●2023年年底,全國可再生能源發電裝機規模達14.5億千瓦,占全國發電總裝機的比例超過50%,歷史性超過火電裝機
●2023年新增新能源發電裝機2.9億千瓦,超過全國電源裝機新增規模的80%
●我國風電、太陽能發電裝機規模已多年位居世界第一,利用率水平連續五年保持在95%以上
根據2024年全國能源工作會議公布的數據,2023年年底,我國可再生能源發電裝機規模達到14.5億千瓦,占全國發電總裝機的比例超過50%,歷史性超過火電裝機。這在推動能源電力轉型、構建新型電力系統、建設新型能源體系、實現“雙碳”目標的過程中,寫下了濃墨重彩的一筆。
近年來,我國能源清潔低碳轉型加速:從可再生能源發電裝機規模來看,從1億千瓦增長到5億千瓦用了11年時間,從5億千瓦到10億千瓦用了6年時間,而從10億千瓦到14.5億千瓦僅用了2年時間;從我國可再生能源發電裝機占比來看,從30%提升到40%用了6年時間,從40%提升到50%僅用了3年時間;我國風電、太陽能發電裝機均已多年位居世界第一,利用率水平連續五年保持在95%以上。我國成為全球可再生能源發展的重要推動者、持續引領者和高質量貢獻者。
我國可再生能源發電裝機占比過半,從以下幾方面反映了我國電力系統發展的特點和趨勢:
我國電源結構清潔低碳轉型取得了階段性成效。近日國家能源局公布的全國電力工業統計數據顯示,2023年全國新增新能源發電裝機2.9億千瓦,超過2023年年初全國能源工作會議預計規模(1.6億千瓦)的1.8倍,超過全國電源裝機新增規模的80%,并且自2017年以來持續保持新增電源裝機主體地位,有力地推動了我國電源結構加快向清潔低碳方向轉型。同時,相對于水電資源,在稟賦特性上分布更為全面的新能源資源,也推動著全國各省份電源結構加速轉型。以2022年為例,全國可再生能源發電裝機占比達到45.7%,占比超過50%的省份已經達到11個;新能源在23個省份已成為第一大、第二大裝機電源,在青海、甘肅、河北等省份,新能源發電占比超過50%。
風光等可再生能源高質量發展基礎進一步夯實。國家《清潔能源消納行動計劃(2018~2020年)》實施以來,政府主管部門、發電企業、電網企業、用能企業緊密配合、聯合推動,在技術和政策領域多措并舉、共同施策,取得了全國新能源利用率水平連續五年保持在95%以上的優異成績。這對實現新能源應發盡發、推動量率協同起到了關鍵支撐作用,也為新能源進入躍升式發展階段提供了豐富有效可借鑒的經驗。這些經驗主要包括:持續加快電網建設,持續提升能源資源關鍵樞紐平臺優化配置能力;持續推動靈活性資源建設,不斷提升電力系統綜合調節能力;持續優化系統調度運行,提升源網荷儲協同互動水平;加快電力市場建設,推動新能源電力在更大范圍內配置。
我國新型電力系統建設加速推進。大規模高比例可再生能源電源并網,特別是風電、光伏發電等新能源電源并網,對電力系統規劃建設、運行管理和轉型升級產生了廣泛而深刻的影響。我國構建清潔低碳、安全充裕、經濟高效、供需協同、靈活智能的新型電力系統,需要加大力度應對電力電子化程度不斷加深帶來的新穩定問題、同步電機比重持續減小帶來的慣性下降挑戰以及伴隨消納新能源電量形成的系統成本疏導問題等,全力攻關電力系統穩定機理、故障防御、調度控制等核心技術,創新性解決“雙高”特征下的電力電量供需時空不均衡難題,順應數字化智能化時代發展趨勢,打造數智化堅強電網,推動傳統電網轉型升級為新型電網,在發展中充分解決清潔低碳轉型過程中遇到的問題。
氣候天氣敏感型電力系統發展壓力增大。電力系統中水電、風電、光伏發電等氣候天氣敏感型電源比重的增大,疊加空調負荷占比持續提升,使電力平衡面臨著源荷兩側雙重不確定性加劇的挑戰。其中,水電出力易受豐枯季影響,而我國不具備調節能力的徑流式水電站裝機占比偏高。以水電大省四川為例,具備年及以上調節性能的電站裝機占比不到15%。而新能源發電天然具有強隨機波動性、弱系統支撐性,在“極熱無風”“晚峰無光”等氣象條件下,其出力波動幅度大,系統平衡難度大。據統計,國家電網經營區新能源發電日最大功率波動已突破2億千瓦,這對電力頂峰調峰資源優化配置、系統充裕性水平保障提出更高要求,根本上要求統籌好新能源與常規能源發展,推動煤電與新能源電源、新能源電源與調節電源實現優化組合,持續提升電力系統氣候彈性、安全韌性、調節柔性,確保傳統能源退出建立在新能源安全可靠替代的基礎上。
未來可再生能源開發利用的模式更加立體多元。從水電來看,常規水電要加速從電量供應為主向兼具頂峰調峰能力方向轉型,以水電資源綜合開發、存量水電站擴機、流域梯級水電建設等為未來發展趨勢。同時,抽水蓄能因其在保障電力安全、促進新能源消納、提升運行性能等方面的突出優勢,近年來成為水電規劃建設重點。從新能源來看,我國陸上風電、海上風電、光伏發電等開發類型都已進入“平價”時代,太陽能光熱發電成本也在持續下降,海上光伏被多地納入發展規劃,分布式光伏發展更是全面鋪開。未來,“集分陸海”并舉趨勢將持續加強。同時,可再生能源電制氫(氨、甲烷、甲醇、合成燃料等)、可再生能源直接供熱等利用方式持續開拓,為實現可再生能源多元化消納提供了有力支撐。
展望未來,以風光為代表的可再生能源將逐步從裝機主體向電量主體過渡,對傳統能源替代逐步從增量替代向存量替代過渡,進入躍升式發展的快軌。按照2024年全國能源工作會議預計,今年全國新增新能源發電裝機規模將達2億千瓦,累計發電裝機規模將突破12億千瓦,即提前6年實現了《國家發展改革委國家能源局關于促進新時代新能源高質量發展實施方案的通知》提出的“2030年新能源發電裝機規模達到12億千瓦以上”目標。伴隨著“沙戈荒”大型風電光伏基地、分布式新能源以及海上新能源開發,實現風光為代表的可再生能源電量高效消納成為重中之重。這更加需要我們在建設數智化堅強電網的過程中,推動電力系統源網荷儲各環節協同發展,持續提升新型電力系統綜合調節能力,不斷夯實筑牢“全網統籌、保量穩率”量率協同創新理念,及時推動合理利用率考核管控機制出臺,同時也需要進一步統籌可再生能源發電利用和非電利用,科學有序實現跨能源品種調節資源引入,共同夯實可再生能源高質量發展的軟硬件基礎,走出一條具有中國特色的可再生能源高質量發展之路。
(作者系國網能源研究院有限公司能源戰略與規劃研究所專家)