Bsport体育随着新能源装机快速提升,如何更好“消化”新增绿电,成为全球性难题。国网能源研究院近日发布数据显示,2022年我国新能源发电量首次突破万亿千瓦时。同时,新能源利用率继续保持较高水平,达到97.3%,自2018年以来连续5年超过95%。作为全球新能源装机第一大国,我国实现高水平新能源利用,为全球破解新能源消纳难题提供了有效样本。
为何新能源装机占比不断提升,我国还能保持较高新能源利用率?与欧美国家主要依靠灵活的天然气发电调峰,来支撑新能源规模化发展不同,我国不具备高比例气电装机,要驯服“靠天吃饭”的新能源,必须多管齐下。
其一,提升电力系统平衡调节能力Bsport体育。我国气电虽少,但煤电不缺。从2016年起,我国开始全面推动煤电机组灵活性改造,仅“十四五”前两年,煤电灵活性改造规模就达到1.88亿千瓦。通过技术手段提升煤电机组调峰能力Bsport体育,增加电网可灵活调节电源比重,成为我国短期解决调峰矛盾的主要措施;抽水蓄能是现阶段最安全、最稳定的储能方式,我国在加大建设力度的同时,优化抽蓄机组调度策略,持续提高抽水蓄能利用水平,促进新能源消纳;新型储能具有响应快、配置灵活、建设周期短等优势,是构建新型电力系统的重要组成部分。近两年,我国进一步发挥新型储能的灵活调节能力,保障电力供应安全。
其二,加强新能源并网和送出工程建设力度。绿电发得出,更要送得走。2022年,我国集中投产一批省内和跨省跨区输电工程,建成投运多项提升新能源消纳能力的省内重点输电工程。截至2022年底,国家电网累计建成33条特高压输电工程,全国跨省跨区输电能力达到3亿千瓦,新能源大范围资源优化配置能力进一步提升。
其三,加快建设适应新能源发电占比提高的电力市场。绿电和调节电源有了,物尽其用是关键。我国通过加快电力现货市场和辅助服务市场建设,加强省间调峰互济,推动市场调动各种资源参与系统调节的积极性,提升新能源消纳水平。2022年新能源市场化交易电量3858亿千瓦时Bsport体育,占新能源总上网电量的40.7%。
“双碳”目标下,随着新能源装机规模进一步提升,保持高水平消纳的难度也越来越大,一味追求高比例消纳并非良策。从全球范围看,在新能源发电渗透率提高的同时,弃电率呈上升态势,成为客观规律。欧美国家均存在不同程度的新能源弃电,2020年风电弃电率普遍处于3%至11%区间。丹麦、爱尔兰长期保持较低弃电率,但随着风电渗透率超过30%,近3年弃电率明显上升。有关研究认为,新能源发电渗透率临界点大致在30%至40%区间,临界值之内弃电率普遍不高,超过临界值弃电率将显著提升Bsport体育。
事实上,新能源利用率并不是越高越好。在一定发展阶段和数值之上,每提高1点新能源利用率,就要付出巨大的消纳成本,社会用能成本也会因此提升,新能源发展规模也将受限。国际上已有学者提出新能源“经济弃电”概念,即避免尖峰时刻消纳新能源产生的超额成本。有研究表明,若保障2020年完全消纳Bsport体育,德国海上风电发展成本将提高30%。可以说,经济弃电是市场化环境下新能源弃电的主要构成,这也符合市场优化配置资源的基本规律。国外新能源发电普遍通过市场消纳,正常交易导致的经济弃电占总弃电量的比例较高。比如,美国加州今年3月份弃光率高达22.3%,几乎全部为经济弃电。
在新能源高渗透率情景下,合理弃电是经济且必要的。《“十四五”可再生能源发展规划》提出,到2025年,全国可再生能源电力总量和非水电消纳责任权重分别达到33%和18%左右,利用率保持在合理水平。合理的新能源利用率,有利于使全社会电力供应成本保持低位。