摘要:随着我国经济快速发展和能源需求持续增长,新能源产业已成为推动绿色发展的重要力量。近年来,全球范围应对气候变化与实现碳达峰碳中和目标已经达成了广泛而深刻的政治共识。湘西州积极响应我国新能源发展战略,依托我国新能源发展的强劲势头,在风电、光伏、生物质✅发电、储能发电及储能材料方面积极探索,取得了显著成效,本文从湘西州新能源发展的历史背景、现实条件、政策驱动及所经历的三个时期及发展成果进行了详细分析,找出了存✅在的问题,提出了包括提高资源利用㊣效率、优化电网和储能技术、延长新能源产业链等对策,旨在推动全州能源产业的高质量发展。
湘西州的新能源产业是受到自身能源供应严重不足,以及自然条件及技术力量的㊣限制,加上国家产业政策的驱动,才逐渐发展起来的。经历了政策驱动起步期(2013--2015年)、快速扩张时期(2016--2020年)、转型升级时期(2021年-至今),正迈向高㊣质量发展,在光伏发电、风电、生物质发电等新能源的开发利用以及储能产业研发创新等方面,都得到了㊣快速发展,极大地改善了我州的能源结构,为全球碳减排和温控作出了应有的贡献。
随着人民生产生✅活的需求不断㊣提高,湘西州的能源需求量也在持续增加,2023年全州能源总需求量达到292.3万吨标准煤。而全州的能源供应却严重不足。煤、油、气、电四大主要能源✅消费品种中,原煤是上世纪80、90年代的主要生产能源品种之一,原煤产量在1991年达到历㊣史最㊣高点,年产39.39万吨,之后在资源枯竭和国家能源政策调整的影响下,产量逐年下降,到2018年3月底,全州所有煤矿全部关停。油和气在全州没有生产,全靠从州外调运。湘西州的水资源比较丰富,水力发电在建国之后,得到快速发展,到2023年底,湘西州水电装机规模约69.71万千瓦,年发电量19.97亿千瓦时,而当年电力消费量为61.46亿千瓦时,水力发电量仅为总消费量的32.5%,还不✅到三分之一,缺口巨大。而全州水能资源蕴藏量为75万千瓦,目前水能资源基本开发殆尽。由此可见,湘西州的能源产业就只能向新能源方向发展。
根据湘西州风、光、地热能、生物质能等资源蕴藏量㊣和可开发量普查结果可知。湘西州的太阳能资源在全省范围内属于资源优质地区之一,太阳能辐射量在3850MJ/m²左右,属于C类“丰富”,太阳能资源稳定度为0.39,属于B类“稳定”。光伏发电可利㊣用小时数约✅800-900个小时,具有一定的开发前景,阶段太阳能发电实际✅技术可开发量约95万千瓦以上,截止2023年底,装机规模仅9.6万千瓦,发展空间较大。湘西州风能资源相对较好区域主要分布在泸溪县、凤凰县、古丈县、永顺县、龙山县和吉首等山地区域,平均风速在5.0m㊣/s以上,风功率密度在150W/m2以上。风能资源可开发量约230万千瓦,目前装机规模10万千瓦,发展空间很大。湘西州地热能适宜区总面积约5237平方公里,占全州面积33%,年可利用热能8486.69×1014J,折合标准煤2895.79万吨/年。浅层地热能资源十分丰富,非常适合开发用于建筑供暖制冷,地热水资源适合发展温泉健康旅游养生产业。湘西州的生物质能也比较丰富。全州秸杆产生量约122万㊣吨/年,可支撑农林发电能力约14万千瓦;城市垃圾清运量约53万吨/年,可支撑垃圾发电能力约20万千瓦。
