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杨帆 夏荣立 | “十四五”时期新能源发展态势及建议
发布日期:2020-08-04 编辑:杨帆 夏荣立 信息来源:中咨研究 访问次数: 字号:[ ]

摘 要

“十三五”时期我国新能源发展成效显著,预计在“十四五”时期增长潜力巨大,成为我国能源转型升级的重要力量。本文展望了“十四五”时期新能源发展形势,规划分析了“十四五”时期新能源发展布局,提出了“十四五”时期新能源发展相关建议。

关键词:“十四五”;新能源;发展形势;发展建议

以风电、光伏发电技术为代表的新能源产业日趋成熟,成本不断下降,开发利用规模持续扩大,成为全球能源转型的重要发展方向。发展新能源已成为许多国家推进能源转型的核心内容和应对气候变化的重要途径,也是我国深入推进能源生产和消费革命、促进大气污染防治的重要手段。在本文的论述中,新能源主要指风力发电及光伏发电。

一、“十三五”时期新能源发展情况

“十三五”时期,我国新能源发展成效显著,装机规模快速增长,开发布局不断优化,技术水平显著提升,度电成本持续下降,政策体系逐步完善,新能源已经从补充能源进入到主力能源的发展阶段。截至2019年末,全国风电累计装机21005万千瓦,其中陆上风电累计装机20412万千瓦、海上风电累计装机593万千瓦;全国光伏发电累计装机达到20430万千瓦,其中集中式光伏14167万千瓦,分布式光伏6263万千瓦[1][2]。风电和光伏发电装机容量均实现“十三五”规划目标。

图1 我国风电及光伏装机总量变化趋势

“十三五”时期,新能源发展还存在一系列问题:整体规划布局实行不严,部分送出线路建设进度较慢,滞后于项目建设进度;部分项目受国土空间“三条红线”影响,出现容量核减甚至整体取消的情况;“三北”地区消纳能力不足,整体弃风弃光比例较高;分散式风电规模效应较差、审批流程繁琐、并网困难,发展较为缓慢;项目抢装导致产业链上游供应紧张,设备价格增长较快,存在设备、施工方面的质量风险。

我国需要做好新能源从“十三五”到“十四五”发展的平稳过渡,重点关注:按风电、光伏发电年度开发方案的要求,按时保质完成现有项目的建设;继续推进竞争方式配置项目,对于规模效益较强的特高压外送基地项目开展项目竞标工作,在平价基础上进一步降低上网电价;支撑新技术的应用和技术改造升级项目,实现风电全面平价上网、光伏发电由用户侧平价到发电侧平价的转变;重点支撑脱贫地区新能源项目,保障项目收益,巩固脱贫攻坚成果。

二、“十四五”时期新能源发展特征

能源的清洁、绿色、低碳发展是全球的根本趋势。目前,大部分发达国家已经完成了能源清洁化的进程,稳步开展低碳化的进程,中国已经明确把清洁低碳安全高效作为能源发展的战略选择。

2014年习大大总书记就推动能源生产和消费革命提出了“四个革命、一个合作”的能源新战略,国务院颁布了中国能源清洁革命的行动计划。2015年中国向国际社会提交了自主贡献的行动目标,提出了到2020和2030年,非化石能源占比分别达到15%和20%,GDP的碳强度分别比2005年下降40~45%和60~65%,以及2030年左右二氧化碳排放达到顶峰的目标[3]。综合判断,“十四五”时期新能源发展主要有以下几个重要特征:

一是能源供应绿色低碳清洁化。“十四五”时期,非化石能源将主要承担新增电力供应,新能源将作为主力供应形式。水电面临开发条件逐步转差、环境敏感因素增多、移民安置难度增大等问题;核电的公众接受度普遍较低,众多项目未能按规划预期核准和开工建设。新能源具有开发门槛相对较低、建设周期短、成本快速下降的优势,具备承担电力新增供应能力的基础。根据资源禀赋和土地供应情况,初步分析“十四五”时期新能源可以实现规模再翻一番的基本条件。预计到“十四五”末期,风电装机达到4亿千瓦,光伏发电装机达到5亿千瓦,风电发电量比重达到10%,光伏发电量比重达到7%,成为电力供应的重要组成部分。

