视点丨加快可再生能源发展，推动全球低碳转型

2020年我国“双碳”目标的提出，加快了可再生能源向高比例发展的步伐。2020年我国可再生能源装机容量9.34亿千瓦，发电量为2.2万亿千瓦时， 截至2023年，我国可再生能源装机容量突破15亿千瓦大关，发电量为2.95万亿千瓦时，装机容量和发电量比2020年分别增加了61%、34%。

这一成绩不仅体现了“双碳”目标给可再生能源发展带来的强大发展动力，也展示了我国在全球可再生能源领域的重要地位和贡献。

随着《关于推动能耗双控逐步转向碳排放双控的意见》的实施，将有更多的用户通过使用可再生能源减少碳排放，以满足碳排放双控的要求，因此可再生能源将迎来更大规模、更高比例的发展。但是可再生能源高比例发展在电网接入、用地用海、全生命周期环境友好性等方面，还面临着较大的挑战，需要加以分析研究。

本文总结了可再生能源发展的成就，分析了其高比例发展的挑战，展望了其发展前景。

1.可再生能源利用规模连续多年位居全球第一。我国风电装机容量自2020年以来一直位居全球首位，光伏装机容量自2015年以来居全球第一。截至2023年底，全国可再生能源发电总装机约15.16亿千瓦，在全国总装机容量中的比重为51.9%，全国可再生能源发电量近3万亿千瓦时，约占全部发电量的1/3，我国非化石能源在能源消费总量中的比重达到17.7%。可再生能源产业持续发展、开发利用规模不断提高，加快推进我国能源结构绿色低碳转型，为如期实现2020年非化石能源消费比重达到15%的承诺提供了有力支撑。

2.可再生能源形成了完备的产业链，装备水平大幅提升。我国已形成全球最完备的可再生能源产业体系，科技创新和技术进步不断推动产业发展和升级。水电领域具备全球最大的百万千瓦水轮机组自主设计制造能力；风电产业在大容量机组、大叶轮直径、高轮毂高度、低利用风速、海上风电基础等方面不断突破；光伏产业在技术研发、装备制造、产业规模、产业化技术水平等方面均位居世界前列，成为我国最具国际竞争力的产业之一。

3.可再生能源发展带来的经济、社会、环境等多重效益显著。2023年，光伏、风电行业产值已分别超过1.7万亿元和7300亿元，成为我国经济发展的新动能之一，在带动地区经济尤其是西部发展方面发挥着重要作用。此外，可再生能源独立供电工程、光伏扶贫工程等为解决无电地区用电问题提供了有效方案。

同时，可再生能源产业的发展为社会提供了大量就业岗位，在材料、设计、制造、自动控制等多个领域培育了大批技术人才，根据国际可再生能源署（IRENA）和国际劳工组织（ILO）统计，2022年全球可再生能源从业人数为1370万，其中我国可再生能源从业人数约562万，占比41%。

我国可再生能源消费量不断提高，2023年达到约8.5亿吨标准煤，在减少温室气体排放的同时也减少了二氧化硫、氮氧化物和粉尘等大气污染物排放，推动减污降碳协同增效。同时，可再生能源开发与煤矿沉陷区治理、沙漠治理等相结合，有效恢复和保护了当地生态环境，促进了可再生能源开发利用与生态文明建设协调发展。

4.我国可再生能源有效推动了全球能源转型和低碳发展。我国在可再生能源领域开展了广泛的国际合作，其中风电、光伏产品出口覆盖全球200多个国家和地区，截至2024年初，累计出口额分别超过334亿美元和2453亿美元。我国凭借全球最完备的产业布局、持续不断的技术创新和高效的工程技术，在过去十年间为全球风电和光伏发电项目平均度电成本（LCOE）分别贡献超过60%和80%的降幅，有力支撑了全球能源绿色低碳发展。

1.高比例接入电网难度增大。风能和太阳能会随着天气条件的变化而波动，带来风电、光伏发电的不稳定性，增加了电力电量平衡的难度。随着清洁能源占比的提升，电力系统需要承担更多的能源供应保障责任，这对电网的调度运行提出了更高要求。传统电网的设计和规划没有充分考虑到大量新能源的接入，因此现有电网结构可能无法随时准备好接收来自大量光伏电量的不稳定输出。

另外，分布式光伏发电项目的快速增长导致许多地区的可开发容量不足、消纳困难，从而引发并网困难的问题。国家能源局于2023年6月在全国范围选取部分典型省份开展分布式光伏接入电网承载力及提升措施评估试点工作，试点范围选择山东、黑龙江、河南、浙江、广东、福建6个试点省份，每个省份选取5～10个试点县（市）开展试点工作。评估结果显示，除浙江省外，其他省份都出现了大量区域电网容量不足的问题，其中58个地区可新增开放容量为零。

2.用地用海难度增大。在可再生能源装机量迅速扩大的过程中，伴随而来的是对土地资源的不断需求，用地用海难的问题日益凸显。当前，我国国土空间规划未充分考虑新能源的大规模开发利用。光伏发电项目量大面广，但是能源方面的电力规划，以及其他相关的国土、环保、林业等与可再生能源规划之间未达到有效衔接，导致实施过程中出现了诸多问题。

