我国可再生能源高质量发展的问题与对策

可再生能源高质量发展是指通过推进可再生能源发展来巩固我国能源安全体系建设、加快能源生产消费体系的清洁低碳转型、激发能源产业创新动能、提升能源全产业链供应链的韧性及运转效率并保障能源领域的高水平对外开放。实现可再生能源的高质量发展，需要建立一个以智慧能源为主导，具有创新性、再生性、生态性、系统性、规模性和精准性特征的现代化可再生能源产业体系。我国始终重视可再生能源产业体系建设，2020年12月国家能源局发布《关于积极推进可再生能源发电项目有序建设的通知》；2022年2月国家发展改革委和国家能源局联合印发《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》以推进可再生能源电力市场建设和可再生能源消纳能力和价格机制建设；2022年6月国家发展改革委发布《“十四五”可再生能源发展规划》以统筹规划可再生能源产业发展。

目前，在国家政策的大力扶持下，我国可再生能源产业得到了迅猛发展，可再生能源产业链的韧性不断提高、稳定性不断加强、发展质量稳中有进（谢伦裕等，2018；尹伟华，2024）。以往研究中，学者们分别从能源安全（章建华，2024）、双碳战略（刘晓龙等，2021）角度论述了可再生能源高质量发展对于我国新时代经济建设的重要性。本文旨在基于过往研究，系统分析我国可再生能源产业高质量发展的现状和问题，并为如何将其打造成为国家战略发展的新质生产力提出政策建议。

我国可再生能源的产业规模始终保持稳步提升。截至2023年底，全国可再生能源装机总量超过15亿千瓦，同比增长24.9%；历史性超过煤电比重，占到全国整体能源装机总量的51.9%，在过去10年增长了约3倍。其中，水电、风电、太阳能发电和生物质发电装机总量分别占比26.6%、32.1%、38.2%和2.8%。图1呈现了我国2016-2023年可再生能源产业规模和结构的变化情况。可以看出，2016-2023年我国可再生能源的总发电装机规模始终保持较高增长速度，除2019年外，其余各年份增长率均超过了10%。在产业结构上，我国可再生能源产业从水电为主逐步转变为太阳能发电、风电和水电“三足鼎立”的局面，其中太阳能发电的装机规模增长最为明显。

在可再生能源发电量上，2023年我国可再生能源的发电量为2.95万亿千瓦时，较2022年上升8.3个百分点，占全国用电总量的33%。图2呈现了我国2016-2023年可再生能源发电量规模和结构的变化情况。可以看出，2016-2023年我国可再生能源发电量的年均增长速率维持在10%左右，整体发电规模大幅上升，其中水电的发电规模最大，在2023年约占可再生能源总发电量的44%；风电的发电规模增长最为迅速，其占可再生能源总发电量的比例从2016年的约5%增长到了2023年的约20%。

目前，我国在可再生能源领域中的风电和太阳能发电技术已经实现了从“跟跑”到“领跑”的飞跃，相关技术在中亚、东盟以及非洲相关国家占据较大的市场比重。在风电领域，截至2023年底，我国风电装机总量已经达到4.4亿千瓦，连续13年居世界首位，目前全球市场近六成的风电设备来自于我国。同时，我国拥有世界上最完备的风机制造、风电场开发运行体系，在大功率机组主轴轴承、超高塔筒、海上风电以及超长叶片等方面拥有世界前沿技术，在大型化风电机组、半直驱传动以及海上漂浮式发电等方面对国外实现了反超。此外，我国还拥有全球首台可以并网发电的16兆瓦超大容量海上风电机组。在太阳能发电领域，目前我国的多晶硅能耗技术、硅片切片技术居世界前列，太阳能电池转换效率和发电组件功率不断提升。2023年，我国太阳能发电总量达到5833亿千瓦时，同比增长57.3%；光伏产品出口总值更是达到了475.9亿美元。伴随着“沙漠光电”等一系列新项目的实行，我国已成为名副其实的“光伏大国”。2023年，我国风电产业的专利数量为22714项，连续多年超过2万项；太阳能发电产业的专利数量在2022年突破3万项大关后，于2023年达到35086项。我国国家电网在2020年推出的“含高比例新能源的电力系统需求侧负荷调控关键技术及工程应用”，以及东方电气集团在2022年推出的“10MW级海上风力发电机组关键技术与应用”和“700米级350MW抽水蓄能机组关键技术与应用项目”技术在国际出口中具有较大的市场占有率。

