技術(shù)進(jìn)步是光電和風(fēng)電發(fā)展的根本保證。光電、風(fēng)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(zhuǎn)型已經(jīng)成為世界各國(guó)應(yīng)對(duì)全球氣候變化的一項(xiàng)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(zhǎng)。2010-2017年全球可再生能源發(fā)電量占總發(fā)電量的增長(zhǎng)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(fēng)電和光電）已經(jīng)從2010年的3.3％增長(zhǎng)到了2017年的10.1％。

中國(guó)太陽能資源豐富。總體看，我國(guó)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(diǎn)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(jì)發(fā)達(dá)的濕潤(rùn)區(qū)。其中太陽能很豐富區(qū)（年輻射總量達(dá)到1400kWh/m2以上）約占國(guó)土面積的2/3。籠統(tǒng)看，我國(guó)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(guó)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(guó)光電相關(guān)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(shù)體系。創(chuàng)造了多晶硅太陽能電池效率的世界紀(jì)錄。我國(guó)硅基等薄膜電池的研究和技術(shù)水平快速提升。

在風(fēng)電方面，估算我國(guó)陸地70m高度層年平均風(fēng)功率密度達(dá)到300W/m2以上的風(fēng)能資源技術(shù)可開發(fā)量為2.6TW，70m高度層年平均風(fēng)功率密度達(dá)到200W/m2以上的風(fēng)能資源技術(shù)可開發(fā)量為3.6TW。廣闊的海面風(fēng)能蘊(yùn)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(guó)沿海水深不超過50m的海上風(fēng)力發(fā)電實(shí)際可裝機(jī)容量約為500GW以上。

科學(xué)技術(shù)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(guó)已經(jīng)成為世界風(fēng)電設(shè)備制造大國(guó)；已形成3.6MW以下裝備設(shè)計(jì)制造技術(shù)體系，初步掌握了5MW、6MW整機(jī)集成技術(shù)；風(fēng)電機(jī)組整機(jī)及零部件國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到85％以上。

不僅如此。我國(guó)還實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模風(fēng)電高效、平穩(wěn)的并網(wǎng)接入技術(shù)，解決了大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)的仿真模擬難題，開發(fā)了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)。基本解決了低/高電壓穿越技術(shù)難題，建成了全球首個(gè)100MW級(jí)國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程和全球首個(gè)海島風(fēng)電多端柔直（VSC-HVDC）技術(shù)示范工程，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模風(fēng)電高滲透率并網(wǎng)運(yùn)行（上述晝夜交替、氣候變化等引發(fā)的光電入網(wǎng)波動(dòng)性與風(fēng)電類似）。2018年，我國(guó)海上風(fēng)力發(fā)電新增裝機(jī)容量1.66GW，累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到4.45GW。未來，雙饋異步發(fā)電技術(shù)仍將是主流，直驅(qū)式、全功率變流技術(shù)在更大規(guī)模風(fēng)電機(jī)組上應(yīng)用的比例增大，有望成為未來主流技術(shù)；各種增速型全功率變流風(fēng)電機(jī)組將得到應(yīng)用；低風(fēng)速地區(qū)風(fēng)電設(shè)備研發(fā)將取得進(jìn)展；風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的技術(shù)水平將日益提高。但風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量應(yīng)持續(xù)增大，大型風(fēng)機(jī)柔性葉片技術(shù)及機(jī)組的核心控制技術(shù)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(fēng)力發(fā)電的電價(jià)成本除了設(shè)備投資以外，項(xiàng)目所處的局部資源條件和運(yùn)行環(huán)境都是影響最終電價(jià)的重要因素。以往，可再生能源發(fā)電技術(shù)的電價(jià)成本遠(yuǎn)高于常規(guī)（煤、水等）發(fā)電成本而缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。

