1. 能源供給側(cè)改革初顯成效

近4年來，化石能源占全球能源消費比例約為88%。但隨著我國能源消費結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化，碳消費比重下降，天然氣、核能和可再生能源比重上升。以風電和光伏為代表的可再生能源發(fā)電成本快速走低，加之全球各國在能源轉(zhuǎn)型方面已形成共識，在市場競爭力以及環(huán)境成本的雙重優(yōu)勢加持下，可再生能源正在能源體系變革中迅速成長為一股不可忽視的力量。每一次能源革命都和工業(yè)革命一樣，代表人類生產(chǎn)方式的巨大進步。

從我國來看，火電雖仍占據(jù)主導地位，但無論是發(fā)電量占比還是裝機容量占比，下降趨勢均較為明顯：發(fā)電量占比從2010年的81%下降至2018年的70%，裝機容量占比從2010年的73%下降至2018年的61%。與此同時，能源領(lǐng)域的新技術(shù)、新材料以及人工智能、大數(shù)據(jù)等日新月異發(fā)展：以風電和光伏為代表的新能源裝機規(guī)模不斷擴大，截至2018年底，我國風電裝機1.84億千瓦，占全部電力裝機的9.69%，光伏發(fā)電裝機1.75億千瓦，占全部電力裝機的9.22%。2018年，風電發(fā)電量3,659.60億千瓦時，占全部發(fā)電量的5.2%，光伏發(fā)電量1,775.47億千瓦時，占全部發(fā)電量的2.5%。這是能源供給結(jié)構(gòu)改革的必然結(jié)果，同時也代表著能源結(jié)構(gòu)未來的發(fā)展方向。

2019年12月16日，2020年全國能源工作會議在北京召開。會議總結(jié)了2019年工作成績，部署了2020年重點任務(wù)。來看講話中一組重要數(shù)據(jù)：2019年，能源系統(tǒng)堅決淘汰落后過剩產(chǎn)能，淘汰關(guān)停2,000萬千瓦煤電機組，“十三五”去產(chǎn)能任務(wù)超額完成;有序發(fā)展優(yōu)質(zhì)先進產(chǎn)能，積極推進風電、光伏發(fā)電無補貼平價上網(wǎng)。截至目前，水、風、光、核等非化石能源裝機容量已達7.99億千瓦。

同時，在2020年工作重點綜述中提到：要優(yōu)布局、盯重點，切實抓好清潔能源發(fā)展和消納;積極推進陸上風電和光伏發(fā)電平價上網(wǎng)，2021年實現(xiàn)陸上風電全面平價。

總結(jié)電源體系過往發(fā)展，風電與光伏兩種電源已占國內(nèi)裝機容量約20%，而從每年新增電源裝機來看，風電與光伏已超過50%，而從目前的發(fā)展體量和度電成本來看，風電或?qū)㈩I(lǐng)先于光伏與生物質(zhì)，在可再生能源中首先做到平價。而傳統(tǒng)化石能源面臨的則是迅速淘汰落后產(chǎn)能，并做好化石能源的清潔利用。但總體來說，我國能源供給革命的最終方向并不是化石能源的超低排放，而是實現(xiàn)對環(huán)境最大程度友好的低碳的能源供應(yīng)體系。風電和光伏發(fā)電將成為全球能源清潔低碳發(fā)展和能源轉(zhuǎn)型的主要推動力。

彭博新能源財經(jīng)(BNEF)預計，未來新能源發(fā)電量占比將持續(xù)提升，傳統(tǒng)化石能源發(fā)電量占比將快速下降。至2050年，可再生能源發(fā)電量將占全球發(fā)電量的64%，其中風電和光伏將占48%。BNEF進一步預計至2050年，我國可再生能源發(fā)電量占比將為62%，歐洲為87%、美國為55%、印度為75%。

2. 風電與光伏——條條大路通羅馬

文章第一部分是對國內(nèi)能源供給發(fā)展形勢的簡單介紹，同為非可再生能源，補貼均來源于可再生能源發(fā)展基金，看到這里大家可能會想，國內(nèi)風電和光伏未來的發(fā)展分別會是什么態(tài)勢，政府/電力企業(yè)/開發(fā)商面對兩者又該如何取舍?

我們先從國內(nèi)可再生能源的發(fā)展路徑來探個究竟：

先看風電產(chǎn)業(yè)，2003年，我國開始第一期陸上風電特許權(quán)招標，到2008年總共進行了5期，自2009年開始轉(zhuǎn)向固定上網(wǎng)電價機制;2010年，我國首輪海上風電特許權(quán)招標開始啟動，2014年發(fā)布海上風電上網(wǎng)電價。

