全面認識新能源發(fā)展的機遇與挑戰(zhàn)

全面認識新能源發(fā)展的機遇與挑戰(zhàn)目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"前言 1\o"CurrentDocument".六方面考量新能源發(fā)展 2\o"CurrentDocument"1.概述 2\o"CurrentDocument"近零碳 2\o"CurrentDocument"新技術 2\o"CurrentDocument"規(guī)?；?3\o"CurrentDocument"1.7.可靠性 3\o"CurrentDocument".大力推動新能源發(fā)展 3\o"CurrentDocument".新能源發(fā)展面臨的問題和機遇 41.'需 4\o"CurrentDocument"2.將迎來“三重機遇"：越過山丘，會發(fā)現什么? 6\o"CurrentDocument".新能源發(fā)展面臨的挑戰(zhàn) 7\o"CurrentDocument"1.光伏、風電的發(fā)電特性看挑戰(zhàn) 7\o"CurrentDocument"2.新能源應用方式看挑戰(zhàn) 8\o"CurrentDocument"3.新能源發(fā)展對儲能的影響看挑戰(zhàn) 8\o"CurrentDocument"4.小結 9前言碳達峰是實現碳中和路徑上的轉折點。減少二氧化碳排放是實現碳達峰碳中和目標的主要任務，主要措施是大力發(fā)展非化石能源，尤其是大力發(fā)展以風電、光伏發(fā)電為代表的新能源發(fā)電。2021年9月印發(fā)的《中共中央、國務院關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》提出，到2030年，非化石能源消費比重達到25%左右，風電、太陽能發(fā)電總裝機容量達到12億千瓦以上；到2060年，非化石能源消費比重達到80%以上。由于我國水電裝機受技術條件及經濟性的影響，可開發(fā)的容量越來越少，核電發(fā)展受廠址條件、資源等約束也難以大規(guī)模持續(xù)開發(fā)，大力發(fā)展新能源發(fā)電將是提高我國非化石能源消費比重的重中之重。國家《“十四五”現代能源體系規(guī)劃》把“到2025年，非化石能源消費比重提高到20%左右，非化石能源發(fā)電量比重達到39%左右”作為“能源低碳轉型成效顯著”的重要目標之一，同時提出了2035年“非化石能源消費比重在2030年達到25%的基礎上進一步大幅度提高，可再生能源發(fā)電成為主體電源”，進一步指出在“十四五”時期要“加快發(fā)展風電、太陽能發(fā)電”。中國電力企業(yè)聯合會專家委員會副主任委員、華北電力大學新型能源系統(tǒng)與碳中和研究院院長、國家氣候變化專家委員會委員王志軒.六方面考量新能源發(fā)展概述一種能源替代另一種能源，不是能源品種的簡單替代，而是能源系統(tǒng)的整體轉型，并引導經濟社會的全面轉型。因此，新能源要實現大力發(fā)展，必須兼具獨特性和傳統(tǒng)性。獨特性表現在巨大的生命力，能夠成為推動能源系統(tǒng)與經濟社會轉型的根本動力；傳統(tǒng)性表現在與能源系統(tǒng)、經濟社會系統(tǒng)的融合，使之平穩(wěn)轉型。這也是我國推進“雙碳”目標實施必須要堅持先立后破、傳統(tǒng)能源的逐步退出必須建立在新能源安全可靠替代的基礎上的要義所在。要實現新能源的大力發(fā)展，應從近零碳、可持續(xù)、新技術、規(guī)模化、商品屬性、可靠性6個方面來考量。近零碳近零碳是指新能源成為能源商品的全生命周期過程要達到近零碳排放。在不考慮碳移除或者碳交易情況下，現實中并不存在“零碳”商品能源。近零碳的概念并不統(tǒng)一，其涵義應是“零碳”一次能源在開發(fā)、轉換、加工為商品能源全生命周期中盡可能減少碳排放。1.3.可持續(xù)一方面是指新能源應具有“可再生性”，取之不盡、用之不竭；另一方面，新能源在開發(fā)利用全生命周期盡量減少對生態(tài)環(huán)境的“負外部性”影響，包括控制污染，減少對綠水青山、地表植被等的破壞等。1.4.新技術新技術是條件和動力要素。這里的“條件”是動態(tài)的、相對的，所有能源都不可能永遠是新能源，而現在之所以是新能源，關鍵的表征是新技術要素對新能源發(fā)展的貢獻仍然處于顯著甚至是指數型階段。