屋顶光伏：德国电力新增装机“主力”

新能源产业作为一种技术密集型产业，需要大量的技术研发作为产业发展的推动力。但我国存在着新能源产业技术转化能力较为低下的问题。我国新能源企业普遍存在研发人员和资金短缺的情况，而各类研发机构虽然技术力量储备较为充足，却存在着研究方向与市场实际需求脱节的现象。当前新能源产业中的绝大多数企业都以加工为主，产能大，加工水平较高，但未掌握核心技术，生产的附加值、净利润均处于较低水平，沦为技术拥有者的代工厂。为改变这一现状，应积极推动新能源领域中的企业与研发机构间的沟通、交流、合作，强调市场导向在研发工作中的重要地位，提高技术创新的产业化能力，从而有效提高新能源行业的整体技术水平。2000-2020年，煤炭消费占比呈现出先增后减的趋势，2000-2007年，煤炭消费占比从68.50%上升到72.50%，2008-2020年，煤炭消费占比从71.50%下降到56.80%。2000-2020年，原油消费占比振荡下降，从22.00%下降到18.90%。天然气消费占比不断提高，从2000年的2.20%上升到2019年的8.40%。风电、核电、水电等可再生能源消费占比不断提高，从7.30%提高到15.90%。

本文为春节专题文章——“年度 科技 发展态势总结与展望”的第四篇能源篇。

世界能源领域2019年发展态势

全球油气供应安全风险大幅增加。 全球尤其是中东能源地缘政治冲突加剧，大大增加了油气供应的安全风险。4月，美国宣布终止对伊朗石油进口的制裁豁免，重启对伊朗原油出口的限制。7月，英国在直布罗陀海域扣押了伊朗油轮。随后，伊朗在霍尔木兹海峡查扣一艘英国油轮以示报复。9月，沙特阿美旗下的两处重要石油设施遭无人机袭击，原油产量一度锐减570万桶/日，引发了全球油价短期跳涨。此外，卡塔尔退出石油输出国组织“欧佩克”、叙利亚局势震荡也在一定程度上影响全球的油气供应安全。

动力电池梯次利用商业化加速。 德国大众集团推出一款新型移动充电站，其内部电能存储单元由二次回收的电动车动力电池组成，已在德国率先投放使用。日本本田 汽车 公司与美国电力公司（American Electric Power，AEP）展开合作，共同开发一个能够将废旧电动 汽车 电池集成至AEP电网中的新商业模式。中国北汽鹏龙、北汽新能源等企业合伙在河北省黄骅市实施了北汽鹏龙动力电池梯次利用及资源化项目。

世界能源领域2020年趋势展望

全球能源转型趋势愈发明显。 德国将逐渐停止以煤炭作为电力来源，并将可再生能源的发电比重从现在的38%提升至2030年的65%。法国能源部表示，到2030年要将可再生能源在法国能源结构中的比重提高到40%左右。韩国产业通商资源部公布《第三次能源基本计划》草案，提出力争到2040年将可再生能源占比提高到30%-35%，大幅降低煤炭发电比重。波兰公布2040能源政策草案，拟大幅增加核电和可再生能源在能源结构中的比例，以不断降低对煤炭的依赖。

可再生能源市场前景巨大。 国际能源署发布《可再生能源市场分析和2024年预期》报告称，从2019年到2024年，全球可再生能源装机将增加50%。美国能源信息署发布的《2019年度能源展望》报告指出，未来30年，可再生能源发电量（风力、太阳能、水力）将从2018年的5000亿千瓦时增加到2050年的1.5万亿千瓦时。欧洲风能协会发布《我们的能源，我们的未来》报告称，欧盟现在的海上风电装机容量是20吉瓦，到2050年欧盟海上风电装机容量要达到230至450吉瓦，比现有容量增长10倍以上。英国发布的《海上风电产业战略规划》提出，在2030年前将英国海上风电装机容量提高到3000万千瓦，将海上风力发电量提高到总发电量的30%。

先进核技术商业化应用加速。 根据麻省理工学院报告，先进、非常规的核反应堆将在2030年颠覆当前的核能行业。美国首座小型反应堆纽斯凯尔小堆将于2020年9月完成核管会的设计认证，并将于2026年下半年投入运行。俄罗斯首座浮动式核电厂“罗蒙诺索夫院士”号将于2020年4月开始全面投运。英国投资两亿英镑建造全球首个商用核聚变发电厂，并拟于2040年实现核聚变能源生产的商业化。加拿大启动核能研究倡议，加速推进小型模块堆的研发应用，并计划于2026年前在乔克河（Chalk River）建成首座小堆。

