碳中和目标下,风电终将担当大任

2021-01-29
     
Source:电力大数据

2020年10月14日,以“引领绿色复苏 构筑更好未来”为主题的会上,来自全球400余家风能企业的代表一致通过并联合发布了《风能北京宣言》,提出为达到与碳中和目标实现起步衔接的目的,须为风电设定与碳中和国家战略相适应的发展空间:在“十四五”规划中保证年均新增装机50吉瓦以上;2025年后,中国风电年均新增装机容量应不低于60吉瓦,到2030年至少达到800吉瓦,到2060年至少达到3000吉瓦。

本次宣言是风电企业首次在高规格会议中集体发声,不仅年均50吉瓦的装机体量大超市场预计,这一事件本身更是影响深远,给市场释放了超强信号:风电终于从“微不足道”做到了“举足轻重”,可以在碳中和这一严肃目标中“担当大任”。 可再生能源的大时代终于到来了,市场各种“共振”都已经充分显现。

年均50吉瓦新增风电装机的背后逻辑

2020年9月22日,中国国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话时表示,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。

作为具有高度严肃性的承诺,此目标的提出标志着我国已步入碳约束的新时代,而最重要的指标性抓手就是非化石能源在一次能源中的占比,这一约束性的指标在“十四五”末有望达到20%(2019年,这一数值为15.3%)。我国一次能源消费量以标准煤为单位进行计量。能源的最终消费形式有发电、供热、动力和化工等,而非化石能源最主要的消费形式是各类新能源发电。2019年非化石能源消费量占比为15.3%,其中约14.3%均由通过发电形式提供。整个测算过程比较复杂,大致结果是非化石能源在一次能源中的占比每增加一个百分点,对应100吉瓦的非水可再生能源新增装机。

 

在各种非化石能源中,水电、核电、生物质发电等开发潜力都相对有限,而风电和光伏可开发空间巨大,无资源天花板。据水规院与气象局最新研究结果,在目前的技术条件下,风能资源技术可开发量合计102.8亿千瓦(10280吉瓦,截至2019年底国内累计风电装机量约为210吉瓦,仅占可开发量的2%)。可以说,进一步提升非化石能源占比将主要依靠风电与光伏的增长。

为什么是50吉瓦呢?近日国家气象局、北京大学、能源所与国网能源院等几家机构共同做了一个研究,国家气候中心王阳博士在会上对研究成果进行了详细的阐述:用电负荷是24小时,但风电和光伏本身都具有波动性。光伏每天只有6-8小时的供给,所以其他时间需要依靠风电进行支撑。考虑到风电、光伏在时间与空间的互补与区域间电网互联平滑等因素,用全国各省逐小时的电力负荷曲线叠加增长系数与区域电网之间的电力交换情况,在每个省份进行空间求解。最终得出的结论显示:到2050年如果风电装机25亿千瓦、光伏装机26.7亿千瓦,按照全国小时级的电量互动平衡,不需要储能和需求侧响应,仅靠风光就可以提供全国67%的电力电量需求,同时弃风弃光率比率不到8%。

这一重磅研究结果,与全球能源互联网发展合作组织的研究结论不谋而合。他们预计,按照气候变化要求,“十四五”中国风电和光伏新增装机有望达到290吉瓦、320吉瓦,平均每年新增风电装机58吉瓦、光伏64吉瓦,合计122吉瓦。

以上研究成果对过去十数年喋喋不休的争论是极为有力的回应:一、新增风电在实现碳中和这一目标中的作用和权重是毋庸置疑的;二、新增风电的利用消纳完全不是技术问题;三、可再生能源电力的波动性,在高比例接入的情景下是可以被电网接纳的,甚至不需要储能和需求侧响应。

而欧洲,早已用高比例可再生能源发电的现状呼应了这些数据。接近甚至超过一半的可再生能源电力接入并不会给电网造成任何技术性的调度压力或障碍,通过自由电力交易等市场化的行为,供电方和购电方自己就可以解决调峰问题。

路阻且长,如何从曲折走向光明?

如果我国高比例(67%)风光电力系统能够实现,意味着中国有能力实现1.5摄氏度温控目标和碳中和目标;反之亦然。“事实上,对于中国,这并不是多选题,而是一个单选题、必选题。完不成这一目标,中国在2060年就无法向全球兑现碳中和承诺。大力发展风电是必由之路。”正如中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩所说,“管理学有个常识,目标既定无需讨论,我们该讨论的是实现的路径。”

 

回到眼下,2020年之所以重要,并不完全因为今年是“十三五”收官之年,是“十四五”政策制定年,今明两年,行业仍处于“抢装”行情中。根据行业机构测算,今年的新增装机量或许能达到30-40吉瓦的历史最高点。2015年抢装过后装机大幅下降的心理阴影仍在,历经数次行业峰谷的制造业公司并不敢贸然扩产。但因为补贴退坡,终端需求大幅增长,行业再次出现了令人喜忧参半的“抢装”行情。

过去三十年,风电已经经历了两轮由补贴退坡引起的周期性发展形态。总体来说,风电产业链已经通过前期政策与中期的市场调节,形成非常成熟和完备的产业链。只要需求在,生产能力一定不是问题。扩产能、资源整合、产能优化,整个产业链均已跟随市场进行了数次这样的调节,在此过程中各个环节均出现了具备全球竞争力的企业。

权威机构已用科学的论述和翔实的数据告诉我们:风能资源不是天花板,并网也不是天花板。“冲锋号”已经吹响的当下,产业链有能力担当大任,挑起年增50吉瓦的重要任务吗?

在长期需求增长的信号下,企业毫无疑问会欣然扩产,制造端的产能一定不是问题。但是在面对应对碳中和目标这个“单选题”时,风电行业能否心无旁骛地撸起袖子加油干?现在结合各种情景假设的测算,看起来必须要达成的50吉瓦新增装机目标,会不会面临突发政策性的阻挠?各级地方政府和相关部门正确认识这一严肃的目标履约很重要。毕竟,风电从开发到融资、制造、运营,各个环节牵涉的手续良多。

能源是关乎国家安全与民生保障的重要课题。当前,在满足供给的前提下,能源战略制定将更多融入环境安全和气候变化的因素。未来我国能否消纳数量庞大的新增风电装机以及光伏等新能源装机,主要取决于中央应对全球气候变化的举措,对于我国能源的总体部署,尤其是对于煤电的态度。

中国工程院院士杜祥琬曾经说过“把自己做好是关键,可再生能源要担当大任,大部分电力要依靠可再生能源来供应,需要更有责任心,要承担更大的责任。只有把我们的产业做得更好,这样别人的疑虑才会更少。”比如,从前风电成本高遭受诟病,现在降本到实现平价,就不会再有这个声音。目前全球应对气候变化是一个共同的趋势,可再生能源的发展来日方长。

谁也没有看见过风,不用说我和你了。但是当风机转动的时候,我们知道风来了。可再生能源的大时代终于也到来了。