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李琼慧 叶小宁:我国新能源消纳成效及需要关注的问题

北极星电力网新闻中心  来源:能源研究俱乐部  作者:李琼慧 叶小宁  2020/3/16 17:38:35  我要投稿  

北极星火力发电网讯:近年来,国家发展改革委、国家能源局贯彻党中央、国务院决策部署,出台了一系列政策措施,推动我国新能源发展和消纳取得重大成就。2019年,我国新能源发电累计装机容量突破4亿千瓦,相当于德国和巴西两国电源总装机的总和。其中太阳能发电装机容量突破2亿千瓦,持续七年位居世界第一,是排名第二位美国的三倍。我国新能源发展规模持续领跑全球,以风电、太阳能发电为代表的新能源逐渐显现出从替代电源向主流电源发展的喜人态势。新能源消纳形势取得显著好转,弃电量持续下降,新能源利用水平不断提高。国家电网公司经营区弃电量同比下降39%,新能源利用率达到96.8%,自2012年开始统计弃电数据以来利用率首次高于95%,提前一年实现新能源总体利用率95%以上1。

我国新能源消纳成效及需要关注的问题

来源:能源研究俱乐部

ID:nyqbyj

李琼慧 叶小宁

(国网能源研究院有限公司新能源与统计研究所)

近年来,国家发展改革委、国家能源局贯彻党中央、国务院决策部署,出台了一系列政策措施,推动我国新能源发展和消纳取得重大成就。2019年,我国新能源发电累计装机容量突破4亿千瓦,相当于德国和巴西两国电源总装机的总和。其中太阳能发电装机容量突破2亿千瓦,持续七年位居世界第一,是排名第二位美国的三倍。我国新能源发展规模持续领跑全球,以风电、太阳能发电为代表的新能源逐渐显现出从替代电源向主流电源发展的喜人态势。新能源消纳形势取得显著好转,弃电量持续下降,新能源利用水平不断提高。国家电网公司经营区弃电量同比下降39%,新能源利用率达到96.8%,自2012年开始统计弃电数据以来利用率首次高于95%,提前一年实现新能源总体利用率95%以上1。

一、2019年促进新能源消纳取得的成效

在规划引领,促进有序发展方面,2019年,国家能源局出台了投资监测预警机制等一系列措施,并借助全国新能源电力消纳监测预警平台,实现了全国新能源消纳情况的“按月监测、按季评估、按年预警”。在监测预警机制引导下,重点省区新能源消纳持续改善,风电方面,吉林由红色转为绿色,黑龙江由橙色转为绿色,新疆和甘肃风电利用率分别提升8.4和9.7个百分点;光伏方面,吉林、蒙东、陕西由橙色转为绿色,新疆、甘肃、西藏光伏利用率分别提升7.5、5.5、19.5个百分点。

在发挥市场作用,扩展消纳空间方面,充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,健全省间和省内新能源交易制度,持续扩大新能源市场交易规模,据统计,国家电网经营区全年新能源省间交易电量超过800亿千瓦时,新能源省内市场化交易电量超过500亿千瓦时,同比均大幅提升。加快现货市场建设,鼓励新能源参与市场,利用低边际成本优势实现优先消纳,2019年全国8个省级电力现货市场试点均已启动试运行。其中,山西电力现货市场试运行期间通过优化机组启停、发挥现货价格信号引导、与深度调峰市场联合运行等方式实现了新能源全额消纳。

在提升调节能力,提高利用水平方面,国家通过建设辅助服务市场,挖掘火电调峰潜力等方式持续提升电网平衡调节能力。国家电网经营区累计完成火电灵活性改造5775万千瓦,5个区域、18个省级电网制定出台调峰辅助服务市场规则,其中4个区域、12个省级电网调峰辅助服务市场正式运行,通过经济补偿的方式提升传统发电机组主动服务新能源消纳的积极性,尽最大努力消纳新能源。

在电网建设,扩大配置范围方面,国家电网建成投运甘肃省河西电网加强工程、陕北风电基地750千伏集中送出工程等15项提升新能源消纳能力的省内重点输电工程,提升新能源外送能力820万千瓦以上;建成准东-皖南±1100千伏和上海庙-山东±800千伏2条特高压直流输电工程,使我国能源大范围优化配置能力实现了重要提升。

二、未来新能源消纳需要关注的问题

新能源是我国能源转型的主要力量,未来还将持续快速发展。2020年是“十三五”及实现国家清洁能源消纳三年行动计划目标的收官之年,“十四五”期间新能源将进入平价上网和高质量发展的新阶段,在新能源持续发展的情况下,新能源消纳也将面临新的挑战。新能源消纳不仅受新能源装机容量增长、电力需求增长、跨省跨区交易规模等多重边界条件影响,也与新能源上网电价及补贴调整、可再生能源消纳责任权重考核等政策息息相关。与此同时,国家对新能源消纳工作监管日趋严格,对电力行业服务新能源相关工作提出新的要求。总体来看,新能源消纳需要关注以下问题:

