可再生能源
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概要

可再生能源是指非化石能源,如风能、太阳能、水能、生物质能等。


 

定义

可再生能源是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。[1]可再生能源是从可持续的自然资源中获得的能源。[2]可再生能源的优点为减少气体污染,常见的可再生能源包括太阳能、风能、地热能、水力、海洋能、和生物质能。[3]

要点总结 Key Takeaways

  1. 可再生能源是非化石能源。
  2. 可再生能源是从可持续的自然资源中获得的能源。
  3. 可再生能源的优点为减少气体污染。
  4. 常见的可再生能源包括太阳能、风能、地热能、水力、海洋能、和生物能源。

概念的提出

1978年12月20日,联合国第三十三届大会将“新能源与可再生能源”作为一个名称使用,界定为常规能源以外的所有能源,决定目标为促进新能源和可再生能源的发展和利用,以期解决尤其是发展中国家未来的全面能源的需要,及配合加速发展中国家发展的努力。[4]

2015 年 12 月 12 日,世界领导人在巴黎举行的联合国气候变化大会 (COP21) 上达成了历史性的《巴黎协定》,协议是具有法律约束力的气候变化国际条约,其中包括 196 个缔约方承诺减少排放并共同努力适应气候变化的影响。通过扩大可再生能源规模,各国可以大幅减少与能源相关的二氧化碳排放问题。[5]巴黎协定确定了明确目标,并针对可再生能源进行投资,同时将世界多数开发中的国家和地区纳入,但这项协定对他们并无设定强制约束力,依照目前的框架下由各国自主推动。


分类和种类

可再生能源的常见分类为:

   1. 太阳能

太阳能是一种丰富的能源,可将太阳光线转化为能源。可用于加热水、给家庭供暖、或为热力循环发电提供能量。[6]

   2. 风能

风能是使用位于陆地或海洋或淡水中的风力涡轮机,通过空气运动产生的风能来提供能量。[7]风速越强的地方,风力产生的越大。

   3. 地热能

地热能是利用来自地球内部的能量 – 从地热储层中获得热量,当能量到达地表即可为发电提供能量。[8]

   4. 水力发电

水力发电是通过水的海拔高度的差异而产生能量,目前水电是电力部门最大的可再生能源来源。[9]

   5. 海洋能

海洋能源是通过海水的动能来给发电、供热提供能量。[10]

   6. 生物能源

生物能源是通过生物质材料提供能源,如从林业、农业废弃物、动物粪便和其他肥料中获得燃料和电力;燃烧有机材料会产生温室气体排放,但其产生的温室气体排放量仍低于燃烧化石燃料产生的温室气体排放量。[11]


可再生能源的优点与不足

可再生能源的优点:

  1. 更方便获得

由于各国都有可再生能源,因此可再生能源的可获得性非常之高。根据国际可再生能源署预计,世界上九成的电力到2050年可以来自于可再生能源。[12]

   2. 更经济

可再生能源是目前最经济的能源,其技术成本在过去十年下降了许多,如在2010年至2020年期间,太阳能发电的价格下降了85%,陆地风能的价格下降了56%,海上风能的价格下降 48%。[13] 可再生能源的低成本对于经济资源较为缺乏的国家尤为有吸引力。到2030年,可再生能源提供的电力预计可提供世界总电力的六成以上。[14]

   3. 更环保

据世界卫生组织统计,全球每年有超过1300万人由于空气污染等环境原因致死。[15]在全球温室气体排放总量中,65%来自于能源使用。[16]而可再生能源的应用,如太阳能和风能,则可以帮助减轻空气污染的问题。[17]

   4. 增加就业机会

在产生相同能量的情况下,可再生能源技术比常规技术需要更多的岗位,因而会创造更多的就业机会。[18]可再生能源每一美元投资所需要的岗位,是传统化石燃料所需岗位的三倍。[19]

可再生能源的不足/使用障碍:

