十四五新能源發(fā)電并網(wǎng)規(guī)模接近翻番
今年是“十三五”及實(shí)現(xiàn)國家清潔能源消納三年行動(dòng)計(jì)劃目標(biāo)的收官之年。在即將到來的“十四五”時(shí)期,,我國新能源發(fā)展內(nèi)生動(dòng)力強(qiáng)勁,,并網(wǎng)規(guī)模有望翻番。隨著新能源發(fā)電在全網(wǎng)總裝機(jī)中的占比持續(xù)提高,,同時(shí)考慮到全球新冠肺炎疫情對(duì)電力需求的影響,,仍需多方合力、多措并舉,,推動(dòng)高比例新能源融入電力系統(tǒng),,促進(jìn)“十四五”新能源科學(xué)發(fā)展,。
“十四五”新能源發(fā)電發(fā)展趨勢(shì)
并網(wǎng)規(guī)模接近翻番,,陸上風(fēng)電和光伏發(fā)電進(jìn)入平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代
“十二五”以來,我國新能源發(fā)電成本持續(xù)下降,。2019年,,我國陸上風(fēng)電單位千瓦造價(jià)約為7500元,相較2010年下降了約17%,,平均度電成本約為0.48元/千瓦時(shí),;在建海上風(fēng)電項(xiàng)目單位千瓦造價(jià)約為陸上風(fēng)電的兩倍,度電成本為0.65~0.75元/千瓦時(shí),;光伏電站單位千瓦造價(jià)約為3800元,,相較2010年下降了約90%,平均度電成本約為0.43元/千瓦時(shí),。
對(duì)多家行業(yè)協(xié)會(huì),、研究機(jī)構(gòu)、權(quán)威人士和項(xiàng)目業(yè)主開展的訪談?wù){(diào)研結(jié)果表明,,未來一段時(shí)期,,光伏發(fā)電和海上風(fēng)電的建設(shè)成本仍有一定下降空間,陸上風(fēng)電建設(shè)成本下降空間相對(duì)較小,。根據(jù)測算,,2025年,各省份光伏發(fā)電度電成本基本在0.23~0.4元/千瓦時(shí)之間,,除重慶和貴州之外,,絕大部分省份可實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng);陸上風(fēng)電度電成本基本在0.24~0.4元/千瓦時(shí)之間,,除重慶,、天津,、山西等省份之外,大部分省份陸上風(fēng)電可實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng),;江蘇,、廣東的海上風(fēng)電接近平價(jià)上網(wǎng)。
值得注意的是,,平價(jià)上網(wǎng)不等于平價(jià)利用,。平價(jià)上網(wǎng)的新能源傳導(dǎo)至用戶會(huì)額外增加一些利用成本,包括接入送出增加的輸配電成本,、系統(tǒng)消納增加的平衡成本,、保障系統(tǒng)安全增加的容量成本等。借鑒國際能源署(IEA)等機(jī)構(gòu)對(duì)利用成本的量化研究結(jié)果進(jìn)行分析,,到2025年,,我國有少數(shù)省份的陸上風(fēng)電和光伏發(fā)電可以實(shí)現(xiàn)平價(jià)利用。
近年來,,在政府,、發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)和用戶的共同努力下,,我國新能源發(fā)展取得巨大成就,,對(duì)推動(dòng)我國能源轉(zhuǎn)型、踐行應(yīng)對(duì)氣候變化承諾發(fā)揮了重要作用,。截至2019年年底,,我國風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)2.1億千瓦,光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)達(dá)2.04億千瓦,,裝機(jī)占比達(dá)到20.6%,。2019年,國家電網(wǎng)有限公司經(jīng)營區(qū)新能源利用率達(dá)到96.8%,,提前一年完成《清潔能源消納行動(dòng)計(jì)劃(2018~2020年)》中確定的目標(biāo),。
綜合分析國家能源轉(zhuǎn)型要求、清潔能源消納目標(biāo)及新能源成本快速下降等因素,,預(yù)計(jì)到2025年,,我國風(fēng)電和光伏發(fā)電裝機(jī)規(guī)模將超過7.5億千瓦,占全國電源總裝機(jī)的比例超過26%,。
具體來看,,隨著“三北”地區(qū)消納條件的進(jìn)一步改善及非技術(shù)成本的下降,預(yù)計(jì)未來陸上集中式風(fēng)電將呈現(xiàn)較快發(fā)展的態(tài)勢(shì),。制約分散式風(fēng)電發(fā)展的單位容量造價(jià)高,、資源評(píng)估和分散運(yùn)維難等問題也有望得到逐步解決。光伏發(fā)電項(xiàng)目仍會(huì)延續(xù)集中式和分布式相結(jié)合的開發(fā)方式。隨著領(lǐng)跑者基地,、部分外送通道配套電源,、已核準(zhǔn)存量電站項(xiàng)目和平價(jià)示范項(xiàng)目的陸續(xù)投產(chǎn),集中式光伏電站占比可能提高,,主要集中在華北和西北地區(qū),。
未來新能源發(fā)展需關(guān)注的問題及建議
從機(jī)理研究、標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化,、政策落實(shí),、規(guī)模管控等方面著手,推動(dòng)新能源科學(xué)發(fā)展
“十四五”期間,,我國新能源裝機(jī)和發(fā)電量占比仍將繼續(xù)提高,,對(duì)電力系統(tǒng)的影響將更為突出,需要重點(diǎn)關(guān)注高比例新能源并網(wǎng)帶來的電力系統(tǒng)安全,、新能源發(fā)電項(xiàng)目規(guī)模管控,、新能源消納等問題,從機(jī)理研究,、標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化,、政策落實(shí)、規(guī)模管控,、管理優(yōu)化等各個(gè)方面著手,,推動(dòng)新能源科學(xué)發(fā)展。
