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《国家电网公司促进新能源发展白皮书(2016)》发布:同步电网格局促消纳

作者: 来源: 日期:2016/3/19 9:01:02 点击:972 属于:行业新闻

2015年,我国新能源持续快速增长,风电、太阳能发电新增装机容量双创新高,风电装机容量连续四年世界第一,光伏装机容量首次超过德国跃居世界第一,在能源结构优化和绿色发展转型中发挥重要作用,成为我国新能源发展史上新的里程碑。

一、 新能源发展现状

经过近十年的努力,我国新能源发展走在了世界前列,截至2015年,我国风电、太阳能发电累计装机容量1.7 亿千瓦,超过全球的四分之一。国家电网调度范围风电、太阳能发电累计装机容量分别达到11664万千瓦、3973万千瓦,国家电网是全球范围内接入新能源规模最大的电网。

2015年,我国风电新增装机容量3144万千瓦,再创历史新高;太阳能发电新增装机容量1672万千瓦,连续四年世界第一。截至2015年底,我国风电装机容量达到12830万千瓦,81%分布在“三北”地区,内蒙古、新疆、甘肃、河北、山东、辽宁、宁夏、山西等8个省份装机容量超过600万千瓦。,内蒙古、新疆、甘肃、河北风电装机容量超过1000万千瓦。太阳能发电装机容量达到4158万千瓦,其中,西部省份太阳能发电装机容量2100万千瓦,占全国太阳能发电装机的二分之一。甘肃、新疆、青海集中式光伏装机容量均超过500万千瓦。江苏、浙江分布式光伏装机容量分别超过100万千瓦。全国14个省份的新能源成为第二大电源,均在国家电网调度范围内,其中甘肃、宁夏、新疆新能源装机占本地电源装机比例超过30%。“十二五”,我国风电、太阳能发电装机容量年均增速分别为34%、178%。

新能源发电量持续增长。2015年,我国风电发电量1851亿千瓦时,同比增长16%;太阳能发电量383亿千瓦时,同比增长64%。新能源发电设备平均利用小时数基本保持平稳,全国风电设备平均利用小时数1728小时,9个省份风电设备利用小时数超过2000小时,其中7个在国家电网调度范围内;全国太阳能发电设备平均利用小时数1164小时,6个省份太阳能发电设备利用小时数超过1500小时,均在国家电网调度范围内。新能源运行指标与国际先进水平相当,新能源发电保持安全稳定运行,连续4年未发生大规模风机脱网事故。“十二五”,我国风电、太阳能发电量年均增速分别为30%、219%。