我国在可再生能源领域始终保持着与国际社会的密切联系，可再生能源领域的国际合作是我国参与全球能源治理的重要举措。我国先后与东盟、非盟、阿盟、欧盟和中东签署了区域性可再生能源多边合作协议，并且与土库曼斯坦、巴基斯坦、哈萨克斯坦、英国、俄罗斯、塞尔维亚等国家或地区签署了可再生能源双边合作协议。例如，我国与阿盟早在2017年就陆续推出了《2017年能源工作指导意见》《推动丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路能源合作愿景与行动》和《中阿合作共建“一带一路”行动宣言》等多项文件，并成立了中国-阿盟清洁能源培训中心来推动双方在清洁能源技术领域的交流合作；与欧盟分别在2017年6月、2018年4月和2019年9月推出了《中欧清洁能源中心合作谅解备忘录》《中欧循环经济合作谅解备忘录》和《中欧能源技术创新合作谅解备忘录》明确了双方在可再生能源领域的合作机制；与日本、韩国、澳大利亚、新西兰和印度在2020年5月签署《关于可再生能源的谅解备忘录》，明确了六国在可再生能源领域所要进行的技术投资合作方式。综上所述，在“一带一路”倡议和“四个革命、一个合作”的能源安全新战略下，国际合作已经成为我国可再生能源产业高质量发展与现代化产业体系建设的重要保障。

可再生能源的高质量发展对我国整体能源产业链韧性具有显著提升作用。首先，可再生能源产业规模和占整体能源产业比例的提升能够有效提高我国能源系统的抗风险能力。我国在传统化石能源国际市场中经常会受到地缘政治、强国干涉等外在因素干扰，能源安全存在较大隐患。相比于传统化石能源，我国可再生能源技术在国际上具有较高的话语权和市场份额。因此，可再生能源产业的高质量发展能够减少我国能源系统的整体对外依存度，使得我国在受到外部冲击时具有更强的应对和运作能力。

同时，可再生能源的高质量发展还能够增加我国能源系统的恢复能力。我国传统的能源保障系统主要包括中亚、中俄、中缅和海上等四大国际油气运输通道以及国内的“西气东输”“大秦线路”等渠道，线路较为固定导致风险较大。然而，可再生能源能够帮助国家因地制宜地增加能源保障渠道，并实现部分区域的能源自给自足，从而增强我国整体能源产业链供应链在遭遇危机时的恢复能力。

此外，可再生能源领域的国际合作也增强了我国整体能源产业链的稳定性，加固了能源供应关系，进而增强了我国能源产业链的控制能力。并且，可再生能源领域的技术创新对于我国整体能源系统的创新能力有着巨大的影响，其必然会增加我国整体能源产业链应对变革和新环境的能力。

可再生能源产业成本居高不下的问题是制约其高质量发展的重要因素之一。一方面，可再生能源产业的初期投资成本较高，尤其是部分新兴可再生能源项目的建设需要大量资金投入。另一方面，部分可再生能源技术尚未完全成熟，许多可再生能源项目还处于研发和试验阶段，其后续可能产生较高的成本费用。

与传统能源相比，可再生能源产业链条的维护和运营需要具备更高专业技术能力的操作人员参与，这也会极大增加其运营成本。同时，我国可再生能源项目往往分布在偏远地区，使得其本身的储存成本较大，并网后的运输成本和管理难度也始终居高不下，从而造成可再生能源项目的运营需要投入大量人力物力。此外，目前我国可再生能源产业仍处于初步发展阶段，其盈利周期较长，收益率也远低于火电等传统能源产业。由于可再生能源产业普遍初始投资较高，因此相关企业对可再生能源项目的推进大多依靠政府补贴，但目前地方政府在可再生能源领域的补贴往往存在着一定的拖延或滞留现象。并且，实际补贴数额往往达不到初期承诺，严重影响可再生能源企业现金流，增加其投资风险，造成市场电价波动的同时，也使得很多企业的投资积极性受到影响，进而严重制约我国可再生能源产业发展。

虽然我国在太阳能、风能等领域的专利申请量和论文发表量均居世界前列，但在一些关键技术和核心零部件方面仍受到限制。例如，我国风电设备中的轴承、变流器和控制系统等关键零部件仍需从国外进口，这使得我国风电设备的制造成本居高不下，严重制约了我国风电行业发展；又如，我国作为世界太阳能发电产业规模最大的国家之一，其核心的PECVD扩散、焙烧炉以及丝网印刷设备等依然主要由海外公司提供；同时，我国在水利水电领域虽然有着一定的创新量，但大部分是对国外技术的改进和模仿，并没有出现真正可以“独树一帜”的自主技术。这表明，我国目前在可再生能源领域的技术创新存在着一定的“量大于质”现象。尽管研究经费不断增加、获批专利数量迅猛提升，但并没有实质性地可以改变产业生态的独立技术出现，这使得我国可再生能源产业在国际能源竞争中丧失了一定自主权。

