報告|擁抱能源新格局:智慧電網是傳統電網向能源互聯網變革的代表
為了保證2030年前溫室氣體排放達到峰值的目標實現,我國需要發展高比例的可再生能源和高效率的能源系統。根據發改委能源研究所《中國2050高比例可再生能源發展情景暨途徑研究》的預測,到2050年我國能源效率將比2010年提升90%,屆時可再生能源占一次能源比例達到62%,年發電量達15.2萬億千瓦時,可再生能源發電量比例達到82%,非化石能源發電占比達到91%,煤電發電量占比下降到7%以下。
風電和光伏將發展為我國綠色電力系統的中流砥柱,預計在2020年至2040年得到迅猛發展:平均每年新增裝機容量接近1億千瓦,到2050年實現24億千瓦風電和27億太陽能發電,年發電9.66萬億千瓦時,占全部發電量的64%。技術突破、成本降低和新電改的成功將成為風電光伏跨越式發展的關鍵因素。
2.風電起兮,扭轉能源格局
2.1. 靜待風來,風電市場可期
我國風電裝機累計容量世界第一,風電已成為繼煤電、水電之后的第三大電源。“十二五”期間,我國風電新增裝機容量連續五年領跑全球,累計新增9800萬千瓦,占同期全國新增裝機總量的18%,在電源結構中的比重逐年提高。到2017年年底,我國風電累計并網容量達到1.88億千瓦,占據全球風電累計裝機量的35%。
風電將成為未來電力供應的重要支柱。風電作為一種可再生的發電方法,有著先天的競爭優勢。在環境保護上,風電可以有效降低環境污染,提高能源清潔度,推動能源無污染;在規模經濟上,全球風電成本在過去的七年間已經降低了23%,在一些地區成本已經低于化石燃料發電成本;在成長潛力上,預計到2050年風電在總發電量上的占比將達到35%。由于風電相關技術的突破和成本的降低,以及全面深化電力體制改革的成功,預計風電將得到迅猛發展。根據《風電發展“十三五”規劃》設定的總量目標是,到2020年底,風電累計并網裝機容量確保達到2.1億千瓦以上,其中海上風電并網裝機容量達到500萬千瓦以上;風電新增裝機容量8000萬千瓦以上,其中海上風電新增容量400萬千瓦以上;風電年發電量確保達到 4200 億千瓦時,約占全國總發電量的 6%。
揚風電之長,避風電之短。風電由于受自然環境影響較大,存在一些天然的不足之處,包括風速不穩定,風能利用受到地理位置的限制,風能轉換效率低,風電在時間上和空間上供需不平衡等。但是隨著風電支持政策的先后出臺,低風速機型的技術的突破以及風機轉換效率的提高,風電發展的阻力正在消退,優勢更加顯現。
2.2. 風電發展阻力退卻
戰略層改善棄風問題,風電行業或迎逆轉
風電棄風問題源在能源供需逆向分布,我國80%以上的風能資源分布在“三北”地區,資源集中、規模大、遠離負荷中心;而75%以上的能源需求集中在東部、中部地區。能源資源“西富東貧、北多南少”,而能源需求則恰恰相反,這就導致了能源供需的逆向分布。解決棄風、棄光問題已經不僅是經濟行為,而是上升到國家戰略、國家能源戰略的高度。通過一系列政策手段的激勵,棄風限電情況得到明顯改善,紅色預警六個省份棄風率同期出現大幅下降。2018年3月7日,國家能源局發布《2018年度風電投資監測預警結果的通知》,監測預警結果顯示,2018 年內蒙古、黑龍江、寧夏解除風電紅色預警,其中寧夏評級為綠色,吉林、甘肅、新疆2017年棄風率在 20%以上仍維持紅色預警。這意味著,內蒙古、黑龍江、寧夏解除風電紅色預警后,此前已經核準未建設項目、納入規劃和年度方案中未核準的項目可以重新啟動建設和核準工作。與此同時,全國棄風率也由2016年的17%下降至2017年的12%,棄風電量由497億千瓦時下降到419億千瓦時。比較2016、2017、2018年同期數據可以發現,風電設備平均利用小時也在逐年提高。
風電成本有望再降,替代化石能源可期根據國際可再生能源機構(IRENA)的最新成本分析, 2010年至2017年,陸上風電的平均電力成本下降了23%。持續的技術進步是推動當前風電成本降低的主要因素,而有競爭力的采購實踐,大量經驗豐富的大中型項目開發商競相爭奪全球市場機遇,都被認為是未來風電成本降低的新動力。目前全球范圍內陸地風能平均成本是6美分/千瓦時,而傳統化石燃料的發電成本在5美分/千瓦時至17美分/千瓦時這個區間內。研究結果指出,到2019年,最好的陸上風電項目將以3美分/千瓦時的價格提供電力,這會大大低于目前化石燃料的電力成本,也將給化石能源帶來巨大沖擊,風電有望支撐新的能源體系變革。
2.3. 分散式風電重塑國內電力體系
分散式風電重建國內電力系統新秩序。分散式風電是指位于用電負荷中心附近,不以大規模遠距離輸送電力為目的,所產生的電力就近接入電網,并在當地消納的風電項目。“本地平衡、就近消納”是分散式風電最主要的特征。2016年11月以來,國家發改委、能源局先后下發了《電力發展“十三五”規劃》、《風電發展“十三五” 規劃》、《能源發展“十三五”規劃》、《可再生能源發展“十三五” 規劃》以及《關于加快推進分散式接入風電項目建設有關要求的通知》,其中均明確指出大力發展分散式風電,完善分散式風電項目管理辦法,通過分散式風電來加快開發中東部和南方地區陸上風能資源等內容。這些支持政策撬動了分散式風電的大發展。
責任編輯:電朵云
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