关于大力发展可再生能源

及其关键实现路径研究

（摘  要）

一、发展可再生能源的紧迫性与意义

（一）资源条件、生态环境、能源供应安全等制约迫使我们必须从发展战略上对能源问题做出新的抉择

当前，面对全球气候变暖、二氧化碳等温室气体浓度上升、化石能源利用带来的生态破坏和环境污染等人类生存发展中必须要共同面对和解决的问题，全球已开始了新一轮能源变革，各国已基本达成共识，纷纷推动能源转型，走以低碳清洁的能源发展路子。能源作为我国现代化经济社会的基础，事关国计民生和国家安全，我们必须顺应国际能源转型新趋势，做出能源转型发展的新战略。习近平总书记在2014年中央财经领导小组第六次会议上提出：推动能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命、全方位加强能源国际合作的重要论述，为我国能源转型发展指明了战略方向。我国要实现2035、2050年现代化强国发展目标，必须要为清洁低碳、安全高效的能源体系提供基本保障。

从现实看，我国能源发展面临多重制约，转变能源发展方式势在必行。一是“美丽中国”建设、绿色高质量发展战略，必须要坚持走清洁低碳能源转型的路子。二是气候责任与生态环境问题，只有通过少用化石能源才能从根本上解决问题。从全球看，疫情期间欧盟颁布的绿色新政，强化了2050年实现碳中和的目标，并开始讨论设置碳关税来推进欧盟内部及对外绿色发展的手段。除欧盟外，全球有40多个国家提出了2050年碳中和目标。我国作为世界第二大经济体，也是能源生产和消费大国，二氧化碳年排放量超过美国、欧盟和日本的总和，我们必须以实际行动完成已经向全世界做出的实现减排的大国责任和承诺。2020年9月22日，习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表的重要讲话中强调：中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和，充分展示了我国推动世界经济在疫情后实现“绿色复苏”的大国责任和强大决心。三是从现在和长远来看，中国的能源安全需要大力发展我们能够自主掌握的可再生能源。目前我国石油和天然气的对外依存度已分别达到73%和42%左右，必须通过发展自主可控的可再生清洁能源，以期解决对传统化石能源的依赖，尤其是改变石油进口对外依存度问题，更好地应对能源安全带来的挑战。

因此，无论从能源发展的资源条件、生态环境、供应安全方面的约束情况分析，还是从各国能源转型的趋势判断，我们必须做出能源发展方式转型的决择，从根本上改变长期依赖化石能源支撑我国经济社会发展的现状。

（二）发展可再生能源，加速推进能源转型，可以节约用能成本，对培育经济增长新动能、促进经济双循环发展，具有极重要的意义

1、加速向可再生能源利用转型，具有节约社会用能成本的优势。可再生能源提供电能过程中与化石能源相比自身不会有附加能耗，可按照发电能源能耗折合成一次能源，具有节约能耗的优势。

2、发展可再生能源，可通过带动相关新兴产业的发展，培育经济发展新动能。如风电、光伏等电力设备制造业的发展，可促使电力生产部门产值增加到万亿产业规模，并带动建筑节能、工业节能、交通节能等高效节能产业、新能源汽车行业等新兴产业，以及包括能源的输送、存储以及转化等中间环节产业的发展。从可再生能源及所涉及的关联产业的发展对经济增长的影响看，未来10到15年，可再生能源及关联产业年增加值可达约7万亿元：风电、太阳能等新能源设备制造和能源生产的年增加值可达到1万亿元，输电设备及电网建设新增年增加值可达到5000亿元，地热能、生物质能、储能、氢能及新型能源服务等年增加值可达到5000亿元；以电动汽车为主的新能源汽车及相关设施增加值可达到4万亿元；终端清洁能源转型带动的年增加值也在5000亿元左右，总计由可再生能源带动的相关产业年增加值可占到届时我国GDP总量约4%。同时，发展可再生能源，必然会对新能源产业形成投资拉动效应。有关资料的显示表明，整个“十二五”期间我国可再生能源投资总计1.8万亿元。“十三五”期间为2.5万亿元。根据联合国再生能源咨询机构发布的报告显示，截至2019年，中国连续第七年成为全球可再生能源的最大投资国，我国对可再生能源的投资规模目前几乎占全球的1/3，达900多亿美元，投资规模全球第一。根据如上可再生能源产业发展规模测算，2020-2030年，我国可再生能源年均投资可达约6000亿元，投资拉动的产业对年均GDP增量贡献约为2~3个百分点，对年均GDP总量贡献接近0.1个百分点。对我国经济双循环发展，启动新动能、催生新的经济增长点具有积极意义。

