中國儲能網(wǎng)訊：文 | 綠色和平國內(nèi)低碳發(fā)展政策研究項目組
中國的可再生能源發(fā)展發(fā)展迅速，2020年并網(wǎng)風電和太陽能發(fā)電的新增裝機合計11987萬千瓦，占2020年新增發(fā)電裝機總?cè)萘康?2.8%，連續(xù)四年成為新增發(fā)電裝機的主力。而在昆明舉行的生物多樣性公約大會上，習近平主席提出，中國將“大力發(fā)展可再生能源，在沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)加快規(guī)劃建設大型風電光伏基地項目”，更加引起國際社會的關注。中國西北地區(qū)風能、太陽能資源十分豐富，全區(qū)域風電可開發(fā)容量3.48億千瓦，光照年總輻射量在5300～6950兆焦/平方米之間，目前已建成甘肅酒泉、新疆哈密兩個千萬千瓦級的新能源發(fā)電基地。2020年上半年，西北電網(wǎng)新能源累計并網(wǎng)容量達到10513萬千瓦，占統(tǒng)調(diào)總裝機容量的四分之一，已超過西北地區(qū)最大負荷。在國家雙碳目標的指引下，西北地區(qū)新能源也將進入大規(guī)模發(fā)展和高比例并網(wǎng)階段，如何解決西北地區(qū)的可再生能源消納問題在全國乃至全球都極具代表性。
關于如何解讀新形勢下西北電網(wǎng)新能源消納現(xiàn)狀，中國能源研究會研究員、國家能源局西北監(jiān)管局原局長黃少中在與國際環(huán)保組織綠色和平的對談中，針對西北如何平衡多種能源靈活出力以促進新能源高比例接入電力系統(tǒng)、減少棄風棄光現(xiàn)象以及特高壓配套電源的煤電打捆等問題，分享了他的主要洞見。
不能就西北論西北
黃少中表示，自雙碳目標提出以來，西北地區(qū)發(fā)展新能源的積極性十分高漲，可以預見，西北地區(qū)可再生能源裝機的規(guī)模將擴張迅猛。在新的形勢下，可再生能源的快速發(fā)展是必然的趨勢，但同時也凸顯了可再生能源對電網(wǎng)安全的影響以及其消納問題。相比于新能源裝機近40倍增長，過去八年來西北電網(wǎng)的最大用電負荷和用電量增長均不到3倍，用電空間難以匹配消納需求。西北地區(qū)的可再生能源消納應該放在全國范圍來考慮，而不是就西北論西北。如果就西北論西北，可再生能源消納的問題將成為無解，比如青海和甘肅都是大部分可再生能源的基地，除本地供給之外，更多的是要外送至中東部等負荷中心，以及提高外送通道中輸送的可再生能源電力比例。
西北地區(qū)在大力發(fā)展新能源的同時，也在建設大型煤電機組，特高壓配套電源打捆煤電的情況在推動可再生能源發(fā)展的同時也拉高了對煤電的需求。對此黃少中表示，目前打捆外送電力中新能源占比仍然偏小，大部分是煤電。西部地區(qū)建設大型煤電基地，主要是因為那里煤價低，外送通道較完備，因此可發(fā)揮重要的跨區(qū)域電力輸送的作用。但同時，在這過程中需要嚴控跨區(qū)外送可再生能源電力配套的煤電規(guī)模。不過黃少中補充道，剛出的政策明確提出，新建通道可再生能源電量比例原則上不低于50%，這將有可能充分發(fā)揮外送通道促進清潔電力使用的作用。
綠色和平在2020年6月發(fā)布的《中國電力供應安全的經(jīng)濟分析與保障路徑研究》報告中指出，跨區(qū)輸電是解決新能源消納、加強區(qū)域資源互濟的重要渠道，有助于消納送端省份富余電力、減少受端省份煤電規(guī)模，對送端和受端省份都有明顯的利好效應。但中國電力交易形成了“省為實體”的格局，為了保護本省經(jīng)濟或發(fā)電企業(yè)利益，往往不愿意接收外來電力，人為地阻礙了跨區(qū)輸電，形成了省間壁壘。從資源經(jīng)濟性角度看，跨區(qū)輸送的清潔電力的價格通常要低于本地的標桿電價，在市場化的競爭中有明顯的成本優(yōu)勢。因此，要繼續(xù)完善電力中長期交易、現(xiàn)貨交易等市場機制，發(fā)揮跨區(qū)輸電的經(jīng)濟性優(yōu)勢，減少人為抬高輸配電價或施加行政手段限制交易等行為，避免地方政府以鄰為壑，只顧自己發(fā)展。
打破省間壁壘
新能源外送不能只考慮送端
