創新高！新能源年發電量首次突破1萬億千瓦時

什么是綠電，為什么北京冬奧會全部場館要使用綠電?綠電即綠色電力，是指在其生產過程中，二氧化碳排放量為零或趨近于零，相較于火力發電，對環境沖擊影響較低的電力。綠電的主要來源為太陽能、風能、生質能、地熱等，目前我國綠電主要以太陽能光伏發電和風力發電為主。

國家能源局統計數據顯示，2021年，全國可再生能源發電裝機規模歷史性突破10億千瓦，比2015年底實現翻番，占全國發電總裝機容量的比重達到43.5%。新能源年發電量首次突破1萬億千瓦時大關，繼續保持領先優勢。

“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要圍繞“構建現代能源體系”“實施能源資源安全戰略”等作出一系列重要部署。專家表示，加快自主創新步伐，突破關鍵技術瓶頸，提升電網智能化水平，把風電、光伏發電作為能源行業綠色低碳發展的重要途徑，大力推動風光油氣電融合發展，推進建設以新能源為主體的新型電力系統，正在為我國能源結構轉型提供強大動能。

新能源呈現欣欣向榮的發展景象

“我國富煤、貧油、少氣的能源結構，客觀上決定了發展新能源的時代要求。”1月17日，國家能源集團科學技術研究院有限公司副總經理、俄羅斯自然科學院外籍院士朱法華告訴記者。

新能源呈現的欣欣向榮的發展景象，非一日之功。新中國成立初期，我國原煤占能源生產總量的比重高達96.3%，其他品種原油僅占比0.7%，水電占比3%。

“十一五”以來，我國能源生產發生巨大變革，發展動力由傳統能源加速向新能源轉變，能源結構由原煤為主加速向多元化、清潔化轉變。其中，原煤、原油等傳統能源生產增速明顯放緩，占比大幅下降。對能源的利用水平持續提升，2020年，我國可再生能源發電量達到2.2萬億千瓦時，占全社會用電量的比重達到29.5%，我國非化石能源占一次能源消費比重達15.9%。

“新能源產業的迅速發展，與規模化、工程化、貫通化以及持續的技術創新有很大關系。”朱法華表示，進入新世紀以后，我國在新能源領域的科技創新突飛猛進，新能源裝機規模增長顯著，工程化應用越來越成熟。同時，一些大型能源集團加大科技研發的投入，企業對新技術不斷進行試錯、調試，提高技術成熟度。

“還有一些企業不僅做原材料的研發，也在投資建發電站，布局產業鏈，這也有利于提高行業應對風險的能力。而大規模的工程化應用，也降低了新能源的運行、使用成本，有利于其推廣應用。”朱法華說。

全產業鏈集成制造，有力推動風電、光伏發電成本持續下降。國家能源局數據顯示，近10年來陸上風電和光伏發電項目單位千瓦平均造價分別下降30%和75%左右，產業競爭力持續提升。

技裝水平提升為新能源注入澎湃動力

以清潔高效可持續為目標的能源技術加速發展，使得我國能源發展呈現低碳化、電力化、智能化趨勢。

其中，技術裝備水平大幅提升，為可再生能源發展注入澎湃動能。國家能源局局長章建華介紹，目前，我國水電領域具備全球最大的百萬千瓦水輪機組自主設計制造能力，特高壩和大型地下洞室設計施工能力均具世界領先水平。低風速風電技術位居世界前列，國內風電裝機90%以上采用國產風機，10兆瓦海上風機開始試驗運行。光伏發電技術快速迭代，多次刷新電池轉換效率世界紀錄，光伏產業占據全球主導地位，光伏組件全球排名前十的企業中我國占據7家。

僅2021年，全國各地啟動運行的風電、水電、光伏發電項目就一次次刷新紀錄：在金沙江畔，白鶴灘水電站首批機組投產發電，全球單機容量最大功率百萬千瓦水輪發電機組，實現了我國高端裝備制造的重大突破;在山東，華能德州丁莊32萬千瓦水面光伏電站全面投運，這是世界單體容量最大的漂浮式光伏電站;在內蒙古，三峽烏蘭察布新一代電網友好綠色電站示范項目首批機組成功并網，這是我國規模最大的“風光儲”一體化項目，也是國內首個儲能配置規模達到千兆瓦時的新能源場站。

隨著我國能源科技創新能力不斷提升，能源技術裝備突飛猛進發展，自動化、智能化、數字化推動能源系統不斷優化，能效水平也得到顯著提升。

國家統計局數據顯示，2018年我國單位GDP能耗比1953年降低43.1%，年均下降0.9%。從單位GDP能耗指標值來看，由1953年的0.91噸標準煤/萬元逐步上升到1960年最高的2.84噸標準煤/萬元后逐步下降，70年代開始又逐步上升后，基本呈現穩步下降態勢，2018年下降到最低的0.52噸標準煤/萬元。

新型電力系統帶來機遇與挑戰

2021年，中央財經委第九次會議首次提出要構建以新能源為主體的新型電力系統。在能源格局改變的新形勢下，我國新型電力系統的發展面臨哪些機遇和挑戰?

業內專家表示，要實現構建以新能源為主體的新型電力系統，還有一些問題需要應對，如電力系統的可靠容量不足，風電、光伏因其自身出力特性，可靠性偏低;傳統大電網難以滿足未來電力輸送需求;目前的電化學儲能等技術只能解決電力系統的短期調節問題，且受成本等因素制約，月度調節和季度調節還存在很大障礙。

“建立分布式綜合能源系統，將新能源就地消納，將減小對電網穩定性的影響。”東南大學能源學院院長肖睿認為，當熱能、風能、氫能、光能等不同形式的能源一起并網發電時，要綜合考慮協調。同時，要能提前預測用電負荷的變化，進行智能化調節，這對電網智能化和儲能都提出了更高的要求。

南京工業大學能源學院研究員葉季蕾認為，儲能技術是提升電網安全性、可靠性和穩定性的重要保障措施。

“近年來雖然電池儲能技術水平在不斷提高，但對于百兆瓦級的大規模電池儲能應用，還需突破復雜的系統集成技術。電池儲能性能及安全性也需要提升，一是通過儲能電池的材料改性，提升電池能量密度、循環壽命及本質安全;二是發揮電池管理系統尤其是熱管理系統的重要作用，確保不同工況下的電池壽命及運行安全性。”葉季蕾說。

在2022年全國能源工作會議上，今年的能源業發展藍圖已經繪就，在繼續發揮煤炭“壓艙石”作用的同時，我國將加快實施可再生能源替代行動，推進東中南部地區風電光伏就近開發消納，積極推動海上風電集群化開發和“三北”地區風電光伏基地化開發，抓好沙漠、戈壁、荒漠風電光伏基地建設，積極穩妥發展水電，加快推進西南地區龍頭水庫電站建設，有序推進生物質能開發利用。

“能源的飯碗必須端在自己手里，把握新一輪科技革命和產業變革機遇，推動能源科技實現高水平自立自強，才能守護好我們的能源安全。”朱法華說。