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楊帆 夏榮立 | “十四五”時期新能源發(fā)展態(tài)勢及建議
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摘 要 “十三五”時期我國新能源發(fā)展成效顯著,預計在“十四五”時期增長潛力巨大,成為我國能源轉型升級的重要力量。本文展望了“十四五”時期新能源發(fā)展形勢,規(guī)劃分析了“十四五”時期新能源發(fā)展布局,提出了“十四五”時期新能源發(fā)展相關建議。 關鍵詞:“十四五”;新能源;發(fā)展形勢;發(fā)展建議 以風電、光伏發(fā)電技術為代表的新能源產業(yè)日趨成熟,成本不斷下降,開發(fā)利用規(guī)模持續(xù)擴大,成為全球能源轉型的重要發(fā)展方向。發(fā)展新能源已成為許多國家推進能源轉型的核心內容和應對氣候變化的重要途徑,也是我國深入推進能源生產和消費革命、促進大氣污染防治的重要手段。在本文的論述中,新能源主要指風力發(fā)電及光伏發(fā)電。 一、“十三五”時期新能源發(fā)展情況 “十三五”時期,我國新能源發(fā)展成效顯著,裝機規(guī)??焖僭鲩L,開發(fā)布局不斷優(yōu)化,技術水平顯著提升,度電成本持續(xù)下降,政策體系逐步完善,新能源已經(jīng)從補充能源進入到主力能源的發(fā)展階段。截至2019年末,全國風電累計裝機21005萬千瓦,其中陸上風電累計裝機20412萬千瓦、海上風電累計裝機593萬千瓦;全國光伏發(fā)電累計裝機達到20430萬千瓦,其中集中式光伏14167萬千瓦,分布式光伏6263萬千瓦[1][2]。風電和光伏發(fā)電裝機容量均實現(xiàn)“十三五”規(guī)劃目標。 圖1 我國風電及光伏裝機總量變化趨勢 “十三五”時期,新能源發(fā)展還存在一系列問題:整體規(guī)劃布局執(zhí)行不嚴,部分送出線路建設進度較慢,滯后于項目建設進度;部分項目受國土空間“三條紅線”影響,出現(xiàn)容量核減甚至整體取消的情況;“三北”地區(qū)消納能力不足,整體棄風棄光比例較高;分散式風電規(guī)模效應較差、審批流程繁瑣、并網(wǎng)困難,發(fā)展較為緩慢;項目搶裝導致產業(yè)鏈上游供應緊張,設備價格增長較快,存在設備、施工方面的質量風險。 我國需要做好新能源從“十三五”到“十四五”發(fā)展的平穩(wěn)過渡,重點關注:按風電、光伏發(fā)電年度開發(fā)方案的要求,按時保質完成現(xiàn)有項目的建設;繼續(xù)推進競爭方式配置項目,對于規(guī)模效益較強的特高壓外送基地項目開展項目競標工作,在平價基礎上進一步降低上網(wǎng)電價;支持新技術的應用和技術改造升級項目,實現(xiàn)風電全面平價上網(wǎng)、光伏發(fā)電由用戶側平價到發(fā)電側平價的轉變;重點支持脫貧地區(qū)新能源項目,保障項目收益,鞏固脫貧攻堅成果。 二、“十四五”時期新能源發(fā)展特征 能源的清潔、綠色、低碳發(fā)展是全球的根本趨勢。目前,大部分發(fā)達國家已經(jīng)完成了能源清潔化的進程,穩(wěn)步開展低碳化的進程,中國已經(jīng)明確把清潔低碳安全高效作為能源發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。 2014年習近平總書記就推動能源生產和消費革命提出了“四個革命、一個合作”的能源新戰(zhàn)略,國務院頒布了中國能源清潔革命的行動計劃。2015年中國向國際社會提交了自主貢獻的行動目標,提出了到2020和2030年,非化石能源占比分別達到15%和20%,GDP的碳強度分別比2005年下降40~45%和60~65%,以及2030年左右二氧化碳排放達到頂峰的目標[3]。