适合我国可再生能源接入的电网结构有哪些

一、煤电装机将受严控

二、风电+光伏成增量主体

2020年12月12日，在联合国气候雄心大会上，中国首次设定了光伏风电装机目标，到2030年我国风电、光伏总装机容量达到12亿千瓦以上。

三、核电成基荷电源增量主体

在以可再生能源为主的电力结构中，随着煤电的角色淡化，核电正成为基荷电源的增量主体。与风电、太阳能发电的波动性、间歇性相比，核电具有能量密度大、输出稳定、低碳排放等优势，是“去煤电”情景下增加基荷能源的首选

四、储能、抽水蓄能建设将提速

2021年7月23日，国家发改委、国家能源局发布关于加快推动新型储能发展的指导意见。意见提出，到2025年，实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变。根据意见，预计2025年装机规模达3000万千瓦以上。新型储能在推动能源领域碳达峰碳中和过程中发挥显著作用。

五、特高压电网建设将加快

考虑到风电、光伏分散式的特点，以及大型电厂地理位置偏远，主要集中“三北”地区，在无法实现就近消纳的情况下，电力的输送、存储成为决定制约清洁能源装机比例的一大瓶颈。同时，随着近年户用光伏装机增长迅猛，部分城镇、农村电网的变压器容量也成为影响装机的一大因素。因此，在大幅提高清洁能源装机比例的情况下，特高压电网、农村电网的配套工程也需要改善。

在 科技 进步和环境需求驱动下，世界能源正加速向清洁、低碳方向转型，而中国已经成为全球能源清洁转型的引领者。中国的这种转型，可以从国内大型综合能源企业之一的华润电力（00836.HK）身上找到答案。

近日，华润电力（00836.HK）正式发布的《2018年可持续发展报告》（下称《报告》）显示，2018年，华润电力进一步加强公司治理，大力发展可再生能源、进一步降低能耗与排放。截至2018年底，整个公司的清洁能源运营权益装机占比较上年提升3个百分点至20.4%。其中，火电和风电利用小时均大幅优于全国平均水平。

在此之前，笔者注意到，华润集团董事长傅育宁明确表示，当前，新能源、可再生能源取代传统能源的变革趋势越来越明显。此后，华润电力进一步把业务重心向可再生能源倾斜。

华润电力能源结构的变化是中国能源结构变化的缩影。近年来，中国不断加大可再生能源发展的比例。目前，中国已经成为全球第一的可再生能源国家，打破国际间固有的中国严重依赖煤炭的负面形象。

根据国家发改委此前发布的《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》（下称《战略》），到2030年，中国新增能源需求将主要依靠清洁能源满足。《战略》提出，到2020年，中国能源消费总量将控制在50亿吨标煤以内，清洁能源成为增量主体，非化石能源占比15%；单位国内生产总值二氧化碳排放比2015年下降18%；单位国内生产总值能耗比2015年下降15%。

数量重要，质量更重要。过去一年，华润电力坚持创新驱动增长，全年科研投入约1.97亿元，运用大数据、云计算等先进技术，促进公司创新转型、高质量发展。通过继续加大节能减排投入，华润电力附属燃煤电厂98%的权益装机完成超低排放改造，主要能耗和排放指标进一步改善，平均供电煤耗同比下降3.62g/kWh。

过去一年，通过优化资产结构，华润电力大幅减持和处置煤炭资产，减持和处置了部分火电资产和其他低效资产，提质增效成绩显著，果断处置和出售了位于山西的煤炭资产，收回高达95亿元人民币现金。

与此同时，华润电力积极 探索 火电厂固废处置掺烧发电技术，旗下广东海丰、江苏常熟等13家电厂参与市政污泥垃圾处置，2018年全年累计掺烧污泥40.3万吨，为城市解决污泥围城难题，也拓展了自身发展空间。此外，该公司高度重视水土污染防治和生态保护，2018年全年环保总投入超过15亿元。

华润电力还创新地将可再生能源发展与精准扶贫攻坚相结合，通过产业扶贫、教育扶贫等方式“授人以渔”，全力打好精准脱贫攻坚战。2018年，华润电力向 社会 捐款捐物合计606.69万元。

笔者从华润电力获悉，今年是华润电力连续第九年发布可持续发展报告，系统披露华润电力2018年在环境、 社会 、治理等方面的政策、举措和绩效。华润电力董事局主席李汝革表示：“通过可持续发展报告的发布，进一步促进公司提升在环境、 社会 、治理等方面的责任落实和实践水平。”

21世纪经济报道新能源课题组

研究员曹恩惠、彭强

特约研究员綦宇

无通知的停水、停电，楼道里的电梯骤然停运……一系列突如其来的变化，让东北的居民从几乎长达十数年的“用电自由”中惊醒。凛冬未至，席卷全国多个省份的“有序用电”，却让人们提前感受到阵阵寒意。

据央视新闻报道，辽阳市委宣传部证实，9月24日该市发生一起重大安全事故。虽然这只是此轮拉闸限电中发生的极端事件，但也折射出供电形势面临较严峻的局面。

今年上半年出现部分省份限电之后，中央层面在七八月份就陆续发出信号，要求各地纠正“运动式减碳”，同时坚决遏制“两高”项目盲目发展。

然而，9月下旬，“限电”仍在各地蔓延，个别地方甚至将限电延伸至居民用电领域。虽然9月29日举行了山西省保供十四省区市四季度煤炭中长期合同对接签订会，但目前来看，10月份的用电压力仍相当大。

在这些现象的背后，有许多待解的疑问：全国各地限电情况究竟严重到何种地步？为何在工业生产淡季还有所加剧？今年以来的限电措施影响到了哪些产业？用电的矛盾为何迟迟无法解决？……

简单将这一轮的“拉闸限电”，归结为“能耗双控要求”甚至“限制低端产能”，都是片面的。要回答这些问题，不仅要剖析国内与国际两个能源供应市场，更要深入到疫情后中国的产业结构中。

21世纪经济报道新能源课题组认为，解决这些问题，需要建立长期更加安全、清洁的能源供给结构、更加市场化的电力交易体系以及推进更加高能效的产业结构调整。

“拉闸限电”缘何突袭

1、电力供应增速不足

今年1-8月，国内电力需求快速增长，国内电力生产和煤炭供应增速，不及需求增速。

国家能源局数据显示，今年1-8月，全 社会 用电量累计达到5.47万亿千瓦时，同比增长13.8%；其中，第二产业用电达到了3.65万亿千瓦时，占总用电量的66%，同比增速达到13.1%。

