技術進步是光電和風電發(fā)展的根本保證。光電、風電已經(jīng)成為全球重要的清潔電力來源。用低碳的可再生能源替代高碳能源是可行的，能源轉型已經(jīng)成為世界各國應對全球氣候變化的一項重要戰(zhàn)略舉措。世界范圍內(nèi)可再生能源發(fā)電量持續(xù)增長。2010-2017年全球可再生能源發(fā)電量占總發(fā)電量的增長情況。截至2017年底，全球可再生能源發(fā)電量已經(jīng)占到全部發(fā)電量的26.5％，其中水電占比基本保持不變，而可再生能源發(fā)電量（主要是風電和光電）已經(jīng)從2010年的3.3％增長到了2017年的10.1％。

中國太陽能資源豐富。總體看，我國絕大多數(shù)地區(qū)均屬于適宜太陽能利用的地區(qū)，且太陽輻射資源分布廣泛，分布特點為西部高原大于中東部丘陵和平原、西部干燥區(qū)大于東部經(jīng)濟發(fā)達的濕潤區(qū)。其中太陽能很豐富區(qū)（年輻射總量達到1400kWh/m2以上）約占國土面積的2/3。籠統(tǒng)看，我國陸表水平面太陽輻射的年功率約1.68×103TW，水平面平均輻照度約為175W/m2，高于全球平均水平；2018年，我國陸表水平面年均總輻照量約1486.5kWh/m2，固定式光伏發(fā)電年最佳斜面總輻照量約為1726.9 kWh/m2。在光電產(chǎn)業(yè)方面，我國光電相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在世界上尤為突出，產(chǎn)業(yè)規(guī)模多年保持世界第一，已經(jīng)形成了硅材料、硅片、電池、組件為核心的晶體硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)化技術體系。創(chuàng)造了多晶硅太陽能電池效率的世界紀錄。我國硅基等薄膜電池的研究和技術水平快速提升。

在風電方面，估算我國陸地70m高度層年平均風功率密度達到300W/m2以上的風能資源技術可開發(fā)量為2.6TW，70m高度層年平均風功率密度達到200W/m2以上的風能資源技術可開發(fā)量為3.6TW。廣闊的海面風能蘊藏量也十分巨大，在離岸距離不超過50km的近海海域內(nèi)，我國沿海水深不超過50m的海上風力發(fā)電實際可裝機容量約為500GW以上。

科學技術的不斷創(chuàng)新是新能源和可再生能源快速發(fā)展的先決條件。我國已經(jīng)成為世界風電設備制造大國；已形成3.6MW以下裝備設計制造技術體系，初步掌握了5MW、6MW整機集成技術；風電機組整機及零部件國產(chǎn)化率達到85％以上。

不僅如此。我國還實現(xiàn)了大規(guī)模風電高效、平穩(wěn)的并網(wǎng)接入技術，解決了大規(guī)模風電并網(wǎng)的仿真模擬難題，開發(fā)了具有完全自主知識產(chǎn)權的風電功率預測系統(tǒng)。基本解決了低/高電壓穿越技術難題，建成了全球首個100MW級國家風光儲輸示范工程和全球首個海島風電多端柔直（VSC-HVDC）技術示范工程，實現(xiàn)了大規(guī)模風電高滲透率并網(wǎng)運行（上述晝夜交替、氣候變化等引發(fā)的光電入網(wǎng)波動性與風電類似）。2018年，我國海上風力發(fā)電新增裝機容量1.66GW，累計裝機容量達到4.45GW。未來，雙饋異步發(fā)電技術仍將是主流，直驅式、全功率變流技術在更大規(guī)模風電機組上應用的比例增大，有望成為未來主流技術；各種增速型全功率變流風電機組將得到應用；低風速地區(qū)風電設備研發(fā)將取得進展；風電場建設和運營的技術水平將日益提高。但風電機組單機容量應持續(xù)增大，大型風機柔性葉片技術及機組的核心控制技術亟待發(fā)展。

成本下降是新能源和可再生能源快速發(fā)展的根本。光伏發(fā)電和風力發(fā)電的電價成本除了設備投資以外，項目所處的局部資源條件和運行環(huán)境都是影響最終電價的重要因素。以往，可再生能源發(fā)電技術的電價成本遠高于常規(guī)（煤、水等）發(fā)電成本而缺乏競爭力。

