淺談我國可再生能源發展現狀及對策研究

文/林冬

一、前言

能源是人類從事生產和維持生活的必要保障。從第一次工業革命開始，人類為了滿足日益增長的生活需求，不斷加大對能源的開發利用，甚至采用了掠奪式的開發手段。21世紀以來，全球面臨的能源安全和生態環境保護問題日趨嚴峻，新冠肺炎疫情的肆虐嚴重沖擊了各國經濟社會的發展，為了將經濟復蘇與應對氣候變化的長期目標緊密結合，各國紛紛選擇“綠色復蘇”路線，將綠色經濟置于刺激計劃的核心，加大對可再生能源領域的投入，我國也將開發利用可再生能源作為應對日益嚴峻的能源環境問題的戰略舉措。本文通過分析我國可再生能源發展現狀，剖析發展過程中存在的問題，并探索依托可再生能源的生態、經濟、能源協同發展模式，為我國可再生能源可持續發展提供建議。

二、我國可再生能源發展現狀

近年來，我國在可再生能源領域地位日益突顯，逐漸成為推動全球能源結構轉變的主角，作為“可再生能源第一大國”，風電、太陽能等可再生能源裝機容量均列世界第一。截至2021年底，我國可再生能源裝機容量為10.64億千瓦，占全國發電總裝機容量的44.76%，其中水電裝機容量為3.91億千瓦，風電裝機容量為3.28億千瓦，光伏發電裝機容量為3.07億千瓦，生物質發電裝機容量為3798萬千瓦。預計到2030年，我國光伏和風電裝機規模將超過16億千瓦，非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右；到2060年，我國光伏和風電裝機規模將超過50億千瓦，非化石能源占一次能源消費比重將達到80%左右。（見圖1、圖2）

圖1 2021年我國可再生能源裝機總量

圖2 2021年我國可再生能源裝機容量占比情況

雖然我國可再生能源發展成績斐然，但是目前能源結構仍以化石燃料為主。2020年，我國化石燃料占一次能源需求85%左右，僅煤炭占比就達60%，導致我國成為世界最大的溫室氣體排放國，占全球溫室氣體排放總量的四分之一。為了切實推進并實現“3060”雙碳目標，為我國經濟高質量發展注入新動能，可再生能源規模化發展已迫在眉睫。

三、發展可再生能源的重要意義

（一）有助于提高我國的能源安全水平

我國屬于富煤、貧油、少氣的國家，能源相對稀缺，主要以煤炭為主，能源開發利用效率偏低，石油、天然氣等資源對外依賴度較大。目前，我國石油對外依存度接近70%，天然氣對外依存度超過40%，從我國的能源資源稟賦以及國際形勢考慮，改變我國能源結構的任務已十分迫切。黨的十八大后，習近平總書記從保障國家能源安全的全局高度，提出“四個革命、一個合作”能源安全新戰略，開發利用可再生能源已成為占領未來能源利用制高點、保障國家能源安全的重要舉措。

（二）有利于保護環境、應對氣候變化

目前，我國環境污染問題突出，生態系統脆弱，大量開采和使用化石能源對環境影響較大，尤其是能源消費結構中煤炭比例偏高，二氧化碳排放增長過快，對氣候變化影響較大。可再生能源具有高效、清潔、低碳、環保等特點，因此大力發展可再生能源對優化能源結構、保護環境、減排溫室氣體、應對氣候變化具有十分重要的作用。

（三）有利于社會經濟發展穩定

我國對火電依賴依然嚴重，雖然火電裝機容量已降至54.6%，但仍占發電總量的71%；而風電和光伏裝機容量占26.7%，僅占發電總量的12%。2021年，受煤炭和天然氣價格飆升、電力需求上升、供電短缺等多種因素影響，我國多地發生突擊式“拉閘限電”、命令式“停產”等情況，據預測，電力短缺導致我國三、四季度經濟增速減少0.1至0.15個百分點。因此，未來我國電力結構轉型的方向已經非常清晰：大力發展風電和光伏，降低對煤電的依賴。2021年9月16日國家發展與改革委員會印發的《完善能源消費強度和總量雙控制度方案》規定“對超額完成激勵性可再生能源電力消納責任權重的地區，超出最低可再生能源電力消納責任權重的消納量不納入該地區年度和五年規劃當期能源消費總量考核”，當一個地區產業結構不能在短時間內完成轉型升級，可通過大規模發展可再生能源來緩解地區能耗“雙控”工作與經濟快速增長的矛盾。

（四）有利于開拓新的經濟增長領域

我國可再生能源分布廣泛，發展潛力巨大。各地區具有一定的開發利用條件，充分利用當地自然資源推動可再生能源等清潔能源產業發展，對優化當地經濟結構、增加財政收入以及創造就業機會等方面均可發揮積極作用。隨著可再生能源自身不斷推動創新，拓寬行業增長邊界，將會帶動能源計算、裝備制造、電動汽車等多學科領域的發展，可再生能源相關產業將成為我國深化供給側結構性改革、構建現代經濟體系的重要支撐。

