【高质量能源内容,点击右上角加'关注'】实现碳达峰碳中和是一场硬仗。
去年,我国宣布将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和,引发能源行业热议。
作为新能源的排头兵,风电的发展对于实现碳达峰碳中和目标具有非常重要的意义。
国家能源局近日公布的1-5月份全国电力工业统计数据显示,截至今年5月底,我国风电装机容量2.9亿千瓦,同比增长34.4%。
那么,风电在未来能源转型中究竟扮演怎样的角色?产业未来进一步规模化发展还面临怎样的瓶颈?记者近日专访了中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩。
风电是实现“双碳”目标的主力军记者:我国提出碳达峰碳中和的奋斗目标,提出构建以新能源为主体的新型电力系统,那么在能源转型的过程中,风电扮演着怎样的角色?秦海岩:风电是实现“双碳”目标的主力军,如果未来没有出现颠覆性的新技术突破,电力系统脱碳将主要依靠风电和光伏发电。
同时,由于风电的成本已经与传统化石能源发电持平甚至更加经济,并具有进一步降本潜力,风电的大规模应用会降低全社会用能成本,实现更经济的能源转型。
“十四五”期间风电新增装机2.5亿千瓦,是实现“双碳”目标的最低要求。
根据清华大学气候变化与可持续发展研究院的研究成果《中国低碳发展战略与转型路径研究》,为实现碳中和目标,2025年能源消费结构中的非化石能源占一次能源的比重需要达到20%。
国家发展改革委发布的《关于2019年国民经济和社会发展计划执行情况与2020年国民经济和社会发展计划草案的报告》显示,2019年,我国非化石能源占能源消费比重为15.3%。
综合上述分析,为实现碳中和目标,“十四五”非化石能源消费占比至少需要增加5个百分点。
根据测算,“十四五”非化石能源消费占比每增加1个百分点,风光装机就要相应增加1亿千瓦,所以,“十四五”新增风光装机共5亿千瓦。
假设风光各占一半,“十四五”需新增风电装机容量2.5亿千瓦,年均新增5000万千瓦。
全球能源互联网发展合作组织开展的《中国“十四五”电力发展规划研究》得出结论,综合考虑能源转型需要、经济社会发展、产业结构调整等因素,预计“十四五”将新增风电装机容量2.9亿千瓦,年均新增5800万千瓦。
国家发展改革委能源所、国家可再生能源中心等机构联合发布的《中国可再生能源展望2019》指出,在平均温升低于2摄氏度的情景中,“十四五”新增风电装机容量将达到2.65亿千瓦,年均新增5300万千瓦。
“十四五”期间,我国风电年新增装机5000万千瓦以上的条件已经具备。
一是风能资源技术开发量不存在“天花板”。
国家气候中心联合北京大学、国家发展改革委能源所、国网能源研究院等机构对中国风电技术开发量的评估结果显示,我国风能资源储量巨大,陆上140米高度技术可开发量超过51亿千瓦、海上水深50米海域100米高度技术可开发量约4亿千瓦。
未来,随着技术进步和成本下降,具有经济开发价值的风能资源量还会增加。
二是在并网与消纳方面,大量的国内外研究以及实践均证明,构建以风、光为主体的电力系统不存在技术瓶颈。
理论上,美国落基山研究所的分析明确指出,“2009年,八位美国和三位欧洲权威人士在主流电气工程师专业杂志上撰文称,没有发现‘电网能接纳风电数量的可信、确凿的技术性限制’”;2013年德国国际合作机构的研究《关于德国能源转型的十二个见解》指出,“只有当可再生能源占比超过70%时,新的储能技术才有必要”,“在未来相当长一段时间里,电网扩展将一直是比新储能技术更为廉价地将可再生能源并入电力系统的办法”。
实践中,早在2010年,德国的4个州,1000万人口的43%~52%的年用电量都来自风电;到2020年,德国已有27%的发电量来自风电,欧盟二十七国与英国的风电在电力消费中的占比已达16.4%。
结合中国现状,高比例可再生能源接入电网具备条件。
国家气候中心联合北京大学、国家发展改革委能源所、国网能源研究院等机构开展的研究表明,“到2050年,如果风电装机25亿千瓦、光伏装机26.7亿千瓦,按照全国小时级的风光发电和需求侧电力电量互动平衡,不用储能和需求侧响应,仅靠风光就可以提供全国67%的电力电量需求,同时弃风弃光比率不到8%。
”三是消纳空间不会受限。
根据美国落基山研究所和能源转型委员会的共同研究成果《中国2050:一个全面实现现代化国家的零碳图景》,“十四五”期间,中国无需新增煤电装机,即可满足2030年前新增电力需求和电力系统灵活性的要求。
全球能源互联网发展合作组织的报告《中国能源转型与“十四五”电力发展规划研究》预测,“十四五”期间,增量电力需求1.8万亿千瓦时,存量煤电退出4053万千瓦,由清洁能源满足增量电力需求和替代存量煤电退出,对应“十四五”期间需新增风电装机2.9亿千瓦,年均新增5800万千瓦。
四是产业基础成熟,足以支撑产能的扩大。
过去30年,在技术创新、规模效应的双重促进下,风电设备价格降低了70%以上,风电场开发造价降低了近50%。
当前,“三北”地区的风电度电成本可以达到0.16元/千瓦时、中东南部区域可以达到0.34元/千瓦时,风电已经成为技术成熟、成本优势明显的电力