2022年电力行业深度报告 煤电与绿电在中国能源供给结构中的角色定位.docx
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1、2022年电力行业深度报告 煤电与绿电在中国能源供给结构中的角色定位1 煤电“重启”,意味着绿电“将死”吗?2021、2022 年连续两年夏季的极端高温少雨气候,暴露了国内电力供给偏紧 的现状;而以煤电为主的火电,在保供过程中起到了关键性作用。两次全国性大范 围的“有序用电”之后,政策对于煤电的态度也发生了较大的转变,呼吁“重启” 之声不绝于耳。与此同时,以风电、光伏为代表的绿电,在保供期间的缺位,导致 对其发展前景的预期由乐观转向悲观。但煤电“重启”,是否意味着绿电“将死”? 两者在未来新型电力系统、乃至中国能源供给结构中的角色定位到底如何?1.1 煤电:先“立”后“破”,加速转型1.1.1
2、 “立”足基本国情:煤炭是中国一次能源的核心,火电是电力生产的主力 根据国家统计局的数据,截至 2021 年底,全国煤炭资源基础储量 2078.9 亿 吨、石油基础储量 36.9 亿吨、天然气基础储量 6.34 万亿立方米。在不考虑进口部 分以及生产、消费两方面增长的情况下,按照 2021 年的能源消费量以及基础储量 计算,煤炭每年约 42.3 亿吨的消耗可用时间约 49 年,石油每年约 7.2 亿吨的消 耗可用时间约 5 年,天然气每年约 0.37 万亿立方米可用时间约 17 年。“富煤、贫 油、少气”的资源禀赋一方面决定了中国在能源革命到来前,煤炭在国内一次能源 使用中的占比居高不下的状态
3、;另一方面也凸显了煤炭对于中国能源自给和能源 安全的战略重要性。2020 年“双碳”目标提出伊始,在 2030 碳排放达峰、2060 碳中和的中远期 目标下,以煤电为主的火电在国内电源装机结构中的角色定位颇为尴尬,“消灭煤 电”甚至“火电已死”的讨论不绝于耳,大有 2011 年福岛核事故后社会舆论对于 核电的态度。但电源结构的改变远不像想象中的那么简单。当前,火电仍是中国电 力生产的“压舱石”,截至 2021 年底,中国火电装机 12.97 亿千瓦,占全国装机 容量的 54.6%,占全社会发电量的 67.4%。1.1.2 打“破”传统定位:加速由基荷主力向调峰辅助转型从建设周期来看,火电约 2
4、-3 年、核电约 5-7 年、大型水电约 7-10 年,这还 不包括耗时更久的前期规划、建设筹备等环节;风电、光伏的建设周期较短,仅需 1-2 年,但受限于自身的特性,对于电量结构的改变远远小于对于装机结构的改变。 火电作为占据六成装机容量、七成发电量的主力电源,风电、光伏对其在电量结构 中的替代作用在短、中期内均难有显现。尤其是占据五成以上装机容量、六成以上 发电量的煤电,在气电、抽水蓄能增量有限的情况下,对于依赖其提供辅助调节的 风电和光伏而言,其存在的必要性比消减其份额以提供市场空间更为重要。风电、 光伏新增装机大规模并网将带来调峰等电力市场辅助服务需求的快速提升,结合 部分地区火电容量
5、电价的试点探索,火电的角色定位将由基核电源加速向调峰电 源转变。1.2 绿电:满足增量,规模优先1.2.1 “十四五”用能增量主要由绿电承担从用电侧来看,中国二产用电需求仍占据较大比重,2010-2021 年二产用电 占全社会用电量的比重虽由 74.9%降至 67.5%,但电力消费结构仍然是“生产型” 而非“消费型”,电力需求增速与 GDP 增速的具有高相关性。中国经济仍处于较 高速发展时期,此外,中国人均电力消费量尚处于碳达峰前的上升阶段,与发达国 家相比还存在较大差距。随着居民收入水平的提高和终端用能电气化的推动,国内 产业结构转型升级,三产以及居民生活用电提升,中国的电力需求将持续增长。
