摘要报告 中国 2 050 高比例 可再生能源发展情景暨路径研究 CHINA 2050 HIGH RENEWABLE ENERGY PENETRATION SCENARIO AND ROADMAP STUDY 国家发展和改革委员会能源研究所 2015 年 4 月 国家发展和改革委员会 能源研究所以坚定的信心走向未来高比例可再生能源发展之路 2000 多年前，中国汉代的张骞从长安带队出使，开启了探索西域的“凿空 之旅”。后续历经数百年亚欧人民不断的艰辛努力，最终探索出数条东方与西 方之间经济、政治、文化交流的陆路及海上通道，后人称之为“丝绸之路”。 千百年来，丝绸之路的开拓精神薪火相传，推进了人类文明进步，成为世界各 国共有的历史文化遗产。而在对能源生产和消费模式的探索征程上，人类也同 样在持之以恒、不间断地书写社会螺旋式上升发展的崭新历史篇章。 18 世纪煤炭驱动的蒸汽机代替了人力和畜力，为工业革命大机器生产时代 提供了强大动力。19 世纪末及 20 世纪，煤炭、石油、天然气、核能共同驱动 了发电机和内燃机，为人类社会创造了便捷、自由的电气化和汽车时代。在这 两次能源转型的推动下，发达国家在先后完成了工业化和现代化的同时也形成 了化石能源资源高消耗模式。当前包括中国在内的一些发展中国家正在快速步 入工业化阶段，能源消费也呈持续增加态势。 但是以传统化石能源为主的能源消费模式导致全球能源资源约束和生态环 境不断恶化，化石能源燃烧导致的二氧化碳排放正导致全球气候变化，应对资 源环境挑战已成为全球共同面临的重大课题。人类社会至今已经经历了三个能 源时期，完成了两次能源变革，能源消费结构逐步向多元化发展。逐步摆脱对 化石能源的依赖已经成为人类发展进程中已被证明的不可逆转的前进方向，为 了应对全球气候变化的挑战，世界能源发展必须进入以无碳化为核心内容的第 三次能源变革时代，实现“高比例可再生能源发展”则是这宏伟变革中的重要 标志。 “中国 2050 高比例可再生能源发展情景暨路径研究”也正是为探索化 石能源，特别是煤炭逐步退出主导中国能源发展所进行的情景及路径研究，为 中国探索一条通往未来以可再生能源供应及消费为核心的能源创新之路。 序一、高比例可再生能源之路坚持了市场化选择 在对高比例可再生能源发展路径的比选上，该研究坚持通过市场发现，选择有质量、 有效益、可持续的高比例可再生能源发展之路。通过结合技术经济评价、能源系统优化、 政策措施及社会经济评价、能源外部性分析和系统理论等方法进行决策分析，对包括能源 替代、环境影响、经济拉动、社会效益等方面的各种效益和发展可再生能源的直接和间接 成本投入等进行了测算。并以此为基础，从地理分布、时间分布和电力系统运营等方面， 在不同情景下优化部署 2015 年 -2050 年间电力系统发展途径，并提出相应的实施路径 方案。 二、高比例可再生能源之路践行了经济可承受 与电力系统大规模变革的其他清洁能源发电情景类似，高比例可再生能源发电情景成 本分析，研究了传统发电技术占主导地位的系统变革产生的直接增量成本构成，其中燃料 成本大幅下降，容量成本和输电成本上升。容量成本、储能设备和输电线路建设是实现高 比例可再生能源需要支出的额外成本。这些相关增量资本投资，绝大部分都可以通过节约 化石燃料的燃料成本而抵消。因此，通过可再生能源技术不断进化和完善，可以在较小成 本或无增量成本的前提下，实现可再生能源发电比基年水平大幅增加。 三、高比例可再生能源之路强化了技术及制度支撑 要实现高比例可再生能源，我们的电力系统规划与运行还面临着很多技术和制度上的 挑战。包括低需求阶段的管理，以及削减过剩发电量等。同时需要采取一系列技术与制度 措施，降低弃风、弃光、弃水幅度。为了适应可再生能源发电水平的提高，需要配置更加 灵活的系统。额外的远距离电力输送能力也是未来高比例可再生能源情景的一个重要特 征。为了应对这些问题，该研究也从技术和制度层面进行了周密的设计研究。包括采用充 足的灵活发电容量，使用储能装置和需求侧响应技术，扩展传输基础设施，提高常规发电 厂调节灵活性，包括增加火力发电机组的灵活性，以及电力市场的建立，可以对与高比例 风力发电和太阳能发电相关的波动性和不确定性进行适应性管理。 