綜合判斷,“十四五”時期新能源發(fā)展主要有以下幾個重要特征: 一是能源供應綠色低碳清潔化?!笆奈濉睍r期,非化石能源將主要承擔新增電力供應,新能源將作為主力供應形式。水電面臨開發(fā)條件逐步轉差、環(huán)境敏感因素增多、移民安置難度增大等問題;核電的公眾接受度普遍較低,眾多項目未能按規(guī)劃預期核準和開工建設。新能源具有開發(fā)門檻相對較低、建設周期短、成本快速下降的優(yōu)勢,具備承擔電力新增供應能力的基礎。根據(jù)資源稟賦和土地供應情況,初步分析“十四五”時期新能源可以實現(xiàn)規(guī)模再翻一番的基本條件。預計到“十四五”末期,風電裝機達到4億千瓦,光伏發(fā)電裝機達到5億千瓦,風電發(fā)電量比重達到10%,光伏發(fā)電量比重達到7%,成為電力供應的重要組成部分。 二是電力系統(tǒng)適應新能源接入。新能源大規(guī)模并網(wǎng)帶來的系統(tǒng)電力電子化問題,驅動電力系統(tǒng)深度重構。從電氣特性看,電力系統(tǒng)等值轉動慣量大幅度降低,系統(tǒng)抗擾動能力大幅削弱;從故障特性看,故障沖擊從局部向全局形成連鎖反應沖擊,新的故障形態(tài)、擾動形式已經(jīng)出現(xiàn);從穩(wěn)定特性看,系統(tǒng)穩(wěn)定形態(tài)愈發(fā)復雜?!笆奈濉睍r期,需要進一步研究新能源高比例接入現(xiàn)有電網(wǎng)體系的安全措施,加快解決電力系統(tǒng)特性變化帶來的技術挑戰(zhàn),保證高比例可再生能源的接網(wǎng)消納和電網(wǎng)的穩(wěn)定運行[4][5]。 三是新能源數(shù)字化智能化發(fā)展。在新一輪科技革命與產業(yè)革命的驅動下,大數(shù)據(jù)、人工智能在全球范圍內與傳統(tǒng)產業(yè)深度融合,“智能工廠”“智能生產”和“智能物流”等主題不斷涌現(xiàn)。各發(fā)達國家聚焦工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造,圍繞標準、平臺、技術、應用、產業(yè)等進行全方位競爭,以搶占技術創(chuàng)新的制高點[6]。我國新能源高質量發(fā)展的一項重要任務是推動新能源與現(xiàn)代信息技術深度融合,構建智慧能源系統(tǒng)。隨著新能源領域的智能場站、智能微網(wǎng)、虛擬電廠等技術基礎與產業(yè)經(jīng)驗逐步積累,新能源產業(yè)的數(shù)字化、智能化已具備大規(guī)模發(fā)展條件。 三、“十四五”時期新能源布局態(tài)勢 “十四五”時期,新能源發(fā)電將形成大規(guī)模集中利用與分布式就地生產消納的平衡發(fā)展態(tài)勢。 圖2 我國風電累計裝機容量分布 圖3 我國光伏發(fā)電累計裝機容量分布 “三北”地區(qū)風光資源儲量豐富,適于大規(guī)模集中開發(fā)。通過實行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設和統(tǒng)一運營,發(fā)揮規(guī)模效應,有效分攤開發(fā)、建設及運營成本,降低電價成本?!笆奈濉睍r期,結合已建、在建、規(guī)劃的特高壓外送輸電通道,繼續(xù)推進內蒙古、甘肅、青海、新疆等區(qū)域風光大基地建設,找準消納市場,提高外送可再生能源電量比重。 中東部地區(qū)可結合資源稟賦、土地儲備、負荷特性等因素,深入挖掘開發(fā)潛力,發(fā)展分布式接入、就地消納的風電光伏發(fā)電項目。