6、据 “双碳”目标下中国能源电力系统发展前景和关键技术预计,到 2030 年,我 国电力需求将达到约 11.1 万亿千瓦时,2020-2030 年年均复合增长率约 4.0%, 电力需求的刚性特征更为突出,需要持续不断扩大的电力生产能力才能满足需求; 而在碳达峰要求之下,用电负荷的增长需要可再生能源以更快、更大规模的开发来 满足。根据国家发改委等 9 部委联合印发的“十四五”可再生能源发展规划(发 改能源20211445 号),“十四五”期间中国可再生能源将进入高质量跃升发展 新阶段,将由能源电力消费增量补充转为增量主体,规划提出可再生能源在一 次能源消费增量中占比超过 50%、可再生能源发电量增
7、量在全社会用电量增量中 的占比超过 50%。1.2.2 12 亿千瓦底线目标,适度超前发展2011-2021 年,中国风光发电量占全社会用电量的比重持续提升,由 2010 年的 1.2%提升至 2021 年的 11.7%,多年复合增长率达 31.2%;同期风光装机由 0.30 亿千瓦增长至 6.35 亿千瓦,占比由 3.1%提升至 26.7%。若以实现 2030 年风光装机 12 亿千瓦的底线目标,2021-2030 年风光装机复合增长率约 7.3%。 截至 2020 年底,国内风电、光伏装机容量分别为 2.82、2.53 亿千瓦,两者 合计约 5.35 亿千瓦,根据十四五”可再生能源发展规划
8、提出的 2030 年风电、 光伏总装机 12 亿千瓦以上的目标,未来十年中国风电、光伏年均新增装机将超过 6650 万千瓦。而根据全球能源互联网发展合作组织(GEIDCO)的预测,到 2030 年风、光装机将分别达到 8、10 亿千瓦,年均复合增速分别达到 11.0%、14.7%; 两者合计 18 亿千瓦,比 12 亿千瓦的底线目标高出 50%,对应的年均新增装机将 达到 1.27 亿千瓦。GEIDCO 预测到 2060 年,风、光装机将分别达到 25.0、35.5 亿千瓦,对应 2030-2060 年的 30 年 CAGR 分别为 3.9%、4.3%,2020-2060 年 的 40 年 C
9、AGR 分别为 5.6%、6.8%。2 装机与消纳、电量与电价的矛盾是否无解?2.1 遍地开花,风光建设如火如荼2.1.1 大基地首批全面开工、二批前期筹备、三批组织申报2021 年底,国家能源局与国家发改委联合印发关于印发第一批以沙漠、戈 壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地建设项目清单的通知,提出合计规模 97.05GW 的第一批风光大基地项目,并要求在 2022、23 年两年内陆续建成并网, 其中 2022 年底投产 45.71GW,2023 年底之前投产剩余 51.34GW。 当前第二批风光大基地清单已经下发,仍以三北地区沙漠、戈壁、荒漠地带为 重点,且项目单体规模较第一批大基地项目显
10、著提升。近日,青海省第二批大型风 电光伏基地项目(预备清单)下发,共计将建设 540 万千瓦光伏、120 万千瓦风 电、40 万千瓦光热以及 100 万千瓦/360 万千瓦时储能,建设工期均为 2 年,预 计在 2024 年集中投产。 各省针对第三批风光大基地项目的申报已经陆续启动,多个省份已下发项目 申报文件。根据某省份申报文件,第三批风光基地同样以沙漠、戈壁、荒漠地区为 重点,延伸至适油气田、采煤沉陷区、石漠化、盐碱地等,要求坚持集约整装开发, 避免碎片化;优先申报 100%离网制氢项目,鼓励开发企业与国家管网集团、中国 石油达成氢能运输、消纳合作,利用天然气管道推进掺氢天然气等方式,实现
11、氢能 高消纳、利用;优先申报 100%以上自主调峰、自我消纳项目,不增加系统调峰压 力,根据消纳能力统筹设计电源、电网、储能。2.1.2 地方性“十四五”新能源发展规划如雨后春笋截至 2022 年 9 月底,国内共计约 26 个省市已经发布该省的“十四五”新能 源装机发展规划,经不完全统计合计风光装机约 587.56GW,考虑到 2021 年风 光新增装机约为 102.50GW,其中风电 47.57GW、光伏 54.93GW,则 2022-2025 年合计新增装机量约为 485.06GW,2021-2025 年年均装机复合增速将达到 15.2%。2.1.3 平价时代,海风热度有增无减经历“抢装
