我國水電及新能源發(fā)展路徑
我國發(fā)展可再生能源,主要是從保障能源安全、促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,可再生能源又被賦予了節(jié)能減排、溫室氣體排放控制和大氣污染防治等新使命。
"十三五"時期能源發(fā)展形勢
全球氣候變化和新能源發(fā)展形勢。從2015年全球各國的能源結構來看,煤炭在全球能源消費結構中的占比不足30%,主要是以石油、天然氣為主。但包括中國、印度和南非這三個國家的煤炭消費,在一次能源消費中的占比基本為60%或60%以上。能源結構中煤炭比重過高會帶來溫室氣體排放增加、大氣污染加重等后果。
我國能源經(jīng)濟發(fā)展形勢。《能源發(fā)展"十三五"規(guī)劃》明確提出,2020年能源消費總量控制在50億噸標煤以內(nèi),煤炭消費總量控制在41億噸以內(nèi)。隨著我國經(jīng)濟發(fā)展步入新常態(tài),"十三五"時期能源消費總量年均增速與"十二五"時期相比下降1.1個百分點,為2.5%左右。全社會用電量在目前5.9萬億千瓦時的基礎上,到2020年預計為6.8到7.2萬億千瓦時左右,比初始預期結果低約0.8萬億千瓦時。"十三五"時期,整個能源結構也將相應進行調整,煤炭依然是我國的基礎能源,非化石能源和天然氣為主要增量。
可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀及主要問題當前發(fā)展可再生能是全球能源的重要發(fā)展方向,無論發(fā)達國家還是發(fā)展中國家,都將水能、風能、太陽能等可再生能源作為應對能源安全和氣候變化雙重挑戰(zhàn)的重要手段。我國政府非常重視可再生能源發(fā)展,提出到2020年非化石能源占能源消費總量比例達到15%、2030年達到20%的宏偉目標。全球主要國家也紛紛提出2050年高比例的可再生能源發(fā)展愿景。
可再生能源發(fā)展的基礎一是我國可再生能源具有豐富的資源量。其中水電技術開發(fā)量為6.6億千瓦,到"十二五"末只開發(fā)了30%;風電技術開發(fā)量102億千瓦,目前已開發(fā)量為1.5億千瓦;截至2016年底,我國太陽能發(fā)電662億千瓦時,僅占到儲量的萬分之0.16。當然,可再生能源的開發(fā)量與煤炭、石油不可直接對比,但通過數(shù)據(jù)顯示,我國可再生能源資源豐富,但目前開發(fā)程度較低,具備廣闊的發(fā)展前景。
二是可再生能源開發(fā)建設規(guī)模逐步擴大。到2016年底,全國水電裝機達到3.3億千瓦,其中常規(guī)水電站30542萬千瓦,抽水蓄能2669萬千瓦,位居世界首位。風電并網(wǎng)容量連續(xù)7年領跑全球,到2016年底,全國風電并網(wǎng)裝機1.49億千瓦,年發(fā)電量2410億千瓦時,占全社會用電量比重達到4個百分點。從2013年起,我國太陽能產(chǎn)業(yè)成為全球最大的新增光伏應用市場,2015、2016年連續(xù)兩年位居世界首位。2016年全國光伏并網(wǎng)裝機容量在2015年4300萬千瓦的基礎上,增加到7818萬千瓦,發(fā)電量600多億千瓦時,太陽能熱利用面積超過4億平方米。另外,生物質能利用規(guī)模達到3500萬噸標準煤,開發(fā)建設規(guī)模已經(jīng)走在世界前列。
三是可再生能源技術日趨成熟。在水電方面,建成了世界上最高的300米及以上混凝土雙曲拱壩;在風電領域,1.5~5兆瓦的風機已經(jīng)實現(xiàn)批量生產(chǎn);在光伏領域,依托國家光伏領跑示范基地,推動光伏產(chǎn)品先進性指標提升。另外,為了發(fā)展新能源,在儲能技術、多能互補技術以及微電網(wǎng)等方面也進行了有效的示范。從這些方面來看,我國水電、風電、光伏產(chǎn)業(yè)的制造能力已經(jīng)位居世界首位,正在從"制造大國"向"制造強國"邁進。
