中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：7月2日，全國(guó)新能源消納監(jiān)測(cè)預(yù)警中心發(fā)布了全國(guó)各地的風(fēng)光發(fā)電利用率數(shù)據(jù)，西部風(fēng)光富集區(qū)1—5月持續(xù)走低，尤其光伏發(fā)電利用率除寧夏外均不足90%。
國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，截至4月底，我國(guó)可再生能源發(fā)電裝機(jī)已突破20億千瓦，同比增長(zhǎng)58%。其中，風(fēng)電、光伏合計(jì)裝機(jī)達(dá)15.3億千瓦。
新能源裝機(jī)容量飛速增長(zhǎng)，新能源發(fā)電（綠電）利用率卻波動(dòng)下降。電網(wǎng)消納“吃力”，導(dǎo)致多個(gè)主要綠電供給地區(qū)利用率難以達(dá)到國(guó)家相關(guān)文件規(guī)定的“放寬新能源利用率目標(biāo)，原則上不低于90%”的標(biāo)準(zhǔn)。
數(shù)據(jù)走低凸顯了綠電利用困境?！安⒕W(wǎng)難、外送難”是西部風(fēng)光富集區(qū)痛點(diǎn)，其最直接的影響是新能源場(chǎng)站被限制發(fā)電，出現(xiàn)嚴(yán)重的棄風(fēng)棄光現(xiàn)象。
而今年5月，新能源發(fā)電卻在內(nèi)蒙古西部電力現(xiàn)貨市場(chǎng)出現(xiàn)新景象。當(dāng)?shù)匦履茉措娏┙o連續(xù)多月增加超25%，日均出清電量達(dá)3.7億千瓦，占總量的43%。
這一變化源自政策的加持。2月9日，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于深化新能源上網(wǎng)電價(jià)市場(chǎng)化改革 促進(jìn)新能源高質(zhì)量發(fā)展的通知》（以下簡(jiǎn)稱《通知》）。按照要求，自6月1日起，風(fēng)電、光伏等新能源電力全面進(jìn)入市場(chǎng)化定價(jià)新階段。
此前發(fā)布的《電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力優(yōu)化專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施方案（2025—2027年）》要求，2025—2027年年均需增加合理消納利用2億千瓦以上的新能源。全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)能否為西部綠電利用率帶來(lái)“拐點(diǎn)”？如何拓展消納路徑、優(yōu)化消納生態(tài)？除了并網(wǎng)利用，綠電是否還有其他出路？帶著這些問(wèn)題，科技日?qǐng)?bào)記者進(jìn)行了深入采訪。
并網(wǎng)消納：“潑天能量”需接穩(wěn)
“風(fēng)光富集區(qū)主要集中在陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆以及內(nèi)蒙古西部的電網(wǎng)區(qū)域?！敝袊?guó)電力科學(xué)研究院有限公司電力系統(tǒng)研究所前瞻技術(shù)研究室高級(jí)工程師荊逸然說(shuō)，隨著新能源裝機(jī)規(guī)模的快速增長(zhǎng)，這些地區(qū)面臨越來(lái)越大的新能源利用率下降的壓力。
“以深能疏勒光伏電站為例，今年1—4月，場(chǎng)站利用率僅為67.61%?！蔽挥谛陆纳钅芨Ｋ夥娬鞠嚓P(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，近幾年新能源裝機(jī)容量增長(zhǎng)較快，但由于西部地區(qū)大型用電企業(yè)相對(duì)較少，電網(wǎng)消納能力有限，致使場(chǎng)站限電率仍在逐步提高。
“當(dāng)前西部省份的棄風(fēng)棄光占比仍在持續(xù)增長(zhǎng)?！碧m州大學(xué)化工學(xué)院教授曹靖告訴記者，團(tuán)隊(duì)根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)和算法構(gòu)建的模型預(yù)測(cè)顯示，如果不改變目前的消納思路，未來(lái)一段時(shí)間棄風(fēng)棄光率將不斷升高。
