低碳经济是从高碳能源时代向低碳能源时代演化的一种经济发展模式，也意味着技术的革新、能源结构的调整以及产业结构的调整。伴随着中国能源、环境与人口增长、经济发展之间的矛盾，不断改善生态环境、合理利用能源、确保经济和社会可持续发展，都让发展可靠的低碳能源成为非常紧迫的任务。如何科学的寻找低碳能源，合理利用低碳能源已经迫在眉睫。在本章里，我们详细介绍了新能源的发展分类与现状，新能源与可再生能源的作用和地位，如何利用太阳能、核电、二甲醚、绿色煤电以及风能等低碳能源发展低碳经济等。
第一节新能源的发展分类与现状
新能源概述
能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。包括了太阳能、生物质能、地热能、风能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。
相对于传统能源，新能源普遍具有储量大、污染少的特点，对于解决当今世界严重的资源（特别是化石能源）枯竭问题和环境污染问题具有重要意义。同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。据世界断言，煤矿、石油等资源将加速减少。太阳能、核能即将成为主要能源。
新能源分类
联合国开发计划署（UNDP）把新能源分为以下三大类：大中型水电；新可再生能源，包括小水电（Small-hydro）、风能（Wind）、太阳能（Solar）、现代生物质能（Modern biomass）、地热能（Geothermal）、海洋能（Ocean）（潮汐能）；传统生物质能（Traditional biomass）。
一般地说，常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。随着可持续发展观念的树立和技术的进步，过去一直被视作垃圾的生活与工业有机废弃物被重新认识，作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用，因此，废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。
相对于常规能源而言，在不同的科技水平情况和历史时期下，新能源有不同的内容。当今社会，新能源通常指太阳能、地热能、核能、风能、氢气等。按类别可分为：太阳能、风力发电、生物柴油、生物质能、新能源汽车燃料乙醇、燃料电池、氢能、垃圾发电、建筑节能、地热能、二甲醚、可燃冰等。
新能源的发展现状
部分可再生能源利用技术已经取得了一定的发展，并在世界各地形成了一定的规模。目前，生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。
国际能源署（IEA）对2000～2030年国际电力的需求进行了研究，研究表明，来自可再生能源的发电总量年平均增长速度将最快。IEA的研究认为，在未来30年内非水利的可再生能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快，年增长速度近6%在2000～2030年间其总发电量将增加5倍，到2030年，它将提供世界总电力的4.4%，其中生物质能将占其中的80%。
目前可再生能源在一次能源中的比例总体上偏低，一方面是与不同国家的政策与重视程度有关，另一方面与可再生能源技术的成本偏高有关，特点是技术含量较高的生物质能、太阳能、风能等据IEA的预测研究，在未来30年可再生能源发电的成本将大幅度下降，从而增加它的竞争力。可再生能源利用的成本与多种因素有关，因而成本预测的结果具有一定的不确定性。但这些预测结果表明了可再生能源利用技术成本将呈不断下降的趋势。
我国政府高度重视可再生能源的研究与开发。国家经贸委制定了新能源和可再生能源产业发展的“十五”规划，并制定颁布了《中华人民共和国可再生能源法》，重点发展太阳能光热利用、风力发电、生物质能高效利用和地热能的利用。近年来在国家的大力扶持下，我国在海洋能潮汐发电、风力发电以及太阳能利用等领域已经取得了很大的进展。