四是可再生能源產(chǎn)業(yè)體系逐步健全。國家出臺了可再生能源法以及一系列配套政策,成立水電、風電、光伏領域的標準化委員會,推進了標準體系的建設。認證、建設、勘察能力不斷加強,支撐水電、新能源等產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展。
五是可再生能源經(jīng)濟性不斷提高。"十二五"時期,以光伏為代表的新能源是成本下降最快、經(jīng)濟性提高顯著的能源類型。光伏在2010年的單位千瓦造價為2萬元左右,2012年下降到至1.1萬元左右,截至目前降至為7000元左右。上網(wǎng)電價由最初的1元錢降至目前0.6~0.8元/千瓦時,經(jīng)濟性顯著提升。
可再生能源發(fā)展存在的問題一是可再生能源利用效率有待提高,系統(tǒng)消納能力有待提升。主要出于以下幾方面原因:基于我國的資源稟賦與負荷中心呈逆向分布特點,資源和負荷匹配相對較差,且部分地區(qū)就地消納困難;"三北"地區(qū)電源結構中調峰電源相對較少,特別是自備電廠供熱機組比例較大,在冬季供熱期調峰能力進一步受限;我國經(jīng)濟進入了新常態(tài),電力需求放緩,裝機出現(xiàn)了相對過剩;輔助服務政策不到位,或落實不力;可再生能源發(fā)展建設速度較快,配套電網(wǎng)規(guī)劃建設相對滯后,電能通道輸送能力尚待提高。
二是技術水平有待提高,需通過進一步的技術進步和產(chǎn)業(yè)升級降低成本。如水電建設中環(huán)保、移民問題,開發(fā)難度加大,造成成本升高;海上風電如何有效利用風機裝備制造核心技術、微觀選址、海上風電設計施工等技術進行推進;太陽能高效晶體硅、薄膜產(chǎn)業(yè)化、無害化處理、熱發(fā)電集成技術進一步提高轉化率,實現(xiàn)平價上網(wǎng);生物質天然氣集成、航空燃油、綠色生物煉制等關鍵技術與工業(yè)水平有待提升;海洋能、地熱能開發(fā)尚未達到成熟應用階段。
三是補貼資金缺口擴大。可再生能源發(fā)展初期,國家的鼓勵、支持和扶持政策很有必要。目前國家可再生能源發(fā)展基金來源單一,電價附加征收難度較大,補貼資金發(fā)放滯后,一些風電、光伏發(fā)電企業(yè)出現(xiàn)資金周轉困難和虧損等問題。如沿用現(xiàn)有的技術、成本以及補貼思路,到2020年補貼缺口將擴大到2000多億元,而現(xiàn)有的補貼方式將難以滿足需要。
可再生能源發(fā)展思路和目標 總體來講,"十三五"時期要積極穩(wěn)妥地發(fā)展水電,全面協(xié)調推進風電的開發(fā),推動太陽能的多元化利用,因地制宜地發(fā)展生物質能,加快地熱能開發(fā)利用,同時推進海洋能發(fā)電示范應用。
根據(jù)這個發(fā)展思路,可再生能源在電力體系中上升為替代電源指標:全部可再生能源裝機達到6.8億千瓦,發(fā)電量達到1.9萬億千瓦時,占總發(fā)電量的30%左右。到2020年,水電裝機達到3.4億千瓦,發(fā)電量達到1.25萬億千瓦時,其中未包含抽水蓄能4000萬千瓦。風電裝機在"十二五"末1.29億千瓦的基礎上新增8000萬千瓦,達到2.1億千瓦,發(fā)電量4200億千瓦時。太陽能裝機容量達到1.1億千瓦,發(fā)電量1500億千瓦時。若要在未來實現(xiàn)非化石能源占消費的比重15個百分點的目標,就要求風電、太陽能裝機必須達到2.1億千瓦和1.1億千瓦以上。因此,解決好補貼不足、棄風限電等問題,便成為可再生能源良好發(fā)展的前提。
