中国可再生能源发展报告2019

水电水利规划设计总院 易跃春 副院长 2020年 7月 22日 北京 《 中国可再生能源 发展报告 2019 》 自 2016年起，水电总院每年推出中国可再 生能源发展年度报告，系统梳理中国可再生能源 年度发展总体状况，把握行业热点、凝聚焦点、 突出重点， 研 判发展趋势。 2019年是新中国成立 70周年 ，也是 “四 个 革命、一个 合作”能源 安全新 战略实施五周年。 五年来“清洁低碳、安全高效”的现代能源体系 稳步构建，在优化能源结构，促进节能减排，助 力污染防治， 控制温室气体排放 等方面发挥了积 极作用。 报告编制过程中，得到了能源主管部门、相 关企业、有关机构的大力支持和指导，也引用了 有关机构全球发展、化石能源、产业制造等研究 成果，在此一并表示感谢！ 目 录 CONTENTS 01 可再生能源发展 总体形势 中国可再生 能源发展成果 前景展望 02 03 可再生能源发展总体形势01 世界能源清洁绿色转型正在加速 可再生能源装机占比稳步提升 可再生能源成为电力增量主体 风电、太阳能发电发展迅速 1.1全球可再生能源发展总体形势 2013-2019年世界主要可再生能源发电装机容量 2019年新增可再生能源及新增风电、太阳能发电装机情况 截至 2019年底， 全球可再生能源 装机容量达 25.37 亿 kW，在电力总装机中 占 34.7%，较 2018年增长 1.4个百分点。 2019年全球 新增 可再生能源装机 17600万 kW， 占电力新增装机 72%。 太阳能发电新增 9800万 kW，风电新增 5900万 kW， 风、光 占新增 可再生能源装机 89%。 新增可再生能源 17600 万 kW ， 72% 新增风电 5900 万 kW 新增太阳 能发电 9800 万 kW 清洁能源消费占比稳步提升，消费结构清 洁低碳转型逐步推进 可再生能源发电装机、发电量稳步增长，成为 能源转型重要组成和未来电力增量主体 1.2 中国可再生能源发展总体形势 2015—2019年中国主要能源品种消费占比及二氧化碳减排 2016—2019年中国可再生能源发电总装机及新增装机变化 2019年能源 生产总量 39.7亿 t标准煤，消费总量 48.6亿 t标准煤。其中，煤炭消费占 主体 (57.7%), 但 占比逐年下降；清洁能源消费提升至 23.4%,其 中 非 化石能源占 15.3% “十三五 ” 来 ,可再生能源装机年均 增长率约 12%，新增 装机年度占比均超过 50%， 总装机占比稳步提升。 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 2016 年 2017 年 2018 年 2019 年 百分比 装机容量 / 万 kW 可再生能源发电装机容量 装机容量占比 新增装机容量占比 风电、太阳能发电等新能源发展迅速，成为可再 生能源发展主体 2016—2019年中国新能源装机容量及其在可再生能源总装机中占比 “十三五 ” 以来 , 新能源发展迅速 ， 年度 新增装机在 可再生能源占比均超过 80%。 截至 2019年底 ， 新能 源装机 43838万 kW， 在可再生能源总装机中 占比 55.2%。 常规水电和抽水蓄能稳步发展 “十三五 ” 以来 ,常规水电和抽水蓄能装机 保持稳 步发展 。 截至 2019年底 ， 水电总装机 35640万 kW（ 含抽水蓄能 ） ， 在可再生能源总装机中 占比 44.8%。 