  1. 可再生能源的前期投入成本较高,使得对于经济不发达的发展中国家来说,可再生能源的潜力尚未得到有效开发。
  2. 前期高昂的设备安装的费用对于经济资源较欠缺的国家来说也是阻碍其广泛发展可再生能源技术、及应用可再生能源的主要障碍,需要此类技术的人群通常是经济资源有限的贫困人口。[20]加强可再生能源的应用需依托有力的政策扶持、技术支持、及扩大对可再生能源技术的需求。
  3. 对于有些可再生能源来说,随时变化的天气情况会导致在提供能量时的稳定性较差,如通过摄取阳光的太阳能提供的能量在凌晨或晚间、多云阴天、雨雪天等光线微弱的情况下,也会大幅降低;如降水量少的干旱期对水库的储水水平、河流水位也会给水力发电带来影响。

国内可再生能源现状

根据《中国可再生能源发展报告2022》,[21]中国可再生能源发展势头迅猛。截至2022年底,中国可再生能源装机占全部发电总装机容量的47.3%,可再生能源发电量占社会用电总量的31.6%;中国的风电和光伏年发电量达到1.19万亿千瓦,与中国城乡居民生活用电量总和接近。2022年全国风电平均利用率为96.8%,保持较高水平。中国的地热能技术也在稳步发展,生物质能非电利用规模达到1686万t标准煤,占生物质利用规模总量的26.8%。全国太阳能发电量为4276亿Kw-h,占全部电源总年发电量4.9%,累计装机容量达到39261万kW。中国目前制氢总规模达到12.1GW,累计建成超过300座加氢站,数量位居世界第一。

2022年,中国可再生能源发电量可减少国内二氧化碳排放约22.6亿吨,出口的风电光伏产品可为其他国家减排二氧化碳约5.7亿吨,合计减排二氧化碳28.3亿吨,约占全球同期可再生能源折算二氧化碳减排量的41%。[22]

目前,中国可再生能源装机规模已突破13亿千瓦,装机总量已超过煤电,在水电、风电、太阳能发电规模均居世界第一。 [23]在2022年,全球可再生能源新增装机容量为2.95亿千瓦,中国占全球新增装机容量的51.7%,贡献值位居可再生能源发电新增装机容量的世界第一。[24]


国际可再生能源现状

根据国际可再生能源署(IRENA)发布的《2023年全球可再生能源统计年鉴》,[25]2021年,可再生能源发电总量为7858TWh,其中水电占比第一,高达55%(4275 TWh),接下来依次为风能占比23%(1838 TWh)、太阳能占比13%(1034 TWh)、生物质能占比8%(615 TWh)、地热能占比1%(95 TWh)和海洋能(1 TWh);2021年可再生能源发电量占总发电量的27.8%。

国际可再生能源署发布的《2023年可再生能源装机容量统计数据》指出,[26]可再生能源发电以创纪录水平增长,化石能源发电呈下降趋势。截至2022年底,全球可再生能源总装机容量达到1.63太瓦,2022年近半数的新增装机容量都来源于亚洲,其中属来自中国的占比最大,新增装机容量为141吉瓦,欧洲和北美的可再生能源装机容量分别增长了57.3吉瓦和29.1吉瓦。虽然水力发电在全球可再生能源总装机容量中的占比最大,但新增装机容量主要来自于太阳能和风能:在2022年,太阳能和风能的占比高达全球新增可再生能源装机容量的九成。

全球可再生能源发电装机主要分布在亚洲、欧洲、北美洲和南美洲,在2019年超过10吉瓦的国家有31个,主要以亚洲国家和欧洲国家为主。[27]2020年底全球排名前五的可再生能源总装机容量依次为:中国(908吉瓦),美国(313吉瓦),巴西(150吉瓦),印度(142吉瓦),德国(132吉瓦)。[28] 2022年全球可再生能源新增装机规模近3亿千瓦,有60多个国家超过10%的发电量由可再生能源提供。[29]

根据REN21的《2023年全球可再生能源报告》,[30]可再生能源行业的发展所提供的就业机会将会超越化石燃料能源所损失的就业机会。发展可再生能源行业,不仅可以减少温室气体排放、应对气候变化,其已经为全球创造了超过1270万个就业机会。美国《2022年通货膨胀削减法案》预计将在可再生能源领域创造500万份就业机会,2022年欧盟太阳能产业需新增60万个就业岗位,就业率增长近30%。


