中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：當(dāng)前，我國正處于能源轉(zhuǎn)型關(guān)鍵時(shí)期，新能源消納成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的核心挑戰(zhàn)。
國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，截至2025年10月底，全國累計(jì)發(fā)電裝機(jī)容量37.5億千瓦，其中風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)已經(jīng)突破17億千瓦。新能源裝機(jī)快速增長推動(dòng)我國能源綠色化進(jìn)程，2025年前三季度，全國可再生能源新增裝機(jī)3.1億千瓦，同比增長47.7%，約占新增裝機(jī)的84.4%，新增新能源覆蓋了社會(huì)用電量的增長量。
我國新能源發(fā)展勢(shì)頭迅猛，新能源規(guī)?；{壓力也不斷增長。數(shù)據(jù)顯示，2024年，全國光伏發(fā)電利用率為96.8%，全國風(fēng)電利用率為95.9%。進(jìn)入2025年后，這一指標(biāo)出現(xiàn)一定下滑，顯示新能源消納難度加大，對(duì)新型能源體系建設(shè)提出更高要求。
當(dāng)前，各地通過綠電外送、就地消納、系統(tǒng)調(diào)節(jié)等手段不斷加大新能源利用率，多位受訪業(yè)內(nèi)人士建議，以新能源優(yōu)先、全電量入市，主體多元化、參與靈活化，省內(nèi)省間高效協(xié)同等方式，依托市場(chǎng)推動(dòng)新能源持續(xù)高比例消納。
輸、配、用全發(fā)力消納
在位于山西省盂縣的“雁淮直流”輸電塔下，國網(wǎng)山西超高壓輸電運(yùn)檢三分部運(yùn)維三班兩名組員穿好了絕緣屏蔽服，把攀登自鎖器卡到塔上，開始了當(dāng)天的爬塔檢修，一方面檢查塔身的上萬枚螺絲是否鎖死，更要觀察塔身是否有其他異物?！八陌踩P(guān)系著電力保供能否順利完成，責(zé)任重大。”組員孫鵬說。
“雁淮直流”是山西電力下江南的重要通道。山西作為全國首個(gè)能源革命綜合改革試點(diǎn)，其新能源在綠電外送、裝機(jī)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)配套、機(jī)制創(chuàng)新等多個(gè)領(lǐng)域均處于全國領(lǐng)先。近年來，山西通過超特高壓建設(shè)，持續(xù)將新能源電力輸送到外省。
2024年，山西新能源外送交易電量164.4億千瓦時(shí)，同比增長71.5%，創(chuàng)歷史新高。其中，外送綠電交易電量75.38億千瓦時(shí)，位居全國第一。目前山西已形成三交一直特高壓+14回點(diǎn)對(duì)網(wǎng)500千伏外送通道，外送電能力達(dá)到3162萬千瓦，把清潔電力源源不斷送往北京、江蘇、湖北等23個(gè)省市。
外送通道讓新能源“送得出”，還需要有市場(chǎng)來消納。國網(wǎng)山西電力積極對(duì)接京津冀、長三角等外向經(jīng)濟(jì)體省份，依托全國統(tǒng)一電力市場(chǎng)，在2024年年度交易中，與江蘇、上海、北京分別簽訂了三年的綠電交易協(xié)議，每年外送綠電電量65億千瓦時(shí)。基于堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)支撐和主動(dòng)開拓市場(chǎng)，2024年，山西新能源外送交易電量164.4億千瓦時(shí)，同比增長71.5%，其中綠電外送75.38億千瓦時(shí)，連續(xù)兩年位居全國第一。
除了外送，就近消納是新能源消納的重要方式。
冬日暖陽緩緩灑下，通過排列整齊的光伏板轉(zhuǎn)化成企業(yè)生產(chǎn)的能量。位于山西臨汾市的山西最大水上光伏項(xiàng)目——晉南鋼鐵集團(tuán)有限公司萬畝太子湖光伏項(xiàng)目，每年可發(fā)電約2億千瓦時(shí)，是這家臨汾市第一用電大戶的重要能源，每年為企業(yè)節(jié)省電費(fèi)約1億元，減少二氧化碳排放15.7萬噸。
