近年来,我国清洁能源的发电量逐渐增加,为了厘清清洁能源发电的基本情况,本节梳理了清洁能源发电的发展情况,总结了其存在的问题并提出了相应的解决措施。
我国可开发利用的风能资源十分丰富,在国家政策措施的推动下,经过十年的发展,我国的风电产业从粗放式的数量扩张,向提高质量、降低成本的方向转变,风电产业进入稳定持续增长的新阶段。2017年,全国(除港、澳、台地区外)新增装机容量1966万千瓦,同比下降15.9%;累计装机容量达到1.88亿千瓦,同比增长11.7%,增速放缓。2008—2017年我国风电新增及累计装机容量如图2-5所示。
图2-5 2008—2017年全国风电新增及累计装机容量
2017年,中国六大区域的风电新增装机容量所占比例分别为华北占比25%、中南占比23%、华东占比23%、西北占比17%、西南占比9%、东北占比3%。“三北”地区新增装机容量占比为45%,中东南部地区新增装机容量占比达到55%。与2016年相比,2017年中国中南地区出现增长,同比增长44%,新增装机容量占比增至23%;中南地区主要增长的省份有:湖南、河南、广西、广东。另外,西北、西南、东北、华北、华东装机容量同比均出现下降,西北、西南同比下降均超过40%,东北同比下降32%,华北同比下降9%,华东同比下降5%。
图2-6 2017年全国各区域新增风电装机容量对比
中国光伏产业起步较晚,但呈现出迅速发展的势头。2002年,我国光伏行业开始起步。在“十五”期间,我国在光伏发电技术研发工作上先后通过“国家高技术研究发展计划”“科技攻关”等计划安排,开展了晶体硅高效电池、非晶硅薄膜电池、碲化镉和铜铟硒薄膜电池、晶硅薄膜电池以及应用系统的关键技术的研究,大幅度提高了光伏发电技术和产业的水平,缩短了光伏发电制造业与国际水平的差距。2010年后,在欧洲经历光伏产业需求放缓的背景下,我国光伏产业迅速崛起,成为推动全球光伏产业发展的主要动力。
2017年,我国光伏新增并网装机量达到53吉瓦,同比增长超过50%,累计并网装机量高达131吉瓦,位居全球首位。我国2011—2017年光伏新增及累计装机容量如图2-7所示。
图2-7 2011—2017年全国光伏新增及累计装机容量
2017年,华北地区风电发展势头良好,风电累计装机容量达到55321兆瓦。全国六大区域中,华北地区新增装机容量最多,为5032兆瓦,占全国新增装机25%;与2016年相比,2017年我国华北地区新增装机占比均出现了增长,占比由24%增长到25%,华北地区新增及累计风电装机容量如图2-8所示。
图2-8 2014—2017年华北地区新增及累计装机容量
截至2016年3月底,华北地区累计光伏装机容量938万千瓦,其中,光伏电站863万千瓦,分布式光伏75万千瓦。华北区域光伏装机容量最多的地区是蒙西地区,其累计光伏装机容量515万千瓦,其中,光伏电站497万千瓦,分布式光伏18万千瓦。华北地区2016年第一季度新增光伏装机容量69万千瓦,其中光伏电站65万千瓦,分布式光伏4万千瓦。具体情况如图2-9所示。
图2-9 2016年第一季度华北地区光伏新增及累计装机容量
截至2017年上半年,北京地区的清洁供热规模不断扩大。北京加快推进“‘1+4+N’+X”清洁供热体系建设。建成以四大燃气热电中心、燃气调峰锅炉为主力热源的中心供热大网,供热面积达到1.8亿平方米。加快推进燃煤锅炉清洁能源改造,城六区基本实现集中供热清洁化。首次引进域外热源,实现三河热电厂向通州供热1000万平方米。全市供热面积达到7.96亿平方米,清洁供热比重提高到85.8%。
北京市风能资源相对匮乏,主要分布于延庆、密云、门头沟等北部及西北部山区,其中,位于北部延庆区和河北怀来县交界的狼山风口的北京官厅风电场的风力资源相对优越。近年来风能利用规模稳步提高,风能开发利用规模持续扩大,陆续建成了鲁家山垃圾发电、官厅风电场三期等一批工程。2011—2013年,风电装机容量基本没有变化,几乎没有新增风电装机容量。2014年新增装机容量36兆瓦,2014年后装机容量保持在200兆瓦左右。北京市2011—2016年风电装机情况如图2-10所示。
