可再生能源的大規模開發利用是中國能源生產和消費革命的核心內容。長期來看，中國的電力需求仍將繼續增長，但是自2012年以來，電力消費進入中低速增長時期，增速顯著下降，為中國電力行業乃至整個能源系統清潔低碳轉型創造了歷史契機。近年來，電力供應趨于多元化，火力發電日益清潔化，可再生能源所占比重增加趨勢明顯。2017年可再生能源已占中國電力行業總裝機容量的36.6%，總發電量的26.4%。根據《能源生產和消費革命戰略（2016-2030）》，到2030年，包含核能和可再生能源在內的非化石能源發電量占全部發電量的比重將力爭達到50%?？稍偕茉措娏σ矊臐M足新增電力需求，逐漸過渡到替代現存化石能源機組發電，有望在2030年前后成為主力電源。
       近年來可再生能源占每年新增裝機容量的比重逐漸增加。2017年，可再生能源發電新增裝機（含大中型水電）占電力行業新增裝機的比重達到三分之二。這是自2013年可再生能源發電新增裝機占比過半后，創下的又一新記錄。太陽能發電新增裝機容量為5306萬千瓦，占全球新增太陽能發電裝機的一半以上。并網風電新增裝機為1503萬千瓦，約為全球新增裝機的四分之一。此外，還新增水電和生物質發電裝機1287萬千瓦和274萬千瓦。從圖1可見，中國電力行業新增裝機增速維持在較高的水平，電源結構低碳化的趨勢明顯。

圖1 1980-2017年中國發電裝機容量構成及增速（數據來源：中國電力企業聯合會，國家能源局）
       從電源領域投資來看，可再生能源發電投資替代火力發電的趨勢更為明顯，其所占比重增加的速度也更快。2017年電源領域內投資共計7654億元，其中85%的投資（6519億元）都流向了可再生能源發電（見圖2）。即使不計入大中型水電，2017年可再生能源（不含大中型水電）發電投資占比也高達77%。分種類來看， 2017年，風電和太陽能發電占電源領域投資的比例分別為18%和48%。在可再生能源投資不斷增長的同時，火電投資自2005年以來已呈顯著減少趨勢。此外，常規水電開發在“十二五”后期已呈現飽和趨勢，2013年后水電領域投資迅速減少。由此可見，中國政府的能源轉型戰略和可再生能源支持政策已經產生了非常明顯的投資引導效果。此外，可再生能源發電成本快速下降對該領域投資具有明顯的激勵效應。

圖2 2005-2017年中國電源領域投資構成（數據來源：火電、核電、大中型水電投資數據來自中國電力企業聯合會；小水電投資數據來自中國統計年鑒；其余為作者計算）
       然而在發電方面，可再生能源電量在新增發電量的比重卻呈現劇烈的波動，尚未實現穩步增長。另外在總發電量中，可再生能源所占的比重上升相對緩慢。圖3表明，可再生能源占電源投資比重已經形成了穩定的增長趨勢，而2007年后可再生能源在新增裝機容量中的比重總體上也呈上升趨勢。然而，可再生能源占新增發電量的比重波動卻更加劇烈了。2015年，可再生能源除滿足全部新增發電需求外，首次實現了對存量火力發電量的替代。然而這一趨勢在2016年就大幅反轉，至2017年可再生能源占新增發電量的比重已下跌至34.1%。在當前經濟增長放緩和電力供應總體過剩的背景下，這種拉鋸式的劇烈波動反映了火力發電行業和可再生能源行業的增長博弈，也反映了國家能源轉型宏觀戰略在地方層面落實的困難。

