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曾鸣、王世江、秦海岩:我国新能源产业现状 三型两网对新能源消纳的意义

北极星输配电网  来源:国家电网杂志    2019/12/24 8:29:52  我要投稿  

北极星输配电网讯:目前,我国已成为全球新能源利用规模最大的国家,新能源消纳问题引发了社会各界的广泛关注。本刊特邀相关专家就我国新能源产业发展状况、"风光"发电平价上网政策的实施、新能源云上线等问题作出解读。

(来源:国家电网杂志 ID:gjdwzz)

《国家电网》:

请简要介绍一下目前我国新能源产业发展状况?

曾鸣:

近年来,随着新能源产业的高速发展,我国已经成为全球新能源利用规模最大的国家。2010年以后,新能源进入了高速增长期,尤其是以光伏发电、风力发电为代表的新能源发电装机规模出现爆发式增长。

其中,政策支持对新能源产业发展提供了很大的帮助,如新能源补贴、相关企业税收优惠等,为发挥我国新能源资源优势、助推新能源产业发展提供了良好的环境。

秦海岩:

云南快乐十分自上世纪八九十年代以来,我国风电产业随着能源革命的浪潮快速成长起来,成为我国少数具有国际竞争力的高新技术产业之一,取得了举世瞩目的成就。

云南快乐十分依靠政策扶持和技术创新,我国风电产业保持着高质量发展:装机规模日益壮大。我国风电装机规模呈平稳上升趋势,新增装机规模和累计装机规模多年来均位列世界首位。

截至今年9月底,全国风电装机并网容量达到1.98亿千瓦;今年1月至9月,全国新增风电装机容量1308万千瓦,继续保持稳步增长势头。消纳情况持续好转。近10年来,风电年上网电量稳步增长,占总上网电量的比重也稳步提高。

2018年,风电全年发电3660亿千瓦时,占全部发电量的5。2%;2019年1月至9月,全国风电发电2914亿千瓦时,同比增长8。9%。产业格局不断优化。

近年来,风电开发重心加快转向中东南部,开发模式进一步丰富。2018年,中东南部地区新增装机容量再次超过“三北”地区,占比为56。8%。海上风电成为推动风电发展的重要力量,累计装机达到444万千瓦。创新能力突飞猛进。

经过多年的技术创新,我国整机制造能力持续提升,风电机组技术研发达到国际水平。国际竞争力与日俱增,多年来先后有一大批中国企业成功开拓国际市场。

王世江:

光伏产业在我国还是一个非常年轻的产业。在过去不到20年的时间里,我国光伏产业已经发展成为一个世界级的产业,也是目前我国为数不多、可同步参与国际竞争并取得领先优势的产业。

自2013年年底至今,光伏发电项目的平均初始投资成本降幅超过55%,光伏发电在全球很多国家和地区,已经成为最经济的能源使用形式,并仍然处于成本快速下降的区间。

在中国,《中华人民共和国可再生能源法》实施13年来,中国多晶硅产量的全球占比从0.3%增长到58.1%;

光伏电池组件产量的全球占比从11%增长到72。8%,已连续12年位居世界第一位;新增光伏发电装机容量的全球占比从0。36%增长到40%以上,连续6年位居第一位;

累计光伏发电装机容量的全球占比从1.35%增长到30%以上,连续4年位居世界第一位,为有效推动全球光伏发电技术创新和成本的快速下降作出了重要贡献,取得了举世瞩目的成绩。

目前,我国光伏产业保持较好的发展势头。截至2019年9月底,我国光伏发电累计装机容量19019万千瓦,同比增长15%,新增1599万千瓦。

其中,集中式光伏发电装机容量同比增长11%;分布式光伏发电装机容量同比增长28%。

今年前三季度,我国光伏发电量1715亿千瓦时,同比增长28%;弃光电量32.5亿千瓦时,同比减少7.5亿千瓦时;弃光率1.9%,同比下降1.0个百分点,实现弃光电量和弃光率“双降”。

在进出口方面,今年前三季度,我国光伏组件出口总额162.2亿美元,已经超过2018年全年总额,同比增长32.8%。

《国家电网》:

今年前三季度,全国弃风电量和弃风率出现“双降”,弃光电量和弃光率出现“双降”,这反映出什么趋势?