再者，无论是国际还是国内，可再生能源技术普遍存在转换效率较低现象。以风电为例，目前全球可商业化风电机组的最大转换效率约为40%。而风电发电机的转化效率通常在52%至95%之间不等，控制逆变器的转换效率则通常在20%至90%之间。综合来看，最终风电的发电效率最高只能达到38%，最低为3%，其转换效率远低于其他能源。再考虑到风电对生态环境的破坏性，目前已有许多地区将其摒弃。同样，在太阳能发电领域，目前可商业化且较为成熟的太阳能电池的转换效率最高仅为23%。即便是日本清水寺大学2019年研发的“黑磷”活性层太阳能电池，只能将转换效率提高到26.6%；美国科学家研发的“倒置三结”太阳能电池板所创造的世界纪录，也只有31.1%的转换率。因此，综合来看，目前全球范围内依然无法高效地利用太阳能资源。

虽然我国可再生能源资源丰富，但地区分布较不均匀。我国风能、太阳能资源主要集中在“三北”地区（西北、华北、东北），而电力需求大的经济发达地区或东部沿海地区则远离可再生能源资源地。这种资源与市场的逆向分布给能源供应和需求带来了很大的空间矛盾，同时也给我国可再生能源的储能和运输系统带来了极大挑战。此外，可再生能源的输出功率受自然条件，如风速、光照等的影响较大，即便在同一地区的不同时间仍然具有很强的随机性和间歇性，无法像传统化石能源那样保持稳定供应。我国幅员辽阔、自然环境变化多样，这使得我国可再生能源系统具有较强的随机性和间歇差异性，从而加剧了我国可再生能源产业的供需空间矛盾。此外，可再生能源能量密度较低的特性使其需要大量的土地资源，这也给其生产和供应带来了很大压力。

如前文所述，由于我国可再生能源产业在供需关系、空间分布、技术创新、企业营收等方面仍存在较多不足，尚无法对传统化石能源形成有效替代和互补，其与传统化石能源之间的市场替代机制也尚不完善。此外，传统能源企业通常拥有较为完善的供应链和销售网络。相比之下，可再生能源企业在市场开拓和品牌建设方面相对较弱。因此，目前能源市场的价格形成机制尚未充分反映可再生能源的价值，这导致可再生能源在市场竞争中处于不利地位。尽管我国在可再生能源的准入机制方面推出了较多利好政策，但政策的统筹性不强，各项政策的地区差异依然较大，且政策的执行力度也有待提高。

为了维持可再生能源产业的市场份额，在未来较长时间我国都需要通过财政补贴的方式来降低可再生能源产业成本。然而，除财政补贴外，我国可考虑充分发挥“碳金融”的杠杆作用，同时在可再生能源领域加大社会资本投入力度，为可再生能源产业发展带来更充分的资金。

可再生能源的储存问题始终是运行成本居高不下的关键因素。未来，应首先积极通过“产学研”结合的方式加大储能技术的研发力度。其次，优化产业链和供应链管理。一方面，通过优化产业链布局，提高生产效率和资源利用效率，从而降低生产成本。另一方面，政府可以引导和支持企业加强产业链协同，推动上下游企业之间的紧密合作，形成产业链优势。同时，加强供应链管理，确保原材料和零部件的质量和供应稳定性，进而降低采购成本。

可再生能源产业的“提质增效”是我国如期实现“双碳”目标的必经途径，将可再生能源打造成为推动国家发展的新质生产力是我国可再生能源产业高质量发展的重要保障。可再生能源产业普遍存在转换效率较低现象，因此攻克关键转换技术、提高转换效率、降低可再生能源发电成本，是我国可再生能源产业高质量发展的核心问题。

然而，要想有效实现“提质增效”，不仅需要政府的大力支持和引导，也需要全产业链各角色的积极参与和投入。政府部门应通过财政补贴、税收减免等政策，鼓励企业与高校、科研机构等研发部门合作。以提高可再生能源产业商业化应用竞争力为目的，推进太阳能电池板导电性提高、水电机组动力转换以及风能捕捉等关键技术的发展。此外，还应充分结合数字智能技术，布局新型储能等牵引领域科技，促进源网荷储一体化发展。同时，加快对可再生能源智能制造和数字化产业升级的支持力度，以此为我国可再生能源产业高质量发展提供源源不断的驱动力。

