第二节 代表性的100%可再生能源研究成果

一 以全球或区域为对象的代表性研究报告

1．WWF：《能源报告：2050年——100%可再生能源》

2011年2月3日，世界自然基金会（WWF）与可再生能源咨询公司ECOFYS联合发布了名为《2050年——100%可再生能源》的报告（见图1-1）。

此份能源报告由WWF（世界自然基金会）、ECOFYS（可持续能源服务与创新公司）、OMA（大城市建筑局）共同合作，历经两年完成。该报告分为两部分，第一部分分析了为什么需要一个可再生能源的未来，以及创造这样一个美好未来将面临的种种挑战；第二部分则着重通过ECOFYS能源情景分析方法展示了应该采用什么解决方案来应对上述挑战。

该报告认为，到2050年全球能源需求的95%能够由可再生能源满足。该报告表示，到2050年，由于各国采取的大规模能源节约措施，能源需求总量与2005年相比可减少15%。目前全球能源需求的80%来自化石燃料，但到2050年核能、化石燃料与生物燃料等能源将几乎全部退出历史舞台。向可再生能源发电倾斜的财政激励政策将发挥十分重要的作用。由于能源效率提高及燃料成本降低，届时全球每年将节省4万亿欧元（55880亿美元）的费用。然而要实现这样的图景，首先需要投资兴建可再生能源发电设施，加快电网现代化并提高能源效率。今后25年的投资费用将从目前的1万亿欧元上升到大约3.5万亿欧元。到2040年左右，投资将开始获得回报，届时产出将大于投入。

该报告指出，目前倚重化石燃料的能源消费模式是不可持续的。若继续这种模式将进一步加剧能源的稀缺性，同时需要从环境与政治因素更加复杂多变的地区获取能源，最终将导致能源价格与成本更加高昂并且波动幅度更大。报告说，可以预见，能源安全将继续面临能源供应中断、事故和纠纷所带来的挑战。

更重要的是，源自化石燃料的排放约占全球温室气体排放量的2/3，是迄今为止对气候变化影响最大的因素。

该报告表示，目前全球超过80%的能源来自化石燃料。到2050年，化石燃料、核能和传统的生物能源将几乎完全被淘汰。

如果继续依赖化石燃料，未来将面临更加严峻的能源价格、能源安全及气候变化的问题。这份研究报告提供了一个更有前景并切实可行的能源替代方案。40年内，全球的繁荣发展将可以完全依靠清洁和经济的可再生能源。届时，人们的生活质量也将得到极大提高。

报告显示，尽管未来几十年全球人口总量将上升，工业扩张、航空及旅游业将带来能耗的增加，但由于能效提高，2050年全球总体能源需求仍将比2005年降低15%。届时，全球能源需求的95%来自可再生能源，可满足电力、运输、工业及家庭的能源需求。

为实现这个目标，报告提出，未来将重点提高建筑业、交通及工业领域的能源利用效率，以及加强可再生能源发电和智能电网传输控制，以满足仍在增加的能源需求。

报告还提出，通过提高能源效率和降低燃料成本，到2050年以后，每年的能源使用成本与当前模式相比，可以节约近4万亿欧元。而在此之前，需要大幅增加资本投入来大规模安装可再生能源发电装置，对电网进行现代化改造。

事实上，一些主要的发展中国家已显示了对可再生能源前景的强大信心。中国在哥本哈根气候大会上承诺，到2020年单位国内生产总值（GDP）碳排放较2005年下降40%～45%。“十一五”期间（2006～2010年），中国单位GDP能耗下降19.06%，基本达到降低20%的目标。

世界自然基金会（WWF）提出的一个愿景是：到21世纪中叶，世界100%的动力由可再生能源提供。

为达到100%可再生能源，该报告提出了10项建议：

——清洁能源。仅提倡使用能效最高的产品。开发现有的和新的可再生能源资源，以便到2050年能够为全人类提供足够的清洁能源。

——电网。通过电网和电力交易分享和交换清洁能源，使可再生能源资源在不同地区得到最佳利用。

——可获得性。消除能源贫困，提供清洁电力，并推广可持续的做法，如向发展中国家的人口提供节柴灶。

——资金。对可再生的、清洁的能源与高能效的产品和建筑投资。

——食物。杜绝食物浪费。采用高效的和可持续的方式生产食物，以便为大自然、可持续林业和生物燃料的生产留出土地。通过饮食获得维持健康所需的蛋白质是每个人都应享有的权利——因此，富人需要少吃些肉。

