中国可再生能源发展增量几何

文 | 周建平

作者系中国电力建设股份有限公司总工程师

能源是经济社会发展重要的物质基础，越来越不可或缺。2000年，世界一次能源消费总量约150亿吨标准煤，2010年达到185亿吨，2020年将突破225亿吨，预计2050年还将超过300亿吨。这说明，随着全球人口、经济增长，电气化水平的提高，能源消费总量还将持续增长。

然而，当今以化石能源为主的能源消费，已经造成全球气候变化和生态环境恶化，经济社会发展日益受到严重制约，世界能源革命也陡然而至。对中国而言，能源供应和安全事关中国现代化建设全局，能源革命更是迫在眉睫，时不我待。

解决能源发展所面临的紧迫问题，需要两个转变，一是在能源消费结构中，要更多地开发非化石能源，尤其是可再生能源；二是在能源终端消费中，要更多地使用电能，而不是直接燃烧化石能源。能源生产和消费方式上的这两条根本性转变，已逐渐为大多数人所接受，在中国也基本形成共识。借助现代信息技术和能源发展战略，未来可再生能源，特别是水电、风电和太阳能发电，必将得到快速发展。

一、盘点“十三五”

“十三五”期间，水电发展规划提出常规水电和抽水蓄能各新开工6000万千瓦，新增投产水电6000万千瓦；到2020年，水电总装机规模达到3.8亿千瓦，其中，常规水电3.4亿千瓦，抽水蓄能4000万千瓦；年发电量1.25万亿千瓦时，在非化石能源消费中的比重保持在50%以上。

在风电发展规划中，提出要统筹规划风电开发布局，实行集中开发与分散开发并举，实现低压侧并网就近消纳；2020 年风电装机规模达到 2.1 亿千瓦以上；建立市场竞价基础上固定补贴的价格机制，促进风电技术进步和成本下降。

太阳能发电规划提出扩大太阳能利用规模，不断提高太阳能在能源结构中的比重，提升太阳能技术水平，降低太阳能利用成本。建立弃光率预警考核机制，有效降低光伏电站弃光率。2020 年，太阳能发电规模达到 1.1 亿千瓦以上。

生物质能发电规划要求推动沼气发电、生物质气化发电，合理布局垃圾发电。有序发展生物质直燃发电、生物质耦合发电，因地制宜发展生物质热电联产。2020 年生物质能发电装机规模达到 1500 万千瓦，地热能利用规模达到 7000 万吨标煤以上。

“十三五”即将过去，仅剩一年时间。截至2018年年底，中国可再生能源发电装机达到7.3亿千瓦，占全部电力装机38.4%。其中，水电装机3.52亿千瓦，风电装机1.8亿千瓦，光伏发电装机1.75亿千瓦，生物质发电装机1781万千瓦，同比增长2.5%、12.4%、34%、20.7%。

可再生能源发电量1.87万亿千瓦时，占全部发电量比重的26.7%。其中，水电1.23万亿千瓦时，风电3660亿千瓦时，光伏发电1775亿千瓦时，生物质发电906亿千瓦时。可见，中国可再生能源超快速发展，清洁能源的替代效应也正日益显现。

截至2018年底，常规水电装机32227万千瓦，在建装机容量约4802万千瓦；2018年核准量252.1万千瓦，新增投产724万千瓦。抽水蓄能电站总装机规模达到2999万千瓦，在建总规模4421万千瓦。2018年全国核准建设抽水蓄能电站700万千瓦，新增投产130万千瓦。

可以预计，2020年年底，水电（3.8亿kW，含抽水蓄能）、风电（2.3亿kW）、太阳能发电（1.9亿kW）、生物质发电（2000万kW）、地热发电（7万kW），均能超过“十三五”规划的装机规模和发电量目标。可再生能源规模效益快速增长；弃水、弃风、弃光现象得以缓解；风电、太阳能光伏建设成本显著降低。

2018年全国电力价格水平（单位：元/千瓦时）

二、筹划“十四五”

目标导向、问题导向和市场导向是筹划“十四五”能源规划的三个维度。

“十四五”期间（2021年-2025年）正是中国完成第一个百年目标，奋勇向第二个百年目标迈进的关键时期。第一个百年目标是全面建成小康社会，第二个百年目标是基本建成社会主义强国。能源供给的可靠性是两个一百年目标的关键指标。

中国能源资源的禀赋条件，一是富煤、少油、缺气，二是水能资源、风能资源和太阳能资源丰富，水能资源技术可开发量世界第一。

中国政府签署“巴黎协定”，对国际社会承诺：2020年、2030年，中国非化石能源消费占一次能源消费比重分别占15%和20%，这将是一项重要的边界约束条件。中国承诺2030年实现碳排放达峰，可再生能源开发利用是实现经济社会发展和2030年二氧化碳排放达峰承诺的重要措施。