新能源利用率的下降壓力在一些新能源上市企業(yè)的年報(bào)中也有所體現(xiàn)。如中廣核新能源2024年年報(bào)披露稱，由于2024年限電同比增加，風(fēng)、光平均利用小時(shí)分別減少約3.1%、16.8%。大唐發(fā)電2024年并網(wǎng)風(fēng)電2127小時(shí)，同比降低107小時(shí)；并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電1211小時(shí)，同比降低81小時(shí)。
新能源裝機(jī)容量不斷增長(zhǎng)，并網(wǎng)發(fā)電時(shí)長(zhǎng)卻逐年降低。“電網(wǎng)是新能源電力輸送和消納的‘高速公路’，其承壓限制嚴(yán)格。以電網(wǎng)頻率為例，只能允許上下0.2赫茲的波動(dòng)?！敝袊?guó)科學(xué)院電工研究所研究員王一波坦言，破解這一難題，需要加強(qiáng)發(fā)電預(yù)測(cè)、儲(chǔ)能規(guī)?；瘧?yīng)用、多類(lèi)型資源調(diào)節(jié)和實(shí)時(shí)控制等一系列技術(shù)攻關(guān)，滿足新能源供給高比例消納需求。
近年來(lái)，儲(chǔ)能技術(shù)成為研究熱點(diǎn)?！暗嚓P(guān)技術(shù)仍面臨產(chǎn)業(yè)化門(mén)檻，最關(guān)鍵的是成本問(wèn)題。”荊逸然表示，目前儲(chǔ)能單位成本高于1000元/千瓦時(shí)，距離全面商業(yè)化還有較大差距。
在前述發(fā)電站負(fù)責(zé)人看來(lái)，加快電網(wǎng)外送通道建設(shè)、引入大型用電企業(yè)是解決區(qū)域限電問(wèn)題的重要途徑。
6月10日哈重（新疆哈密至重慶）直流工程投產(chǎn)送電。荊逸然介紹，哈重直流工程配套的1420萬(wàn)千瓦電源中，新能源裝機(jī)占比超過(guò)70%，建成后每年向重慶送電360億千瓦時(shí)，其中超過(guò)180億千瓦時(shí)來(lái)自風(fēng)力和光伏發(fā)電。
無(wú)獨(dú)有偶?！盀榻鉀Q綠電送不出去的問(wèn)題，甘肅省已有多條特高壓輸電線路引導(dǎo)隴電入魯、入川、入浙?！辈芫刚f(shuō)，政府還通過(guò)在西部建設(shè)大型數(shù)據(jù)中心集群等方式，增加綠電在本地的消納能力。
“十四五”期間，國(guó)家規(guī)劃了“三交九直”12條特高壓通道，這些“大通道”有望提升西部地區(qū)綠電消納率。以“隴電入浙”工程為例，據(jù)預(yù)測(cè)，工程投運(yùn)后可將甘肅新能源利用率從85%提升至90%以上。
市場(chǎng)機(jī)制：提升電力“含綠量”
大禹治水，疏川導(dǎo)滯，而后合通四海。
如果說(shuō)構(gòu)建大通道是對(duì)綠電的“疏川”，那么，電力市場(chǎng)化則對(duì)綠電起到了“導(dǎo)滯”作用。
去年底，由國(guó)家能源局統(tǒng)籌、中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)聯(lián)合多家單位共同編制的《全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)發(fā)展規(guī)劃藍(lán)皮書(shū)》顯示，到2029年，將全面建成全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)。
今年2月印發(fā)的《通知》再次強(qiáng)調(diào)，新能源發(fā)電將告別以往部分電量依靠保障性收購(gòu)、固定電價(jià)的模式，要全面參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。以6月1日為節(jié)點(diǎn)劃分，此后投產(chǎn)的增量項(xiàng)目，將率先實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)電量全面進(jìn)入市場(chǎng)，不再享受固定電價(jià)的保護(hù)。