一是受新能源补贴退坡“关门”时间影响,可能造成新能源并网需求大增,给新能源消纳带来较大压力。根据《国家发展改革委关于完善风电上网电价政策的通知》(发改价格〔2019〕882号),2018年底之前核准的陆上风电项目,2020年底前仍未完成并网的,以及2019~2020年核准的陆上风电,2021年底前未并网的,国家不再补贴,且2021年1月1日开始,新核准的陆上风电项目全面实现平价上网,国家不再补贴。根据初步梳理项目建设情况,我国2020年风电并网需求将超过1亿千瓦,而电网企业可接入的新增风电装机在2000~3000万千瓦之间,若按各省最大并网需求开展测算,预计风电利用率不能达到《清洁能源消纳行动计划(2018-2020年)》中要求的弃风率控制在合理水平(力争控制在5%左右)的目标,须有序安排新能源装机,以实现利用率95%的要求。

二是随着新能源装机规模不断增长,部分地区省间和省内消纳仍存在困难。部分地区新能源装机规模远超当地消纳能力,以西北地区为例,新疆、甘肃的新能源装机已超过自身最大负荷的1.5倍,且新疆、甘肃风电利用率以及新疆光伏利用率均低于95%。此外,“三北”地区和西南地区富余装机规模超过4亿千瓦,但跨区通道能力仅为7800万千瓦,随着特高压直流配套电源的陆续投运,新能源外送通道空间将进一步萎缩。预计到2025年,“三北”地区新能源装机将超过3.5亿千瓦,但目前国家电网跨省跨区输电能力仅为2.1亿千瓦,还要承担煤电基地外送任务,外送能力严重不足。

三是新能源补贴政策面临较大变化,新能源参与市场交易意愿可能下降,加大新能源消纳压力。2019年5月,财政部《关于下达可再生能源电价附加补助资金预算(中央企业)的通知》(财建〔2019〕276号)对可再生能源补贴标准进行了明确,未来参与市场化交易的新能源电量将可能不再享受国家财政补贴,进而导致新能源企业市场化交易意愿下降。市场化交易已经成为促进新能源消纳的重要方式之一,若新能源市场化交易电量大幅减少,将加剧部分地区新能源消纳压力,降低新能源利用率。

四是随着电力市场改革的推进,市场主体的不断增加,大规模新能源接纳对我国电力监管的要求也不断增加。目前我国对自备电厂、增量配电、大用户等市场主体接纳新能源责任和义务的监管不足。风电、太阳能发电等波动性新能源发电未来将从替代能源转变成为电力供应主体,需要承担更多提供系统辅助服务、保障系统安全稳定运行的责任,目前对新能源企业的监管考核需要进一步完善。

五是新能源参与市场的配套机制不健全,火电企业合理成本没有有效回收机制。新能源快速发展客观上挤压了火电的生存空间。2015~2018年,全国新能源装机年增长率分别为42.4%、29.4%、30.8%和22.6%,发电量年增长率分别为22.8%、36.6%、37.4%和28.7%,远高于同期火电装机增速(4.4%)和全社会用电量增速(5.2%)。为保障新能源消纳,煤电机组压降出力,并发挥调峰作用,某些区域煤电机组已经由基荷电源变为支撑新能源运行的调峰电源。未来即使新能源参与现货市场,也难以保障火电企业收益。

三、相关建议

为确保我国新能源健康、平稳、可持续发展,关键是要建立促进消纳的长效机制,充分调动各方资源力量,形成协同、联动、有序的发展格局。

一是以“十四五”规划为契机,推动国家做好新能源相关的各级、各类规划衔接,保障新能源有序发展。推动国家规划与地方规划、新能源规划与电网规划、常规电源规划、灵活性调节电源规划等的衔接,保证有序发展。

二是适时启动可再生能源法的修编完善。推动国家完善全额保障性收购制度,尤其是做好与电力市场建设、可再生能源电力消纳保障制度等衔接,服务新能源高质量发展;推动国家根据各地经济技术条件,分地区出台合理的新能源利用率目标,实现全社会综合效益最优。

三是完善市场机制,促进形成新能源消纳的长效机制。对于新能源渗透率高的甘肃、山西,火电企业难以获得足够的市场化电量,建议甘肃、山西等现货试点地区尽快建立容量市场或固定成本回收机制,从源头上解决现货交易中新能源和火电之间的矛盾。

四是多措并举,提高输电通道输送能力和利用率。通过推动特高压配套电源加快建设、优化年度计划安排、深化完善跨省跨区输电长效机制、优化交易组织方式等多种方式,进一步提升输电通道输送能力和利用率,服务新能源发展和消纳。

五是引领适应能源转型的电力系统技术创新。加大新能源科技研发投入,推动智能电网、柔性直流、特高压等先进输配电技术发展,促进高比例新能源与电力系统融合,提升新能源电力的安全可靠应用水平,促进新能源科学发展。

参考文献:

1.《清洁能源消纳行动计划(2018—2020年)》提出,到2020年,全国平均风电利用率达到国际先 进水平(力争达到95%左右),光伏发电利用率高于95%。

原文首发于《电力决策与舆情参考》2020年1月17日第3、4期

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