風電、太陽能發電等非化石能源是二手吊車的發展是推進能源清潔低碳轉型是二手吊車的關鍵。世界各主要國家和地區都制定了提高新能源占比是二手吊車的能源轉型發展目標。我國也提出要構建以新能源為主體的新型電力系統,新能源在“碳中和”的戰略目標下進入了快速發展階段。新能源的發展需要儲能等靈活性資源作為支撐,通過儲能系統保持電壓頻率穩定、提供可靠備用電源、增強系統并網運行的可靠性和靈活性、提高風電和光伏發電的利用率。
2010~2020年,全球新能源發電(風電+光伏發電)裝機年均增長率約20%。根據國際可再生能源署預測,到2050年,全球光伏發電的裝機規模將達到8519GW,風電的裝機規模為6014GW,二者合計占全球電力裝機的72.5%。
從20世紀70年代開始風電技術得到重視,技術不斷進步。2008年全球風電裝機規模突破100GW,至今全球有90多個國家建設了風電項目,主要集中在亞洲、歐洲、美洲。全球風能理事會統計數據顯示,截至2020年底,全球風力發電累計裝機規模達到743GW。
我國風電行業受政策調整影響較大,呈現周期發展的特點。2005年中國風電裝機規模達到1GW以上。2008年進入快速增長階段,年裝機規模達到6GW,全國累計裝機規模翻倍,突破12GW。2011年至2018年期間,除了2015年受政策激勵裝機規模突破30GW外,其他年度裝機規模多在15-20GW區間。2018年之后新增裝機規模逐年增加,2020年達到72GW,創下歷史新高。到2020年底,我國風電累計裝機281GW,在全球風電市場中占比約38%。
中國儲能應用與全球類似,抽水蓄能占據主導地位,最近5年電化學儲能開始加速發展。我國在20世紀60年代后期開始抽水蓄能的開發;20世紀90年代開始,改革開放帶來社會經濟快速發展,廣東、華北和華東等以火電為主的電網缺少經濟的調峰手段,為配合核電、火電運行及作為重點地區安保電源,建設了一批抽水蓄能電站,電站單機容量、裝機規模達到一定水平。截至2010年底,我國抽水蓄能裝機約為15GW,電化學儲能僅幾十MW,儲能與新能源發電之間尚無直接關聯性。
我國新能源(風電+光伏發電)裝機規模在全球市場的占比逐年提高,近十年發展迅速,由13.3%提升至35.5%。儲能裝機規模在全球市場的占比除了2016年外,其他年份也保持逐年增長的趨勢,但遠低于新能源比例的增長幅度,近十年中國儲能裝機規模在全球市場的占比從12.6%提升至19.1%。
近十年來,儲能與發電裝機總量的比值變化不大,2010年至2016年期間逐年下降,從1.76%降至1.47%,2017年之后保持在1.60%~1.65%,該值小于全球平均數據(2~3%)。這與我國火電占比偏高有關,火電機組承擔著主要的調節功能;在“30/60”雙碳目標下,火電行業面臨轉型,儲能將作為靈活性調節資源,逐步部分替代火電,承擔電網調峰調頻職責,在高比例新能源的電力結構中發揮重要作用。
1. 國際儲新比的未來發展趨勢
儲能是解決高比例新能源并網消納的重要支撐,儲能產業的發展得到了高度重視。近年來中國及全球儲新比數據的下降幅度都已經明顯趨緩;考慮儲能技術的發展和市場需求,預計中國以外世界其他國家和地區的儲新比有可能在2024年左右達到最低值,預計為13-15%左右,之后趨于穩定或略有回升。假設全球風電和光伏裝機按照平均每年10%的增速發展,到2030年累計裝機將達3900GW;而全球儲能裝機規模若按13-15%的比例計算,2030年將達507-585GW的規模(截至2020年底為192.2GW)。
2. 中國儲新比的未來發展趨勢
2020年12月,習近平主席在氣候雄心峰會上宣布,到2030年,中國非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右,風電、太陽能發電總裝機容量將達到1200GW以上。業界普遍認為該規模是發展的下限,樂觀情況下有可能達到1800GW。假設未來10年平均年增速為13%,則到2025年的裝機規模約1000GW;到2030年,裝機規模為1800GW。儲能方面,全球能源互聯網發展合作組織于2021年發布的報告中預測,2025年我國抽水蓄能裝機規模約為68GW,2030年達到113GW。國家發改委、能源局發布的《加快推動新型儲能發展的指導意見(征求意見稿)》提出,到2025年實現抽水蓄能以外的新型儲能裝機規模達到30GW以上,2030年實現新型儲能全面市場化發展。
儲能的快速發展是提高新能源比例、實現雙碳目標背景下的必然趨勢。本文基于儲新比數據分析中國儲能產業發展趨勢,并提出實現預期規模所需的產業環境需求。目前中國儲能比遠低于全球平均水平,僅為6.7%;未來要達到預期產業規模以支撐雙碳目標實現,需盡快在最近兩年扭轉儲新比下降的趨勢,爭取在2025年提高到10%,2030年提高到12~13%,2050年長期目標達到與全球其他國家和地區基本一致的水平(15%左右)。