中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：12億千瓦風(fēng)光裝機(jī)承諾實(shí)現(xiàn)后，根據(jù)“三倍可再生能源”目標(biāo)的指引，未來(lái)六年我國(guó)還需要新增11.4億千瓦的風(fēng)電光伏裝機(jī)，而風(fēng)電、光伏裝機(jī)比例跨越式提高之后，新能源消納正在面臨新的挑戰(zhàn)。
2020年，我國(guó)提出“力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”的發(fā)展目標(biāo)。同年12月，國(guó)家主席習(xí)近平在全球氣候雄心峰會(huì)上宣布，到2030年，中國(guó)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上。
在12億千瓦目標(biāo)的引領(lǐng)下，風(fēng)電和太陽(yáng)能行業(yè)在過(guò)去幾年里取得了飛速發(fā)展，跨越了一個(gè)又一個(gè)里程碑。
2020年以來(lái)，我國(guó)風(fēng)電光伏連續(xù)3年新增裝機(jī)超過(guò)1億千瓦，其中2023年新增2.9億千瓦，約占全球風(fēng)電光伏新增裝機(jī)的63%。2023年可再生能源發(fā)電裝機(jī)占比突破50%，歷史性超過(guò)化石能源發(fā)電裝機(jī)容量。
近日，風(fēng)電光伏的發(fā)展又迎來(lái)了一個(gè)新的歷史性突破。8月23日，國(guó)家能源局發(fā)布1-7月份全國(guó)電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示，截至7月底，全國(guó)累計(jì)發(fā)電裝機(jī)容量約31.0億千瓦；其中，太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量約7.4億千瓦，風(fēng)電裝機(jī)容量約4.7億千瓦。
也就是說(shuō)，風(fēng)電和光伏的總裝機(jī)容量已達(dá)到12.1億千瓦，我國(guó)在不到四年的時(shí)間，提前六年完成了12億千瓦風(fēng)光裝機(jī)目標(biāo)的承諾。要知道2020年年底，我國(guó)風(fēng)電光伏裝機(jī)規(guī)模還僅有5.34億千瓦，僅僅用了大約三年半時(shí)間，中國(guó)就完成了承諾的十年裝機(jī)增長(zhǎng)目標(biāo)。
圖說(shuō)：2020年-2024年7月中國(guó)風(fēng)電、太陽(yáng)能裝機(jī)增長(zhǎng)圖
來(lái)源：國(guó)家能源局、財(cái)經(jīng)雜志
在中國(guó)作出雙碳承諾之后，在多重因素激勵(lì)下，風(fēng)電、光伏裝機(jī)容量超預(yù)期增長(zhǎng)。2021年新能源裝機(jī)容量同比增長(zhǎng)37.6%，2022年這一數(shù)字增長(zhǎng)到39.4%，而2023年則攀升到了76.2%，裝機(jī)增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)超其他電源類型。
2020年底至今，中國(guó)新增了約6.8億千瓦的風(fēng)電、太陽(yáng)能裝機(jī)。其中，太陽(yáng)能裝機(jī)新增4.9億千瓦，增長(zhǎng)將近兩倍。風(fēng)電裝機(jī)則從2020年底的2.8億千瓦增長(zhǎng)至2024年7月的4.7億千瓦，增長(zhǎng)約1.9億千瓦。
12億千瓦的風(fēng)電、太陽(yáng)能裝機(jī)目標(biāo)已經(jīng)提前完成，接下來(lái)風(fēng)電光伏將如何發(fā)展，走向何方？實(shí)際上中國(guó)政府也早就有了規(guī)劃。
雖然中國(guó)未在COP28上簽署全球三倍可再生能源的倡議，但是它在中美發(fā)表的《陽(yáng)光之鄉(xiāng)聲明》中明確表示支持這一倡議。《陽(yáng)光之鄉(xiāng)聲明》明確指出：在21世紀(jì)20年代這關(guān)鍵十年，兩國(guó)支持二十國(guó)集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)人宣言所述努力爭(zhēng)取到2030年全球可再生能源裝機(jī)增至三倍，并計(jì)劃從現(xiàn)在到2030年在2020年水平上充分加快兩國(guó)可再生能源部署。
圖說(shuō)：美國(guó)首席氣候談判代表克里與中國(guó)氣候變化事務(wù)特使解振華在COP28期間溝通
來(lái)源：路透社
事實(shí)上，這個(gè)聲明的目標(biāo)就是2030年全球可再生能源裝機(jī)目標(biāo)在2020年數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上增加2倍，到2030年，全球可再生能源裝機(jī)容量至少達(dá)到1.1萬(wàn)吉瓦。
