碳中和 风电光伏谁主导？

“30·60”碳达峰及碳中和承诺，为我国新能源跨越式发展吹响了号角。目标已定，只待行动。

01新能源大发展时不我待

我国已明确提出，到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。

中国工程院院士、原副院长杜祥琬表示，实现碳中和要同时兼顾三要素：一是提能效降能耗；二是以高比例的新能源替代传统的化石能源；三是增加碳汇实现碳移除。

在此背景下，相关机构参考能源消费结构和电力结构现状，预测2030年全国电力需求约为10.1万亿kWh。根据当前风电光伏的平均利用小时数，这意味着2030年风电光伏发电量合计应达到1.8万亿kWh，目前仍有9777亿kWh的电量缺口。如果这些发电量缺口由风光来提供，相应风光的总规模必须达到18亿kW以上。

由此看来，我国提出的2030年，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦的目标只是下限，而产业的内在需求远远超过这一数值。

如果放眼2060年，按照清华大学张希良教授的预测，届时电力总需求将达到15万亿kWh。风光新能源电量的缺口更加巨大。

根据国网能源研究院发布的《中国能源电力发展展望》，2035年前后非化石能源总规模将超过煤炭。风能、太阳能在2030年以后成为主要的非化石能源品种，2050年占一次能源需求总量比重分别为26%和17%，2060年进一步提升至31%和21%。

种种迹象表明，刚刚步入平价的风电和光伏在“十四五”“十五五”期间，必须进入加速增长阶段。

02风光既相互协同又良性竞争

过去十年，光伏发电成本下降了90%以上，风电成本下降近70%，到2025年，我国光伏、风电的平均上网电价将降低到0.25元/千瓦时。随着生态环境更高的期望，我国煤电的综合成本将越来越高，预计到2030年，仅煤电的生态环境成本将达到0.15元/千瓦时，这使得风电、光伏相对煤电的竞争优势更加突出。

在全国人大代表曹仁贤看来，相比于核能、水能等清洁能源过长的筹备、建设期，风光能源将成为最可获得、最便利的绿色能源。随着成本的大幅度降低，光伏、风电必然将被大规模复制，成为无任何排放、无其他生态危害的自然能源，加上建设周期短，布局方便，容易分布式上网等优点，我国西北地区将集中建设大规模风光储基地，中东部地区将以分布式、分散式风光发电为主，东部沿海地区以海上风电和屋顶、幕墙光伏发电为主。2050年后，我国70%的电力将来自风光发电，成为碳中和的主力军。

无疑，在碳中和的目标下，风电和光伏将更好的发挥协同作用。从资源本身特性来说，风能和太阳能具有时空的互补特征。太阳能只有白天的时候可以用于光伏发电，凌晨和晚上风电更有优势，太阳能在夏季和秋季比较丰富，风能则在冬季和春季比较丰富。利用风能和太阳能的互补性的特征，完全可以解决好新能源的间歇性和波动性问题。

不过，在共同发展、协同互补的同时，风电和光伏之间的良性竞争也不可避免。未来，哪种技术成本下降更快、并网更友好。在实现碳中和的过程中，就能发挥更大作用。

“应该说，二者各有优势。从风电方面讲，用电负荷是24小时，但光伏只有6-8个小时时间的供给，其他时间的供给都必须靠风电进行支撑。此外，风电比光伏的利用小时数更高，意味着同等装机容量的风电发电量更高，对于提高风光渗透率的作用是更为显著。”业内人士称。

“风电产业作为清洁能源的重要力量之一，必将承担更多责任，也必将迎来更大的发展空间。”国家能源局新能源司相关负责人曾表示，“初步考虑，将更大力度推动风电规模化发展；更大力度推进风电技术进步和产业升级；更大力度健全完善风电产业政策；更大力度促进风电消纳；更大力度推动规划政策协同；更大力度推动体制机制创新。

03新技术赋能推动电力系统变革

号角虽然已经吹响，然而，新能源大发展之路并不平坦。

2019年风、光发电量仅占我国总发电量的8.5%，电网企业能够通过一些手段做到很好消纳。但未来风、光大规模开发，高比例并入电网后，消纳问题该如何解决，系统安全如何保证？

业内人士表示，伴随风电光伏的大发展，新能源消纳和电力系统安全的矛盾突出，将对电力系统的市场机制设计、规划设计、生产管理、运行控制带来巨大挑战。当前的电力系统是适应以传统化石能源为主的电力系统，而要适应以高比例可再生能源为主，除了新能源自身的改变外，也需要整个电力系统的重构。

因此，新能源规模的增长，不仅取决于自身的技术进步，在一定程度上也取决于整个电力系统的重构速度。

为此，国家层面已经提出，必须尽快完善清洁能源消纳长效机制，推动低碳能源替代高碳能源、可再生能源替代化石能源。同时，推动能源数字化和智能化发展，加快提升能源产业链智能化水平。

新能源业内人士认为，在用储能来平衡风、光等可再生能源的波动性的同时，更要通过数字化转型，打通源网荷储各个环节，进而助力可再生能源的高比例接入和使用。

“想要清除风电行业发展路上的阻碍，光靠蛮力必然行不通。必须通过大数据、云计算、数字孪生、人工智能、智能制造等新兴技术为风电行业发展赋能。”三一集团副总经理、三一重能数字化本部总监彭旭说。

平价时代的到来，是我国陆上风电产业的新起点，也是产业全价值链合作的新契机。对于风电产业而言，要通过不断创新的智能制造技术和精益管理手段进一步降低成本，提供更有竞争力，可以最小化度电成本的产品。

以风电为代表的新能源不仅要在上网端平价，更要在未来做到使用端的平价。

实现碳中和，从中国承诺到中国行动，风电大有可为。