——物料。减量化、再利用、再循环——尽量避免浪费，节约能源。开发耐用材料，还要避免生产我们不需要的东西。

——交通运输。要采用更多激励措施，鼓励公共运输的更广泛使用，缩短人员和物资的运输距离。在有条件的地方推进电气化。支持在海运和航运中使用氢气。

——技术。在国家、双边和多边层面上，出台提高能效和促进可再生能源研发的行动计划。

——可持续性。出台和实施严格的可持续性标准，确保可再生能源满足环境和发展要求。

——协议。支持具有前瞻性的气候和能源协议，为可再生能源和能效计划提供全球指导和促进全球合作。

2．IPCC：《可再生能源资源与减缓气候变化特别报告》（SRREN）

2011年5月9日，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）对外发布了《可再生能源资源与减缓气候变化特别报告》（以下简称SRREN）（见图1-2），对六种可再生能源资源（生物能、直接太阳能、地热能、水电、海洋能、风能）从科学、技术、环境、经济与社会等各层面在减缓气候变化中所起的作用进行了文献评估，旨在为政府、政府间事务以及其他有关各方提供政策相关信息。SRREN 报告指出，如果得到坚实有力的政策支持，到2050年可再生能源最高将能够供应全球80%的能源，累计减排量将达到2200亿～5600亿吨二氧化碳当量（CO2eq）。

该报告强调了可再生能源在减少温室气体排放，以及改善全球人类生活方面的潜能是不可替代的。报告在阐述主要可再生能源的技术和潜力时指出，在发展中国家，被用于传统烹饪和供热的生物能源，目前仅占全球能源供给的10%；太阳能目前仅占全球能源总供给的1%；到2050年，地热的利用可满足全球供电需求的3%、全球供暖需求的5%；水电装机容量可提供世界电力供应的16%，成为电力工业中占比最大的可再生能源；风能可满足世界电力需求的20%。

SRREN报告164种评估情景中的大多数显示，2030年、2050年及更长时间内可再生能源部署将大幅增加。超过一半的情景表明，到2030年可再生能源在一次能源供应中所占份额将超过17%，到2050年将上升到27%以上。预计值最高的情景中，可再生能源在一次能源供应中所占份额在2030年将达到43%左右，到2050年将增至77%。即使在基准情景下可再生能源预计也会进一步扩张，在低温室气体稳定浓度情景下可再生能源部署更是将显著增加。尽管在各情景中可再生能源技术的贡献各不相同，但通常到2050年现代生物质能、风能和直接太阳能是对能源系统有最大贡献的可再生能源技术。

情景评估表明，可再生能源对减少温室气体排放具有较大的潜力。4种代表性情景显示，2010～2050年全球累计二氧化碳减排额度为220～560Gt。可再生能源精确的减缓气候变化潜力取决于下列因素：具体气候变化减缓技术在情景中所起的作用；复杂系统行为；可再生能源替代的能源资源。因此，对可再生能源精确的减缓气候变化潜力应适当谨慎评估。

SRREN编写工作启动于2008年，由IPCC第三工作组的120余名专家历时两年多的时间共同完成，作为在2014年9月完成的IPCC第五次评估报告的一部分。该报告共分11章。第1章提供了有关可再生能源和气候变化的背景；第2章至第7章分别提供了有关六种可再生能源技术的信息；第8章至第11章涉及可再生能源的各种融入问题。

专栏1-2 IPCC可再生能源资源与减缓气候变化特别报告

1．可再生能源与气候变化

SRREN报告指出，全球对能源与相关服务的需求正在不断增加，以满足社会和经济发展需要并增进人类福祉。而能源服务部门导致的温室气体排放对大气中温室气体浓度的历史累积有显著影响。IPCC第四次评估报告（AR4）得出结论：“自20世纪中期以来大多数可观测到的全球平均气温的上升极有可能要归因于可观测到的人为造成的温室气体浓度的增加。”