四、高比例可再生能源之路兼顾了未来与当前发展需求 为适应中国未来的能源转型形势，研究将实现高比例可再生能源发展作为国家能源战 略的重要组成部分，在制定国家能源战略的过程中，应将高比例可再生能源作为实现国家 2020 年和 2030 年非化石能源发展目标和实现能源生产和消费革命的核心手段。在今后 出台的所有与能源相关的发展规划中，实现高比例可再生能源发展目标都需要切实得到具 体体现。按照战略规划确定的方向、重点、目标和任务，将总目标分解成不同发展阶段的 具体目标，明确在不同发展阶段实现高比例可再生能源的基本条件、主要障碍、重点领域 和工作重点。 五、高比例可再生能源之路实现了全社会受益 实现高比例可再生能源发展具备十分可观的宏观经济和环境效益。风电、太阳能、电 动汽车等新兴产业成为新的经济增长点，对经济增长产生显著的拉动作用。由可再生能源 发展所需的装备制造、电子仪器、气象预测预报、信息通讯等技术和产业发展需求，对机械制造业、电子产品制造业、研发产业和服务业都有显著拉动作用。高比例可再生能源发展创 造了可再生能源行业及相关产业就业人数超过共 1200 万人。可再生能源发展所需的电子、研发、 电力等支持行业主要为新兴产业，高比例可再生能源发展促进我国就业人口从传统制造业向高业 态产业的发展，优化了我国整体就业结构。 高比例可再生能源发展还显著替代了煤炭消耗，通过可再生能源高比例发展，将保障大气主 要污染物（SO2 和 NOx）排放总量持续降低的力度和速度，并在 2050 年分别控制在 250 万吨 和 270 万吨左右，主要污染物（包括重金属汞等）的排放量与 1980 年的排放水平持平，中国大 地将重现上个世纪八十年代的碧水蓝天。 目前，以根本解决资源环境挑战、从根本上实现能源可持续发展为目标的新一轮全球能源转 型已经启动，国际社会普遍认为可再生能源技术是实现低碳能源转型的关键，没有可再生能源的 发展就无法解决气候危机，而且发展可再生能源还能实现加强能源供应和提高竞争力等多重发展 目标。我们要顺应这一历史潮流，加快我国能源生产和消费革命的步伐，通过我们所有人共同的 不懈努力，为全人类可持续能源的创造和开拓，贡献出自己的一份重要力量。 刘琦 国家能源局副局长 国家可再生能源中心指导委员会主任 二〇一五年四月实现高比例可再生能源发 展的共识及愿景 实践高比例可再生能源 发展的未来之路实施高比例可再生能源 发展的行动计划 目录 CONTENTS 01 06 28中国 2050 年高比例 可再生能源发展情景暨路径研究 实现高比例可再生 能源发展的共识及愿景 永远不要认为我们可以逃避，我们的每一步都决定着最 后的结局，我们的脚步正在走向我们自己选定的终点。 米兰昆德拉 Do not ever think about that we can escape, our every each step determine the final outcome, our foot steps are moving towards the end of own chosen target. Milan Kundera 第一章01 China 2050 High Renewable Energy Penetration Scenario and Roadmap Study 人类永远在持之以恒、不间断地 书写社会螺旋式上升发展的崭新历史 篇章。而逐步摆脱对化石能源的依赖 是人类发展进程中已被证明的不可逆 转的前进方向，实现“高比例可再生 能源发展”则是这宏伟征程中的重要 标志。“中国 2050 高比例可再生能 源发展情景暨路径研究”正是为探索 在中国如何使化石能源特别是煤 炭逐步退出主导中国能源发展、 使低碳绿色电力拥有未来所进行的情 景及路径研究。 面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势，必须通过 环境约束倒逼能源发展思路与战略转折时间点。必须树立尊重自然、顺应自然、 保护自然的生态文明理念，把生态文明建设放在突出地位，融入经济建设、政 治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程，努力建设美丽中国，实现中华 民族永续发展。