結合西北地區(qū)的實際情況，黃少中也表示省間壁壘是西北新能源外送中遇到的一個主要障礙，需要研究和完善外送電力的分配機制。許多位于東部負荷中心的受電省份實際的受電意愿并不強烈，主要原因是如果全部使用外送電力的話，它本地的能源工業(yè)、電力工業(yè)或者新能源行業(yè)的發(fā)展空間將受到限制，且相較于本地自供來說，使用外送電力對于本地的就業(yè)和稅收也沒有幫助。另外，外送電力價格不宜過高，以凸顯外送電力相較于本地的平均上網(wǎng)電價的價格優(yōu)勢，這也對西部地區(qū)形成了巨大考驗。解決新能源外送的問題需要建立長效的跨省跨區(qū)新能源機制。政府要組織資源、牽線搭橋，市場機制要建立起來，將新能源納入其中。在機制建立層面，除了要保障電源側(cè)和電網(wǎng)側(cè)的協(xié)同，還要確保用戶端也能享受到好處，以提升購電意愿。發(fā)電是否有售電對象、生產(chǎn)和輸送電力的成本等都是需要考慮的問題，今后隨著可再生能源裝機量的進一步擴增，西北地區(qū)外送電可能面臨的挑戰(zhàn)將會更多。
黃少中強調(diào)，東部省份實際上本地發(fā)展煤電裝機空間有限，新能源空間也十分受限，但由于存在一些省間壁壘或觀念問題，當?shù)厥滓x擇自己來保障。但實際上很難保障，也不符合資源優(yōu)化配置的要求——發(fā)展火電不符合環(huán)保要求，發(fā)展新能源的成本又比西部的高。整體來說，跨省或跨區(qū)域方面的市場機制還有待于完善，遠距離輸送電力實施起來往往沒有那么順暢。
因此，在解決西北可再生能源消納問題的方面，要多措并舉、綜合施策。西北區(qū)域資源稟賦優(yōu)，裝機規(guī)模大，但是就地消納難，調(diào)節(jié)能力差?？偨Y下來主要的問題是，用電空間裝不下，輸電通道送不完，安全運行密度低，網(wǎng)源結構不協(xié)調(diào)。解決這些問題，需要切實發(fā)揮市場配置資源的決定性作用，不斷健全完善電力市場機制，密切結合區(qū)域新能源發(fā)展實際，針對問題做到有的放矢。在更大范圍內(nèi)進行資源優(yōu)化配置，有效突破省間的壁壘，使各個單位形成合力，部門和企業(yè)形成合力，促進新能源消納。黃少中表示，為進一步深化區(qū)域電網(wǎng)互濟，需要研究如何擴大新能源跨區(qū)交易規(guī)模和品種，完善新能源“電量庫”運營機制，以及強化電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行和調(diào)度管理水平。西北電網(wǎng)新能源“電量庫”的概念是將西北電網(wǎng)的各類電能資源在電量庫中打捆匯集，實現(xiàn)能源資源大范圍配置、余缺互濟，提升靈活性和調(diào)峰，平抑新能源出力的隨機性波動，以擴大西北新能源消納水平和電力外送規(guī)模。
以青海為例
看西北新能源消納現(xiàn)狀
在西北地區(qū)，青海已實現(xiàn)電力供應高比例依靠可再生能源?；邳S少中在青海省的實際調(diào)研經(jīng)驗，他以青海為例介紹了發(fā)展高比例可再生能源發(fā)電的經(jīng)驗，以及對未來工作的建議。
黃少中表示，青海有望成為率先實現(xiàn)煤電轉(zhuǎn)型的示范省份，因為它本身煤電占比也不多了，但是要妥善解決冬天供熱問題。全西北電網(wǎng)熱電聯(lián)產(chǎn)機組比例已超過火電裝機的50%，在冬季供熱期系統(tǒng)調(diào)峰能力十分緊張，同時由于系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量持續(xù)下降，頻率穩(wěn)定的壓力也越來越大。青海是國家能源局設立的新能源示范省份，更應該大力發(fā)展新能源，首要就是增加外送，深化互濟。同時青海也在積極發(fā)展儲能、多能互補、源網(wǎng)荷儲等配套措施，尤其是消除供暖期調(diào)峰能力不足對新能源電量消納的制約。要實施新能源消納，政府要有為，市場要更有效。首先，政府需發(fā)揮主觀能動性，在政策上起到調(diào)控作用，例如通道的建設規(guī)劃，建立價格政策和交易機制等，需要政府有關部門發(fā)揮更好的作用。市場的作用則是決定配置資源，通過發(fā)揮它靈敏的調(diào)節(jié)作用，使用價格信號。完善的市場機制能夠更好地促進煤電轉(zhuǎn)型，也可以促進新能源消納。