近10年來，在技術進步和規(guī)?；l(fā)展的推動下，全球光電和風電的成本快速下降，一些資源條件和運行環(huán)境好的項目，其單位電價成本已經(jīng)達到或低于煤炭等常規(guī)能源，可實現(xiàn)平價上網(wǎng)。由于技術進步及供應鏈延長和壯大，歐洲海上風能的發(fā)電成本預計2020平均可降至0.05-0.10美元/千瓦時。在美國，135吉瓦（135百萬千瓦）的煤電廠運營成本要高于0.04美元/千瓦時（包括煤炭成本、管理成本），新建的光電和風電場的發(fā)電成本平均則可低于0.04美元/千瓦時。2009-2019年，中國光電電池組件和發(fā)電系統(tǒng)的成本均下降了90％。顯然，隨著可再生能源成本的持續(xù)降低，能源轉型不僅僅具有環(huán)境效益，更具一定的經(jīng)濟效益。

儲能和需求側管理也可有效改善新能源的入網(wǎng)波動性。近年來，儲能（儲電，儲熱，儲冷如LNG岸上氣化前等）技術的快速發(fā)展及成本持續(xù)下降，使其應用日益廣泛。不僅可減少棄風棄光，還可平抑發(fā)電出力，提高電能輸出質(zhì)量。同時，通過針對性的需求側管理，可以為新能源入網(wǎng)不穩(wěn)定性找尋求更具創(chuàng)新性的解決方案。

如調(diào)整峰谷電價差；通過價格信號鼓勵用戶在谷段多用電、峰段多放電；聯(lián)動式地有效利用蓄電、蓄熱、蓄冷、蓄氫等多種能源形式、多種設備資源等。通過時、空多維度的調(diào)節(jié)，解決新能源出力與負荷同時率（load coincidence factor）差問題，進而降低新能源不穩(wěn)定對能源供需的影響，促進新能源大規(guī)模利用。

電池發(fā)展大致包含成本、方便性、電池制造技術、充電時間、環(huán)境友好、能效和續(xù)航時間等，是能源轉型的重要領域，其經(jīng)濟意義、環(huán)境意義尤為重要。首先，電動汽車的發(fā)展是交通業(yè)化石能源替代方向之一。全球汽車油料需求約占石油總需求60%以上，電動汽車發(fā)展可以有效地替代石油消費。而電池成本快速下降，可加快能源轉型，可加快市場推廣。

鋰電池成本近幾年持續(xù)下降，2015年全球鋰電池的成本約為350美元/kWh（千瓦時），2018年動力電池售價則低于150美元/kWh。2017年以后我國電動汽車綜合成本開始低于燃油車。據(jù)2018年上半年成本數(shù)據(jù)，我國電池制造、使用成本等加和僅為燃油車相應成本的50%。此外電池效率也大為提高，2019年我國某些較為先進的實驗室及企業(yè)雙結砷化鎵（GaAs）能源效率接近32%，2020年美國可再生能源實驗室（NREL）最新數(shù)據(jù)其雙結砷化鎵能源效率為32.9%。隨著政府加強基礎設施建設和其他政策支持，即使無政府補貼，電動汽車亦將加速對化石燃油車的替代。

大勢難以逆轉。在戰(zhàn)略實施中，應注意新能源和可再生能源發(fā)電不可能達到溫室氣體零排放。據(jù)德國環(huán)境部資料，即使是風能發(fā)電，每千瓦時釋放出約11克二氧化碳，光伏發(fā)電釋放量則為68克，以新能源和可再生能源為電源的電動汽車的溫室氣體排放量中也包含了此數(shù)值。太陽能電池及其支架系統(tǒng)，風機的葉片、塔桿和傳動裝置等，包括生產(chǎn)、運輸、安裝、連接和維護等環(huán)節(jié)都會排放溫室氣體，均要分攤計算為發(fā)電、用電而發(fā)生的排放。在節(jié)能和提高能方面，我國單位GDP能耗仍亟待大幅度降低。據(jù)世界能源署2017年數(shù)據(jù)，歐盟的單位（萬元）GDP二氧化碳排放量為0.18千克，日本更低，世界平均水平為0.42千克，而中國則為1.01千克，是世界平均水平的2.4倍。2019年中國單位GDP產(chǎn)值能耗約為0.571噸標準煤/萬元，同比下降2.7%。數(shù)字表明節(jié)能減排、提高能效仍是能源轉型中的當務之急。