碳達(dá)峰碳中和背景下我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展與升級(jí)

曹 霞

(壽光市工業(yè)和信息化局，山東 濰坊 262700)

1 引言

2020年碳達(dá)峰碳中和是我國(guó)新能源經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下提出的兩大戰(zhàn)略決策，這兩大戰(zhàn)略決策的實(shí)施必然會(huì)推動(dòng)太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電等多個(gè)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因?yàn)槟茉搭I(lǐng)域的碳排放總量過(guò)大，為了實(shí)現(xiàn)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展，我國(guó)能源管理部門通過(guò)不斷地研究分析后發(fā)現(xiàn)，促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與轉(zhuǎn)型，對(duì)構(gòu)建綠色低碳經(jīng)濟(jì)社會(huì)有著十分積極的促進(jìn)作用。在這一背景下我國(guó)應(yīng)不斷根據(jù)碳達(dá)峰碳中和的相關(guān)要求，順應(yīng)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，為新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供充足的空間。

2 研究背景

自從2006年加強(qiáng)了可再生能源的建設(shè)之后，我國(guó)新能源領(lǐng)域得到了大力開(kāi)發(fā)，到2020年我國(guó)新能源裝機(jī)已超過(guò)5.3億千瓦，占全球比例的37%，目前位于世界第一。

2020年9月22日，我國(guó)就已經(jīng)針對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出了鄭重承諾，表示將采取更加科學(xué)有效的措施，在2030年前促使二氧化碳排放量達(dá)到頂峰，爭(zhēng)取盡早實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和這一目標(biāo)。另外我國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人也多次指出，碳達(dá)峰碳中和是目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的核心目標(biāo)及要求，在2030年之前，需要使我國(guó)二氧化碳排放率下降65%。

根據(jù)國(guó)家相關(guān)政策要求，現(xiàn)階段正處于我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要時(shí)期，必須加強(qiáng)新能源產(chǎn)業(yè)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和這一偉大目標(biāo)，促進(jìn)我國(guó)綠色產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，加強(qiáng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

3 碳達(dá)峰碳中和背景下新能源發(fā)展趨勢(shì)

2020年我國(guó)向國(guó)際社會(huì)作出的鄭重承諾，全面提出了碳達(dá)峰碳中和的目標(biāo)，立志于積極發(fā)展非石化能源，加強(qiáng)可再生能源的代替產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)風(fēng)能、太陽(yáng)能、海洋能、地?zé)崮艿哪茉聪M(fèi)比重，構(gòu)建以新能源為核心的電力系統(tǒng)，加強(qiáng)可再生能源的消納和調(diào)控力度。目前在碳達(dá)峰碳中和背景下，我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

3.1 新能源在碳達(dá)峰碳中和背景下得到跨越式發(fā)展

目前我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)了超常規(guī)的跨越式發(fā)展，新能源新增裝機(jī)規(guī)模已經(jīng)在原本的裝機(jī)規(guī)模上得到了成倍增長(zhǎng)，各種新能源發(fā)電裝置、新能源產(chǎn)業(yè)都受到了國(guó)家的高度重視，并為其推出了一系列促進(jìn)發(fā)展的幫扶政策。預(yù)測(cè)在2025年之前我國(guó)新能源發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量可能會(huì)突破10億千瓦，裝機(jī)比例將高達(dá)30%，占發(fā)電總比例的20%以上。到2030年新能源裝機(jī)比例將會(huì)超過(guò)40%，成為我國(guó)第一大發(fā)電源，可能會(huì)超過(guò)25%的發(fā)電總比例。

3.2 新能源資源配置得到有力保障

在碳達(dá)峰碳中和背景下，我國(guó)對(duì)新能源資源的優(yōu)化配置進(jìn)行了嚴(yán)格計(jì)劃，堅(jiān)持以集中式和分布式的方式同步發(fā)展，加強(qiáng)風(fēng)光伏發(fā)電的建設(shè)，提高清潔能源基地規(guī)模。采用集中式發(fā)展策略持續(xù)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，大力發(fā)展可再生資源，不斷通過(guò)沙漠、戈壁、荒漠等地區(qū)建設(shè)大型風(fēng)電光伏能源基地，促進(jìn)我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)得到跨越式增長(zhǎng)。我國(guó)還將通過(guò)分布式發(fā)展策略，將電源、微電網(wǎng)、新能源綜合系統(tǒng)的設(shè)施建設(shè)發(fā)展到各地區(qū)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)新能源統(tǒng)籌發(fā)展，促使全國(guó)范圍內(nèi)都能夠有效推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)的開(kāi)發(fā)利用。

3.3 新能源或?qū)⒅鲗?dǎo)我國(guó)能源市場(chǎng)

