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风光发电科学发展的关键在于统筹协调

发表于:2020-11-04 10:49:12    

来源:中国电力

1、研究背景

大量化石能源消费和碳排放,是大气污染、气候变化的主要原因。加快发展可再生能源,减少对化石能源的依赖,构建清洁、低碳、高效的能源体系,是解决人类面临的环境污染、气候变化,实现能源可持续发展的重要举措。近年来,在国家政策引导下,我国风光发电规模迅速扩大,但由于布局不尽合理,且与电力需求增长和电源结构调整存在一定的矛盾,局部弃风弃光严重,造成不少浪费,也不同程度地增加了电力成本。同时,风光发电间歇、波动的自然出力特性,给电力系统稳定运行带来一定困难和风险。这些问题需要在规划发展中予以重视和解决,从而推动风光发电科学可持续发展。

2、论文所解决的问题及意义

论文以风光发电科学发展为主题,在分析发展效益和影响基础上,从战略、规划、管理、技术等多个方面,提出合理发展思路和政策建议,为全面促进行业高质量发展提供参考。

3、论文重点内容

我国风光发电发展领跑全球。2019年,全国风光发电装机4.15亿kW,同比增长15.6%,占发电总装机比重由2010年的3.2%提升至20.6%;发电量6300亿kW·h,同比增长15.9%,发电量占总发电量比重由2010年的1.2%提升至8.6%。风光发电消纳比重(消纳电量/全社会用电量)呈逐年上升趋势,2019年,风光电力消纳比重为8.7%,超过世界平均水平。2010-2019年我国风光电力消纳比重变化趋势如图1。


 

图1 我国风光电力消纳比重变化趋势

论文认为,为达到我国能源转型战略目标,必须始终将保障能源安全放在首位,坚持贯彻落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略,科学推动能源结构调整,加快形成风光发电与常规电源多轮驱动、协调发展的局面。为实现风光发电科学发展,需在以下方面做到统筹规划,协调发展。

风光发电的规划建设必须因地制宜,统一规划,有序开发,协调发展。统筹兼顾资源、需求、绿色低碳、电源结构、电力安全、经济水平、电力成本等相关要素,追求多目标共同实现。

风光发电的规划建设必须与区域能源规划统一协调,合理规划资源配置范围。各地区应综合考虑资源、经济和环境等因素,统筹能源发展规划,科学确定风光发电建设模式。布局上,按照“自西向东、自北向南”总体能源流向,资源丰富、需求较小的地区利用资源优势,风光发电规划建设应以满足区域内需求为主,合理规划新能源外送规模;资源总体缺乏、需求较大的东中部地区,风光发电应加快发展。方式上,应结合城市规划大力发展分布式风光发电,大力推动建筑光伏。高效利用沿海风能资源,有序推进海上风电建设。

风光发电的规划建设必须与区域电力需求相协调。东中部地区是能源消费重心,经济基础好,系统规模较大,电力需求将保持稳定快速增长,对新能源消纳能力强,应加快发展。

风光发电规划建设必须与区域电源总体规划统一协调。合理的电源结构是电力系统安全、科学发展的基础。基于风光发电出力不稳定、容量替代效率低等客观实际,其在区域电源装机规模中所占的比重必须尽可能合理,以满足电力系统安全稳定运行的基本条件,确保不发生大面积停电事故,确保安全可靠供电。由于电力系统规模结构特性、资源条件、社会经济状况的差异,不同地区、不同系统、不同时期,风光发电装机占比是不同的,应通过研究论证后确定。

风光发电规划建设必须与区域电网规划发展统一协调。近年来出现的弃风弃光现象,与网源规划建设协调性不够有关。尽管电网通过加快建设,通过新技术运用推动数字化、智能化升级,通过优化运行方式提高运行管理水平,目前仍然未能完全实现新能源足额消纳的目标。未来,无论是大规模集中式、分布式,纯发电的电源侧还是发用多元的用户侧,风光发电的建设,除了要纳入电源统一规划外,也要与电网规划统一协调,涉及大规模远距离输送的新能源基地建设,更要纳入电网中长期发展规划。

风光发电规划建设必须满足区域电力系统安全稳定运行要求。从设备技术上看,应提高风光发电并网标准,保证其具备一定的调频调压、电压频率耐受以及次同步振荡抑制能力,在高比例新能源电力系统中提供必要的惯量和短路容量支撑,从源头降低接入对系统安全稳定影响。

风光发电规划建设必须与经济社会发展水平相适应。短期内,风光发电相对传统化石能源发电仍不具备成本优势。应充分考虑地区电价承受能力,循序渐进发展,不断提高产品竞争力,避免对经济社会发展造成过大压力。实际上,基于我国整体经济社会发展水平,继续规划建设一定规模、采用清洁燃烧技术的煤电项目是必要的。

风光发电规划建设必须满足生态环境保护要求。应坚持绿色发展理念,在开发建设和运营过程中,始终将生态环境视为重要考量因素,尽量避开敏感区域,通过一系列保护和修复工作将负面影响降到最低,努力实现与生态环境和谐融合。

风光发电规划建设必须与相关产业协调发展。在平价或竞价上网趋势下,继续加强风光发电上下游产业链协同运作,避免产能过剩,同时加快上游产业链关键技术研发,推动制造环节成本进一步下降。协同风光发电与储能产业发展步伐,通过政策导向和市场机制,促进新能源配套储能一体化发展。

4、研究结论

风光发电是实现我国能源体系清洁低碳、安全高效转型的重要力量之一。为解决发展过程中存在的突出问题,必须坚定不移落实国家能源发展战略,统筹协调好风光发电建设与区域能源规划、能源电力需求、电源电网规划、电力系统安全、生态环境、经济性及相关产业的发展,大力推动科技创新,健全完善技术标准,加强规划建设管理,多措并举推进风光发电科学可持续发展。

希望本文能够为相关部门和研究机构开展战略规划、项目开发、建设管理等工作提供参考。

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