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2016年我國非化石能源發展形勢及2017年展望

2017年03月28日

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 2016年我國非化石能源發展形勢及2017年展望
高 虎,康曉文
(國家發展和改革委員會能源研究所,北京  100038)
摘要:本文分析了“十二五”時期以來我國非化石能源發展總體形勢,重點描述了2016年非化石能源發展情況和面臨的主要問題,對2017年發展形勢做了展望,提出了相關促進非化石能源發展的政策措施建議。
關鍵詞:非化石能源;形勢;展望;棄風;綠證
中圖分類號:F426 文獻標識碼:A 文章編號:1003-2355-(2017)03-0033-06
Doi:10.3969/j.issn.1003-2355.2017.03.006
 
Abstract:This paper summarizes the situation of non-fossil fuel sector in China since the 12thFive-Year-Plan, and puts its focuses on the non-fossil fuel status of year 2016. By analyzing the challenges of non-fossil fuels are facing, this paper looks into the future of China’s non-fossil fuel in year 2017, and puts forward the policy recommendations.
Key words:Non-fossil Fuel; Status; Perspective; Wind Curtailment; Green Certificate
收稿日期:2017-03-06
作者簡介:高虎,博士,研究員,能源研究所能源經濟與發展戰略研究中心主任,主要從事可再生能源的政策、戰略和規劃研究。
 
非化石能源包括可再生能源及核電,是重要的清潔能源。我國已確定了到2020年和2030年非化石能源在一次能源消費比重中要分別達到15%和20%的發展目標,非化石能源近年來取得了長足進步。2016年,我國非化石能源占一次能源的消費比重比2015年提高了1.3個百分點,達到了13.3%的歷史新高。
1 2016年我國非化石能源的能源貢獻量測算
根據國家能源局和中電聯統計數據,到2016年底,全國水電裝機3.32億kW,發電量11807億kWh,同比增加6%,折合約3.6億tce;風電裝機1.49億kW,發電量2410億kWh,同比增加30%,折合約7400萬tce;核電裝機3364萬kW,發電量2132億kWh,同比增加26%,折合約6600萬tce;光伏發電裝機7742萬kW,年發電量662億kWh,同比增加74%,折合2000萬tce;生物質能發電裝機約1200萬kW,年發電量650億kWh,折合2000萬tce。以上納入電力統計體系的非化石能源貢獻量共計折合約5.4億tce。此外,生物燃料乙醇和生物柴油等液體燃料利用量沒有出現明顯變化,按照2015年230萬t實物消費量測算,折合290萬tce。以上全部商品化非化石能源利用量約為5.41億tce,在全國能源消費總量中占12.4%,與2011年相比,上升了約5個百分點。根據國家相關統計初步數據,再考慮太陽能熱利用等一部分非商品化的可再生能源,全部非化石能源在能源消費中的比重達到13.3%。
在全部商品化可再生能源中,水電在全國能源消費中的比重約為8.2%,風電與核電分別占1.7%和1.5%,光伏發電占0.5%,包括生物質能發電、生物液體燃料在內,生物質能約占0.5%。
2 “十二五”以來我國非化石能源發展特點分析
2.1 水電仍是非化石能源的主力,但比重不斷下降
水電是我國非化石能源的支柱,也一直是我國的第二大電源。“十二五”初期,水電在全國發電量中的比重不到15%。到2016年底,這一比重達到19.4%,比2011年提高了近5個百分點。2013年,我國新增了近3000萬kW的水電裝機,是建國以來水電投產裝機規模最大的一年,但此后水電裝機規模逐年下降。2016年,我國新增了水電裝機1174萬kW,包括抽水蓄能在內的水電總裝機達到3.32億kW,發電量達到1.18萬億kWh,連續三年超過萬億千瓦時。由于風電、核電等其它非化石能源發展迅速,水電在全部非化石能源中的比例不斷下降,從“十二五”初期最高的80%左右,降至2016年的66%左右。
