◎ 文《法人》全媒體記者 李遼
2005年,伴隨著《中華人民共和國可再生能源法》的出臺(tái),可再生能源發(fā)展進(jìn)入快車道。16年來,中國對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)投入巨大,投資額位居全球第一。如今,在中國向世界提出雙碳目標(biāo)之際,中國新能源的裝機(jī)量、發(fā)電量以及上下游產(chǎn)業(yè)鏈條的裝備制造能力和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)真正凸顯出來。但同時(shí),新能源也面臨著一些“煩惱”。
在碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的催促之下,可再生能源走入聚光燈下。
國家能源局此前公布的數(shù)據(jù)顯示,截至2020年底,中國可再生能源發(fā)電裝機(jī)總規(guī)模達(dá)到9.3億千瓦,占總裝機(jī)的比重達(dá)到42.4%,可再生能源發(fā)電量達(dá)到2.2萬億千瓦時(shí),占全社會(huì)用電量的比重達(dá)到29.5%。作為世界上最大的光伏應(yīng)用市場,我國光伏發(fā)電的新增裝機(jī)容量和累計(jì)裝機(jī)容量連續(xù)數(shù)年均位居世界第一。
在實(shí)現(xiàn)碳中和之路上,風(fēng)電、光伏等可再生能源唱響了主旋律。截至2021年,全國風(fēng)電、光伏發(fā)電量占全社會(huì)用電量的比重將達(dá)到11%左右。4月19日,國家能源局更是首次提出,到2025年,風(fēng)電、光伏發(fā)電量占比要求達(dá)到16.5%左右的目標(biāo)。重要性不言而喻。
近年來,在技術(shù)進(jìn)步的帶動(dòng)下,光伏組件的成本和能耗快速下降,“降本增效”效果顯著。2012年,光伏發(fā)電成本平均達(dá)到1元/千瓦時(shí),到2019年已變成0.44元/千瓦時(shí),平均每年下降0.08元/千瓦時(shí)。至今很多地區(qū)的大型光伏電站發(fā)電每度電成本已接近甚至低于當(dāng)?shù)厝济簶?biāo)桿電價(jià)。
2020年5月,通威集團(tuán)董事局主席劉漢元在接受媒體采訪時(shí)表示,作為全球光伏制造和應(yīng)用第一大國,我國在光伏發(fā)電方面更具成本優(yōu)勢(shì),“我國新增光伏裝機(jī)項(xiàng)目約有2/3已實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng),預(yù)計(jì)到2021年將全部實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)?!彪S著技術(shù)的推進(jìn),未來光伏發(fā)電每度電成本仍有下降空間,將逐步邁入平價(jià)時(shí)代。
“從2010年到現(xiàn)在,成本下降了90%以上。如今光伏設(shè)備3至6個(gè)月的發(fā)電量就可以抵消之前消耗的所有能量。” 四川省金融學(xué)會(huì)綠色金融專業(yè)委員會(huì)委員汪軍預(yù)測,光伏平價(jià)上網(wǎng)已不可逆轉(zhuǎn),純市場行為可以與火電正面競爭。5年左右,光伏的成本還可能下降1/3,成為人人用得起的能源。
根據(jù)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù),2020年我國光伏市場累計(jì)裝機(jī)量為253吉瓦 (GW)。而央視報(bào)道預(yù)測,2060年光伏裝機(jī)容量將會(huì)是現(xiàn)在的70倍。產(chǎn)量釋放不足是目前光伏行業(yè)主要問題,若要達(dá)到預(yù)定的碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo),預(yù)計(jì)未來光伏新增裝機(jī)量將保持20%—30%的高增速。
如今,光伏行業(yè)呈現(xiàn)寡頭態(tài)勢(shì),漲價(jià)最厲害的上游硅料領(lǐng)域只有四五家頭部企業(yè),而它們的產(chǎn)能在行業(yè)中占比超過了70%。通威旗下的永祥股份以生產(chǎn)硅料為主,2020年產(chǎn)銷量全球第一?!坝老楝F(xiàn)在有3個(gè)投資幾十億元的項(xiàng)目同時(shí)啟動(dòng),而且通威旗下還有一家公司專做電池片,2020年的產(chǎn)銷量也是全球第一?!蓖糗姳硎?,“在未來70倍的市場增長潛力下,一定還會(huì)涌進(jìn)更多的‘玩家’。”
