清潔能源點亮綠色經濟

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後一倉混凝土澆築完成,嚮明年首批機組投產發電的目標全力發起衝刺;

黃海之濱,葉片呼呼打轉,國家電投江蘇濱海南H3海上風電項目首臺風機順利併網,年內投產後,年發電量可達9億千瓦時;

塞北大漠,日光持續照射,內蒙古達拉特旗光伏發電基地成片的“藍板板”有序排列,板上發電、板間種植,成了百姓致富的“金罐罐”……

習近平總書記指出,能源低碳發展關乎人類未來。包括水能風能太陽能生物質能等可再生能源在內的清潔能源是能源低碳發展的主力軍。近年來我國清潔能源發展狀況如何?將迎來怎樣的發展空間?記者進行了採訪。

清潔能源競爭力穩步提升

據預測,“十四五”時期,隨着技術進步,陸上風電和光伏發電將實現全面平價

走進位於陝西西安市的隆基樂葉太陽能電池工廠,高標準的潔淨車間內,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、鍍膜等工序後,成爲墨藍色的太陽能電池片。

“這個車間基本採用自動化設備,員工只需負責簡單上下料,效率大幅提升,比如絲網印刷環節,過去一條線年產能只有2.5萬片,現在能達到15萬片甚至更多。”隆基股份總裁李振國介紹,項目的電池量產平均轉換效率超過23%,爲行業領先

對這些年光伏行業技術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,光伏電池的轉換效率也在不斷提升,顯著提高了開發利用的經濟性。”

技術進步和成本降低,提升了清潔能源發電的競爭力,也拓寬了其可開發範圍。

“一直以來,我國中東部地區以低風速風能資源爲主。七八年前,行業普遍認爲平均風速至少得達到6米/秒才具有開發條件,所以我國之前主要在三北地區建設風電場。這幾年葉輪直徑增大、單位千瓦掃風面積增加、高塔筒技術應用等技術提升,使得平原地區、低風速地區也具備了開發條件。”中國可再生能源學會風能專委會秘書長秦海巖介紹,在當前技術水平下,我國中東部風能資源儲量達到近10億千瓦,目前僅開發11%,潛力巨大。

“低風速平原地區一般風速梯度較大,隨着高度增加,風速提升很快。增加塔筒高度、葉片長度,風機能獲取更多風資源。”遠景能源高級副總裁田慶軍以河南湯陰縣一處風電場舉例說,120米高的風機能讓風速在原有基礎上增加0.4至0.6米/秒,而150米高的風機能使風速再提升0.4至0.6米/秒,全生命週期電價可降至0.3元/千瓦時以下,低於河南省燃煤發電標杆上網電價。

根據相關研究機構測算,“十四五”時期,隨着技術進步,陸上風電和光伏發電將實現全面平價(不需要國家補貼),部分地區將實現低價。2025年,陸上風電上網電價有望降至0.23至0.4元/千瓦時,光伏發電上網電價有望降至0.2至0.38元/千瓦時。

與此同時,近年來我國清潔能源設備的產業化步伐也在加快。以光伏爲例,2019年,我國多晶硅、硅片、電池片和組件的產能在全球佔比分別提升至69%、93.7%、77.7%和69.2%;各環節均有5家以上企業位居全球前十,產業化技術處於全球先進水平,前沿技術也開始加速佈局。不僅如此,“光伏+制氫”“光伏+新能源汽車”“光伏+建築”等等,光伏在各領域應用逐步拓寬。

開發規模領先世界

規模擴大、佈局優化,我國可再生能源裝機和發電量穩居全球第一

“屋頂裝上光伏板,發出的電可以自用,剩下的賣給電網,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,如今有了光伏發電這一“陽光存摺”,日子越過越好。