国家统计局数据显示，今年1-8月，国内发电量5.39万亿千瓦时，同比增长11.3%，而8月电力生产增速已经明显回落。其中，8月份火电同比增长仅为0.3%，水电下降4.7%，风电增长7%，核电增速10.2%。

中国电力企业联合会7月发布报告指出，上半年全国电力供需总体平衡，但局部地区部分时段已经出现电力供应偏紧的现象，1月受寒潮等天气影响，江苏、浙江、安徽等地出现电力缺口，二季度蒙西、广东、云南和广西等地都采取了需求响应和有序用电措施。其中，广东、云南的电力供应尤为紧张。

中电联当时预计，下半年全国电力供需总体仍将保持平衡，但电力供应紧张的情况比上年将增多。

承担电力稳定供应主力的煤电方面，煤炭市场供需紧张、价格暴涨制约着煤电供应。

今年以来，受国内煤炭产能释放幅度有限、进口煤炭增量有限等多重因素的影响，电煤供应持续紧张，下半年煤炭价格一路高涨，煤电企业库存较低，电煤企业的经营压力进一步加大。

国家统计局数据显示，今年1-8月，国内原煤生产量26亿吨，同比增速4.4%，这主要是由于1-2月高增速的带动。自今年3月起，国内原煤月度生产量大多保持同比下滑的趋势，仅在5月和8月有小幅的回升。

目前正处于传统意义上的用煤淡季，但市场却呈现出异常火热的态势。目前，动力煤期货主力合约价格已经突破1300元/吨的大关，实际市场价格约在1600元/吨左右，而往年同期价格不过500-600元/吨。涨幅达300%左右。

高涨的煤价将火电厂迅速推入亏损境地，发电意愿不足。无论是通过长协，还是企业主动降价等手段，一个难以改变的事实是，市场上流通的煤炭已经变少了。

今年夏天以来，高温带来的用电高峰，以及出口强劲（1-8月我们出口总值同比增幅达到23.7%），拉动了工业生产，这些都刺激了用电需求的增长。

2、能耗双控

限电、限产在诸多行业都不罕见。诸如钢铁行业，上半年突飞猛进地生产后，在较大的产量控制压力下，7月开始多地钢铁产业就开始执行限产政策。水泥建材方面，出于环保、用能等因素，一直在进行错峰限产。

但自8月下旬以来，国家发改委点名多个省区能耗双控工作未达标，并进行预警。此后，能耗双控工作紧张的地区，陆续开始在三季度末实施限电限产，试图冲刺完成指标。

目前，能耗双控涉及的主要行业有化工、钢铁、有色、水泥建材、煤电等多个行业，涉及十几个能源消耗较大的省区。

图：各省份上半年能耗双控完成情况

据中金公司研究部测算，上半年能耗强度不达标的省份，合计占到中国工业增加值的70%左右，其中红色预警和黄色预警的省份，分别占比约38%和32%。

但“能耗双控”并不是各地限电拉闸的唯一原因。对于辽宁省、吉林省和黑龙江省来说，用电量增长，电煤紧缺、新能源发电不足等因素，导致当地电力供应不足，因而带动了东北地区大范围的限电停产。

图：各省份能耗双控举措

取暖季即将开始，在传统的消费旺季，煤炭市场供需两侧都没有明显改观的情况下，煤炭市场整体预计仍将维持强势。

限电效应

从工厂停产到电梯停运，“拉闸限电”的影响已经由工业生产渗透到居民生活。一时间，20多家A股相关上市公司纷纷告急，宣布受限电波及。但令人唏嘘的是，本轮限电却一度引发了资本市场的“电力狂欢”。

1、电力市场剧烈波动

由于电力供应吃紧，施行了工业企业的限电限产之后，不少地区的居民用电也都受到了影响。

在国内节能形势较为严峻的地区，出现了严控空调用电，要求优化照明用电的情况。

在东北三省，多地出现未经通知就突发停电的情况，个别地区甚至到了电梯停运、红绿灯停工、停水的地步。工业企业限电限产之余，有地区的商场停业歇业时间提前到了下午4点，楼体亮化全部关闭，晚间路灯都调低了亮度。

今年6月开始，广东、陕西、浙江、广西等地都对当地峰谷电价进行了调整。

但整体上来看，峰谷电价进行的调整一定程度上降低了电网企业的经营成本，也实现了部分电力使用过程中的“削峰填谷”。但对于火力发电企业来说，天然气、煤炭高价带来的高成本，峰谷电价调整仍是杯水车薪。

在工业制造领域，大规模的限电限产持续影响着诸多行业。悖谬的是，供求与价格相互缠绕，某种程度上形成了怪圈。

在光伏产业，能耗双控进一步加剧光伏产业上下游供需不匹配、硅料供不应求的态势，助长了整体价格走高的趋势。下游需求对当前硅料价格的高企起到了支撑作用，能耗双控的推进则对硅料的产出造成了一定程度的影响，进一步限制了供给。

水泥产业方面，由于煤炭价格的走高以及多地限产政策的加持，产品价格短期内出现大幅上涨。而在钢铁产业方面，下半年以来，在限产政策的执行下，钢材价格保持在较高位；在此基础上，多地的能耗双控进一步限制了钢材的产量，增强了减产的预期。

临近传统旺季的末期，钢材市场消费偏弱， 社会 库存保持去化节奏，整体市场呈现供需双弱的格局，减产政策主导市场。钢企的限产直接削弱了铁矿石的市场需求，价格也随之一落千丈。

7月下旬以来，铁矿石价格持续下滑，目前国内铁矿石主力期货价格跌至700元/吨以下，今年5月曾创下1358元/吨的高点。

2、资本市场的“冰与火”

8月初开始，A股电力板块开始持续攀升，7月28日处于1107的低位，到9月28日最高突破1600。同一时期，煤炭开采加工板块也开始显著攀升，8月3日，指数为1498.48，到9月16日最高涨至2483.68，近期已经回落至2100左右。

