中國儲能網(wǎng)訊：大力發(fā)展可再生能源已經(jīng)成為保障世界能源安全和推動能源轉(zhuǎn)型發(fā)展、應對氣候變化的必然選擇。2022年，全球有60多個國家超過10%的發(fā)電量由可再生能源提供。全球可再生能源發(fā)電裝機容量達33.72億千瓦。新增裝機容量達2.95億千瓦，占新增總裝機容量的比重達到83%，增長率9.6%。中國是全球可再生能源發(fā)電新增裝機容量最大貢獻者，占全球新增裝機容量的51.7%。中國明確提出加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系的目標，指明了中國能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的戰(zhàn)略方向，中國可再生能源事業(yè)正處于快速發(fā)展的重大機遇期。
2022年，中國可再生能源發(fā)展成績斐然。全年新增可再生能源裝機1.52億千瓦，占全國新增發(fā)電裝機的76.2%，是新增電力裝機的絕對主力。全年風電、光伏年發(fā)電量首次突破1萬億千瓦時，接近中國城鄉(xiāng)居民生活用電的總量，可再生能源在保障能源供應方面發(fā)揮的作用越來越明顯。以沙漠、戈壁、荒漠為重點的大型風電光伏基地全面推進，以烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩、三峽、葛洲壩為核心的世界最大“清潔能源走廊”全面建成。
2022年，我國可再生能源技術(shù)創(chuàng)新取得新突破，陸上6兆瓦級、海上10兆瓦級風電機組已經(jīng)成為主流，量產(chǎn)單晶硅電池的平均轉(zhuǎn)換效率已達到23.1%，全球新能源重心進一步向中國轉(zhuǎn)移，中國生產(chǎn)的光伏組件、風力發(fā)電機、齒輪箱等關(guān)鍵零部件占全球市場份額的70%。巨型混流式水輪發(fā)電機組突破多項重大關(guān)鍵技術(shù)投產(chǎn)發(fā)電；首臺全功率變速恒頻可逆式抽蓄機組投產(chǎn)發(fā)電；首個兆瓦級潮流能發(fā)電機組“ 奮進號” 并網(wǎng)發(fā)電；世界首臺兆瓦級漂浮式波浪能發(fā)電裝置開工建造，中國成為全球海洋能利用的主要推動者。2022年中國可再生能源發(fā)電量相當于減排全國二氧化碳約22.6億噸，出口的風電光伏產(chǎn)品可為其他國家減排二氧化碳約5.7億噸，合計減排28.3億噸，約占全球同期可再生能源折算二氧化碳減排量的41%。中國正為全球應對氣候變化作出重要貢獻。
一、常規(guī)水電
截至2022年底，已建裝機容量36771萬千瓦。年新增投產(chǎn)1507萬千瓦，全國有效水能利用率98.72%。金沙江白鶴灘水電站、蘇洼龍水電站、雅礱江兩河口水電站全部機組投產(chǎn)發(fā)電。雅礱江楊房溝、木里河卡基娃等水電站完成樞紐工程竣工。
百萬千瓦巨型混流式水輪發(fā)電機組全面投產(chǎn)。2022年12月20日，白鶴灘水電站最后一臺百萬千瓦巨型混流式水輪發(fā)電機組順利完成72h試運行，正式投產(chǎn)發(fā)電。百萬千瓦巨型混流式水輪發(fā)電機組突破了機組總體設(shè)計、水力開發(fā)、電磁設(shè)計、高效全空冷技術(shù)、推力軸承技術(shù)、24kV電壓等級定子絕緣、轉(zhuǎn)輪動應力測試、材料研究、關(guān)鍵部件制造等重大關(guān)鍵技術(shù)，各項技術(shù)全面達到國際先進水平，部分關(guān)鍵技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平，實現(xiàn)了中國高端裝備制造的重大突破。