過(guò)去，綠電捧著“鐵飯碗”享有保障性收購(gòu)電價(jià)，又因“靠天吃飯”對(duì)電網(wǎng)造成沖擊被限電；進(jìn)入市場(chǎng)后，價(jià)格“指揮棒”引導(dǎo)電力生產(chǎn)方擔(dān)負(fù)起消納責(zé)任，從源頭避免綠電受限“滯留”。內(nèi)蒙古、甘肅、山東等多地?cái)?shù)據(jù)表明，電力市場(chǎng)交易的“含綠量”不斷上升。
“之前新能源電廠只管發(fā)電，消納責(zé)任交給電網(wǎng)。在電力市場(chǎng)機(jī)制完善后，電廠想要賺取利潤(rùn)，就要主動(dòng)在源、荷、儲(chǔ)等環(huán)節(jié)應(yīng)用新技術(shù)，加強(qiáng)適應(yīng)電力市場(chǎng)規(guī)則的能力?！蓖跻徊ㄕf(shuō)，市場(chǎng)從價(jià)格側(cè)倒逼綠電供應(yīng)開(kāi)展智慧化轉(zhuǎn)型。
市場(chǎng)之手促使發(fā)電企業(yè)變被動(dòng)為主動(dòng)，通過(guò)自身轉(zhuǎn)型降低電網(wǎng)消納調(diào)節(jié)成本，從源頭上“導(dǎo)滯”。中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)光伏發(fā)電專(zhuān)委會(huì)電力市場(chǎng)顧問(wèn)盧嘉斌此前表示，儲(chǔ)能、調(diào)度、規(guī)劃等光伏發(fā)電并網(wǎng)需要的輔助服務(wù)將迎來(lái)發(fā)展機(jī)會(huì)，小型項(xiàng)目將以聚合的方式參與到市場(chǎng)中。
“在電力領(lǐng)域，加速實(shí)施更多前沿技術(shù)改造已勢(shì)在必行?！蓖ㄓ眉夹g(shù)集團(tuán)所屬中國(guó)通用咨詢綠色高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心技術(shù)經(jīng)理人孫瑞杰告訴記者，電力生產(chǎn)方未來(lái)需要風(fēng)、光、儲(chǔ)、氫、氨、醇等多類(lèi)能源的智能調(diào)度平臺(tái)，通過(guò)AI算法實(shí)時(shí)優(yōu)化的技術(shù)非常關(guān)鍵。此外，壓縮空氣儲(chǔ)能、全釩液流電池、鐵系液流電池等儲(chǔ)能技術(shù)的深入推廣應(yīng)用，有望進(jìn)一步“削峰平谷”，提升新能源電力進(jìn)入市場(chǎng)的議價(jià)能力。
“近期針對(duì)提升議價(jià)能力的咨詢量也在持續(xù)上升。”孫瑞杰說(shuō)，團(tuán)隊(duì)正在通過(guò)光伏綠證交易、碳配額質(zhì)押融資等手段幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)碳資產(chǎn)變現(xiàn)，推動(dòng)企業(yè)在AI算法加持下持續(xù)優(yōu)化電力交易策略。
市場(chǎng)化為整個(gè)行業(yè)帶來(lái)了空前活躍的轉(zhuǎn)型氛圍。在6月11日召開(kāi)的2025國(guó)際太陽(yáng)能光伏與智慧能源（上海）大會(huì)暨展覽會(huì)上，多家企業(yè)帶來(lái)了包括氣象預(yù)測(cè)大模型、電價(jià)預(yù)測(cè)模型在內(nèi)的AI解決方案，服務(wù)電力企業(yè)的轉(zhuǎn)型需求。
“在交易品種上，當(dāng)前的電力市場(chǎng)涵蓋了電能量、綠色電力、電力輔助服務(wù)等多個(gè)領(lǐng)域，對(duì)于促進(jìn)更大范圍內(nèi)消納清潔能源是很好的調(diào)節(jié)手段。”中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司電力系統(tǒng)研究所前瞻技術(shù)研究室主任王鐵柱建議，加快多層次全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系建設(shè)，進(jìn)一步設(shè)計(jì)合理的價(jià)格機(jī)制保安全保供應(yīng)，并持續(xù)探索儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)的商業(yè)模式和運(yùn)營(yíng)機(jī)制，以提高儲(chǔ)能設(shè)施的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
新賽道新業(yè)態(tài)：“離線”用電釋放潛能
