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思考弃风弃光推进输电通道建设促进新能源消纳

2022-06-23 来源:福建机械信息网

截至2017年年底,我国风电装机1.64亿千瓦、光伏发电装机1.3亿千瓦、分别同比增长10.5%,68.7%。2017年,全年弃风电量419亿千瓦时,弃风率12%,同比下降5.2个百分点;弃光电量73亿千瓦时,弃光率6%,同比下降4.3个百分点。“弃风弃光”现象虽有所改善,但依然严峻,原因主要集中在电源结构及储能、电网情况、消纳情况、利益权衡四个方面。

电源结构及储能方面。我国风力和光伏装机主要集中在“三北”(东北、西北、华北)和西南地区,但“三北”地区电源结构仍以煤电为主,而三北地区冬季寒冷,采暖期供热机组“以热定电”运行(以供热负荷的大小来确定发电量),当需要一定量热负荷时候,调峰能力受到限制,导致整个系统调峰能力严重不足。且新疆、内蒙古等地区大量自备电厂甚至不参与系统调峰。所谓调峰,即负荷和电源发电匹配的问题。风电和光伏这些电源都是靠天气发电,比如我现在不需要用电的时候来风和光照条件很好,我现在需要用电的时候没有发电条件了,这就不具备调峰条件。除部分抽水蓄能调峰三北地区又缺乏具备调峰能力的水电资源。我们知道储能可有效解决清洁能源发电不稳定不连续的问题,但我国储能市场发展现对滞后,成本仍然较高,本该与风、光发电配套的储能产品发展滞后、建设滞后。故从整个电源结构来看三北地区不利于大规模风力和光伏发电就近消纳。

电网情况方面。我们知道,国内机制电站建设往往超前于电网建设,且电网建设周期较长,外加近几年三北地区新能源装机爆发式增长,导致现有电网远远不能满足已建成电站输送要求的现实。输送可再生能源且受端地区具备消纳空间的市场通道缺乏,已有跨省跨区输电通道能力未充分挖掘。线路运行效率,管理水平尚有提高空间。提高可再生能源输送能力技术研究成果转变慢,省级电网企业间调度协调不够等都是影响弃风弃光的因素。

消纳情况方面。由于近几年经济增长速度放缓,用电负荷增长放缓,但新能源装机却呈现爆发式增长,导致装机增长速度远超新能源消纳需求,可再生能源富集区负荷消纳不足。此外,电力需求侧管理经验缺乏,少有成效。峰谷差大调峰需求增加,也影响风力和光伏发电的消纳。拥有自备电厂的企业参与清洁能源消纳积极性不高。承担电能替代产业不够健全。

利益权衡方面。对于煤电企业,近年来电力整体富裕,利用小时数不断走低,煤炭价格持续高位,本已处亏损边缘,若实施灵活性改造,增加投资成本的同时又影响自身发电小时数,而参与调峰补贴力度有限,其中利弊煤电企业很是权衡。对于电网企业,清洁能源上网安全风险有所增加,没有额外收益,还要增加调峰调频调用,很是考验电网企业的社会责任感。此外,清洁能源消纳存在地区壁垒,而且多用省内煤电能增加当地财政收入和保障就业,出于对本省发电企业的保护,在保证环保压力可承受,环境改善趋于好转的情况下,是否会积极接收省外风力和光伏发电也值得考验。

“弃光弃风”现象依然严峻的今天,怎么解决“风机在风中停摆,光伏在太阳下晒太阳”的问题,小编有以下思考。

控制“弃风弃光”严重地区新能源开发节奏。我们知道,由于国内电源多集中在中西部欠发达地区,而用电负荷却集中在京津冀,长三角,珠三角,东南沿海等发达地区,出现这个现象或许有出于减少人群集中片区污染的考虑,如果减少“弃风弃光“严重地区的风电和光伏发电建设,将开发重心向中东南部地区转移,能否一定程度解缓解电源分布不平衡问题呢,但这要建立在电网安全可靠的前提下。此外,将新能源开发与增量配网紧密联系,通过开发清洁能源微电网示范项目,促进新能源就地消纳也是一种思路;

加快建设有偿辅助服务市场,尤其存量煤电深度调峰、调频市场规则的建设。通过增加燃煤电站储能建设增强调峰、调频能力。加快具备强调峰能力电源建设。大力推进存量煤电机组灵活性改造试点和推广,切实提升“三北”地区的系统调峰能力。抽水蓄能电站是优质的调峰电源,在完善有偿服务补偿机制的基础上,可多建设抽水蓄能电站,发挥调峰作用。优先淘汰不具备深度调峰能力,不积极参与调峰的落后煤电机组,倒逼煤电机组加快灵活性改造建设。通过提高煤电机组有偿辅助服务补偿力度,吸引煤电机组进行改造。逐步提高深度调峰调频机组比例,引导自备电厂参与调峰调频。逐步淘汰小型自备电厂,加大力度整治社会责任缺失的自备电厂。

此外,推进立足清洁能源输送的超高压、特高压直流通道建设,提高跨省跨区调度协调能力也有助于解决清洁能源消纳。充分挖掘已有通道余量,加快在清洁能源富集区建立清洁能源微电网促进清洁能源就近消纳。在清洁能源富集区大力开展电能替代;提高需求侧管理水平,减小峰谷差值,减少调峰需要。多方面优化促进新能源消纳机制,建立能够发现新能源边际电价的电力市场,尽快建立促进新能源外送的市场机制。现阶段加大补贴力度,以国有企业和地方政府为抓手提高社会责任感,引导电网、地方政府对跨省跨区新能源消纳政策的支持。

随着2017年11月国家发改委、能源局《解决弃水弃风弃光问题实施方案》的印发,提出2020年在全国范围内有效解决弃水弃风弃光问题。

再多的技术要求也不如政府调整的决心,待新能源配额文件的正式出台后,弃风弃光问题将大幅缓解,但作为非市场的手段,在实施过程中还需要政府明智把控。

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