对可再生能源发展趋势的几点思考
  发布时间:2025-05-27 阅读次数:424
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1882年,上海建成中国第一个火力发电厂,在腐朽邪恶、老态龙钟、病入膏肓、行将就木的满清帝国土地上引入了工业文明的成果,从此在漆黑一片的中国大地上出现了一点点文明的星火。此后多个地方建设了火力发电厂,1912年在云南昆明建成了第一座水力发电站。彼时的发电站容量小、电压低、独立运行,仅为附近区域的用户供电,彼此互不相连,没有形成同步的电力系统。20世纪80年代,以风电和光伏为代表的可再生能源发电技术被陆续引入中国,发电形式更加多元化。从中国的电力发展史可以看出,从发电站诞生至今,不论是装机容量还是发电量,火力发电都是执牛耳者,其他发电形式难望其项背。

近年来可再生能源异军突起,在“碳达峰碳中和”目标引领和相关政策加持下,誓言要超越火电成为发电行业的领军者。从数据统计分析看,要实现这一宏伟的愿景,需要经过一个较长的过程。根据国家权威部门公布的数据,经过收集、整理、挖掘和加工,形成以下三张表格,其中20002024年全国发电量和装机容量相关的数据分别见表二和表三。

 

表一:不同类型的首座发电站建成时间表

类型

投运时间

电站名称

容量

第一座火电厂

1882

上海乍浦路电灯厂

12KW

第一座水电站

1912

云南昆明石龙坝电站

480KW

第一座核电站

1991

浙江秦山核电站

300MW

第一座风电场

1986

山东荣成马兰风电场

165KW

第一个光伏电站

1983

甘肃榆中园子乡光伏电站

10KWP

 表二:2000-2024年全国发电量相关数据表

年度

用电量(亿千瓦时)

用电量增量(亿千瓦时)

发电量(亿千瓦时)

火电电量(亿千瓦时)

火电电量占比(%)

火电增量(亿千瓦时)

风电电量(亿千瓦时)

光伏电量(亿千瓦时)

风电+光伏电量(亿千瓦时)

2000

13473

 

13556

11142

82.19 

 

 

 

 

2001

14808

1335

14717

11768

79.96 

626 

 

 

 

2002

16466

1658

16405

13274

80.91 

1506 

 

 

 

2003

19062

2596

19106

15804

82.72 

2530 

 

 

 

2004

21972

2910

22033

17956

81.50 

2152 

 

 

 

2005

24941

2969

25003

20473

81.88 

2517 

 

 

 

2006

28588

3647

28657

23696

82.69 

3223 

 

 

 

2007

32712

4124

32816

27229

82.97 

3533 

 

 

 

2008

34541

1829

34669

27901

80.48 

672 

 

 

 

2009

37033

2492

37147

29828

80.30 

1927 

 

 

 

2010

41936

4903

42072

33319

79.20 

3491 

446 

 

446 

2011

47003

5067

47130

38337

81.34 

5018 

703 

 

703 

2012

49768

2765

49876

38928

78.05 

591 

960 

35 

995 

2013

54204

4436

54316

42470

78.19 

3542 

1412 

90 

1502 

2014

57831

3627

57945

42687

73.67 

217 

1561 

250 

1811 

2015

58021

190

58146

42842

73.68 

155 

1858 

392 

2250 

2016

61204

3183

61332

44371

72.35 

1529 

2371 

662 

3033 

2017

65914

4710

66044

47546

71.99 

3175 

2950 

1182 

4132 

2018

71509

5595

71661

50963

71.12 

3417 

3660 

1775 ,

5435 

2019

74866

3357

75034

52202

69.57 

1239 

4060 

2240 

6300 

2020

77620

2754

77791

53303

68.52 

1101 

4665 

2611 

7276 

2021

85200

7580

85343

58059

68.03 

4756 

6561 

3270 

9831 

2022

88358

3158

88487

58888

66.55 

829 

7627 

4273 

11900 

2023

92241

3883

94564

62657

66.26 

3769 

8859 

5842 

14701 

2024

98521

6280

100869

63743

63.19 

1086 

9970 

8390 

18360 

 表三:2000-2024年全国发电装机容量相关数据表

年度

总装机容量(万千瓦)

火电装机容量(万千瓦)

火电装机容量占比(%)

火电装机增量(万千瓦)

风电装机容量(万千瓦)

光伏装机容量(万千瓦)

2000

31932

23754

74.39 

 

34 


 

2001

33849

25301

74.75 

1547 

38 

 

2002

35657

26555

74.47 

1254 

47 

 

2003

39141

28977

74.03 

2422 

55 

 

2004

44239

32948

74.48 

3971 

82 

 

2005

51718

39138

75.68 

6190 

106 

 

2006

62370

48382

77.57 

9244 

207 

 

