“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(fēng)棄光問題產(chǎn)生原因包括電力系統(tǒng)調(diào)峰與外送能力不足，省間與電網(wǎng)經(jīng)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(lǐng)和統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，多措并舉提升系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力，不斷健全政策保障體系，深入推進(jìn)電力市場化改革。

關(guān)鍵詞：三北地區(qū)；新能源；消納利用

當(dāng)前，能源清潔低碳轉(zhuǎn)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(chǎn)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(chǎn)業(yè)，構(gòu)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(zhì)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(dá)到15%、到2030年達(dá)到20%的莊重承諾。近年來，我國風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源快速發(fā)展，截至2018年底風(fēng)電、光伏發(fā)電累計并網(wǎng)裝機約3.6億千瓦。但同時，新能源還面臨著突出的并網(wǎng)消納問題，近期雖持續(xù)緩解，但整體形勢依然嚴(yán)峻，黨中央、國務(wù)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(jìn)行深入研究，剖析問題發(fā)生的原因，并提出促進(jìn)新能源消納的針對性的措施建議，推動行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

一、新能源發(fā)展和消納利用現(xiàn)況

近年來，我國風(fēng)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(fēng)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(dá)到7.28億千瓦，占全部電力裝機的38.3%，其中風(fēng)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(fēng)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)模化發(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(fēng)棄光主要集中于“三北”地區(qū)的新疆、甘肅、內(nèi)蒙古等地區(qū)。2018年，全國棄風(fēng)電量277億千瓦時，全國平均棄風(fēng)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(fēng)電、光伏已連續(xù)兩年實現(xiàn)棄電量、棄電率“雙降”。

整體來看，近期棄風(fēng)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(fēng)棄光下降至合理區(qū)間；西北地區(qū)棄風(fēng)棄光明顯好轉(zhuǎn)，但新疆、甘肅仍較為嚴(yán)重；華北地區(qū)棄風(fēng)棄光整體向好；華中、華東和南方受極端天氣和局部網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等因素影響，有微量棄風(fēng)棄光現(xiàn)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(nèi)蒙古棄風(fēng)棄光問題持續(xù)好轉(zhuǎn)，棄電量和棄電率逐年下降，棄風(fēng)棄光問題呈現(xiàn)穩(wěn)步好轉(zhuǎn)的趨勢，但仍有待進(jìn)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(wù)院的高度重視以及社會各界的持續(xù)廣泛關(guān)注。2019年政府工作報告中就專門提出，加快解決風(fēng)、光、水電消納問題。應(yīng)當(dāng)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(fēng)棄光問題主要原因分析

棄風(fēng)、棄光問題的成因較為復(fù)雜，既有技術(shù)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(fēng)棄光問題突出的新疆、甘肅、內(nèi)蒙古三省區(qū)均面臨著本地消納空間較小、電力系統(tǒng)調(diào)峰能力不足、局部地區(qū)電網(wǎng)網(wǎng)架受限、跨省區(qū)外送電能力有待提升、促進(jìn)新能源消納的市場機制仍不完善的問題，各地區(qū)棄風(fēng)棄光現(xiàn)象的出現(xiàn)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(dǎo)致系統(tǒng)調(diào)峰能力嚴(yán)重不足。新疆、甘肅、內(nèi)蒙古地區(qū)電源結(jié)構(gòu)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(shù)原因，冬季供熱期系統(tǒng)調(diào)峰受限，也是新能源棄電的集中時段。同時，新建、甘肅、內(nèi)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(diào)峰，嚴(yán)重制約了新能源電力市場空間以及系統(tǒng)調(diào)峰能力，對新能源消納產(chǎn)生了較大影響。此外，受制于經(jīng)濟性等方面原因，三省區(qū)氣電建設(shè)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(chǎn)，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(diào)峰能力、促進(jìn)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(wǎng)網(wǎng)架受限，跨省區(qū)外送電能力有待提升。新疆、甘肅、內(nèi)蒙古地區(qū)新能源資源豐富，本地電力負(fù)荷需求相對較小，風(fēng)電、光伏發(fā)電需要大量外送至中東部及南方負(fù)荷中心地區(qū)。目前，電網(wǎng)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(wǎng)網(wǎng)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(nèi)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(chǎn)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)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(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計水平，對新能源電力的外送消納產(chǎn)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(yuǎn)低于800萬千瓦的設(shè)計輸電能力；新疆準(zhǔn)東直流2018年底投運，目前尚處于調(diào)試階段，預(yù)計2019年最大能力也只能達(dá)到600萬千瓦，僅為設(shè)計輸電能力的一半。

三是促進(jìn)新能源消納利用的市場機制還不完善。當(dāng)前，甘肅、蒙西輔助服務(wù)市場剛啟動試運行，在促進(jìn)火電、自備電廠機組等實施靈活性改造、參與系統(tǒng)調(diào)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(quán)交易、推動自備機組參與系統(tǒng)調(diào)峰方面取得的一定進(jìn)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(jìn)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(yán)格落實。跨省區(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(chǎn)生了較大影響。

三、促進(jìn)新能源消納的措施建議

為落實《解決棄水棄風(fēng)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(fēng)棄光電量和限電比例逐年下降，到2020年在全國范圍內(nèi)有效解決棄風(fēng)棄光問題，建議重點開展以下工作。

一是加強規(guī)劃的引領(lǐng)和統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。加強各類規(guī)劃間的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，推進(jìn)各類電源與電網(wǎng)協(xié)同發(fā)展。加強可再生能源消納監(jiān)測評估預(yù)警，結(jié)合消納能力，優(yōu)化可再生能源開發(fā)建設(shè)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(diào)節(jié)能力。推動抽蓄、氣電等調(diào)峰電源建設(shè)，加快煤電機組靈活性改造，嚴(yán)格規(guī)范自備電廠運行管理，完善市場化調(diào)峰補償政策，挖掘負(fù)荷側(cè)靈活調(diào)節(jié)能力，推動儲能技術(shù)示范應(yīng)用，切實提升系統(tǒng)靈活調(diào)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(zé)任機制，明確地方政府和各市場主體的責(zé)任，建立完善的監(jiān)測評價體系。優(yōu)化系統(tǒng)調(diào)度運行，明確可再生能源優(yōu)先發(fā)電的實施細(xì)則，保障可再生能源電力優(yōu)先調(diào)度。加強監(jiān)督管理，確保各地和電網(wǎng)企業(yè)嚴(yán)格落實可再生能源發(fā)電優(yōu)先并網(wǎng)消納政策。