當(dāng)前世界范圍內(nèi)能源轉(zhuǎn)型加速，國家電網(wǎng)公司也提出建設(shè)具有中國特色國際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)。建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)是承接國家能源安全新戰(zhàn)略，推動電網(wǎng)和發(fā)展高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵。在新時(shí)代和新戰(zhàn)略下，對能源互聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識也需要不斷深化。國網(wǎng)能源研究院能源互聯(lián)網(wǎng)研究所聚焦于能源互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)理論、綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃優(yōu)化與市場機(jī)制、能源電力轉(zhuǎn)型發(fā)展、能源互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)新元素、城市智慧能源系統(tǒng)等領(lǐng)域開展了深入研究。

隨著風(fēng)電和光伏發(fā)電的成本逐步下降，疊加能源清潔化轉(zhuǎn)型深入推進(jìn)，新能源將在我國電源結(jié)構(gòu)中發(fā)揮愈加重要的作用。但考慮到新能源發(fā)電存在較強(qiáng)的波動性和不確定性，利用小時(shí)數(shù)較低，且在電力支撐和轉(zhuǎn)動慣量方面貢獻(xiàn)非常有限，為解決新能源大規(guī)模發(fā)展帶來的電力、電量平衡與系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行問題，仍需各類電源協(xié)調(diào)發(fā)展。

煤電裝機(jī)容量雖將呈現(xiàn)先升后降趨勢，但將長期在我國電力系統(tǒng)中持續(xù)發(fā)揮重要作用。氣電、核電、水電的裝機(jī)容量同樣不會因新能源逐漸呈現(xiàn)出的經(jīng)濟(jì)競爭力而停止增長，但發(fā)展空間分別受到燃料成本、站址選擇和資源條件等因素限制。

陸上風(fēng)電、光伏發(fā)電快速增長，將逐步由我國電源結(jié)構(gòu)的增量主體演進(jìn)為存量主體。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，但中長期來看二者的經(jīng)濟(jì)競爭力將逐步顯現(xiàn)。在整個規(guī)劃期內(nèi)，二者都將保持強(qiáng)勁的增長勢頭。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)增長幅度最大的電源。

2018年我國陸上風(fēng)電和光伏發(fā)電的裝機(jī)容量分別為1.8億、1.7億千瓦。常規(guī)轉(zhuǎn)型情景下，2025年陸上風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)容量分別為4.1億、3.7億千瓦，2035年分別增至7.3億、8.5億千瓦，2050年分別增至10.0億、14.0億千瓦。電氣化加速情景下，2025年陸上風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)容量分別為4.7億、4.0億千瓦，2035年分別增至9.1億、10.5億千瓦，2050年分別增至13.3億、16.6億千瓦。

2050年，陸上風(fēng)電與光伏發(fā)電的裝機(jī)容量在電源結(jié)構(gòu)中的占比超過一半，發(fā)電量占比超過三分之一。

海上風(fēng)電、光熱發(fā)電技術(shù)逐步成熟，中遠(yuǎn)期有望迎來裝機(jī)容量規(guī)模化增長階段，但總體發(fā)展空間有限。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)峰做出貢獻(xiàn)。當(dāng)前在補(bǔ)貼政策等因素影響下，海上風(fēng)電項(xiàng)目明顯增加，發(fā)展態(tài)勢良好，“搶裝潮”將持續(xù)至2021年底。

隨著技術(shù)進(jìn)步，二者的裝機(jī)成本也將迎來持續(xù)下降，將先后進(jìn)入快速發(fā)展階段，但發(fā)展規(guī)模仍受限于站址資源、接入條件和補(bǔ)貼退坡后的經(jīng)濟(jì)競爭力。在兩個情景下，2025年、2035年、2050年海上風(fēng)電裝機(jī)容量將分別達(dá)到約0.3億、0.5億~0.6億、0.8億~1.2億千瓦。2025年、2035年、2050年光熱發(fā)電裝機(jī)容量將分別達(dá)到約0.1億、0.3億~0.5億、1.2億~1.5億千瓦。