二、大力发展可再生能源，实现能源转型的路径优势

大力发展可再生能源，加速能源转型的关键问题取决于发展可再生能源的资源支撑潜力、技术可行、经济划算和生态与可持续发展等方面。

（一）我国已具备大力发展可再生能源，加速实现能源转型的发展基础

2006年《中华人民共和国可再生能源法》施行以来，经过近20年的发展，基本上完成了可再生能源产业的培育。风电和光伏装机容量分别从2000年的30多万千瓦和不足2万千瓦增长到2019年底的2.1亿千瓦和2.04亿千瓦。与风电、光伏制造业相辅相成上下游产业链及应用市场快速扩大，可再生能源产业体系快速完善，并具备了在国际市场上的竞争优势，以及在国内实现以可再生能源发展完成能源向清洁低碳转型的基础。

（二）我国可再生能源资源潜力丰富，技术可开发利用量巨大，完全可以支撑我国今后大比例发展可再生能源，实现能源替代

我国的可再生能源品种齐全，数量多，资源基础雄厚。仅风能资源技术可开发量约就超过100亿千瓦，太阳能资源技术开发量尤为巨大。青海、内蒙、新疆等西北部太阳能发电技术可开发潜力更为集中，目前已经开发的可再生能源，包括太阳能、水能、风能、生物质能、地热能等，除了水能开发率已较高，其他开发程度还很低，未来开发前景十分可观。

（三）发展可再生能源的整体技术可行

风电、光伏技术包括机组设计制造、组件产业化技术、装备制造水平的国产化、智慧能源建设和储能技术的发展等，对可再生能源发展起到了支撑作用。另外，生物质能技术多元化利用发展趋势显著，地热能技术呈多元化方向发展，有力地支撑了可再生能源的开发利用。

（四）发展可再生能源的经济可行性已经被市场所认可

在国家政策扶持下，随着技术应用的不断突破，可再生能源经济性越来越好。光伏、风能近年来由于技术进步引致成本持续下降带来的市场竞争优势已经得到显现。从2008年到2018年，光伏发电度电成本10年内累计下降了约90%，目前已基本接近实现平价上网。未来一段时期光伏发电和海上风电的建设成本仍有一定下降空间，可再生能源发电总体上进入平价上网时代。

（五）可再生能源节能减排与生态环境社会效益日益明显

可再生能源发展的生态社会效应目前已十分显著。在整个“十三五”期间，可再生能源总的投资规模为2.5万亿元，可再生能源年利用量相当于减少二氧化碳排放量约14亿吨，减少二氧化硫排放量约1000万吨，减少氮氧化物排放约430万吨，减少烟尘排放约580万吨，年节约用水约38亿立方米，带动就业人口超过1300万人，经济、环境和社会效益都非常突出。通过调研发现，青海、内蒙等省（区）国家清洁能源发展对生态环境改善的示范效应非常突出。青海省海南州共和县光伏产业园修建光伏板，使子阵区风速下降了50%、蒸发量减少了30%，草地的涵水量大大增加，土地荒漠化得到有效遏制，草地得到了恢复。形成板上发电、板下养羊的“牧光互补”发展模式，实现了生态畜牧业发展的有机结合。