2016—2019年中国水电装机容量及其在可再生能源总装机中占比 1.2中国可再生能源发展总体形势 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000 2016 年 2017 年 2018 年 2019 年 百分比 装机容量 / 万 kW 新能源发电装机容量 在可再生能源装机中占比 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 2016 年 2017 年 2018 年 2019 年 百分比 装机容量 / 万 kW 常规水电装机 抽水蓄能电站装机 水电在可再生能源中装机占比 中国可再生能源发展成果02 2019年各类电源装机容量及占比 截至 2019年底， 中国可再生能源发电 总装机 79488 万 kW，同比增长 8.6%，占电力 总装机 39.5% （ 水 电 17.7%,新能源 21.8%） ，占新增装机 57.4%：  水电（含抽水蓄能 3029万 kW）： 35640万 kW  风电： 21005万 kW  太阳能发电（含光热发电 44万 kW）： 20474万 kW  生物质发电： 2369万 kW 2019年各类电源年发电量及占比 2019年，中国可再生能源年发电量 20430亿 kW·h， 同比增长 9.5%，占 总发电量的 27.9%（ 水电 17.8%, 新能源 10.1%） 。  水电： 13019 亿 kW·h  风电： 4057亿 kW·h  太阳能发电： 2243亿 kW·h  生物质发电： 1111亿 kW·h 2.1 中国可再生能源发展概览 水电 , 1 3 0 1 9 , 1 7 . 8 % 风电 , 4057 , 5 . 5 % 太阳能发电 , 2 2 4 3 , 3 . 1 % 核电 , 3 4 8 7 , 4 . 8 % 生物质发电 , 1 1 1 1 , 1 . 5 % 火电 49349,67.3% 可再生能源 20 43 0, 27 .9 % 单位：亿 kW·h 火电 1 1 6 5 8 8 , 5 8 . 1 % 可再生能源 7 9 4 8 8 , 3 9 . 5 % 核电 , 4 8 7 4 , 2 . 4 % 常规水电 3 2 6 1 1 , 1 6 . 2 % 抽水蓄能 3029 , 1 . 5 % 风电 21005 , 1 0 . 4 % 太阳能发电 20474 , 1 0 . 2 % 生物质发电 2369 , 1 . 2 % 单位：万 kW 为促进新能源多元化开发利用  出台推进风电、光伏发电无补贴平 价上网项目建设及有关工作方案  完善风电、光伏发电上网电价机制  促进生物天然气产业化发展指导意 见  地热能入选 2019产业结构调整 指导 目录 中多个领域的 鼓励类 。 为规范和指导可再生能源行业健康 发展，在 做好技术进步、成本降低 基础上，重点加强和完善可再生能 源电力消纳、推进电力市场改革等 方面的政策措施。  推进水电可持续发展， 做好水 电开发利益共享工作 。  贯彻落实促进储能技术与产业 发展， 做好抽水蓄能选点规划 和规划调整。  建立健全可再生能源电力消纳保障机制， 明确责任与要求  提出能源体制革命重点行动目标和任务， 提出健全可再生能源发展机制  发布深化电力现货市场建设试点工作意 见，促进能源清洁低碳发展。  提出做好 2020年电力中长期合同签订， 提出鼓励开展清洁替代交易 2.2 可再生能源发展政策措施 1 2 3  常规水电技术开发程度超过 55%  截至 2019年底，常规水电已建装机总量 32611万 kW。  在建规模 约 5400万 kW，主要集中在四川、云南、 西藏等西南地区。  新增投产和新开工装机规模距 “十三五 ”规划目标 有一定差距  2019年新增投产 384万 kW，开工规模 239万 kW；  2016～ 2019年新增投产 2960万 kW，新增开工 3400万 kW，分别为规划目标的 68.1%和 56.7% 发展现状 全国分区水力资源开发利用情况 2.3 常规水电 运行管理  弃水情况明显改善 流域水电综合监测工作持续推进 ， 逐 步成为水电运行管理的重要手段  截至 2019年底 ， 已完成 273座水电站在线监 测数据接入 ， 总装机 1.89亿 kW。  