2024年，是實(shí)現(xiàn)“十四五”規(guī)劃的關(guān)鍵之年，也是開展“十五五”前期研究的重要一年。近期，本刊通過召開編委專家座談會(huì)、參加能源領(lǐng)域論壇會(huì)議，觀大勢(shì)、聽眾議，排列我們的選題清單。
“新能源消納”，穩(wěn)居清單“榜首”。
在業(yè)界熱烈的研討中，我們感受到一種理性的力量——新能源消納，需解近憂，需謀遠(yuǎn)慮。本期，我們?cè)噲D把這些思考作一梳理。
其一，促進(jìn)新能源發(fā)展是思考主線。新能源是我國(guó)日益豐厚的能源資源稟賦，是參與產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)際合作的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)中求進(jìn)的支撐力量。發(fā)展好新能源，是各方強(qiáng)烈共識(shí)，更是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵任務(wù)。
其二，從戰(zhàn)術(shù)層面看，新能源消納有其近憂。2023年新能源新增裝機(jī)約2.7億千瓦，2024年將再新增2億千瓦，極有可能提前實(shí)現(xiàn)2030年風(fēng)光總裝機(jī)12億千瓦目標(biāo)；而且，新能源并網(wǎng)節(jié)奏呈現(xiàn)大規(guī)模、集中式特點(diǎn)，可謂“綠電奔涌”。而系統(tǒng)安全關(guān)涉全局，是強(qiáng)約束條件，電力系統(tǒng)正經(jīng)歷空前、持續(xù)的“壓力測(cè)試”：調(diào)節(jié)能力不足、平衡難度加大，新能源大規(guī)模、高比例消納面臨瓶頸。
其三，從戰(zhàn)略層面看，新能源消納有其遠(yuǎn)慮。在降碳政策的強(qiáng)有力推動(dòng)下，新能源越來越成為清潔化低碳化的主力，而從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，能源轉(zhuǎn)型的安全性、經(jīng)濟(jì)性同樣至關(guān)重要。我們能否處理好發(fā)展的不平衡不穩(wěn)定性，努力破解“能源不可能三角”，最大限度減少沉沒成本？在碳達(dá)峰碳中和的主戰(zhàn)場(chǎng)，我們能否降低能源轉(zhuǎn)型的代價(jià)、控制能源轉(zhuǎn)型的風(fēng)險(xiǎn)？
推動(dòng)我國(guó)新能源高質(zhì)量發(fā)展，戰(zhàn)術(shù)上需要形成協(xié)同、有效的應(yīng)對(duì)方案，以解近憂；戰(zhàn)略上則需要找到規(guī)劃思路升級(jí)、機(jī)制創(chuàng)新的長(zhǎng)遠(yuǎn)之策，以謀遠(yuǎn)慮。
這尤其需要“統(tǒng)籌”的智慧，例如：如何保持新能源發(fā)展勢(shì)頭，又同步提高其安全可靠替代水平？如何在降低傳統(tǒng)能源比重的同時(shí)，立足既有資源創(chuàng)新形成多能協(xié)同格局？如何推進(jìn)電力技術(shù)、市場(chǎng)機(jī)制、商業(yè)模式的創(chuàng)新，并想辦法讓三者實(shí)現(xiàn)妙不可言的耦合？
大智興邦，不過集眾思。新能源消納是提高能源轉(zhuǎn)型質(zhì)量的“破題點(diǎn)”，需要能源電力行業(yè)甚至全社會(huì)進(jìn)行長(zhǎng)期的協(xié)同創(chuàng)新。本刊將努力呈現(xiàn)這場(chǎng)大規(guī)模協(xié)同的前沿動(dòng)態(tài)、多方觀點(diǎn)，并持續(xù)更新清單、拓展視野。
新能源是如此之“新”，宏闊藍(lán)圖尚在鋪展，探索實(shí)踐尚在行進(jìn)，很多問題還不能給出完整精確的答案——但這不正是“新”之魅力嗎？新的一年，讓我們一同追尋！
源：新增裝機(jī)迅猛 規(guī)劃亟待升級(jí)
