2023年,是全面贯彻党的二十大精神的开局之年,是实施“十四五”规划承上启下的关键之年。2023年,我国积极稳妥推进碳达峰碳中和,深入推进能源绿色低碳转型,在过去的一年里,我国在可再生能源的发展上取得了显著成就。全国可再生能源发电装机历史性超过火电装机,风电、光伏发电装机跃升为我国的第二、三大电源。可再生能源清洁替代进程持续加快推进,可再生能源发电量占比超过三分之一。可再生能源继续保持高效利用水平,全年风电和光伏利用率分别高达97.3%和98%。可再生能源多元化开发利用格局日益优化,大型风光基地、水风光一体化、光伏治沙、可再生能源制氢等新模式新业态不断涌现。重大工程项目全面推进,可再生能源开发建设保持良好发展势头。同时,我国加大可再生能源技术创新力度,产业链配套能力不断增强,在装备制造、工程建设以及智能化应用等领域取得显著成就,大型智能水电机组、大型化风电机组、高效光伏组件等一系列关键技术实现突破。积极参与全球能源治理和国际能源产业合作,国际能源合作取得显著进展。我国可再生能源的发展不仅为中国式现代化建设提供坚实的能源保障,为实现强国建设和民族复兴的伟大梦想注入澎湃的能源动力;还为全球可再生能源发展、绿色低碳转型贡献了中国智慧和中国方案。
发展现状:
我国成为全球可再生能源发展领头羊
2023年,我国可再生能源行业实现了跨越式发展,在国家政策的推动和技术创新的双重作用下,可再生能源在装机容量、发电量等方面成为全球清洁能源转型的关键力量。
2023年,全球可再生能源发电装机容量显著增长。截至2023年年底,全球可再生能源发电装机容量约为38.7亿千瓦,新增装机容量约为4.7亿千瓦,增长率为13.9%,可再生能源新增装机容量占电力行业新增装机容量的86%。
2023年,我国已经成为世界清洁能源发展的中流砥柱。2023年,全国可再生能源累计装机规模突破15亿千瓦,同比增长24.9%,占我国电力总装机容量51.9%,在全球占比接近40%,人均可再生能源装机规模超过1千瓦;太阳能发电和风电总装机超过10亿千瓦,装机规模跃升为我国第二、第三大电源。可再生能源发电量屡创新高,达到2.95万亿千瓦时,占全社会用电量的32%。生物质能非电利用量约相当于1888万吨标准煤,同比增长12%。地热直接利用规模长期稳居世界第一,年可替代标准煤2441万吨。我国可再生能源产业成为全球能源转型的重要推动力,在可再生能源产业发展、技术创新和国际投资合作等方面为全球贡献更多中国技术、中国产品和中国方案。
▲2023年我国各类电源装机容量及占比
▲2023年我国各类电源年发电量及占比
资源优势:
我国可再生能源资源开发潜力巨大
我国各类可再生能源资源丰富,有显著的优势和巨大的发展潜力。我国拥有位居世界首位的水电技术可开发量,风能资源和太阳能资源潜力巨大,生物质能和地热能资源同样丰富,为国家的能源结构转型和可持续发展提供了坚实的基础。
我国水力资源技术可开发量6.87亿千瓦、位居世界首位,69.3%集中在西南地区,主要流域包括金沙江、长江上游、雅砻江等,总技术可开发量约3.81亿千瓦。截至2023年底,我国已纳入规划和储备的抽水蓄能站点资源总量约8.23亿千瓦/50亿千瓦时。其中,已建5094万千瓦,核准在建1.79亿千瓦,已建、核准在建总设计储能量约15.4亿千瓦时。
我国风电100米高度技术可开发量34亿千瓦,分布总体呈现为“三北”地区和青藏高原优于中东南部地区的特点。我国陆地50米、70米和100米高度层风能资源技术可开发量分别为20亿千瓦、26亿千瓦和34亿千瓦,分布总体呈现为“三北”地区和青藏高原风资源优于中东南部地区的特点。70米高度风能资源技术可开发量较大省份分别为内蒙古自治区、新疆、甘肃,开发量为15亿千瓦、4亿千瓦和2.4亿千瓦。