四、我國可再生能源發展面臨的問題

（一）可再生能源發電消納矛盾凸顯

我國可再生能源資源豐富地區主要在西部、北部和東北部，而高用電需求集中在中部、東部和南部，大量可再生能源電力必須從資源豐富地區輸送到高電力負荷地區，如果不能統籌協調可再生能源并網、傳輸和消納工作，那么上網問題必然成為可再生能源發電的最大瓶頸。由于我國大部分地區可再生能源發展規劃與電網建設規劃未能有效銜接，電網建設滯后于可再生能源發展，輸電通道不足，導致可再生能源電力輸出受阻問題明顯。隨著可再生能源裝機容量和發電量比重的不斷提高，如果不加快推動能源電力體制、機制的深層次變革，我國可再生能源消納問題會日益凸顯，限電范圍擴大的風險將難以消除。

（二）非技術成本制約因素明顯

雖然我國風電、光伏等可再生能源設備制造技術成本屢創新低，但非技術成本下降幅度并不明顯，非技術成本占總成本比重不斷增加。目前，“國土與林業部門在項目建設用地政策方面不一致導致項目延誤甚至取消”、“土地使用費用征收不規范”以及“新能源項目融資信用體系建設滯后導致融資成本居高不下”等非技術成本已成為制約可再生能源發展的主要影響因素。

（三）關鍵核心技術研發能力偏弱

我國在可再生能源領域一些關鍵核心技術研發能力偏弱，如技術研發能力、裝備制造質量、工程技術創新等方面仍有待加強。一方面，隨著能源轉型，儲能將是未來電力系統必要的組成部分，它具備平衡風電、光伏發電季節性、間歇性等特點，對電力供需之間跨時段耦合發揮著重要作用。目前我國大容量儲能技術尚存在技術瓶頸，安全經濟的新型儲能產品有待突破，電化學儲能等技術目前只能解決電力系統的短期調節問題，且受成本等因素制約，月度調節和季度調節還存在很大障礙。另一方面，隨著新能源發電的大規模介入，電力系統運營模式發生改變，未來能源網將是在數字化技術驅動下進化成自平衡、自運行、自處理的源網荷一體化智慧能源系統，但是我國在源網荷儲雙向互動技術、虛擬同步發電機技術等方面創新與研發力度尚且不足。

（四）可再生能源發展戰略意識有待提高

由于對發展可再生能源的戰略意義認識不足，更多只關注短期利益，導致可再生能源發展阻礙重重。一是電力體制機制不完善，致使地區之間、行業之間缺乏協調。由于全國電力交易市場尚未形成，導致省間電力交易壁壘無法破除，同時由于國家電網、南方電網以及各地方小電網之間聯絡不堅強，只是局部小容量的連接，也造成電網之間形成電力輸送壁壘；二是可再生能源正面宣傳力度不足，目前大部分人的認識仍停留在將風電、光伏等只作為間歇性、隨機性輸出能源，是影響電網安全與穩定的“垃圾電”，導致許多消費者不能積極接受可再生能源電力產品；三是由于過去市場的惡性競爭，可再生能源發電企業以及其上游設備制造企業出現利潤低、甚至嚴重虧損等問題，因此社會上出現“可再生能源產業存在產能過剩”的輿論。

五、對策建議

（一）及時轉變觀念，堅持“集中式與分布式開發并舉”的發展方針

加快對我國電網格局認知的轉變，堅持“集中式與分布式開發相結合，以分布式開發為主，就近開發優先”的可再生能源開發方針，進一步優化地域間能源供給格局，打破發展不平衡狀態。我國中東部地區技術可開發的風能資源有11億千瓦，太陽能資源有9億千瓦，但是目前已經開發的占比不到十分之一，通過推進中東部地區分布式可再生能源開發利用，讓能源使用者也承擔能源生產的責任，進一步提高中東部地區能源自給比例，可有效緩解“西電東送”和“北煤南運”的壓力。各相關部門要做好未來電網的發展規劃和銜接，加強源、網、荷、儲、用、管、服等方面的電力系統規劃，凸顯未來電網分層分區、智能互動、靈活高效、模式多樣等特點。

（二）加快推進儲能技術的研發和創新

到2060年，我國光伏和風電裝機規模將超過50億千瓦，要滿足如此大規模的新能源并網需要，必須大力發展儲能技術。一是充分挖掘抽水蓄能的儲能潛力，鼓勵梯級開發的水電站改造成具有抽蓄功能的混合電站，利用汛期棄水電量制氫，形成化學儲能；二是加大對電化學儲能等關鍵性問題攻克力度，進一步提高鋰離電池的能源密度，降低電池成本，同時加強對超級電容的研究與應用，推進超級電容與電池的組合使用，進一步發揮電化學儲能優勢；三是加大對液態空氣儲能系統、地下水力儲能和納米超級電容等新興技術的研發力度，并加強對儲熱和蓄冷等廣義儲能的開發應用。

