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弃风弃光,“用不完又送不出” 西部新能源,纠结消纳难

近些年,我国西部地区风电、光伏发电规模高速增长,成为我国新能源电力发展的高地。然而,由于本地消纳能力有限,加之外送通道建设滞后,西部部分地区被迫

近些年,我国西部地区风电、光伏发电规模高速增长,成为我国新能源电力发展的高地。然而,由于本地消纳能力有限,加之外送通道建设滞后,西部部分地区被迫“弃风弃光”。在新能源发电集中的时段,一些地方火电机组调峰能力短缺,影响了电网安全运行。未来,西部新能源电力消纳问题或将成为电力系统中的一个突出问题。

新能源弃电率上升

近期,半月谈记者走访了青海省海南藏族自治州清洁能源产业基地。这里建成并网的160万千瓦竞价光伏项目受电网接入条件限制,1年来运行出力仅为产能的百分之一左右。光伏电站一位负责人坦言:“当时只是为电价而并网,但2021年一整年可以说全部处于被弃状态,配套电网的建设一拖再拖。”

青海这几年加快清洁电力产业发展,一跃成为新能源发电大省。截至目前,青海电网总装机规模超4000万千瓦,其中新能源达2400多万千瓦。类似上述竞价光伏项目几乎“全弃”的情况虽是个例,但自2020年以来,青海新能源弃电率不断上升。

有关部门提供的数据显示,2019年以前,青海新能源的弃电率保持在5%以下,而2021年以来,青海光伏电站的平均综合利用率不足90%,弃电率至少在10%以上。

在宁夏,大规模新能源装机使宁夏电网成为我国首个新能源发电出力超过地区全网用电负荷的省级电网。为保障新能源电力有效消纳,宁夏陆续建设了两条电力外送大通道,并实行了新能源与火电“打捆”外送模式,尽可能把本地用不了的“绿电”通过“西电东送”送出去。

“即便如此,仍急需开辟第三条直流外送通道,以消纳快速增长的新能源电力。”国网宁夏电力副总工程师闫志彬说。

结构性矛盾突出,新能源好看不好用

青海省海南州清洁能源产业基地目前已经建成光伏发电装机约1200万千瓦,每年至少有40亿千瓦时的光伏电量被弃,即便按照青海的电价“平价上网”,也相当于弃掉近9亿元产值。

青海、内蒙古、陕西、宁夏等省区弃光弃风情况不容忽视。而被“弃”的原因,首先就是新能源消费市场机制不完善,致使跨区域消纳存在诸多障碍。在西北区域电网市场体系建构过程中,现行大部分交易机制未能实现有竞争性的市场交易,交易电量增长有限,交易电价相对固定,市场配置新能源的作用尚未得到充分发挥。

其次,新能源产能相对过剩和消费侧负荷不足的矛盾突出。如“十三五”期间,青海海南州光伏发电装机平均每年以47%的增速增加,但与此相对应的能源消费增速仅有6%。宁夏通过两条直流通道与华东、华北电网跨区互联,但在实际运行中,受系统安全、受端省份接纳能力等因素影响,宁夏电能外送潜力也未能充分发挥。

再次,新能源装机增长太快,导致电源结构失衡。仅2020年一年,青海新增新能源并网装机800多万千瓦,其中七成为光伏电站。与此同时,水电等常规电源建设严重滞后,光热发电、储能电站以及电力辅助交易市场机制等仍处于试点探索阶段,尚未形成促进和支撑清洁能源消纳的成熟模式,导致调峰难问题突出。在宁夏,电网电力平衡控制的难度越来越高。据国网宁夏电力公司介绍,火电开机方式安排难以兼顾新能源消纳和晚高峰电力平衡,晚高峰电力短缺与午间新能源弃电成为常态,需要频繁通过跨省份互济满足电力平衡。

最后,新能源出力随机性、波动性、不确定性强。目前,新能源“大装机、小电量”特点突出,数据显示,2020年我国新能源装机容量占比24%左右,发电量占比仅为9.5%左右。特别是2021年以来,全国煤电生产供应紧张,新能源关键时刻不顶用、扛不住,电力保障形势十分严峻。

加速破局

我国能源结构长期以化石能源为主,85%的二氧化碳排放来自能源活动。要实现双碳目标,推进能源清洁低碳转型是必由之路。

国家能源集团青海电力有限公司总经理何深介绍,按照多能互补、稳步发展的思路,国家能源集团未来十年在青海规划的清洁能源“总盘子”接近3000万千瓦,其中新能源近2000万千瓦。今后几年,在大规模储能技术解决之前,新能源弃电问题可能会越来越突出。

一些能源企业负责人坦言,按照2021年的组件价格,光伏电站虽然“没账可算”,但大家还是抢资源、争项目。“光伏和风电都需要大量土地,得先把项目盘子做大,把土地批下来。”

目前,跨省区输电是解决新能源消纳、加强区域资源互济的重要渠道,有助于消纳送端省份富余电力、减少受端省份煤电规模,对送端和受端省份都有明显的利好效应。西部地区能源企业负责人、地方部门呼吁,应着力打破跨省区输电壁垒,拓宽西部新能源电力外送渠道,推动新增直流外送通道立项建设,持续提升外送通道清洁能源电量占比,进一步扩大现有直流输电通道新能源外送电规模,加大西部新能源向中东部跨省区输送力度。

目前,国网宁夏电力公司已启动“风光储输一体化”及“源网荷储一体化”示范工程关键技术研究及应用项目,加快宁夏第三条直流外送通道的规划建设。闫志彬说,这条直流线路与前两条最大的区别就是以输送新能源为主,新能源电量比例目标超过50%。

与此同时,应进一步完善促进新能源消费政策机制和市场机制。必须加快研究和制定与清洁能源发展相关的国家标准,出台促进清洁能源消费的价格引导和鼓励政策,打破区域保护,从需求侧促进清洁能源消纳。

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