陈宗法:关于我国新能源战略定位与跃升发展的思考

2022/11/23 18:07澎湃新闻中国能源研究会理事 陈宗法

“十四五”是落实“双碳”目标的关键期、窗口期。那么,“双碳”目标对新能源发展会产生什么影响?在能源保供与新型能源体系、新型电力系统中新能源将如何定位?又怎样理性看待新能源的跃升发展?多年来一直争议不断。

个人认为,在“双碳”目标下,新能源发展机遇大于挑战,而且在清洁转型、能源安全、经济发展中具有极其重要的战略地位。如果说应对气候变化、实现“双碳”目标,能源是主战场(80%),电力是主力军(40%),那么新能源就是“劲旅”。而且,新能源是促进发电行业迭代升级的“基本途径”、构建新型电力系统的“主体能源”,是保障我国能源安全的“有生力量”,也是作为战略性新兴产业引领我国经济发展的一个“新的增长引擎”。

在目前能源保供、经济稳增长、实现“双碳”目标、创建世界一流企业等多重目标下,我国新能源之所以出现跃升发展以及新能源战略定位的确立,这是由新能源发展不同于高碳的化石能源,具有时代性、低碳性、经济性、成长性、引领性、主体性,其机遇大于挑战所决定的。

图片来自网络

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一、新能源替代传统能源是能源发展的基本规律。同时,能源绿色低碳转型是全球的普遍共识和一致行动。

目前,人类社会对能源的利用已经走过薪柴能源时代,正在走过以煤炭为主到油气为主的化石能源时代,昂首进入以风能、太阳能、水能、核能、地热能、潮汐能等可再生能源为主的清洁能源时代。而且,本次能源低碳转型,主要依靠可再生能源替代化石能源,不同于历史上的两次能源转型,即1776-1830年蒸汽机推动煤炭替代薪柴、1880-1930年电力与内燃机推动油气发展。

以风光电为代表的新能源属于绿色低碳的可再生能源,IPCC公布的世界风光电平均碳排放强度分别只有12克/千瓦时、48克/千瓦时,与高碳的化石能源相比,微乎其微。目前,新能源发展正赶上了全球应对气候变化、能源清洁转型、共同实现“双碳”目标的时代机遇。2021年达成的《格拉斯哥气候公约》,所有国家都同意“逐步减少”使用无碳捕获和储存的煤炭。目前,已有140多个国家和地区明确了碳中和时间表,最早是2030年,我国是2060年。

在俄乌冲突下,2022年即使欧洲发生经济衰退、能源危机,清洁转型仍是大势所趋,不会被暂时的波动所动摇。欧盟尽管表示成员国可在煤炭上停留更长时间,或对油气采取统一谈判、联合采购、单一市场、配额供给的办法,以减少对俄气依赖,但在9月依然通过可再生能源发展法案,2030年将可再生能源提升至占终端能源消费比重的45%,“Fit for 55”的目标不变。德国内阁通过“复活节计划”,计划到2030年80%的电力由可再生能源提供(目前约为42%),到2035年几乎所有的电力均由可再生能源提供。

二、我国新能源不仅拥有高光的“主体能源”定位,而且还制定了宏大的“战略目标”,实际发展更是超出预期。

我国新能源经过十数年的发展,在全国电力系统中,新能源从当初的“微不足道”到目前的“举足轻重”。十八大以来,我国可再生能源年均保持了13%的快速增长,新能源增长速度更快,年均增长实现了28%。“十三五”新能源发展远超预期,2025年达到 5.3亿千瓦,是规划目标的1.66倍。到2021年底,新能源装机容量为6.4亿千瓦,占全国装机比重的27%;年发电量首次突破1万亿千瓦时(1.14万亿),基本上相当于全国的居民用电量,占全社会用电量的比重13.7%。目前,我国可再生能源发电装机占全球的1/3,风电装机占到全球的40%,光伏装机占到全球的36%。我国风光电新增装机容量每年大概占全球的一半。2008年美国最先提出的“新能源革命”首先在中国结出了硕果。

未来新能源将在能源保供与新型电力系统中“担当大任”。国家制定的《“十四五”现代能源体系规划》,要求增强能源供应链安全性和稳定性,把供应能力建设摆在首位,其中很重要的“一方面”,就是要做好增量,要把风、光、水、核等清洁能源供应体系建设好,加快实施可再生能源替代行动,持续扩大清洁能源供给。2021年,国务院印发的《关于2030年前碳达峰行动方案的通知》,明确“构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统,推动清洁电力资源大范围优化配置”;中共中央、国务院印发的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》,明确将“构建以新能源为主体的新型电力系统,提高电网对高比例可再生能源的消纳和调控能力”。同时,国家也确定了各阶段的主要战略目标:到2025年,非化石能源消费比重达到20%左右;到2030年,非化石能源消费比重达到25%左右,风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上;到2060年,非化石能源消费比重达到80%以上,碳中和目标顺利实现。