要实现这一宏伟目标，首先就要大幅度消减污染物排放量，逐 步改变环境污染状况，使之能恢复到上世纪 70、80 年代水平。为此各种大气、 重金属等污染物排放必须大幅削减，对煤炭消费、石油消费形成倒逼机制。另 外强化能源部门温室排放空间约束，情景设定 2050 年全国能源部门和电力部 门 CO2 排放空间分别为 35 亿和 15 亿吨。 强化环境倒逼约束 一 发展共识02 中国 2050 年高比例 可再生能源发展情景暨路径研究 区域优化部 署模型系统 宏观经济影 响评价模型 系统 政策后评价 模型系统 可再生能源发展规 划、可再生能源总量 目标分配 向能源主管部门报 送决策模型系统研 究报告、政策建议 报告等 面向社会的信息公 开和发布 行业和产业发展预 测报告等有偿信息 服务 出版物 国家宏观经济部门和 经 济 指 标（GDP， CPI 等）的影响 政策结果、社会经济 影响、政策效率和成 本 可再生能源能技术经 济指标、装备制造和 技术研发路线图、产 业发展预测 信息输出平台 模型决策系统平台 在广泛征询专家意见，学习总结国际先进研究内容及方法学基础上，确认并建立我国可再生能源高 比例发展目标的决策思路，即结合技术经济评价、能源系统优化、政策措施及社会经济评价、能源外部 性分析和系统理论等方法进行决策分析。 优化比选发展路径 本研究基于情景假设，以高比例可再生能源发展为目标，设定 2050 年全社会电力消费需求，能源 资源约束，温室气体排放约束和大气污染物等环境容量约束，电力技术经济技术特性等情景信息，利用 发电技术升级、电力系统运营限制，能源资源价格，以及电力需求等一系列假设条件。采用电力系统优 化模型作为研究手段，以 2010 年为基准年，分析电力系统多情景下（参考、高比例）2050 年满足各项 约束条件的电力系统最优经济性运行拓展方案。包括能源替代、环境影响、经济拉动、社会效益等方面 的各种效益，对发展可再生能源的直接和间接成本投入等进行测算。并以此为基础，从地理分布、时间 分布和电力系统运营等方面，在不同情景下优化部署 2015 年 -2050 年间电力系统发展途径，针对不同 途径代价，提出可供选择的经济技术可行情景，并提出相应的实施路径方案。同时开展相关电力系统技 术展望和运行管理支撑体系的研究工作。 技术经济评 价系统03 China 2050 High Renewable Energy Penetration Scenario and Roadmap Study 全面推动中国能源生产和消费方式重大变革， 到 2050 年基本实现能源生产和消费革命。 以打造清洁、低碳、安全、可靠的能源系统为目标，考虑传统能源系统锁定效应，提前统筹 规划未来能源体系，提早布局能源的生产和应用模式，使化石能源在整个能源系统的比例降 到最低，甚至退出历史舞台，使可再生能源在能源消费中的比重大幅提高，逐步形成以可再 生能源为主导的多元、低碳、安全能源供应体系，实现能源节约、清洁能源替代、利用可再 生能源充分结合的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式。 在终端能源消费和能源转换环节（电力热力生产）中大幅削减化石能源消费，使高碳化 石能源比例降到最低，化石能源总消费量不超过 10 亿吨。在终端能源和能源转换环节大幅 发展可再生能源，使清洁低碳能源比重显著上升并占据主导地位，到 2050 年形成可再生能 源为主的能源体系，可再生能源在能源消费中的比例达到 60％以上、占总发电量的比例达到 85％以上。 实行发展目标导向04 中国 2050 年高比例 可再生能源发展情景暨路径研究 “美丽中国”的发展目标是一个具有丰富含义的战略目标，根本是要实现 人与自然、人与人、人与社会的和谐。美丽中国首先是要打造一个生产空间集 约高效、生活空间宜居适度、生态空间山清水秀的天蓝地绿水净的美好家园， 生态环境再现碧水蓝天的“美丽中国” 图 2 2010-2050 年 GDP 增速 2010 2020 2030 2040 2050 对于本世纪中叶我国发展战略目标已经具备了清晰的定位和阐述，即人均 国民生产总值达到届时中等发达国家水平、基本实现现代化、建成美丽中国， 最终建成富强民主文明的社会主义国家，实现中华民族的伟大复兴。