文 | 易躍春
水電水利規(guī)劃設(shè)計總院副院長
10月14日，“中國新能源電力圓桌（光伏）”專題交流會在北京召開，水電水利規(guī)劃設(shè)計總院副院長易躍春參加會議，并對新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出建議。他認為，未來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題待解
“十三五”期間，我國可再生能源發(fā)展取得顯著成就。2019年可再生能源發(fā)電量是2015年的1.7倍。在消納利用上，提前一年實現(xiàn)利用率95%的目標。但是，我國可再生能源發(fā)展也存在諸多問題，如規(guī)劃實施難度加大、補貼資金缺口增加、局部地區(qū)限電問題依然存在。
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(tǒng)籌協(xié)調(diào)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(shè)成本，機制、市場、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%以內(nèi)，但這是有代價的。一是在局部地區(qū)限制發(fā)展，另外是形成新能源自身的經(jīng)濟性去參與市場競爭，這種思路，對未來大規(guī)模的發(fā)展而言，并不適用。目前，棄水棄風棄光現(xiàn)象更加集中，保障性收購未得到有效落實，靈活性不足較長時間存在，繼續(xù)保持新能源棄電“雙降”不符合發(fā)展趨勢?？稍偕茉锤笠?guī)模的發(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(qū)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(gòu)建以可再生能源為中心的靈活電力系統(tǒng)
全球范圍內(nèi)來看，總的趨勢是各國相繼制定可再生能源主導(dǎo)的能源變革戰(zhàn)略，將可再生能源作為能源轉(zhuǎn)型的主要方向，光伏和風電是能源轉(zhuǎn)型主力；世界常規(guī)水電進入中低速發(fā)展時代，重點在亞洲（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)會預(yù)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，可再生能源將進一步呈現(xiàn)出多元化、高效率、低成本、融合發(fā)展的趨勢。風電、光伏發(fā)電成本有望較大幅度低于常規(guī)電源成本。國際可再生能源署研究預(yù)測，2030年新投運風電、光伏發(fā)電的加權(quán)平均度電成本分別位于0.03~0.05美元/千瓦時和0.02~0.08美元/千瓦時之間，2050年進一步降至0.02~0.03美元/千瓦時和0.014~0.05美元/千瓦時。
電力系統(tǒng)也在發(fā)生變革。為了適應(yīng)高比例可再生能源發(fā)展，各國均在構(gòu)建以可再生能源為中心的靈活電力系統(tǒng)。
發(fā)電側(cè)，通過可調(diào)節(jié)水電、抽水蓄能、燃氣機組、火電深度調(diào)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1600萬千瓦降低至160萬千瓦，降幅90%。
電網(wǎng)側(cè)，通過擴大電網(wǎng)平衡區(qū)、建立靈活調(diào)度機制保障可再生能源在更大范圍內(nèi)消納。例如，美國加州將電網(wǎng)平衡區(qū)范圍逐年擴展到整個美國西部電網(wǎng)，充分利用風電、光伏發(fā)電平滑效應(yīng)促進消納。
用電側(cè)，通過儲能、電動汽車、電儲熱鍋爐、虛擬電廠等新技術(shù)實現(xiàn)負荷側(cè)響應(yīng)可再生能源波動性。以丹麥為例，其安裝了全歐洲最多的區(qū)域供熱系統(tǒng)，開始使用大型電儲熱裝置在新能源電力富余時制熱并儲存后供熱。
除了上述物理措施外，全球也在建立更靈活的電力調(diào)度機制，通過市場方式實現(xiàn)可再生能源消納。通過長期合同、溢價補貼、差價合約、綠證交易等保障可再生能源收益。對常規(guī)能源來講，通過容量市場、輔助服務(wù)等機制，保障各方利益，支撐中長期電力供應(yīng)可靠性。
國內(nèi)：2035年可再生能源基本滿足能源消費增量
對國內(nèi)來講，總體來看，未來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(tǒng)功能定位正在發(fā)生變化，水電的功能定位將由電量供應(yīng)為主逐漸變?yōu)榍鍧嶋娏亢腿萘侩p支撐。
風電成本持續(xù)下降，“三北”陸上和東部沿海是未來風電發(fā)展重點。中東南部陸上風電，重點解決土地利用、生態(tài)環(huán)保等資源開發(fā)問題，推進低風速技術(shù)進步?！叭薄标懮巷L電主要是提升當?shù)仉娏ο到y(tǒng)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(qū)外送方式；東部海上風電，主要是開發(fā)適應(yīng)海上環(huán)境的大容量風電機組，提升工程施工水平，通過集中連片開發(fā)推動海上風電成本下降。
光伏未來將成為我國多數(shù)地區(qū)上網(wǎng)電價最低、規(guī)模最大的電源。預(yù)計2035年，光伏累計裝機有望超過煤電，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(nóng)業(yè)、交通、鄉(xiāng)村、生態(tài)環(huán)境等產(chǎn)業(yè)進一步融合。
生物質(zhì)方面，農(nóng)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(xù)穩(wěn)步發(fā)展，生物天然氣規(guī)模將較快增長。
碳中和約束下：非化石能源占比20%目標有望提前實現(xiàn)
從發(fā)展導(dǎo)向來看，“十二五”、“十三五”提高了三個并舉，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。在這三個并舉的基礎(chǔ)上，“十四五”期間，還將呈現(xiàn)單品種開發(fā)與多品種協(xié)同并舉、單一場景與綜合場景并舉。
