时间：2024-02-10 16:37:10
引言：易发表网凭借丰富的文秘实践，为您精心挑选了九篇可再生能源分析范例。如需获取更多原创内容，可随时联系我们的客服老师。
关键词：可再生能源；创新；原油价格；研发投入
在2009年通过的《哥本哈根协议》中，欧盟承诺将在2050年前削减高达95%的温室气体排放，中国也提出了2020年单位GDP的碳排放量相对2005年下降40%-45%。之后，中美在2014年北京APEC峰会上签署了有关应对气候变化和清洁能源合作的联合声明，美国承诺在2025年前减排26%，中国则力争实现温室气体排放量从2030年左右开始减少。以上提高能效和应对气候变迁的计划意味着现有的能源结构急需改变，利用轻污染、低碳排的可再生能源替代传统能源已刻不容缓。
之前的学者更多地将研究重点集中在可再生能源政策的介绍与评估、立法模式、贸易争端及发展战略等方面，鲜有学者分析可再生能源创新的激励要素。本文在原有研究的基础上，采用1990-2011年OECD国家的跨国数据，就推动可再生能源创新的主要因素进行了分析。
1. 可再生能源创新的基本特征
图1分析了在研发投入和装机容量两个维度下所授权的专利数。其中研发投入占国民经济比例越高的国家，专利数就可能越大；但装机容量与专利数没有明显的相关关系。由此可见，高创新国家的共同特点是具有较高的研发投入比，且较早实施了可再生能源立法并出台了一系列相关法律法规。
图2考察了1990-2011年间日本、美国、德国和韩国的专利数变化趋势，并包含了所有OECD国家专利中位数作为对照。不难发现，这四国专利数的增长速度都很快，均高于OECD专利中位数。《京都议定书》签署之前，各国专利数大多为零。签署之后，在碳减排压力以及其他因素影响下，可再生能源创新得到快速发展：韩国后起勃发，从1998年的4件上升到2009年的284件，增加了71倍；日本也从25件上升到约790件，增加了将近32倍；美国和德国的增幅分别为20倍和10倍；平均来看，OECD国家的增幅为17倍。
2009年欧债危机之后，可能受到了研发投入缩减的影响，美国可再生能源专利数大幅下滑，在2010年时被日本赶超。日本和德国在2010年后开始出现回落趋势。韩国虽增速减缓，但总数仍然在增加。平均来看，OECD平均专利数在2009年达到峰值32件之后开始下滑，2011年时仅为23件。由以上分析可以推测，经济危机可能通过缩减科研经费的渠道阻碍了专利增长，影响了创新发展。
2. 研究设计
2.1 模型选择
对于实证分析的模型选择，可再生能源创新的度量通常以申请或授权的专利数来代替。但由于专利数具有非负计数数据的特征，因此考虑采用泊松分布模型或者负二项分布模型。通过检验发现国际可再生能源专利的期望与方差不同，不符合泊松分布模型的假设前提，故采用负二项模型。根据豪斯曼检验结果，最终确定采取固定效应的负二项回归进行分析[1]。公式（1）是负二项分布的对数似然函数。
2.1 数据来源
考虑到数据的准确性和权威性，本文采用1990-2011年《专利合作条约》下的国际可再生能源专利数代表可再生能源创新，数据来自于OECD数据库。此外，由于专利具有时滞效应，采用滞后三期的专利数作为因变量进行回归分析[4]。
由于“诱发创新效应”的存在，原油价格（Oil Price）的上涨会提高成本，进而刺激可再生能源创新，使其成为重要的影响因素。原油价格数据来自于BP公司的2014年《世界能源统计回顾》，单位为美元/桶。
创新来自于资源的投入，因此利用研发投入占GDP比重指标（R&D）考察其相关性，数据来自OECD数据库。此外，《京都议定书》的签订让各国政府和企业承担了碳减排的压力，减少传统能源消耗的需求反过来可能推动了可再生能源的创新，因此设定0/1哑变量（KP）来考察其对创新的影响。
可再生能源装机容量可以有效地考察各国国内可再生能源市场潜力（Huber， 2008），单位为百万千瓦[5]。另外，还利用可再生能源发电量占总发电量的比例来检测可再生能源创新体系的有效性，发电量的单位为十亿千瓦时。以上数据均来自美国能源信息局的国际能源统计数据库。
此外，Park & Ginarte （1997），邓海滨和廖进中（2009）等学者在“波特假说”的理论基础上强调制度因素对于创新的积极影响，认为好的制度可以激发人们的创新热情、提高效率[6]。为了验证这种相互关系，采用Legal System & Property Rights、Regulation、Freedom to trade internationally和Sound Money等四个变量代表制度因素。变量值从0到10，0代表健全程度最低，10代表健全程度最高。数据来自Fraser Institute的世界经济自由数据库 。
由于被解释变量为国际专利，所以纳入资本和实物的国际流通变量，即FDI占GDP比重（FDI.% GDP）、进口占GDP比重（Imports.% GDP）和出口占GDP比重（Exports. % GDP）。另外，城镇人口的数量越多，专利数可能会随之增加，故而纳入城镇人口比例变量（Urban.% Population）。以上数据来自世界银行的世界发展指标。最后，为了消除异方差可能带来的偏误，将除哑变量之外的所有解释变量对数化。
3. 可再生能源创新的实证分析
3.1 可再生能源创新的影响因素
表1列出了固定效应负二项回归下可再生能源创新的影响因素分析。模型（1）仅考虑五个自变量对专利的影响，模型（2）加入了制度因素，模型（3）又进一步增加了控制变量。不难发现，原油价格、研发支出和《京都议定书》哑变量均与被解释变量在1%水平上显著相关，说明原油价格的上涨增加了成本，进而刺激了作为替代原料的可再生能源的创新；研发支出是创新的直接推动力，一单位研发支出的增加可带来近2倍专利数的增长；《京都议定书》的签订则在客观上增加了各国政府和企业的碳减排压力，使其重视可再生能源开发以达成减排目标。可再生能源比例在1%水平上与被解释变量呈负相关关系，意味着创新系统的有效性不足，也反过来说明在传统能源供应乏力和全球达成减排共识的背景下，可再生能源利用比例较低的国家会有更大的创新空间，Cheon and Urpelainen （2012）也得出了类似的结果[7]。可再生能源装机容量虽然正向影响了创新，但并不显著，说明各国国内的可再生能源市场有待于进一步发掘。图3在模型（3）的基础上形象地展现了五个自变量在95%置信区间下对国际可再生能源专利的平均边际效应。不难发现，研发支出、《京都议定书》哑变量和原油价格是推动可再生能源创新的决定性因素。
值得注意的是，四个制度变量均不存在显著相关性，与邓海滨，廖进中（2009）的分析结果不同。可能的原因有二：第一，他们所考察的是所有专利，而本文专指可再生能源专利，说明制度因素对可再生能源创新没有显著影响；第二，他们所考察的26个国家多为转型国家，这种情况下制度因素对于创新具有显著的影响（Mowery & Nelson， 1999），而本文考察的34个OECD国家均为已开发国家，相互之间制度因素差别很小，对于创新的影响也不显著[8]。
3.1 不同国家和地区研发投入对可再生能源创新的影响
为进一步分析可再生能源创新与不同国家和地区的研发投入的相关关系，本节利用交乘项分别考察美国、日本和OECD中欧盟24国的研发投入对国际可再生能源专利的影响，如表2所示。从回归结果可以看出，欧盟24国的研发投入有效地推动了可再生能源创新，这得益于其在研发支出的持续增加。即便在欧债危机财政紧缩的情况下，欧盟成员国2012年研发经费也相对2011年增长了2.9%，占GDP比例提高至2.06%。美国的研发投入占GDP比重自2009年达到峰值（2.92%）之后开始持续下滑，2011年为2.78%，在5%的显著性水平上推动创新发展。日本的国际可再生能源专利数虽排名靠前，但受研发投入的影响并不显著。原因可能在于自2008年伊始受困于财政窘境，日本的研发投入占国民经济的比重持续下滑，并低于同期的韩国、芬兰、瑞典等国，影响力受到了削弱，需要更多地依靠其他因素来推动可再生能源的创新。
3.1 分类可再生能源创新的影响因素
根据OECD的分类，国际可再生能源专利包括四大类：风能、太阳能、水能以及其他 。本节分别以这四类专利为因变量来考察它们的影响因素。从表3回归结果可知，原油价格的变化刺激了风能、太阳能和其他可再生能源的创新，却对水能没有显著地推动。原因可能在于水能的建设具有投入高和周期长的特点，波动不定的国际油价很难对其产生明显的影响。由于风能和太阳能的技术含量高，又是科研投入的重点，因此增加研发投入可以显著推动其创新水平的提升；水电技术已相对成熟，研发投入对其在10%水平上显著相关；地热能和海洋能的科研投入还不足，未对其产生明显的效果。
由于风能和太阳能在总体能源利用中的比例仍然较低，所以有效性不足，仍具有发展创新的空间。《京都议定书》的签订对风能、太阳能和水能均具有显著推动作用，是节能减排的重要手段；而地热能和海洋能尚未得到足够的开发，所以没有显著关系。由于水能在多数国家已经得到一定程度的开发，具有清晰的市场前景，所以可再生能源装机容量仅对水能在10%水平上显著相关。
4. 结论及启示
本文利用1990-2011年OECD国家的数据，通过负二项回归检验了影响可再生能源创新的因素，得到如下结论：（1）从创新存量的角度来看，美国是世界创新程度最高的国家，其后依次是日本、德国、韩国等。但是日本已在2010年国际专利授权数量上赶超了美国，成为单年度可再生能源创新程度最高的国家；（2）国际原油价格、国内研发投入以及外部政策法规是影响可再生能源创新的主要因素，装机容量和可再生能源比的影响不确定，制度因素对已开发国家的影响不显著；（3）研发投入对欧洲和美国可再生能源创新的推动作用显著，对日本不显著；（4）风能和太阳能创新受上述所有因素的影响显著，水能创新主要受政策推动，其他可再生能源（如地热能、海洋能等）创新则受油价影响。
尽管中国可再生能源发电装机超过全部发电装机的30%，已成为全球可再生能源利用规模最大的国家 ，但中国的可再生能源开发仍然存在诸多问题，如自主创新能力较弱、创新成本较高、政策出台滞后等[9]。基于OECD国家可再生能源创新的经验，可从以下几个方面着手解决：
第一，完善石油储备等相关制度，减轻对石油的依赖程度。石油储备不仅能保障国家能源安全，还可以平抑国际油价波动，将国内价格保持在可控范围之内，避免出现因政治、供需、政策等外因所导致的国际油价在短期内的剧烈波动。为此，可鼓励和开放民间资本或外商企业投资或参股建立地方性的商业原油储备库，作为国家战略石油储备的补充。适度开放石油市场，改革国内能源价格体系，建立适应我国国情的石油定价机制。
此外，对石油的过度依赖会对可再生能源创新造成不利的影响。例如，近期国际油价的暴跌激励了人们使用石油代替其他能源作为燃料，进而对可再生能源市场产生了负面冲击。针对中国以煤炭为主要燃料的特征，短期内在保证可再生能源比例的同时以低价原油代替煤炭；在中长期则以提高可再生能源比例作为提高能效和优化能源结构的主要手段。
第二，保证研发投入，提高利用效率。日本由于财政支撑后续能力不足，无法提供持续的创新激励。作为警示，中国应当保证研发资源的供给，特别是提供其在法律和制度层面的保障。以欧盟为例，即便受到经济危机的影响，新推出的“地平线2020”（Horizon 2020）计划仍准备在2014-2020年间投入770.28亿欧元，比之前FP7的505亿欧元增加了52.5%。到2020年，欧盟研发与创新投入预计占欧盟总财政预算的8.6% 。此外，在增加投入的同时，还要提高其使用效率。如鼓励设立可再生能源相关的创业和风投基金、优化经费投入模式、以及培养可再生能源产业链等。
第三，积极制定并实施可再生能源政策，刺激创新发展。前文的分析结果表明，相关政策如《京都议定书》对可再生能源创新具有显著的激励作用，因此中国需要构建具有约束力政策法规以促进创新。2006年实施的《可再生能源法》将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域。在此引导下，风力发电已成为这场能源革命的主要力量，中国也成了全球最大的光伏产业基地。2014年APEC峰会期间，中国政府公布了《国家应对气候变化规划（2014-2020年）》，要求进一步优化能源结构，有序发展水电，大力开发风电，推进太阳能多元化利用，提高地热、海洋能等开发利用水平，到2020年使得非化石能源占一次能源消费的比重到 15%左右[10]。在设定的宏观框架之下，具体政策得以推行，包括可再生能源交易制度、风电并网、以及海上风电和太阳能的分布式利用等，可再生能源电力配额制也呼之欲出。相关的法规政策需要进一步的修订和完善，它们的实施会对创新产生极大地促进作用。
参考文献：
[1] 陈强. 高级计量经济学及Stata应用（第二版）（M）.高等教育出版社，2014.4
[2] Evans M ，Hastings N，Peacock B.Statistical distributions.JohnWiley， New York，USA ，2000， P221.