对此，中国政府制定了具体方案和行动计划，提出要坚持“节约、清洁、安全”的能源发展战略方针，加快构建清洁、高效、安全、可持续的现代能源体系。

“十四五”能源发展规划要贯彻落实国家能源发展战略和能源革命思想，关键课题涉及能源消费总量控制、能源安全保障、能源供应能力、能源消费结构、能源效率提升、清洁绿色低碳、能源弹性系数、能源科技进步等等。

预测未来很难，准确预测更难，但趋势判断却十分重要，只有顺势而为才能事半功倍。从非化石能源比重替代化石能源比重，从终端电力消费比重替代终端化石能源消费比重的发展趋势分析，一是必须控制能源消费总量，力求使碳排放尽早达峰；二是要保障能源安全，维持能源自给率；三是要提高能源效率，降低成本，实现可持续。

根据国内外机构及专家研究成果，基于2020年，中国能源消费总量不超过50亿吨标准煤进行综合分析和测算，预计2025年，能源消费总量不超过58亿吨标准煤，2030年不超过 62亿吨标准煤，能耗总量增加，但增速降低。化石能源消费比重逐年降低，非化石能源消费比重逐年增加。鉴于电能占终端能源消费比重逐年提高，因此，电力消费的增速要高于能源消费的增速。人均能源消费和电力消费逐年增长，但增速递减。

根据预测，2025年，电力需求总量为93600亿kWh，其中化石能源发电量51480亿kWh，核电发电量预测9180亿kWh，可再生能源发电量32940亿kWh。考虑资源禀赋、装机利用小时及其他各类边界约束条件，分析计算得出的2025年可再生能源电力装机容量和发电量占比情况。

2025年中国各类可再生能源电力装机容量和发电量测算

在2025年的可再生能源电力中，水电是绝对主力，33%的电力装机可贡献53%的电量。中国水电技术可开发装机容量6.8亿千瓦，年发电量超30000亿千瓦时，迄今水电开发利用率仅45%。

2025年年底，常规水电规模达 3.9 亿kW，年发电量1.75万亿kWh，水电开发利用程度58%。“十四五”期间，需新增水电装机容量约5000万kW；2030年达4.5亿kW，年发电量2.16万亿kWh。

水电开发的重点区域集中在云南、四川和西藏。要优先建设大江大河上游龙头水库电站、控制性电站和其他大型水电工程。

2025年年底，抽水蓄能投产规模达7500万kW ，核准开工规模5000万kW。“十四五”需新增抽水蓄能装机容量约5000万kW。2030年达到1.2亿kW。

抽水蓄能建设的重点区域仍然是在电力负荷的中心——华东、华中和南方电网区域；在风电、太阳能发电集中开发区也需配套建设一定规模的抽水蓄能电站，实现风电、太阳能发电等可再生能源的综合利用。

2025年年底，风电上网装机规模预计达3.7亿kW，年发电量7300亿kWh；“十四五” 期间，需新增风电装机容量约1.5亿kW。2030年 5.0亿 kW，年发电量9850亿kWh。

2025年年底，太阳能发电装机规模预计达3.5亿kW，年发电量6100亿kWh；“十四五”期间，需新增太阳能发电装机约1.4亿kW。 2030年达5.6亿kW，年发电量9860亿kWh。

风电和太阳能发电开发的策略将是因地制宜，集中开发和分散式开发相结合，风能资源集中的“三北地区”和负荷中心的华北、华东、华南区域是风电开发的重点；在西南、西北江河流域大型水库电站附近可集中开发风电和光伏电站，实现流域水风光互补，借助现有远距离输电线路，实现电力打捆外送。

生物质能发电，源于对农村、城市的固废处理——秸秆、生活垃圾、 生物沼气、家禽畜牧粪便——达到减量化、无害化、资源化的目标。

固体废弃物——脏、乱、臭、有害、有毒、危险等垃圾形象，引起视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉的不良反应；占用土地、污染水体、污染大气、滋生病菌，破坏环境和景观，亟待进行治理。固体废弃物的直接填埋和焚烧同样存在诸多不利环境影响，因而资源化利用成为新的选择。

生物质能的利用方式多种多样——制气、制肥、制油、制热、发电等等。生物质能发电利用在电力系统供应中虽然微不足道，但对于固体废弃物的资源化利用意义重大。预测2025年生物质能发电装机规模达 4000 万千瓦左右，“十四五”期间，需新增装机2000万千瓦。在国家财税和电价补贴政策刺激下，生物质发电或垃圾焚烧发电项目将成为行业投资热点。

