浅谈我国可再生能源发展现状及对策研究

文/林冬

一、前言

能源是人类从事生产和维持生活的必要保障。从第一次工业革命开始，人类为了满足日益增长的生活需求，不断加大对能源的开发利用，甚至采用了掠夺式的开发手段。21世纪以来，全球面临的能源安全和生态环境保护问题日趋严峻，新冠肺炎疫情的肆虐严重冲击了各国经济社会的发展，为了将经济复苏与应对气候变化的长期目标紧密结合，各国纷纷选择“绿色复苏”路线，将绿色经济置于刺激计划的核心，加大对可再生能源领域的投入，我国也将开发利用可再生能源作为应对日益严峻的能源环境问题的战略举措。本文通过分析我国可再生能源发展现状，剖析发展过程中存在的问题，并探索依托可再生能源的生态、经济、能源协同发展模式，为我国可再生能源可持续发展提供建议。

二、我国可再生能源发展现状

近年来，我国在可再生能源领域地位日益突显，逐渐成为推动全球能源结构转变的主角，作为“可再生能源第一大国”，风电、太阳能等可再生能源装机容量均列世界第一。截至2021年底，我国可再生能源装机容量为10.64亿千瓦，占全国发电总装机容量的44.76%，其中水电装机容量为3.91亿千瓦，风电装机容量为3.28亿千瓦，光伏发电装机容量为3.07亿千瓦，生物质发电装机容量为3798万千瓦。预计到2030年，我国光伏和风电装机规模将超过16亿千瓦，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右；到2060年，我国光伏和风电装机规模将超过50亿千瓦，非化石能源占一次能源消费比重将达到80%左右。（见图1、图2）

图1 2021年我国可再生能源装机总量

图2 2021年我国可再生能源装机容量占比情况

虽然我国可再生能源发展成绩斐然，但是目前能源结构仍以化石燃料为主。2020年，我国化石燃料占一次能源需求85%左右，仅煤炭占比就达60%，导致我国成为世界最大的温室气体排放国，占全球温室气体排放总量的四分之一。为了切实推进并实现“3060”双碳目标，为我国经济高质量发展注入新动能，可再生能源规模化发展已迫在眉睫。

三、发展可再生能源的重要意义

（一）有助于提高我国的能源安全水平

我国属于富煤、贫油、少气的国家，能源相对稀缺，主要以煤炭为主，能源开发利用效率偏低，石油、天然气等资源对外依赖度较大。目前，我国石油对外依存度接近70%，天然气对外依存度超过40%，从我国的能源资源禀赋以及国际形势考虑，改变我国能源结构的任务已十分迫切。党的十八大后，习近平总书记从保障国家能源安全的全局高度，提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略，开发利用可再生能源已成为占领未来能源利用制高点、保障国家能源安全的重要举措。

（二）有利于保护环境、应对气候变化

目前，我国环境污染问题突出，生态系统脆弱，大量开采和使用化石能源对环境影响较大，尤其是能源消费结构中煤炭比例偏高，二氧化碳排放增长过快，对气候变化影响较大。可再生能源具有高效、清洁、低碳、环保等特点，因此大力发展可再生能源对优化能源结构、保护环境、减排温室气体、应对气候变化具有十分重要的作用。

（三）有利于社会经济发展稳定

我国对火电依赖依然严重，虽然火电装机容量已降至54.6%，但仍占发电总量的71%；而风电和光伏装机容量占26.7%，仅占发电总量的12%。2021年，受煤炭和天然气价格飙升、电力需求上升、供电短缺等多种因素影响，我国多地发生突击式“拉闸限电”、命令式“停产”等情况，据预测，电力短缺导致我国三、四季度经济增速减少0.1至0.15个百分点。因此，未来我国电力结构转型的方向已经非常清晰：大力发展风电和光伏，降低对煤电的依赖。2021年9月16日国家发展与改革委员会印发的《完善能源消费强度和总量双控制度方案》规定“对超额完成激励性可再生能源电力消纳责任权重的地区，超出最低可再生能源电力消纳责任权重的消纳量不纳入该地区年度和五年规划当期能源消费总量考核”，当一个地区产业结构不能在短时间内完成转型升级，可通过大规模发展可再生能源来缓解地区能耗“双控”工作与经济快速增长的矛盾。

（四）有利于开拓新的经济增长领域

我国可再生能源分布广泛，发展潜力巨大。各地区具有一定的开发利用条件，充分利用当地自然资源推动可再生能源等清洁能源产业发展，对优化当地经济结构、增加财政收入以及创造就业机会等方面均可发挥积极作用。随着可再生能源自身不断推动创新，拓宽行业增长边界，将会带动能源计算、装备制造、电动汽车等多学科领域的发展，可再生能源相关产业将成为我国深化供给侧结构性改革、构建现代经济体系的重要支撑。

