新能源与新材料产业发展现状及工作设想新能源与新材料产业部目录一、新区新能源与新材料产业发展现状 (3)(一)新能源与新材料产业基础 (3)(二)新能源与新材料产业布局 (11)(三)项目推进情况和重点推进项目的落地选址 (12)二、新能源与新材料产业初步认识 (15)(一)新能源与新材料概念的界定 (15)(二)新能源产业发展现状 (16)(三)新材料产业发展现状 (19)(四)新区产业发展优势 (20)三、工作设想 (22)(一)新能源与新材料产业定位 (22)(二)新能源与新材料产业发展重点 (22)1、总部类 (24)2、研发类 (25)3、产业链关键环节的重点企业 (27)4、光伏建筑一体化应用 (29)(三)打造产业集群 (30)1、光伏太阳能装备制造示基地 (31)2、光电建筑应用示区 (31)(四)产业发展建议 (31)1、对于新能源与新材料产业认识的前瞻性 (31)2、对于新能源与新材料产业促进的扶持性 (32)3、明确产业发展的基础空间 (32)4、加强分布式太阳能发电应用的规划工作 (33)新能源与新材料产业发展现状及工作设想一、新区新能源与新材料产业发展现状(一)新能源与新材料产业基础根据统计,目前新区现有新能源与新材料企业74家,其兴区相关企业32家(见表1),开发区相关企业42家,初步形成了风力发电(见表2)、燃料电池(见表3)、太阳能光伏(见表4)、环保设备(见表5)四大领域。
新能源与新材料产业实现工业产值34亿元和90亿元,占大兴区工业总产值的7.8%,税收的5.7%。
占开发区工业总产值的4.5%,税收的2.1%。
开发区从1992年建区以来一直坚持高端发展定位,2009年万元GDP能耗为0.16吨标煤,远低于全国国家级开发区和市的平均水平。
先后成为国家工业节水示园区、ISO14000国家环境管理示区、国家太阳能光伏产业集中应用示园。
从目前已入区企业的运营情况来看,新能源与新材料产业科技含量高、资金投入大、与相关产业的融合度高,对技术突破和经济发展带动明显。
新区已经具备一定的产业基础,风电、光伏等产业链集群雏形初步显现。
表1大兴区新能源与新材料企业(2009年)单位:万元、人表2 开发区绿色能源产业企业信息(风电产业共4家)表3 开发区燃料电池产业企业情况(共3家)表4 开发区太阳能光伏产业企业情况(共8家)表5 开发区环保设备产业企业情况(共27家)(二)新能源与新材料产业布局经过多年发展,目前新区已形成以下四个产业集群雏形:1、以金风科技、科禄格机电为代表,,以风电设备研发、关键零部件制造为基础,风电服务、风电投资等为延伸的风电产业集群雏形。
2、以京运通、SMIC(中芯国际)、中科晶电为代表(见表6),覆盖硅材料底片、半导体材料外延晶体结构生长线、微电子和光电子基础材料的光伏产业链中游产业集群雏形。
表6 光伏产业链中游企业3、以三洋能源、伊索菲通为代表(见表7),从太阳能电池(组件)到系统集成、新能源储存转换、电厂工程的光伏产业链下游产业集群雏形。
表7 光伏产业链下游企业4、以金晶科技、亿利能源为代表(见表8),围绕光伏建筑一体化“节能减排、集约利用、一体化建设、多元化投资、循环式”模式,涵盖研发、生产、商流的新型建筑材料产业集群雏形。
表8 光电建筑一体化产业链(三)项目推进情况和重点推进项目的落地选址目前,新能源与新材料产业部共有备案项目15个,其中重点推进项目有伯肯能源、秀珀新材料、普罗斯托、雨昕几个项目。
项目推进情况和重点推进项目的落地选址详细情况见表9。
