中国可再生能源发展路线图2050

2014年12月联系方式电话：[phone]传真：[phone]网站：邮件：[e-mail]地址：北京市西城区木樨地北里甲11号国宏大厦B座1915室邮编：100038中国可再生能源发展路线图2050-简本在中丹可再生能源发展项目的支持下，国家发展和改革委员会能源研究所、国家可再生能源中心联合中国可再生能源学会等国内外相关研究机构开展了中国风能、太阳能和生物质能的中长期发展路线图研究。本报告是这三个发展路线图的缩写版，概括了资源潜力、发展目标、环境效益和技术路线等要点。03中国可再生能源发展路线图2050中国风电发展路线图一、主要结论l 本路线图中设定了两种中国风电发展情景。在基本情景下，到2020、2030和2050年，风电装机容量将分别达到2亿、4亿和10亿千瓦；在积极情景下，风电装机容量将分别达到3亿、12亿和20亿千瓦，成为中国的五大电源之一。l 随着风电和电力系统以及其他能源技术的进步，实现路线图中提出的目标，在资源、产业、电力系统支撑等方面不存在不可逾越的障碍。l 2020年前，积极有序开发陆上风电，开展近海风电示范；2021-2030年，陆上、近海风电并重发展，并开展远海风电示范；2031-2050年，实现在东中西部陆上风电和近远海风电的全面发展。l 在基本情景下，到2050年，风电累计投资12万亿元（2010年价）；在积极情景下，累计投资24.5万亿元（2010年价）。l 实现上述目标，可带来巨大的环境和社会效益。两个情景下，2050年当年二氧化碳减排量分别达到15亿吨和30亿吨，风电带来的就业岗位分别达到72万人和144万人。l 风电技术研发和示范部署对于未来风电持续发展至关重要，应进一步加快在风能资源评价、风机设备研制、风电开发建设和运行方面的技术进步。l 近期，加快推进适应风电特点的电力调度运行机制改革，释放电力系统灵活性；制定和实施风电就地和跨区消纳方案，协调风电、其他电源和电网建设和运行；推进智能电网系统建设。2030年后，全面建成适应新能源波动性特点的电力市场运行机制，储能、智能电网及其他先进电力系统技术普遍应用，风电融入整个能源系统之中。04中国可再生能源发展路线图2050二、资源潜力我国风能资源潜力在30亿千瓦以上，主要集中在“三北”地区，其中陆上风电70米高度的潜在开发量在26亿千瓦，海上（5～50米水深）100米高度的潜在开发量在5亿千瓦左右。在现有风电技术条件下，中国风能资源足够支撑20亿千瓦以上风电装机。图1我国风能资源分布不考虑接入和输电成本，七大基地的2020年（左）和2030年（右）风电供应曲线。图2a不考虑接入和输电成本的供应曲线2249017992134948996449800.30.40.50.60.70.80.91.01.11.22249017992134948996449800.250.300.400.500.600.700.900.850.800.750.650.550.450.350.951.001.051.102249017992134948996449800.30.40.50.60.70.80.91.01.11.22249017992134948996449800.250.300.400.500.600.700.900.850.800.750.650.550.450.350.951.001.051.1005中国可再生能源发展路线图2050考虑接入和输电成本时，2020年（左）和2030年（右）各风电基地的风电供应曲线。图3七大风电基地边际电价和平均电价不考虑接入和输电成本，根据风电供应曲线，在目前的风资源评估、风电技术水平条件下，如果将最高上网电价水平控制在0.55元/千瓦时以内，仅七大基地的风电经济可开发量就可以达到7亿千图2b考虑接入和输电成本的供应曲线瓦的装机水平。如果考虑风电技术进步，二、三级风资源地区也可以开发利用，这七个基地的风电经济可开发量将达10亿千瓦以上。