“十四五”期间，我国可再生能源消费增量在一次能源消费增量中的占比、可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中的占比均超过了50%，其中风电和太阳能发电量更是实现了翻倍。在我国可再生能源如此大规模跃升式发展的现实情况下，我国应形成一套完备的可再生能源规范发展办法，因地制宜地制定可再生能源的发展规划，加强对各地方可再生能源产业的需求规模分析和项目布局论证。可以尝试的方法包括：大力推进可再生能源的基地化、规模化开发，如在沙漠、荒漠、戈壁等地区重点建设大型的风电光伏基地，在临海临河地区充分发挥水电的调峰能力，统筹推进水光风综合基地一体化建设等，从而在有效推动可再生能源逐步替代传统能源的基础上，着力提升可再生能源的就地消纳和外送能力。

除传统的风光电外，我国还应积极创新其他可再生能源的开发利用形式。积极开发生物质能清洁供暖、生物质发电向热电联产转型的相关技术，积极推进中深层地热能的供暖制冷技术、因地制宜开展“地热+”综合能源建设，并通过健全储能技术、建立新兴可再生能源示范基地等方法提高可再生能源对新型能源系统的适应能力。

我国可再生能源产业往往面临成本过高且资金短缺问题，因此在依靠政府财政补贴、税收优惠或贷款担保的基础上，引入市场竞争机制、提高资金使用效率，打造资本多元化、融资市场化的可再生能源产业形态已经成为推动我国可再生能源产业持续健康发展的关键一环。

首先，引入社会资本。我国应积极鼓励民营企业和社会金融机构进入可再生能源领域，通过多元化的投资主体为可再生能源产业提供稳定的资金来源，降低其项目风险的同时，推动产业链条相关环节的规模化发展。其次，建立完善的市场化融资机制，推出多元化的融资工具，如绿色债券、绿色基金等，以满足可再生能源产业不同类型项目的融资需求。

首先，借助国家工业高质量发展的数字智能化浪潮，在可再生能源基地建设过程中，关注智能化基础设施建设，包括智能电网、智能储能系统、智能监控系统等。通过这些智能化基础设施的建设，可以实现能源的智能调度、优化配置和高效利用。同时，由于可再生能源发电具有波动性和间歇性，需要与智能电网相结合，实现可再生能源与电网的协调发展。借助智能电网建设，精准预测和控制可再生能源发电，提高其利用效率，保障电力系统稳定运行。

其次，大力发展数字化技术能够实现对可再生能源的精细化管理。通过数据采集、分析和处理，实时监控能源供需情况、预测未来能源需求、优化能源调度和分配；数字化技术还能实现可再生能源基地的智能化运维和管理。此外，数智化可再生能源基地的实现，能够加强与其他地域或领域的协同发展，从而提高整体能源系统的综合效益（赵烁，2023）。并且，可再生能源产业的数智化发展，有助于企业进行相关能源技术研发和应用，提高可再生能源的转化效率和稳定性，进而降低产业运营成本（林伯强等，2016）。

我国推动可再生能源产业高质量发展的主要目的之一是降碳增效。但是，实现这一目标的前提确保国家能源安全，包括化石能源的稳定供应和可再生能源的可靠接入。我国应首先对能源基地当地的各种能源资源进行全面的评估和规划，包括石油、天然气、煤炭等传统能源的储量和开采能力，以及水能、太阳能、风能等可再生能源的分布和可利用情况。根据评估结果，针对每一个地区统筹规划建立完善的传统化石能源退出机制和可再生能源进入机制，同时根据当地的资源条件和市场需求制定出合理的能源发展规划，积极促进可再生能源发电入网的消纳能力（于娟，2021），并协调好化石能源和可再生能源的比重。

此外，我国还应因地制宜打造风、光、水、地热等多种可再生能源与传统能源互补的多元化基地，这是实现我国“双碳”目标、保障我国能源安全的重要举措。这需要明确不同能源的发展方向和目标，注重科学规划和管理，加强政府和企业间的密切合作，制定出符合当地实际的能源发展规划。再者，我国还需加强对一体化能源基地和电力市场的监管和管理（魏楚等，2017），避免市场波动和无序竞争对能源安全和环境保护造成不利影响。