“十三五”期間，我國(guó)多措并舉，持續(xù)推進(jìn)以風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電為主的可再生能源開(kāi)發(fā)，取得了舉世矚目的成績(jī)，新能源累計(jì)裝機(jī)規(guī)模突破4.5億千瓦，超過(guò)水電成為第二大電源，新能源年均新增裝機(jī)容量6036萬(wàn)千瓦�！笆奈濉逼陂g，隨著新能源步入平價(jià)時(shí)代，以及產(chǎn)業(yè)政策和市場(chǎng)環(huán)境的調(diào)整，使得新能源的發(fā)展面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，但是在“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源戰(zhàn)略引領(lǐng)下，新能源將成為完成“碳達(dá)峰”和“碳中和”目標(biāo)的重要方式，我國(guó)新能源也將迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。居安思危，曾經(jīng)嚴(yán)峻的棄風(fēng)限電問(wèn)題雖得以緩解，但是否會(huì)伴隨著裝機(jī)規(guī)模的增加而再次卷土重來(lái)令人擔(dān)憂，如何避免消納問(wèn)題再次成為新能源發(fā)展掣肘，是能源高質(zhì)量發(fā)展道路上必須解決的課題。
我國(guó)新能源電力消納現(xiàn)狀
新能源裝機(jī)及消納情況
2020年，全國(guó)風(fēng)電新增裝機(jī)7167萬(wàn)千瓦，累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到2.8億千瓦，占全國(guó)發(fā)電總裝機(jī)（22億千瓦）的12.8%，增長(zhǎng)9.5%。其中，中東部和南方地區(qū)占32.6%，“三北”地區(qū)占67.4%，風(fēng)電平均利用小時(shí)數(shù)2073小時(shí)，同比降低10小時(shí)。全國(guó)棄風(fēng)電量166.1億千瓦時(shí)，風(fēng)電利用率96.5%，同比提升0.5個(gè)百分點(diǎn)；全國(guó)光伏發(fā)電新增裝機(jī)4820萬(wàn)千瓦，累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到2.5億千瓦，占全國(guó)發(fā)電總裝機(jī)的11.5%，增長(zhǎng)9.5%。全國(guó)光伏平均利用小時(shí)數(shù)1281小時(shí)，同比降低10小時(shí)。棄光電量52.6億千瓦時(shí)，光伏發(fā)電利用率98.0%，與去年基本持平。
2020年，全國(guó)發(fā)電量76236億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)4.0%。其中，風(fēng)電和光伏發(fā)電量分別為4665和2611億千瓦時(shí)，同比分別增長(zhǎng)15.1%和16.6%，占全國(guó)發(fā)電量的比重分別比上年提高0.6和0.4個(gè)百分點(diǎn)，風(fēng)電、太陽(yáng)能累計(jì)發(fā)電量占比穩(wěn)步提升。
制約新能源消納的原因
一是新能源爆發(fā)式增長(zhǎng)與用電需求增長(zhǎng)放緩矛盾突出。2012~2016年，全社會(huì)用電量年平均增長(zhǎng)率4.5%，裝機(jī)容量年平均增長(zhǎng)率9%，風(fēng)電裝機(jī)容量年平均增長(zhǎng)率26.4%；近五年，全國(guó)全社會(huì)用電量年均增長(zhǎng)5%，同期電源裝機(jī)年均增長(zhǎng)近10%，新能源裝機(jī)年均增長(zhǎng)高達(dá)30%以上，新增用電市場(chǎng)無(wú)法支撐各類電源的快速增長(zhǎng)。
二是網(wǎng)源發(fā)展不協(xié)調(diào)嚴(yán)重制約新能源發(fā)展。我國(guó)能源分布廣泛但不均衡，主要特征表現(xiàn)為能源資源“西富東貧”，消費(fèi)“東多西少”，能源生產(chǎn)與消費(fèi)中心逆向分布。如風(fēng)電裝機(jī)集中的“三北”地區(qū)遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，難以就地消納，電網(wǎng)發(fā)展滯后。其他新能源富集大型能源基地，都不同程度存在與開(kāi)發(fā)配套的電網(wǎng)送出項(xiàng)目規(guī)劃、核準(zhǔn)相對(duì)滯后，跨省跨區(qū)通道能力不足等問(wèn)題，成為制約新能源消納的剛性約束。
