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清洁能源，为何成为时代热词？

在过去的很长时间里，石油、煤炭、天然气等传统能源一直是全球能源供应的中流砥柱。从驱动汽车在公路上飞驰，到为工厂的机器提供动力，再到点亮城市的万家灯火，传统能源在现代社会的发展进程中扮演着极为重要的角色 。

然而，随着时间的推移，传统能源的弊端逐渐暴露无遗。从资源角度来看，它们属于不可再生资源，经过长期的大规模开采，储量日益减少。以石油为例，据国际能源署（IEA）的相关数据预测，按照当前的开采速度，全球已探明的石油储量可能仅够维持数十年。煤炭和天然气的情况同样不容乐观，资源的日益匮乏成为制约能源可持续供应的关键因素。

与此同时，传统能源在生产和使用过程中对环境造成的破坏也令人触目惊心。燃烧煤炭产生的大量二氧化硫、氮氧化物和颗粒物，是导致雾霾天气的重要原因，对人们的呼吸系统健康造成严重威胁。石油泄漏事故不仅会对海洋生态系统造成毁灭性打击，还会影响渔业、旅游业等相关产业的发展。而天然气燃烧产生的二氧化碳等温室气体，是全球气候变暖的主要推手之一。

在这样的背景下，清洁能源应运而生。清洁能源，是指在生产和使用过程中不产生或极少产生污染物，且可以持续利用的能源 ，如太阳能、风能、水能、生物能、地热能等。它就像是能源领域的一股清流，为解决能源困境和环境问题带来了希望。

如今，清洁能源在全球能源结构中的地位愈发重要，许多国家都将其视为能源转型的核心。因为它不仅能有效减少对环境的污染，缓解气候变化带来的压力，还能降低对进口化石能源的依赖，增强国家的能源安全和独立性。在这个追求可持续发展的时代，清洁能源已成为实现经济、环境和社会协调发展的关键所在 。

清洁能源的奇妙家族

清洁能源家族成员众多，每个成员都独具特色，在能源舞台上各自绽放光彩。

  • 太阳能：作为清洁能源家族中的明星成员，太阳能可谓是取之不尽、用之不竭。它的能量来源于太阳内部的核聚变反应 ，以光和热的形式源源不断地辐射到地球。太阳能的利用方式丰富多样，其中光伏发电和太阳能热水器最为常见。光伏发电是基于光伏效应，通过太阳能电池将光能直接转化为电能，这些电能可以为家庭、企业供电，多余的电量还能并入电网。而太阳能热水器则是通过吸收太阳的热量，将水加热，满足人们日常生活中的热水需求。在一些光照充足的地区，太阳能路灯照亮了夜晚的道路，太阳能灌溉系统为农田带来生机，充分展现了太阳能的广泛应用 。

  • 风能：风能是空气流动所产生的动能，也是一种清洁、可再生的能源。风力发电是风能利用的主要形式，巨大的风力发电机矗立在广阔的平原、高山之巅或海上，风带动风机叶片旋转，再通过传动系统将机械能转化为电能。我国的新疆达坂城风力发电场，一排排风机整齐排列，像一个个卫士守护着这片土地，源源不断地为周边地区输送着清洁电力。近年来，海上风电发展迅速，海上风力资源丰富，且不占用陆地土地资源，为风能的大规模开发利用开辟了新的空间。

  • 水能：水能是水体的动能、势能和压力能等能量资源的统称，主要用于水力发电。水力发电的原理是利用水的落差，在重力作用下，水从高位流向低位，带动水轮机旋转，进而将水能转化为机械能，再由水轮机带动发电机旋转，切割磁力线产生交流电 。世界上最大的水电站 —— 我国的三峡水电站，气势恢宏，它的建成不仅为我国提供了大量的清洁电能，还在防洪、航运、灌溉等方面发挥了巨大的综合效益 。此外，抽水蓄能电站也是水能利用的一种重要形式，它在用电低谷时将水从低处抽到高处储存起来，在用电高峰时再放水发电，起到调节电力供需平衡的作用。

  • 生物能：生物能是以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用，是一种可再生的碳源 。生物质能的来源广泛，包括农作物秸秆、林业废弃物、畜禽粪便、城市有机垃圾等。这些生物质可以通过不同的技术转化为多种形式的能源，如通过厌氧发酵产生沼气，沼气可用于做饭、照明和发电；将生物质进行热解气化，可得到可燃气体，用于工业生产或供暖；还可以将生物质转化为生物柴油、生物乙醇等液体燃料，替代传统的化石燃料用于交通运输领域。在一些农村地区，沼气池的建设不仅解决了能源问题，还减少了废弃物的排放，改善了农村的环境卫生。