2.2 風電維持我國第三大電源地位,發展布局向中東部和南方地區轉移
“十二五”是我國風電不斷創造紀錄的時期。2011年我國風電累計裝機容量首次超過了美國,領先全球。2012年,風電發電量超越核電,成為我國火電、水電之后的第三大電源。2015年,全國風電新增裝機超過3000萬kW,超過了北美和歐洲新增總量之和。2016年,全國新增風電裝機1930萬kW,同比下降超過35%,但考慮到我國幾乎暫停了“三北”地區的風電建設,在內蒙、東三省以及甘肅、寧夏、新疆資源豐富地區的新增風電裝機只占全國新增風電裝機的30%,顯示出我國風電開發的重心已向中東部和南方轉移。
在2016年公布的全國風電開發建設方案中,明確提出上述省區棄風問題比較嚴重,暫不安排新增項目建設規模,待棄風限電問題有效緩解后另行研究制定,進一步明確了棄風限電比例超過20%的地區不安排新建設項目的要求。在公布的3083萬kW的總量中,河南、湖南、貴州等都超過了200萬kW,這些過去被認為是資源貧乏、潛力有限的中東部和南方省份成為我國當前風電建設的主戰場。從最近幾年風電技術的發展來看,這一戰略布局的轉移,也是建立在低風速風機技術快速進步的基礎上的,通過加強微觀選址、增加葉片長度和優化控制策略等綜合方式,目前風電的可開發資源已從過去的6m/s拓展到5m/s,顯著擴大了可開發利用風能區域。
  到2016年底,全國風電裝機總容量達到1.49億kW,全年風電發電量2410億kWh,超過了全國24個省2016年當年的全社會用電量,比北京、上海兩市全社會用電量之和還要高。風電在全國總發電量中的比重達到3.9%,比2015年提高了0.6個百分點。風電在規模化發展的同時,已成為我國重要的替代電源。
2.3 光伏發電裝機大幅增加,“領跑者”項目推動光伏價格快速下降
自2011年我國公布光伏發電價格以來,國內光伏發電市場正式啟動。2013年國務院出臺了促進光伏產業健康發展的若干意見,我國又相繼出臺了分區域光伏發電電價,光伏發電市場快速發展,連續三年新增裝機量超過1000萬kW,2015年成為全球最大的新增和累積光伏發電市場。2015年底,國家出臺了降低光伏發電上網價格的通知,部分核準項目在2016年6月30日前建成將仍享受降價前的價格。這導致2016年出現了光伏電站搶裝潮,當年新增裝機容量3454萬kW,僅次于火電新增裝機規模,累計裝機容量7742萬kW。光伏全年發電量662億kWh,在我國全年總發電量中的比重也達到了1%。
從光伏發電布局看,出現了與風電類似的從西北地區向中東部轉移的趨勢。全國新增光伏發電裝機中,西北地區僅占全國新增總量的28%。此外,光伏電站累計裝機容量6710萬kW,分布式累計裝機容量1032萬kW。值得注意的是,2016年全國分布式新增裝機容量424萬kW,同比出現了較大規模的增長,這一方面是投資者因限電問題回避西部地面電站項目的自然選擇,另一方面也反映出電力體制改革快速推進,特別是售電側改革步伐加快,使得分布式光伏發電市場更加被看好。
2016年國家推行“光伏領跑者”計劃,在內蒙、山東、安徽、山西等地采煤塌陷區建設單體規模較大的地面光伏電站,采用的先進技術產品多晶硅電池組件和單晶硅電池組件的光電轉換效率分別達到16.5%和17%以上,比普通產品效率高1個百分點左右,總計規模550萬kW。招標結果顯示,中標光伏發電項目價格大幅低于國家制定的當地標桿電價,如山西陽泉的中標價格低至0.61元/kWh,內蒙包頭的中標價格最低0.53元/kWh,內蒙烏海的中標價格最低僅0.45元/kWh,這些價格都大大低于國家制定的一類資源區0.80元/kWh的上網價格,反映出光伏發電技術進步帶來的成本下降大大超過了預期,也直接推動了國家進一步下調了光伏發電標桿價格。
2.4 核電裝機規模穩步增長,但并網受限問題開始突出
2016年,我國新投產了遼寧紅沿河、福建寧德、福建福清、廣東陽江、海南昌江、廣西防城港等共7臺機組,合計720萬kW,連續兩年超過700萬kW,我國核電建設步入投產高峰期。截至2016年底,我國投運商業化運行的機組35臺,裝機規模3364萬kW,在運裝機規模居世界第四,在建規模居世界第一。2016年全國核電發電量2132億kWh,在全國總發電量中的比重達到3.5%,同比提高0.5個百分點。
