我國光伏和風(fēng)電的布局分析

光伏和風(fēng)電是主要的新能源品種，未來光伏和風(fēng)電的競爭關(guān)系備受關(guān)注。在“碳達(dá)峰、碳中和”的大戰(zhàn)略之下，光伏和風(fēng)電的發(fā)展需從系統(tǒng)的角度去考量，如何以系統(tǒng)最優(yōu)的方式開發(fā)新能源并滿足“碳達(dá)峰、碳中和”的需求值得重點關(guān)注。

整體來看，我國未來的新能源開發(fā)格局將是以集中式和分布式并舉的方式，這一整體發(fā)展格局在《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和 2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中得以明確，而這一格局的確立是由我國新能源資源和負(fù)荷中心的逆向分布所決定的。具體而言，我國陸上光照資源和風(fēng)資源較好的地區(qū)主要分布在“三北”和西南地區(qū)，而負(fù)荷中心集中在東中部地區(qū)，因此，在資源豐富的“三北”和西南地區(qū)建設(shè)大型的新能源基地、在東中部負(fù)荷中心著力發(fā)展分布式新能源，構(gòu)成了我國陸上新能源開發(fā)的整體格局。

此外，東南沿海的風(fēng)資源豐富，適合發(fā)展基地型的海上風(fēng)電。結(jié)合位于“三北”和西南的陸上新能源基地和位于東南沿海的海上風(fēng)電基地，形成了圍繞東中部負(fù)荷中心的新能源基地群?？紤]資源和土地等因素，大基地模式將是我國未來新能源集中式開發(fā)的主要模式，而陸上新能源基地的開發(fā)一般依賴于輸電通道將電力輸送至負(fù)荷中心，為了平抑新能源基地的出力波動、提升輸電通道的利用率、降低受端電網(wǎng)的調(diào)峰壓力，目前規(guī)劃的陸上新能源基地主要采用多能互補(bǔ)的模式，以尋求系統(tǒng)的最優(yōu)?！叭薄焙臀髂系貐^(qū)是國內(nèi)富集風(fēng)資源和光照資源的重疊區(qū)，光伏和風(fēng)電不僅在日內(nèi)具有出力的互補(bǔ)性，也具有季節(jié)性的出力互補(bǔ)性，適合采用風(fēng)光互補(bǔ)的開發(fā)模式?！笆奈濉币?guī)劃綱要披露的 9個擬規(guī)劃建設(shè)的可再生能源基地均采用了風(fēng)光打捆的模式。

在分布式這一端，目前分布式光伏相對比較成熟，2020年全國分布式光伏新增裝機(jī)約15.5 GW，占國內(nèi)光伏新增裝機(jī)總量的 27.7%，其中主要構(gòu)成是戶用分布式。

分散式風(fēng)電的發(fā)展速度相對緩慢，但 2019—2020年各省出臺了大量的分散式風(fēng)電項目，2021年將是分散式風(fēng)電的搶裝年，有望加快分散式風(fēng)電的發(fā)展進(jìn)程。根據(jù)國家能源局發(fā)布的《關(guān)于 2021年風(fēng)電、光伏發(fā)電開發(fā)建設(shè)有關(guān)事項的通知（征求意見稿）》，2021年將啟動“千鄉(xiāng)萬村馭風(fēng)計劃”和“千鄉(xiāng)萬村沐光行動”，表明在分布式這一端風(fēng)電和光伏也是協(xié)同開發(fā)的。基于以上分析，我們認(rèn)為未來陸上新能源的開發(fā)將是“風(fēng)光并舉”的模式，旨在尋求系統(tǒng)最優(yōu)；光伏和陸上風(fēng)電都有美好的明天。對于海上風(fēng)電，目前依然需要補(bǔ)貼支撐，高成本也是其被市場詬病的地方。但縱觀國家規(guī)劃布局的“十四五”期間的新能源基地，多數(shù)沿海省份都規(guī)劃了海上風(fēng)電基地，廣東等地已經(jīng)明確在“十四五”期間對新建的海上風(fēng)電項目給予省級補(bǔ)貼。

這種看似違背經(jīng)濟(jì)性原理的布局背后有其合理性。

首先，海上風(fēng)電具有很大的降本潛力。例如，目前國內(nèi)正在建設(shè)的海上風(fēng)電項目采用的風(fēng)電機(jī)組以 5～6 MW單機(jī)容量的機(jī)組為主，而歐洲主流的海上風(fēng)機(jī)企業(yè)已經(jīng)開發(fā)出超過 10 MW 的機(jī)組。目前國內(nèi)企業(yè)也正在開發(fā)10 MW 及以上的機(jī)組，大兆瓦機(jī)組將產(chǎn)生巨大的降本效應(yīng)，這一點已經(jīng)在陸上得以驗證；按照業(yè)內(nèi)預(yù)測，“十四五”期間國內(nèi)海上風(fēng)電將實現(xiàn)平價。