隨著我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的持續(xù)推進(jìn)，新能源消納系統(tǒng)成本增加，會(huì)使新能源成為我國(guó)第二大電源系統(tǒng)。再加上新能源市場(chǎng)化交易的持續(xù)推進(jìn)，也將有效促進(jìn)我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的建設(shè)與發(fā)展。隨著國(guó)家推出的一系列新能源消納保障性收購(gòu)措施，建立完善的新能源市場(chǎng)消納機(jī)制，會(huì)推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)交易進(jìn)一步完善，促進(jìn)能源市場(chǎng)向新能源方向發(fā)展，大力推動(dòng)新能源市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)，促進(jìn)新能源占據(jù)我國(guó)能源市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，有效降低二氧化碳排放，維持能源的再生與利用。

4 碳達(dá)峰碳中和背景下我國(guó)新能源發(fā)展面臨的問(wèn)題

4.1 土地空間規(guī)劃和能源大規(guī)模發(fā)展

與其他發(fā)電形式相比，新能源發(fā)電能量的密度較低，單位裝機(jī)容量的用地需求較大，然而當(dāng)下我國(guó)新能源規(guī)劃與國(guó)土空間規(guī)劃并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)有效銜接，國(guó)土規(guī)劃利用現(xiàn)狀與新能源發(fā)展規(guī)劃并不一致，各地出臺(tái)的土地法規(guī)未能促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，限制了新能源產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目的土地資源利用率。在我國(guó)西部地區(qū)新能源資源豐富，人均土地面積較大，可以通過(guò)合理地規(guī)劃配置大力開(kāi)發(fā)風(fēng)光基地，促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。但是西部地區(qū)的自然環(huán)境較為脆弱，承載著極為重要的生態(tài)保護(hù)功能，如果新能源產(chǎn)業(yè)無(wú)法在該區(qū)域內(nèi)合理建設(shè)，不僅會(huì)影響到生態(tài)保護(hù)計(jì)劃的實(shí)施，也不利于新能源產(chǎn)業(yè)的開(kāi)發(fā)與利用。比如我國(guó)內(nèi)蒙古自治區(qū)的草原占地面積為76萬(wàn)平方千米，風(fēng)光資源豐富，新能源項(xiàng)目需要在生態(tài)保護(hù)、新能源開(kāi)發(fā)的雙重要求下，積極尋找促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)和生態(tài)保護(hù)綜合發(fā)展的方向。

4.2 新能源發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性有待加強(qiáng)

與傳統(tǒng)的能源設(shè)施相比，新能源發(fā)電具有一定的波動(dòng)性和間歇性特點(diǎn)，與整體能源消耗趨勢(shì)之間的關(guān)聯(lián)性較大，功率預(yù)測(cè)難度較大，再加上缺乏相應(yīng)的市場(chǎng)回報(bào)制度，電力系統(tǒng)的靈活度偏低。隨著新能源產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，按照電氣特性分析，新能源的電力系統(tǒng)等值轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以及系統(tǒng)抗擾動(dòng)能力會(huì)大幅度降低。通過(guò)對(duì)電氣故障特性來(lái)看，故障將會(huì)從局部向全局形成連鎖沖擊反應(yīng)，導(dǎo)致新的故障形態(tài)模式出現(xiàn)。通過(guò)穩(wěn)定性角度來(lái)看，新能源發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)穩(wěn)定性也會(huì)更加復(fù)雜，容易出現(xiàn)系統(tǒng)功能不足、電壓失穩(wěn)、頻率受限等問(wèn)題。因此由于新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的各種不確定性，新能源產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)需要進(jìn)一步加強(qiáng)其穩(wěn)定性，避免因發(fā)電系統(tǒng)的不穩(wěn)定影響電力電能的使用與供給。

4.3 新能源技術(shù)的更迭研發(fā)實(shí)力有待提升

經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)已經(jīng)得到了跨越式的增長(zhǎng)，再加上新能源產(chǎn)業(yè)的技術(shù)速度更迭較快，國(guó)內(nèi)企業(yè)累積的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)十分豐富，依仗可靠的設(shè)備以及能量轉(zhuǎn)換率，促使我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)處于世界領(lǐng)先水平。首先，在新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展背景下，我國(guó)也通過(guò)不斷的技術(shù)引進(jìn)、技術(shù)創(chuàng)新等方式，促進(jìn)了新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)的升級(jí)。在碳達(dá)峰碳中和的大背景下，技術(shù)創(chuàng)新也將成為推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心要素。但是我國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)以及技術(shù)創(chuàng)新的理論研究不夠充分，企業(yè)技術(shù)研究創(chuàng)新缺乏動(dòng)力，也在一定程度上影響了新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這也是影響我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要原因，比如研究機(jī)構(gòu)、高校對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的理論研究并不符合企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，導(dǎo)致研究?jī)?nèi)容無(wú)法真正推動(dòng)企業(yè)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，缺乏更好的技術(shù)創(chuàng)新思路。其次，我國(guó)產(chǎn)業(yè)專利數(shù)量較多，但大多數(shù)都是通過(guò)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用所得的專業(yè)技術(shù)，在基礎(chǔ)創(chuàng)新方面仍被國(guó)外機(jī)構(gòu)所掌握。最后，我國(guó)對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)不夠完善，人才缺失流失問(wèn)題嚴(yán)重，影響了我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的積極性。

