“三北”地區(qū)新能源消納問題分析研究

“三北”地區(qū)新能源消納問題分析研究摘要：近年來我國新能源消納問題較為突出，且主要集中于“三北”地區(qū)。棄風棄光問題產生原因包括電力系統(tǒng)調峰與外送能力不足，省間與電網經營區(qū)間的壁壘問題，以及市場機制仍不健全。建議加強規(guī)劃的引領和統(tǒng)籌協(xié)調，多措并舉提升系統(tǒng)靈活調節(jié)能力，不斷健全政策保障體系，深入推進電力市場化改革。

關鍵詞：三北地區(qū)；新能源；消納利用

當前，能源清潔低碳轉型步伐持續(xù)加快，以可再生能源為代表的清潔能源已成為能源生產和消費革命的中堅力量。黨的十九大報告明確提出，壯大清潔能源產業(yè)，構建清潔低碳、安全高效的能源體系。新時代，我國能源發(fā)展必須要堅定不移地走綠色、高質量的發(fā)展道路。我國已發(fā)布《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（2014—2020年）》，并向國際社會做出到2020年非化石能源占一次能源消費比重達到15%、到2030年達到20%的莊重承諾。近年來，我國風電、光伏發(fā)電等新能源快速發(fā)展，截至2018年底風電、光伏發(fā)電累計并網裝機約3.6億千瓦。但同時，新能源還面臨著突出的并網消納問題，近期雖持續(xù)緩解，但整體形勢依然嚴峻，黨中央、國務院多次專門就解決三棄問題做出重要部署。在此情況下，有必要對全國特別是三北地區(qū)的新能源消納問題進行深入研究，剖析問題發(fā)生的原因，并提出促進新能源消納的針對性的措施建議，推動行業(yè)高質量發(fā)展。

一、新能源發(fā)展和消納利用現況

近年來，我國風電、光伏發(fā)電等新能源快速發(fā)展，裝機規(guī)模不斷擴大，風電裝機從2016年的1.49億千瓦增加至2018年的1.84億千瓦，年均增長11.1%；光伏裝機從2016年的7742萬千瓦快速上升至2018年的1.74億千瓦，年均增長49.9%。截至2018年底，我國可再生能源發(fā)電裝機達到7.28億千瓦，占全部電力裝機的38.3%，其中風電1.84億千瓦、光伏發(fā)電1.74億千瓦，裝機規(guī)模均居世界首位；可再生能源年發(fā)電量1.87億千瓦時，占全部發(fā)電量的26.7%，其中風電3660億千瓦時、光伏發(fā)電1775億千瓦時。

與此同時，作為清潔能源的重要組成，我國新能源發(fā)電在快速規(guī)?；l(fā)展的同時，也面臨著消納利用不充分等問題，新能源消納問題較為突出，其中棄風棄光主要集中于“三北”地區(qū)的新疆、甘肅、內蒙古等地區(qū)。2018年，全國棄風電量277億千瓦時，全國平均棄風率7%，同比下降5個百分點；棄光電量54.9億千瓦時，全國平均棄光率3%，同比下降2.8個百分點。在各方的共同努力下，新能源發(fā)電整體消納形勢持續(xù)改善，利用水平不斷提升，風電、光伏已連續(xù)兩年實現棄電量、棄電率“雙降”。

整體來看，近期棄風棄光問題有所緩解，但仍未得到徹底解決。分地區(qū)來看，截止2018年底，東北地區(qū)棄風棄光下降至合理區(qū)間；西北地區(qū)棄風棄光明顯好轉，但新疆、甘肅仍較為嚴重；華北地區(qū)棄風棄光整體向好；華中、華東和南方受極端天氣和局部網架結構等因素影響，有微量棄風棄光現象發(fā)生。從重點地區(qū)發(fā)展趨勢來看，近年來新疆、甘肅、內蒙古棄風棄光問題持續(xù)好轉，棄電量和棄電率逐年下降，棄風棄光問題呈現穩(wěn)步好轉的趨勢，但仍有待進一步解決。

新能源消納問題對行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展造成了不利影響，并且持續(xù)引起黨中央、國務院的高度重視以及社會各界的持續(xù)廣泛關注。2019年政府工作報告中就專門提出，加快解決風、光、水電消納問題。應當說，加快解決新能源消納問題刻不容緩，需要積極研究采取切實有效的措施。

二、棄風棄光問題主要原因分析

棄風、棄光問題的成因較為復雜，既有技術層面的因素，也有機制層面的因素；既有普遍性的原因，也有特殊性的原因。整體而言，“三北”地區(qū)特別是棄風棄光問題突出的新疆、甘肅、內蒙古三省區(qū)均面臨著本地消納空間較小、電力系統(tǒng)調峰能力不足、局部地區(qū)電網網架受限、跨省區(qū)外送電能力有待提升、促進新能源消納的市場機制仍不完善的問題，各地區(qū)棄風棄光現象的出現主要是由于以下因素。