隨著新能源發(fā)電機(jī)組大量替代常規(guī)機(jī)組,,電網(wǎng)安全運(yùn)行面臨挑戰(zhàn)。同時(shí),,電力系統(tǒng)中,,電力電子化特征日益顯著,給電網(wǎng)運(yùn)行機(jī)理也帶來深刻變化,。近年來,,國外發(fā)生的一些大停電事故與新能源發(fā)電大規(guī)模接入有關(guān)。
一方面,,新能源發(fā)電包含大量電力電子設(shè)備,,其頻率、電壓耐受標(biāo)準(zhǔn)偏低,。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生事故,,頻率、電壓發(fā)生較大變化時(shí),,新能源發(fā)電機(jī)組容易大規(guī)模脫網(wǎng),,引發(fā)連鎖故障。另一方面,電力電子裝置的快速響應(yīng)特性,,在傳統(tǒng)同步電網(wǎng)以工頻為基礎(chǔ)的穩(wěn)定問題之外,,帶來了寬頻帶(5~300赫茲)振蕩的新穩(wěn)定問題。
針對(duì)此類問題,,應(yīng)完善新能源機(jī)組并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),,提高新能源機(jī)組涉網(wǎng)性能要求,挖掘新能源場站自身動(dòng)態(tài)有功,、無功調(diào)節(jié)能力,,要求新能源參與系統(tǒng)調(diào)頻、調(diào)壓,,防范新能源機(jī)組大規(guī)模脫網(wǎng)引發(fā)的連鎖故障,。在新能源發(fā)電機(jī)組高比例接入與極端天氣頻發(fā)的背景下,電網(wǎng)企業(yè)需要提高災(zāi)害氣象預(yù)警水平,,結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行特性,,強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)分析與預(yù)防。同時(shí),,有關(guān)部門和電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)新能源機(jī)組次同步諧波管理,,深化機(jī)理研究,出臺(tái)相關(guān)規(guī)定,。
新能源發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)之后,,通過補(bǔ)貼資金總量調(diào)控年度發(fā)展規(guī)模將較難實(shí)現(xiàn)。因此,,應(yīng)借鑒以往經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),,堅(jiān)持政府宏觀調(diào)控與市場配置資源相結(jié)合的原則,進(jìn)一步加強(qiáng)新能源項(xiàng)目的規(guī)模管理,,出臺(tái)無補(bǔ)貼新能源項(xiàng)目納入規(guī)劃管理的辦法,,深化年度投資預(yù)警和監(jiān)管制度;以電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)接納能力為依據(jù),,綜合考慮電源,、電網(wǎng)、負(fù)荷,、市場建設(shè)等因素,,合理確定并及時(shí)滾動(dòng)修正新能源開發(fā)規(guī)模、布局及時(shí)序,。
“十四五”新能源發(fā)電并網(wǎng)規(guī)模接近翻番,,而電力需求增長和系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力提升空間相對(duì)有限,新能源消納面臨挑戰(zhàn),??紤]措施的經(jīng)濟(jì)性,、可行性等因素,建議通過推進(jìn)火電靈活性改造,、建設(shè)靈活電源,、推進(jìn)需求側(cè)響應(yīng)、促進(jìn)跨省互濟(jì)等手段解決調(diào)峰問題,。
出臺(tái)激勵(lì)政策,,推進(jìn)火電靈活性改造。目前,,燃煤發(fā)電企業(yè)改造進(jìn)度滯后,,截至2019年年底僅完成5775萬千瓦左右,不到“十三五”規(guī)劃目標(biāo)的27%,。因此,,需要在總結(jié)各地電力輔助服務(wù)市場經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,繼續(xù)完善并推廣調(diào)峰輔助服務(wù)市場,;結(jié)合電力市場建設(shè),,探索引入容量電價(jià)機(jī)制,調(diào)動(dòng)火電廠開展靈活性改造的積極性,。
推進(jìn)抽水蓄能電站等靈活電源建設(shè),,推動(dòng)需求側(cè)響應(yīng)。目前第二輪輸配電定價(jià)成本監(jiān)審辦法明確抽水蓄能不得計(jì)入輸配電定價(jià)成本,,這對(duì)抽水蓄能實(shí)際投產(chǎn)規(guī)模帶來較大影響,,需要有關(guān)部門盡快完善抽水蓄能支持政策。此外,,還需注重完善需求側(cè)響應(yīng)激勵(lì)政策,,加快推動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域負(fù)荷參與電力需求側(cè)響應(yīng),提升需求側(cè)響應(yīng)水平,。
增強(qiáng)區(qū)內(nèi)電網(wǎng)跨省互聯(lián),,充分發(fā)揮互濟(jì)作用。我國地域遼闊,,風(fēng)電、光伏發(fā)電均呈現(xiàn)較好的地理分散效應(yīng),,各省級(jí)電網(wǎng)之間出力特性具有一定的互補(bǔ)性,。因此,通過加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)各省級(jí)電網(wǎng)互聯(lián),,能夠有效緩解部分區(qū)域較為突出的調(diào)峰壓力,。
合理確定新能源利用率,增加新能源利用規(guī)模,。新能源發(fā)電出力統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,,尖峰電量出現(xiàn)概率低、持續(xù)時(shí)間短,全額消納需付出額外成本,,降低系統(tǒng)整體經(jīng)濟(jì)性,。新能源發(fā)展規(guī)模比較大的國家也均存在不同程度的主動(dòng)或被動(dòng)棄能現(xiàn)象。因此,,應(yīng)當(dāng)以電力系統(tǒng)整體成本最小來合理確定新能源利用率,,進(jìn)而給出新能源的發(fā)展規(guī)模。