新能源消納或?qū)㈤_啟“合理利用率”新時代！合理利用率到底合理在哪方面？

從“棄電量”“棄電率”到“利用率”，再到“合理利用率”，評估新能源消納的指標正悄然發(fā)生變化。

（來源：電網(wǎng)頭條 作者：韓煦）

3月30日，國新辦中國可再生能源發(fā)展有關(guān)情況發(fā)布會上，國家能源局電力司司長黃學(xué)農(nóng)在回應(yīng)如何保障新能源消納問題時，提到“要科學(xué)制定新能源合理利用率目標”這一舉措。

這是官方首次明確提“合理利用率”這一說法。

實際上，官方對新能源利用率的相關(guān)探索早有跡象。

2010年以來，我國新能源裝機容量大幅度增長，相應(yīng)的輸電通道等保障機制卻沒及時跟上，到2017年前后，棄風(fēng)棄光已嚴重制約電力行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

在此背景下，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《清潔能源消納行動計劃（2018-2020年）》，定下了2020年平均風(fēng)電、光伏發(fā)電、水能利用率95%的目標。

該行動計劃也針對清潔能源消納問題集中在少數(shù)重點省份的特點，將目標分解，提出了分省份的年度消納目標。如西北風(fēng)光大省新疆、甘肅的利用率目標相對較低，東部河北省則較高。這在某種程度上可視作有意識地開展合理利用率的探索。

在該行動計劃發(fā)布之后，國家能源局電力司有關(guān)負責(zé)人曾對棄電量改為利用率的“改名”問題做過公開解釋:“‘棄電量’‘棄電率’的說法只關(guān)注清潔能源電力的未利用部分，忽視了整個能源和電力系統(tǒng)為消納清潔能源付出的努力和成本，易引起社會各界的誤解?！?/p>

這位負責(zé)人進一步補充說明：

“從整個能源系統(tǒng)經(jīng)濟性和全社會用電成本的角度，結(jié)合電力系統(tǒng)自身的特性，清潔能源消納存在一個經(jīng)濟合理的利用率范圍，片面追求百分之百消納，將極大提高系統(tǒng)的備用成本，限制電力系統(tǒng)可承載的新能源規(guī)模，反而制約了新能源發(fā)展，因此并不是百分之百完全消納最好。”

的確，從棄電量到利用率，這一統(tǒng)計指標的改變，絕非“1以內(nèi)的”小學(xué)數(shù)學(xué)減法題，而是基于我國新能源發(fā)展帶來的改變。

以一個10年期為例，從2010年到2020年，我國的新能源裝機容量從2984萬千瓦迅猛上升至53496萬千瓦，在電源結(jié)構(gòu)上，風(fēng)光為主的新能源占比也由3.1%躍升至24.3%。

盡管我國在清潔能源消納方面做了很多工作，但2017年棄水棄風(fēng)棄光的總量仍超過1000億千瓦時。

只談棄用的絕對值，不談實際的利用水平，確有混淆視聽、聳人聽聞之嫌。

隨著我國碳達峰、碳中和目標的提出，未來10年間，我國風(fēng)能、太陽能發(fā)電裝機容量將大幅度提升，是當(dāng)前裝機總量的2倍多。

這種巨大的不確定性，讓今年的新能源消納指標的制定顯得尤為艱難，不能夠再套用之前的經(jīng)驗。

據(jù)了解，到目前為止，國家層面的2021年新能源利用率目標尚未制定。

這次，國家能源局“合理利用率”的提法相較之前更進一步，體現(xiàn)了新能源高質(zhì)量發(fā)展的需求。

國網(wǎng)甘肅電力調(diào)控中心相關(guān)人員告訴記者，當(dāng)前甘肅省尚未有明確的2021年新能源利用率指標，但預(yù)計新增風(fēng)電裝機109.95萬千瓦、光伏78.25萬千瓦。

國網(wǎng)河北電力調(diào)控中心相關(guān)人員介紹，他們目前測算的2021年河北南網(wǎng)新能源棄限電量將達到6億千瓦時，利用率預(yù)計調(diào)至97%左右。

難定的指標背后，暴露的是新能源利用率的“合理性”內(nèi)涵仍待厘清。

合理利用率到底合理在哪兒？黃學(xué)農(nóng)在3月30日的發(fā)布會上對此有相關(guān)解釋：

“各個地方風(fēng)光資源不一樣、負荷情況不一樣、系統(tǒng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不一樣，要因地制宜，制定各地區(qū)的目標。