我国光伏资源技术可开发量约460亿千瓦,其中集中式光伏资源技术可开发量约420亿千瓦。我国太阳能资源呈现西部地区大于东中部地区的特点,新疆光伏资源技术可开发量值最大,约为210亿千瓦,占我国技术可开发量的46%。
我国生物质理论资源总量约44.4亿吨。我国生物质理论资源总量约44.4亿吨,其中,农业生物质8.6亿吨、林业生物质14.8亿吨、畜禽粪污16.9亿吨、生活垃圾4.1亿吨。
我国地热资源约占全球地热资源量的1/6,开发利用前景广阔。中深层地热资源年可开采量折合标准煤超过18.7亿吨,336个主要城市浅层地热资源年可开采量折合标准煤约7亿吨;我国大陆埋深3000~10000米深度内干热岩型地热资源量折合标准煤约856万亿吨,开发利用前景广阔。
开发进展:
各类可再生能源开发再上新台阶
2023年,我国可再生能源行业处于快速发展期,技术创新和装机规模的扩大推动能源结构的优化和行业的绿色转型,水电、风电、太阳能发电以及新型储能等领域开发规模持续增长。
我国常规水电已建装机容量3.71亿千瓦,开发向高海拔地区推进。2023年,我国新增常规水电装机容量为243万千瓦,主要分布在广西、青海和湖南。在建的大型常规水电站装机容量约为3064万千瓦,分布在金沙江、黄河上游等流域。
我国抽水蓄能投产规模达5094万千瓦,核准在建规模达1.8亿千瓦。2023年新增投产抽水蓄能规模为515万千瓦,全年共核准抽水蓄能电站49座,总装机规模达到6342.5万千瓦。核准在建的抽水蓄能总规模为1.79亿千瓦,其中华中、华东、西北电网核准在建规模均超过3000万千瓦。
我国风电装机保持高速增长,陆上风电趋向大基地集中,海上风电建设呈基地集群态势,机组大型化趋势明显。截至2023年底,我国风电装机容量累计达4.41亿千瓦,占我国电力总装机的15.1%,全球风电总装机的43%,新增装机7566万千瓦,创历史新高。陆上风电装机4.04亿千瓦,“三北”地区占66%,内蒙古领先;海上风电累计并网3728万千瓦,连续三年全球第一,占沿海省风电装机的26.6%,新增并网634万千瓦。
我国太阳能发电装机规模增长再创历史新高,集中式光伏加速建设,“沙戈荒”基地项目助力,分布式光伏稳步发展,光热发电规模化发展快速推进。截至2023年底,我国太阳能发电装机容量6.09亿千瓦,同比增55.2%,占我国电源总装机21%,成为第二大电源。2023年光伏新增装机2.16亿千瓦,占全球新增62.5%,累计装机全球领先。集中式光伏累计装机3.56亿千瓦,新增1.2亿千瓦。分布式光伏累计装机2.5亿千瓦,新增9628.6万千瓦。光热发电并网57万千瓦。
垃圾焚烧发电项目进入稳定发展期,农林生物质发电项目建设规模平稳。2023年,我国生物质能开发利用量达8038万吨标准煤,增长27.5%,其中发电利用占73.9%。生物质发电装机容量4414万千瓦,增长6.8%,新增装机282万千瓦。垃圾焚烧发电占新增装机68%,农林生物质发电占23%,沼气发电占9%。非电利用规模2098万吨标准煤,增长24.4%。
其他可再生能源积极发展。新型储能发展取得显著进展,累计装机规模达3139万千瓦,其中锂离子电池占主导地位,达到97.4%。压缩空气储能技术实现单机300兆瓦的突破。地热能开发规模不断扩大,力度增强。可再生能源制氢产能在2023年达到7.8万吨/年,且有大量在建和备案项目,主要集中在“三北”地区。海洋能开发实现重大技术突破,包括兆瓦级波浪能发电装置“南鲲”号的试运行,以及新型波浪发电装备“华清号”的建造和温差能发电装置的海上应用。
建设特点:
可再生能源重大工程建设全面推进
2023年我国的可再生能源建设整体呈现出积极的发展态势,在水电站、抽水蓄能电站、风电、太阳能发电、生物质能以及新型储能等多个领域的建设都取得了显著进展,呈现新特点。
