能源系統(tǒng)最終實現(xiàn)低碳、零碳轉(zhuǎn)型，風(fēng)、光等間歇性能源的大規(guī)模利用是當(dāng)前世界各國的共識。在間歇性能源規(guī)?；梅矫妫袃煞N方案：一是基于現(xiàn)有能源體系，通過集中開發(fā)，（超）遠(yuǎn)距離傳輸， 例如， 國內(nèi)風(fēng)光基地建設(shè)，以及全球能源互聯(lián)。二是基于風(fēng)、光等間歇性能源特點，分布式利用就地消納。第一種方案，大規(guī)模接入會對大網(wǎng)安全穩(wěn)定帶來沖擊。需要更加靈活配套電源來進行干預(yù)（這種方式并不低碳與經(jīng)濟，偏離了能源轉(zhuǎn)型的初衷），或者只能通過大規(guī)模儲能來減少波動性，避免對電網(wǎng)的沖擊。第二種方案，分布式利用雖然可獨立運行，減少了對電網(wǎng)的沖擊，但小型儲能系統(tǒng)仍然是這種分散式利用商業(yè)化的必要條件之一。因此，儲能技術(shù)的成熟并商業(yè)化應(yīng)用將能極大提高風(fēng)、光等間歇性能源利用規(guī)模。
中國新能源產(chǎn)業(yè)經(jīng)過70年的發(fā)展，尤其是改革開放以來的40年發(fā)展，開發(fā)建設(shè)規(guī)模不斷壯大、關(guān)鍵技術(shù)進步顯著、產(chǎn)業(yè)國際競爭力增強、對減輕環(huán)境污染和碳減排貢獻巨大，已經(jīng)成為世界最大新能源裝備制造和新能源利用大國。在當(dāng)前全球能源低碳轉(zhuǎn)型趨勢下，新能源產(chǎn)業(yè)面臨的國內(nèi)外形勢也發(fā)生了深刻變化，例如，可再生能源電力即將進入平價時代、國際新能源產(chǎn)業(yè)分工不斷深化，國內(nèi)能源體制改革穩(wěn)步推進，中國作為新能源大國，需要清晰識別未來能源轉(zhuǎn)型方向，牢牢抓住新能源產(chǎn)業(yè)核心環(huán)節(jié)，提早布局可能會引起能源體系發(fā)生革命性變革技術(shù)的研發(fā)，成為引領(lǐng)新能源發(fā)展，推動世界能源轉(zhuǎn)型的重要力量。
發(fā)展歷程與特點
早在上世紀(jì)50年代，為了解決能源供應(yīng)不足的問題，我國就開始發(fā)展小水電、沼氣池、太陽灶、風(fēng)力提水機、小型風(fēng)電機、中低溫地?zé)崂煤托⌒统毕娬镜刃履茉?。但是?dāng)時這些技術(shù)還不夠成熟，離能夠規(guī)?；_發(fā)的“新”技術(shù)還有很長距離，只是在能源供給不足條件下，“就地取材”的小范圍、零散式利用，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達不到產(chǎn)業(yè)范疇，也無法進入商品能源的統(tǒng)計中。1990-2010年，新能源開始真正發(fā)展起來，終端能源消費比重從1991 年0.01%迅速增加至2010年1.62%。2010年以后，新能源進入了高速增長期，尤其是以太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電為代表的新能源發(fā)電裝機出現(xiàn)爆發(fā)式增長，2018年兩者裝機比重占全部電力裝機比重達到18.89%。
回顧新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程，大致可劃分為三個階段：
第一階段，新能源早期發(fā)展階段（1949-1990）。這一階段特點是新能源開發(fā)利用還沒有到商業(yè)階段，尚未形成產(chǎn)業(yè)，從統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，商品化新能源占終端能源消費比重為零。大多數(shù)技術(shù)還處在初級研發(fā)階段。
第二階段，新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展階段（1990-2010）。在國家產(chǎn)業(yè)政策作用下，新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入快速發(fā)展軌道，并出現(xiàn)三個重要的變化：新能源利用從農(nóng)村擴展到城鎮(zhèn)，設(shè)備從小型向大中型發(fā)展，從研究開發(fā)走向市場化和產(chǎn)業(yè)化，從著眼于在增加能源供應(yīng)轉(zhuǎn)向把改善環(huán)境作為主要目標(biāo)（周鳳起、王慶一，2002）。這一階段新能源開發(fā)利用量從1990年60萬噸標(biāo)煤增加到2010年3260萬噸標(biāo)煤。風(fēng)光等新能源已經(jīng)有了較強的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)， 成為世界最大整機制造、光伏組件制造國家，且在技術(shù)領(lǐng)域取得較大進步。
