导读
3月20日，联合国政府间气候变化专门委员会发布第六次评估报告，指出过去一个世纪以来化石燃料燃烧等导致的全球升温，并强调采取切实行动应对气候变化的紧迫性。截至2022年底，中国可再生能源装机总量超过煤电装机，实现了能源发展的历史性跨越。中国可再生能源事业的跃升式发展，离不开技术进步、市场化工具、体制机制革新、发展模式创新的鼎力支持。推动可再生能源的持续健康发展，要总结经验教训，合理借助市场化工具提升自身竞争力，助力新型电力系统的平稳构建。
作 者
袁家海 华北电力大学经济与管理学院教授
张浩楠 华北电力大学经济与管理学院讲师
国家能源局统计数据显示，截至2022年底，中国全口径发电装机容量达25.6亿千瓦，其中，煤电装机11.2亿千瓦，水电、风电、太阳能光伏、生物质等可再生能源发电装机12.1亿千瓦，实现了可再生能源装机总量超过煤电装机的历史性壮举，同时也是中国提出新型电力系统构想后的标志性成就。
凭借有力的政策支持和技术进步带来的成本优势，中国可再生能源实现跃升式发展，构建了规模庞大的全产业链体系。自2016年开始，中国每年投产的可再生能源发电装机占新增装机的半数以上，已成为电力新增装机的主体。2022年，中国可再生能源新增装机更是达到了1.52亿千瓦，占全国新增发电装机的76.2%，占全球新增可再生能源装机的半数左右。其中，风电、光伏发电新增装机分别增加3763万千瓦和8741万千瓦，合计1.25亿千瓦，连续三年突破1亿千瓦。
图片来源：中国日报
中国可再生能源采用的是集中式与分布式开发并举的发展模式，加快推进以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地建设，加大力度支持具备条件的乡村、工业企业、工业园区发展分布式光伏和分散式风电等新能源项目，积极推进工业绿色微电网、源网荷储一体化、新能源直供电等模式创新。
“电从身边来”的分布式电源进一步扩大了可再生能源的应用场景，在缓解东部负荷中心用电紧张问题的同时，“下沉”到广大的乡村市场，有助于实现可再生能源的全方位发展。尤其是分布式光伏凭借更加灵活便捷的建设方式得以快速发展。2022年分布式光伏新增装机5111万千瓦，占全年光伏新增装机58%以上，成为新能源发展的主要形式。
图片来源：中国日报
虽然可再生能源已进入去补贴时代，项目投资回报的稳定性受到影响，但“双碳”目标的远期利好与市场环境的逐步改善使得可再生能源仍保持强劲的增长势头。在各地方“十四五”电力发展规划中，风电和光伏新增规划容量超6.2亿千瓦。国家能源局预计，到2025年，中国风电和太阳能发电量将在2020年的基础上翻一番，在全社会新增用电量中，可再生能源电量占比将超过80%。
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%。
图片来源：中国日报
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。
图片来源：中国日报
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。
中国可再生能源发电装机超越煤电，既标志着持续推进电力结构优化的突出成就，也意味着新型电力系统建设进入新的阶段。推动可再生能源，尤其是波动性风电和光伏的持续健康发展，要总结过去的经验和教训，在电力系统灵活调节能力范围内合理规划部署，借助市场化工具提升自身竞争力，并探索新模式、新渠道、新业态，创造新的行业发展增长点，助力新型电力系统的平稳构建。
图片来源：中国日报
本文英文版标题为 "a historic catch-up"
责编 | 宋平 刘夏
编辑 | 张钊 李晓云
实习生马丽莎亦有贡献