日前，團隊針對新能源合理利用率問題開展深入研究，并將研究成果報送國家能源主管部門，部分結(jié)論和觀點吸收進能源主管部門新能源消納利用相關(guān)政策制定和解讀之中。公眾號今日將研究成果推出，與讀者共同探討新能源合理利用率話題。
一、關(guān)于新能源合理利用率
新能源大規(guī)模發(fā)展是實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型目標的必由之路，2019年全國新能源裝機已達4.1億千瓦?！笆奈濉逼陂g新能源增長動力依然強勁。當前，新能源利用率水平已經(jīng)成為約束我國新能源發(fā)展的重要因素之一，各省電源結(jié)構(gòu)和負荷特性迥然不同，若都以95%利用率水平作為目標，并不一定是最科學和最經(jīng)濟的，既給電力系統(tǒng)帶來巨大的調(diào)度和運行壓力，也影響了新能源的合理發(fā)展和科學利用。
從國際經(jīng)驗看，2011年，丹麥等國家學者已提出新能源“經(jīng)濟棄電”概念，即避免尖峰時刻消納新能源產(chǎn)生的超額成本；2016年，德國研究機構(gòu)指出，若保障2020年完全消納，當?shù)睾Ｉ巷L電發(fā)展成本將提高30%；2019年，美國研究機構(gòu)提出，明尼蘇達州在高新能源滲透率下，適當棄電將比建設(shè)儲能節(jié)省10%以上的系統(tǒng)成本；美國加州獨立系統(tǒng)運營商在月度公報中將棄電分為經(jīng)濟棄電、阻塞棄電、調(diào)峰棄電三大類分別統(tǒng)計，其中，“經(jīng)濟棄電”不作為電網(wǎng)規(guī)劃的約束條件。
目前國際上對“合理利用率”的定義并不統(tǒng)一，尚未有國家公開提出最經(jīng)濟或合理的新能源利用率水平。但總的來看，在高新能源滲透率情況下，合理棄電是經(jīng)濟且必要的。利用率管控目標將影響可接納的新能源發(fā)展規(guī)模、系統(tǒng)靈活資源需求和電力供應(yīng)成本，設(shè)定過高利用率的消納目標既不經(jīng)濟，也將限制新能源發(fā)展規(guī)模。為此，應(yīng)科學探索新能源合理利用率，并在實踐中加以明確。
從能源供應(yīng)系統(tǒng)全局出發(fā)，新能源消納水平理論上存在總體最經(jīng)濟的“合理值”。新能源“合理利用率”可定義為：使全社會電力供應(yīng)成本最低的利用率?？偟膩砜?，新能源發(fā)展規(guī)模隨利用率控制目標降低而增加，電力供應(yīng)成本則呈“U型曲線”變化，拐點即對應(yīng)經(jīng)濟性最優(yōu)的新能源規(guī)模和合理利用率。
當前正處于“十四五”規(guī)劃編制關(guān)鍵階段，新能源利用率目標將影響電力系統(tǒng)發(fā)展全局。若“十四五”繼續(xù)維持95%利用率目標，則需要科學研究電力系統(tǒng)可接納的新能源規(guī)模并優(yōu)化裝機布局，在滿足總體目標的前提下，不同地區(qū)分別設(shè)置合理的利用率目標。
若“十四五”可適當放寬利用率目標約束，則需研究不同利用率下全社會電力供應(yīng)成本變化趨勢，評估各地區(qū)最合理利用率水平和新能源發(fā)展規(guī)模，從而推動新能源高質(zhì)量發(fā)展。
二、“十四五”新能源合理利用率及發(fā)展規(guī)模研究
國網(wǎng)能源研究院依托自身能源電力規(guī)劃實驗室的電力規(guī)劃軟件GESP，對國網(wǎng)經(jīng)營區(qū)各省區(qū)“十四五”新能源合理利用率和發(fā)展規(guī)模開展測算。按“95%利用率”和“合理利用率”兩種情景考慮。
（一）按95%利用率考慮的“十四五”新能源發(fā)展模擬分析
考慮電力供應(yīng)成本最低，對新能源裝機規(guī)模和布局進行優(yōu)化。研究表明國網(wǎng)經(jīng)營區(qū)總體若要達到95%利用率目標，可根據(jù)地區(qū)特點和消納難度設(shè)置差異化目標，東中部利用率整體應(yīng)高于西部北部。東中部本地消納能力較強，“十四五”新能源布局宜進一步向東中部傾斜，可在滿足利用率約束前提下，更多接納新能源裝機和電量。
（二）按合理利用率考慮的“十四五”新能源發(fā)展模擬分析
考慮電力需求和新能源成本下降趨勢不確定性，“十四五”國網(wǎng)經(jīng)營區(qū)合理利用率水平在92%-94%區(qū)間。總體上看，電力需求增速越高，經(jīng)濟上可接受的新能源裝機和合理利用率越高。新能源成本下降越快，可接受的新能源裝機越高、合理利用率越低。
以利用率放寬到93.5%為例，綜合考慮優(yōu)化布局，“十四五”國網(wǎng)經(jīng)營區(qū)系統(tǒng)總體成本更優(yōu)，較95%情景下累計可多增加新能源裝機3400萬千瓦，2025年凈增新能源發(fā)電量350億千瓦時左右。
新能源合理利用率與新能源電量滲透率相關(guān)，各省應(yīng)因地制宜設(shè)定利用率管控目標。新能源電量滲透率較高、靈活資源和斷面受限地區(qū)可適當放寬要求，西部北部地區(qū)約90%-94%，東中部地區(qū)約93%-98%。
三、有關(guān)建議
一是宜從能源供應(yīng)系統(tǒng)全局出發(fā)，研究設(shè)定更加科學經(jīng)濟的新能源“合理利用率”?！笆奈濉彪娏σ?guī)劃中，各地區(qū)宜差異化設(shè)定利用率目標或消納指標，以增加系統(tǒng)可接納的新能源裝機規(guī)模和電量，提升系統(tǒng)整體經(jīng)濟性。
二是宜根據(jù)合理利用率變化情況，滾動調(diào)整新能源規(guī)劃方案?！笆奈濉逼陂g充分考慮電力需求增長和新能源技術(shù)經(jīng)濟性水平等情況，需對合理利用率和優(yōu)化的新能源新增規(guī)模進行滾動測算，適時優(yōu)化新能源規(guī)劃方案。
