第1章 重点新能源资源储量与开发潜力
新能源替代传统化石能源，既能缓解化石能源消耗增长过快、对生态环境造成严重影响的问题，又能有效补充能源供给、调整能源结构，是中国未来能源发展的战略重点（邹洋，2015）。降低能源消费总量、合理调整能源结构，在保证一定的经济发展速度的前提下，努力提高新能源在一次能源消费中的占比是降污减排的关键（王海林等，2015；Johansson et al.，2012）。统计资料显示，2015年中国一次能源消费占全世界消费量的22.9%，可再生能源却只占一次能源消费的2.08%，与世界上一些占比较高的国家如丹麦（25.16%）、葡萄牙（14.63%）、德国（12.46%）等相比仍有差距。在这样的新能源应用形势下，中国想要完成自主减排行动目标，的确存在一定压力。为了解决新能源应用以及替代减排中的一系列问题，需要积极开展相关的研究。
1.1 风能资源
1.1.1 风能资源总储量
风能资源的储量取决于这一地区风速的大小和有效风速的持续时间，而对于风能转换装置而言，可利用的风能是在“起动风速”和“切出风速”之间的风速段，这个范围的风能即通称的“有效风能”（薛桁等，2001）。
对风能开发潜力的估算方法主要包括以下几种：①基于气象台站常规观测资料的风能资源评估，即运用气象台站的气象观测数据进行风能资源评估，然后通过幂指数关系外推得到更高处的风能资源分布图（薛桁等，2001；龚强等，2008）；②利用风电场的测风塔观测数据进行风能资源的评估（朱飙等，2009），该方法由于成本较高，多用于小范围（如风电场）的风能资源评估；③利用数值模式的风能资源评估，较常用的包括利用第5代中尺度气象模式（mesoscale model 5，MM5）进行区域性风能资源评估（Jimenez et al.，2007；周荣卫等，2010）；④结合观测资料和其他影响因子的多指标综合评估（李柯等，2010）。
学者对全国风能资源理论开发潜力的估算主要分为陆上风能和近海风能两部分。对我国陆上风能资源估算较权威的结果为全国第一、二、三次风能资源普查所得到的技术可开发资源量，分别为1.6×108千瓦、2.53×108千瓦、2.97×108千瓦（朱成章，2010），可以看到随着风能开发技术的进步，技术可开发资源量的递增较为明显。随着近年来风能资源评估数据获取手段更加丰富，评估结果也更加科学合理。按照全国第四次风能资源详查与评价结果，得到风能等级为2、3、4级和离地面高度为50米、70米和110米的风能资源潜在开发量（表1-1）。
近海风能资源由于缺乏必要的技术数据，评估的难度更大，评估的结果差距也较大，评估值为1.5亿～20亿千瓦（表1-2）。Hong和Moller（2011）计算出的中国2010年、2020年和2030年的近海技术可开发资源量分别为1.72×109千瓦 时、2.41×109千瓦 时和2.76×109千瓦 时。中国气象局、联合国环境规划署、中国科学院地理科学与资源研究所等单位都做过相关估算（表1-2）。
1.1.2 分区域风能资源储量
我国风能资源分布总体上是北方丰富，南方较为贫乏。新疆、内蒙古、甘肃等地区为风能资源丰富区域，东南沿海和一些岛屿的风能资源也很丰富，东北、华北部分地区和青藏高原部分区域风能也较为丰富（表1-3）。
1.1.3 风能资源潜力
中国风能资源丰富，开发潜力大。按照风电功率密度大于等于400瓦/米2的标准，计算50米高度处风能资源技术可开发量为6亿～10亿千瓦，在近海离岸20千米内，水深不超过20米，离海面50米高度处，估算技术可开发量为1亿～2亿千瓦，两者合计风能总技术可开发量为7亿～12亿千瓦（中国能源中长期发展战略研究项目组，2011a），陆上潜力大于海上。
考虑到风电技术的进步，以及考虑更高的高度、更深的海域等因素，未来可开发利用的风能资源量还可能有较大幅度的增长。如果陆地风电功率密度按照300瓦/米2的标准计算，技术可开发量可以达到23亿千瓦以上，同时近海水深增加到50米以内，海上技术可开发量增加到4亿千瓦，这样陆上和海上总潜在开发量可达27亿～42亿千瓦（中国可再生能源学会，2016）。
1.2 太阳能资源
1.2.1 太阳能资源储量与类型划分
我国太阳能资源丰富，根据1971～2000年近30年的平均值，每年辐射到我国国土面积上的能量，相当于1.7万亿吨标准煤产生的能量（中国可再生能源发展战略研究项目组，2008a）。

目录
第1章 重点新能源资源储量与开发潜力 1
1.1 风能资源 1
1.2 太阳能资源 6
1.3 生物质能资源 8
第2章 新能源发电替代减排CO2测算 11
2.1 新能源发电减排量测算研究 11
2.2 新能源产业生命周期碳排放研究 14
2.3 新能源减排的成本效益研究 16
2.4 新能源减排研究的主要模型 18
2.5 对新能源减排相关模型方法的简要评述 21
第3章 中国能源供需与碳减排的历史趋势分析 23
3.1 能源消费 23
3.2 能源供应 31
3.3 能源消费强度 36
3.4 碳排放 38
第4章 基于LEAP模型的中长期能源需求与新能源发展模拟 40
4.1 LEAP模型介绍 40
4.2 模型的全局变量设定 43
4.3 终端需求模块 44
4.4 能源转化模块 55
4.5 环境影响评价模块 67
4.6 模拟结果分析 69
4.7 本章小结 79
第5章 主要新能源发电替代减排贡献分析 81
5.1 碳排放计算 81
5.2 新能源发电的碳减排贡献 82
5.3 新能源发展对能源消费结构改善的贡献 84
5.4 本章小结 85
第6章 主要新能源替代减排的成本及其空间分异 86
6.1 主要新能源减排CO2成本测算 86
6.2 减排CO2成本的空间分异 90
6.3 减排CO2成本的演变趋势 98
6.4 电价补贴经济成本及其空间分异 105
6.5 本章小结 112
第7章 风电全生命周期温室气体排放分析 114
7.1 引言 114
7.2 全生命周期评价方法 116
7.3 结果与分析 120
7.4 结论与讨论 127
第8章 结论、展望与政策建议 129
8.1 结论 129
8.2 展望 130
8.3 政策建议 130
参考文献 133
附录 142