按2030年风光电12亿千瓦以上的目标保底计算,风光电每年新增装机将不低于7400万千瓦。我国风能协会、光伏协会建议的“十四五”目标,则是每年新增1.2-1.4亿千瓦,2025年新能源将达到11.3-12.3亿千瓦。据了解,17家主要能源电力央企制定的“十四五”新增新能源发展目标为6.7亿千瓦,即使排除其他发展主体,2025年新能源也将达到 12亿千瓦。因此,新能源估计每年新增装机1亿千瓦以上将是常态,到2030年风光电12亿千瓦以上的目标极有可能提前实现。而且,根据有关专家预测,到2035年风光电装机将超过总装机容量的50%,2045~2050年风光发电量将超过总发电量的50%,新能源作为“主体能源”的定位将显现。

三、新能源具有丰富的资源优势,构建了领先世界的全产业链。

据风能协会统计,我国风能资源储量巨大,陆上140米高度技术可开发量超过51亿千瓦、海上水深50米海域100米高度技术可开发量约4亿千瓦。大阳能资源更是取之不尽,全国2/3以上地区年日照时数达2000小时,青藏高原为全国之最。可见,我国新能源开发不同于水电,其潜力还很大。

特别欣慰的是,我国风电拥有完备的全产业链与集成制造体系,已形成一条覆盖开发建设、设备制造、技术研发、检测认证、配套服务的成熟产业链,并成为全球最大的风电装备制造基地。全球前十大风机制造企业,我国占6家。同样,光伏产业链国际竞争优势更加凸显,光伏各环节的全球市场占有率超过7成,硅片环节高达96%,组件环节达到76%,光伏组件产量连续15年位居全球首位;多晶硅产量连续11年位居全球首位。全球前十大光伏制造企业,我国占7家。

四、新能源技术装备水平不断提高,成长性、经济性增强,风光电均具备了与火电同台竞争的优势。

风力发电是“可再生能源发电技术中最成熟、最具大规模开发和最有商业化发展前景的发电方式”,已形成低风速、低温、高原、海上多条成熟技术路线,机组大型化趋势明显。风电的主流机型已从2000年750千瓦提升到3兆瓦,海上风电单机达到了15兆瓦。目前,有近50款新机型。单机已达全球最大的16兆瓦,最新风轮直径达256米,最高轮毂高度超过170米,并利用IT技术、数字建模着力提高风机运行水平。2020年陆上风电综合指导电价0.37元/千瓦时,比2009年0.56元/千瓦时平均下降34%,其中一类下降43%。

同样,光伏发电实现了从多晶到单晶,电池效率持续提升,量产的单晶电池转化效率达到了23.1%,多次刷新了世界记录。目前光伏单位千瓦造价4000元左右,只占2010年的20%,上网电价从2008年度电4元降到现在的3毛,降幅超过90%。

与传统煤电、燃机发电相比,除了灵活性,风光电的低碳性、经济性、成长性、引领性的优势日益突出,不仅实现了平价上网,而且在电力市场的竞争力越来越强。

五、新能源具有多元化的投资主体,较好的投资回报水平。

新能源领域,投融资环境宽松,国家政策鼓励,市场门槛较低,项目投资不大,相对于煤电、气电等化石能源社会资本参与最广、最多。特别是“双碳”目标提出以来,除了“五大六小”国有能源电力企业外,民营中小企业开发商以及非能源电力开发主体越来越多,显示出主体多元、资本集中、技术创新、市场竞争、跃升发展的良好氛围。

近几年的业绩表明,新能源单位千瓦年度创利额仅次于核电,与水电不分上下,但明显好于煤电、气电等化石能源。进入 “十三五”,新能源利润贡献度显著增加。2016-2020年,五大发电集团新能源利润占同期电力利润的比重由14.4%提高到45.2%,平均达到了43.7%。2021年,新能源成了发电行业最大的利润来源,五大发电集团煤电板块发电供热亏损1360亿元,清洁电源实现利润1232亿元,其中风光电实现利润641亿元,居水电、核电、气电等利润之首。

国家电投的业绩之所以在五大发电集团中实现了“弯道超车”,抵御了煤价暴涨的巨大冲击,正是得益于近年来向现代清洁低碳能源企业转型,全力发展风光电。目前,国家电投新能源、可再生能源装机位居世界第一,清洁能源装机占比突破60%,体现了“清洁转型引领者”的竞争优势,也成了发电行业能源清洁转型的“风向标”。

六、煤电亏损严重、远景欠佳,倒逼新能源跃升发展。

进入 “十四五”,由于煤价大幅度上涨,电价传导有限,煤电比价关系严重扭曲,全国煤电经营形势严峻。2021年全国煤电企业亏损面最高时接近100%,年末仍达80%以上,亏损额超过3000亿元。2022年上半年有所好转,但亏损持续。由于落实电煤中长期合同“三个100%”及电价疏导20%,煤电亏损比去年下半年有所好转,但仍比去年同期增亏减利,煤电亏损面仍超60%,导致负债率高企、现金流短缺、投融资功能减弱、企业信用评级下降。