TBM施工關(guān)鍵技術(shù)取得突破性成果?！俺舐裆顝碗s地質(zhì)長隧洞TBM施工關(guān)鍵技術(shù)”科技成果通過驗收鑒定。項目依托新疆ABH輸水隧洞工程開展研究。該工程隧洞全長約41.8km，后32.3km采用2臺敞開式TBM開挖，開挖洞徑6.53m。隧洞穿越天山山脈，最大埋深2268m，地層地質(zhì)條件極其復雜，集高地應力、高地溫、大涌水、大變形、大斷層、有害氣體于一體，是目前國內(nèi)外在建難度最大的TBM施工項目之一。該項目技術(shù)難度大、創(chuàng)新性強、實用效果好，整體上達到國際領(lǐng)先水平。
中國水電工程建設(shè)邁向智能化。中國水電工程建設(shè)正逐步向智能化邁進。大崗山水電站研發(fā)了“數(shù)字大崗山”智能管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了拱壩混凝土澆筑、灌漿以及安全監(jiān)測等全過程數(shù)字化管控。例如，烏東德、白鶴灘水電站大壩施工全過程采用智能溫控技術(shù)，實現(xiàn)了大壩混凝土的實時、在線、個性化智能控制與精細管理；大古水電站構(gòu)建以BIM為載體的工程智能管理系統(tǒng)，集成智能溫控、智能碾壓、智能拌和、智能灌漿等行業(yè)前沿技術(shù)，實現(xiàn)工程設(shè)計、建設(shè)、安裝、調(diào)試全要素全生命周期數(shù)字化管控；兩河口大壩采用了智能化無人碾壓技術(shù)，實現(xiàn)了機群同步作業(yè)、多倉面協(xié)同施工。
二、抽水蓄能
2022年，中國新增投產(chǎn)抽水蓄能880萬千瓦，投產(chǎn)規(guī)模、年度核準規(guī)模創(chuàng)歷史新高。截至2022年底，中國已建抽水蓄能總裝機規(guī)模4579萬千瓦，占全球抽水蓄能裝機規(guī)模的26.2%；在建抽水蓄能總裝機規(guī)模1.21億千瓦。隨著新能源在電力系統(tǒng)中裝機比例的增加，抽水蓄能機組運行強度持續(xù)加大，促進電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行效益顯著。以國家電網(wǎng)區(qū)域為例，104臺抽蓄機組綜合利用小時數(shù)同比上升0.86%。臺均啟動約725次/年，抽發(fā)超69000余次。
抽水蓄能電站隧洞群施工技術(shù)顯著提升。近年來，中國在抽水蓄能電站隧洞群施工開展了革命性的技術(shù)升級，相關(guān)研究團隊圍繞抽水蓄能電站先進建設(shè)技術(shù)，在小斷面轉(zhuǎn)彎半徑TBM應用上取得了突破，在大斷面平洞TBM、斜井TBM等應用方案研究上取得重大進展，先后在山東文登、河北撫寧等抽水蓄能電站的自流排水洞、排水廊道等方面有序開展TBM技術(shù)的試點應用，過程中創(chuàng)造多項首創(chuàng)技術(shù)，填補了中國抽水蓄能電站地下洞室TBM施工空白。2022年3月，由鐵建重工設(shè)計制造的“平江號”TBM在湖南平江抽水蓄能電站自流排水洞施工中，創(chuàng)造了中國同級別小斷面TBM施工最高月進尺602.1m紀錄。6月，鐵建重工“江源15號”硬巖隧道掘進機（TBM）在山西垣曲二期抽水蓄能電站勘探平洞實現(xiàn)日進尺31.06m，打破了同樣由鐵建重工“平江號”TBM保持的中國同級別小直徑TBM施工30.712m的最高日進尺紀錄。
中國首個抽蓄電站成套開關(guān)設(shè)備國產(chǎn)化。廣東梅州抽水蓄能電站項目作為西開電氣在抽水蓄能用開關(guān)設(shè)備領(lǐng)域“零突破”工程項目，同時也是中國首個抽水蓄能電站國產(chǎn)化開關(guān)設(shè)備示范項目，標志著中國掌握了該類設(shè)備的全套生產(chǎn)制造和試驗能力，西開電氣成功躋身為該類設(shè)備成套供應商之一，打破了國外供應商的長期壟斷，解決了中國抽水蓄能電站重大裝備的“卡脖子”問題。
