北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)訊:“十四五”期間，我國新能源將迎來更大規(guī)模、更高速度的發(fā)展，消納利用壓力將持續(xù)增長。為保證新能源合理水平的消納利用，防范棄風(fēng)棄光反彈，有必要總結(jié)“十三五”消納基礎(chǔ)，研判未來五年消納形勢，積極采取有效的應(yīng)對措施。
（來源：微信公眾號“能源研究俱樂部”ID：nyqbyj 作者：劉世宇 陳俊杰）
一、“十三五”新能源消納持續(xù)向好，但基礎(chǔ)仍不牢固
自2000年起，我國新能源行業(yè)發(fā)展正式起步，先后經(jīng)歷了示范探索、產(chǎn)業(yè)化初期、規(guī)模化發(fā)展的三個階段。在此期間，行業(yè)發(fā)展所面臨的主要矛盾也在發(fā)生變化。2010年以前，新能源裝機規(guī)模整體較小，面臨的主要矛盾是設(shè)備接網(wǎng)等技術(shù)性問題。2010年以后，新能源進(jìn)入規(guī)模化發(fā)展階段，并網(wǎng)裝機容量快速增長。由于新能源發(fā)電的間歇性、波動性、隨機性等特性，棄風(fēng)棄光開始出現(xiàn)，并在2016年前后出現(xiàn)高峰。新能源發(fā)展的主要矛盾，也逐步轉(zhuǎn)為系統(tǒng)消納問題。其中，棄風(fēng)棄光主要集中發(fā)生于“三北”地區(qū)以及冬季供暖期，問題集中體現(xiàn)在“三北”地區(qū)的系統(tǒng)調(diào)峰能力、跨省區(qū)外送能力無法支撐本地區(qū)新能源的大規(guī)模開發(fā)，以及由此帶來的“三北”與中東部地區(qū)之間的新能源開發(fā)布局優(yōu)化問題。
從“十三五”期間的新能源發(fā)展情況來看，前四年在穩(wěn)定的政策支持下，新能源裝機增幅整體上較為平穩(wěn)，年均新增約6000萬千瓦左右。2020年，受國家財政補貼退坡政策的影響，新能源全年新增并網(wǎng)裝機超過1.1億千瓦，創(chuàng)下歷史新高，這也直接帶動“十三五”年均新增裝機提升到7100萬千瓦，達(dá)到了“十二五”時期的2.5倍。截至2020年底，全國新能源累計并網(wǎng)裝機達(dá)到5.35億千瓦，占全部發(fā)電裝機的比重達(dá)到24.3%，新能源年發(fā)電量的占比也提升到了9.5%。
在裝機規(guī)模快速增長的同時，新能源的開發(fā)布局也在不斷的優(yōu)化調(diào)整。“十三五”期間，新能源開發(fā)布局的主導(dǎo)因素由資源條件轉(zhuǎn)向消納條件。消納條件較好的中東部地區(qū)，新能源裝機占比持續(xù)提升。其主要原因有兩點：一是在較高的棄風(fēng)率、棄光率下，消納利用情況成為決定新能源項目收益水平和開發(fā)企業(yè)投資決策的關(guān)鍵，通過市場機制引導(dǎo)新能源開發(fā)布局優(yōu)化；二是在新能源消納預(yù)警機制的嚴(yán)控下，“三北”限電嚴(yán)重地區(qū)的新增建設(shè)規(guī)模受限，通過政策機制引導(dǎo)新能源開發(fā)布局優(yōu)化。在兩方面因素的綜合作用下，“十三五”期間，中東部地區(qū)的新能源裝機占比由26%穩(wěn)步提升至38%。
從消納情況來看，“十三五”期間，在各方的共同努力下，特別是電網(wǎng)企業(yè)持續(xù)深挖大電網(wǎng)的靈活調(diào)節(jié)潛力的支持下，全國新能源消納形勢持續(xù)向好。從全國來看，新能源利用率持續(xù)提升，風(fēng)電平均利用率由2016年的83%提升至2020年的96.5%；光伏平均利用率由2016年的90%提升至2020年的98.0%，均處于較高水平。從重點地區(qū)來看，新疆、甘肅、內(nèi)蒙古、黑龍江、吉林等消納困難省區(qū)，新能源就地消納能力與外送能力不斷提升，棄電率也由“十三五”初期的20%～40%，逐步下降至“十三五”末的10%以下，全面完成了利用率控制目標(biāo)，新能源消納壓力大幅緩解。
