1.水力发电

水力发电就是利用工程措施将天然水能转换为电能的过程，是水能利用的基本方式，简单来说就是利用河流、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处，将其中所含的位能转换成动能，再借发电机转换成电能的过程。其优点是不消耗燃料，不污染环境，水能可由降水不断补充，机电设备简单，操作灵活方便，但一般投资大，施工周期长，有时还会造成一定的淹没损失。水力发电常与防洪、灌溉、航运等相结合，进行综合利用，在我国能源中具有重要位置。

2004年9月我国水电总装机容量突破1亿kW大关，一跃成为世界上最大的水力发电国家。根据2014—2017年《REN21再生能源全球状态报告》的统计，2017年全球水力发电装机容量达到1 096 GW，水力发电最多的国家是中国，占全球总量的28%，其次是巴西、美国、加拿大、俄罗斯和印度。估计2016年全球水力发电量为4 022.9 TWh，比2015年增加了3.2%。全球抽水蓄能电站估计为150 GW，增幅约为6.4 GW。同时我国建有世界上最大的水力发电站——三峡水电站。水力发电装机容量最多的国家、全球常规十大水电站如表4-7、表4-8所示。

表4-7　水力发电装机容量最多的国家　（单位：GW）

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表4-8　全球常规十大水电站　（单位：MW）

我国是世界上水能资源最丰富的国家之一，大力开发水电能源符合我国可持续发展战略，可以缓解我国人口众多资源短缺的现状。因此，水力发电的发展趋势必然受到人们的广泛关注。近年来，国家投资建设了一大批基础设施，我们要牢牢抓住这不可多得的历史机遇，加速完成项目的前期准备工作，争取新开工一批水电建设项目，让其成为我国经济发展的新增长点。我国的水能资源主要分布在西南地区，但目前这些地区的开发率仅为8%左右。随着西部大开发战略的实施，西电东输工程必将激活西部丰富的水力资源，发挥西部各省的地区优势，促进我国水电事业的发展，从而改善我国的电力结构，满足当地经济发展对电力的需求，促进能源的平衡与优化配置。因此，我国在水力发电领域仍有巨大潜力及发展驱动力。

2.风电场发电

在新能源发展进程中，风电凭借着其建设周期短、环境要求低、储量丰富、利用率较高等特点在世界各国得到了持续快速的发展。由于风力发电是低排放、低污染的低碳电力发展模式，因此将其作为电能可持续发展的重要战略选择之一。随着近年来风电技术的不断提高，世界各国的风电并网容量也在不断扩大。各个国家对风力发电的重视在不断提升，全球的风电装机容量在近几年中得到了显著的提高。我国可开发的陆地和海洋风能资源大约分别为253 GW和750 GW。年平均风速达6 m／s以上的内陆地区约占全国总面积的1%，仅次于美国和俄罗斯，居世界第三位。同时中国也迫切地需要一个无须进口且具有清洁、可靠、易于安装等特点的技术来实现电力的发展，因此，风力发电技术成为满足这些条件的不二选择。

根据《BP世界能源统计年鉴》2017年6月的报告，2016年全球风电场年增长15.6%，发电量为959.5 TWh，其中发电量最多的国家是中国，中国于2016年超过美国，年增长39.4%，发电量为241.0 TWh，占全球总量的25.1%，同时，中国也拥有世界最大的陆地风电场——甘肃酒泉风电基地。风力发电厂最多的国家、世界上十大陆地风电场如表4-9、表4-10所示。

表4-9　风力发电厂最多的国家　（单位：TWh）

表4-10　世界上十大陆地风电场　（单位：MW）(www.daowen.com)

近年来，在风电机组的设计和关键部件生产制造方面，我国的自主设计能力有所提高。通过技术引进、消化吸收、联合设计和自主研发等手段，打破了国外对兆瓦级机组设计制造技术的垄断。并且在引进技术基础上自主创新，开发出了适应中国风资源和气候特征的1.5 MW和2 MW低温型、高原型及超低风速型风电机组。同时，中国技术仍在发展进步，生产技术及控制技术将继续不断完善。

