摘 要:新能源开发利用是世界能源转型的必然趋势。党的二十大报告指出，要“深入推进能源革命，加强煤炭清洁高效利用，加大油气资源勘探开发和增储上产力度，加快规划建设新型能源体系，统筹水电开发和生态保护，积极安全有序发展核电，加强能源产供储销体系建设，确保能源安全”，为新能源产业高质量发展指明了前进方向。近年来，我国新能源产业发展迅速，规模不断扩大，行业发展前景广阔，但在统筹规划、能源消纳、技术创新、设备回收等方面面临突出问题和挑战。为此，必须从战略高度出发，由国家层面制定战略规划和实施方案，各地各部门积极贯彻、密切配合，合理、有序地推动新能源产业良性发展。
关键词:新能源产业 “双碳”目标 技术瓶颈
【中图分类号】X24 【文献标识码】A
能源是人类生存和发展的重要物质基础，能源转型则是当今国际社会关注的焦点问题。从薪柴时代到煤炭时代再到油气时代，人类社会的发展一直伴随着能源的更替转型。现今，出于气候治理和环境治理的需要，人类对能源的利用已逐步从传统能源转向新能源，人类社会也势必会随之进入新能源时代。根据全国科学技术名词审定委员会的定义，新能源是指在新技术基础上，系统开发利用的可再生能源，如太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能、核能等。自我国于2020年提出“碳达峰碳中和”（“双碳”）目标以来，为了推动传统能源向新能源的有效转型，有关部门出台和实施了一系列促进新能源发展的政策和举措。现阶段，尽管新能源产业发展迅速，但仍然面临着统筹规划不够、消纳受限、核心技术不足、设备回收产业化水平低等瓶颈，亟待深入探究相关问题根源，探寻相应的治理对策，以期助力新能源产业高质量发展。
新能源产业发展现状与前景
近年来，为贯彻落实“双碳”目标，全国上下统筹能源安全供应和绿色低碳发展，促进了我国新能源产业的快速发展。从发电量来看，《中国电力行业年度发展报告2023》显示，2022年，全国非化石能源发电量3.1万亿千瓦时，比上年增长8.6%，占总发电量比重36.2%。其中，风电、光伏发电量首次突破1万亿千瓦时，达到1.19万亿千瓦时，较2021年增加2073亿千瓦时，同比增长21%，占全社会用电量的13.8%，同比提高2个百分点，接近全国城乡居民生活用电量。[1]从装机容量来看，根据中国电力企业联合会发布的《全国电力供需形势分析预测报告》，2022年非化石能源发电装机容量突破12亿千瓦，同比增长13.8%，占总装机容量的49.6%。其中，水电4.1亿千瓦，核电5553万千瓦，并网风电3.65亿千瓦（陆上风电3.35亿千瓦、海上风电3046万千瓦），并网太阳能发电3.9亿千瓦。
从行业发展前景来看，新能源产业具有很大的潜在市场，可以产生显著的经济、社会和环境效应。在经济方面，新能源开发过程涉及的产业众多，能够带动产业链上相关产业的发展，进而形成一个规模庞大的产业集群，成为经济发展的一个重要支撑和增长点。在社会方面，新能源产业在发展过程中能够创造大量的就业岗位，促进社会的稳定和谐发展。在环境方面，大部分新能源具有清洁能源的属性，新能源的大规模利用能够有效减少污染物排放和碳排放，在很大程度上缓解环境压力。
综上，我国新能源产业发展迅速，能够产生良好的经济、社会和环境效益，但随着新能源产业规模的不断扩大，其在统筹规划、能源消纳、技术创新、设备回收等方面的问题也逐渐显现出来，制约着我国新能源产业的高质量发展。
新能源产业发展面临的瓶颈与挑战
产业发展规划不完善
目前为止，国家层面在新能源产业总体发展方面的统筹规划尚显不足，新能源市场建设缺乏合理规划，以至于出现了无序化竞争、骗取补贴、多头管理、产业链不均衡等问题。