各行业的数十家上市公司纷纷公告停产、限产消息。据21世纪经济报道新能源课题组不完全统计，截至9月27日，已有23家上市公司发布了限电停产相关公告。最先宣布受到影响的，是广西的陶瓷生产企业蒙娜丽莎（002918.SZ）。

图：部分上市公司受双限影响一览

9月14日，蒙娜丽莎宣布，控股子公司桂蒙公司6条生产线、合计15万平方米/日的建筑陶瓷产能被迫停产，剩余的一条生产线（产能2.5万平方米/日建筑陶瓷）也处于低负荷非正常运行状态，并面临停产风险；公司原计划下半年启动的4条生产线也可能无法如期建设和投产。

此后，帝欧家居（002798.SZ）、晨化股份（300610.SZ）、中农联合（003042.SZ）、优彩资源（002998.SZ）、利民股份（002734.SZ）、润丰股份(301035.SZ)等多家上市公司均表示，受限电影响，生产将分别受到不同程度的影响。

随着限电范围不断扩大，9月27日，有多达10家上市公司发布了限电影响公告；其中，桃李面包（603866.SH）的停产消息甚至冲上了热搜。

据披露，桃李面包旗下位于江苏、广东、吉林、辽宁、山东、天津、黑龙江的9家全资子公司都接到了当地政府的限电通知，分别进行限电甚至是停产。

中金公司研报指出，从具体行业来看，受到能耗双控政策影响较大的行业包括但不限于钢铁、电解铝、水泥、化工化纤四大行业，这些行业的主要特征是高耗电+高碳排，采取的措施包括直接停产、削减产能（20%-90%不等）、错峰生产、分时段限电、削减用电优惠等。

全球“昂贵的冬天”

这一轮的“限电”绝不只发生在中国。事实上，全球正迎来“昂贵的冬天”。

近些年来，各主要经济体大都在推进能源结构转型。但当欧美地区这方面工作取得进展时，阵痛亦相随而至。

1、欧美煤炭、天然气价格暴涨，电价飞升

Wind提供的数据显示，最近一年内，国际动力煤价格已经增长数倍。截至9月24日，欧洲ARA港、南非理查德RB、澳大利亚纽卡斯尔NEWC动力煤的现货价格分别为185.68美元/吨、161.15美元/吨、188.72美元/吨，较一年前分别增长249.68%、172.90%、215.37%。

与此同时，欧美天然气价格正不断刷新 历史 新高。截至9月24日，欧洲天然气期货价格已从2020年5月的每兆瓦时8英镑一度飙升至200英镑左右，涨幅接近25倍。9月27日，美国NYMEX10月天然气期货收涨11.01％，报5.7060美元/百万英热单位，刷新2014年2月以来新高；ICE英国天然气期货收涨8.20％，报190.39便士/千卡，盘中最高触及193.23便士，逼近9月15日录得的 历史 最高位。

随着煤炭、天然气价格暴涨，欧美国家电价也进入上涨的快车道。根据美国能源信息署（EIA）的数据，仅截至7月，意大利、西班牙、德国、法国电价，分别较一年前大幅上涨166%、167%、170%、134%；同期，美国居民用电高达13.9美分/度，创 历史 新高。

对于天然气价格走势，高盛分析师 Samantha Dart表示，如果欧洲的冬天比预期的要冷，那么欧洲可能需要与亚洲竞争液化天然气供应。其预计，今年年底与明年年初可能会迎来进一步上涨，因为今年的冬季温度较以往更为寒冷。

这反过来又会影响包括中国在内的亚洲油气市场供应与价格。

2、欧美能源结构稳定性遭遇挑战

在全球范围内的低碳行动下，火电被走在环保前列的欧洲逐渐弃用。例如，在西班牙、英国，火电占比仅为4%和2%。这与近些年来欧美不断推动能源结构转型有关。

根据BP发布的《世界能源统计年鉴》，最近两年，欧美等国已经较大幅度提升其能源结构的绿色程度。例如，欧洲地区，其整体电力结构已经形成核能、可再生能源、天然气发电占比居前三的格局。此外，美国能源信息署（EIA）的数据也显示，2020年，欧洲（含英国）的可再生能源发展占比（包括水电）已经接近40%，天然气发电占比约20%，而煤炭发电占比已经低于15%。

然而，今年受极端高压、大面积干旱等极端天气侵袭，欧洲大力发展的风力与水力发电量在年内骤降。在欧洲，截至今年7月份，其风力发电占比从年初的17%降至不足11%。且在今年6月份，欧洲地区整体的风力发电占比一度跌破9%，几乎回到了2019年同期水平。

外界普遍将本轮欧美国家的“电荒”原因，归结为极端气候导致部分可再生能源发电“停摆”。于是，此消彼长之下，天然气、火电需求激增。国际能源署（IEA）发布的三季度能源报告显示，今年全球天然气需求将增加3.2%，且未来几年还将持续增加。

然而，一个客观事实是，疫情前后，全球范围内的油气勘采热情不断冷却，产能储备下行。据中国石油经济技术研究院发布的《2020年国内外油气行业发展报告》显示，去年全球共获得179个油气发现，新发现油气储量19.5亿吨油当量，同比大幅下降30%；天然气新增储量同比下降43%，全球天然气产量仅为4万亿立方米，同比下降3.6%。

随着可再生能源的供给波动，欧洲地区对天然气的依赖性增强。截至目前，美国、俄罗斯是欧洲天然气主要的出口国。但如今，这两大出口国正在下调产量预期。8月底，美国因飓风“艾达”导致天然气出口重创；俄罗斯近日预计2021年天然气产量为758.8亿立方米，同时将2022年天然气产量预测下调。

须高度重视供给端

事实上，无论是欧美，还是中国，当前共同面临的问题在于电力供给端上的不足。尽管在分析本轮国内多地出现电力缺口时，不可避免地会谈及疫情以来我国 社会 生产用电需求增速提升。但业内人士亦指出，在全年用电增速高达8.5%的2018年，并未出现大规模限电的现象。

1、煤炭供应偏紧

作为一个“富煤、少气、贫油”的国家，虽然近些年来我国正在不断加大能源结构转型，但在当前的电力结构中，火电依旧是最核心的供电来源。

《BP世界能源统计年鉴》2021年版的数据显示，去年我国的电力结构中，煤炭发电量占比为63%，较2018年和2019年分别下降15个百分点和2个百分点；水电为第二大发电能源，发电量占比为17%；风电、光伏为代表的可再生能源发电量占比已经提升至11%，较2018年和2019年分别增加了9.7个百分点、1.1个百分点。此外，核能、天然气最近两年维持着较为稳定的发电占比，2020年的比例分别为4.7%、3.2%。

