在碳中和這出大戲中，以風(fēng)電、光伏為主的可再生能源以及“光伏•儲(chǔ)能•充電”一體化能源生產(chǎn)利用形式具有無限廣闊的前景。

隨著全球脫碳趨勢愈加明確，已經(jīng)有許多國家給出了碳中和承諾。例如，中國2060年、美國2050年、日本2050年、韓國2050年、南非2050年、德國2050年實(shí)現(xiàn)碳中和。

自中國提出碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)之后，大規(guī)模開發(fā)利用可再生能源、提升能源利用效率和深度減排成為了能源行業(yè)發(fā)展的基本方向。

2020年12月12日，在聯(lián)合國氣候雄心峰會(huì)上，我國首次明確提出碳達(dá)峰具體目標(biāo)：2030年中國單位GDP碳排放相比2005年下降65%以上，非化石能源裝機(jī)比重達(dá)25%左右，2030年光伏風(fēng)電總裝機(jī)1200GW以上。

可以說實(shí)現(xiàn)碳中和、優(yōu)先發(fā)展非化石能源，已經(jīng)成為我國能源發(fā)展頂層設(shè)計(jì)的一部分。

根據(jù)國際可再生能源署(IRENA)公布的數(shù)據(jù)，化石燃料燃燒和工業(yè)過程的二氧化碳排放占比80%以上。其中，電力行業(yè)占比31%、交通行業(yè)占比25%、工業(yè)占比21%，為排放量前三的部門。可見電力行業(yè)脫碳工作是首要任務(wù)。

從能源供給側(cè)來看，能源結(jié)構(gòu)的清潔化將是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的主要路徑。也就是說，可再生能源將是中國能源清潔轉(zhuǎn)型的主角，在碳中和這出大戲中，以風(fēng)電、光伏為主的可再生能源以及“光伏•儲(chǔ)能•充電”一體化發(fā)展無疑是重中之重，具有無限廣闊的前景。

風(fēng)電、光伏成為非化石能源發(fā)展主力

2021年是風(fēng)電和光伏實(shí)現(xiàn)全面平價(jià)的首年，由于風(fēng)電、光伏行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈節(jié)點(diǎn)多、體量大，其技術(shù)迭代和規(guī)模化效應(yīng)仍然有較大增長潛力。長期來看，光伏和風(fēng)電受碳中和政策的影響，將共同成為我國非化石能源發(fā)展的主力。

根據(jù)氣候雄心大會(huì)的目標(biāo)，到2030年，中國風(fēng)電、光伏發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上。說明風(fēng)電光伏未來十年還需至少實(shí)現(xiàn)6.7億千瓦的增長。按照當(dāng)前行業(yè)企業(yè)預(yù)測，2030年實(shí)際裝機(jī)將會(huì)大幅高于這一目標(biāo)。

1.光伏行業(yè)實(shí)現(xiàn)國際領(lǐng)先

在國家長期政策引導(dǎo)和市場扶持的驅(qū)動(dòng)下，光伏經(jīng)過十幾年的發(fā)展已經(jīng)成為我國在能源行業(yè)可參與國際競爭，并且有希望達(dá)到戰(zhàn)略復(fù)興的新興產(chǎn)業(yè)。目前我國光伏產(chǎn)業(yè)在制造業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)化技術(shù)水平、應(yīng)用市場拓展、產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)等方面均位居全球前列。

“十三五”期間光伏行業(yè)得到持續(xù)發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示，2016-2020年，全國光伏累計(jì)新增裝機(jī)約2.07億千瓦。2020年，全國光伏裝機(jī)容量2.53億千瓦，同比增長24.1%，比上年同期增長6.7個(gè)百分點(diǎn)。

目前，我國光伏新增裝機(jī)已經(jīng)連續(xù)7年位居全球首位，累計(jì)裝機(jī)連續(xù)5年位居全球首位。我國光伏行業(yè)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化，供應(yīng)鏈基本自主可控。其中，多晶硅產(chǎn)量連續(xù)9年位居世界首位，光伏組件產(chǎn)量連續(xù)13年位居全球首位，此外，逆變器、玻璃、膠膜、支架基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，并已實(shí)現(xiàn)出口。(數(shù)據(jù)來源：中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì))

