國家統(tǒng)計局發(fā)布的今年1至8月數(shù)據(jù)顯示,我國各類能源發(fā)電占比依次為:火力發(fā)電71.9%、水力發(fā)電14.1%、風(fēng)力發(fā)電6.8%、核能發(fā)電5%、太陽能發(fā)電2.2%。火力發(fā)電是最主要來源,煤是火電的主要原料。
據(jù)統(tǒng)計,截至2020年底,我國電力裝機總?cè)萘窟_22億千瓦,其中火電機組為12.5億千瓦。2020年全國發(fā)電量為7.63萬億千瓦時,這些電量如果全部用火電機組供應(yīng),折算利用小時數(shù)約為6104小時,只占全年8760小時的69.68%。也就是說,假設(shè)全國發(fā)電量都由火電機組供應(yīng),平均負荷率也還不到70%。
從這個角度看,現(xiàn)在拉閘限電肯定不是發(fā)電裝機容量的原因。據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布數(shù)據(jù),今年1至8月我國燃煤發(fā)電利用小時3089小時,燃煤發(fā)電機組遠未達到設(shè)計的經(jīng)濟運行小時數(shù)5500小時。一邊是發(fā)電產(chǎn)能出力不足,一邊則是電力用戶缺電嚴重,這個問題值得探討。
據(jù)了解,我國標煤價格從1200元/噸躍升到目前的2000元/噸,導(dǎo)致?lián)旊娏ιa(chǎn)主力軍的大型燃煤發(fā)電廠虧損嚴重,面對高企的煤價,大型燃煤發(fā)電企業(yè)自然就失去了“求煤保電”的積極性。
水電、風(fēng)電、光伏等可再生能源雖然發(fā)展迅速,但暫時還難擔(dān)重任。去年水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機容量分別為3.7億千瓦、2.82億千瓦、2.54億千瓦,但是發(fā)電量分別為1.36萬億千瓦時、0.47萬億千瓦時和0.26萬億千瓦時,占比分別為17.77%、6.12%和3.42%??梢钥闯觯稍偕茉囱b機容量占比盡管超過了40%,但是發(fā)電量只占總發(fā)電量的27.3%。尤其是風(fēng)電和光伏發(fā)電,裝機容量占比接近25%,但發(fā)電量占比不足10%。
部分地區(qū)盲目上馬“兩高”項目,一定程度上影響了電力供應(yīng),“挖礦”項目的巨大能耗加劇了地方的缺電程度
作為全球最大的發(fā)展中國家,既要實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展又要減碳顯著,這是我國“雙碳”工作的難點。經(jīng)濟穩(wěn)定增長離不開能源消費,而實現(xiàn)碳達峰碳中和目標需要節(jié)能減碳,這樣的兩難選擇就是發(fā)展中的陣痛。打個比方,我國在2030年實現(xiàn)碳達峰的路上,就好比登峰在望的汽車,既要收油門又要登頂,拿捏不好,就會熄火溜車、不進則退。要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)社會經(jīng)濟發(fā)展、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、能源低碳轉(zhuǎn)型,難度很大。
這種艱難從我國能源消費結(jié)構(gòu)可窺一斑。2020年,我國能源消費總量約49.8億噸標煤,化石能源占比超過80%。規(guī)模如此巨大的化石能源消費,任何“躍進”式的“換賽道”都會導(dǎo)致社會生產(chǎn)和生活用能的供應(yīng)問題。
此外,我國能源產(chǎn)出率與發(fā)達國家仍存在明顯差距。黨的十八大以來,我國單位GDP能耗累計降低24.4%,節(jié)能量占同時期全世界節(jié)能量一半左右。但與其他國家相比,我國經(jīng)濟增長的能源投入代價仍明顯偏高。2018年,我國能源產(chǎn)出率是世界平均水平的74%,僅為發(fā)達國家平均水平的48%。同時,我國地區(qū)之間能源產(chǎn)出率差距較大,最發(fā)達省份與最不發(fā)達省份之間相差達8倍以上。
考慮到發(fā)達國家能源效率還在持續(xù)進步,我國要縮小與發(fā)達國家的差距,到2035年基本實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化發(fā)展目標,必須持續(xù)大幅提升能源產(chǎn)出率。
國際能源署(IEA)于今年6月發(fā)布的《全球能源行業(yè)2050凈零排放路線圖》指出,到2050年,全球近90%的發(fā)電將來自可再生能源,風(fēng)能和太陽能光伏發(fā)電合計占近70%,其余大部分來自核電。屆時,風(fēng)能、太陽能、生物能、地?zé)崮芎退軐⒄寄茉垂?yīng)總量的2/3。
那么,2030年之前風(fēng)電和光伏發(fā)電哪個更有前途呢?
