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建党100周年我国能源发展成就——非化石能源篇
发表时间:2021-07-12     阅读次数:     字体:【

来源:能源研究俱乐部

风雨百年路,奋斗铸辉煌。百年来,中国共产党矢志践行初心使命,筚路蓝缕奠基立业。百年来,我国能源行业沧桑巨变,走出一条波澜壮阔的奋进之路、崛起之路,实现了从落后、追赶到超越的跨越式发展,为经济社会发展提供了坚实的能源保障。为系统展示中国共产党成立100周年以来我国能源行业的光辉历程,英超联赛下注特组织策划建党100周年我国能源发展成就专题,以能源、煤炭、油气、电力、非化石能源、国际合作六大视角全面总结建党百年能源发展成就,致敬党的百年华诞,共同期许能源行业奋进新时代,启航新征程!本公众号将陆续推出精华内容,敬请关注。

从无到有迅速壮大 逐渐凸显核心竞争力

——建党百年?我国非化石能源发展成就综述

开发利用非化石能源是推进能源绿色低碳转型的主要途径。我国把非化石能源放在能源发展优先位置,大力推进低碳能源替代高碳能源、可再生能源替代化石能源。2020年,全国全口径非化石能源发电量2.58万亿千瓦时,占全国全口径发电量的比重为33.9%;截至2020年底,全国全口径非化石能源发电装机容量合计9.8亿千瓦,占总发电装机容量的44.8%。在“四个革命、一个合作”能源安全新战略的指引下,我国要构建清洁低碳安全高效的能源体系,非化石能源的发展、壮大、替代将起到至关重要的作用。

一、非化石能源规模取得飞跃式发展

建党百年来,我国非化石能源从无到有、从小到大、从大到强,取得了飞跃式发展。截至2020年底,我国水电、风电、光伏、生物质发电装机分别连续16年、11年、6年、3年稳居全球首位。

水电仍是非化石能源“带头大哥”。1949年新中国成立时,全国的水电装机和年发电量仅为36万千瓦和18亿千瓦时。而到2020年,我国水电装机容量达到3.7亿千瓦,占非化石能源发电装机的37.6%;水电发电量为1.36万亿千瓦时,占非化石能源发电量的52.5%。仅次于火电,水电稳居我国第二大电源的位置。水电是绿色、清洁的可再生能源,具有经济开发价值,开发技术成熟。此外水电调度运行灵活,在未来高比例可再生能源体系中具有特殊作用,可为大量的风、光等可再生能源入网提供保障。因此水电兼有电量效益和容量效益、储能作用、水资源综合利用等功能,在促进经济社会发展、移民脱贫致富、优化能源结构、保证电网安全、节能减排及环境保护等方面发挥重要作用。

风光是非化石能源新增主力,也是未来构建新型电力系统的主力。从1984年我国第一座离网光伏电站在甘肃省兰州市榆中县园子岔乡诞生,到1986年我国第一座陆上风电场山东荣成马兰风电场并网发电,再到2005年8月我国第一座大型并网光伏电站在西藏羊八井正式投产发电,我国的风电、太阳能发电发展逐步拉开大幕。经过试验研究、示范建设,以及随后的商业开发、规模化发展,截至2020年底,我国风电装机2.8亿千瓦,占非化石能源装机量的28.6%,当年发电量4665亿千瓦时;太阳能发电装机2.5亿千瓦,占非化石能源装机量的25.7%,当年发电量2611亿千瓦时。随着技术的发展,风电和光伏发电将迎来平价时代,经济效益凸显,再加上国家对可再生能源清洁能源政策上的支持和鼓励,风光将成为未来发电的主力。

核电、生物质发电等多种非化石能源多元推进。我国自主设计建造的第一座核电站秦山核电站于1985年开工,1991年成功并网发电,结束了中国大陆无核电的历史。从起步、引进、改进,到自主研发,我国核电取了举世瞩目的成就。截至2020年底,我国在运核电机组共49台,在建机组全球第一,全国核电装机容量4989万千瓦,占非化石能源装机量的5.1%,当年发电量3662亿千瓦时,占非化石能源发电量的14.2%。我国生物质资源丰富,理论资源总量每年约4.6亿吨标准煤。截至2020年底,我国生物质发电装机达到2952万千瓦,当年发电量1326亿千瓦时。地热和海洋能等领域的发展也在不断推进。浅层地热利用技术日趋完善,中深层地热利用不断发展,干热岩地热利用技术也进入实验阶段。海洋能领域的潮汐能、洋流能以及波浪能等利用技术也有不同程度的进展。特别是在舟山建成的我国第一座洋流能电站,填补了我国洋流能发电的空白。近两年,氢能的发展也提上了国家日程,氢能产业相关政策法规标准不断完善。当前我国氢气产能约每年4100万吨,产量约3342万吨,是世界第一产氢国。