4.4 市場(chǎng)機(jī)制及獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制不夠健全

在新能源產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展中，土地使用、電網(wǎng)接入、開(kāi)發(fā)費(fèi)用、資金成本都將會(huì)在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)保持較高水平，但與此同時(shí)在大規(guī)模的新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展中也會(huì)促使新能源供電成本持續(xù)下降，有利于提高電力系統(tǒng)中的系統(tǒng)調(diào)節(jié)及改造。但是受體制改革、市場(chǎng)機(jī)制不健全等因素的影響，我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展一直存在較為嚴(yán)重的消納問(wèn)題?？赡苁且?yàn)樾履茉串a(chǎn)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性不高、位置較為分散，新能源產(chǎn)業(yè)利用率較低，導(dǎo)致新能源企業(yè)成本以及盈利能力受限。再加上政府推出的各項(xiàng)補(bǔ)貼政策遲遲未能到位，導(dǎo)致新能源產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目盈利空間急速壓縮，影響了企業(yè)新能源建設(shè)的積極性，也在一定程度上增加了部分新能源企業(yè)與電網(wǎng)企業(yè)的矛盾。

5 碳達(dá)峰碳中和背景下我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)升級(jí)方向

5.1 優(yōu)化整體布局，促進(jìn)我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展

隨著新能源產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，大規(guī)模集中性開(kāi)發(fā)和統(tǒng)一建設(shè)是有效分?jǐn)傞_(kāi)發(fā)運(yùn)營(yíng)成本、降低電價(jià)成本的核心關(guān)鍵。在新能源發(fā)展期間應(yīng)充分挖掘內(nèi)蒙古、甘肅、青海等區(qū)域的風(fēng)光建設(shè)基礎(chǔ)，有效提高新能源電量的輸送比重。

在中東部地區(qū)可結(jié)合區(qū)域資源、土地儲(chǔ)備、負(fù)荷特性等多個(gè)因素，采用分布式新能源發(fā)展策略，加強(qiáng)風(fēng)電光伏項(xiàng)目的有效開(kāi)發(fā)利用，在荒山、丘陵、建筑屋頂?shù)葏^(qū)域加強(qiáng)新能源產(chǎn)業(yè)的建設(shè)。也可以鼓勵(lì)村鎮(zhèn)居民通過(guò)土地入股的方式，提高村鎮(zhèn)社區(qū)的參與度，促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展。

西南地區(qū)依托于金沙江、大渡河等河流優(yōu)勢(shì)，可以充分挖掘其新能源外送通道輸送能力，推動(dòng)周邊風(fēng)光資源的建設(shè)與發(fā)展，適當(dāng)調(diào)動(dòng)水風(fēng)光綜合基地的新能源開(kāi)發(fā)建設(shè)，加強(qiáng)水電新能源的開(kāi)發(fā)利用。

在此背景下，政府應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃所有新能源產(chǎn)業(yè)資源，加強(qiáng)新能源產(chǎn)業(yè)與國(guó)家基本產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展，根據(jù)不同地區(qū)靈活調(diào)節(jié)能源需求及發(fā)展定位，明確發(fā)展規(guī)模以及發(fā)展布局，合理制定新能源儲(chǔ)能以及建設(shè)計(jì)劃，促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)有序發(fā)展。

5.2 提升儲(chǔ)能規(guī)模，實(shí)現(xiàn)新能源高比例消納目標(biāo)

截止到2020年年底，我國(guó)抽水蓄能裝機(jī)容量高達(dá)3210萬(wàn)千瓦，新型儲(chǔ)能裝機(jī)容量高達(dá)290萬(wàn)千瓦。隨著非水可再生資源的占比不斷提高，電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能的需求也在持續(xù)上升。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)，為滿足電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)需求，2030年配備抽水蓄能裝機(jī)容量應(yīng)高達(dá)1.4億千瓦，2060年為1.7億千瓦。但是受地理?xiàng)l件的多項(xiàng)資源限制，新能源儲(chǔ)能發(fā)展的電池系統(tǒng)能量密度較低、成本較高，且具有較大的安全隱患，極易影響新能源產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

為了實(shí)現(xiàn)新能源產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，需要大力提高儲(chǔ)能規(guī)模，加強(qiáng)抽水蓄能電站資源調(diào)查，明確抽水蓄能電站的建設(shè)規(guī)模及布局，根據(jù)其地理位置發(fā)展目標(biāo)以及能源條件，建設(shè)大型抽水蓄能電站，推動(dòng)新能源項(xiàng)目的持續(xù)發(fā)展。