这是我国 在经历多年的经验和教训后凝结成的科学共识。 2050 年，中国人口将保持在 13.8 亿人的水平，GDP 将实现 282 万亿人 民币（2010 年人民币价），相当于 2010 年 GDP 的 7 倍。届时，人均 GDP 将达到 3 万美元（2005 年美元价，按当年价，人均为 56 万美元），中国的 GDP 将占全球的三分之一以上（2011 年，OECD 人口 12.41 亿人，GDP 总 量占世界 73；同年，中国人口 13.41 亿人，GDP 仅占世界的 10。），中 国将成为名副其实地世界第一大经济实体。 社会经济达到中等发达国家发展水平 二 发展愿景05 China 2050 High Renewable Energy Penetration Scenario and Roadmap Study 如果以 OECD 国家 2010 年的经济社会发展水平为参考基准线，设定中国未来能源发 展的参考路径，则将会形成以煤炭为主转向油气及非化石能源，形成 2050 年煤炭、油气 和非化石能源各占三分之一的一次能源供应的参考方案。2050 年需要一次能源供应量为 70 亿吨标准煤（化石能源按转换效率折成一次能源，非化石能源按热当量折成一次能源）。 根据课题研究的结果，到 2050 年，中国需要 32 亿吨标准煤的终端能源需求量，由于 终端能源需求 60 以上为电力的高比例的可再生能源发展情景，仅需要 34 亿吨标准煤的 一次能源供应量，就可以满足 13.8 亿人口的生产生活需求和经济发展，2050 年的能源系 统是一个高效率的系统，届时达到发达国家的平均能源效率水平。 坚持终端能源供应转型为引领，使终端能源消费的电气化程度到 50 以上，电力总消 费量提升到 13.515 万亿千瓦时，人均电力消费 1000011000 千瓦时。将电力居于实现 高比例可再生能源发展的中心地位，客观上是由电力特性、资源禀赋和能源发展规律所决 定的。无论从电力与其他能源品种之间的关系来看，还是从保障能源安全、优化能源结构、 促进生态文明建设及和谐社会建设等方面来看，电力的作用都十分重要。 电力驱动数字信息技术和通信技术为支持经济可持续发展提供着至关重要的基础作用。 电力已成为信息时代的重要“血脉”。作为能源载体，电能通过输电网络和储电装置几乎 覆盖了整个人类所能触及的任何地域。电力的使用标志着人类文明的进步，电能的使用率 也是衡量一个国家经济发展水平的尺度。正是因为电力的重要性和普遍存在性，电力注定 会在实现高比例可再生能源发展过程中成为交通、建筑、工业领域变革的重要推动力量。 要实现高比例可再生能源发展就必须将电力居于中心地位，加速电力系统的变革，成为具 有可再生性、多元化、分散性、灵活性以及以消费者为导向的系统，并从物质层面、操作 层面、决策层面提高灵活性。 能源发展低碳绿色电力拥有未来 这是一切美丽的基石。实现美丽中国的行动主要体现在以下三个方面 第一、资源集约节约利用水平大幅提高，各种资源得到全面节约。未来我国需进一步 提高资源利用效率，推动资源利用方式转变，加强全过程节约管理，大力发展循环经济， 大幅降低能源、水、土地消耗强度，到 2050 年能源、水、土地消耗强度应较目前下降 6070 甚至更高。 第二、污染物排放得以全面削减，环境大幅改善。尽管受地理、气候、扩散条件等因 素影响，各时期、各国对污染物排放的环境承载力不同，但毫无疑问，我国各种大气污染 物排放至少要较目前削减 50 以上，达到发达国家当前水平或者回到上世纪 80 年代初水 平。 第三、自然生态系统得到全面修复，人与自然生物和谐相处。努力构建科学合理的城 市化格局、农业发展格局、生态安全格局，在生态功能区保护和建设、国家公园建设、水 土流失和土地荒漠化综合治理、 生物多样性保护等方面开展全方位工作， 并取得切实成效。