川滇交界,河流奔騰而過,全球在建最大水電工程——白鶴灘水電站左岸地下廠房最后一倉混凝土澆筑完成,向明年首批機組投產(chǎn)發(fā)電的目標(biāo)全力發(fā)起沖刺;
黃海之濱,葉片呼呼打轉(zhuǎn),國家電投江蘇濱海南H3海上風(fēng)電項目首臺風(fēng)機順利并網(wǎng),年內(nèi)投產(chǎn)后,年發(fā)電量可達9億千瓦時;
塞北大漠,日光持續(xù)照射,內(nèi)蒙古達拉特旗光伏發(fā)電基地成片的“藍板板”有序排列,板上發(fā)電、板間種植,成了百姓致富的“金罐罐”……
習(xí)近平總書記指出,能源低碳發(fā)展關(guān)乎人類未來。包括水能、風(fēng)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?fàn)顩r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(yù)測,“十四五”時期,隨著技術(shù)進步,陸上風(fēng)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(biāo)準(zhǔn)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(shè)備,員工只需負責(zé)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(zhuǎn)換效率超過23%,為行業(yè)領(lǐng)先。
對這些年光伏行業(yè)技術(shù)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(zhuǎn)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(shù)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(fēng)速風(fēng)能資源為主。七八年前,行業(yè)普遍認(rèn)為平均風(fēng)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(shè)風(fēng)電場。這幾年葉輪直徑增大、單位千瓦掃風(fēng)面積增加、高塔筒技術(shù)應(yīng)用等技術(shù)提升,使得平原地區(qū)、低風(fēng)速地區(qū)也具備了開發(fā)條件。”中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專委會秘書長秦海巖介紹,在當(dāng)前技術(shù)水平下,我國中東部風(fēng)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(fēng)速平原地區(qū)一般風(fēng)速梯度較大,隨著高度增加,風(fēng)速提升很快。增加塔筒高度、葉片長度,風(fēng)機能獲取更多風(fēng)資源。”遠景能源高級副總裁田慶軍以河南湯陰縣一處風(fēng)電場舉例說,120米高的風(fēng)機能讓風(fēng)速在原有基礎(chǔ)上增加0.4至0.6米/秒,而150米高的風(fēng)機能使風(fēng)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(biāo)桿上網(wǎng)電價。
根據(jù)相關(guān)研究機構(gòu)測算,“十四五”時期,隨著技術(shù)進步,陸上風(fēng)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(fēng)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(shè)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(shù)處于全球先進水平,前沿技術(shù)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(lǐng)域應(yīng)用逐步拓寬。
開發(fā)規(guī)模領(lǐng)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(guān)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(zhuǎn)型。
今年7月,我國自主研發(fā)的首臺10兆瓦海上風(fēng)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(fēng)電機組,輪轂中心高度距海平面約115米,風(fēng)輪掃風(fēng)面積相當(dāng)于3.7個標(biāo)準(zhǔn)足球場。據(jù)介紹,在年平均10米/秒的風(fēng)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(gòu)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(lǐng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)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(yīng)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(yīng)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(biāo),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(rèn)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(yīng)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(yīng),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(dān)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(fēng)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(guān)負責(zé)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(shù)成本繼續(xù)降低。
“在一些光照條件好的區(qū)域,單從技術(shù)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(shù)成本占了較高比例。”李振國認(rèn)為,雖然當(dāng)前清潔能源自身技術(shù)成本持續(xù)下降,但土地、稅收、融資等非技術(shù)成本和輔助服務(wù)、儲能等技術(shù)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(guān)負責(zé)人表示,將推動完善相關(guān)財稅價格體系,降低土地、稅收、融資等非技術(shù)成本。
——加大產(chǎn)業(yè)協(xié)同、政策協(xié)同力度。
“當(dāng)前,部分清潔能源裝備以及技術(shù)仍然存在不足,要加大風(fēng)電機組主軸承和控制系統(tǒng)核心元器件、適應(yīng)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(shù)創(chuàng)新打破資源限制,圍繞先進光伏、海上風(fēng)電、儲能、氫能等新技術(shù),加快關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)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(fēng)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(rèn)為,相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)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(zhuǎn)型的強大合力。
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