創(chuàng)新采用“風電+”“光伏+”開發(fā)模式,利用廢棄土地、荒山荒坡、沉陷區(qū)、屋頂、農業(yè)大棚、灘涂、魚塘、湖泊等土地空間資源建設風電光伏發(fā)電項目,通過土地入股等方式增加村鎮(zhèn)社區(qū)的參與度,將項目開發(fā)與各地旅游開發(fā)、特色小鎮(zhèn)建設、民生改善工程等有機結合;通過分布式發(fā)電側配置儲能設備,在企業(yè)、社區(qū)、工業(yè)園區(qū)形成微電網(wǎng),結合智能控制系統(tǒng),推進能源綜合化利用,提高能源利用效率。 漂浮式水面光伏電站 海上風電具有規(guī)模大、投資高等特點,可有效帶動上下游產業(yè)鏈融合發(fā)展,創(chuàng)造大量就業(yè)崗位?!笆濉睍r期,海上風電成本逐步下降,但受裝備制造和建設難度等因素影響,發(fā)電成本仍然較高。隨著海上風電產業(yè)大規(guī)模發(fā)展,初步預計“十四五”末期可實現(xiàn)平價上網(wǎng)?!笆奈濉睍r期海上風電發(fā)展仍需要補貼支持,依據(jù)項目風能資源及建設條件,結合沿海各省經(jīng)濟發(fā)展水平,合理確定發(fā)展規(guī)模、補貼方式和強度,目前遼寧、江蘇、廣東等省已有初步的補貼意向。海上風電以發(fā)展近海項目為主,穩(wěn)步推進離岸遠距離項目建設,探索長距離柔性直流輸電送出方式,研究深遠海一體化漂浮式風電關鍵技術。 對于上述三類區(qū)域以外的其他地區(qū),可因地制宜穩(wěn)步推進新能源項目建設。南方山區(qū)風光資源較為一般,建設成本較高,同時面臨著環(huán)保紅線、林地使用等限制條件;北方平原用地較為緊張,基本農田面積范圍較大,村落分布零散。以上地區(qū)要綜合分析成本收益,合理確定開發(fā)容量,切實避讓限制條件,優(yōu)選資源進行項目開發(fā)建設。 四、“十四五”時期新能源發(fā)展相關建議 1.提升能源消費電氣化水平。當前我國一次能源消費結構中,以煤炭為主的化石能源占比處于較高水平,帶來大量的污染物和碳排放,同時能源利用效率總體較低。“十四五”時期,進一步以電為中心推進能源系統(tǒng)轉型,以電網(wǎng)連接能源生產和消費的主要平臺,以電能為動力實現(xiàn)各行業(yè)各領域的智能化轉型,節(jié)能減碳發(fā)展,滿足多樣化用能需求。借助新一代科學技術,加速橫向的多能互補與縱向的源、網(wǎng)、荷、儲深度融合,促進形成以新能源為主體的智慧電力系統(tǒng)。 2.合理確定規(guī)劃布局和項目建設規(guī)模。嚴格執(zhí)行國家整體能源規(guī)劃布局,特高壓送出線路與配套火電、新能源項目根據(jù)投產節(jié)點倒排工期,按進度要求同步投產建成,充分發(fā)揮線路效益。根據(jù)建設成本、空間限制、市場消納等因素合理確定單體項目建設規(guī)模,綜合利用國土空間,走集約化發(fā)展的路線。根據(jù)海上風電資源及建設條件,結合沿海各省經(jīng)濟發(fā)展水平,充分考慮海上風電投資對全產業(yè)鏈的帶動效應,合理確定補貼強度及發(fā)展規(guī)模。對于小規(guī)模發(fā)展的分散式風電、分布式光伏項目,建立簡便高效規(guī)范的管理工作機制,持續(xù)簡化項目核準備案流程。 3.完善綠證市場化交易平臺促進新能源消納??稍偕茉措娏ο{保障機制明確提出,承擔消納責任的市場主體實際消納可再生能源電量難以完成消納量責任權重對應的消納量情況下,可選擇通過消納量轉讓和自愿認購綠證兩種方式完成消納責任權重。目前,綠證采用自愿認購方式,對認購方刺激作用不強,交易品種差價較大,交易制度尚待改進和完善?!笆奈濉睍r期,在消納保障機制的基礎上,建立綠證市場化交易平臺,健全綠證市場價格形成機制,實行綠證的自愿認購與強制交易結合的方式,滿足新能源的發(fā)展目標。