在市場方面，黃少中認為，除了中長期和現(xiàn)貨電力市場通過價格引導推動新能源發(fā)展，輔助服務市場也同樣重要。青海的儲能發(fā)展機制存在電網(wǎng)側(cè)共享儲能等多種形式，以及參與輔助服務交易的多種方式。2018年，青海省首次提出“共享儲能”理念，將獨立分散的源網(wǎng)荷各端儲能電站資源進行全網(wǎng)優(yōu)化配置，為全網(wǎng)提供電力共享。目前接入電網(wǎng)側(cè)的儲能電站還比較少，但是已有項目在為電網(wǎng)調(diào)峰方面提供了突破口。例如魯能海西格爾木的多能互補共享儲能電站在2020年4月及之前的10個月內(nèi)累計放電1905萬千瓦時，其中電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)用電量1733萬千瓦時，交易電量占比91%，年化利用小時數(shù)542小時，獲得調(diào)峰服務費1290萬元。但目前對于儲能電站的接入缺少統(tǒng)籌規(guī)劃，且儲能系統(tǒng)處于示范項目向商業(yè)化初期的過渡階段，儲能成本雖逐步下降但短期內(nèi)仍無明顯優(yōu)勢。
在未來的工作中，需要進一步統(tǒng)籌儲能項目的發(fā)展規(guī)劃，做好儲能在電網(wǎng)中的布局配置，促進共享儲能健康有序發(fā)展，并完善電力輔助服務市場的運營規(guī)則，豐富儲能參與輔助服務的類型，推進形成儲能價格機制，加快儲能參與電力市場的進程。最后，需要充分發(fā)揮區(qū)塊鏈共享儲能技術，實現(xiàn)儲能交易信息共享，保證交易數(shù)據(jù)的安全性和公信力。隨著輔助服務市場的不斷完善，青海的“共享儲能”模式將對全國推廣形成良好示范。幾個市場的相互融合促進也有利于有效市場機制的完善以促進新能源項目的發(fā)展。而國家也發(fā)布了一系列利好政策鼓勵儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。此前國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布的《關于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》明確指出，到2025年，實現(xiàn)新型儲能從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變，新型儲能裝機規(guī)模達3000萬千瓦以上；到2030年，實現(xiàn)新型儲能全面市場化。
綠色和平在2020年11月發(fā)布的《中國電力系統(tǒng)靈活性的多元提升路徑研究》報告中指出，面向未來高比例可再生能源接入的電力系統(tǒng)，中國當前電力系統(tǒng)整體靈活性不足，難以支撐高比例可再生能源的發(fā)展，需要從電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)充分挖掘現(xiàn)有靈活性資源的潛力。對于儲能，要優(yōu)化增量，重視其在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的協(xié)調(diào)發(fā)展及應用。而同時，也要著重發(fā)展電網(wǎng)互聯(lián)互濟、儲能、需求響應等多種靈活性資源。
結語
隨著新能源技術的發(fā)展，未來可再生能源成本將進一步降低，如何解決西北地區(qū)的可再生能源消納問題在全國乃至全球都極具代表性。可再生能源資源稟賦優(yōu)異的西北地區(qū)在電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型方面的實際案例和經(jīng)驗可以為全國進一步構建以可再生能源為主體的新型電力系統(tǒng)提供鏡鑒。綠色和平建議，各省級政府應積極配合中央政府履行“嚴控煤電項目”的承諾，謹慎核準新增煤電項目，充分挖掘現(xiàn)有發(fā)電機組的容量價值和調(diào)節(jié)能力，結合需求側(cè)響應設定科學的電力保障路徑，并將電力系統(tǒng)靈活性提升目標納入中長期電力規(guī)劃，助力省內(nèi)電力部門的深度脫碳。
