模型分析： 2030年中国可再生能源装机可能增几倍？
2024年1月31日
绿色创新发展研究院iGDP
国际可再生能源署IRENA在《2023世界能源转型展望》中提出，要实现1.5度温控目标，全球可再生能源装机量（包含风、光、水、生物质、地热等）需在2030年超过11000吉瓦，是2022年水平的三倍。新增可再生装机中，风电和光伏将占90%左右[1]。
2030年全球可再生能源装机增至三倍这一目标，在G20峰会、COP28气候大会上持续积累共识。2023年11月，中国在与美国发表的《关于加强合作应对气候危机的阳光之乡声明》中，明确“两国支持二十国集团领导人宣言所述努力争取到2030年全球可再生能源装机增至三倍，并计划从现在到2030年在2020年水平上充分加快两国可再生能源部署”[2]。
中国的可再生能源装机规模大、增速快，将对全球三倍目标的达成起到关键作用。截止到2023年底，中国可再生装机已超过全球可再生总装机的三分之一。2023全年中国新增风光约2.9亿千瓦[3]，新增可再生占全球总新增装机的50%以上[4]，约为美国的4倍[5,6]。
放眼2030年，中国的可再生能源装机将有怎样的进展、又将遇到什么挑战？本文应用能源政策模型（Energy Policy Simulator, EPS），对中国能源转型的可能路径进行了展望。
中国现有可再生能源政策目标如何？
中国于2021年10月提交了《中国落实国家自主贡献成效和新目标新举措》，对2015 国家自主贡献（NDC）进行了更新，提出“双碳”目标，并明确了到2030 年，非化石能源占一次能源消费比重将达到 25%左右，风电、太阳能发电总装机容量将达到 12 亿千瓦以上。
根据公开数据估算，截止到2023年底，中国可再生能源装机达到约15亿千瓦，其中风电和光伏装机约为10.5亿千瓦[3]。2023年底的能源工作会议提出中国2024年计划新增约2亿千瓦左右风光装机的目标[7]，达到约12.5亿千瓦总装机，这也意味着中国很可能提前5到6年完成12亿千瓦风光装机的国际承诺。
在不同情境下，全国全部温室气体排放趋势如下图所示。我们设置了一个2024年更新的政策情景，其中增加了2024年能源工作会议的风光及核电装机目标，以及2021年以来的可再生加速发展情况。相对于2022年的政策情景预测，可再生的加速累计减排约25亿吨二氧化碳当量。
由于研究方法及模型不同，以及对经济、人口、节能发展、成本等假设和约束条件的差异，不同的模型研究会产生不尽相同的结论。为了更全面的了解各大模型的结果，我们对基于其他模型的研究成果进行了整理。
注：**IEA数据为2028年预测，预测数据来源于公开报告和研究[10,6,11,9,8,12,13]
这些研究均认为中国可再生装机将持续快速增长，2030年装机可达2020年的1.7 到3.5倍。其中最高的预测来自IEA的2024年最新预测，认为2030年左右我国可再生装机相对2020年可能达到约3.5倍，国网能源研究院的深度脱碳情景认为可再生装机可能达到2020年的2.9倍左右。
作为三倍目标的共同提出者，国际能源署IEA也于2024年更新了对世界各国家和地区的装机增长预测。IEA预计，2028年中国可再生装机有望达到32亿千瓦[6]，这得益于碳中和目标的引领、国内完整的供应链和充足的政策激励。IEA的分析显示，在2023-2028年间，中国的可再生增长速度将比欧盟快近4倍，比美国快近5倍。IEA同时指出，全球需要更强激励以加速可再生发展，才能实现三倍目标。
实现三倍目标，还需克服哪些挑战？
可再生能源的加速发展也为中国现有电力系统带来了新的挑战。现有许多电力规划仍以12亿千瓦风光作为参考，然而该目标很可能提前5年得以实现。随着可再生的加速发展和负荷的快速增长，新型电力系统建设也需要加速，通过抽水蓄能、新型储能、需求响应等发展，保证可再生发展同时电网的安全、稳定与灵活。
更大比例的可再生能源发电将对消纳带来更大挑战，除了科学规划和发展风电、光伏外，加强需求侧管理，包括利用地区分时电价等方式激励需求侧进行削峰填谷，随着终端电气化率的不断提高，对于风光消纳将有更大积极作用。
通过更完善的电力市场设计与市场化工具，适应新能源低边际成本，同时完善为调节性和支撑性资源提供成本疏导的机制，以保障新能源与传统火电厂转型后的收益。加快跨省电力市场的建设也将进一步优化跨省供需的平衡，有利于系统成本的降低。
参考文献
[1] World Energy Transitions Outlook 2023: 1.5°C Pathway[EB/OL]. [2024-01-25]. https://www.irena.org/Publications/2023/Jun/World-Energy-Transitions-Outlook-2023.
[2] 关于加强合作应对气候危机的阳光之乡声明_中华人民共和国生态环境部[EB/OL]. [2024-01-25]. https://www.mee.gov.cn/ywdt/hjywnews/202311/t20231115_1056452.shtml.
[3] 杨鹤. 国家能源局发布2023年全国电力工业统计数据_部门动态_中国政府网[EB/OL]. [2024-01-30]. https://www.gov.cn/lianbo/bumen/202401/content_6928723.htm.
[4] 国家能源局2024年一季度新闻发布会文字实录—国家能源局[EB/OL]. [2024-01-30]. https://www.nea.gov.cn/2024-01/25/c_1310762019.htm.
[5] IRENA. Record Growth in Renewables Achieved Despite Energy Crisis[EB/OL]. https://www.irena.org/News/pressreleases/2023/Mar/Record-9-point-6-Percentage-Growth-in-Renewables-Achieved-Despite-Energy-Crisis.
[6] Electricity – Renewables 2023 – Analysis[EB/OL]//IEA. (2024-01)[2024-01-24]. https://www.iea.org/reports/renewables-2023/electricity.
[7] 一图读懂：2024年全国能源工作会议—国家能源局[EB/OL]. [2024-01-25]. https://www.nea.gov.cn/2023-12/21/c_1310756635.htm.
[8] 国网能源研究院. 中国能源电力发展展望2022[R]. 2022.
[9] 全球能源互联网发展合作组织. 中国2030年能源电力发展规划研究及2060年展望[EB/OL]. (2021)[2024-01-24]. https://www.gei-journal.com/cn/wonderfulReportCn/20211209/1468969880752623616.html.
[10] 清华大学碳中和学院. 中国碳中和目标下的风光技术展望[R]. 2024.
[11] LBNL. Achieving An 80% Carbon Free Electricity System in China By 2035[R].
[12] 清华大学气候变化与可持续发展研究院. 中国长期低碳发展战略与转型路径研究[R]. 2020.
[13] An energy sector roadmap to carbon neutrality in China – Analysis – IEA[EB/OL]. (2021-09)[2024-01-24]. https://www.iea.org/reports/an-energy-sector-roadmap-to-carbon-neutrality-in-china.
李鑫迪，iGDP分析师。她关注的研究领域包括：能源系统分析、地区低碳发展规划与分析、电力市场等。参与的项目包括：能源政策模拟工具（EPS）支持地区长期低碳转型研究、“一带一路”国家电力行业绿色低碳转型与投资研究、煤炭地区公正转型研究、国家与地方碳排放与能源活动水平核算与数据分析、零碳录等。