最近的数据证实，化石燃料消耗是全球人为温室气体排放的主体，且排放仍在持续增加。自1850年以来，全球化石燃料（煤炭、石油与天然气）已经在能源供应中占主导地位，导致二氧化碳（CO2）排放的快速增长。到2010年底，CO2浓度已经增加到390ppm以上，或超过工业化前水平的39%。

在满足全球能源服务需求的情况下，降低能源系统的温室气体排放有多种选择，其中一部分如节能增效、化石燃料转换、可再生能源、核能与CCS等在AR4中均有评估。SRREN报告重点关注可再生能源技术的部署在这类减缓气候变化组合方案中可发挥的作用。可再生能源不仅具有减缓气候变化的巨大潜力，还能够提供更广泛的利益。如果合理实施，可再生能源能够为社会与经济发展做出贡献，包括能源获取、能源可靠供应、减少经济发展对环境与健康的负面影响。

2．可再生能源技术与市场

全球可再生能源技术可开发资源潜力不会成为可再生能源进一步发展的障碍。各项研究一致认为，全球可再生能源技术可开发资源潜力要远远超过全球能源需求量。太阳能技术可开发资源潜力是所有可再生能源中最高的，其余六种可再生能源技术可开发资源潜力也很巨大。

目前许多可再生能源技术的平准化能源成本要高于现有能源价格。一些可再生能源技术的成本大体上能与现有市场能源价格相竞争，而其他一些可再生能源技术在特定条件下能够提供具有竞争力的能源服务，如在具有良好资源条件或缺乏其他低成本能源供应基础设施的地区。但在全球大部分地区，仍需要采取政策激励措施来确保可再生能源的快速发展。

大部分可再生能源技术的成本逐渐降低，更大的技术进步将进一步降低成本。未来潜在的技术进步重点领域包括：新型和改进型原料生产和供应系统，通过新工艺生产生物燃料（也称作下一代或先进生物燃料，如木质纤维素）和开展先进生物精炼；先进光伏和聚光太阳能热发电技术及制造工艺；增强型地热系统（EGS）；多种新兴海洋能技术；海上风能的基座和风力涡轮机设计等。

3．与现有和未来能源系统集成

一些可再生能源资源已经被成功地集成到能源供应体系和终端利用部门当中。加速将可再生能源集成到大部分现有的能源供应系统和终端利用部门，使得可再生能源占有更高的份额，这在技术上是可行的，但会带来很多额外的挑战。可再生能源的特点不同会影响集成面临的挑战。

将更高份额的可再生能源集成到现有能源供应系统中的成本和挑战取决于下列因素：可再生能源目前所占份额、可再生能源的可用性和特点、系统特点以及未来系统如何演变和发展。与可再生能源集成相关的成本，无论是电力、供热、制冷、气体或液体燃料，都是有关联的，具有地点特殊性，并且通常难以确定。它们可能包括额外的网络基础设施投资成本、系统运行和损耗成本，以及现有能源供应系统所需的其他调整成本。

为了吸纳更大比例的可再生能源，需要发展和调整能源系统。长期的集成工作可能包括：投资于使能基础设施；修改体制和管理框架；重视社会影响、市场和规划；基于可再生能源预期增长的能力建设。此外，集成成熟度较低的技术，包括通过新的工艺生产生物燃料（也称为先进生物燃料或下一代生物燃料）、利用太阳能生产燃料、太阳能制冷、海洋能源技术、燃料电池和电动汽车等，将需要持续投资于研究、开发和示范（RD＆D）、能力建设以及其他支撑措施。

3．EREC：《重新思考2050》

欧洲新能源协会（EREC）2010年公布的一份题为《重新思考2050》的报告称，欧盟有望于2050年实现能源的全部可再生，即电力、供暖及运输等领域消费的能源，全部由可再生能源替代（见图1-3）。

该报告详细阐述了在未来40年的时间内，欧盟将如何从现在的混合能源消费阶段，逐步过渡到全部使用可再生能源阶段，以及由此产生的经济、社会、环境效应。

报告预计，到2050年，欧盟的风力发电量将达到1552TWh，远远高于2007年的104TWh；与此同时，水力发电量也将从2007年的325TWh增加到448TWh，光电（photovoltaIQue）从2007年的5.4TWh增加到1347TWh，生物发电量从102TWh增加到496TWh，地热发电量从5.8TWh增加到601TWh，太阳能发电量从0.8TWh增加到385TWh，海洋发电量从目前的0发展到158TWh。