一、我國與美國風(fēng)電光伏發(fā)展現(xiàn)狀
從我國來看,從2013年出臺光伏上網(wǎng)標桿電價后,國內(nèi)光伏行業(yè)出現(xiàn)跨越式發(fā)展,2017年新增光伏裝機高達53GW,光伏界出現(xiàn)爆發(fā)式增長。2018年的“531新政”對之前光伏界的膨脹發(fā)展進行一個宏觀調(diào)控,對裝機規(guī)模進行一定的管控,裝機同比呈現(xiàn)下滑趨勢。
而風(fēng)電方面來看,我國的風(fēng)電裝機也隨著光伏裝機的跌宕起伏而起起伏伏,加上市場環(huán)境的變化,棄風(fēng)現(xiàn)象嚴重,國內(nèi)的風(fēng)電主戰(zhàn)場一度從三北地區(qū)轉(zhuǎn)移至東部地區(qū),無疑是加大了風(fēng)電開發(fā)的難度。從風(fēng)電以及光伏的整體發(fā)展來看,我國這兩大清潔能源發(fā)展亦步亦趨,沒有很明顯的政策傾向性,未來這兩者的發(fā)展?jié)摿Χ枷喈斁薮蟆?/p>
美國從2011年開始,光伏裝機的勢頭發(fā)展迅猛,特別是2017年得到政策的支持,加上美國擁有較好的光照資源,光伏發(fā)展勢不可擋。而風(fēng)電方面,隨著國內(nèi)的政策波動而發(fā)展著,因為支持風(fēng)電發(fā)展的政策到期以及延期等因素的影響,2012-2013年風(fēng)電發(fā)展波動較大,據(jù)調(diào)查顯示,隨著光伏技術(shù)不斷進步以及成本的下降,支持風(fēng)電發(fā)展的政策也隨之退去,從這一方面來看,光伏發(fā)展勢頭好過風(fēng)電。
二、事關(guān)重要的儲能技術(shù)
數(shù)據(jù)顯示,按照目前全球的用電量,只要4萬平方公里的太陽能光伏面板,就足夠供應(yīng)全球用電了。4萬平方公里聽起來挺嚇人的,其實只有兩個半北京那么大,整個地球肯定不缺這點地方,之所以人類用電還不能全靠太陽能,主要就是儲能技術(shù)跟不上。
顯而易見,制約風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要原因就是儲能技術(shù),儲能技術(shù)不發(fā)達,相當于電力這個產(chǎn)品沒有“庫存”作為緩沖,任何一次供求關(guān)系的大幅波動,都會對電力系統(tǒng)造成沖擊。尤其是隨著全球的能源結(jié)構(gòu)從傳統(tǒng)能源轉(zhuǎn)向新能源,這個短板會越來越突出。
三、什么是長時儲能技術(shù)
迄今為止,長時儲能的時長尚無明確定義,一種說法是在額定功率下連續(xù)放電10小時及以上,業(yè)界更認可的說法則是可實現(xiàn)跨天、跨月乃至跨季節(jié)充放電循環(huán)的儲能系統(tǒng)。現(xiàn)階段長時儲能以鋰電儲能為主,但從目前技術(shù)來看,鋰離子電池只能循環(huán)2000次左右,并不符合長時儲能的特點。
構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),離不開長時間將可再生能源發(fā)電設(shè)施的電力轉(zhuǎn)移到電力需求峰值期間,應(yīng)對用戶的電力需求,長時儲能系統(tǒng)的應(yīng)用,主要是為了應(yīng)對“能源供應(yīng)轉(zhuǎn)移”的一種形式。
四、光伏發(fā)電或勝一籌
隨著光伏技術(shù)不斷進步以及成本的下降,世界各國支持風(fēng)電發(fā)展的政策漸漸退去,從這一方面來看,光伏發(fā)展勢頭好過風(fēng)電。
2030年,隨著儲能技術(shù)的不斷進步、儲能成本的不斷下降,光伏發(fā)電+長時儲能就可以直接取代煤、天然氣等傳統(tǒng)能源,達到全天候新能源發(fā)電的目標。