近年來，我國(guó)新能源發(fā)電裝機(jī)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。截至2023年12月底，全國(guó)新能源發(fā)電裝機(jī)容量超過10億千瓦，比2021年年底增長(zhǎng)57.7%。在不久前召開的2023光伏行業(yè)年度大會(huì)上，中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)2023年全年光伏發(fā)電裝機(jī)預(yù)測(cè)進(jìn)行年內(nèi)第二次上調(diào)，由120~140吉瓦上調(diào)至160~180吉瓦。
新能源發(fā)電裝機(jī)的快速增長(zhǎng)，離不開我國(guó)政府近年對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)。在落實(shí)“雙碳”目標(biāo)、構(gòu)建新型能源體系的背景下，相關(guān)部門出臺(tái)多項(xiàng)支持新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策意見，如國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布的《以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地規(guī)劃布局方案》明確，到2030年，規(guī)劃建設(shè)以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)光基地，總裝機(jī)容量達(dá)到4.55億千瓦。
技術(shù)進(jìn)步是新能源發(fā)電裝機(jī)容量增長(zhǎng)的另一個(gè)助推力。伴隨著技術(shù)不斷更迭，新能源設(shè)備成本也逐年降低，并拉低了整體開發(fā)建設(shè)的成本。在過去一年中，新能源行業(yè)成為投資熱點(diǎn)。根據(jù)萬(wàn)德經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的統(tǒng)計(jì)，僅2023年上半年，光伏行業(yè)有60家企業(yè)發(fā)起了近2000億元再融資，融資額是2022年同期的4倍。
快速增長(zhǎng)的裝機(jī)無疑會(huì)給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來新的挑戰(zhàn)——在新能源大基地，集中度高、容配比高、同時(shí)率高的“三高”現(xiàn)象或?qū)⒊霈F(xiàn)，這對(duì)系統(tǒng)頻率控制提出了更高要求；在分布式新能源集中的地區(qū)，當(dāng)新能源大發(fā)時(shí)，系統(tǒng)需要更多的調(diào)峰調(diào)頻資源來平衡電力供需，增加系統(tǒng)的運(yùn)行成本。面對(duì)上述新情況、新問題，行業(yè)需要以系統(tǒng)性思維審視并探索解決問題的方法。源頭治理、消除規(guī)劃中的癥結(jié)就是破解消納難的可選之策。
新能源規(guī)劃與消納直接相關(guān)，隨著新能源發(fā)電裝機(jī)容量的持續(xù)增長(zhǎng)，兩者之間的關(guān)系更為密切。2023年年底，在對(duì)照國(guó)家能源局《分布式電源接入電網(wǎng)承載力評(píng)估導(dǎo)則》進(jìn)行評(píng)估后，多省區(qū)公布了分布式光伏開發(fā)的紅、黃、綠區(qū)域，引起了業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。對(duì)于如何在“接入承載力紅色警戒區(qū)域”繼續(xù)開發(fā)分布式光伏，不同省區(qū)思考的重點(diǎn)也有所不同。一些省份提出，對(duì)于紅色區(qū)域內(nèi)已備案未開工項(xiàng)目暫緩建設(shè)，未備案項(xiàng)目則停止備案；但也有省份認(rèn)為，不宜將預(yù)警信息作為限制項(xiàng)目開發(fā)的依據(jù)，對(duì)于紅色和黃色區(qū)域，可通過異地配儲(chǔ)、集中匯流等措施提高電網(wǎng)承載力。