现阶段的电力结构，决定着当下煤炭供给依旧是电力供给侧的核心。

国家统计局日前发布的数据显示，今年1至8月份，我国生产原煤25.97亿吨，同比增长4.4%；进口煤炭1.98亿吨，同比下降10.3%。其中，8月份，生产原煤3.35亿吨，同比增速由上月下降3.3%转为增长0.8%；进口煤炭2805万吨，同比增长35.8%。

国家统计局的数据显示，国内煤炭生产和进口量自8月份开始有所好转。不过，煤炭产量的释放还需要一个过程。

不可否认的是，近些年来我国煤炭产能正处于下行周期。尤其是今年7月份以来，国内煤炭供需错配的情况愈发严重。

在需求端，随着疫后经济的复苏，我国工业生产显示出强劲的发展势头。国家统计局数据显示，今年上半年，我国规模以上工业增加值增幅和产能利用率均高于往年同期。此外，电力需求向好，1-8月份全 社会 累计用电量同比上升13.8%。其中，占全 社会 用电量2/3的第二产业用电量增长了13.1%，是推动全 社会 用电量高增长的核心原因。

而在供给端，一方面，国内煤炭产能正处于周期下行的背景中，且另一方面，受国际关系与海外疫情的影响，我国今年从蒙古、澳大利亚的煤炭进口量有所减少。多种因素叠加之下，目前国内煤炭库存遭遇一定的压力。

Wind数据显示，在主要港口方面，秦皇岛港煤炭库存整体下滑，9月上旬日库存量一度低至352万吨；全国重点电厂煤炭库存量今年以来更是持续下滑，8月份的库存量已经降至4890万吨。

2、水力发电量下滑

在目前我国的电力结构中，水电依旧是第二大电力能源。但今年以来，水力发电量增速下滑。

国家统计局的数据显示。今年1至8月份，我国规模以上水力发电量约为7617.1亿千瓦时，同比降低1%。其中，发电量占比较少的华北、东北和华东地区，保持了水力发电的增长，而中南、西南和西北地区主要水力发电省份却呈现发电量下降。

受干旱天气等气候影响，中南地区、西南地区、西北地区今年1至8月份的水力发电量分别为1818亿千瓦时、4482.9亿千瓦时、775.1亿千瓦时。其中的重点水力发电省份发电量均萎缩：湖北省水力发电量966.7亿千瓦时，同比降低5.8%；广西壮族自治区水力发电量342.6亿千瓦时，同比降低2.3%；四川省水力发电量1983.9亿千瓦时，同比降低4.6%。

值得一提的是，自2015年以来，我国水力发电新增装机量整体处于下滑趋势。2020年，我国水力发电新增数倍容量为1323万千瓦，同比增长217.3%。不过，这一高增长的背后得益于总装机1020万千瓦的金沙江乌东德水电站首批机组投产发电。

3、风电、光伏等新能源尚未堪大任

随着双碳目标的推动，风电、光伏等新能源产能正不断扩大，发电量占比持续提升。国家能源局的数据显示，2020年，我国风电、光伏累计发电量占比同比提升0.9个百分点至9.5%，占全 社会 用电量比重在9.6%左右。国家能源局制定的目标是，2021年风电、光伏发电量占全 社会 用电量的比重达要到11%左右，2025年达到16.5%左右。

整体来看，随着光伏、风电发电量占比的提升，不少风光资源丰富的省份也开始倚重风电、光伏。但在今年极端天气多发的年份，风电、光伏发电的稳定性遭遇挑战。

东北此次罕见的居民用电被拉闸背后，风电骤减也被认为是原因之一。据《辽宁日报》消息，辽宁省工信厅9月26日召开的全省电力工作保障会议指出，9月23日至25日，由于风电骤减等原因，电力供应缺口进一步增加至严重级别。

国泰君安认为，“从我国目前的发电结构来看，对于火电的依赖依然较为严重，风电和光伏未能贡献出应有的产出。”该机构分析称，虽然我国目前的风电和光伏装机占比已达到24%，但目前产出仅占发电量的10%左右，说明我国对于火电的依赖较为严重，风电和光伏的装机量和其发电量不成比例，未能贡献出应有的产出。从发电增速来看，风电产出大幅提升，累计同比达到44.7%，而光伏发电的增速依然相对较低，仅9.7%，相反，装机占比不断下降的火电增速反而达到了16.1%。这表明发电结构的不成比例也存在趋势性特征，对于整体的电力供给造成了较大的挑战。

值得一提的是，受自然环境影响较大的风电、光伏，在大规模发展过程中，其上网的稳定性一直是关键问题。为此，与新能源发电密切相关的储能、特高压技术的研究有待提升，以消除新能源的快速发展和配套基建不匹配的矛盾。

能源结构“跳闸”反思

近十年来，国内已经先后三次出现规模性的地方限电现象。

2010年，即“十一五”收官之年，多个省份在能耗强度目标的约束下，于5月份开始实施“拉闸限电”，随后因影响经济生产秩序，当年10月份基本被叫停。

2020年四季度，浙江、湖南、江西、内蒙古先后出台限电措施，应对阶段性供电不足。

这次始于2021年5月份，并在持续发酵的第三次限电潮，其影响目前仍然在扩大。

与此前两轮不同，本轮限电发生的原因，直指当前能源结构本身的“跳闸”现象。

我国正迎来能源结构转型的“快步走”时期，在电力体系的重构过程中，从传统能源向清洁能源平稳过渡时，缓解“电荒”、防止拉闸限电，需要着重注意以下几个问题。

1、未来几年仍需稳住火电供应

本轮限电的关键因素在于供给端，而未来几年我国 社会 用电量需求仍将保持一定的增速。

由全球能源互联网发展合作组织发布的《中国2030年能源电力发展规划研究及2060年展望》预测：2025年、2030年，我国 社会 用电量由2020年的7.5万亿千瓦时增长至9.2万亿、10.7万亿千瓦时。该报告进一步测算了需求增速——2020年至2025年，我国 社会 用电量年均增速约4.2%；2025年至2030年，用电量年均增速约3%；2030年至2050年、2050年至2060年，用电量年均增速将下降至2%、0.6%。