二、国家电网公司支持服务新能源发展举措

国家电网公司积极支持和服务新能源发展,认真贯彻国家新能源战略决策部署,落实改革发展要求,围绕电网建设、运行消纳、并网服务、技术创新等方面,加大力度,创新服务,开展了大量工作。电网建设方面。项目并网工程:2015年,国家电网公司新能源并网及送出工程投资96亿元,新增新能源并网及送出线路3797千米,满足了新增313个风电项目、1708个太阳能发电项目的并网需要。省内输电工程:建成投运河北张家口“三站四线”500 千伏输变电工程、吉林通榆风电送出工程等一批省内配套电网工程,新增省内新能源配套送出工程线路1071千米。跨省跨区通道:加快推进锡盟—山东特高压交流工程、宁东—浙江特高压直流工程建设,开工建设蒙西—天津南特高压交流工程,以及酒泉—湖南、锡盟—江苏、上海庙—山东特高压直流工程,为新能源大规模开发和高效利用提供支撑。“十二五”期间,国家电网公司新能源并网及送出工程累计投资849亿元,新增新能源并网及送出线路3.7万千米;先后建成吉林、甘肃、青海、蒙东、新疆等地区新能源基地并网送出配套工程,建成省内新能源配套输变电工程线路5084千米、变电容量4443万千伏安;先后投运东北华北直流背靠背扩建工程、新疆与西北主网联网750千伏第二通道、哈密—郑州±800千伏特高压直流工程,累计建成新能源配套跨省跨区输电通道4681千米。调度运行方面。完善调度支持系统。2015 年,建立光伏发电功率预测系统和信息监测系统,覆盖500余座光伏电站,预报精度85%以上;扩大风电场自动发电控制系统(AGC)覆盖范围,充分利用系统消纳空间;拓展升级数值天气预报系统功能,进一步提高新能源功率预测精度。优化系统运行方式。2015年,西北电网优化水电及梯级水库运行,统筹安排水火电机组配合新能源运行;充分利用辽宁蒲石河、吉林白山、北京十三陵等抽水蓄能电站,累计消纳风电电量33.5亿千瓦时;通过省间电网调峰互济,多消纳新能源电量49亿千瓦时;挖掘供热机组调峰潜力,在征得当地政府相关部门同意后,保证供热前提下调整最小供热开机方式。拓展新能源消纳空间。2015年,提高新能源跨省跨区交易规模,新能源跨省跨区外送电量294亿千瓦时,同比增加54%。实施清洁替代,消纳新能源电量27亿千瓦时;实施电能替代,替代电量760亿千瓦时,促进新能源消纳。分布式光伏并网服务方面。2015年,持续创新服务模式、简化并网手续、及时转付补贴资金,进一步促进分布式光伏快速发展。国家电网公司经营区域分布式光伏并网户数快速增长,新增15691户、208万千瓦,累计并网22627户、同比增长226%,累计并网容量473万千瓦、同比增长78%。积极支持国家光伏扶贫试点工作。截至2015年底,具备并网条件的3.77万千瓦光伏扶贫项目全部及时并网,覆盖300余个村。加快县域电网建设和改造,2015年光伏扶贫配套电网工程投资1.52亿元。积极支持国家分布式光伏发电应用示范区建设。满足新增分布式光伏75万千瓦并网需求。积极做好“农光互补”、“渔光互补”等新型分布式光伏的电网接入和并网运行服务工作。技术创新方面。持续加强新能源技术研发。2015年,投入新能源技术研发3.01亿元,同比增长5.5%。开展71项课题研发,新能源与储能运行控制国家重点实验室获国家科技部批准建设。推进示范工程建设。2015年国家风光储输示范二期工程投运风电35万千瓦、光伏发电6万千瓦;建成投运世界上电压等级最高、输送容量最大、真双极接线的厦门柔性直流示范工程,为大规模新能源送出提供技术解决方案。继续推动新能源标准体系建设。2015年,新增修订新能源相关企业标准4项,参与编制完成行业标准9项、国家标准7项,主导编制完成国际标准1项。加强国际合作。2015年,组织全球能源互联网中欧技术装备研讨会;与美国国家可再生能源实验室、美国阿贡实验室、伯明翰大学等知名研究机构签署合作协议,深化全球能源互联网和新能源关键技术研究;与多家国际气象研究机构合作,研发实时四维同化数值模拟技术,提升新能源发电预测预报水平。

三、目前新能源发展制约瓶颈及对策

目前部分地区出现的弃风弃光现象,根本原因是新能源开发与市场不匹配、跨省跨区输电通道不足、电源结构不合理、政策机制不健全。

新能源开发与市场不匹配,部分地区消纳空间不足。我国新能源装机主要集中在“三北”地区,而用电负荷集中在东中部地区。受经济发展水平影响,“三北”地区负荷需求小,新能源消纳的市场容量有限。加之近年来,包括新能源在内的各类电源持续快速增长,总体呈现电力供大于求局面。目前,全国新能源装机占最高用电负荷和总装机的比例分别为21%、11%,而新能源集中开发地区远高于全国水平,蒙东新能源装机占最高用电负荷和总装机的比例分别为171%、35%,甘肃新能源装机占最高用电负荷和总装机的比例分别为143%、40%。

跨省跨区输电通道不足,难以实现在更大范围消纳新能源。现有输送新能源的通道能力只有1400万千瓦,占新能源装机比重不足10%。“三北”地区7个千万千瓦风电基地,目前仅建成了±800千伏哈密-郑州特高压直流工程。±800千伏酒泉-湖南特高压直流工程2015年5月核准开工,计划2017年投产,比酒泉风电基地建设滞后2~3年。

电源结构不合理,系统调峰能力严重不足。我国“三北”地区火电占比达到70%,而抽蓄、燃气等灵活调节电源比重不足4%,东北仅为1.5%。东北地区火电机组中,供热机组占比高,吉林供热机组比例达到78%,冬季采暖季,保供热和新能源消纳的矛盾非常突出。据统计,2015年67%的弃风发生在供暖期,低谷弃风电量又占总弃风的80%。

政策机制不健全,影响新能源跨省跨区消纳。我国电力长期以来按省域平衡,跨省跨区输送需要国家层面规划明确。大型水电基地一般在建设之初就明确了外送方向和消纳份额,保障了电能的消纳,但目前我国缺乏针对大型新能源基地消纳送出的规划,也尚未建立促进跨省跨区消纳新能源的市场化机制。在目前用电需求不足,装机过剩的情况下,各省消纳外省新能源的意愿不强。