近10年來，在技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模化發(fā)展的推動(dòng)下，全球光電和風(fēng)電的成本快速下降，一些資源條件和運(yùn)行環(huán)境好的項(xiàng)目，其單位電價(jià)成本已經(jīng)達(dá)到或低于煤炭等常規(guī)能源，可實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)。由于技術(shù)進(jìn)步及供應(yīng)鏈延長(zhǎng)和壯大，歐洲海上風(fēng)能的發(fā)電成本預(yù)計(jì)2020平均可降至0.05-0.10美元/千瓦時(shí)。在美國(guó)，135吉瓦（135百萬千瓦）的煤電廠運(yùn)營(yíng)成本要高于0.04美元/千瓦時(shí)（包括煤炭成本、管理成本），新建的光電和風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電成本平均則可低于0.04美元/千瓦時(shí)。2009-2019年，中國(guó)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(zhuǎn)型不僅僅具有環(huán)境效益，更具一定的經(jīng)濟(jì)效益。

儲(chǔ)能和需求側(cè)管理也可有效改善新能源的入網(wǎng)波動(dòng)性。近年來，儲(chǔ)能（儲(chǔ)電，儲(chǔ)熱，儲(chǔ)冷如LNG岸上氣化前等）技術(shù)的快速發(fā)展及成本持續(xù)下降，使其應(yīng)用日益廣泛。不僅可減少棄風(fēng)棄光，還可平抑發(fā)電出力，提高電能輸出質(zhì)量。同時(shí)，通過針對(duì)性的需求側(cè)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(jià)差；通過價(jià)格信號(hào)鼓勵(lì)用戶在谷段多用電、峰段多放電；聯(lián)動(dòng)式地有效利用蓄電、蓄熱、蓄冷、蓄氫等多種能源形式、多種設(shè)備資源等。通過時(shí)、空多維度的調(diào)節(jié)，解決新能源出力與負(fù)荷同時(shí)率（load coincidence factor）差問題，進(jìn)而降低新能源不穩(wěn)定對(duì)能源供需的影響，促進(jìn)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(shù)、充電時(shí)間、環(huán)境友好、能效和續(xù)航時(shí)間等，是能源轉(zhuǎn)型的重要領(lǐng)域，其經(jīng)濟(jì)意義、環(huán)境意義尤為重要。首先，電動(dòng)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(dòng)汽車發(fā)展可以有效地替代石油消費(fèi)。而電池成本快速下降，可加快能源轉(zhuǎn)型，可加快市場(chǎng)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(shí)），2018年動(dòng)力電池售價(jià)則低于150美元/kWh。2017年以后我國(guó)電動(dòng)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(guó)電池制造、使用成本等加和僅為燃油車相應(yīng)成本的50%。此外電池效率也大為提高，2019年我國(guó)某些較為先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室及企業(yè)雙結(jié)砷化鎵（GaAs）能源效率接近32%，2020年美國(guó)可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）最新數(shù)據(jù)其雙結(jié)砷化鎵能源效率為32.9%。隨著政府加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和其他政策支持，即使無政府補(bǔ)貼，電動(dòng)汽車亦將加速對(duì)化石燃油車的替代。

大勢(shì)難以逆轉(zhuǎn)。在戰(zhàn)略實(shí)施中，應(yīng)注意新能源和可再生能源發(fā)電不可能達(dá)到溫室氣體零排放。據(jù)德國(guó)環(huán)境部資料，即使是風(fēng)能發(fā)電，每千瓦時(shí)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(dòng)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(fēng)機(jī)的葉片、塔桿和傳動(dòng)裝置等，包括生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝、連接和維護(hù)等環(huán)節(jié)都會(huì)排放溫室氣體，均要分?jǐn)傆?jì)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(guó)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(guó)則為1.01千克，是世界平均水平的2.4倍。2019年中國(guó)單位GDP產(chǎn)值能耗約為0.571噸標(biāo)準(zhǔn)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(zhuǎn)型中的當(dāng)務(wù)之急。