中国城镇供热协会

  大力发展可再次生产的能源慢慢的变成了保障世界能源安全和推动能源转型发展、应对气候平均状态随时间的变化的必然选择。2022年，全球有60多个国家超过10%的发电量由可再次生产的能源提供。全球可再次生产的能源发电装机容量达33.72亿千瓦。新增装机容量达2.95亿千瓦，占新增总装机容量的比重达到83%，增长率9.6%。中国是全球可再次生产的能源发电新增装机容量最大贡献者，占全球新增装机容量的51.7%。中国明白准确地提出加快规划建设新型能源体系的目标，指明了中国能源转型发展的战略方向，中国可再次生产的能源事业正处于加快速度进行发展的重大机遇期。

  2022年，中国可再次生产的能源发展成绩斐然。全年新增可再次生产的能源装机1.52亿千瓦，占全国新增发电装机的76.2%，是新增电力装机的绝对主力。全年风电、光伏年发电量首次突破1万亿千瓦时，接近中国城镇和乡村居民生活用电的总量，可再次生产的能源在保障能源供应方面发挥的作用越来越明显。以沙漠、戈壁、荒漠为重点的大型风电光伏基地全方面推进，以乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝为核心的世界最大“清洁能源走廊”全面建成。

  2022年，我国可再次生产的能源技术创新取得新突破，陆上6兆瓦级、海上10兆瓦级风电机组慢慢的变成了主流，量产单晶硅电池的平均转换效率已达到23.1%，全球新能源重心进一步向中国转移，中国生产的光伏组件、风力发电机、齿轮箱等关键零部件占全球市场占有率的70%。巨型混流式水轮发电机组突破多项重大关键技术投产发电；首台全功率变速恒频可逆式抽蓄机组投产发电；首个兆瓦级潮流能发电机组“ 奋进号” 并网发电；世界首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置开工建造，中国成为全世界海洋能利用的主要推动者。2022年中国可再次生产的能源发电量相当于减排全国二氧化碳约22.6亿吨，出口的风电光伏产品可为其他几个国家减排二氧化碳约5.7亿吨，合计减排28.3亿吨，约占全球同期可再次生产的能源折算二氧化碳减排量的41%。中国正为全球应对气候平均状态随时间的变化作出重要贡献。

  截至2022年底，已建装机容量36771万千瓦。年新增投产1507万千瓦，全国有效水能利用率98.72%。金沙江白鹤滩水电站、苏洼龙水电站、雅砻江两河口水电站全部机组投产发电。雅砻江杨房沟、木里河卡基娃等水电站完成枢纽工程竣工。

  百万千瓦巨型混流式水轮发电机组全面投产。2022年12月20日，白鹤滩水电站最后一台百万千瓦巨型混流式水轮发电机组顺利完成72h试运行，正式投产发电。百万千瓦巨型混流式水轮发电机组突破了机组总体设计、水力开发、电磁设计、高效全空冷技术、推力轴承技术、24kV电压等级定子绝缘、转轮动应力测试、材料研究、核心部件制造等重大关键技术，各项技术全面达到国际领先水平，部分关键技术达到国际领先水平，实现了中国高端装备制造的重大突破。

  TBM施工关键技术取得突破性成果。“超大埋深复杂地质长隧洞TBM施工关键技术”科技成果通过验收鉴定。项目依托新疆ABH输水隧洞工程开展研究。该工程隧洞全长约41.8km，后32.3km采用2台敞开式TBM开挖，开挖洞径6.53m。隧洞穿越天山山脉，最大埋深2268m，地层地质条件极其复杂，集高地应力、高地温、大涌水、大变形、大断层、有害化学气体于一体，是目前国内外在建难度最大的TBM施工项目之一。该项目技术难度大、创新性强、实用效果好，整体上达到国际领先水平。

  中国水电工程建设迈向智能化。中国水电工程建设正逐步向智能化迈进。大岗山水电站研发了“数字大岗山”智能管理系统，实现了拱坝混凝土浇筑、灌浆以及安全监测等全过程数字化管控。例如，乌东德、白鹤滩水电站大坝施工全过程采用智能温控技术，实现了大坝混凝土的实时、在线、个性化智能控制与精细管理；大古水电站构建以BIM为载体的工程智能管理系统，集成智能温控、智能碾压、智能拌和、智能灌浆等行业前沿技术，实现工程设计、建设、安装、调试全要素全生命周期数字化管控；两河口大坝采用了智能化无人碾压技术，实现了机群同步作业、多仓面协同施工。