在此基础上，国泰君安测算，未来随着碳中和对于煤炭产能的限制，以及火电新增装机增速的下降，火力发电量增速将从2021年的5.6%降至2025年的1.3%；风电和光伏的新增装机不断提升，其每年的发电增速将维持在10%以上。

然而，在这样一个电力结构转换中，我国电力供应增速将持续低于电力需求增速，存在一定的供需缺口。而在整个转换过程中，火电供应的稳定性也将关系到电力结构在未来几年的平稳过渡。

2、避免“一刀切”式减碳

本轮拉闸限电，被置于一个较大的背景：“能耗双控目标考核”。不少地方为完成双控考核而拉闸限电。有的地方因为被约谈，而连夜开会“统一安排”拉闸限电。然而，“能耗双控目标考核”并不是此轮拉闸限电的根本原因。

“能耗双控”是执行多年的老政策。从2006年开始，我国将能耗强度作为约束性指标，2011年开始实施能耗双控考核。其中，“十二五”规划在把单位GDP能耗降低作为约束性指标的同时，提出合理控制能源消费总量的要求；“十三五”规划提出，到2020年，单位GDP能源消耗比2015年降低15%，能源消费总量低于50亿吨标准煤的目标。

如前文所言，2010年“十一五”收官之年，我国也出现多个省份在能耗强度目标约束下“拉闸限电”的现象。其结果，最终导致 社会 生产经济秩序受到影响，此为前车之鉴。

尽管“能耗双控”是刚性要求，减碳是大势所趋，但“运动式”减碳，对经济和 社会 生活的伤害巨大，甚至得不偿失。

值得注意的是，针对碳达峰工作的一些偏差，中共中央政治局7月30日的会议已作出明确表态。会议要求，要统筹有序做好碳达峰、碳中和工作，尽快出台2030年前碳达峰行动方案，坚持全国一盘棋，纠正运动式“减碳”，先立后破，坚决遏制“两高”项目盲目发展，做好电力迎峰度夏保障工作。

3、重构电力体系谨防激进思维

当前，在“双碳”目标的指导下，我国电力结构正在进行积极转型。《BP世界能源统计年鉴》2021版的数据显示，从2009年至2020年，我国电力结构正在发生显著变化——2009年，我国煤炭发电量占比为78%，水电占比17%，风电、光伏等可再生能源发电占比为1.3%；2020年，煤炭发电占比降至63%，风电、光伏等可再生能源发电占比升至11%，水电占比保持不变。

这组数据的变化显示，过往十年间，煤炭和可再生能源发电占比主导着电力结构调整过程中的“此消彼长”。

然而，一个现实的问题是，在当前电力结构转型中，我们依然需要正视火电的地位。

Wind数据显示，2020年，我国发电装机结构占比为火电56.6%、风电和光伏24%。但显然，火电56.6%的装机占比对应着63%的发电量，风电、光伏合计24%的装机占比仅对应着11%的发电量。这意味着，在当前我国大力发展新能源的同时，新能源发电还不能承担起当前电力结构供应的主导型重任。

4、加快发展储能、特高压技术

值得肯定的是，经过数十年的发展，我国风电、光伏发电技术成本已经大幅下降，平价上网时代渐行渐近。

无论是从资源获取还是发电潜力上看，新能源将是未来主导世界能源结构的不二之选。但随着发电装机量的提升，如何保持新能源发电稳定上网，避免无序脱网的现象，亦是在大力发展新能源时需要共同解决的问题。

实际上，这方面已有前车之鉴。2019年8月9日，英国电网发生大停电事故，集中于英格兰与威尔士地区，约有100万人受到停电影响。数据显示，2019年，英国风电、光伏等可再生能源发电占比已经升至35%。而此次事故起因，便是英国电网海上风电和分布式光伏出现大量无序脱网，导致系统频率下降至48.9赫兹，引发系统中低频减载装置动作，切除大量负荷。据当时资料，事故发时，英国风电渗透率已达到34.71%。在本次大停电中，抽蓄机组及时增加出力，阻止了事故进一步扩大。

从英国电网停电事故中，我们不难发现，风电、光伏发电存在随机性风险，即受天气、气候影响较大。

国泰君安指出，储能技术能有效调节新能源发电引起的电网电压、频率及相位的变化，在很大程度上解决了新能源发电的随机性、波动性问题，可以实现新能源发电的平滑输出；此外，特高压技术可以将富集区资源运送到负荷中心，解决资源与负荷的区域错位问题。因此，储能和特高压技术值得大力发展。

参考文献：

1、《供给才是主导本轮“电荒”的原因——能源与能耗观察系列之二》，国君宏观研究；

2、《中国2030年能源电力发展规划研究及2060年展望》，全球能源互联网发展合作组织；

3、《限电限产下的传导路径》，中金公司；

4、《能耗双控、限产限电的宏观分析与展望》，中信证券；

5、《东北拉闸限电与能耗双控无关，这三点才是真实原因》，《 财经 》杂志；

6、《英国“2019•8•9”大停电事故分析报告》，《电力之窗》；

7、《BP世界能源统计年鉴》2021年版，BP；

8、《减产主导市场 下周钢价高位盘整》，兰格钢铁；

9、《2021年上半年全国电力供需形势分析预测报告》，中国电力企业联合会。

我国电力结构已经开始向绿色低碳转型。受成本下降、技术进步、生态环保等因素推动，可再生能源快速发展带动全球能源供应日趋多元，新兴经济体能源需求持续增长，占全球能源消费比重不断上升。截至2020年底，我国可再生能源发电装机总规模占比超过40%，位居世界第一。按照我国“碳达峰”“碳中和”时间表，到2030年实现“碳达峰”，意味着平均每年碳排放量由过去的年均3.6%增速降至0.5%[2]。2021年是“十四五”的开局之年，能源企业和电力企业需要迈好绿色低碳转型的第一步。尤其在发电领域，电源结构将发生重大改变，绿色电源将成为主体电源。在电网领域，电力资源配置由煤电、水电基地外送，转变为新能源一体化开发外送、源网荷储一体化就近利用，电网形态由区域互联大电网向大电网与微电网、分布式电网兼容并举转变，智能配电网成为未来发展重点[3]；在用电领域，用电模式由单向流动转变为源网荷储双向互动模式，储能技术将加快发展，用电形式更加多样化。总之，能源清洁低碳发展成为大势。世界各国纷纷制定能源转型战略，提出更高的能效目标，制定更加积极的低碳政策，不断寻求低成本清洁能源替代方案，推动可再生能源发展和经济绿色低碳转型[4，5]。此外，世界能源技术创新进入活跃期。能源新技术与现代信息、材料和先进制造技术深度融合，太阳能、风能发电、新能源汽车技术不断成熟，大规模储能、氢燃料电池、第四代核电等技术有望突破，能源利用新模式、新业态、新产品日益丰富，将给人类生产生活方式带来深刻的变化[6，7]。