煤電仍有小幅增長空間，將長期在電力系統(tǒng)中仍將發(fā)揮電力平衡和調(diào)節(jié)作用，作為我國保障電力供應(yīng)安全的“壓艙石”。為有效應(yīng)對新能源發(fā)電的波動性與隨機(jī)性，未來需要煤電機(jī)組更好地發(fā)揮電力支撐、調(diào)峰、備用等作用。

同時(shí)，從保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行角度，新能源發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動慣量低，大規(guī)模快速發(fā)展增加電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，近期英國、澳大利亞等幾次大停電事故多與新能源高比例接入有關(guān)。煤電轉(zhuǎn)動慣量大且調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，保持一定規(guī)模有利于電網(wǎng)安全運(yùn)行。2018年我國煤電裝機(jī)容量約為10.1億千瓦。在兩個情景下，2025年煤電裝機(jī)容量將分別達(dá)到11.7億、13.4億千瓦，2035年分別為11.5億、13.3億千瓦，2050年分別為7.4億、8.0億千瓦。我國煤電容量峰值將在2030年前后出現(xiàn)，峰值分別為12億、14億千瓦左右。

氣電受成本因素制約，增長空間有限。我國天然氣資源稀缺，用氣成本較高，一定程度上制約了氣電的發(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，未來氣電的經(jīng)濟(jì)競爭力更加有限。從調(diào)峰角度，在我國當(dāng)前電源結(jié)構(gòu)下，通過建立合理市場機(jī)制和開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。

氣電裝機(jī)的增長動力主要來源于東部地區(qū)限制燃煤發(fā)電和供熱，氣電是相對清潔的可靠電源，燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)或冷熱電三聯(lián)供同時(shí)也是園區(qū)供熱的重要選擇，目前在廣東、江蘇等部分省份已呈現(xiàn)較好發(fā)展態(tài)勢。根據(jù)系統(tǒng)整體優(yōu)化規(guī)劃結(jié)果，2025年、2035年、2050年氣電裝機(jī)容量將從當(dāng)前的0.8億千瓦分別增長至約1.1億~1.2億、1.8億~2.6億、1.9億~3.9億千瓦。其中電氣化加速情景下由于新能源裝機(jī)規(guī)模更大，所需的系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力更強(qiáng)，因此氣電容量較高。

核電容量穩(wěn)步增長，發(fā)展受限于站址空間和政策選擇。核電是清潔、可靠的電源，且其利用小時(shí)數(shù)較高，在風(fēng)電、光伏發(fā)電大規(guī)模發(fā)展的情況下能夠?qū)ο到y(tǒng)電力電量平衡做出較大貢獻(xiàn)，是推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的重要力量，應(yīng)當(dāng)在確保安全的基礎(chǔ)上高效發(fā)展核電，2018年我國核電裝機(jī)容量為4500萬千瓦。

我國核電發(fā)展受到電站選址空間及規(guī)劃建設(shè)周期等因素影響，在不發(fā)展內(nèi)陸核電的情況下，預(yù)計(jì)2025年、2035年、2050年裝機(jī)容量將分別達(dá)到約0.9億、1.7億、2.1億千瓦。如果政策允許內(nèi)陸核電發(fā)展，2050年核電裝機(jī)容量有望達(dá)到2.7億千瓦。考慮到核電發(fā)展的多方面社會影響，本報(bào)告暫不計(jì)及內(nèi)陸核電。

水電發(fā)展受到資源條件限制，增長潛力相對有限。水電是我國重要的能源戰(zhàn)略資源，是國家實(shí)現(xiàn)能源清潔化發(fā)展轉(zhuǎn)型、完成非化石能源發(fā)展目標(biāo)的重要保障，2018年我國水電裝機(jī)容量已達(dá)到3.5億千瓦。但我國水電可開發(fā)潛力有限，主要集中在西南地區(qū)，且綜合開發(fā)成本呈上升趨勢。2035年之前水電仍具備一定發(fā)展?jié)摿ΓA(yù)計(jì)到2035年大渡河、雅礱江、瀾滄江上游、金沙江上游川藏段川滇段電站基本開發(fā)完畢。

綜合考慮成本、生態(tài)、民生等因素，藏東南水電可開發(fā)潛力相對有限。預(yù)計(jì)2025年、2035年、2050年水電裝機(jī)容量將分別達(dá)到約3.9億、4.5億、4.7億千瓦。