内蒙古的库布其沙漠是中国第七大沙漠，拥有丰富的太阳能资源，年均日照小时数超过3180个小时。2017年由国家能源局批准在库布其沙漠建设达拉特光伏发电应用领跑基地，该基地光伏板可以遮光挡风，每年可以减少蒸发量800mm，可降低风速1.5m/s，并且板下、板间可种植甘草、苜蓿、沙米、打沙旺等植物，形成了防风、固沙、储水、发电、种植一体化的光伏产业综合发展模式。

图：青海省海南州共和县牧光互补产业园

三、大力发展可再生能源，实现能源转型的关键路径

（一）发挥煤制甲醇在再生能源中的作用

可再生能源的发展有一个过程，短期到中期内，面对石油安全问题，可再生能源还不能起到主导替代作用。而甲醇作为燃料在短期和中期内对石油安全的替代作用既是必要的，也是可行的。短期内，可先将甲醇的产能体系建立起来。一是大比例地替代石油，以便及时化解能源安全风险；二是通过煤炭深加工实现对甲醇的大规模利用。如发展甲醇汽车，使煤制甲醇成为汽车最现实的清洁替代燃料。工信部在陕西、甘肃、贵州、山西、上海（四省一市）已组织甲醇汽车试点多年，2019年3月工信部等八部委联合出台文件继续深化甲醇汽车的推广和应用。目前陕西有2万辆、贵州有1万辆甲醇车在运行，甲醇汽车发动机也实现了完全国产化，中华、奇瑞、一汽、吉利四家企业均可以制造。甲醇作为燃料的试点，目前在陕西和贵州做的很好，西安有45座甲醇加注站，贵州有25座甲醇加注站，目前在运营的有17座。长期内，大力发展可再生能源，实现能源转型的大比例替代。

（二）煤炭清洁高效利用与在可再生能源发展中的使命

目前，煤炭在全国一次能源消费中占比为57%，实现可再生能源替代，推进能源转型是一个过程，近期内煤炭仍然是能源消费的主力。在没有实现可再生能源大比例替代之前，煤炭要实现清洁高效利用。煤电的发展要基于重视气候变化对环境的影响和我国经济结构调整做出新的定位。总原则是控制增量，提升存量。在近中期，一是燃煤电厂采用超低排放技术，对30万千瓦以上电厂通过技改，排放指标达到天然气发电的排放指标，老百姓家中取暖、做饭由煤改气改为更低成本的电来替代；二是用超超临界大规模机组替代高污染、高耗能机组。走清洁高效利用的路子，承担2030年达到碳排放峰值的重要使命；三是充分发挥特高压电网的作用，实现清洁燃煤发电的大容量输送；四是辅助、助推太阳能、风能清洁能源发展。支持分布式光伏、风能发电，解决尖峰时刻的用电问题，同时分担一部分大电网的负担。在能源转型输配送体系中，与储能相结合捆绑煤电，让特高压能够输送的主要是可再生能源。

（三）建立全新的能源供给、使用和输配送体系，推动电源-电网-需求侧整体实现系统转型

能源供应上推动能源供给革命，在煤炭清洁高效利用基础上，着力发展非煤能源，形成可再生能源、煤、油、气、核多元化能源供应体系，并逐步向可再生能源为主的能源供应体系转型。

加强顶层设计，同步构建统一开放、高效运转的电力市场体系。重点完善与全国电力市场相适应的交易机制，逐步统一省间电力交易规则，促进跨区跨省直接交易，打破省间壁垒和市场分割，更好发挥“大电网、大市场”作用。同时，研究推动电力市场与碳交易市场深度融合，构建电碳综合市场，发挥市场高效配置资源优势，实现碳减排与能源转型协同推进。

适应新能源的产业发展，推行产业与新能源特性相匹配的产业体系布局与规划，并辅以相应的配套实施政策，培育电源侧与需求侧小型化、低碳化、灵活性的应用场景，实现可再生能源供给与能源需求的吻合与无缝连接。