中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)則預(yù)測，“十四五”期間，國內(nèi)年均光伏新增裝機(jī)規(guī)模一般預(yù)計(jì)是7000萬千瓦，樂觀預(yù)計(jì)是9000萬千瓦。

2.風(fēng)電穩(wěn)步發(fā)展

“十三五”期間我國風(fēng)電穩(wěn)步發(fā)展，數(shù)據(jù)顯示，2016-2020年，全國風(fēng)電累計(jì)新增裝機(jī)1.38億千瓦。截至2020年底，全國風(fēng)電裝機(jī)容量2.81億千瓦，同比增長34.6%，比上年同期提高20.6個(gè)百分點(diǎn)。2020年，風(fēng)電光伏不僅實(shí)現(xiàn)大幅增長，而且經(jīng)歷了新一輪的搶裝潮。搶裝大潮之下，煤電在電源裝機(jī)結(jié)構(gòu)中的占比下降3.9個(gè)百分點(diǎn)，首次降至一半以下;風(fēng)電、光伏占比分別提高3.1、2.3個(gè)百分點(diǎn)，合計(jì)占比近四分之一。

隨著碳中和目標(biāo)的提出，風(fēng)電與光伏進(jìn)一步得到政策收益。展望未來風(fēng)電行業(yè)具備了快速發(fā)展的有利條件。

首先，我國部分地區(qū)風(fēng)能資源豐富，具備較強(qiáng)的競爭力。根據(jù)Wood Mackenzie統(tǒng)計(jì)，目前國內(nèi)風(fēng)電基地正在建設(shè)和規(guī)劃的項(xiàng)目超過25個(gè)，總?cè)萘砍^100GW。其中規(guī)模較大的地區(qū)包括內(nèi)蒙古(44GW以上)、新疆(10.7GW)、河北(10GW以上)。

其次，近兩年隨著各地棄風(fēng)限電問題的改善，2020年，新疆、甘肅等地區(qū)解除了風(fēng)電紅色預(yù)警，目前全國已無風(fēng)電紅色預(yù)警地區(qū)。隨著限電風(fēng)電的逐漸消除，未來風(fēng)電裝機(jī)還將進(jìn)一步復(fù)蘇。

在經(jīng)歷搶裝周期帶來的價(jià)格上漲后，風(fēng)機(jī)價(jià)格理性回落。根據(jù)金風(fēng)科技數(shù)據(jù)，2020年9月，國內(nèi)風(fēng)機(jī)招標(biāo)中2.5S級(jí)別機(jī)組投標(biāo)均價(jià)為3400元/kW，3S級(jí)別機(jī)組投標(biāo)均價(jià)3250元/kW。風(fēng)機(jī)系統(tǒng)成本的下降也為未來高增長打下基礎(chǔ)。

電力央企加速風(fēng)光建設(shè)

2016-2019年，九大電力央企的風(fēng)電和光伏累計(jì)新增裝機(jī)為81GW，其中風(fēng)電裝機(jī)為46.5GW，光伏裝機(jī)為34.5GW。

九大電力央企集團(tuán)2016-2019風(fēng)電和光伏新增裝機(jī)情況(GW，%)

資料來源：各集團(tuán)社會(huì)責(zé)任報(bào)告和可持續(xù)發(fā)展報(bào)告，財(cái)信證券

電力央企2016-2019年風(fēng)光新增裝機(jī)占比(GW，%)

資料來源：wind，財(cái)信證券

數(shù)據(jù)顯示，中廣核和國家電投在風(fēng)光裝機(jī)上處于領(lǐng)先地位。華能、三峽、大唐、中廣核、華潤、華電、國家電投、國能集團(tuán)和中核集團(tuán)2016-2019年的風(fēng)光累計(jì)新增裝機(jī)容量分別為7.71、5.93、7.30、16.96、5.07、4.18、23.79、5.40和4.62GW，占各集團(tuán)全部累計(jì)新增裝機(jī)容量的34.81%、38.49%、42.83%、58.12%、8.96%、22.84%、54.45%、35.16%和29.57%，中廣核和國家電投在風(fēng)光裝機(jī)的發(fā)展明顯領(lǐng)先。

