國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的今年1至8月數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)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(yáng)能發(fā)電2.2%。火力發(fā)電是最主要來(lái)源,煤是火電的主要原料。
據(jù)統(tǒng)計(jì),截至2020年底,我國(guó)電力裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)22億千瓦,其中火電機(jī)組為12.5億千瓦。2020年全國(guó)發(fā)電量為7.63萬(wàn)億千瓦時(shí),這些電量如果全部用火電機(jī)組供應(yīng),折算利用小時(shí)數(shù)約為6104小時(shí),只占全年8760小時(shí)的69.68%。也就是說(shuō),假設(shè)全國(guó)發(fā)電量都由火電機(jī)組供應(yīng),平均負(fù)荷率也還不到70%。
從這個(gè)角度看,現(xiàn)在拉閘限電肯定不是發(fā)電裝機(jī)容量的原因。據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布數(shù)據(jù),今年1至8月我國(guó)燃煤發(fā)電利用小時(shí)3089小時(shí),燃煤發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行小時(shí)數(shù)5500小時(shí)。一邊是發(fā)電產(chǎn)能出力不足,一邊則是電力用戶缺電嚴(yán)重,這個(gè)問(wèn)題值得探討。
據(jù)了解,我國(guó)標(biāo)煤價(jià)格從1200元/噸躍升到目前的2000元/噸,導(dǎo)致?lián)?dāng)電力生產(chǎn)主力軍的大型燃煤發(fā)電廠虧損嚴(yán)重,面對(duì)高企的煤價(jià),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(shí)還難擔(dān)重任。去年水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)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(wàn)億千瓦時(shí)、0.47萬(wàn)億千瓦時(shí)和0.26萬(wàn)億千瓦時(shí),占比分別為17.77%、6.12%和3.42%??梢钥闯?,可再生能源裝機(jī)容量占比盡管超過(guò)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(jī)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(xiàng)目,一定程度上影響了電力供應(yīng),“挖礦”項(xiàng)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(guó)家,既要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展又要減碳顯著,這是我國(guó)“雙碳”工作的難點(diǎn)。經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長(zhǎng)離不開(kāi)能源消費(fèi),而實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)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(gè)比方,我國(guó)在2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)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(huì)熄火溜車、不進(jìn)則退。要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)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(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)可窺一斑。2020年,我國(guó)能源消費(fèi)總量約49.8億噸標(biāo)煤,化石能源占比超過(guò)80%。規(guī)模如此巨大的化石能源消費(fèi),任何“躍進(jìn)”式的“換賽道”都會(huì)導(dǎo)致社會(huì)生產(chǎn)和生活用能的供應(yīng)問(wèn)題。
此外,我國(guó)能源產(chǎn)出率與發(fā)達(dá)國(guó)家仍存在明顯差距。黨的十八大以來(lái),我國(guó)單位GDP能耗累計(jì)降低24.4%,節(jié)能量占同時(shí)期全世界節(jié)能量一半左右。但與其他國(guó)家相比,我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的能源投入代價(jià)仍明顯偏高。2018年,我國(guó)能源產(chǎn)出率是世界平均水平的74%,僅為發(fā)達(dá)國(guó)家平均水平的48%。同時(shí),我國(guó)地區(qū)之間能源產(chǎn)出率差距較大,最發(fā)達(dá)省份與最不發(fā)達(dá)省份之間相差達(dá)8倍以上。
考慮到發(fā)達(dá)國(guó)家能源效率還在持續(xù)進(jìn)步,我國(guó)要縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距,到2035年基本實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化發(fā)展目標(biāo),必須持續(xù)大幅提升能源產(chǎn)出率。
國(guó)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(lái)自可再生能源,風(fēng)能和太陽(yáng)能光伏發(fā)電合計(jì)占近70%,其余大部分來(lái)自核電。屆時(shí),風(fēng)能、太陽(yáng)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(gè)更有前途呢?
