碳達峰碳中和背景下我國新能源產業發展與升級

曹 霞

(壽光市工業和信息化局，山東 濰坊 262700)

1 引言

2020年碳達峰碳中和是我國新能源經濟發展背景下提出的兩大戰略決策，這兩大戰略決策的實施必然會推動太陽能發電、風能發電等多個新能源產業的發展。因為能源領域的碳排放總量過大，為了實現綠色低碳高質量發展，我國能源管理部門通過不斷地研究分析后發現，促進新能源產業的發展與轉型，對構建綠色低碳經濟社會有著十分積極的促進作用。在這一背景下我國應不斷根據碳達峰碳中和的相關要求，順應新能源產業的發展趨勢，為新能源產業發展提供充足的空間。

2 研究背景

自從2006年加強了可再生能源的建設之后，我國新能源領域得到了大力開發，到2020年我國新能源裝機已超過5.3億千瓦，占全球比例的37%，目前位于世界第一。

2020年9月22日，我國就已經針對新能源產業發展作出了鄭重承諾，表示將采取更加科學有效的措施，在2030年前促使二氧化碳排放量達到頂峰，爭取盡早實現碳達峰碳中和這一目標。另外我國領導人也多次指出，碳達峰碳中和是目前我國經濟產業發展中的核心目標及要求，在2030年之前，需要使我國二氧化碳排放率下降65%。

根據國家相關政策要求，現階段正處于我國新能源產業發展的重要時期，必須加強新能源產業建設，實現碳達峰碳中和這一偉大目標，促進我國綠色產業持續發展，加強我國經濟產業核心競爭力。

3 碳達峰碳中和背景下新能源發展趨勢

2020年我國向國際社會作出的鄭重承諾，全面提出了碳達峰碳中和的目標，立志于積極發展非石化能源，加強可再生能源的代替產業發展，促進風能、太陽能、海洋能、地熱能的能源消費比重，構建以新能源為核心的電力系統，加強可再生能源的消納和調控力度。目前在碳達峰碳中和背景下，我國新能源產業的發展主要體現在以下幾個方面。

3.1 新能源在碳達峰碳中和背景下得到跨越式發展

目前我國新能源產業已經出現了超常規的跨越式發展，新能源新增裝機規模已經在原本的裝機規模上得到了成倍增長，各種新能源發電裝置、新能源產業都受到了國家的高度重視，并為其推出了一系列促進發展的幫扶政策。預測在2025年之前我國新能源發電累計裝機容量可能會突破10億千瓦，裝機比例將高達30%，占發電總比例的20%以上。到2030年新能源裝機比例將會超過40%，成為我國第一大發電源，可能會超過25%的發電總比例。

3.2 新能源資源配置得到有力保障

在碳達峰碳中和背景下，我國對新能源資源的優化配置進行了嚴格計劃，堅持以集中式和分布式的方式同步發展，加強風光伏發電的建設，提高清潔能源基地規模。采用集中式發展策略持續推進產業結構和能源結構的優化調整，大力發展可再生資源，不斷通過沙漠、戈壁、荒漠等地區建設大型風電光伏能源基地，促進我國新能源產業得到跨越式增長。我國還將通過分布式發展策略，將電源、微電網、新能源綜合系統的設施建設發展到各地區領域，實現新能源統籌發展，促使全國范圍內都能夠有效推動新能源產業的開發利用。

3.3 新能源或將主導我國能源市場

隨著我國新能源產業的持續推進，新能源消納系統成本增加，會使新能源成為我國第二大電源系統。再加上新能源市場化交易的持續推進，也將有效促進我國新能源產業的建設與發展。隨著國家推出的一系列新能源消納保障性收購措施，建立完善的新能源市場消納機制，會推動新能源產業的市場交易進一步完善，促進能源市場向新能源方向發展，大力推動新能源市場的開發，促進新能源占據我國能源市場的主導地位，有效降低二氧化碳排放，維持能源的再生與利用。