作者简介

张欢欢，国务院发展研究中心国际技术经济研究所 研究四室 研究助理

研究所简介

国际技术经济研究所（IITE）成立于1985年11月，是隶属于国务院发展研究中心的非营利性研究机构，主要职能是研究我国经济、 科技 社会 发展中的重大政策性、战略性、前瞻性问题，跟踪和分析世界 科技 、经济发展态势，为中央和有关部委提供决策咨询服务。“全球技术地图”为国际技术经济研究所官方微信账号，致力于向公众传递前沿技术资讯和 科技 创新洞见。

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我国太阳能光伏发电装机规模在全世界占比约多少26.3%。

2019年全球太阳能光伏发电为114.9GW，中国以30.1GW的规模占据世界第一。在日本，这一比例为53%，印度为46%。在欧盟，到2040年太阳能将占可再生能源新增产能的29%，落后于风电的39%。在中美洲和南美洲，太阳能与风电的比例为18%，落后于水电的26%。

预计到2040年，中国光伏装机量将占可再生能源新增装机量的44%。

太阳能光伏发电优势：

1、太阳能资源取之不尽，用之不竭，照耀到地球上的太阳能要比人类当前耗费的能量大6000倍。并且太阳能在地球上散布普遍，只需有光照的当地就可以运用光伏发电系统，不受地区、海拔等要素的限制。

2、太阳能资源到处可得，可就近供电。不用长间隔保送，防止了长间隔输电线路所形成的电能损掉，还也节流了输电成本。这还也为家用太阳能发电系统在输电不方便的西部大规划运用供应了前提。

3、太阳能光伏发电的能量转换进程简略，是直接从光子到电子的转换，没有中心进程，如热能转换为机械能，机械能转换为电磁能等和机械活动，不存在机械磨损。依据热力学剖析，光伏发电具有很高的理论发电效率，可达80％以上。

4、太阳能光伏发电自身不运用燃料，不排放包括温室气体和其他废气在内的任何物质，不污染空气，不发生噪声，对情况友爱，不会蒙受能源危机或燃料市场不不变而形成的冲击，是真正绿色环保的新型可再生能源。

5、太阳能光伏发电进程无需冷却水，可以装置在没有水的荒凉沙漠上。光伏发电还可以很便利地与修建物连系，组成光伏修建一体化发电系统，不需求独自占地，可节流珍贵的地盘资源。

10月29日，中国石油化工集团有限公司（下称中石化）新闻办发布消息称，下属新星公司将参与开发位于陕西渭南市大荔县的分散式风电项目，总装机容量20兆瓦。这将是中石化首个风电项目。

中石化称，分散式风电是一种小规模分散式、布置在用户附近、高效可靠的发电模式。虽然总容量较小，但它可利用已建成的电网进行输送，更加灵活，可实现风能资源的有效利用和就地消纳。

上述项目整体占地面积约35平方公里，设计安装八台单机容量2.5兆瓦风力发电机组，建成后上网年发电量可达4286.5万千瓦时，相当于年节约标准煤1.32万吨。

中国新能源电力投融资联盟秘书长彭澎对界面新闻表示，与其他央企风电项目最小为50兆瓦相比，中石化20兆瓦的总装机容量非常小，加之中国分散式风电的市场空间仍有局限性，未来进行大规模发展的可能性较小。

彭澎认为，中石化上述风电项目仅是“试水”。

风能是中石化未来构建新能源体系的业务之一。今年3月30日，中石化董事长张玉卓在2019年度业绩发布会上提出“一基两翼三新”的发展格局。

其中，在新能源领域，中石化提出将着力建设以风光热氢为引领的新能源体系，积极引领发展氢能，推进太阳能、风能发展，优化发展生物质能。

随着中石化此次加入，中国油气巨头“三桶油”齐聚风电领域。

中国石油天然气集团有限公司（下称中石油）和中国海洋石油集团有限公司（下称中国海油）在风电领域的布局稍早。

去年4月，中国电建集团山东电建四川公司发布消息称，中标了中国石油海洋工程（青岛）海上风电项目A、B段电气设备安装施工项目。

山东电建四川公司表示，该项目位于江苏省灌云、如东海域 ，A标段风电场拟安装95台单机容量为4.2 MW风力发电机组，总装机容量400兆瓦。B标段共布置50台单机容量为4兆瓦的风电机组，总装机规模200兆瓦。

中石油在《2019年环境保护公报》里表示，将适度发展风电和光伏等。但截至目前，尚未看到中石油对外公布相关风电项目的最新进展。

与中石化和中石油相比，中国海油在海上风电的发展决心更大、行动也更积极。

2019年年初，中国海油正式透露在 探索 海上风电业务。同年4月30日，中国海油第一个合作开发的江苏海上风电项目开工。今年9月15日，该项目实现并网发电。

据中国海油介绍，江苏海上风电场中心离岸距离39公里，水深约12米。该项目规划装机容量300兆瓦，计划在海上建设67台风机，首批风机已实现并网发电。项目预计今年底前全部投产，年上网电量达约8.6亿千瓦时。