三是缺乏靈活調(diào)節(jié)電源系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力不充足。新能源發(fā)電具有間歇性、波動(dòng)性等特征，大規(guī)模并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性、連續(xù)性和可調(diào)性造成極大影響，因此對(duì)電力系統(tǒng)調(diào)峰能力提出很高要求，而目前系統(tǒng)缺乏靈活調(diào)節(jié)電源，調(diào)峰能力不足。例如風(fēng)資源集中的“三北”地區(qū)電源結(jié)構(gòu)單一，以煤電機(jī)組為主，抽水蓄能、燃?xì)怆娬镜褥`活調(diào)節(jié)電源比重低，新疆、內(nèi)蒙古等地區(qū)大量自備電廠不參與系統(tǒng)調(diào)峰，東北、華北燃煤機(jī)組中熱電機(jī)組比重較大，冬季為了滿足供熱需求，采暖期供熱機(jī)組“以熱定電”運(yùn)行，進(jìn)一步壓縮了機(jī)組調(diào)峰空間，導(dǎo)致系統(tǒng)調(diào)峰能力嚴(yán)重不足。
四是促新能源消納的政策和市場(chǎng)機(jī)制不健全。目前，雖然各部委陸續(xù)出臺(tái)了多項(xiàng)支持可再生能源行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的政策文件，但是改革過(guò)程中各項(xiàng)政策、各種博弈、各種利益訴求交織在一起，因此政策的落地以及作用的發(fā)揮不可能完全按照理論實(shí)現(xiàn)，需要經(jīng)歷復(fù)雜而曲折的過(guò)程。當(dāng)前我國(guó)電力供需以省內(nèi)平衡和就地消納為主，缺乏促進(jìn)清潔能源跨區(qū)跨省消納的強(qiáng)有力政策、合理的電價(jià)和輔助服務(wù)等必要的補(bǔ)償機(jī)制，省間壁壘突出，跨區(qū)跨省調(diào)節(jié)電力供需難度大，成為當(dāng)前制約清潔能源消納的重要因素。
新能源面臨的發(fā)展形勢(shì)
項(xiàng)目開(kāi)發(fā)方面
“30·60”目標(biāo)加快新能源跨越發(fā)展。2020年12月12日在氣候雄心峰會(huì)上我國(guó)提出到2030年中國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到25%左右，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上。截至2020年底，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)2.8億千瓦、光伏發(fā)電裝機(jī)2.5億千瓦，合計(jì)達(dá)5.4億千瓦，預(yù)計(jì)未來(lái)10年，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電合計(jì)年均至少新增規(guī)模6700萬(wàn)千瓦以上，才能實(shí)現(xiàn)12億千瓦，新能源將迎來(lái)跨越式發(fā)展。
集散并舉，海陸齊進(jìn)，發(fā)儲(chǔ)協(xié)同特征明顯。“十三五”期間，受“三北”地區(qū)限電等因素影響，新能源項(xiàng)目向消納較好的中、東、南部等地區(qū)轉(zhuǎn)移，逐步形成集散并舉的格局，國(guó)家能源局2020年發(fā)布的《新時(shí)代的中國(guó)能源發(fā)展》白皮書(shū)指出，全面推進(jìn)大型風(fēng)電基地建設(shè)與分散風(fēng)能資源開(kāi)發(fā)結(jié)合，優(yōu)先發(fā)展平價(jià)風(fēng)電項(xiàng)目。隨著“三北”地區(qū)消納問(wèn)題逐漸緩解，“十四五”期間，土地資源豐富、風(fēng)光資源和建設(shè)條件較好的“三北”地區(qū)優(yōu)勢(shì)凸顯，特別是在外送通道建設(shè)助力下，風(fēng)電大基地迎來(lái)又一輪建設(shè)高潮，而具備消納優(yōu)勢(shì)的中、東、南部和內(nèi)陸低風(fēng)速地區(qū)則以分散式開(kāi)發(fā)為主，有條件的地方局部集中開(kāi)發(fā)。2021年全國(guó)能源工作會(huì)議提出，要加快風(fēng)電、光伏發(fā)展，新增裝機(jī)總量較“十三五”有大幅增長(zhǎng)，大力提升新能源消納和儲(chǔ)存能力，發(fā)展抽水蓄能和儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)，加快推進(jìn)“風(fēng)光水火儲(chǔ)一體化”和“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”發(fā)展，1.2萬(wàn)千瓦海上風(fēng)電等領(lǐng)域取得突破。“十四五”期間，新能源開(kāi)發(fā)“集散并舉、海陸齊進(jìn)，發(fā)儲(chǔ)協(xié)同”的特征將更加明顯。
電價(jià)及市場(chǎng)方面