自1973年发生石油危机以来,中国及世界其它国家都很早提出发展新能源,减少对石油、煤等能源依赖。“九五”期间,新能㊣源和可再生能源逐渐受到重视,随着对环㊣境保护和可持续发展的要求提高,新能源的开发利用成为趋势,例如风电、光伏等。2021年,国家陆续发布了《关于促进非水可再生能源发电健康发展✅的若干意㊣见》、《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》、《“十四五”可再生能源发展规划》。国家能源局印发了《国家能源局综合司关于报送整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点名单的通知》,要求分布式光✅伏“宜建尽建”“应接尽接”。《关于报送整县(㊣市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》等多项规划和政策,为我国新能源产业的持续健康发展提供了政策支持和保障。
1.政策驱动起步期(2013--2015年):《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》中提出:新能源㊣产业发展规划总要求为加快发展技术成熟、市场竞争力强的核电、风电、太阳能光伏和热利用、页岩气、生物质㊣㊣发电、地热和地㊣温能、沼气等新能源。到2015年,新能源占能源消费总量的比例提高到4.5%,减少二氧化碳年排放量4亿吨以上。受国✅家政策的战略指引,在这一时期,湘西州开始积极布局新能源产业,开工兴建了全州第一座风电场——大青山风电场,项目核准投资4.4亿元,总装机容量50兆瓦,共设计安装25台单机容量为2000千瓦的风电发电机组,但该项目在这一时期尚未完工。这一时期利用扶贫资金建设光伏发电项目也在州内开始出现。2015年10月,龙山县贾市乡恒咱村装机为60KWP(太阳能光伏电池的峰值总功率)的光伏发电站并网合闸,湘西州首个光伏发电精准扶贫项目正式并网发电运行。
2.快速扩张期(㊣2016--2020年):这一时期在精准扶贫政策推动下,光伏发电在州内遍地兴起,一些大型企业抢占丰富的风力资源,也开始兴建风力发电场,同时还建起生物质能源发电站,以生产锂电池为主的储能产业也开始兴起。
(1)风电发展情况。由国家电投集团湖南分公司(五凌电力)投资兴建的永顺大青山风电场于2016年12月全部投产进行试运行。大青山风电场总装机5万千瓦,每年可提供清洁电量9990万kWh,相当于每年可节约标煤3.26万吨,减少二氧化硫排放量约630.9吨,一氧化碳约8.9吨,碳氢化合物约3.8吨,还可减少灰渣排放量约1万吨,生态✅效益十分显著,同时也极大地缓解了永顺县域经济发展的电力瓶颈,被当地老百姓誉为“德政工程”。
(2)光伏发电情况。这一时期的企业光伏主要是利用村级扶贫资金联合建设的村级扶贫光伏电站,从2016年开始㊣建设,2017年、2018年两年得到快速增长,至2018年末总装机容量就达到6万千瓦以上,以后两年小幅平稳增长,到2020年末总装机容量达到6.22万千瓦。
户用光伏发电在这一阶段发展得并不快,当时光伏板成本✅高,个人投资资金有限,到2020年末,全州户用光伏发电总装机718千瓦,分布在吉首、泸溪、凤凰、保靖、永顺、龙山等县市,其中龙山县户用光伏发电发展最早,2016年就有居民开始安装发电,泸溪县个人光伏发电装机容量最大,达到286千瓦,占全州个人光伏发电装机容量的40%。
(3)生物质能发电情况。2017年㊣底,由武汉凯迪生态科技有限公司在我州永顺县投资兴建的永顺凯迪生物质电厂总投资3.2亿元,装机容量为3万千瓦,该电厂一年可利用农、林业废弃物20万吨,年发电㊣量✅在1.5亿度以上。后因母公司债务危✅机,被迫停产,2022年进入破产清算,目前其母公司已提出复产发电暨清算兼顾重整方案,希望能够得到债权人(即长城资产)的同意,通过复产发现产业价值形成利益共识,达成多方共赢。