二、政策持续发力推动非化石能源发展

根据非化石能源发展面临的实际情况,我国不断健全完善相关政策体系。颁布实施《可再生能源法》,出台了固定电价制度、可再生能源电价附加制度、全额保障性收购制度、税费优惠制度等系列支持政策,通过法律保障、规划引导、财政支持等措施,有力推动非化石能源实现快速发展、规模化发展。

市场化改革加快了水电开发步伐并提高了建设质量。新中国成立后的水电,面临家底薄、生产资料奇缺、国际经济封锁等重重困难,艰难创业。改革开放后,在经济体制、电力体制改革的大背景下,市场化的改革为水电发展注入了活力,突破了制约水电发展的资金不足瓶颈,市场竞争机制与国际化的水电管理体制对项目建设质量进行了规范化的把控,一改以往水电建设工期、质量、造价难以把控的弊端。鲁布革水电站引入世界银行贷款并实行国际招标,该电站先进高效的建设实践对当时我国工程建设在管理体制、劳动生产率和报酬分配等方面产生了重大影响,揭开了水电建设体制向市场化改革的序幕。2002年国家进行电力体制改革,实行厂网分开,进一步加快了电力市场化进程,水电建设形成以多元化投资主体主导的流域统筹开发格局。此外,国家实施西部大开发战略和西电东送,为西部水电开发带来了新的机遇,加快了我国西部水电开发进程。

《可再生能源法》推动我国可再生能源发展进入新阶段。《可再生能源法》的实施使可再生能源市场规模迅速扩大。2006年水电年装机容量首次突破1000万千瓦。2006年底风电机组吊装完成装机容量133.2万千瓦,比过去20年的总和还多。风电进入大规模开发的黄金期,当时风电制造企业达到80多家。2010年风电装机突破4000万千瓦,超越美国成为世界第一。2006年光伏发电生产能力达到创纪录的36万千瓦,比上年增长21万千瓦。《可再生能源法》实施后,可再生能源投资投入明显增加,各类投资主体纷纷增加了对可再生能源产业的投资。《可再生能源法》的实施也使我国可再生能源制造业快速起步,装备制造业,特别是风电和太阳能制造业发展迅速。

《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》及后续配套政策促进国内光伏发电市场快速扩大。在全球光伏市场需求增速减缓、产品出口阻力增大的国际形势下,我国光伏产业面临产能严重过剩、市场无序竞争、产品市场过度依赖外需、国内应用市场开发不足等行业困境。为此,国务院2013年出台了《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》(国发〔2013〕24号),推出了一揽子促进我国光伏产业发展的措施。该文件及配套政策促使我国光伏发电市场呈现出爆发式增长。2012年我国光伏装机650万千瓦,到2015年装机突破4000万千瓦,超越德国成为世界第一。集中光伏电站、分布式光伏以及各类“光伏+”都实现了规模应用。

固定电价和财政补贴等经济激励政策激发了新能源投资积极性。2009年,国家发展改革委按照风能资源状况和工程建设条件,把全国分为四类资源区,并核定了对应的标杆上网电价。之后又对标杆上网电价进行了多次降价调整。2011年,国家发展改革委制定了全国统一的太阳能光伏发电标杆上网电价。2014年,国家发展改革委公布了海上风电的标杆电价。2016年,国家发展改革委核定太阳能热发电标杆上网电价。除国家补贴外,地方政府也根据各地实际出台了地方补贴政策。固定电价和财政补贴等经济激励政策,使项目投资方有了明确的预期,并鼓励项目方降低成本,极大地激发了新能源投资的积极性。2021年6月,国家发展改革委明确2021年新能源上网电价政策,集中式光伏、陆上风电全面进入平价时代。