2007

71822

55607

77.42 

7225 

420 

 

2008

79273 

60286 

76.05 

4679 

839 

 

2009

87410

65108

74.49 

4822 

1760 

2010

96641

70967

73.43 

5859 

2958 

26 

2011

106253

76834

72.31 

5867 

4623 

212 

2012

114676

81968

71.48 

5134 

6142 

341 

2013

125768

87009

69.18 

5041 

7652 

1589 

2014

137887

93232

67.61 

6223 

9657 

2486 

2015

152527

100554

65.93 

7322 

13075 

4218 

2016

165051

106094

64.28 

5540 

14747 

7631 

2017

177708

110495

62.18 

4401 

16325 

12942 

2018

189997

114408

60.22 

3913 

18427 

17433 

2019

200985

118957

59.19 

4549 

20915 

20429 

2020

220504

124960

56.67 

6003 

28165 

25356 

2021

237689

129739

54.58 

4779 

32871 

30654 

2022

256317

133527

52.09 

3788 

36564 

39268 

2023

292224

139099

47.60 

5572 

44144 

61048 

2024

334862

144445

43.14 

5346 

52068 

88666 

一、可再生能源成为发电主体需跨越的几个门槛

(一)火电装机容量占比和发电量占比达峰

从表二可以看出,火电发电量占比在20002007年,一直徘徊在80%83%之间,在2007年以82.97%达到峰值后,一路下行,虽有个别年份有小幅反弹,但并未改变下降的趋势,到2024年已下降至63.19%;装机容量占比在20002006年间一直在74%-78%之间波动,在2006年以77.57%达到峰值后逐年下降,到2024年已下降至43.14%。因此可以说火电的装机容量占比和发电量占比已经达峰,后续的总体变化趋势将会呈现继续下降、阶段性停滞或波动的态势,这是可再生能源实现发电主体地位目标需要越过的第一道门槛。

(二)可再生能源发电总量超过用电量增量

这个指标对可再生能源的发展而言是一个重要的里程碑,说明可再生能源发电量已可以满足用电量增量的需要,在此基础上将逐步替代存量用电量中的其他可再生能源。从表二可以看出,2019年起风电光伏发电量的总和已经超过全社会用电量的增加值。

(三, )火电装机容量达峰

2024年底,尽管火电装机容量与总装机容量的比值已经降低到43.14%,但火电装机容量的绝对值仍在增长。建项目的容量大于退役项目容量,从2010年起,每年的增容量都在5000万千瓦左右,按此增长速度推测,火电装机容量的达峰还需一段时间。

(四)火电发电量达峰

与装机容量类似,截止2024年底尽管火电发电量与总发电量的比值已经降低到63.19%,但火电发电量的绝对值仍在增长,各年度增量变化幅度较大,这与不同年度煤价、负荷变化、天气情况等因素有关,目前很难判断火电发电量何时能够达峰,有可能在装机容量达峰之前,也有可能在之后。

二、火电可以减少但绝不能没有

跨越以上几个门槛是实现可再生能源主体地位目标的必要条件,但有不少人士认为跨越这几个门槛之后,可以进一步攻城略地,最终消灭火电以便为可再生能源腾出发展空间,这是一种不科学的幻想。

单纯从发电量替代来看,2024年火电发电量6.37万亿千瓦时,而可再生能源发电量仅1.84万亿千瓦时,即使能够用可再生能源全部替代现有火电发电量,也需要非常漫长的时间。另外如果没有火电灵活调节能力的支持,那些替代火电发电量的可再生能源电站犹如一艘空载的船只在汪洋大海中飘荡,随时都有倾覆的可能。没有火电的可再生能源是无法支撑电网正常稳定运行的,光靠抽水蓄能、电化学储能等方式进行调节,无异于杯水车薪。只有当分布在全国各地的可再生能源有足够大的容量,且有密集、互通、坚强的电网和科学、高效、灵活的电力市场时,通过异地可再生能源之间的互济实现部分出力的调节,同时有火电、抽水蓄能、储能的保障,可再生能源在电力系统中发电主体的地位才有可能实现。

在可再生能源与火电之间的进退过程中,如果把可再生能源的发展看做“立”,火电的逐步退坡看做“破”,只有“先立后破”才能保证系统的稳定进而为可再生能源的发展创造条件。在此前提下,可再生能源的快速发展、火电装机容量的缓慢增长、全社会用电量增速的下降,三方面的作用会同时挤压火电和可再生能源的发电空间,导致二者的利用小时数同时下降。当可再生能源因利用小时数下降而难以为继时将放缓发展速度,当火电因利用小时数下降难以为继时,将停止增容量,转而依靠为系统提供调节服务获取收益,此时火电装机容量和发电量达峰便可能实现。(张瑞君)

 

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