“雙碳”目標下,能源革命的大幕正在拉開,相關政策文件接連不斷。5月,《關于促進新時代新能源高質量發(fā)展的實施方案》(以下稱《實施方案》)出臺;同月,工信部、農業(yè)農村部、商務部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)通知,部署開展2022年新能源汽車下鄉(xiāng)活動;6月,《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》(以下稱《發(fā)展規(guī)劃》)印發(fā)。
促進新時代新能源高質量發(fā)展,是加快構建現(xiàn)代能源體系、保障國家能源安全,完成碳達峰碳中和目標的重要途徑。當前我國新能源版圖如何?未來發(fā)力何處?
開發(fā)端:
持續(xù)推動新能源投資建設及研發(fā)
近年來,我國持續(xù)強化新能源領域重大項目建設。截至2021年底,新能源發(fā)電裝機規(guī)模約7億千瓦,裝機規(guī)模居全球首位,為后續(xù)大規(guī)模、高比例、市場化發(fā)展奠定堅實基礎。支撐這一成就的,是我國已形成較為完備的新能源技術產業(yè)體系。
在風電領域,我國已經具備最大單機容量達10兆瓦的全系列風電機組制造能力,國內風電裝機90%以上采用國產風機,與國情相適應的低風速、低溫、高原等兆瓦級新型風電機組已得到廣泛應用,大容量海上風電機組及關鍵部件國產化已取得重大進展。
在光電領域,我國在晶硅電池和薄膜電池最高轉換效率方面處于世界領先水平。從2014年開始,我國已經40余次打破實驗室的光電轉換效率紀錄。在技術水平與產業(yè)鏈方面,中國光伏組件產量一直占據全球約70%的份額,掌握著全球供給端的話語權。
在核電領域,我國已具備自主研發(fā)百萬千瓦級三代核電的能力。自主核電品牌“華龍一號”成功并網標志著我國與世界核電強國處于“并跑”階段。
技術層面上的創(chuàng)新迭代,使得新能源項目的開發(fā)成本大大降低,2020年相比2010年,風電機組價格下降約50%,光伏組件價格下降約85%。目前,風電、光伏發(fā)電已具備與常規(guī)火電競爭的能力。從“十四五”起,中國新增風電、光伏發(fā)電項目將全面步入無補貼的“平價上網”時代。
在已取得豐碩成果的基礎上,我國仍在有條不紊地繼續(xù)推動新能源基地集群建設?!栋l(fā)展規(guī)劃》明確提出以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點,加快建設黃河上游、河西走廊等七大陸上新能源基地;重點建設山東半島、長三角、閩南、粵東、北部灣五大海上風電基地集群等。
為推進新能源更廣泛布局,《實施方案》要求,鼓勵地方政府加大力度支持農民利用自有建筑屋頂建設戶用光伏;在具備條件的工業(yè)企業(yè)、工業(yè)園區(qū),加快發(fā)展分布式光伏、分散式風電等新能源項目;到2025年,公共機構新建建筑屋頂光伏覆蓋率力爭達到50%。未來,新能源電力“自發(fā)自用、余量上網”將會成為常態(tài)。
新能源投資建設熱潮持續(xù),其中一大驅動力是要完成去年10月國務院印發(fā)的《2030年前碳達峰行動方案》中“2025年非化石能源消費占比20%左右,2030年達到25%左右”的相關目標。與此相配套,《發(fā)展規(guī)劃》也提出“2025年可再生能源消費總量達到10億噸標準煤左右”“2025年可再生能源年發(fā)電量達到3.3萬億千瓦時左右”等目標。
當前新能源建設的政策紅利仍在釋放。與傳統(tǒng)能源相比,新能源能量密度較低,所需土地資源多。針對此,《實施方案》進一步強化新能源發(fā)展用地用海保障,通過明確用地管理政策、規(guī)范稅費征收、提高空間資源利用率、推廣生態(tài)修復類新能源項目等措施,推動解決制約新能源行業(yè)發(fā)展的用地困境。
消納端:
多措并舉破解新能源電力消納難
不過,就像《實施方案》中所提及的,當前我國新能源開發(fā)利用仍存在電力系統(tǒng)對大規(guī)模高比例新能源接網和消納的適應性不足等制約因素。
我國的水電、風電、光伏等發(fā)電區(qū)域很多都距離用電中心較遠,清潔能源所在區(qū)與電力消費負荷區(qū)基本呈逆向分布,這使得西北地區(qū)一些風光資源富集省份電力總體上供大于求??紤]到未來幾年西部各省區(qū)市用電負荷增速不會太大,同時新能源裝機規(guī)??焖僭鲩L,消納能力不足的問題將持續(xù)存在。
要把大量的清潔電力從幾千公里外輸送到用電負荷中心,只有特高壓能做到。目前,我國已經全面掌握了特高壓輸電技術,在柔性直流、多端直流等方面技術成熟。2020年,世界首條專門輸送清潔能源的特高壓工程——±800千伏青海-河南特高壓直流工程投入運營。該工程每年可將400億度清潔電力從1600公里外送到中原地區(qū)。
新能源發(fā)電的另一個短板就是隨機性、波動性高于傳統(tǒng)火電。傳統(tǒng)電網發(fā)電遵循的是“源隨荷動”的原則,用電需求多的時候,傳統(tǒng)電廠燃煤機組加把火就能解決問題。但是,“極熱無風、夜間無光”的特征使風電、光電之類的“綠電”并不能像火電一樣全天候工作,穩(wěn)定供應的風險高。
加強儲能建設,是改善電力供需情況、促進新能源消納的重要手段。今年3月,《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》提出,到2025年,新型儲能由商業(yè)化初期步入規(guī)模化發(fā)展階段,具備大規(guī)模商業(yè)化應用條件。到2030年,新型儲能全面市場化發(fā)展。
發(fā)展新型電力系統(tǒng)也是破解“綠電”消納難的重要一環(huán)。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)是以化石能源為主體來打造規(guī)劃設計理念和調度運行規(guī)則的,新型電力系統(tǒng)則要適應新能源比例持續(xù)提高的趨勢,實現(xiàn)“源網荷儲”一體化,以滿足清潔低碳、安全智能、靈活高效等多項要求。
舉一個簡單的例子,光伏發(fā)電在白天時出力很大,到了夜晚就發(fā)揮不了作用。風電卻正好相反,因為夜間風力大。但不論風電還是光電,在18至20時的用電晚高峰時期出力均不足。這就需要火電機組臨時頂上。如此一來,電力系統(tǒng)就要面臨同時接納、調配多種電能的情況。
構建適應新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)是一個復雜而長期的過程,目前仍處于摸索階段。針對此,相關部門在規(guī)劃理念革新、硬件設施配置、運行方式變革、體制機制創(chuàng)新上作出系統(tǒng)性安排?!秾嵤┓桨浮芬矊Υ颂岢雒鞔_要求,包括全面提升電力系統(tǒng)調節(jié)能力和靈活性,著力提高配電網接納分布式新能源的能力,穩(wěn)妥推進新能源參與電力市場交易等。
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