文 | 徐沛宇 江帆
編輯 | 馬克
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在可再生能源領域,風電裝機量一直都領先于太陽能發電;2022年,兩者位置互換,中國太陽能發電裝機量首次超過了風電。
據國家能源局統計,截至2022年底,可再生能源裝機達12.13億千瓦,占全國發電總裝機的47.3%,較2021年提高2.5個百分點。其中,風電3.65億千瓦、太陽能發電3.93億千瓦。太陽能發電分為光伏和光熱兩種,其中99%以上的裝機都是光伏,未來光伏的增長潛力也遠大于光熱。
風電起步較早,光伏的發展則較為曲折。總的來說,風電的累計裝機容量一直高于光伏。2021年和2022年,風電的裝機增速不斷下滑,光伏則繼續保持高增長,2022年增幅超過60%。
太陽能發電裝機容量超過風電的原因有三點:1,光伏的技術進步和成本下降更快;2,疫情影響導致風電裝機放緩;3,政策更利好光伏。
從單位土地面積的發電能力來說,風電和太陽能發電就像貨車和自行車載貨量的區別。在當前新能源開發更加碎片化的情況下,自行車靈活輕便的優勢得以發揮,用處比貨車更大。
未來,風電裝機反超光伏的機會不大。但這并不意味著風電的地位將低于光伏。中國能源研究會常務理事李俊峰對《財經十一人》表示,從裝機量上看,光伏的和風電差距會逐步拉大,最終達到2:1。從發電量上來看,兩者的比例最終會是1:1。全球和中國的情況都是如此。
光伏裝機為何能超越風電
能源產品大規模發展的前提是有經濟性。光伏超過風電的核心原因是降本增效的速度更快。十多年前,風電的性價比遠大于光伏,如今兩者不相上下。
根據國際可再生能源署 (IRENA) 發布的報告,2010 年至 2021 年,全球新投產的并網光伏項目加權平均平準化度電成本 (LCOE) 下降了88%,陸上風電下降了68%,海上風電下降了 60%。
LCOE=發電項目全生命周期內的凈投資額/全生命周期內的發電量。
全球光伏、陸上和海上風電的成本下降(2010-2021年)
數據來源:根據國際可再生能源署(IRENA)
中國的情況類似。根據IRENA測算,從2010年到2020年,中國陸上風電場的加權平均平準化度電成本從0.071美元/千瓦下降到0.037美元/千瓦,下降了47%。光伏成本降低的幅度更大,其加權平均平準化度電成本下降了84%,至每千瓦時0.04美元。
2020年以后,中國太陽能發電裝機規模開始追上風電。2022年,全國風電新增裝機3763萬千瓦,太陽能發電新增裝機8741萬千瓦;2021年,兩者分別為4765萬千瓦和5454萬千瓦。2021年和2022年,全國太陽能發電新增裝機容量同比增速分別為13%和60%。同期,全國風電新增裝機容量的增速分別為負34%和負21%。
而在2020年時,風電裝機增長幅度遠超太陽能發電,兩者當年新增裝機分別為7211萬千瓦和4820萬千瓦。
彭博新能源財經中國研究主管寇楠楠對《財經十一人》表示,光伏裝機連續創造新的記錄,主要因為政策支持力度比較好,且分布式光伏的商業模式使得光伏的市場更加廣闊。風電則在經歷了補貼搶裝之后,新增裝機開始回落。
碎片化的分布式項目已成為光伏發展主要方式。2022年全國分布式光伏新增裝機5111萬千瓦,占當年光伏新增裝機58%以上。分散式的風電裝機規模暫未公布最新數據,但其近兩年來發展明顯較慢。
頭部風電整機商遠景集團高級副總裁田慶軍對《財經十一人》說,分散式風機對環境、電網、負荷的要求更高,且很多地方政策是即使安裝一臺風機,所需的手續也與一個集中式風場差不多。再加上與分布式光伏相比,風電安裝和運維所需的成本相對更高,所以分散式風電很難發展。
