“十四五”时期武汉新能源发展路径探索

聂思芹，邓 锐

（江汉大学 1.教育学院；2.地方高校发展与评估研究中心，湖北 武汉 430056）

收稿日期：2020-03-08

作者简介：聂思芹，女，湖北武汉人，助教，硕士。研究方向：高等教育管理研究。

能源是人类生存的重要物质保障，也是经济持续、健康发展的重要引擎。随着全球社会经济的快速发展，能源供求矛盾日益突出，温室效应和环境污染日趋严重。据《BP 世界能源统计2008》的数据表明，全球石油将在40 多年时间内枯竭，天然气将在60 年内用光，煤炭也只可供应133 年。此外，人类大量使用煤、石油矿物燃料，成为全球变暖的主要原因。酸雨、土地沙漠化、水资源的污染等一系列严重的生态问题均由化石能源的大量使用所造成。正因为传统化石能源日趋枯竭及其环境、气候问题的凸显，使得新能源的开发利用成为能源发展的主旋律。“十四五”时期，武汉将步入工业化中后期，经济将长期保持高速发展，对能源有巨大的需求。鉴于传统化石能源的不可持续性，“十四五”时期，武汉应重点培育和发展新能源，抢占经济发展的制高点，才能在激烈的竞争中获得一席之地。

一、“十四五”时期武汉可利用新能源情况

新能源通常指太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、核聚变能和氢气等。根据武汉市资源要素的禀赋特征、潜在的市场需求和相关产业条件，“十四五”时期，武汉应重点发展以生物质能、太阳能、风能为主的新能源。

（一）生物质能

武汉地处江汉平原东部，农作物品种多，生物质能丰富。据统计，生物质能是武汉四大能源之一，它约占其中的七分之一，武汉每年通过武汉“1+8”城市圈的农业废弃物的再利用就可以节约1000 万吨左右的标准煤[1]。 “十四五”时期，武汉生物质能的利用形式主要有以下几种：

1.秸秆煤。秸秆煤指的是通过压缩技术，将废弃的粮棉等秸秆压缩成密度较高的块状物，这样体积仅有原来的五分之一，不仅燃烧性能更强，运输费用也大大降低。[2]秸秆煤可以代替煤炭，用于供暖、发电、日常生活等，对生态环境的污染可以大大降低。

2.生物液体燃料。武汉油料作物品种丰富，产量高，可以利用玉米、大豆、油菜、棉籽等生物原料制造生物乙醇。此外，还可以充分利用动物油脂、地沟油、煎炸油等餐饮废油制造生物柴油，这样可以实现变废为宝，实现对化石能源的良好补充。

3.沼气。在农户和大型养殖项目集中地区，可以建立沼气池，将人畜粪便、农作物废弃物等充分利用，制取沼气，这能满足当地农户的日常用气的需要，减少农户因为燃烧秸秆导致的雾霾等环境污染，也利于改善周围的环境卫生。

4.垃圾发电。城市每天都会产生大量的垃圾，当前，大部分垃圾都被堆放和填埋，导致许多城市出现被垃圾围困的局面。垃圾发电是通过建立密闭内循环系统，将生活垃圾、医药垃圾等进行热解，转化成可燃气体，实现了垃圾的无害化、减量化、资源化的处理。这既解决了垃圾处理的难题，降低垃圾处理费用，缓解城市土地紧张的局面，也开辟了能源获取的新渠道。据统计，2012 年，汉口北垃圾焚烧厂发电约2.68 亿千瓦时，相当于节约了9100 吨标准煤。[3]

（二）太阳能

太阳能的优点主要有以下四点：首先，它属于可再生能源，可谓是取之不尽，用之不竭。其次，它十分清洁、环保。太阳能在利用过程中无环境污染、无噪声污染等问题。再次，它的利用不受地域的限制，可以实现随处利用。最后，它的建设周期短，运行成本较低。