平價(jià)時(shí)代全面到來(lái)。國(guó)家發(fā)改委2019年5月發(fā)布的《關(guān)于完善風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)政策的通知》規(guī)定，自2021年1月1日開(kāi)始，新核準(zhǔn)的陸上風(fēng)電項(xiàng)目全面實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)，國(guó)家不再補(bǔ)貼，海上風(fēng)電自2022年起執(zhí)行并網(wǎng)年份的指導(dǎo)價(jià)。2020年，財(cái)政部、發(fā)改委和能源局先后聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)非水可再生能源發(fā)電健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》和《關(guān)于促進(jìn)非水可再生能源發(fā)電健康發(fā)展的若干意見(jiàn)有關(guān)事項(xiàng)的補(bǔ)充通知》，明確風(fēng)電、光伏、生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目全生命周期的合理利用小時(shí)數(shù)，規(guī)定納入可再生能源發(fā)電補(bǔ)貼清單范圍的項(xiàng)目，所發(fā)電量超過(guò)全生命周期補(bǔ)貼電量部分，不再享受中央財(cái)政補(bǔ)貼，核發(fā)綠證準(zhǔn)許參與綠證交易，這意味著風(fēng)電、光伏電量補(bǔ)貼的方式由全電量補(bǔ)貼向全生命周期補(bǔ)貼轉(zhuǎn)變。
市場(chǎng)化交易規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大。2017年以來(lái)，發(fā)改委、能源局等部門相繼出臺(tái)一系列政策和規(guī)則，來(lái)不斷完善市場(chǎng)化機(jī)制，探索通過(guò)市場(chǎng)化消納新能源的新途徑，2019年我國(guó)市場(chǎng)交易電量占售電量比重接近40%，啟動(dòng)8個(gè)省級(jí)現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)，部分新能源富集省區(qū)陸續(xù)開(kāi)展多種市場(chǎng)化交易，包括：大用戶直接交易、發(fā)電權(quán)置換、調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)交易、新能源跨區(qū)現(xiàn)貨交易等。北京電力交易中心數(shù)據(jù)顯示，2020年新能源省間交易電量915億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)3.7%，其中天中、祁韶、靈紹、魯固、高嶺等跨區(qū)通道新能源占比超過(guò)20%。
技術(shù)及政策方面
儲(chǔ)能及虛擬電廠促消納見(jiàn)成效。2020年，多地探索儲(chǔ)能調(diào)節(jié)、試點(diǎn)開(kāi)展虛擬電廠調(diào)峰促進(jìn)新能源消納。青海、寧夏、山東、江蘇和湖南等地均出臺(tái)了輔助服務(wù)市場(chǎng)交易規(guī)則，鼓勵(lì)儲(chǔ)能電站參與輔助服務(wù)。在浙江、江蘇兩地開(kāi)展虛擬電廠調(diào)峰試點(diǎn)，其中江蘇省在國(guó)慶假期實(shí)施填谷電力需求響應(yīng)，促進(jìn)清潔能源消納8690萬(wàn)千瓦時(shí)。在山西啟動(dòng)“新能源+電動(dòng)汽車”智慧能源試點(diǎn)以解決棄風(fēng)棄光問(wèn)題，降低電動(dòng)汽車用電成本。隨著能源供給結(jié)構(gòu)性改革深化，綜合能源利用項(xiàng)目開(kāi)發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新和新技術(shù)應(yīng)用集成發(fā)展已成為“十四五”規(guī)劃的重要戰(zhàn)略目標(biāo)，綜合能源利用有望成為新能源領(lǐng)域新的增長(zhǎng)點(diǎn)。
可再生能源消納保障機(jī)制發(fā)揮實(shí)效。2019年5月可再生能源電力消納保障機(jī)制的出臺(tái)，意味著能源低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展長(zhǎng)效機(jī)制建立，但是要真正落實(shí)可再生能源消納責(zé)任，需要科學(xué)確定消納責(zé)任權(quán)重，發(fā)揮目標(biāo)導(dǎo)向作用，建立有效的監(jiān)管機(jī)制，同時(shí)完善綠色電力證書(shū)交易。自2017年我國(guó)開(kāi)始實(shí)行綠證自愿認(rèn)購(gòu)，但市場(chǎng)始終“低溫運(yùn)行”,未發(fā)揮其應(yīng)有的作用。隨著“全壽命周期補(bǔ)貼”的實(shí)施，補(bǔ)貼和“綠證”脫鉤，為“綠證”交易創(chuàng)造了條件，使得“綠證”收入成為增加項(xiàng)目收益的重要途徑。
新能源消納行穩(wěn)致遠(yuǎn)
“十四五”期間，新能源電力勢(shì)將迎來(lái)更廣闊的市場(chǎng)，也將承擔(dān)更重要的歷史使命，如何防范和解決大規(guī)模新能源并網(wǎng)消納問(wèn)題，應(yīng)得到重視和解決，應(yīng)多方著手，統(tǒng)籌規(guī)劃，下好“先手棋”。