世界首例梯級水光蓄互補電站聯(lián)合運行發(fā)電系統(tǒng)示范工程建成。2022年5月，四川春廠壩抽水蓄能電站正式并網(wǎng)發(fā)電，建成了世界首例梯級水光蓄互補電站聯(lián)合運行發(fā)電系統(tǒng)示范工程，解決了梯級水電站和分布式光伏聯(lián)合供電及送出問題，將為中國多個流域梯級水電站提供可借鑒可復制的工程實例，提升流域內(nèi)水光等清潔能源的消納，減少棄水和棄光電量，提升光伏友好接入能力；同時，該項目研發(fā)了中國首臺全功率變速恒頻可逆式抽蓄機組，實現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)國產(chǎn)化，填補了中國技術(shù)空白，預期降低同類設(shè)備價格20％以上。
三、風電
2022年，中國新增并網(wǎng)裝機3763萬千瓦；其中，陸上風電新增3258萬千瓦，海上風電新增505萬千瓦。風電累計裝機36544萬千瓦，同比增長11.5%。全年風電發(fā)電量達7624億千瓦時，同比增長16.3%，占全部電源總年發(fā)電量的8.8%，較2021年提高1個百分點。2022年全國風電平均利用率96.8%，繼續(xù)保持較高水平。裝備制造產(chǎn)業(yè)持續(xù)壯大，中國風電機組整機生產(chǎn)企業(yè)約20家，整機產(chǎn)量居世界首位，其中6家新增并網(wǎng)裝機容量位居全球前十。
風電機組單機容量不斷增大。陸上風電方面，三一重能、哈電風能、中車等多家整機制造企業(yè)相繼下線并吊裝7～8MW 單機容量的風電機組，明陽智能單機容量8.5MW風電機組取得設(shè)計認證，運達股份9MW級機型已完成發(fā)布。海上風電方面，11MW級機組批量化應用，金風科技、中國海裝等企業(yè)16～18MW級風電機組相繼下線，中車20MW海上半直驅(qū)風力發(fā)電機成功發(fā)布。
風電機組葉片長度持續(xù)突破。東方風電、運達股份、明陽智能等企風電葉片研發(fā)成功并下線，已發(fā)布風電機組機型中，陸上、海上風電機組配套的葉片長度分別達到100米左右、140米左右。高模玻纖材料及碳纖維主梁的使用、PET芯材的替代、聚氨酯的拓展等創(chuàng)新技術(shù)不斷出現(xiàn)。
工程勘測設(shè)計水平穩(wěn)步提升。一是超高塔筒和新型技術(shù)不斷涌現(xiàn)。金風科技成功發(fā)布 Double185高塔、明陽自主研發(fā)設(shè)計的160米超高鋼混塔架成功吊裝，斜拉索式、分片式塔筒、自提升技術(shù)、3D打印、木質(zhì)塔筒等新技術(shù)不斷取得突破。二是深遠海海上風電勘測設(shè)計技術(shù)不斷提高。中國最大的綜合性勘探試驗平臺“中國三峽101”投入運營，中國首臺深遠海浮式風電裝備“扶搖號”順利拖航至水深65米海域示范應用，助力海上風電向離岸60公里以外或水深40米以上的深遠海拓展邁進。三是漂浮式海上風電機型設(shè)計創(chuàng)新應用。總?cè)萘?6.6MW的漂浮式雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)風電機組 OceanX正式發(fā)布，扶搖號、觀瀾號等半潛式漂浮式風電機組從設(shè)計走向應用。
海上風電施工與輸電技術(shù)快速提升。風電機組吊裝方面，中國首艘起重＋運輸一體化深遠海風電施工船“烏東德”號成功交付，全球首艘新一代2000噸級海上風電安裝平臺“白鶴灘”號開展作業(yè)，助力大型海上風電機組順利施工安裝。樁基施工方面，3500kJ超大型液壓打樁錘完成國內(nèi)最大風電單樁沉樁，世界首艘140米級打樁船“一航津樁”投入使用，助力深遠海海上風電施工建設(shè)順利實施。送出輸電方面，隨著單體項目的不斷增大，借鑒江蘇如東±400kV柔性直流輸電工程順利并網(wǎng)的成功經(jīng)驗，2022年內(nèi)部分海上風電項目完成±500kV柔性直流輸電工程和500kV交流輸電工程勘測設(shè)計，集電線路電壓等級由35kV向66kV轉(zhuǎn)變。
四、太陽能