这次是中国海油重返风电领域。2006年，中国海油首次提出进军上海风电业务，并将其列为“未来30年重点投入”领域，但后因盈利情况欠佳，2014年中断了新能源业务的发展。

去年6月10日，中国海油首次发布了《绿色发展行动计划》，提出大力发展海上风电产业开发等新能源新业务。

中国海油首席执行官袁光宇称，海上风电是诸多清洁能源、可再生能源种类中，与中国海油契合度最高的领域。中国海油有丰富的海上工程资源和生产作业经验，均可以应用到海上风电领域。

今年7月2日，中海石油（中国）有限公司全资子公司中海油融风能源有限公司在上海正式揭牌成立。该公司的发展思路是“本着低成本、市场化的原则，先近浅海练兵，后深远海发力，积极稳妥推进海上风电业务”。

中国海油正在同步开发广东省附近海域海上风电场，未来还将在深远海风电和分散式海上风电研发和投资方面持续发力。

在全球石油需求增长放缓，能源向低碳清洁转型的大背景下，“三桶油”进军风电等可再生能源行业是大势所趋。加之今年新冠疫情“雪上加霜”，全球石油企业加速转型成为必然。

2019年中国的可再生能源发电量结构中，水电、光伏发电、风电、生物质发电占比分别是63.73%、19.89%、10.10%、5.45%，同比增速分别是5.7%、10.9%、26.3%、20.4%。

其中，风电是增长速度较快、电源占比高的一类。

第三方咨询机构WoodMackenzie估算，以江苏沿海的风资源算，海上风电项目内部收益率约为8%-10%。在福建、广东等地海域，投资成本较高，约为1.8万-2.2万元/千瓦，但由于风资源更为优越，内部收益率可达10%-12%。

但风电行业留给“三桶油”的时间和空间并不多。

彭澎表示，陆上风电经过15年的高速发展后，适合安装风机并具备消纳条件的区域，已基本被开发了；80%的优质项目已沉淀在电力央企手里，通过交易进行产权置换的可能性较小。

“经过补贴阶段后，海上风电未来的发展规模也有限。“彭澎认为，从短期和中期看，风电尚难和光伏竞争。

与光伏发电相比，目前风电的发电成本更高。去年10月国网能源研究院发布的《2019年中国新能源发电分析报告》显示，当前陆上风电平均度电成本约为0.38元，海上风电平均度电成本约为0.64元；光伏电站平均度电成本约0.377元。

该报告预计，2020年中国陆上风电度电成本将下降至0.3-0.4元，光伏发电度电成本将下降到0.26-0.3元。

受困于建设安装技术不成熟和海上风机运维成本高企，海上风电是度电成本最高的可再生能源之一。

目前海上风电标杆电价为0.85元/度，相当于每度电补贴约0.4元，是陆上风电度电补贴金额的3倍。若去除中央补贴后，地方不支持海上风电补贴，且其成本未能实现降低，海上风电前景存忧。

“长期看，海上大型风电项目能否以合适的价格融入未来电力市场，存在较大的不确定性。”彭澎表示。

今年3月，财政部、国家发改委、国家能源局联合《关于促进非水可再生能源发电 健康 发展的若干意见》，明确提出新增海上风电和光热项目不再纳入中央财政补贴范围，按规定完成核准(备案)并于2021年12月31日前全部机组完成并网的存量海上风力发电和太阳能光热发电项目，按相应价格政策纳入中央财政补贴范围。

这意味着2021年之后将取消海上风电国家补贴。

按照中国《可再生能源发展“十三五”规划》目标，到2020年，风电项目电价可与当地燃煤发电同平台竞争，光伏项目电价可与电网销售电价相当。在部分资源条件较好的地区，这一目标已基本实现。“十四五”期间，中国风电、光伏发电将全面迎来平价上网时代。

尽管如此，“三桶油”在风电领域也有机会。彭澎表示，“三桶油”旗下的油田矿区和炼化企业大多建有自备电网，具备消纳太阳能和风能电力的电网条件，可以根据情况重新布局可再生能源的电力供应。

另外，“三桶油”具备大量的油田区块，如果有风资源比较好的区域，也可以进行开发。“三桶油”油田矿区集中分布在西北和东北地区，太阳能和风能资源较为丰富，且以盐碱地、戈壁荒漠为主，占用耕地和林地少，无高大遮挡物，具备良好的场地条件和资源条件。

彭澎建议，“三桶油”可以尽可能地开拓新的市场，比如做能源管理，开展综合能源、清洁能源和智慧能源等新的增值业务。