另一方面,過去兩年新冠疫情下的封控,也使得光伏比風電更有優勢。發電企業多為央企、國企,為了保障完成可再生能源的裝機目標,發電企業有時候只能更多地選擇光伏,因為其安裝更容易、施工周期更短。
隨著疫情的消散,業內預計風電裝機規模將在2023年大幅反彈。寇楠楠說,去年風電裝機較少是階段性問題。“十四五”規劃的風電裝機目標較高,后續幾年應該會開始發力。
田慶軍也表示樂觀,他說,風電的性價比目前仍然高于光伏,在不受外力影響的情況下,大型發電集團還是更青睞風電。2022年有諸多遺留未完成的風電項目將在2023年完成并網。預計2023年全國風電裝機將迎來一波高增長。
風電企業人士認為,風電和光伏各有優勢,兩者相輔相成,未來很長一段時期內不存在明顯的競爭關系。田慶軍說,風電的投資門檻比光伏更高,工程技術要求也較高,而光伏的安裝就比較靈活,可以見縫插針。但隨著風電機組的不斷大型化,風電的度電成本降低會更快,光伏則受上游原材料限制,度電成本變化不會很大。
風電和光伏不是競爭關系
短期內,風電和光伏的裝機差距將不會很大,風電仍有超越光伏的機會。但長期來看,風電的裝機規模與光伏的差距將逐漸拉大。
某風電企業西南區域副總經理對《財經十一人》表示,目前西南地區風電單位千瓦投資成本在6500元左右,光伏單位千瓦投資成本4000元左右,但風電的利用小時數幾乎是光伏的兩倍,因此風電的經濟性更優。光伏項目可利用土地會越來越少,在電力保供壓力的驅動下,風電可能會迎來新的機遇。
據中電聯統計,2022年1到11月,全國并網風電設備平均利用小時2008小時,比上年同期降低24小時;全國太陽能發電設備平均利用小時1260小時,比上年同期增加66小時。
分布在中國東部沿海的海上風電被認為是風電裝機近期增長的重點。IRENA報告稱,中國的風電光伏都存在產銷分離的現象,80%的風力發電在北部,60%的太陽能發電在西部,而70%的電力消耗在東部和中部地區。靠近沿海城市地區的海上風電場可減少偏遠地區的輸電需求,中國應繼續培育可再生能源的新興技術,特別是海上風電。
田慶軍表示,海上風電技術進步很快,從遼寧到海南,目前全國各個沿海地區的近海海上風電都可實現平價上網。一些資源和開發條件較好的地區,比如粵東的汕頭、揭陽,福建、江蘇、山東部分地方的近海風電度電成本已低于煤電。深遠海的海上風電送出成本目前還較高,業界正在向外努力延伸。預計到2025年,近海毗鄰區的海上風電資源可實現商業化開發。預計2026年-2030年期間,深遠海國管區域會加速規劃,形成扇形延伸。未來海上風電裝機規模可達到10億千瓦。
鑒于風電的技術特性,要更大規模地開發就要依賴電網、以及電力交易機制的支持。在陸上風力富集地區,需要電網建設外送通道和配套設施;在用電高負荷地區,傳統火電比例較高,風電要做存量替代,還需深化電力體制改革以清除障礙。
李俊峰表示,電力體制的改革,以及電力消費理念的演變,都需要慢慢來。總的來說,中國的風電和太陽能發電的資源潛力都很大,技術進步也都很快,風電和光伏的發展都不會被這兩個因素阻礙。光伏裝機超過風電是趨勢,但兩者的發電量未來不相上下。在雙碳目標下,風電和光伏不是競爭關系,而是協同發展的關系。
風電和光伏都是實現碳中和的保障。IRENA 2021年年中發布的報告認為,若想將地球升溫控制在1.5°C,就要大幅加快可再生能源發電能力的增長,需要比當前水平快四倍。風力和太陽能光伏發電將做出最大貢獻,到2050年,它們將共同提供全球總電力需求的63%。屆時,太陽能光伏裝機容量到將超過140億千瓦,風力發電將超過81億千瓦。考慮到中國的資源潛力,中國的可再生電力的份額應該類似或略高。