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易躍春:可再生能源有望成為能源消費主體 |
(時(shí)間:2020-10-21 8:32:34) |
10月14日,“中國新能源電力圓桌(光伏)”專(zhuān)題交流會(huì )在北京召開(kāi),水電水利規劃設計總院副院長(cháng)易躍春參加會(huì )議,并對新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出建議。他認為,未來(lái)5年可再生能源有望成為能源消費增量主體,2035年可再生能源基本滿(mǎn)足能源消費增量,2050年可再生能源成為能源消費總量主體。 可再生能源四方面問(wèn)題待解 “十三五”期間,我國可再生能源發(fā)展取得顯著(zhù)成就。2019年可再生能源發(fā)電量是2015年的1.7倍。在消納利用上,提前一年實(shí)現利用率95%的目標。但是,我國可再生能源發(fā)展也存在諸多問(wèn)題,如規劃實(shí)施難度加大、補貼資金缺口增加、局部地區限電問(wèn)題依然存在。 首先,支持可再生能源發(fā)展協(xié)同體系有待建立:國土空間、生態(tài)環(huán)境、海洋海事等管理要求日益加強,行業(yè)間政策統籌協(xié)調力度待加大。 其次,可再生能源從輔助電源變成主力電源后,需要進(jìn)一步降低成本。但制約其提高經(jīng)濟競爭力的的因素依然較多,如關(guān)鍵核心部件自主創(chuàng )新能力薄弱,土地、移民、接網(wǎng)、融資等建設成本,機制、市場(chǎng)、省間壁壘等政策因素,環(huán)境效益機制未建立等。 第三,雖然我們的棄電率降到5%以?xún),但這是有代價(jià)的。一是在局部地區限制發(fā)展,另外是形成新能源自身的經(jīng)濟性去參與市場(chǎng)競爭,這種思路,對未來(lái)大規模的發(fā)展而言,并不適用。目前,棄水棄風(fēng)棄光現象更加集中,保障性收購未得到有效落實(shí),靈活性不足較長(cháng)時(shí)間存在,繼續保持新能源棄電“雙降”不符合發(fā)展趨勢?稍偕茉锤笠幠5陌l(fā)展需要融合發(fā)展、體制機制創(chuàng )新。 第四,可再生能源供暖及非電利用水平明顯滯后:北方地區供暖占一次能源消費比重21%,其中,可再生能源僅占供暖的2%。 國際:構建以可再生能源為中心的靈活電力系統 全球范圍內來(lái)看,總的趨勢是各國相繼制定可再生能源主導的能源變革戰略,將可再生能源作為能源轉型的主要方向,光伏和風(fēng)電是能源轉型主力;世界常規水電進(jìn)入中低速發(fā)展時(shí)代,重點(diǎn)在亞洲(中國以外)、拉丁美洲和非洲;抽水蓄能電站仍是世界各國提供電網(wǎng)輔助服務(wù)的優(yōu)先選擇。國際水電協(xié)會(huì )預測2030年世界抽水蓄能電站總裝機將達到2.4億千瓦。 從技術(shù)、成本發(fā)展趨勢上看,可再生能源將進(jìn)一步呈現出多元化、高效率、低成本、融合發(fā)展的趨勢。風(fēng)電、光伏發(fā)電成本有望較大幅度低于常規電源成本。國際可再生能源署研究預測,2030年新投運風(fēng)電、光伏發(fā)電的加權平均度電成本分別位于0.03~0.05美元/千瓦時(shí)和0.02~0.08美元/千瓦時(shí)之間,2050年進(jìn)一步降至0.02~0.03美元/千瓦時(shí)和0.014~0.05美元/千瓦時(shí)。 電力系統也在發(fā)生變革。為了適應高比例可再生能源發(fā)展,各國均在構建以可再生能源為中心的靈活電力系統。 發(fā)電側,通過(guò)可調節水電、抽水蓄能、燃氣機組、火電深度調峰改造等措施提高靈活性。比如,德國硬煤發(fā)電功率由周最大的1600萬(wàn)千瓦降低至160萬(wàn)千瓦,降幅90%。 電網(wǎng)側,通過(guò)擴大電網(wǎng)平衡區、建立靈活調度機制保障可再生能源在更大范圍內消納。例如,美國加州將電網(wǎng)平衡區范圍逐年擴展到整個(gè)美國西部電網(wǎng),充分利用風(fēng)電、光伏發(fā)電平滑效應促進(jìn)消納。 用電側,通過(guò)儲能、電動(dòng)汽車(chē)、電儲熱鍋爐、虛擬電廠(chǎng)等新技術(shù)實(shí)現負荷側響應可再生能源波動(dòng)性。以丹麥為例,其安裝了全歐洲最多的區域供熱系統,開(kāi)始使用大型電儲熱裝置在新能源電力富余時(shí)制熱并儲存后供熱。 除了上述物理措施外,全球也在建立更靈活的電力調度機制,通過(guò)市場(chǎng)方式實(shí)現可再生能源消納。