新能源发电投资中，土地使用、电网接入、开发费用、资金成本及税费等非技术成本将在今后一个时期内保持较高水平。大规模发展新能源使度电成本持续下降，根据国际可再生能源署统计，2010年我国风电度电成本为0.48元/千瓦时，2020年为0.29元/千瓦时，下降了40%；2010年我国光伏度电成本为2.08元/千瓦时，2020年为0.36元/千瓦时，下降了83%。随着新能源发电比例的增加，会进一步提升电力系统中灵活性电源改造、系统调节运行、电网建设方面的投资，增加全系统消纳成本。在美国实施可再生能源配额制12年后，新能源电量比例提高5%，电价提高了17%；2019年德国新能源发电占比突破40%，电价比2015年增长约8%[3]。初步估算，我国风电和光伏发电量占比上升到20%时，带来全社会度电成本增加约0.03元；上升到30%时，带来系统成本增加0.06元；当占比达到50%时候，储能等灵活性调节电源将会呈非线性增加趋势，导致系统成本大幅增加。
三、新能源发展趋势判断
“十四五”及今后一段时期是世界能源转型的关键期，全球能源将加速向低碳方向发展，新能源将逐步成长为主力能源。我国新能源发展面临新任务新要求，机遇前所未有，2021年7月风力发电和光伏发电等新能源被纳入我国基础设施公募REITs试点范围，高质量跃升发展任重道远，处于大有可为的战略机遇期。综合判断，“十四五”时期我国新能源发展将进入新阶段，呈现以下几个特征：
（一）优化布局促进规模化发展
“十四五”时期，新能源发电将形成大规模集中利用与分布式就地生产消纳的平衡发展态势。
“三北”地区风光资源储量丰富，适于大规模集中开发。通过实行统一规划、统一建设和统一运营，发挥规模效应，有效分摊开发、建设及运营成本，降低电价成本。“十四五”时期，将充分挖掘已建特高压外送输电通道的传输效率，推进内蒙古、甘肃、青海、新疆等区域风光大基地建设，提高外送新能源电量比重。
中东部地区可结合资源禀赋、土地储备、负荷特性等因素，发展分布式接入、就地消纳的新能源项目。创新采用“风电+”“光伏+”开发模式，利用沉陷区、荒山丘陵、建筑屋顶、公路铁路边坡等土地空间资源开展建设。通过土地入股等方式增加村镇社区的参与度，推进农光、渔光互补开发模式，与电信基站、大数据中心等信息产业融合发展。
西南地区，依托金沙江、澜沧江、大渡河等河流水电调节能力，充分挖掘现有外送通道输送能力，开展周边风光资源勘查、建设条件摸排，适时启动水风光综合基地的开发建设，有序安排水电和新能源开发时序，明确新能源消纳市场。
“十三五”时期，海上风电成本逐步下降，但受装备制造和建设难度等因素影响，发电成本仍然较高，初步预计“十四五”末期可实现平价上网。“十四五”时期海上风电发展仍需要补贴支持，依据项目风能资源及建设条件，结合沿海各省经济发展水平，合理确定发展规模、补贴方式和强度。海上风电以发展规模化近海项目为主，稳步推进离岸远距离项目建设，探索长距离柔性直流输电送出方式，研究深远海一体化漂浮式风电关键技术。
（二）发展储能促进高比例消纳
根据国家能源局统计数据，截至2020年底，我国抽水蓄能装机容量达到3210万千瓦，新型储能装机容量达到290万千瓦。随着非水可再生能源占比的提高，电力系统对于储能的需要也将上升。据预测，为满足电力系统调节需求，2030年需配备抽水蓄能装机容量2亿千瓦、新型储能装机容量8000万千瓦。2060年需配备抽水蓄能装机容量4.2亿千瓦、新型储能装机容量6亿千瓦。对于抽水蓄能而言，受制于场址条件及负荷距离，我国抽水蓄能站址资源有限。对于新型储能而言，电池系统能量密度较低、成本较高、安全性存在巨大隐患，影响行业快速发展。
为实现新能源的高比例消纳目标，需大力提升储能调节规模。对于抽水蓄能电站，开展省级抽水蓄能资源调查行动，明确抽水蓄能电站的建设规模和布局，加快条件成熟的大型抽水蓄能电站开工建设，加快新建项目前期工作并力争开工。对于电化学等新型储能，积极推进电源侧、电网侧、用户侧储能建设，并合理安排建设布局；开展储能关键技术研发，提升电池制造水平，实现电池大容量、高密度、低成本、高安全、长寿命的目标；建立完善各地方储能建设运行要求，明确储能备案并网流程。
（三）新能源领域创新研发力度持续增强
对于新能源领域基础科学和关键设备的技术攻关，需加大资金资助力度。改进现有研发评价体系，借鉴美国、丹麦、德国的经验，建立中国可再生能源实验室，以此为枢纽整合创新研发资源，开展基础研究和前沿技术研发。按照“应用一代、研发一代、储备一代”的原则，广泛征求业界意见，设定中长期技术发展路线图及产业应用目标，实施国家新能源重大科技专项，调动产学研创新单元联合参与全产业链技术创新。加强知识产权保护法律建设，打造完善健全的知识产权保护执行体系，提升企业创新研发的积极性。鼓励支持转化效率高的项目增加保障小时数或优先上网，通过建设技术先进的新能源工程项目，促进转化效率高的产品应用，推进产业升级。
（四）破除体制障碍，建立市场决定电价的机制
通过加强基础研究及应用平台建设，提升新能源出力的预测精度。丰富电力市场品种，按时间长短分解中长期及现货交易，实现市场连续交易。积极推动新能源设施开展公募REITs试点，稳妥地处理中央财政补贴资金应收账款，通过盘活存量资产带动新增投资建设。建立竞争有序的辅助服务市场，完善价格形成及交易机制，为储能大规模参与系统运行调节提供基础。加快全国市场建设，扩大市场交易范围，实现大用户和发电企业跨省跨区直接交易，打破省间壁垒。建立绿证、碳排放权市场化交易平台，实行自愿认购与强制交易相结合，通过价格机制体现新能源的绿色低碳属性。
四、结束语
“十三五”时期，我国新能源发展成效显著，新能源已经从补充能源进入到主力能源的发展阶段，但也面临国土空间、并网消纳、技术创新、系统成本等方面的问题与挑战。“十四五”时期，新能源将优化布局促进大规模发展，发展储能促进高比例消纳，开展REITs试点促进投资良性循环，持续增强创新研发力度，建立市场决定电价的机制，为实现碳达峰、碳中和目标提供主力支撑。
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本文标题：“双碳”背景下新能源发展瓶颈与趋势研究
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