覆盖全国主要流域 、 主要省区的大部分大中 型水电工程 。 2.3 常规水电  流域水电安全管理与风险评估工作有 序开展  推进建设流域水电安全与应急管理信息平台  完成金沙江上游水电梯级风险评估工作  监测范围内总 弃水电量降至 311.4亿 kW·h， 总体有效水能利用率 96%。  四川省：弃水电量 269亿 kW·h（ 2018年 482亿 kW·h） ， 有效水能利用率 89.8%， 弃水目前主要在大渡河 、 雅砻江流域  云南省：弃水显著好转 ， 水能利用大幅提 高 ， 弃水电量仅 12亿 kW·h（ 2018年 171亿 kW·h） 1 3 2 常规水电在能源转型中发挥“基石”作用 • 水电站 提供清洁电量 ；调节水库电站 提高电力系统灵活性 、 促进新能源消纳 ； 水电开发项目推进难度加大，成本整体上升 水电建设在脱贫攻坚中发挥重要作用 • 水电开发向西部河流上游地区布局 ， 开发成本整体上升 ， 市场竞争力总体有所下降 • 积极稳妥优化开发 ， 2016 ～ 2019年核准的大型常规水电 项目单位千瓦动态投资 12100元 /kW， 单位电度动态投资 3.0元 /kW·h。 • 列入国务院 《 “十三五 ”脱贫攻坚规划 》 的金沙江白鹤滩 、 叶巴滩 ， 大渡河硬梁包 ， 黄 河上游玛尔挡等工程陆续开工 ， 总投资规模超 2500亿元 。 • 通过拆迁补偿 、 库区扶持方式 ， 实现精准脱贫 、 产业发展 、 改善基础设施 、 提供税收 发展特点 2.3 常规水电  根据已建、在建情况及规划批复成果，目前 纳入国家规划的抽水蓄能站点容量约 1.2亿 kW。  截至 2019年底，已建抽水蓄能电站总装机 3029万 kW，完成十三五规划投产目标 的 75.7%。  在建电站装机规模 5063万 kW，主要集中在 华 北、华东区域 。  2019年核准项目总装机规模 688万 kW。 2016 ～ 2019年 累计新开工 3183万 kW，完成 “十三五 ”规划目标的 53.1%。 抽水蓄能发展现状 抽水蓄能电站分区开发情况（单位：万 kW） 2.4 抽水蓄能 2.4 抽水蓄能 发展特点 开发建设进程总体平稳 • 年度开工建设规模 688万 -955万 kW • 2016 ～ 2019年度总新增投产规模 758万 kW 03 02构建现代能源体系的助力器• 与风 、 光联合协调运行 ， 减少弃风 、 弃光 • 减少系统火电调峰幅度 ， 环境保护与经济性 • 提高核电运行效益 、 安全性和经济性 • 保障电力系统安全可靠和稳定性 01 04  现代智慧电力系统的稳定器 • 智慧电力系统： 是 “电力 流 、 信息流 、 业 务流 ”的高度一体化融合的现代电网 • 抽水蓄能： 发挥调峰填谷 、 调频及快速 跟踪负荷 、 负荷和事故备用 、 有功和无 功调节 、 转动惯量 、 黑启动等服务功能  投资主体多元化形态初显 • 已建 90%的电站由 电网 独资建设或控股投 资建设 • 非电网企业和社会资本投资 开发的热情和 积极性增加 ， 参与多个项目开发建设  风电装机容量平稳增长 。 2019年全国风电 新增 并网容量 2574万 kW， 同比增长 25%； 累计 并 网 装机 容量 2.1亿 kW， 占全部 电源总装机容量 的 10.4%， 陆上风电 2.04亿 kW、 海上风电 593 万 kW。  发电量稳定增长 。 2019年 ， 全国风电发电量 4057亿 kW·h， 同比增长 10.8%， 占 全部电源总 发电量的 5.5%。  风电市场保持较快增长 。 新增吊装容量 2700万 kW， 全球十大陆上风电整机制造商中 ， 中企 合计份额 38%  风电累计装机基本达到 “ 十三五 ” 规划低限目 标 ， 海上风电接近规划目标 。 