通過(guò)長(cháng)期合同、溢價(jià)補貼、差價(jià)合約、綠證交易等保障可再生能源收益。對常規能源來(lái)講,通過(guò)容量市場(chǎng)、輔助服務(wù)等機制,保障各方利益,支撐中長(cháng)期電力供應可靠性。 國內:2035年可再生能源基本滿(mǎn)足能源消費增量 對國內來(lái)講,總體來(lái)看,未來(lái)5年可再生能源有望成為能源消費增量主體;2035年,可再生能源基本滿(mǎn)足能源消費增量;2050年,可再生能源成為能源消費總量主體。 在多種可再生能源中,水電的傳統功能定位正在發(fā)生變化,水電的功能定位將由電量供應為主逐漸變?yōu)榍鍧嶋娏亢腿萘侩p支撐。 風(fēng)電成本持續下降,“三北”陸上和東部沿海是未來(lái)風(fēng)電發(fā)展重點(diǎn)。中東南部陸上風(fēng)電,重點(diǎn)解決土地利用、生態(tài)環(huán)保等資源開(kāi)發(fā)問(wèn)題,推進(jìn)低風(fēng)速技術(shù)進(jìn)步!叭薄标懮巷L(fēng)電主要是提升當地電力系統靈活性,確保外送通道中新能源電量占比要求,探索以新能源電量為主的跨省區外送方式;東部海上風(fēng)電,主要是開(kāi)發(fā)適應海上環(huán)境的大容量風(fēng)電機組,提升工程施工水平,通過(guò)集中連片開(kāi)發(fā)推動(dòng)海上風(fēng)電成本下降。 光伏未來(lái)將成為我國多數地區上網(wǎng)電價(jià)最低、規模最大的電源。預計2035年,光伏累計裝機有望超過(guò)煤電,成為我國裝機最大的電源。從發(fā)展模式看,光伏將與建筑、農業(yè)、交通、鄉村、生態(tài)環(huán)境等產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步融合。 生物質(zhì)方面,農林生物質(zhì)發(fā)電放緩。兼具環(huán)保和發(fā)電屬性的垃圾焚燒發(fā)電繼續穩步發(fā)展,生物天然氣規模將較快增長(cháng)。 碳中和約束下:非化石能源占比20%目標有望提前實(shí)現 從發(fā)展導向來(lái)看,“十二五”、“十三五”提高了三個(gè)并舉,分別是集中式與分布式并舉、陸上與海洋并舉、就地利用與跨省外送并舉。在這三個(gè)并舉的基礎上,“十四五”期間,還將呈現單品種開(kāi)發(fā)與多品種協(xié)同并舉、單一場(chǎng)景與綜合場(chǎng)景并舉。 多品種協(xié)同并舉,是指在一個(gè)地方開(kāi)發(fā)的時(shí)候,不能只談光伏,根據地方的資源稟賦和能源需求,提出一個(gè)因地制宜的能源解決方案,推動(dòng)水、風(fēng)、光、火、儲等多品種協(xié)同發(fā)展。 綜合場(chǎng)景并舉是指,要把能源經(jīng)濟社會(huì )結構相結合,促進(jìn)可再生能源與農業(yè)、林業(yè)、生態(tài)環(huán)境、鄉村振興等行業(yè)融合發(fā)展。 再看發(fā)展前景,以前我們提出到2030年,非化石能源占一次能源消費比重的20%,2025年非化石能源占比達到18%。這是最基本約束性要求。按照最基本約束性要求測算,“十四五”期間可再生能源發(fā)電累計裝機容量要達到13億千瓦以上新增裝機要達到4億千瓦以上,在新增電力裝機中超過(guò)60%,但占新增發(fā)電量不到50%。 根據中國能源轉型以及提高氣候減排自主貢獻能力要求,最基本的約束性指標不能滿(mǎn)足發(fā)展需要,原來(lái)提出的非化石能源2030要占到20%的目標,有望提前實(shí)現。 在上述情況下,在基礎方案的基礎上再新增新能源裝機約1億千瓦,“十四五”可再生能源將在“十三五”電力增量主體基礎上,同時(shí)成為電量增量主體。為提高應對氣候變化自主能力,每提高非化石能源占比1%,需新增以新能源為主的可再生能源裝機1億kW。 現在目標初步提出來(lái)了,但面臨著(zhù)國土空間規劃,能否消納、海上風(fēng)電具不具備大規模發(fā)展經(jīng)濟性等問(wèn)題,需要統籌做好國土規劃、消納等工作。 從技術(shù)成本上來(lái)看,陸上風(fēng)電和光伏發(fā)電將實(shí)現全面平價(jià),部分地區實(shí)現低價(jià)。預測到2025年,陸上風(fēng)電投資將降至5.2~7元/瓦,上網(wǎng)電價(jià)降至0.23~0.4元/千瓦時(shí);光伏發(fā)電投資降至3~3.8元/瓦,上網(wǎng)電價(jià)降至0.20~0.38元/千瓦時(shí)。 