“隨著(zhu)經濟性(xing)成為發電方式(shi)的決定性(xing)因素,中國電力系統(tong)將在未來15年內經歷一(yi)個非(fei)常重要的過渡期。”日前,落基山研究(jiu)所常務董事Jon Creyts對界面新聞記者表示。
眼下,中國電力系統正從高度集中的計劃發電方式,向(xiang)市場(chang)化(hua)方向(xiang)轉(zhuan)型,即從保證(zheng)化(hua)石(shi)發電機組運行時(shi)間的電量分配制度,轉(zhuan)向(xiang)根據經濟(ji)效益進行選擇(ze)發電來源。
“目(mu)前,中國(guo)建設燃煤(mei)電(dian)廠的效率非常高,以至于煤(mei)電(dian)仍具有成本(ben)競爭(zheng)力。”Jon Creyts說,但從邊際成本(ben)看,預(yu)計太陽能、風電(dian)的經濟性將(jiang)在2025年(nian)之前超過煤(mei)電(dian)。
當前(qian)能源電(dian)力轉(zhuan)型持續(xu)推(tui)進,電(dian)源結(jie)構調整勢在必行。在常規轉(zhuan)型情景和電(dian)氣(qi)化(hua)水平提升更快、清潔能源開發規模(mo)更大的(de)再電(dian)氣(qi)化(hua)情景下,國網能源研究院(yuan)對我國中長期電(dian)源發展趨勢進行了研究。
總(zong)體來看,我國(guo)電源裝機規模將(jiang)保持平穩較快增長。系(xi)統規劃(hua)結果顯示,2035年(nian)電源裝機容量將(jiang)達到(dao)約35億—41億千瓦,2050年(nian)將(jiang)達約43億—52億千瓦。
陸上風電、光伏發(fa)電將是我國(guo)發(fa)展(zhan)最快的(de)電源類型,我國(guo)電源結構朝著(zhu)更加清潔低碳的(de)方向發(fa)展(zhan)。
考(kao)慮(lv)到新(xin)能源(yuan)發電存在(zai)較(jiao)強的波動性(xing)和不確定性(xing),且利(li)用小時數相對(dui)較(jiao)低,為解決新(xin)能源(yuan)大(da)規模發展(zhan)帶(dai)來的電力、電量平衡與調峰挑戰,仍需各(ge)類電源(yuan)協調發展(zhan)。
氣電(dian)(dian)、核電(dian)(dian)、水電(dian)(dian)等(deng)常規(gui)電(dian)(dian)源(yuan)的容(rong)量不會(hui)因(yin)新能源(yuan)裝機成本降低而停止增長,煤電(dian)(dian)裝機容(rong)量雖將呈現先升后降趨勢,但在規(gui)劃期(qi)內(nei)仍將在我(wo)國(guo)電(dian)(dian)力(li)系(xi)統中持(chi)續發(fa)揮重(zhong)要作(zuo)用。分品種來看,各類主要電(dian)(dian)源(yuan)發(fa)展態勢如下(xia):
陸上風(feng)電(dian)(dian)、光(guang)伏(fu)發電(dian)(dian)快速增長,將(jiang)逐(zhu)步成為(wei)中國電(dian)(dian)源結(jie)構主體。補貼退坡雖(sui)將(jiang)在短期(qi)內放(fang)緩風(feng)電(dian)(dian)、光(guang)伏(fu)發電(dian)(dian)的增速,但中長期(qi)來看二者的經濟競爭(zheng)力將(jiang)逐(zhu)步顯現(xian)。
在(zai)整個規(gui)劃(hua)期內,二(er)者(zhe)都將保(bao)持強勁的增(zeng)長勢頭。特別是光伏發電,隨(sui)著組件(jian)成(cheng)(cheng)本持續下降(jiang),將成(cheng)(cheng)為規(gui)劃(hua)期內增(zeng)長幅(fu)度最大的電源。
常(chang)規轉型情(qing)景下,2035年陸上風電、光伏(fu)發電裝機容量分別為(wei)7.0億、7.3億千(qian)瓦,2050年分別增至9.7億、12.7億千(qian)瓦。