一、我國(guó)與美國(guó)風(fēng)電光伏發(fā)展現(xiàn)狀
從我國(guó)來(lái)看,從2013年出臺(tái)光伏上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)后,國(guó)內(nèi)光伏行業(yè)出現(xiàn)跨越式發(fā)展,2017年新增光伏裝機(jī)高達(dá)53GW,光伏界出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。2018年的“531新政”對(duì)之前光伏界的膨脹發(fā)展進(jìn)行一個(gè)宏觀調(diào)控,對(duì)裝機(jī)規(guī)模進(jìn)行一定的管控,裝機(jī)同比呈現(xiàn)下滑趨勢(shì)。
而風(fēng)電方面來(lái)看,我國(guó)的風(fēng)電裝機(jī)也隨著光伏裝機(jī)的跌宕起伏而起起伏伏,加上市場(chǎng)環(huán)境的變化,棄風(fēng)現(xiàn)象嚴(yán)重,國(guó)內(nèi)的風(fēng)電主戰(zhàn)場(chǎng)一度從三北地區(qū)轉(zhuǎn)移至東部地區(qū),無(wú)疑是加大了風(fēng)電開(kāi)發(fā)的難度。從風(fēng)電以及光伏的整體發(fā)展來(lái)看,我國(guó)這兩大清潔能源發(fā)展亦步亦趨,沒(méi)有很明顯的政策傾向性,未來(lái)這兩者的發(fā)展?jié)摿Χ枷喈?dāng)巨大。
美國(guó)從2011年開(kāi)始,光伏裝機(jī)的勢(shì)頭發(fā)展迅猛,特別是2017年得到政策的支持,加上美國(guó)擁有較好的光照資源,光伏發(fā)展勢(shì)不可擋。而風(fēng)電方面,隨著國(guó)內(nèi)的政策波動(dòng)而發(fā)展著,因?yàn)橹С诛L(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(dòng)較大,據(jù)調(diào)查顯示,隨著光伏技術(shù)不斷進(jìn)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(lái)看,光伏發(fā)展勢(shì)頭好過(guò)風(fēng)電。
二、事關(guān)重要的儲(chǔ)能技術(shù)
數(shù)據(jù)顯示,按照目前全球的用電量,只要4萬(wàn)平方公里的太陽(yáng)能光伏面板,就足夠供應(yīng)全球用電了。4萬(wàn)平方公里聽(tīng)起來(lái)挺嚇人的,其實(shí)只有兩個(gè)半北京那么大,整個(gè)地球肯定不缺這點(diǎn)地方,之所以人類用電還不能全靠太陽(yáng)能,主要就是儲(chǔ)能技術(shù)跟不上。
顯而易見(jiàn),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(chǔ)能技術(shù),儲(chǔ)能技術(shù)不發(fā)達(dá),相當(dāng)于電力這個(gè)產(chǎn)品沒(méi)有“庫(kù)存”作為緩沖,任何一次供求關(guān)系的大幅波動(dòng),都會(huì)對(duì)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(gè)短板會(huì)越來(lái)越突出。
三、什么是長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)
迄今為止,長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的時(shí)長(zhǎng)尚無(wú)明確定義,一種說(shuō)法是在額定功率下連續(xù)放電10小時(shí)及以上,業(yè)界更認(rèn)可的說(shuō)法則是可實(shí)現(xiàn)跨天、跨月乃至跨季節(jié)充放電循環(huán)的儲(chǔ)能系統(tǒng)?,F(xiàn)階段長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能以鋰電儲(chǔ)能為主,但從目前技術(shù)來(lái)看,鋰離子電池只能循環(huán)2000次左右,并不符合長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的特點(diǎn)。
構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),離不開(kāi)長(zhǎng)時(shí)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(duì)用戶的電力需求,長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用,主要是為了應(yīng)對(duì)“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(jìn)步以及成本的下降,世界各國(guó)支持風(fēng)電發(fā)展的政策漸漸退去,從這一方面來(lái)看,光伏發(fā)展勢(shì)頭好過(guò)風(fēng)電。
2030年,隨著儲(chǔ)能技術(shù)的不斷進(jìn)步、儲(chǔ)能成本的不斷下降,光伏發(fā)電+長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能就可以直接取代煤、天然氣等傳統(tǒng)能源,達(dá)到全天候新能源發(fā)電的目標(biāo)。