(4)储能产业发展情况。湘西州的储能产业主要包括储能发电和储能材料的生产。从储能发电情况看,目前全州已建成一个储能电站——湖南龙山大灵山风电储能电站,为提高风✅电消纳能力,提高风电上网电能质量,在建设湖南龙山大灵山风电场的同时,就在升压站内配套建设了10MW/20MWh储能电站。储能电站同风电场升压站统一调度组织关系和运行管理模式,采用独立的AGC/A㊣VC控制系统,基于电网的调度指令,实现储能系统与风机系统的协调控制。储能电站年放电量:73.0131万kWh,储能站年充电㊣量:82.2996万kWh,储能站年耗电量:19.2652万kWh。该储能电站于2020年10月份㊣开工建设,2021年10月建成并网。湖南龙山县大灵山风电场风电储能项目为国家电投智慧能源的首个项目,共12台风机,总发电量50Mwh,作为㊣湖南省首个“新能源+储能”项目,示范意义显著。从新型储能材料生产情况看,为承接沿海等发达地区产业转移,湘西州不断优化营商环境,加大招商引资力度,2017年底,泸溪县通过“引老乡、建家乡”,引进深圳市华美兴泰科技股份有限公司老板杨昌军,回乡创建了湘西第一家锂电池生产企业——湖南泰和美新能源科技有限公司,是一家以研发、生产和销售储能㊣及数码锂离子电池为主的新能源公司。随后全州从事新型储能材料生产企业个数不断增加,到2020年底,全州新型储能材料生产企业发展到7家,以生产小型移动储能产品原材料、相关结构件逐渐向个人移动储能、户外储能产品发展,打造移动储能产业链,产品出口到美国、日本、德国、英国等㊣28个发达国家,年产值达到5.58亿元。
3.转型升级期(2021年-至今):这一时期的新能源发展主要体现在风电和光伏发电,光伏发电由之前的高补贴扶贫式投资开发转向市场化、商业化的企业投资行为,一些大型新能源投资公司纷纷抢占比较丰富的风力资源,建设风电场。储能材料产业也有了更大的发展,抽水蓄能发电也开始进入规划之中,我州有3个项目已纳入国家抽水蓄能中长期发展规划(2021年-2035年)。
(1)光伏发电。经过残酷的市场洗礼,国内的光伏板生产企业发展得更好,光伏发电的成本大幅下降,甚至低于传统能源(比如火力发电)的发电成本,于是国内一些传统能源企业(如水电、火电)㊣纷纷转向新能源发展,在全国各地投资建设光伏发电项目,国家电投(五凌电力公司)在我州泸溪、保靖等县加大新能源发电项目的投资,光伏发电得到快速发展,全州涌现出了龙山㊣创晶新能源科技有限公司、永顺县扶贫开发建设有限公司等光伏发电企业,年发电量均达到300多万千瓦时,截止2023年末,全州企业光伏发电装机容量达到8.72万千瓦,比2020年增长45.5%,年发㊣电量5947万千瓦时,上网电量5538万千瓦时。
这一阶段的个人(户用)光伏发电也得到快速发展,一些资金雄厚的企业通过租用农户屋顶,安装光伏面板,建光伏发电站,发电上网,收益归企业,企业每年支付农户一定的租金,这就解决了农户自有资金不足、担心发电收益等问题,还能获取稳定的租金。通过这种形式,近两年我州户用光伏发电得到快速发展,2023年新增装机容量4479千瓦,比上年增长2.6倍。截止2023年底,全州个人光✅伏装机容量比2020年增长了72.8倍,达到6496千瓦;年发电量增长354.4倍,达到494万千瓦时,上网电量达到450万千瓦时。
(㊣2)风电发展情况。2020年,由国家电投集团湖南新能源公司投资兴建的龙山县大灵山风电场开工,项目总投资4亿元,装机规模50兆瓦。同时配套建设了20MWh集装箱储能系统,于2021年10月正式并底前投产发电。截止2023年✅底,全州风电装机10万千瓦,累计发电9.12亿千瓦时,上网电量8.78亿㊣千瓦时。