[3] MacNeil M A，Carlson J K，Beerkircher L R.Shark depredation rates in pelagic longline fisheries： a case study from the Northwest Atlantic.ICES Journal of Marine Science，2009（4）：708-719.
[4] 邓海滨，廖进中. 制度安排与技术创新： 基于负二项式模型的研究[J]. 科学学研究，2009（7），1101-1109.
[5] Huber J. Pioneer countries and the global diffusion of environmental innovations： theses from the viewpoint of ecological modernization theory. Global Environ Polit 2008（18）：360-367.
[6] Park W G， Ginarte J C. Intellectual property rights and economic growth [J]. Contemporary Economic Policy，1997， 15（ 3）： 51C 61.
[7] Cheon A.， Urpelainen J. Oil prices and energy technology innovation： An empirical analysis. Global Environmental Change， 2012（22）： 407-417.
[8] Mowery David C， Nelson R R. Sources of Industrial Leadership： Studies of Seven Industries [M]. Cambridge， UK： Cambridge University Press， 1999.
关键词：可再生能源；新疆；问题；对策和建议
中图分类号：P754.1 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2013）09-0-02
当今世界常规资源已成为制约世界经济和社会发展的瓶颈。在面临能源危机的时代，寻找和利用洁净的、巨大的、可再生的能源，是重要的能源发展战略。新疆是我国21世纪的能源基地，虽然有丰富的煤炭、石油和天然气资源，但其枯竭是不可避免的。新疆的可再生能源具有总量丰富，空间分布相对集中，地域分布相互匹配和开发条件相对优越等特点，值得大力开发和利用。为了维护国家能源安全和实现经济的可持续发展，必须加强可再生能源的发展和研究。
一、国内外可再生能源发展的比较分析
（一）传统可再生能源和新可再生能源
传统可再生能源主要包括大水电和直接燃烧的生物质能，新可再生能源主要指现代小水电、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能和固体废弃物等，当今世界各国都在为获取充足的能源而拼搏，而且无不对解决能源问题的决策给予了极大重视，其中可再生能源的开发与利用尤为引人注目。
（二）国内外常规能源和可再生能源消费情况比较分析
随着化石能源的日趋枯竭，可再生能源终将成为化石能源的替代品。世界大部分国家能源供应不足，不能满足经济发展的需要。煤、石油等化石能源的利用会产生大量的温室效应和污染环境。我国作为能源消费大国，对石油进口的依赖，以及不可再生能源煤炭、石油、天然气供应有限。从长远来看，发展替代能源也成为我国必须重视的问题。
我国从2001-2010年之间的各种能源消费量图
资源来源：根据“BP世界能源统计年鉴2012”整理形成。石油消费量以百万吨为单位，其它能源以百万吨油当量为单位。备注：其它可再生能源包括风能、地热、太阳能、生物质能和垃圾发电等。
从图中可以看出，我国各种能源的消费情况都保持着上升的趋势，其中可再生能源的消费量远远少于其他能源的消费量。所以说，可再生能源产业的发展空间巨大，需大力开发和利用，以此为减少我国能量消费对常规能源的依赖开辟一条新的道路。
2011年各重要能源消费国能源消费情况表
资源来源：根据“BP世界能源统计年鉴2012”整理形成，以百万吨油当量为单位。
通过上面的各代表性国家能源消费情况表可以看出，我国可再生能源的消费量在总体能源消费中占的比例远远小于其他几个国家的可再生能源的消费量在总体能源消费中占的比例、这表明我国利用和开发可再生能源的程度依然很低，需采取措施大力开发和利用。
二、新疆可再生能源发展和利用现状
（1）太阳能
新疆水平表面太阳能总辐照度总量在5×109 - 6.5×109焦耳/平方米之间，年平均值为5.8×109焦耳/平方米。区域分布大致由东南向西北递减，东南部太阳能总辐照度在5.8×109焦耳/平方米/年以上，西北部大约在5.2×109焦耳/平方米/年左右。新疆全年日照时数为 2 300～3 300 小时，日照百分率为 60%～80%，居全国第二位。这为开展太阳能的利用提供了得天独厚的自然条件。新疆己先后建成了 23 座大型的太阳能发电厂，72 座中型的太阳能发电厂，以及为数众多的小型、微型发电机和供电设备等。已开发出太阳能采暖、太阳能热水器、太阳能温室和长寿太阳能电源等多个产品，建设了太阳能光伏示范村，推广太阳能光伏电源，解决了本区电网尚未达到的农牧区、高原兵站、野外流动作业等地的供电电源，为边远地区牧民的生产、生活用电以及电视、广播差转、无线遥测等不易用电网延伸解决用电的地方提供了很好的范例。
（2）风能
新疆地域辽阔且风力资源十分丰富。全区风能资源的总贮量为 18 910 万千瓦，每年可发电 8 190 亿度，相当于 3 439.8 万吨标准煤。可见，如若将全区的风能资源都开发利用起来的话，长年可节约的煤能源将是一个令人吃惊的数字。新疆风能有利用价值的地区主要集中在六大风区，即：（1）额尔齐斯河谷西部风区，位于哈巴河、布尔津、吉木乃、黑山头等地；（2）准噶尔盆地西部风，位于和尔克赛尔至克拉玛依地段；（3）乌鲁木齐—达板城谷地风区，位于乌拉泊至达坂城山口，长约 80km，宽约 10～20km；（4）哈密南北戈壁风区；（5）吐鲁番地区；（6）百里风区，位于兰新铁道辽墩至十三间房铁路沿线。新疆除上述六大风区外，其实还有不少地区的风力资源也较丰富。新疆风能的利用主要集中在发电方面。因风电开发而著名的新疆达坂城风区位于准噶尔盆地和吐鲁番盆地的通风口，总面积为 1600 平方公里，一年中 10 个月以上有风，且风速稳定，年风能蕴藏量约为 250 亿千瓦时，可装机容量在 2000 兆瓦以上，被不少国内外专家称为中国风能资源条件最好、开发前景广阔的地区。
（3）水能
新疆水能资源理论蕴藏量在 1 万千瓦以上的河流有 34 条（包括干、支流），理论总蕴藏量 3398 万千瓦，占全国的 5%，为我国北方内陆流域的 90%。可开发装机 1 万千瓦以上的电站 213 处，占全国可开发资源的 4%。340 条河流中，南疆有 160 条，总蕴藏量为 1773 万千瓦，占全疆的 52%。其中，水能理论蕴藏量最大的是伊犁流域，其次为南疆的叶尔羌河流域。新疆小型水能资源总装机量为 198315 万千瓦，年可发电量 84611 亿千瓦时。
（4）其它可再生能源
新疆地域辽阔，农田、山林、草场、渔场本身就是个庞大的生物能源库。然而将生物能作为可再生能源来加以开发利用，将它们转化为可燃性的液态或气态化合物，如制造甲醇、乙醇、沼气、甲烷合成气等可燃性燃料，目前新疆在这方面的开发还较少。如若各方面人士加以重视条件成熟，在生物能方面的开发与利用必将会节约大量的不可再生能源。对地热能的开发利用，新疆同样有些滞后。
三、新疆可再生能源发展存在的问题与不足
（一）对可再生能源的战略地位认识不足
主要表现在：一是对可再生能源可以减少或替代常规能源和实施可持续发展战略的意义认识不足；二是对常规能源在开发利用中对环境的影响缺乏足够的认识；三是对建设新疆多元化的能源结构认识不清，重煤炭、石油和天然气的开发利用，轻新能源和可再生能源的发展。
（二）缺乏全面、系统、科学的规划和发展目标
中国《可再生能源法》已于 2006 年 1 月 1 日正式实施，“十一五”规划也对可再生能源的发展作出了重要指示，新疆作为可再生能源富集地区，目前还没有对可再生能的发展作出全面、系统、科学的规划，发展目标也不明确。
（三）发展资金匮乏
大多数可再生能源技术都属于高投入低产出的项目，如光伏发电、风力发电和太阳能热水器等的单位投资高达 6.5 万元/千瓦、0.9 万元/千瓦和 0.08 万元/平方米以上，而实际运行时间又很少，年均只有 2000～3000 多小时，从而导致产出低投入高。新疆地处西部，建国以来新疆交通、通讯等基础设施虽有了很大的发展，但远远不能满足经济建设的需要，从而使外商来新疆投资遇到较大阻碍。
（四）可再生能源产业结构不合理，发展不平衡
从新疆的能源资源状况来分析，可再生能源主要包括太阳能、风能、生物质能、水能（小水电）。从可再生能源的开发利用种类来看，目前主要集中在太阳能、风能和水能方面，而且企业规模不大，多数企业实力较弱，水平低、管理差，缺乏参与市场竞争的能力。可再生能源产业发展不平衡，可再生能源产品制造业和系统集成业发展较快，而可再生能源技术的研究开发，可再生能源利用系统的运行、管理、服务行业非常弱小，这种不完整的产业结构，影响和阻碍可再生能源利用技术的推广。