国家可再生能源规划和各地方、各部门相关规划制定之间也存在目标不统一、政策行动有偏差的情况，制约着新能源大规模开发利用。2023年，自然资源部集中公开约谈督察发现的9个违法违规问题突出地市，其中多个问题涉及光伏，反映了光伏用地的严峻性。近年来，随着陆上光伏用地紧缺和成本上涨，东部沿海城市正逐步探索海上光伏发展的新场景。随着光伏系统成本的下降，海上光伏的经济性也有了逐步提高，但在项目手续、用海许可证等方面仍存在不少问题，其发展亟待相关部门明确政策、规则。

3.全生命周期生态环境友好性需进一步提升。部分可再生能源项目在选址、施工建设、运行过程中也会对环境带来一定的影响，包括土地利用、水资源利用、野生动植物保护、噪声污染、破坏植被造成水土流失等方面，以及退役风机和光伏组件回收处置难。2025年前后我国第一批风电机组和光伏组件将陆续退役，到2030年将进入退役密集期。

光伏组件本身含有大量可循环利用的材料，包括玻璃、铝、硅、银、铜等，风电机组中包含钢、铜、铝、玻璃纤维等，这些材料如不能合理回收再利用，固体废弃物得不到及时恰当处理 ，不仅会占用大量土地 ，造成资源浪费，而且银、铜等重金属物质会污染环境，背离了清洁能源的理念，不利于环境的长远健康发展。然而，当前由于可再生能源设备退役缺少经济可行、环境友好的回收技术，尚无成熟的商业模式，这些难题均亟待解决。

2023年11月，我国与美国发表了“中美关于加强合作应对气候危机的阳光之乡声明”，提出两国支持二十国集团领导人宣言所述努力争取到2030年全球可再生能源装机增至三倍。2023年12月13日，在《联合国气候变化框架公约》第二十八次缔约方大会（COP28）上198个缔约方的代表达成的“阿联酋共识”提出，“到2030年将全球可再生能源装机容量增至三倍”。

因此，可再生能源未来仍将拥有巨大的发展空间。在我国，随着“双碳”目标和能源革命的深入推进，可再生能源依然需要发挥潜力，稳步推进，担当起应对气候变化的重任，同时创造更多就业机会，减少污染和保护生态环境，加速助力经济社会发展全面绿色转型。

1.全球范围内可再生能源开发利用规模仍将持续增长。“阿联酋共识”提出的“到2030年将全球可再生能源装机容量增至三倍”的目标，是以2022年全球可再生能源装机容量33.7亿千瓦为基准线，在2030年增加至现在的三倍，将达到101亿千瓦。未来8年内（2023—2030年）可再生能源装机容量增加到三倍，则复合年均增长率（CAGR）约为15%。

因此可以看出，三倍目标下，可再生能源将连续多年保持两位数的增长，其发展速度将大大加快，年增长率远超过前10年的数值，这将在全球范围内加速可再生能源的发展。我国处于新型城镇化和新型工业化的高质量融合发展期，电能替代需求不断提升，全社会用电量仍将持续增长，同时为了实现2030 年前碳达峰、2060 年前碳中和的目标，保证能源的低碳、高质量发展，以风电、太阳能发电为代表的可再生能源需要实现跨越式发展。

根据测算，到2030年我国电力装机容量将达到40亿千瓦，其中非化石能源占比达到64%，风电、太阳能合计超过16亿千瓦。到2060年，全国电力装机容量预计达到71亿千瓦，非化石能源装机占比提升至89%，其中风电、太阳能合计约46亿千瓦，成为主体能源和新型电力系统的重要组成部分。

2.可再生能源将带来多个领域的巨大变革。在能源供给侧，可再生能源将逐步成为发电量的主体，促使现在的集中式电源、大电网向分布式电源、微电网转变。在能源消费侧，工业、交通、建筑等领域电气化技术不断发展，终端能源消费向电气化转型，分布式可再生能源的快速增长推动传统消费者向“产销者”转变，数字信息技术的应用将驱动多能互补、源网荷储一体化项目落地，实现可再生能源与多领域的跨界融合。

面向未来，新型能源体系和新型电力系统的建设将催生出更加多元的新业态和新模式。光储充一体（光伏+储能+充电桩）技术可以实现电动汽车和电网协同，实现陆地交通电气化。可再生能源电解水制氢，然后制绿色甲醇、绿氢、绿氨等，可以为冶金行业、航空业、航海业提供脱碳的解决方案。可再生能源通过光储直柔等技术，与建筑相结合，可推动建筑领域绿色低碳转型。

3.可再生能源在可持续发展领域将发挥更重要、更多元化的作用。伴随着我国可再生能源的大规模发展，可再生能源将惠及更多地区和人群。“千乡万村驭风行动”“千家万户沐光行动”等将为当地村民创造就业，提高收入，为农村生活生产提供清洁能源，降低农村地区的温室气体排放，减少室内空气污染，为乡村振兴、美丽乡村贡献力量。

可再生能源将与土地沉陷区治理、盐碱地治理以及沙漠、戈壁、荒漠等治理密切结合，保护当地的生态环境和生物多样性。可再生能源将与水资源保护结合，通过海水淡化解决海岛居民清洁用水问题，通过光伏水泵技术解决偏远地区农业灌溉、居民清洁用水问题等。可再生能源可为无电地区提供清洁电力，改善这些地区的儿童教育和医疗状况，促进当地的可持续发展。