秦海岩:

弃风现象是困扰风电发展的一个顽疾,但在政府和电网企业的协同努力下,近年来我国弃风率总体呈下降趋势。

2018年,弃风限电状况更是得到明显好转,弃风电量为277亿千瓦时,同比减少142亿千瓦时,平均弃风率7%,同比下降5个百分点;今年1~9月,风电平均弃风量和弃风率再创新低,进一步说明了我国风电消纳情况得到了很好改善。

云南快乐十分为保障风电消纳,一方面,政府部门推出多项强有力的措施。

例如,2016年,国家发改委、国家能源局联合发布《关于做好风电、光伏发电全额保障性收购管理工作有关要求的通知》,明确了弃风、弃光地区风电、光伏发电收购最低年利用小时数;

自2016年起,国家能源局每年定期发布风电投资监测预警信息,确保了风电项目开发投资建设的合理性。

2017年,国家发改委、国家能源局印发《解决弃水弃风弃光问题实施方案》,提出要采取有效措施推动弃水弃风弃光问题的有效解决,到2020年在全国范围内有效解决弃水、弃风、弃光问题。

另一方面,电网企业通过发挥平台作用、加强风电优先调度、拓展省间发电权交易等多项举措,在多方共同努力下,弃风限电率得到有效控制。

王世江:

长期以来,光伏发电消纳面临的挑战主要集中在3个方面:一是光伏发电资源和市场需求呈逆向分布,跨省输电压力比较大;二是光伏发电装机速度和全社会用电量增速不匹配;三是受自然条件影响,光伏发电存在较大的波动性,给电网稳定运行带来挑战。

多年来,电网企业在新能源消纳方面做了很多工作,有力促进了光伏产业的发展,实现了大范围资源优化配置。

另外,相关企业积极开展光伏扶贫,不仅促进了光伏发电就近消纳,还给地方百姓提供了致富增收的新途径。

当前,光伏发电装机规模持续增长,但是弃光电量和弃光率都在下降,这说明光伏发电消纳正在朝着好的方向发展。虽然在局部地区弃光现象仍然存在,但总体上是呈下降的趋势。

随着这些年光伏产业的发展,我们对光伏发电消纳的认识和理解也有新的变化。光伏发电消纳不能仅仅从并网的角度来看,还要统筹考虑火电、水电、核电等资源的经济利用以及社会承载力的问题,而不能单纯就光伏发电谈消纳。

《国家电网》:

截至今年9月底,全国风电装机并网容量达到1.98亿千瓦;今年1月至9月,全国新增风电装机容量1308万千瓦。风电装机容量大幅提升,是否会产生新的消纳难题?

秦海岩:

从目前的数据来看,风电装机容量的增长处于合理范围内,没有偏离“十三五”规划制定的目标,属于平稳增长。

此外,随着国家能源局推出风电监测投资预警,处于红色和橙色预警的区域,已经分别暂停风电开发建设和新增风电项目,目前的新增装机主要集中在消纳条件较好的地区,不会出现消纳困难。

另外,就国家能源局发布的弃风率数据而言,大部分弃风限电严重地区的形势进一步好转。其中,弃风率较高的新疆、甘肃、内蒙古等地区,弃风率近三年来均呈现大幅下降的趋势,分别由2017年同期的29.3%、33%和29.3%降至今年的15.4%、8.9%和6.6%。

《国家电网》:

今年年初风光发电平价上网政策的实施,对新能源产业有什么影响?

曾鸣:

今年1月9日,国家发改委、国家能源局出台了《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》。这标志着风电、光伏发电行业迈进平价时代。

在新能源产业发展初期,政策补贴起到了市场导入、加速培育和调配外部效应的作用。随着新能源行业内生需求持续旺盛以及补贴缺口日益扩大,补贴退坡直至完全退出成为大势所趋。

近年来,中国的新能源,特别是风电、光伏的发电成本不断下降,技术不断创新,实现新能源友好并网的关键技术得到发展,转换效率也有很大的提升,新能源的经济性和竞争力持续提高。

目前,部分区域的风电和光伏发电均已具备平价上网的条件。

从政策补贴走向平价上网,降本增效无疑是新能源产业面对的首要课题。从生产端看,无补贴平价上网政策有助于推动发电企业不断改进生产技术,从而进一步推动风电、光伏发电等新能源发电成本不断降低,实现良性循环。

秦海岩:

走向平价,有助于风电产业保持高质量发展。风电将以更强的实力与传统化石能源竞争,占据更大的市场份额,进而实现风电从替代能源向主体能源的转变。

可以说,平价上网是大势所趋,是风电产业发展走向成熟的应有之义。实际上,随着技术的进步,在资源优良、建设成本低、投资和市场条件好的地区,风电已基本具备与燃煤标杆上网电价平价的条件。

