理工学院