日前，團(tuán)隊(duì)針對(duì)新能源合理利用率問題開展深入研究，并將研究成果報(bào)送國(guó)家能源主管部門，部分結(jié)論和觀點(diǎn)吸收進(jìn)能源主管部門新能源消納利用相關(guān)政策制定和解讀之中。公眾號(hào)今日將研究成果推出，與讀者共同探討新能源合理利用率話題。
一、關(guān)于新能源合理利用率
新能源大規(guī)模發(fā)展是實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)的必由之路，2019年全國(guó)新能源裝機(jī)已達(dá)4.1億千瓦?！笆奈濉逼陂g新能源增長(zhǎng)動(dòng)力依然強(qiáng)勁。當(dāng)前，新能源利用率水平已經(jīng)成為約束我國(guó)新能源發(fā)展的重要因素之一，各省電源結(jié)構(gòu)和負(fù)荷特性迥然不同，若都以95%利用率水平作為目標(biāo)，并不一定是最科學(xué)和最經(jīng)濟(jì)的，既給電力系統(tǒng)帶來(lái)巨大的調(diào)度和運(yùn)行壓力，也影響了新能源的合理發(fā)展和科學(xué)利用。
從國(guó)際經(jīng)驗(yàn)看，2011年，丹麥等國(guó)家學(xué)者已提出新能源“經(jīng)濟(jì)棄電”概念，即避免尖峰時(shí)刻消納新能源產(chǎn)生的超額成本；2016年，德國(guó)研究機(jī)構(gòu)指出，若保障2020年完全消納，當(dāng)?shù)睾Ｉ巷L(fēng)電發(fā)展成本將提高30%；2019年，美國(guó)研究機(jī)構(gòu)提出，明尼蘇達(dá)州在高新能源滲透率下，適當(dāng)棄電將比建設(shè)儲(chǔ)能節(jié)省10%以上的系統(tǒng)成本；美國(guó)加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商在月度公報(bào)中將棄電分為經(jīng)濟(jì)棄電、阻塞棄電、調(diào)峰棄電三大類分別統(tǒng)計(jì)，其中，“經(jīng)濟(jì)棄電”不作為電網(wǎng)規(guī)劃的約束條件。
目前國(guó)際上對(duì)“合理利用率”的定義并不統(tǒng)一，尚未有國(guó)家公開提出最經(jīng)濟(jì)或合理的新能源利用率水平。但總的來(lái)看，在高新能源滲透率情況下，合理?xiàng)夒娛墙?jīng)濟(jì)且必要的。利用率管控目標(biāo)將影響可接納的新能源發(fā)展規(guī)模、系統(tǒng)靈活資源需求和電力供應(yīng)成本，設(shè)定過高利用率的消納目標(biāo)既不經(jīng)濟(jì)，也將限制新能源發(fā)展規(guī)模。為此，應(yīng)科學(xué)探索新能源合理利用率，并在實(shí)踐中加以明確。
從能源供應(yīng)系統(tǒng)全局出發(fā)，新能源消納水平理論上存在總體最經(jīng)濟(jì)的“合理值”。新能源“合理利用率”可定義為：使全社會(huì)電力供應(yīng)成本最低的利用率?？偟膩?lái)看，新能源發(fā)展規(guī)模隨利用率控制目標(biāo)降低而增加，電力供應(yīng)成本則呈“U型曲線”變化，拐點(diǎn)即對(duì)應(yīng)經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)的新能源規(guī)模和合理利用率。
當(dāng)前正處于“十四五”規(guī)劃編制關(guān)鍵階段，新能源利用率目標(biāo)將影響電力系統(tǒng)發(fā)展全局。若“十四五”繼續(xù)維持95%利用率目標(biāo)，則需要科學(xué)研究電力系統(tǒng)可接納的新能源規(guī)模并優(yōu)化裝機(jī)布局，在滿足總體目標(biāo)的前提下，不同地區(qū)分別設(shè)置合理的利用率目標(biāo)。
若“十四五”可適當(dāng)放寬利用率目標(biāo)約束，則需研究不同利用率下全社會(huì)電力供應(yīng)成本變化趨勢(shì)，評(píng)估各地區(qū)最合理利用率水平和新能源發(fā)展規(guī)模，從而推動(dòng)新能源高質(zhì)量發(fā)展。
二、“十四五”新能源合理利用率及發(fā)展規(guī)模研究
國(guó)網(wǎng)能源研究院依托自身能源電力規(guī)劃實(shí)驗(yàn)室的電力規(guī)劃軟件GESP，對(duì)國(guó)網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)各省區(qū)“十四五”新能源合理利用率和發(fā)展規(guī)模開展測(cè)算。按“95%利用率”和“合理利用率”兩種情景考慮。
（一）按95%利用率考慮的“十四五”新能源發(fā)展模擬分析
考慮電力供應(yīng)成本最低，對(duì)新能源裝機(jī)規(guī)模和布局進(jìn)行優(yōu)化。研究表明國(guó)網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)總體若要達(dá)到95%利用率目標(biāo)，可根據(jù)地區(qū)特點(diǎn)和消納難度設(shè)置差異化目標(biāo)，東中部利用率整體應(yīng)高于西部北部。東中部本地消納能力較強(qiáng)，“十四五”新能源布局宜進(jìn)一步向東中部?jī)A斜，可在滿足利用率約束前提下，更多接納新能源裝機(jī)和電量。
（二）按合理利用率考慮的“十四五”新能源發(fā)展模擬分析
考慮電力需求和新能源成本下降趨勢(shì)不確定性，“十四五”國(guó)網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)合理利用率水平在92%-94%區(qū)間?？傮w上看，電力需求增速越高，經(jīng)濟(jì)上可接受的新能源裝機(jī)和合理利用率越高。新能源成本下降越快，可接受的新能源裝機(jī)越高、合理利用率越低。
以利用率放寬到93.5%為例，綜合考慮優(yōu)化布局，“十四五”國(guó)網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)系統(tǒng)總體成本更優(yōu)，較95%情景下累計(jì)可多增加新能源裝機(jī)3400萬(wàn)千瓦，2025年凈增新能源發(fā)電量350億千瓦時(shí)左右。
新能源合理利用率與新能源電量滲透率相關(guān)，各省應(yīng)因地制宜設(shè)定利用率管控目標(biāo)。新能源電量滲透率較高、靈活資源和斷面受限地區(qū)可適當(dāng)放寬要求，西部北部地區(qū)約90%-94%，東中部地區(qū)約93%-98%。
三、有關(guān)建議
一是宜從能源供應(yīng)系統(tǒng)全局出發(fā)，研究設(shè)定更加科學(xué)經(jīng)濟(jì)的新能源“合理利用率”?！笆奈濉彪娏σ?guī)劃中，各地區(qū)宜差異化設(shè)定利用率目標(biāo)或消納指標(biāo)，以增加系統(tǒng)可接納的新能源裝機(jī)規(guī)模和電量，提升系統(tǒng)整體經(jīng)濟(jì)性。
二是宜根據(jù)合理利用率變化情況，滾動(dòng)調(diào)整新能源規(guī)劃方案?！笆奈濉逼陂g充分考慮電力需求增長(zhǎng)和新能源技術(shù)經(jīng)濟(jì)性水平等情況，需對(duì)合理利用率和優(yōu)化的新能源新增規(guī)模進(jìn)行滾動(dòng)測(cè)算，適時(shí)優(yōu)化新能源規(guī)劃方案。
