中國儲能網(wǎng)訊：在《聯(lián)合國氣候變化框架公約》第二十八次締約方大會（COP28）上，100多個國家同意2030年前將全球可再生能源發(fā)電裝機容量增加兩倍。有外媒稱，中國是大會上唯一真正有望實現(xiàn)該目標的大國。
從數(shù)據(jù)來看，這一評價并不為過。
2023年我國可再生能源裝機容量歷史性地超越火電。根據(jù)國家能源局的數(shù)據(jù)，截至目前，全國可再生能源裝機容量達到14.5億千瓦，占全國發(fā)電總裝機容量的比重超50%，其中風電、光伏發(fā)電總裝機容量突破10億千瓦。
如果按照2024年全國能源工作會議提出的目標，即2024年我國風電、光伏發(fā)電新增裝機容量2億千瓦，那么我國風電、光伏發(fā)電總裝機容量或將達到12億千瓦，這將使我國在氣候雄心峰會上提出的到2030年風光發(fā)電總裝機12億千瓦的目標提前達成。
在新能源裝機這一增速和規(guī)模下，電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行將面臨更大挑戰(zhàn)。當前，我國的新能源裝機采取集中式與分布式并舉的建設路線。由于不同地區(qū)的風光資源以及相關的技術成熟度不同，新能源消納所面臨的具體問題也不盡相同。選擇何種新能源裝機模式還需從當?shù)卣摺⑦\維條件、成本收益等多方面進行考量。
風光大基地建設再提速
2023年12月29日，我國首批首個千萬千瓦級沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)大型風電光伏基地項目——庫布其沙漠鄂爾多斯中北部新能源基地項目先導工程一期光伏項目全容量并網(wǎng)發(fā)電，預計每年可提供清潔電能約20億千瓦時，節(jié)約標準煤約60萬噸，減排二氧化碳約166萬噸。
近年來，我國多次提出加快推進沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)大型風電光伏基地建設。國家能源局在《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書》中明確，加快建設以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風光基地是國家有計劃、分步驟推動新型電力系統(tǒng)戰(zhàn)略目標實現(xiàn)的重要實施路徑之一。
截至2023年11月底，我國第一批大型風電光伏基地項目已建成并網(wǎng)的裝機容量4516萬千瓦，第二批、第三批已核準超過5000萬千瓦，正在陸續(xù)開工建設。根據(jù)2022年3月國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布的《以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地規(guī)劃布局方案》，到2030年，以“沙戈荒”為重點的大型風電光伏基地總裝機容量將達4.55億千瓦。
中國光伏協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2023年我國集中式光伏發(fā)電項目發(fā)展迅速，前三季度同比增長超過了250%，主要集中在西北和華北地區(qū)。
業(yè)內專家指出，堅持集約化、規(guī)?；_發(fā)風光項目，既有利于提高綠色電力供給能力，加大清潔低碳能源供應水平，還可以產生良好的經(jīng)濟效益以及生態(tài)效益。以三峽達拉特光伏發(fā)電項目為例，該項目位于內蒙古鄂爾多斯市達拉特旗昭君鎮(zhèn)庫布齊沙漠，建設容量10萬千瓦，占地面積4000畝，采用“光伏+沙漠治理+農牧業(yè)”模式，走出了一條新能源發(fā)電、生態(tài)修復、種植養(yǎng)殖、富民利民的科學共贏治沙之路。據(jù)悉，項目投運以來累計發(fā)電超2億千瓦時，每年可節(jié)約標準煤約5.89萬噸。
然而，相比普通的新能源發(fā)電項目，大基地的消納形勢更為嚴峻和復雜。
根據(jù)全國新能源消納監(jiān)測預警中心發(fā)布的數(shù)據(jù)，2023年1～11月，全國平均風電利用率為96.7%，光伏利用率為98.2%。而1～11月，青海省、甘肅省、新疆維吾爾自治區(qū)、寧夏回族自治區(qū)以及蒙東和蒙西地區(qū)均未達到風光利用率的全國平均值。然而以上地區(qū)不僅均為新能源資源富集區(qū)域，且均位列我國第一批風光大基地項目名單中。
究其原因，大基地項目多位于地廣人稀的“沙戈荒”地帶，周邊負荷較少，就地消納難度大，需跨省跨區(qū)大規(guī)模外送。業(yè)內專家表示，大基地消納難的根源在于西部地區(qū)電力負荷以及調節(jié)性、支撐性資源的增長，遠遠落后于新能源開發(fā)建設進度。