常规水电在建大型项目高坝建设主要集中在高寒高海拔地区。央国企是我国大型常规水电工程开发建设的主力军。在建大型项目大部分处于高原地区,面临高寒、高海拔、高地震烈度的复杂建设环境,对筑坝施工技术发展提出了挑战,复杂地质条件下洞室群开挖支护技术是工程建设安全重要保障。随着工程技术不断创新,水电工程“少人化、机械化、智能化、标准化”的发展趋势愈加明显,全面实现水电站智能建设已成为发展趋势。我国大中型水电工程建设质量水平总体稳步提升。
抽水蓄能项目分布仍以经济发达的东部地区为主。我国抽水蓄能电站开发建设主体趋向多元化。2023年我国在建抽水蓄能项目多集中在华东、华中区域,逐步向中西部地区发展,华北、东北和西北区域紧随其后。抽水蓄能电站水库大坝以面板堆石坝为主,100米级高坝占比逐渐增加,输水系统立面长斜井布置方案应用增加。机组呈现高水头、大单机容量趋势,抽水蓄能电站的额定水头多在300~550米之间,部分项目达到700米级。TBM施工技术突破,应用范围逐步增大,变速机组技术取得新进展。
风电机组单机容量再创新高,风电项目建设逐渐向大基地集中。陆上风电项目开发建设主体多元化,央国企是海上风电项目开发建设主力军。风电机型迭代迈入“高速时代”,单机容量再创新高。风电机组基础型式存在较强的区域分布特征,在建陆上风电机组基础,沿海地区和平原地区以桩基础+承台结构型式基础为主,山区采用天然地基+重力式扩展基础为主;在建海上风电机组的基础以单桩、导管架基础型式为主。陆上风电项目建设逐渐向大基地集中,其机组塔架中钢混组合塔架占比逐渐增大,机组类型以双馈型为主;海上风电建设呈基地集群态势,且向深远海发展,机组类型以半直驱型为主。
“沙戈荒”基地项目助力集中式光伏加速建设。2023年,“沙戈荒”基地项目助力集中式光伏新增装机容量大幅提升,集中式光伏新增装机容量反超分布式光伏。集中式光伏新增装机主要集中在西北5省达4399.7万千瓦,约占全国新增集中式并网装机容量的36.66%。分布式光伏新增装机主要在中东部地区达8716.1万千瓦,约占全国新增分布式并网装机容量的90.52%。光热发电在建工程主要为“光热+”一体化项目,主要集中在新疆、甘肃、青海、西藏西部四省。光伏组件加速向高功率迈进,P型仍占主导、N型市占率快速提升。光伏逆变器仍以组串式为主流类型。光伏支架型式仍以固定式为主,跟踪式、柔性、漂浮式逐步得到应用。光热发电行业已基本建立具有自主知识产权的全产业链。
生物质重大典型项目建设持续推进。2023年,农林生物质发电项目规模保持稳定;生活垃圾焚烧发电项目进入稳定发展期,项目建设从东中部地区向西北地区过渡。技术应用方面,高转速汽轮机组在新建项目中占比38.7%。生物质非电利用区域分布明显,生物天然气主要产于西南和西北,生物质成型燃料集中在华北和华东,燃料乙醇则以东北三省、安徽、河南等市场需求为导向的地区为主。
锂电池储能在新型储能技术路线中占主导地位,应用主要集中在电源侧和电网侧。锂电池储能在新型储能技术路线中占主导地位,应用主要集中在电源侧和电网侧,电化学储能用储能变流器以集中式为主。截至2023年年底,我国已建成投运新型储能项目累计装机规模达3139万千瓦/6687万千瓦时,其中锂离子电池储能占比97.4%。压缩空气储能主要技术性能全面提升,压缩空气储能关键设备实现完全自主生产,设计效率逐步提高,非补燃式压缩空气储能技术已成为主流,储气库以天然盐穴为主。
利用情况:
可再生能源发电量和利用效率持续提升
2023年,我国可再生能源行业在发电量和利用效率方面实现了持续增长,可再生能源全年发电量约占全社会用电量的三分之一,有效水能利用率达到历史新高,风电和太阳能发电保持了较高利用率,生物质发电也呈现稳步增长。总体来看,可再生能源在能源结构中的作用不断增强,为国家的能源安全和绿色低碳转型提供了有力支撑。