與此同時(shí)，電力央企集團(tuán)的風(fēng)光裝機(jī)在2020年開始明顯提速。根據(jù)華能、國家電投、三峽、中廣核和國能集團(tuán)最新公布的數(shù)據(jù)，2020年其新增新能源裝機(jī)分別為10GW、21.86GW、5GW、4GW和5.21GW。華能2020年的新增裝機(jī)量超過了2016-2019年的4年累積新增裝機(jī)量，國家電投、三峽和國能集團(tuán)2020年的新增裝機(jī)量也幾乎接近各自2016-2019年的4年累積新增裝機(jī)量。

尤其是國家電投，2016-2019年的累計(jì)風(fēng)光新增裝機(jī)已經(jīng)大幅領(lǐng)先其他電力央企集團(tuán)，2020年的裝機(jī)更是明顯提速，截止到2020年底，國家電投光伏累計(jì)裝機(jī)規(guī)模已達(dá)29.612GW，光伏、風(fēng)電新能源裝機(jī)總規(guī)模達(dá)到60.49GW，風(fēng)光裝機(jī)總量繼續(xù)保持在電力央企集團(tuán)中的領(lǐng)先地位。

預(yù)計(jì)“十四五”期間，九大電力央企的風(fēng)光新增裝機(jī)目標(biāo)將達(dá)到500GW以上;如按“十四五”年均新增風(fēng)光裝機(jī)120GW、5年累積新增600GW的預(yù)計(jì)，九大電力央企的風(fēng)光新增裝機(jī)將占全國目標(biāo)的86.17%。

儲(chǔ)能迎來爆發(fā)期

可再生能源發(fā)電先天具有間歇性和波動(dòng)性特征，以提高可再生能源發(fā)電占比的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型勢必會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)面臨安全問題。例如，風(fēng)力發(fā)電受風(fēng)能資源的影響，風(fēng)能的不穩(wěn)定造成了風(fēng)電的間歇性和波動(dòng)性。另外，光伏受太陽光的影響，在不同時(shí)段會(huì)出現(xiàn)光照和發(fā)電的隨機(jī)性，這些都給電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行提出了新的挑戰(zhàn)。

而儲(chǔ)能有望成為解決可再生能源消納的最終方案。在間歇性可再生能源發(fā)電比例提升的背景下，配置儲(chǔ)能電站，不僅可以降低棄風(fēng)棄光率，更重要的是可以平抑新能源波動(dòng)，并參與系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻，增強(qiáng)電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

“光儲(chǔ)充”發(fā)力

目前我國已經(jīng)成為世界最大的電動(dòng)汽車市場，相比于電動(dòng)車的快速發(fā)展，充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度緩慢，導(dǎo)致存在巨大的充電樁缺口。而新能源發(fā)電和電動(dòng)車快速發(fā)展為“光伏+儲(chǔ)能+充電”一體化發(fā)展提供了良好的機(jī)遇。

據(jù)中汽協(xié)統(tǒng)計(jì)，2020 年我國全年新能源汽車銷量達(dá)到136.7萬輛，同比增長10.9%。截至2020年底，我國新能源汽車保有量約為 492 萬輛。與此同時(shí)，截至2020年底我國充電基礎(chǔ)設(shè)施累計(jì)達(dá)到168.1萬臺(tái)，其中公共充電樁為80.7萬臺(tái)，公共充電設(shè)施車樁比約為 6：1。

在電動(dòng)汽車和充電樁發(fā)展不平衡的情況下，光儲(chǔ)充系統(tǒng)解決上述問題的一種理想方案，光儲(chǔ)充一體化電站能夠利用儲(chǔ)能系統(tǒng)在夜間進(jìn)行儲(chǔ)能，在充電高峰期通過儲(chǔ)能電站和電網(wǎng)一同為充電站供電，既實(shí)現(xiàn)了削峰填谷，又能節(jié)省配電增容費(fèi)用，同時(shí)能有效解決新能源發(fā)電間歇性和不穩(wěn)定等問題。