图2-10 2011—2016年北京风电装机情况
北京地区太阳辐射量全年平均为4600~5700兆焦/平方米。高值区位于北部地区,年辐射量均在5600兆焦/平方米以上;低值区位于房山区的霞云岭附近,年辐射量约为4650兆焦/平方米,从全国的光能源分布来看,北京属于较好的能源区域。5~6月份是属于光照资源最好的月份,适合太阳能的开发利用,同时北京又是电力大量消耗的区域,利于建设自发自用模式的太阳能发电。
“十二五”时期,北京太阳能利用水平迈上新台阶。实施金太阳示范工程,启动海淀、顺义国家级分布式光伏发电应用示范区建设,建成密云20兆瓦光伏地面电站、国内首个兆瓦级太阳能热电站等项目,北京市光伏发电装机规模已经从2010年的2.3兆瓦大幅提升至了2015年的165兆瓦。截至2016年底,全市并网的光伏发电装机规模达到239.7兆瓦,较2015年增长45.2%。2018上半年,北京市光伏发电累计装机量为310兆瓦,光伏电站装机为50兆瓦,新增光伏装机量为60兆瓦,北京今年上半年光伏新增装机均为分布式项目。北京2013—2018上半年光伏装机情况如图2-11所示。
图2-11 2013—2018上半年北京光伏发电装机情况
随着我国电力体制改革的不断深入和电力市场的逐步完善,以及国家政策的鼓励和支持,我国风电并网容量快速增加。2014年,我国风电并网容量达到8270万千瓦。2015年上半年,全国风电新增并网容量916万千瓦,到6月底,全国风电累计并网容量为10553万千瓦,累计并网容量同比增长27.6%;2015年上半年,全国风电上网电量977亿千瓦时,同比增长20.7%;风电弃风电量175亿千瓦时,同比增加101亿千瓦时;平均弃风率15.2%,同比上升6.8个百分点。2015年上半年全国风电平均利用小时数993小时,同比增加15小时。2010—2015年上半年全国风电累计并网容量如图2-12所示。
图2-12 2010—2015年全国风电及光伏累计并网容量
2014年,我国光伏累计并网容量2805万千瓦,截至2015年6月底,我国光伏累计并网容量3882万千瓦。2010—2015年上半年全国光伏累计并网容量如图2-12所示。
截至2015年底,我国接入35千伏及以下电压等级的光伏项目累计并网容量为1363万千瓦;接入的10千伏及以下电压等级光伏项目累计并网容量473万千瓦。国家电网公司累计受理申请光伏并网户数23360户,累计受理容量575万千瓦;核准累计并网户数20312户,累计并网容量473万千瓦,其中华北分布式光伏累计并网容量70万千瓦,占并网总容量的15%。
2015年,我国太阳能光伏累计发电量383亿千瓦时,同比增长64.4%。“十二五”期间,太阳能光伏发电量年均增长229%。我国太阳能光伏发电设备平均利用小时1200小时,同比下降35小时。
2015年,华北地区风电新增并网容量111万千瓦,主要集中在河北、山西、蒙西地区,其风电新增并网容量分别是14.55万千瓦、64.45万千瓦、32万千瓦。具体情况如图2-13所示。华北地区风电累计并网容量2758.76万千瓦,其中,蒙西地区风电累计并网容量最多,达到1268万千瓦,占华北地区的46%,其次是河北地区,风电累计并网容量达到927.61万千瓦,占华北地区的33%。截至2015年上半年,华北地区上网电量达到283.3亿千瓦时,其中蒙西、河北、山西的上网电量分别为133.51亿千瓦时、92.11亿千瓦时、52.43亿千瓦时。
图2-13 2015上半年华北主要地区风电及光伏并网容量
2015年,华北地区光伏新增并网容量1500万千瓦,集中式电站800万千瓦,分布式光伏700万千瓦。其中,河北地区光伏新增并网容量100万千瓦,集中式电站40万千瓦,分布式光伏60万千瓦;山西地区光伏新增并网容量50万千瓦,集中式电站30万千瓦,分布式光伏20万千瓦;蒙西地区光伏新增并网容量80万千瓦,集中式电站60万千瓦,分布式光伏20万千瓦。具体情况如图2-13所示。