  2022年，中国新增投产抽水蓄能880万千瓦，投产规模、年度核准规模创历史上最新的记录。截至2022年底，中国已建抽水蓄能总装机规模4579万千瓦，占全球抽水蓄能装机规模的26.2%；在建抽水蓄能总装机规模1.21亿千瓦。随着新能源在电力系统中装机比例的增加，抽水蓄能机组运行强度持续加大，促进电力系统安全稳定运行效益显著。以国家电网区域为例，104台抽蓄机组综合利用小时数同比上升0.86%。台均启动约725次/年，抽发超69000余次。

  抽水蓄能电站隧洞群实施工程技术明显提升。近年来，中国在抽水蓄能电站隧洞群施工开展了革命性的技术升级，相关研究团队围绕抽水蓄能电站先进建设技术，在小断面转弯半径TBM应用上取得了突破，在大断面平洞TBM、斜井TBM等应用方案研究上取得重大进展，先后在山东文登、河北抚宁等抽水蓄能电站的自流排水洞、排水廊道等方面有序开展TBM技术的试点应用，过程中创造多项首创技术，填补了中国抽水蓄能电站地下洞室TBM施工空白。2022年3月，由铁建重工设计制造的“平江号”TBM在湖南平江抽水蓄能电站自流排水洞施工中，创造了中国同级别小断面TBM施工最高月进尺602.1m纪录。6月，铁建重工“江源15号”硬岩隧道掘进机（TBM）在山西垣曲二期抽水蓄能电站勘探平洞实现日进尺31.06m，打破了同样由铁建重工“平江号”TBM保持的中国同级别小直径TBM施工30.712m的最高日进尺纪录。

  中国首个抽蓄电站成套开关设备国产化。广东梅州抽水蓄能电站项目作为西开电气在抽水蓄能用开关设备领域“零突破”工程建设项目，同时也是中国首个抽水蓄能电站国产化开关设备示范项目，标志着中国掌握了该类设备的全套生产制造和试验能力，西开电气成功跻身为该类设备成套供应商之一，打破了国外供应商的长期垄断，解决了中国抽水蓄能电站重大装备的“卡脖子”问题。

  世界首例梯级水光蓄互补电站联合运行发电系统示范工程建成。2022年5月，四川春厂坝抽水蓄能电站正式并网发电，建成了世界首例梯级水光蓄互补电站联合运行发电系统示范工程，解决了梯级水电站和分布式光伏联合供电及送出问题，将为中国多个流域梯级水电站提供可借鉴可复制的工程实例，提升流域内水光等清洁能源的消纳，减少弃水和弃光电量，提升光伏友好接入能力；同时，该项目研发了中国首台全功率变速恒频可逆式抽蓄机组，实现了关键技术国产化，填补了中国技术空白，预期降低同类设备价格20％以上。

  2022年，中国新增并网装机3763万千瓦；其中，陆上风电新增3258万千瓦，海上风电新增505万千瓦。风电累计装机36544万千瓦，同比增长11.5%。全年风电发电量达7624亿千瓦时，同比增长16.3%，占全部电源总年发电量的8.8%，较2021年提高1个百分点。2022年全国风电平均利用率96.8%，继续保持比较高水平。装备制造产业持续壮大，中国风电机组整机生产企业约20家，整机产量居世界首位，其中6家新增并网装机容量位居全球前十。

  风电机组单机容量不断增大。陆上风电方面，三一重能、哈电风能、中车等多家整机制造企业相继下线MW 单机容量的风电机组，明阳智能单机容量8.5MW风电机组取得设计认证，运达股份9MW级机型已完成发布。海上风电方面，11MW级机组批量化应用，金风科技、中国海装等企业16～18MW级风电机组相继下线MW海上半直驱风力发电机成功发布。

  风电机组叶片长度持续突破。东方风电、运达股份、明阳智能等企风电叶片研发成功并下线，已发布风电机组机型中，陆上、海上风电机组配套的叶片长度分别达到100米左右、140米左右。高模玻纤材料及碳纤维主梁的使用、PET芯材的替代、聚氨酯的拓展等创新技术不断出现。

