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)劃建設新型能源體系的目標，指明了中國能源轉型發(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換效率已達到23.1%，全球新能源重心進一步向中國轉移，中國生產(chǎn)的光伏組件、風力發(fā)電機、齒輪箱等關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鍵技術投產(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。
01
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計、水力開發(fā)、電磁設計、高效全空冷技術、推力軸承技術、24kV電壓等級定子絕緣、轉輪動應力測試、材料研究、關鍵部件制造等重大關鍵技術，各項技術全面達到國際先進水平，部分關鍵技術達到國際領先水平，實現(xiàn)了中國高端裝備制造的重大突破。
TBM施工關鍵技術取得突破性成果?！俺舐裆顝碗s地質長隧洞TBM施工關鍵技術”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。該項目技術難度大、創(chuàng)新性強、實用效果好，整體上達到國際領先水平。
中國水電工程建設邁向智能化。中國水電工程建設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，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，實現(xiàn)工程設計、建設、安裝、調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，實現(xiàn)了機群同步作業(yè)、多倉面協(xié)同施工。
02
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升級，相關研究團隊圍繞抽水蓄能電站先進建設技術，在小斷面轉彎半徑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技術的試點應用，過程中創(chuàng)造多項首創(chuàng)技術，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設備國產(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設備領域“零突破”工程項目，同時也是中國首個抽水蓄能電站國產(chǎn)化開關設備示范項目，標志著中國掌握了該類設備的全套生產(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)了關鍵技術國產(chǎn)化，填補了中國技術空白，預期降低同類設備價格20％以上。
03
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)新技術不斷出現(xiàn)。
工程勘測設計水平穩(wěn)步提升。一是超高塔筒和新型技術不斷涌現(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、3D打印、木質塔筒等新技術不斷取得突破。二是深遠海海上風電勘測設計技術不斷提高。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計創(chuàng)新應用。總容量16.6MW的漂浮式雙轉子結構風電機組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計走向應用。
海上風電施工與輸電技術快速提升。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計，集電線路電壓等級由35kV向66kV轉變。
04
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；用于異質結電池的硅片厚度為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)?；a(chǎn)的P型單晶電池全部采用PERC技術，平均轉換效率達到23.2％，較2021年提高0.1個百分點。采用PERC技術的P型多晶黑硅和P型鑄錠單晶電池轉換效率分別達到21.1％和22.5％，較2021年均提高0.1個百分點。N型TOPCon電池平均轉換效率達到24.5％，較2021年提高0.5個百分點；異質結電池產(chǎn)業(yè)化平均轉換效率達到24.6％，較2021年提高0.4個百分點；IBC電池平均轉換效率達到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。
05
生物質能
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)展和技術進步，優(yōu)質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)電領域最高參數(shù)機組。
生物質直燃發(fā)電效率達到世界先進水平。生物質循環(huán)流化床鍋爐技術日趨成熟，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計制造的130噸/小時超高壓再熱生物質直燃循環(huán)流化床鍋爐，首次在生物質鍋爐采用超高壓、一次再熱技術，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。
生物質氣化耦合燃煤發(fā)電技術持續(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，生物質循環(huán)流化床氣化耦合燃煤發(fā)電技術裝備入圍國家重大技術裝備項目，其依托的10.8MW生物質氣化耦合燃煤機組發(fā)電項目，已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)運行。
06
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)建設投產(chǎn)。另外，液流電池儲能技術在新一代高功率密度全釩液流電池關鍵電堆技術、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、鐵基液流技術逐漸走出實驗室，受到越來越多的關注。
壓縮空氣儲能技術取得重要進展。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，100MW級壓縮機基本可以實現(xiàn)國產(chǎn)化，國內(nèi)化工及動力設備配套廠家均具備換熱器設計加工能力，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。
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計與制造、低損耗高可靠性大承載力混合磁軸承等關鍵核心技術取得突破。
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，是黨的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)也迎接著高質量發(fā)展的新局面。
