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95%消纳红线解锁:风电光伏储能爆发在即

2024-04-010

95%的消纳红线是电力行业对光伏和风电发电利用率的明确要求,它意味着这两种新能源的发电效率必须维持在至少95%的高水平。这一标准的设立,旨在最大程度地发挥新能源发电的潜力,减少因电网接入、调度等因素导致的能源浪费。

新能源利用率作为衡量新能源消纳情况的关键指标,直观地反映了新能源实际使用电量占其全部发电量的比例。它不仅是评估新能源发展效益的重要依据,也是指导新能源产业健康发展的关键参数。

在“十三五”时期,新能源产业迎来了快速发展的黄金阶段。电价补贴政策的实施以及技术成本的降低,极大地推动了新能源场站的建设和运营,为新能源产业带来了前所未有的高收益。然而,风电、光伏电站的迅猛建设也带来了一系列挑战,其中最为突出的便是弃风、弃光问题。

(梦回2018光伏补贴时代)

由于电网接入能力有限、调度运行不够灵活等因素,部分新能源电力无法及时上网并得到有效利用,导致了严重的资源浪费。2018年前三季度,全国范围内的弃风率高达7.7%,意味着大量风力发电被白白浪费。具体来说,弃风电量高达222亿千瓦时,这是一个触目惊心的数字。按照当年调整后的陆上风电标杆上网电价计算,这些未能上网的风电所带来的经济损失高达111亿元人民币。

2018年10月30日,国家发展改革委与国家能源局共同颁布了《清洁能源消纳行动计划(2018-2020年)》,并随之明确了清洁能源消纳的主要目标。这份具有里程碑意义的行动计划中,首次提出了将弃电率严格控制在5%以内的全新概念,标志着我国新能源消纳工作进入了全新的发展阶段。

根据该行动计划,我国致力于在2020年前显著提升新能源的消纳能力,确保全国风电利用率达到国际领先水平,并力争使风电利用率达到95%左右,同时将弃风率控制在合理范围内,目标是将弃风率降低到5%左右。对于光伏发电,行动计划同样设定了高标准的利用率目标,即利用率高于95%,弃光率低于5%。

虽然自2020年后,尚未有新的相关政策文件公布,但弃风弃光率不高于5%的新能源消纳红线已经成为了行业内的共识和评判标准。这一标准不仅反映了新能源消纳工作的紧迫性和重要性,也体现了我国对于新能源发展的坚定决心和高度重视。

在此后的每一年,各省份在制定新能源消纳空间时,都是在确保弃风、弃光率不超过5%的前提下进行测算的。这一标准不仅为新能源场站的建设和运营提供了明确的指导,也成为了各省电网公司批复新能源接入规模的重要依据。通过这一标准的实施,我国新能源消纳工作取得了显著成效,为新能源产业的健康发展奠定了坚实基础。


——⭐️——新能源消纳并网问题日益严重——⭐️——

“碳达峰、碳中和”目标的提出,犹如一声号角,吹响了我国风电、光伏装机规模新一轮爆发式增长的序曲。这一宏伟目标不仅彰显了我国应对气候变化、推动绿色发展的坚定决心,也为新能源产业注入了强大的发展动力。

刚刚过去的2023年,我国风电、光伏领域取得了令人瞩目的成绩。全年新增风电装机规模达到了75.9GW,光伏装机更是高达216.9GW,双双创下历史新高。这一成绩的背后,是我国新能源产业的快速发展、技术创新的不断突破以及市场需求的持续旺盛。

因此,截止至2023年底,我国风电、太阳能发电累计装机规模已攀升至10.5亿千瓦,这一数字不仅令人振奋,更显示出我国新能源产业的强劲发展势头。与此同时,风电、太阳能发电在总装机中的比重也从2022年的29.6%提升至36.0%,显示出新能源在能源结构中的地位日益提升。

然而,尽管风电、光伏发电的装机规模不断扩大,但其发电量占全社会用电量的比重虽然已突破15%,但这一数字与总装机量的占比之间仍存在一定的差距。这反映出在新能源消纳方面,我们仍面临着诸多挑战,如电网接入能力、调度运行水平等仍需进一步提升。

因此,在推动新能源装机规模持续增长的同时,我们还应注重提升新能源的消纳能力,确保新能源发电量的有效利用。这需要我们加强电网基础设施建设、优化调度运行机制、推动新能源与电力系统的深度融合,以实现新能源的高效利用和可持续发展。

 

在创下历史新高之后,风电与光伏产业依然展现出持续高速增长的强劲态势。这一趋势不仅体现了我国新能源产业的蓬勃生机,更预示着能源结构转型的深刻变革。

中国电力企业联合会在其最新发布的《2023-2024年度全国电力供需形势分析预测报告》中,对风电与光伏的未来发展做出了积极预测。据该报告分析,到2024年底,全国非化石能源发电装机在总装机中的比重将显著提升至约57%的水平。这一数字不仅彰显了新能源在电力结构中的日益重要地位,也反映了我国推动能源清洁低碳转型的坚定决心。

