“三北”地区新能源消纳问题分析研究

“三北”地区新能源消纳问题分析研究摘要：近年来我国新能源消纳问题较为突出，且主要集中于“三北”地区。弃风弃光问题产生原因包括电力系统调峰与外送能力不足，省间与电网经营区间的壁垒问题，以及市场机制仍不健全。建议加强规划的引领和统筹协调，多措并举提升系统灵活调节能力，不断健全政策保障体系，深入推进电力市场化改革。

关键词：三北地区；新能源；消纳利用

当前，能源清洁低碳转型步伐持续加快，以可再生能源为代表的清洁能源已成为能源生产和消费革命的中坚力量。党的十九大报告明确提出，壮大清洁能源产业，构建清洁低碳、安全高效的能源体系。新时代，我国能源发展必须要坚定不移地走绿色、高质量的发展道路。我国已发布《能源发展战略行动计划（2014—2020年）》，并向国际社会做出到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%、到2030年达到20%的庄重承诺。近年来，我国风电、光伏发电等新能源快速发展，截至2018年底风电、光伏发电累计并网装机约3.6亿千瓦。但同时，新能源还面临着突出的并网消纳问题，近期虽持续缓解，但整体形势依然严峻，党中央、国务院多次专门就解决三弃问题做出重要部署。在此情况下，有必要对全国特别是三北地区的新能源消纳问题进行深入研究，剖析问题发生的原因，并提出促进新能源消纳的针对性的措施建议，推动行业高质量发展。

一、新能源发展和消纳利用现况

近年来，我国风电、光伏发电等新能源快速发展，装机规模不断扩大，风电装机从2016年的1.49亿千瓦增加至2018年的1.84亿千瓦，年均增长11.1%；光伏装机从2016年的7742万千瓦快速上升至2018年的1.74亿千瓦，年均增长49.9%。截至2018年底，我国可再生能源发电装机达到7.28亿千瓦，占全部电力装机的38.3%，其中风电1.84亿千瓦、光伏发电1.74亿千瓦，装机规模均居世界首位；可再生能源年发电量1.87亿千瓦时，占全部发电量的26.7%，其中风电3660亿千瓦时、光伏发电1775亿千瓦时。

与此同时，作为清洁能源的重要组成，我国新能源发电在快速规模化发展的同时，也面临着消纳利用不充分等问题，新能源消纳问题较为突出，其中弃风弃光主要集中于“三北”地区的新疆、甘肃、内蒙古等地区。2018年，全国弃风电量277亿千瓦时，全国平均弃风率7%，同比下降5个百分点；弃光电量54.9亿千瓦时，全国平均弃光率3%，同比下降2.8个百分点。在各方的共同努力下，新能源发电整体消纳形势持续改善，利用水平不断提升，风电、光伏已连续两年实现弃电量、弃电率“双降”。

整体来看，近期弃风弃光问题有所缓解，但仍未得到彻底解决。分地区来看，截止2018年底，东北地区弃风弃光下降至合理区间；西北地区弃风弃光明显好转，但新疆、甘肃仍较为严重；华北地区弃风弃光整体向好；华中、华东和南方受极端天气和局部网架结构等因素影响，有微量弃风弃光现象发生。从重点地区发展趋势来看，近年来新疆、甘肃、内蒙古弃风弃光问题持续好转，弃电量和弃电率逐年下降，弃风弃光问题呈现稳步好转的趋势，但仍有待进一步解决。

新能源消纳问题对行业持续健康发展造成了不利影响，并且持续引起党中央、国务院的高度重视以及社会各界的持续广泛关注。2019年政府工作报告中就专门提出，加快解决风、光、水电消纳问题。应当说，加快解决新能源消纳问题刻不容缓，需要积极研究采取切实有效的措施。

二、弃风弃光问题主要原因分析

弃风、弃光问题的成因较为复杂，既有技术层面的因素，也有机制层面的因素；既有普遍性的原因，也有特殊性的原因。整体而言，“三北”地区特别是弃风弃光问题突出的新疆、甘肃、内蒙古三省区均面临着本地消纳空间较小、电力系统调峰能力不足、局部地区电网网架受限、跨省区外送电能力有待提升、促进新能源消纳的市场机制仍不完善的问题，各地区弃风弃光现象的出现主要是由于以下因素。

