“西北地區(qū)風(fēng)能、太陽能資源富集，近年來新能源裝機(jī)呈現(xiàn)跨越式增長”，“西北電網(wǎng)新能源裝機(jī)及發(fā)電量占比處全國區(qū)域電網(wǎng)前列”，“今年西北電網(wǎng)新能源總裝機(jī)規(guī)模將超火電，成為西北全網(wǎng)第一大電源”。這是記者在近日召開的“西北新能源高比例發(fā)展研討會(huì)”上聽到的專家聲音。
與會(huì)專家認(rèn)為，在碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)指引下，西北地區(qū)新能源將進(jìn)入大規(guī)模快速發(fā)展和高比例并網(wǎng)階段。新能源高速發(fā)展，給消納帶來巨大壓力，急需不斷完善電力市場。
今年，新能源將成西北電網(wǎng)第一大電源
數(shù)據(jù)顯示，截至2021年底，西北電網(wǎng)新能源裝機(jī)占比高達(dá)42%，發(fā)電量占比達(dá)21%，遠(yuǎn)超新能源裝機(jī)占比27%和發(fā)電量占比12%的全國平均水平，且已超過歐盟同期水平。2022年，西北電網(wǎng)新能源單日最大發(fā)電量占比達(dá)35%、瞬時(shí)最大出力占比達(dá)48%，均創(chuàng)歷史新高。其中，青海省新能源發(fā)電出力占比更是達(dá)到了驚人的79%，比當(dāng)時(shí)全省用電負(fù)荷高出4%。
西安交通大學(xué)教授李更豐表示，在碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)以及風(fēng)光大基地規(guī)劃建設(shè)的新形勢下，西北電網(wǎng)新能源占比將進(jìn)一步提高。預(yù)計(jì)2022年新能源總裝機(jī)將超火電，成為西北地區(qū)第一大電源，西北電網(wǎng)也將因此成為全國新能源裝機(jī)第一的區(qū)域電網(wǎng)，建成我國首個(gè)區(qū)域新型電力系統(tǒng)；預(yù)計(jì)到2025年，新能源裝機(jī)將達(dá)2億千瓦，占比將超50%，成為西北電網(wǎng)主體電源，電力系統(tǒng)將先于社會(huì)面率先實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。2030年，西北電網(wǎng)新能源裝機(jī)將超過3.5億千瓦。
同時(shí)，記者從研討會(huì)上獲悉，根據(jù)現(xiàn)有增速推測，西北電網(wǎng)新能源發(fā)電量占比將于2025年超過1/4，2030年超過1/3，并于2045年達(dá)到50%。
新能源利用率“五連升”面臨逆轉(zhuǎn)
李更豐告訴記者，2016—2021年，西北電網(wǎng)已實(shí)現(xiàn)棄風(fēng)棄光率五連降以及新能源裝機(jī)和發(fā)電量五連升。但是，隨著新能源的急速發(fā)展，“五連升”勢頭預(yù)計(jì)2022年將可能停止。比如，今年5月，甘肅省棄風(fēng)率攀升至18.3%，青海省棄光率上升至16.3%，這些情況說明西北地區(qū)新能源大發(fā)展給電網(wǎng)帶來了持續(xù)增長的消納壓力。
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，隨著規(guī)模超1億千瓦、以沙漠、戈壁、荒漠為主的大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目的陸續(xù)投產(chǎn)，西北地區(qū)的新能源電力消納壓力將越來越大。
在李更豐看來，制約西北地區(qū)新能源消納的因素較為復(fù)雜。其中，主因是電力電量平衡受阻與安全穩(wěn)定受阻，分別體現(xiàn)為斷面受阻和調(diào)峰受阻。其中，斷面受阻主要是指輸送通道容量有限，西北電網(wǎng)內(nèi)部網(wǎng)架結(jié)構(gòu)為東西走向長鏈型結(jié)構(gòu)，發(fā)電與負(fù)荷中心在地理上分布不均；調(diào)峰受阻主要是指系統(tǒng)調(diào)峰容量有限，近年來的數(shù)據(jù)顯示，西北電網(wǎng)晚高峰時(shí)電力缺口持續(xù)增大，日間調(diào)峰能力嚴(yán)重不足。
電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院副總工程師王霽雪表示，目前，西北電網(wǎng)既是直流落點(diǎn)和外送省份最多的區(qū)域電網(wǎng)，也是我國第一大送端和電力資源輸出區(qū)域級(jí)電網(wǎng)。多個(gè)送端地區(qū)出現(xiàn)多個(gè)特高壓直流，支撐電源和當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)架高度復(fù)雜。比如，陜北地區(qū)已納規(guī)和已建成的通道都集中在延安、榆林等區(qū)域，而這些地區(qū)的新能源電源較為零散，為保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定，當(dāng)?shù)赜种卦炝艘粡埿‰娋W(wǎng)。“目前較為緊迫的任務(wù)是，如何提早謀劃，實(shí)現(xiàn)存量與增量線路之間的協(xié)同，以及新能源的支撐電源與電網(wǎng)通道之間的協(xié)同。”
現(xiàn)行電力市場規(guī)則力不從心
隨著西北電網(wǎng)新能源裝機(jī)比例的持續(xù)增大，電力系統(tǒng)同時(shí)面臨著保供與消納壓力。此外，西北地區(qū)的市場主體多元且復(fù)雜，各類市場主體利益錯(cuò)綜交織，“搭便車”現(xiàn)象明顯。
對此，李更豐建議，要完善新型主體參與電力市場的方式機(jī)制，通過電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、需求側(cè)、儲(chǔ)能側(cè)等方面提升電力系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)能力，適應(yīng)大規(guī)模新能源并網(wǎng)的要求。同時(shí)，在遵循市場規(guī)則的前提下，明確獨(dú)立儲(chǔ)能、需求響應(yīng)、分布式光伏等新興主體進(jìn)入市場的方式及其獨(dú)立市場主體的地位，通過價(jià)格機(jī)制合理有效地解決消納問題，促進(jìn)新型市場主體充分發(fā)展。
國網(wǎng)西北分部專家陳天恩表示，新能源電量滲透率從20%升至40%時(shí)，電網(wǎng)將面臨更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。“在此背景下，已有的峰谷價(jià)差和輔助服務(wù)機(jī)制會(huì)顯得力不從心，難以引導(dǎo)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同運(yùn)營，價(jià)格引導(dǎo)投資信號(hào)衰減，需要重新完善乃至重塑現(xiàn)行的電力市場。
此外，業(yè)內(nèi)專家還建議，可通過跨省調(diào)峰增加區(qū)域互濟(jì)空間，發(fā)揮跨區(qū)域調(diào)節(jié)能力，支撐送端的新能源發(fā)展，調(diào)動(dòng)受端資源對提升送端電網(wǎng)靈活性的作用。從負(fù)荷特性來看，寧夏、甘肅、青海的最高負(fù)荷出現(xiàn)在冬季，陜西的最高負(fù)荷出現(xiàn)在夏季，各省（區(qū)）之間在季節(jié)上存在互補(bǔ)性。