另外可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展在供熱、燃料、供氣等方面也提出了明確的發(fā)展目標:供熱系統(tǒng)中太陽能熱水器80000萬平方米,地熱能利用160000萬平方米;燃料產(chǎn)業(yè)中生物燃料乙醇年產(chǎn)400萬噸,生物柴油年產(chǎn)200萬噸;供氣達到年產(chǎn)80億立方米。
可再生能源規(guī)劃重點任務
水電 一是在做好布局的基礎上,落實電力市場水電消納和輸電方案,包括四川、云南水電外送,以及"十三五"投產(chǎn)的重點水電。
二是落實水電與促進地方經(jīng)濟社會發(fā)展和扶貧協(xié)調機制,研究建立西藏水電的開發(fā)協(xié)調機制,促進藏東南水電基地的開發(fā)。
三是研究制定龍頭水庫綜合效益共享機制與政策,進行抽水蓄能電站作用、效益機制研究,水電電價市場化改革及電價機制研究,探索和制定常規(guī)水電和抽水蓄能電站電價機制,促進水電持續(xù)健康發(fā)展。
四是做好流域綜合監(jiān)測規(guī)劃,建立監(jiān)測、監(jiān)管體系,編制流域梯級水電站聯(lián)合調度運行規(guī)程,優(yōu)化水電站運行,提高利用效率。
到"十三五"時期,水電投資不足、開發(fā)技術難度較大等問題都會基本得以解決,而難點轉向消納、外送、移民、環(huán)保等方面。因此要把水電開發(fā)好,除了技術研究和積累之外,還應該加強水電開發(fā)機制體制等一系列問題研究,促進水電有序有效開發(fā)利用。
風電
一是借助在建和新建輸電通道、發(fā)揮水電良好調節(jié)性等優(yōu)勢推進風電基地建設。到"十二五"末,"三北"地區(qū)風電裝機容量接近1億千瓦,中東部內(nèi)陸地區(qū)2800萬千瓦,全國存量共計1.29億千瓦左右。到"十三五"時期,中東部內(nèi)陸地區(qū)新增裝機容量4200萬千瓦,"三北"地區(qū)新增3500萬千瓦,增速明顯下降。"十三五"時期,在解決存量及棄風限電問題的基礎上進行合理的規(guī)劃布局,結合特高壓、水電通道與規(guī)劃新建通道,按照擴大可再生能源消納范圍的要求,適度地規(guī)劃風電基地,協(xié)同風、光、水、火聯(lián)合運行的方式,做好"三北"地區(qū)的規(guī)劃布局。
二是中東部地區(qū)雖不存在棄風限電的問題,但可開發(fā)利用的資源條件較少。因此在開發(fā)中東部地區(qū)風電資源的過程中,要做好提高管理的對接工作。同時由于資源有限,風電產(chǎn)業(yè)需要加快先進技術研發(fā),特別是低風速運行技術的研發(fā)。
三是推進海上風電發(fā)展。"十二五"時期,風電、光伏、水電都超額完成了規(guī)劃目標,只有海上風電最終僅建成規(guī)劃目標500萬千瓦中的70萬千瓦。因此在"十三五"時期,要發(fā)揮好海上資源優(yōu)勢,加快制造技術、設計施工技術的研究,推進海上風電的發(fā)展,最終實現(xiàn)500萬千瓦的目標。
四是要提高風電消納能力,挖掘系統(tǒng)調峰潛力,加強電網(wǎng)規(guī)劃建設,優(yōu)化設備運行管理。加強需求側管理,增加負荷側應用的新型風電消納方式。探索風電制氫、風電供暖等方式,提高風電消納能力。另外還要加強可再生能源優(yōu)先發(fā)電制度的研究和輔助服務的推進,以及加強事中、事后監(jiān)管體系的建設,利用"互聯(lián)網(wǎng)+"等新型技術做好事中、事后監(jiān)管。