再電(dian)(dian)氣化(hua)情景(jing)下,2035年(nian)(nian)陸(lu)上風電(dian)(dian)、光伏發(fa)電(dian)(dian)裝機容量(liang)分別為8.3億(yi)、8.7億(yi)千(qian)瓦(wa),2050年(nian)(nian)分別增(zeng)至(zhi)13.0億(yi)、15.6億(yi)千(qian)瓦(wa)。2050年(nian)(nian),陸(lu)上風電(dian)(dian)與光伏發(fa)電(dian)(dian)的合計裝機容量(liang)在電(dian)(dian)源結構中的占(zhan)比超過一半,發(fa)電(dian)(dian)量(liang)占(zhan)比超過1/3。
風電裝機(ji)布局仍將以(yi)“三北(bei)”地區為主,“三北(bei)”地區風電裝機(ji)占比將長期保持在60%以(yi)上。光伏發電裝機(ji)宜集中式與分布式并重發展,西北(bei)地區2050年(nian)裝機(ji)占比仍將超(chao)過1/3。
海上(shang)風(feng)(feng)電(dian)、光熱發(fa)電(dian)技術逐步成熟,裝機容量(liang)持續增長(chang),但總體規模有限。二者相較于(yu)陸上(shang)風(feng)(feng)電(dian)、光伏發(fa)電(dian)更具系(xi)(xi)統友(you)好性:海上(shang)風(feng)(feng)電(dian)比(bi)陸上(shang)風(feng)(feng)電(dian)資(zi)源(yuan)條(tiao)件好、出力波動(dong)小、距離負(fu)荷中心近,光熱發(fa)電(dian)作為一種可控(kong)電(dian)源(yuan)能夠為系(xi)(xi)統電(dian)力平衡與調峰作出貢獻。
隨(sui)著技術(shu)進步,二者的裝機成(cheng)本也將(jiang)迎來持(chi)續下降,但到(dao)2050年相對于陸(lu)上風電(dian)、光伏發電(dian)仍不具經濟競(jing)爭力(li),且(qie)電(dian)源選(xuan)址受(shou)限(xian)較(jiao)大,因此增(zeng)長規模有限(xian)。
2035年(nian)、2050年(nian)海上(shang)風電裝(zhuang)機(ji)容量將分(fen)別達(da)到0.3億—0.4億千瓦(wa)、0.7億—0.8億千瓦(wa)。2035年(nian)、2050年(nian)光熱發電裝(zhuang)機(ji)容量將分(fen)別達(da)到0.4億—0.5億千瓦(wa)、1.5億—1.6億千瓦(wa)。
煤(mei)電(dian)(dian)(dian)由電(dian)(dian)(dian)量供應(ying)(ying)主(zhu)體(ti)逐漸轉變為電(dian)(dian)(dian)力供應(ying)(ying)主(zhu)體(ti),將在我國電(dian)(dian)(dian)力系(xi)統中持續發揮(hui)重要作用。為有效應(ying)(ying)對波(bo)動(dong)性(xing)新能源發電(dian)(dian)(dian)給電(dian)(dian)(dian)力系(xi)統安(an)全穩定運行帶來(lai)的挑戰,未(wei)來(lai)需要煤(mei)電(dian)(dian)(dian)機組(zu)更好(hao)地(di)發揮(hui)調峰、備(bei)用等作用。
在(zai)兩種(zhong)情景下,2035年煤(mei)電(dian)裝機(ji)分別(bie)(bie)為10.2億、12.8億千瓦,2050年分別(bie)(bie)為6.4億、7.8億千瓦。規劃期內,煤(mei)電(dian)裝機(ji)容(rong)量和發電(dian)量都將(jiang)呈現出先升(sheng)后(hou)降的趨(qu)勢,預計在(zai)2025—2030年期間(jian)達峰。
隨著煤電機(ji)組在系統中承擔(dan)功能(neng)的轉變,其利(li)用小時(shi)數將逐漸降低,因(yin)此發電量達(da)峰時(shi)間(jian)(jian)稍早于裝機(ji)容量達(da)峰時(shi)間(jian)(jian)。