目前,核電發展也開始面臨發電受限等突出問題。由于一些地區電力供應全面過剩,核電出力也常常被迫受限;加之市場化改革進程加速,市場交易電量比重提高,常規火電的成本優勢凸顯,核電競爭力不足,被擠占了大量基荷運行空間。2016年,我國核電運行小時數僅7042 h,連續三年下降,比2013年已下降了850 h。據三大核電公司初步統計,2016年我國核電棄核電量超過400億kWh,紅沿河2號、3號機組利用率都低于60%;寧德2號、3號及福清2號等7臺機組利用率均低于77%。核電限制出力使得我國清潔能源資產投入無法有效得到回報。值得指出的是,我國核電投資呈現不斷下降趨勢,從2012年的784億元,降至2016年的506億元。目前投運的核電均是福島事故前審批的機組,2016年我國沒有新審批核電項目,未來核電投運的規模及增長速度均將逐步下降。 
2.5 非化石能源在我國新增發電裝機中的比重日益增加,成為我國優化電源結構的主力
2016年,全國新增非化石能源發電裝機合計7220萬kW,占全國新增發電裝機的60%,連續四年超過一半以上,我國發電電源結構繼續優化。非化石能源2016年發電量合計超過1.7萬億kWh,新增近2000億kWh,相當于兩個三峽水電站的全年發電量。非化石能源在全部發電量中的比重,從2015年的26.9%,增加到2016年的28.4%。總的來看,非化石能源已成為我國電力系統轉型的主要力量。
2.6 出臺可再生能源目標引導制度及保障性收購政策,建立量化的考核機制
2016年,國家出臺了若干指導和促進可再生能源發展的重大政策,主要包括以下三個方面。
一是建立了可再生能源開發利用目標引導制度,提出了各省(區、市)能源消費總量中的可再生能源比重目標和全社會用電量中的非水電可再生能源電量比重指標,并要對權益火電發電裝機容量超過500萬kW發電投資企業的可再生能源電力投資和生產情況按年度進行監測評價。2016年,國家第一次公布了全國可再生能源電力發展監測評價報告,對各省區市可再生能源開發利用及電力消納情況進行了通報。雖然文件沒有明確各省區市非水電可再生能源電力消納量比重指標完成與否后的獎勵或懲罰措施,但該政策是國家第一次對非化石能源比重指標要求做了定量分解,明確了各地發展和消納可再生能源的量化要求,因而也建立了衡量各省區市可再生能源消納潛力的量化標準和依據。
二是風電、光伏發電全額保障性收購管理制度。2016年初,國家發布了可再生能源發電全額保障性收購管理辦法,提出可再生能源并網發電項目年發電量分為保障性收購電量部分和市場交易電量部分,此后又核定了部分存在棄風、棄光地區風電、光伏發電最低保障收購年利用小時數。這項制度明確了相關市場主體落實保障性收購應承擔的責任和義務,為落實法律要求提供了可量化的基準,也為電力系統調度運行明確了“優先發電調度”的基準邊界,是落實法律及電力體制改革最新要求的一項重要制度設計,將來也必是解決棄風棄光等新能源消納問題的重要制度
依據。
三是可再生能源綠色證書制度。在建立可再生能源開發利用目標引導制度的指導意見中,明確提出要完善促進可再生能源開發利用的體制機制,并建立可再生能源電力綠色證書交易機制,綠色證書將作為各供(售)電企業完成非水電可再生能源發電比重指標情況的核算憑證。隨著電力體制改革不斷推進,既有的發電計劃管理及政府定價模式將逐步改變,綠色證書交易的市場制度環境逐步改善,綠證也會成為風電等可再生能源項目資金來源的一個渠道。
3 我國非化石能源發展面臨的主要挑戰
3.1 重點地區清潔能源上網受限問題沒有根本扭轉
雖然非化石能源發電量及比重逐年增加,但2016年發電上網受限問題仍舊非常突出,全年約1500億kWh的非化石能源電量無法有效利用而被白白浪費,約占全國總發電量的2.5%,反映出困擾清潔能源消納的問題沒有得到根本解決。但從消納困難區域分布看,發電上網受限主要集中在局部地區,如水電集中在云南、四川,初步統計兩省棄水電量超過500億kWh;全國棄風電量497kWh,集中在新疆、甘肅、內蒙,三省總棄風電量都超過了100億kWh,棄風率也都超過了30%;總棄光電量約70億kWh,集中在甘肅、新疆、青海和內蒙四省區;核電受限集中在遼寧、福建。由于布局逐步優化,風電開發布局逐步從“三北”地區向中東部和南方地區轉移,棄風嚴重地區已被禁止新核準項目。“三北”地區風電發電量占比從2015的64%降為2016年的60.3%,全國風電平均利用小時數也同比增加了14 h,說明在“三北”地區消納問題沒有得到充分解決的情況下,全國整體風電消納形勢有所緩解。