报告还预计，关于热能消费，到2050年，将生产214.5百万吨石油当量（Mtep）的生物热能，远远高于2007年的61.2Mtep；与此同时，太阳能供热量将从2007年的0.88Mtep增加到122Mtep，地热能供热量从0.9Mtep增加到136.1Mtep。

在运输领域，生物燃油的产量将达到102Mtep，远远高于2007年的7.88Mtep。

综上所述，到2050年，欧盟将总共拥有5000TWh的可再生电力生产能力、473Mtep的可再生热能生产能力，以及102Mtep的生物燃油生产能力。这些相当于目前欧盟的初级能源消费总量。

报告称，考虑到今后40年，随着经济的发展，欧盟对能源的需求将大幅增加，因此，必须要求欧盟各成员国政府出台更加严厉和有效的节约能源的措施，确保40年后，欧盟的单位生产能耗比目前下降40%。

报告认为，在此前提下，到2050年，欧盟可望实现能源的全部可再生。

二 以国家为对象的代表性研究报告

1．德国：100%可再生能源电力研究报告

德国联邦环境局2010年发布的《2050能源目标：100%可再生能源电力供给德国》报告认为，到2050年，德国实现100%可再生能源发电在技术上是可行的，但需要各种条件充分配合（见图1-4）。

研究人员设立了名为“国际大型技术”、“地方自给自足”和“区域联盟”的三种情景，此次研究成果是基于“区域联盟”情景得出的。模型强调德国各区域资源充分互补的模式，模拟在德国目前生活和消费方式不变的情况下，将德国人口和经济增长趋势作为条件，并根据可再生能源设施扩建、改造现有电网和应用节能手段等变量指标来综合分析，以此推算出德国到2050年的能源消耗量和完全实现可再生能源发电的可行性。

结果显示，到2050年德国实现100%可再生能源发电是完全可行的。但前提是必须大力扩大可再生能源发电的规模，有效改造现有电网和蓄电设施，充分应用所有可用的节能手段，以及优化电力系统管理。尤其是最后一项，只有优化电力系统管理才能弥补风能、太阳能等可再生能源季节性波动较大的缺点。而在节能方面，建筑物的保温尤其需要改善，这样才能降低室内供暖耗电。

报告说，到2050年实现100%可再生能源发电的战略意义重大。能源部门的二氧化碳排放量占德国总排放量的比例超过80%，因此要实现到2050年减排80%～95%的目标，必须先从能源部门开始。

2011年1月，德国环境咨询委员会（SRU）主席Faulstich教授向联邦环境部长Norbert Roettgen提交了一份名为《建立一个100%的可再生能源电力系统》的报告。该报告得出结论：到2050年，德国的电力100%由可再生能源供应是可能的。Roettgen表示，这份报告将为德国政府制定可持续能源和环境政策提供重要参考。德国政府之前已在“德国能源构想”中制定了一个雄心勃勃的目标：到2050年，可再生能源提供80%的电力。

该报告利用不同的情景分析展示了德国如何实现100%的可再生能源电力。该报告主要的情景分析方案是基于国家自身发展可再生能源电力，同时还结合了与丹麦、挪威联合以及欧盟联合北非的一体化解决方案。为了实现增加可再生能源使用比例的目标，提高能源效率以及扩建电网和完善储能设施是至关重要的。

该报告指出，提高能源效率和改善基础设施对可再生能源的发展具有重要意义，德国政府已经对此采取综合措施。例如，德国政府提出了10个行动方案，包括在全国扩建电网，为海上风能提供50亿欧元的信贷，以及建设新型储能电站等。

专栏1-3 德国2050年能源目标：100%可再生能源发电

2010年7月7日，德国联邦环境署在新闻发布会上发表文件称，从技术角度讲，德国到2050年有望实现全部电能来自可再生能源的目标，并为该能源目标的实现提出了一系列建议。

