在碳達(dá)峰、碳中和的戰(zhàn)略背景下,水、風(fēng)、光等低碳電源的發(fā)展得到了高度重視,歐洲一貫被認(rèn)為是低碳轉(zhuǎn)型的優(yōu)等生,其中,德國是風(fēng)光翹楚,挪威拔水電頭籌。
本文將在考慮我國發(fā)用電體量、電網(wǎng)運行模式、電源結(jié)構(gòu)和條件的基礎(chǔ)上,客觀對比我國和歐美的新能源發(fā)展進(jìn)度。為了在大致同一體量和電網(wǎng)運行方式的前提下做對比,本文建議將德國、挪威和我國的相應(yīng)省份進(jìn)行對比,將歐洲、美國和我國進(jìn)行對比。
(來源:微信公眾號“電聯(lián)新媒” 作者:陳愚)
對比時應(yīng)充分考慮
發(fā)用電量體量和電網(wǎng)運行模式
我國發(fā)電量相當(dāng)于歐美相加。近幾十年來,我國用電量保持高速增長。1985年,我國發(fā)電量4107億千瓦時,僅為美、歐的15%左右。2010年我國發(fā)電量4.23萬億千瓦時,首次超過歐洲發(fā)電量;2011年我國發(fā)電量4.73萬億千瓦時,首次超過美國。隨后我國的發(fā)電量繼續(xù)高速增長,2021年我國發(fā)電量達(dá)8.40萬億千瓦時,體量和美國和歐洲合計發(fā)電量(8.44萬億千瓦時)相當(dāng),2022年我國發(fā)電量增至8.69萬億千瓦時,預(yù)計已超出歐美合計值。
表1 中、美、歐發(fā)電量(1985-2022年),單位:億千瓦時
德國和挪威的發(fā)電體量相當(dāng)于我國一個省。2021年德國發(fā)電量為5845億千瓦時,同年我國有四個?。▍^(qū))的發(fā)電量高于德國,分別為:山東6195億千瓦時、廣東6154億千瓦時、內(nèi)蒙古6010億千瓦時、江蘇5867億千瓦時。2021年挪威發(fā)電量為1571億千瓦時,同年我國22個省市區(qū)發(fā)電量高于挪威,僅9個省市區(qū)體量小于挪威。
圖1 2021年我國和德國、挪威的發(fā)電量,單位:億千瓦時
德國和挪威是歐洲電網(wǎng)的組成部分。德國電網(wǎng)通過30個220~400千伏的跨國輸電通道,與奧地利、荷蘭、法國、瑞士、捷克、波蘭、丹麥、比利時和盧森堡等鄰國電網(wǎng)互聯(lián),還通過海底電纜與瑞典、挪威電網(wǎng)互聯(lián)。德國在風(fēng)光大發(fā)、電網(wǎng)供過于求時,向鄰國出口電力;風(fēng)光和傳統(tǒng)電源出力不足時,進(jìn)口鄰國電力,例如法國的核電;相鄰國家?guī)椭聡{了波動、間歇的風(fēng)光發(fā)電。2020年德國發(fā)電量5820億千瓦時,當(dāng)年出口電力669億千瓦時,進(jìn)口電力480億千瓦時。2020年,挪威發(fā)電1540億千瓦時,當(dāng)年出口電力250億千瓦時,進(jìn)口電力45億千瓦時。
綜上所述,在對比新能源發(fā)展時,考慮全世界沒有一個國家的發(fā)用電量的體量和我國相當(dāng),退而求其次,可以對比我國和美、歐;德國、挪威的體量相當(dāng)于我國的一個省,是歐洲大電網(wǎng)的組成部分,可和我國的省級電網(wǎng)進(jìn)行對比。
我國的風(fēng)光發(fā)電量占比低于美歐
2021年,我國風(fēng)光發(fā)電量占總發(fā)電量的11.5%,接近美國的12.5%,低于歐洲的17.3%。2022年,我國風(fēng)光發(fā)電量占比增長至13.7%,提高1.2%。
表2 風(fēng)光發(fā)電量占比(中、美、歐),%
其中,2021年歐洲風(fēng)光發(fā)電量增速1.5%,低于當(dāng)年發(fā)電量增長4.0%,導(dǎo)致風(fēng)光發(fā)電量占比下降。
我國風(fēng)光占比較高省區(qū)和德國的對比
不考慮電網(wǎng)體量進(jìn)行對比,2021年我國風(fēng)光發(fā)電量占總發(fā)電量的11.7%,和德國的28.5%相比,有較大差距。