太陽能 在太陽能發(fā)展布局方面,一是在解決西北地區(qū)送出和消納問題的同時,有序建設大型光伏電站,在中東部地區(qū)結合農(nóng)光互補、漁光互補、林光互補以及采煤沉陷區(qū)因地制宜建設一批光伏電站。二是加快推進分布式光伏系統(tǒng)建設。在"十二五"期間,我國光伏產(chǎn)業(yè)取得了較大成績,2016年底全國的光伏裝機容量達到7800萬千瓦,但是其中分布式光伏只占到1000萬千瓦,大部分以地面電站為主。在"十三五"時期,要進一步加大分布式光伏發(fā)展力度。三是由于光熱具備良好的調節(jié)性能,與電網(wǎng)比較友好,因此在"十三五"時期將推進一批太陽能光熱電站的建設,逐步發(fā)揮熱發(fā)電調峰電源作用,為下一步可再生能源更大規(guī)模地發(fā)展打下基礎。
太陽能利用發(fā)電建設的重點工作包括以下幾個方面:一是支持"領跑者"計劃的光伏發(fā)電綜合利用基地,通過"領跑者"基地有效地推進光伏產(chǎn)業(yè)的技術進步和產(chǎn)業(yè)升級,最終實現(xiàn)光伏成本降低,在"十三五"能夠實現(xiàn)平價上網(wǎng)。二是探索各種方式的光伏利用,包括多元化應用、支持光伏扶貧工程、高比例可再生能源示范區(qū)、重點生態(tài)保護區(qū)高比例光伏應用、新能源微電網(wǎng)等。三是培育自主化光熱發(fā)電技術和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展能力。目前我國的光熱造價較高,單位千瓦造價在2~3萬元左右,目前平均上網(wǎng)電價是1.15元/千瓦時,在這種情況下大規(guī)模的光熱發(fā)展還不具備經(jīng)濟性。因此需要通過一批示范項目,逐漸培育產(chǎn)業(yè)發(fā)展,降低成本,最終實現(xiàn)規(guī)模化的發(fā)展。四是要通過電價市場化改革及電價形成機制研究,完善價格管理機制,并加強信息系統(tǒng)的建設和服務體系的建設,最終實現(xiàn)光熱、光伏又好又快的發(fā)展。
生物質能
目前我國生物質能利用主要是以發(fā)電為主,但是由于原材料的不可控,生物質發(fā)電出現(xiàn)大面積虧損。今后生物質發(fā)電的發(fā)展方向是在原有原料區(qū)發(fā)展生物質發(fā)電之外,在其他地區(qū)推進垃圾治理、生物沼氣,加上提純技術,實現(xiàn)生物制氣的發(fā)展,最終實現(xiàn)生物質能在"能發(fā)電的地方發(fā)電,其他地方實現(xiàn)固體成型顆粒以及生物制氣幾方面相結合"的目標。
與水電、風電、太陽能發(fā)展布局不同,生物質能在"十三五"時期要做好規(guī)模化發(fā)展,主要是通過示范工程建設,探索、積累下一步做好產(chǎn)業(yè)體系發(fā)展的經(jīng)驗。通過建立生物質天然氣循環(huán)產(chǎn)業(yè)園示范工程,推動木質類燃料、生物質成型燃料綜合產(chǎn)業(yè)示范,鼓勵垃圾機械生物綜合利用創(chuàng)新并完善服務體系,最終探索出一條適合我國國情的生物質發(fā)展的體系和思路。
地熱能和海洋能 地熱能是存在于我國大部分地區(qū)的淺層地熱能,以供暖為主。"十三五"時期,在蘇南地區(qū)城市群和重慶、上海、武漢等地,推進淺層地熱能重大項目。在青藏鐵路沿線、西藏、四川西部等高溫地熱資源分布地區(qū),推進若干大型高溫地熱發(fā)電項目。在東部沿海及油田等中低溫熱資源富集地區(qū),因地制宜發(fā)展中小型分布式中溫地熱發(fā)電項目。
目前我國的海洋能發(fā)展處于科研示范階段。"十三五"時期,在渤海海域建設海洋能創(chuàng)新、設計及服務產(chǎn)業(yè)示范區(qū);在東海海域建設潮汐、潮流產(chǎn)業(yè)示范區(qū);在南海海域促進海洋能開發(fā)、裝備制造及測試服務企業(yè)孵化,建設海洋能產(chǎn)業(yè)示范區(qū);在沿海海島推進建設海島示范區(qū),通過示范項目的發(fā)展,推進科研和技術的進步。