四、我国可再生能源发展面临的问题

（一）可再生能源发电消纳矛盾凸显

我国可再生能源资源丰富地区主要在西部、北部和东北部，而高用电需求集中在中部、东部和南部，大量可再生能源电力必须从资源丰富地区输送到高电力负荷地区，如果不能统筹协调可再生能源并网、传输和消纳工作，那么上网问题必然成为可再生能源发电的最大瓶颈。由于我国大部分地区可再生能源发展规划与电网建设规划未能有效衔接，电网建设滞后于可再生能源发展，输电通道不足，导致可再生能源电力输出受阻问题明显。随着可再生能源装机容量和发电量比重的不断提高，如果不加快推动能源电力体制、机制的深层次变革，我国可再生能源消纳问题会日益凸显，限电范围扩大的风险将难以消除。

（二）非技术成本制约因素明显

虽然我国风电、光伏等可再生能源设备制造技术成本屡创新低，但非技术成本下降幅度并不明显，非技术成本占总成本比重不断增加。目前，“国土与林业部门在项目建设用地政策方面不一致导致项目延误甚至取消”、“土地使用费用征收不规范”以及“新能源项目融资信用体系建设滞后导致融资成本居高不下”等非技术成本已成为制约可再生能源发展的主要影响因素。

（三）关键核心技术研发能力偏弱

我国在可再生能源领域一些关键核心技术研发能力偏弱，如技术研发能力、装备制造质量、工程技术创新等方面仍有待加强。一方面，随着能源转型，储能将是未来电力系统必要的组成部分，它具备平衡风电、光伏发电季节性、间歇性等特点，对电力供需之间跨时段耦合发挥着重要作用。目前我国大容量储能技术尚存在技术瓶颈，安全经济的新型储能产品有待突破，电化学储能等技术目前只能解决电力系统的短期调节问题，且受成本等因素制约，月度调节和季度调节还存在很大障碍。另一方面，随着新能源发电的大规模介入，电力系统运营模式发生改变，未来能源网将是在数字化技术驱动下进化成自平衡、自运行、自处理的源网荷一体化智慧能源系统，但是我国在源网荷储双向互动技术、虚拟同步发电机技术等方面创新与研发力度尚且不足。

（四）可再生能源发展战略意识有待提高

由于对发展可再生能源的战略意义认识不足，更多只关注短期利益，导致可再生能源发展阻碍重重。一是电力体制机制不完善，致使地区之间、行业之间缺乏协调。由于全国电力交易市场尚未形成，导致省间电力交易壁垒无法破除，同时由于国家电网、南方电网以及各地方小电网之间联络不坚强，只是局部小容量的连接，也造成电网之间形成电力输送壁垒；二是可再生能源正面宣传力度不足，目前大部分人的认识仍停留在将风电、光伏等只作为间歇性、随机性输出能源，是影响电网安全与稳定的“垃圾电”，导致许多消费者不能积极接受可再生能源电力产品；三是由于过去市场的恶性竞争，可再生能源发电企业以及其上游设备制造企业出现利润低、甚至严重亏损等问题，因此社会上出现“可再生能源产业存在产能过剩”的舆论。

五、对策建议

（一）及时转变观念，坚持“集中式与分布式开发并举”的发展方针

加快对我国电网格局认知的转变，坚持“集中式与分布式开发相结合，以分布式开发为主，就近开发优先”的可再生能源开发方针，进一步优化地域间能源供给格局，打破发展不平衡状态。我国中东部地区技术可开发的风能资源有11亿千瓦，太阳能资源有9亿千瓦，但是目前已经开发的占比不到十分之一，通过推进中东部地区分布式可再生能源开发利用，让能源使用者也承担能源生产的责任，进一步提高中东部地区能源自给比例，可有效缓解“西电东送”和“北煤南运”的压力。各相关部门要做好未来电网的发展规划和衔接，加强源、网、荷、储、用、管、服等方面的电力系统规划，凸显未来电网分层分区、智能互动、灵活高效、模式多样等特点。

（二）加快推进储能技术的研发和创新

到2060年，我国光伏和风电装机规模将超过50亿千瓦，要满足如此大规模的新能源并网需要，必须大力发展储能技术。一是充分挖掘抽水蓄能的储能潜力，鼓励梯级开发的水电站改造成具有抽蓄功能的混合电站，利用汛期弃水电量制氢，形成化学储能；二是加大对电化学储能等关键性问题攻克力度，进一步提高锂离电池的能源密度，降低电池成本，同时加强对超级电容的研究与应用，推进超级电容与电池的组合使用，进一步发挥电化学储能优势；三是加大对液态空气储能系统、地下水力储能和纳米超级电容等新兴技术的研发力度，并加强对储热和蓄冷等广义储能的开发应用。