需要注意的是，雖然當(dāng)前消納形勢較好，但是支撐新能源未來持續(xù)高效消納利用的基礎(chǔ)還不牢固。分析來看，重點體現(xiàn)在兩個方面：一是系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力建設(shè)總體處于滯后狀態(tài)。“十三五”期間，火電靈活性改造、抽水蓄能、調(diào)峰氣電的規(guī)劃新增目標(biāo)，分別僅完成了40%、50%、70%左右。新型儲能的成本仍然較高、安全性還有待提升，當(dāng)前總體規(guī)模仍然較小。二是新能源跨省區(qū)輸送比例偏低。由于配套電源建設(shè)滯后或受電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的限制，部分跨省跨區(qū)通道的新能源電量占比低于30%，跨省區(qū)消納能力還有待提升。考慮當(dāng)前大電網(wǎng)特別是“三北”地區(qū)的新能源消納空間裕度不大，如果出現(xiàn)新能源裝機短期大幅增長、用電負(fù)荷增速明顯下降等情況，新能源消納的平衡狀態(tài)極易被打破，棄風(fēng)棄光存在著發(fā)生反復(fù)的潛在風(fēng)險。
二、“十四五”新能源消納難度大幅增加，壓力整體較大
“十四五”期間，是碳達(dá)峰的關(guān)鍵期和窗口期，對新能源的更大規(guī)模發(fā)展提出了外部需求。同時，“十四五”也是新能源發(fā)展由補貼驅(qū)動轉(zhuǎn)為市場驅(qū)動的轉(zhuǎn)折期，新能源自身的度電成本持續(xù)下降，為更大規(guī)模發(fā)展提供了內(nèi)部支撐。初步預(yù)計，2025年全國新能源并網(wǎng)裝機將達(dá)到10.5億千瓦左右。“十四五”期間，新能源將保持年均1億千瓦左右的高速增長，這個規(guī)模是“十三五”時期的1.4倍；如果不考慮2020年底短期集中并網(wǎng)的特殊情況，實際上達(dá)到了1.8倍。與此同時，新能源消納的關(guān)鍵在于提升發(fā)電量。“十四五”期間我國新能源新增發(fā)電量占全部新增電量的比重，將由“十三五”期間的25%快速提升至45%。到2025年，新能源的年發(fā)電量占比，也將由2020年的9.5%快速提升至17%，接近翻一倍。整體來看，“十四五”新能源消納利用的難度將大幅增加。
從2021年情況來看，根據(jù)1～6月的行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，局部地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了棄風(fēng)棄光短時增長的現(xiàn)象。其中，青海棄風(fēng)率11.8%、棄光率11.7%，同比分別增加8個百分點、3.5個百分點，蒙西地區(qū)棄風(fēng)率10.5%，同比增加0.7個百分點。初步分析，可能有以下原因：一是青海上年度新能源集中新增并網(wǎng)規(guī)模較大，裝機同比增長55%，消納壓力在本年度集中體現(xiàn)；二是內(nèi)蒙古自治區(qū)本年度執(zhí)行了嚴(yán)格的能耗雙控政策，影響了用電負(fù)荷增長，對消納情況產(chǎn)生了一定影響；三是今年來風(fēng)資源情況普遍偏好，客觀上造成了較大壓力。在多種因素的綜合作用下，造成了上半年局部地區(qū)棄風(fēng)率棄光率短期內(nèi)有所回升。結(jié)合青海、蒙西等地區(qū)的負(fù)荷增速、調(diào)節(jié)能力和外送能力情況，預(yù)計本年度新能源消納仍然存在著較大壓力。這也進(jìn)一步說明，新能源消納問題尚未永久解決，一定情況下棄風(fēng)棄光極容易發(fā)生反復(fù)，存在較大的潛在風(fēng)險。
從未來五年情況來看，全國新能源消納的壓力整體較大。初步研究，“十四五”期間，為合理消納新能源，在抽水蓄能、調(diào)峰氣電按預(yù)期投運的基礎(chǔ)上，還需要新增火電靈活性改造1.2億千瓦；依托存量特高壓通道、火電點對網(wǎng)通道以及新建西電東送通道，新增跨省區(qū)輸送新能源1.3億千瓦；同時，建設(shè)新型儲能3000~5000萬千瓦（≥2小時）。以上措施如果落實到位，各地區(qū)的新能源利用率可以保持在合理水平范圍。但是，考慮當(dāng)前火電靈活性改造缺乏有力的市場激勵機制，新型儲能的建設(shè)成本仍然較高，新能源跨省區(qū)外送涉及到送受端網(wǎng)源協(xié)調(diào)和建設(shè)工期等問題，未來三到五年，以上措施落地實施還有較大的不確定性。如果未能落地實施，初步判斷，“三北”地區(qū)的新能源消納可能面臨較大壓力，部分地區(qū)有可能再次出現(xiàn)新能源消納困難的問題。
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