  工程勘测设计水平稳步提升。一是超高塔筒和新型技术不断涌现。金风科技成功发布 Double185高塔、明阳自主研发设计的160米超高钢混塔架成功吊装，斜拉索式、分片式塔筒、自提升技术、3D打印、木质塔筒等新技术不断取得突破。二是深远海海上风电勘测设计技术逐步的提升。中国最大的综合性勘探试验平台“中国三峡101”投入运营，中国首台深远海浮式风电装备“扶摇号”顺利拖航至水深65米海域示范应用，助力海上风电向离岸60公里以外或水深40米以上的深远海拓展迈进。三是漂浮式海上风电机型设计创新应用。总容量16.6MW的漂浮式双转子结构风电机组 OceanX正式对外发布，扶摇号、观澜号等半潜式漂浮式风电机组从设计走向应用。

  海上风电施工与输电技术快速提升。风电机组吊装方面，中国首艘起重＋运输一体化深远海风电施工船“乌东德”号成功交付，全球首艘新一代2000吨级海上风电安装平台“白鹤滩”号开展作业，助力大型海上风电机组顺利施工安装。桩基施工方面，3500kJ超大型液压打桩锤完成国内最大风电单桩沉桩，世界首艘140米级打桩船“一航津桩”投入到正常的使用中，助力深远海海上风电施工建设顺利实施。送出输电方面，随着单体项目的不断增大，借鉴江苏如东±400kV柔性直流输电工程顺利并网的成功经验，2022年内部分海上风电项目完成±500kV柔性直流输电工程和500kV交流输电工程勘测设计，集电线kV转变。

  2022年，新增装机8741万千瓦，全部为光伏发电。累计太阳能装机容量达到39261万千瓦，同比增长28.6%。全国太阳能发电量达4276亿千瓦时，同比增长30.8%，占全部电源总年发电量的4.9%，较2020年提升1个百分点。全年弃光率1.7%，较2021年进一步下降。

  多晶硅生产能耗持续降低。2022年，随着生产装备技术提升、系统优化能力提高、生产规模扩大，全国多晶硅企业综合能耗平均值为8.9kgce／kg-Si，同比下降6.3％；综合电耗下降至60千瓦时／kg-Si，同比下降4.8％；行业硅耗在1.09kg／kg-Si左右，基本与2021年持平，且近5年变化幅度不大。随着多晶硅单线产能提升、系统集成化以及产线满产，多晶硅工厂的人均年产出提高至58吨，同比大幅度的提高45.4％。

  硅片切片厚度持续下降。2022年，多晶硅片平均厚度为175微米；P型单晶硅片平均厚度为155微米，较2021年下降15微米。用于TOPCon电池的N型单晶硅片平均厚度为140微米，较2021年下降25微米；用于异质结电池的硅片厚度为130微米，较2021年下降20微米。

  各类型电池转换效率持续增长。2022年，新投产的量产产线仍以PERC电池产线为主，规模化生产的P型单晶电池全部采用PERC技术，平均转换效率达到23.2％，较2021年提高0.1个百分点。采用PERC技术的P型多晶黑硅和P型铸锭单晶电池转换效率分别达到21.1％和22.5％，较2021年均提高0.1个百分点。N型TOPCon电池平均转换效率达到24.5％，较2021年提高0.5个百分点；异质结电池产业化平均转换效率达到24.6％，较2021年提高0.4个百分点；IBC电池平均转换效率达到24.5％，较2021年提高0.4个百分点。薄膜太阳能电池应用规模较小，商品化生产的薄膜太阳能电池品种中，2022年碲化镉（CdTe）电池量产组件平均效率达到15.5％，较2021年提升0.2个百分点。

  2022年，新增装机334万千瓦，累计并网装机容量达到4132万千瓦，同比增长8.8%。年发电量达到1824亿千瓦时，较2021年增加11.4%，占全部电源总年发电量2.1%。生活垃圾焚烧发电新增装机占累计新增装机76.9%，较2021年提高5个百分点。全国生物天然气累计年产气规模为2.3亿立方米，固体成型燃料年产量2400万吨，燃料乙醇年产量320万吨，生物柴油年产量130万吨。

