習近平總書記指出，能源低碳發(fā)展關乎人類未來。包括水能、風能、太陽能、生物質(zhì)能等可再生能源在內(nèi)的清潔能源是能源低碳發(fā)展的主力軍。近年來我國清潔能源發(fā)展狀況如何?將迎來怎樣的發(fā)展空間?記者進行了采訪。
清潔能源競爭力穩(wěn)步提升
據(jù)預測，“十四五”時期，隨著技術進步，陸上風電和光伏發(fā)電將實現(xiàn)全面平價。
走進位于陜西西安市的隆基樂葉太陽能電池工廠，高標準的潔凈車間內(nèi)，一片片邊長166毫米、厚度僅170微米的銀色單晶硅片，通過制絨、擴散、刻蝕、鍍膜等工序后，成為墨藍色的太陽能電池片。
“這個車間基本采用自動化設備，員工只需負責簡單上下料，效率大幅提升，比如絲網(wǎng)印刷環(huán)節(jié)，過去一條線年產(chǎn)能只有2.5萬片，現(xiàn)在能達到15萬片甚至更多。”隆基股份總裁李振國介紹，項目的電池量產(chǎn)平均轉換效率超過23%，為行業(yè)領先。
對這些年光伏行業(yè)技術進步帶來的成本下降，李振國感觸很深：“和10年前比，硅片從每片100元左右降到3元左右;光伏組件從每瓦30多元降到1.7元左右。同時，光伏電池的轉換效率也在不斷提升，顯著提高了開發(fā)利用的經(jīng)濟性。”
技術進步和成本降低，提升了清潔能源發(fā)電的競爭力，也拓寬了其可開發(fā)范圍。
“一直以來，我國中東部地區(qū)以低風速風能資源為主。七八年前，行業(yè)普遍認為平均風速至少得達到6米/秒才具有開發(fā)條件，所以我國之前主要在三北地區(qū)建設風電場。這幾年葉輪直徑增大、單位千瓦掃風面積增加、高塔筒技術應用等技術提升，使得平原地區(qū)、低風速地區(qū)也具備了開發(fā)條件。”中國可再生能源學會風能專委會秘書長秦海巖介紹，在當前技術水平下，我國中東部風能資源儲量達到近10億千瓦，目前僅開發(fā)11%，潛力巨大。
“低風速平原地區(qū)一般風速梯度較大，隨著高度增加，風速提升很快。增加塔筒高度、葉片長度，風機能獲取更多風資源。”遠景能源高級副總裁田慶軍以河南湯陰縣一處風電場舉例說，120米高的風機能讓風速在原有基礎上增加0.4至0.6米/秒，而150米高的風機能使風速再提升0.4至0.6米/秒，全生命周期電價可降至0.3元/千瓦時以下，低于河南省燃煤發(fā)電標桿上網(wǎng)電價。
根據(jù)相關研究機構測算，“十四五”時期，隨著技術進步，陸上風電和光伏發(fā)電將實現(xiàn)全面平價(不需要國家補貼)，部分地區(qū)將實現(xiàn)低價。2025年，陸上風電上網(wǎng)電價有望降至0.23至0.4元/千瓦時，光伏發(fā)電上網(wǎng)電價有望降至0.2至0.38元/千瓦時。
與此同時，近年來我國清潔能源設備的產(chǎn)業(yè)化步伐也在加快。以光伏為例，2019年，我國多晶硅、硅片、電池片和組件的產(chǎn)能在全球占比分別提升至69%、93.7%、77.7%和69.2%;各環(huán)節(jié)均有5家以上企業(yè)位居全球前十，產(chǎn)業(yè)化技術處于全球先進水平，前沿技術也開始加速布局。不僅如此，“光伏+制氫”“光伏+新能源汽車”“光伏+建筑”等等，光伏在各領域應用逐步拓寬。
開發(fā)規(guī)模領先世界
規(guī)模擴大、布局優(yōu)化，我國可再生能源裝機和發(fā)電量穩(wěn)居全球第一。
“屋頂裝上光伏板，發(fā)出的電可以自用，剩下的賣給電網(wǎng)，每個月能帶來五六百元收入!”山東沂源縣的劉大爺，前幾年還是建檔立卡貧困戶，如今有了光伏發(fā)電這一“陽光存折”，日子越過越好。
推進清潔能源持續(xù)健康發(fā)展，不僅能帶動相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展、助力脫貧攻堅，也有助于守護碧水藍天、促進能源轉型。
今年7月，我國自主研發(fā)的首臺10兆瓦海上風電機組在福建福清市成功并網(wǎng)發(fā)電。這臺目前單機容量亞洲最大、全球第二的海上風電機組，輪轂中心高度距海平面約115米，風輪掃風面積相當于3.7個標準足球場。據(jù)介紹，在年平均10米/秒的風速下，單臺機組每年輸送的清潔電能可滿足2萬個三口之家的用電需求，減少燃煤消耗1.28萬噸、二氧化碳排放3.35萬噸。
“十三五”期間，我國清潔能源持續(xù)快速發(fā)展，進入較高比例增量替代和區(qū)域性存量替代新階段，為構建清潔低碳、安全高效的能源體系發(fā)揮了重要作用。
開發(fā)規(guī)模不斷擴大。2016年至2019年，我國可再生能源發(fā)電裝機容量年均增長約12%，其中新增裝機容量在全國電源新增裝機容量中占比均超過50%，領先化石能源新增裝機容量，可再生能源已逐步成為新增電源裝機主體。截至今年8月底，我國水電、風電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電累計裝機分別達3.6億千瓦、2.2億千瓦、2.2億千瓦、2575萬千瓦，均居世界首位。過去多年，我國成為全球可再生能源最大投資國，可再生能源裝機和發(fā)電量穩(wěn)居全球第一。