同時，與傳統(tǒng)能源相比，新能源在某些方面仍然存在著不足和短板。因此，要持續(xù)不斷通過技術創(chuàng)新，極大發(fā)揮新能源的長處，著力克服其不足，保持其“新”的特性。1.5.規(guī)?；?guī)?；切履茉础按罅Πl(fā)展”的前提也是結果，反之，不成熟的新能源是不可能規(guī)?；痛罅Πl(fā)展的。從宏觀層面看，規(guī)?；瘧敯ㄈ齻€方面，有成熟的商業(yè)模式、有產業(yè)鏈基礎、在能源總份額中有一定比例。一般而言，新能源規(guī)?；艜哂薪洕?；規(guī)?；c標準化也是相輔相成的，二者互為推動。1.6.商品屬性商品屬性是新能源成熟的重要標志。不具有商品屬性的新能源，是難以通過市場檢驗的，也不可能成為主體能源或者電源主體。而成為商品能源的關鍵，是新能源必須以自身的特點和優(yōu)勢與傳統(tǒng)能源進行市場競爭。1.7.可靠性可靠性是指能源供應的安全性、穩(wěn)定性、便捷性、可備用性。能源電力的可靠供應可以從兩個方面理解：一是新能源自身具有一定的可靠性；二是在能源系統(tǒng)中有明確的定位，與能源系統(tǒng)一起提供能源電力的可靠供應。從新能源自身來看，安全性是指不因新能源大力發(fā)展而直接引起大規(guī)模能源供應的安全事件（包括不發(fā)生供應充足性風險和人身、財產安全風險），穩(wěn)定性是指能源供應的連續(xù)性和可控性，可備用性是指具有一定的應對自然條件變化的能源供應能力，便捷性是指新能源發(fā)展對終端消費用戶盡量不產生福利損失。.大力推動新能源發(fā)展新能源并不是6個方面全部得到“滿分”才能夠大規(guī)模發(fā)展，而是要從6個方面分析新能源及傳統(tǒng)能源各自的特點，以促進新能源不斷創(chuàng)新和能源體系逐漸適應新能源特性，快速、平穩(wěn)實現“雙碳”目標下的能源轉型。我國新能源經過近20年的發(fā)展有了長足的進步，光伏發(fā)電、風電得到了大力發(fā)展。從近零碳方面看，全生命周期的光伏發(fā)電組件如晶硅材料生產技術的進步使碳排放強度不斷下降，環(huán)境污染不斷改善。從可持續(xù)性看，太陽能及風能生來就是可持續(xù)的，且在開發(fā)過程中不斷完善生態(tài)環(huán)保要求和措施。從新技術看，通過不斷創(chuàng)新使新能源發(fā)電效率不斷躍上新臺階，運用數字化技術、電力電子技術、新型儲能技術等使新能源與微電網及大電網的融合性不斷提高。從規(guī)?；瘉砜?，我國光伏和風電的裝機容量與自身比，在經歷了十多年的超高速發(fā)展階段后，累積并網均達到2億千瓦以上，且占我國新增電力裝機的主要部分。從商品屬性看，對新增的新能源發(fā)電上網電價補貼已經絕大部分取消或大量削減，新能源在一定程度上參與到電力市場之中。從安全性、穩(wěn)定性、便捷性、可備用性幾個要素看，新能源發(fā)展都有不同程度的進步，特別是隨著新能源發(fā)電在終端能源消費比重中的提高，對于減少我國石油對外依存度高帶來的能源安全風險將逐步發(fā)揮重要作用。因此，不論從推進“雙碳”工作要求上、從新能源發(fā)展積累的經驗上，還是從新能源與傳統(tǒng)能源協(xié)同上、從對新能源技術發(fā)展預測上，我們都對新能源大力發(fā)展有充分信心。低碳性、可持續(xù)性、新技術潛力以及規(guī)?；瘧?，為新能源發(fā)展提供了長期利好以及實踐經驗。無論是從“雙碳”“1+N”政策體系看，還是從“十四五”規(guī)劃綱要看，以及從“十四五”現代能源體系規(guī)劃看，大力發(fā)展新能源有了目標、規(guī)劃、政策措施、能源改革等方面的大力支持，具有十分廣闊的發(fā)展空間。.新能源發(fā)展面臨的問題和機遇新能源發(fā)展，成于補貼，困于補貼，在面臨千億補貼缺口的當下，平價上網成了順理成章之舉。一個大致的判斷是，到2020年，我國大部分地區(qū)可以實現風電和光伏發(fā)電側的平價上網。當然，這不只是發(fā)電一個環(huán)節(jié)的事，從系統(tǒng)角度而言，平價上網涉及產業(yè)鏈的方方面面。新能源產業(yè)將面臨哪些挑戰(zhàn)，需要如何克服困難，才能讓當下火熱的“紅?！背蔀槿碌摹八{?！?？需跨越“軟成本大山”如今，新能源已經進入可以與傳統(tǒng)能源競爭的時代。