1．引言

德国为了实现到2050年温室气体排放减少80%～95%的目标，必须首先改变电力供应结构。当前，能源因素在温室气体排放方面起主要作用，其导致的排放占到德国排放总量的80%以上，其中发电排放的温室气体占能源排放总量的40%。在电力方面减少温室气体排放，潜力巨大：通过对电能进行高效利用，合理改变能源结构，完全依靠可再生能源进行能源供应，就有可能将温室气体排放量降低到接近零的水平。

到2050年改变电力生产结构，实现电力100%来自可再生能源的目标是可行的，但是需要采取强有力的、果断的政治措施。15年前，可再生能源在电力消耗总量中占5%, 2009年上升到了16%。德国想要实现2050年完全依靠可再生能源发电的目标，还有很多事情要做：不仅要继续推动可再生能源的发展，而且要改变现有能源系统，使之适用于可再生能源。要确定发展过程中的中间目标，尤其是确定2020年以后的目标。行动越早、态度越坚决，就有越多的时间用来进行技术和社会方面的调整改革。

2．技术潜力

——热泵。热泵在负荷管理方面具有很大潜力。预计到2050年，德国大部分热泵将配备充足的储热设备，尤其是手工业、商业、服务业都将与太阳能热电厂相连。按照德国政府对建筑保温和热水需求的预计，2050年，在工业、手工业、商业、服务业和家庭领域，热泵的电力消耗约为44TWh，其电能消耗的大部分可以用于负荷管理。

——空调。手工业、商业和服务业中使用的空调也适合用于负荷管理。因为夏天太阳光照量和空调需求量达到最高，所以太阳能发电与空调应用呈正相关。而建筑物在一天内不同的时间段热量会有所变化，所以空调需求高峰有时会出现在供电高峰之后。

预计德国2050年空调用电消耗将为28TWh，在负荷管理方面具有很大潜力。空调电力消耗的大部分可以用于负荷管理。

——电动汽车。电动汽车的增加也会导致将来用电量的增加。但电池蓄能可以在用电高峰时提供很大的帮助。通过对充电行为进行调控，电动汽车也可以为可再生能源供电起到削峰填谷的作用。

所以，电动汽车的负荷管理潜力与电池蓄电能力、汽车类型和电动汽车的并网关系密切。与热泵和空调的负荷管理潜力不同，电动汽车的负荷管理潜力是一直存在于全年的。

预计德国2050年电动汽车用电消耗为28TWh，其中很大部分可以用于电力的负荷管理。

——工业消耗。工业电能消耗过程也可以用于负荷管理，如金属工业中的电解、钢铁生产、水泥工业等。这些领域的电能消耗每年约为50TWh，但只有一部分可以用于负荷管理。

——其他领域。除了空调用电以外，在手工业、商业、服务业中也有一部分电力需求可以纳入负荷管理。私人家庭中的冰箱、洗衣机、洗碗机等也可以转移用电需求。但是，家用电器的用电量要远远小于工业、商业、服务业的用电量，将其纳入负荷管理并无很大经济价值。而且，随着用电效率的提高，这方面的用电量将会明显下降，所以，在研究中没有将家用电器纳入负荷管理模型分析中。

3．联邦环境署提出的行动建议

（1）减少温室气体排放与利用可再生能源相结合。

（2）进行能源有效利用。能源的有效利用主要包括：欧盟强化对耗电产品的监督检查，推动创新型产品的开发利用，企业实行能源管理，继续执行能源节约规定（EnEV），开发负荷管理潜力，减少交通的能源消耗。

（3）法规和经济框架条件。法规方面的建议主要包括：发展碳排放交易，继续强化能源税收的作用，减少那些对气候有害能源的补贴，促进可再生能源的市场融入和系统整合，制定统一的气候保护法，排除发展可再生能源道路上的障碍，强化城镇和地区的作用，为发展可再生能源和基础设施建设提供资金支持。