圖3 1980-2017年可再生能源在新增發電量、新增裝機容量和投資領域的比重
       電力行業低碳轉型的困難也反映在水電、風電和太陽能發電領域的棄電現象中。如圖4所示，2010年以來可再生能源棄電量迅速增加，2016年棄電量達到1046億千瓦時，相當于南美國家秘魯全年用電量的兩倍。與風能資源相似的美國相比，2015年中國風電裝機的發電小時數約為美國的一半（Lu et al., 2015）。棄電已經造成了巨大的經濟和能源效率損失。以棄風為例：2016年由棄風導致的風電廠的直接經濟損失就達到187億人民幣；如果被棄的風電用于替代燃煤發電，將減少4200萬噸的二氧化碳和數百萬噸的大氣污染物排放（Dong et al., 2018）。此外，除可再生能源棄電量外，2016年棄核電量也達到了462億千瓦時，棄核率高達19%，相當于近7臺核電機組全年停運（林春艇，2017）。

圖4 2010-2017年中國棄水、棄風和棄光電量和每年新增可再生能源發電量（數據來源：中國電力企業聯合會；國家能源局）
       注：（1）2010-2016年棄水電量均為云南和四川兩省之和，且四川省數據僅為納入主網統調水電站；2017年數據為全國數據。（2）2015和2016年棄光電量是西北五省之和，2017年為全國數據。
       提高可再生能源的利用率已經成為中國電力和能源系統低碳轉型的關鍵。如果可再生能源棄電問題得到妥善解決，將顯著改善其在新增電量中的替代效果（見圖3）。以2017年為例，若可再生能源棄電量全部得到有效利用，將使其在新增發電量中的比重從37.8%提高到63.4%，同時，其占總發電量中的比重將增加1.6個百分點（從26.4%提高到28%）。而在實際情況中，2017年可再生能源在總發電量中的比重僅比2016年增加了0. 7個百分點。若加上當年棄核電量的有效利用，將使非化石能源占總發電量的比重增加1.9個百分點（從30.3%提高到32.2%）。考慮到2017年中國非化石能源占總發電量比重僅比上年增加了1.1個百分點，可見棄電已造成了巨大的能源效率損失。此外，若可再生能源與核電棄電全部得到有效利用，還將減少煤炭使用3768萬噸（此處計算為折合的標準煤），減少二氧化碳排放約1億噸，可避免巨大的環境損失和碳減排效率損失。
       全球來看，可再生能源發電正在走向全面平價上網時代。技術變革加速推動可再生能源發電成本不斷下降，同時全球競標價格正在不斷地創造新低。在一些太陽能資源豐富的國家如智利、印度等，光伏發電已成為所有新建電源中電價最低的電源。德國在2018年的首輪可再生能源項目招標中，風電平均中標價格為每度電4.73歐分（ 約合人民幣0.37元）；太陽能發電平均中標價格為每度電4.33歐分（ 約合人民幣0.34元）；均顯著低于德國電網平均購電價格。荷蘭政府剛剛招標了全球首次無補貼的海上風電項目，預計該項目將于2022年并網發電（該項目計劃引入18歐元/噸的地板碳價）。在剛剛結束的中國第三批光伏應用領跑基地的競標中，投標電價不斷被刷出新低。最后兩個基地—青海省的格爾木和德令哈的競價中，投標企業報出了0.31元/kWh的電價，這甚至低于當地0.3247元/kWh的燃煤脫硫標桿上網電價。
       為了改善可再生能源的利用率，實現2030年非化石能源發電目標，我們提出以下政策建議：第一，為可再生能源留出發展空間。鑒于電力工程項目的長周期性，除個別煤電項目需經中央有關部委特別審批外，發改委不再審批新建煤電項目，金融機構不再為新建煤電項目融資。第二，財政部盡快解決可再生能源發電補貼缺口（截止2017年底已達到1000億元），為可再生能源的持續發展提供支持。第三，盡快實施可再生能源電力配額制，為電力行業低碳轉型落實制度基礎；第四，繼續推進電力市場改革，建設區域電力現貨市場和輔助服務市場，利用市場機制解決棄電問題，更好地配置資源。第五，完善碳市場配額機制，激勵發電企業可再生能源偏好，主動提高其比率。電力行業低碳轉型的影響廣泛而深遠，中國應盡快做好準備，迎接大規模可再生能源應用時代的到來。