大力發(fā)展新能源是國(guó)家的重大戰(zhàn)略決策，也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的客觀(guān)要求，對(duì)推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命、促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)具有重要意義。
經(jīng)過(guò)近十年的艱苦努力，我國(guó)新能源發(fā)展已經(jīng)走在了世界前列，成為全球風(fēng)電規(guī)模最大、光伏發(fā)電增長(zhǎng)最快的國(guó)家。2012年風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)容量位居全球第一，2013年光伏發(fā)電累計(jì)并網(wǎng)容量位居世界第二，新能源開(kāi)發(fā)利用水平與歐美等先進(jìn)國(guó)家相當(dāng)。2014年我國(guó)并網(wǎng)風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)容量突破1億千瓦，全年發(fā)電量近1800億千瓦時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)中等發(fā)達(dá)省份的全年用電量。
同時(shí)，隨著新能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)，運(yùn)行消納矛盾也日益突出。國(guó)家電網(wǎng)公司支持和服務(wù)新能源發(fā)展，認(rèn)真落實(shí)國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略，圍繞新能源并網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)行消納、管理服務(wù)、技術(shù)創(chuàng)新等方面開(kāi)展大量工作，對(duì)新能源運(yùn)行消納情況進(jìn)行了調(diào)研，對(duì)棄風(fēng)、棄光成因進(jìn)行了研究和分析，并提出了相關(guān)重點(diǎn)舉措與政策建議。
調(diào)度范圍新能源并網(wǎng)裝機(jī)容量合計(jì)達(dá)到14626萬(wàn)千瓦
據(jù)了解，截至2015年11月，國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度范圍新能源并網(wǎng)裝機(jī)容量合計(jì)達(dá)到14626萬(wàn)千瓦，占總裝機(jī)的12.4%。1-11月，新能源累計(jì)發(fā)電量2317億千瓦時(shí)，占總發(fā)電量的5.6%。國(guó)家電網(wǎng)是目前全球接入新能源規(guī)模最大的電網(wǎng)。風(fēng)電：風(fēng)電裝機(jī)容量10263萬(wàn)千瓦，新增1474萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)25%；1-11月，累計(jì)發(fā)電量1518億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)19%。“十二五”期間，風(fēng)電裝機(jī)容量年均增長(zhǎng)29%，發(fā)電量年均增長(zhǎng)29%。太陽(yáng)能發(fā)電：太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量3439萬(wàn)千瓦，新增994萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)67%，其中分布式光伏452萬(wàn)千瓦，新增187萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)104%；1-11月，累計(jì)發(fā)電量349億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)69%?！笆濉逼陂g，太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量年均增長(zhǎng)170%，發(fā)電量年均增長(zhǎng)219%。
