碳中和下的行业发展系列9---碳中和承诺下的电力脱碳解决方案

昨天和大家分享了碳中和下的行业发展系列的第八部分：碳中和承诺下的碳金融


今天和大家分享第九部分：碳中和承诺下的电力脱碳解决方案

1、储能系统

2、分布式光伏

3、特高压

电力部门脱碳是实现碳中和的第一顺位要务，这要求风光发电从当前的补充能源地位上升为主力能源地位。



事实上，2018年后中国弃风弃光问题已明显改善，2019年全年弃风率与弃光率分别降至4%、2%，叠加主要光伏原料成本的下降，2019年光伏度电成本已经降低至0.44元，同期全国脱硫燃煤均价为0.36，光伏发电处于平价上网临界点阶段。CPIA预测，2021年后光伏发电即有望实现用户侧平价。



后平价上网时代，制约风光发电广泛替代火电的瓶颈体现为：



1）风光发电的间歇性/随机性，火电仍需要承担较重的调峰任务。



2）风光资源与负荷地理分布错配，风光资源聚集在西北地区，而电力负荷集中在东部沿海，上述“堵点”的出路在于储能系统、分布式光伏与特高压。



1、储能系统

由于风光出力具有较强的间歇性与随机性，为了实现出力与负荷实时平衡，当前主要通过调节相对可控的发电能源——水电与火电来适应用户端实时负荷的变化。

因此，风光发电想要深度取代火电，实现电力脱碳，需要其出力保持相对稳定，而这一关卡的突破则依赖储能。

以美国加州某电站为例，光伏+储能配套实现电力平滑输出。美欧日等发达市场化石燃料发电的度电成本较高，已基本实现“光伏+储能平价”（光储平价），国内较低的火电度电成本下，储能系统尚未达到经济型拐点。BNEF预计，随着主要成本器件锂电池的价格下行，2025年电化学储能系统成本有望较2019年下降40%，国内部分地区或将率先从用户侧“光伏平价”走向“光储平价”，驱动储能装机规模爆发式增长。



2、分布式光伏

对照全国日照时数热力图与用电负荷热力图，中国光照资源集中在西北地区，而用电负荷集中在东部沿海与东南地区，陆上风电亦有类似的资源-负荷错配的困扰。单纯加大风光资源丰富的西北地区装机容量无法解决地区错位问题，反而导致弃风弃光率上升，而分布式光伏能有效改善这一问题。



分布式光伏的特殊性在于，在东部沿海地区建立集中式光伏电站，对标标杆上网电价（0.4元/kwh），尚不具备较强经济性，但在商业楼宇或工厂楼顶安装“自发自用、余电上网”的分布式光伏，对标工商业电价（0.8元/kwh），在保持较高消纳比例的情形下，已具备较强的经济性。

以累计装机率计，截至2020年二季度末，国内分布式光伏渗透率仅31%，显著低于发达市场67%的平均水平（IEA，2018）。

2020年6月《2020能源工作指导意见》提出，“有序推进集中式风电、光伏和海上风电建设，加快中东部和南方地区分布式光伏、分散式风电发展”，碳中和顶层设计下，十四五期间分布式光伏政策助力或将高于集中式光伏。

此外，后续绿色建筑相关政策也有望催化分布式光伏产业，海外已有政策先行，2018年加州能源委员会通过全美首个应用太阳能系统建筑标准，该标准要求加州三层及以内新建住宅楼都必须安装太阳能板，于2020年开始实施。



3、特高压

化解资源与负荷错位问题的另一个出路是：将风光资源转换为电能后传输到负荷中心。由于特高压的输送电压在800kv（直流电）或1000kv（交流电）以上，相比传统高压输电，特高压在远距离传输时损耗下降60%，使得“西电东送”具备经济适用性条件。

十四五期间，碳中和+新基建双重顶层设计下，特高压产业链有望受政策助力。

赛迪顾问预测，到2022年，中国将完成安徽芜湖、山西晋中等十余个特高压变电站扩建工程，预计开展“五交五直”共10条新规划特高压线路工程的核准和动工建设。到2025年，中国将有超过30条新建特高压线路工程迎来相继核准。

2020-2025年特高压及其带动产业年投资规模将从3154亿元增长至5870亿元，2020与2023是两个投资高峰。



碳中和下的行业发展系列的第九部分的内容就分享到这里，明天和大家分享第十部分的内容：碳中和承诺下的终端电气化+清洁化解决方案。