光伏利用率98.2%！2021年四季度全國新能源電力消納評估分析

2021年我國風電和光伏發(fā)電新增裝機規(guī)模達到1.01億千瓦，其中風電新增4757萬千瓦，光伏新增5488萬千瓦，完成了全年保障性規(guī)模目標。截至2021年底，裝機容量分別達到3.28、3.06億千瓦。四季度風電、光伏新增裝機分別為3121萬千瓦、2782萬千瓦，受補貼取消等因素影響，四季度新增并網(wǎng)集中度有所下降。

2021年風電、光伏發(fā)電量占全社會用電量的比重首次突破10%，達到11.7%。全年全國風電、光伏累計發(fā)電量9785億千瓦時，同比增長35.0%。

2021年海上風電累計裝機規(guī)模達到2638萬千瓦，躍居世界第一；分布式光伏年新增裝機占光伏總裝機的55%，歷史上首次突破50%。四季度，全國海上風電新增裝機1320萬千瓦，同比增長600.9%；分布式光伏新增裝機1297.8萬千瓦，同比增長83.8%。風電和光伏開發(fā)布局持續(xù)優(yōu)化，四季度中東部及南方地區(qū)風電新增裝機占全國 61.0%，同比提升 22.9 個百分點。

本季度消納利用評估

全年全國11省市風光利用率達到100%。全國平均風電利用率96.9%，同比提升0.4個百分點；光伏發(fā)電利用率98.2%，同比提升1.0個百分點。四季度，全國風電利用率96.9%，同比提升0.9個百分點；光伏發(fā)電利用率97.8%，同比上升0.8個百分點。四季度全國棄風電量59億千瓦時，棄光電量17.5億千瓦時；全年全國棄風電量206.1億千瓦時，棄光電量67.8億千瓦時。

2021年全國全社會用電量達到8.3萬億千瓦時，同比增長10.3%。全社會用電量快速增長，為新能源消納創(chuàng)造有利條件。

促進清潔能源消納的重大工程取得新進展，世界裝機容量最大的抽水蓄能電站—360萬千瓦豐寧電站投產(chǎn)發(fā)電；世界最大規(guī)模的新能源分布式調(diào)相機群在青海海南地區(qū)正式形成。

2021年，湖南、新疆、甘肅地區(qū)新能源利用率分別提升3.5、2.7、1.9個百分點，青海、蒙西地區(qū)新能源利用率分別下降5.7和1.5個百分點。四季度，陜西、山東、新疆、山西等地區(qū)新能源利用情況明顯好轉(zhuǎn)；蒙西、黑龍江、河南、遼寧等地區(qū)新能源利用率有所下降。

一季度及全年消納形勢研判

在碳達峰碳中和及鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略帶動下，預計一季度光伏、風電新增并網(wǎng)規(guī)模仍保持一定增速。

一季度全國各地風況變化較為明顯，平均風速隨月份增加呈增大趨勢，大部地區(qū)平均水平面總輻照量呈增加趨勢。

以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地項目將在2022年陸續(xù)并網(wǎng)投產(chǎn)，新能源項目集中度增大，西部和北部部分地區(qū)消納壓力增大。

重點輸電工程陸續(xù)投運，存量輸電通道輸送能力進一步提升，跨省跨區(qū)配置能力提高。

“東數(shù)西算”等國家戰(zhàn)略推動西部地區(qū)全社會用電量快速增長、有力提升本地區(qū)新能源電力消納水平。

火電靈活性改造工程持續(xù)推進，儲能將在保障新能源消納方面發(fā)揮更大作用。

1 本季度開發(fā)運行情況

1.1 風電裝機增速加快，其中海上風電累計裝機躍居世界第一。

四季度，全國風電新增裝機3121萬千瓦；全年風電新增裝機4757萬千瓦。受去年同期基數(shù)過高且陸上風電補貼取消的影響，四季度風電新增裝機同比下降44.8%。新增裝機規(guī)模較大的省區(qū)包括江蘇502萬千瓦、廣東469萬千瓦、河南322萬千瓦。截至12月底，全國累計并網(wǎng)風電裝機3.28億千瓦，同比增長17.3%。四季度海上風電新增并網(wǎng)1320萬千瓦，同比增長600.9%。截至12月底，全國海上風電累計并網(wǎng)裝機達到2639萬千瓦，同比增長193.6%。海上風電裝機占全部風電裝機的比重達到8%，與去年同期相比提升4.8個百分點。