2011-2019年全国风电并网装机容量变化趋势 2.5 风电 发展现状  风电电力消纳形势持续向好 2019年 ， 全国 平均 弃风率 4%， 同比下降 3个百分点 ， 为 “十二五 ”以来最低值； 全 年 弃风电量 169亿 kW·h， 同比 减少 108亿 kW·h。 2011-2019年 全国弃风限电变化趋势 2.5 风电 运行消纳  年利用小时数同比略有下降 2019年全国风电 年平均利用小时数为 2082h， 同 比减少 13h。 云南 、 福建 、 四川三省位居全国前三 。 2011—2019年全国风电年平均利用小时数对比 装备研发和制造技术 快速 提升 • 风电单机容量进一步增大 ——陆上风电 5MW等级 、 海上风电 10MW等级机组 • 塔筒高度进一步提高 ——160m高度等级塔筒正在安装  工程勘测设计技术不断进步 • 陆上风电 预制装配式混塔 的设计与施工 • 海上风电 超大型单桩 、 吸力筒基础 的勘测设计 海上风电技术 快速发展 • 发电效率不断提高 ， 度电成本不断降低； 海上施工安装能力 、 柔性直流输电等 远海关键技术 、 海上风电运维技术不断取得进步 新兴技术应用不断涌现 • 智慧风场 、 智慧风电机组 等智能化技术快速发展并落地应用 2.5 风电 技术进步 1 3 2 4  风电开发建设布局进一步优化 • 2019年 “三北 ”地区风电新增并网 装机 1228万 kW， 约占全国 的 47.7%； • 中 东部和南方地区风电新增并网 装机 1346万 kW， 约占全国的 52.3%。 2019年平价风电项目各省报备情况2019年全国各区域新增并网装机容量占比  竞争性配置和平价示范项目推进陆上风电补贴退坡 • 2019年进一步推进从固定电价到无补贴时代过渡 • 新增陆上风电采用 指导价为最高限价的竞争配置 ， 促进 陆上风电补贴退坡 • 2019年推进 无补贴平价风电项目 56个 ， 总装机 451万 kW 2.5 风电 发展特点 01 02 2.5 风电 发展特点 风电机组机型大型化发展趋势明显 2019年新增风电机组平均单机容量 2.5MW ； 海 上 风 电 新 增 单 机 4MW~6MW ； 陆 上 风 电 新 增 单 机 2MW~3MW。 海上风电规模发展已见成效 ， 竞争性配 置有序推进 2019年海上风电 新增装机 198万 kW， 呈现 良好发展势头；海上风电项目竞争性配置； 产业多元化发展有效推进 。  分散式风电近阶段加快推进 2019年分散式风电新增核准 1120 万 kW， 新增并网容量 73万 kW  智 慧 化 风 电 场 技 术 加 快 应 用 2019年 ， 人工智能 、 物联网 、 大数 据等智能技术在风电场加快应用 ， 智慧风电场技术不断发展 0605 0403  装机规模保持稳定增长 。 2019年全国太阳能发电 新 增 装机容量 3031万 kW， 其中光热发电 20万 kW， 累计 装 机 容量达到 2.05亿 kW， 约占电源总装机容量的 10.2%。 光伏发电新增和累计装机保持世界首位 。  发电量进一步提升 。 2019年 ， 全国光伏发电量达 2243亿 kW·h， 同比增长 26% ， 占 总发电量 3.1% 。  上网电价进一步降低 。 2019年光伏补贴竞价项目 电 价降幅明显 ；光伏发电领跑奖励激励基地项目通过竞争 确定上网电价 ， 部分项目 低于平价 。  光伏发电装机已达到 “ 十三五 ” 低限目标 。 截至 2019年底 ， 光伏发电装机已达到规划低限目标； 太阳 能热发电 仍处于示范项目阶段 ， 相较规划目标 有较大差 距 。 2011—2019年全国光伏发电装机容量变化趋势 2.6 太阳能发电 发展现状 电力消纳情况持续向好 2019年全国平均 弃光率 2%， 同比下降 1个百分点； 全年 弃光电量 46亿 kW·h， 同比减少 9亿 kW·h。 