06 中国 2050 年高比例 可再生能源发展情景暨路径研究 实践高比例可再生能源 发展的未来之路 第二章07 China 2050 High Renewable Energy Penetration Scenario and Roadmap Study 中国拥有种类繁多的、储量丰富的可再生能源，这有助于其在未来几 十年提高可再生能源利用水平。本研究高比例可再生能源发展情景中， 2050 年中国终端能源消费量为 32 亿吨标准煤，电力占整个终端能源消费 的比例为 62，同比 2010 年，终端电气化比例提高了 36 个百分点；在 终端能源中，直接消费的化石能源为 9 亿吨标准煤，终端非化石能源占比 达到了 66；在终端电力供应中，非化石能源发电量占比 91， 2050 年的一次能源供应量为 34 亿吨标准煤，可再生能源占比达到 62，单位 GDP 能耗为 0.12tce/ 每万元，能源效率比 2010 年提高 90。 1 2050 年可再生能源 能够供应 60 以上一次能源 图 3 中国一次能源消费 08 中国 2050 年高比例 可再生能源发展情景暨路径研究 2050 年的能源系统有两大特点一是以高比例电气化为标志的电力为主的能源供应系统，使能源 使用效率大幅度提高，各种污染物和 CO2 的排放大幅度降低；二是电力供应中，非化石能源发电量占 比 91，可再生能源发电量占比 86，在满足同样的经济发展目标约束下，高比例可再生能源发展 情景的一次能源供应量要比三分之二化石能源情景下的一次能源供应量降低 51，即一次能源供应量 从以化石能源为主的 70 亿吨标准煤降低到以可再生能源为主 34 亿吨标准煤，进而保证了 2050 年的 各种污染物排放量不高于 1980 年的排放水平，碳排放强度也与 2050 年的中国经济总量和人口水平 相适应。 图 4 主要空气污染物排放（高比例情景与参考情景比较） 09 China 2050 High Renewable Energy Penetration Scenario and Roadmap Study 高比例可再生能源发展情景下，煤炭消费得到有效控制，煤炭消耗峰值 在 2020 年左右即可达到，进而化石能源消费峰值在 2025 年左右实现。可 再生能源发电对燃煤发电进行全面替代，最大限度的降低了煤炭用量。电力、 炼焦（钢铁）、制造业是中国煤炭消耗最大的三个部门，高比例情景下，可 再生能源发电替代燃煤发电，使电力结构中可再生能源发电占到 86，大 大降低了煤炭用量，煤电用煤在 2020 年达到高峰 14.5 亿吨标煤，随后逐 年降低，到 2050 年用于发电的煤炭仅 2.8 亿吨标煤。同时，通过废旧钢铁 炼钢的电炉替代传统炼钢高炉等措施减少了焦炭用煤量，2050 年炼焦用煤 降到 1.2 亿吨标煤。因此，煤炭消耗在 2020 年前达到峰值 26.5 亿吨标煤， 到 2050 年降至 5.8 亿吨，在一次能源总量中占 17。虽然石油和天然气 消费还将有所增加，但化石能源消费在 2020 年至 2025 年间达到峰值，为 37 亿吨标准煤左右。 2 高比例可再生能源推动 2025 年前实现化石能源消费和碳排放峰值 图 5 高比例情景下中国煤炭消耗分部门情况（百万吨标准煤） 10 中国 2050 年高比例 可再生能源发展情景暨路径研究 中国提出在 2030 年前实现二氧化碳排放峰值，通过高比例发展可再生能源，将煤炭使用和碳排放 降到更低，有助于更早实现碳排放峰值。与参考情景相比，实现碳排放峰值更低，在 2025 年左右达到 92.3 亿吨，并不断降低，2050 年二氧化碳排放量降至 30 亿吨，占全球排放量从 1/3 降到 20 以下。 图 6 中国二氧化碳排放情况11 China 2050 High Renewable Energy Penetration Scenario and Roadmap Study 本研究探讨了在既定的经济社会发展目标下的可再生能源电力发展情 景，其中高比例可再生能源电力发展情景也可作为未来中国电力发展的现 实路径。 高比例可再生能源情景一方面考虑了强化技术进步和环境约束。通过 技术经济优化决选在满足资源环境生态约束下的电力系统拓展路径，在实 施既定经济社会发展目标前提下，能源终端利用的电气化转变受到重视。 