風(fēng)電作為清潔能源,與光伏地位相當(dāng)。2020年底,全國風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)2.81億千瓦,其中陸上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)2.71億千瓦,海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)900萬千瓦。陸上風(fēng)電將在明年實(shí)現(xiàn)平價(jià)。海上風(fēng)電雖然裝機(jī)規(guī)模占比仍然很小,但其增速達(dá)51.6%,發(fā)展勢(shì)頭迅猛。而今年又將是海上風(fēng)電“搶裝潮”的最后一年,估計(jì)其發(fā)展速度不會(huì)低于去年。
從明年起,“搶裝潮”落幕后,增速將回歸正常。但就近淺海而言,海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈的整體技術(shù)進(jìn)步必將推動(dòng)成本逐年遞降。從事能源規(guī)劃長達(dá)近40年的專家蔡紹寬預(yù)測,海上風(fēng)電必將進(jìn)入勢(shì)不可擋的長期快速增長期:由于它與陸上風(fēng)光發(fā)電相比具有處于負(fù)荷中心、分散接入系統(tǒng)、年利用小時(shí)較高、電能質(zhì)量較好等優(yōu)勢(shì),一旦實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)中國近淺海海上風(fēng)電將呈現(xiàn)持續(xù)15年以上高速發(fā)展期,深遠(yuǎn)海的漂浮式海上風(fēng)電一定會(huì)給雙碳目標(biāo)做出較大貢獻(xiàn)。
蔡紹寬表示,據(jù)粗略分析,當(dāng)前可實(shí)施固定樁施工的海深已到50米,中國5米至50米水深、140米高度海域低空的海上風(fēng)電可開發(fā)裝機(jī)規(guī)模不小于7億千瓦(kW),平均年利用小時(shí)3500小時(shí)左右。
在不久的將來,海上風(fēng)電技術(shù)上走向成熟、經(jīng)濟(jì)上漸趨平價(jià)時(shí),中國的海上風(fēng)電發(fā)展規(guī)模前景將超越近淺海,會(huì)成為中國電力結(jié)構(gòu)調(diào)整過程中值得期盼的一匹黑馬。
然而,新能源的發(fā)展并非一帆風(fēng)順。前些年處于混沌期的光伏行業(yè)技術(shù)尚未企穩(wěn)。一些項(xiàng)目投進(jìn)去幾十億元,沒過多久技術(shù)就已落后,且技術(shù)迭代非??欤?年至5年就迭代一次。
“根據(jù)清華大學(xué)研究論文《中國光伏電池組件的生命周期評(píng)價(jià)》,2009年一個(gè)光伏組件需要幾年甚至近10年的發(fā)電量才能抵消之前消耗的能量,而光伏設(shè)備的生命周期只有25年,當(dāng)時(shí)很多人詬病光伏是高污染、高排放行業(yè),并非清潔能源。”汪軍介紹,“很多‘前浪企業(yè)’因此死在沙灘上,現(xiàn)在光伏行業(yè)里的幾個(gè)‘老大哥’,當(dāng)年都是用其他行業(yè)的利潤填補(bǔ)光伏的‘坑’,堅(jiān)持技改。2015年、2016年以后,光伏行業(yè)逐漸穩(wěn)健發(fā)展,2017年才普遍實(shí)現(xiàn)盈利?!?/p>
可見,新能源的發(fā)展如同長跑,現(xiàn)階段小有優(yōu)勢(shì)并不意味著可以沾沾自喜,需要持續(xù)投入保持技術(shù)領(lǐng)先。
而且受制于自然環(huán)境,兩者屬于間歇性電源,相對(duì)于火電來說并不穩(wěn)定,這從今年2月美國得州“電荒”中可窺一二:風(fēng)電和光伏因極寒天氣基本停擺,發(fā)電量占比從42%驟降到8%,約4000萬千瓦機(jī)組“掉了鏈子”。因此,當(dāng)前在應(yīng)對(duì)氣候變化問題上,大規(guī)模、高比例新能源接入與電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行之間的矛盾,已成為共性問題。
此外,更替整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)是一個(gè)長達(dá)幾十年的漫長過程,同時(shí)更是碳中和路線的難點(diǎn)。