2022年，新增裝機8741萬千瓦，全部為光伏發(fā)電。累計太陽能裝機容量達到39261萬千瓦，同比增長28.6%。全國太陽能發(fā)電量達4276億千瓦時，同比增長30.8%，占全部電源總年發(fā)電量的4.9%，較2020年提升1個百分點。全年棄光率1.7%，較2021年進一步下降。
多晶硅生產(chǎn)能耗持續(xù)降低。2022年，隨著生產(chǎn)裝備技術(shù)提升、系統(tǒng)優(yōu)化能力提高、生產(chǎn)規(guī)模擴大，全國多晶硅企業(yè)綜合能耗平均值為8.9kgce／kg-Si，同比下降6.3％；綜合電耗下降至60千瓦時／kg-Si，同比下降4.8％；行業(yè)硅耗在1.09kg／kg-Si左右，基本與2021年持平，且近5年變化幅度不大。隨著多晶硅單線產(chǎn)能提升、系統(tǒng)集成化以及產(chǎn)線滿產(chǎn)，多晶硅工廠的人均年產(chǎn)出提高至58噸，同比大幅提升45.4％。
硅片切片厚度持續(xù)下降。2022年，多晶硅片平均厚度為175微米；P型單晶硅片平均厚度為155微米，較2021年下降15微米。用于TOPCon電池的N型單晶硅片平均厚度為140微米，較2021年下降25微米；用于異質(zhì)結(jié)電池的硅片厚度為130微米，較2021年下降20微米。
各類型電池轉(zhuǎn)換效率持續(xù)增長。2022年，新投產(chǎn)的量產(chǎn)產(chǎn)線仍以PERC電池產(chǎn)線為主，規(guī)模化生產(chǎn)的P型單晶電池全部采用PERC技術(shù)，平均轉(zhuǎn)換效率達到23.2％，較2021年提高0.1個百分點。采用PERC技術(shù)的P型多晶黑硅和P型鑄錠單晶電池轉(zhuǎn)換效率分別達到21.1％和22.5％，較2021年均提高0.1個百分點。N型TOPCon電池平均轉(zhuǎn)換效率達到24.5％，較2021年提高0.5個百分點；異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)業(yè)化平均轉(zhuǎn)換效率達到24.6％，較2021年提高0.4個百分點；IBC電池平均轉(zhuǎn)換效率達到24.5％，較2021年提高0.4個百分點。薄膜太陽能電池應用規(guī)模較小，商品化生產(chǎn)的薄膜太陽能電池品種中，2022年碲化鎘（CdTe）電池量產(chǎn)組件平均效率達到15.5％，較2021年提升0.2個百分點。
五、生物質(zhì)能
2022年，新增裝機334萬千瓦，累計并網(wǎng)裝機容量達到4132萬千瓦，同比增長8.8%。年發(fā)電量達到1824億千瓦時，較2021年增加11.4%，占全部電源總年發(fā)電量2.1%。生活垃圾焚燒發(fā)電新增裝機占累計新增裝機76.9%，較2021年提高5個百分點。全國生物天然氣累計年產(chǎn)氣規(guī)模為2.3億立方米，固體成型燃料年產(chǎn)量2400萬噸，燃料乙醇年產(chǎn)量320萬噸，生物柴油年產(chǎn)量130萬噸。
垃圾焚燒余熱鍋爐技術(shù)不斷進步。近年來，隨著中國新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進步，優(yōu)質(zhì)耐腐蝕材料應用于鍋爐受熱面的壽命顯著提高，推動中國垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)由中溫中壓、中溫次高壓向中溫高壓和超高壓參數(shù)發(fā)展。2022年6月，廣州市第七資源熱力電廠二期工程3號次高溫、超高壓汽輪發(fā)電機組投產(chǎn)，采用兩臺一次中間再熱、單鍋筒次高溫超高壓自然循環(huán)鍋爐，額定進氣壓力13兆帕、進氣溫度485℃、額定負荷50兆瓦，成為目前世界垃圾焚燒發(fā)電領(lǐng)域最高參數(shù)機組。