在新能源发电装机中,风电与太阳能发电将占据举足轻重的地位。预测显示,到2024年底,并网风电装机将达到5.3亿千瓦,并网太阳能发电装机将达到7.8亿千瓦。两者合计的装机规模将超过煤电装机,占总装机比重的比例也将上升至约40%。这一预测不仅凸显了风电和太阳能发电在新能源领域的主导地位,也预示着我国电力结构将实现更加清洁、低碳的转型。

然而,要实现这一宏伟目标,我们还需要克服诸多挑战。其中,电网接入与消纳问题是关键所在。随着风电、光伏装机规模的不断扩大,电网需要不断提升其接入和消纳能力,以确保新能源发电量的有效利用。因此,加强电网基础设施建设、优化调度运行机制、推动新能源与电力系统的深度融合等举措显得尤为重要。新能源渗透率的提高大幅增加了新能源电力的消纳压力,而三北地区尤为明显。

三北地区,除了辽宁省以及北京、天津这两个直辖市之外,其他省份在新能源装机方面均展现出了超越全国平均水平的强劲态势。特别是青海省,其新能源装机比已接近70%,显示出该省在新能源发展方面的显著成就。甘肃、河北、宁夏三省区的新能源装机比也均超过了50%,表明这些地区正积极推动新能源产业的快速发展。内蒙古和新疆两自治区的新能源装机比也超过了40%,展现出新能源在这些地区日益重要的地位。

然而,与新能源装机规模的迅速增长相对应的是,三北地区在电力消费、输送能力以及调节手段方面却面临着诸多挑战。由于本地电力消费量相对较低,新能源发电的消纳压力较大。同时,输送能力不足的问题也限制了新能源电力的外送能力,使得部分新能源电力无法得到有效利用。更为严峻的是,三北地区在调节手段方面相对缺乏,抽水蓄能项目较少,而火电灵活性改造的进展也无法满足后续新能源新增装机的调节需求。

在这种背景下,仅靠现有资源来维持较低的弃风弃光率、满足95%的新能源消纳红线几乎成了一项不可能完成的任务。这既凸显了三北地区在新能源消纳方面所面临的严峻形势,也要求我们必须在电网建设、调度运行以及技术创新等方面加大投入和力度,以推动新能源产业的健康可持续发展。

 

分布式新能源电力并网消纳在当前的能源结构中正面临着日益增大的压力。根据最新数据显示,2023年新增的光伏装机中,近一半为分布式光伏,这种形式的电力主要依赖于就地消纳。然而,随着分布式光伏装机规模的迅速扩大,电网的承载能力成为了制约其进一步发展的关键因素。

根据《分布式电源接入电网承载力评估导则》(DL/T 2041-2019)的规定,电网承载能力被明确划分为红、黄、绿三个等级,为分布式电源的接入提供了明确的指导。对于黄色等级的电网区域,需要进行专项分析,以评估其是否能够承载更多的分布式电源;而对于红色等级的电网区域,则在电网承载力未得到有效改善前,必须暂停分布式电源项目的接入,以避免对电网的稳定运行造成不利影响。

然而,现实情况却不容乐观。尽管国内东中部省份的光伏发电量占比目前普遍仅在个位数左右,意味着这些地区的光伏发电还有巨大的发展空间,但各省却已频频发布分布式光伏接入电网承载力的红色和黄色预警。这意味着,在不少地区,电网的承载能力已经接近或达到极限,无法再承载更多的分布式光伏电源。

新能源电力消纳并网问题已引起了业内的广泛关注和高度重视。随着我国光伏、风电等新能源的规模化发展,新能源消纳并网问题不断加重,已成为制约新能源高比例大规模可持续发展的瓶颈。特别是对于大型集中式光伏电站而言,受到特高压外送能力的限制,其后续发展空间显得尤为不足。

而在分布式光伏方面,情况同样严峻。河南、山东等多省份已陆续发布消纳预警风险,显示出这些地区的分布式光伏发展正面临着巨大的挑战。这不仅大幅降低了分布式光伏市场发展的预期,也打击了投资者的积极性,对新能源产业的健康发展构成了不小的威胁。

因此,我们必须正视新能源电力消纳并网问题,加强电网基础设施建设,提升电网的承载能力,同时优化调度运行机制,推动新能源与电力系统的深度融合。只有这样,才能确保新能源电力的有效消纳和可持续发展,为我国能源结构的优化和转型提供有力支撑。

——⭐️——从弃风、弃光率红线到合理利用率——⭐️——

随着新能源发电技术的不断进步和应用的广泛推广,其发电规模正呈现出迅猛增长的态势。与此同时,评估新能源消纳的指标也在悄然发生变化,从最初的“弃电率”到“利用率”,再到如今更加注重“合理利用率”的概念。