3.2 新能源補貼形勢愈加嚴峻,標桿電價大幅下調
隨著可再生能源應用規模的不斷擴大,困擾可再生能源發展的資金補貼問題日益突出。雖然在2015年底國家上調了可再生能源電價附加的標準,但由于增加規模大,歷史欠賬問題仍沒有得到根本解決。初步估算,2016年全年新能源補貼缺口超過600億元,考慮“降成本”的宏觀形勢要求,“可再生能源電價附加”在2015年底上調0.4分/kWh后,短期內再次增加的難度非常大。因而,2016年底,國家再次下調了風電、光伏發電的上網電價,一類資源區2018年的風電上網電價降至0.4元/kWh,比2009年頒布的電價降低了20%;2017年光伏發電上網電價在2015年頒布的價格基礎上,再次下降了19%。與2015年相比,光伏組件平均價格下降了10%以上,國家開展的“領跑者”計劃項目招標,屢屢創下超過預期的低價,都顯示出了光伏發電技術進步和成本下調的巨大潛力。
2016年國家公布的《可再生能源發展“十三五”規劃》提出,到2020年,風電項目電價可與當地燃煤發電電價同平臺競爭,光伏發電項目電價可與電網銷售電價相當,向行業傳遞出了強烈的促進成本降低的信號,即一定要進一步通過科技創新和技術進步,加快成本下降步伐,盡早使行業擺脫對政策補貼的依賴。
4 2017年非化石能源發展形勢判斷和政策建議
4.1 2017年非化石能源發展形勢判斷
一是新能源發電新增裝機比重繼續增大,項目布局進一步優化。我國經濟發展進入新常態后,電力供需形勢持續寬松,部分地區已呈現明顯的電力過剩局面。隨著國家對防范煤電過剩風險力度不斷加大,煤電建設步伐將明顯放緩,新增電力投資將持續向清潔電力領域傾斜,新能源發電裝機比重將繼續增大。此外,雖然價格調整方案再次設置了年中下調電價窗口期,但綜合考慮補貼限制、消納困難等因素,2016年出現的光伏發電搶裝潮預計難以在2017年再現。同時,國家加快在中東部及南方地區布局低風速風電,以及大力倡導分布式光伏發電發展,2017年新能源的建設重點將明顯向中東部地區轉移。
二是棄風、棄光矛盾會有所緩解,但短期內在重點區域內難以根本消除。當前,國家為解決“三北”地區的新能源消納問題,在積極開展火電靈活性改造、加強電網連接、推行輔助服務市場試點、實施電能替代等提高電力系統靈活性的綜合措施。國民經濟“十三五”規劃綱要提出,要推行節能低碳電力調度,各地開展的電力體制改革試點,也都在探索各種促進新能源消納的市場機制和模式。再考慮國家在新能源布局上的調整,預計在新能源發電量繼續增加的基礎上,2017年新能源的整體消納矛盾將會得到進一步緩解。但由于有效調節各類電源之間利益沖突的市場運行機制尚未建立,因此短期內資源豐富地區的電力供應過剩形勢難以發生顯著改變,預計2017年重點地區大規模棄風、棄光現象難以根本消除。
4.2 政策建議
首先是加快落實可再生能源目標引導制度的政策要求。隨著審批權下放等行政管理制度改革不斷推進,地方政府在項目布局、運行、用能等領域的綜合管理能力不斷增強。要避免“一邊大量燒煤”、“另一邊清潔電力白白浪費”這一不合理現象的產生,首先就要明確地方政府在促進可再生能源發展和消納方面的責任,量化考核要求,切實引導各方的行政管理資源向統一的方向施展。
二是加快建立適應可再生能源特征的調度運行機制。要落實可再生能源保障性收購要求,在制定發電計劃和電量交易方案時,充分預留風電和光伏發電保障性收購的電量空間,同時逐步建立增加電力系統靈活性的輔助服務等市場機制。
三是加快推進綠色證書交易等市場化政策。隨著電力體制改革步伐加快,未來交易電量比重不斷擴大,應通過實施可再生能源配額指標要求,建立強制性的市場需求,利用綠色證書交易等市場化的方式降低中央財政補貼資金需求,同時進一步促進可再生能源的市場消納。
四是對化石能源的外部性成本進行合理評估。長期來看,必須對化石能源的資源稀缺性以及開發利用的生態環境外部性成本加以量化,才能為非化石能源建立合理公平的市場競爭環境。
參考文獻:
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本文發表于《中國能源》2017年第3期 江苏11选五遗漏号码