  垃圾焚烧余热锅炉技术慢慢的提升。近年来，随着中国新材料产业的发展和技术进步，优质耐腐蚀材料应用于锅炉受热面的寿命明显提高，推动中国垃圾焚烧发电行业由中温中压、中温次高压向中温高压和超高压参数发展。2022年6月，广州市第七资源热力电厂二期工程3号次高温、超高压汽轮发电机组投产，采用两台一次中间再热、单锅筒次高温超高压自然循环锅炉，额定进气压力13兆帕、进气温度485℃、额定负荷50兆瓦，成为目前世界垃圾焚烧发电领域最高参数机组。

  生物质直燃发电效率达到世界领先水平。生物质循环流化床锅炉技术日趋成熟，锅炉蒸汽参数逐步的提升，从75吨/小时中温中压、90吨/小时高温次高压、130吨/小时高温度高压力发展至260吨/小时高温超高压再热锅炉。中国科学院工程热物理研究所与济南锅炉集团有限公司设计制造的130吨/小时超高压再热生物质直燃循环流化床锅炉，首次在生物质锅炉采用超高压、一次再热技术，锅炉效率达到91.25％，机组发电效率从27％提高到37％，达到世界先进水平。

  生物质气化耦合燃煤发电技术持续探索示范。中国已开发出以稻壳、玉米秸秆、果树枝等多种生物质为原料的固定床以及流化床气化炉炉型，成功覆盖了从1～10MW等级规模的气化发电系统。2022年，生物质循环流化床气化耦合燃煤发电技术装备入围国家重大技术装备项目，其依托的10.8MW生物质气化耦合燃煤机组发电项目，已经实现商业运行。

  2022年，新增投运新型储能项目规模约7GW，累计装机规模约13.1GW/27.1GWh。锂离子电池主导地位逐步提升。新增投运项目中，锂离子电池储能占比达97%。累计装机占比达到94%，较2021年提升3.1个百分点。

  锂离子电池性能逐步提升。储能用锂离子电池的能量功率密度达到了210瓦时／千克，较5年前提升了近80％，另外在安全性、一致性、充放电效率等其他技术指标方面也有较大提高。多家主流厂商开发了专用300安时以上大容量电芯，个别厂商的新品电芯单体容量已达到560安时，储能设备的整体集成单位体积内的包含的能量大幅提升。

  液流电池储能项目单体规模取得突破。2022年，大连100MW／400MW时液流电池储能一期调峰电站并网成功，三峡能源新疆250MW／1GW时全钒液流储能项目正式开工，数个百兆瓦时甚至吉瓦时级别的大型液流电池项目将陆续建设投产。另外，液流电池储能技术在新一代高功率密度全钒液流电池关键电堆技术、高能量密度锌基液流电池、铁铬液流电池等方面取得重要进展，锌基液流、铁基液流技术逐渐走出实验室，受到慢慢的变多的关注。

  压缩空气储能技术取得重要进展。如目前国内的主流压缩机生产厂商均已具备设计制造大流量、高压力的主压缩机及循环压缩机的条件和基础，100MW级压缩机基本能实现国产化，国内化工及动力设备配套厂家均具备换热器设计加工能力，国内已经具备生产各型号空气透平机组的能力，为压缩空气储能向大容量发展奠定了基础。

  飞轮储能单机输出功率达到兆瓦级。国内飞轮储能单机输出功率首次达到了1MW，完成了核心部件飞轮、电机、磁轴承和单机集成控制试验。飞轮储能在高能量密度飞轮电机一体化设计与制造、低损耗高可靠性大承载能力混合磁轴承等关键核心技术取得突破。

  大力发展可再次生产的能源是满足人民对于美好生活的向往、实现碳达峰碳中和目标、履行应对气候平均状态随时间的变化自主贡献承诺、践行“绿水青山就是金山银山”理念、促进区域协调发展的重要力量，意义重大、使命光荣、任务艰巨。2023年，是“十四五”承上启下的一年，是二十大之后的开局之年，对我国能源发展提出了更高的要求，中国可再次生产的能源行业也迎接着高水平发展的新局面。（图文来源：水电总院新能源研究院）

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