這一舉措可促進資金和資源在不同區(qū)域間融通,擴大新能源優(yōu)化配置范圍。 4.加強政府執(zhí)行力,持續(xù)降低非技術成本。隨著光伏組件、風機等設備價格的持續(xù)下降,非技術成本占初始投資的比例逐漸增加,目前部分地區(qū)仍存在不合理征收土地使用稅、耕地占用稅、資源費等亂象。無補貼時代的新能源發(fā)展,重點在于去除非技術成本,各級政府需加強執(zhí)行力度,通過競價招標、公共設施建設分攤等手段,切實降低土地使用、電網(wǎng)接入、地方性贊助以及產業(yè)配套投資費用,確保非技術成本在“十四五”期間持續(xù)下降。下一步可結合地方發(fā)展情況,逐步取消現(xiàn)有的“三免三減半”政策,通過適當?shù)亩愂占?,增強地方政府發(fā)展新能源的積極性。 5.推進多能互補綜合能源開發(fā)利用。推進火電、水電、風電、太陽能發(fā)電多能耦合的綜合能源發(fā)展,重點研究能源智能生產、協(xié)同控制、遠距離傳輸?shù)膭?chuàng)新技術。研究綜合能源智能化、數(shù)字化集成技術,精準調控各類能源的輸入輸出,從能源供給的角度優(yōu)化建筑節(jié)能方案,實現(xiàn)冷、熱、電的優(yōu)化耦合運行。布局綜合能源利用重點示范項目,總結設計、建設、運行中的相關經(jīng)驗,切實提高能源利用效率。5G技術具有高速度、低功耗、低時延的特點,加強5G技術和風電光伏產業(yè)設計、施工、運營各階段的應用研究,提升新能源場站的智慧化水平。 6.有效降低存量項目補貼強度。現(xiàn)有存量新能源項目拖欠補貼現(xiàn)象嚴重,在補貼退坡的背景下,如何兌現(xiàn)補貼成為大問題?!笆奈濉睍r期,應加強對可再生能源發(fā)展基金的征收力度,引入金融機構放大資金支持杠桿,適時推出資產證券化產品;建立自愿的補貼退出機制,鼓勵大型發(fā)電企業(yè)采取以量換價手段配置新項目;各省區(qū)市根據(jù)資源稟賦、建設條件,結合經(jīng)濟發(fā)展水平,對不發(fā)達地區(qū)項目和技術改造升級項目接續(xù)基金補貼,實現(xiàn)技術進步和度電成本的進一步下降,緩解目前搶裝帶來的一系列問題。 五、結語 “十三五”時期,我國新能源發(fā)展成效顯著,新能源已經(jīng)從補充能源進入到主力能源的發(fā)展階段?!笆奈濉睍r期,新能源將作為電力供應的主力形式,形成大規(guī)模集中利用與分布式就地生產消納的平衡發(fā)展態(tài)勢,數(shù)字化、智能化發(fā)展成為重要的發(fā)展趨勢。通過提高能源系統(tǒng)電氣化水平、提升規(guī)劃執(zhí)行力度、降低非技術成本、推進綜合能源系統(tǒng)建設、引入市場機制等措施,助推新能源產業(yè)高質量發(fā)展。 參考文獻 [1] 2019年光伏發(fā)電并網(wǎng)運行情況[J].中國能源,2020(03). [2] 2019年風電并網(wǎng)運行情況[J].中國能源,2020(03). [3] 王圣,雷宇,王慧麗.基于生態(tài)文明建設的經(jīng)濟轉型期我國煤炭消費路徑思考[J],中國煤炭,2018(10). [4] 康重慶,姚良忠.高比例可再生能源電力系統(tǒng)的關鍵科學問題與理論研究框架[J].電力系統(tǒng)自動化,2017(09). [5] 袁小明,程時杰,胡家兵.電力電子化電力系統(tǒng)多尺度電壓功角動態(tài)穩(wěn)定問題[J].中國電機工程學報,2016(19). [6] 陳安偉.智能電網(wǎng)技術經(jīng)濟綜合評價研究[D].重慶大學,2012. | |||||
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