截至2020年底，中國(guó)可再生能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到9.34億千瓦（934吉瓦）。?其中包含了水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電和生物質(zhì)發(fā)電等多個(gè)方面的裝機(jī)容量。根據(jù)“三倍可再生能源”的目標(biāo)，到2030年，中國(guó)可再生能源裝機(jī)規(guī)模至少達(dá)到28.02億千瓦。
結(jié)合本次國(guó)家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)來(lái)看，這也就意味著，在未來(lái)六年的時(shí)間，剔除2030年水電規(guī)劃的4.5億千瓦和目前風(fēng)光已有的12億千瓦裝機(jī)，還需要?新增11.4億千瓦的風(fēng)電光伏裝機(jī)，即平均每年新增約2億千瓦風(fēng)電和太陽(yáng)能裝機(jī)。這一數(shù)字恰好與國(guó)家能源局設(shè)定的2024年全國(guó)風(fēng)電光伏新增裝機(jī)水平相當(dāng)。
這也就是說(shuō)，如果中國(guó)從現(xiàn)在起每年新增2億千瓦風(fēng)光裝機(jī)，即使十年間不新增任何水電裝機(jī)容量（目前中國(guó)水電總裝機(jī)規(guī)模為4.285億千瓦），到2030年，它也完全可以將自身的可再生能源裝機(jī)容量增加到三倍。這無(wú)疑將給中國(guó)的可再生能源產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了新的希望。
國(guó)際可再生能源署倡議將三倍增計(jì)劃的基準(zhǔn)年設(shè)為2022年。若按此計(jì)算，中國(guó)從現(xiàn)在起每年新增的可再生能源裝機(jī)容量只要略高于2023年官方宣布的年度增長(zhǎng)速度，這個(gè)目標(biāo)也可以實(shí)現(xiàn)。
圖說(shuō)：中國(guó)2030年可再生能源三倍裝機(jī)目標(biāo)預(yù)測(cè)
來(lái)源：國(guó)家能源局，Global Energy Monitor
據(jù)全球能源監(jiān)測(cè) (Global Energy Monitor)最新數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)在建大型公用事業(yè)規(guī)模的太陽(yáng)能和風(fēng)電項(xiàng)目合計(jì)裝機(jī)容量為339吉瓦（其中太陽(yáng)能占180吉瓦，風(fēng)電占159吉瓦），這是全球所有其他國(guó)家該數(shù)值總和的兩倍，足以滿足整個(gè)韓國(guó)目前的用電需求。
這意味著中國(guó)三分之一的擬建太陽(yáng)能和風(fēng)電項(xiàng)目裝機(jī)容量已進(jìn)入施工階段，這大大超過(guò)了全球7%的平均水平。龐大的在建可再生能源裝機(jī)規(guī)模給業(yè)界帶來(lái)了中國(guó)將提前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的樂(lè)觀預(yù)期。
能源與清潔空氣研究中心（Centre for Research on Energy and Clean Air）首席分析師柳力（Lauri Myllyvirta）在2024年5月的一項(xiàng)研究中提出，中國(guó)的整體碳排放量可能已經(jīng)在2023年實(shí)現(xiàn)了達(dá)峰。他指出2024年3月中國(guó)的風(fēng)電與太陽(yáng)能發(fā)電量已經(jīng)可以滿足其90%的新增電力需求，同時(shí)房產(chǎn)建筑業(yè)的衰退也將進(jìn)一步降低二氧化碳的排放。
能源與清潔空氣研究中心在其最新報(bào)告中也進(jìn)一步指出，中國(guó)2024年第二季度排放量同比下降1%，這是自新冠疫情爆發(fā)以來(lái)的首次季度下降，佐證了中國(guó)可能已在2023年碳達(dá)峰。
圖說(shuō)：2024年3月中國(guó)的風(fēng)電與太陽(yáng)能發(fā)電量已經(jīng)可以滿足其90%的新增電力需求
來(lái)源：Carbon Brief
不過(guò)風(fēng)電、光伏裝機(jī)比例跨越式提高之后，新能源消納正在面臨新的挑戰(zhàn)，尤其在裝機(jī)比例較高、主要外送為主的西北省份，保障95%的消納紅線越來(lái)越困難。而未來(lái)年均新增2億千瓦的風(fēng)電、光伏裝機(jī)將對(duì)系統(tǒng)消納和安全可靠運(yùn)行提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