為緩解這一矛盾，2022年1月國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃 》中明確，加大力度規(guī)劃建設以大型風電光伏基地為基礎、以其周邊清潔高效先進節(jié)能的煤電為支撐、以穩(wěn)定安全可靠的特高壓輸變電線路為載體的新能源供給消納體系。以及加快西部清潔能源基地建設，實施“風光水（儲）”“風光火（儲）”等多能互補工程。
未來，“沙戈荒”大基地的開發(fā)建設將以庫布齊、烏蘭布和、騰格里、巴丹吉林沙漠為重點，以其他沙漠和戈壁地區(qū)為補充，綜合考慮采煤沉陷區(qū)，建設大型風電光伏基地。四大沙漠總面積約12.1萬平方千米，沙漠及附近50千米內風光資源可開發(fā)總潛力約8.21億千瓦，其中風電占13.8%，光伏占86.2%。
根據(jù)國家發(fā)展改革委和國家能源局印發(fā)的《以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地規(guī)劃布局方案》，預計“十四五”期間規(guī)劃建設風光基地約2億千瓦，“十五五”期間規(guī)劃建設風光基地約2.55億千瓦。
分布式光伏新增裝機“南移”
相較集中式光伏，2023年，我國分布式光伏發(fā)展取得了更為亮眼的成績，裝機容量再創(chuàng)新高。根據(jù)國家能源局的數(shù)據(jù)，截至2023年9月，分布式光伏裝機容量為67.14萬千瓦，同比增長超過90%。其中，全國戶用光伏累計裝機容量突破1億千瓦，達到1.05億千瓦。從區(qū)域分布來看，分布式光伏主要集中在華東、華中一帶。
一直以來，分布式光伏被行業(yè)寄予厚望，作為大機組、大電網(wǎng)的有效補充，它不僅延展了電力系統(tǒng)的安全縱深，在極端條件下，還能發(fā)揮托底保障作用。對于消費者來說，分布式光伏“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”的特性最具吸引力。
國家能源局的數(shù)據(jù)顯示，截至2023年9月，全國戶用分布式光伏新增裝機容量3297.7萬千瓦，約占分布式光伏新增裝機容量的一半，是2022年全年戶用光伏新增裝機容量的1.3倍。我國農村地區(qū)戶用分布式光伏累計安裝戶數(shù)已超過500萬戶，在保障電力安全可靠供應、推動能源綠色轉型發(fā)展、帶動農民增收就業(yè)等方面發(fā)揮了重要作用。
從區(qū)域分布來看，山東、河南、河北的戶用分布式光伏累計裝機容量位居全國前三位。不過從地域趨勢看，分布式光伏新增裝機正在“南移”。
根據(jù)中國光伏協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)， 分省份來看，2023年前三季度，江蘇省、安徽省的戶用分布式光伏裝機容量擠進了分布式光伏裝機容量的前列。在2023年9月舉行的光伏新時代論壇上，山東省太陽能協(xié)會常務副會長張曉斌表示，戶用分布式光伏市場的“南移”與政策導向、技術挑戰(zhàn)和市場發(fā)展等多個因素有關。
從政策導向來看，2023年，南方多個城市發(fā)布了與節(jié)能減排相關的文件。例如浙江省發(fā)布了《浙江省工業(yè)領域碳達峰實施方案》，上海市發(fā)布了《上海市2023年碳達峰碳中和及節(jié)能減排重點工作安排》。這些政策基本以時間為節(jié)點，設置了二氧化碳的減排目標，推動了企業(yè)和用戶的用能選擇。此外，盡管光伏的國家補貼已經(jīng)結束，但一些南方城市根據(jù)當?shù)氐呢斦闆r以及當?shù)氐男履茉窗l(fā)展要求，持續(xù)為分布式光伏新增裝機用戶發(fā)放補貼。以浙江省為例，2023年12月25日，浙江省磐安縣人民政府辦公室印發(fā)《磐安縣光伏發(fā)展補貼實施辦法（2023—2025年）》，文件明確對在磐安縣縣域范圍及金磐開發(fā)區(qū)范圍內投資興建工商業(yè)屋頂光伏發(fā)電項目、居民家庭屋頂光伏發(fā)電項目的投資方，按照工商業(yè)屋頂光伏0.10元/瓦，居民家庭屋頂光伏0.2元/瓦的補貼標準給予一次性裝機容量補貼。
從市場發(fā)展來看，北方地區(qū)的分布式光伏發(fā)展起步較早，在經(jīng)歷長時間的發(fā)展后，不少地區(qū)的配電網(wǎng)變壓器容量已經(jīng)接近飽和，在電網(wǎng)完成改造變壓器擴容前，增量空間相對有限。