推進清潔能源持續健康發展,不僅能帶動相關產業發展、助力脫貧攻堅,也有助於守護碧水藍天、促進能源轉型

今年7月,我國自主研發的首臺10兆瓦海上風電機組在福建福清市成功併網發電。這臺目前單機容量亞洲最大、全球第二的海上風電機組,輪轂中心高度距海平面約115米,風輪掃風面積相當於3.7個標準足球場。據介紹,在年平均10米/秒的風速下,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,我國清潔能源持續快速發展,進入較高比例增量替代和區域性存量替代新階段,爲構建清潔低碳、安全高效的能源體系發揮了重要作用。

開發規模不斷擴大。2016年至2019年,我國可再生能源發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佔比均超過50%,領先化石能源新增裝機容量,可再生能源已逐步成爲新增電源裝機主體。截至今年8月底,我國水電、風電、光伏發電、生物質能發電累計裝機分別達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,我國成爲全球可再生能源最大投資國,可再生能源裝機和發電量穩居全球第一。

發展佈局持續優化。一方面,區域分佈更廣泛。今年二季度,我國中東部和南方地區新增風電併網237萬千瓦,佔全國的55.4%,清潔能源有望在電力消納條件較好的地區得到更好發展。另一方面,集中式分佈式並舉的格局逐步形成。與傳統的集中式發電方式相比,分佈式發電具有電力損耗小、輸電費用低、土地和空間資源佔用少等優勢。以光伏發電爲例,截至6月底,我國分佈式光伏佔光伏總裝機的比重爲31.1%,同比提升1.5個百分點。

利用水平不斷提升。2019年,我國可再生能源發電量達2.04萬億千瓦時,佔全部發電量的比重由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%、風電利用率達96.6%、光伏發電利用率達98.2%。

推動清潔能源高質量發展

要進一步完善適應清潔能源多元化市場化發展的產業政策體制機制

日前,我國宣佈將採取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭於2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。“可再生能源已成爲應對氣候變化的主要抓手。爲實現碳排放達峰和碳中和的目標,可再生能源將在未來成爲我國能源增量的主體。”國家發改委能源研究所可再生能源發展中心副主任陶冶認爲。

那麼,如何有效提高可再生能源比例,讓清潔能源實現高質量發展?採訪中,不少企業和專家呼籲,要進一步完善適應清潔能源多元化、市場化發展的產業政策、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電的變化作出反應,調節後的總髮電量與調度發電計劃吻合,再也不用擔心光伏發電的穩定性。”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,他們通過自主開發的系統控制軟件實時調節,有效解決了光伏發電的消納問題。

長期以來,風電、光伏發電等受自然條件影響,存在較大波動性、間歇性,加上資源和需求分佈不匹配,給可再生能源電力併網消納帶來一些障礙。國家能源局新能源司有關負責人表示,下一步要建立健全新一代電力系統,提升系統調節能力,同時要健全和落實保障機制,加強評價和考覈,促進各類市場主體以更大力度開發利用可再生能源。

——推動非技術成本繼續降低。

“在一些光照條件好的區域,單從技術發電成本來說,光伏發電已經能夠做到每度電不到一毛錢,之所以現在還要兩毛多、三毛多,主要是非技術成本佔了較高比例。”李振國認爲,雖然當前清潔能源自身技術成本持續下降,但土地、稅收、融資等非技術成本和輔助服務、儲能等技術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負責人表示,將推動完善相關財稅價格體系,降低土地、稅收、融資等非技術成本。

——加大產業協同、政策協同力度。

“當前,部分清潔能源裝備以及技術仍然存在不足,要加大風電機組主軸承和控制系統核心元器件、適應高海拔地區高水頭大容量水電機組等的補短板力度。”陶冶建議,通過技術創新打破資源限制,圍繞先進光伏、海上風電、儲能、氫能等新技術,加快關鍵技術攻關和示範,探索商業化路徑,積極打造新的產業生態

“隨着可再生能源快速發展,我國水電開發進一步向上游推進,生態環境相對脆弱;風電和光伏發電開發重心向中東部和南方地區拓展,受生態環保和國土空間影響,項目落地難度加大。”陶冶認爲,相關部門應當加強政策協同力度,實現可再生能源與自然資源、生態環境協調發展,匯聚起能源轉型的強大合力。

製圖:蔡華偉