关系到哪些技术和行业的发展

可再生能源技术的发展可带动许多行业的发展。以新能源汽车行业举例,上游有硅片等原料,中游有电池片、发电机组环节,下游的应用系统中有光伏系统、新能源车、充电桩等。[31]新能源汽车作为广泛分布的移动储能资源,可以通过有序充电、双向充放电实现平抑可再生能源接入带来的对电网的波动。国家能源局监管总监黄学农指出,截至2023年2月底,中国已建成充电站约11.1万座,充电桩559万台,其中,公共领域的充电桩达到186.9万台,新能源汽车通过充电基础设施和电网交互能量,可促进消纳可再生能源电力。[32]

当2021-2022年燃料和电力价格居高不下时,分布式光伏的应用成为更具吸引力的替代方案,其中小型屋顶光伏系统受场地因素影响较小,更受欢迎。[33]当光伏行业发展迅猛时,电池片行业对硅片的需求明显增加。锂电子电池全国行业总产值突破1.2万亿元,锂电子储能已形成产业链,其中压缩空气储能、液流电池储能的技术也有明显进步。[34]中国是全球最大氢燃料电池商用车生产和应用市场,应用在化工、钢铁、能源、建筑等多领域,氢燃料电池和氢能汽车市场规模也均达到了历史最好成绩。[35]

在风电领域,风电企业已向风力发电、风电服务、风电制造转变,发展新能源和智能电网、储能、光伏、制氢及综合能源等方面的业务,通过上下游的融合发展,努力成为综合能源服务商。[36]


可再生能源的应用场景

   1. 太阳能

太阳能可以用来制造热水或生产电力。太阳能的应用系统包括太阳能热系统和光伏系统。如,太阳能大型热水系统可为酒店提供生活热水,太阳能电池可为偏远的气象站提供电力。光伏系统是利用半导体器件接受光照产生光伏效应的原理将太阳能转化为电能的方式,[37]在太阳能资源丰富的地区,如新疆、西藏等地,适合大力发展光伏发电。

香港儿童医院太阳能热水系统(图片来源:香港可再生能源网)[38]

香港湾仔政府大楼太阳能发电系统(图片来源:香港可再生能源网)[39]

   2. 风能

由于风力发电成本低且几乎无污染,风力发电技术为发展速度最快的可再生能源技术。风能可为偏远地区的气象站提供电力,在太阳能供电遇到受影响天气时,风力发电可作为替代选项。

南澳岛风电场(图片来源:香港可再生能源网)[40]

   3. 水力发电

水库水力发电依赖于水库中储存的水,水电站水库通常用途广泛,如提供饮用水、灌溉用水、防洪抗旱、航运、能源供应等。目前,水电靠的是总体稳定的降雨模式。

三峡水电站(图片来源:央视网)[41]

   4. 海洋可再生能源

海洋能源系统的开发和技术仍处于早期发展阶段,理论潜力容易超过目前的能源需求。[42]

法国拉朗斯河潮汐发电站(图片来源:香港可再生能源网)[43]

   5. 生物能源

生物能源从农业作物中获得液体生物燃料。大多数生物质能可用于偏远地区的烹饪、照明和供暖。

广东省湛江生物质发电厂(图片来源:人民网)[44]


可持续发展意识

  1. 从思想层面上,大力宣传与科学教育可以为可持续能源相关的意识提升提供良好的支持。如科研机构向学生、公众开放,提高公众参与可持续发展的综合素质,培养公众可持续发展的意识,在教育中和增加环保、可持续发展的内容,定期组织环保活动等。另外,公众行为的改变对减少温室气体排放也有着重要作用,比如高效驾驶和降低车速在内的行为措施可有助于减少二氧化碳排放量。[45]
  2. 从政府层面上,出台利好政策、激励机制及完备相应的制度、标准制定工作,提高公众的公共监督。可再生能源激励机制分为政府补贴型的财政激励机制和市场导向型的产权激励机制,澳大利亚是较早明确通过产权激励机制,已于2019年提前实现可再生能源发展目标的国家,而中国是通过财政激励机制的扶持可再生能源的国家,但随着可再生能源的迅猛发展,财政补贴缺口日益增大,中国已于2019年提出建立可再生能源电力消纳保障机制,表明中国也在从财政补贴机制向产权激励机制转型。[46]
  3. 从国际层面上,加强国际合作,可为可持续发展提供良好的借鉴经验及宝贵的交流机会。如积极参与全球环境合作、推动多边国家合作与交流、履行国际条约及相关国际会议达成的共识。

