我国光伏和风电的布局
来源:中国半导体行业协会发布时间:2021-05-11
询问 AI光伏和风电是主要的新能源品种，未来光伏和风电的竞争关系备受关注。在“碳达峰、碳中和”的大战略之下，光伏和风电的发展需从系统的角度去考量，如何以系统最优的方式开发新能源并满足“碳达峰、碳中和”的需求值得重点关注。
整体来看，我国未来的新能源开发格局将是以集中式和分布式并举的方式，这一整体发展格局在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中得以明确，而这一格局的确立是由我国新能源资源和负荷中心的逆向分布所决定的。具体而言，我国陆上光照资源和风资源较好的地区主要分布在三北和西南地区，而负荷中心集中在东中部地区，因此，在资源丰富的三北和西南地区建设大型的新能源基地、在东中部负荷中心着力发展分布式新能源，构成了我国陆上新能源开发的整体格局。
此外，东南沿海的风资源丰富，适合发展基地型的海上风电。结合位于三北和西南的陆上新能源基地和位于东南沿海的海上风电基地，就形成了围绕东中部负荷中心的新能源基地群。我们认为，考虑资源和土地等因素，大基地模式将是我国未来新能源集中式开发的主要模式，而陆上新能源基地的开发一般依赖于输电通道将电力输送至负荷中心，为了平抑新能源基地的出力波动、提升输电通道的利用率、降低受端电网的调峰压力，目前规划的陆上新能源基地主要采用多能互补的模式，以寻求系统的最优。三北和西南地区是国内富集风资源和光照资源的重叠区，光伏和风电不仅在日内具有出力的互补性，也具有季节性的出力互补性，适合采用风光互补的开发模式。十四五规划纲要披露的9个拟规划建设的可再生能源基地均采用了风光打捆的模式
在分布式这一端，目前分布式光伏相对比较成熟，2020年全国分布式光伏新增装机约15.5GW，占国内光伏新增装机总量的27.7%，其中主要构成是户用分布式。
分散式风电的发展速度相对缓慢，但2019-2020年各省出台了大量的分散式风电项目，2021年将是分散式风电的抢装年，有望加快分散式风电的发展进程。根据国家能源局发布的《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知（征求意见稿）》，2021年将启动“千乡万村驭风计划”和“千乡万村沐光行动”，表明在分布式这一端风电和光伏也是协同开发的。基于以上分析，我们认为未来陆上新能源的开发将是“风光并举”的模式，旨在寻求系统最优；光伏和陆上风电都有美好的明天。对于海上风电，目前依然需要补贴支撑，高成本也是其被市场诟病的地方。但纵观国家规划布局的十四五期间的新能源基地，多数沿海省份都规划了海上风电基地，广东等地已经明确在十四五期间对新建的海上风电项目给与省级补贴。
这种看似违背经济性原理的布局背后有其合理性：
首先，海上风电具有很大的降本潜力，例如，目前国内正在建设的海上风电项目采用的风电机组以5-6MW单机容量的机组为主，而欧洲主流的海上风机企业已经开发出超过10MW的机组，国内企业也正在开发10MW及以上的机组，大兆瓦机组将产生巨大的降本效应，这一点已经在陆上得以验证；按照业内预测，十四五期间国内海上风电将实现平价。
第二，海上风电具有靠近负荷中心、不占用土地、发电利用小时长等显著优点，多数沿海省份为用电大省，且经济较发达、土地较稀缺，发展集中式新能源则土地可能成为瓶颈，分布式新能源又难以形成足够的电量支撑，在考虑本省电源供应保障的情况下，海上风电可能是一个优选方案。因此，中长期看，国内海上风电的前景是广阔的。
十四五期间新能源总装机倍增，新增装机平稳增长
2020年，我国总发电量同比增长约4.1%，对应的增量发电量约0.3万亿度电，其中火电贡献增量电力的约43%，风电和光伏合计贡献增量电力的33%。在“碳达峰、碳中和”战略的引领之下，我国将从以煤电为主的电源结构向以新能源为主的电源结构转变，中短期看，这一过程伴随的是增量电力逐步地实现主要由新能源装机提供、煤电机组装机规模达峰。
在2030年前实现碳达峰的目标指引之下，新能源的开发节奏与达峰时间、峰值的碳排放量以及用电增速等诸多因素有关。参考全球能源互联网合作组织的情景假设，即2028年实现碳达峰、峰值的二氧化碳排放量约109亿吨、当年非化石能源占一次能源消费占比约27%，在此情景之下煤电机组装机规模将在2025年达峰，后续煤电装机规模开始回落。按照全球能源互联网合作组织的情景假设以及相关预测，2025年我国总的发电量规模将达到9.3万亿度电（基于十四五期间发电量复合增速约4%估算），到十四五末，我国光伏+风电的装机规模将达到11亿千瓦，较2020年实现翻倍增长，相当于十四五期间年均净新增光伏、风电装机114GW，较十三五期间增长54%。实际上，十四五期间光伏和风电各自的新增装机受用电增速、是否发生对存量煤电的替代等因素影响，可能存在一定的波动区间。
短期来看，预计2021年国内光伏+风电新增装机有望达到0.9亿千瓦以上：
根据国家能源局发布的《关于公布2020年风电、光伏发电平价上网项目的通知》，2020年光伏平价项目规模33.05GW，考虑2019年第一批光伏平价示范项目14.78GW以及2020年竞价转平价项目8GW，2019-2020年出台的平价项目合计约55.8GW。根据政策要求，这些平价光伏项目须于2021年底前并网，未在规定时限内并网的项目将从2019年第一批、2020年光伏发电平价上网项目清单中移除。结合考虑户用、特高压配套以及2021年新出台的平价项目，估计2021年国内新增光伏装机持续增长，有望达到55GW以上。
2021年底将是国内分散式风电、海上风电项目、2019-2020年新核准的陆上风电项目获得补贴的并网截止时间，相关项目面临抢装。结合考虑平价基地和常规平价项目、部分2020年结转至2021年的项目，预计2021年国内新增风电装机规模将超过35GW。基于十四五期间用电需求增速平稳以及新能源在增量电力环节逐步对煤电进行替代等假设，整体判断十四五期间国内光伏和风电新增装机将呈现平稳增长的态势。
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