我国水电发电量12836亿千瓦时,水电年平均利用小时数3133小时。2023年,我国水电发电量为12836亿千瓦时,同比下降5.0%,占总发电量的13.8%,较2022年降低1.7个百分点。四川水电发电量最高,达3863亿千瓦时,占我国的30.1%,云南3079亿千瓦时居次,占24.0%。我国水电平均利用小时数为3133小时,同比下降8.2%。我国有效水能利用率达99.0%,创2016年以来新高,主要流域中除大渡河外,其他均接近或达到100%。
风电发电量在电力供应结构中比重持续提升,利用率达到97.3%。2023年,我国风电发电量达到8858亿千瓦时,同比增长16.2%,占我国总发电量的9.5%,较2022年提升0.7个百分点。2023年我国风电年平均利用小时数为2225小时,16个省份有所增长。风电利用率达到97.3%,较2022年提升0.5个百分点。
装机快速增长的同时利用率持续保持较高水平,光伏发电实现了98%的年平均利用率。2023年,我国太阳能发电量达到5833亿千瓦时,同比增长36.4%,占我国总发电量的6.3%,较2022年提升1.4个百分点。光伏发电量5823亿千瓦时,同比增长37.0%,分布式光伏发电量2232亿千瓦时,同比增长55.4%。2023年太阳能发电平均利用小时数为1286小时。2023年光伏发电实现了98%的年平均利用率,与2022年持平,显示出用电量稳步增长和电力系统调节能力提升的影响。
我国生物质发电量保持平稳增长,年发电小时数保持稳定。2023年,我国生物质发电年发电量为1980亿千瓦时,同比增长8.5%,占可再生能源总发电量的6.7%。农林生物质发电550亿千瓦时,增长6.4%;生活垃圾焚烧发电1394亿千瓦时,增长9.9%;沼气发电36亿千瓦时,下降10.0%。
产业发展:
技术持续创新推动产业进步
2023年,我国通过技术创新推动可再生能源产业快速发展。水电工程在多个领域取得技术突破,风电装备和光伏产业规模持续扩大,光热技术达到国际先进水平,生物质发电和新型储能技术不断进步。同时,我国在抽水蓄能、地热能、氢能和海洋能技术上也取得显著进展。
常规水电和抽水蓄能:先进的勘测技术和装备为复杂建设条件下水电工程提供了坚实的技术支持。先进的勘测技术和装备为水电工程提供了技术支持,如千米级垂直钻孔技术和800米级、1000米级超深水平钻探技术。青藏高原地区水电工程通过创新技术解决了高寒、高海拔等技术难点。技术创新和研发投入推动了水电机组技术提升和新型设备标准化。智能化建设创新应用实现了工程全生命周期数字化管控,提高了抽水蓄能电站群运行管理的集约化、智能化水平。
风电:风电机组向大型化方向持续推进,关键部件技术不断突破,产业体系持续健全。2023年,我国风电机组持续大型化,陆上风电平均单机容量5.5兆瓦,最大11兆瓦;海上风电平均9.5兆瓦,最大20兆瓦。我国风电机组关键部件技术不断突破,风电勘测-设计-施工-运维产业体系持续健全,填补了海上风电运维领域空白。
太阳能发电:光伏电池转换效率持续提升壮大光伏产业规模。2023年,我国光伏电池市场技术路线结构转变,N型电池片占比提升至26.5%。晶硅电池转化效率提升,P型PERC电池平均转换效率为23.4%,N型TOPCon和异质结电池分别达到25.0%和25.2%。薄膜电池技术升级,CdTe和CIGS电池效率分别提升至15.8%和16.5%。组件功率提升,双面组件市场占比67%,半片组件占比97.1%。光热技术能力提升,产业链完整,光热电站单体规模向200兆瓦发展。
