【視點(diǎn)】解決新能源消納關(guān)鍵是提升系統(tǒng)靈活性

“十二五”以來(lái)，我國(guó)風(fēng)電和光伏等新能源發(fā)展迅速，新能源已成為我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的重要引擎之一。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，截至2016年底我國(guó)風(fēng)電和太陽(yáng)能并網(wǎng)裝機(jī)容量已分別達(dá)到1．47億千瓦和7800萬(wàn)千瓦，均位居世界首位。但是，在裝機(jī)容量快速增長(zhǎng)的同時(shí)，新能源消納問(wèn)題日益突出，棄風(fēng)和棄光問(wèn)題也愈發(fā)嚴(yán)峻。根據(jù)國(guó)家能源局公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2016年前三季度全國(guó)棄風(fēng)電量394．7億千瓦時(shí)，平均棄風(fēng)率19％，甘肅、新疆棄風(fēng)率均超過(guò)了40％。

《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》（以下簡(jiǎn)稱“規(guī)劃”）提出，2020年全國(guó)風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到2．1億千瓦以上，太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)達(dá)到1．1億千瓦以上；“十三五”期間風(fēng)電和太陽(yáng)能裝機(jī)將分別新增8000萬(wàn)千瓦和7000萬(wàn)千瓦以上，解決消納問(wèn)題是新能源發(fā)展面臨的重大課題。本次規(guī)劃提出優(yōu)化調(diào)整風(fēng)電開發(fā)布局，按照集中開發(fā)與分散開發(fā)并舉、就近消納為主的原則發(fā)展風(fēng)電。在此基礎(chǔ)上，規(guī)劃首次提出“加強(qiáng)調(diào)峰能力建設(shè)，提升系統(tǒng)靈活性”，并把其作為規(guī)劃十八項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)之一。

“提升系統(tǒng)靈活性”是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，推進(jìn)中既要明確各類措施的功能定位，又要與電力市場(chǎng)化改革緊密結(jié)合，力爭(zhēng)以較低的代價(jià)和較短的時(shí)間提升我國(guó)電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力，盡快將棄風(fēng)、棄光控制在合理水平。

“三北”地區(qū)新能源消納問(wèn)題分析

我國(guó)北方地區(qū)風(fēng)光資源豐富，目前近80％的風(fēng)電裝機(jī)分布在“三北”地區(qū)，而棄風(fēng)問(wèn)題主要集中在“三北”地區(qū)。

“三北”地區(qū)風(fēng)電棄風(fēng)嚴(yán)重的主要原因在于系統(tǒng)調(diào)峰能力不足。一是“三北”地區(qū)抽蓄和氣電等靈活性電源少，現(xiàn)役抽蓄裝機(jī)僅有697萬(wàn)千瓦，在華北布局較多的現(xiàn)役氣電機(jī)組則多為聯(lián)合循環(huán)的熱電聯(lián)產(chǎn)，調(diào)節(jié)性能十分有限。二是熱電機(jī)組總量較大，達(dá)到1．7億千瓦，熱電在供熱期“以熱定電”運(yùn)行，基本不參加調(diào)峰，造成供熱期系統(tǒng)運(yùn)行十分困難。三是自備火電機(jī)組目前基本不參加日常調(diào)峰，加劇了調(diào)峰困難。四是純凝煤電機(jī)組調(diào)節(jié)能力有限，目前作為“三北”主力電源的純凝煤電機(jī)組平均最小技術(shù)出力率在50％左右（部分新建機(jī)組最小技術(shù)出力可達(dá)到40％），相比而言，丹麥、德國(guó)等國(guó)煤電機(jī)組的最小技術(shù)出力率可達(dá)到15％～20％，我國(guó)煤電機(jī)組調(diào)節(jié)能力潛力巨大。五是省間調(diào)劑偏弱。例如，西北五省的電源結(jié)構(gòu)具有一定的互補(bǔ)特性，也具有一定規(guī)模的省間輸電通道，但囿于缺乏完善的市場(chǎng)化機(jī)制，省間互濟(jì)作用并未得到充分發(fā)揮。

電力需求放緩也是“三北”地區(qū)風(fēng)電消納困難的重要因素。近些年“三北”地區(qū)用電負(fù)荷增速緩慢，新能源消納空間整體不足。

提升系統(tǒng)靈活性的主要措施

（一）推動(dòng)實(shí)施煤電機(jī)組靈活性改造工程

煤電機(jī)組靈活性改造將是“十三五”期間破解新能源消納難題的最重要舉措。研究表明，對(duì)熱電靈活性改造的全社會(huì)收益成本比在2～3之間，經(jīng)濟(jì)性明顯高于新建調(diào)峰氣電等措施。

預(yù)計(jì)到2020年，“三北”地區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)總規(guī)模將達(dá)到2．5億千瓦，供熱期調(diào)峰壓力將進(jìn)一步加大，提升熱電機(jī)組運(yùn)行靈活性迫在眉睫。依照北歐地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，提升熱電機(jī)組的靈活性需全面考慮效率、排放、壽命等關(guān)鍵因素，一方面通過(guò)加裝儲(chǔ)熱裝置，實(shí)現(xiàn)“熱電解耦”運(yùn)行；另一方面通過(guò)對(duì)鍋爐和汽機(jī)本體進(jìn)行改造，增加機(jī)組熱電比、降低供熱強(qiáng)迫出力。本次規(guī)劃提出了對(duì)1．33億千瓦熱電機(jī)組進(jìn)行靈活性改造。