一是供热机组与自备电厂机组规模较大，灵活性电源不足，导致系统调峰能力严重不足。新疆、甘肃、内蒙古地区电源结构主要以火电为主，且供热机组占比较高，由于供热机组以热定电的技术原因，冬季供热期系统调峰受限，也是新能源弃电的集中时段。同时，新建、甘肃、内蒙古三省区自备机组规模分别在2100、500和1650万千瓦左右，几乎不参与系统调峰，严重制约了新能源电力市场空间以及系统调峰能力，对新能源消纳产生了较大影响。此外，受制于经济性等方面原因，三省区气电建设规模较小，截至2018年底装机分别仅有82、6和67万千瓦；受环保以及成本等方面的制约，新疆、甘肃尚无抽水蓄能电站投产，仅蒙西地区有120万千瓦抽水蓄能电站装机，在提升系统调峰能力、促进新能源消纳方面发挥的作用十分有限。

二是本地消纳空间较小，局部地区电网网架受限，跨省区外送电能力有待提升。新疆、甘肃、内蒙古地区新能源资源丰富，本地电力负荷需求相对较小，风电、光伏发电需要大量外送至中东部及南方负荷中心地区。目前，电网在支持新能源消纳利用方面还有两方面的问题亟待提升。一方面，受局部电网网架能力制约，新能源存在送出受限的问题，如甘肃河西地区、新疆北部以及南疆四地州、内蒙古西部地区以及蒙东地区均存在一定的新能源送出受阻情况。另一方面，重点跨省区输电通道的利用效率还有待提升。受电源投产、电网结构和送电协议等因素限制，目前部分跨省区通道的输电能力远未达到设计水平，对新能源电力的外送消纳产生了较大影响。如目前新疆哈郑直流的输送功率仅540万千瓦、甘肃酒湖直流的输送功率仅450万千瓦左右，均远低于800万千瓦的设计输电能力；新疆准东直流2018年底投运，目前尚处于调试阶段，预计2019年最大能力也只能达到600万千瓦，仅为设计输电能力的一半。

三是促进新能源消纳利用的市场机制还不完善。当前，甘肃、蒙西辅助服务市场刚启动试运行，在促进火电、自备电厂机组等实施灵活性改造、参与系统调峰方面发挥的作用有限。各地区在开展自备电厂与新能源发电权交易、推动自备机组参与系统调峰方面取得的一定进展，但新能源替代自备电厂交易电量总量有限且交易价格较低，在促进新能源消纳方面成效有限，还有较大的可挖掘潜力。此外，国家制定的新能源优先发电以及保障性收购制度，在地方层面未得到严格落实。跨省区外送电方面，由于价格机制等方面的原因，送受端省区之间就送电规模与协议难以形成稳定协议，对甘肃等地区的新能源跨省区外送消纳也产生了较大影响。

三、促进新能源消纳的措施建议

为落实《解决弃水弃风弃光问题实施方案》《清洁能源消纳行动计划（2018-2020年）》等政策措施，确保弃风弃光电量和限电比例逐年下降，到2020年在全国范围内有效解决弃风弃光问题，建议重点开展以下工作。

一是加强规划的引领和统筹协调。加强各类规划间的统筹协调，推进各类电源与电网协同发展。加强可再生能源消纳监测评估预警，结合消纳能力，优化可再生能源开发建设规模时序，充分利用跨省跨区输电通道配置资源。

二是多措并举提升系统灵活调节能力。推动抽蓄、气电等调峰电源建设，加快煤电机组灵活性改造，严格规范自备电厂运行管理，完善市场化调峰补偿政策，挖掘负荷侧灵活调节能力，推动储能技术示范应用，切实提升系统灵活调节能力。

三是不断健全政策保障体系。完善可再生能源消纳责任机制，明确地方政府和各市场主体的责任，建立完善的监测评价体系。优化系统调度运行，明确可再生能源优先发电的实施细则，保障可再生能源电力优先调度。加强监督管理，确保各地和电网企业严格落实可再生能源发电优先并网消纳政策。