生物质能:生物质发电和供热技术水平不断提升。我国生物质发电和供热技术持续进步,高温高压锅炉广泛应用,锅炉寿命延长。发电机组效率提高至37%,生物质热电联产技术在多领域规模化应用。生物质能综合利用技术不断创新,生物质制氢和绿氢耦合生物质制甲醇技术取得进展,我国成功商业化生物航煤技术。
新型储能:锂离子电芯单体规模和技术性能进一步提升。我国锂离子电芯技术性能提升,300安时+电池替代280安时产品,企业布局更高容量电池。磷酸铁锂电芯能量密度达每千克160瓦时,转换效率85%,循环寿命6000次以上。安全性能提升,液冷技术取代风冷。构网型储能技术取得进展,压缩空气储能技术取得突破。
地热能:深部地热钻井和长距离水平钻井技术取得突破。我国在深地热钻探和水平钻井技术上取得突破,钻探技术深入至5000米,实现千米水平直井对接。地热能发电装备和试验创新,突破20兆瓦双工质地热发电装备。
氢能:电解槽大型化、高效化发展持续推进。我国在电解槽技术方面取得进展,碱性电解槽最大制氢量每小时3000标准立方米,PEM电解槽每小时400标准立方米。储氢技术发展,IV型储氢瓶质量储氢密度超6wt%,镁基固态储氢产业化,液态储氢技术准备示范应用。管道输氢技术实现规模化,火电掺氢(氨)技术得到验证。
海洋能:兆瓦级漂浮式波浪能发电平台、温差能发电透平等技术取得突破。我国海洋能技术在多个领域取得显著进展,特别是在兆瓦级漂浮式波浪能发电平台、后弯管式波浪能发电机理、温差能发电透平等技术方向。其中,波浪能发电系统实现了从百千瓦级到兆瓦级的跨越;波浪能发电船开创了新的技术路线,建立了具有自主知识产权的核心技术体系。20千瓦海洋漂浮式温差能发电装置完成了深海试验。
政策环境:
全方位多层次的可再生能源政策体系
日趋完善
2023年,我国可再生能源行业迎来了一系列政策支持和发展机遇,可再生能源政策为我国可再生能源发展提供了重要依据和指导。水电方面,组织开展抽水蓄能发展需求论证,印发相关技术要求,核定抽水蓄能电站容量电价,规划水风光一体化基地。新能源方面,强调加快构建新型能源体系,推进电力市场建设,完善“权重+绿证”制度,并加强行业管理。此外,鼓励产业技术创新,推动标准体系的完善,以及新能源与其他行业的融合发展。
综合政策方面,为加快构建新型能源体系,发布了《2023年能源工作指导意见》和《新型电力系统发展蓝皮书》等文件,明确了能源结构转型的具体目标,提出构建新型电力系统的总体架构、“三步走”发展路径及重点任务。为加快推进电力市场建设,印发《电力现货市场基本规则(试行)》《关于进一步加快电力现货市场建设工作的通知》等文件,进一步完善了我国电力市场体系。为进一步完善绿证制度,印发《关于做好可再生能源绿色电力证书全覆盖工作促进可再生能源电力消费的通知》等文件,实现绿证核发全覆盖。推动可再生能源相关法律出台和修订,新起草《国土空间规划法》《能源法》和《可再生能源法》(修订)。同时在可再生能源标准体系、温室气体自愿减排等方面也发布了相关政策文件。
水电政策方面,2023年我国特别强调了抽水蓄能电站的高质量发展,通过《关于进一步做好抽水蓄能规划建设工作有关事项的通知》《关于抽水蓄能电站容量电价及有关事项的通知》等文件,推动科学规划和有序建设抽水蓄能电站,并核定了容量电价。同时将水土保持列为生态文明建设的核心要求,进一步优化环境影响评价工作。
新能源政策方面,为完善新能源行业管理,发布了《关于印发〈风电场改造升级和退役管理办法〉的通知》《关于推动光热发电规模化发展有关事项的通知》等文件,完善丰富了风电、光伏、光热等行业管理规范。为支持产业技术创新,发布了发《关于推动能源电子产业发展的指导意见》《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》,为各类可再生能源在新兴领域应用推广、设备循环利用体系等提供了政策依据。为推动新能源与其他行业融合发展,发布了《加快油气勘探开发与新能源融合发展行动方案(2023—2025年)》《关于加快智慧港口和智慧航道建设的意见》《深入实施“东数西算”工程加快构建全国一体化算力网的实施意见》等文件,推动新能源跨能源系统的开发利用。