其他国家相关法律

(一)德国[47]

德国与可再生能源相关的法律有:《可再生能源法》(EEG)、《强制输电法案》(StrEG)、《可再生能源供热法》、《生物质发电条例》(BiomasseV)、《生物燃料配额法》、《能源投资补贴清单》、《能源供应电网计入法》(StromNZV)、《能源行业法》(EnWG)、《促进可再生能源生产令》(SDE)、及《引入生态税改革法》等。

  1. 立法特点:内容具体,目标明确,操作性和可执行性强。
  2. 立法理念和目的:充分认识到可再生能源在经济、社会和环境方面的多重价值。在2009年的《可再生能源法》修订版中明确“到2020年前可再生能源在电力消费中占比达到30%”的目标;在《引入生态税改革法》中,提到生物质燃料免收生态税,而多次提高传统化石能源产品的生态税。[48]
  3. 覆盖领域:德国的可再生能源立法相较其他国家来说较为全面,根据实际情况及时调整可再生能源相关法律法规、出台针对性的能源品种法规是德国可再生能源法律的优点。涉及电力、供热和交通多个领域并且独立制定专门可再生能源法律。
  4. 激励手段:既强调经济效率,又注重社会公平,通过优先全额收购和比例配额等强制性制度确保可再生能源的发展的同时又通过电力电价均衡分摊、限额使用和补贴等制度确保能源市场的公平竞争,并确保特定行业和弱势群体的负担合理。

(二)英国[49]

英国与可再生能源相关的法律有:《电力法》、《可再生能源义务法令》、及《可再生交通燃料义务法令》。

  1. 立法特点:内容具体,目标明确,操作性和可执行性强。
  2. 立法理念和目的:充分认识到可再生能源在经济、社会和环境方面的多重价值。
  3. 覆盖领域:可再生能源立法集中在电力和交通领域,可再生能源义务法律制度在供热领域相对欠缺。
  4. 激励手段:综合运用政府机制和市场机制,在政府设定可再生能源比例配额的前提下,实施市场交易制度;通过可再生能(电力)义务证书分类权重制度有效促进了可再生能源的多元化发展。

(三)美国[50]

美国与可再生能源相关的法律法规有:在联邦层面,《1978国家能源法》、《1992国家能源政策法》、《2005年能源政策法案》、《2007年能源独立与安全法案》、及《2009年美国清洁能源与安全法》等;在州政府及地方政府层面,有州综合能源规划、州气候变化行动规划、社区团体购电制度、可再生能源配额制度、公共效益基金制度等经济激励措施和管制措施。

  1. 立法特点:美国可再生能源体系庞杂,涉及联邦、州立法两个层次。《2005年能源政策法案》规定,美国电力消费中,清洁能源在2013年以后不得小于7.5%;《2007年能源独立与安全法案》要求联邦政府所属的新建建筑及大修的建筑中,生活热水至少30%来自于太阳能;《2009年美国复苏和再投资法案》要求电力公司到2020年可再生能源和能效改进占电力供应的比例至少达到20%。《2009年美国清洁能源与安全法》则制定了能源效率、温室气体减排的约束性指标,
  2. 立法理念和目的:暂时尚未深刻认识到可再生能源在气候变化、能源安全和经济可持续发展上的重要价值,未能有效推动美国可再生能源市场和技术的发展。
  3. 覆盖领域:涉及交通、运输、机械制造、工商、建筑等诸多行业及技术领域,在具体行业和可再生能源种类的调整政策上有更具有针对性的特点。美国更侧重于天然气、清洁煤炭、核能等清洁能源的发展。
  4. 激励手段:依靠财政激励手段和直接管制手段推进可再生能源的开发利用,但看重财政激励手段鼓励公民自愿执行的比重较大,缺乏强制性和管制性的政策是是手段,暂时不能为可再生能源的大规模应用提供强劲的驱动力。