3.太阳能光伏发电

太阳能发电分为光热发电和光伏发电。论销量、发展速度和发展前景，光热发电都赶不上光伏发电，且光伏发电较为普及，所以我们常说的太阳能发电往往指的就是太阳能光伏发电。太阳能光伏发电产业是20世纪80年代以来世界上增长最快的高新技术产业之一。中国光伏发电产业于20世纪70年代起步，90年代中期进入稳步发展时期。太阳能光伏电池及组件产量逐年稳步增加。经过30多年的努力，已迎来了快速发展的新阶段。在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下，我国光伏发电产业迅猛发展。近年来，随着科研能力的提升和对光伏发电的深入认识，在国际光伏市场的巨大潜力推动下，我国光伏产业正以每年30%的速度增长，2005年光伏电池生产能力已达200 MW以上，实验室光伏电池的效率已达21%，可商业化光伏组件效率达14%—15%，太阳能光伏电池成本随之逐年大幅度下降，这对国内太阳能光伏产业走向壮大与成熟起到了决定作用。

“十二五”时期我国新增太阳能光伏电站装机容量约1 000万kW，太阳能光热发电装机容量100万kW，分布式光伏发电系统约1 000万kW，光伏电站投资按平均每千瓦1万元测算，分布式光伏系统按每千瓦1.5万元测算，总投资需求约2 500亿元。在2010年时，全球太阳能光伏电池年产量1 600万kW，其中我国年产量1 000万kW。而到2010年，全球光伏发电总装机容量超过4 000万kW，主要应用市场在德国、西班牙、日本、意大利，其中德国2010年新增装机容量700万kW。不过，我国太阳能资源十分丰富，适宜太阳能发电的国土面积和建筑物受光面积也很大，其中，青藏高原、黄土高原、冀北地区、内蒙古高原等太阳能资源丰富地区占到陆地国土面积的三分之二，具有大规模开发利用太阳能的资源潜力。

太阳能资源丰富、分布广泛，是21世纪最具发展潜力的可再生能源。随着全球能源短缺和环境污染等问题日益突出，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。在此背景下，全球光伏发电产业增长迅猛，产业规模不断扩大，产品成本持续下降。我国光伏发电产业也得到迅速发展，已成为我国为数不多的、可以同步参与国际竞争并有望达到国际领先水平的行业。崛起了以尚德电力、英利绿色能源、江西赛维LDK、保利协鑫为代表的一批著名企业和以江苏、河北、四川、江西四大光伏强省为代表的一批产业基地。因此，企业以往以“年度”为单位进行战略以及策略调整的传统做法，在行业快速变化的今天显得有些力不从心甚至被动。所以，企业以“月度”为单位，根据行业最新发展动向适时进行策略乃至战略调整的经营手段，正日益受到许多大型企业管理者尤其是外资企业管理层的高度重视。太阳能发电最多的国家见表4-11。

表4-11　太阳能发电最多的国家　（单位：TWh）

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4.生物质能发电

生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物；生物质能则是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。生物质能源作为一种洁净而又可再生的能源，是唯一可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其他化工原料或者产品的碳资源。据估计，全世界每年由光合作用而固定的碳达2×1011吨，含能量达3×1018千焦，可开发的能源约相当于全世界每年消耗能量的10倍；生成的可利用干生物质约为1 700亿吨，而目前将其作为能源来利用的仅为13亿吨，约占其总产量的0.76%，资源开发利用潜力巨大。

生物质能发电技术是以生物质及其加工转化成的固体、液体、气体为燃料的热力发电技术，其发电机可以根据燃料的不同、温度的高低、功率的大小分别采用煤气发动机、斯特林发动机、燃气轮机和汽轮机等。

根据国家可再生能源中心统计，2015年中国生物质能发电累计装机容量为1.031×104MW，占全部发电装机容量的0.68%。2015年全年生物质能累计发电量为5 270×104MWh，其中，农林生物质直接燃烧发电2 700×104MWh，垃圾焚烧发电2 400×104MWh，沼气发电170×104MWh。生物质能发电平均利用时间指生物质能发电装置按照发电量折合全年满负荷运行时间。2015年生物质能发电平均利用时间为5 350 h。

生物质能发电是目前总体技术最成熟、发展规模最大的现代化生物质利用技术。生物质能发电技术的推广应用符合国家能源战略多元化和发展绿色低碳经济的需求，对于推动我国生物质资源规模化、高效清洁利用具有重大的作用。在众多的新能源和可再生能源中，生物质能源的规模化开发无疑是一项现实可行的选择。为此，国家相继出台的一系列促进生物质能产业发展的政策措施，为生物质能产业营造了良好的宏观政策环境，国有大型企业和跨国公司等大型企业也积极参与进来，极大地促进了产业的发展。生物质能的开发利用迎来了前所未有的历史机遇，这将全面促进中国生物质能产业的发展。