截至2021年底各地區(qū)累計風電裝機（萬千瓦）及占本地區(qū)總裝機比重

1.2 風電開發(fā)持續(xù)向消納條件較好的中東部和南方地區(qū)轉(zhuǎn)移。

四季度，中東部和南方地區(qū)新增風電并網(wǎng)1904萬千瓦，同比提升222.5%；占全國新增風電裝機的61%，同比提升22.9個百分點。截至12月底，中東部和南方地區(qū)累計風電裝機1.2億千瓦，占全國風電裝機的36.5%，同比提高3.9個百分點。

四季度各區(qū)域新增（左）、累計（右）并網(wǎng)風電裝機（萬千瓦）

1.3 四季度光伏新增裝機大幅增長。

四季度，全國光伏新增并網(wǎng)裝機2782萬千瓦，較上季度增加157.8%；全年光伏發(fā)電新增裝機5488萬千瓦。受去年同期基數(shù)過高及光伏原材料成本短期內(nèi)上升的影響，新增裝機同比下降7.6%。新增裝機規(guī)模較大的省份包括山東475萬千瓦、河北363萬千瓦、安徽196萬千瓦。截至12月底，全國光伏并網(wǎng)裝機3.06億千瓦，同比增長20.9%。

截至2021年底各地區(qū)累計光伏發(fā)電裝機（萬千瓦）及占本地區(qū)總裝機比重

1.4 分布式光伏新增裝機占比首次突破50%。

四季度，全國新增分布式光伏裝機1298萬千瓦，同比增長83.8%。2021年新增分布式光伏占全部新增光伏發(fā)電裝機的55%，歷史上首次突破50%。

受分布式光伏整縣開發(fā)和戶用光伏補貼的影響，全年戶用新增光伏項目累計裝機容量為2160萬千瓦，較去年同期增幅約113.8%；截至2021年底，戶用光伏裝機總量達到4160萬千瓦，全國分布式光伏裝機10751萬千瓦。

四季度各區(qū)域新增（左）、累計（右）并網(wǎng)光伏發(fā)電裝機（萬千瓦）

1.5 風電、光伏發(fā)電量占比首次突破10%。

四季度，全國風電發(fā)電量1831.8億千瓦時，同比增長60.4%；光伏發(fā)電量764.6億千瓦時，同比增長27.6%。全年風電、光伏累計發(fā)電量9785億千瓦時，同比增長35%，占全部發(fā)電量的比重達到11.7%，同比提升2個百分點。由于2020年底風電、光伏發(fā)電集中并網(wǎng)，2021年風光發(fā)電量大幅提升，占全部發(fā)電量的比重有明顯增長。

各地區(qū)2021年累計風電發(fā)電量（億千瓦時）及占本地區(qū)總發(fā)電量比重

各地區(qū)2021年累計光伏發(fā)電量（億千瓦時）及占本地區(qū)總發(fā)電量比重

2 本季度全國總體消納情況

2.1 全年全國11省市風光利用率達到100%，全國新能源消納利用水平整體較高。

四季度，全國棄風電量59億千瓦時，風電利用率96.9%，同比提升0.9個百分點；全國棄光電量17.5億千瓦時，光伏發(fā)電利用率97.8%，同比提升0.8個百分點。全年全國棄風電量206.1億千瓦時，風電利用率96.9%，同比提升0.4個百分點；棄光電量67.8億千瓦時，光伏發(fā)電利用率97.9%，與去年基本持平。新能源消納利用水平整體較高。