（四）大力发展分布式可再生能源

分布式能源是能源革命的重要载体和推进手段，也是未来能源体系重要组成部分，更是治理雾霾环境问题的关键途径。目前我国分布式能源主要以天然气分布式发电和光伏分布式发电为主，其中又以光伏发电增长较为迅猛。截至2019年全国累计光伏装机量达到2.04亿千瓦，其中集中式电站1.41亿千瓦，分布式光伏0.63亿千瓦，分布式光伏占比达到30%。今后应进一步加大分布式可再生能源的推广力度。通过政策推动，发展一批分布式光伏、天然气分布式发电、生物质能发电、分散式风电、天然气分布式能源、能源互联网、微电网、多能互补项目，并在城镇化建设中加大推广应用；推广分布式能源储能设施建设，并在新能源汽车等领域规模化应用；在配电网介入的风电、光伏发电，以及其他分布式发电方面，通过电力改革减少输配电价，减少过网费，给分布式利用创造更好的市场条件。

从区域布局上，加快推动中东部地区分布式可再生能源的发展。我国东部各省的可再生能源资源，如风电和太阳能，具有很大的开发利用空间。从开发的经济性角度看，东部地区就近开发可再生资源电与“西电东送”送来的电（包括传统的化石能源电和现在远距离输送的可再生能源电），度电成本自然是东部地区用自己身边的资源发一度电的成本更低，今后应大力推进东部地区因地制宜发展分布式能源。

（五）能源转型的重点领域

从国内外的能源替换来看，能源转型主要集中在电力、供热和交通三个自成系统的领域。

1、以电网为枢纽，推动电力系统转型

电力系统转型是能源转型的枢纽，以电网为枢纽推动能源转型发展，通过扩大电能消费实现能源清洁低碳化。一是发展大容量输电技术、智能电网技术、先进电力运行控制技术，实现电力系统大容量、远距离输送，以及可再生能源电力在大规模高比例下的安全稳定运行。二是加快终端用能中的电能替代，在工业领域用电，以及城乡供暖尤其是农村供暖中，逐步实现电能应用全覆盖。三是加快推动电力系统向可再生能源为主体转变。

电力系统转型的具体路径：（1）电源-电网-需求侧整体转型。确立国家整体转型机制。例如，在发电侧，建立新能源友好型电站，通过技术创新实现交流电网突破技术限制，直流辅以煤电基础支撑，实现电网输送能效的大幅度提升。（2）完善电网调度体制。改革现在由上至下三级电网调度体制，逐步形成从分布式开始智能调度的新体制。

2、以电动化为主要方式推动交通能源转型

推动交通能源转型不但可大幅降低我国石油对外依存度，更为未来交通部门零排放提供了现实路径。交通能源转型主要以电动交通为主要转型方向，兼顾发展燃料甲醇、生物柴油，逐步探索氢能交通，在交通领域减少对石油燃料的依赖。

交通能源转型的目标设置为：到2035年，我国电动汽车等新能源汽车保有量将达到乘用车的30%，届时每年替代石油需求量约1.1亿吨，节约外汇约540亿美元（石油价格以每桶70美元计），石油进口依存度控制到70%以内；到2050年，新能源汽车保有量占乘用车比例上升到90%，届时每年替代石油需求量约2.8亿吨，节约外汇约2300亿美元，石油进口依存度降低到40％左右。

推动交通能源转型的基本路径：一是加大对动力电池的技术研发和产业化发展的支持力度，提高动力电池的安全性、能量密度和耐久性，在提高性能的同时降低成本。二是各级政府采取政策措施加快充电桩、充电站建设，在土地使用、停车收费、充电费用等方面给予支持，引导电网企业对充电设施及充电服务提供支撑。三是探索氢能在交通领域的应用，建设氢能输送和充注设施，同时发展可再生能源制氢，完善氢能交通的基础设施和以清洁能源为来源的氢气供应体系。