布局方面(mian),煤電(dian)機組將(jiang)更(geng)多存(cun)在于電(dian)源送(song)端(duan),一是發揮煤炭基地就(jiu)地發電(dian)的經濟性優勢,二(er)是能(neng)夠減輕東中部地區環(huan)境壓力(li),三是可配合(he)新能(neng)源消納與送(song)出。
氣電受成本(ben)因素制(zhi)約(yue),增(zeng)長(chang)空間有(you)限。我國天然氣資源稀缺,用氣成本(ben)較(jiao)高,制(zhi)約(yue)了氣電的發展。
從發(fa)電(dian)(dian)角度,燃(ran)氣發(fa)電(dian)(dian)近期不具備(bei)經濟性(xing),隨(sui)著新(xin)能源成(cheng)本持(chi)續下降,未來氣電(dian)(dian)的經濟競(jing)爭力更加(jia)有(you)限。
從調(diao)峰角度,在(zai)我(wo)國當前(qian)電(dian)(dian)源結構下,通過建立合(he)理市場(chang)機制和開展(zhan)靈活(huo)(huo)性改造能夠激發出煤電(dian)(dian)可觀的(de)調(diao)峰潛力(li),今后隨著儲能成(cheng)本不斷降低、需求(qiu)響應(ying)商業模式(shi)逐漸豐(feng)富、互(hu)聯電(dian)(dian)網靈活(huo)(huo)優化運行能力(li)日益(yi)提(ti)升,氣(qi)電(dian)(dian)在(zai)調(diao)峰方面的(de)角色(se)并非不可替代。
從經濟性角度考慮(lv),2025年后,中國(guo)將不必新建煤(mei)電項目。
在9月4日舉行的(de)2019中(zhong)國國際清(qing)潔能源博覽會上,中(zhong)國工(gong)程院院士(shi)杜(du)祥琬(wan)呼(hu)吁,抑(yi)制不合理的(de)煤(mei)電(dian)建設需求,警惕(ti)煤(mei)電(dian)產(chan)能過(guo)剩(sheng)。
他指出(chu),現今(jin)煤(mei)電(dian)年平均運(yun)行小時數只有(you)4300小時,若煤(mei)電(dian)裝機規模繼續(xu)擴張,會造成(cheng)新的(de)產能過剩(sheng)。
可(ke)再生能源的(de)清潔能源替代(dai)作(zuo)用已經日益(yi)突顯。國(guo)家能源局數據顯示,截至2018年底,中國(guo)可(ke)再生能源發(fa)(fa)電(dian)(dian)裝機(ji)(ji)達到(dao)7.28億千(qian)瓦,同(tong)比增長(chang)12%,約(yue)占全(quan)部電(dian)(dian)力裝機(ji)(ji)的(de)38.3%,同(tong)比上升(sheng)1.7個百分(fen)點;可(ke)再生能源發(fa)(fa)電(dian)(dian)量達1.87萬(wan)億千(qian)瓦時,占全(quan)部發(fa)(fa)電(dian)(dian)量比重為26.7%,同(tong)比上升(sheng)0.2個百分(fen)點。
作為全(quan)球(qiu)最大的可再生能源(yuan)裝機國,中國的可再生能源(yuan)上網電量在電網總量的比例(li)仍(reng)然相對較小。
這主(zhu)要由于中(zhong)國仍(reng)在運行(xing)大(da)量的(de)燃煤電廠和其(qi)他發電機組。
相比較而言,中(zhong)國更注重集(ji)中(zhong)化(hua)和規(gui)模化(hua)能(neng)源(yuan)基(ji)地建設,通過高壓輸電線路將(jiang)電傳輸到用(yong)能(neng)中(zhong)心,而不是(shi)分布式部署(shu)。這也(ye)是(shi)其可再生能(neng)源(yuan)上網電量占比不高的原因(yin)之一。
中國應更注重分布(bu)式電網(wang)、社區層面資源(yuan)建設,讓電網(wang)發展專注于(yu)服務(wu)本地,提供更具韌(ren)性(xing)的能源(yuan)服務(wu)。