政策方面，工信部發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》明確提出，鼓勵(lì)“光儲(chǔ)充放”(分布式光伏發(fā)電—儲(chǔ)能系統(tǒng)—充放電)多功能綜合一體站建設(shè)，未來光儲(chǔ)充一體化充電站模式有望推廣。據(jù)民生證券研究院測算，預(yù)計(jì) 2021-2025 年光儲(chǔ)充一體化的儲(chǔ)能系統(tǒng)需求約 6.8 GWh，其中 2025 年儲(chǔ)能系統(tǒng)需求約 3.62GWh;長期看來，預(yù)計(jì) 2030 年儲(chǔ)能系統(tǒng)需求約 44.8GWh。

除了中央政策之外，2020年江蘇、福建、浙江、湖北、陜西等多個(gè)省市地區(qū)出臺(tái)了鼓勵(lì)配套儲(chǔ)能的相關(guān)政策。

江蘇省在《關(guān)于進(jìn)一步促進(jìn)新能源并網(wǎng)消納有關(guān)意見的通知》中，明確鼓勵(lì)新能源發(fā)電企業(yè)配置一定比例的儲(chǔ)能設(shè)施，支持儲(chǔ)能項(xiàng)目參與電力輔助服務(wù)市場，推動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)與新能源協(xié)調(diào)運(yùn)行。

福建省在《“電動(dòng)福建”建設(shè)三年行動(dòng)計(jì)劃(2020-2022年)》中提出，鼓勵(lì)風(fēng)力、光伏電站等配備儲(chǔ)能設(shè)備，提升電能質(zhì)量，推進(jìn)一批風(fēng)光儲(chǔ)一體化、光儲(chǔ)充一體化和儲(chǔ)能電站項(xiàng)目建設(shè)，大力推動(dòng)儲(chǔ)能商業(yè)化應(yīng)用。

2020-2030國內(nèi)光儲(chǔ)充一體化儲(chǔ)能需求測算

來源：民生證券研究院整理

隨著中央和地方政府的層層推進(jìn)，各省光儲(chǔ)充一體化項(xiàng)目正在快速落地。

1.福州建成首個(gè)“光儲(chǔ)充檢”一體化智能超級(jí)快充站

2020年，福州建成首個(gè)“光儲(chǔ)充檢”一體化智能超級(jí)快充站。該項(xiàng)目位于馬尾物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展中心的“光儲(chǔ)充檢”一體化智能超級(jí)快充站。快充站除了配備充電樁和供電變壓器，還有一個(gè)占地面積15平方米的儲(chǔ)能柜，這個(gè)儲(chǔ)能柜相當(dāng)于新能源汽車充電寶，用電谷時(shí)存儲(chǔ)490度電，可以用于8輛車充電，從而降低充電站運(yùn)營成本，接下來這里還要建設(shè)一排光伏板，利用太陽能發(fā)電。

作為光儲(chǔ)充一體化戰(zhàn)略共建的成果，該智能快充站集成了光伏發(fā)電、大容量儲(chǔ)能、超級(jí)快充樁、智慧能源管理云平臺(tái)等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)光伏能源接入、削峰填谷、谷電利用、后備供電、電網(wǎng)擴(kuò)容、新能源汽車快速充電及檢測等功能。

2.國家電投杭州安吉長虹光儲(chǔ)充一體化綜合智慧能源項(xiàng)目落地

2020年12月15日，國家電投浙江分公司首個(gè)綜合智慧能源項(xiàng)目——杭州公司安吉長虹光儲(chǔ)充一體化綜合智慧能源項(xiàng)目正式投產(chǎn)運(yùn)營。

該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了光伏發(fā)電、儲(chǔ)能及充電樁的微電網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用，光伏發(fā)電優(yōu)先給充電樁使用，同時(shí)余電傳輸至儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行儲(chǔ)存，在光伏出力不足時(shí)進(jìn)行放電，實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用、余電上網(wǎng)，還可參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)，提高儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)效益。也可以在夜間儲(chǔ)能，在充電高峰期通過儲(chǔ)能系統(tǒng)和城市電網(wǎng)一起為充電站供電，既給電動(dòng)汽車提供了綠色電能，又可實(shí)現(xiàn)削峰填谷功能，具有良好的社會(huì)效益。

結(jié) 語

千里之行，始于足下。“十四五”時(shí)期作為未來40年碳中和之路的開端，大力發(fā)展風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能為一體的光儲(chǔ)充能源生產(chǎn)和利用形式，將在我國實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)以及能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中發(fā)揮巨大的作用。

(張學(xué)坤 冉澤)