新能源在15個(gè)省區(qū)已成為第二大電源，其中11個(gè)在“三北”地區(qū)，占比均超過(guò)10%。蒙西、甘肅風(fēng)電裝機(jī)超過(guò)1000萬(wàn)千瓦，甘肅、新疆太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)超過(guò)500萬(wàn)千瓦。冀北、甘肅、蒙東、蒙西新能源裝機(jī)比重均超過(guò)30%。風(fēng)電：2015年1-11月，風(fēng)電累計(jì)發(fā)電小時(shí)數(shù)1583小時(shí)，預(yù)計(jì)全年1800小時(shí)?！笆濉逼陂g，在1800-2046之間波動(dòng)，年均1905小時(shí)。福建、天津、上海、蒙西預(yù)計(jì)全年風(fēng)電發(fā)電小時(shí)數(shù)達(dá)到或超過(guò)2000小時(shí)。2015年1-11月，蒙東、蒙西、甘肅、冀北風(fēng)電累計(jì)發(fā)電量占用電量比例分別達(dá)到36%、13%、12%、11%；風(fēng)電瞬時(shí)出力占本地發(fā)電總出力比例的最大值分別為45%、28%、32%、35%。風(fēng)電運(yùn)行水平與國(guó)外先進(jìn)水平基本相當(dāng)。太陽(yáng)能發(fā)電：2015年1-11月，太陽(yáng)能累計(jì)發(fā)電小時(shí)數(shù)1148小時(shí)，預(yù)計(jì)全年1226小時(shí)，“十二五”年均1295小時(shí)。寧夏、青海預(yù)計(jì)全年達(dá)到或超過(guò)1500小時(shí)。
積極采取措施消納新能源
2015年，政府有關(guān)部門(mén)出臺(tái)了“改善電力運(yùn)行調(diào)節(jié)促進(jìn)清潔能源多發(fā)滿(mǎn)發(fā)的指導(dǎo)意見(jiàn)”、“開(kāi)展可再生能源就近消納試點(diǎn)”、“開(kāi)展風(fēng)電清潔供暖工作”等一系列政策，促進(jìn)清潔能源持續(xù)健康發(fā)展。國(guó)家電網(wǎng)公司貫徹落實(shí)國(guó)家政策，積極支持和服務(wù)新能源發(fā)展，圍繞新能源并網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)行消納、技術(shù)創(chuàng)新等方面，采取多項(xiàng)措施，全力保障風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等新能源消納。國(guó)家電網(wǎng)采取的重點(diǎn)措施如下：
一是加快電網(wǎng)建設(shè)，保證新能源并網(wǎng)和輸送。
加強(qiáng)新能源配套并網(wǎng)工程建設(shè)。截至2015年11月，累計(jì)完成330千伏及以下新能源并網(wǎng)工程投資287.7億元。累計(jì)投運(yùn)330千伏及以下新能源送出線(xiàn)路26226公里，其中風(fēng)電21112公里、太陽(yáng)能發(fā)電2869公里。新增風(fēng)電項(xiàng)目201個(gè)、1474萬(wàn)千瓦；新增太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目1366個(gè)、994萬(wàn)千瓦；新增分布式光伏項(xiàng)目13376戶(hù)、187萬(wàn)千瓦。
開(kāi)工建設(shè)國(guó)家大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃“四交四直”特高壓工程（交流：淮南-南京-上海、錫盟-山東、蒙西-天津南、榆橫-濰坊，直流：寧東-浙江、晉北-江蘇、錫盟-泰州、上海廟-山東）和酒泉-湖南特高壓直流工程。
建設(shè)一批省內(nèi)新能源送出工程。建成投運(yùn)張家口“三站四線(xiàn)”500千伏輸變電工程；建成吉林通榆風(fēng)電基地500千伏輸電通道；建成寧夏330千伏邱渠變等新能源配套工程；青海海西太陽(yáng)能發(fā)電基地750千伏輸電通道串補(bǔ)工程獲得核準(zhǔn)。
開(kāi)工建設(shè)安徽金寨、山東沂蒙、河南天池、河北豐寧二期、山東文登、重慶蟠龍等6座抽水蓄能電站。
二是優(yōu)化調(diào)度，盡最大努力消納新能源。
最大限度調(diào)度火電調(diào)峰能力。東北、華北電網(wǎng)根據(jù)能監(jiān)局核定的最小運(yùn)行方式，嚴(yán)格控制供熱機(jī)組開(kāi)機(jī)方式和發(fā)電出力。依托在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控供熱信息，動(dòng)態(tài)計(jì)算調(diào)峰能力，安排機(jī)組最大限度參與深度調(diào)峰。
充分發(fā)揮抽水蓄能電站作用。吉林白山、遼寧蒲石河：負(fù)荷低谷抽水啟動(dòng)分別為344、591次；北京十三陵、山西西龍池：負(fù)荷低谷抽水啟動(dòng)分別為381、206次。
采用先進(jìn)控制手段優(yōu)化風(fēng)電場(chǎng)有功出力。擴(kuò)大風(fēng)電場(chǎng)自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)（AGC）覆蓋范圍，在蒙東、冀北、甘肅等地區(qū)安裝AGC系統(tǒng)，每5分鐘動(dòng)態(tài)調(diào)整風(fēng)電計(jì)劃，最大限度利用送出通道的輸電能力。1-11月，冀北通過(guò)風(fēng)場(chǎng)AGC多增發(fā)電量3.58億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)45%。
