【中國能源報】電力裝機將長期保持高增長
2019年04月10日

  當前能源電力轉型持續推進,電源結構調整勢在必行。在常規轉型情景和電氣化水平提升更快、清潔能源開發規模更大的再電氣化情景下,國網能源研究院對我國中長期電源發展趨勢進行了研究。

  總體來看,我國電源裝機規模將保持平穩較快增長。系統規劃結果顯示,2035年電源裝機容量將達到約35億—41億千瓦,2050年將達約43億—52億千瓦。陸上風電、光伏發電將是我國發展最快的電源類型,我國電源結構朝著更加清潔低碳的方向發展??紤]到新能源發電存在較強的波動性和不確定性,且利用小時數相對較低,為解決新能源大規模發展帶來的電力、電量平衡與調峰挑戰,仍需各類電源協調發展。氣電、核電、水電等常規電源的容量不會因新能源裝機成本降低而停止增長,煤電裝機容量雖將呈現先升后降趨勢,但在規劃期內仍將在我國電力系統中持續發揮重要作用。分品種來看,各類主要電源發展態勢如下:

  陸上風電、光伏發電快速增長,將逐步成為中國電源結構主體。補貼退坡雖將在短期內放緩風電、光伏發電的增速,但中長期來看二者的經濟競爭力將逐步顯現。在整個規劃期內,二者都將保持強勁的增長勢頭。特別是光伏發電,隨著組件成本持續下降,將成為規劃期內增長幅度最大的電源。常規轉型情景下,2035年陸上風電、光伏發電裝機容量分別為7.0億、7.3億千瓦,2050年分別增至9.7億、12.7億千瓦。再電氣化情景下,2035年陸上風電、光伏發電裝機容量分別為8.3億、8.7億千瓦,2050年分別增至13.0億、15.6億千瓦。2050年,陸上風電與光伏發電的合計裝機容量在電源結構中的占比超過一半,發電量占比超過1/3。風電裝機布局仍將以“三北”地區為主,“三北”地區風電裝機占比將長期保持在60%以上。光伏發電裝機宜集中式與分布式并重發展,西北地區2050年裝機占比仍將超過1/3。

  海上風電、光熱發電技術逐步成熟,裝機容量持續增長,但總體規模有限。二者相較于陸上風電、光伏發電更具系統友好性:海上風電比陸上風電資源條件好、出力波動小、距離負荷中心近,光熱發電作為一種可控電源能夠為系統電力平衡與調峰作出貢獻。隨著技術進步,二者的裝機成本也將迎來持續下降,但到2050年相對于陸上風電、光伏發電仍不具經濟競爭力,且電源選址受限較大,因此增長規模有限。2035年、2050年海上風電裝機容量將分別達到0.3億—0.4億千瓦、0.7億—0.8億千瓦。2035年、2050年光熱發電裝機容量將分別達到0.4億—0.5億千瓦、1.5億—1.6億千瓦。

  煤電由電量供應主體逐漸轉變為電力供應主體,將在我國電力系統中持續發揮重要作用。為有效應對波動性新能源發電給電力系統安全穩定運行帶來的挑戰,未來需要煤電機組更好地發揮調峰、備用等作用。在兩種情景下,2035年煤電裝機分別為10.2億、12.8億千瓦,2050年分別為6.4億、7.8億千瓦。規劃期內,煤電裝機容量和發電量都將呈現出先升后降的趨勢,預計在2025—2030年期間達峰。隨著煤電機組在系統中承擔功能的轉變,其利用小時數將逐漸降低,因此發電量達峰時間稍早于裝機容量達峰時間。布局方面,煤電機組將更多存在于電源送端,一是發揮煤炭基地就地發電的經濟性優勢,二是能夠減輕東中部地區環境壓力,三是可配合新能源消納與送出。

  氣電受成本因素制約,增長空間有限。我國天然氣資源稀缺,用氣成本較高,制約了氣電的發展。從發電角度,燃氣發電近期不具備經濟性,隨著新能源成本持續下降,未來氣電的經濟競爭力更加有限。從調峰角度,在我國當前電源結構下,通過建立合理市場機制和開展靈活性改造能夠激發出煤電可觀的調峰潛力,今后隨著儲能成本不斷降低、需求響應商業模式逐漸豐富、互聯電網靈活優化運行能力日益提升,氣電在調峰方面的角色并非不可替代。根據系統整體優化規劃結果,2035年、2050年氣電裝機容量分別為約1.6億—2.1億千瓦、1.7億—3.1億千瓦。其中再電氣化情景下由于新能源裝機規模更大,所需的系統調節能力更強,因此氣電容量較高。

  核電容量穩步增長,發展受限于站址空間和規劃建設周期。核電是清潔、可靠的電源,且其利用小時數較高,在風電、光伏發電大規模發展的情況下能夠對系統電力電量平衡做出較大貢獻,應當在確保安全的基礎上高效發展核電。但我國核電發展受到電站選址空間及規劃建設周期等因素影響,預計2035年、2050年裝機容量將分別達到約1.8億、2.2億千瓦。

  水電發展受到資源條件限制,增長潛力相對有限。水電是我國重要的能源戰略資源,是國家實現能源清潔化發展轉型、完成非化石能源發展目標的重要保障。但我國水電可開發潛力有限,主要集中在西南地區,且綜合開發成本呈上升趨勢。2035年之前水電仍具備一定發展潛力,隨后趨于飽和。預計2035年、2050年水電裝機容量將分別達到約5.0億、5.4億千瓦。此外,抽水蓄能穩步發展,2035年、2050年裝機容量分別達到約1.0億、1.6億千瓦。

  未來,隨著清潔能源發電占比顯著上升,碳排放強度將大幅下降。2035年非化石能源發電量占比將達到58%左右,2050年將接近80%。常規轉型情景與再電氣化情景下,2035年單位發電量二氧化碳排放水平分別降至325 g/kWh、317 g/kWh左右,約為2017年水平的56%、55%;2050年單位發電量二氧化碳排放水平分別降至151g/kWh、129g/kWh左右,約為2017年水平的26%、22%。電力系統碳排放將在2025年前后達峰,峰值水平約為45億—50億噸,2050年電力系統排放量將下降至約18億—19億噸,有力支撐我國能源低碳化轉型。

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