在歐洲科學與藝術院院士、瑞典皇家理工學院教授嚴晉躍看來，盡管新能源成本的下降經歷了類似于芯片領域摩爾定律的發(fā)展歷程，但新能源平價上網不是僅靠技術進步就能實現。研究顯示，雖然可再生能源的硬成本正在快速下降，但軟成本的下降并不明顯，導致目前軟成本占整個項目成本的比例反而增加。美國每季度公布的光伏發(fā)電項目成本情況顯示，其硬成本每2?3年減少一半，但軟成本占比在8年之內卻從30%?40%升至60%?70%。軟成本也被稱為非技術成本。在我國，盡管風機制造、光伏電池等技術成本屢創(chuàng)新低，但非技術成本下降幅度并不明顯。有機構測算，2019年在保持非技術成本不變的情況下，產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)距離發(fā)電側平價的要求尚需5~10個百分點的降幅。據瑞銀證券統(tǒng)計，目前一些項目的非技術成本高達0.5?1元/瓦，占總裝機成本的10%?20%。在業(yè)內人士看來，非技術成本包括前期費用和建設費用、融資成本、運營費用等等，已經成為了橫亙在發(fā)電側平價上網面前的“大山”。首先，非技術成本難以下降。主要包括前期費用和建設過程的費用。據業(yè)內人士透露，前期工作費用也被稱作“路條費”，在早年間有些光伏項目的路條費高達1元/瓦。據介紹，光伏電站前期工作，需要完成大量的文件，一般有：可研報告、備案文件、列入國家指標證明文件、土地租賃協(xié)議、項目用地紅線、土地預審文件、建設用地預審文件、林地意見、環(huán)評、水保、選址意見書、安評、節(jié)能、壓覆礦產、地宅、設施農業(yè)備案、安穩(wěn)報告、電力接入方案及批復、測繪報告、地勘報告、總評規(guī)劃、送出工程批復等。這其中，每個文件的背后，都需要付出大量的精力甚至費用。此外，在項目建設過程中，也會因為征地等原因增加成本，影響項目工期和投產時間。其次，項目融資成本通常較高。新能源電站為重資產行業(yè)，一般規(guī)律是，投資方只需要出20%?30%的資本金，其余資金通過融資方式獲得。因此，能否獲得較低利率的融資，就成為衡量項目能否成為優(yōu)良金融資產的標準。2017年，我國光伏企業(yè)晶科能源以2.42美分/千瓦時（約合人民幣0.15元/千瓦時）的電價中標阿布扎比Sweihanl.17吉瓦光伏電站而備受關注，主要原因就是獲得了較低的融資成本。最后，業(yè)主單位運營成本偏多。其一是租地成本。以每畝地可以安裝40千瓦左右的光伏電站，上網電價為0.4元/千瓦時（不含稅電價為0.3448）、土地租金約為800元/畝計算，每年的發(fā)電收入約為13800元/畝，租金部分就占發(fā)電收入的5.8%。其二，一些稅費也時常影響項目的收益。據報道，2017年某省稅務部門要求光伏電站按照5~8元/平方米的標準繳納城鎮(zhèn)土地使用稅。如按照10兆瓦光伏電站占用300畝土地進行核算，每年最少要繳納100萬元土地使用稅，占發(fā)電收入的比例超過24%o幸運的是，今年以來發(fā)布的系列文件明確要求，對于平價上網項目，要避免不合理的收費，要求各地在土地利用及土地相關收費方面予以支持。但也有專家指出，這一政策缺乏后續(xù)獎懲措施，實施效果上可能打折，建議參考光伏領跑基地項目經驗加強約束，做到獎罰嚴明。將迎來“三重機遇”：越過山丘，會發(fā)現什么？2019年被視為平價上網的試水年。針對日前發(fā)布的第一批名單，中金公司分析認為，盡管獲批規(guī)模少于申報量，但光伏項目占比七成、分布式隔墻售電試點啟動也超出預期。更為重要的是，新政提供了穩(wěn)定發(fā)展的預期，也有望解決土地、融資和消納等問題，由此帶來的規(guī)模增長和商業(yè)機會將不可限量。2017年5月23日，國家能源局下發(fā)開展風電平價上網示范工作通知，至今年5月22日首批項目公示之日，這一歷程整整走過了3年的時間。6月30日前，新建平價上網項目有望開工。未來的“藍?！睍心男C會？徐國新認為，平價上網政策將給行業(yè)帶來三大變化：其一，加速替代化石能源進程。在平價上網政策推動下，新能源和化石能源的市場競爭將轉化為燃料價格和新能源度電成本的競爭。從長期趨勢看，新能源成本還將繼續(xù)下探，化石能源將因燃料價格波動以及環(huán)保成本上升失去成本優(yōu)勢，促使新能源在市場競價中逐步占據主導地位，加速替代化石能源的進程。