表9 新能源与新材料产业部项目情况表二、新能源与新材料产业初步认识(一)新能源与新材料概念的界定传统新能源是指与长期广泛使用、技术上较为成熟的传统能源(石油、煤炭和天然气)对比而言,以新技术为基础,已经开发但尚未大规模使用,或正在研究试验,尚需进一步开发的能源,主要包括太阳能、风能、水能、核能、生物能源、海洋能、地热能和氢能等。
2009年6月1日,国家能源局对新能源进行了界定。
除了上述普遍共识的新能源之外,新能源还包括对传统能源进行技术变革所形成的新的能源,包括煤炭的清洁高效使用、车用新型燃料以及智能电网等,将煤化工、新能源汽车以及智能电网加入新能源的畴,扩大了新能源的概念围。
新材料产业从20世纪中后期初步形成,迄今为止,学术界和产业部门对于新材料的概念仍然没有十分清晰的界定。
新材料是指那些新出现或正在发展中的、有别于传统材料改性、具有传统材料所不具备的优异性能和特殊功能的材料。
一般按应用领域和研究性质把新材料分为:电子信息材料、新能源材料、纳米材料、先进复合材料、先进瓷材料、生态环境材料、新型功能材料(含高温超导材料、磁性材料、金刚石薄膜、功能高分子材料等)、生物医用材料、高性能结构材料、智能材料、新型建筑及化工新材料等。
(二)新能源产业发展现状近几年,中国的核电、风电、太阳能等新能源、可再生能源和清洁能源得到迅速发展,能源结构(见图1)不断优化。
图1 能源结构图光伏发电。
在新能源领域,国光伏发电产业发展迅速,但因为受光伏发电装机容量少、尚不掌握核心器件(高纯度)多晶硅的技术的影响,产业成本居高不下;太阳能发电主要是以光伏发电的形式出现,即利用太阳能电池,将光能直接转变为电能。
国际太阳能学会(ISES)的统计数据显示,仅2009年一年,全球光伏发电的装机容量就突破600万千瓦。
未来太阳能光伏发电市场转向新兴市场,寻求有效降低光伏发电成本的途径仍将是未来光伏发电产业的主攻点,因此制造更薄的硅晶片、发展非晶硅技术成为主攻方向。
光热发电。
和光伏发电相比,光热发电是通过大规模采光镜面阵列采集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽带动传统的汽轮发电机,从而产生电能。
ISES的数据显示,截至2009年年底,全球已并网的光热电站装机容量约70万千瓦。
光热比光伏迟缓的主要原因是受技术层面的影响。
电站的大规模集成技术影响了光热电站的大规模发展。
根据光热发电理论,光热发电站白天采光热后除直接驱动汽轮极发电外,同时还将部分热量存储于巨型蓄热系统中,晚间可以利用蓄热发电。
比较光伏发电而言,光热和火电一样通过汽轮机发电,所以比光伏、风电更有利于电网系统的稳定;其次是避免了光伏发电中昂贵的硅晶光电转换,节约了成本、避免了污染。
我国目前已经掌握了光热发电从采光、导热、后续发电等各个环节的核心技术,后续的设备制造主要将在国进行。
风力发电。
风能资源是清洁的可再生能源,安全、清洁、资源丰富,取之不竭,是一种永久性的大量存在的本地资源,可为我们提供长期稳定的能源供应。
中国风能发展迅速,形成一定规模,但受产能、核心技术、研发、行业标准的原因遭遇发展瓶颈。
海上风力发电将成为重要能源形式,风力发电机组不断向大型化发展。
考虑到场地、交通等要素影响,将风电设备制造作为重点关注行业。
生物质能。
生物质能资源丰富,生物质能利用已取得重大进展,发展前景广阔。
现阶段可供利用开发的资源主要为生物废弃物,包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、工业有机废弃物和城市固体有机垃圾等。
生物质能的开发必须克服以下两个关键障碍。
首先是降低生物质能的成本,只有当量生物质能产品的价格低于市场同类型可替代的化石能源价格,它才会被消费者接受;其次,在利用生物质能,特别是在发展能源作物,不能对生态环境产生不利影响,不能对粮食安全构成威胁。