第三階段，新能源產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展階段（2011-）?！笆濉币詠?，在市場環(huán)境、政策環(huán)境以及國際氣候環(huán)境驅(qū)動下，我國新能源產(chǎn)業(yè)進入高速發(fā)展階段。這一階段，新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的特點主要是：形成了支持新能源快速發(fā)展的政策體系；新能源裝備制造能力位居世界前列，關(guān)鍵技術(shù)取得了突破；雖然一度因發(fā)展過快忽略消納，出現(xiàn)棄風(fēng)棄光以及裝備制造業(yè)產(chǎn)能過剩現(xiàn)象，隨后在產(chǎn)業(yè)政策作用下，逐步有所改善。
成績與問題
1.取得的成績
開發(fā)建設(shè)規(guī)模不斷壯大。目前，中國已經(jīng)成為全球新能源利用規(guī)模最大的國家。截至2018年底， 中國新能源發(fā)電裝機達到4.17億千瓦，約占總裝機容量22%。新能源發(fā)電0.9萬億千瓦時，約占全社會發(fā)電量的13%。其中，風(fēng)電裝機容量1.84億千瓦，累計裝機和新增裝機連續(xù)九年位居世界第一；光伏發(fā)電裝機容量增加至1.75億千瓦，連續(xù)四年位居世界第一；生物質(zhì)發(fā)電裝機1781萬千瓦，規(guī)模居全球第二；核電裝機4466萬千瓦。2017年底， 中國地源熱泵裝機容量達2萬兆瓦， 位居世界第一。水熱型地?zé)崮芾靡阅昃?0%的速度持續(xù)增長，已連續(xù)多年位居世界首位。
關(guān)鍵技術(shù)進步顯著。經(jīng)過多年發(fā)展，新能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新能力和技術(shù)裝備自主化水平顯著提升。
風(fēng)電裝備制造技術(shù)已經(jīng)達到了世界先進水平?，F(xiàn)階段大型風(fēng)電機組整體上處在發(fā)展階段，但是很多技術(shù)研究已經(jīng)達到了國際一流水平，主要設(shè)備制造基本上實現(xiàn)了系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。低風(fēng)速、高海拔風(fēng)電技術(shù)取得突破性進展。海上風(fēng)電整機和關(guān)鍵零部件設(shè)計制造技術(shù)水平逐漸成熟，海上風(fēng)電裝備基本具備國產(chǎn)化能力。中小型風(fēng)電技術(shù)自主國產(chǎn)化，處于世界領(lǐng)先水平。國內(nèi)中小型風(fēng)電的技術(shù)中“低風(fēng)速啟動、低風(fēng)速發(fā)電、變槳矩、多重保護等等”一系列技術(shù)得到國際市場認(rèn)可，處于國際領(lǐng)先地位。
光伏發(fā)電技術(shù)世界領(lǐng)先。經(jīng)過多年發(fā)展，我國光伏電池技術(shù)創(chuàng)新能力顯著提升，光伏轉(zhuǎn)換效率不斷提高，規(guī)?；夥_發(fā)利用取得重要進展。晶體硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)技術(shù)在國際市場具有很強的競爭力，除個別高效電池生產(chǎn)用等離子體增強型化學(xué)氣相沉積（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，簡稱PECVD）設(shè)備、硼擴散設(shè)備等設(shè)備外，光伏制造的整套生產(chǎn)線均已實現(xiàn)國產(chǎn)化。