多品種協(xié)同并舉，是指在一個地方開發(fā)的時候，不能只談光伏，根據(jù)地方的資源稟賦和能源需求，提出一個因地制宜的能源解決方案，推動水、風、光、火、儲等多品種協(xié)同發(fā)展。
綜合場景并舉是指，要把能源經(jīng)濟社會結(jié)構(gòu)相結(jié)合，促進可再生能源與農(nóng)業(yè)、林業(yè)、生態(tài)環(huán)境、鄉(xiāng)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60%，但占新增發(fā)電量不到50%。
根據(jù)中國能源轉(zhuǎn)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足發(fā)展需要，原來提出的非化石能源2030要占到20%的目標，有望提前實現(xiàn)。
在上述情況下，在基礎(chǔ)方案的基礎(chǔ)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(chǔ)上，同時成為電量增量主體。為提高應(yīng)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(xiàn)在目標初步提出來了，但面臨著國土空間規(guī)劃，能否消納、海上風電具不具備大規(guī)模發(fā)展經(jīng)濟性等問題，需要統(tǒng)籌做好國土規(guī)劃、消納等工作。
從技術(shù)成本上來看，陸上風電和光伏發(fā)電將實現(xiàn)全面平價，部分地區(qū)實現(xiàn)低價。預(yù)測到2025年，陸上風電投資將降至5.2～7元/瓦，上網(wǎng)電價降至0.23～0.4元/千瓦時；光伏發(fā)電投資降至3～3.8元/瓦，上網(wǎng)電價降至0.20～0.38元/千瓦時。
從消納角度看，全國統(tǒng)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(tǒng)總成本，提升新能源開發(fā)利用規(guī)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(qū)要高于95%；中東部和南方地區(qū)要高于97%。
行業(yè)四個熱點問題探討
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，國內(nèi)有關(guān)媒體、多家制造企業(yè)提出度電成本1毛錢以下。
有這個信心不錯，但應(yīng)理性看待國內(nèi)新能源經(jīng)濟性問題，不能簡單與其他國家比較，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、利用小時數(shù)、利息、稅收、收益率等，其中很多因素國內(nèi)不現(xiàn)實。我們談新能源一定要建立在中國實際條件下，不要脫離這個情況去談理想化的東西，否則就是畫大餅，落不了地。而沒有合理經(jīng)濟性，新能源產(chǎn)業(yè)也不能持續(xù)健康發(fā)展。
2. 合理確定風電、光伏目標。
需要統(tǒng)籌考慮系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的成本，合理確定各類可再生能源的總量目標。從系統(tǒng)及地方來看，考慮風光安排時，要合理利用系統(tǒng)的消納空間。比如，在低谷階段，安排風電比較合理，因為風電白天晚上都出力；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，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(quán)重。
比如，三北地區(qū)，除了增大開發(fā)規(guī)模和外送，也需要提升就地消納能力。通過合理的安排和責任落實，鼓勵各個地方發(fā)展新能源、消納新能源。
對中東南部地區(qū)，一是要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)土地、環(huán)保、軍事等問題，提升新能源就地開發(fā)規(guī)模；二是為消納“三北”新能源提供友好市場環(huán)境。
3. 新能源與儲能關(guān)系，簡單地強配儲能并不合理。
現(xiàn)在，很多地方要求風電項目、光伏項目配儲能。新能源和儲能結(jié)合是未來的發(fā)展方向，但是簡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。
用新型儲能解決風電為主的新能源網(wǎng)域消納問題，效果有限。一是風電出力特點是，幾天有大風，過幾天又沒風了，小時級電化學儲能在應(yīng)對風電消納問題時作用有限；二是風電具有空間互補特性，范圍越廣，出力互補和平滑效應(yīng)越明顯，集中進行配制，既給新能源發(fā)電項目調(diào)頻和調(diào)峰起作用，也給系統(tǒng)起作用，能夠有效發(fā)揮好儲能的經(jīng)濟價值，真正為儲能和新能源的結(jié)合發(fā)展打好基礎(chǔ)。
再看光伏+儲能，因場景不同，解決消納效果各異。理論上講，光儲結(jié)合可發(fā)揮儲能日內(nèi)能量轉(zhuǎn)移作用（小時級），起到移峰填谷效果。但實際上，集中式并網(wǎng)光伏消納受季節(jié)性影響（北方冬春供暖季、南方豐水期），同一區(qū)域電網(wǎng)中風電和光伏共用消納空間等因素影響，消納問題已不單是日內(nèi)能量轉(zhuǎn)移，小時級儲能效果因時因地，導(dǎo)致效果不同。在完善市場機制下，光儲結(jié)合將有望成為主要發(fā)力點。
4. 新能源消納與系統(tǒng)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)問題，是經(jīng)濟性和機制性問題。技術(shù)上可以通過省間靈活交易調(diào)度、挖掘用電負荷靈活性資源、納入新能源預(yù)測的優(yōu)化開機、破除跨省區(qū)交易壁壘、提升跨省區(qū)輸電靈活性等措施提高新能源消納，但相應(yīng)的利益和體制機制需研究和制定。
同時，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(tǒng)的平衡問題，放到一個地方去碎片化、地域化平衡，避免沒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，人為地提高整個系統(tǒng)的調(diào)峰成本，造成系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源的浪費。
（本文根據(jù)易躍春在中國新能源電力圓桌（光伏）專題研討會上的發(fā)言整理。）