“十四五”期间,我州㊣规划㊣新建风电场9座,装机容量800兆瓦,总投资59.1亿元。目前,三峡(湘西)能源投资公司在州内投资兴建的泸溪县代朝山风电场(装机规模5.5万千瓦)、凤凰县两林禾库风电场(装机规模20万千瓦)正在紧张施工,部分机组预计2024年底可建成并网发电;国家电投(五凌电力公司)在州内永顺县投资兴建的大青山风电场二期项目已于2024年4月开工,总装机规模约5.2万千瓦,总投资约4.2亿元,2024年底可完成部分风机的安装并网发电。
湘西州的新型储能材料生产企业进一步壮大,在州内吉首、泸溪、凤凰、花垣、龙山、高新区等县市区投资兴建了一批㊣锂电池制造及相关金属、原料生产企业,全州新型储能材料产业企业个数不断增加。到2023年底,全州储能材料生产企业达到㊣14家,其中五✅氧化二钒生产企业3家,石墨及碳素制品制造企业1家,阴极板、阳极板制✅造企业1家,锂电池制造企业9家。总产值达到17.85亿元。企业效益不断㊣㊣增长。2023年光伏地基桩的种类,全州新型储能✅材料企业实现营业收入18.78亿元,营业利润9026万元,同比✅✅增长51.6%。企业创新能力不断增强。湘西州新型储能材料企业高度重视研发创新和知识产权工作,加大与高校及其他研究机构的合作,不断提高研发㊣投入,注重产品迭代更新,比如湖南泰和美新能源科技有限公司,自成立以㊣来,共投入㊣研发经费2374万元,拥有知识产权21件,其中授✅权发明专利3件、实用新型专科12件、预审期发明专利3件,公司成立5年多,荣获“湖南省先进储能和移动电源工作技术研究中心”、“湖南省专精特新‘小巨人’企业”。又比如湖南众鑫新材料科技股份有限公司,专业从事钒系合金材料的技术研发和深加工,是高端合金材料生产及出口企业,公司拥有全国最大产能的钒氮合金生产线%的五氧化二钒)生产线,高纯钒是制备钒电池电解液和钒铝合金的重要原料。公司自2019年成立以来,共投入研发经费1.55亿元,拥有㊣国家专利㊣53项,发明专利数量和生产技术均处于国内同行业领先水平,曾参与了三氧化二钒国标GB/T40301-2021的制定。公司是国家高新技术企业、国家级“专精特新㊣✅小巨人”企业、湖南省上市后备企业。2023年,全州储能材料生产企业共投入研发经费5548万元。
国土资源部明文规定:光伏、风力发电等项目建设占用农用地,所有用地都均㊣应按建设用地管理,不得违规变相使用土地。“以租代征”的终结,使新能源项目前置审批周期延长、土地审批✅难度增加、用地费用增大,加重了企业负担。项目用地已成为制约新能源产业,特别是光伏产业发展的“瓶颈”。花垣㊣的两个集中式光伏发电项目就因为用地问题不能较好解决而无法开工建设。而风电也同样受用地政策、环境制约等因素的影响,进场道路因牵涉到林业用地,需要省级林业部门审批,我州已获省发改委核准的两个风电项目(凤凰两林禾库、泸溪代朝山风电项目)也是多方协调,克服各种困难,直到2023年底才开工建设。
一是生物质能发电设备的闲✅置,永顺凯迪生物质电厂自建成并网发电后不久,因母公㊣司债务问题被迫停产,后于2019年7、8间为了处理库存燃料,避免火灾危险,又有过短暂的发电,之后一直停产,投资3.2亿元的发电设备和160多亩的土地资源都被闲置。二是储能发电设备的闲置。由于储能尚未实现规模化应用,储能技术成本投入拉高储能电站项目整体成本。而建成后的储能发电站使用率不高,处于“建而不用”状态。如湖南龙山㊣大灵山风电储能电站2021年11月建成并网后,当年并没有发电,2022年只发出11.72万千瓦时的电,只占其年放电能力的16.1%。2023年一直没有发电。在储能商业模式尚不完善的情况下,强制配储给投资者带来一定的负担,还有可能造成资源的浪费。