云南快乐十分平价上网对于风电产业来说是正向刺激。为了平价上网的顺利实施,政策给予了充分的支持和保障,破除附加税费、各类违规收费等非技术成本障碍;明确各相关主体为迎接平价上网需要做出的努力。

比如,地方政府应优先供应平价项目用地。电网企业应按国家法律和政策要求承担接网等配套电网工程建设投资,做好项目建设衔接,保障项目建成后能够及时并网运行,保障优先发电和全额收购项目电量。

金融机构应支持无补贴风电、光伏发电项目建设,创新金融服务产品和模式。

在利好政策的支持下,企业应逐步走出“舒适区”,主动适应新时代,在条件具备的情况下积极先行先试,为实现全面平价上网做好充足的准备:对设计、开发建设、运维管理等各环节关键技术和方案的优化创新;推进数字化、智能化、信息化在风电中进行应用;加强产业链上下游的协同合作,在保障产品质量的基础上提高风能的利用率。通过合理有效的措施,企业必将不断降低全生命周期度电成本,掌握平价上网的主动权,实现更高质量的发展。

《国家电网》:

国家电网公司提出建设“三型两网”世界一流能源互联网企业,前不久又上线新能源云,以数字化、信息化方式促进新能源消纳。您如何看待新一代信息技术在促进新能源消纳方面的作用?

曾鸣:

由于风能、太阳能等新能源具有显著的随机性和波动性,导致规模化的新能源发电接入电力系统后,系统供应侧可调控性降低,电力系统呈现出较强的供需双侧随机性。而这种双侧随机性不仅会对电力系统的安全稳定产生影响,还会造成一定比例的弃风弃光。

云南快乐十分在国家电网公司提出的“三型两网、世界一流”战略目标中,坚强智能电网是“骨骼肌肉”,支撑电力系统“能源流”的安全稳定传输;泛在电力物联网是“神经网络”,实现电力系统“源网荷储”各环节“信息流”的末梢采集和归集处理。通过“两网”融合,将进一步加强源网协调互动能力,优化调度,保证新能源消纳。

在发电环节,利用新能源发电精确预测技术、新型发电设备及控制技术,最大程度做到对风电等新能源发电出力的可调可控;在输配环节,应用新型的电网结构、先进的输配电方式、控制和安全防御系统及储能设施,使电网对新能源拥有足够的接纳能力。

目前,国家电网公司建设的新能源云正是落实“三型两网、世界一流”战略目标的重要实践。新能源云通过构建“全环节、全贯通、全覆盖、全生态、全场景”的新能源服务体系,全方位满足集中式、分布式和分散式新能源发电接入和管理的需求,为新能源消纳拓展了更大的空间。

秦海岩:

在智能化、信息化、数字化的时代背景下,为了提高风电机组的可靠性和可利用率,增加电量产出,提升发电效益,企业纷纷着手对设计、运营、大数据管理、能源管理、风电场场群管理等进行了智能化升级改造。

比如近年来出现的无人机、激光雷达、风电场智能管理平台等,通过提前感知与预警,使风机运行处于最优状态,保障电量的稳定可控;通过将采集、处理和分析机组运行的数据反馈至前端设计研发环节,可以促进风机迭代升级,推出适应性更好、运行更可靠、发电更稳定的风机设备,增加其并网友好性;通过采用先进的数字化技术,提高风功率预测的准确性,最大效率实现风电平稳地并网消纳。

信息技术的应用是解决弃风限电、促进风电消纳利用的有效手段,今后还须继续大力推进智能化的进程。

智能化是新信息技术时代电网发展的必然趋势,能够提高风能等可再生能源的生产、输送及消费的灵活性和兼容性。

无论是今年年初国家电网公司提出建设“三型两网”世界一流能源互联网企业,还是上线新能源云这一开放性新能源服务平台,概括来说,有两个重要作用:一方面是加速推进能源转型的有力保障。通过坚强智能电网促进可再生能源并网消纳,对于实现到本世纪中叶我国能源发展的“两个50%”目标意义重大。

另一方面是提升电网服务能力和效率的有效措施。通过新能源云等大数据服务平台的建设,实现电力系统各环节的互联互通,提供准确实时的应用信息,提高“源网荷储”的协调性,增进交互体验。

王世江:

