（报告出品方/作者：长城证券，马晓明、于夕朦）
1. 能源不可能三角1.1 概念及评价指数
中国人民大学国家发展与战略研究院教授郑新业曾于 2016 年提出“能源不可能三角”， 即能源的安全、绿色和廉价三个要素，在某种程度上很难同时达到安全稳定，绿色环保 并且经济廉价。 世界能源理事会(World Energy Council)每年针对世界及 127 个国家和地区的能源状况发 布能源不可能三角指数，该量化指标包含类似的三个衡量要素，即能源安全性、能源公 平性和环境可持续性，并适当考虑相应国家或地区的经济情况、政策稳定性、投资吸引 力等。想要平衡能源不可能三角具有很大的挑战性，该系数在一定程度上从能源的视角 衡量各国维持长远繁荣发展的潜力。
能源安全性：能源管理有效，可满足发展需求；基础设施可靠，能承受系统性扰动。 能源公平性：能源供给是稳定的、丰富的、易得的、并且成本普遍可承受。 环境可持续：能源系统是高效的，尽量避免或降低对环境的影响。
2021 年，世界能源理事会对中国能源不可能三角的评价结果是 BBDb，排名全球第 51 位。 主要因为我国尚处于快速发展阶段，年碳排放量连续多年位列世界第一并仍在增长，拉 低了总体评价结果，排名不高；但在过去十年中，中国该评价指标是不断上升的，主要 贡献因素为：
能源供给较好满足了经济增长的需求，我国已成为世界第二大经济体；
建设了安全高效的输电网络，电力的广泛普及和电气化率的不断提升；
在可再生能源领域持续投入，成为全世界最大的风力和太阳能发电投资者；
承诺了 2030 年前碳达峰 2060 年前碳中和的雄伟目标，显示出强烈的信心和决心。
1.2 我国的能源结构
在我国十多年的高速发展过程中，传统化石能源占据着主要地位，尤其是煤炭对我国能 源安全起着定海神针的作用，国家能源局局长章建华在 2022 年能源工作会议中也提出， 在能源绿色低碳转型的过程中，需要继续发挥煤炭保障我国能源安全“压舱石”的作用。 过去十年我国能源消费结构中，清洁能源（天然气、核电、水电、风电、太阳能等）消 费占比在不断提升，2021 年已达 25.5%，但煤炭消费占比依然超过 50%。在“碳达峰碳 中和”总的战略方向指导下，清洁能源消费占比将继续提升，对煤炭、石油等传统化石 能源逐步替代。按照国务院发布的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中 和工作的意见》，到 2060 年非化石能源消费比重将达到 80%以上。
中电联《中国电气化年度发展报告 2021》提出，电气化发展是实现碳达峰、碳中和的有 效途径。2020 年，全国电能占终端能源消费比重约 26.5%，在电气化加速情景下，电能 占终端能源消费比重将稳步提升，2025 年、2030 年和 2060 年将分别提高到 31.6%、35.7% 和 66.4%。
受政策鼓励和产业驱动，我国可再生能源建设成效显著，截止 2021 年末风电装机容量达 3.3 亿千瓦，年发电量达 5667 亿千瓦时；太阳能发电装机容量达 3.1 亿千瓦，年发电量达 1837 亿千瓦时；风光装机容量占比及年发电量占比继续稳步提升。中电联《中国电气化 年度发展报告 2021》研究指出特高压输电对清洁能源资源优化配置作用明显，2020 年特 高压线路输送电量 5318 亿千瓦时，其中可再生能源电量占比为 45.9%，在电气化加速情 景下，新能源电量渗透率近、中期稳步提高，远期加快提升并成为发电量主体，2025 年、 2030 年和 2060 年将分别达到 19.2%、27.4%和 60.3%。
1.3 能源变革的奇点
我们认为大力发展可再生能源，提升可再生能源的消费占比，将有效提升能源三角中的 “环境可持续”，也有助于我国“能源安全性”的提升，但对“能源公平性”提出了更大 的挑战。不论是传统化石能源还是风光可再生能源，都没有改变我国能源供给中心和需求中心背离的格局，能源资源中心在三北地区而能源需求中心在东南地区。我们需要有 某种途径补强“能源公平性”，以达到能源三角的平衡。 目前，凭借先进的特高压输电技术，依托加快扩建特高压输电网络，以确保风光新能源 发电量的消纳，我们认为这只是建设新型电力系统的初级阶段。根据国家电网电科院的 研究，构建新型电力系统面临着“五大变化”，需应对“三大挑战”。
三大挑战：
电力电量平衡——风光资源非连续和强波动的固有属性，用电负荷日益尖峰化，给 特定时段的电力电量平衡带来巨大挑战。
系统安全稳定——高比例的风光新能源容量对电力系统支撑性弱，系统频率电压支 撑调节能力降低，给系统安全稳定带来巨大挑战。
新能源高效利用——如缺少相应规模的可调节资源支撑，电力系统将不足以维持高 比例风光发电量消纳，给新能源高效利用带来巨大挑战。