山西首創(chuàng)綠電園區(qū)建設(shè)模式，綠電園區(qū)通過“專線直連”實(shí)現(xiàn)綠電與產(chǎn)業(yè)協(xié)同。目前山西省正在加速推進(jìn)13個(gè)綠電園區(qū)試點(diǎn)建設(shè)。
新能源消納離不開新型儲(chǔ)能的靈活參與。8月1日晚間用電高峰時(shí)段，國網(wǎng)山西省電力有限公司集中調(diào)度47座儲(chǔ)能電站、16座虛擬電廠參與用電負(fù)荷調(diào)節(jié)，供電、用電雙向調(diào)節(jié)最大功率達(dá)到225萬千瓦，其中新型儲(chǔ)能141萬千瓦、虛擬電廠84萬千瓦，占實(shí)時(shí)用電負(fù)荷的比重達(dá)到6%。
“8月1日，全省新能源出力最大波動(dòng)2626萬千瓦，占火電機(jī)組開機(jī)容量的57%，僅依靠傳統(tǒng)電源調(diào)節(jié)電網(wǎng)平衡越來越難以滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行要求?！眹W(wǎng)山西電力調(diào)控中心調(diào)控處副處長賀鵬介紹道，“我們通過調(diào)度系統(tǒng)精準(zhǔn)下達(dá)指令，47座儲(chǔ)能電站快速轉(zhuǎn)為放電模式，16座虛擬電廠按照日前安排同步降低聚合負(fù)荷，兩者合力最大調(diào)整功率225萬千瓦，有效保障了電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行?！?/span>
在新能源電力中，分布式光伏被認(rèn)為是調(diào)節(jié)管理難度最高的新能源，山西通過集中匯流方式提高分布式能源的可調(diào)節(jié)能力，進(jìn)一步促進(jìn)新能源消納。
山西長治農(nóng)村地區(qū)屋頂資源豐富，隨著光伏組件成本降低、光伏板容積率增大，分布式光伏接入容量呈幾何式增長。截至2024年底，長治市接入分布式光伏容量總計(jì)69萬千瓦，其中2024年接入容量33.21萬千瓦，同比增長139%，新增容量創(chuàng)歷史新高。分布式光伏容量迅猛增加，給供電能力相對(duì)薄弱的農(nóng)村低壓電網(wǎng)帶來了新的并網(wǎng)壓力。
正午時(shí)分，陽光燦爛，在長治市長子縣慈林鎮(zhèn)南張河村，一排排新裝的屋頂光伏整齊排列，全村居民58戶，供電臺(tái)區(qū)容量200千伏安，若采用傳統(tǒng)低壓并網(wǎng)，整村最大并網(wǎng)容量只能達(dá)到160千瓦，僅僅相當(dāng)于8戶的屋頂光伏容量，距離全村接入差距較大。
山西通過“集中匯流、升壓并網(wǎng)”模式，由光伏開發(fā)企業(yè)建設(shè)低壓匯流網(wǎng)、升壓變、并網(wǎng)線路及控制終端，統(tǒng)一將所發(fā)電力升壓至10千伏后并入農(nóng)村電網(wǎng)，杜絕了新增光伏造成的臺(tái)區(qū)反向重過載、過電壓現(xiàn)象，且擴(kuò)大了分布式光伏開發(fā)規(guī)模。“村級(jí)光伏開發(fā)由千瓦級(jí)升級(jí)為兆瓦級(jí)，同時(shí)還優(yōu)化了分布式光伏并網(wǎng)方式，將整村光伏由多點(diǎn)并網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)閱吸c(diǎn)并網(wǎng)，便于統(tǒng)一管理及下一步參與市場(chǎng)化交易。”國網(wǎng)長子供電公司負(fù)責(zé)人王建軍說。
山西依托“西電東送”北通道樞紐優(yōu)勢(shì)，成為全國跨區(qū)域綠電供應(yīng)的核心力量，多措并舉之下，山西新能源利用率連續(xù)6年超過97%，綠電消納持續(xù)領(lǐng)先全國。
系統(tǒng)消納仍存挑戰(zhàn)
按相關(guān)測(cè)算，未來10年，全國每年新增2億千瓦左右風(fēng)光裝機(jī)，新能源消納持續(xù)考驗(yàn)電力系統(tǒng)的系統(tǒng)性調(diào)節(jié)能力。