随着科学技术的进步,信息化、数字化、共享化将成为能源革命的发展趋势,以互联网信息技术创新为主要方向的数字革命将成为能源革命的重要驱动力。

因此,需要加快推进能源革命与数字革命的融合,实现“互联网+智慧能源”建设,促进能源生产、消费、技术与体制机制的深刻变革。

国家电网公司的新能源云平台有10多个子平台,涵盖环境评价、资源规划、电网建设、海量数据分析总结、决策支撑服务等功能。

这些应用有助于光伏企业与电网企业在业务层面开展更广泛和高效的对接,将在引导光伏产业规划布局,促进光伏科学开发、有序并网和高效消纳等方面发挥积极作用。

另外,新能源云平台的建设恰逢其时,正处于国家推进能源战略转型的关键时期和解决新能源消纳问题的攻坚期。

因此,新能源云的建设对提升光伏发电消纳能力、促进光伏行业发展具有重要意义。

当然,新能源云的建设对光伏企业的发展也将带来革命性的变化,光伏发电企业、光伏设备制造企业将获得更加专业的服务。

例如,通过手机APP,光伏企业就能在线上办理建站并网等业务,办理环节和时限将得到优化和压缩,实现了业务办理“最多跑一次”。

同时,光伏企业还能享受到运营运维、数据服务等线上一站式全流程服务,简化了中间流程,进一步提升了运营的效率和效益。

《国家电网》:

建立电力现货市场交易是否可以为新能源消纳提供更多的可能?为什么?

秦海岩:

云南快乐十分现货市场,是电力体制改革的必然方向。电力现货市场建设是落实国家电力体制改革和能源战略转型的要求,是发挥区域经济能源互补特点、解决新能源消纳的需要,对能源电力行业提质增效、能源结构调整至关重要。

也就是说,现货交易机制将扫清可再生能源发展的障碍,为风电大规模消纳的市场化解决提供新的可能途径。

云南快乐十分由于传统能源外部成本较高,如果建立了完善的现货市场,那么风电可以凭借边际成本低的优势赢得更大的市场份额,其消纳比重将会大幅上升。

因此,未来通过电力体制的市场化改革,建立现货市场,取消不合理的计划电量,采取节能调度管理办法,落实可再生能源发电全额收购制度,才是提高地区可再生能源消纳能力的最终解决之道。

王世江:

云南快乐十分电力现货市场是电力市场体系的重要组成部分,与中长期市场共同发挥着电力商品价格发现的作用,能够兼容新能源波动性、随机性等特点,有利于扩大新能源消纳空间。

2017年8月,国家能源局印发《关于开展电力现货市场建设试点工作的通知》,选择南方(以广东起步)、内蒙古西部、浙江、山西、山东、福建、四川、甘肃等8个地区作为第一批试点开展电力现货市场建设工作。

截至目前,8个电力现货市场试点已先后进入试运行。今年8月7日,国家能源局发布《关于深化电力现货市场建设试点工作的意见》,明确规定“要建立促进清洁能源消纳的现货交易机制”。

总体而言,通过建设全国电力现货市场,有助于形成竞争充分、开放有序、高效运行、健康发展的市场体系,促进资源优化配置,最大程度提升光伏发电消纳水平。

需要注意的是,光伏发电消纳是一个系统工程,统筹好省间交易与省、区、市现货市场以及电力中长期交易与现货市场等关系同样至关重要。

曾鸣:

风电、光伏发电出力受到气候、地形等自然因素的影响,出力具有间歇性、波动性的特点。电力现货市场是一种短期和即时市场,能够兼容新能源波动性、随机性等特点,有利于扩大新能源消纳空间。

但仅仅靠现货市场,没有一系列辅助服务市场来支撑,风电、光伏发电进入市场还是有一定困难。针对这个问题,我们需要重视调峰、调频、备用等辅助服务的作用。通过电力现货市场与调峰、调频等辅助服务市场的有机结合,保证以风电、光伏发电为主的新能源电量在现货市场获得更多交易份额。

2018年下半年,各地相继出台了旨在建立市场化的辅助服务市场、理顺电网安全运行成本分摊机制的相关政策文件,通过辅助服务使风电、光伏发电的市场价值得以实现。

云南快乐十分建立辅助服务市场一方面可以实现辅助服务资源配置市场化,丰富电网调度手段、减轻电网调度压力,从而为电力系统稳定运行提供支撑;另一方面可以调动新能源企业参与辅助服务的积极性,进而促进和保障新能源事业发展。

(作者系中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩、中国光伏行业协会副秘书长王世江、华北电力大学能源互联网研究中心主任曾鸣)


云南快乐十分原标题:没想到,ICT牵手新能源

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