  • 地热能：地热能是地球内部储存的热量资源，它来自地球内部的热核反应以及放射性物质的衰变 。地热能通常通过地热能发电厂或地热供暖系统来利用。在地热能发电厂中，地热资源被用来加热水或蒸汽，然后利用蒸汽驱动涡轮发电机产生电力；在地热供暖系统中，地热能被直接用于供暖或者加热水。我国西藏的羊八井地热电站，利用地下丰富的地热资源发电，为当地的经济发展提供了重要的能源支持。在北方的一些城市，地热供暖也逐渐普及，它具有清洁、高效、稳定等优点，能有效减少冬季供暖对煤炭等化石能源的依赖，降低污染物排放 。

清洁能源的成长之路

（一）过去：萌芽与起步

清洁能源的发展之路并非一帆风顺，早期面临着诸多挑战。以太阳能为例，早期的太阳能板效率较低，成本却居高不下。在 20 世纪 50 年代，最早的太阳能发电系统诞生，那时太阳能电池的转换效率仅有几个百分点，发电成本是传统能源的数倍甚至数十倍 ，这使得太阳能在能源市场中的竞争力较弱，应用范围也十分有限，主要用于一些对成本不敏感的特殊领域，如航天领域，为卫星提供电力。

风能在早期同样面临困境，风电技术不够成熟，风机的单机容量较小，发电效率不高，而且建设和维护成本较高。这导致风电在能源供应中的占比微乎其微，许多人对风能的大规模开发利用持怀疑态度 。当时，建设一座风电场需要投入大量的资金，而产出的电力却相对有限，经济效益不明显，这限制了风电产业的发展。

尽管面临重重困难，各国并没有放弃对清洁能源的探索和尝试。一些国家开始制定相关政策，鼓励清洁能源的研发和应用。美国在 20 世纪 70 年代的石油危机后，加大了对太阳能、风能等清洁能源的研究投入，出台了一系列税收优惠政策，推动清洁能源产业的发展 。德国则通过实施 “可再生能源法”，为风电、太阳能等清洁能源发电提供固定的上网电价，保障了清洁能源发电企业的收益，促进了清洁能源在德国的快速发展 。这些早期的政策措施，为清洁能源产业的发展奠定了基础，开启了清洁能源从无到有的征程。

（二）现在：蓬勃发展进行时

如今，清洁能源迎来了蓬勃发展的黄金时期。从全球范围来看，清洁能源的装机容量和发电量都在快速增长。国际能源署（IEA）发布的 2024 年《可再生能源报告》显示，全球太阳能发电装机容量从 2015 年的 227 吉瓦增长到 2022 年的 932 吉瓦，年复合增长率达到 17.3%；风能装机容量也从 2015 年的 432 吉瓦增长到 2022 年的 1186 吉瓦，年复合增长率达 12.8% 。在一些国家，清洁能源已经成为电力供应的重要组成部分。例如，德国的可再生能源发电量占比在 2022 年达到 42%，高于欧盟设定的 40% 目标 ；在丹麦，风能发电占全国总发电量的比例超过 60%，成为该国能源供应的主力军 。

我国在清洁能源发展方面也取得了举世瞩目的成就。截至 2024 年底，我国清洁能源装机容量已达到约 1300 吉瓦，占全国总装机容量的比例超过 40% ，这一数字较 2015 年增长了近一倍。2024 年，全国清洁能源发电量达到约 5500 亿千瓦时，占总发电量的比例超过 50% 。其中，风电和光伏发电贡献了约 70% 的清洁能源发电量，展现出强劲的发展态势 。2024 年我国水电、核电、风电、太阳能发电等清洁能源发电量 3.7126 万亿千瓦时，比上年增长 16.4% 。在政策的大力支持和技术进步的推动下，我国的清洁能源产业规模不断扩大，技术水平不断提高，在全球清洁能源市场中占据重要地位。