二是电力系统适应新能源接入。新能源大规模并网带来的系统电力电子化问题,驱动电力系统深度重构。从电气特性看,电力系统等值转动惯量大幅度降低,系统抗扰动能力大幅削弱;从故障特性看,故障冲击从局部向全局形成连锁反应冲击,新的故障形态、扰动形式已经出现;从稳定特性看,系统稳定形态愈发复杂。“十四五”时期,需要进一步研究新能源高比例接入现有电网体系的安全措施,加快解决电力系统特性变化带来的技术挑战,保证高比例可再生能源的接网消纳和电网的稳定运行[4][5]。

三是新能源数字化智能化发展。在新一轮科技革命与产业革命的驱动下,大数据、人工智能在全球范围内与传统产业深度融合,“智能工厂”“智能生产”和“智能物流”等主题不断涌现。各发达国家聚焦工业互联网、智能制造,围绕标准、平台、技术、应用、产业等进行全方位竞争,以抢占技术创新的制高点[6]。我国新能源高质量发展的一项重要任务是推动新能源与现代信息技术深度融合,构建智慧能源系统。随着新能源领域的智能场站、智能微网、虚拟电厂等技术基础与产业经验逐步积累,新能源产业的数字化、智能化已具备大规模发展条件。

 三、“十四五”时期新能源布局态势

“十四五”时期,新能源发电将形成大规模集中利用与分布式就地生产消纳的平衡发展态势。

图2 我国风电累计装机容量分布

图3 我国光伏发电累计装机容量分布

“三北”地区风光资源储量丰富,适于大规模集中开发。通过实行统一规划、统一建设和统一运营,发挥规模效应,有效分摊开发、建设及运营成本,降低电价成本。“十四五”时期,结合已建、在建、规划的特高压外送输电通道,继续推进内蒙古、甘肃、青海、新疆等区域风光大基地建设,找准消纳市场,提高外送可再生能源电量比重。

中东部地区可结合资源禀赋、土地储备、负荷特性等因素,深入挖掘开发潜力,发展分布式接入、就地消纳的风电光伏发电项目。创新采用“风电+”“光伏+”开发模式,利用废弃土地、荒山荒坡、沉陷区、屋顶、农业大棚、滩涂、鱼塘、湖泊等土地空间资源建设风电光伏发电项目,通过土地入股等方式增加村镇社区的参与度,将项目开发与各地旅游开发、特色小镇建设、民生改善工程等有机结合;通过分布式发电侧配置储能设备,在企业、社区、工业园区形成微电网,结合智能控制系统,推进能源综合化利用,提高能源利用效率。

漂浮式水面光伏电站

海上风电具有规模大、投资高等特点,可有效带动上下游产业链融合发展,创造大量就业岗位。“十三五”时期,海上风电成本逐步下降,但受装备制造和建设难度等因素影响,发电成本仍然较高。随着海上风电产业大规模发展,初步预计“十四五”末期可实现平价上网。“十四五”时期海上风电发展仍需要补贴支撑,依据项目风能资源及建设条件,结合沿海各省经济发展水平,合理确定发展规模、补贴方式和强度,目前辽宁、江苏、广东等省已有初步的补贴意向。海上风电以发展近海项目为主,稳步推进离岸远距离项目建设,探索长距离柔性直流输电送出方式,研究深远海一体化漂浮式风电关键技术。

对于上述三类区域以外的其他地区,可因地制宜稳步推进新能源项目建设。南方山区风光资源较为一般,建设成本较高,同时面临着环保红线、林地使用等限制条件;北方平原用地较为紧张,基本农田面积范围较大,村落分布零散。以上地区要综合分析成本收益,合理确定开发容量,切实避让限制条件,优选资源进行项目开发建设。

四、“十四五”时期新能源发展相关建议

1.提升能源消费电气化水平。当前我国一次能源消费结构中,以煤炭为主的化石能源占比处于较高水平,带来大量的污染物和碳排放,同时能源利用效率总体较低。“十四五”时期,进一步以电为中心推进能源系统转型,以电网连接能源生产和消费的主要平台,以电能为动力实现各行业各领域的智能化转型,节能减碳发展,满足多样化用能需求。借助新一代科学技术,加速横向的多能互补与纵向的源、网、荷、储深度融合,促进形成以新能源为主体的智慧电力系统。

