“隨著經(jīng)濟(jì)性成為發(fā)電方式的決定性因素,中國(guó)電力系統(tǒng)將在未來(lái)15年內(nèi)經(jīng)歷一個(gè)非常重要的過(guò)渡期。”日前,落基山研究所常務(wù)董事Jon Creyts對(duì)記者表示。
眼下,中國(guó)電力系統(tǒng)正從高度集中的計(jì)劃發(fā)電方式,向市場(chǎng)化方向轉(zhuǎn)型,即從保證化石發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)間的電量分配制度,轉(zhuǎn)向根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行選擇發(fā)電來(lái)源。
“目前,中國(guó)建設(shè)燃煤電廠的效率非常高,以至于煤電仍具有成本競(jìng)爭(zhēng)力。”Jon Creyts說(shuō),但從邊際成本看,預(yù)計(jì)太陽(yáng)能、風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)性將在2025年之前超過(guò)煤電。
當(dāng)前能源電力轉(zhuǎn)型持續(xù)推進(jìn),電源結(jié)構(gòu)調(diào)整勢(shì)在必行。在常規(guī)轉(zhuǎn)型情景和電氣化水平提升更快、清潔能源開(kāi)發(fā)規(guī)模更大的再電氣化情景下,國(guó)網(wǎng)能源研究院對(duì)我國(guó)中長(zhǎng)期電源發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了研究。
總體來(lái)看,我國(guó)電源裝機(jī)規(guī)模將保持平穩(wěn)較快增長(zhǎng)。系統(tǒng)規(guī)劃結(jié)果顯示,2035年電源裝機(jī)容量將達(dá)到約35億—41億千瓦,2050年將達(dá)約43億—52億千瓦。
陸上風(fēng)電、光伏發(fā)電將是我國(guó)發(fā)展最快的電源類(lèi)型,我國(guó)電源結(jié)構(gòu)朝著更加清潔低碳的方向發(fā)展。
考慮到新能源發(fā)電存在較強(qiáng)的波動(dòng)性和不確定性,且利用小時(shí)數(shù)相對(duì)較低,為解決新能源大規(guī)模發(fā)展帶來(lái)的電力、電量平衡與調(diào)峰挑戰(zhàn),仍需各類(lèi)電源協(xié)調(diào)發(fā)展。
氣電、核電、水電等常規(guī)電源的容量不會(huì)因新能源裝機(jī)成本降低而停止增長(zhǎng),煤電裝機(jī)容量雖將呈現(xiàn)先升后降趨勢(shì),但在規(guī)劃期內(nèi)仍將在我國(guó)電力系統(tǒng)中持續(xù)發(fā)揮重要作用。分品種來(lái)看,各類(lèi)主要電源發(fā)展態(tài)勢(shì)如下:
陸上風(fēng)電、光伏發(fā)電快速增長(zhǎng),將逐步成為中國(guó)電源結(jié)構(gòu)主體。補(bǔ)貼退坡雖將在短期內(nèi)放緩風(fēng)電、光伏發(fā)電的增速,但中長(zhǎng)期來(lái)看二者的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力將逐步顯現(xiàn)。
在整個(gè)規(guī)劃期內(nèi),二者都將保持強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭。特別是光伏發(fā)電,隨著組件成本持續(xù)下降,將成為規(guī)劃期內(nèi)增長(zhǎng)幅度最大的電源。
常規(guī)轉(zhuǎn)型情景下,2035年陸上風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)容量分別為7.0億、7.3億千瓦,2050年分別增至9.7億、12.7億千瓦。
再電氣化情景下,2035年陸上風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)容量分別為8.3億、8.7億千瓦,2050年分別增至13.0億、15.6億千瓦。2050年,陸上風(fēng)電與光伏發(fā)電的合計(jì)裝機(jī)容量在電源結(jié)構(gòu)中的占比超過(guò)一半,發(fā)電量占比超過(guò)1/3。
風(fēng)電裝機(jī)布局仍將以“三北”地區(qū)為主,“三北”地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)占比將長(zhǎng)期保持在60%以上。光伏發(fā)電裝機(jī)宜集中式與分布式并重發(fā)展,西北地區(qū)2050年裝機(jī)占比仍將超過(guò)1/3。
海上風(fēng)電、光熱發(fā)電技術(shù)逐步成熟,裝機(jī)容量持續(xù)增長(zhǎng),但總體規(guī)模有限。二者相較于陸上風(fēng)電、光伏發(fā)電更具系統(tǒng)友好性:海上風(fēng)電比陸上風(fēng)電資源條件好、出力波動(dòng)小、距離負(fù)荷中心近,光熱發(fā)電作為一種可控電源能夠?yàn)橄到y(tǒng)電力平衡與調(diào)峰作出貢獻(xiàn)。
隨著技術(shù)進(jìn)步,二者的裝機(jī)成本也將迎來(lái)持續(xù)下降,但到2050年相對(duì)于陸上風(fēng)電、光伏發(fā)電仍不具經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力,且電源選址受限較大,因此增長(zhǎng)規(guī)模有限。
2035年、2050年海上風(fēng)電裝機(jī)容量將分別達(dá)到0.3億—0.4億千瓦、0.7億—0.8億千瓦。2035年、2050年光熱發(fā)電裝機(jī)容量將分別達(dá)到0.4億—0.5億千瓦、1.5億—1.6億千瓦。