2023年全國(guó)多地在分布式光伏接入電網(wǎng)承載力評(píng)估中已被劃為紅區(qū)，光伏消納空間接近枯竭，新能源裝機(jī)規(guī)模的持續(xù)增長(zhǎng)，對(duì)電力系統(tǒng)的沖擊將更加明顯，系統(tǒng)調(diào)節(jié)難度持續(xù)提高。圍繞煤電設(shè)計(jì)的電網(wǎng)如何消納規(guī)?？涨暗目稍偕茉窗l(fā)電量，并將新增電量安全經(jīng)濟(jì)地傳輸?shù)接行枰牡貐^(qū)，成為了中國(guó)電力行業(yè)無(wú)法避開(kāi)的難題。
目前，大規(guī)模配建儲(chǔ)能難以達(dá)到保障系統(tǒng)可靠性要求的水平。在新型儲(chǔ)能中占比最高的電化學(xué)儲(chǔ)能由于其充放電限制，無(wú)法為系統(tǒng)提供長(zhǎng)期有效的可靠性，實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中更多發(fā)揮的是平抑系統(tǒng)短時(shí)波動(dòng)的作用。
截至2023年底，全國(guó)已投運(yùn)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)3139萬(wàn)千瓦/6688萬(wàn)千瓦時(shí)，平均儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)僅為2.1小時(shí)。2024上半年，國(guó)內(nèi)新增新型儲(chǔ)能投運(yùn)裝機(jī)規(guī)模13.67吉瓦/33.41吉瓦時(shí)，同比均增長(zhǎng)71%，但項(xiàng)目時(shí)長(zhǎng)仍以2-4小時(shí)的短時(shí)儲(chǔ)能為主，占比達(dá)到78%。
由于儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)較短，雖然新型儲(chǔ)能裝機(jī)快速攀升，但利用率卻處于非常低的水平。而當(dāng)煤電等可靠性調(diào)節(jié)電源的體量無(wú)法滿足高峰負(fù)荷需求時(shí)，隨著光伏、風(fēng)電裝機(jī)占比持續(xù)提升，其發(fā)電實(shí)時(shí)出力與終端電力需求的平衡問(wèn)題將愈發(fā)嚴(yán)重。
電力傳輸則是另一大挑戰(zhàn)，將擁有大型風(fēng)光基地的北部與西北省區(qū)的可再生能源發(fā)電量輸送到位于中部與東南部的用電大省，正嚴(yán)重依賴特高壓輸電線。目前，中國(guó)正在建造或準(zhǔn)備開(kāi)建的特高壓傳輸線路共有十條，但它們遠(yuǎn)不能滿足日益增長(zhǎng)的可再生能源發(fā)電量，成為了新的制約。
與此同時(shí)，在風(fēng)光的持續(xù)高滲透率下，整個(gè)電力系統(tǒng)或?qū)⑦M(jìn)入“電量過(guò)剩，電力短缺”的狀態(tài)。如何利用持續(xù)增多的過(guò)剩電量將是產(chǎn)業(yè)進(jìn)化的方向，未來(lái)將其轉(zhuǎn)化為綠氫并進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為綠色液體燃料可能是提高新能源消納率的有效方向。
據(jù)香橙會(huì)氫能數(shù)據(jù)庫(kù) H2 Plus Data統(tǒng)計(jì)，截至2024年8月，我國(guó)涉綠氫項(xiàng)目數(shù)量已經(jīng)超過(guò)500個(gè)，不同推進(jìn)階段綠氫產(chǎn)能累計(jì)已經(jīng)超過(guò)1020萬(wàn)噸（數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)涵蓋了部分項(xiàng)目的遠(yuǎn)期產(chǎn)能）。
進(jìn)一步來(lái)看，化工、交通、儲(chǔ)能是現(xiàn)階段綠氫進(jìn)一步消納規(guī)劃的主要路徑。其中，綠醇領(lǐng)銜綠氫消納，規(guī)劃綠醇消納綠氫產(chǎn)能約為489.3萬(wàn)噸，在化工應(yīng)用中的消納占比約為49.14%。規(guī)劃綠氨消納綠氫產(chǎn)能約為310.9萬(wàn)噸，消納占比約為31.22%。規(guī)劃綠色航煤消納綠氫產(chǎn)能約為90.8萬(wàn)噸，消納占比約為9.12%。
圖說(shuō)：國(guó)內(nèi)綠氫項(xiàng)目消納路徑對(duì)應(yīng)產(chǎn)能占比分布(%/萬(wàn)噸)
來(lái)源：香橙會(huì)氫能數(shù)據(jù)庫(kù) H2 Data Plus
提前五年半完成12億千瓦風(fēng)光裝機(jī)目標(biāo)后，如何兼顧新能源的清潔低碳效益、推進(jìn)電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型，同時(shí)兼顧電力系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，正在成為中國(guó)電力行業(yè)面臨的新難題。將龐大的可再生能源裝機(jī)轉(zhuǎn)化為發(fā)電量，以此替代化石能源，還需要進(jìn)一步努力。