（三）未来：星辰大海的展望

展望未来，随着科技的不断进步和政策的持续支持，清洁能源的发展前景更加广阔。国际能源署预计，到 2030 年，全球新增的 5500GW 清洁能源装机容量中，预计 80% 将来自太阳能 ，太阳能将成为推动全球可再生能源迅速发展的核心力量。到那时，地面光伏电站和分布式光伏装机量几乎翻倍，地面光伏的容量将从 917.1GW 增至 3467.1GW，分布式光伏也将从 694.4GW 增至 2353.5GW 。

在我国，根据相关规划和预测，到 2030 年，清洁能源装机容量有望达到 2000 吉瓦以上，占比将超过 50% ，基本实现电力系统的清洁化转型。清洁能源的应用领域也将不断拓展，除了传统的发电领域，还将在交通运输、工业生产、建筑供暖等领域得到更广泛的应用。在交通运输领域，电动汽车的普及程度将不断提高，氢燃料电池汽车也有望实现商业化大规模应用；在工业生产中，清洁能源将逐步替代传统化石能源，实现绿色制造；在建筑领域，太阳能、地热能等清洁能源将为建筑物提供供暖、制冷和电力，打造绿色节能建筑 。

成功案例大放送

（一）海上风电：三峡江苏大丰项目

2025 年 1 月 15 日，对于我国海上风电发展而言，是一个值得铭记的日子。这一天，三峡江苏大丰 800 兆瓦海上风电项目实现全容量并网 ，成为我国离岸距离最远的海上风电项目，最远点距离海岸线达 85.5 公里 。

在建设过程中，该项目面临着诸多挑战。复杂的海洋环境是首要难题，海上的风浪、潮汐、盐雾等因素，不仅对风机及相关设备的稳定性和耐久性提出了极高要求，还增加了施工难度和风险。超长距离的输电也是一大挑战，如何将海上产生的电能高效、稳定地输送到陆地电网，是项目团队需要攻克的关键技术问题 。

为了应对这些挑战，项目团队展现出了卓越的创新能力和技术实力。他们研发了先进的气象精准预警平台，能够提前准确预测天气变化，为施工争取宝贵的窗口期 。在风机基础设计方面，采用了新型的结构形式，增强了基础在复杂海况下的稳定性 。在输电技术上，通过优化海缆选型和敷设方案，提高了输电效率和可靠性 。

如今，该项目现场矗立着 98 台巨型风电机组，配套建设的 3 座海上升压站与 1 座海上救援平台形成了完整的供电体系 。这些风电机组就像一个个巨大的卫士，屹立在茫茫大海之上，将海风转化为清洁电能，通过海底电缆源源不断地输送至陆地电网。据测算，该项目预计年均发电量超 28 亿千瓦时 ，这一电量可满足 140 万户家庭的日常用电需求，相当于每年节约标准煤约 86 万吨，减少二氧化碳排放约 237 万吨 ，对缓解长三角地区的用电压力、优化能源结构、助力 “双碳” 目标实现具有重要意义 。

（二）绿色氢氨醇一体化：“青氢一号” 松原项目

2024 年 12 月 16 日，全球规模最大的绿色氢氨醇一体化项目 ——“青氢一号” 在松原正式投产 ，这一项目的投产，标志着我国在氢能产业发展领域取得了重大突破 。

该项目规划年产 4.5 万吨绿氢、20 万吨绿氨和绿色甲醇 ，并成功获得 ISCC EU 欧盟绿色认证证书 ，还签订了全球首单绿氨远洋航运燃料销售合同 ，开创了全球首个绿色氢氨醇一体化项目认证新模式 。在技术层面，项目攻克了风光储氢氨醇精准匹配等四项世界领先技术 ，破解了新能源波动与化工稳定生产之间动态耦合的世界级难题 。通过 100% 绿电直供技术，将风光产生的绿色电力输送至化工园区，经 “拆解水分子” 生成最纯净的绿氢 。同时，工厂将绿氢与空气中分离的氮气，或与可再生二氧化碳相结合，通过成熟的化工工艺合成绿氨或绿色甲醇，实现了长期储存与全球输送 。

在项目的中心控制室，工作人员可以远程操控 70 公里外的风光发电设备，还能对整个氢氨生产流程进行实时调控 。通过一体化电力管控系统、大数据和人工智能数据分析等技术手段，实现了源荷互动，构建起 “源网荷储” 一体化的新能源自发自用产业生态 。“青氢一号” 的投产，不仅推动了氢能产业的规模化商业应用，还为我国保障能源安全、促进产业升级提供了有力支撑 ，更为全球绿色能源发展提供了可借鉴的中国方案 。