從消納角度看,全國統一要求達到消納比例95%,不利于中國的可再生能源發(fā)展。合理限電有利于降低系統總成本,提升新能源開(kāi)發(fā)利用規模。 建議“十四五”期間,全國整體平均水平要達到95%以上,但因地制宜。如新疆、甘肅、青海、西藏等地要高于92%;“三北”其他地區要高于95%;中東部和南方地區要高于97%。 行業(yè)四個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題探討 1. 理性看待新能源的經(jīng)濟性。 最近國際上很多地方報出光伏做到1.5美分、1.3美分的電價(jià),國內有關(guān)媒體、多家制造企業(yè)提出度電成本1毛錢(qián)以下。 有這個(gè)信心不錯,但應理性看待國內新能源經(jīng)濟性問(wèn)題,不能簡(jiǎn)單與其他國家比較,要立足國情。 國外光伏2美分以下的邊界條件很多,涉及到資源、土地、接網(wǎng)、工程投資、利用小時(shí)數、利息、稅收、收益率等,其中很多因素國內不現實(shí)。我們談新能源一定要建立在中國實(shí)際條件下,不要脫離這個(gè)情況去談理想化的東西,否則就是畫(huà)大餅,落不了地。而沒(méi)有合理經(jīng)濟性,新能源產(chǎn)業(yè)也不能持續健康發(fā)展。 2. 合理確定風(fēng)電、光伏目標。 需要統籌考慮系統各環(huán)節的成本,合理確定各類(lèi)可再生能源的總量目標。從系統及地方來(lái)看,考慮風(fēng)光安排時(shí),要合理利用系統的消納空間。比如,在低谷階段,安排風(fēng)電比較合理,因為風(fēng)電白天晚上都出力;白天峰段,安排光伏比較合理,能夠整體提高可再生能源的比例。 同時(shí),國家目標確定,還需要量化到各方責任上去,提高各地可再生能源消納責任權重。 比如,三北地區,除了增大開(kāi)發(fā)規模和外送,也需要提升就地消納能力。通過(guò)合理的安排和責任落實(shí),鼓勵各個(gè)地方發(fā)展新能源、消納新能源。 對中東南部地區,一是要統籌協(xié)調土地、環(huán)保、軍事等問(wèn)題,提升新能源就地開(kāi)發(fā)規模;二是為消納“三北”新能源提供友好市場(chǎng)環(huán)境。 3. 新能源與儲能關(guān)系,簡(jiǎn)單地強配儲能并不合理。 現在,很多地方要求風(fēng)電項目、光伏項目配儲能。新能源和儲能結合是未來(lái)的發(fā)展方向,但是簡(jiǎn)單得把儲能跟項目捆綁在一起,不利于新能源和儲能行業(yè)發(fā)展。 用新型儲能解決風(fēng)電為主的新能源網(wǎng)域消納問(wèn)題,效果有限。一是風(fēng)電出力特點(diǎn)是,幾天有大風(fēng),過(guò)幾天又沒(méi)風(fēng)了,小時(shí)級電化學(xué)儲能在應對風(fēng)電消納問(wèn)題時(shí)作用有限;二是風(fēng)電具有空間互補特性,范圍越廣,出力互補和平滑效應越明顯,集中進(jìn)行配制,既給新能源發(fā)電項目調頻和調峰起作用,也給系統起作用,能夠有效發(fā)揮好儲能的經(jīng)濟價(jià)值,真正為儲能和新能源的結合發(fā)展打好基礎。 再看光伏+儲能,因場(chǎng)景不同,解決消納效果各異。理論上講,光儲結合可發(fā)揮儲能日內能量轉移作用(小時(shí)級),起到移峰填谷效果。但實(shí)際上,集中式并網(wǎng)光伏消納受季節性影響(北方冬春供暖季、南方豐水期),同一區域電網(wǎng)中風(fēng)電和光伏共用消納空間等因素影響,消納問(wèn)題已不單是日內能量轉移,小時(shí)級儲能效果因時(shí)因地,導致效果不同。在完善市場(chǎng)機制下,光儲結合將有望成為主要發(fā)力點(diǎn)。 4. 新能源消納與系統運行優(yōu)化。 提升新能源消納能力近中期的主要障礙不是技術(shù)問(wèn)題,是經(jīng)濟性和機制性問(wèn)題。技術(shù)上可以通過(guò)省間靈活交易調度、挖掘用電負荷靈活性資源、納入新能源預測的優(yōu)化開(kāi)機、破除跨省區交易壁壘、提升跨省區輸電靈活性等措施提高新能源消納,但相應的利益和體制機制需研究和制定。 同時(shí),要全域看待新能源消納,用好電網(wǎng)資源優(yōu)化配置平臺,不宜把大的系統的平衡問(wèn)題,放到一個(gè)地方去碎片化、地域化平衡,避免沒(méi)有先利用好新能源不同品種相互間、不同地域相互間的互補性,人為地提高整個(gè)系統的調峰成本,造成系統調節資源的浪費。
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