”不僅如此，合理利用率也明確將“動態(tài)調(diào)整”。

在這個意義上，合理主要體現(xiàn)在兩個方面：

一是因地制宜，二是系統(tǒng)最優(yōu)解。

目前，放眼全世界，仍未有精準的“最合理”的新能源利用率水平及定義，但大致可以理解為整個能源系統(tǒng)經(jīng)濟性和全社會用電成本最低。

強調(diào)成本，源于一些對新能源“平價”的認知誤區(qū)。

如今，仍有不少人認為新能源發(fā)電的邊際成本低，提高新能源利用率等同于降低用電成本。

數(shù)據(jù)顯示，從2010到2019年的10年里，中國光伏發(fā)電、風(fēng)電的度電成本分別下降了80%和40%左右。

但平價上網(wǎng)并不等于平價利用，新能源“靠天吃飯”，對于電力系統(tǒng)并不友好。

而保持電力系統(tǒng)電力電量平衡、安全穩(wěn)定運行所要付出的成本就是系統(tǒng)成本，比如電源靈活性改造的成本，儲能、煤電、燃氣電站、抽水蓄能等靈活電源提供調(diào)頻、調(diào)峰等服務(wù)的成本。

這些都不是“免費的午餐”。

相關(guān)研究顯示，在一個電力系統(tǒng)中，當(dāng)新能源滲透率在10%以下，電力系統(tǒng)本身尚留有裕度來調(diào)節(jié)新能源帶來的波動；

當(dāng)新能源滲透率達到20%以上，系統(tǒng)成本將大幅提升占到新能源本體成本的三分之一以上。

《能源發(fā)展回顧與展望（2020）》報告顯示，未來五年，我國的新能源發(fā)電量占比將要超過10%，合理利用率的研究與應(yīng)用顯得尤為迫切。

好在，新能源的合理利用率越來越受到中國業(yè)界的關(guān)注。

國網(wǎng)能源院新能源所所長李瓊慧曾公開表示，新能源消納問題如今逐漸演變成一個經(jīng)濟性決策問題，系統(tǒng)成本（System LCOE）越來越受到關(guān)注。

《電網(wǎng)技術(shù)》期刊上一篇由國家電網(wǎng)公司調(diào)控中心、中國電科院相關(guān)專家撰寫的學(xué)術(shù)論文將火電靈活性改造、棄風(fēng)棄光等成本都納入環(huán)境成本，并基于環(huán)境成本計算新能源合理利用率。

文章認為，考慮環(huán)境成本后的合理利用率并非越高越好，而是應(yīng)該綜合考慮新能源發(fā)電出力特性和電力系統(tǒng)運行靈活性成本，并與各地區(qū)新能源裝機規(guī)模、負荷水平等因素息息相關(guān)。

電規(guī)總院高雷等人以新疆2020年的新能源消納為例，從全社會購電成本的角度計算新能源合理利用率，并認為適度的棄風(fēng)棄光有利于降低系統(tǒng)消納新能源的成本，實現(xiàn)全社會成本最小化。

國網(wǎng)能源研究院戰(zhàn)略規(guī)劃所彌轍等人撰寫的學(xué)術(shù)論文也從系統(tǒng)調(diào)峰能力、新能源裝機規(guī)模模擬算例驗證了“合理利用率”的影響因素及相應(yīng)的新能源發(fā)展思路，并進一步建議通過經(jīng)濟手段來引導(dǎo)新能源企業(yè)向有利于降低全社會用能成本的區(qū)域投資。

圖說：以某省某年實測風(fēng)電出力為例，消納尖峰電量需額外投入巨大的備用成本，若把這部分成本用于投資新建新能源機組，每年增加的新能源發(fā)電量經(jīng)測算可達該尖峰棄電量的10倍。

國家發(fā)改委能源研究所陶冶接受媒體采訪時也提及，解決新能源的消納問題，特別要關(guān)注如何將新能源消納成本有效傳導(dǎo)出去，建立合理的棄風(fēng)棄光率評估方法，“這是‘十四五’新能源發(fā)展亟需解決的問題之一?！?/p>

實際上，合理利用率并非新事物，其研究在國外早有先例。德國曾提出在電源規(guī)劃中考慮額外的棄電裕度，美國研究機構(gòu)也測算過新能源高滲透率下適當(dāng)棄電能節(jié)約成本，特別是加州獨立運營商的月度公報明確提出了經(jīng)濟棄電且不納入電網(wǎng)約束條件。

新發(fā)展格局要有新的目標。當(dāng)然，這些學(xué)術(shù)研究何時能夠真正落地，成為實際可操作的合理利用率，還有待觀察，但這次來自官方的新提法讓未來可期。