（三）生物甲醇：我国首个量产生物甲醇项目

我国首个量产生物甲醇项目的投产，同样具有里程碑意义 。该项目位于广东湛江，是国内最早实现 “生物质废弃物 - 绿色甲醇 - 航运燃料” 全链条闭环的规模化项目之一 。

项目首期年产 5 万吨绿色甲醇 ，具有原料适应性强、操作弹性大、工艺过程集成度高、源头及过程降碳效果显著等优点 ，产品全生命周期 GHG 减排率 85% 以上 ，从原料端到甲醇及至后续的贸易仓储端全链条均已获得欧盟 ISCC EU 认证 ，并经过美国贝塔实验室的 C14 定量检测认定，直接验证了 “原料 - 产品” 的碳追溯完整性 。

走进厂区，全流程封闭生产线高耸林立 。项目利用本地丰富的农林废弃物，如树皮、秸秆等作为原料，通过自主创新，实现了生物质气化关键技术突破 。在甲醇生产线最关键核心的部分 —— 气化岛，大量的生物质废弃物在这里进行上千摄氏度的高温气化，得到生产甲醇所需要的一氧化碳和氢气 。装置内部的超级吸尘器，能将生产过程中产生的灰尘过滤掉 99% 以上，剩余的残渣还可用于水泥等工业原料的生产 ，真正实现了资源的循环利用 。

该项目已构建了华南首个绿色甲醇 “产 - 储 - 运 - 用” 供应链生态 ，在湛江港深水码头布局 3 万立方米的甲醇成品罐以及专用装卸泊位，实现 “产 - 储 - 运” 1 小时闭环 ；已构建大湾区船舶加注 “当日达” 网络，是国内绿色甲醇出口新加坡等国际港口距离最近的布局点 ，极大地降低了运送甲醇的碳足迹，真正实现了端到端的绿色低碳 。这一项目的投产，标志着我国在清洁燃料领域完成从氢能到先进液体燃料的战略延伸 ，为全球航运业提供了切实可行的深度脱碳方案 。

面临挑战与突破之策

（一）技术瓶颈：攻克难题求发展

尽管清洁能源发展取得了显著成就，但在技术层面仍面临诸多瓶颈。储能技术便是其中之一，风能和太阳能等清洁能源具有间歇性和波动性的特点，这使得电力供应的稳定性和可靠性受到影响。例如，太阳能在夜晚或阴天时发电能力大幅下降，风能则会因风力大小的变化而产生波动。此时，储能技术就显得尤为关键，它可以在能源生产过剩时储存多余的电能，在能源供应不足时释放储存的电能，起到调节电力供需平衡的作用 。然而，目前的储能技术还存在能量密度低、成本高、寿命短等问题，限制了清洁能源的大规模高效利用 。以常见的锂离子电池为例，其能量密度难以满足长时间、大容量的储能需求，且成本较高，大规模应用面临一定困难 。

能源转化效率也是清洁能源发展需要突破的技术难题。在太阳能光伏发电中，目前的光伏电池转换效率普遍在 20% - 25% 左右，大部分太阳能无法被有效转化为电能 ，造成了能源的浪费。在风力发电中，风机的风能捕获效率和能量转换效率也有待进一步提高，以降低发电成本，提高风电的竞争力 。

为了攻克这些技术瓶颈，加大科研投入是关键。政府和企业应增加对清洁能源技术研发的资金支持，鼓励科研机构和高校开展相关研究，建立产学研用协同创新机制，加速科技成果转化 。例如，我国设立了国家自然科学基金、国家重点研发计划等科研项目，支持清洁能源技术的基础研究和关键技术攻关 。加强国际合作也是突破技术瓶颈的重要途径，通过与其他国家分享技术经验、共同开展研发项目，可以充分利用全球资源，加快技术创新的步伐 。如我国与德国在能源存储技术领域开展合作，共同探索新型储能材料和技术，取得了一系列重要成果 。

（二）成本困境：降本增效谋出路

清洁能源的前期建设成本较高，这是制约其大规模推广应用的重要因素之一。以太阳能光伏发电项目为例，建设一座大型光伏电站需要投入大量资金用于购买光伏组件、逆变器、支架等设备，以及进行场地平整、电网接入等基础设施建设 。根据相关数据，建设 1 兆瓦的地面光伏电站，投资成本大约在 300 万 - 500 万元之间 ，这对于一些资金实力较弱的企业或地区来说，是一笔不小的开支。海上风电项目的建设成本更高，除了设备购置和安装费用外，还需要考虑海上施工的特殊条件，如恶劣的海洋环境、复杂的地质条件等，这使得海上风电的单位千瓦建设成本比陆上风电高出 30% - 50% 。