该情景综合考虑了经济社会的可持续发展、能源安全、国内环境和低碳之 路的要求，是在强化技术进步、改变经济发展模式、改变消费方式、实现 低能耗、低温室气体排放方面做出重大努力的电力需求与供应情景。该情 景设想经济发展方式、电源结构优化、节能减排技术乃至生活方式引导方 面均有重大改观，经济社会发展与能源、环境之间达到较和谐的发展水平。 主要依靠国内能源资源，尽力争取可以实现的高比例可再生能源电力发展 情景。 另一方面高比例可再生能源情景考虑了在全球一致推进可再生能源发 展，降低化石能源消费的共同愿景，中国依靠自身资源潜力，最大限度的 开发利用可再生能源电力的情景。中国加强对可再生能源经济投入，更好 地利用可再生能源发展提供的机会促进经济社会发展。中国国内可再生能 源资源潜力得到充分发挥，同时中国在一些可再生能源领域的技术开发方 面世界领先，如海上风电技术、低风速风电技术、分布式太阳能发电技术、 太阳能热发电技术（CSP）。 通过已实现商业化的发电技术，非化石能源发电比重大幅度提高，至 2050 年可再生能源发电比重从参考情景的 46 上升到高比例可再生能源 情景的 85 以上，非化石能源发电量占到全国总发电量 91，煤电发电 量占比从基年的占比 75 下降到高比例情景中的 7 以下，同时满足全国 每小时的用电需求。 全国总装机容量达到 71 亿千瓦， 其中煤电 8.8 亿千瓦、 天然气发电 2.2 亿千瓦时、 核电 1 亿千瓦、 水电 5.5 亿千瓦、 风电 24 亿千瓦、 太阳能发电 27 亿千瓦、生物质能发电 2.1 亿千瓦、抽水蓄能 1.4 亿千瓦、 化学储能 1.6 亿千瓦。风电、太阳能发电成为实现高比例可再生能源情景 的支柱性技术。 3 可再生能源电力 是实现替代化石能源的根本途径12 中国 2050 年高比例 可再生能源发展情景暨路径研究 至 2050 年，高比例可再生能源情景下，全国总发电量为 15.2 万亿千瓦时，其中煤电 10380 亿千 瓦时、天然气发电 4660 亿千瓦时、核电 6490 亿千瓦时、水电 21870 亿千瓦时、风电 53500 亿千瓦 时、太阳能发电 43100 亿千瓦时、生物质能发电 11000 亿千瓦时。可再生能源发电量占总发电量达到 85.8，非化石能源发电占比达到 91。 MW 图 7 高比例可再生能源情景发电装机容量13 China 2050 High Renewable Energy Penetration Scenario and Roadmap Study 在高比例可再生能源情景中，可再生能源规划部署（EDO）模型在不同可再生能源发展 水平下，针对已实现商业化的技术进行了不同的优化部署，充分体现了可再生能源地理分布 与时间分布的多样性。陆上风电贡献最为显著，而海上风电在实现高比例可再生能源发电过 程中的作用日益重要。太阳能技术中，地面光伏电站比分布式太阳能发电（屋顶光伏等）的 作用更为显著。在高比例可再生能源情景下，太阳能热发电（CSP）装机增长速度更为迅速， 很大程度上是因为配备储热功能的太阳能热发电可以提供更高的可调节性。生物质能发电在 可再生能源组合中的占有一席之地，随着可再生能源发电比例的提高以及生物液体燃料的原 料需求，将从农林剩余物发电厂向市政垃圾电厂转变。由于资源与技术经济约束，地热与海 洋能比其他可再生能源的贡献相对较小，尤其是在高比例可再生能源情境下。但即便受到限 制的地热与海洋能源，其估算出的可用能源潜力均得到了开发。 图 9 高比例可再生能源情景下 2050 年各地区可再生能源发电装机容量14 中国 2050 年高比例 可再生能源发展情景暨路径研究 2050 年将实现风电装机 24 亿千瓦、实现太阳能发电装机 27 亿千瓦，风 电和太阳能发电合计为 9.66 万亿千瓦时，占全部发电量的 64，风电、太阳 能发电成为未来绿色电力系统的主要电力供应来源。 由于技术突破和成本降低， 以及全面深化电力体制改革的成功，2020 年至 2040 年间风电和太阳能发电得 到迅猛发展，平均年度新增装机容量接近 1 亿千瓦。 