4 碳達峰碳中和背景下我國新能源發展面臨的問題

4.1 土地空間規劃和能源大規模發展

與其他發電形式相比，新能源發電能量的密度較低，單位裝機容量的用地需求較大，然而當下我國新能源規劃與國土空間規劃并沒有實現有效銜接，國土規劃利用現狀與新能源發展規劃并不一致，各地出臺的土地法規未能促進新能源產業發展，限制了新能源產業項目的土地資源利用率。在我國西部地區新能源資源豐富，人均土地面積較大，可以通過合理地規劃配置大力開發風光基地，促進新能源產業的持續發展。但是西部地區的自然環境較為脆弱，承載著極為重要的生態保護功能，如果新能源產業無法在該區域內合理建設，不僅會影響到生態保護計劃的實施，也不利于新能源產業的開發與利用。比如我國內蒙古自治區的草原占地面積為76萬平方千米，風光資源豐富，新能源項目需要在生態保護、新能源開發的雙重要求下，積極尋找促進新能源產業和生態保護綜合發展的方向。

4.2 新能源發電系統的穩定性有待加強

與傳統的能源設施相比，新能源發電具有一定的波動性和間歇性特點，與整體能源消耗趨勢之間的關聯性較大，功率預測難度較大，再加上缺乏相應的市場回報制度，電力系統的靈活度偏低。隨著新能源產業的持續發展，按照電氣特性分析，新能源的電力系統等值轉動慣量以及系統抗擾動能力會大幅度降低。通過對電氣故障特性來看，故障將會從局部向全局形成連鎖沖擊反應，導致新的故障形態模式出現。通過穩定性角度來看，新能源發電系統的系統穩定性也會更加復雜，容易出現系統功能不足、電壓失穩、頻率受限等問題。因此由于新能源產業發展的各種不確定性，新能源產業系統的開發需要進一步加強其穩定性，避免因發電系統的不穩定影響電力電能的使用與供給。

4.3 新能源技術的更迭研發實力有待提升

經過十幾年的發展我國新能源產業已經得到了跨越式的增長，再加上新能源產業的技術速度更迭較快，國內企業累積的技術經驗十分豐富，依仗可靠的設備以及能量轉換率，促使我國新能源產業處于世界領先水平。首先，在新能源產業的發展背景下，我國也通過不斷的技術引進、技術創新等方式，促進了新能源產業技術的升級。在碳達峰碳中和的大背景下，技術創新也將成為推動新能源產業高質量發展的核心要素。但是我國國內對新能源產業以及技術創新的理論研究不夠充分，企業技術研究創新缺乏動力，也在一定程度上影響了新能源產業的發展。這也是影響我國新能源產業發展的主要原因，比如研究機構、高校對新能源產業的理論研究并不符合企業發展現狀，導致研究內容無法真正推動企業能源產業發展，缺乏更好的技術創新思路。其次，我國產業專利數量較多，但大多數都是通過產業應用所得的專業技術，在基礎創新方面仍被國外機構所掌握。最后，我國對關鍵技術的知識產權保護不夠完善，人才缺失流失問題嚴重，影響了我國新能源產業創新發展的積極性。

4.4 市場機制及獎勵機制不夠健全

在新能源產業的持續發展中，土地使用、電網接入、開發費用、資金成本都將會在未來一段時間內保持較高水平，但與此同時在大規模的新能源產業發展中也會促使新能源供電成本持續下降，有利于提高電力系統中的系統調節及改造。但是受體制改革、市場機制不健全等因素的影響，我國新能源產業發展一直存在較為嚴重的消納問題。可能是因為新能源產業技術經濟性不高、位置較為分散，新能源產業利用率較低，導致新能源企業成本以及盈利能力受限。再加上政府推出的各項補貼政策遲遲未能到位，導致新能源產業項目盈利空間急速壓縮，影響了企業新能源建設的積極性，也在一定程度上增加了部分新能源企業與電網企業的矛盾。

5 碳達峰碳中和背景下我國新能源產業升級方向

5.1 優化整體布局，促進我國新能源產業發展

隨著新能源產業的持續發展，大規模集中性開發和統一建設是有效分攤開發運營成本、降低電價成本的核心關鍵。在新能源發展期間應充分挖掘內蒙古、甘肅、青海等區域的風光建設基礎，有效提高新能源電量的輸送比重。

在中東部地區可結合區域資源、土地儲備、負荷特性等多個因素，采用分布式新能源發展策略，加強風電光伏項目的有效開發利用，在荒山、丘陵、建筑屋頂等區域加強新能源產業的建設。也可以鼓勵村鎮居民通過土地入股的方式，提高村鎮社區的參與度，促進新能源產業與農村經濟融合發展。