绿色低碳转型意味着巨大的成本。尤其对于以传统化石能源为主的发电企业来说，从高碳资产为主向绿色低碳资产转型的成本十分巨大。以“五大电力”企业为例，2020年有四家清洁能源装机占比低于50%，新能源电源增量成为这些企业投资发展的重点。随着新能源大规模发展，资源争夺和市场竞争将愈加激烈，各企业都在抢抓清洁能源转型的机遇，争取优质新能源资源，坚持集中式与分布式并举，新建为主并购为辅，实现风电、光伏跨越式大发展[1]。实施“碳达峰”“碳中和”是广泛而深刻的经济社会系统性变革，对政府、企业，甚至每个人的生活都是一场变革，“一场硬仗”。“十四五”时期，是我国实现“碳达峰”目标的关键期、窗口期，除了控制化石能源消费总量、提高利用效能，还要大力实施清洁能源替代行动，深化电力体制改革和碳交易制度创新，也要倡导绿色低碳生活，提升生态碳汇能力。

总之，构建以新能源为主体的电力系统，意味着光伏、风电等清洁能源的大规模发展，到2025年清洁电源装机比例将超过50%[8]。清洁能源的高比例发展必须采用市场化手段，避免大幅度的财政补贴。清洁能源的发展必须依靠创新驱动，以新能源为主体的新型电力系统应具备高度的数字化、智能化水平，才能不断提升分布式清洁能源的存储和消纳能力，真正让清洁能源成为电力供应的主体。

今日读《2018世界能源统计年鉴》和《BP世界能源展望2018版》，整理成阅读笔记以便日后查阅。

2017年， 全球能源需求增长了2.2%， 高于16年的1.2%， 高于十年平均的1.7%。中国能源消费增长3.1%， 连续17年成为全球能源消费增量最大的国家。

石油

1、全球石油消费增长1.8%， 即170万桶/日， 连续第三年超过十年平均增速 （1.2%） 。 中国 （50万桶/日） 和美国 （19万桶/日） 贡献了最多的增量。

2、过去10年间，中南美洲探明了更多的石油。

天然气

1、天然气消费增长了960亿立方米， 上升3%， 是2010年以来的最快增速。消费增长主要来自中国 （310亿立方米） 、 中东 （280亿立方米） 、 欧洲 （260亿立方米） 。 美国的天然气消费下降了1.2% （110亿立方米） 。

2、中国天然气消费增速超过15%， 约占全球天然气消费增长的1/3。 如此快速的扩张归功于中国政府打出的一套力度空前的组合拳， 通过胡萝卜加大棒的策略鼓励工业和住宅用户进行 “煤改气” 或 “煤改电” ， 而多数用户选择了 “煤改气” 。尽管受此政策影响的300万户家庭吸引了更多眼球， 但实际上 工业用户 “煤改气”的量更大。预计中国的天然气需求在今年继续强劲增长， 但在未来几年应该不会出现像去年那样大的增幅。

3、过去10年间，独联体国家及亚太地区探明了更多的天然气。

煤炭

1、煤炭消费增长了2500万吨油当量， 上升1%， 是2013年以来的首次增长。煤炭消费增长主要来自印度 （1800万吨油当量） ， 中国的煤炭消费在连续三年（2014-2016年） 下降后出现小幅反弹 （400万吨油当量） 。 经合组织国家煤炭消费连续第四年下降 （-400万吨油当量）。

2、亚洲的煤多，所以许多发展中国家依然依赖煤炭作为主要能源。

可再生能源、 水电和核能

1、可再生能源发电增长了17%， 高于十年平均值， 也是有记录以来的最大年增长（6900万吨油当量） 。 可再生能源增量的一半以上来源于风电 ， 太阳能虽然在可再生能源中占比仅21%， 却贡献了超过三分之一的增量。

2、中国的可再生能源发电增长了 2500万吨油当量 ， 打破了此前的增长记录。如果把2017年所有国家不同一次能源消费的增量进行排序， 中国的天然气和可再生能源将分列第一和第二。

3、水电增长近0.9%， 相比之下十年平均值为2.9%。 中国水力发电的增量为自2011年以来最低， 欧洲则下降了10.5% （-1600万吨当量） 。

4、全球核电增长了1.1%。 中国 （800万吨油当量） 和日本 （300万吨油当量） 的增长一定程度上被韩国 （-300万吨油当量） 和中国台湾 （-200万吨油当量） 所抵消。

5、2017年太阳能发电装机容量增长约100吉瓦， 仅中国就贡献超过50吉瓦。去年 全球太阳能发电量增长超过三分之一 ， 增长主要源于政策支持， 也得益于太阳能发电成本持续走低。 太阳能发电成本已经普遍低于5美分/千瓦时。

发电

1、2017年， 全球一次能源消费有40%用于发电， 使电力成为最大的用能行业。去年发电量增长了2.8%， 接近十年平均值。 94%的增长来自新兴经济体， 经合组织国家的发电量自2010年以来基本没有增长。 发电量增长的近一半来自可再生能源 （49%） ， 剩下主要来自于煤炭 （44%） 。可再生能源在发电结构中的占比从7.4%提升至8.4%。

