中国可再生能源展望 2016PDF电子书下载

第一部分 形势篇 1

一、能源发展总体形势 3

（一）基本情况 3

1．中国能源发展有效支撑了经济快速增长和人民生活水平提高 3

2．近年来中国能源消费增速趋于平稳 3

3．非化石能源占比虽然仍旧不高，但比重明显增加 4

4．能源供应仍以煤为主，但在能源消费中的比重达到几十年来的最低水平 5

5．石油表观消费量整体呈上升趋势 5

6．天然气表观消费量明显增加 6

7．工业部门在终端能源消费中的比重大 7

（二）面临的问题 7

1．粗放低效的能源开发利用导致资源大量浪费和耗竭 7

2．长时间高强度能源资源开发造成诸多严重的生态环境灾害 8

3．大规模的化石能源粗放式利用带来了严重的大气污染 8

4．以煤为主的高碳能源结构是温室气体排放的主要来源 9

二、可再生能源发展现状与形势 10

（一）中国可再生能源开始进入大范围增量替代、区域性存量替代的新阶段 10

（二）中国已成为全球最大的风电市场 11

（三）自2013年开始中国新增光伏应用规模成为全球第一 11

（四）近年来中国生物质能一直均衡稳步发展 12

（五）中国可再生能源装备技术水平显著提升 13

（六）中国已建立了完整的可再生能源发展支持政策体系 13

三、可再生能源发展面临问题及挑战 14

（一）中国可再生能源当前面临的主要困境 14

（二）可再生能源处于困境的原因分析 15

1．用电增速大大低于预期 16

2．电源增长处于历史新高 16

四、可再生能源未来发展新动力 19

（一）推动生态文明建设为加快发展非化石能源提供巨大动力 19

（二）推动能源生产和消费革命为非化石能源指出发展方向和要求 20

（三）应对气候变化要求更高非化石能源中长期发展目标 20

（四）全面深化经济和能源电力改革为可再生能源政策和制度环境提供巨大改善空间 21

第二部分 情景篇 23

五、能源系统转型发展的原则暨指南 25

（一）情景设计的指导思想 26

1．“三线”思维发展理念 26

2．“非零和”发展宗旨 27

（二）高比例可再生能源发展情景的社会经济约束 28

1．社会经济——达到中等发达国家发展水平 28

2．生态环境——再现碧水蓝天的“美丽中国” 29

3．能源发展——低碳绿色电力拥有未来 29

（三）高比例可再生能源发展情景的前提假设 31

1．经济社会发展假设 31

2．生态环境约束假设 31

3．非化石能源目标假设 31

4．终端用能高比例电气化假设 32

5．中国不开放内陆核电假设 32

6．可开发风能太阳能资源满足率假设 32

7．火电机组调峰假设 32

8．需求侧响应技术假设 33

9．友好型电网发展假设 33

10．电力市场化进程假设 33

（四）总体分析思路及研究方法 34

六、端能源需求和结构调整方向 42

（一）终端能源需求分析方法 42

（二）终端能源消费现状和结构调整要求 43

（三）工业部门 44

1．工业化进程与能源消费 44

2．工业部门终端能源需求分析框架 45

3．技术产业进步和能源强度变化 48

4．用能技术和能源品种结构 49

5．工业部门终端能源消耗 49

（四）建筑部门 50

1．城镇化与能源消费 50

2．建筑部门终端能源需求分析框架 51

3．建筑用能技术 52

4．建筑部门终端能源需求 53

（五）交通运输部门 54

1．交通用能趋势和分析框架 54

2．道路交通与汽车销量 54

3．非道路运输 56

4．交通部门能源需求 57

（六）农业和建筑领域 57

（七）终端能源总需求 59

七、电力和热力生产转型 61

（一）电力部门情景分析 61

1．政策驱动因素 63

2．调度运行规则驱动因素 64

3．最低成本驱动因素 64

（二）各类发电技术容量部署约束 65

1．基于政策的约束 65

2．基于资源的约束 66

3．基于市场的约束 66

4．水力发电、核能和天然气的开发 67

5．电力系统发展 67

（三）电力消费量需求预测 70

（四）风电 72

1．资源潜力 72

2．成本下降预测 73

3．总体发展规模和布局 73

4．分省发展规模和布局 76

（五）太阳能发电 79

1．资源潜力 79

2．成本下降预测 82

3．发展规模和布局 82

4．分省太阳能发电布局 84

（六）生物质能发电 88

1．资源潜力 88

2．发展现状 89

3．技术经济情况 90

4．总体发展规模和布局 91

5．分省发展规模和布局 93

（七）煤电 98

1．2015年部署情况 98

2．新增容量约束 98

3．机组退役 99

4．新增燃煤机组容量 100

5．发电装机过剩会导致设备利用效率低下 101

6．重点发展具备灵活性的新技术 101

7．不同地区电厂的作用和类型存在差异 106

8．2030年燃煤机组的分布 107

9．中国煤电的未来 109

（八）天然气发电 109