（4）调整规范土地规划。在土地规划方面，联邦环境署建议在全国和地区范围内制定能源发展方案，为风能建设提供空间，进行地下土地规划，促进资源的可再生应用。

（5）建立必要的基础设施。基础设施建设主要表现在：推进网络建设，优化升级电网，扩大能源存储的设施建设。

（6）对传统发电厂提出新要求。联邦环境署建议，不再继续新建燃煤发电厂，在过渡时期建设高度灵活的天然气发电厂，发展热电联产。

（7）能源研究。在能源研究方面，要加紧填补专业人才的空缺。

（8）提高人们对能源转型的接受程度。

（9）为发展可再生能源确立指导方针。

联邦环境署提出，要促进可再生能源的可持续建设，注重资源保护。

2．澳大利亚：《零碳澳大利亚固定能源计划》

2010年，墨尔本大学能源研究院会同“超越零排放”（Beyond Zero Emissions）组织制定了《零碳澳大利亚固定能源计划》（Zero Carbon Australia Stationary Energy Plan，简称《ZCA2020计划》）（见图1-5）。该报告认为，在未来10年之内，改变澳大利亚现在的能源状况，实现零排放，并不存在技术上的障碍，利用现有的技术，只使用太阳能及风能就可满足全国的能源需求。

澳大利亚并网电力能源需求预计在2020年达到325兆瓦时/年，《ZCA2020计划》中提出此需求应该由多种可再生能源来满足。其中风力发电占40%，需要至少5万兆瓦的风能机容量；其余的需求将全部由CST发电所提供。在熔盐储能技术的支持下，可以提供可靠的24小时不间断供电。基于大规模建设可再生能源工程在材料价格上的优越性，由上述技术支持的10年计划投资费用总预算为3700亿澳币（约合25900亿元人民币）。经过对澳大利亚各地区的风力可行性、光照率、规模经济支持度和传输费用的详细考察，并结合地理位置均衡分布的考虑，《ZCA2020计划》提供了23个风力发电基地和12个CST发电基地，而非并网型的独立发电系统。保供电系统将由现有的水利工程和CST发电厂的配套生物热能发电工程提供，这样的系统已经在塔斯马尼亚的电力供应上使用，所以其在塔斯马尼亚的发展重点将是在风力供电设施建设方面。

《ZCA2020计划》为澳大利亚的能源传输和100%资源再生描绘了一幅带有预算的详尽蓝图，并且在现有的市场化科技条件下完全能够没有技术障碍地实现。如果这项提议的基础设施建设能在今后10年内得以实行，它将会和澳大利亚现有的工业承载力相得益彰；而它所需的投资仅仅相当于一个3%的GDP经济刺激。

计划书认为，为了保障未来澳大利亚的能源安全，以及国家稳定和经济繁荣，100%的可再生能源是能够并且必须在今后10年实现的。澳大利亚拥有着世界上最得天独厚的资源可供可再生能源的发展，因此更应该带动国际范围内可再生能源经济的发展，并以此为己任，在相关政府部门的正确指引、市场秩序的监督规划和相应政策的悉心扶持下，快速稳定地度过这个能源转型期。

关于该计划，最大的争论点在于核能的取舍。虽然计划指出，澳大利亚可以在完全不利用核能的情况下完成100%可再生能源的目标，但很多人对此持怀疑态度。

3．英国：《零碳英国2030》

报告《零碳英国2030》研究设计了一条政策、技术途径，以实现2030年零碳排放的目标（见图1-6）。整个报告共384页，展望了为实现这个宏伟目标所需采取的一系列改革，包括农业、能源、建筑标准、交通规划和经济框架。

该报告提出了一条至2030年实现碳中和目标的路径。报告突出了风能对英国碳减排的重要作用。英国现有和计划中的海上风能项目数量居世界第一位。

英国目前是世界海上风能的先行者，其风能总体利用规模居世界第8位。英国计划通过加强风能开发达到2030年碳中和的目标。

4．丹麦：《2050年能源发展战略》

2011年初，丹麦公布了《2050年能源发展战略》（见图1-7），提出到2050年完全摆脱对化石能源依赖的战略目标，其中2020年化石燃料消耗将比2009年降低33%，一次能源消费量比2006年降低4%，可再生能源在终端能源消费中的比重超过30%，交通领域可再生能源消费比重达到10%。

20世纪70年代石油危机以来，丹麦政府积极开发风能、生物质能等可再生能源，使丹麦经济增长了78%，而能源消费仅增加不到1%。目前，风电满足了丹麦电量需求的19%，生物质能满足了丹麦10%的电量需求和25%的热力需求，全部可再生能源满足了丹麦一次能源消费的19%。