2015-2019年全国弃光电量与弃光率对比 年利用小时数小幅提升 2019年 ， 全国光伏发电平均 年利用小时数达 1169h， 同比 增长 54h。 东北和华南地区增长 较为明显 ， 增长超过 10%。 2.6 太阳能发电 运行消纳 2018年和 2019年全国六大区域年利用小时数对比 2.6 太阳能发电 技术进步 生产装备技术提升 ， 多晶硅能耗稳中有降 全国多晶硅企业综合能耗平均值为 12.5kgce/kg-Si， 综合电耗下降至 70kW·h/kg-Si ， 行业硅耗在 1.11kg/kg-Si水平 切割技术提升 ， 硅片平均厚度下降 多晶硅片平均厚度为 180μm左右 P型单晶硅片平均厚度为 175μm左右 N型硅片平均厚度为 170μm左右 单晶电池转换效率持续提升 ， 多晶黑硅转 换效率增加相对缓慢 规模化生产的单晶电池 平均转换效率 22.3% 多晶黑硅电池平均转换效率为 19.3% 光伏组件功率增加 ， 转换效率进一步提高 PERC单晶电池： 60片全片组件功率 320Wp 158.75mm尺寸 330Wp， 166mm尺寸 360Wp 多晶黑硅 :常规 285Wp,166mm尺寸 PERC330Wp 光伏电站发电能力明显提高 ， 运维管理水 平较大提升 采用先进设备 、 优化布置形式 、 精细化设计 、 使用高质量产品 ， 提升发电效果 智能运维应用 、 实时监测技术 光热发电技术创新应用 、 国产设备技术提升 光热发电超临界二氧化碳技术应用 光热发电核心设备逐步实现国产化 发展特点 市场环境监测引导，建设布局进一步优化 • 将光伏发电市场环境监测评价结果作为加强光 伏行业管理、 引导各地有序开发 的重要依据 • 甘肃 Ⅰ 类资源区、新疆由红色转为橙色区域， 甘肃 Ⅰ 类资源区以外地区由红色转为绿色，优 化效果明显。 03 02在能源转型中发挥 “ 主力军 ” 作用• 目前光伏装机占比 10.2%， 发电量占全社会用 电量的 3.1%， 为可持续发展提供重要保障 • 光伏发电 成本持续降低 ， 未来成为上网电价最 低的供电方式 ， 能源转型中发挥 “主力军 ”作用 01 04  开展全国竞争配置 ， 系统投资持续降低 • 推进光伏发电补贴竞争工作 ， 纳入补贴的项 目平均度电补贴强度约为 0.0645元 /千瓦时 ， 推动光伏补贴退坡 。 • 全国地面光伏系统初始投资 下降至约 4.55元 / 瓦 ， 同比下降 7.5%。  产业集中度加强 ， 各环节成本降低显 • 硅片： 9家 企业产量 2GW， 约占 85.5%； • 晶硅 电池片： 20家 企业产量 2GW,占 77.7% • 2019年 单晶 PERC组件价格同比下降超过 12%。 2.6 太阳能发电 发展特点 光热示范项目持续推进，运行水平不断提升 2019年 光热 发电首批示范项目建设持续推进， 新增 并 网容量 200MW， 总装机规模达到 444.3MW。 • 兰州大成敦煌 50MW熔盐线性菲涅尔光热发电项目 • 中电建青海共和 50MW熔盐塔式光热发电项目 • 中电工程哈密 50MW熔盐塔式光热发电项目 • 鲁能海西格尔木多能互补项目中 50MW熔盐塔式光热发电 07 06分布式装机略有回落 ， 户用装机增速较大• 分布式光伏发电装机增速放缓 ， 新增装机 1220 万 kW,主要集中在华东 、 华北 、 华中地区 . • 户用分布式光伏累计并网容量超过分布式光伏 总量的三分之一 ,成为光伏市场的重要组成部分 05  开发利用模式多样 ， 综合化发展有序推进 • 光伏 +开发模式：光伏 +多产业 、 多能互 补 、 光伏 +储能 ， 助力产业高质量发展 • 单一化 、 集中化向多元化 、 综合化发展 2.6 太阳能发电 中国光热发电装机规模 发展概况 2012-2019年生物质发电装机容量变化趋势  生物质发电装机规模稳步增长 。 截至 2019年 年底 ， 全国 生物质发电项目 累计 装机容量达到 2369万 kW， 较 2018年增 加 325万 kW， 约占电源总装机容量的 1.2%。 