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表1 中、美、欧发电量(1985-2022年),单位:亿千瓦时
德国和挪威的发电体量相当于我国一个省。2021年德国发电量为5845亿千瓦时,同年我国有四个省(区)的发电量高于德国,分别为:山东6195亿千瓦时、广东6154亿千瓦时、内蒙古6010亿千瓦时、江苏5867亿千瓦时。2021年挪威发电量为1571亿千瓦时,同年我国22个省市区发电量高于挪威,仅9个省市区体量小于挪威。
图1 2021年我国和德国、挪威的发电量,单位:亿千瓦时
德国和挪威是欧洲电网的组成部分。德国电网通过30个220~400千伏的跨国输电通道,与奥地利、荷兰、法国、瑞士、捷克、波兰、丹麦、比利时和卢森堡等邻国电网互联,还通过海底电缆与瑞典、挪威电网互联。德国在风光大发、电网供过于求时,向邻国出口电力;风光和传统电源出力不足时,进口邻国电力,例如法国的核电;相邻国家帮助德国消纳了波动、间歇的风光发电。2020年德国发电量5820亿千瓦时,当年出口电力669亿千瓦时,进口电力480亿千瓦时。2020年,挪威发电1540亿千瓦时,当年出口电力250亿千瓦时,进口电力45亿千瓦时。
综上所述,在对比新能源发展时,考虑全世界没有一个国家的发用电量的体量和我国相当,退而求其次,可以对比我国和美、欧;德国、挪威的体量相当于我国的一个省,是欧洲大电网的组成部分,可和我国的省级电网进行对比。
我国的风光发电量占比低于美欧
2021年,我国风光发电量占总发电量的11.5%,接近美国的12.5%,低于欧洲的17.3%。2022年,我国风光发电量占比增长至13.7%,提高1.2%。
表2 风光发电量占比(中、美、欧),%
其中,2021年欧洲风光发电量增速1.5%,低于当年发电量增长4.0%,导致风光发电量占比下降。
我国风光占比较高省区和德国的对比
不考虑电网体量进行对比,2021年我国风光发电量占总发电量的11.7%,和德国的28.5%相比,有较大差距。
将德国和我国的风光大省(区)进行对比,2021年青海、河北、宁夏、甘肃、内蒙古、吉林、黑龙江等7个省区,风光发电量占比为18.6%~34.4%,高于欧洲(17.3%);其中,青海的风光发电量占比为34.4%,高于德国28.5%,但青海发电体量小,发电量仅为德国的16.9%;内蒙古的发电量略高于德国,风光发电量占比19.6%,比德国低8.9%。
图3 2021年德国和我国部分省区的对比
挪威和我国水电大省的电源结构对比
从水电发电量占总发电量的比例看,2021年挪威水电发电量占比为92.0%;我国水电量占比最高的三个省分别为:西藏82.7%、四川82.4%、云南80.4%,低于挪威。
从水电体量看,2021年我国有三个省的水电发电量超过挪威:四川3724亿千瓦时、云南3028亿千瓦时、湖北1599亿千瓦时,分别是挪威水电发电量(1416亿千瓦时)的263.0%、213.8%和112.9%。
图4 2021年挪威和我国水电大省的对比
我国消纳风光的难度高于欧美
在现有电源结构下,各国为风电、光伏调峰的主体电源为火电,其中,气电启停、爬坡迅速,是最适合为风光调峰的火电机组,煤电的调峰能力远弱于气电。抽蓄和化学储能的体量尚小,截至2020年底,全球抽水蓄能装机规模约1.6亿千瓦,占储能总规模的94%;水电的调峰能力受限于库容;核电适合承担基荷,调峰能力较弱。
我国富煤贫油少气,煤电是我国的主力电源,2021年气电电量仅占火电电量的5.0%,远低于美国、欧洲的62.9%和54.0%。我国在火电调峰能力远弱于美欧的基础上,大力推广煤电的灵活性改造,提高风光的消纳能力,2021年我国风光电量占比11.7%,仅比美国低0.8%,比欧洲低5.6%,殊为不易。
图5 2021年中、美、欧火电发电量构成,%
客观对比我国和欧美的新能源发展进度
如果不考虑体量和电网运行模式,2021年我国风光发电量占比为11.7%,比德国(28.5%)低16.8%,差距显著。
但在考虑体量的前提下比较,和体量为我国一半的美欧对比,2021年我国风光发电量占比比美国仅低0.8%,比欧洲低5.6%,差距较小。在考虑体量和电网运行模式的前提下对比,将德国和我国的省级电网进行对比:青海的风光发电量占比高于德国,但青海体量较小;内蒙古发电体量略大于德国,风光发电量占比19.6%,比德国低8.9%,差距缩小。
不考虑体量,2021年挪威水电发电量占比92%,比西藏、四川、云南高约10%;对比体量,2021年四川、云南的水电发电量是挪威的263%、214%。
综上所述,在世界各国低碳转型的进程中,既需要理性、客观、实事求是地分析我国和欧美新能源发展的差距和现实条件的差别,但在见贤思齐的同时,也没必要妄自菲薄。我国将继续大力发展新能源、加大煤电灵活性改造力度,提高调峰、消纳能力,为了达成“双碳”目标而努力。
本文系中国电力企业管理独家稿件,作者为电力行业从业者,本文仅代表个人观点,与供职机构无关。
国内数据来源:中电联全国电力工业统计快报一览表;欧美数据来源:BP统计年鉴,国际能源署。
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