为实现2050年完全摆脱对化石能源依赖的战略构想，丹麦政府主要从以下4个方面入手，加快能源转型。

一是进一步提高能源利用效率，提高建筑物的最低能效标准。从2012年开始，禁止在新建建筑中安装燃油锅炉；从2017年开始，禁止在既有建筑安装燃油锅炉，全面利用热泵、生物质热电联产与太阳能结合的方式替代化石燃料。

二是大力发展可再生能源，重点开发海上风电。通过开发利用风电、发展分布式生物质能供热和热电联产，满足电力和热力需求。开展陆上风电的技术改造和优化布局工作，重点开发海上风电；提高农林废弃物和沼气发电在热电联产中的比例；在交通部门大力推广生物液体燃料的应用，并将沼气纳入现有天然气管网和存储设施，以替代对石油和天然气的需求。

三是增加电力在能源消费中的比例，建立以适应可再生能源发电为主的电力运行体系。着力发展热泵、电动汽车、电蓄热锅炉等新型电力应用技术，并通过智能电网建设和发展储能系统，形成电力、热力与交通部门灵活互补的智能化能源体系，最大限度地通过电力满足交通、建筑和工业等各类用能需求。

四是2012年新征“能源供应安全税”，以弥补化石能源消费降低带来税收的减少，保障实现能源转型。

丹麦气候和能源部于2010年9月28日发布研究报告，称丹麦有望在2050年彻底摆脱对煤炭、石油和天然气等化石能源的依赖。这份报告名为《绿色能源概况——丹麦摆脱油气依赖的能源之路》，由丹麦气候和能源部下属的气候变化政策委员会历时两年半完成。报告对丹麦的绿色能源发展战略提出了40项建议，主要内容包括3个方面：首先，安装大量的海上风力发电机，全力研发新技术，提高能源存储和转换效率，以便在无风时也能保障电力供应；其次，使用新型保温建筑材料和高效供热系统使民用建筑平均节能率达到60%；再次，在工业和农业领域也通过技术革新和政策扶持大幅降低能源消耗；最后，通过税收杠杆促进新能源的发展与普及，对煤、石油和天然气等传统能源征收高额能源税，促使企业和私人减少使用化石能源。

5．代表性研究报告

近年来，国际上一些国家相继发布了一些100%可再生能源方面的研究成果，其中，代表性的报告见表1-2。

三 代表性研究专著、论文

1．《到2030年的可持续能源之路》

发表在2009年11月《科学美国人》上的一篇文章——《到2030年的可持续能源之路》认为，风能和太阳能令在世界各地广泛使用的其他能源相形见绌（见图1-8）。新的能源科技已经能够为全世界提供所需的能源，化石燃料完全可以被淘汰。要实现文中提出的新型能源计划，需要在全球建立90000个太阳能发电站，安装380万个风力涡轮机以及大量太阳能光伏屋顶和利用地热、潮汐的装置。尽管生产和传输新型能源所需的花费不菲，但比起使用化石燃料和核能所付出的排放代价，还是要少得多。目前发展新型能源所面临的主要障碍是特殊原料稀缺，各国在政策上的不支持也是一大问题。

2．《可再生能源系统：100%可再生能源解决方案的选择与模型》

在可再生能源系统规划与设计领域具有很高造诣的丹麦奥尔堡大学能源规划专业的教授、Elsevier的国际刊物《能源》（Energy）的主编Henrik Lund博士出版了专著《可再生能源系统：100%可再生能源解决方案的选择与模型》（见图1-9）。

该书从技术和社会两个方面来深入探讨了一个国家如何实现从化石能源系统向可再生能源系统的转型，以及如何100%使用可再生能源。该书通过应对可再生能源转型时的社会政治挑战，将可再生能源的设计工作置于适当的背景中；方法上使用了能帮助能源专业人士为项目处理数据的免费分析软件；内容包括知名专家在全球的广泛案例研究，这些案例为新项目提供了切实可行的参照。

3．《100%可再生能源——能源自治在行动》

彼得·德勒格（Peter Droege）是列支敦士登大学的教授兼系主任，其专著《100%可再生能源——能源自治在行动》主要研究了100%可再生能源的基本目标、可行性、政策路径、可再生能源交通、100%可再生能源社区等（见图1-10）。