加大省間電網(wǎng)調(diào)峰互濟(jì)力度。東北電網(wǎng)2015年組織實(shí)施跨省調(diào)峰支援290次，增加風(fēng)電上網(wǎng)電量約7.8億千瓦時(shí)。
加大跨省跨區(qū)新能源交易規(guī)模。2015年1-11月，國(guó)家電網(wǎng)跨省跨區(qū)外送風(fēng)電和光伏電量260億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)48%。其中，哈密-鄭州直流累計(jì)外送新能源電量19億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)1%，寧東直流累計(jì)外送新能源電量46億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)17%，蒙西-華北電網(wǎng)500千伏輸電通道累計(jì)外送風(fēng)電78億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)56%。
三是積極推動(dòng)“兩個(gè)替代”，擴(kuò)大新能源消納空間。
實(shí)施電能替代。倡導(dǎo)“以電代煤、以電代油、電從遠(yuǎn)方來(lái)”的能源消費(fèi)新模式，1-10月，推廣實(shí)施電能替代項(xiàng)目1.7萬(wàn)個(gè)、替代電量638億千瓦時(shí)。
實(shí)施清潔替代。在甘肅等地區(qū)開(kāi)展了企業(yè)自備電廠(chǎng)與新能源發(fā)電企業(yè)發(fā)電權(quán)置換交易。1-11月，甘肅新能源替代自備電廠(chǎng)電量累計(jì)達(dá)16.48億千瓦時(shí)。
四是不斷完善新能源標(biāo)準(zhǔn)體系，服務(wù)行業(yè)發(fā)展。
先后編制修訂新能源相關(guān)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)54項(xiàng)，涵蓋系統(tǒng)接入、調(diào)度運(yùn)行、并網(wǎng)檢測(cè)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，形成完善的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系；積極參與并推動(dòng)新能源行業(yè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)，編制行標(biāo)46項(xiàng)、國(guó)標(biāo)30項(xiàng)；主導(dǎo)編制國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)。
五是加大科技研發(fā)投入，帶動(dòng)新能源創(chuàng)新發(fā)展。
“十二五”期間，開(kāi)展企業(yè)自主新能源研究課題126項(xiàng)，研發(fā)投入13.3億元；國(guó)家科技課題41個(gè)，研發(fā)投入近9億元。建成20余項(xiàng)新能源科技示范工程。建成國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程。通過(guò)風(fēng)光互補(bǔ)、儲(chǔ)能調(diào)節(jié)、智能輸電，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)可控的電力輸出，接近常規(guī)電源的性能指標(biāo)。建成浙江舟山世界首個(gè)±200千伏五端柔性直流輸電工程，為海上風(fēng)電發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
我國(guó)新能源消納問(wèn)題突出
大規(guī)模新能源消納一直都是世界性難題，與國(guó)外相比，我國(guó)的新能源消納問(wèn)題更為突出。我國(guó)風(fēng)資源集中、規(guī)模大，遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，難以就地消納。新能源集中的“三北”地區(qū)電源結(jié)構(gòu)單一，抽水蓄能、燃?xì)怆娬镜褥`活調(diào)節(jié)電源比重低。加之近兩年經(jīng)濟(jì)增速放緩，電力增速減慢，多種因素共同作用下，今年新能源消納矛盾更加突出。
一是用電需求增長(zhǎng)放緩，消納市場(chǎng)總量不足。
2015年1-11月，國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度范圍內(nèi)用電量同比增長(zhǎng)0.4%，增速比上年低2.6個(gè)百分點(diǎn)，其中東北、華北、西北地區(qū)分別為-1.8%、-1.5%，2%。在電力需求增長(zhǎng)放緩的情況下，包括新能源在內(nèi)的各類(lèi)電源裝機(jī)保持較快增長(zhǎng)。截至11月底，國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度范圍內(nèi)電源總裝機(jī)同比增長(zhǎng)9.9%，超過(guò)用電需求增速9.5個(gè)百分點(diǎn)。由于新增的用電市場(chǎng)已無(wú)法支撐各類(lèi)電源的快速增長(zhǎng)，導(dǎo)致新能源和火電、核電利用小時(shí)數(shù)均出現(xiàn)下降。1-11月，國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度范圍火電、核電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電利用小時(shí)數(shù)同比分別下降356、311、94、45小時(shí)。