生物質(zhì)能利用技術(shù)日趨成熟。生物質(zhì)發(fā)電關(guān)鍵設(shè)備均已實現(xiàn)國產(chǎn)化。生物質(zhì)成型燃料壓縮轉(zhuǎn)換技術(shù)達到國際先進水平；生物質(zhì)沼氣工程轉(zhuǎn)向規(guī)?；c高值化開發(fā)利用；生物質(zhì)直燃鍋爐、垃圾焚燒鍋爐、汽輪發(fā)電機組、秸稈燃料成型機等主要設(shè)備實現(xiàn)國產(chǎn)化，并且出口國際市場。
地?zé)崮芸碧郊夹g(shù)不斷成熟。熱泵技術(shù)快速發(fā)展，形成適合中國國情的大型地源熱泵、高溫?zé)岜煤投喙δ軣岜孟到y(tǒng)，主要技術(shù)與裝備已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化。地?zé)嵛菜毓嗉夹g(shù)取得一定進展，巖溶型熱儲的尾水同層密閉回灌技術(shù)較為成熟。
產(chǎn)業(yè)國際競爭力增強。新能源產(chǎn)業(yè)實力不斷增強，產(chǎn)業(yè)體系逐步完善。目前已經(jīng)形成了涵蓋研發(fā)、制造、設(shè)計、施工、運行等各環(huán)節(jié)的新能源全產(chǎn)業(yè)鏈。比如，風(fēng)機設(shè)備，多晶硅、硅片、光伏電池生產(chǎn)規(guī)模均居世界第一，新能源產(chǎn)業(yè)國際競爭力不斷增強。
2018年，全球風(fēng)機出貨量前十位制造企業(yè)，中國占4家。風(fēng)電機組出口30個國家和地區(qū)。中國多晶硅產(chǎn)量超過25萬噸，約占全球總產(chǎn)量50%，光伏組建產(chǎn)量超120G，占全球近70%，出口突破40G。2018年全球光伏企業(yè)20強，中國企業(yè)占16 家。經(jīng)過多年研發(fā)，光伏行業(yè)各環(huán)節(jié)生產(chǎn)效率、經(jīng)濟性不斷提升。
對減輕環(huán)境污染和碳減排貢獻巨大。新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅帶動了經(jīng)濟增長， 推動能源轉(zhuǎn)型， 而且在提供清潔電力的同時，為應(yīng)對國際氣候變化，降低碳排放做出了貢獻。初步估算，有新能源發(fā)電的統(tǒng)計數(shù)據(jù)以來，截至2018年，我國風(fēng)電（1.3萬億千瓦時）、太陽能發(fā)電（0.25萬億千瓦時）、核電（1.9萬億千瓦時）、生物質(zhì)發(fā)電以及地?zé)岬刃履茉窗l(fā)電（0.5萬億千瓦時） 累計發(fā)電量約為4萬億千瓦時，相當(dāng)于替代12億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少排放二氧化碳31億噸、二氧化硫1200萬噸、氮氧化物1000萬噸，對減少溫室氣體排放、降低大氣污染發(fā)揮了巨大作用。
2.存在的問題
新能源產(chǎn)能過剩問題雖有所緩解但依然存在。近年來，新能源行業(yè)產(chǎn)能和裝機規(guī)模不斷擴大，遠(yuǎn)超過國內(nèi)應(yīng)用規(guī)模和國外進口需求。光伏組件產(chǎn)量從2001年4.3MW 飛速增長至2018年的120GW（GW 是表示功率的單位，gigawatt的縮寫，常用來表示發(fā)電裝機容量）。2008年以來，外需低迷、國內(nèi)市場不成熟、歐盟光伏“雙反”等因素，使得新能源行業(yè)出現(xiàn)供給能力過剩的現(xiàn)象。2018年歐盟對我國光伏產(chǎn)業(yè)“雙反”結(jié)束，一定程度上緩解了2016年以來因國內(nèi)市場需求低迷而不斷加劇的產(chǎn)能過剩問題。但是，之前2年的擴產(chǎn)潮導(dǎo)致產(chǎn)能集中釋放，光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過剩問題仍然存在。數(shù)據(jù)顯示，2018年我國的光伏組件建成產(chǎn)能已經(jīng)達到120GW，但是同年全球光伏市場需求（新增裝機）卻只有104GW，我國光伏組件產(chǎn)能在短短10年間超過了全世界市場的需求。國內(nèi)光伏利用市場（新增裝機44.26GW）更是不足產(chǎn)能的40%。