（九）储能、电动汽车智能充电及工业需求响应 111

1．抽水蓄能 113

2．电动车辆和智能充电 113

3．电动车辆电池的回收利用 116

4．新电池技术和压缩空气蓄能 117

5．热泵和电热锅炉 118

6．需求响应 118

7．市场环境中的储能和需求响应运行 120

（十）电力传输 121

1．2020年之前规划的电网输电通道情况 123

2．2021～2030年基于模型的电网输电通道情况 123

3．2015、2020和2030年电力省间输送情况 125

（十一）区域供热和储能 127

1．通过区域供热提供的灵活度 127

2．区域供热生成的用电 131

（十二）电力系统的排放和经济成本 132

八、能源系统转型及影响 136

（一）其他能源加工转换领域 136

（二）一次能源消费 136

1．总体情况 136

2．煤炭消费 136

3．可再生能源及非化石能源占比 137

（三）能源转型的环境和宏观经济效益 139

1．环境影响 139

2．宏观经济影响 142

第三部分 政策篇 151

九、构建适应新能源的灵活电力系统 153

（三）中国可再生电力并网消纳面临电力系统灵活性不足的挑战 153

1．大规模煤电仍然保持基荷电源的运行方式 153

2．跨省区输电未能灵活运行和优先输送新能源电力 154

3．需求侧响应仍然基本空白 154

（二）电力灵活性的必要性、途径和趋势 155

1．提高电力系统灵活性的必要性 155

2．电力系统灵活性的含义和提升途径 155

3．提升电力系统灵活的国际经验 156

（三）重点释放提升发电侧灵活性资源 163

1．发电侧灵活资源 163

2．中国火电灵活性改造和运行 164

3．整合电力热力系统 167

（四）加强电网互联和输电灵活性 167

1．电网与电力系统灵活性 167

2．优化电网运行，加强电网互联和跨省区输电 168

3．推广应用灵活输电技术 169

（五）推广先进储能和电动汽车提供辅助服务 170

1．储能的特点 170

2．先进储能和调频、爬坡辅助服务 170

3．电动汽车和V2G 171

（六）推动工商业和居民全面参与需求响应 172

1．需求侧灵活性资源 172

2．大中型工业用户 172

3．居民和商业用户 172

十、可再生能源友好型电网 174

（一）中国已初步建成适应可再生能源发展需要的电网体系 174

1．自动化水平逐步提高 174

2．网架结构不断加强 175

3．互联互通快速建设 175

4．智能互动稳步发展 177

（二）我国未来可再生能源友好型电网发展思路 180

1．友好型电网发展目标 180

2．友好型电网建设思路 181

3．友好型电网中长期规划 183

十一、分布式光伏：机会和挑战并存 187

（一）梳理分布式发电的概念，明确研究范围 187

1．分布式发电没有全球统一的定义，但其特征明确 187

2．分布式可再生能源发电技术种类多 188

3．本研究重点关注分布式光伏 189

（二）辐射资源和屋面资源都足以支撑大规模的应用 189

（三）政策和措施密集出台，但市场发展仍非常缓慢 190

1．市场发展远低于预期，应用创新带来新的商机 190

2．商业模式和投融资问题多、难度大，投融资创新尚处于起步阶段 193

3．国家和地方激励政策和管理措施密集出台 195

4．存在的问题多和挑战大 197

（四）国际经验对我国有较好的启示 199

1．德国经验：国家政策保障项目的良好收益和稳定的融资渠道 199

2．美国经验：优惠的激励政策激发商业模式和投融资模式的创新 201

3．国际经验是很好的借鉴 206

（五）理清发展思路，推动市场发展 207

1．切实落实已有政策 207

2．完善政策和管理机制 208

3．完善投融资机制，创新商业模式 208

4．结合电力体系改革，推动分布式光伏发展 209

十二、可再生能源供热：被忽视的巨大市场 211

（一）国际上越来越重视可再生能源供热 211

1．技术市场稳定发展，发挥着越来越重要的作用 211

2．国际经验显示出良好的发展前景和市场需求 212

（二）中国可再生能源供热市场稳定增长，技术经济性有待提高 214

1．供热管理体系改革推动缓慢 214

2．可再生能源供热市场规模稳定增长，但常被忽视 215

3．可再生能源技术成熟，与国际先进水平相比有差距 216

4．各种可再生能源供热技术经济性有差异 217

（三）激励政策尚处于研究探索阶段 218

1．国家激励政缺失，出现了一些地方激励案例 218

2．几个典型的地方政策案例 218

（四）面临着不少的问题 221

1．可再生能源供热理念亟需转变 221

2．可再生能源供热经济性缺乏竞争力，有待政策支持 221

3．可再生能源供热集成技术有待提高 221

4．市场机制不完善，没有建立起供热计量收费制度 221

（五）面临着重要的发展机遇 222

1．国家重大发展战略定位要求加快能源转型 222