不同的考量，實(shí)際上是管理部門在從規(guī)劃入手，探索更有效的新能源消納思路。
以科學(xué)規(guī)劃提高消納水平也是業(yè)內(nèi)人士的共識(shí)。正泰新能董事長(zhǎng)陸川介紹，在國(guó)外一些地區(qū)，政府會(huì)用招標(biāo)的方式明確并網(wǎng)點(diǎn)的資源情況。一個(gè)地方能建多少光伏、有多少消納容量是清晰的。同時(shí)，政府相關(guān)部門會(huì)對(duì)電源點(diǎn)并網(wǎng)的電能質(zhì)量提出相應(yīng)要求，這也給企業(yè)預(yù)留了技術(shù)創(chuàng)新的空間。但目前，我國(guó)在這方面的信息尚不透明，不管是分布式光伏還是地面電站，都遇到過類似的情況。他建議，應(yīng)對(duì)于新能源的消納容量給出確定性的規(guī)劃并及時(shí)披露，如果信息披露足夠充分，相信很多企業(yè)會(huì)自主選擇是否要推進(jìn)項(xiàng)目。
遵循市場(chǎng)規(guī)律、改變規(guī)劃理念也有助于消納。國(guó)網(wǎng)發(fā)展部原副主任張正陵認(rèn)為，綠色電力發(fā)出來、送出去，歸根到底要靠市場(chǎng)買單。在新能源發(fā)電容量占比較高的電力系統(tǒng)中， 需要在規(guī)劃階段就充分考慮市場(chǎng)需求，擺脫路徑依賴，改變傳統(tǒng)的規(guī)劃模式。只有這樣，才能提高通道的利用率。
網(wǎng)：確保系統(tǒng)安全 力爭(zhēng)量率一體
能源安全不僅是推進(jìn)“雙碳”目標(biāo)、構(gòu)建新型能源體系的基礎(chǔ)，更關(guān)系到經(jīng)濟(jì)社會(huì)的平穩(wěn)發(fā)展。2024年全國(guó)能源工作會(huì)議上，國(guó)家能源局提出要扛牢能源安全首要職責(zé)，立足我國(guó)能源資源稟賦，堅(jiān)持穩(wěn)中求進(jìn)、以進(jìn)促穩(wěn)、先立后破，全力抓好能源增產(chǎn)保供，持續(xù)提高能源資源安全保障能力。
然而，隨著新能源發(fā)電容量的增長(zhǎng)，我國(guó)電力系統(tǒng)面臨的安全形勢(shì)不容樂觀。
在2023年智慧用能與節(jié)能技術(shù)發(fā)展論壇上，中國(guó)工程院院士王成山表示，電源與負(fù)荷的變化使大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行面臨巨大挑戰(zhàn)。在電源側(cè)，火電裝機(jī)比例逐漸降低，深度調(diào)峰能力不足，新能源出力具有波動(dòng)性、間歇性等特征，對(duì)電網(wǎng)靈活調(diào)節(jié)能力提出更高要求；在負(fù)荷側(cè)，隨著空調(diào)、電動(dòng)汽車等負(fù)荷快速增長(zhǎng)，季節(jié)性用電趨勢(shì)和峰谷差愈加明顯。
配電網(wǎng)的安全運(yùn)行也受到分布式新能源發(fā)展的影響。華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司智能光伏產(chǎn)品線總裁陳國(guó)光認(rèn)為，過去，屋頂光伏只安裝在光照條件好的朝向，如今，因?yàn)橄到y(tǒng)成本降低，光伏安裝會(huì)更多地利用屋頂資源，以便多裝組件、多發(fā)電，提高系統(tǒng)投資回報(bào)額。但隨著屋頂可利用面積成倍增加，分布式光伏接入配電網(wǎng)時(shí)產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)也隨之增大，安全問題需要引起足夠的重視。