武汉属于太阳能较为丰富的地区，年平均日照时数在1 400～2000 小时左右，年太阳辐射总量4180～5016 MJ/m2。[4]武汉太阳能的利用可以从两个方面着手：一方面是太阳能热水器。太阳能热水器是目前利用太阳能较为成熟的一种利用方式。据统计，1 平方米的太阳能热水器相当于120千克的标准煤产生的热量。截止2015 年，武汉市有约1 千万人口，按照每人安装0.5 平方米的太阳能热水器，武汉居民安装率40%计算，全市每年可节约24 万吨的标准煤。另一方面是分布式光伏发电。分布式光伏发电指的是在用户场地附近建设，运行方式以用户侧自发自用、多余电量上网，且在配电系统平衡调节为特征的光伏发电设施。武汉的分布式光伏发电项目可以选择在空间较大的农村地区，这样可以缓解农村地区用电紧张状况，实现农村地区用电的自给自足，对于剩余的电量，可以通过电网输送到城区，这样可以降低燃煤发电的规模和比例。

（三）风能

虽然武汉属于第三类风区，与第一、二类风区还有较大的差距，但是风能也有较大的开发价值。武汉处于江汉平原东部，既有大别山、桐柏山交接低凹南下的冷空气通道，又有鄂东沿江喇叭口的出口，风能较为丰富。武汉风能不同月份存在不均衡现象，存在“两峰两谷”，“两峰”主要在3～4月、7月，“两谷”主要在6月、9～10 月。高峰期，风速在7.0～8.1m/s 之间；低谷期，风速在5.4～5.9m/s 之间。[5]2015 年，武汉市资源和规划局组织相关部门与法国Aria 等机构组成课题组，开展《武汉市城市风环境研究》的研究工作，开展武汉市风道规划，旨在为城市“引风”，这为武汉的风能利用创造了良好的条件。

由于武汉市风能季节性较强，缺乏均衡性，因此，采用风光互补的新能源路灯是利用风能的最好途径。这种利用方式可以把风能和太阳能的利用有机结合在一起，互补性强，稳定性高；此外，这种利用方式适应性和实用性强，一次性投入，可以持续性产出，故障率低，使用寿命长；最后，这种利用方式不对环境产生任何污染。

二、当前武汉新能源发展存在的问题

（一）核心技术缺乏

虽然目前我国风电装机规模和太阳能光伏发电均位居世界第一，但由于我国尚未掌握新能源核心技术，导致许多核心技术和设备都是依靠进口。发达国家基于保持其在国际竞争中的优势地位，往往控制前沿技术的出口，给我国引进核心技术设置壁垒，导致我国无法引进最新技术。由于核心技术引进的成本高，加之技术也并非最先进的技术，导致我国新能源产业运营成本居高不下，投入到技术研发的经费捉襟见肘，这反过来又加重了我国对国外核心技术的依赖，使我国陷入“引进—落后—再引进”的恶性循环。据世界银行相关报告显示，在降低工业领域能耗的60 多项核心技术中，有七成不被中国掌握，而引进、使用这些新能源技术需要支付高昂的知识产权费用。据专业人士预测，到2020 年，美国政府通过非传统油气行业的专利使用相关收入将超过1100亿美元，而中国将是这笔费用的最大贡献者[6]。高昂的核心技术使用费，导致我国新能源产品的价格居高不下，严重削弱了新能源产品的市场竞争力，制约了我国新能源产业的发展。

武汉在新能源发展中也存在类似问题，以风电产业为例，虽然武汉国测诺德新能源有限公司掌握了两叶片风机制造技术和三叶片风机制造技术的风机制造技术、武汉云鹤齿轮传动有限公司在齿轮箱制造方面独树一帜、武汉数字工程研究所在风机电控系统方面十分擅长，但是扭力板、法兰、轴承座等关键零部件依然需要从国外引进。