12、潮”后,2021年中国海上风电新增装机容量达1690万千瓦,同 比增长170.8%,截至2021年底全国累计海上风电装机容量达2679.71万千瓦。 “十四五”可再生能源发展规划提出,推动山东半岛、长三角、闽南、粤 东、北部湾等千万千瓦级海上风电基地开发建设,发展海上风电集群。在顶层设 计下,沿海多省市陆续出台“十四五”海上风电规划及支持政策。不完全统计, “十四五”期间,全国沿海省份海上风电规划总装机容量接近100GW(不含潮 州、唐山、舟山等地级市规划),海上风电发展前景广阔。2022 年海风全面进入平价时代,但是相较于陆风,海风安装难度更大,当前 整体的造价仍相对较高,为鼓励海风发展,目
13、前广东、山东、浙江三省均明确了海 上风电“省补”政策,提高运营商的投资积极性。2.2 供需错配,特高压助力消纳随着新能源装机快速发展,新能源消纳问题成为新能源发电量提升的重要制 约因素。中国的风光优质资源主要分布在三北地区(西北、华北、东北),但是我 国主要电力消费负荷中心在东部沿海,新能源出力提升使得电力供需错配矛盾放 大。“十三五”期间受限于外送通道的建设,以及风光电源由于自身出力对电网的 冲击性较大,国内弃风、弃光率较高,消纳问题始终是悬在风光发展之路上的“达 摩利克斯之剑”。“十四五”期间通过大规模的电网投资以及特高压建设,三北地区 弃风、弃光率逐渐下行,但是随着第一批、第二批风光大基
14、地项目开工建设,西部 新能源基地弃风弃光率问题仍值得关注。2.3 电力供需由松转紧,绿电需求持续增长2.3.1 平价提升市场接受度风电上网电价的标杆化始于 2009 年,当年 7 月 20 日,国家发改委发布关 于完善风力发电上网电价政策的通知(发改价格20091906 号),按风能资源状 况和工程建设条件,将全国分为-四类风能资源区,相应标杆上网电价分别为 0.51、0.54、0.58、0.61 元/千瓦时。2014 年 6 月 5 日,发改委发布了关于海 上风电上网电价政策的通知(发改价格20141216 号),对当时尚未开始大规模 发展的海上风电,制定了标杆上网电价。通知规定,2017
15、年以前投运的近海风电 项目上网电价为 0.85 元/千瓦时,潮间带风电项目上网电价为 0.75 元/千瓦时。 在执行了 5 年后,风电标杆电价迎来首次下调,2014 年底公布的关于适当 调整陆上风电标杆上网电价的通知(发改价格20143008 号)将第 I 类、II 类和 III 类资源区风电标杆上网电价降低 2 分/千瓦时。一年后,关于完善陆上风电光 伏发电上网标杆电价政策的通知(发改价格20153044 号)公布,再次将 I、II、 III 类资源区风电标杆上网电价降低 2 分/千瓦时,类资源区降低 1 分/千瓦时。 通知同时提前设定了 2018 年起的风电标杆电价,但又是在一年后,201
16、6 年 12 月 26 日发布的关于调整光伏发电陆上风电标杆上网电价的通知(发改价格 20162729 号),大幅下调 2018 年起的风电标杆上网电价,-四类资源区的 电价相比 2016-2017 年分别降低了 7、5、5、3 分/千瓦时。2018 年 5 月 18 日,国家能源局发布关于 2018 年度风电建设管理有关要 求的通知(国能发新能201847 号),通知提出,从当日起,尚未印发 2018 年 风电度建设方案的省(区、市)新增集中式陆上风电项目和未确定投资主体的海上风 电项目应全部通过竞争方式配置和确定上网电价;从 2019 年起,各省(区、市)新 增核准的集中式陆上风电项目和海
17、上风电项目应全部通过竞争方式配置和确定上 网电价;申报电价为合理收益条件下测算出的 20 年固定上网电价。2019 年 5 月 国家发改委印发关于完善风电上网电价政策的通知(发改价格2019882 号), 2019 年符合规划、纳入财政补贴年度规模管理的新核准近海风电指导价调整为每 千瓦时 0.8 元,2020 年调整为每千瓦时 0.75 元;对 2018 年底前已核准的海上风 电项目,如在 2021 年底前全部机组完成并网的,执行核准时的上网电价;2022 年及以后全部机组完成并网的,执行并网年份的指导价。2018 年 9 月 13 日,国家能源局发布关于加快推进风电、光伏发电平价上 网有关