新能源主要有：风能、太阳能、地热能、生物质能等。生物质能在经过了几十年的探索后，国内外许多专家都表示这种能源方式不能大力发展，它不但会抢夺人类赖以生存的土地资源，更将会导致社会不健康发展；而风能和太阳能对于地球来讲是取之不尽、用之不竭的健康能源，他们必将成为今后替代能源主流；地热能的开发和空调的使用具有同样特性，如大规模开发必将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏，必将引起再一次生态环境变化。
太阳能发电具有布置简便以及维护方便等特点，应用面较广，现在全球装机总容量已经开始追赶传统风力发电，在德国甚至接近全国发电总量的5%～8%，随之而来的问题令我们意想不到，太阳能发电的时间局限性导致了对电网的冲击，如何解决这一问题成为能源界的一大困惑。
早在2001年，MUCE就为了开拓稳定的海岛通信电源而开展一项研究，经过六年多研究和实践，终于将一种成熟的新型应用方式MUCE风光互补系统向社会推广，这种系统采用了我国自主研制的新型垂直轴风力发电机（H型）和太阳能发电进行10：3地结合，形成了相对稳定的电力输出。在野外、建筑、路灯、通信基站、海岛均进行了实际应用，获得了大量可靠的使用数据。这一系统的研究成果将为我国乃至世界的新能源发展带来了新的动力。
据估算，每年辐射到地球上的太阳能为17.8亿千瓦，其中可开发利用500～1000亿度。但因其分布很分散，目前能利用的甚微。地热能资源指陆地下5000米深度内的岩石和水体的总含热量。其中全球陆地部分3公里深度内、150℃以上的高温地热能资源为140万吨标准煤，目前一些国家已着手商业开发利用。
世界风能的潜力约3500亿千瓦，因为风力断续分散，难以经济地利用，今后输能储能技术如有重大改进，风力利用将会增加。海洋能包括波浪能、潮汐能、海水温差能等，理论储量非常可观。限于技术水平，目前还处于小规模研究阶段。由于目前新能源的利用技术尚不成熟，因此只占世界所需总能量的很小部分，今后有很大发展前途。
第二节新能源与可再生能源的作用和地位
未来的几种新能源
1.波能
波能即海洋波浪能。这是一种取之不尽，用之不竭的无污染可再生能源。据推测，地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9×104TW。近年来，在各国的新能源开发计划中，海洋波浪能的利用已占有一席之地。尽管海洋波浪能发电成本较高，需要进一步完善，但目前的进展已表明了这种新能源潜在的商业价值。
日本的一座海洋波能发电厂已运行8年，电厂的发电成本虽高于其他发电方式，但对于边远岛屿来说，可节省电力传输等投资费用。目前，英、美、印度等国家已建成几十座波能发电站，且均运行良好。
2.煤层气
煤在形成过程中由于温度及压力增加，在产生变质作用的同时也释放出可燃性气体。从泥炭到褐煤，每吨煤产生68m3气；从泥炭到肥煤，每吨煤产生130m3气；从泥炭到无烟煤每吨煤产生400m3气。科学家估计，地球上煤层气可达2000Tm3。
3.微生物
世界上有不少国家盛产甜菜、甘蔗、木薯等，利用微生物发酵，可制成酒精，酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点，用其稀释汽油可得到“乙醇汽油”，而且制作酒精的成本低廉，原料丰富。据报道，巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆，减轻了大气污染。此外，利用微生物可制取氢气，从而开辟能源的新途径。
4.可燃冰
可燃冰是一种水与甲烷结合在一起的固体化合物，它的外型与冰相似，故称“可燃冰”。可燃冰在低温高压下呈稳定状态，冰融化所释放的可燃气体相当于原来固体化合物体积的100倍。据测算，可燃冰的蕴藏量比地球上的石油、煤和天然气的总和还多。
5.第四代核能源
目前，世界科学家已经研究制定并利用正反物质的核聚变，来来制造出无任何污染的新型核能源。当正反物质的原子在相遇的瞬间，会产生高当量的冲击波以及光辐射能。这种强大的光辐射能可以转化为热能。人们如果能准确的控制反物质的核反应强度，将其作为人类的新型能源，这将会是人类能源史上的一场伟大的能源革命。
青藏高原发现可燃冰至少350亿吨油当量