5.3 加強(qiáng)創(chuàng)新研發(fā)，促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)持續(xù)優(yōu)化

在新能源產(chǎn)業(yè)大規(guī)模開(kāi)發(fā)的背景下，需要不斷優(yōu)化開(kāi)發(fā)程序，避免其供電成本過(guò)快增長(zhǎng)，推動(dòng)各方關(guān)注新能源系統(tǒng)成本上升的問(wèn)題，優(yōu)化新能源開(kāi)發(fā)的規(guī)模及順序，完善開(kāi)發(fā)成本和機(jī)制，促進(jìn)各方共同參與到新能源產(chǎn)業(yè)的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展目標(biāo)。

目前我國(guó)是全球范圍內(nèi)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速的國(guó)家，在新能源領(lǐng)域的研究以及設(shè)備方面都需要加大資金支持，改善現(xiàn)有的研發(fā)評(píng)價(jià)體系，有效借助美國(guó)、德國(guó)的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)得到進(jìn)一步優(yōu)化。還需要廣泛征求業(yè)界意見(jiàn)，建設(shè)我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展路線及目標(biāo)，實(shí)施國(guó)家新能源產(chǎn)業(yè)科技研究專項(xiàng)活動(dòng)，調(diào)動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研發(fā)，促進(jìn)全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)創(chuàng)新。為了使新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)可持續(xù)性創(chuàng)新，還需要打造完善的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系，全面提高企業(yè)的創(chuàng)新研發(fā)積極性，促進(jìn)企業(yè)研發(fā)項(xiàng)目及技術(shù)轉(zhuǎn)化率有效提高。

5.4 優(yōu)化市場(chǎng)制度，健全獎(jiǎng)勵(lì)懲罰機(jī)制

根據(jù)現(xiàn)階段新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，為了進(jìn)一步推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，還需要加強(qiáng)完善市場(chǎng)制度，健全獎(jiǎng)勵(lì)懲罰措施。

首先，可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)儲(chǔ)能云平臺(tái)，搭建以共享經(jīng)濟(jì)平臺(tái)、完善新能源經(jīng)濟(jì)發(fā)展的運(yùn)營(yíng)體制，充分挖掘互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用潛力，探索綜合性能源服務(wù)、能源交易、能源管理的商業(yè)模式，采用設(shè)備共享、資源共享、服務(wù)共享等措施，發(fā)揮儲(chǔ)能設(shè)備的實(shí)際利用價(jià)值，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能設(shè)備資源的高質(zhì)量配置和高效利用。還可以基于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)搭建新能源產(chǎn)業(yè)交流探索平臺(tái)，通過(guò)對(duì)各企業(yè)研發(fā)部門的參與性進(jìn)行有效評(píng)價(jià)，提高企業(yè)的參與積極性，進(jìn)一步加強(qiáng)資源技術(shù)以及設(shè)備的有效利用，促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展。政府可對(duì)市場(chǎng)參與率高且市場(chǎng)貢獻(xiàn)較大的企業(yè)及研發(fā)機(jī)構(gòu)給予更高比例的資金支持及政策支持，促進(jìn)企業(yè)的有效發(fā)展。

其次，需要進(jìn)一步完善儲(chǔ)能規(guī)劃、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、安全運(yùn)維、消防建設(shè)的政策標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新的背景下實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)同發(fā)展，解決新能源產(chǎn)業(yè)在技術(shù)研發(fā)、系統(tǒng)運(yùn)行、儲(chǔ)能設(shè)施建設(shè)等環(huán)節(jié)的關(guān)鍵問(wèn)題，有效保障我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

最后，需要加強(qiáng)全國(guó)市場(chǎng)建設(shè)，拓展市場(chǎng)交易范圍及交易領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)跨省、跨區(qū)直接交易，通過(guò)價(jià)格體制建設(shè)，有效提高新能源產(chǎn)業(yè)的低碳屬性，推動(dòng)我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)建設(shè)，進(jìn)一步降低我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)建設(shè)的成本。

6 結(jié)語(yǔ)

目前我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)已經(jīng)得到了持續(xù)性的發(fā)展，也從補(bǔ)充能源進(jìn)入了主力能源的發(fā)展階段，但是在國(guó)土面積、技術(shù)創(chuàng)新、系統(tǒng)成本等多方面問(wèn)題的影響下，新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，提高新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展質(zhì)量及發(fā)展規(guī)模，促進(jìn)儲(chǔ)能高比例消納，提高新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)的研發(fā)力度，建立完善的市場(chǎng)監(jiān)管制度以及獎(jiǎng)罰措施，為實(shí)施碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)提供有力支持。