對此，國網(wǎng)能源研究院經(jīng)濟與能源供需研究所所長鄭海峰表示，從政策機制方面來看，地方政府應出臺政策文件引導分布式光伏有序發(fā)展，明確分布式光伏并網(wǎng)實施細則，引導分布式光伏合理開發(fā)布局，暫停反向重過載區(qū)域分布式光伏備案，反向重過載區(qū)域內存量及在建光伏實行錯峰有序發(fā)電等。此外，電網(wǎng)企業(yè)配合政府主管部門建立分布式光伏承載力與可開放容量評估發(fā)布機制，引導分布式光伏合理布局、有序開發(fā)。
針對電網(wǎng)承載能力這一問題，2023年6月1日，國家能源局綜合司印發(fā)了關于開展分布式光伏接入電網(wǎng)承載力及提升措施評估試點工作的通知，選擇山東、黑龍江、河南、浙江、廣東、福建6個試點省份進行摸底，為確保分布式光伏“應接盡接”積累經(jīng)驗。
風電呈“大型化”“深遠?！壁厔?/strong>
2023年12月31日，我國最大，也是全球陸上單體最大風電項目——國家電投烏蘭察布風電基地一期600萬千瓦示范項目首批120萬千瓦就地消納工程全容量并網(wǎng)發(fā)電。據(jù)悉，首批工程總投資60億元，共安裝216臺風機，年發(fā)電量達36億千瓦時，可替代120萬噸標準煤，減排二氧化碳306萬噸。
2023年，我國風電裝機容量實現(xiàn)高增長，風電累計裝機容量已連續(xù)13年穩(wěn)居全球首位。國家能源局的數(shù)據(jù)顯示，2023年前三季度，我國風電新增裝機容量3348萬千瓦，其中陸上風電3205萬千瓦，海上風電143萬千瓦。從新增裝機分布看，“三北”地區(qū)占全國新增裝機的65%。截至2023年9月底，全國風電累計裝機容量突破4億千瓦，同比增長15%，其中陸上風電3.68億千瓦，海上風電3189萬千瓦。
根據(jù)《新型電力系統(tǒng)建設路線圖研究》的內容，到2030年前，我國風電仍將以陸上集中式大規(guī)模開發(fā)為主，同時海上風電向深遠海邁進。
如果用兩個詞概括近年來我國海上風電的發(fā)展趨勢，那就是“深遠?！焙汀按笮突?。
近年來，我國近海海上風電受航道運輸、水產養(yǎng)殖等因素限制，開發(fā)空間逐步縮小。而深遠海范圍廣闊，風能資源豐富且穩(wěn)定優(yōu)質，是未來海上風電發(fā)展的重要方向。國家發(fā)展改革委能源研究所發(fā)布的《中國風電發(fā)展路線圖2050》報告顯示，在我國近海水深5～50米范圍內的風能資源技術開發(fā)量為5億千瓦，而深遠海風能資源可開發(fā)量是近海的3～4倍?！丁笆奈濉笨稍偕茉窗l(fā)展規(guī)劃》也提出“積極推動近海海上風電規(guī)?；l(fā)展”和“推動深遠海海上風電技術創(chuàng)新和示范應用”的目標。
遠景集團高級副總裁田慶軍在第八屆全球海上風電大會上表示，深遠海正成為海上風電發(fā)展新方向，全國深遠海海上風電規(guī)劃共布局41個海上風電集群，預計總容量290吉瓦，是近海的三倍?！爸袊Ｉ巷L電正迎來新的拐點，無論單機容量、風輪直徑、基礎形式、輸電模式還是開發(fā)規(guī)模都與近海風電不可同日而語?！?
2023年5月20日，我國首座深遠海浮式風電平臺“海油觀瀾號”成功并入文昌油田群電網(wǎng)，正式為海上油氣田輸送綠電，這標志著我國深遠海風電關鍵技術取得重大進展。6月30日，我國首個220千伏柔性低頻輸電工程在浙江杭州投運。據(jù)悉，該工程驗證了以低頻技術大容量輸送電能的可行性，為未來的中遠距離百萬千瓦級海上風電基地的送出提供了高效的解決方案。
技術創(chuàng)新還助推海上風機進入“大”時代。“大”不僅指風電機組設備尺寸的大型化，還包括風電機組單機容量的不斷增大。
目前，我國陸上7～8兆瓦單機容量的風電機組相繼吊裝，海上11兆瓦風電機組實現(xiàn)批量化應用，全球首臺16兆瓦海上風電機組已在福建海域并網(wǎng)發(fā)電。2023年10月，東方電氣風電股份有限公司正式發(fā)布了18兆瓦直驅海上風電機組和18兆瓦半直驅海上風電機組等新產品。此外，風電機組葉片長度也持續(xù)獲得突破，目前我國風機最長葉片長度達126米。
當前，作為全球最大的風電市場及最大的風電裝備制造基地，我國風電零部件及整機產量占據(jù)全球60%以上的市場份額，關鍵零部件的產量占到全球市場的70%。我國風電產業(yè)已實現(xiàn)技術研發(fā)、開發(fā)建設、設備供應、檢測認證、配套服務等方面全覆蓋，一條高度專業(yè)化、國際化的業(yè)務鏈已經(jīng)成型。
業(yè)內專家表示，未來，深遠海海上風電與氫能、海洋油氣、海洋能和海上牧場等融合發(fā)展示范將大范圍鋪開?！笆逦濉逼陂g，海上風電將保持年均1000萬千瓦左右的新增裝機容量。此外，中東南部地區(qū)分散式風電也開始吸引行業(yè)關注。