2．城镇供热是北方地区能源系统转型的难点和焦点 222

3．供热系统必须作更加清洁化的转变 223

4．可再生能源供热是城市转型发展的重要经济增长点 223

（六）未来市场发展潜力大 223

（七）生产端和消费端联动，全面推动技术和市场发展 224

1．推动城镇可再生能源供热发展 224

2．全面推广建筑可再生能源供热 225

3．积极推动工农业生产可再生能源供热 225

4．推动可再生能源技术的规模化应用 226

5．开展新型供热系统的试点示范 227

（八）政策和保障措施是市场发展的重要支撑 228

1．完善宏观政策环境，建立良好的外部环境 228

2．树立优先发展理念，做好供热规划 229

3．研究设计供热激励政策机制，提高项目的经济性 229

4．健全完善监管体系，加强支撑体系建设 230

十三、可再生能源发电技术进步和成本下降仍有较大空间 231

（一）可再生能源发电技术进步潜力巨大 231

1．风机单机容量持续增大，海上风电技术趋于成熟 231

2．光伏发电技术路线多样化，热发电技术有待突破 234

（二）可再生能源发电成本构成及变化趋势 239

1．陆上风电成本下降空间有限，提升发电效率是关键 239

2．海上风电配套产业逐步完善，成本具有较大下降空间 245

3．太阳能光伏发电成本下降潜力巨大，提升电池转换效率是关键 248

十四、化石能源真实成本 254

（一）煤电定价机制 254

1．煤炭价格 254

2．煤电定价机制 256

（二）燃煤发电的环境外部性范围 257

（三）国际煤炭环境外部性研究综述 259

（四）煤炭生产和运输阶段的环境外部性 261

（五）燃煤发电阶段的环境外部性 264

1．中国当前燃煤发电污染物排放总量 264

2．未来中国燃煤发电污染物排放趋势 266

3．国内燃煤发电SO2、NOx及烟尘的环境外部性相关研究 267

4．燃煤发电的颗粒物外部性相关研究 269

（六）燃煤发电的二氧化碳环境外部性 273

1．单位火力发电引起的CO2排放量 273

2．单位CO2排放造成的环境成本 273

（七）国际相关研究的主要结论 275

（八）总结 275

十五、建立保障可再生能源消纳的现代电力市场体系 278

（一）可再生电力并网消纳面临挑战与问题 278

1．中国电力运行仍然延续计划经济方式 278

2．跨省跨区电力交易和输电面临障碍 279

3．需求侧响应和储能等灵活资源参与市场机制仍然缺失 279

（二）促进灵活性的电力市场的国际经验与趋势 279

1．通过电力市场激励电力系统灵活性 280

2．利用现货市场促进实时经济调度 280

3．利用市场机制激励辅助服务 281

4．推动更大范围的电力交易和辅助服务 282

5．引入更快速的短期结算 282

6．探索促进灵活性绩效的电网监管激励机制 283

（三）释放和激励电力系统灵活性的中国电力市场体系 284

1．中国新一轮电力改革的趋势和机遇 284

2．促进灵活性的电力市场体系建设路径 287

（四）促进灵活性的若干关键市场机制 290

1．在现货市场建立前的激励机制 290

2．现货市场建立后的市场运行机制 294

3．长期容量备用保障机制 297

4．跨省区交易和平衡 298

（五）现代电力市场使可再生能源发电成为主要电能提供者 299

1．进一步提高可再生能源发电机组的可靠性和灵活性 299

2．可再生能源发电机组的调度管理更为精细化 299

3．可再生能源发电机组将成为主要的电能量提供者之一 299

（六）通过市场引导灵活火电投资建设、运行和市场营收机制转型 300

1．从政府调控转向市场引领火电投资转型 300

2．火电机组不再以出售电能量作为重要收入来源 300

3．火电机组将以出售辅助服务作为重要要收入来源 302

4．远期火电机组可能需要容量市场机制／稀缺价格机制来保证回收长期投资 302

（七）建立全社会共同参与需求响应的机制 303

1．培育大中型工业用户多种参与需求响应机制 303

2．鼓励中小型电力用户参与需求响应 303

3．建立电动汽车V2G的激励价格政策和充电服务商业模式 304

十六、创新适应可再生能源规模化发展需求的政策机制 305

（一）建立可再生能源开发利用目标引导制度 306

1．政策背景 306

2．政策内容 306

3．政策实施可能存在的问题及建议 308

（二）探索非水可再生能源发电配额考核制度绿色证书交易机制 309

1．政策背景 309

2．政策内容及分析 310

3．政策实施可能的影响 312

（三）落实可再生能源发电全额保障性收购制度 314

1．政策背景 314

2．政策内容 316

3．政策实施可能存在的问题及建议 318

（四）变革可再生能源电价定价制度 321

1．电价机制比较和作用 321

2．国际可再生能源电价政策改革趋势 323

3．可再生能源电价机制改革需求 325

4．可再生能源电价机制创新和路径 327