3、供热系统转型路径

通过供热系统转型，实现终端用能清洁化和改善民生的双重效果。

供热系统能源转型目标设置为：在2035年之前，对现有燃煤热电联产扩容改造，对纯凝汽燃煤机组进行供热改造就近集中供热，充分挖掘燃煤发电机组的供热潜力。天然气供热优先保障特大型北方城市供暖，鼓励采取热电联产方式；在工商业企业和工业园区建设小型分布式天然气热电冷联供系统。在农林生物质产生量大的县级区域，发展为县级城镇区域集中供热的生物质热电联产，在城乡发展分散式生物质燃料供热，鼓励垃圾发电热电联产供热。根据水热型地热资源条件，发展县城级别的地热集中供暖；推广普及各类热泵技术，利用浅层地温能、以及通过从地表水体或空气中提取热能高效供暖。

四、推动可再生能源发展及其关键路径实现所面临的问题

（一）重大关键核心技术需要创新突破

在推进可再生能源发展中，一些重大关键性核心技术，如核心芯片目前我们还需要依赖于进口，关键性控制系统我们还需要同别人进行合作，智能电网等新技术需要取得新突破，电池能储能、氢能、新型燃料等需要持续性技术创新，储能设备的二次污染问题需要国家组织力量集中攻关，在不断实践中将其突破。技术的不断创新及其自主化，一方面成为可再生能源主导的能源转型的主体支撑，同时也会使新能源产业发展中的系统成本从根本上降下来，真正形成对能源革命的实质性推动。

（二）用地、融资等非技术成本对可再生能源发展的制约

1、用地投入大制约了新能源多样化开发和推广应用。目前国际上出现了如阿联酋光伏发电最新最低度电成本不到0.1元人民币的现象，我国在风光资源丰富的内蒙古、青海等西北区域,风光发电平均度电成本已经降到0.3元以下,已经接近或低于煤电的度电成本。但从全国总体情况看，虽然我国已具备了光伏、风电等组件大规模制造与创新能力，技术方面已处于国际领先地位，技术成本下降明显。但征地、投融资、税务以及并网等非技术成本没有得到相应的降低。如一些地方出现一次性缴纳光伏企业20年至25年的土地租金，给投资企业造成巨大的成本压力。

2、绿色金融体系对可再生能源发展和能源转型的支持偏弱。近年来我国推行的“绿色信贷”把可再生能源纳入支持领域，但在资金成本、贷款期限等方面并没有给予优惠。尤其是民营企业在投资风、光等新能源项目中，仍然面临贷款难、融资贵的问题。风电、光伏发电、生物质发电等项目补贴发放滞后和拖欠的问题目前也较为突出，导致许多小型项目因补贴发放不能及时到位、发电企业不能及时得到现金回流而无法正常运营。

（三）体制因素对可再生能源发展和电力转型的制约

当前我国能源价格仍然实施政府定价或间接控制，电网、天然气市场整体处于相对垄断的格局，电网主要交由国家电网和南方电网公司投资运营，一次能源和二次能源价格体系的协调机制也没有完全建立。目前以省为主建设电力市场的格局，导致电网环节尚未形成合理的省内和跨省输电价格机制，电网各个环节过度依赖跨区跨省交易电量层层加价，推高了电价水平。这些都影响可再生清洁能源的跨区跨省消纳和交易，难以引导新能源发展优化布局和运行。