（三）大力发展可再生能源项目

一是坚持集中式和分布式发展并举。优先结合石漠化治理、设施农业、渔业养殖、乡村振兴等合理配置项目，因地制宜发展石漠化光伏、农光互补、渔光互补等集中式光伏。结合《整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点方案》的要求，借鉴试点成熟可复制经验，在产业园区厂房、物流中心、学校、医院、农业大棚、养殖业大棚、居民建筑等可利用建筑屋顶，组织推动开展不同类型分布式发电项目，促进分布式光伏发展利用的规范和有序性。二是积极推动风电规模化开发。充分发挥各地区风能资源优势，积极推进陆地以及海上风电资源规模化开发，有序推动陆上分散式风电开发。三是稳步推进生物质热电联供发电厂建设。充分利用当地丰富的林业废弃物、农业废弃物、木材加工剩余物、林下草灌植物等农林生物质资源，统筹考虑各类生物质资源的分布特点和运输经济性，在资源富集区选址建设生物质热电联供发电厂，实现对燃煤发电厂的部分替代。四是鼓励氢能产业发展。进一步推进绿电制氢项目，重点支持风、光电解水制氢项目建设，拓展氢源供应渠道，保障全市氢源供应，相应配合开展氢燃料电池公交车运营示范、氢燃料电池专用车商业化示范以及氢能在船舶领域的应用等示范项目推广。

（四）积极构建新型电力系统

一是加快推进电源侧调节能力提升。通过改善机组调峰能力、爬坡速度、启停时间等多个方面，增加机组运行灵活性并提升调峰能力，同时要求电力系统优先利用新能源电力，加快优化配套储能规模，充分发挥配套储能调峰、调频作用。二是大力发展新能源友好型源网荷储系统。开展市（县）级、园区（居民区）级等不同规模级源网荷储一体化建设；在城市商业区、综合体、居民区，依托光伏发电、并网型微电网和充电基础设施等，开展分布式发电与电动汽车（用户储能）灵活充放电相结合的园区（居民区）级源网荷储一体化建设。在工业负荷大、新能源条件好的地区，支持分布式电源开发建设和就近接入消纳，结合增量配电网等工作，开展源网荷储一体化绿色供电园区建设。三是加快推进配网向智能柔性主动配电网转变。推进城市电网升级和现代农村电网建设，在居民集中区优先开展坚强局部电网建设，针对城市重要负荷加强局部电网结构，配置保障电源以及自备应急电源。推动电网数字化转型和智能化调控，优化调度运行，保障电网安全稳定运行，提高新能源并网质量和效率。四是推进高度电气化的终端负荷多元互动。以现代信息通讯、大数据、人工智能、储能等新技术为依托，运用“互联网+”新模式，调动负荷侧调节响应能力。

（五）进一步完善可再生能源发展相关配套政策

一是加快完善可再生能源电力市场交易机制，打破省间电力交易壁垒，鼓励送受两端市场主体直接开展交易，有针对性地建立可再生能源发电参与电力现货市场交易的体系，并积极引导和规范电力市场建设，通过市场化方式提升可再生能源消纳能力；二是加强对储能技术研发和应用的扶持政策，进一步加快建立与电力市场化运营相配套的储能价格机制；三是加快完善可再生能源与社会和自然生态环境保护的协调发展保障机制和政策，尤其是水电、生物质能涉及到移民安置、土地利用和生态保护配套政策；四是设立可再生能源专项发展基金，以促进可再生能源技术研究以及科技推广的长远规划，并积极采用财政补贴、财政贴息、价格支持以及政府采购等多样化的财政支持方式，充分发挥财政杆杠效应，调动投资者的积极性。

六、结束语

加快全球能源转型，实现绿色低碳发展，已成为当今国际社会的共同使命。习近平总书记在第七十六届联合国大会发表的重要讲话中强调“完善全球环境治理，积极应对气候变化，构建人与自然生命共同体”。过去几年中，中国不断为全人类向着更加安全的气候未来做出贡献，以壮士断腕的决心推动能源转型，这不仅体现了中国积极应对气候变化的大国担当，更表明了中国对共建全球绿色未来的坚定信念。新型低碳能源注定将成为构建“人类命运共同体”的绿色引擎，中国也必将会为世界可再生能源发展贡献出“中国智慧”和“中国贡献”。