从能源局发布会解读可再生能源“四大家族”
发布日期：2021/2/2
可再生能源发电是非化石能源发电中除了核电外的最主要能源结构，也是清洁能源的代表，主要指水电、生物质能、风电和光伏，并称为可再生能源“四大家族”。
水、生、风、光，可再生能源四大家族谁最厉害？2021年1月29日，国家能源局召开一季度网上新闻发布会，解读了2020年中国可再生能源发展情况。
1. 总装机量 – 水电No.1
截止2020年底，四大家族的累计发电装机量已经占我国可再生能源发电装机达到9.34亿千瓦，占能源局统计全口径发电设备容量的42.45%。如果算上核电，则非化石能源装机占比已经占全部发电容量的44.75%。
在各种发电能源结构中其中，水电装机3.7亿千瓦（其中抽水蓄能3149万千瓦）、风电装机2.81亿千瓦、光伏发电装机2.53亿千瓦、生物质发电装机2952万千瓦。
从上述数字可以看出，生物质能的总装机量仅为风电的1/10，光伏的1/11.6。把煤电放在图上，只是为了告诉大家，碳达峰、碳中和的道路还很长。
2. 新增装机量 - 风电NO.1
但在2020年的新增发电装机量中，全国新增水电并网容量1323万千瓦，风电新增并网装机7167万千瓦，光伏新增装机4820万千瓦，全国生物质发电新增装机543万千瓦。而同期新增火电为5637万千瓦，核电仅115万千瓦。
从上图很明显看出，2020年风电是各种主要发电新增能源的主角。在2016年之前，火电一直稳居新增装机老大，2017年和2018年光伏均超越火电成为新增装机之首。2019年可再生能源再次被火电反超，但在2020年，尽管火电新增装机量达到了十三五的最高值，但依然被强劲的“风”压了下去。
而生物质能尽管绝对数不高，但总算在能源结构中能够被看到了。
3. 发电量 – 水电No.1；同比增 – 生物质NO.1
根据能源局发布：可再生能源发电量持续增长。2020年，全国可再生能源发电量达22148亿千瓦时，同比增长约8.4%。其中：
从图中可以看出，水电无论是装机量还是发电量，都是可再生能源的老大。但从发电量的同比增长中，终于看到生物质能的领先。生物质能尽管装机量不多，新增装机量也不多，但从发电量同比增长上找到了一点存在。而且，尽管生物质能装机量只有风电或太阳能的10%，但发电量达到了光伏的一半，可以说是“个子小，能量大”。
4. 发电能力 – 生物质能NO.1
与个子小、能量大相比，风电，特别是太阳能简直是虚胖。
此前一直很纳闷，风电装机量比太阳能光伏也多不了多少，但风电的发电量竟然比光伏多了80%。TestPV曾经解释过，影响光伏发电量的不仅是容量，还有阳光辐照量，更有光电转化效率。目前量产晶硅电池的转化效率也就22-24%左右，空间用多结砷化镓电池的转化效率较高，但也就在30%左右，多结电池或更高。不管如何，留给光伏科学家提升光电转化效率的路还很长。
我们比较了四大家族各自的发电能力，通过计算单位装机量的发电量，生物质能的发电能力竟然是最高的！
这一点也可以理解，毕竟生物质能的发电形式还是和火电相似，而热能的利用效率显然是最有效的。
而从这张图也能得到一个最直接的科普答案。如果有人问你每年发电量有多少，综合各种可能的因素，大约的答案是：太阳能：每瓦一度电；风能：每瓦1.66度，水电：3.66度，生物质：4.5度。
5. 可再生能源利用率
能源局表示：我国可再生能源保持高利用率水平。
2020年，全国主要流域弃水电量约301亿千瓦时，水能利用率约96.61%，较上年同期提高0.73个百分点。全国主要流域弃水电量约301亿千瓦时，较去年同期减少46亿千瓦时。弃水主要发生在四川省，其主要流域弃水电量约202亿千瓦时，较去年同期减少77亿千瓦时，主要集中在大渡河干流，约占全省弃水电量的53%；青海省弃水较去年有所增加，弃水约40亿千瓦时，比去年同期增加18.5亿千瓦时；其他省份弃水电量维持较低水平。
2020年全国弃风电量约166亿千瓦时，平均利用率97%，较上年同期提高1个百分点；尤其是新疆、甘肃、蒙西，弃风率同比显著下降，新疆弃风率10.3%、甘肃弃风率6.4%、蒙西弃风率7%，同比分别下降3.7、1.3、1.9个百分点。
2020年全国弃光电量52.6亿千瓦时，平均利用率98%，与去年平均利用率持平。光伏消纳问题较为突出的西北地区弃光率降至4.8%，同比降低1.1个百分点，尤其是新疆、甘肃弃光率进一步下降，分别为4.6%和2.2%，同比降低2.8和2.0个百分点。
相比水、光、风的靠天吃饭不可控，生物质能属于可控能源，因而能源局并没有生物质能的平均利用率。
6. “四大家族”装机和发电地图
可再生能源四大家族新增装机，存在着显著的地缘因素。
2020年水电新增装机较多的省份为四川413万千瓦，云南340万千瓦和安徽136万千瓦，占全部新增装机的67.13%。全国水电发电量排名前五位的省（区）依次为四川、云南、湖北、贵州和广西，代表了中国水资源+水位落差最丰富的地区。
2020年风电从新增装机分布看，中东部和南方地区占比约40%，“三北”地区占60%。从装机形式来看，中东部和南方主要是海上风电，“三北”地区主要是陆上风电，也分别代表了海风、陆风最丰富的地区。
2020年光伏从新增装机布局看，中东部和南方地区占比约36%，“三北”地区占64%。从户用分布式增量来看，山东、河北是户用光伏最热门的地区。
生物质能累计装机和发电量排名前五位的省份均是山东、广东、江苏、浙江和安徽，2020年新增装机较多的省份是山东、河南、浙江、江苏和广东。
7. “四大家族”，未来是谁？
在“水、生、风、光”可再生能源四大家族中，尽管目前水电的装机容量和发电量雄踞榜首，水电的成本也不高，但由于可利用、开发的水资源限制，未来水电的增长并不被看好。
据预计，风、光发电总量将在2025年追上水电，并开始反超。
在小编此前的统计中，一直没有重视生物质能的增长。在小编看来，生物质能是一种很矛盾的能源，一方面它是清洁能源，同时也是可再生能源，另一方面生物质能本身和天然气一样也是制造碳排放的，尽管有科学家认为生物质能燃烧的甲烷其碳排放当量是最终产物CO2的25倍，因而生物质能是全生命周期碳零排放能源。此外，生物质能目前的发电成本仍在0.5-0.6元/Kwh，因而发展空间有限。
来源：光伏测试网