四、发展新疆可再生能源产业的对策与建议
（一）制定新疆可再生能源产业发展规划，引导可再生能源产业的发展可再生能源产业的发展关系到国家能源安全，全面建设小康社会目标的实现和国民经济可持续发展等重大战略问题。因此，把可再生能源产业发展纳入自治区国民经济发展规划，引导可再生能源产业的发展，逐步建立新疆多元化的能源结构体系，到本世纪中叶，实现可再生能源在总的能源消耗中达到30%的战略目标。
（二）建立可再生能源开发基金，加速可再生能源产业的发展建立可再生能源研究开发基金，支持研究和开发项目，引导企业加大可再生能源利用技术的研究和新产品的开发，加快科技成果的转化，加速可再生能源企业的发展。
（三）制定相关的政策、法规，支持可再生能源产业的发展。（1）为解决可再生能源开发企业运行成本较高问题，一方面通过技术进步，降低成本；另一方面制定措施，建立可再生能源开发利用补偿机制，推动可再生能源开发企业与矿物能源开发企业的均衡发展。（2）制定政策鼓励利用可再生能源，凡是利用可再生能源的企业或个人，给以适当的政策性补贴。（3）贯彻执行“可再生能源开发利用促进法”，依法支持可再生能源产业的发展。
（四）完善市场运行机制，规范可再生能源产业的发展。（1）制定新疆可再生能源利用技术标准，建立可再生能源设备与产品质量标准检测体系和质量监督管理体系，确保可再生能源市场健康有序发展。（2）建立规范的可再生能源重大工程招标投标机制，实行工程监理制，工程质量终身负责制，规范可再生能源企业的市场行为。
参考文献：
[1]裴郁.我国可再生能源发展战略研究[D].辽宁师范大学，2005.
[2]谢治国，胡化凯，张逢.建国以来我国可再生能源政策的发展[J].中国软科学，2005（9）：52-56.
[3]常振明，韩平，曲春洪.可再生能源利用现状与未来展望[J].当代石油石化，2004（12）：20-2.
[4]王东.论新疆的区位资源优势发展可再生能源[J].科技信息，2010（23）：56.
[5]“BP世界能源统计年鉴2012”.
【关键词】既有建筑，可再生能源，节能改造
一、前言
随着时代的不断发展，对可再生能源节能改造技术的需求也越来越高，这就要求设计和施工单位必须加强对可再生能源节能改造技术的研讨，努力提高既有建筑可再生能源节能改造技术，为既有建筑工程质量提供有力的保障。
二、可再生能源的现状与发展趋势
现在石油、煤炭、天然气是全世界各个国家大规模生产利用的主要能源，但是从世界经济的可持续发展来看，这些广泛利用的不可再生能源逐渐显示其局限性。在这种情况下，可再生能源的重要性将与日俱增，太阳能、风能、地热能等可再生能源的开发和利用，会在未来社会的经济发展具有重要地位。在当今不可再生能源日益局限的情况下，开发利用可再生能源是未来能源安全的需要，也是为了减少当今社会环境污染的需要，更是能源可持续发展的需要。
我国是以煤炭为主要能源的国家，经过不断的发展努力，我国能源消耗中煤炭的比重已经逐年下降，而可再生能源的开发利用受到高度重视。现阶段，降低矿物能源的开发利用，从以煤炭、石油、天然气为主的矿物能源系统转向可再生能源持久性能源系统，提到可再生能源在经济发展中的结构比重，推动可再生能源的开发利用已成为我国经济发展的一项基本国策。而在既有建筑行业中，如何最少的消耗资源，合理规划设计以求用最小量达到最高效率的使用能源，将既有建筑这一高消耗发展转变为低耗能高效率的问题，已是我国未来既有建筑业发展的必然选择。
三、可再生能源在既有建筑领域应用现状
1、太阳能
太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，也是人类可利用的最清洁环保且取之不尽的优质能源。按照利用途径，太阳能在既有建筑领域的应用技术可分为太阳能热利用、太阳能光利用和太阳能储存转换利用三大类。目前多数既有建筑对太阳能的光热利用还普遍停留在“生产生活热水”这样低水平的应用层面上，加之产品成本较高，价格恶性竞争等原因，一些产品粗制滥造质量低劣，导致消费者对太阳能的技术产生信任危机，从而使太阳能技术产品的推广应用陷入举步维艰的境地。
2、风能
风是一种由太阳辐射热引起的自然现象。风能利用主要是风力发电和风能动力两种主要形式，其中又以风力发电为主。我国风能资源丰富的地区主要分布在东南沿海及附近岛屿，内蒙古、新疆和甘肃河西走廊以及东北、西北、华北和青藏高原的部分地区。我国目前在风电技术和设备制造方面也已处于世界领先地位，当务之急应当加快探索在我国沿海岛屿、城镇乡村的既有建筑领域、尤其是城市高层既有建筑因地制宜地发展直接利用风能资源技术。
3、地热能
地热能是贮存于地球内部的一种巨大的洁净能源。我国拥有丰富的地热资源，全国地热资源可采储量是已探明煤炭可采储量的2.5倍，其中距地表2000米以内储藏的地热能约为2500亿吨标准煤。目前正在逐渐受到人们重视且在既有建筑领域应用潜力巨大的是地源热泵技术，其最大的技术特点就是消耗少量的高品位能源，即能开发利用蕴藏在浅层地下的低品位能源满足既有建筑物的供暖、空调和热水供应需求，既实现了节能减排，又不污染环境，因此，利用热泵技术开发利用浅层地热能是目前最受欢迎的一项新技术。但是，和发达国家相比，我国的热泵技术还处于初级阶段，其主要差距是我国各地区目前还缺少对岩土地质材料性质进行全面系统的测试和统计分析工作，地源热泵技术仍处于按经验设计实施阶段，热泵系统运行效果与设计要求偏离过大的现象时有发生，造成地热资源的浪费或不足。
四、既有建筑可再生能源节能改造技术
1、风能
（一）、风力发电
风力发电的历史非常悠久，时间可以追溯到公元五千年前，它是埃及人在进行航海活动时，借助风能推动航行速度。风能在发展中慢慢的被推广使用，人们逐渐的利用风能来研磨谷物以及汲水等等。随着社会生产力不断发展，在上个世纪中风力涡轮机被生产而出。该设备可以给偏远地区带来电力，电力得到了普及，人们的生活质量得到了提高。
（二）、既有建筑设计思路
既有建筑设计中要融入风力发电系统，必须考察好当地的风力资源状况，设计中考虑设备噪音度，尽量的减少噪音给居民带来的影响。风力大电机虽然具有取之不尽用之不竭的好处，但是和其他能源相比，稳定性掌握比较难。解决了风力发电的稳定性问题，该发电方式将被普及，将提高能源可持续发展程度。解决该问题主要几种解决方案：可以通过电网连接的方式，将高效的电能引入。使用大型蓄电池自行产电，从而控制产电的功率。也可以使用风力采油机帮助发电，从而得到较强的电力资源。风轮机的产电功率和风速形成正比的关系，风力越大发电的功率越大，因此风力发电机一般都放置在房顶上。
（三）、自然通风
人们都希望既有建筑物能够接受到自然风，达到自然通风的效果。这主要考虑到自然通风的作用，首先：自然通风能够改善室内温度，净化室内空气。在炎热的夏季，人们都希望室内温度低，自然通风能够自行降低室内温度，减少空调耗能节约了电能，有效的减少了“既有建筑综合症“出现。自然通风能够消除室内污染物和潮气的程度，降低了空调耗能。自然通风实现被动式降温主要有两种方式：一是通风能够增强人体舒适度，二是夜间通风协助降温。其次，在冬季人们的需求成反向，人们希望室内温度高，也愿室内空气质量高。
2、既有建筑设计思路
（一）、分析数据
既有建筑想要提高风能的利用率，想要获得良好的室内温度，最关键在于设计既有建筑初期的材料收集和分析。气象材料的收集必须准确，场地调查数据获取来源必须精准，风环境数据分析思路也必须清晰。场地的风能数据收集必须包含以下几个方面：无风日数、平均风速、场地既有建筑以及风速频率等等。这是构成场地数据收集的重要组成部分，它对设计既有建筑有着推动作用。前期准备工作落实之后，在设计阶段时，可以根据这些数据设计出高质量的方案，通过风洞检验以及计算机计算，模拟出精准的建设模型，从而制作出风压分布图。该分布图给建设师带来极大的帮助，高效的优化了既有建筑外形，将设计中的优势发挥出来。适当调能进口高度，精准计算出中面性的位置，提高室内适宜温度。
（二）、注意问题
在该设计中要注意一下几个问题：自然通风会引起采暖负荷过大，因此避免负荷出现;夏季出现过热现象常常出现，在进行设计时避免自然通风引起超能热度;房间内的风速保持在一定范围内，避免使用者因为风力过大出现不适症状;通风窗口要避免使用过程中造成的噪音，影响使用者正常休息等等。这些问题在设计既有建筑时，必须考虑到，这对提高能源利用率有推动作用。
3、地热能
地源热泵是一个广义的术语，它包括了使用土壤、地下水和地表水作为热源和冷源的系统。地源热泵技术是一项值得大面积推广的建筑供能技术。地源热泵是将浅层和深层的大地能量（土壤、地下水、地表水等天然能源）进行综合利用来作为冬季热源和夏季冷源，然后再由热泵机组向建筑物供冷供热的系统，是一种利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。
五、结束语
综上所述，加强对既有建筑可再生能源节能改造技术的剖析，能够对可再生能源节能改造进行把握，进而能够提出一些好的对策，如此方可在工程建造中对提高可再生能源节能改造的效益。
参考文献
[1]诺伯特・莱希纳.既有建筑师技术设计指南――采暖・降温・照明[M].中国既有建筑工业出版社，2014
1 发展可再生能源的重要意义与国家目标