沒(méi)有高爐、沒(méi)有火花四濺，也沒(méi)有動(dòng)輒千余攝氏度的超高溫度，在五六十?dāng)z氏度環(huán)境下，電流的輸入讓經(jīng)過(guò)處理的鐵礦石析出銀色的金屬鐵。
新能源電力的普及降低了電價(jià)，這種以前想都不敢想的電解冶金方式正在鞍鋼礦業(yè)成為現(xiàn)實(shí)。
“過(guò)去大規(guī)模煉鐵靠焦炭，高爐冶煉的成本很高?，F(xiàn)在新能源發(fā)電成本已降至每度0.2元以下，直接采用間歇的‘綠電’柔性煉鐵，比穩(wěn)定電力連續(xù)煉鐵更具經(jīng)濟(jì)性。這種煉鐵技術(shù)在新疆、內(nèi)蒙古等綠電資源豐富地區(qū)尤其具備規(guī)模化應(yīng)用前景。”中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所黨委書(shū)記、研究員朱慶山告訴記者，團(tuán)隊(duì)正在與鞍鋼礦業(yè)合作開(kāi)展中試研究，積極推動(dòng)技術(shù)落地轉(zhuǎn)化，助力鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型。
“當(dāng)前電解煉鐵正在攻關(guān)單槽100噸級(jí)技術(shù)，為萬(wàn)噸級(jí)項(xiàng)目進(jìn)行預(yù)研。”朱慶山說(shuō)，電解鐵的產(chǎn)品純度可達(dá)到“3個(gè)9”，比高爐冶煉附加值更高。此外，分布式電解槽可適應(yīng)新能源電力波動(dòng)的特點(diǎn)，風(fēng)光好時(shí)可滿負(fù)荷生產(chǎn)；風(fēng)光不足時(shí)，可停掉一定比例的電解槽，不存在高爐停機(jī)難的問(wèn)題。
電解煉鐵“柔性消納”特性與綠電可謂是“一拍即合”，這種不用并網(wǎng)的“離線”用電模式成為各地科研力量攻關(guān)的方向。近年來(lái)，就地消納綠電項(xiàng)目如雨后春筍般成長(zhǎng)起來(lái)。
甘肅正在探索以“氫能”為載體的“離線”用電模式?！拔覀兊哪繕?biāo)是將氫氣的生產(chǎn)成本再降70%。”曹靖告訴記者，團(tuán)隊(duì)正在積極推進(jìn)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池技術(shù)研發(fā)，特別是發(fā)揮其優(yōu)異的弱光響應(yīng)性能降低綠電成本，進(jìn)而讓氫氣生產(chǎn)成本降至市場(chǎng)能接納的水平。同時(shí)，研究光伏發(fā)電與制氫過(guò)程匹配兼容性難題，探索光氫儲(chǔ)一體化模式。
在青海柴達(dá)木，光伏能源“自發(fā)、自儲(chǔ)、自用、自?！钡娜鍧嵞茉次㈦娋W(wǎng)算力中心開(kāi)啟建設(shè)，具有萬(wàn)卡算力的“耗電大戶”將全面實(shí)現(xiàn)直接的綠電保障……
無(wú)需并入大電網(wǎng)，“微”力量無(wú)疑將成為提升光伏發(fā)電利用率的“新路徑”。
面向“十五五”，國(guó)家能源局進(jìn)一步明確優(yōu)化能源多元化布局，加強(qiáng)能源生產(chǎn)布局和用能產(chǎn)業(yè)協(xié)同，推動(dòng)“西電西用”。
王一波表示，可用綠色電力將工業(yè)生產(chǎn)的二氧化碳等副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為甲烷、甲醇或者其他能量密度更高的液體燃料等，多項(xiàng)研究具備走向應(yīng)用的潛力。
“我們正在研究將鐵發(fā)展為儲(chǔ)能化學(xué)品?！敝鞈c山表示，有了合適的儲(chǔ)能化學(xué)品，不僅可以將西部的電力轉(zhuǎn)移到東部，還可以把夏天的電力保留到冬天。以鐵儲(chǔ)能，比當(dāng)前的醇類(lèi)等化學(xué)品更易儲(chǔ)運(yùn)。
“未來(lái)場(chǎng)景下，‘西電西用’可能是一條安全可靠的能源替代路徑。如果大規(guī)模、低成本的風(fēng)光能源在西部轉(zhuǎn)化為綠色電力、液體燃料、大宗工業(yè)產(chǎn)品，通過(guò)電力網(wǎng)、油氣管網(wǎng)、物流網(wǎng)等多渠道流轉(zhuǎn)全國(guó)，將為能源安全、低碳新質(zhì)生產(chǎn)力提供更有力的支撐?！蓖跻徊ㄕf(shuō)。