2、不同地区的能源结构差异比较大。

3、平均来看，世界发电的主要来源依然是煤炭。

关键材料-钴和锂

1、自2010年以来， 钴产量年均增速仅为0.9%， 而锂产量同期年均增长 6.8%。

2、2017年， 钴的价格几乎翻了一倍， 碳酸锂的价格上升37%。

3、钴产量及储量

3、锂产量及储量

小结

经济背景

1、在渐进转型的情景下，全球GDP预计年均增长3.25%，主要有发展中国家所驱动。超过80%的世界生产增长由新兴经济体驱动，中国和印度占此增长的一半以上。

2、人口增长也是世界经济增长的驱动因素之一，2040年的人口有望达到92亿，新增的17亿人口主要由非洲及除中国外的亚洲国家所贡献，中国进入老年化阶段，人口总量将逐步下降。到2040年，全球城市化的趋势依然会延续，因为新增的人口主要集中在城市的中心地带。 大部分的城市化增长发生在非洲，预计非洲的新增人口占世界的近一半，其中有近6亿新增人口属于城市人口，占全球总增长的三分之一。 可惜的是，由于非洲的生产率低下，人口的爆炸性增长却不能反映在GDP的增长上，其对世界增长的贡献度不足10%，因而难以有效拉动对能源的需求。

3、全球经济日益繁荣驱动能源需求的增长部分被迅速下降的能源强度所抵消，全球能源需求年均增速从过去20年的超过2%，下降至1.3%左右。 到2040年，尽管全球GDP增长超过一倍，但世界能源消费仅增长33%左右，显著低于过去25年的年均增速。

分行业需求-工业

1、总体来看，目前的能源结构中，工业（包括能源的非燃烧使用）占据一半份额，民用和商用建筑占了29%，交通领域占了20%。

2、在工业领域，由于中国的快速工业化接近尾声，未来的工业能源消费增长将明显放缓。中国工业能源需求的增长，在过去15年增长了三倍，未来中国经济将由能源密集型工业行业（如钢铁和水泥）转向较低能源密度的服务业和面向消费者的行业，并因此造成工业能源需求增长的停滞。而且，有一部分工业生产会转向低收入经济体， 包括印度在内的亚洲、非洲的新兴市场国家一起构成工业能源消费增长的约70%。

（注：工业不包括能源的非燃烧使用）

3、工业能源结构中， 天然气和电力满足了全部工业能源的增量需求 ，而伴随着煤改气的普及，尤其在中国，到2040年煤炭所提供的工业能源比例从目前的三分之一下降到不足四分之一。

4、能源的非燃料使用将具有更显著的重要性。非燃料使用是指作为石油化工产品的原料、润滑剂、沥青等用途。在未来，工业行业除非燃烧使用外的消耗增速将放缓至年均1.0%的水平，而非燃烧使用增速却能保持在年均1.9%的水平，使得2040年的能源非燃料使用，在总工业增长需求中的比重上升至近20%。其中，石油占能源非燃料使用增长的三分之二，天然气占所剩的大部分份额。

分行业需求-建筑

1、在建筑领域， 能源消费的增长主要由亚洲贡献，最大的能源种类为电力。

2、建筑能源需求增长的驱动力是 人口增加和经济发达程度增加 ，人们不断追求更加舒适的生活和工作。 亚洲、非洲和中东总计占建筑行业能源使用增长的90% 。

3、建筑行业几乎所有新增能源需求是使用电力给 空间降温和为电器功能 。

分行业需求-交通

1、到2040年，全球对公路、航空和海运的客运及货运服务需求将增加两倍以上，不过由于能源效率提高，对能源的需求仅会增长25%。在道路交通方面，机动车保有量和交通需求上升的影响被效率提升所抵消，但卡车的能源需求增长强劲。 由于卡车的效率提升相对缓慢，导致其在交通行业内消费的能源份额增加。同时，航空客运交通增长也很强劲。

（注：非公路包括航空、海运和铁路；汽车包括两轮和三轮车辆）

2、未来在交通领域，石油依然占主导地位，但可替代能源尤其是天然气和电力的使用逐渐增长。预期到2040年，石油需求占比从目前的94%下降至85%左右，天然气、电力和“其他”类能源各占交通能源需求的5%。

天然气的增长集中于液化天然气在长途货运和海上交通的使用。

电力的增长集中于乘用车和轻型客车的使用。

“其他”种类能源主要是生物燃料，而氢能仅在交通中能源中占很小一部分。 氢能的前景在2040年前后才有看头，能否进一步发展取决于氢能在长途道路货运供能上与液体燃料和电力的竞争力。

3、到2040年，乘用车总量大幅增长（增长至20亿辆），同时电动车数量增加（超过3亿辆），车辆效率显著提升。届时，PHEV和BEV的总量大致持平。展望期间，在监管和政府目标的驱动下，全球汽车总体效率将年均提高2-3%。

4、未来道路交通的能源需求受三大因素的影响： 电动汽车、共享出行和自动驾驶 。

到2040年，乘用车行车公里数有30%是使用电力，显著高于电动车全球汽车总量中的占比15%。更高的比例意味着共享出行中，电动汽车将占据重要地位。此外，届时电动卡车行车公里数的占比将达到15%，主要集中于短途轻型客车。

（注：汽车包括两轮和三轮车辆）

5、液体燃料的需求并不会出现明显的变化。为达到排放标准，汽车制造商的手段包括调整ICE汽车所占销售份额、销售更多的电动汽车；采取减重等方式提升车辆效率。

6、假设在世界范围内，能够实施自2040年起对内燃机汽车销售的禁令，则电动车的销售情况将会更加乐观。到2030年，约三分之一的新售汽车是纯电动车；到2035年，BEV的销售比例会达到三分之二，并在2040年达到100%。另一方面，到2030年，有20%的乘用车行车公里数由电力供能，2040年将达到约三分之二。

分行业需求-电力

1、全球持续电气化，从生产电力的结构上看，可再生能源的重要性持续增加， 在增量当中，可再生能源的比例约占一半 ；天然气与核能的比例保持稳定；煤炭依然是电力的最主要能源来源，到2040年占比依然有近30%。在新增部分中，煤炭的贡献仅为13%，而过去25年中，这一比例是40%。

地区需求

1、可再生能源的普及还看中国和经合组织，而在亚洲其他地区，煤炭发电依然是主流，并占新增发电量的绝大部分。

地区需求-中国

1、中国逐渐向低碳能源转型。至2040年， 可再生能源和核能、水电一起占能源需求增长的80%，可再生能源将接替石油成为中国第二大能源来源 。

地区需求-印度

1、印度将成为全球能源最大的增量市场。不过依然以煤炭作为主要能源，占能源新增需求的45%。为了使全部人口都可以使用电力，将有 超过70%的煤炭消费增量被用于电力行业 。