一是供熱機組與自備電廠機組規(guī)模較大，靈活性電源不足，導致系統(tǒng)調峰能力嚴重不足。新疆、甘肅、內蒙古地區(qū)電源結構主要以火電為主，且供熱機組占比較高，由于供熱機組以熱定電的技術原因，冬季供熱期系統(tǒng)調峰受限，也是新能源棄電的集中時段。同時，新建、甘肅、內蒙古三省區(qū)自備機組規(guī)模分別在2100、500和1650萬千瓦左右，幾乎不參與系統(tǒng)調峰，嚴重制約了新能源電力市場空間以及系統(tǒng)調峰能力，對新能源消納產生了較大影響。此外，受制于經濟性等方面原因，三省區(qū)氣電建設規(guī)模較小，截至2018年底裝機分別僅有82、6和67萬千瓦；受環(huán)保以及成本等方面的制約，新疆、甘肅尚無抽水蓄能電站投產，僅蒙西地區(qū)有120萬千瓦抽水蓄能電站裝機，在提升系統(tǒng)調峰能力、促進新能源消納方面發(fā)揮的作用十分有限。

二是本地消納空間較小，局部地區(qū)電網網架受限，跨省區(qū)外送電能力有待提升。新疆、甘肅、內蒙古地區(qū)新能源資源豐富，本地電力負荷需求相對較小，風電、光伏發(fā)電需要大量外送至中東部及南方負荷中心地區(qū)。目前，電網在支持新能源消納利用方面還有兩方面的問題亟待提升。一方面，受局部電網網架能力制約，新能源存在送出受限的問題，如甘肅河西地區(qū)、新疆北部以及南疆四地州、內蒙古西部地區(qū)以及蒙東地區(qū)均存在一定的新能源送出受阻情況。另一方面，重點跨省區(qū)輸電通道的利用效率還有待提升。受電源投產、電網結構和送電協(xié)議等因素限制，目前部分跨省區(qū)通道的輸電能力遠未達到設計水平，對新能源電力的外送消納產生了較大影響。如目前新疆哈鄭直流的輸送功率僅540萬千瓦、甘肅酒湖直流的輸送功率僅450萬千瓦左右，均遠低于800萬千瓦的設計輸電能力；新疆準東直流2018年底投運，目前尚處于調試階段，預計2019年最大能力也只能達到600萬千瓦，僅為設計輸電能力的一半。

三是促進新能源消納利用的市場機制還不完善。當前，甘肅、蒙西輔助服務市場剛啟動試運行，在促進火電、自備電廠機組等實施靈活性改造、參與系統(tǒng)調峰方面發(fā)揮的作用有限。各地區(qū)在開展自備電廠與新能源發(fā)電權交易、推動自備機組參與系統(tǒng)調峰方面取得的一定進展，但新能源替代自備電廠交易電量總量有限且交易價格較低，在促進新能源消納方面成效有限，還有較大的可挖掘潛力。此外，國家制定的新能源優(yōu)先發(fā)電以及保障性收購制度，在地方層面未得到嚴格落實?？缡^(qū)外送電方面，由于價格機制等方面的原因，送受端省區(qū)之間就送電規(guī)模與協(xié)議難以形成穩(wěn)定協(xié)議，對甘肅等地區(qū)的新能源跨省區(qū)外送消納也產生了較大影響。

三、促進新能源消納的措施建議

為落實《解決棄水棄風棄光問題實施方案》《清潔能源消納行動計劃（2018-2020年）》等政策措施，確保棄風棄光電量和限電比例逐年下降，到2020年在全國范圍內有效解決棄風棄光問題，建議重點開展以下工作。

一是加強規(guī)劃的引領和統(tǒng)籌協(xié)調。加強各類規(guī)劃間的統(tǒng)籌協(xié)調，推進各類電源與電網協(xié)同發(fā)展。加強可再生能源消納監(jiān)測評估預警，結合消納能力，優(yōu)化可再生能源開發(fā)建設規(guī)模時序，充分利用跨省跨區(qū)輸電通道配置資源。

二是多措并舉提升系統(tǒng)靈活調節(jié)能力。推動抽蓄、氣電等調峰電源建設，加快煤電機組靈活性改造，嚴格規(guī)范自備電廠運行管理，完善市場化調峰補償政策，挖掘負荷側靈活調節(jié)能力，推動儲能技術示范應用，切實提升系統(tǒng)靈活調節(jié)能力。

三是不斷健全政策保障體系。完善可再生能源消納責任機制，明確地方政府和各市場主體的責任，建立完善的監(jiān)測評價體系。優(yōu)化系統(tǒng)調度運行，明確可再生能源優(yōu)先發(fā)電的實施細則，保障可再生能源電力優(yōu)先調度。加強監(jiān)督管理，確保各地和電網企業(yè)嚴格落實可再生能源發(fā)電優(yōu)先并網消納政策。