2021年3月30日国新办举行的中国可再生能源发展有关情况发布会上,国家能源局电力司司长黄学农在回答如何保障新能源消纳的问题时,首次明确提出了“要科学制定新能源合理利用率目标”的举措。这一说法的提出,标志着我国对于新能源消纳问题的认识已经上升到了一个新的高度,开始更加注重新能源发电与电网之间的协调性和可持续性。

今年1月29日,国家能源局新能源和可再生能源司司长李创军在《中国电力报》上发表了题为《锚定“双碳”目标 推动可再生能源高质量跃升发展》的文章,再次强调了“风电光伏合理利用率”的重要性。他在文章中提到,在研究出台重大政策时,需要印发2024年可再生能源电力消纳责任权重,并配合有关部门分省明确风电光伏合理利用率。这一举措旨在以消纳责任权重为底线,以合理利用率为上限,有序推动风电光伏的发展。


值得注意的是,近期国家发改委、国家能源局下发的文件中,也不再出现95%或其他提高新能源利用率的具体数字,而是采用了“新能源利用率保持在合理水平”的表述。这一变化表明,政策制定者开始更加注重新能源发电与电网之间的平衡和协调,以避免过高的利用率目标给电力系统带来过大的调度和运行压力,同时也避免限制新能源的发展规模。

事实上,利用率管控目标的设定将直接影响到可接纳的新能源发展规模、系统灵活资源需求和电力供应成本。设定过高的利用率消纳目标不仅不经济,还可能对新能源的发展规模造成限制。特别是在风电、光伏度电成本低于调峰成本的情况下,保障性消纳从全社会经济性的角度来看,可能并不划算。

此外,由于各省的电源结构和负荷特性存在显著的差异,如果都以95%的利用率水平作为目标,并不一定是最科学和最经济的做法。过高的利用率目标不仅会给电力系统带来巨大的调度和运行压力,还可能影响新能源的合理发展和科学利用。因此,在制定新能源消纳政策时,需要综合考虑各地的实际情况和新能源发展的特点,科学制定合理利用率的目标,以实现新能源发电与电网之间的协调发展。

 

倘若真的明文规定放宽95%的消纳红线,打破新能源利用率的硬性限制,那么新增装机容量的增长势头或将迎来显著的增强。这一政策调整将对新能源行业的发展产生深远影响,为整个产业链带来全新的发展机遇。

水电水利规划设计总院综合能源部主任工程师李少彦曾指出,仅仅将某省的新能源利用率控制指标从100%降低到94%,就能使得新能源装机容量实现翻一番的惊人增长。这充分说明了消纳红线的放宽对于新能源装机容量的刺激作用。

国网能源研究院也在2021年针对“95%利用率”和“合理利用率”两种不同情景,对国网经营区各省区“十四五”期间的新能源合理利用率和发展规模进行了深入测算。以利用率放宽到93.5%为例,经过综合考虑和优化布局,研究发现“十四五”期间国网经营区系统总体成本将更为优化,相较于95%情景,累计可多增加新能源装机3400万千瓦。这一增长将直接导致2025年净增新能源发电量达到约350亿千瓦时,为电力供应提供更为充裕的能源来源。

在放宽指标的大背景下,新能源设备制造商无疑将迎来新一轮的利好。据天风证券组织的新能源消纳考核线上分享会透露,随着指标的放宽,预计今年新能源装机将实现10%的增长,风光新增装机有望达到约340GW。这一增长不仅将推动新能源设备制造商的业务扩张,还将为整个产业链带来更多的发展机会。

与此同时,电网设备制造企业也将从中受益。更大规模的新能源接入电量将催生新一轮的电网改造需求,以加强电网基础设施建设并提高电网调度的灵活性。这将为电网设备制造企业带来更为广阔的市场空间和更多的发展机遇。

此外,放开消纳红线还将对储能装机产生积极影响。由于放开消纳红线意味着电网公司可以接入更多的可再生能源,这将导致新能源发电量的波动性和不确定性增大。因此,对于储能设备的需求也将随之增加。光伏装机量的上调将进一步放大电的时间价值,使得日内电力现货价差拉大,从而增加可套利电量和价差,为储能收益提供更大的增长空间。

——⭐️——写在最后——⭐️——

新型电力系统,作为未来能源转型的基石,其构建的重心已悄然从单纯的新能源建设转移至新能源消纳能力的提升。在当下“以更大力度推动新能源发展”的时代浪潮中,电网公司逐步放开95%的消纳红线,以便接纳更多新能源,似乎已成为一个不可避免的趋势。

国内某风电整机企业的高层在财联社的采访中坦言,当前新能源的装机速度已远超电网的接入能力,现行的消纳红线很大程度上是技术处理和统计口径的产物。这位高层进一步指出:“放开消纳红线,让市场力量发挥配置作用,是未来发展的必然趋势。”

展望未来,我们有理由相信,更多的新能源电量将参与市场化交易,而电力市场的不断完善和优化,也将为解决弃风弃光问题提供有效途径,从而进一步提高新能源的利用率。这不仅有助于推动新能源产业的健康发展,也将为构建清洁、低碳、安全、高效的现代能源体系奠定坚实基础。


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