因地制宜強(qiáng)戰(zhàn)略，政策落實(shí)謀長(zhǎng)遠(yuǎn)。一是可再生能源規(guī)劃要與電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃相適應(yīng)，綜合考慮新能源發(fā)展和電網(wǎng)安全性，合理規(guī)劃新能源裝機(jī)，優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，建立健康的成本分?jǐn)倷C(jī)制，促進(jìn)新能源消納。二是項(xiàng)目開(kāi)發(fā)要因地制宜進(jìn)行戰(zhàn)略布局。“三北”地區(qū)結(jié)合特高壓等電力送出工程布局大基地項(xiàng)目；水電豐富區(qū)開(kāi)發(fā)風(fēng)光水儲(chǔ)一體化基地項(xiàng)目，有效推進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化典型項(xiàng)目；中東部地區(qū)電價(jià)高，消納能力強(qiáng)，應(yīng)綜合利用土地開(kāi)發(fā)漁光互補(bǔ)、農(nóng)光互補(bǔ)項(xiàng)目。三是強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)政策落地，切實(shí)發(fā)揮可再生能源消納保障機(jī)制作用，提升各省區(qū)優(yōu)先消納可再生能源積極性，目前尚處于“低溫”運(yùn)行狀態(tài)下的綠證交易，亟需盡快完善以實(shí)現(xiàn)與市場(chǎng)建設(shè)的高效銜接，用“看不見(jiàn)的手”代替行政管制，充分發(fā)揮市場(chǎng)在資源配置中的決定性作用，若能與可再生能源保障機(jī)制有效協(xié)調(diào)，可以穩(wěn)定企業(yè)收益與現(xiàn)金流，提升項(xiàng)目測(cè)算經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)與市場(chǎng)交易相互促進(jìn)。
技術(shù)創(chuàng)新破壁壘，源網(wǎng)荷儲(chǔ)強(qiáng)協(xié)同。一是技術(shù)創(chuàng)新提高項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性，當(dāng)前新能源發(fā)電技術(shù)和成本應(yīng)對(duì)平價(jià)的全面到來(lái)，尚顯得力不從心，在能源轉(zhuǎn)型中勝任主力軍角色更是需要進(jìn)一步提高發(fā)電利用小時(shí)數(shù)、降低度電成本、提高發(fā)電技術(shù)特性。二是新能源電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和波動(dòng)性的問(wèn)題，是制約其并網(wǎng)的關(guān)鍵，目前解決該問(wèn)題的主要手段有大電網(wǎng)和儲(chǔ)能兩種，一方面要加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，擴(kuò)大電網(wǎng)互聯(lián)、推進(jìn)電網(wǎng)的智能化，以增強(qiáng)大電網(wǎng)優(yōu)化配置資源能力；另一方面需要轉(zhuǎn)變觀念，發(fā)揮煤電等傳統(tǒng)火電調(diào)節(jié)電源作用，要加強(qiáng)氫能、儲(chǔ)能等技術(shù)手段的應(yīng)用，盡快打破儲(chǔ)能壁壘，對(duì)于配套儲(chǔ)能新能源項(xiàng)目，要合理優(yōu)化項(xiàng)目?jī)?chǔ)能方案，以產(chǎn)業(yè)鏈的高速發(fā)展帶動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)步和造價(jià)下調(diào)，不斷優(yōu)化新能源儲(chǔ)能性價(jià)比以確保項(xiàng)目收益。三是深挖需求側(cè)潛力，推進(jìn)源荷互動(dòng)。隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、5G等信息與數(shù)字技術(shù)不斷進(jìn)步，通過(guò)構(gòu)建需求側(cè)智能管控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)荷隨源動(dòng)、源荷互動(dòng)，為新能源間歇性問(wèn)題提供解決路徑。
市場(chǎng)建設(shè)開(kāi)新篇，產(chǎn)業(yè)發(fā)展拓空間。加快構(gòu)建適應(yīng)新能源優(yōu)先發(fā)展的電力市場(chǎng)機(jī)制，一是建立健康的成本分?jǐn)倷C(jī)制，平價(jià)上網(wǎng)不等同于平價(jià)利用，新能源利用不但包含自身發(fā)電成本，還需要考慮系統(tǒng)成本，系統(tǒng)成本需要通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制共同分擔(dān)，才能更好消納新能源。二是做好優(yōu)先發(fā)電保障和市場(chǎng)化消納的銜接，隨著分布式能源和用戶側(cè)需求響應(yīng)技術(shù)的進(jìn)步，電力市場(chǎng)主體呈現(xiàn)多元化，新興化趨勢(shì)，以碳中和為契機(jī)，通過(guò)電力市場(chǎng)主體與新興技術(shù)融合拓展，發(fā)售用等多重市場(chǎng)角色重塑，發(fā)揮“虛擬電廠”“負(fù)荷聚集商”等新興市場(chǎng)主體的作用，進(jìn)一步拓寬新能源消納空間。