大型或尖端能源裝備制造能力及關(guān)鍵材料與發(fā)達國家仍有差距。在大型或尖端可再生能源裝備及材料、關(guān)鍵的高端設(shè)備及工藝技術(shù)， 與發(fā)達工業(yè)國家相比，存在較大差距，國內(nèi)高端產(chǎn)能尚無法滿足國內(nèi)市場的要求。例如，新型高效光伏技術(shù)及裝備、大型風(fēng)電裝備、承壓或耐高溫特種材料等，還需要從國外引進或購買。從光伏發(fā)電領(lǐng)域各國專利情況來看，中國向境外專利申請量比重不足3%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于美國、歐洲向境外專利申請量，中國光伏技術(shù)專利處于逆差。而且， 國內(nèi)的專利申請主要分布在光伏組件、光伏應(yīng)用等技術(shù)含量并不高的領(lǐng)域，多數(shù)光伏技術(shù)申請領(lǐng)域多是創(chuàng)新技術(shù)的外圍專利，僅少數(shù)幾種在核心技術(shù)領(lǐng)域。再如，地?zé)崮馨l(fā)電領(lǐng)域，目前我國熱源探查技術(shù)落后，鉆探技術(shù)還不成熟，成井工藝方面也有待提高，綜合技術(shù)也十分缺乏，缺少既懂地面技術(shù)又懂地下勘探的開發(fā)企業(yè)。
現(xiàn)有能源體制不利于“平價時代”背景下新能源的發(fā)展。現(xiàn)有能源體制下，新能源發(fā)展主要以盡快形成大而全的新能源裝備制造產(chǎn)業(yè)以及新能源發(fā)電裝機為目標(biāo)，忽視新能源應(yīng)作為國家能源轉(zhuǎn)型進程中的主要能源品種的重要角色。隨著新能源規(guī)模不斷增加，新能源自身特性（特別是風(fēng)電、光伏發(fā)電的波動性）導(dǎo)致非技術(shù)性問題，需要借助能源的體制機制來進行協(xié)調(diào)。然而，從能源轉(zhuǎn)型視角來看，當(dāng)前能源體制很難解決新能源規(guī)模進一步擴大帶來的不同部門之間的沖突。因此，在新能源（特別是風(fēng)電和光伏發(fā)電）步入平價時代后，深化能源體制改革，尤其是電力體制改革，是促進新能源健康、穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
面臨的新形勢與展望
1.世界能源轉(zhuǎn)型大趨勢
在全球碳減排壓力下，世界主要國家把新能源發(fā)展與利用作為本國能源轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。目前，世界上超過100個國家已經(jīng)制定了新能源扶持政策，48個國家設(shè)定了提高可再生能源供熱和制冷行業(yè)的利用目標(biāo)，42個國家設(shè)定可再生能源交通目標(biāo)，146個國家設(shè)定可再生能源電力目標(biāo)，64個國家明確設(shè)定了可再生能源占終端能源比重目標(biāo)，例如丹麥將這一目標(biāo)設(shè)定為100%（REN21《2018可再生能源全球現(xiàn)在報告》）。各國還積極將風(fēng)、光等可再生能源發(fā)展進行立法。近年來，由于技術(shù)進步引起的可再生能源價格大幅下降、并網(wǎng)技術(shù)保障可再生能源穩(wěn)定可靠，以風(fēng)電、光伏發(fā)電為代表的新能源迅速成為推動全球能源轉(zhuǎn)型的新動能，同時也成為新一輪國際競爭的制高點。根據(jù)統(tǒng)計，2018年中國、歐洲和美國在全球可再生能源電力和燃料投資中的占比接近75%。可再生能源在全球終端能源消費中的比例不斷上升。值得關(guān)注的是，近年來，可再生能源投資在國內(nèi)生產(chǎn)總值占比最高的國家都是新興市場。比如，印度、土耳其、南非。
2.新能源裝備制造業(yè)分工逐步深化
當(dāng)前以歐美、日本為代表的發(fā)達國家和地區(qū)仍然掌握著新能源裝備制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，處在產(chǎn)業(yè)國際分工中的主導(dǎo)地位。隨著能源轉(zhuǎn)型進程加快，未來能源市場對新能源裝備制造產(chǎn)品的需求將越來越大，新能源產(chǎn)業(yè)國際分工會進一步深化，掌握核心環(huán)節(jié)的國家或企業(yè)將重新整合產(chǎn)業(yè)價值鏈。這一過程對中國而言，既有挑戰(zhàn)，也有機遇。未來能源轉(zhuǎn)型大方向是低碳轉(zhuǎn)型，但是各個國家的資源稟賦和發(fā)展階段的差異性決定各國轉(zhuǎn)型方向與路徑不會完全相同。在能源轉(zhuǎn)型背景下，各國都會選擇符合本國特點的新能源產(chǎn)業(yè)和發(fā)展路徑。