第一，新能源产业存在无序化竞争，产能过剩风险值得警惕。近年来，中央政府对新能源关注度大幅提升，有关部门发布了一系列推动新能源产业发展的政策文件与指导意见，引致地方政府和企业大规模投资新能源产业，一系列相关新项目纷纷落地，一时间出现了“一哄而上、混乱发展”的局面。很多新成立的企业和“半路出家”的老企业均转战到新能源领域，而大多数新能源产业沿用的是过去加工贸易的传统运营模式，产业主要集中在加工制造环节，一旦市场出现波动、国际经济形势恶化而导致其出口受限时，就容易出现产能过剩问题[2]。以光伏行业为例，2005年我国仅有3家多晶硅*生产企业；2012年，国内光伏电池和组件厂商已有600多家[3]。在2008年全球金融危机及反倾销反补贴调查的影响下，光伏相关企业出口受限，从而在2011年出现了一次较为严重的产能过剩危机，当时大部分光伏企业停工停产，中小企业大量倒闭。近年来，虽然国际形势有所转变，但仍存在很大的产能过剩风险。据不完全统计，2022年初至2023年4月底，我国光伏产业链规划扩产项目超过460个。[4]如果以2024年底为期限，我国光伏行业的产能可能提前透支了5—6年的实际需求。即使包括我国在内的全球光伏装机量再迅猛上升，也可能无法支撑目前我们所观察到的庞大产能，加之储能、电网消纳等一系列现实问题的客观存在，光伏产业的产能过剩风险不容小觑。
第二，骗取补贴、“跑马圈地”等问题频发。新能源产业的迅速发展为地区经济增长提供了重要动能，在“晋升锦标赛”的作用下，地方政府发展新能源产业的积极性较高，给予了新能源产业大量补贴。这样，就吸引了一些低质企业进入新能源产业，甚至引发了一些骗取补贴的乱象[5]。以新能源汽车为例，一些企业就曾通过组装式造车，即从车身生产厂家购买车身，组装外购的电池“生产”出新能源汽车，借此获取补贴后再拆下电池将其重复利用来循环申请财政补贴。财政部曾在2016年曝光了套取国家财政补贴的五家新能源汽车企业，涉案金额超过19亿元。还有一些车企尽管挂牌新能源汽车研究基地，但其生产的新能源汽车仅在车展时亮相，而从未进行过量产，却套取了国家的天价科研经费，极大地打击了真正开展研发的企业的积极性。另外，新能源产业持续高热也引致各路资本“跑马圈地”的不理性行为。以光伏产业为例，有报道称，2021年6月，国家能源局启动整县（市、区）推进屋顶分布式光伏开发试点申报后，央企、国企以及大的民营光伏企业闻风而动，与众多县市签订合作协议，一些地方以建设光伏产业园的名义大量征地，最终却出现“圈而不建”“拿到钱就跑路”或行业垄断等现象。以上行业乱象的本质是无序扩张、竭泽而渔，不仅有悖于国家的政策导向，更不利于新能源产业的健康发展。
第三，管理部门职能交叉，相互沟通不畅，管理权责不明。从管理机制来看，国家能源局、科技部、工业和信息化部等部门对新能源产业均具有管理权。虽然国家能源局主管新能源发展，负责制定相关的发展规划、出台重大政策，但相关项目的审批权则由国家发改委掌握，财政部、科技部、工信部、国土资源部等部门也具有不同程度的政策制定和管理权。这种多方管理机制容易导致职责不明确、办事效率低下、行政资源浪费及政策法规执行困难等问题。比如，在目前的电力监管体系中，国家发改委负责电力行业的定价、准入、项目审批、标准制定等工作，国资委与财政部负责管理电力企业的国有资产，使得我国电力监管体系存在“多头管理、职能分散”的困境[6]。
第四，产业链发展布局不协调，制约上中下游企业协同发展。在我国新能源产业迅速发展的过程中，尽管形成了较长的产业链，但产业链不平衡问题逐渐凸显。以光伏产业链为例，其上游主要是硅料、硅片等原材料制造业，中游为光伏电池制造业，下游则是光伏组件制造业，并延伸至光伏发电系统，最终对接光伏电站开发商。随着光伏产业的快速发展，硅片等原材料需求持续增长，引致其价格居高不下，上游相关企业利润丰厚。处于产业链中游的光伏电池相关企业也相继提价，给下游企业带来了较大压力，不少中小企业被迫停工停产，呈现“上游吃肉，下游吃土”的局面，不利于新能源上下游产业协同发展。更严重的是，一旦光伏组件价格超过光伏电站的盈利线，就会抑制光伏电站的新增建设，影响新能源产业发展乃至绿色低碳发展。