“十二五”以來(lái)，在用電需求增長(zhǎng)放緩、火電利用小時(shí)數(shù)下降的情況下，新能源發(fā)電量保持持續(xù)增長(zhǎng)。
二是電源結(jié)構(gòu)不合理，系統(tǒng)調(diào)峰能力嚴(yán)重不足。
我國(guó)電源結(jié)構(gòu)以火電為主，占比達(dá)到67%，特別是“三北”地區(qū)，占比達(dá)到70%；全國(guó)抽水蓄能、燃?xì)獾褥`活調(diào)節(jié)電源比重僅為6%，“三北”地區(qū)不足4%。其中，東北、西北地區(qū)抽水蓄能等靈活調(diào)節(jié)電源比重只有1.5%、0.8%。
影響系統(tǒng)調(diào)峰的一個(gè)重要因素是供熱機(jī)組比重。由于供熱機(jī)組生產(chǎn)電能的同時(shí)又要滿(mǎn)足熱負(fù)荷需求，冬季采暖季，供熱機(jī)組為保證供熱，不能深度調(diào)峰，調(diào)峰能力下降較大，一般僅為20%左右。目前，“三北”地區(qū)火電機(jī)組中，供熱機(jī)組占有很大比重，7個(gè)省區(qū)超過(guò)40%，電網(wǎng)調(diào)峰更加困難。
自備電廠(chǎng)多隸屬高耗能企業(yè)，負(fù)荷相對(duì)固定，不參與系統(tǒng)調(diào)峰，在電力需求放緩的情況下，自備電廠(chǎng)發(fā)電量的增長(zhǎng)造成公用電廠(chǎng)和新能源被迫進(jìn)一步壓出力參與調(diào)峰。部分地區(qū)近兩年來(lái)自備電廠(chǎng)快速增長(zhǎng)。截至11月底，“三北”地區(qū)自備電廠(chǎng)裝機(jī)容量4231萬(wàn)千瓦，占火電裝機(jī)比例達(dá)到13%。其中自備電廠(chǎng)裝機(jī)占本省火電裝機(jī)比例超過(guò)10%的省區(qū)有6個(gè)。
三是電網(wǎng)發(fā)展滯后，新能源送出和跨省跨區(qū)消納受限。
國(guó)家先后頒布“十二五”風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃，但“十二五”電網(wǎng)規(guī)劃至今沒(méi)有出臺(tái)，新能源基地送出通道得不到落實(shí)。國(guó)家規(guī)劃了9個(gè)千萬(wàn)千瓦風(fēng)電基地，其中7個(gè)在“三北”地區(qū)，目前僅安排了哈密、酒泉、蒙西等3個(gè)基地的跨區(qū)輸電項(xiàng)目。
電網(wǎng)項(xiàng)目核準(zhǔn)滯后于新能源項(xiàng)目，新能源富集地區(qū)不同程度都存在跨省跨區(qū)通道能力不足問(wèn)題，已成為制約新能源消納的剛性約束。甘肅酒泉風(fēng)電基地裝機(jī)規(guī)模已超過(guò)1200萬(wàn)千瓦、太陽(yáng)能發(fā)電近600萬(wàn)千瓦，但酒泉-湖南特高壓直流工程2015年5月核準(zhǔn)建設(shè)，預(yù)計(jì)2017年才能投產(chǎn)，外送通道建設(shè)滯后2-3年。
四是市場(chǎng)化機(jī)制缺失影響新能源消納。
電力系統(tǒng)由包括新能源在內(nèi)的各類(lèi)電源、電網(wǎng)和用戶(hù)等多個(gè)主體構(gòu)成，政府主導(dǎo)電力行業(yè)的規(guī)劃制訂、運(yùn)行規(guī)則、電價(jià)核定等。電網(wǎng)是能源電力資源的配置平臺(tái)，電網(wǎng)公司按照政府要求負(fù)責(zé)電網(wǎng)的建設(shè)、運(yùn)行和調(diào)度管理，組織交易并結(jié)算電費(fèi)，接受能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)行業(yè)監(jiān)管。
由于各類(lèi)電源發(fā)電計(jì)劃年初政府已經(jīng)明確，電網(wǎng)調(diào)度爭(zhēng)取多接納新能源，只能在計(jì)劃框架下局部?jī)?yōu)化，調(diào)整的空間很小。
與國(guó)外相比，我國(guó)促進(jìn)新能源消納的市場(chǎng)化機(jī)制已經(jīng)嚴(yán)重滯后，僅局部地區(qū)開(kāi)展了風(fēng)火發(fā)電權(quán)交易、輔助服務(wù)交易等試點(diǎn)。由于缺乏常規(guī)電源提供輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制，火電企業(yè)普遍沒(méi)有為新能源調(diào)峰的積極性。