其次，海上風(fēng)電具有靠近負(fù)荷中心、不占用土地、發(fā)電利用小時長等顯著優(yōu)點，多數(shù)沿海省份為用電大省，且經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)、土地較稀缺，發(fā)展集中式新能源則土地可能成為瓶頸，分布式新能源又難以形成足夠的電量支撐，在考慮電源供應(yīng)保障的情況下，海上風(fēng)電可能是一個優(yōu)選方案。因此，從中長期看，國內(nèi)海上風(fēng)電的前景是廣闊的。

“十四五”期間新能源總裝機(jī)倍增，新增裝機(jī)平穩(wěn)增長。

2020 年，我國總發(fā)電量同比增長約 4.1%，對應(yīng)的增量發(fā)電量約 0.3 萬億度電，其中火電貢獻(xiàn)增量電力的約 43%，風(fēng)電和光伏合計貢獻(xiàn)增量電力的 33%。在“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略的引領(lǐng)之下，我國將從以煤電為主的電源結(jié)構(gòu)向以新能源為主的電源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。從中短期看，這一過程伴隨的是增量電力逐步地實現(xiàn)主要由新能源裝機(jī)提供、煤電機(jī)組裝機(jī)規(guī)模達(dá)峰。

在 2030年前實現(xiàn)碳達(dá)峰的目標(biāo)指引之下，新能源的開發(fā)節(jié)奏與達(dá)峰時間、峰值的碳排放量以及用電增速等諸多因素有關(guān)。參考全球能源互聯(lián)網(wǎng)合作組織的情景假設(shè)，即2028年實現(xiàn)碳達(dá)峰、峰值的二氧化碳排放量約 109億噸、當(dāng)年非化石能源占一次能源消費約 27%，在此情景之下，煤電機(jī)組裝機(jī)規(guī)模將在 2025 年達(dá)峰，后續(xù)煤電裝機(jī)規(guī)模開始回落。按照全球能源互聯(lián)網(wǎng)合作組織的情景假設(shè)以及相關(guān)預(yù)測，2025年我國總的發(fā)電量規(guī)模將達(dá)到 9.3萬億度電（基于“十四五”期間發(fā)電量復(fù)合增速約 4%估算），到“十四五”末，我國光伏+風(fēng)電的裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到 11億千瓦，較2020年實現(xiàn)翻倍增長，相當(dāng)于“十四五”期間年均凈新增光伏、風(fēng)電裝機(jī) 114 GW，較“十三五”期間增長 54%。實際上，“十四五”期間光伏和風(fēng)電各自的新增裝機(jī)受用電增速、是否發(fā)生對存量煤電的替代等因素影響，可能存在一定的波動區(qū)間。

短期來看，預(yù)計 2021 年國內(nèi)光伏+風(fēng)電新增裝機(jī)有望達(dá)到 0.9 億千瓦以上。

根據(jù)國家能源局發(fā)布的《關(guān)于公布 2020 年風(fēng)電、光伏發(fā)電平價上網(wǎng)項目的通知》，2020 年光伏平價項目規(guī) 模 33.05 GW，考 慮 2019年第一批光伏平價示范項目14.78 GW 以 及 2020 年 競 價轉(zhuǎn) 平 價 項 目8 GW，2019—2020年出臺的平價項目合計約55.8 GW。根據(jù)政策要求，這些平價光伏項目須于 2021年底前并網(wǎng)，未在規(guī)定時限內(nèi)并網(wǎng)的項目將從 2019 年第一批、2020 年光伏發(fā)電平價上網(wǎng)項目清單中移除。結(jié)合考慮戶用、特高壓配套以及 2021年新出臺的平價項目，估計 2021 年國內(nèi)新增光伏裝機(jī)持續(xù)增長，有望達(dá)到 55 GW 以上。

2021 年底將是國內(nèi)分散式風(fēng)電、海上風(fēng)電項目、2019—2020 年新核準(zhǔn)的陸上風(fēng)電項目獲得補(bǔ)貼的并網(wǎng)截止時間，相關(guān)項目面臨搶裝。結(jié)合考慮平價基地和常規(guī)平價項目、部分 2020 年結(jié)轉(zhuǎn)至 2021 年的項目，預(yù)計 2021 年國內(nèi)新增風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模將超過 35 GW?；凇笆奈濉逼陂g用電需求增速平穩(wěn)以及新能源在增量電力環(huán)節(jié)逐步對煤電進(jìn)行替代等假設(shè)，整體判斷“十四五”期間國內(nèi)光伏和風(fēng)電新增裝機(jī)將呈現(xiàn)平穩(wěn)增長的態(tài)勢。