(五)中国[51]

   1. 立法特点:内容过于原则性,主要为框架性法律,缺乏较高的可落地实施性。相关施行法律的形式多为法律位阶较低的部门规章、法令和规范性文件。

   2. 立法理念和目的:发展可再生能源在应对气候变化、确保能源安全和促进经济低碳转型上具有多重价值,但尚没有明确将应对气候变化作为发展可再生能源的一个重要立法目的。

   3. 覆盖领域:可再生能源立法发展尚不全面,侧重电力为主,供热和交通领域的可再生能源立法欠缺。

   4. 激励手段:有关可再生能源发展的经济激励措施,覆盖范围有限、激励力度仍有待调整。


关联法条

序号法律法规法律层级发布日期生效日期失效日期通过主体主要内容
1《联合国气候变化框架公约》公约1992.06.11(签署日)1994.03.21 联合国要求各国和地区采取积极的措施,控制和减少温室气体的排放,减缓全球气候变暖的趋势。[52]
2京都议定书》及其修正案《联合国气候变化框架公约》补充条款1998.5.29(签署日)2005.2.16 《联合国气候变化框架公约》第三次缔约方会议本着《联合国气候变化框架公约》确立的“共同但有区别的责任”原则,确立了发达国家至2012年《京都议定书》履约期的二氧化碳减排的法律义务,发展中国家则暂时未承担减排的国际法律义务。欧盟27个成员国、澳大利亚、挪威、瑞士、乌克兰等37个发达国家缔约方和一个国家集团(欧盟)承诺整体在2013年至2020年承诺期内将温室气体的全部排放量从1990年水平至少减少18%。[53]
3巴黎协定国际条约2016.4.22(签署日)2016.11.4 《联合国气候变化框架公约》第21次缔约方大会暨《议定书》第11次缔约方大会巴黎协定》包括所有国家对减少温室气体排放和共同努力适应气候变化的承诺。为发达国家提供了协助发展中国家减缓和适应气候变化的方法,建立了透明监测和报告各国气候目标的框架,[54]对2020年后应对气候变化国际机制作出安排。[55]
4《中华人民共和国可再生能源法》(2009修正)法律2009.12.262010.04.01现行有效全国人大常委会

确立了可再生能源发展的目的、基本原则以及基本的法律制度和措施:

包括可再生能源资源的调查与发展规划、可再生能源产业指导与技术支持、可再生能源的推广与应用、可再生能源的价格管理与费用补偿、可再生能源的经济激励与监督措施以及相应的法律责任。

5《中华人民共和国节约能源法》(2018修正)法律2018.10.262018.10.26现行有效全国人大常委会国家鼓励、支持在开发和利用新能源、可再生能源;鼓励使用新型节能建筑材料和节能设备,安装和使用太阳能等可再生能源利用系统;鼓励、支持在农村大力发展沼气,推广生物质能、太阳能和风能等可再生能源利用技术,按照科学规划、有序开发的原则发展小型水力发电,推广节能型的农村住宅和炉灶等,鼓励利用非耕地种植能源植物,大力发展薪炭林等能源林。
6《中华人民共和国电力法》(2018修正)法律2018.12.292018.12.29现行有效全国人大常委会国家鼓励和支持利用可再生能源和清洁能源发电。