（二）资金支持力度不够

新能源属于资本密集型产业，发展新能源产业，前期需要投入大量的资金，加之新能源的成本比较高，盈利空间较低，许多银行对新能源产业发放贷款的意愿不足，导致许多投资者望而却步。据统计，在忽略应对气候变化成本和环境的情况下，我国火力发电每千瓦时的成本仅为0.32元，而光伏发电、风力发电的每千瓦时发电成本分别在0.63-1.18 元、0.43-0.56 元。[7]这说明新能源在价格方面处于劣势地位，理性的消费者往往会选择购买价格低的传统化石能源，而不会购买价格较高的新能源。因此，大力发展新能源，政府必须要对新能源产业发展进行稳定、持续的资金支持，建立长效的投资和融资渠道。

武汉发展新能源面临的资金问题更为突出，具体表现在两个方面：一方面，武汉用工成本高。由于武汉的工资水平比东部沿海城市要低一些，对工人的吸引力较差，人员的流动率较大，企业要花大量的人力和财力进行员工的招聘、培训，造成企业用工成本长期居高不下；另一方面，武汉新能源企业融资较为困难。虽然武汉市政府在2014 年就制定了《武汉市战略性新兴产业发展引导基金管理暂行办法》，明确指出要对新能源的发展进行引导，但对新能源产业发展的激励政策还不够完善，相应的资金投入还不够，导致新能源产业发展缓慢，产业化程度低。

（三）高端复合型人才匮乏

由于新能源产业涵盖的领域较多，学科跨度大，对从业的专业人才要求高，加之国外一直实行人才封闭和技术保密的策略，导致我国新能源相关的高端复合型人才匮乏问题特别突出。根据新兴产业人才发展规律，产业人才队伍的培养和人才梯队的形成，至少要经过20—30 年。由于我国新能源产业发展起步较晚，虽然在新能源方面有一批人才，但是许多从业人员是从其他行业调入新能源产业，他们的理论和技术基础较差，导致新能源产业人才结构极不合理，表现在中初级人才较多，高级复合型人才匮乏。

虽然武汉市属于我国科教最发达的城市之一，文化教育水平领先于经济发展水平，但是在新能源产业人才培养方面却比较滞后。目前，武汉有较多理工科大学培养新能源相关人才, 但相关高校在专业设置方面却滞后于市场需求，他们培养的人才侧重于中低层次人才，对于高端复合型人才培养较少，满足不了市场的需求。随着传统能源的枯竭和新能源向纵深化发展，新能源相关高端复合型人才的争夺将日趋激烈。如何引进、培养新能源相关高端复合型人才，将是“十四五”时期武汉发展新能源面临的一个重要课题。

三、“十四五”时期武汉新能源发展的对策

（一）加大对核心技术的研发力度

新能源革命全面爆发的一个临界点和重要标志在于新能源使用成本接近传统能源成本。虽然目前新能源使用成本还远远高于传统能源成本，但是随着技术进步，新能源使用成本正逐年下降，一旦新能源使用成本低于传统能源成本，新能源革命将全面爆发。[8]新能源使用成本的下降，很大程度上依赖核心技术掌握的程度，因为核心技术能够提高新能源的利用效率，降低因引进国外核心技术而支付的专利费用，从而降低新能源的整体运营成本，降低新能源的使用价格。武汉加大新能源核心技术的研发力度具体可以从以下三个方面着手：首先，要建立核心技术研发联盟。由于新能源核心技术的研发是一个系统、庞大的工程，并不是一个企业或一所高校单打独斗就能获得的，必须建立核心技术研发联盟，该联盟应该聚集新能源企业和理工科高校，集思广益，跟踪国内外技术发展的前沿问题，共同攻克新能源利用中面临的核心技术和关键问题，研发出的核心技术由企业共同分享，促进新能源技术水平的整体提升。其次，要加强新能源技术的国际合作。当前，巴西在生物质能利用方面独树一帜，德国在太阳能利用方面处于世界领先地位，美国在风能利用方面积累了很多经验。武汉应与这些国家加强在新能源领域方面的国际合作，在与这些国家合作过程中，利于我国对新能源核心技术的消化、吸收，实现核心技术由依赖国外进口向自主研发的重要转变，利于武汉在新能源领域的健康、持续发展。最后，鼓励武汉市新能源企业开展海外并购。武汉市新能源企业通过海外并购，可以提高武汉市新能源企业的国际地位，获得一批新能源方面的核心技术，降低核心技术研发的时间和成本，利于及时将核心技术转化为生产力，在新能源的市场竞争中抢占先机。