。  发电量显著提升 。 2019年生物质 发电量约 1111亿 kW·h， 同比增长 22.6%， 占全部电源总 发电量 1.5%。  生物天然气 产业化经验逐步积累 。 已投产运行 14个 商业 化生物天然气项目 ， 年产气量约 12775万 m3， 年产有机肥 105.6 万 t。  生物质成型燃料供热规模 不断扩大 。 全国生物质成型燃 料供热 年利用量约 1800万 t。  生物液体燃料 示范推广稳步开展 。 全国生物液体燃料 年 产量 400万 t。  生物质发电达到 “ 十三五 ” 规划 ， 非电部分存在差距 2.7 生物质能 发展现状 2.7 生物质能 技术进步 02 01 03生物天然气核心技术国产化进程加快2019年 ， 华润 （ 集团 ） 有限公司探索 不同原料 混合发酵产气效率提升核心工艺 ， 形成可复制 、 可推广技术模式 。 再热型机组陆续出现 ， 参数进一步提高 2019年 11月，全球最高参数再热型垃圾发电机组成功 并网并带满负荷。 生物质液体燃料 应用在航空领域示范推 广突破 中国南方航空集团有限公司实现首次使用生物航 油执行洲际飞行任务 农林废弃生物质制备航空燃油新技术 、 纤维素乙 醇化学催化制备取得重要突破 。 生物天然气产气规模增长 ， 供热能力逐步提高 已建 项目 14个 ， 同比增长 89.8%。 预计 2020年底 ， 生物天然气总规模将超 2亿立方米； 生物质成型燃料年均增长率达 22%。 中西北部地区逐步成为生物质发电主要发展区域 东南部新增并网增速放缓 ， 项目逐步向中西北部推进 2.7 生物质能 发展特点 垃圾分类为生活垃圾焚烧发电产业 带来新机遇 2019年生活垃圾焚烧发电新增并网规 模为 199万 kW， 连续 3年领跑生物质发 电行业 。 2019年生物质发电装机规模增速对比图 2019年各区域生物质发电装机容量图 “十三五”期间不同类型生物质发电新增装机情况 1994～ 2019年全国 中深层 和浅层地热开发利用规模变化趋势  地热资源勘查取得进步 。 自然资源部组织实施河北 雄安新 区地热清洁能源调查评价 ， 以 青海 共和 —贵德盆地为重点 ， 积极推进落实 深层 干热岩开发利用计划及有关试验项目 。  浅层地热能利用位居世界第一 。 地源热泵供暖 （ 制冷 ） 建 筑面积约 8.41亿 m2， 位居 世界第一 。  中深层地热能利用持续增长 。 北方地区中深层地热供暖面 积累计约 2.82亿 m2， 同比增长 12.4%。  地热发电相继启动 。 西藏羊易一期 16MW地热电站工程满 负荷试验运行成功 ， 多个项目规划建设 。  油田地热开发取得积极效益 。 华北油田首个规模化民用社 区地热项目投用 ， 供热面积 63万 m2。  温泉热水利用已具规模 。 利用规模达到 660.8万 kW， 用能 折合供暖面积 1.65亿 m2。 2.8 地热能 发展现状 地热资源勘探技术不断成熟 • 在大地热流场 、 地热成因 、 热富集规 律分析 、 地热能资源评价等方面取得 一系列研究成果 。 中深层地源热泵研发应用活跃 • 作为新型地热能利用技术 ， 是行业 关注热点 。 • 陕西西安 、 河北邯郸 、 甘肃通渭等 地已有多个项目示范应用 。 2.8 地热能 技术进步 地热能行业标准体系初步建立 • 国家能源局批准了 浅层地热开发监 测 、 地热勘探 、 热储评价 、 地热钻 井 、 录井 、 测井 、 地热发电 、 地热 供热 、 余热利用 、 换热等方面的 16 项行业标准 深部地热储层改造增产技术取得突破 • 《 深部地热资源动态评价方法与储层 改造增产关键技术 》 研究取得突破： • 4000m深部地热储层实施改造后 ， 单 井涌水量从每日 3120m3提高到每日 4800m3， 产能增加 54%。