4 风电和太阳能发电 成为未来电力供应的重要支柱 图 10 高比例情景下风电、太阳能发电发展阶段示意图 Wind PVCSP 15 China 2050 High Renewable Energy Penetration Scenario and Roadmap Study 全国各区域风电均具备大规模发展的能力。 2020 年前， 在满足技术经济可行性的条件下， 加大开发力度，推动其快速有序发展。考虑到电网基础条件和可能存在的约束，以发展规模 化风电市场、建立具有领先技术标准和规范的风电产业体系为主要目标，以陆上风电为主、 近海（含潮间带）风电为辅。每年风电新增装机达到 25003000 万千瓦左右。到 2020 年， 风电累计装机达到 2.53 亿千瓦，届时，在不考虑跨省区输电成本的条件下，使风电的成本 达到与常规能源发电（煤电）技术相持平的水平，风电在电源结构中具有一定的显现度，占 电力总装机的 11，风电电量满足 5 的电力需求。 高比例情景中，2030 年前风电在电力市场中的经济性优势开始显现。风电市场规模进 一步扩大，陆海并重发展，每年新增装机在 8000 万千瓦左右，全国新增装机中，50 左右 来自风电。陆上风电仍以华北、东北和西北地区大型风电基地建设为主，占到总风电装机容 量的 70 以上。中东部地区风电和分散式风电发展较快。海上风能资源则为河北、山东、 江苏、浙江等地海上风电的开发提供了额外选择，2050 年海上风电装机容量达到 3 亿千瓦。 到 2030 年，风电的累计装机超过 11 亿千瓦，风电成为满足电力需求、改善能源结构、支持 国民经济和社会发展的重要支撑力量。参考情景中风电发展速度低于高比例情景，2050 年 风电累计装机达到 24 亿千瓦。 16 中国 2050 年高比例 可再生能源发展情景暨路径研究 太阳能是中国最为丰富的可再生能源。太阳能遍布整个中国，其中质量最佳的太阳能集中在中国西 部地区，2020 年之前光伏市场的平均年增长率将保持在 35 左右，则到 2020 年，光伏发电装机容量 发展规模为 1.3 亿千瓦左右；2020-2030 年的平均年增长率保持 25-30，到 2030 年，高比例情景 太阳能发电装机容量达到为 10.5 亿千瓦。太阳能热发电通过规模化电站建设，形成比较成熟的太阳能槽 式热发电、塔式热发电产业链。热发电成本逐步降低，到 2030 年，太阳能热发电装机容量发展目标为 5000 万 10000 万千瓦。 2030 年至 2050 年间，太阳能发电的经济性进一步凸显，在电力结构中的比重加快提升，高比例情 景 2050 年太阳能发电装机容量达到 27 亿千瓦，其中地面光伏电站和太阳能热发电技术分别达到 19 亿 千瓦和 3.5 亿千瓦。分布式屋顶光伏技术发展较为有限，约可达到 2.6 亿千瓦。 依据无电人口分布、 太阳能辐射资源、 用电负荷和电网条件、 建筑屋面资源 （大型工业园区、 商业集群、 公共建筑设施）以及荒漠 / 戈壁资源等资源条件等，太阳能光伏发电分类市场区域布局主要包括（1） 无电地区电力建设和离网微电网供电工程主要集中在中国西部省区和沿海岛屿；（2）分布式建筑光伏主 要集中在中国中东部经济发达省区；（3）大型光伏电站则主要集中在西部 6 省区（西藏、新疆、内蒙古、 甘肃、青海和宁夏）和东部沿海滩涂（山东、江苏、浙江、福建、广东、广西和海南岛）。太阳能热发 电适宜开发地区主要分布在中国的西藏以及西北五省（州）。 17 China 2050 High Renewable Energy Penetration Scenario and Roadmap Study 未来能源系统的核心是电力系统，2050 年，电力占终端能源消费 60 以上，电力将成为生产生活的主要用能方式。 在工业、建筑、交通等 终端能源消费部门以及电力热力生产等能源转换部门的各个领域环节、大 力推动电力和可再生能源利用，全面普及清洁电力、太阳能、生物质能（燃 气）、地热能等现代化可再生能源热利用技术，提高电力在终端能源消费 中所占比重。 在高比例情景下，电力和可再生能源在终端能源消费的比重进一步明 显提高。2050 年终端能源消费总量为 31.57 亿 tce，电力的核心地位进一 步突出，电力成为主要