發(fā)展布局持續(xù)優(yōu)化。一方面，區(qū)域分布更廣泛。今年二季度，我國中東部和南方地區(qū)新增風電并網(wǎng)237萬千瓦，占全國的55.4%，清潔能源有望在電力消納條件較好的地區(qū)得到更好發(fā)展。另一方面，集中式與分布式并舉的格局逐步形成。與傳統(tǒng)的集中式發(fā)電方式相比，分布式發(fā)電具有電力損耗小、輸電費用低、土地和空間資源占用少等優(yōu)勢。以光伏發(fā)電為例，截至6月底，我國分布式光伏占光伏總裝機的比重為31.1%，同比提升1.5個百分點。
利用水平不斷提升。2019年，我國可再生能源發(fā)電量達2.04萬億千瓦時，占全部發(fā)電量的比重由2016年的25.7%提升至27.9%。今年1—8月，有效水能利用率達96.8%、風電利用率達96.6%、光伏發(fā)電利用率達98.2%。
推動清潔能源高質(zhì)量發(fā)展
要進一步完善適應清潔能源多元化、市場化發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策、體制機制。
日前，我國宣布將采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。“可再生能源已成為應對氣候變化的主要抓手。為實現(xiàn)碳排放達峰和碳中和的目標，可再生能源將在未來成為我國能源增量的主體。”國家發(fā)改委能源研究所可再生能源發(fā)展中心副主任陶冶認為。
那么，如何有效提高可再生能源比例，讓清潔能源實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展?采訪中，不少企業(yè)和專家呼吁，要進一步完善適應清潔能源多元化、市場化發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策、體制機制。
——打破清潔能源消納“壁壘”。
“水電站只需幾秒鐘就能對光伏發(fā)電的變化作出反應，調(diào)節(jié)后的總發(fā)電量與調(diào)度發(fā)電計劃吻合，再也不用擔心光伏發(fā)電的穩(wěn)定性。”在青海龍羊峽水光互補光伏電站，國家電投黃河公司工作人員說，他們通過自主開發(fā)的系統(tǒng)控制軟件實時調(diào)節(jié)，有效解決了光伏發(fā)電的消納問題。
長期以來，風電、光伏發(fā)電等受自然條件影響，存在較大波動性、間歇性，加上資源和需求分布不匹配，給可再生能源電力并網(wǎng)消納帶來一些障礙。國家能源局新能源司有關負責人表示，下一步要建立健全新一代電力系統(tǒng)，提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，同時要健全和落實保障機制，加強評價和考核，促進各類市場主體以更大力度開發(fā)利用可再生能源。
——推動非技術成本繼續(xù)降低。
“在一些光照條件好的區(qū)域，單從技術發(fā)電成本來說，光伏發(fā)電已經(jīng)能夠做到每度電不到一毛錢，之所以現(xiàn)在還要兩毛多、三毛多，主要是非技術成本占了較高比例。”李振國認為，雖然當前清潔能源自身技術成本持續(xù)下降，但土地、稅收、融資等非技術成本和輔助服務、儲能等技術附加成本還有進一步壓縮的空間。國家能源局新能源司有關負責人表示，將推動完善相關財稅價格體系，降低土地、稅收、融資等非技術成本。
——加大產(chǎn)業(yè)協(xié)同、政策協(xié)同力度。
“當前，部分清潔能源裝備以及技術仍然存在不足，要加大風電機組主軸承和控制系統(tǒng)核心元器件、適應高海拔地區(qū)高水頭大容量水電機組等的補短板力度。”陶冶建議，通過技術創(chuàng)新打破資源限制，圍繞先進光伏、海上風電、儲能、氫能等新技術，加快關鍵技術攻關和示范，探索商業(yè)化路徑，積極打造新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
“隨著可再生能源快速發(fā)展，我國水電開發(fā)進一步向上游推進，生態(tài)環(huán)境相對脆弱;風電和光伏發(fā)電開發(fā)重心向中東部和南方地區(qū)拓展，受生態(tài)環(huán)保和國土空間影響，項目落地難度加大。”陶冶認為，相關部門應當加強政策協(xié)同力度，實現(xiàn)可再生能源與自然資源、生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，匯聚起能源轉型的強大合力。
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