（二）增强对新能源产业的政策扶持

新能源属于资本密集型产业，建设初期投资大，成本高，风险大，回报周期长，导致很多金融机构、企业对此望而却步。与传统化石能源的高污染、高危害相比，新能源有与生俱来的环境友好性，且取之不尽，用之不竭，对武汉市的长远发展具有战略意义。因此，虽然新能源发展的成本高，但是理应对其进行政策扶持。武汉市对新能源产业的政策扶持可以从以下三方面着手：首先，充分发挥税收政策的作用。对于新能源产品，税收应实行低税率，甚至零税率，对其实行减免、即征即返、部分返还、全额返还等税收政策。相反，对于高污染、高能耗的传统化石能源产品，基于其对环境的污染和破坏，应课以重税。其次，加大对新能源的补贴力度。对新能源产业进行补贴是国外的通行做法，1997—2002 年，瑞典对该国生物质能热电联产项目的投资提供25%的补贴。英国为海上风电项目提供的补贴高达40%。[9]武汉市政府可以对沼气池建设、太阳能热水器、电动汽车等新能源产品加大补贴力度，提高市民对新能源产品的认知度和使用新能源产品的积极性。最后，加大银行对新能源产业的扶持力度。武汉市政府可以充分利用国家政策性银行的资源，为新能源产业发展提供低息或无息贷款、优先贷款、延长贷款周期等贷款方式，使新能源产业贷款得到保障。此外，针对商业银行强调的盈利、流动、安全的特性，对贷款审批十分苛刻，武汉市政府可以为新能源产业发展提供担保和贴息，拓宽新能源企业的贷款渠道。

（三）加大对高端复合型人才的培养与引进

高端复合型人才对于新能源产业的发展具有不可或缺的作用。武汉市对于新能源高端复合型人才的培养和引进主要可以从以下三个方面着手：首先，高校要增设新能源专业，构建新能源人才本硕博一体化培养体系。通过设立新能源专业，可以加快新能源人才培养的步伐；构建新能源本硕博一体化培养体系，可以为新能源产业发展培养创新人才、专业领军人才和高级管理人才。2009 年，华中科技大学在国家商务部和教育部的支持下，投资2000 万欧元设立中欧清洁与可再生能源学院，致力于清洁能源和生物能源等专业人才的培养，[10]为武汉新能源高端人才的培养奠定了坚实的基础。其次，加强校企合作，共同培养新能源人才。武汉市政府应鼓励高校与新能源企业合作，利用各自的优势，构建“订单式”人才培养机制，共同制定人才培养方案，联合培养新能源人才。高校应不唯学历和资历，聘请企业经验丰富的高级人才为学生授课，增强学生的实践动手能力。企业应加强员工的职业技术培训，定期组织员工去高校学习理论知识，了解新能源发展的前沿问题，提高员工的理论水平，只有这样才能提高新能源人才的针对性和适应性。最后，在全球范围内招才引智。武汉市政府可以将新能源高端复合型人才的引进纳入该市引进高层次人才的计划当中，通过政府的实力来吸引高端复合型人才来武汉工作。此外，对于难以引进的人才，也可以采用柔性聘用，即“不求所有，但求所用”，盘活人才资源，形成高端人才的集聚效应，助力该市新能源产业又好又快发展。

“十四五”时期是武汉新能源产业发展的关键期和机遇期，既有中部崛起、“两型社会”的综合配套改革实验区、国家自主创新示范区、国家综合高新技术产业基地四大国家战略的政策支持，也有“武汉1+8 城市圈”为武汉提供的自然资源和产业条件。武汉应该在“十四五”时期好好把握这一契机，克服新能源产业发展中遇到的问题，促进该市新能源产业的飞速发展。