三、几点认识和希望

1.水电开发的综合利用功能无可替代

水电在未来10年内仍然将是可再生能源发电的主力，占比超过50%。然而，当前水电开发受到生态、移民、成本等诸多因素影响，开发企业积极性不高，短绩效期考核机制，挫伤远期投资热情，因此水电开发进程大幅放缓。如此种状况持续，恐将影响“十四五”和“十五五”可再生能源发展目标。

除提供清洁能源电力外，水电开发还是一项重大公益事业，对于防范河流洪涝灾害、优化水资源配置、保障灌溉和供水、维护河流生态环境，促进地方经济社会发展等也都具有无可替代的重要作用，但是这些效益并不能体现在开发企业的电价和投资收益上，反倒成为水电投资开发的包袱。

促进水电开发的关键需要社会共识和政策指导，应鼓励开发企业与地方政府及有关利益共同体，按照共商、共建、共享原则，协同开发水能资源，实现水电开发综合利用，通过投资合理分担机制、电价形成机制、水电全额吸收消纳机制，促进水电合理有序开发建设。

在“十四五”及未来水电开发中，一是要加快战略性龙头水库工程建设，确保实现流域规划整体功能和效益；二是要因地制宜，开展 水风光互补综合能源基地建设——利用现有通道，挖掘互补潜能，实现提质增效；三是要研究既有水电站的扩机增容，挖掘水电容量服务潜能。

2.替代化石能源新能源发电举足轻重

未来在全部能源电力发电量中，水电发电量的占比基本上可维持在18%～19%，而风电、太阳能发电量之和的占比则从2020年的12%左右，上升到2025年的14%和2030年的17%。在替他化石能源发电量中，除核电外，唯有风电和太阳能发电能够担当主力角色，具有举足轻重的地位和作用。

目前而言，风电、太阳能发电机组的利用小时数偏低，受天气因素影响，出力不确定很大。在2025年的可再生能源电力发电量中，水电机组33%的装机容量，可提供53%的电量，而风电、太阳能发电机组60%的装机容量，仅能提供 40%的电量。

风电和太阳能发电进一步大规模发展的前提应该是努力摒弃政府补贴，通过采用先进技术，实施精益化管理，提升能源转换效率，降低开发成本并提升机组利用小时数。一是要增强机组、发电厂设备可靠性，提升风电、太阳能发电功率预测预报水平；二是要发挥新能源发电集群效应，挖掘其时空互补规律，平滑发电出力，增强电网友好性；三是要创新商业模式，实现新能源与其他行业的深度融合，诸如渔光互补、农光互补、牧光互补、建筑分布式光伏、局域智能电网和能源综合服务等。

3. 推动高比例可再生能源离不开政策引导

在过去40年中，中国能源电力经历了电力短缺、拉闸限电，粗放发展、雾霾天气、产能过剩、上大压小、供给侧改革、“三去一降一补”和高质量发展等等，波澜壮阔、起起伏伏。总结过去能源发展规划经验和教训，坚持国家能源发展战略方针，合理规划能源产业，协同落实各类能源电力生产，方可以促进能源电力工业可持续发展。

一是需要做好顶层设计，通过规划引领，体现国家意志。将高比例可再生能源发展作为能源革命主题，形成国家战略和社会共识。二是要推动体制机制创新，保障规划目标战略举措落地。推动电价形成机制改革，全面实施可再生能源配额制，落实各省和相关方义务，配套实施绿色电力证书或碳排放强制交易。三是要强化技术创新，采用先进技术，建设柔性电力系统。开展火电灵活性改造，水电扩容改造，抽水蓄能建设，新型储能设施，跨大区资源优化配置，能源互联网以及电力需求侧灵活响应。

四、结语

2025年，2030年，中国非化石能源占一次能源消费比重分别为18%和20%，预计非化石能源发电量占全部发电量的比重分别为40%、45%。扣除核电发电量外，可再生能源发电量的比重，分别为 33.5% 和 35.2%。

在可再生能源发电量中，2025年、2030年，水电机组发电量的比重分别为57.5%和53%，风电和太阳能发电之和的比重为35.2% 和 40.7%。“十四五”需新增水电装机容量5000万kW，需新增风电和太阳能发电装机容量近3亿kW。

中国可再生能源发展前景广阔。但各类型可再生能源的发展，要结合“源-网-荷-储” 及其能源智慧管理系统，统筹规划、有序、协调发展，避免大起大落，实现可持续。