中国国土资源部总工程师2009年9月25日在北京介绍，中国地质部门在青藏高原发现了一种名为可燃冰（又称天然气水合物）的环保新能源，预计10年左右能投入使用。他说，这是中国首次在陆域上发现可燃冰，使中国成为加拿大、美国之后，在陆域上通过国家计划钻探发现可燃冰的第三个国家。初略的估算，远景资源量至少有350亿吨油当量。
可燃冰是天然气和水在低温、高压条件下混合而成的一种固态物质，具有烧值高、使用方便、燃清洁无污染等特点，是公认的地球上还没有开发的最大新型能源。
新能源的能源安全战略和环境保护意义
我国能源需求的急剧增长打破了我国长期以来自给自足的能源供应格局，自1993年起我国成为石油净进口国，且石油进口量逐年增加，使得我国接入世界能源市场的竞争。由于我国化石能源尤其是天然气和石油生产量的相对不足，未来我国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。大力发展可再生能源可相对减少我国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的以来程度，提高我国经济、能源安全。
第三节太阳能开创低碳经济新思路
太阳能是一种清洁、可以持续产生的能源。太阳能资源非常丰富，既可以免费使用，也不用耗费大量的运输，对环境不会造成任何污染。发展太阳能科技可有效减少在发电过程中使用矿物燃料，减轻空气污染以及全球变暖等问题。
虽然我国是二氧化碳排放大国，但我国也是太阳能热利用和制造大国，太阳能无疑为中国发展低碳经济找到了一个有力的支点。太阳能为人们创造了一种新的生活方式，让社会和人类进入了一个减少污染、节约能源的时代。
我国太阳能利用产业现状及前景
中国有着非常丰富的太阳能资源，太阳能利用前景极为广阔。现在，中国太阳能产业规模已经位居世界第一位，是全球太阳能热水器使用量和生产量最大的国家，也是重要的太阳能光伏电池生产国家。中国现在有两项比较成熟的太阳能产品，包括了太阳能热水系统、太阳能光伏发电系统。
京都议定书的签定，中国对国际的承诺以及环保政策的出台，为太阳能利用产业带来新机遇；中国西部大开发，为太阳能利用产业提供了非常巨大的国内市场；中国《可再生能源法》的颁布与实施，为太阳能利用产业的长远发展提供了政策保障；中国能源战略的调整，原油价格的上涨，中国过政府加大了对可再生能源发展的支持力度，这些都为中国太阳能利用产业的发展带来很大的机会。
太阳能利用中应对的经济问题
能源问题属于世界性的问题，向新能源过渡的时期即将到来。从长远的角度来看，大量应用太阳能装置和利用技术，也可以有效制约矿物能源价格的上涨。
中国是世界上最大的煤炭消费国和生产国，煤炭大约占商品能源消费结构的76%，煤炭已经成为我国大气污染的主要来源。大力开发可再生能源和新能源的利用技术，是减少环境污染的重要举措。
现在，世界上越来越多的国家都认识到一个能够持续发展的社会，应该是既能满足社会需要，而又不影响后代人前途的社会。因此，能源建设应该遵循的原则：尽可能多地利用洁净能源，来代替高含碳量的矿物能源。随着能源形式的变化，常规能源的贮量日益下降，其价格必然上涨，但控制环境污染也必须增大投资。
太阳能迅速发展让人充满希望
根据调查，在我国政策的大力推动下，2009年我国太阳能热水器年产量已经达到4000万平方米，占世界总产量的76%，总保有量12300万平方米，占世界总保有量的56%；2009年出口3.1亿美元，总产值578.5亿元；全行业就业人数达到400万人，这些企业基本具备了服务体系和质量保证体系，它们已经成为推动中国低碳经济发展不可缺少的力量。
根绝相关数据显示，建筑耗能占中国总耗能的30%左右，但生活热水在建筑耗能中的比重是18%。目前，中国有400亿平方米的既有建筑，其中99%是没有应用太阳能的高能耗建筑；每年新建20亿平方米建筑，其中95%是高能耗建筑。因此，我国的太阳能行业也为建筑的节能找到了一条捷径，即太阳能与建筑一体。太阳能与建筑一体化的提出不仅是太阳能行业发展的趋势，更是符合了建设节约型社会、坚持可持续发展的社会发展观。
在政策方面，我国出台了建筑节能方面的一系列强制措施，比如国家强制实施的“太阳能强装令”，要求12层以下的建筑必须安装太阳能热水器，现在大部分城市已经开始强制实施，太阳能已成为建筑节能的最佳帮手，有效的减少了二氧化碳排放。
太阳能进入低碳经济新拐点