新能源电力利用率不高
近年来，我国新能源装机容量快速增长，但并网比例较低，反映出新能源电力利用率不高的问题。根据国家能源局发布的数据，2022年风电装机3.65亿千瓦，新增并网风电装机为3763万千瓦[7]，并网比例仅有10%左右，出现了大量弃风现象。
第一，新能源机组接入电力系统后，给电力系统稳定性带来挑战。目前，我国的新能源涉网性能标准偏低，频率、电压耐受能力有限，大规模并网可能导致系统惯性不足。在电力系统运行过程中，当电力需求突然增加时，会导致系统发电量小于用电量，系统会从同步发电机组涡轮和转轴中吸取部分动能保持稳定运行，从而导致系统频率下降。常规机组贡献系统惯性，系统频率相对稳定，而新能源发电机组并不贡献系统惯性，新能源接入后往往会导致在网同步常规机组数量减少，使得系统惯性减小，在波动增强时频率变化值有可能超出规定范围，从而影响电力系统稳定性。
第二，电力系统调度能力不足，新能源消纳形势严峻。新能源具有间歇性、随机性、波动性的特点。比如，光伏发电受制于昼夜变化及天气变化，风力发电受制于风力大小，均需要火电等进行调节，也就是说，在开发光电、风电时需要配以相应的调峰电源，以保持供电的稳定。然而，火电机组作为调峰电源时，成本较高且效率较低，同时灵活性改造不足，调峰能力有限，常常导致电力系统调度能力不足，无法为新能源发展服务。随着新能源迅速发展，并网规模将逐步增大，新能源消纳形势日益严峻。
第三，电网配套建设不足，制约新能源电力输送。当前，我国的新能源发电项目规划和配套送出工程建设节奏不相匹配。相对于新能源项目建设，送出工程的建设周期更长，且需要协调送受两端的利益及网架构建，常常落后于新能源项目建设，导致电力系统部分网架薄弱，制约了新能源的安全可靠外送，导致局部地区、局部时段弃风弃光问题频发[8]。
自主创新能力不足
新能源产业是新兴的技术密集型产业，核心技术是新能源产业发展的基石。现阶段，我国新能源产业技术领域存在自主创新能力弱、核心技术不足的问题，制约着新能源产业高质量发展。
第一，核心技术研发缺乏动力，产品关键部件高度依赖国外进口。新能源产业享受的财政补贴主要限于成本侧，核心技术研发活动所获得的补贴明显不足，导致相关技术研发活动缺乏足够的激励，不利于核心技术的突破。并且，因为研发结果的不确定性较大，而直接购买机器设备的风险更小、相对成本更低，所以大部分相关企业会选择直接从国外购买机器设备。例如，光伏装备制造业中的电池生产设备、风电装备制造业兆瓦级以上风机的核心配件均需要从国外进口，久而久之制约了新能源产业的自主发展。
第二，优秀科技人才匮乏，新能源产业自主创新能力偏弱。我国的人才培养以高等教育为主要渠道，但全国开设“新能源科学与工程”专业的高等院校不多，培养的人才数量无法满足新能源行业的实际需求，且目前培养的人才与市场需求之间存在着结构性矛盾，新能源基础研发缺乏高素质科技人才。再者，新能源产业是新兴产业，而专业人才的培养需要时间，人才培养的速度赶不上新能源产业发展的速度。另外，大部分高校还没有在新能源领域形成系统的“本科—硕士—博士”的人才梯队培养模式，相关领域的关键人才尚需要借助国外院校和研究机构的力量培养。人才问题导致我国新能源产业难以构建起强大的技术研发架构，自主创新能力与发达国家相比有很大差距。
风光设备回收利用产业化水平低
近年来，风电和光伏发电逐渐成为我国新能源产业领域的两大主力军，装机规模持续扩大，发电量稳步提升。然而，风电、光伏设备更迭频率较高，面临着设备关键组件处置及循环利用的难题。