將德國和我國的風(fēng)光大?。▍^(qū))進(jìn)行對比,2021年青海、河北、寧夏、甘肅、內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江等7個省區(qū),風(fēng)光發(fā)電量占比為18.6%~34.4%,高于歐洲(17.3%);其中,青海的風(fēng)光發(fā)電量占比為34.4%,高于德國28.5%,但青海發(fā)電體量小,發(fā)電量僅為德國的16.9%;內(nèi)蒙古的發(fā)電量略高于德國,風(fēng)光發(fā)電量占比19.6%,比德國低8.9%。
圖3 2021年德國和我國部分省區(qū)的對比
挪威和我國水電大省的電源結(jié)構(gòu)對比
從水電發(fā)電量占總發(fā)電量的比例看,2021年挪威水電發(fā)電量占比為92.0%;我國水電量占比最高的三個省分別為:西藏82.7%、四川82.4%、云南80.4%,低于挪威。
從水電體量看,2021年我國有三個省的水電發(fā)電量超過挪威:四川3724億千瓦時、云南3028億千瓦時、湖北1599億千瓦時,分別是挪威水電發(fā)電量(1416億千瓦時)的263.0%、213.8%和112.9%。
圖4 2021年挪威和我國水電大省的對比
我國消納風(fēng)光的難度高于歐美
在現(xiàn)有電源結(jié)構(gòu)下,各國為風(fēng)電、光伏調(diào)峰的主體電源為火電,其中,氣電啟停、爬坡迅速,是最適合為風(fēng)光調(diào)峰的火電機(jī)組,煤電的調(diào)峰能力遠(yuǎn)弱于氣電。抽蓄和化學(xué)儲能的體量尚小,截至2020年底,全球抽水蓄能裝機(jī)規(guī)模約1.6億千瓦,占儲能總規(guī)模的94%;水電的調(diào)峰能力受限于庫容;核電適合承擔(dān)基荷,調(diào)峰能力較弱。
我國富煤貧油少氣,煤電是我國的主力電源,2021年氣電電量僅占火電電量的5.0%,遠(yuǎn)低于美國、歐洲的62.9%和54.0%。我國在火電調(diào)峰能力遠(yuǎn)弱于美歐的基礎(chǔ)上,大力推廣煤電的靈活性改造,提高風(fēng)光的消納能力,2021年我國風(fēng)光電量占比11.7%,僅比美國低0.8%,比歐洲低5.6%,殊為不易。
圖5 2021年中、美、歐火電發(fā)電量構(gòu)成,%
客觀對比我國和歐美的新能源發(fā)展進(jìn)度
如果不考慮體量和電網(wǎng)運行模式,2021年我國風(fēng)光發(fā)電量占比為11.7%,比德國(28.5%)低16.8%,差距顯著。
但在考慮體量的前提下比較,和體量為我國一半的美歐對比,2021年我國風(fēng)光發(fā)電量占比比美國僅低0.8%,比歐洲低5.6%,差距較小。在考慮體量和電網(wǎng)運行模式的前提下對比,將德國和我國的省級電網(wǎng)進(jìn)行對比:青海的風(fēng)光發(fā)電量占比高于德國,但青海體量較??;內(nèi)蒙古發(fā)電體量略大于德國,風(fēng)光發(fā)電量占比19.6%,比德國低8.9%,差距縮小。
不考慮體量,2021年挪威水電發(fā)電量占比92%,比西藏、四川、云南高約10%;對比體量,2021年四川、云南的水電發(fā)電量是挪威的263%、214%。
綜上所述,在世界各國低碳轉(zhuǎn)型的進(jìn)程中,既需要理性、客觀、實事求是地分析我國和歐美新能源發(fā)展的差距和現(xiàn)實條件的差別,但在見賢思齊的同時,也沒必要妄自菲薄。我國將繼續(xù)大力發(fā)展新能源、加大煤電靈活性改造力度,提高調(diào)峰、消納能力,為了達(dá)成“雙碳”目標(biāo)而努力。
本文系中國電力企業(yè)管理獨家稿件,作者為電力行業(yè)從業(yè)者,本文僅代表個人觀點,與供職機(jī)構(gòu)無關(guān)。
國內(nèi)數(shù)據(jù)來源:中電聯(lián)全國電力工業(yè)統(tǒng)計快報一覽表;歐美數(shù)據(jù)來源:BP統(tǒng)計年鑒,國際能源署。
本文轉(zhuǎn)自北極星電力網(wǎng),原網(wǎng)址https://news.bjx.com.cn/html/20230524/1308731.shtml