保障電力系統(tǒng)安全的關(guān)鍵在于堅(jiān)持“量率一體”，這離不開與新能源發(fā)展相適應(yīng)的外送通道和調(diào)節(jié)資源。近年來，我國(guó)推動(dòng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同發(fā)展，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)清潔能源的廣域高效配置和就近消納；同時(shí)不斷完善能源調(diào)節(jié)體系，除了加快建設(shè)抽水蓄能、布局新型儲(chǔ)能，也推動(dòng)相關(guān)技術(shù)發(fā)展，滿足大規(guī)模新能源調(diào)節(jié)和存儲(chǔ)的需求。
除了傳統(tǒng)儲(chǔ)能技術(shù)，構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能等新技術(shù)也有望提升系統(tǒng)安全。陳國(guó)光認(rèn)為，可通過構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從電流源型控制轉(zhuǎn)為電壓源型控制，具備強(qiáng)慣量支撐、瞬時(shí)穩(wěn)壓與故障穿越，以及提高有功和無功控制與響應(yīng)的能力，主動(dòng)緩解頻率和電壓波動(dòng)，改變?cè)械男履茉纯刂颇Ｊ剑尮夥l(fā)電從適應(yīng)電網(wǎng)走向支撐電網(wǎng)、再到增強(qiáng)電網(wǎng)。
科學(xué)調(diào)控也是助力消納的手段。水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院新能源部副主任王躍峰認(rèn)為，對(duì)于光伏，可以通過提高午間用電提升消納水平，利用價(jià)格機(jī)制引導(dǎo)用電負(fù)荷向午間時(shí)段轉(zhuǎn)移；對(duì)于風(fēng)電，可利用區(qū)域內(nèi)交流電網(wǎng)靈活送受電特性，擴(kuò)大調(diào)度平衡區(qū)域，發(fā)揮大電網(wǎng)平臺(tái)作用，以最低成本充分調(diào)用靈活性資源。
荷：激發(fā)綠電消費(fèi) 引導(dǎo)供需協(xié)同
不久前，國(guó)家能源局召開綠證核發(fā)工作啟動(dòng)會(huì)，12家申領(lǐng)綠證的發(fā)電企業(yè)和10家綠色電力用戶代表獲頒首批綠證。
綠證是我國(guó)推進(jìn)綠色電力消費(fèi)的途徑之一。2023年7月，國(guó)家發(fā)展改革委等聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于做好可再生能源綠色電力證書全覆蓋工作 促進(jìn)可再生能源電力消費(fèi)的通知》，對(duì)我國(guó)綠證制度進(jìn)行了全面修訂完善，在明確由國(guó)家能源局負(fù)責(zé)綠證相關(guān)管理工作的同時(shí)，對(duì)全國(guó)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電、常規(guī)水電、生物質(zhì)發(fā)電、地?zé)崮馨l(fā)電、海洋能發(fā)電等已建檔立卡的可再生能源發(fā)電項(xiàng)目所生產(chǎn)的全部電量核發(fā)綠證。國(guó)家能源局首批核發(fā)綠證涉及項(xiàng)目1168個(gè)、發(fā)電企業(yè)755家。
除了購(gòu)買綠證，消費(fèi)綠色電力的另一種方式是綠電交易。
在不久前召開的《我國(guó)綠電交易現(xiàn)狀及重點(diǎn)問題研究》報(bào)告發(fā)布暨專家研討會(huì)上，中國(guó)能源研究會(huì)理事長(zhǎng)、國(guó)家能源局原副局長(zhǎng)史玉波表示，綠電交易作為綠色電力市場(chǎng)的核心機(jī)制之一，通過市場(chǎng)化交易手段，將可再生能源發(fā)電企業(yè)直接與需求側(cè)用戶連接起來，有效推動(dòng)了可再生能源利用的規(guī)模擴(kuò)大和綠色發(fā)展。但目前，我國(guó)綠電交易仍然面臨一些重點(diǎn)問題和挑戰(zhàn)，需要相關(guān)政府部門、市場(chǎng)組織機(jī)構(gòu)、市場(chǎng)交易主體等共同探索解決方案。