其二，推動能源共享經濟時代到來。分布式新能源將因成本低，消納條件好，節(jié)約輸配電投資等原因，實現大范圍覆蓋。平價上網可以推動能源互聯網高速到來，實現可再生能源智能化，一體化生產、傳輸、存儲、消費以及市場交易。在以泛在電力物聯網為平臺的基礎設施之上，或許會孕育出“殺手級”的新能源商業(yè)模式。其三，推動新能源成為綠色金融產品。近零邊際成本特性降低了新能源資產風險，使其易于取得更高信用評級，融資方式將繼續(xù)多樣化，從而增強企業(yè)資產的流動性。新政鼓勵平價項目出售綠證，較低的價格可對自愿綠證市場起到激活作用。此外可再生能源配額機制正式實施后，達不到配額要求的義務主體也可以通過購買綠證的渠道來完成配額，這會進一步擴大綠證市場。目前全國采購綠證數量不到3萬個，并且當前綠證價格比較高，風電一般在0.2元/千瓦時左右，光伏發(fā)電在0.5?0.6元/千瓦時，對比歐洲自愿綠證系統(tǒng)的價格約為0.2?0.3歐分/千瓦時，約合人民幣2分錢左右，未來綠證市場發(fā)展存在較大空間。此外，本輪方案提出執(zhí)行固定電價收購政策和強化全額保障性收購政策，同時明確由電網企業(yè)建設接網工程。此舉無疑極大增強了投資方的信心，但對于簽訂不少于20年的固定電價購售電合同，業(yè)界專家指出，真正保障平價上網不是僅僅簽訂一個合同那么簡單，需要通過技術突破和全產業(yè)鏈合力創(chuàng)新商業(yè)模式方能保障。比如，當遇到新能源出力低到極端情況時，出于安全考慮，可以通過新能源+儲能或其他應急設施保證平滑出力，為此應該考慮相關投資如何通過市場機制找到出口，這一舉措無論對于電網、電站還是用戶都具有相當的積極作用，未來也將產生很多機會。.新能源發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)從能源系統(tǒng)和經濟社會系統(tǒng)看，新能源與傳統(tǒng)能源相比還存在不同程度的差距，尤其是在穩(wěn)定性和商品能源屬性兩個方面還存在較大差距。光伏、風電的發(fā)電特性看挑戰(zhàn)從光伏、風電的發(fā)電特性看挑戰(zhàn)。光伏、風電特點是能量密度低，隨機性、波動性、不穩(wěn)定性強，這些特點與新能源的可再生性一樣與生俱來，是客觀規(guī)律使然。能量密度低，說明了要大量占用土地或者其他地表資源，除了必要的分散式開發(fā)外，仍然需要新能源在大范圍優(yōu)化配置，從而需要電能輸送以及與其他能源電力的匹配。隨機性、波動性、不穩(wěn)定性三者間既有一定的獨立性，又互相影響，共同造成新能源發(fā)電在功率上可控性差、與用戶對電力電量需求的匹配性差、與大電網的運行規(guī)律協(xié)調性差，從而對電力平衡和電力系統(tǒng)穩(wěn)定性產生不利影響。如中國煤電、水電、核電的年利用小時數分別可達5500小時、3500小時、7000小時左右，煤電、核電的利用小時數還可以更高，但是風力發(fā)電年平均利用小時數2200小時左右，光伏發(fā)電年平均利用小時數1200小時左右。更重要的是，即便是同樣的利用小時數或者同樣的可發(fā)電量，并不等于具有相同的電力支撐。根據已有數據，一些地區(qū)的光伏發(fā)電在電力平衡時出力幾乎為零。新能源應用方式看挑戰(zhàn)從新能源應用方式看挑戰(zhàn)。新能源發(fā)電能量密度低、分布廣泛、便于分散使用，千家萬戶均可自發(fā)自用，但難以保證高質量用電，用戶仍然需要與電網連接。分布式電源是新能源發(fā)展的重要途徑，主要采用“自發(fā)自用、余量上網、電網調節(jié)”的運營模式。隨著分布式發(fā)電更多地接入配電網，由分布式電源和相關儲能、調控、保護設施構成的微電網和主動配電網增多，將更大地改變原有電力負荷特性，增加了電網調節(jié)難度，降低系統(tǒng)效能。新能源與其他傳統(tǒng)能源同處于一個電力系統(tǒng)中，這就形成了新能源與其他能源的耦合關系，但從認識規(guī)律到把握規(guī)律還需要采用數字仿真、物理模擬等手段深入研究。當新能源滲透率較低（比如少于10%）時，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行機制仍然可以應對新能源發(fā)電對系統(tǒng)的影響。但隨著新能源滲透率增加，影響機制更為復雜、影響范圍進