针对目前新能源发展存在的制约,亟需进一步加快特高压跨区输电通道建设,加快构建中国能源互联网,实现新能源在更大范围消纳。一是加快跨区输电通道建设。同步规划新能源基地开发和配套电网工程,落实新能源跨省跨区消纳方案,抓紧建设一批条件成熟、新能源基地送出需求十分迫切的跨区输电通道。二是加强统筹规划。统筹资源与市场、电源与电网,改变目前各类电源分别开展专项规划的做法,实现电力系统整体统一规划,科学有序安排新能源项目建设。三是加强市场机制建设。建立有利于新能源在更大范围消纳的市场化机制,促进新能源跨省跨区消纳。

四、未来发展

按照国家能源局“十三五”能源电力规划工作总体部署,国家电网公司编制完成《国家电网公司“十三五”电网发展规划(建议稿)》,研究提出2020年建成东部、西部两个同步电网,形成送、受端结构清晰,交、直流协调发展的骨干网架,实现更大范围水火互济、风光互补,促进新能源大规模开发和高效利用。

开发布局。预计到2020年,全国新能源发电装机容量达4.1亿千瓦,其中风电2.4亿千瓦,太阳能发电1.5亿千瓦。风电开发仍集中在“三北”地区,占全国的75%;太阳能发电开发集中式与分布式相结合,其中集中式光伏电站达8000万千瓦,主要集中在青海、甘肃、新疆、蒙西等西部地区;分布式光伏达7000万千瓦,主要集中在浙江、江苏等东中部地区。同步电网格局。围绕清洁能源开发布局,扩大同步电网规模,建设跨流域、跨区域的互联大电网,实现更大范围水火互济、风光互补、大规模输送和优化配置。2020年,国家电网形成东部、西部2个同步电网格局,西部电网将西南水电,西北风电、太阳能、煤电等不同资源类型的电网进行互联,解决新能源并网发电间歇性、随机性、不确定性等问题,改善新能源外送电力品质;东部电网将长三角、京津冀鲁、华中东部等主要受电地区电网进行互联,充分利用大电网调峰能力,扩大清洁能源消纳市场范围。“十三五”末,国家电网“西电东送”电力规模从目前的1.1亿千瓦提高到3.1亿千瓦,“三北”地区通过特高压电网向东中部负荷中心输送新能源约1.48亿千瓦。配电网建设改造。落实《国家发展改革委关于加快配电网建设改造的指导意见》精神,按照《国家能源局关于印发配电网建设改造行动计划(2015~2020年)的通知》要求,加强智能配电网建设,加快突破储能技术,提高分布式电源和多元化负荷接纳能力,实现分布式新能源即插即用及与大电网的协调运行,满足东中部负荷中心分布式新能源发展需要。

五、行动与倡议

积极支持新能源发展是国家电网公司义不容辞的责任。国家电网公司将继续努力,采取切实有效措施,开展“五大行动”,提出“三大倡议”,与社会各界共同努力,推动我国新能源健康可持续发展。我们的行动:一是加大新能源项目配套电网投资,加快工程建设,尽最大努力保障2020年前年均新增风电2500万千瓦、光伏发电2000万千瓦装机的并网和送出。二是加快新能源配套跨区输电通道建设。2016年,加快《国家大气污染防治行动计划》的“四交四直”特高压工程,以及酒泉—湖南、准东—皖南特高压直流工程建设,力争再核准建设张北外送特高压交流、扎鲁特—青州特高压直流等一批特高压工程。三是加快一批抽水蓄能电站建设。2016年,建成投产浙江仙居、江西洪屏抽水蓄能电站,核准建设陕西镇安、新疆阜康、江苏句容、福建厦门抽水蓄能电站。四是建设4个新能源创新示范工程。建设张北可再生能源柔性直流送出与消纳示范工程、深冷液化空气储能等大容量储能示范工程、满足大规模分布式电源并网需求的智能电网工程、覆盖全网的高精度电力气象数据集成和预报预警平台。五是开展阳光扶贫行动。投资367亿元,三年解决3.91万个自然村未通动力电、8.67万个自然村动力电改造问题,建设经营区扶贫光伏发电接网工程,完成公司承担的五县(区)31.9万人定点扶贫任务。我们的倡议:对政府的倡议,加强统筹规划,统筹新能源与消纳市场、新能源与其它电源、新能源与电网发展,科学制定“十三五”能源电力发展规划;加快市场化建设,合理确定政府、发电企业、电网企业和用户等各方主体在新能源消纳中的责任和义务,建立有利于新能源消纳的市场化机制;加强调峰电源管理,合理控制供热机组和自备电厂发展规模,明确自备电厂参与系统调峰的相关要求。对行业的倡议,共商推动新能源行业可持续发展的大计,共谋保障新能源安全、可靠、高效并网利用的良策,更加积极、更加自觉履行社会责任。对用户的倡议,全民践行绿色发展、热心参与新能源事业,为我国新能源发展贡献力量。



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