引申/关联词条

【此处由复恩法律填写】

参考资料
[1]参见《中华人民共和国可再生能源法》第二条
[2] 联合国:《什么是可再生能源?》,2023年10月8日访问。
[3] 参见全球环境基金,《投资可再生能源全球环境基金的经验》,2023年10月8日访问。
[4] 联合国大会第三十三届会议通过的决议,《联合国新能源和可再生能源会议》,A/RES/33/148,2023年10月8日访问。
[5] 见上第3条尾注。
[6] 参见北极星风力发电网,《IRENA: 2021年全球可再生能源发电量占总发电量27.8%》,2023年10月8日访问。
[7] 联合国:《可再生能源——为更安全的未来提供动力》,2023年10月8日访问。
[8] 见上第4条尾注。
[9] 中国电力网,水电水利规划设计总院:《中国可再生能源发展报告2022》,2023年10月8日访问。
[10] 央视网,《中国这些努力大大降低了全球可再生能源利用成本》,2023年10月8日访问。
[11] 参见IRENA,《能源危机下可再生能源存量仍实现增长,再创历史新高》,2023年3月21日新闻稿,2023年10月9日访问。
[12] 见上第4条尾注。
[13] 见上第12条尾注。
[14] 见上第3条尾注。
[15] 见上第3条尾注。
[16] 参见尹凡,王晶:《可再生能源的发展与利用简析》,2020年第6期,总第187期,2023年10月9日访问。)
[17] 见上第4条尾注。
[18] 参见United Nations, 《Climate Action》,2023年10月13日访问。
[19] 见上第3条尾注。
[20] 见上第12条尾注。
[21] 参见REN21, 《中国趋势,2021年全球可再生能源现状报告》,2023年10月8日访问。
[22] 见上第4条尾注。
[23] 见上第12条尾注。
[24] 见上第12条尾注。
[25] 见上第3条尾注。
[26] 见上第21条尾注。
[27] 见上第21条尾注。
[28] 见上第12条尾注。
[29] 参见REN21,《可再生能源正通过新的工业活动、就业和社会价值推动经济发展,但大多数国家的发展仍然滞后》,2023年10月9日访问。
[30] 人民政协网,高志明:《中国可再生能源发展报告2022》发布,2023年10月8日访问。
[31] 参见郝利,陈春燕,中伦观点,《新能源行业2022年度观察与展望》,2023年10月8日访问。
[32] 参见人民网,《推动绿色能源和新能源汽车产业协同发展》,2023年10月8日访问。
[33] 参见IEA, 《Solar PV》,2023年10月13日访问。
[34] 见上第21条尾注。
[35] 见上第21条尾注。
[36] 参见王卫权,李丹,于洋:《我国可再生能源融合发展之路》:《可持续发展经济导刊》,2023年7月刊,2023年10月8日访问。
[37] 参见全球环境基金,《微电网新能源汽车与可再生能源融合技术研究报告》,2023年10月10日访问。
[38]参见香港可再生能源网,《太阳能》,2023年10月9日访问。
[39]参见香港可再生能源网,《太阳能》,2023年10月9日访问。
[40]参见香港可再生能源网,《风能》,2023年10月9日访问。
[41]参见央视网,《三峡工程完成整体竣工验收全部程序》,2023年10月9日访问。
[42] 见上第3条尾注。
[43]参见香港可再生能源网,《其他可再生能源技术》,2023年10月9日访问。
[44]参见人民网,《探秘世界最大生物质发电厂:用树皮、甘蔗渣发电》,2023年10月9日访问。
[45] 见上第26条尾注。
[46] 参见IEA, 《Behavioural Changes》,2023年10月13日访问。
[47] 参见杜群,廖建凯:《德国与英国可再生能源法之比较及对我国的启示》,《法学评论》,2011年第6期,2023年10月9日访问。
[48] 参见林绿,吴亚男,董战峰,耿海清:《德国和美国能源转型政策创新及对我国的启示》,2023年10月9日访问。
[49] 见上第44条尾注。
[50] 参见环境资源法治研究,侯佳儒:《美国可再生能源立法及其启示》,《郑州大学学报》2009年第6期,2023年10月9日访问。
[51] 见上第44条尾注。
[52]参见外交部,《联合国气候变化框架公约进程》,2023年10月9日访问。
[53] 见上第49条尾注。
[54] 参见联合国,气候行动,巴黎协定,2023年10月9日访问。
[55] 见上第49条尾注。
目录
概要
定义
要点总结 Key Takeaways
概念的提出
分类和种类
可再生能源的优点与不足
国内可再生能源现状
国际可再生能源现状
关系到哪些技术和行业的发展
可再生能源的应用场景
可持续发展意识
其他国家相关法律
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