不过，随着技术的进步和产业规模的扩大，清洁能源的成本正在逐渐降低。一方面，技术创新推动了清洁能源设备的性能提升和成本下降。例如，光伏产业通过不断研发新型光伏材料和制造工艺，提高了光伏电池的转换效率，降低了生产成本 。过去十年间，光伏组件的价格下降了 80% 以上 ，使得太阳能发电的成本竞争力不断增强。风力发电领域，风机的大型化、智能化发展趋势，提高了风能捕获效率和发电效率，降低了单位电量的发电成本 。另一方面，规模效应也在降低清洁能源成本方面发挥了重要作用。随着清洁能源产业规模的不断扩大，生产企业的采购成本、管理成本等得到分摊，进一步降低了产品价格 。我国作为全球最大的光伏组件生产国，通过规模化生产，使得光伏组件的生产成本大幅下降，在国际市场上具有很强的价格竞争力 。

（三）政策与市场：完善体系促前行

政策支持不足和市场机制不完善，也是清洁能源发展面临的挑战。在政策方面，一些国家和地区对清洁能源的支持政策不够稳定和持续，补贴政策存在退坡过快或补贴资金不到位等问题 ，影响了企业投资清洁能源项目的积极性。以我国为例，过去对风电和光伏发电实行补贴政策，在一定程度上推动了产业的快速发展 。但随着补贴退坡，部分企业面临成本上升、盈利困难的问题，影响了行业的可持续发展 。一些地区在清洁能源项目的审批、并网等环节存在手续繁琐、效率低下等问题，增加了企业的运营成本和时间成本 。

在市场机制方面，目前的电力市场机制还不能完全适应清洁能源的发展需求。清洁能源发电具有间歇性和波动性的特点，其电力供应与传统能源存在差异 ，但现有的电力调度和交易机制未能充分考虑这一特性，导致清洁能源在电力市场中的消纳面临困难 。例如，在一些地区，由于电网调度灵活性不足，无法有效平衡清洁能源发电的波动，出现了 “弃风弃光” 现象 ，造成了能源资源的浪费。绿色电力市场发展相对滞后，缺乏完善的绿色电力认证和交易体系，使得清洁能源的环境价值无法得到充分体现和补偿 ，影响了清洁能源的市场竞争力 。

为了推动清洁能源的持续健康发展，完善政策体系和市场机制至关重要。政府应制定稳定、长期的清洁能源支持政策，加大对清洁能源研发、生产、应用等环节的支持力度 ，如提供税收优惠、贷款贴息等政策措施，降低企业成本 。要简化清洁能源项目的审批流程，提高并网效率，为清洁能源发展创造良好的政策环境 。在市场机制方面，要加快构建适应清洁能源发展的电力市场体系，完善电力调度和交易机制，提高电网对清洁能源的消纳能力 。例如，通过建立电力现货市场，实现电力的实时交易和价格的实时调整，引导清洁能源的合理生产和消费 。积极培育和发展绿色电力市场，建立健全绿色电力认证和交易体系，让清洁能源的环境价值得到合理回报 ，激发市场主体参与清洁能源发展的积极性 。

携手奔赴绿色未来

清洁能源的发展，关乎人类的未来，它不仅是解决能源问题的关键，更是守护地球家园的希望之光 。每一次清洁能源技术的突破，每一个清洁能源项目的成功落地，都让我们离可持续发展的目标更近一步 。

作为个人，我们可以从日常生活的点滴做起，践行绿色生活方式。比如，选择使用清洁能源设备，购买新能源汽车，减少能源消耗，为清洁能源的推广应用贡献自己的一份力量 。企业则应积极承担社会责任，加大在清洁能源领域的投资和研发力度，推动清洁能源技术的创新和应用，参与清洁能源项目的建设和运营 。社会各界也应加强对清洁能源的宣传和教育，提高公众对清洁能源的认识和理解，营造支持清洁能源发展的良好氛围 。

让我们携手共进，以实际行动支持清洁能源发展，共同迎接一个更加绿色、美好的未来 ！