當(dāng)前，盡管我國(guó)電力市場(chǎng)的交易與交易機(jī)制已經(jīng)初步建立，發(fā)用電一體的“產(chǎn)消者”也開始涌現(xiàn)，但現(xiàn)有機(jī)制下，消費(fèi)綠電的主動(dòng)性并未被激活，需求側(cè)主動(dòng)響應(yīng)能力仍然較弱，“源荷互動(dòng)”的市場(chǎng)化機(jī)制尚未建立。
北京電力交易中心副總經(jīng)理龐博認(rèn)為，新能源電源的邊際發(fā)電成本低，而電力系統(tǒng)消納成本高，傳統(tǒng)邊際成本競(jìng)價(jià)形成的價(jià)格難以完全體現(xiàn)為消納新能源所付出的系統(tǒng)成本。同時(shí)，用戶側(cè)對(duì)綠色消費(fèi)的積極性未能得到充分激發(fā)，綠電交易成交電量?jī)H占市場(chǎng)化總交易電量的2%。
從本質(zhì)看，沒有消費(fèi)就沒有消納。要讓更多綠電進(jìn)入市場(chǎng)、參與交易，可以根據(jù)電力系統(tǒng)的特點(diǎn)，統(tǒng)籌優(yōu)化市場(chǎng)機(jī)制、交易模式。
龐博建議，應(yīng)從兩個(gè)維度出發(fā)，基于適應(yīng)新能源特性的角度設(shè)計(jì)市場(chǎng)機(jī)制，對(duì)大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目，可依托大電網(wǎng)、大市場(chǎng)，通過省間靈活交易，有效利用全網(wǎng)調(diào)節(jié)能力，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模資源優(yōu)化配置和余缺調(diào)劑，滿足大基地新能源消納的需要；對(duì)分布式新能源項(xiàng)目，需要推動(dòng)分布式、微網(wǎng)、虛擬電廠等資源聚合參與交易，更好激發(fā)出負(fù)荷側(cè)資源的調(diào)節(jié)能力。對(duì)如何激發(fā)用戶對(duì)綠色電力的消費(fèi)需求，他認(rèn)為可分類施策，將可再生能源消納責(zé)任分配至市場(chǎng)主體。
除了繼續(xù)發(fā)揮中長(zhǎng)期市場(chǎng)的兜底保障作用，新能源的規(guī)?；{還需要現(xiàn)貨市場(chǎng)的有力支撐，特別是跨省跨區(qū)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)。廣州電力交易中心黨委委員、總會(huì)計(jì)師王鑫根認(rèn)為，應(yīng)加強(qiáng)綠電與常規(guī)電能量市場(chǎng)的銜接，尤其是加強(qiáng)綠電交易與常規(guī)電力中長(zhǎng)期交易的銜接，保障綠電交易與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)有序協(xié)調(diào)。
在綠電消費(fèi)的潛在用戶中，外向型企業(yè)有望成為主動(dòng)消費(fèi)綠電的重要用戶群。龐博認(rèn)為，我國(guó)綠電、綠證的國(guó)際認(rèn)可度有待提高，外向型企業(yè)迫切需要有效且經(jīng)濟(jì)的減碳途徑，需要建立綠色電力消費(fèi)等更多應(yīng)用場(chǎng)景，以提升企業(yè)購(gòu)買積極性。對(duì)此，陸川認(rèn)為，可推動(dòng)碳足跡和綠電使用與國(guó)際接軌，讓消費(fèi)者和企業(yè)體會(huì)到綠電在碳足跡上的優(yōu)勢(shì)，有效促進(jìn)綠電消費(fèi)。
原標(biāo)題：新能源消納 ：解近憂，謀遠(yuǎn)慮
掃描關(guān)注微信
寧德時(shí)代吳凱...
天合光能陳奕...
劉巖: 追光行...
黃震院士：大...