电力装机将长期保持高增长

中国能源报 综合 2019-04-04 16:43:21
     

当前能源电力转型持续推进,电源结构调整势在必行。在常规转型情景和电气化水平提升更快、清洁能源开发规模更大的再电气化情景下,国网能源研究院对我国中长期电源发展趋势进行了研究。


总体来看,我国电源装机规模将保持平稳较快增长。系统规划结果显示,2035年电源装机容量将达到约35亿—41亿千瓦,2050年将达约43亿—52亿千瓦。


陆上风电、光伏发电将是我国发展最快的电源类型,我国电源结构朝着更加清洁低碳的方向发展。考虑到新能源发电存在较强的波动性和不确定性,且利用小时数相对较低,为解决新能源大规模发展带来的电力、电量平衡与调峰挑战,仍需各类电源协调发展。


气电、核电、水电等常规电源的容量不会因新能源装机成本降低而停止增长,煤电装机容量虽将呈现先升后降趋势,但在规划期内仍将在我国电力系统中持续发挥重要作用。分品种来看,各类主要电源发展态势如下:


陆上风电、光伏发电快速增长,将逐步成为中国电源结构主体。补贴退坡虽将在短期内放缓风电、光伏发电的增速,但中长期来看二者的经济竞争力将逐步显现。在整个规划期内,二者都将保持强劲的增长势头。特别是光伏发电,随着组件成本持续下降,将成为规划期内增长幅度最大的电源。


常规转型情景下,2035年陆上风电、光伏发电装机容量分别为7.0亿、7.3亿千瓦,2050年分别增至9.7亿、12.7亿千瓦。再电气化情景下,2035年陆上风电、光伏发电装机容量分别为8.3亿、8.7亿千瓦,2050年分别增至13.0亿、15.6亿千瓦。


2050年,陆上风电与光伏发电的合计装机容量在电源结构中的占比超过一半,发电量占比超过1/3。风电装机布局仍将以“三北”地区为主,“三北”地区风电装机占比将长期保持在60%以上。光伏发电装机宜集中式与分布式并重发展,西北地区2050年装机占比仍将超过1/3。


海上风电、光热发电技术逐步成熟,装机容量持续增长,但总体规模有限。二者相较于陆上风电、光伏发电更具系统友好性:海上风电比陆上风电资源条件好、出力波动小、距离负荷中心近,光热发电作为一种可控电源能够为系统电力平衡与调峰作出贡献。


随着技术进步,二者的装机成本也将迎来持续下降,但到2050年相对于陆上风电、光伏发电仍不具经济竞争力,且电源选址受限较大,因此增长规模有限。2035年、2050年海上风电装机容量将分别达到0.3亿—0.4亿千瓦、0.7亿—0.8亿千瓦。2035年、2050年光热发电装机容量将分别达到0.4亿—0.5亿千瓦、1.5亿—1.6亿千瓦。


煤电由电量供应主体逐渐转变为电力供应主体,将在我国电力系统中持续发挥重要作用。为有效应对波动性新能源发电给电力系统安全稳定运行带来的挑战,未来需要煤电机组更好地发挥调峰、备用等作用。


在两种情景下,2035年煤电装机分别为10.2亿、12.8亿千瓦,2050年分别为6.4亿、7.8亿千瓦。规划期内,煤电装机容量和发电量都将呈现出先升后降的趋势,预计在2025—2030年期间达峰。


随着煤电机组在系统中承担功能的转变,其利用小时数将逐渐降低,因此发电量达峰时间稍早于装机容量达峰时间。布局方面,煤电机组将更多存在于电源送端,一是发挥煤炭基地就地发电的经济性优势,二是能够减轻东中部地区环境压力,三是可配合新能源消纳与送出。


气电受成本因素制约,增长空间有限。我国天然气资源稀缺,用气成本较高,制约了气电的发展。


从发电角度,燃气发电近期不具备经济性,随着新能源成本持续下降,未来气电的经济竞争力更加有限。


从调峰角度,在我国当前电源结构下,通过建立合理市场机制和开展灵活性改造能够激发出煤电可观的调峰潜力,今后随着储能成本不断降低、需求响应商业模式逐渐丰富、互联电网灵活优化运行能力日益提升,气电在调峰方面的角色并非不可替代。


根据系统整体优化规划结果,2035年、2050年气电装机容量分别为约1.6亿—2.1亿千瓦、1.7亿—3.1亿千瓦。其中再电气化情景下由于新能源装机规模更大,所需的系统调节能力更强,因此气电容量较高。


核电容量稳步增长,发展受限于站址空间和规划建设周期。核电是清洁、可靠的电源,且其利用小时数较高,在风电、光伏发电大规模发展的情况下能够对系统电力电量平衡做出较大贡献,应当在确保安全的基础上高效发展核电。但我国核电发展受到电站选址空间及规划建设周期等因素影响,预计2035年、2050年装机容量将分别达到约1.8亿、2.2亿千瓦。


水电发展受到资源条件限制,增长潜力相对有限。水电是我国重要的能源战略资源,是国家实现能源清洁化发展转型、完成非化石能源发展目标的重要保障。但我国水电可开发潜力有限,主要集中在西南地区,且综合开发成本呈上升趋势。2035年之前水电仍具备一定发展潜力,随后趋于饱和。


预计2035年、2050年水电装机容量将分别达到约5.0亿、5.4亿千瓦。此外,抽水蓄能稳步发展,2035年、2050年装机容量分别达到约1.0亿、1.6亿千瓦。


未来,随着清洁能源发电占比显著上升,碳排放强度将大幅下降。2035年非化石能源发电量占比将达到58%左右,2050年将接近80%。常规转型情景与再电气化情景下,2035年单位发电量二氧化碳排放水平分别降至325g/kWh、317g/kWh左右,约为2017年水平的56%、55%;2050年单位发电量二氧化碳排放水平分别降至151g/kWh、129g/kWh左右,约为2017年水平的26%、22%。电力系统碳排放将在2025年前后达峰,峰值水平约为45亿—50亿吨,2050年电力系统排放量将下降至约18亿—19亿吨,有力支撑我国能源低碳化转型。


(编辑:牛文静  审校:张艳)
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