18、工作的通知(征求意见稿);2019 年 1 月 7 日,国家发改委、国家能源局 正式联合发布关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知(发 改能源201919 号),要求开展平价上网项目和低价上网试点项目建设,推进建设 不需要国家补贴执行燃煤标杆上网电价的风电、光伏发电平价上网试点项目(平价 上网项目);在资源条件优良和市场消纳条件保障度高的地区,引导建设一批上网 电价低于燃煤标杆上网电价的低价上网试点项目(低价上网项目)。2019 年 4 月 8 日,国家能源局发布关于推进风电、光伏发电无补贴平价上网项目建设的工作 方案(征求意见稿),接着在 5 月 28 日发布了关于 2019
19、 年风电、光伏发电建 设管理有关要求的通知(国能发新能201949 号),向着平价上网的目标加速推 进。2021 年 6 月 7 日,国家发改委发布关于 2021 年新能源上网电价政策有关 事项的通知(发改价格2021833 号),规定: 2021 年起,对新备案集中式光伏电站、工商业分布式光伏项目和新核准 陆上风电项目,中央财政不再补贴,实行平价上网。 2021 年新建项目上网电价,按当地燃煤发电基准价执行;新建项目可自 愿通过参与市场化交易形成上网电价,以更好体现光伏发电、风电的绿色电力价值。 与 4 月份的征求意见稿相比,风、光上网电价不再基本要求低于当地煤电基 准价,且去除了竞争性配置
20、和市场化交易的要求。2.3.2 市场化交易政策频出面对急速扩容的绿电供给,对绿电市场化交易的支持政策也相继出台。2021 年国家发改委、能源局连续下发三项政策支持开展绿电市场化交易。 2021 年 5 月,两部委印发关于进一步做好电力现货市场建设试点工作 的通知(发改体改2021339 号),通知提出,要引导新能源项目 10%的预计当期电量通过市场化交易竞争上网,市场化交易部分可不计 入全生命周期保障收购小时数。 2021 年 6 月,国家发改委印发关于 2021 年新能源上网电价政策有关 事项的通知(发改价格2021833 号),通知提出,2021 年新建 项目上网电价,按当地燃煤发电基准价
21、执行;新建项目可自愿通过参与市 场化交易形成上网电价,以更好体现光伏发电、风电的绿色电力价值。 2021 年 9 月,两部委批复国网、南网公司提交的绿色电力交易试点工 作方案,方案明确,绿色电力产品初期为风电和光伏发电企业上网电 量,条件成熟时扩大至符合条件的水电;绿色电力交易的优先原则;绿电 交易分为直接交易购买和向电网企业购买两种方式;厘清了绿色电力产 品的市场化定价机制。2021 年 9 月 7 日,中国正式启动绿色电力交易试点,来自全国 17 个省份的 259 家市场主体,以线上线下方式完成了 79.35 亿千瓦时绿色电力交易,其中,国网经营区域成交 68.98 亿度,南网经营区域成交
22、 10.37 亿度,这次试点交易中, 成交均价较正常中长期协议增加 3-5 分/度,较火电基准价大约上涨 2 分钱。此次 试点交易开启中国绿电消费新模式,可再生能源电力消纳机制逐步从保障性消纳 向市场化消纳加速转型。 但从广东、江苏两省的电力市场化交易情况来看,当前绿电交易规模仍较小、 绿电溢价空间有限,江苏绿电成交均价甚至低于年度及月度成交均价。但持续增长 的用电需求与偏紧的发电供给之间的矛盾,利好绿电的电量消纳;而煤价居高不下 带来的煤电交易电价维持高位,也有助于提升绿电的交易价格水平。2022 年推动绿电交易的相关政策持续加码,有望进一步扩大绿电交易需求。 2022 年 1 月,国家发改
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