降低生物质能成本,降低对粮食安全的威胁将是生物智能发展急需解决的主要问题。
核能发电。
核能发电具有技术含量高、转换效率高的特点,发达国家核能发电比重超过25%,我国核电比重不足5%。
我国核电站的建设主要集中在水力资源丰富的地方,而国际上大部分核电站建设在陆。
法国65.1%的核电站建设在陆,美国有75.7%的核电站建设在陆,且核能发电量(见图2)很大,因此我国建设陆核电站势在必行。
究其原因在于陆地区经济有了很大发展,电网容量亦有很大发展;有些省份缺乏煤炭和水力资源。
作为目前唯一具有经济效益的能源核能发电将会稳定发展。
其中核能发电研发类项目将作为重点关注的领域。
图2 美国发电情况图财政部、科技部、国家能源局三部门于2009年联合发布了《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》、《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》等文件,启动了“太阳能屋顶计划”。
2009、2010年共支持了两批210个项目,总装机容量180兆瓦。
2010年12月,新区成为“国家太阳能光伏集中应用示区”。
可以说光伏太阳能产业既是国际、国未来的大势所趋(见图3中黄色部分),也是开发区新能源产业发展的重中之重。
图3 未来各种一次能源在全球能源消费中发展趋势图(三)新材料产业发展现状当前,我国的新材料产业在国际产业布局中正处于由低级向高级发展的阶段,随着对外开放和与全球业界的广泛交流合作,我国新材料产业正呈现快速健康发展的良好状态,在一些重点、关键新材料的制备技术、工艺技术、新产品开发及节能、环保和资源综合利用等方面取得了明显成效,主要形成以新一代钢铁结构材料(比如新冶高科)、电子信息材料(中芯国际)、新能源材料(包括高能储氢材料、聚合物电池材料、中温固体氧化物燃料电池电解质材料、多晶薄膜太阳能电池材料等)(比如金晶、北极光)、超导材料与技术、纳米材料与技术(秀珀新材料)为核心的新材料产业。
新材料产业在发展高新技术、改造和提升传统产业、增强综合国力和国防实力方面起着重要的作用,世界各发达国家都非常重视新材料的发展。
随着社会和经济的发展、全球化趋势的加快,新材料产业的发展呈现出以下主要特点:(1)新材料多学科交叉发展,促进产业进一步融合;(2)新材料发展驱动力向经济需求转变;(3)创新性是新材料发展的根本所在;(4)高性能,低成本及绿色化发展趋势明显。
总体而言,材料的结构功能复合化、功能材料智能化、材料与器件集成化、制备和使用过程绿色化是材料技术发展的重要方向;逐步实现从仿制到自制、从被动到主动、实现材料品种系列化多样化、建立完整的产业体系是我国新材料产业发展的最终目标。
(四)新区产业发展优势一是新区肩负发展现代制造业的重任。
作为城市发展新区,在城市功能分区中承担了“以各级产业园区为依托,大力发展高新技术产业、现代制造业,成为重要的高新技术产业和现代制造业基地”的重任,通过新能源与新材料基地的建设,可以有效地落实新区发展的功能定位。
二是具有发展新能源与新材料产业的要素条件。
除了良好的交通条件外,新区可开发利用土地资源相对较多,具有发展新能源与新材料基地的空间和条件。
三是具有发展新能源与新材料产业的产业基础。
四是有利于促进新能源与新材料产业集聚发展。
新区除了经济技术开发区外,周边拥有生物医药、汽车基地等多个制造业基地,即可以对新材料、新能源进行配套,完善产业链,又可以增强园区间的协作,带动新区整体现代制造业的发展。