煤電由電量供應(yīng)主體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?yīng)主體,將在我國(guó)電力系統(tǒng)中持續(xù)發(fā)揮重要作用。為有效應(yīng)對(duì)波動(dòng)性新能源發(fā)電給電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)的挑戰(zhàn),未來(lái)需要煤電機(jī)組更好地發(fā)揮調(diào)峰、備用等作用。
在兩種情景下,2035年煤電裝機(jī)分別為10.2億、12.8億千瓦,2050年分別為6.4億、7.8億千瓦。規(guī)劃期內(nèi),煤電裝機(jī)容量和發(fā)電量都將呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì),預(yù)計(jì)在2025—2030年期間達(dá)峰。
隨著煤電機(jī)組在系統(tǒng)中承擔(dān)功能的轉(zhuǎn)變,其利用小時(shí)數(shù)將逐漸降低,因此發(fā)電量達(dá)峰時(shí)間稍早于裝機(jī)容量達(dá)峰時(shí)間。
布局方面,煤電機(jī)組將更多存在于電源送端,一是發(fā)揮煤炭基地就地發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì),二是能夠減輕東中部地區(qū)環(huán)境壓力,三是可配合新能源消納與送出。
氣電受成本因素制約,增長(zhǎng)空間有限。我國(guó)天然氣資源稀缺,用氣成本較高,制約了氣電的發(fā)展。
從發(fā)電角度,燃?xì)獍l(fā)電近期不具備經(jīng)濟(jì)性,隨著新能源成本持續(xù)下降,未來(lái)氣電的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力更加有限。
從調(diào)峰角度,在我國(guó)當(dāng)前電源結(jié)構(gòu)下,通過(guò)建立合理市場(chǎng)機(jī)制和開(kāi)展靈活性改造能夠激發(fā)出煤電可觀的調(diào)峰潛力,今后隨著儲(chǔ)能成本不斷降低、需求響應(yīng)商業(yè)模式逐漸豐富、互聯(lián)電網(wǎng)靈活優(yōu)化運(yùn)行能力日益提升,氣電在調(diào)峰方面的角色并非不可替代。
從經(jīng)濟(jì)性角度考慮,2025年后,中國(guó)將不必新建煤電項(xiàng)目。
在9月4日舉行的2019中國(guó)國(guó)際清潔能源博覽會(huì)上,中國(guó)工程院院士杜祥琬呼吁,抑制不合理的煤電建設(shè)需求,警惕煤電產(chǎn)能過(guò)剩。
他指出,現(xiàn)今煤電年平均運(yùn)行小時(shí)數(shù)只有4300小時(shí),若煤電裝機(jī)規(guī)模繼續(xù)擴(kuò)張,會(huì)造成新的產(chǎn)能過(guò)剩。
可再生能源的清潔能源替代作用已經(jīng)日益突顯。國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,截至2018年底,中國(guó)可再生能源發(fā)電裝機(jī)達(dá)到7.28億千瓦,同比增長(zhǎng)12%,約占全部電力裝機(jī)的38.3%,同比上升1.7個(gè)百分點(diǎn);可再生能源發(fā)電量達(dá)1.87萬(wàn)億千瓦時(shí),占全部發(fā)電量比重為26.7%,同比上升0.2個(gè)百分點(diǎn)。
作為全球最大的可再生能源裝機(jī)國(guó),中國(guó)的可再生能源上網(wǎng)電量在電網(wǎng)總量的比例仍然相對(duì)較小。這主要由于中國(guó)仍在運(yùn)行大量的燃煤電廠和其他發(fā)電機(jī)組。
相比較而言,中國(guó)更注重集中化和規(guī)模化能源基地建設(shè),通過(guò)高壓輸電線路將電傳輸?shù)接媚苤行模皇欠植际讲渴稹_@也是其可再生能源上網(wǎng)電量占比不高的原因之一。
中國(guó)應(yīng)更注重分布式電網(wǎng)、社區(qū)層面資源建設(shè),讓電網(wǎng)發(fā)展專(zhuān)注于服務(wù)本地,提供更具韌性的能源服務(wù)。
從投資端看,風(fēng)能和太陽(yáng)能將引領(lǐng)未來(lái)30年的可再生能源發(fā)電投資。到2050年,風(fēng)力和太陽(yáng)能發(fā)電將分別吸引5.3萬(wàn)億美元和4.2萬(wàn)億美元的投資,電池方面的投資將達(dá)到8430億美元。與之形成鮮明對(duì)比的是,全球?qū)剂习l(fā)電的投資將不會(huì)超過(guò)2萬(wàn)億美元。這些可再生能源發(fā)電投資將用于建設(shè)新型發(fā)電廠,其中80%的電廠將實(shí)現(xiàn)零碳排放。
從產(chǎn)出端看,可再生能源在全球電能生產(chǎn)中所占比例越來(lái)越高。21世紀(jì)可再生能源政策網(wǎng)近日發(fā)布的《可再生能源全球狀況報(bào)告》顯示,目前全球有26%的電能生產(chǎn)來(lái)自可再生能源。到2018年,全球可再生能源的電力產(chǎn)能已經(jīng)連續(xù)4年超過(guò)化石燃料和核能產(chǎn)能的總和。彭博新能源財(cái)經(jīng)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)也顯示了相同的趨勢(shì):到2032年,全球風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電量將超過(guò)燃煤發(fā)電量。到2050年,全球燃煤發(fā)電將減少51%,占比將從現(xiàn)在的27%降至12%。
從區(qū)域上看,《可再生能源全球狀況報(bào)告》顯示, 2018年排名前三位的產(chǎn)能?chē)?guó)分別是中國(guó)(404吉瓦)、美國(guó)(180吉瓦)、德國(guó)(113吉瓦)。聯(lián)合國(guó)可再生能源咨詢機(jī)構(gòu)發(fā)布的報(bào)告顯示,中國(guó)已連續(xù)7年成為全球可再生能源的最大投資國(guó),2018年中國(guó)對(duì)可再生能源的投資約占世界總投資額的1/3,達(dá)912億美元。