當(dāng)前中國已經(jīng)成為光伏產(chǎn)業(yè)和風(fēng)電產(chǎn)業(yè)大國，具備了國際競爭力。未來應(yīng)該抓住產(chǎn)業(yè)分工逐步深化的機遇， 在強化產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵性、基礎(chǔ)性技術(shù)研發(fā)的同時，通過整合并購在全球范圍內(nèi)布局光伏產(chǎn)業(yè)、風(fēng)電產(chǎn)業(yè)。與此同時，應(yīng)積極利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、智能硬件、移動寬帶互聯(lián)等新一代信息技術(shù)，推動新能源產(chǎn)業(yè)從自動化向智能化升級。
3.新能源被賦予更重要的使命
供給不足長期以來是中國能源領(lǐng)域突出矛盾。經(jīng)過數(shù)十年的努力，中國能源供給能力大大提高， 基本解決了全局性供求緊張的矛盾。當(dāng)前能源領(lǐng)域最突出的問題是化石能源比重過高引起的二氧化碳排放以及環(huán)境污染。中國承諾2030年碳排放達峰以及國內(nèi)經(jīng)濟高質(zhì)量增長、生態(tài)文明建設(shè)，迫切需要能源結(jié)構(gòu)低碳化、清潔化?！笆濉币詠?，多個國家層面的能源發(fā)展、新能源發(fā)展中長期規(guī)劃中明確提出可再生能源要占終端能源消費比重提高到15%（2020）、20%（2030）的具體目標(biāo)（如果加上核電，該目標(biāo)約提高3個百分點）。大力發(fā)展新能源，快速提升新能源終端消費比重，成為建設(shè)生態(tài)文明、美麗中國的重要路徑。新能源將在不久的將來扮演重要角色。
4.可再生能源電力將進入平價時代
隨著新能源領(lǐng)域技術(shù)進步， 以及新的商業(yè)模式出現(xiàn)，尤其在光伏發(fā)電和風(fēng)電領(lǐng)域，成本下降非常迅速。根據(jù)國際可再生能源署（IRENA）發(fā)布的報告，在全球許多地區(qū)達到或低于化石燃料發(fā)電成本。IRENA預(yù)計到2020年，全球商業(yè)化的可再生能源度電成本將落在3—10美分/千瓦時價格區(qū)間，進入平價時代。其中：
2010—2017年間，全球公用事業(yè)太陽能光伏發(fā)電的加權(quán)平準(zhǔn)化度電成本大幅下降超過70%，從36 美分/千瓦時降至10美分/千瓦時。2017年德國競標(biāo)成功的光伏項目的平均價格低于50歐元/MWh（60美元/MWh），較前兩年下降近50%。IRENA預(yù)計到2020年，光伏發(fā)電成本還將再降五成。
風(fēng)力發(fā)電在2010—2017年間， 陸上風(fēng)電和海上風(fēng)電的平準(zhǔn)化度電成本分別下降25%和17%，即從2010年的8美分/千瓦時和17美分/千瓦時降至6美分/千瓦時和14美分/千瓦時（加拿大、印度、墨西哥、摩洛哥等多元化市場，陸上風(fēng)電競標(biāo)的價格出現(xiàn)了低于20美元/MWh的投標(biāo)價，較2016年的招標(biāo)降低了40%-50%并創(chuàng)全球新低。德國國內(nèi)的紀(jì)錄也降低至38歐元/MWh。2017年德國和荷蘭的海上風(fēng)電競標(biāo)結(jié)果出現(xiàn)了零補貼中標(biāo)，這些項目分別將于2024年和2022年開始運行）。IRENA預(yù)計，到2019年，最好的陸上風(fēng)電項目平準(zhǔn)化度電成本將不超過3美分/千瓦時，屆時將比化石燃料發(fā)電更低。2020—2022年間，海上風(fēng)電的平準(zhǔn)化度電成本將在6—10美分/千瓦時之間。
5.新技術(shù)的突破有望推動能源系統(tǒng)的革命性變革
能源轉(zhuǎn)型進程中，一些諸如儲能、氫能、能源互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的突破，有可能重塑能源系統(tǒng)，新的能源系統(tǒng)將更具有柔性、開放性和兼容性。各類能源品種在新的能源系統(tǒng)中有機融合、互補，各盡所能發(fā)揮作用，從而實現(xiàn)能源系統(tǒng)的低碳化轉(zhuǎn)型。
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