風電平穩(wěn)發(fā)展十幾年，產(chǎn)業(yè)相對未有大的波瀾，年新增裝機量始終在20GW- 30GW之間。然而受到標桿上網(wǎng)電價下調(diào)的影響，行業(yè)于2015年出現(xiàn)了搶裝，當年新增裝機創(chuàng)下了31.4GW的新高，而此輪搶裝在一定程度上“透支”了后幾年的新增裝機量，2016-2018年，產(chǎn)業(yè)處于裝機量爬坡期。2019年5月，幾經(jīng)討論和征求意見的兩份重磅文件(《關(guān)于完善風電上網(wǎng)電價政策的通知》(發(fā)改價格[2019]882號)及《關(guān)于2019年風電、光伏發(fā)電項目建設(shè)有關(guān)事項的通知》國能發(fā)新能[2019]49號)終于下發(fā)，行業(yè)進入第二輪搶裝周期。從2021年起，陸上風電將全面率先進入平價。

從海外市場來看，我國通過“乘風計劃”、國家科技攻關(guān)計劃、“863”計劃以及國債項目和風電特許權(quán)項目等，支持風電制造業(yè)的技術(shù)引進、吸收和再創(chuàng)新，形成具有競爭力的風電裝備全產(chǎn)業(yè)鏈，這有利于海外采購加碼中國制造。2019年6月我國風力發(fā)電機組出口金額為58792萬元，同比增長46.3%;1-6月出口金額為317237萬元，累計增長187%。

再看光伏產(chǎn)業(yè)：2013年，光伏產(chǎn)業(yè)促進政策的出臺直接推動了國內(nèi)光伏市場的發(fā)展，當年我國光伏新增裝機12.92GW，同比增長269%，超過了截至2012年底的國內(nèi)累計裝機容量;2016年光伏上網(wǎng)標桿電價下調(diào)，引發(fā)“630”搶裝，當年光伏新增裝機31.7GW，同比增長130%;2017年，集中式光伏上網(wǎng)電價再次下調(diào)，但分布式電價不變，分布式裝機大幅增長推動2017年我國光伏新增裝機53.4GW，同比增長68%。

作為后起之秀，光伏的崛起本無可厚非，但我們之前提到，光伏與風電補貼均出自全國可再生能源發(fā)展基金。光伏裝機規(guī)模的不斷擴張導致可再生能源發(fā)展基金補貼缺口不斷加大，至此，光伏的發(fā)展事實上倒逼了風電進行產(chǎn)業(yè)升級。

然而，2017年以來為了增強成本優(yōu)勢以及打破國外壟斷的局面，光伏行業(yè)制造端新增投資大幅增加，2018-2019年處于產(chǎn)能釋放周期，供需逆轉(zhuǎn)導致行業(yè)進入一段下行周期。目前光伏組件價格調(diào)整較多，行業(yè)也處于在新一輪大進步的前夜。

2018年6月1日，發(fā)改委、財政部和能源局發(fā)布《2018年光伏發(fā)電有關(guān)事項的通知》(俗稱“531新政”)，則加速了行業(yè)下行周期。此政策對光伏行業(yè)產(chǎn)生極大影響，體現(xiàn)在嚴控裝機規(guī)模及補貼幅度下滑兩個方面。一方面，不安排普通光伏電站建設(shè)規(guī)模、控制分布式光伏規(guī)模在10GW左右;另一方面，下調(diào)光伏電站標桿上網(wǎng)電價及下調(diào)“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”的分布式發(fā)電項目度電補貼標準0.05元/kWh。

根據(jù)531新政要求，最新三類資源區(qū)光伏標桿上網(wǎng)電價分別為0.5、0.6和0.7元/KWh(含稅)。從電價來看，目前標桿電價已低于用戶側(cè)用電價格區(qū)間(0.6-0.9元/KWh)，用戶側(cè)平價上網(wǎng)已在部分地區(qū)實現(xiàn)。同時正接近發(fā)電側(cè)燃煤脫硫電價區(qū)間(0.2-0.4元/KWh)，處于平價上網(wǎng)前夜。

531后，國內(nèi)光伏市場進入冰凍期。不少光伏企業(yè)轉(zhuǎn)戰(zhàn)國際市場。且隨著國內(nèi)光伏項目陸續(xù)啟動，海外光伏市場需求保持穩(wěn)定增長。2019年1-11月我國光伏組件出口共計61.85GW，同比增長49%。未來全球市場的團隊建設(shè)、產(chǎn)能布局、渠道建設(shè)和資源配比能力等將很大程度決定一家光伏企業(yè)在行業(yè)中的地位與競爭力。

3. 風電與光伏——一體化代表未來發(fā)展趨勢

盡管發(fā)展歷程有諸多相似之處，本質(zhì)上來說風電和光伏卻是兩個不甚相同的產(chǎn)業(yè)。

由于兩者均利用天然資源(風能與光能)，所以兩者最本質(zhì)的差別就在于資源稟賦本身。從下圖典型風電場和光伏電站的出力特性就可明顯看出，因早晨、黃昏的光照不好，發(fā)電量偏低，而晚上無光無法發(fā)電，所以光伏的出力曲線大多集中于9:00-15:00，所以這也是為什么光伏必須搭配火電或儲能，才能作為基礎(chǔ)能源。而風電的出力則平滑許多，如果風況好，可以更加平滑，且風電場晝夜均可發(fā)電。在風況好的海上，利用小時數(shù)可以到4000小時，相當于一天中半天可達到滿發(fā)狀態(tài)(全年滿發(fā)小時數(shù)為24*365=8760小時)。

