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我国可再生能源消纳现状及对策研究

2017-08-21 09:29来源:能源研究俱乐部作者:封红丽关键词:可再生能源消纳弃风风能收藏点赞

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2017年上半年弃水弃风弃光问题得到明显好转。国家能源局最新数据显示,弃风率、弃光率分别下降了7个百分点和4.5个百分点。尽管可再生能源消纳形势有所好转,然而解决弃水弃风弃光问题依然任重道远。具体弃水、弃风、弃光情况如下。

1.全国弃水情况

我国弃水问题主要集中在西南地区。2016年,全国弃水电量约501亿千瓦时,同比增长85%。我国水电资源主要分布在四川、云南为代表的西南地区,两省常规水电发电量占全国常规水电发电量的46.1%。但近年来,在水电装机迅速增长和用电增速持续低迷的双重压力下,四川、云南等水电大省连续多年弃水。电力供给的阶段性过剩,直接导致了西南水电弃水逐渐扩大、愈演愈烈,总体呈上升趋势。2016年,云南、四川两省弃水已分别达到315亿千瓦时、164亿千瓦时,而300亿千瓦时相当于河北省一个月的全社会用电量。两省总弃水电量达479亿千瓦时,约占全国总弃水电量的96%。其中,云南省弃水电量同比增加高达106%,四川省弃水电量同比增加61%。具体见图5。

图5 2011~2016年我国四川和云南省弃水量(亿千瓦时)

弃水电量通常由两部分组成:一部分是丰水期用电高峰时段水电出力(一般指平均出力)超出用电负荷需要产生的水电弃水电量,可称之为负荷高峰弃水。负荷高峰弃水说明水电装机出现了盈余,这部分弃水大约占四川、云南两省弃水总量的40%左右。另一部是节假日或用电低谷时段产生的弃水电量,也被称为节假日弃水和调峰弃水,这部分弃水约占两省弃水总量的60%左右。调峰弃水与系统电源结构和运行情况密切相关,很难完全消除。

弃水的根本原因在于,新增水电发电能力超过系统增加的消纳能力。随着我国经济发展进入新常态,用电需求增长明显放缓。“十二五”期间,四川、云南用电量年均增速分别为5.2%、7.5%,远低于“十一五”的10.4%、12.5%。其中,四川、云南电力需求还出现了负增长。而与之相反,两省的新增装机却高速增长。据统计,“十二五”期间,四川省水电投产3976万千瓦,年均增长18.6%,相当于新增了近两个三峡电站。云南省“十二五”期间整体装机翻了一番,增加4310万千瓦,年均增长达17%。与此同时,由于水电建设周期长,两省大部分在建水电项目已于“十一五”期间开工建设,目前处于集中投产期,造成新增水电发电能力远超市场需求。

2016年,四川省用电量增速转正为5.5%。虽然用电量增速增长有所回升,但远远匹配不上装机增长的步伐。四川包括水电在内的清洁能源开发不断提速。2016年,四川电网全网新增装机434.6万千瓦,其中水电292.4万千瓦,同比增长4.35%,增速阶段性放缓;新增风电66.3万千瓦,同比增长90.3%;新增光伏62.6万千瓦,同比增长169%,新能源装机规模成倍增长。国家能源局2015年发布的《水电基地弃水问题驻点四川监管报告》显示,如按照2015~2020年四川最大负荷同比增速为4%左右预测,四川弃水电量将于2020年达到最大值,约350亿千瓦时,占当年水电发电量的8.64%。如按照2015年最大负荷达到3950万千瓦,在此基础上每年增加7.0%左右预测,2017年将成为四川水电弃水最为严重的年份,约190亿~200亿千瓦时,占当年水电发电量的5.18%~5.45%。数据显示,“十三五”期间,四川将建成全国最大水电开发基地,同时还将推进风能、太阳能等新能源开发。除水电新增约1600万千瓦装机外,还将新增1060万千瓦新能源装机。如果不解决水电消纳问题,弃水电量还将加剧。此外,四川外送能力不足。四川本省电量供过于求,将有大量富余电力需要外送。截至2016年底,四川省电力总装机9108万千瓦,而四川电网最大用电负荷仅为3283.6万千瓦,目前最大外送能力只有2850万千瓦,加之新能源装机爆发式的增长,四川水电“富余”状况将进一步加剧,供需矛盾也更加突出。虽然“十三五”时期四川首条水电外送通道——川渝电网第三条通道正式建成投运,四川省的电力外送能力获得200万千瓦的提升,但也只是杯水车薪并不能实质性解决四川水电消纳难题。