隨著新能源裝機(jī)不斷提高，部分省份新能源出力占負(fù)荷比重最大已達(dá)70%，在山西，新能源瞬時(shí)出力最高已超90%，系統(tǒng)調(diào)節(jié)面臨高比例新能源與系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)性之間如何平衡的挑戰(zhàn)。
目前，部分省份出現(xiàn)負(fù)電價(jià)、零電價(jià)，反映出系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力不足。在位于山西省交城縣的山西國錦煤電有限公司，電力交易員通過省間現(xiàn)貨市場(chǎng)支持系統(tǒng)，將富余的電量提交本省電網(wǎng)調(diào)度，進(jìn)行省間交易?！敖衲晟轿黠L(fēng)光發(fā)電資源好，平均每天光照9小時(shí)左右，省內(nèi)現(xiàn)貨市場(chǎng)前5個(gè)月有32%的時(shí)間是零電價(jià)?！眹\煤電電力交易員羅少聰說。
中國工程院院士湯廣福說，到2030年我國非化石能源消費(fèi)占比將上升到25%，2035年達(dá)30%，到2060年這一占比將提升到80%以上，成為能源消費(fèi)的絕對(duì)主體。在此基礎(chǔ)上，消納側(cè)調(diào)節(jié)資源將嚴(yán)重不足，預(yù)計(jì)2060年需超過50億千瓦可調(diào)資源應(yīng)對(duì)風(fēng)光的波動(dòng)，“2030年前還需增加約3億千瓦的煤炭發(fā)電裝機(jī)對(duì)新能源進(jìn)行調(diào)節(jié)?！睖珡V福說。
新能源快速增長與安全保供要求并存，但系統(tǒng)成本快速上升，能源供給可持續(xù)性帶來挑戰(zhàn)。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，隨著新能源發(fā)電量增加，盡管電能量價(jià)格整體下行，但系統(tǒng)成本快速上升。今年以來，多省中長期均價(jià)降至燃煤基準(zhǔn)價(jià)以下，現(xiàn)貨均價(jià)總體低于中長期均價(jià)，同時(shí)系統(tǒng)消納成本逐年上升，據(jù)測(cè)算，新能源滲透率每提高1個(gè)百分點(diǎn)，系統(tǒng)成本將增加1分每千瓦時(shí)左右，目前國網(wǎng)經(jīng)營區(qū)域內(nèi)新能源滲透率已達(dá)25%，新能源消納成本還將快速增長。
山西一家頭部售電公司的電力交易員表示，今年1月到6月，山西省售電公司需要承擔(dān)分?jǐn)偅ㄊ袌?chǎng)上不平衡資金產(chǎn)生的管理費(fèi)）已經(jīng)達(dá)到每度電0.03元，“如果跟用戶只簽了1分錢的價(jià)差，沒有分?jǐn)倷C(jī)制的話每度電有1分錢利潤，目前分?jǐn)倷C(jī)制下，售電公司每度電虧損2分錢?！?/span>
為加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，推動(dòng)新能源高質(zhì)量發(fā)展，山西省發(fā)展改革委、省能源局、國家能源局山西監(jiān)管辦公室近期出臺(tái)《深化新能源上網(wǎng)電價(jià)市場(chǎng)化改革促進(jìn)新能源高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》。今后，新能源項(xiàng)目（風(fēng)電、光伏發(fā)電項(xiàng)目）上網(wǎng)電量原則上全部進(jìn)入電力市場(chǎng)，參與市場(chǎng)交易。新能源全面入市將進(jìn)一步加大新能源消納難度。
此外，火電、儲(chǔ)能等參與調(diào)峰調(diào)頻的利益分配機(jī)制尚不完善。記者調(diào)研發(fā)現(xiàn)，隨著新能源裝機(jī)增加，作為兜底保障的火電利用小時(shí)在部分省份下降到了3000小時(shí)以下。對(duì)承擔(dān)調(diào)峰任務(wù)的傳統(tǒng)能源來說，在沒有建立科學(xué)的容量電價(jià)或輔助服務(wù)市場(chǎng)補(bǔ)償機(jī)制的情況下，積極性不高。
