可再生能源在碳中和目标下的影响

广西电网有限责任公司柳州供电局 李国斌

可再生能源在当前电力形势下，为实现“双碳”目标，可以作为替代传统化石能源一种能源。我国虽然煤炭储丰富，但存在分布不均、煤质较差的特点；油气资源存在不足，需要依靠进口来满足；可再生能源的储量丰富，且具有先进的技术水平，随着社会的发展，我国逐渐形成了以煤炭为主，石油、天然气、可再生能源等综合发展的能源生产、供应体系。相对传统的化石能源，可再生能源不仅在发电/热过程几乎不产生或产生少量碳排放，同时在自然界中还可循环再生，可谓是取之不尽用之不竭的“绿色动力”。在碳达峰、碳中和的背景下，利用可再生能源替代传统化石燃料进行发电/热是改善能源结构、寻求能源安全的重要路径。

可再生能源及产业发展现状

可再生能源替代化石能源在能源系统转型中发挥着重要作用。碳峰值和碳中和的目标意味着中国的能源清洁需要在未来长期加速，以风、光为载体的新能源发电发展快速。可再生能源的发展目标是到2030年风能和太阳能总装机容量将达到12亿千瓦以上，2020年12月国家能源局计划“在2021年在中国增加1.2亿千瓦的风力发电和太阳能发电”。为实现“30·60”双碳目标，必须确保每年新增5000万千瓦以上新能源发电，“双碳”背景下的电力需求参量如表1所示。

表1 “双碳”背景下的电力需求参量

在碳峰值和中和的目标下，电力企业积极开发可再生能源，努力成为“碳中和”的领导者。2020年签署了数个风能、光能和储能项目价值数千亿元，例如：2020年底国家电力投资公司的总装机容量为亿千瓦，其中清洁能源占比达到56.09%，风电、光伏发电装机容量达到6049万千瓦；2020年中国华能集团新能源发电项目新增1000多万千瓦，超过以往四年的总增长量；石化公司也非常重视可再生能源，将可再生能源作为技术和经济竞争的新领域。

一、风电产业的发展

目前中国风电装机容量平稳增长，发电量持续上升，截至到2020年底我国风电累计装机达到2.8亿千瓦，连续11年稳居全球榜首。随着我国海上风电配套技术、风电智能化技术和大型风电机型技术的发展和应用初见成效，风电产业也开始基本实现国产化，产业集中度不断提高。在风力发电开发建设、设备制造、技术研发、检测认证、配套服务等方面已建立起了具有全球竞争力优势的风电产业链结构体系，在风机叶片、塔筒、齿轮箱、风力发电机变桨和偏航系统、轮毂器等零部件实现国产化，重要零部件及整机系统国产化率已经达到95%以上。

其次，陆上风电和海上风电建设投资成本也在呈现下降趋势。陆上风电初始投资降至5000～6000元/千瓦，机组价格由2010年的5000元/千瓦左右下降到2021年的2000+元/千瓦左右,2021年起实现全面平价，度电成本平均为0.3元/千瓦时左右，有望2025年降至0.25元/千瓦时左右；海上风电技术也在不断的进步其成本也在不断降低，据统计，2021年投资成本范围在13500～17500元/千瓦左右，度电成本平均为0.65元/千瓦时左右。

二、光伏产业的发展

光伏主产业链环节上规模全球领先，产业配套环节完整，制造能力较强。目前我国主产业有多晶硅、硅片、电池片、组件等，硅片正向着大尺寸发展，产能达到30万吨以上，占全球的60～70%，具备产能优势处于全球领先地位；电池片集中了全球产能，据统计2020年产能达到173.7GW,全球占比93.7%，其中为PERC、IBC、HJT 等N 型电池为主流发展方向；我国对组件进行了结构优化和效率提升，同时也是最大的产源地，产能98.6GW 占全球的70%。2011～2020年过内组件及系统价格统计表如图1所示。

图1 2011～2020年过内组件及系统价格统计图

三、生物质产业的发展

我国生物质发电产业的各领域技术进步显著。农林生物质发电领域以直燃技术应用最为广泛，其中国产化炉排技术已经较为生熟，国外引进技术以高温高压为主；垃圾焚烧发电领域大型炉排技术国产化方面也取得一定的突破，其中生活垃圾焚烧发电汽轮机技术、生物质气化发电技术、沼气发电技术实现了产业化。据统计：2020年我国生物质发电新增装机容量3.25GW，其中农林生物质发电、生活垃圾焚烧发电、沼气发电分别为1.21GW、1.99GW、55MW，生物质能累计发电装机容量达到了23.69GW。

可再生能源发展的机制改革

新能源电力价格调整。从2006年可再生能源法实施以来，以电价补贴为引导、调整的市场规模布局的风、光等发电方式的项目建设、管理方式和政策正在发生转变。“十四五”开始，电力系统预期在体制机制和软硬件设施方面作出相应的适应和改变，从而支撑国家双碳和非化石能源目标的实现。电力体制改革。2015年我国启动了新一轮电力体制改革，在电价改革、电力交易机制改革、发用电计划改革、售电侧改革、确保可再生能源发电依照规划保障性收购、开放电网公平接入等方面重点展开。

目前基于碳中和目标下可再生能源发展面临问题主要体现在四个方面：可再生能源消纳问题长期存在。需要解决其生产端和消费端的经济性、机制性和技术性障碍；安全和发展问题。高比例可再生能源发展对保障电力安全提出更高的要求，煤电支撑作用；经济性问题。发电平价、低价转向系统成本优先，各种电源优先调度；新技术将助力可再生能源摆脱桎梏。储能、氢能等新技术的发展将有效弥补可再生能源波动性问题。

可再生能源的发展是顺应当前新型电力系统构建的重要组成部分，也是当前能源体系发展的重要路径。新能源项目与传统高能耗能源项目的整合需要在一个高效的市场中运转，同时也将助力推动能源结构体系的转变、产业升级和向高质量发展。提高天然气产量，扩大天然气、以风、光为载体的新能源应用范围，是优化产能结构，从传统已化石能源为主向清洁能源为主的能源结构转变。加快能源结构系统的优化，立足确保能源供给问题，并以清洁、低碳作为导向，合理发展非石化能源，构建以煤、油、气、新能源、可再生能源为一体的多元化能源供应体系，有序实现“双碳”目标。