光熱發電裝機成本有望持續下降,2050年裝機容量或達1.2億~1.5億千瓦
發布者:lzx | 來源:國網能源研究院能源互聯網研究所 | 0評論 | 579查看 | 2020-05-18 11:09:35    

當前世界范圍內能源轉型加速,國家電網公司也提出建設具有中國特色國際領先的能源互聯網企業的戰略目標。建設能源互聯網是承接國家能源安全新戰略,推動電網和發展高質量發展的關鍵。在新時代和新戰略下,對能源互聯網的認識也需要不斷深化。國網能源研究院能源互聯網研究所聚焦于能源互聯網基礎理論、綜合能源系統規劃優化與市場機制、能源電力轉型發展、能源互聯網新技術新元素、城市智慧能源系統等領域開展了深入研究。


隨著風電和光伏發電的成本逐步下降,疊加能源清潔化轉型深入推進,新能源將在我國電源結構中發揮愈加重要的作用。但考慮到新能源發電存在較強的波動性和不確定性,利用小時數較低,且在電力支撐和轉動慣量方面貢獻非常有限,為解決新能源大規模發展帶來的電力、電量平衡與系統安全穩定運行問題,仍需各類電源協調發展。


煤電裝機容量雖將呈現先升后降趨勢,但將長期在我國電力系統中持續發揮重要作用。氣電、核電、水電的裝機容量同樣不會因新能源逐漸呈現出的經濟競爭力而停止增長,但發展空間分別受到燃料成本、站址選擇和資源條件等因素限制。


陸上風電、光伏發電快速增長,將逐步由我國電源結構的增量主體演進為存量主體。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。


2018年我國陸上風電和光伏發電的裝機容量分別為1.8億、1.7億千瓦。常規轉型情景下,2025年陸上風電、光伏發電裝機容量分別為4.1億、3.7億千瓦,2035年分別增至7.3億、8.5億千瓦,2050年分別增至10.0億、14.0億千瓦。電氣化加速情景下,2025年陸上風電、光伏發電裝機容量分別為4.7億、4.0億千瓦,2035年分別增至9.1億、10.5億千瓦,2050年分別增至13.3億、16.6億千瓦。


2050年,陸上風電與光伏發電的裝機容量在電源結構中的占比超過一半,發電量占比超過三分之一。


海上風電、光熱發電技術逐步成熟,中遠期有望迎來裝機容量規模化增長階段,但總體發展空間有限。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做出貢獻。當前在補貼政策等因素影響下,海上風電項目明顯增加,發展態勢良好,“搶裝潮”將持續至2021年底。


隨著技術進步,二者的裝機成本也將迎來持續下降,將先后進入快速發展階段,但發展規模仍受限于站址資源、接入條件和補貼退坡后的經濟競爭力。在兩個情景下,2025年、2035年、2050年海上風電裝機容量將分別達到約0.3億、0.5億~0.6億、0.8億~1.2億千瓦。2025年、2035年、2050年光熱發電裝機容量將分別達到約0.1億、0.3億~0.5億、1.2億~1.5億千瓦。


煤電仍有小幅增長空間,將長期在電力系統中仍將發揮電力平衡和調節作用,作為我國保障電力供應安全的“壓艙石”。為有效應對新能源發電的波動性與隨機性,未來需要煤電機組更好地發揮電力支撐、調峰、備用等作用。


同時,從保障電力系統安全穩定運行角度,新能源發電機組轉動慣量低,大規模快速發展增加電網安全穩定運行風險,近期英國、澳大利亞等幾次大停電事故多與新能源高比例接入有關。煤電轉動慣量大且調節能力強,保持一定規模有利于電網安全運行。2018年我國煤電裝機容量約為10.1億千瓦。在兩個情景下,2025年煤電裝機容量將分別達到11.7億、13.4億千瓦,2035年分別為11.5億、13.3億千瓦,2050年分別為7.4億、8.0億千瓦。我國煤電容量峰值將在2030年前后出現,峰值分別為12億、14億千瓦左右。


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,一定程度上制約了氣電的發展。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。


氣電裝機的增長動力主要來源于東部地區限制燃煤發電和供熱,氣電是相對清潔的可靠電源,燃氣熱電聯產或冷熱電三聯供同時也是園區供熱的重要選擇,目前在廣東、江蘇等部分省份已呈現較好發展態勢。根據系統整體優化規劃結果,2025年、2035年、2050年氣電裝機容量將從當前的0.8億千瓦分別增長至約1.1億~1.2億、1.8億~2.6億、1.9億~3.9億千瓦。其中電氣化加速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政策選擇。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,是推進生態文明建設的重要力量,應當在確保安全的基礎上高效發展核電,2018年我國核電裝機容量為4500萬千瓦。


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,在不發展內陸核電的情況下,預計2025年、2035年、2050年裝機容量將分別達到約0.9億、1.7億、2.1億千瓦。如果政策允許內陸核電發展,2050年核電裝機容量有望達到2.7億千瓦。考慮到核電發展的多方面社會影響,本報告暫不計及內陸核電。


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,2018年我國水電裝機容量已達到3.5億千瓦。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,預計到2035年大渡河、雅礱江、瀾滄江上游、金沙江上游川藏段川滇段電站基本開發完畢。


綜合考慮成本、生態、民生等因素,藏東南水電可開發潛力相對有限。預計2025年、2035年、2050年水電裝機容量將分別達到約3.9億、4.5億、4.7億千瓦。

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