2021年全國棄風率逐月變化情況

各地區(qū)2021年累計棄風電量（億千瓦時）及棄風率

2021年全國棄光率逐月變化情況

各地區(qū)2021年累計棄光電量（億千瓦時）及棄光率

2.2  

2021年全國全社會用電量增速較高，為新能源消納創(chuàng)造有利條件。

2021年全社會用電量83128億千瓦時，同比增長10.3%。其中，四季度全社會用電量21477億千瓦時，同比增長3.3%，二產(chǎn)用電仍是全社會用電量增長的主要動力。分地區(qū)來看，西北、華中、南方地區(qū)用電增速高于全國平均水平。

四季度各區(qū)域全社會用電量同比增速情況

2.3 促進清潔能源消納的重大工程取得新進展。

2021年12月，世界裝機容量最大的抽水蓄能電站—豐寧電站投產(chǎn)發(fā)電，總裝機規(guī)模360萬千瓦，是華北地區(qū)唯一具有周調(diào)節(jié)性能的抽蓄電站。豐寧電站打造了世界最大的“超級充電寶”，一次蓄滿可儲存新能源電量近4000萬度，全年可消納新能源87億度，對于支撐華北電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，增強系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，快速跟蹤新能源出力具有重要作用，對加快推動能源清潔低碳轉(zhuǎn)型，服務碳達峰、碳中和具有重要意義。世界最大規(guī)模的新能源分布式調(diào)相機群正式形成。11月8日，青海海南千萬千瓦級新能源基地首批11臺新能源分布式調(diào)相機全部投入使用，世界最大規(guī)模的新能源分布式調(diào)相機群正式形成，可帶動當?shù)匦履茉聪{能力提升185萬千瓦。

3 分區(qū)域消納情況

3.1 華北地區(qū)

四季度棄風率6.2%，同比上升0.6個百分點；棄光率1.9%，同比下降1.9個百分點。

四季度，北京、天津基本無棄電問題，山東、山西、河北棄電率分別為1.2%、2.1%、3.7%，蒙西地區(qū)棄電率為7.7%，為華北地區(qū)最高，同比上升1.5個百分點。華北地區(qū)全年新能源棄電率3.6%，累計棄電量56.2億千瓦時。

3.2 西北地區(qū)

四季度棄風率5.2%，同比下降2.6個百分點；棄光率5.8%，同比下降1.6個百分點。

四季度，西藏、陜西、新疆、甘肅、寧夏的新能源棄電問題均有明顯好轉(zhuǎn)，新能源棄電率同比分別下降6.4、3.8、2.7、0.8、0.3個百分點至21.5%、2.8%、6.1%、4.0%。受支撐電源建設進度滯后及電網(wǎng)安全穩(wěn)定約束等因素影響，青豫直流送出能力受限，青海四季度新能源棄電率為10.8%，同比上升0.7個百分點。西北地區(qū)全年新能源棄電率5.4%，累計棄電量132.8億千瓦時。

3.3 東北地區(qū)

東北地區(qū)四季度棄風率2.9%，同比上升0.7個百分點；棄光率0.9%，同比下降0.6個百分點。

四季度，黑龍江、遼寧分別同比提高4.0、0.8個百分點至4.0%、2.3%，吉林、蒙東新能源棄電率為2.5%、2.2%，同比均降低0.4個百分點。東北地區(qū)全年新能源棄電率2.0%，累計棄電量23.6億千瓦時。

3.4 中東部和南方地區(qū)

中東部和南方地區(qū)四季度新能源總體消納情況較好。

四季度，中部地區(qū)新能源棄電率為1.2%，同比下降1.0個百分點；東部地區(qū)新能源棄電率為0；南方地區(qū)新能源棄電量率為0.1%。其中河南棄電率為3.0%，棄電電量3.8億千瓦時，江西、貴州出現(xiàn)少量棄電量。中東部和南方地區(qū)全年新能源棄電率分別為1.2%、0%、0.1%，累計新能源棄電量為8.6億千瓦時。