西南地區依托于金沙江、大渡河等河流優勢，可以充分挖掘其新能源外送通道輸送能力，推動周邊風光資源的建設與發展，適當調動水風光綜合基地的新能源開發建設，加強水電新能源的開發利用。

在此背景下，政府應統籌規劃所有新能源產業資源，加強新能源產業與國家基本產業的協調發展，根據不同地區靈活調節能源需求及發展定位，明確發展規模以及發展布局，合理制定新能源儲能以及建設計劃，促進新能源產業有序發展。

5.2 提升儲能規模，實現新能源高比例消納目標

截止到2020年年底，我國抽水蓄能裝機容量高達3210萬千瓦，新型儲能裝機容量高達290萬千瓦。隨著非水可再生資源的占比不斷提高，電力系統對儲能的需求也在持續上升。根據有關數據預測發現，為滿足電力系統的調節需求，2030年配備抽水蓄能裝機容量應高達1.4億千瓦，2060年為1.7億千瓦。但是受地理條件的多項資源限制，新能源儲能發展的電池系統能量密度較低、成本較高，且具有較大的安全隱患，極易影響新能源產業的持續發展。

為了實現新能源產業的持續發展，需要大力提高儲能規模，加強抽水蓄能電站資源調查，明確抽水蓄能電站的建設規模及布局，根據其地理位置發展目標以及能源條件，建設大型抽水蓄能電站，推動新能源項目的持續發展。

5.3 加強創新研發，促進新能源產業持續優化

在新能源產業大規模開發的背景下，需要不斷優化開發程序，避免其供電成本過快增長，推動各方關注新能源系統成本上升的問題，優化新能源開發的規模及順序，完善開發成本和機制，促進各方共同參與到新能源產業的開發項目當中，實現低碳發展目標。

目前我國是全球范圍內新能源產業發展最為迅速的國家，在新能源領域的研究以及設備方面都需要加大資金支持，改善現有的研發評價體系，有效借助美國、德國的優秀經驗，促進我國新能源產業得到進一步優化。還需要廣泛征求業界意見，建設我國新能源產業中長期發展路線及目標，實施國家新能源產業科技研究專項活動，調動產業創新研發，促進全產業鏈技術創新。為了使新能源產業技術可持續性創新，還需要打造完善的知識產權保護體系，全面提高企業的創新研發積極性，促進企業研發項目及技術轉化率有效提高。

5.4 優化市場制度，健全獎勵懲罰機制

根據現階段新能源產業的發展現狀進行分析，為了進一步推動新能源產業的持續發展，還需要加強完善市場制度，健全獎勵懲罰措施。

首先，可通過互聯網建設儲能云平臺，搭建以共享經濟平臺、完善新能源經濟發展的運營體制，充分挖掘互聯網的應用潛力，探索綜合性能源服務、能源交易、能源管理的商業模式，采用設備共享、資源共享、服務共享等措施，發揮儲能設備的實際利用價值，實現儲能設備資源的高質量配置和高效利用。還可以基于互聯網平臺搭建新能源產業交流探索平臺，通過對各企業研發部門的參與性進行有效評價，提高企業的參與積極性，進一步加強資源技術以及設備的有效利用，促進新能源產業持續發展。政府可對市場參與率高且市場貢獻較大的企業及研發機構給予更高比例的資金支持及政策支持，促進企業的有效發展。

其次，需要進一步完善儲能規劃、實驗設備、安全運維、消防建設的政策標準，促進新能源產業在技術創新的背景下實現標準化協同發展，解決新能源產業在技術研發、系統運行、儲能設施建設等環節的關鍵問題，有效保障我國新能源產業的高質量發展。

最后，需要加強全國市場建設，拓展市場交易范圍及交易領域，實現跨省、跨區直接交易，通過價格體制建設，有效提高新能源產業的低碳屬性，推動我國能源產業建設，進一步降低我國能源產業建設的成本。

6 結語

目前我國新能源產業已經得到了持續性的發展，也從補充能源進入了主力能源的發展階段，但是在國土面積、技術創新、系統成本等多方面問題的影響下，新能源產業發展需要進一步進行優化創新，提高新能源產業的發展質量及發展規模，促進儲能高比例消納，提高新能源產業技術的研發力度，建立完善的市場監管制度以及獎罰措施，為實施碳達峰碳中和目標提供有力支持。