第一，风光设备集中退役，关键组件处置体量大。考虑到风电设备组件的平均使用寿命为20年，光伏设备组件的平均使用寿命为20—25年，《2022中国风电光伏设备循环利用产业发展报告》显示，预计到2025年，我国将面对第一批大规模退役风光设备，累计规模将超过1.2GW；预计到2030年，退役风机规模将达10GW左右；预计2030—2035年间，退役风机规模将超过100GW；预计2036—2040年间，退役风机规模将达到150GW。光伏组件的状况亦是如此，预计到2030年，待回收光伏组件规模将达到17.8GW；预计到2040年，累计回收容量将超过252GW。大规模设备退役，将产生大量的固定废物。截至2022年底，我国太阳能光伏累计装机容量已达到3.92亿千瓦[9]，若按照每块300瓦光伏组件重量为19千克、体积为0.066立方米来计算，已有的光伏组件在完成25年运行周期后，将产生近2483万吨、8624万立方米的固体废弃物。若不能及时、合理地处理这些固体废弃物，将不利于产业可持续发展。
第二，回收利用市场规模小、产业化水平低。从回收的角度来看，风光设备退役后均有回收价值。比如，晶硅光伏组件由玻璃（65%—75%）、铝材（10%—15%）、塑料（10%）、硅（3%—5%）等原料构成，超过90%的材料均可在回收后再利用。然而，受到风光资源条件的影响，我国的装机地区及资产所有者分布较为分散，风光固废回收系统尚不成熟，回收产业仍处于起步阶段，导致装机地区与固废处置产业链存在空间错位。并且，由于市场规模较小，企业投资积极性较低，业主单位、拆除施工单位与处置企业之间存在信息不对称，进一步增加了行业流通成本，降低了行业发展积极性，以至于我国尚未形成风光设备回收的规模性产业。
推动新能源产业高质量发展的对策与建议
面对上述诸多问题，必须从战略高度出发，由国家层面制定战略规划和实施方案，各地各部门积极贯彻、密切配合，共同推动新能源产业高质量发展。
完善发展规划，统筹新能源产业发展方向
发展新能源，规划必须先行。各级政府和有关部门要强化对新能源重要战略地位的认识，从全局出发，因地制宜地制定新能源发展规划，并将新能源发展规划纳入国民经济发展总体规划，为新能源产业发展创造良好的政策环境。
第一，健全新能源法律法规体系，推动新能源立法。应尽快建立健全新能源法律体系，从整体上把握推进新能源的立法工作，完善新能源发展规划纲要及相应的配套政策，以及针对地方和行业法律的配套规则；在科学立法的基础上完善新能源发展规划，围绕能源转型政策体系等关键问题和重要制度深入开展调查研究，推动基本成熟且长期有效的制度上升为法律法规；完善行业发展标准、技术规范、认证体系，以合理的商业模式推进产品绿色认证；统筹中央规划目标与地方经济发展之间的关系，约束地方政府片面追求政绩工程的行为，逐步解决新能源产业无序竞争及由此引发的产能过剩问题。
第二，引入竞争性补贴政策，严肃查处骗取新能源补贴等乱象。将竞争性补贴政策引入新能源补贴制度体系，进一步扶持有真正创新突破能力的新能源企业，激发新能源产业的良性竞争，严厉惩处不具备研发能力的企业通过贴新能源标签来骗取补贴的行为；合理设定补贴标准及门槛，对高端生产环节给予倾向性重点补贴，减免向低端生产环节和盲目扩张的新能源企业进行补贴；实施多元化的补贴策略，除了对新能源的流通环节进行补贴外，适当提高新能源消费环节的补贴强度，维持新能源市场的整体良性循环，为新能源产业发展创造良好的市场环境[10]。
第三，整合新能源管理职能，提高运行效率。针对新能源管理政出多门的现象，可以整合分散在各个部门的新能源管理职能，由发改委等相关部门统一协调，明确各部门的职责范围，使部门利益服从于新能源开发的整体利益，避免出现由于职责不明晰而导致的行政资源浪费现象，提高新能源产业的整体运行效率。