依托市場(chǎng)提高消納
從山西等地的實(shí)踐出發(fā)，多位受訪業(yè)內(nèi)人士建議，依托市場(chǎng)推動(dòng)新能源持續(xù)高比例消納。
第一，新能源優(yōu)先、全電量入市。新能源企業(yè)在現(xiàn)貨市場(chǎng)中優(yōu)先出清，優(yōu)先安排發(fā)電空間，并承擔(dān)因預(yù)測(cè)偏差引起的經(jīng)濟(jì)責(zé)任。新能源企業(yè)可自主選擇是否參與政府保障性電量分配，不參與的場(chǎng)站需全電量參與中長期和現(xiàn)貨市場(chǎng)。
第二，主體多元化、參與靈活化。以山西為例，電力現(xiàn)貨市場(chǎng)是目前國內(nèi)主體類型最豐富、參與市場(chǎng)方式最靈活的市場(chǎng)。從傳統(tǒng)的發(fā)電企業(yè)、售電公司和電力用戶，拓展至虛擬電廠、獨(dú)立儲(chǔ)能和抽蓄電站等新型主體。其中，燃煤、燃?xì)怆姀S以“報(bào)量報(bào)價(jià)”方式參與現(xiàn)貨市場(chǎng)；新能源、售電公司、電力用戶和抽蓄電站以“報(bào)量不報(bào)價(jià)”方式參與現(xiàn)貨市場(chǎng)。虛擬電廠、獨(dú)立儲(chǔ)能可自由選擇以“報(bào)量報(bào)價(jià)”或“報(bào)量不報(bào)價(jià)”方式參與現(xiàn)貨市場(chǎng)。主體多元化、參與靈活化，使用戶能通過價(jià)格信號(hào)優(yōu)化用電行為，使配電網(wǎng)從傳統(tǒng)的單向輻射網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)向雙向交互系統(tǒng)，增強(qiáng)了系統(tǒng)應(yīng)對(duì)供需波動(dòng)的能力。
持續(xù)推動(dòng)以現(xiàn)貨市場(chǎng)電價(jià)信號(hào)引導(dǎo)完善市場(chǎng)體系的建設(shè)思路，在鼓勵(lì)發(fā)電側(cè)充分競(jìng)爭(zhēng)的同時(shí)，加強(qiáng)現(xiàn)貨電價(jià)在用戶側(cè)的穿透力，深度挖掘以虛擬電廠、負(fù)荷聚合商為代表的靈活調(diào)節(jié)能力，同時(shí)完善零售市場(chǎng)的分時(shí)套餐機(jī)制，加強(qiáng)現(xiàn)貨價(jià)格信號(hào)在批發(fā)零售市場(chǎng)間的傳導(dǎo)。
第三，省內(nèi)省間高效協(xié)同。從山西的實(shí)踐來看，時(shí)序銜接方面，省內(nèi)現(xiàn)貨市場(chǎng)全年無休，每日8時(shí)開始運(yùn)營，11時(shí)30分前完成省內(nèi)現(xiàn)貨市場(chǎng)預(yù)出清，然后組織省內(nèi)發(fā)電企業(yè)參與省間現(xiàn)貨市場(chǎng)。空間銜接方面，在省內(nèi)現(xiàn)貨市場(chǎng)預(yù)出清的基礎(chǔ)上，以省內(nèi)平衡后的富余發(fā)電能力參與省間現(xiàn)貨市場(chǎng)。通過省內(nèi)省間市場(chǎng)的有序銜接，山西電力資源和綠色能源外送至全國24個(gè)省份，有力支撐了全國電力保供和能源轉(zhuǎn)型。
同時(shí)，建立健全電力市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)防控體系。深入研究如何科學(xué)界定電力市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)來源、有效劃分影響因素類型、分析其影響機(jī)理和作用過程。加快研究省級(jí)電力市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)防范體系如何與多層次全國統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系的有效銜接。