湘西州的风电、光伏产业由于受自然条件限制,起步晚,装机✅容量小,产业链条短,产品单一。目前仅限于发电,没有产业链上游的多晶硅及单晶硅生产企业,与光伏发电相配套的储能产业刚刚起步,与电✅池组件相关联的重要产品生产,如电池芯片、并网组件、储能器件以及配套的光✅伏设备、辅料制造等,全部依赖企业总部,影响了新能源装备制造业的开发和生产。风电产业基本没有相关配套的设备制造业、产业链各环节的关联发展及协同增✅值效应没有得到充分体现。同时,与风电、光伏产业匹配的科研示范、技术咨询、质量标准、监测认证、教育培训、中介服务等体系不健全,运营管理、设备维护、物流信息、金融后勤等生产生活服务的社会化程度低,现有的产业体系难以支撑新能源的快速发展。
(一)提高认识,用活政策,增强加快新能源产业发展的合力。在现阶段下,新能源产业不仅是实现“双碳”目标促进经济转型的战略选择,也是拉动民间投资,缓解固定资产投资压力,培育新的经济支撑㊣点的现实需要,各政府党委政府和相关职能部门应高度重视、系统规划、严格考核、加强监管、强力推进,及时主动梳理项目建设中出现的问题和存在的困难,形成问题清单,采取有效措施,逐一整改消号,形成促进新能源产业健康发展的强大合力。要积极研究政策,利用政策,在不违反国家有关用地✅政策的前提下,加快办理新能源项目用地前置审批手续,保证项目顺利实施。多方面拓宽增加项目用地渠道,把风电项✅目进场道路用地与农村通村道路、生产道路,林业防火通道建设结合起来,合理规划、一次建设,减少用地指㊣标。要抢抓国家支持新能源产业发展的政策机遇,积极推进光伏发电集中式和分布式并举的新格局。由于分布式光伏发电特别是户用光伏发电具有就地消纳,还能助农增收的㊣特点,因此要重点拓展分布式光伏发电应用,优先支持屋顶分布式光伏发电项目,将分布式光伏发电项目与乡村振兴紧密结合,出台农村屋顶光伏发电优惠政策和引导措施,为村民提供便捷的生活应用和长期㊣稳定的收入来源。
进一步优化营商环境,简化各类审批手续,推行“一企一策”和“绿色通道”服务,着力解决困扰项目建设的土地供给、施工保障、生活环境等难题,积极落实兑现国家支持新能源产业的相关政策,特别是在税收方面的“三免两减半”优惠政策和资金补贴政策。研究制定全州促进新能源产业发展的配套政策和实施意见,从项目审报、土地供给、资源配置、产品保护、金融支持、人才引进、环境保障等各个✅方㊣面,构建完善的政✅策支撑体系。相关职能部门要加强与上级部门的信息沟通和企业的联系对接,及时掌握国家和省里有关新能源产业发展的政策导向和企业、技术发展动态,做好新能源项目投资主体信用库和项目建设信息库建设,将项目运行情况信息,作为确定和指导新能源发展规划以及开展项目备选计划的重要依据,谋划、储备、引进一批对新能源产✅业有重大带动作用的示范项目,实现政府、企业、社会共同推动项目开发建设。
结合州内锂电池、钒电池产✅业链发展优势,推动储能与新能✅源发展、电力系统协调优化运行,推进风光储一体化建设,加快风电、光伏发电与新型储能融合发展。积极推动分布式光伏发电项目配建储能或通过市场租赁方式购买储能服务,在政策上为更多储能商业模式开辟生长空间。目前,储能系统的主要收入✅来源是靠“储”提供调峰服务,但是储能系统在很多时候都处于闲置状态,并没有给企业带来收益。建议将湖南龙山大灵山风电储能电站纳入湖南省共享储能范畴,并按照1.5倍租赁容量开展相关㊣租赁工作。加大高端人才引进和培养力度,为企业输送急需的高端人才;引导企业加大研发投入,加强研发创新,提高产㊣品市场竞争力,围绕储能产业强链、补链,不断完善新型储能产业链。
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