另外，基地之外的区域也具有大规模风电开发潜力。2249017992134948996449800.30.40.50.60.70.80.91.01.11.22249017992134948996449800.250.300.400.500.600.700.900.850.800.750.650.550.450.350.951.001.051.102249017992134948996449800.30.40.50.60.70.80.91.01.11.22249017992134948996449800.250.300.400.500.600.700.900.850.800.750.650.550.450.350.951.001.051.1006中国可再生能源发展路线图2050三、发展目标l 基本情景下，到2020、2030和2050年，风电累计装机容量将分别达到2亿千瓦、4亿千瓦和10亿千瓦，风电发电量将分别达到0.4万亿千瓦时、0.8万亿千瓦时和2万亿千瓦时；l 积极情景下，到2020、2030和2050年，风电累计装机容量将分别达到3亿千瓦、12亿千瓦和20亿千瓦，风电发电量将分别达到0.6万表格12050年我国风电发展目标情景202020302050风电装机容量基本情景2亿千瓦4亿千瓦10亿千瓦积极情景3亿千瓦12亿千瓦20亿千瓦风电发电量基本情景0.4万亿千瓦时0.8万亿千瓦时2万亿千瓦时积极情景0.6万亿千瓦时2.4万亿千瓦时4万亿千瓦时能源贡献量基本情景1.3亿吨标准煤2.6亿吨标准煤6.6亿吨标准煤积极情景2.0亿吨标准煤7.8亿吨标准煤13.2亿吨标准煤亿千瓦时、2.4万亿千瓦时和4万亿千瓦时。l 2020之前，陆上风力发电将占主导地位，海上风电以示范为主；从2021到2030年，大规模开发陆地和近海风电，远海风电以示范为主；从2031到2050年，将进一步扩大陆上和海上风电开发。07中国可再生能源发展路线图2050积极情景在基本情景基础上，2020年前，针对内蒙古等地区靠近负荷中心和较多输电通道的优势，加快内蒙古等的风电基地开发，向外输送。同时，加大中东部分散式风电开发。2020～2030年，通过全面推进输电通道建设和灵活电力系统建设、完成电力体制改革，为三北地区和中东部全面加快开发节奏消除障碍，全国大部分地区风电开发规模实现高速。2030～2050年，风电进入平稳发展阶段，到2040年基本达到饱和水平，风电实现全面均衡发展。四、环境效益按照上述2020、2030和2050年的风电发展目标和布局，在基本情景下，到2050年风电开发带来的累计投资将达到12万亿元（2010年价），在理想情景下，到2050年风电开发带来的累积投资将达到24.5万亿元（2010年价）。实现上述目标将获得巨大的环境和社会效益。在基本和积极情景下，2050年当年二氧化碳减排量将达到15亿吨和30亿吨，带动就业岗位分别为72万人和144万人。基本情景表格2基本情景下的中国风电发展目标和布局（单位：万千瓦）地区　2010202020302050蒙西基地（及周边）65040001000030000蒙东基地（及周边）362200040009000东北基地731300038006000河北基地（及周边）378150027006000甘肃基地（及周边）1442000400012000新疆基地（及周边）1132000400010000东中部及其他地区分布式陆地风电743250050007000近海风电103000600015000远海风电005005000合计3131200004000010000008中国可再生能源发展路线图2050五、技术路线2020年前，形成风资源评估先进方法的标准，建立全国风能资源数据库，建立风能资源应用服务伙伴关系。优化性能并部署5兆瓦以上海上风电机组，优化复杂地形陆地风电场的规划设计和运行方案，完全掌握浅海海域风电场设计、建设和运行技术。