來源：環(huán)球零碳

摘要：

12億千瓦風光裝機承諾實現(xiàn)后，根據(jù)“三倍可再生能源”目標的指引，未來六年我國還需要新增11.4億千瓦的風電光伏裝機，而風電、光伏裝機比例跨越式提高之后，新能源消納正在面臨新的挑戰(zhàn)。

撰文 | Penn

編輯 | Tang

→這是《環(huán)球零碳》的第1198篇原創(chuàng)

2020年，我國提出“力爭2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和”的發(fā)展目標。同年12月，國家主席習近平在全球氣候雄心峰會上宣布，到2030年，中國風電、太陽能發(fā)電總裝機容量將達到12億千瓦以上。

在12億千瓦目標的引領(lǐng)下，風電和太陽能行業(yè)在過去幾年里取得了飛速發(fā)展，跨越了一個又一個里程碑。

2020年以來，我國風電光伏連續(xù)3年新增裝機超過1億千瓦，其中2023年新增2.9億千瓦，約占全球風電光伏新增裝機的63%。2023年可再生能源發(fā)電裝機占比突破50%，歷史性超過化石能源發(fā)電裝機容量。

近日，風電光伏的發(fā)展又迎來了一個新的歷史性突破。8月23日，國家能源局發(fā)布1-7月份全國電力工業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示，截至7月底，全國累計發(fā)電裝機容量約31.0億千瓦；其中，太陽能發(fā)電裝機容量約7.4億千瓦，風電裝機容量約4.7億千瓦。

也就是說，風電和光伏的總裝機容量已達到12.1億千瓦，我國在不到四年的時間，提前六年完成了12億千瓦風光裝機目標的承諾。要知道2020年年底，我國風電光伏裝機規(guī)模還僅有5.34億千瓦，僅僅用了大約三年半時間，中國就完成了承諾的十年裝機增長目標。

圖說：2020年-2024年7月中國風電、太陽能裝機增長圖

來源：國家能源局、財經(jīng)雜志

在中國作出雙碳承諾之后，在多重因素激勵下，風電、光伏裝機容量超預(yù)期增長。2021年新能源裝機容量同比增長37.6%，2022年這一數(shù)字增長到39.4%，而2023年則攀升到了76.2%，裝機增長速度遠超其他電源類型。

2020年底至今，中國新增了約6.8億千瓦的風電、太陽能裝機。其中，太陽能裝機新增4.9億千瓦，增長將近兩倍。風電裝機則從2020年底的2.8億千瓦增長至2024年7月的4.7億千瓦，增長約1.9億千瓦。

12億千瓦的風電、太陽能裝機目標已經(jīng)提前完成，接下來風電光伏將如何發(fā)展，走向何方？實際上中國政府也早就有了規(guī)劃。

雖然中國未在COP28上簽署全球三倍可再生能源的倡議，但是它在中美發(fā)表的《陽光之鄉(xiāng)聲明》中明確表示支持這一倡議?！蛾柟庵l(xiāng)聲明》明確指出：在21世紀20年代這關(guān)鍵十年，兩國支持二十國集團領(lǐng)導人宣言所述努力爭取到2030年全球可再生能源裝機增至三倍，并計劃從現(xiàn)在到2030年在2020年水平上充分加快兩國可再生能源部署。

圖說：美國首席氣候談判代表克里與中國氣候變化事務(wù)特使解振華在COP28期間溝通

來源：路透社

事實上，這個聲明的目標就是2030年全球可再生能源裝機目標在2020年數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上增加2倍，到2030年，全球可再生能源裝機容量至少達到1.1萬吉瓦。

截至2020年底，中國可再生能源發(fā)電裝機規(guī)模達到9.34億千瓦（934吉瓦）。?其中包含了水電、風電、光伏發(fā)電和生物質(zhì)發(fā)電等多個方面的裝機容量。根據(jù)“三倍可再生能源”的目標，到2030年，中國可再生能源裝機規(guī)模至少達到28.02億千瓦。

結(jié)合本次國家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)來看，這也就意味著，在未來六年的時間，剔除2030年水電規(guī)劃的4.5億千瓦和目前風光已有的12億千瓦裝機，還需要?新增11.4億千瓦的風電光伏裝機，即平均每年新增約2億千瓦風電和太陽能裝機。這一數(shù)字恰好與國家能源局設(shè)定的2024年全國風電光伏新增裝機水平相當。

這也就是說，如果中國從現(xiàn)在起每年新增2億千瓦風光裝機，即使十年間不新增任何水電裝機容量（目前中國水電總裝機規(guī)模為4.285億千瓦），到2030年，它也完全可以將自身的可再生能源裝機容量增加到三倍。這無疑將給中國的可再生能源產(chǎn)業(yè)帶來了新的希望。

國際可再生能源署倡議將三倍增計劃的基準年設(shè)為2022年。若按此計算，中國從現(xiàn)在起每年新增的可再生能源裝機容量只要略高于2023年官方宣布的年度增長速度，這個目標也可以實現(xiàn)。

圖說：中國2030年可再生能源三倍裝機目標預(yù)測

來源：國家能源局，Global Energy Monitor

據(jù)全球能源監(jiān)測 (Global Energy Monitor)最新數(shù)據(jù)顯示，中國在建大型公用事業(yè)規(guī)模的太陽能和風電項目合計裝機容量為339吉瓦（其中太陽能占180吉瓦，風電占159吉瓦），這是全球所有其他國家該數(shù)值總和的兩倍，足以滿足整個韓國目前的用電需求。