此外,煤电属于高碳能源,绿色信贷融资难;燃料与改造成本快速上升,相对竞争力削弱;煤电战略定位改变,国家配套政策滞后;煤电亏损垫底,远景不乐观,近期将不可避免地导致一些煤电企业发电意愿、投资意愿“双降”。2021年仅新增火电装机4779万千瓦(煤机2699万千瓦);2022年1-9月,新增火电装机2358万千瓦(煤机1193万千瓦),同比减少888万千瓦。个人判断,大环境将倒逼以煤电为主的发电集团加速能源清洁转型步伐,新增投资重点转向新能源、水电、核电以及生物质发电,实现可持续发展与“双碳”目标。

可见,新能源发展经济性显现、成长性超强、天生绿色低碳、引领能源清洁转型,在未来新型电力系统中具有“主体能源”的战略定位,而且在我国属于战略新兴产业,将拥有明显的时代机遇与更大的发展空间,已成为我国资本市场的“投资热点”、能源清洁转型“主要载体”与稳住经济大盘的“增长引擎”之一。显然,低估能源清洁转型的速度,否定新能源的时代机遇与发展成果,否定新能源对我国清洁转型、能源保供以及支撑经济发展的积极作用,否定新能源的绿色价值、业绩贡献以及保障发电行业可持续发展的作用,是不可取的。当然,高估新能源发展价值,否定煤电近中期在能源保供中的“顶梁柱”“压舱石”作用以及能源清洁转型的“主要调节备用电源”“关键支撑力量”,也是不可取的。

因此,我们在看到新能源发展的高速度、低碳价值与良好前景的同时,也要实事求是分析新能源自身存在的局限、目前“白热化”竞争态势带来的发展压力以及参与电力市场交易面临的风险挑战。

——新能源随机、波动、间歇、不可控,有效容量较低,能源绿色低碳转型与能源安全可靠供应如何统一、协调,尤其是极端天气下新能源出力不足或为零时。客观地讲,新能源目前以提供清洁电量为主,尚难以承担电力保供重任,极易发生新能源低出力与负荷高峰叠加导致电力缺口问题。2021年我国发生拉闸限电,电煤供应短缺、煤电全面亏损固然是主因,但新能源、水电出力不足也是一个不可忽视的因素。同样,今年四川由于极端气象条件引发拉闸限电,即高温干旱导致用电负荷激增,水电、风电出力锐减,四川作为水电大省,其电源结构单一、靠天吃饭、缺乏本地电源支撑、与外省电网互联不足的问题凸显。

——新能源资源禀赋与能源需求逆向分布,存在发电侧大规模开发与电网侧高比例(跨省)消纳、电力系统安全稳定经济运行之间的矛盾,尤其是“三北地区”。而且,电力系统将呈现“双高双峰”特点,电力系统在供需平衡、系统调节、稳定特性、配网运行、控制保护和建设成本等方面都将面临一系列新的变化与挑战。

——部分新能源老项目国家补贴迟滞(前10家新能源开发企业合计3770亿元),新项目取消国家补贴,全面进入平价时代,按当地燃煤发电基准价执行,或自愿通过参与市场化交易形成上网电价,将削弱新能源未来的盈利能力与投融资功能,尤其是海上风电。

——新能源跃升发展与“白热化”竞争引发的风险挑战,突出表现为无序竞争、价格战、抢装潮、资源错配、布局失衡、消纳不足、工程阻工、生态红线,尤其是设备组件涨价、用地用海限制、电网接入送出滞后、地方要求配套产业等问题突出,导致新能源非技术成本增加,影响长远发展。

——新能源2030年前全面参与电力市场交易大势所趋,如何防范价格踩踏、曲线波动、偏差考核“三大风险”,构建与高比例新能源场景相适应的电力市场机制,有效对接碳市场,既承担电力系统运行成本,又能体现绿电价值,需要进一步研究探索。

上述新能源“靠天吃饭”的局限性以及面临的各种风险挑战,迫切需要通过能源电力企业管理创新、技术进步、多能互补与源网荷储一体化发展,进一步完善电力市场机制,稳固国家与地方新能源发展鼓励政策,着力构建新型电力系统加以解决。

“十四五”,我们要抓住机遇,面对挑战,一方面要吸取欧盟能源清洁转型过早去煤去核、退出煤电、高度依赖国外以及我国运动式减碳的经验教训,传统能源逐步退出要建立在新能源安全可靠的替代基础上,必须建立“多能互补、多元保障”能源产供储销体系,将能源的饭碗必须牢牢端在自己手里;另一方面,必须坚持能源清洁转型的战略方向,保持战略定力,不能因为全球能源短缺、国内局部地区拉闸限电而产生动摇,继续跑出新能源发展“加速度”,实现新能源高质量跃升发展。除了继续坚持集中式与分布式并举、陆上与海上并举、就地消纳与外送消纳并举外,新能源发展要更加突出“单品种开发与多品种互补并举、单一场景与综合场景并举、发电利用与非电利用并举”的发展方针,并以“新能源+煤电”“新能源+储能”耦合发展为方向,以沙戈荒大基地开发为重中之重,通过优化区域布局、多元示范引领、落实“九大行动”,实现大规模、高比例、高质量、市场化发展,积极构建以新能源为主体的新型电力系统。

责任编辑:Yaodl

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