规范有序发展非化石能源发展,建立清洁能源消纳长效机制。随着非化石能源的大规模发展,其消纳出现了困难,部分地区出现了严重的弃水、弃风、弃光问题,且有加剧趋势。2017年,《解决弃水弃风弃光问题实施方案》出台,提出了综合性的解决方案,提高可再生能源利用水平,解决“三弃”问题。《方案》提出,到2020年在全国范围内有效解决弃水弃风弃光的“三弃”问题。2019年《关于建立健全可再生能源电力消纳保障机制的通知》发布。此外,建立以规划为依据的可再生能源电力建设管理机制进一步得到明确。2017年,《关于可再生能源发展“十三五”规划实施的指导意见》出台,风电按照投资预警进行管理,集中式光伏发电结合全国和各省(区、市)太阳能“十三五”发展规划目标确定各地区年度新增建设规模,鼓励分布式可再生能源电力发展。通过多项政策的实施,2020年,我国可再生能源利用率达到了较高水平:全国主要流域弃水电量约301亿千瓦时,水能利用率约96.61%;全国弃风电量约166亿千瓦时,平均利用率97%;全国弃光电量52.6亿千瓦时,平均利用率98%。

应对气候变化为非化石能源发展带来新契机。为了应对气候变化,我国提出二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和;到2030年,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。我国还提出构建以新能源为主体的新型电力系统。这为非化石能源发展提供了新的契机,我国将进一步加快风能、太阳能、生物质能等非化石能源开发利用。

三、非化石能源助力能源清洁低碳转型

非化石能源的快速发展为我国能源结构调整作出重要贡献,成为引领能源清洁低碳转型的主导力量,未来我国要构建以新能源为主体的新型电力系统。

非化石能源已连续多年成为我国发电装机的增量主体,为优化我国的能源结构作出了重要贡献。从2013年到2020年,除2015年外,非化石能源新增装机每年都超过了火电,2020年占比更是超过了70%,并网风电、太阳能发电新增装机合计11987万千瓦,超过上年新增装机总规模,占2020年新增发电装机总量的62.8%。

我国的能源消费结构也在向清洁低碳加快转变。2020年,我国非化石能源占一次能源消费比重达到15.9%,较2012年提高6.2个百分点,煤炭消费占比降至56.8%,较2012年下降11.7个百分点,能源消费结构向清洁低碳加快转变。2020年我国碳排放强度比2015年下降了18.8%,超额完成了“十三五”约束性目标,以及我国向国际社会承诺的2020年目标。

要实现“3060”目标,非化石能源需进一步加快发展。要实现我国承诺的非化石能源消费占比目标任务非常艰巨。“十三五”时期,我国非化石能源消费比重从12.1%提高到15.9%,平均每年提高了0.76个百分点。而到2030年非化石能源消费比重达到25%左右,意味着今后10年平均每年要提高0.9个百分点,相当于平均每年要增加非化石能源大约7000万吨标准煤。根据有关研究机构初步测算,到2060年,我国非化石能源消费占比将由目前的16%左右提升到80%以上,非化石能源发电量占比将由目前的34%左右提高到90%以上。要实现能源领域深度脱碳和本质安全,非化石能源发展任重道远。

“英超联赛下注”以及以后更长的时间内,我国将采取更多的措施,大力发展非化石能源。《第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确提出,推进能源革命,建设清洁低碳、安全高效的能源体系,提高能源供给保障能力。加快发展非化石能源,坚持集中式和分布式并举,大力提升风电、光伏发电规模,加快发展东中部分布式能源,有序发展海上风电,加快西南水电基地建设,安全稳妥推动沿海核电建设,建设一批多能互补的清洁能源基地,非化石能源占能源消费总量比重提高到20%左右。

四、技术进步提升非化石能源经济性和核心竞争力

在非化石能源技术方面,我国实现了从跟随模仿到并行引领的巨大转变,走上了动力转换、创新发展的新道路。我国已经掌握了水能、风能、太阳能等能源系统关键技术。大型水电机组成套设计制造能力世界领先,低风速风电技术位居世界前列,光伏发电技术快速迭代,多次刷新电池转换效率世界纪录。生物质能、地热能、海洋能等技术也取得长足进步。