生物質(zhì)直燃發(fā)電效率達到世界先進水平。生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)日趨成熟，鍋爐蒸汽參數(shù)不斷提高，從75噸/小時中溫中壓、90噸/小時高溫次高壓、130噸/小時高溫高壓發(fā)展至260噸/小時高溫超高壓再熱鍋爐。中國科學院工程熱物理研究所與濟南鍋爐集團有限公司設(shè)計制造的130噸/小時超高壓再熱生物質(zhì)直燃循環(huán)流化床鍋爐，首次在生物質(zhì)鍋爐采用超高壓、一次再熱技術(shù)，鍋爐效率達到91.25％，機組發(fā)電效率從27％提高到37％，達到世界先進水平。
生物質(zhì)氣化耦合燃煤發(fā)電技術(shù)持續(xù)探索示范。中國已開發(fā)出以稻殼、玉米秸稈、果樹枝等多種生物質(zhì)為原料的固定床以及流化床氣化爐爐型，成功覆蓋了從1～10MW等級規(guī)模的氣化發(fā)電系統(tǒng)。2022年，生物質(zhì)循環(huán)流化床氣化耦合燃煤發(fā)電技術(shù)裝備入圍國家重大技術(shù)裝備項目，其依托的10.8MW生物質(zhì)氣化耦合燃煤機組發(fā)電項目，已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)運行。
六、新型儲能
2022年，新增投運新型儲能項目規(guī)模約7GW，累計裝機規(guī)模約13.1GW/27.1GWh。鋰離子電池主導地位進一步提升。新增投運項目中，鋰離子電池儲能占比達97%。累計裝機占比達到94%，較2021年提升3.1個百分點。
鋰離子電池性能進一步提升。儲能用鋰離子電池的能量功率密度達到了210瓦時／千克，較5年前提升了近80％，另外在安全性、一致性、充放電效率等其他技術(shù)指標方面也有較大提高。多家主流廠商開發(fā)了專用300安時以上大容量電芯，個別廠商的新品電芯單體容量已達到560安時，儲能設(shè)備的整體集成能量密度大幅提升。
液流電池儲能項目單體規(guī)模取得突破。2022年，大連100MW／400MW時液流電池儲能一期調(diào)峰電站并網(wǎng)成功，三峽能源新疆250MW／1GW時全釩液流儲能項目正式開工，數(shù)個百兆瓦時甚至吉瓦時級別的大型液流電池項目將陸續(xù)建設(shè)投產(chǎn)。另外，液流電池儲能技術(shù)在新一代高功率密度全釩液流電池關(guān)鍵電堆技術(shù)、高能量密度鋅基液流電池、鐵鉻液流電池等方面取得重要進展，鋅基液流、鐵基液流技術(shù)逐漸走出實驗室，受到越來越多的關(guān)注。
壓縮空氣儲能技術(shù)取得重要進展。如目前國內(nèi)的主流壓縮機生產(chǎn)廠家均已具備設(shè)計制造大流量、高壓力的主壓縮機及循環(huán)壓縮機的條件和基礎(chǔ)，100MW級壓縮機基本可以實現(xiàn)國產(chǎn)化，國內(nèi)化工及動力設(shè)備配套廠家均具備換熱器設(shè)計加工能力，國內(nèi)已經(jīng)具備生產(chǎn)各型號空氣透平機組的能力，為壓縮空氣儲能向大容量發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
飛輪儲能單機輸出功率達到兆瓦級。國內(nèi)飛輪儲能單機輸出功率首次達到了1MW，完成了核心部件飛輪、電機、磁軸承以及單機集成控制試驗。飛輪儲能在高能量密度飛輪電機一體化設(shè)計與制造、低損耗高可靠性大承載力混合磁軸承等關(guān)鍵核心技術(shù)取得突破 大力發(fā)展可再生能源是滿足人民對于美好生活的向往、實現(xiàn)碳達峰碳中和目標、履行應對氣候變化自主貢獻承諾、踐行“綠水青山就是金山銀山”理念、促進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的重要力量，意義重大、使命光榮、任務艱巨。2023年，是“十四五”承上啟下的一年，是二十大之后的開局之年，對我國能源發(fā)展提出了更高的要求，中國可再生能源行業(yè)也迎接著高質(zhì)量發(fā)展的新局面。