第四，加强产业链上下协同，增强竞争优势。产业链上下协同通常有两种实现方式：一种是延长产业链，采取一体化模式；另一种是提升核心竞争力，采取专业化模式。在一体化模式中，以光伏产业链为例，下游组件企业可以向上游拓展，打通硅片到电池组件环节，上游硅料企业也可以提前布局下游组件环节，从而实现统一节约生产成本，共同保持竞争优势。在专业化模式中，在专注自身核心环节的同时，企业之间还应加强新能源产业链上下游联动建设，尤其要打通信息渠道，完善上下游的合作机制，全力保障产业链的畅通稳定。同时，政府有关部门和行业协会也应对供应链上下游实施科学统筹管理，增强信息透明度，合理调控价格，增强新能源产业链韧性。
大力发展储能产业，完善电力系统
第一，推动抽水蓄能多元化发展与应用。如前所述，风电、光伏发电具有随机性、间歇性的特点，客观上需要一定规模的灵活调节电源与之相匹配，从而保证供电的稳定性。火电机组停机调峰会耗费大量时间、增加排放和设备损耗、降低机组运行经济性，相比之下，抽水蓄能启动迅速、效率高，可以成为重要的储能方式。而由于抽水蓄能电站建设周期长，开发布局应统筹电力系统需求及区域间的资源配置，推动新能源与抽水蓄能一体化发展。一方面应重点建设对新能源规模化发展促进作用较大的抽水蓄能电站，另一方面要因地制宜创新抽水蓄能发展模式，促进其多元化发展。
第二，推动系统友好型“新能源+储能”电站建设，实现新能源与储能设备协调运行。针对风电、光伏等新能源输出电力不稳定、波动大而容易造成电网频率不稳定的问题，可以着力建设新能源储能电站。这犹如在电网高压侧装上了一个“超级充电宝”，白天就地存储新能源场站所发的绿色电能，晚高峰根据需求释放电量，从而起到“削峰填谷”的作用。此外，也需要进一步挖掘调峰火电机组设备的灵活性潜力并优化机组控制，加强火电机组的灵活性改造，提高电力系统调峰能力，才能有效解决区域内的弃光和消纳问题，保障电网的稳定运行。
第三，充分利用数字智能技术，建设高质量的新型电力系统。应利用大数据、人工智能技术提升新能源功率与发电能力预测精度，并基于新型调度运行技术，依托大电网资源配置能力和各地区错峰效应，实现新能源远程集控和多能互补，从而提升电力系统平衡能力；依托“云大物移智链边”（云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、区块链、边缘计算）等技术，建设适应新能源发展的新型智慧化运行体系；推动电网智能升级，全面提高电网优化配置资源能力、多元负荷承载能力及安全供电保障能力，构建新型智能化电力系统[11]。
加强研发投入与人才培养，增强自主创新能力
第一，加大研发投入，增强核心技术研发扶持力度。应加大科研投入和政策扶持力度，比如通过在科研管理部门设立专项基金来加大对核心技术、储能技术基础研究的投入[12]，除了政府直接投入外，还可以吸纳风险投资基金等各类社会资金，并通过税收优惠鼓励新能源企业开展自主研发，加快相关科研成果的顺利转化。同时，应完善新能源领域的科技创新体制，支持新能源重点研发机构的成立和发展，集中优势资源对新能源领域核心技术进行攻关，并建立和完善新能源技术标准体系，为核心技术研发应用提供标准化管理与服务。
第二，强化新能源人才培养，推动产学研用深度融合。首先，要加强新能源产业的人才培养力度，鼓励建立如国核大学、中广核大学这样的企业大学，形成高效的人才培养模式和人才培养循环体系。其次，应以市场需求为导向，深化产学研用合作，着力提高人才培养绩效。新能源企业对技术的需求比较明确，而科研院所和高校具备核心技术攻关优势，但对市场实际需求缺乏了解，二者的深度融合能够有效推进技术进步和产业发展，还能打通高技术人才培养链路，为优秀技术人才进入实际的技术生产和应用环节创造机会，提高人才培养绩效。