第一次石油危机之后，特别是上世纪90年代以来能源市场的供求结构和安全性发生了巨大变化。从需求角度来看，能源需求全球性增加，能源获得竞争激化，对化石燃料的依赖性上升。从供给角度来看，主要供给国不断强化投资限制和国家管理，探测等上游投资不足，精炼、管道等供给基础设施落后，海上石油运输安全问题频发。从环境角度来看，对应全球性气候变暖、核不扩散的压力越来越大。中东等主要石油供给区域的政治摩擦与冲突、局部战争等加大了石油市场的政治风险，而投机资本的大规模进入，不仅使石油价格不断攀升，又进一步加大了石油市场的经济风险。
在这种背景下，世界各国不断深化对发展可再生能源重要意义的认识，并4E(Energy Security,能源安全；Economic Growth，经济增长；Environmental Protection，环境保护；Employment,就业)角度上达成共识。具体而言：(1)替代化石燃料等“污染技术”的可再生能源，能够在应对全球性气候变动威胁、减轻大气污染和水质污染等方面发挥作用。从能源原单位来看，发展可再生能源，能够创造出更多的就业机会和新产业。(2)由于不受国际市场上化石燃料价格变动的影响，可再生能源能够从经济角度促进能源的安全供给，进而提高经济的安全性。可再生能源系统与化石燃料、核电等传统的能源系统相比，独立性高、不依赖于发电、输电的中央系统，既能够提高安全性、减少停电等事故，又能够防止原油泄漏、油轮爆炸、核电站事故等恶性环境事件，进而提高环境的安全性。(3)可再生能源在世界各地都具有很高的可获得性，能够避免资源战争，也能够减少为保护能源而发生的军队、安保机构等的开支。在上述这种背景与认识之下，世界各国均在大力、快速发展可再生能源。
截至2007年末，至少64个国家已经有了发展可再生能源的国家目标(Nation Target for Renewable Energy)，即规定在国家、地区能源组合中可再生能源所占比例，这也是各国发展可再生能源的纲领性、约束性目标。从可再生能源占电力供应的比例来看，大部分国家的目标集中于5～30％之间，最低的为2％，最高的为78％。目标时期大多集中于2010～2012年，有些国家更为长远，制定出了2020～2025年的目标。欧盟27个成员国，均已有了各自的可再生能源发展目标。2007年初，欧盟委员会确立了新的截至2020年的具有约束力的可再生能源发展目标，即最终能源的20％、运输燃料的10％。此前截至2010年的目标位电力供应的21％、初级能源的12％，新目标相当于电力供应的34％。高于此前的目标。美国、加拿大等发达国家没有再生能源发展的国家目标，但美国的29个州、加拿大的9个省已经制定了各自的目标。
64个国家中有22个发展中国，包括巴西、中国、印度、印度尼西亚、马来西亚、菲律宾、泰国、伊朗、南非等。在2007年8月公布的《可再生能源中长期发展规划》中，中国提出了到2010年使可再生能源消费量达到能源消费总量的10％，到2020年达到15％的发展目标，同时还明确了各种可再生能源的发展目标，如到2020年全国水电装总机容量达到3亿千瓦，生物质能发电总装机容量达到3000万千瓦，风电总装机容量达到3000万千瓦，太阳能发电总装机容量达到300万千瓦等。这些目标将使中国可再生能源总装机容量提高3倍，目标之高。引人注目。
2 发展可再生能源的单项政策
各国在发展可再生能源，实现可再生能源国家目标的过程中，已经遭遇、意识到许多障碍在笔者收集到的200余篇中外文文献中，普遍提及到的主要障碍就有10几种之多(表1)。这些障碍在很大程度上制约着可再生能源的发展，而且具有很高的国际普遍性。同时，特定障碍在不同的国家或地区的严重程度有所不同，如“自主研发能力弱，研发成本高，缺乏政策支持”、“缺乏自主技术，核心技术与装备对外依赖严重”两项，相对于发达国家而言，在发展中国家更为突出。
为清除这些障碍，促进可再生能源发展，实现可再生能源国家目标，世界各国开发出多种单项政策，仅使用频度高、普遍性高的就有20余种，主要可分为直接管制、经济激励和其他政策3大类型。表2简要概括了主要单项政策的内容概要、清除对象、所属类型等。
3 发展可再生能源的政策组合
3.1 各国发展可再生能源的政策组合
从表2中可以看出，单项政策均为针对一个或兼顾几个目标障碍而设计、采用。因此，每个单项政策能够清除的障碍有限，必须和其它政策配套使用才能获得更好的效果。在实践中，我们观察到的各国可再生能源发展政策或障碍清除政策普遍是几个或多个单项政策的组合，换言之各国可再生能源发展政策是一种政策组合或一揽子政策。
REN21在其最新报告“RenewabIes 2007，global Status Report”中介绍了全球60个国家实施中的可再生能源促进政策(Renewable Energy Promotion Policies)的情况，为我们分析、理解各国可再生能源发展政策组合提供了难得的参考。正在实施可再生能源发展政策组合的国家数。2005年为48个，两年间增加12个，增幅达到25％。REN21已经连续发表3个年度的关于可再生能源的全球报告，其信息全面、深入、及时，在国际上具有很高的权威性和参考价值。
从表3中，我们可以观察到各国发展可再生能源发展政策组合的几个重要特征。
(1)政策组合具有丰富的多样性。各个国家政策组合中包含的单项政策清单各有特色，没有完全相同的政策组合，动用的单项政策数量亦不尽相同。政策组合的这种多样性，可以理解为各个国家根据各自的可再生能源发展目标、实际情况、政策偏好等选择最适宜于本国的单项政策进行组合的结果。
(2)单项政策的采用情况存在差异。在60个国家中，按采用比例从高到低来看，依次为固定价格。资产补贴、奖励、返还，投资退税，公共投资、贷款，消费税、能源税、增值税的减税，可交易的再生能源证书，公开招标，再生能源份额制度，净计量，发电补贴、退税。固定价格，是采用比例最高的单项政策，有40个国家采用，采用比例最低的单项政策是发电补贴、退税，只有6个国家采用，二者之间存在巨大差异。采用比例的高低，很大程度上反映出单项政策的可操作性、适用性的高低、效果的大小等问题，是政策选择的重要参考。
(3)同一单项政策在发达国家与转型国家、发展中国家的采用比例存在差距。除投资退税、发电补贴和退税2个单项政策外，其余8个单项政策在发展中国家的采用比例明显低于发达国家与转型国家。这一差距可以用与发达国家与转型国家比较而言，发展中国家的可再生能源政策起步晚、政策开发与应用的成熟度低等来解释。值得注意的是，市场化程度高的可交易的再生能源证书和公开招标，强制性大、波及面广泛的再生能源份额制度，技术难度大的净计量4项单项政策，在发展中国家的采用案例很少，说明发展中国家的可再生能源政策更大程度上依赖于投资退税等比较传统的经济激励手段。
(4)中国等发展中国家的可再生能源发展政策组合已经达到或超过了发达国家水平。中国的政策组合中采用了7种单项政策，动用政策的数量比在国际上评价很高的德国、丹麦、瑞典、意大利、日本还多，与法国持平。远远高出转型国家俄罗斯等。印度政府采用了6项政策，其地方政府采用了2项，政策组合的丰富程度亦不逊色于发达国家。特别值得评价的是，中国的政策组合中包括了公开招标，再生能源份额制度两项应用难度大的单项政策，中国是23个发展中国家里唯一一个制定再生能源份额制度的国家，该项政策在发达国家与转型国家中的采用比例也仅为21.6％。
3.2 供给侧管理、需求侧管理的政策组合
在实践中能源发展政策、能源管理经常被分为供给侧与需求侧两大类型或方向。借鉴这种分类，并根据主要目标，笔者将表2所列单项政策分别组合为供给侧管理政策组合和需求侧管理政策组合(表4)。从表4中可以看出，供给侧管理政策组合远比需求侧管理政策组合丰富，前者最多可以动用14项单项政策，而后者只有7项。如果结合表3。我们不能发现，13个国家中除俄罗斯、泰国两国采取单一供给侧政策管理组合外，其余11个国家同时动用了供给侧管理政策组合与需求侧管理政策组合，而且从动用的单项政策数量上看，其供给侧政策管理组合大于需求侧管理政策组合。以丹麦为例来看，其可再生能源发展政策组合中包括固定价格、投资退税、公共投资与贷款、可交易的再生能源证书、公开招标等5项供给侧管理政策，而只有消费税减税、净计量2项需求侧管理政策。就中国来看，除国家投资建设的“乘风计划、光明工程、秸秆气化工程”，国家对农村、牧区的小型独立风力发电项目提供低息贷款外，其余政策均属于供给侧管理政策组合。也就是说，就大多数国家而言，供给侧管理政策是可再生能源发展政策组合的主体，需求侧管理政策是必要的配套或补充，其原因在于可再生能源供给、特别是和化石能源相比具有竞争力的供给不足。清除障碍、突破供给瓶颈是各国政策的首要目标和任务。
3.3 针对利益相关者的政策组合
可再生能源发展及其政策关系到众多的利益相关者。如可再生能源发电企业、电网企业、研发机构、调查勘探机构等可再生能源的供给者，企业、家庭、公共机构等需求者，政府、研究调查机构、NPO、NGO组织、发电企业、电网企业等政策制定者与参与者，公共基金、银行、政府等融资提供者或补贴提供者。各个利益相关者在可再生能源发展中起着不同的作用，有着不同的利益诉求，其面临的障碍也各有不同。以特定利益相关者为对象而形成的政策，大多数情况下，往往是把几种单项政策的相互配合作为政策组合来实施的。