我国水电在规划、设计、施工、设备制造等方面,均处于世界领先地位,多项新、老坝型世界纪录被中国打破,80万、100万千瓦水轮机组制造技术中国独有。2003年,三峡工程首台机组并网发电,至此我国不仅刷新了水电站装机容量的世界纪录,也标志着我国水电建设水平开始走到了世界最前列。

我国风电已形成较完整的大容量风电机组设计、制造体系,大型风电机组研发应用取得较大突破,风电机组设备制造基本上实现了系列化、标准化,机型涵盖双馈、直驱和混合式。我国低风速风电技术位居世界前列。我国创造性地发明大型低速高效永磁风力发电机关键技术;研究出一整套完整、先进的海上风电施工工艺;成功研制10兆瓦海上风力发电机,实现了我国大兆瓦级风力发电机自主品牌的历史性突破。2020年,国内首台10兆瓦海上风电机组成功并网发电。

我国光伏电池技术创新能力大幅提升,转换效率不断提高,支架跟踪形式等规模化光伏开发利用技术取得重要进展。近几年,随着“光伏+”项目及“领跑者”基地项目建成,光伏发电与扶贫、农业、渔业、沉陷区治理、建筑一体化等非能源领域的综合利用结合越发紧密,有效提高了土地利用效率,并对当地民生起到了显著提升作用。

风电、光伏发电全产业链技术快速迭代,成本大幅下降,为风电光伏平价上网提供了坚实的技术支撑,随着电力行业市场化进程的推进,风电光伏的核心竞争力将不断显现,为化石能源的替代提供源动力。近10年来陆上风电和光伏发电项目单位千瓦平均造价分别下降30%和75%左右,产业竞争力持续提升,风电、光伏将成为化石能源替代的主力。

核电技术方面,我国已掌握百万千万级压水堆核电站设计和建造技术。自主研发三代核电技术装备达到世界先进水平。具有自主知识产权的首个“华龙一号”示范工程——福清5号核电机组成功商运。该机组凝聚了中国核电建设者的智慧和心血,实现了先进性和成熟性的统一、安全性和经济性的平衡、能动与非能动的结合,具备国际竞争优势。“国和一号”(CAP1400)示范工程和高温气冷堆示范工程建设稳步推进,快堆、小型堆等多项前沿技术研究取得突破。

五、非化石能源发展抢占国际竞争制高点

全球能源清洁低碳转型是大势所趋,非化石能源替代是不可逆的过程。顺应国际发展大势,才能在国际竞争中处于有利地位。我国致力于共同构建绿色低碳的全球能源治理格局,积极向外传播绿色低碳发展理念,彰显引领全球能源转型的中国智慧和大国担当。

经过多年的海外经营和发展,我国水电企业已经成功占领了水电项目国际工程承包、国际投资和国际贸易三大业务制高点,具备了先进的水电开发和运营管理能力,金融服务及资本运作能力,以及包括设计、施工、重大装备制造在内的完整产业链整合能力。我国的水电业务遍及全球多个国家和地区,中国企业承担了海外70%的水电建设任务,国际项目签约额名列我国“走出去”的行业前茅,累计带动数万亿美元国产装备和材料出口。

我国是光伏产品的生产和出口大国,为全球市场供应了58%的多晶硅、93%的硅片、75%的电池片、73%的组件。光伏产业占据全球主导地位,光伏组件全球排名前十的企业中我国占据7家。我国也是全球最大的风电装备制造国,风电机组出口至30多个国家和地区。风电和光伏对国际市场的开拓,一方面拉动了我国高端装备制造的出口,另一方面也成为我国从“传统制造大国”转型升级的重要支撑。而“走出去”的不仅仅是产品,一些新能源企业在海外多国建厂。近年来,国家不断完善作为市场准入条件的风电机组认证机制,提高认证水平,我国认证企业不断努力先于设备企业走出国门,通过形成互认关系和提高国际采信能力,为设备企业参与国际市场保驾护航。

核电已经成为我国参与国际合作的亮丽名片。“华龙一号”海外首堆工程——巴基斯坦卡拉奇2号机组正式投入商业运行,标志着我国自主三代核电“走出去”的首台机组顺利建成,年发电量可达约90亿千瓦时。在全球能源转型的大背景下,面对快速增长的世界核电市场,技术领先、安全可靠并且具有成本优势的中国企业有能力为深化国际核电合作、推动世界绿色发展作出更大贡献。

 
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