這意味著中國三分之一的擬建太陽能和風電項目裝機容量已進入施工階段，這大大超過了全球7%的平均水平。龐大的在建可再生能源裝機規(guī)模給業(yè)界帶來了中國將提前實現(xiàn)碳達峰的樂觀預(yù)期。

能源與清潔空氣研究中心（Centre for Research on Energy and Clean Air）首席分析師柳力（Lauri Myllyvirta）在2024年5月的一項研究中提出，中國的整體碳排放量可能已經(jīng)在2023年實現(xiàn)了達峰。他指出2024年3月中國的風電與太陽能發(fā)電量已經(jīng)可以滿足其90%的新增電力需求，同時房產(chǎn)建筑業(yè)的衰退也將進一步降低二氧化碳的排放。

能源與清潔空氣研究中心在其最新報告中也進一步指出，中國2024年第二季度排放量同比下降1%，這是自新冠疫情爆發(fā)以來的首次季度下降，佐證了中國可能已在2023年碳達峰。

圖說：2024年3月中國的風電與太陽能發(fā)電量已經(jīng)可以滿足其90%的新增電力需求

來源：Carbon Brief

不過風電、光伏裝機比例跨越式提高之后，新能源消納正在面臨新的挑戰(zhàn)，尤其在裝機比例較高、主要外送為主的西北省份，保障95%的消納紅線越來越困難。而未來年均新增2億千瓦的風電、光伏裝機將對系統(tǒng)消納和安全可靠運行提出嚴峻挑戰(zhàn)。

2023年全國多地在分布式光伏接入電網(wǎng)承載力評估中已被劃為紅區(qū)，光伏消納空間接近枯竭，新能源裝機規(guī)模的持續(xù)增長，對電力系統(tǒng)的沖擊將更加明顯，系統(tǒng)調(diào)節(jié)難度持續(xù)提高。圍繞煤電設(shè)計的電網(wǎng)如何消納規(guī)?？涨暗目稍偕茉窗l(fā)電量，并將新增電量安全經(jīng)濟地傳輸?shù)接行枰牡貐^(qū)，成為了中國電力行業(yè)無法避開的難題。

目前，大規(guī)模配建儲能難以達到保障系統(tǒng)可靠性要求的水平。在新型儲能中占比最高的電化學儲能由于其充放電限制，無法為系統(tǒng)提供長期有效的可靠性，實際運行過程中更多發(fā)揮的是平抑系統(tǒng)短時波動的作用。

截至2023年底，全國已投運新型儲能項目累計裝機規(guī)模達3139萬千瓦/6688萬千瓦時，平均儲能時長僅為2.1小時。2024上半年，國內(nèi)新增新型儲能投運裝機規(guī)模13.67吉瓦/33.41吉瓦時，同比均增長71%，但項目時長仍以2-4小時的短時儲能為主，占比達到78%。

圖說：國內(nèi)已投運儲能項目分類（截至2024年6月底）

來源：中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟

由于儲能時長較短，雖然新型儲能裝機快速攀升，但利用率卻處于非常低的水平。而當煤電等可靠性調(diào)節(jié)電源的體量無法滿足高峰負荷需求時，隨著光伏、風電裝機占比持續(xù)提升，其發(fā)電實時出力與終端電力需求的平衡問題將愈發(fā)嚴重。

電力傳輸則是另一大挑戰(zhàn)，將擁有大型風光基地的北部與西北省區(qū)的可再生能源發(fā)電量輸送到位于中部與東南部的用電大省，正嚴重依賴特高壓輸電線。目前，中國正在建造或準備開建的特高壓傳輸線路共有十條，但它們遠不能滿足日益增長的可再生能源發(fā)電量，成為了新的制約。

與此同時，在風光的持續(xù)高滲透率下，整個電力系統(tǒng)或?qū)⑦M入“電量過剩，電力短缺”的狀態(tài)。如何利用持續(xù)增多的過剩電量將是產(chǎn)業(yè)進化的方向，未來將其轉(zhuǎn)化為綠氫并進一步轉(zhuǎn)換為綠色液體燃料可能是提高新能源消納率的有效方向。

據(jù)香橙會氫能數(shù)據(jù)庫 H2 Plus Data統(tǒng)計，截至2024年8月，我國涉綠氫項目數(shù)量已經(jīng)超過500個，不同推進階段綠氫產(chǎn)能累計已經(jīng)超過1020萬噸（數(shù)據(jù)統(tǒng)計涵蓋了部分項目的遠期產(chǎn)能）。

進一步來看，化工、交通、儲能是現(xiàn)階段綠氫進一步消納規(guī)劃的主要路徑。其中，綠醇領(lǐng)銜綠氫消納，規(guī)劃綠醇消納綠氫產(chǎn)能約為489.3萬噸，在化工應(yīng)用中的消納占比約為49.14%。規(guī)劃綠氨消納綠氫產(chǎn)能約為310.9萬噸，消納占比約為31.22%。規(guī)劃綠色航煤消納綠氫產(chǎn)能約為90.8萬噸，消納占比約為9.12%。

圖說：國內(nèi)綠氫項目消納路徑對應(yīng)產(chǎn)能占比分布(%/萬噸)

來源：香橙會氫能數(shù)據(jù)庫 H2 Data Plus

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