可再生能源大发展时代——超越煤电装机？

2022年是一个值得纪念的年份，因为在这一年，我国可再生能源装机总量实现了历史性的超越。根据中国能源建设集团有限公司党委书记、董事长宋海良委员的介绍，截至2022年底，我国可再生能源装机达到12.13亿千瓦，超过全国煤电装机，占全国发电总装机的47.3%。这意味着我国已经成为世界上最大的可再生能源市场和使用者。

可再生能源和煤电装机占比排位互换的背后，是一个个人类能源发展史上的伟大成就。

2022年，我国风电、光伏发电新增装机连续3年突破1亿千瓦，再创历史新高。风电、光伏发电量首次突破1万亿千瓦时，接近全国城乡居民生活用电量。长江干流上，6座巨型梯级水电站连成的世界最大“清洁能源走廊”全部打通。光伏治沙、农业+光伏、可再生能源制氢等新模式新业态不断涌现。在全球可再生能源减排二氧化碳中，我国制造的装备贡献率超过了40%。

可再生能源装机不断攀升，对电力系统的输送和调节能力提出更高要求。我国能源消费和资源呈现东西逆向分布，电能在全国范围内大范围调配不可避免。2018年之前，由于新能源的开发和电力系统消纳能力不匹配，弃风弃光问题比较突出，造成大量资源浪费。此后，国家能源局制定了“清洁能源消纳三年行动计划”，从2018年到2020年弃风弃光逐年好转，风电光伏利用率大幅度上升。

为适应新能源的快速发展，电力系统将向灵活化、网络化、智能化方向进化。由于新能源的随机性、波动性、间歇性等特点，一旦风电、光伏出力大幅下滑，极有可能带来电力安全风险，因此新能源装机必须与调节电源相匹配。目前我国抽水蓄能、燃气发电等灵活调节电源装机占比不足6%。未来，具备深度调峰能力的火电机组、天然气调峰电站、抽水蓄能电站，以及包括电化学储能、压缩空气储能在内的多种新型储能将大显身手。为保障新能源送得好，特高压建设、配电网改造和智能化升级也将提速。

中国可再生能源取得骄人成绩，离不开源网荷储资源协同发展，和体制机制革新的鼎力支持。

2018年之前，中国可再生能源规模的快速扩张缺少灵活调节电源的辅助支持和配套消纳机制的保障，造成了大量的资源浪费，弃电率连续多年超过10%，2016年全国“弃水、弃风、弃光”电量甚至接近1100亿千瓦时。

此后，中国加快煤电灵活性改造、跨区输电、需求响应、配套储能等电力系统灵活性硬件资源的布局，以及保障性消纳和市场化机制等体制机制的完善，为可再生能源跃升式发展提供了基础的技术支撑和广阔的消纳空间。而近些年即使风电和光伏新增装机成倍增加，可再生弃电率仍低于5%。

虽然中国此前的煤电发展确有被人诟病的地方，但不得不承认，在储能进入大规模商业化阶段之前，煤电是保障新型电力系统安全稳定和促进可再生能源消纳的技术优先、经济可行的现实性选择，同时庞大的可控煤电机组规模也意味着其是电力系统最主要的调节能力增量来源。

一方面，煤电兜底保供的作用突出。据国家能源局统计，2022年，夏季高峰时段全国最高负荷同比增长6.4%，煤电机组顶峰能力较2021年同期提升1.5亿千瓦；在来水明显偏枯的三季度，全口径煤电发电量同比增长9.2%，较好地弥补了水电出力的下降，充分发挥了煤电兜底保供作用。

另一方面，煤电灵活性改造提升了机组深度调峰、启停调节、快速爬坡等方面的性能，有力支撑了大规模可再生能源消纳。纯凝汽式机组的最小稳定出力通常为额定功率的50%，而热电联产机组供热工况下仅为额定功率的80%；经过灵活性改造后，二者的最小出力水平可以分别降至20%至30%和45%至50%，达到国际先进水平，可以在新能源大发时段让出发电空间。中国正全面实施煤电机组灵活性改造，截至2021年底，改造规模超过1亿千瓦，并要求新建煤电机组原则上全部具备灵活调节能力。