五、推进可再生能源发展，加速能源转型的政策建议

（一）立足可再生能源替代，对能源转型发展做出中长期、全方位战略性调整与布局

按照非化石能源满足能源消费增量和逐步替代存量的原则，制定近三个“五年”规划的时间表，包括产业布局、产业体系建设，产业政策扶持。通过技改大力发展超低排放和超超临界煤电装机，实现煤炭的清洁高效利用；大力发展煤制甲醇，并在新能源汽车中作为燃料加以推广应用；在晋陕蒙区域，建设以现有燃煤火电基地为调节枢纽并辅之以光热发电、汇集区域及周边的风电、光伏发电，形成跨省级区域的电力外送基地集群。在西北地区，建设以黄河水电和光热发电联合为调节枢纽、就近开发风电、光伏发电，形成完全可再生能源的电力外送基地集群。加快建设西南地区以水电为主体和调节枢纽的水风光一体化电力外送基地。中部东部地区大力发展分布式风能、太阳能、生物质能等清洁能源，结合天然气分布式发电和储能促进能源生产和使用就近平衡；发挥我国能源需求大的市场优势、制造能力强成本低的产业优势，提升和巩固我国在光伏发电、风电、生物质发电、输变电等方面的竞争力，充分发挥清洁低碳能源及关联产业对经济增长和结构优化的作用，将清洁低碳及关联产业作为一个国民经济的支柱产业支持发展。

（二）以电力规划为核心创新升级国土资源空间规划体系

建立适应新能源发展的国土空间统筹规划与政策体系。根据可再生能源开发利用涉及土地面积广的特点，在生态文明思想指导下，推行土地节约保护与可再生能源合理开发的新模式，对不影响耕地功能的风电开发、与设施农业相结合的光伏开发、与生态修复结合的能源林建设，在土地政策上予以支持；在国土空间规划编制和管理中，把重大能源基础设施、水电站、抽水蓄能电站、风电、太阳能发电等工程作为生态兼容建设工程对待，允许在生态红线区域内建设，或将有关空间划出红线范围。

（三）对前沿性、关键性和颠覆性能源技术作出战略布局

健全能源转型的科研技术创新体系，组织国家力量支持基础研究。建立能源国家实验室，选择太阳能发电、电池能储能、氢能、新型燃料、智能电网等新技术为核心领域，整合现有科技资源并增加新生力量形成基本的研究力量，并依托能源国家实验室组织外部力量实施能源领域的重大科技协同研究和重大工程技术协同创新。同时鼓励企业为主体进行技术创新。对企业在能源转型领域取得的重大科技成果，采取财政支持、税收优惠、示范工程等方式予以支持。

（四）围绕经济性，出台服务于可再生能源发展的土地和金融支持政策

可再生能源开发利用涉及的用地，在土地政策上予以零地价支持。绿色信贷政策方面，进一步降低利率，撬动更多社会资金投入支持可再生能源发展。同时参照集成电路产业基金方式设立国家能源转型技术创新产业基金，支持清洁能源的研发创新，尽快补上我国能源产业的技术短板。

（五）建立目标指标分解体系，从政策、法律角度进行治理体系布局

完善能源法及相应政策的制定，形成政策评估、修改或废止的动态调整机制。通过设立和完善法律政策制度，将习近平总书记“四个革命、一个合作”能源安全新战略以及党的十九大确定的构建清洁低碳、安全高效能源体系法治化。

建立全国一盘棋的能源转型推进机制，按照国务院的工作部署，将能源转型的重要指标作为国民经济社会发展的约束性指标，分解到各省（区）及地方政府，对各省级区域能源转型进展和中央要求地方落实的重大任务的实施情况，按年度进行公布和评估，扎实推进各地区能源的转型升级。

（六）推动省级及以下能源转型发展先行区试点示范

积极推进全国试点省（市）及地区探索可再生能源创新发展模式，在取得经验后推广到更多地区。建议加大力度推动山西能源革命排头兵试点，实现化石能源为主导的省级区域，通过促进化石能源清洁高效利用与加大可再生能源利用力度相结合，向清洁低碳可持续的能源系统转型；建议打造青海省清洁能源示范区，建设可再生能源电力大规模开发的完全清洁电力外送基地；优化张家口可再生能源示范区建设，形成京津冀绿色电力的重要来源，同时实现张家口地区的可再生能源规模化开发与电供暖、绿色电力数据中心、绿色能源制造相互促进发展，建成先进可再生能源技术、先进输电技术和各种绿色能源终端利用技术和试验和展示区。在试点基础上，推广先进技术和发展模式，最终带动全国清洁低碳能源发展。

（该文仅供学术交流，如需报告全文可与学会联系。）