新疆电网新能源电力消纳方法研究

2020-12-07 18:24闵富强
魅力中国 2020年11期
关键词:调峰发电电源

闵富强

(国网新疆电力有限公司喀什供电公司,新疆 喀什 844000)

中国国家电网是目前全球接入新能源规模最大的电网,同时,风能、太阳能资源富集的新疆,自“十三五”以来,新能源装机呈现井喷式增长,截至目前,新疆实现新能源并网装机2743万千瓦,占新疆电网总装机容量的三分之一。新能源发电消纳问题突出,主要是因为我国风、光资源集中、规模大,远离负荷中心,难以就地消纳。自从去年年末,国家能源局公布了新能源并网运行相关数据,人们就从中发现了一系列刺眼的数字,一年下来,弃掉的风和光,相当于一座大城市全年的用电量。中国真的太需要清洁的新能源了,我们也真的等不起这个产业再绕弯路了。影响新能源消纳的主要因素有以下几个方面:

一是近年电力需求增速放缓,同时出现火电过剩,本地消纳空间有限,消纳市场总量不足。尤其是近年来,由于全社会电力需求增速放缓以及火电争相上马,常规能源对可再生能源电力的挤出效应加剧,致使弃风弃光问题愈发严重。在电力需求增长放缓的情况下,包括新能源在内的各类电源装机仍保持较快增长,新增的用电市场已无法支撑新能源等各类电源增长,新疆便是如此。

二是电网发展滞后,电网规划与电源项目建设不匹配,新能源外送能力不足、跨省跨区消纳受限。风电、光伏电消纳困难的另一个主要原因是电网规划与电源项目建设不匹配。目前电网规划被动响应新能源规划,电网建设进度跟不上新能源开发速度,外送受限。在规划里,风电场在建设之初没有同时考虑送出和市场消纳。也就是说,电源项目与电网规划脱节了,这是导致目前弃风限电严重,大量清洁能源送不出去的主要原因。中国可再生能源丰富的地区多为甘肃、新疆、内蒙古等偏远地区,而输电线路的建设却远远落后于电场建设速度,直接导致这些地区的弃风弃光问题更为严重。新能源电网项目落后、新能源基地送出通道得不到落实,国家规划了9个千万千瓦级风电基地,其中7个在“三北”地区,目前仅安排了哈密、酒泉、蒙西等3个基地的跨区输电项目。

三是市场机制缺失、调峰积极性不高导致的弃风、弃光严重。大规模高占比新能源并网对电力系统的调峰能力提出了更高要求,目前缺乏有效的激励机制,常规电源参与电网深度调峰积极性不足,调峰已成为制约消纳的重要因素。

四是新能源发电跨省跨区消纳的交易模式及电价机制,也在一定程度影响了新能源消纳。从新能源装机分布及其与负荷的关系来看,我国新能源装机分布不均衡,与负荷呈逆向分布。“三北”地区负荷占全国总负荷的比例仅为36%,但集中了全国75%的新能源装机。其中,蒙东、甘肃、宁夏、新疆新能源渗透率(新能源装机容量与最大负荷的比值)超过100%,已经超过了丹麦、西班牙、葡萄牙等发达国家。由于本地负荷规模有限,新能源消纳对电源调节性能和电网互联互通提出了更高要求。

针对上述问题,国家发改委也曾尝试通过促进本地就近消纳的方式来解决难题,国家发改委发文指出,试点地区要通过扩大用电需求、完善输配电价政策、促进市场化交易等方式,提高本地可再生能源消纳能力;还要求,试点地区要妥善处理好就近消纳试点与电力外送的关系,实现有机结合、相互促进。

从长远来看要彻底根治“弃风弃光”,实现我国新能源高比例消纳和大规模发展,需要电源、负荷、电网三大环节同时发力。电源侧要充分发挥存量火电机组调节能力,同时建设抽水蓄能、燃气发电等灵活调节电源;负荷侧要实施需求侧响应,推广新能源供热、制氢等多样化利用方式,推进电能替代,积极拓展本地消纳市场;电网侧要扩大新能源消纳范围,加快跨省跨区输电通道建设,打通制约新能源在更大范围内消纳的输送瓶颈。

首先要合理确定政府、发电企业、电网企业和用户等各方主体在新能源消纳中的责任和义务。按照以往,各类电源发电计划年初政府已经明确,电网调度争取多接纳新能源,只能在计划框架下局部优化,调整的空间很小;其次,要制定合理的能源政策。与国外相比,我国促进新能源消纳的市场化机制已经严重滞后,仅局部地区开展了风火发电权交易、辅助服务交易等试点。由于缺乏常规电源提供辅助服务补偿机制,火电企业普遍没有为新能源调峰的积极性;最后,要建立合理的价格机制。这些年新能源项目争先上马,核心问题就在于价格引导,要想扭转弃风弃光现象,就要设计合理的电力价格体系。这就要符合三点要求:一是不要造成电源大规模的集中建设,尤其是技术还不成熟的电源不能大规模集中上马;二是要使各方有合理的价格利益预期,但又不能获得暴利;三是要使价格体现出责权利,就是收益越高风险越高的原则。

此外,解决新能源消纳难题,最需要补的一块短板就是外送通道建设。新能源发电的消纳问题之所以集中在电网环节体现出来,就是因为有些区域的电网建设还比较落后,电网被分割成小网,而没有形成一个统一的大电网,这就更加阻碍了新能源发电的消纳。我们希望电网能够像互联网一样,区域之间没有划分,本国甚至全球互联,只有这样,我们才能够把所有的可再生能源整合到一个足够大的系统当中,进行很好的调配、整合,并合理送出。可喜的是,这一问题已经纳入国家顶层设计。去年,联合国发展峰会上已经提出倡议构建全球能源互联网,推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求,加快新能源外送通道的建设,实则是全球能源互联网建设的一部分,也将从根本上转变过度依赖输煤的能源发展方式和就地平衡为主的电力发展方式、实现能源电力可持续发展,从而有效解决我国西部清洁能源大规模开发和消纳难题。

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