我们可以以可再生能源发电企业为例来简要分析这种政策组合。从表1中，我们可以观察到作为供给者的发电企业面临着“初始投资巨大，融资渠道少、成本高”、“投资回收期不确定，风险高”、“缺乏支持输出网络、储备等基础设施”、 “成本高，缺乏市场竞争力”、“缺乏公共资金等支持”等多项障碍，这些障碍也是供给侧的主要障碍。由于单项政策主要为清除某一个目标障碍或配合其他政策而设计、采用，所以只有同时动用数项单项政策、形成政策组合才能有效地支持发电企业清除其障碍。结合表2、表4我们可以看到，针对发电企业的政策组合有着丰富的选择，再生能源份额制度、固定价格、规制缓和、生产者减税与退税、发电补贴与退税、可交易的再生能源证书、投资退税、公共投资与贷款等单项政策均可组合起来应对发电企业面临的障碍。事实上，各国正在实施的支持发电企业的政策多为政策组合，从表3中，我们能够确认这一点。如法国采用固定价格、资产补贴、投资退税、公共投资与贷款、消费税减税与退税、可交易的再生能源证书、公开招标等7项单项政策的组合，中国的政策组合比法国多了再生能源份额制度，少了可交易的再生能源证书。也是很丰富的组合。
一、农村可再生能源的现状分析
太原市的农村可再生能源工作起步于2003年，从以农村户用沼气为主，逐步扩展到大中型沼气工程、秸秆集中供气工程、小型沼气工程、节煤省柴炕(吊炕)、生物质炉、太阳能利用等，农村可再生能源逐渐向规模化、产业化方向发展。
1、农村户用沼气
2010年底，全市共有户用沼气2万余户，涉及全市9个县(市、区)，57个乡(镇、街办)，515个行政村。从整体的情况来看，户用沼气经过几年的集中建设，已基本趋于饱和，目前处于消化巩固阶段，重点在于如何搞好服务，提高使用率，实现沼气产业效益最大化。从近几年的运行情况分析，影响户用沼气使用的因素大致有以下几方面：
(1)沼气发酵原料不足。
太原市是省会城市，城镇化建设步伐较快，养殖业向集约化和规模化发展，分散的庭院养殖已经逐步被淘汰，沼气池缺乏足够的发酵原料。没有养殖的农户外购原料，既嫌麻烦，成本又偏高，成为影响沼气使用的主要因素之一。
(2)多种因素造成的人池分离。
许多农村青壮年人进城打工或因子女进城上学，搬入城中居住，家中仅留老人或纯粹无人居住；移民搬迁，农民搬离了建有沼气池的院落；城市化建设发展，一部分沼气农户被拆迁等，这一系列因素造成沼气池报废或弃用。成为影响沼气使用的又一大因素。
(3)替代能源方式较多。
山西省是能源大省，煤炭、电力较为充足，生活水平相对较高的农民，嫌沼气池的管理麻烦，在沼气池第一次加入的原料使用完后，不再进料出料，改为使用电磁灶、液化气或传统煤炉。还有一些地方使用了大型沼气、秸秆集中供气或生物质炉，代替了户用沼气。这已成为影响沼气使用的第三个因素。
(4)沼气池故障得不到及时维修。
沼气池经过几年的运行后，会出现一些或大或小的故障，因为服务技工没有工资，但在农村服务后收费比较难，所以技工不愿意出工，这些故障长期得不到及时排除，被搁置起来。形成了病池，导致沼气池的停用，是影响沼气使用的第四个因素。
2、乡村服务网点
太原市现有90个乡村服务网点，有3种运行模式：村委会代办、个体承包、协会领办。虽然每个网点都配备了沼气技工，但由于技工没有固定工资，仅靠收取服务费来维持。从运行情况来看，每个网点年运行费用在2～3万元左右，向服务对象收取服务费较为困难，只有一些村委会代办的网点，依靠村集体支付一部分技工工资，维持着网点的运行，而村集体经济较弱的网点和其他模式的网点，因技工收入没有保障，难以维持日常生活，转而从事其他行业，使得服务链断裂、脱节，服务质量明显下降，成为影响服务网点正常运行的最主要因素。
3、大中型沼气和秸秆集中供气工程
太原市建成的大中型沼气工程有18处、秸秆集中供气工程17处，主要运行模式有村集体管理和企业自营2种，从目前的运行情况来看，村委会经济实力强的村，能为气站提供全部或部分补贴，农户能享受到无偿或低价供气，使气站保持正常运行，村集体经济弱和企业自营的气站，多数已停止运行，主要因为原材料涨价，收取的费用不能维持气站的日常运行费用，如果提高收费标准农民又拒绝使用，成为无法回避的矛盾，导致很大一部分气站处于停运状态。
4、节煤省柴炕(吊炕)
节煤省柴炕，俗称“吊炕”，全称“高效节能架空炕”，2007年太原市引进该项技术进行示范推广。目前全市共建成4718铺，主要分布在清徐县、娄烦县、阳曲县和尖草坪区，主要使用对象是有睡炕习惯的中老年农民，该项目以其节能、美观、热效率高受到了农民的普遍欢迎，由于建设指标少，经常出现农民争着抢着建，工程队进到村里农民拉着不让走的情况，是一个适宜在太原地区推广的好项目。
5、太阳能利用
作为一种取之不尽、用之不竭的能源，太阳能的开发利用将极大的造福人类。由于太阳能产品成本较高，推广速度也较为缓慢，但却很受农民的欢迎。目前太原市的农村太阳能项目只有太阳能路灯和太阳灶，并且推广的数量也较少，仅仅是示范性推广，还需要政府加大扶持力度。
二、农村可再生能源的发展对策
1、农村可再生能源发展要因地制宜，符合当地的自然条件。
在项目选择上，要结合当地的实际情况和工作重点，认真做好前期调研工作，可以在不同地点，不同农户选择安排不同的项目，也可以几个项目在同一地点，同一农户同时安排，比如吊炕的推广，要选在有睡炕习惯的农村地区，同时优先考虑在沼气使用好的农户。这样既兼顾了地区间的项目平衡，也考虑到项目的推广示范效果，从而实现安排合理化，效益最大化。
2、建立一套有效的长效运行机制，使农村可再生能源项目能够连续稳定的发展。
不仅要重视项目的建设，更要重视项目的管理。农村可再生能源项目是造福农民的好项目，还处于推广阶段，不可能做到一劳永逸，在项目设计上，不但要考虑把项目建设好，要更多的考虑项目的后期运行，把一系列影响项目运行的后期因素都要考虑进去，并设计出一整套解决方案，使项目能够健康稳定运行。比如大型沼气工程建成之后要保证正常运行，就需要向用气农户收取燃气费，收费上农户是与其他能源进行比较(比如电磁炉)的，收费低则企业亏损，收费高则农户弃用。政府可考虑对农户使用沼气的费用和使用电磁炉的费用做一比较，对差额部分进行补贴，鼓励农民使用沼气，确保大型沼气工程的健康发展。
3、提升乡村服务网点功能，提高项目使用效率。
乡村服务网点是农村可再生能源项目的基层组织，最初设计是服务于农村沼气，是市场化运作，服务人员的待遇靠收取服务费来维持。目前太原市共有90个乡村服务网点，由于技术服务人员的收入和生活没有保障，转而从事其他行业，严重的影响了沼气服务体系的发展。如何留住人才，成为目前面临的一个突出问题。个人认为，农村可再生能源项目日益多样化，可对网点功能进行重新整合，拓展服务范围，服务于所有农村能源项目，并于其他农业项目结合，纳入农技推广体系范围，解决好“最后一公里”问题，强化服务网点的公益性，通过财政支持来完善和稳定基层队伍。从而有效解决服务体系“网破、线断、人散”的问题。
4、提高科技含量，大力扶持推广“三沼”综合利用技术。
沼气的更大经济效益来自于“三沼”综合利用技术，“三沼”在农业生产中具有很高的应用价值，能够节约大量的农药、化肥，生产出高品质、无公害的优质农产品，是增加农民收入的一条有效途径。财政应在“三沼”综合利用技术的推广上加大资金投入，大力扶持“三沼”综合利用的试点示范工作，提高沼气产业的科技含量，让农民从沼气上得到更多的实惠，使农民对沼气有一个全新的认识，形成自觉用好、管好沼气的好风气。
【关键词】可再生能源；可再生能源建筑应用技术
目前化石燃料的耗用量及其产生的环境问题已引起世界各国的高度重视，对于可持续发展的能源战略已成为全球各国的共同目标，并出台了相应的法律和政策以鼓励可再生资源的发展，可再生资源得到迅速发展。现太阳能、生物质能、地热能等在我国建筑中均有一定的可利用性。当前主要有太阳能光热、太阳能光伏以及浅层地能几种应用形式。近年来，可再生能源实现了在一定数量上对我国的常规能源替代并起到了减排的作用，同时加强了人们对于可再生资源的进一步认识。
一、我国可再生资源建筑应用技术情况
目前我国对于太阳能光伏技术、地源热泵技术和浅层地能在建设中的应用得到了迅速的发展，由2000年的装机容量为30Mwp至2010年提升为430Mwp左右，而太阳能光热也在稳步增长。
1.太阳能主要是以光电利用和光热利用两种形式存在建筑应用中，主要是太阳能热水设备技术，太阳能制暖、制冷技术，与建筑一体化相关的太阳能发电技术等。光电技术主要是解决世界缺失的动力资源问题，节能建筑中的能源消耗问题由光热技术完成。
太阳能光热技术现在在我国得到较多应用，其中家用太阳能热水器应用最为广泛且技术最为成熟。在全天候供热，高效集热，人性化电脑模块自动控制功能均取得了较大的成果。而热泵技术的发展又进一步提高了太阳能热能应用技术的效能。同时太阳能地板采暖系统的使用把太阳能光-热技术推向了一个更广泛的发展领域。
2.通过做功来达到建筑空调系统的供热与制冷的热泵技术包含地下水源、土壤源、空气源、再生水源热泵技术将成为21世纪最有效的供热和制冷技术，可常年方便、经济、效益的调节建筑内的温度。同时，地源热泵系统将实现综合利用低品位热能、简单化、一体化的技术前景。
3.相对于太阳能和热泵领域的研发与应用较薄弱的生物质能建筑应用技术最具发展空间与潜力，世界几大知名能源机构把其作为首选的发展可再生资源。生物质能是以土地中生产的能源植物和有机废弃物为原材料的能源，可分为固体、气体、液体生物质燃料且分布较为广泛。生物质能具有污染小，易于转化为高质量的燃料并以得到研发与利用如：沼气池、节柴炕灶，大中型沼气工程，气化与气化发电等将对可再生资源建筑应用产生重大意义。
