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2015年是“十二五”的最后一年。我们即将进入新的规划周期的五年(2016-2020)。
如果从2005年《可再生能源法》实施算起,风电的大力发展已经走过了10年的时光,实现了基本从零到并网装机超过1个亿千瓦,累计已核准超过1.7亿的发展节奏。与此同时,规模增加形成的学习效应(Learningeffect)与规模效应(Scaleeffect),带来了单机容量的扩大(从几百KW到主流3MW,乃至更大)与单位成本的显著下降(风机设备从万元/千瓦以上下降50%甚至更多,度电成本不同程度的下降)。
从能源与电力系统结构来看,风电的角色仍旧是微小的(5%以内),但是在并网节奏、上网利用率方面已经出现了比较严重的问题。基于长期减排目标的实现,风电需要发挥更大的作用(必要性),也具有承担更大角色的潜力(距离最优份额还很远)。
本文拟从政策与市场的角度讨论几个现实中的争议性问题。
风电远期存在最优份额,但是短期发展不应受整体电力需求放缓影响
电力需求在各种时间尺度(年、季节、月、天、小时、秒)上都是波动的,比如每天都存在着负荷的高峰(比如中午与傍晚)与低谷(后半夜)(差别可以大到50%乃至更大),每年都存在着夏季的用电高峰以及春节期间的极低需求。相对于单一的发电技术,不同特点技术的组合是成本更低的选择。比如基荷选择低燃料成本机组(比如核电),尖峰负荷选择低投资成本(比如天然气)机组往往是最有经济效率的。
任何机组都无法完美的复制负荷曲线的形状,也存在着经济、环境、技术乃至物理上的诸多约束,不是越多越好,也不是越少越好。系统存在着一个建立在各种约束与成本最小化(或者在福利意义上最大化)目标下的最优电源结构。从这个角度,风电在学习过程启动之后(发电成本快速下降,但与此同时系统成本上升,而市场价值可能跌落不少),存在最优份额(但是初期需要强有力的政策,摆脱低份额、高成本状态,见下一节)。目前的实证研究给出的结果范围在20%-60%左右,取决于理论框架与对各种约束条件的具体参数化。
随着第三产业与居民负荷的增长,与可再生能源的日益增多,未来的系统,无疑会是一个更少基荷、更频繁的爬坡、更多备用的系统。这对未来的发电与电网投资具有很强的含义。除了可再生能源之外的其他电源形式,将只会拥有越来越少的利用水平,以及在更短周期与更少机会内回收固定投资的机会。
未来的电力系统,需要日益成为一个轻资产、灵活的系统。这一系统特点的演变,需要在“十三五规划”以及相关的发展思路中予以明确的考虑。以回答“最优的电源结构是什么”的问题为基础,决定包括煤电、气电以及各种可再生能源的发展规模与节奏。区别于以往的“大力”、“积极”、“审慎”等抽象形容词,这一价值标准将能够更加有效地指导新的机组投资与电源结构的变化。
我国政府已经做出了到2030年,实现20%非化石能源目标,以及碳排放达到峰值的目标(并尽可能提前)。基于目前非化石能源的发展预期,非化石能源份额从2020年的15%额外继续增长5%,意味着其发展速度要比其他能源快超出很多才有可能(若化石能源完全不增长,也需要实现40%以上的增长)。卓尔德研究中心(www.draworld.org)的定量核算表明,20%的非化石能源份额目标是碳排放2030年达到峰值的充分条件。可再生能源,特别是风电2亿装机、光伏1.5亿装机的“十三五”发展目标,将是实现这两个国际承诺的关键组成部分。
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“十三五”期间,我区立足于可再生资源条件,认真贯彻落实国家能源发展战略和各项可再生能源政策,着力推进可再生能源建设,实施了一批可再生能源重点工程和示范项目,可再生能源发电装机规模快速增长,电源结构不断优化。2020年底全区可再生能源发电装机容量达2782万千瓦,占全区发电总装机的54.0%,
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“十三五”是不平凡的5年,我们群情激昂,喜迎党的十九大,欢庆改革开放40周年、中华人民共和国成立70周年;我们勠力同心,打赢脱贫攻坚战,全面建成小康社会;我们众志成城,抗击新冠肺炎,全力复工复产促进经济高质量发展。作为基础性、全局性、战略性产业,能源关系国计民生和国家安全。“十三五”
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