实现风电优先高效调度的自动化。加强协调管理，突破体制机制瓶颈，着力扩大省区内消纳能力，有序推进跨区输送消纳。2020～2030年，规模化开发陆上和近海风电，持续改进创新5兆瓦以上大型风电机组的研发和部署，持续改进表格3风电带来的社会环境效益202020302050基本情景装机容量（亿千瓦）2410发电量（万亿千瓦时）0.40.82二氧化碳减排（亿吨）3615二氧化硫减排（万吨）110220560就业人数（万人）35.859.772.0积极情景装机容量（亿千瓦）31220发电量（万亿千瓦时）0.62.44二氧化碳减排（万吨）4.51830二氧化硫减排（万吨）1656601120就业人数（万人）71.6119.4144创新风电机组关键零部件，确保关键原材料或替代原料稳定供应，保障海上风电的运输港口和大型船只设备供应，开始规模化应用先进储能设施2030～2050年，大规模推进海上风电的发展，持续改进创新风电机组关键零部件，确保关键原材料或替代原料稳定供应，保障海上风电的运输港口和大型船只设备供应。推动能源格局和电力体系转型，全面扩大消纳能力。在前阶段政策措施的基础上，需要全面部署应用先进技术和运行管理方式，包括先进的和具有成本效益的存储技术和智能电网。09中国可再生能源发展路线图2050图5风电技术研发和应用路径图4-5风电技术研发和部署应用路径201120152020203020503MW以下3-5MW5-10MW10MW以上设计整机变流器深海基础、施工和运维技术大规模风电场系统建模和设计技术精细化风功率预测技术海上基础施工电网适应概念设计和关键技术研究高温超导发电机技术研究高温超导发电机技术应用公共技术叶片智能化控制技术低增速比齿轮箱解决方案、行星轮均载柔性轴设计、降低噪声技术先进翼型、降低载荷和重量技术、大型分段技术、新型材料应用海上高尖速比设计叶片轻量化和环境适应性技术设计优化技术风电机组半物理仿真和数值仿真试验平台技术应用新型风电机组布局和先进运行驱动技术样机技术验证概念设计和关键技术研究样机技术验证分布式风电场风电直接应用和大规模储能技术故障穿越能力、有功无功控制技术新型电力电子器件应用零部件大功率高压变流器技术发电机中压发电机技术应用高压发电机技术应用大功率中压变流器技术新型齿轮制造技术齿轮箱风电场运行智能化风电调度技术自动化风电调度技术调度潮间带基础、施工和运维技术浅海基础、施工和运维技术10中国可再生能源发展路线图2050一、主要结论l 太阳能作为清洁、可持续的可再生能源技术之一，将在未来四十年内，通过技术创新、规模化发展、电力系统以及其他支撑技术的进步，从补充能源过渡为替代能源，并逐步成为我国“自主、自立、低碳、可持续”能源体系的主力能源之一。l 本路线图中中国太阳能应用发展的基本目标：2020年、2030年和2050年，太阳能应用将分别替代化石能源超过1.5亿、3.1亿和8.6亿吨标准煤，其中分别提供电力为1500亿、5100亿和21,000亿千瓦时。积极目标：2020年、2030年和2050年，太阳能应用将替代化石能源分别超过2.4亿、5.6亿和18.6亿吨标准煤，其中提供电力分别为3000亿、10,200亿和48,000亿千瓦时。且在资源潜力、产业发展、电力系统支撑等方面不存在不可逾越的障碍。l 实现上述目标将获得巨大的环境和社会效益。在基本和积极目标下，2050年当年二氧化碳减排量将分别达到21.5亿吨和46.5亿吨。l 太阳能光伏发电电池技术研发将保持活跃，提高转换效率及降低制造成本仍是未来主要发展方向。除此以外，随着平衡部件技术的进步、新型集成技术的出现，光伏发电成本仍会保持下降趋势，2025年将全面实现光伏平价上网。集中式光伏电站和分布式光伏系统将是光伏规模化利用的两种主要形式。分布式光伏在政策导向下将由目前16%的市场份额逐渐扩大，近中期内将和集中开发持平，约各占一半市场；从中远期看，分布式光伏受建筑资源饱和的限制而趋于市场稳定