可再生能源發(fā)展保障措施 一是建立目標引導制度。目標引導制中明確了2020年各省(區(qū)、市)全社會非水可再生能源電力消納的比重目標,制定了非水可再生能源電力消納電量比重的核算方法,同時也進行可再生能源開發(fā)利用體制機制,包括建立綠色電力證書交易機制的研究完善。
對于資源豐富的地區(qū),實施目標引導制難度相對較小,有些已達到目標的地區(qū)應適度控制發(fā)展節(jié)奏,做好開發(fā)建設與消納市場的統(tǒng)籌布局。有些省(區(qū)、市)已經(jīng)達到目標,但也有一些省(區(qū)、市),包括北京、天津等距離目標差距較大。因此,除了要加大可再生能源的開發(fā)力度,作為受端市場,也要積極地接納、消納來自可再生能源開發(fā)比重較大省(區(qū)、市)的外來電量。
二是監(jiān)測預警機制。2016年7月,國家建立了可再生能源監(jiān)測預警機制。通過該機制,一方面建立了配套評價機制,明確了監(jiān)測程序,另一方面適時發(fā)布監(jiān)測結果,用以指導各地區(qū)風電、光伏的投資開發(fā),指導各地區(qū)確定風電開發(fā)方向,引導開發(fā)企業(yè)合理投資,達到優(yōu)化布局的效果,最終實現(xiàn)我國可再生能源開發(fā)的健康發(fā)展。
三是為了實現(xiàn)可再生能源"十三五"規(guī)劃目標,設立補貼優(yōu)化機制。補貼不足已經(jīng)成為可再生能源行業(yè)發(fā)展特別關切的問題,影響產(chǎn)業(yè)下一步發(fā)展。補貼缺口的解決需要產(chǎn)業(yè)界共同的努力,通過技術進步降低成本,實現(xiàn)單位度電成本補貼強度的下降;通過優(yōu)化布局,使有限的補貼資金能夠更好地發(fā)揮補貼使用效率。國家能源局對產(chǎn)業(yè)技術進步提出要求,同時國家發(fā)改委價格司也根據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況適當?shù)卣{整了新能源的上網(wǎng)電價,鼓勵通過市場化選擇,通過比選的方式探索電價下降的途徑,盡快實現(xiàn)風電、光伏平價上網(wǎng)目標。
根據(jù)發(fā)展形勢,到2018年風電上網(wǎng)標桿電價從0.47元下降到0.4元,光伏上網(wǎng)電價也將進一步下降。"十三五"時期可再生能源上網(wǎng)標桿電價還會逐步下降。從目前的情況看,"三北"地區(qū)投資風險主要是取決于棄風限電問題能否解決。
四是在引導電價下降的同時,也要解決補充可再生能源資金來源不足問題。2017年1月,國家發(fā)改委、財政部、國家能源局正式發(fā)布了《關于實施可再生能源綠色電力證書核發(fā)及自愿認購交易機制的通知》,建立可再生能源綠色電力證書認購體系,明確了"綠證"的核發(fā)認購規(guī)則,同時也完善了風電發(fā)電的補貼機制。另外通過"綠證"引導全社會綠色消費,促進清潔能源有效利用。"綠證"的實施分兩個階段:先期自愿交易,再根據(jù)自愿交易積累的經(jīng)驗,適時啟動強制交易。在國外自愿和強制兩種方式皆有。通過"綠證"引導,最終實現(xiàn)降低補貼強度,同時也保障規(guī)劃目標的實現(xiàn),推動能源轉型,并且吸引增強公民參與的意識,最終促進我國可再生能源又好又快發(fā)展。
責任編輯:繼電保護
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