第三，建设国家级新能源技术创新平台，提高技术研发能力。应融合国内外科研机构、高校、企业等的创新资源，建立国家级新能源技术创新平台，开展新能源核心技术的工程化研究，推动相关核心技术突破与产业化发展，加快新能源关键技术攻关与先进技术推广应用。同时，在国际化背景下，还应积极开展国际技术合作和技术转让，建立良好的国际合作平台，努力打破技术封锁，提高自主技术创新能力[13]。
积极应对风光设备退役潮，提升设备循环利用价值
第一，完善风电光伏设备组件回收处置方案。应在综合环保机构、科研院所、生产及循环处置企业多方意见的基础上，制定针对废弃风电机组、光伏组件所产生固体废物的处置标准、评价准则及跨区域处置办法，并通过项目试点不断完善处置办法和方案。同时，应构建跨行业的沟通协调机制，推动更多的行业进入风光设备组件回收技术的应用示范，并对相关项目与企业给予政策倾斜。尤其是在回收再利用的产品制定方面，应适当放宽产品标准，为市场提供更多的选择。
第二，提高风光设备组件回收处置工艺，健全回收再利用体系。风光设备组件的高效利用不仅能为企业带来巨大的经济效益，还能减少相关资源对于国外进口的依赖，从而有效化解原材料供给风险。以晶体硅光伏组件为例，若在2030年将其全量回收，将获得145万吨碳钢、110万吨玻璃、54万吨塑料，以及大量的铝、铜、银等金属材料[14]。为此，应研发更为高效、环保的新能源设备回收再利用技术及工艺，构建从制造到使用、再到回收再利用的全生命周期产业链，实现风光设备组件的高效回收与利用。
新能源开发利用是世界能源转型的必然趋势。针对新能源产业的发展瓶颈，需要社会各界协同合作、共同努力，为新能源产业创造更友好的发展空间，以此为我国“双碳”目标和高质量发展任务的顺利实现提供必要保障。
【本文作者为 邵帅，华东理工大学商学院教授；徐娟，中南财经政法大学统计与数学学院教授。本文系国家社会科学基金重大项目“推动能源供给侧与消费侧协同绿色发展促进人与自然和谐共生研究”（项目编号：21ZDA084）的阶段性研究成果】
注释
[1]《可再生能源高水平消纳利用》，中国政府网，https://www.gov.cn/xinwen/2023-02/19/content_5742106.htm，2023年2月19日更新。
[2][3][5][10]任皓：《新能源危机中的大国对策》，北京：石油工业出版社，2014年，第143—155页。
[4]《产能过剩“内卷”严重，欧美打压竞争逼来，中国光伏如何继续领跑世界？》，环球网百家号，https://baijiahao.baidu.com/s?id=1769895814651102384&wfr=spider&for=pc，2023年6月28日更新。
[6]杨名舟：《中国新能源》，北京：中国水利水电出版社，2013年，第66页。
[7]《国家能源局：2022年全国风电、光伏发电新增装机突破1.2亿千瓦，再创历史新高》，央视网，，2023年2月13日更新。
[8][11]《新型电力系统发展蓝皮书》，北京：中国电力出版社，2023年，第7—8页、第22—29页。
[9]《国家能源局发布2022年全国电力工业统计数据》，国家能源局官网，，2023年1月18日更新。
[12]郑琼、江丽霞、徐玉杰等：《碳达峰、碳中和背景下储能技术研究进展与发展建议》，《中国科学院院刊》，2022年第4期，第529—540页。
[13]张奇：《中国新一轮能源革命的重要使命和推进战略》，《国家治理》，2022年第18期，第27—33页。
[14]《风电光伏设备退役潮将至，国家能源局：尽快确立合理商业模式》，中工网百家号，https://baijiahao.baidu.com/s?id=1767828444637440698&wfr=spider&for=pc，2023年6月5日更新。
责编：罗 婷／美编：石 玉