其他政策方面,我国在用地管理、要素保障等领域出台了一系列措施,以支持可再生能源项目的发展。包括明确林地管理边界、规范林地管理、加强临时用地监管、优化用地审查报批流程等。特别是对于重大基础设施项目,政策提供了先行用地、同步报批、承诺方式落实耕地占补平衡等便利措施,确保了项目的顺利进行。
国际合作:
我国在推动全球可再生能源合作中
发挥积极作用
2023年,我国可再生能源国际合作取得积极进展。面对国际形势风云变幻,我国以“四个革命、一个合作”能源安全新战略为指引,积极推动国际能源治理和国际能源产业合作。
国际能源治理方面,2023年是共建“一带一路”倡议提出10周年,我国努力推动建立全球清洁能源伙伴关系,统筹深化区域合作平台,积极参与全球能源治理,不断深化中国—东盟、中国—非盟、中国—阿盟、中国—中亚等区域能源合作,持续巩固区域能源合作基本盘,促进能源领域共同发展、共同繁荣。目前,“一带一路”能源合作伙伴关系成员国数量达33个。通过G20、IEA、IRENA、上合组织、金砖等能源领域重要多边机制,积极参与全球能源治理,为推动各国实现能源转型目标提供助力,贡献中国方案。2023年,与非洲国家双边合作主要围绕纳米比亚、安哥拉、坦桑尼亚、南非、阿尔及利亚等国开展。推动大国能源合作,中美发表《关于加强合作应对气候危机的阳光之乡声明》,推动中俄能源务实合作再上新台阶,加深与英国、法国、德国等国家交流合作。
国际能源产业合作方面,2023年,我国企业践行高质量开展“一带一路”能源合作,积极参与国际绿色能源项目投资建设,深入推进先进装备制造走出去,统筹考虑东道国国情特点,不断发挥自身优势,推动建成了一批经济效益好、综合效益优的绿色项目,为东道国提供清洁、可靠、安全的绿色电力,改善当地供电情况,促进经济和社会可持续发展。水电国际合作高质量稳步推进,2023年,我国境外水电项目(包括水电设备出口项目和水电工,程项目)签约29个,签约金额约42.1亿美元。风电产业持续助力全球能源转型。我国风电整机商出口额达366亿元,国境外风电项目(包括风电设备出口项目和风电工程项目)签约40个,签约金额约88.5亿美元。光伏项目签约数量保持增长,2023年,我国境外光伏项目(包括光伏设备出口项目和光伏工程项目)签约180个,签约金额约172.7亿美元。
发展展望:
我国可再生能源将成为
全球构建清洁低碳未来的关键力量
2024年是中华人民共和国成立75周年,是实现“十四五”规划既定目标的关键一年。2024年全国能源工作会议提出能源行业要以更加坚定的步伐推动转型变革,以更大力度推动可再生能源高质量发展,可再生能源发展将继续保持强劲势头。预计常规水电投产规模预计达600万千瓦,包括金沙江巴塘、银江水电站等,同时大型水电核准规模约300万千瓦,流域水风光一体化示范基地如雅砻江的建设也在推进。抽水蓄能发电投产规模预计达到600万千瓦,运行总规模将增至5700万千瓦,核准规模约4000万千瓦。风电增长迅速,预计并网容量约7000万千瓦,项目分布在内蒙古、新疆、甘肃等陆上区域以及广东、山东等海上区域。太阳能发电并网容量预计约为1.9亿千瓦,新增装机集中在山东、河北等省份,以集中式和分布式为主。这些发展将推动我国能源结构的绿色转型。
责编:魏星|审核:陈亮丨监审:文卉
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