2.合理确定规划布局和项目建设规模。严格实行国家整体能源规划布局,特高压送出线路与配套火电、新能源项目根据投产节点倒排工期,按进度要求同步投产建成,充分发挥线路效益。根据建设成本、空间限制、市场消纳等因素合理确定单体项目建设规模,综合利用国土空间,走集约化发展的路线。根据海上风电资源及建设条件,结合沿海各省经济发展水平,充分考虑海上风电投资对全产业链的带动效应,合理确定补贴强度及发展规模。对于小规模发展的分散式风电、分布式光伏项目,建立简便高效规范的管理工作机制,持续简化项目核准备案流程。

3.完善绿证市场化交易平台促进新能源消纳。可再生能源电力消纳保障机制明确提出,承担消纳责任的市场主体实际消纳可再生能源电量难以完成消纳量责任权重对应的消纳量情况下,可选择通过消纳量转让和自愿认购绿证两种方式完成消纳责任权重。目前,绿证采用自愿认购方式,对认购方刺激作用不强,交易品种差价较大,交易制度尚待改进和完善。“十四五”时期,在消纳保障机制的基础上,建立绿证市场化交易平台,健全绿证市场价格形成机制,实行绿证的自愿认购与强制交易结合的方式,满足新能源的发展目标。这一举措可促进资金和资源在不同区域间融通,扩大新能源优化配置范围。

4.加强政府实行力,持续降低非技术成本。随着光伏组件、风机等设备价格的持续下降,非技术成本占初始投资的比例逐渐增加,目前部分地区仍存在不合理征收土地使用税、耕地占用税、资源费等乱象。无补贴时代的新能源发展,重点在于去除非技术成本,各级政府需加强实行力度,通过竞价招标、公共设施建设分摊等手段,切实降低土地使用、电网接入、地方性赞助以及产业配套投资费用,确保非技术成本在“十四五”期间持续下降。下一步可结合地方发展情况,逐步取消现有的“三免三减半”政策,通过适当的税收激励,增强地方政府发展新能源的积极性。

5.推进多能互补综合能源开发利用。推进火电、水电、风电、太阳能发电多能耦合的综合能源发展,重点研究能源智能生产、协同控制、远距离传输的创新技术。研究综合能源智能化、数字化集成技术,精准调控各类能源的输入输出,从能源供给的角度优化建筑节能方案,实现冷、热、电的优化耦合运行。布局综合能源利用重点示范项目,总结设计、建设、运行中的相关经验,切实提高能源利用效率。5G技术具有高速度、低功耗、低时延的特点,加强5G技术和风电光伏产业设计、施工、运营各阶段的应用研究,提升新能源场站的智慧化水平。

6.有效降低存量项目补贴强度。现有存量新能源项目拖欠补贴现象严重,在补贴退坡的背景下,如何兑现补贴成为大问题。“十四五”时期,应加强对可再生能源发展基金的征收力度,引入金融机构放大资金支撑杠杆,适时推出资产证券化产品;建立自愿的补贴退出机制,鼓励大型发电企业采取以量换价手段配置新项目;各省区市根据资源禀赋、建设条件,结合经济发展水平,对不发达地区项目和技术改造升级项目接续基金补贴,实现技术进步和度电成本的进一步下降,缓解目前抢装带来的一系列问题。

五、结语

“十三五”时期,我国新能源发展成效显著,新能源已经从补充能源进入到主力能源的发展阶段。“十四五”时期,新能源将作为电力供应的主力形式,形成大规模集中利用与分布式就地生产消纳的平衡发展态势,数字化、智能化发展成为重要的发展趋势。通过提高能源系统电气化水平、提升规划实行力度、降低非技术成本、推进综合能源系统建设、引入市场机制等措施,助推新能源产业高质量发展。

参考文献

[1] 2019年光伏发电并网运行情况[J].中国能源,2020(03).

[2] 2019年风电并网运行情况[J].中国能源,2020(03).

[3] 王圣,雷宇,王慧丽.基于生态文明建设的经济转型期我国煤炭消费路径思考[J],中国煤炭,2018(10).

[4] 康重庆,姚良忠.高比例可再生能源电力系统的关键科知识题与理论研究框架[J].电力系统自动化,2017(09).

[5] 袁小明,程时杰,胡家兵.电力电子化电力系统多尺度电压功角动态稳定问题[J].中国电机工程学报,2016(19).

[6] 陈安伟.智能电网技术经济综合评价研究[D].重庆大学,2012.




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