与四川相比,云南弃水更加严重,2016年弃水电量高达315亿千瓦时。根本原因仍旧是电力供过于求。数据显示,2014年和2015年云南新增水电装机约1400万千瓦,而用电负荷却减少100万千瓦,扣除外送容量后,新增水电装机超出本地市场需求1000万千瓦以上。受宏观经济形势影响,“十二五”后期云南电力需求增速放缓,电源开发建设与电力市场培育脱节情况较为明显。2016年,云南电力总装机8337万千瓦,同比增长11.9%,其中水电装机高达6096万千瓦,同比增长7.9%,水电和其他可再生能源占全省总装机容量的比重达83.4%。与电源装机快速增长相反的是,2016年云南用电量同比持续下降1.95%。由于云南已有水电外送输电通道丰期已基本满负荷,外送通道不畅,每年的弃电量约占三分之一。加上风能和太阳能等可再生能源装机及发电量增长较快,挤占水电发电空间。值得关注的是,2016年四川没有弃风电量,云南弃风电量仅6亿千瓦时,弃风率约4%,两省水电与风电需协调发展。

随着金沙江、雅砻江、澜沧江、大渡河等流域的大型电站陆续投产,目前川滇两省已有的电力外送通道容量5320万千瓦将不能满足。由于外送通道不畅,水电资源并不能在全国范围内有效配置。目前跨区的电力调送主要靠政府协商,受纳地区如果增加外来电量,即需相应减少本地发电企业电量。很多地方为保护本地发电企业,对于外来电一直限制。目前全国统一电力市场未建成,省与省之间仍存在用电壁垒,因此西南水电外送受阻导致供需矛盾加剧,水电消纳进一步恶化。

2.全国弃风情况

我国弃风问题主要集中在三北地区,西北地区最为严重。2016年,全国弃风电量497亿千瓦时,三北地区弃风电量占98.7%,其中西北地区弃风电量占比53%,平均弃风率33%;华北地区弃风电量占比27%,平均弃风率14%;东北地区弃风电量占比19%,平均弃风率18%。

图6 2011~2016年全国弃风情况

从数据分析看,近几年弃风限电情况时好时坏。具体见图6。从2010年开始,风电市场开始转折,风电产业的主要矛盾从原有争取大规模和高速度的风电装机量,转向如何消纳风电与建设速度之间的矛盾,弃风限电成为新问题,并愈加明显。随后,弃风限电的状况开始逐渐严重起来。2011年,全国平均弃风限电达16%,损失电量123亿千瓦,相当于损失66亿元电费。2016年,弃风电量刷新了历史最高水平,约为2014年的4倍。这是继2012年后弃风率再次达17%,较去年同期增加了2个百分点,连续3年增加。

弃风现象主要发生在新疆、甘肃、内蒙古、吉林、黑龙江、辽宁、宁夏等11个地区,陕西首次出现弃风现象。具体见图7。甘肃、新疆、内蒙古、吉林和黑龙江5个地区,3年弃风量就接近800亿千瓦时,相当于天津市2015年全年的用电量。其中,甘肃省的弃风率更是从2014的11%飙升到2016年的43%,弃风电量104亿千瓦时;新疆弃风率38%,较上年同期增加6个百分点,弃风电量137亿千瓦时;吉林弃风率30%、弃风电量29亿千瓦时;内蒙古弃风率21%,同比增加3个百分点,弃风电量124亿千瓦时。

图7 2016年各省弃风情况

原标题:重磅 | 我国可再生能源消纳现状及对策研究
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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