目前我国多个省市和地区已对抬眼能光伏产业有了相应的分布并取得较好的发展现象。如山东省且近年来不断发展改进，现已成为全国太阳能技术应用的大省，还有北京市现已有26加企业的40多项可再生能源应用技术产品已列入《北京市自主创新产品目录》，与发达国家相比虽然还存在一定的差距但是我国现已有多个可再生能源建设示范项目得到了实施，国家也制定了相应的行业标准与规范来促进可利用资源建筑应用技术的开展。
二、可再生资源建筑应用技术的发展方向
随着资源环境问题的制约以及各项政策法规的出台，建筑节能减排问题现已破在眉睫，在2011年的相关会议中提出可再生能源在建筑应用中的比重，到2015年底可再生能源建筑应用力争达到能源替代量为3000万吨标准煤。
1.需在建筑能耗上做出相应的控制，根据我国现有建筑能耗的特征可从几个方面入手：
（1）对新建筑的标准做出相应的提高。
（2）对现有建筑根据其节能情况进行改造。以投入少，效益高为改造方针。
（3）我国可再生能源建筑技术的使用必须由试验区逐步扩散至较大的范围包含城市和乡村的建设当中。另外，在加强和推广新技术的转化与推广的同时还要挖掘传统建筑节能技术与可再生资源建筑应用技术的结合。相关机构也必须积极引导各生产企业主动提高可再生资源应用效能。
（4）对于不同区域住宅与办公区域的室内热环境控制与解决方案。通过技术的创新和政策的引领下研发出大众易接受且舒适的室内热环境控制方式。
2.促进可再生能源建筑应用技术的研发首先要推广此技术的应用，在使用过程中要使此技术与产业内容结合并且鼓励使用污染少，成本低，效能好的可再生资源建筑应用技术。发展适合我国建筑的可再生能源建筑应用技术并提高其使用效率，还可通过市场化方式推动可再生能源建筑应用技术的转化与应用。另外还可借助政府相关的法律、行政与经济方式来鼓励使用此技术。
3.在研究和推广可再生资源建筑应用技术时相应的福利补贴与完善的经济激励政策是不可缺少的，例如对于太阳能热水系统、风能发电系统等实行奖励，税收的减免，产品技术的使用补助等。同时，新技术需不断的进行创新和完善。因此，应有专用的可再生能源建筑应用技术研发资金以加强对此技术研发的重视度。
三、总结
综上所述，按我国目前的发展基础上到2015年要达到可再生能源替代3000万吨的标准煤除了按以上所述方式节能控制的顺利开展，增加覆盖范围把太阳能推广至农村，对于适合的区域建筑进行适宜的改造，对可再生能源应用技术的改善与创新外，还需各方面的全面配合与技术研发的顺力实施。
参考文献
[1]张英魁，张正梅.可再生能源建筑应用技术及其发展前景[J].现代城市研究，2010.4-5
[2]郝斌，刘幼农，刘珊等.可再生能源建筑应用发展现状与展望[J].建设科技，2012.6-7
《国家能源发展“十二五”规划》《可再生能源发展“十二五”规划》提出今后15年要提高可再生能源在能源消费中的比重，可再生能源快速发展符合我国能源产业政策。近年来，风电、太阳能发电、水电等可再生能源发展迅速，众多企业投资可再生能源领域，笔者结合自己的工作实际，对企业投资可再生能源项目不同阶段财务分析需要注意的问题提出一些建议，供企业投资和决策部门参考。
一、项目前期筛选阶段
在项目前期筛选阶段，选择前景好、未来效益可观及可持续发展的项目，是项目投资成功的第一步。在该阶段应重视整理已完成项目的资料，总结经验，并可以运用数理统计方法预测项目未来效益及控制投资规模。
在前期筛选项目时，可参考同地区、相近规模电站的投资、年利用小时数、财务内部收益率等情况，快速判断待筛选项目的投资前景，提高筛选项目的效率。
基于整理好的项目资料，可以采用数理统计方法，进行效益预测与投资控制。结合工作实践，影响电站财务收益的主要因素是投资、电量与电价，单位电度静态投资可以同时反映投资与电量两个因素。目前风电场及光伏电站上网电价均实行分资源区标杆上网电价政策，可以整理企业在国内各省区已设计或投资建设的风电场及光伏电站资料，利用excel的数据分析工具库，将整理后的风电及光电项目资料分别进行回归分析，得到风电场财务效益回归方程及光伏电站财务效益回归方程，即因变量资本金财务内部收益率与两个自变量单位电度静态投资及上网电价的多元线性回归方程，通过残差分析验证回归方程的准确度，若准确度较高，则方程可用于风光电项目效益预测与投资控制。
在企业投资决策初期（项目筛选阶段），可根据项目估算的单位电度静态投资和标杆上网电价初步估算项目的资本金财务内部收益率。另外，还可利用多元线性回归方程进行投资控制，即在某地区投资风光电项目时，标杆电价及该地区的风光资源情况是已知的，在电站初拟装机容量及发电量后，可根据预期的资本金财务内部收益率的范围，利用回归方程推测需要控制的投资范围。
二、项目前期研究阶段
在项目前期研究阶段（预可研及可研阶段等），应对项目进行财务评价，必要时还需进行经济评价。为了财务评价的准确性，需要掌握项目应缴纳的税收及各项费用，尤其对于海外投资建设的可再生能源项目，摸清项目所在国的电价及税费政策至关重要。另外，在项目投资决策中，可以通过选择较有利的还款方式（等额本金利息照付或者等本息还款方式），及推迟贷款的额度、年限等方式节省项目的投资成本。
（一）详细调研项目所在国家及地区的电价及税费政策
若投资的可再生能源项目位于国内，需要详细了解项目的价格政策、税费政策、生产成本取费标准等。目前国内风电、光电均实行分资源区标杆上网电价政策，分别见《国家发展改革委关于适当调整陆上风电标杆上网电价的通知》（发改价格〔2014〕3008号）、《国家发展改革委关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》（发改价格〔2013〕1638号）；目前国家对水电项目尚没有制定标杆电价，各水电项目在前期研究阶段一般根据资本金内部收益率或全部投资内部收益率达到10%或者达到业主期望的收益率测算上网电价。目前国内风电场、光伏电站征收的税费主要有增值税、城市维护建设税、教育费附加、所得税；水电站征收的税费主要有增值税、城市维护建设税、教育费附加、水资源费等。风电、光电、水电项目生产成本取费中福利费等取值采用国家及各省区规定标准，定员工资、材料费及其他费用等取值参见各企业要求，或参考同地区或相邻地区已投产相近规模的同类项目相关经营费用取值。
若投资的可再生能源项目位于国外，由于各国在税收、电价等政策上差异较大，财务评价前，需要摸清国外相关政策。例如，巴基斯坦风电电价政策为：运营期每年的上网电价由六部分组成，即O&M费电价（包括修理费电价、材料费电价、其他费用（含土地使用费）电价、人工工资及福利等电价）、保险费（含海外投资险）电价、资本金收益电价、红利预扣税电价、还贷本金电价及还贷利息电价。资本金收益17%，红利预扣税为资本金收益的7.5%。另外，根据巴基斯坦风电购电协议样本，从有售电收入的第一个月起，每月售电方将年经营成本（即annual operating and maintenance budget）的1/24存入售电方与购电方约定的单独账户，连续存9个月，共存入年经营成本9/24作为Reserve Fund。Reserve Fund，用于项目的改建、维修、改进、更新及替换。在运营期内若因为大修，使用了Reserve Fund后，要及时补充资金，使Reserve Fund一直维持在年经营成本（即年运行维护费）的9/24的水平。在购电协议结束后，购电方将Reserve Fund如数返还给售电方。
（二）在投资决策中，综合考虑贷款偿还方式等因素
在项目投资决策中，可通过财务分析选择较有利的还款方式，减少投资成本。以某风电项目为例，装机48MW，年利用小时2300h，静态投资37965万元，电价0.54元/kW?h，采用等额本息及等额本金利息照付两种不同的还款方式，控制还贷期15年（含建设期），得到等额本息比等额本金利息照付还款方式多支付还款总额约2401万元（不考虑资金时间价值）。等额本金还款方式虽能节省一定还款成本，但在还款期前几年还款压力大。若考虑资金时间价值时，两种还款方式支付的还款总额相差不多，等本金比等本息还款方式多支付约163万元，主要原因在于等本金方式在前期还款数量较大，时间效应更显著。在等本息及等本金两种还款方式下，项目资本金财务内部收益率分别为15.36%和13.43%。因此，在其他财务测算条件一致的情况下，采用等本息还款方式，项目的财务效益较好。另外，推迟贷款的额度及年限，也能一定程度提高项目的财务效益。项目不同还款方式、推迟贷款额度及年限时的主要财务指标见表1。
投资者可根据项目的具体情况、投资者的偏好及与银行沟通的结果，综合选择较有利的还款方式。
三、项目电价谈判阶段
海外投资的一些可再生能源项目需要电站投资方与电站所在国政府通过谈判的方式确定上网电价，如水电BOT项目等。关于BOT项目的定价，特许权协议中明确的产品定价方法通常有三种，[3，4]即公式定价法，产品定价以市场价格为基础，但通常规定最低限价；固定价格定价法，通常根据通货膨胀率或工业部门生产指数进行调整；实际成本加固定收益定价法。
BOT建设项目前期研究及电价谈判阶段，需要从不同利益相关方（投资方、东道国政府、借款银行）的关注点出发，来分析其对电价的需求。[5]从投资方角度出发，通过项目前期研究阶段的多种方案测算，选择利润大、风险小的方案，并制定谈判的可退让方案，以便于谈判取得较好的结果。投资方在做多方案测算时，可考虑物价上涨因素对财务效益的影响。