4 重點省份消納情況分析

4.1 消納情況顯著好轉(zhuǎn)的省份。

四季度，陜西、山東、山西、新疆等省區(qū)新能源利用率有明顯提升。從全年來看，湖南、新疆、甘肅等地區(qū)新能源消納利用情況顯著好轉(zhuǎn)。

湖南。四季度湖南風電利用率為100%，同比提升0.39個百分點；光伏利用率為100%。2021年，湖南新能源發(fā)電利用率為99.2%，同比提升3.5個百分點。湖南新能源棄電問題持續(xù)好轉(zhuǎn)，一是全年供需形勢緊張，全社會用電量增速較高，且煤電發(fā)電量降低，新能源出力水平有所提升，為新能源消納提供了有利條件。二是湖南省建立了新能源年度消納預警機制，優(yōu)化調(diào)整省內(nèi)新能源建設規(guī)模和項目布局，保障了新能源項目有序建設及并網(wǎng)消納。

新疆。四季度新疆新能源利用率為92.3%，同比提升3個百分點。2021年，新疆新能源發(fā)電利用率為94.0%，同比提升2.9個百分點。新疆新能源棄電問題持續(xù)好轉(zhuǎn)，一是得益于吉泉等特高壓直流外送通道輸電能力的提升，疆電外送規(guī)模不斷擴大。二是新疆全社會用電量增速較快，今年新疆全社會用電量同比增長10.8%，增速高于全國平均水平。三是新疆積極推動電采暖項目實施，同時不斷擴大綠電市場化交易規(guī)模。

甘肅。四季度甘肅新能源利用率為95.5%，同比降低1個百分點。2021年，甘肅新能源發(fā)電利用率為96.8%，同比提升1.7個百分點。甘肅新能源棄電問題持續(xù)好轉(zhuǎn)，一方面得益于祁韶等特高壓直流外送通道輸電能力的提升。另一方面，甘肅省大力推進直購電交易、新能源替代自備電廠發(fā)電、清潔能源供暖和電能替代等示范工程，積極開展各類市場化互濟交易、合理安排省間交易與跨區(qū)現(xiàn)貨等措施，有效促進了新能源消納。

4.2 消納情況需重點關注的省份。

四季度，青海、蒙西、黑龍江、河南新能源利用率有所下降。從全年來看，蒙西、青海等地區(qū)新能源消納利用情況有所降低。

蒙西地區(qū)。四季度，蒙西地區(qū)風電利用率為91.0%，同比下降3.3個百分點；光伏發(fā)電利用率為94.8%，同比下降1.8個百分點。2021年，蒙西地區(qū)新能源利用率為92.3%，同比下降1.5個百分點。主要原因為內(nèi)蒙古受能耗雙控政策影響，2021年四季度全社會用電量同比增長僅為0.6%，新能源本地消納空間受限。且北方地區(qū)供暖周期長，受供熱機組“以熱定電”運行方式影響，新能源消納受到制約。

青海。四季度，青海省風電利用率為94.8%，同比上升0.77個百分點；光伏發(fā)電利用率為88.1%，同比下降0.8個百分點。2021年，青海地區(qū)新能源利用率為87.3%，同比下降5.7個百分點。一方面，2020年底新能源集中并網(wǎng)規(guī)模較大，在本地消納空間有限的情況下，為2021年新能源消納帶來較大壓力。另一方面，受支撐電源建設進度滯后及電網(wǎng)安全穩(wěn)定約束等因素影響，青豫直流輸送新能源能力受限，制約新能源消納水平的提升。

5 2022年一季度及全年消納形勢研判

5.1 在碳達峰碳中和及鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略帶動下，預計一季度光伏、風電新增并網(wǎng)規(guī)模仍保持一定增速。

為實現(xiàn)“十四五”新能源發(fā)展目標，預計光伏、風電新增并網(wǎng)規(guī)模仍保持快速增長。隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略及“千鄉(xiāng)萬村沐光行動”的全面推進，戶用光伏裝機規(guī)模保持一定增速。一季度海上風電將開啟無補貼時代，預計海上風電裝機增速出現(xiàn)一定回落，但長期來看，海上風電裝機規(guī)模將保持持續(xù)增長。