（三）大力發展可再生能源項目

一是堅持集中式和分布式發展并舉。優先結合石漠化治理、設施農業、漁業養殖、鄉村振興等合理配置項目，因地制宜發展石漠化光伏、農光互補、漁光互補等集中式光伏。結合《整縣（市、區）屋頂分布式光伏開發試點方案》的要求，借鑒試點成熟可復制經驗，在產業園區廠房、物流中心、學校、醫院、農業大棚、養殖業大棚、居民建筑等可利用建筑屋頂，組織推動開展不同類型分布式發電項目，促進分布式光伏發展利用的規范和有序性。二是積極推動風電規模化開發。充分發揮各地區風能資源優勢，積極推進陸地以及海上風電資源規模化開發，有序推動陸上分散式風電開發。三是穩步推進生物質熱電聯供發電廠建設。充分利用當地豐富的林業廢棄物、農業廢棄物、木材加工剩余物、林下草灌植物等農林生物質資源，統籌考慮各類生物質資源的分布特點和運輸經濟性，在資源富集區選址建設生物質熱電聯供發電廠，實現對燃煤發電廠的部分替代。四是鼓勵氫能產業發展。進一步推進綠電制氫項目，重點支持風、光電解水制氫項目建設，拓展氫源供應渠道，保障全市氫源供應，相應配合開展氫燃料電池公交車運營示范、氫燃料電池專用車商業化示范以及氫能在船舶領域的應用等示范項目推廣。

（四）積極構建新型電力系統

一是加快推進電源側調節能力提升。通過改善機組調峰能力、爬坡速度、啟停時間等多個方面，增加機組運行靈活性并提升調峰能力，同時要求電力系統優先利用新能源電力，加快優化配套儲能規模，充分發揮配套儲能調峰、調頻作用。二是大力發展新能源友好型源網荷儲系統。開展市（縣）級、園區（居民區）級等不同規模級源網荷儲一體化建設；在城市商業區、綜合體、居民區，依托光伏發電、并網型微電網和充電基礎設施等，開展分布式發電與電動汽車（用戶儲能）靈活充放電相結合的園區（居民區）級源網荷儲一體化建設。在工業負荷大、新能源條件好的地區，支持分布式電源開發建設和就近接入消納，結合增量配電網等工作，開展源網荷儲一體化綠色供電園區建設。三是加快推進配網向智能柔性主動配電網轉變。推進城市電網升級和現代農村電網建設，在居民集中區優先開展堅強局部電網建設，針對城市重要負荷加強局部電網結構，配置保障電源以及自備應急電源。推動電網數字化轉型和智能化調控，優化調度運行，保障電網安全穩定運行，提高新能源并網質量和效率。四是推進高度電氣化的終端負荷多元互動。以現代信息通訊、大數據、人工智能、儲能等新技術為依托，運用“互聯網+”新模式，調動負荷側調節響應能力。

（五）進一步完善可再生能源發展相關配套政策

一是加快完善可再生能源電力市場交易機制，打破省間電力交易壁壘，鼓勵送受兩端市場主體直接開展交易，有針對性地建立可再生能源發電參與電力現貨市場交易的體系，并積極引導和規范電力市場建設，通過市場化方式提升可再生能源消納能力；二是加強對儲能技術研發和應用的扶持政策，進一步加快建立與電力市場化運營相配套的儲能價格機制；三是加快完善可再生能源與社會和自然生態環境保護的協調發展保障機制和政策，尤其是水電、生物質能涉及到移民安置、土地利用和生態保護配套政策；四是設立可再生能源專項發展基金，以促進可再生能源技術研究以及科技推廣的長遠規劃，并積極采用財政補貼、財政貼息、價格支持以及政府采購等多樣化的財政支持方式，充分發揮財政桿杠效應，調動投資者的積極性。

六、結束語

加快全球能源轉型，實現綠色低碳發展，已成為當今國際社會的共同使命。習近平總書記在第七十六屆聯合國大會發表的重要講話中強調“完善全球環境治理，積極應對氣候變化，構建人與自然生命共同體”。過去幾年中，中國不斷為全人類向著更加安全的氣候未來做出貢獻，以壯士斷腕的決心推動能源轉型，這不僅體現了中國積極應對氣候變化的大國擔當，更表明了中國對共建全球綠色未來的堅定信念。新型低碳能源注定將成為構建“人類命運共同體”的綠色引擎，中國也必將會為世界可再生能源發展貢獻出“中國智慧”和“中國貢獻”。