与此同时，抽水蓄能电站、电化学储能、需求响应等零排放的灵活性资源也越来越得到政策和行业的重视，“十四五”时期均将取得巨大发展。2022年，全国抽水蓄能新投产880万千瓦，新核准项目48个、装机6890万千瓦，已超过“十三五”时期全部核准规模；以锂离子电池储能为代表的新型储能装机规模增长提速，已投运项目装机规模达870万千瓦；需求响应方面，中国力争到2025年将电力需求侧响应能力提升到最大用电负荷的3%至5%，作为先行者的江苏省已实现可削峰需求响应能力占全省最高用电负荷的9%以上。中国加快部署多元化的灵活性资源，极大地减轻了电力系统的调节压力。

除了电力系统技术适配可再生能源发展之外，市场化工具也是推动可再生能源持续高效发展的重要手段。首先是电力辅助服务市场机制，中国已初步形成了统一的辅助服务规则体系。2022年通过辅助服务市场化机制，全国共挖掘全系统调节能力超过9000万千瓦，促进清洁能源增发电量超过1000亿千瓦时。其次是绿证、绿电的市场化交易，体现绿色电力的环境价值，满足用户环保消费、抵扣用能量指标的需求，促进可再生能源高水平消纳利用。最后，碳市场的逐步成熟会进一步放大可再生能源发电的成本优势，有利于调动可再生能源投资的积极性。

可再生能源装机超煤电，意味着煤电的角色将逐步改变。

虽然可再生能源装机规模已超越煤电，但由于风电、光伏等新能源的发电利用小时数远低于煤电，导致可再生能源的发电量与煤电还有差距，短期内能源安全仍然离不开煤电支撑。中长期看，煤电的角色将由主体性电源向提供可靠容量、调峰调频等辅助服务的基础保障性和系统调节性电源转型。当前，煤电节能降碳改造、灵活性改造、供热改造“三改联动”已经全面展开，对于我国这样一个煤炭大国来说，“双碳”征程上，加快新能源建设的同时也不能偏废煤电。随着新能源比例不断提升，煤电灵活性改造的需求将进一步释放。

可再生能源装机超煤电，意味着重构市场机制。历史上，通过多轮电力体制改革，我国先后解决了电源不足、电网薄弱、电力消纳的矛盾，推动了电力工业和经济社会的快速发展。实现“双碳”目标需要更多元的能源品种和市场主体协同作战，对深化电力市场建设提出了新任务、新要求，不仅电力市场理论基础和交易规则需要重构，市场主体的利益诉求统筹协调难度也在加大，电力市场交易规则和价值体现更加复杂，各类资源的不同价值都需要在市场中得到体现。要进一步深化电力市场改革，以最优成本实现绿色低碳转型，确保电力供应可获得可持续。

一个可再生能源大发展的时代，还意味着人人都可以成为能源生产者。传统化石能源时代，能源生产高度集中、资金密集，普通人很难参与能源生产。可再生能源分布广泛、布局灵活、边际成本低，个人可及性强，如今屋顶光伏已成为普通人参与能源生产的重要方式。随着技术的进步和成本不断降低，家庭储能、小型风机、双向充电桩的普及，未来人人都有机会成为电力系统平衡的重要单元，这将给我们的生活带来重大改变，也将诞生全新的商业机会和经济增长点。

总之，可再生能源装机规模超越煤电是一个里程碑，意味着新型能源体系建设步入新阶段。“十四五”时期是我国加快能源绿色低碳转型、落实应对气候变化国家自主贡献目标的攻坚期，应紧抓时代机遇，在“十三五”跨越式发展的基础上，进一步推动可再生能源高质量跃升发展。