5.2 一季度全國各地平均風速隨月份增加呈增大趨勢，全國大部地區(qū)平均水平面總輻照量呈增加趨勢。

1-3月，全國各地風況變化較為明顯，風速高值區(qū)主要位于東北、西北東部的部分地區(qū)、青藏高原、川西高原、云貴高原等地平均風速達到6.0m/s以上。1-3月，各地的太陽能資源變化較為明顯和復雜。平均水平面總輻照量高值區(qū)主要位于西北地區(qū)東部（青海、甘肅中北部）、西藏中部、云南西部等地。

5.3 以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地項目將在2022年陸續(xù)并網(wǎng)投產(chǎn)，新能源項目集中度增大，西部和北部部分地區(qū)消納壓力增大。

第一批開工建設的風光電基地主要分布在新疆、內(nèi)蒙古、青海、甘肅、寧夏、陜西等省份，以就地消納和依托存量通道輸送為主，同步落實配套電網(wǎng)建設和消納措施是基地項目高效利用的保障。

5.4 重點輸電工程陸續(xù)投運，存量輸電通道輸送能力進一步提升，跨省跨區(qū)配置能力提高。

2021年下半年，雅中—江西、陜北—武漢特高壓直流輸電工程、南昌至長沙特高壓交流輸電工程陸續(xù)投運。2022年，荊門至武漢特高壓交流輸電工程，白鶴灘至江蘇特高壓直流輸電工程、閩越聯(lián)網(wǎng)等重點工程將投產(chǎn)運行，青豫直流等存量輸電通道新能源輸送能力進一步提升。隨著重點輸電工程陸續(xù)投運及存量輸電工程運行方式優(yōu)化，風光發(fā)電占比提升將不斷加速，全國新能源消納水平進一步提高。

5.5“東數(shù)西算”等國家戰(zhàn)略推動西部地區(qū)全社會用電量快速增長、有力提升本地區(qū)新能源電力消納水平。

“東數(shù)西算”工程的算力樞紐主要分布于內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏等等省區(qū)，均為我國清潔能源大省。隨著相關工程陸續(xù)開工投產(chǎn)，將促進西部地區(qū)全社會用電量將持續(xù)增長，有利于風電、光伏等綠色能源就地消納，同時為今后能源資源和算力資源的大范圍聯(lián)合優(yōu)化調(diào)配創(chuàng)造條件。

5.6 火電靈活性改造工程持續(xù)推進，儲能將在保障新能源消納方面發(fā)揮更大作用。

內(nèi)蒙古等重點省區(qū)開展的火電靈活性改造工程將在2022年發(fā)揮重要作用。2022年重點抽水蓄能電站工程投產(chǎn)規(guī)模預計達到590萬千瓦，包括黑龍江荒溝抽水蓄能電站（4×300MW）、山東沂蒙抽水蓄能電站（4×300MW）、吉林敦化抽水蓄能電站（4×350MW）、浙江長龍山抽水蓄能電站（6×350MW）等。隨著《 “十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》的印發(fā)，儲能發(fā)展的相關體制機制將進一步理順，推動新型儲能在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)發(fā)揮促進新能源消納的作用。

5.7 2022年需持續(xù)關注新能源消納利用率情況。

隨著國家第一批大型風電光伏發(fā)電基地的開工建設和第二批項目的深入推進，預計2022年“三北”地區(qū)新能源將大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電，部分省區(qū)新能源消納利用面臨較大壓力，建議做好新增項目并網(wǎng)投產(chǎn)時序的合理安排。

附圖1 全國2022年1月平均風速分布預報圖

附圖2 全國2022年1月水平面總輻照量預報圖

附圖3 全國2022年2月平均風速分布預報圖

附圖4 全國2022年2月水平面總輻照量預報圖

附圖5 全國2022年3月平均風速分布預報圖

附圖6 全國2022年3月水平面總輻照量預報圖

（附圖數(shù)據(jù)來源：中國氣象局風能太陽能資源中心）