从政府角度出发，政府关注的是项目对财政的贡献及带来的社会效益。政府定价时，应在保证项目有较大的财政贡献及社会效益的同时，给予投资方适当的利润空间。[5]
从银行的角度出发，银行关注的是项目偿还借款的能力。投资方通过和银行的多次沟通，旨在增强银行对项目偿还能力的信心，进而降低项目的融资费用。
四、结语
企业投资项目存在一定财务风险，在项目投资决策阶段，通过财务分析能够对项目的财务生存能力、盈利能力、偿还借款能力进行较全面的分析，减少投资风险。本文结合工作实践，对企业可再生能源项目投资的不同阶段（前期筛选、研究及电价谈判阶段）财务分析应注意的问题，提出了一些建议，即项目前期筛选阶段应重视资料整理及经验总结，可以运用数理统计方法进行项目效益预测及投资控制；项目前期研究阶段要详细了解项目所在国家及地区的相关政策，在投资决策中，要综合考虑贷款偿还方式等因素，以利于减少融资成本；在项目电价谈判阶段，定价方式需要兼顾不同利益相关方的需求。
与发达国家相比，我国农村能源利用方式依然相对滞后。首先是能源结构不合理。数据显示，在当前我国的农村能源结构中，依然以煤炭等常规商品能源和秸秆、薪炭等传统生物质能源为主，目前我国农村每年生活用能折合标准煤5.5亿t，利用效率低，利用方式落后，造成大量资源浪费和环境污染。
新农村建设是我国现代化建设进程中的重大历史任务，其实质是农村经济、政治、文化、生态全面发展、全面进步，以推动我国现代化的进程。党的十六届五中全会提出了“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”的新农村建设总体目标，以此来扎实推进社会主义新农村建设。
一、可再生能源资源状况
可再生能源是指在自然界中可以不断再生并可以有规律得到补充的能源，包括太阳能、生物质能、风能、水能、地热能。具有可再生、低污染、分布广泛、总量丰富、成本低廉的特点。
嘉鱼县地处鄂东南，江汉平原南部，属长江冲积平原，为亚热带湿润季风气候，具有气候温和、四季分明、日照充足、物产丰富等特点。全县国土面积1018平方公里，总人口36.7万人，农村人口为25.6万人，2011年农民人均年收入为6753元。
1、能源资源状况
（1）小水电：全县有大小河流7条，大多数属平原季节性人工河流，主要作用是抗旱排渍，自然落差不大，水能理论蕴藏量不大，只有2100kw，可开发量1700kw。
（2）太阳能：全县年日照1995小时左右，日照率为46%，太阳能年总辐射量0.45MJ/cm2。
（3）风能：年平均风速2.3米/秒，相当于2级风，开发利用价值不高。
（4）生物质能：农作物秸秆仍是嘉鱼县农民生活用能的主要来源，每年用作生活用能的农作物秸秆16.8万t，占总量的68.7%，返田作肥料占31.3%；薪柴是农村广泛使用的传统生物质能，薪柴资源包括薪炭林、防护林、速生用材林、灌木林、疏林和“四旁”树等，全县薪柴开发总量为3.99万t，随着国家封山育林及林业加工业的发展，薪柴可用作农村生活用能量日趋减少；全县生猪存栏9.35万头，鸡10.6万羽，年产生畜禽粪便19.1万t，可利用量为15.1万t。
从以上可以看出，嘉鱼县能源资源构成特点是：煤炭等化石能源极度缺乏，生物质能、太阳能等可再生能源资源丰富，新能源开发潜力大。
2、农村能源消费特点
生活用能的需求与生活水平密切相关，长期以来，农村地区生活用能主要靠当地秸秆和薪柴，采取直接燃烧方式，能源有效转换率仅有10～30%，造成能源利用的低效和浪费，能源缺乏与浪费之间矛盾突出。随着农村社会经济发展，嘉鱼县农村生活能源使用出现了新趋势，呈现出“三减三增”特点：一是自及自足能源消费减少，商品能源消费增加；二是秸秆能源消费比例减少，液化气、煤等化石能源消费比例增加；三是高能耗用能方式逐步减少，可再生能源利用不断增加。
二、可再生能源开发利用现状
我国农村地区生物质能、太阳能资源丰富，蕴含着发展新能源的巨大潜力。经过多年发展，可再生能源开发利用已经取得了很大的进展，太阳能和沼气等可再生能源在嘉鱼县农村已经得到广泛应用。
1、生物质能开发
（1）沼气。沼气是我国广大农村地区开发应用的一种技术成熟的可再生能源，到2010年底，全国已经累计建成户用沼气超过4000万户，受益人口达1.55亿人。沼气是有机物在缺氧条件下通过厌氧微生物的发酵作用产生的混合气体，其中甲烷约占55～75%，1m3沼气相当于0.7～0.8kg标煤，热值较高，燃烧后只产生和CO2和H2O，是一种高品位的清洁能源。
到2011年底，嘉鱼县农村户用沼气池达1.175万口，建池户使用率达82%，每口沼气池年产沼气360m3，全县年产沼气346.86万m3，按与沼气具有等量有效热能的液化气进行替代比较，农户每年节省能源支出1088.28万元（本地液化气价格为7.53元/kg）。二氧化碳和甲烷是产生温室效应的主要气体，每年可减少二氧化碳排放1.07万t，甲烷0.102万t。
沼渣中含有丰富的有机质、腐殖酸和矿物质灰分，改良土壤功效十分明显，其中有机质含量36.9%～49.9%，腐殖酸10%～24%，粗蛋白5%～9%，全NO.8%～1.5%，全P0.4%～0.6%，全K0.5%～1.2%；沼液含有多种速效营养成分。
沼渣沼液可广泛用于作物浸种、叶面喷肥、基肥或用于防治作物病虫害，也可作为家畜添加剂和鱼铒料，具有较高经济价值。用沼液浸种，水稻增产9.4%，玉米增产9.35%；沼液作叶面喷肥，密柑单株增产20.2公斤，茶叶喷施沼液能够促进茶叶株高增长，增加茶叶的百芽重和单叶重，促进茶树增产，增产率为9.0%。沼液、沼渣综合利用已成为农业增收、农民增效的一个新亮点。
（2）农作物秸秆及薪柴
秸秆及薪柴具有体积大、密度小、热值不高的缺点，远距离输运成本大，堆放在房前屋后影响村容村貌，将其进行气化或压缩处理做为燃料是提高利用效率可行办法。
①秸秆气化。秸秆气化是采用一种生物质热解技术，先将农作物秸秆等生物质原料切碎，在缺氧条件下，使秸秆不充分燃烧，产生大量的氢气、甲烷和一氧化碳等可燃气体。一个4口之家每月需要燃烧秸秆130kg，每100kg燃料费用为13～15元，每农户月燃料费16.9～19.5元，秸秆气化成本明显低于其他常规燃料。秸秆的平均含硫量只有0.38%，远低于煤的含硫量（约1%），秸秆气化使用方便，清洁卫生，可以部分代替高品位商品能源。
②固化成型。将秸秆或薪柴干燥粉碎后，经过成型机械挤压成密度为0.8～1.2t的柱状或颗粒状燃料，1t成型燃料相当于0.429～0.571t标煤。是一种能代替燃煤的新型低碳、节能、环保燃料，具有燃烧热效率高、使用安全、清洁环保、节省空间等优点。
2、太阳能利用
①太阳能热水器。在太阳能利用方面，应用最广泛、技术最成熟的是太阳能热水器，已经实现了产业化和市场化。每平方米太阳能热水器年可替代标煤150～180kg，2009年全国农村太阳能热水器保有量2955.56万台，面积已达4997.06万m2，嘉鱼县农村太阳能热水器普及率已达11%。一台太阳能热水器全年可节电1.8GJ（约512kwh），按本地农村电价0.6元/度计，每台热水器全年可节约307.2元，农户6～7年就可收回投资，而太阳能热水器使用寿命可达15a。
②太阳能路灯。太阳能路灯主要是通过太阳能板的光生伏特效应原理，白天吸收太阳能光子能量产生电能储存，夜幕降临时产生照明。太阳能路灯不需要架设输电线路，不用专人管理和控制，技术和经济效益上可行，一次性成本回收较快，节能效果显著。
③太阳能温室大棚。不仅在瓜果蔬菜、花木苗圃等种植业上广为应用，在水产养殖、畜禽饲养等方面的应用也不断扩大，对提高农牧业产量、增加农民收入起了很大作用。
三、新农村发展可再生能源的现实意义
在新农村建设中，因地制宜，合理开发利用农村可再生能源，对促进农村经济社会发展有重要意义。
1、有利于构建资源节约型环境友好型社会，促进生态文明建设。
以沼气为纽带的农业生态建设，使农业废弃物得到循环利用，延长了农业生态链，既生产了清洁能源，又提高了农业经济效益；开发利用太阳能，既能有效提供安全、无污染的清洁能源，又能促进农业生产，改善生态环境，因此发展包括太阳能、生物质能等在内的可再生能源，不仅使农村资源得到有效利用，而且促进了生产、生活、生态协调发展。
2、有利于优化农村用能结构，促进节能减排。
农村广泛使用沼气、秸秆气、太阳能等清洁能源，是农民现代文明生活的一个缩影。目前形势下，越来越多的国家面临着减排问题，逐步会将减排成本纳入考量的范畴，传统能源的成本将显著上升，发展可再生能源，符合减排趋势。
3、有利于发展农业循环经济，转变农业增长方式。
大力推广猪-沼-菜（粮、鱼、果）生态利用模式，以沼气为纽带，把养殖业和种植业有机结合起来，把养殖业产生的废弃物转换成清洁能源和高效有机肥料，既解决农村燃料问题，又减少了农药使用，培肥了地力，还提高了农产品品质，增加了农民收入。
4、有利于改善农村卫生条件，减少疫病流行。
在建沼气池的同时，对农村的厨房、厕所、猪圈进行改造，实行“一池三改”，把脏乱的旧厨房改造成贴着瓷砖和安装沼气灶具的新型厨房，把臭气熏天的敞口粪坑改造成水冲式厕所，把蚊蝇漫舞的畜禽舍栏改造成干净的圈舍；在新农村社区中建设小型沼气工程，使生活污染物集中处理达标排放，彻底改变农村脏、乱、差的旧貌，实现厨房亮化、厕所净化、环境美化，也潜移默化地改变农民的卫生习惯，改善农村人居环境。