2、印度的可再生能源增长迅猛，尤其是 太阳能 的增长。

地区需求-美国

1、美国作为全球最大的石油和天然气生产国的地位有所加强。 美国在全球石油（石油和天然气凝析液）生产中的份额从现在的12%上升至2040年的18% ，届时沙特阿拉伯排在第二位，占比13%。 在天然气方面，美国2040年的产量占全球的24% ，届时俄罗斯排在第二位，占比14%。

2、由于美国的能源消耗量也大，因此其净出口在全球贸易份额中的比例不高。同时 美国将失去最大可再生能源生产国的地位 ，其生产比例将从目前的24%下降至2040年的15%。与之相比，届时 中国的可再生能源占比将上升至约30% 。

地区需求-欧盟

1、欧盟继续 引领低碳经济的转型 ，其2040年的碳排放比2016年下降超过35%，单位GDP碳排放是世界均值的一半。到2040年，非化石能源满足欧盟约40%的能源需求，与2016年的25%相比有所提升，远高于世界平均的25%。

能源的供需

1、 2040年的能源结构将呈现前所未有的多元化，届时 石油、天然气、煤炭和非化石能源预计将各提供世界能源的约四分之一 。

（注：非化石能源包括可再生、核能和水电）

能源的供需-石油

1、全球液体燃料（石油、生物燃料和其他液体燃料）的需求增长约1300万桶/日，到2040年达到 1亿9百万桶/日 ，而供应方面主要由美国和石油输出国组织的增产来保障。

2、细分看，交通行业持续主导全球石油需求，占全球需求增长的一半以上。 到2040年，液体燃料的总体增长进入停滞，但非燃烧使用的需求依然会增加。

能源的供需-天然气

1、天然气由于需求广泛（工业化程度和电力需求增加、持续的煤改气），加上低成本供给的增加（美国和中东）和液化天然气供给持续扩张，全球范围内的 可获得性将显著提升 。 在增量当中，美国和中东（卡塔尔和伊朗）占据一半以上的份额。

2、增长的驱动力主要源自 工业和电力行业 。

3、全球贸易进一步繁荣，随着流动性提高，全球价格将更加同步。

能源的供需-煤炭

1、中国和经合组织国家需求下降，印度和亚洲其他国家的需求继续增长，相互抵消后的总体需求平稳。

能源的供需-可再生能源

1、基于风能和太阳能的迅速发展，可再生能源是增长最快的能源来源（年均7.5%），占新增发电量的50%以上。其中，中国是最大的增长来源，新增的可再生能源总量已超过整个经合组织。到2030年，印度将成为第二大增长源。

2、太阳能成本的下降超出预期。在科技的发展与政策的支持下，太阳能的学习曲线以更高的速度下滑。预计累计发电装机每提升一倍，光伏组件成本可下降24%。

能源的供需-核能和水电

1、核能主要靠中国驱动。核能在中国能源需求中的占比从目前的2%将上升至2040年的8%。欧盟和美国的核电站到期且不再进行更换，欧盟年均下降11太瓦时，美国年均下降10太瓦时，导致总体核电增长受阻。

水电靠中国和其他发展中国家驱动。水电年均增长1.3%，合计61太瓦时每年，速度比过去放缓。中国在增长中占比最大，达到16太瓦时每年，其次是南美和中美地区（13太瓦时每年）以及非洲（11太瓦时每年）。

不同报告的观点对比

这两篇报告介绍了各类能源的基本情况，并描绘了世界能源结构变化的可能性。接下来可以在未来的各项增长点中，尝试挖掘一些投资机会。

刺猬偷腥

2018年8月2日

一般说自然条件下产生的能源会涉及到可否再生，比如说煤炭、天然气、石油等，用完就不能再生了（就是再生也是一个无比漫长的过程，可能会需要上亿年的时间），但是电能是可以通过其他形式的能进行转化而成的，并不是自然形成的，{当然雷电（一种高压静电）是一种例外}比如说在煤炭资源较丰富的地区可以采用燃煤发电（将煤炭燃烧后产生的热能通过一定的生产过程转化成电能）；在水利资源较丰富的地区可以通过水轮发电机将水位落差形成的动能转化为电能；在风力较丰富的地区还可以通过风力发电设备将其转化为电能；再有比如太阳能发电就是将太阳发出的热能通过太阳能吸收装置转化成电能等等，这些都是能量之间进行的转化，而不是天然形成的，所以没有再生不再生之说，要说也只能是被转化成电能的这种能源是不是可再生的。总的来说地球上的任何能源的总量是不会变化的，只不过是其存在的形式在不断的发生着变化而以，通常我们所说要好好用这些能源为的就是在其还是我们人类可以用现有的手段将其转变成我们人类生存所需要的各种能源，不要让其白白浪费掉，当它变成其他我们无法利用的能源形式存在后相对于我们它就是一种不可以利用的“废物”，因此全球都在倡导节能，就是为了让有限的自然能源能够更多的为人类所以用，因为这些能源才是不可以再生的，我们都要珍惜！

从我国可再生能源发展现状来看，基于我国的资源禀赋与负荷中心呈逆向分布特点，资源和负荷匹配相对较差，且部分地区就地消纳困难“三北”地区电源结构中调峰电源相对较少，特别是自备电厂供热机组比例较大，在冬季供热期调峰能力进一步受限我国经济进入了新常态，电力需求放缓，装机出现了相对过剩辅助服务政策不到位，或落实不力可再生能源发展建设速度较快，配套电网规划建设相对滞后，电能通道输送能力尚待提高。

总体来讲，“十三五”时期要积极稳妥地发展水电，全面协调推进风电的开发，推动太阳能的多元化利用，因地制宜地发展生物质能，加快地热能开发利用，同时推进海洋能发电示范应用。另外可再生能源产业发展在供热、燃料、供气等方面也提出了明确的发展目标：供热系统中太阳能热水器80000万平方米，地热能利用160000万平方米燃料产业中生物燃料乙醇年产400万吨，生物柴油年产200万吨供气达到年产80亿立方米。