编者按:中国的可再生能源事业发展迅猛,风力发电规模已占全球的约三成,预计未来五年间以中国为首的亚洲仍然是增长的主动力,亚洲装机增量有望达到140GW,其中中国有望保持每年25GW 以上的装机量。这主要归因于我国能源迫切转型的需求,环境问题严重,而风电在新能源中相对成熟,这使得我国风电发展还有巨大空间。
今年风电弃风率没有得到改善,目前,国家已经高度重视这个问题,通过三方面来力促风电上网。(1)特高压风火捆绑外送:随着能源局提出防治雾霾特高压通道,以及第二批“五交五直”的核准在即,在建、拟建的特高压通道中新增“三北”外送通道14 条,容量达到102GW,外送地区包括内蒙古、甘肃、新疆等弃风限电尤为严重的区。(2)智能电网灵活调配。(3)配额制及审批区域的限制,近日更出台《国家能源局派出机构权利和责任清单(试行)》规定:电网企业未全额收购可再生能源电量,造成可再生能源发电企业经济损失的,承担赔偿责任。这些举措有助于逐步改善弃风现状。
1.全球能源转型大势所趋,中国需求更甚
矿物燃料的燃烧会导致两大环境问题:温室效应和雾霾,CO2浓度的提升正在使得全球变暖,引发更多的瘟疫和海平面上升;而可吸入颗粒物PM2.5所引发的各类呼吸道疾病更是让人们深深担忧。自《京都议定书》签订、哥本哈根气候会议(碳排放权)以来,各国都开始参与到节能减排的行列。
目前全球能源结构中化石能源占据约85%,中国能源结构中仅原煤就占据了66%,化石能源整体占比约90%。大量原煤的燃烧使得中国的环境问题显得更为突出。
2014年5月,世界卫生组织公布的1600各城市空气质量排名中,中国城市全部全部排在靠后位臵,最好的海口也只是偏后的600多名。
2015年12月9日,在天安门广场执勤的武警战士首次在雾霾天佩戴口罩执勤。8日开始,北京正式启动3年来首个重污染红色预警信号。根据北京市环保监测中心的最新预报显示,9日白天,北京污染水平在区域背景下进一步上升,从5级重度污染跃升至6级严重污染,PM2.5浓度到达污染过程的峰值。国家对于新能源发展的决心有目共睹,新能源汽车、风电产业以及光伏产业均有不同程度的推进。各类新能源未来市场容量的规划也十分具体。
2.中国贡献全球风电新增的主要增量
全球风电起源于欧洲,传统的风电大国集中于欧盟区,随着全球对能源结构的重视程度不断加大,中国、美国对风电的政策上的大力扶持,全球风电装机量自2005年开始出现迅猛增长,2005-2009年新增装机复合增速高达27%。伴随着席卷全球的金融危机的到来,2010年装机增速出现了剧烈下滑,而后自2010年-2012年逐步回升;2013年美国由于PTC延期存疑,美国风电新增装机陡降,使得装机增速再度下滑。2014年美国PTC确定延期,中国也出台一系列新能源刺激政策,使得中美装机需求强劲。全球风电2014年新增装机同比激增44%,全球全年投资额总计994亿美元,约占全部清洁能源投资总额三分之一。
全球风能协会(GWEC)2015年发布报告预计,未来五年新投入的发电设备将以每年3%—7%的速度增加,到2019年底累计达到297GW左右,即全球风力发电规模到2019年将增加至666GW左右,相当于目前规模的约180%,且未来五年全球风电装机仍将保持10%以上的增长。
从目前的新增、累计装机容量分布地区来看,全球形成了以欧洲、亚洲(中国为主)、北美(美国为主)的三大风电阵营。截至2014年,风电行业新增装机超过51GW,累计装机已达到369.5GW。
GWEC报告表明中国的可再生能源事业发展迅猛,风力发电规模已占全球的约三成,预计未来五年间以中国为首的亚洲仍然是增长的主动力,亚洲装机增量有望达到140GW,其中中国有望保持每年25GW以上的装机量。
根据国务院出台的《能源发展战略行动计划2014-2020》,将持续推进风电装机的增长,并网达到200GW以上。假设并网率为95%,未来5年间中国累计装机容量的复合增长率将达16%,高出全球累计增速2-3个百分点。而这一目标预期仍将上调。
3.三大优势支撑中国风电迅猛增量:禀赋+政策+技术
禀赋优势:相较于光伏上网电价低转化效率高相较于核电更安全成熟。
全球风力发电由于各国风况、技术水平以及配套电网设施运输效率的不同,发电效率也不尽相同。相比于技术成熟、电网规划合理的发达国家而言,大多数国家风电的度电成本和上网价格也不太一致。从中国目前来看,风能是可再生能源中最具有竞争力的发电能源。同时,风电建设的单位成本低于核电和光伏,即初始投入低于光伏和核电,与此同时风电的容量因数为25-40%,大大高于光伏的10-25%(容量因数=特定机组全年实际发电量/特定机组理论全年最大发电量),意味着风能发电转化效率高于光伏。
同时从全球占比来看,风电的发电量也确实高出光伏约一倍;但从全球来看,核电的占比则远远高出风电,这主要是由于发达国家核电装机较多,而中国截止2014年核电装机仅有23座。
图9:全球各大能源发电分布情况
中国核电发展比风电起步早,但从2012年开始风电便赶超核电成为电力供给的第三大能源,在新能源中的占比近几年维持在50%左右的水平。
图10:中国非化石能源占比分布(2011-2014)
欧美主要国家治霾的重要途径之一就是规模化兴建核电站,大量替代化石能源。在这期间,美国建设了104座核电站,核电发电比例约占全国电力总量的19%;法国兴建了58座核电站,核电发电比例高达78%。中国目前核电技术仍在研发阶段,并且核电站的建设要求严格,对于是否大力兴建也存在争论,相比于核电,风电则更为安全。