此外，兩者最顯見的差別是規(guī)模不同：陸上風力發(fā)電機組單機功率已達到5MW級，海上則已進入10MW級，而單體風場容量過去是50MW或100MW，現(xiàn)在以平價大基地和海上大基地的趨勢來看，風場單體容量動輒300MW甚至達到GW級，以300MW陸上風場為例，其投資額約人民幣20-25億，而300MW的海上風場投資額則達人民幣45-60億;而對于光伏電站來說，一個戶用屋頂也就3-5kW，單體項目基本在10MW，20MW級，因其占地面積非常大，單體項目容量達100MW則已然是非常大的項目了。

此外，風電項目因涉及環(huán)節(jié)眾多，土地，環(huán)評，電網(wǎng)接入，地質(zhì)，壓礦等等前期手續(xù)繁多，即使幾易政策，目前仍是核準制，其前期工作難度高、耗時長，加之其投資規(guī)模動輒數(shù)億，所以風電自出生之日起便自帶“高貴”光環(huán)，風電下游投資者90%為大型發(fā)電集團。

光伏項目的核準已改為備案制，其項目核準難度及投資規(guī)模大大低于風電，所以其參與者則非常多元化，市場充滿活力，這也是光伏企業(yè)過去幾年能夠迅速崛起的重要原因之一。未來光伏的市場仍將主要在分布式(工商業(yè)分布式及戶用)，這是光伏作為輔助性能源所決定的。

最后再從技術(shù)角度來看，光伏發(fā)電是直接將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，而風電則是將風能轉(zhuǎn)換成機械能，由機械能再轉(zhuǎn)換成電能。究其本質(zhì)，風電與水電、核電并無不同，均是經(jīng)由渦輪(turbine)帶動發(fā)電。

風電因為很大程度上是機械設(shè)備，轉(zhuǎn)換效率有其極限。貝茨定律告訴我們，理想情況下風能所能轉(zhuǎn)換成動能的極限比值為16/27，約為59% ，不斷的技術(shù)進步也只能使我們往這個極限值靠近。除了提升風能轉(zhuǎn)換效率，行業(yè)也在努力下探可開發(fā)的風電資源，用更先進的技術(shù)降低度電成本，并不斷開發(fā)出適合超低風速區(qū)域的風機，往深海和遠海開疆拓土。

光伏與其他電源種類具有完全不同的發(fā)展邏輯與內(nèi)生動力：究其根本，光伏是半導體技術(shù)和化學應(yīng)用。不斷開發(fā)出新的技術(shù)路線，依靠技術(shù)提升光電轉(zhuǎn)換率，輔以大規(guī)模應(yīng)用，用新產(chǎn)能的規(guī)模效應(yīng)實現(xiàn)降本。雖說目前的路線下，光伏單晶硅的轉(zhuǎn)化效率僅在22%左右，但長期來看，其轉(zhuǎn)換效率將不斷提升，未來提升到25%也不無可能。

光伏的發(fā)展前景也可引人無限遐思，但目前受到技術(shù)限制。若其轉(zhuǎn)化效率能增長10%，這對于人類世界的發(fā)展將是顛覆性的。當然，在目前的條件下，有些國家也玩出了新花樣。2014年11月，荷蘭通了一條太陽能自行車道，耗資2700萬人民幣，長度僅70米。2016年，法國生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展和能源部部長羅雅爾1月20日在與全法交通管理機構(gòu)負責人會面時表示，未來5年，法國將建造總長1000公里的“太陽能公路”。這算是太陽能板的新鋪法吧，由于公路大部分的時間都是暴露在陽光下，把太陽能電池嵌在公路上，上面再覆蓋以高強度玻璃。BIPV亦是光伏未來大規(guī)模應(yīng)用的場景之—— “我家的墻壁/玻璃會發(fā)電”。

然而，光伏不能連續(xù)出力的特性，使其在儲能沒有大規(guī)模應(yīng)用之前，不能作為基礎(chǔ)能源存在，但風電的發(fā)展路徑則是通過不斷提升利用小時數(shù)，逐步替代火電，成為基礎(chǔ)能源，相信這也是海外石油巨頭，接二連三逐浪海上風電的原因。相較而言，風電更具有“能源”屬性，而光伏的發(fā)展更多是“科技”帶來的可能性，兩者應(yīng)用場景不同，誰也無法“替代”誰。目前而言，從圖2和圖3可以看出，風電和光伏若兩者疊加，可獲得更為平滑并符合要求用戶負荷需求的出力曲線，再搭配一定容量的儲能系統(tǒng)，則可以完全做到按照用戶負荷需求釋放，風光儲一體是對電網(wǎng)更友好的方式。

來自：新眾網(wǎng)