嘉鱼县是湖北省10个重点血吸虫疫区之一，通过对全县15个血吸虫疫区村2000衣户改厕和建沼气池，阻断血吸虫的传播途径，对综合防治血吸虫起到较好效果。
四、存在问题
1、常规能源不足。嘉鱼县地处平原湖区，少煤无油气资源，商品能源全部靠外调运，农村人均能耗仍处于较低水平，2011年，农村人均生活能耗为0.203千克标煤/人・天，全县农村年生活能耗为1.9万t标煤，如果农村能源需求不能够满足，势必对农村经济发展、农民生活改善和农业生态环境产生负面影响，阻碍新农村建设进程。
2、农村能源利用效率低下。全县农村综合利用效率比较低，仅为30%左右。农村生活用能以直接燃烧秸秆为主，大部分为老式大锅大灶，热效率只有10%～30%，尽管政府多年来推广节能省柴灶，但进展缓慢，全县节柴灶比例不足30%。
3、沼气发展遇到瓶颈生产沼气的主要原料是畜禽粪，与养殖业密切相关，目前养殖业已由传统的千家万户饲养转型到标准化、规模化、集约化养殖，养殖的农户数量急剧减少，沼气发酵原料不足是户用沼气目前遇到的最大问题。另外，户用沼气属于自及自足能源经济利用模式，农户对沼气的管理水平参差不齐，沼气池产气水平差异较大，因缺乏科学管理造成了相当数量的废弃池、病池，给沼气发展带来一定的负面影响。
4、可再生能源开发利用规模与新农村建设不适应，资金投入机制不健全，融资渠道不宽，科技服务体系滞后，技术开发能力和产业体系薄弱。
5、农民对发展可再生能源缺乏认识，持“不相关”、“无所谓”态度的人不在少数。
五、建议
新农村建设，为农村可再生能源开发利用带来新的契机，市场经济条件下，新农村建设不是一朝一夕就能完成的，可再生能源的开发也不是短期工程，它需要长期稳定的政策、资金、技术支持渠道。
1、政府要加大对可再生能源发展的支持。2006年1月1日《可再生能源法》开始实施，但与之相配套的实施细则一直没有出台，加上可再生能源开发前期投入较大，获利较少，所以社会资金参与较少。政府要加大政策引导和资金支持，加大可再生能源开发直接补贴和税收优惠，调动多方参与可再生能源建设的积极性，要增加财政预算，加大项目开发、示范推广、科技培训力度。
2、将可再生能源发展规划纳入新农村建设的整体规划中，提高可再生能源资金使用效率，使农村能源建设和农村各项社会事业协调发展。
3、加强可再生能源建设管理，完善可再生能源服务体系，让已经建设成的农村能源设施充分发挥出应有作用，提高农村能源设备设施的使用率。
石墨烯是已知度最高、韧性最好、重量最轻、透光率最高、导电性最佳的材料，使得石墨烯在能源、生物技术、电子及网络技术，航天航空和汽车工业等诸多领域展现出宽广的应用前景，因此被称作可以改变世界的“神奇材料”。
目前，市场生产的二维石墨烯粉体材料，主要来源于氧化石墨烯还原的方法，其合成成本高，工艺复杂、污染大。另外，上述方法合成的石墨烯通常受范德华力或悬键作用的影响，制成粉末样品后，易于堆积或团聚成石墨片，失去原有石墨烯材料的许多优良特性，因而使用前需分散于稳定剂中，浓度很低，故不利于石墨烯的广泛使用。此外，商用粉末样品的石墨烯比表面积通常小于100m2/g，大大降低了其使用性能，使得其在很多应用场合下存在一定的局限，难以实现产业应用需求。
石墨烯的三维化是一种能有效防止二维石墨烯之间团聚或堆叠的结构。它不仅保持石墨烯的本征特性，而且拥有独特的自支撑结构和多孔性。另外，它也能提供大的比表面积、高的机械强度和快速的电子和离子传输。因此，被认为是未来石墨烯材料发展的重要方向。
在石墨烯三维构造粉体制备技术方面，广西大学可再生能源材料协同创新中心沈培康教授团队经过多年的研究，发明了创新的石墨烯三维构造粉体的制备方法。该技术与传统石墨烯制备技术相比，具有合成工艺简单，原料来源广泛，成本低廉，可批量化生产。并且通过改变含碳聚合物的种类、金属离子浓度，造孔剂的量实现可控调节石墨烯三维构造粉体产品特性。此方法合成的石墨烯三维多级孔自掺杂（氮、磷、硼等）材料，具有其它碳材料包括商用石墨烯不具备的性质，如超高比表面积、高导电性、自掺杂、多级孔结构等。这些独特性能的石墨烯三维多级孔材料可广泛应用于燃料电池、二次电池和超级电容器等能源领域以及与高分子复合合成具有优异特性的功能性涂料和增强材料，用于电子业、航空航天、汽车制造等领域。
目前，在南宁高新区建有一条自主设计、产年15吨的石墨烯三维构造粉体材料生产线，开发出多种具有特色、性能卓越的石墨烯粉体材料下游应用产品，现已投放市场。在石墨烯产业发展规范方面，制定了5项涵盖石墨烯三维构造粉体材料名词、术语、生产装备、生产技术和检测方法的广西地方标准（为全国首个石墨烯系列标准，2017年1月1日正式生效）。
应用开发实例
一、锂离子动力电池
将石墨烯三维构造粉体材料作为导电添加剂制备出来的锂离子电池具有高功率、内阻低、发热少和循环寿命长的特点，该电池在5C高倍率充放电条件下使用，1万次以上循环容量保持率92.5%，电池自发热温度小于2℃，说明石墨烯在磷酸铁锂颗粒之间形成了有效的导电网络，充分发挥了磷酸铁锂正极材料大倍率下稳定耐用、循环寿命长的特点。
二、脂和调理剂
石墨烯作为助剂添加到油脂中，可大幅调高产品的综合性能如降低摩擦系数、提高极压性。在普通的油中添加1‰的石墨烯三维构造粉体材料，综合性能提高300%以上，调理剂和脂中添加了石墨烯三维构造粉体，有效增强了此类产品的性能。与德国FUCHS URETHYN E2脂相比，滴点从200℃提升到329℃；FUCHS脂的磨痕大于5mm，而改性后降低到0.40mm；体现了优异的耐水性和抗腐蚀性。
三、机械加工化学品
利用石墨烯三维构造粉体材料研发出高性能金属加工切削液和防锈油产品。与传统的产品相比，切削液的，冷却和防腐性能大幅提高，进而有利于提高金属的加工精度和减少磨具的耗损。防锈油在金属加工中间过程和产品存放期间，起防锈作用。添加石墨烯后，盐雾实验证明，防锈作用显著提高。
四、发动机冷却液
石墨烯三维构造粉体材料大幅提高传统冷却液的传热性能100%以上。此项产品除了产品的自身价值之外，对日后汽车发动机散热系统的轻量化设计和降低汽车油耗将起到很大的作用。
五、LED灯
添加石墨烯三维构造粉体材料作为散热材料，LED灯发热可以从90℃降低到70℃，延长了LED灯寿命。
六、功能性涂料
将石墨烯三维构造粉体加入涂料中，可以制得具有优异特殊性质的功能性涂料，主要特点为抗静电、高稳定性、高耐磨性、耐腐蚀等。
目前，此项石墨烯粉体材料规模化制备技术已实现量产，并有明确的下游应用方向，建立了从石墨烯生产原料、装备、生产、销售和下游工程应用的完整产业链。此技术涉及行业众多，这些行业全部加起来我们预测所需石墨烯粉体量将达万吨级。石墨烯的广泛应用将推动传统行业的升级换代，从而推动经济快速发展。
以上工作均依托广西大学可再生能源材料协同创新中心（2016年10月获批“广西电化学能源材料重点实验室培育基地”和“广西石墨烯工程技术中心（组建）”两个区级科研平台）开展。中心于2014年12月正式成立，中心现有办公和实验室面积5000m2，设有实验中心，小试基地和中试基地等。中心人员已发展到40人的团队（教职工14人），科研仪器总值超过8000万元人民币，拥有大批世界先进的大型测试仪器如：现场环境球差校正透射电子显微镜（全国首台）、场发射扫描电子显微镜、原位-高温X射线粉末衍射仪、拉曼光谱仪、同步热分析仪等精密贵重仪器。并都已验收并纳入国家设备共享系统开放使用，现已对外承接送样检测、表征等工作。
本中心定位以“面向应用的基础研究平台”为基本目标，主要研究领域包括石墨烯、燃料电池、二次电池、超级电容器、光/电水解等。本研究中心以“提升广西大学综合实力，推动广西区域经济发展，推进中国-东盟经济一体化，促进‘一带一路’经济发展”为导向，以建设国家重点实验室、打造国际一流能源材料研究中心为发展战略目标。
中心主任沈培康博士――广西大学教授、博士生导师，广西石墨烯研究院首席科学家。中国电化学委员会燃料电池分会主席，中国材料研究学会终身会员，广西石墨烯标准化技术委员会主任。主要专长包括燃料电池、超级电容器、和锂离子电池在内的能源材料和装置、纳米功能材料、微观电化学和石墨烯技术。先后承担国家重大科技项目、国家863项目、国家基金委-广东省联合项目、国家自然科学基金国际重大和联合基金项目及产学研等五十余项。迄今为止，共培养了29名博士研究生，59名硕士研究生和10名博士后。在能源材料领域核心专业期刊，如Chem. Rev.，J. Am. Chem. Soc.，Adv. Mater，Energy & Environ. Sci.等340余篇，累计ESI论文25篇，h-因子55。工作被广泛引用超万次。2016年获选全球高校能源科学与工程学科最具影响力的高被引150名学者之一，爱思唯尔中国高被引学者（能源领域）排名2014年第二名、2015年第三名和2016年第三名。受世界科技出版集团CRC Press和Springer邀请组织编写英文能源材料科技前沿著作4部。作为大会主席主办了6次国际电化学能源材料会议。申请和授权发明专利50余件。因在电化学能源领域做出的科学贡献，2013年获国家自然科学奖二等奖。
欢迎各界朋友前来洽谈合作！
联系方式
地址：广西南宁市大学东路100号广西大学西校园可再生能源材料协同创新中心。邮编：530004
