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“风光”有效消纳 协调装机负荷比是关键  

2016-12-06 10:08:57|  分类: 生产工艺 |  标签: |举报 |字号 订阅

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截至11月20日,山西风电光伏装机超越1000万千瓦大关,成为今年以来第三个超过这一关口的省份。此前,山东、江苏已经分别于第一季度和第二季度达到这一水平。2016年对于我国风电光伏发展意义非凡。
截至目前,我国已经有哪些省份风光装机已经超过千万千瓦?其他地区发展情况如何?千万千瓦门槛对于新能源发展意味着什么?
八省区风光装机破千万千瓦 内蒙古最高已超3000万千瓦
同一年内有3个省份风电、光伏装机突破千万千瓦,在我国新能源发展过程中并不多见。因为即使算上这3个省份,我国也仅有8省份达到这一水平。
当前,内蒙古、新疆、甘肃、河北、宁夏、山东、江苏、山西等8省份风电、光伏装机突破了千万千瓦。其中内蒙古装机量最高,截至今年三季度,风光装机已经超过3000万千瓦。
其次,截至三季度,新疆、甘肃、河北风光装机分别达到2586万千瓦、1955万千瓦、1440万千瓦。
甘肃装机规模已接近2000万千瓦门槛。另外,截至2015年底,宁夏光伏装机达309万千瓦,风电装机达822万千瓦,总量略超1000万千瓦,这表明宁夏迈过这一门槛的时间也是2015年下半年。
将目光转向其他省份,现在距离千万千瓦较近的省份有云南、青海、辽宁,以及吉林、黑龙江等。当前,辽宁、吉林、黑龙江的风电装机远远高于光伏装机。但由于东北弃风严重,风电在未来发展将趋于缓慢,且光伏短期内很难形成气候,所以东北地区风光装机距离这一门槛还有很大距离。目前来看,有望在2017年实现突破的是云南和青海。
同时,还有一些省份的风电光伏仍然处于刚刚起步阶段,装机总量仅在百万千瓦左右甚至更低。
这些地区包括北京、天津、上海、重庆、西藏、广西、海南等。其中,截至9月底,西藏风电装机仅有1万千瓦,重庆的光伏装机仍然几乎为零。
风电、光伏的发展速度与当地的资源禀赋是密不可分的,也与国家能源发展布局相适应。所以,其发展程度是由客观原因决定的,并不能一刀切。
在装机超千万千瓦的8个新能源大省中,风电、光伏消纳占比并不与装机绝对数量成正比。
风电、光电占发电量的比重最高的是宁夏,达到13.4%。其次是内蒙古,占比为12%。甘肃占比为11.4%,新疆占比为10.5%。占比最少的是江苏,仅为3.3%。也就是说,千万千瓦的新能源装机发电量仅占江苏省总发电量的3.3%。
协调装机与负荷的比例是实现有效消纳的关键
我们看到,不论风电、光伏装机总量是多少,在其发电量占比超过10%之后,这些省份无一例外出现了较为严重的弃风或弃光,甚至二者兼有。
那么,超过千万千瓦的装机对于一个地区的新能源消纳意味着什么?日前记者在江苏采访中获得的信息,或可说明个中关系。
截至8月底,江苏风电装机达到504万千瓦,光伏发电装机达到497万千瓦。同时,江苏全口径装机达到9966万千瓦。风光装机占比略超10%,发电量占比3.3%。
应该说,相对于该省巨大的消纳潜力和装机总量,风电、光伏从装机到发电量的占比都并不算高。
但即使这样,江苏在消纳时也并不是十分轻松。
在采访中,国网江苏省电力公司水电和新能源处研究员级高级工程师刘今向记者表示:“现在江苏风光发电的消纳已经不轻松了。节假日极有可能出现消纳困难,比如春节。也许明年春节就有可能出现新能源短时间调峰运行。根据统计,春节期间江苏省最低用电负荷只有2500万千瓦。一旦超出火电机组深度调峰极限就很难保证新能源全额消纳。”可见,排除外送因素以外,影响新能源消纳的最主要问题就是负荷。今夏江苏最高负荷创新高,电网调度负荷一度达到8728万千瓦,在负荷高位或平稳运行时,新能源消纳自然不成问题。
但在江苏负荷降至最低值时,如果风光全发,留给其他电源的负荷就只有1500万千瓦了,这对于装机接近1亿千瓦的江苏电源系统冲击不小。
同样的情况也出现在山西、内蒙古、甘肃等其他新能源发展较快省份。以甘肃为例,截至2015年底,该省发电装机达到4188万千瓦。彼时,风电、光伏装机已经达到1828万千瓦,超过火电装机,占比接近44%。同时甘肃当年最大负荷仅为1303万千瓦,装机负荷比已经超过3:1,也就是说,仅风电、光伏的装机规模已经远超该省的最高负荷,出现较为严重的新能源消纳难题也就在所难免。
我们看到今年上半年,甘肃弃风率达到47%,2015年弃光率也达到了31%。内蒙古、新疆、宁夏等地的消纳难题也源于此。
西北新能源消纳形势好转 风电发展重心向东南转移
“预期在特殊时段江苏也会出现与‘三北’地区类似的情况,新能源消纳问题也会慢慢显现。
到2020年全额消纳新能源是摆在我们面前的重要课题。”刘今表示,江苏希望通过一系列的手段和办法,尽量把新能源参与调峰的时间往后移。
负荷限制是影响新能源消纳的最主要因素之一。那么,出现在“三北”地区的新能源建设与消纳的矛盾是如何形成的?日前,华北电力大学教授、博士生导师曾鸣透露,在“三北”地区新能源发展初期,为了保护投资意愿,很多地区作出了保护投资回报率的承诺。所以当时很多地区就出现了所谓“双保”政策,即保电价和保利用小时数。但是随着装机规模不断扩大,竞争越来越激烈,“双保”政策就实现不了了。
“因为新能源电价比较高,在保电价情况下,很难找到买家。然后是保证小时数,结果现在发现谁来负责系统供求平衡呢?”曾鸣表示,在目前情况下,要想办法让清洁能源参与到交易当中去。
近一段时间,一个令人欣喜的情况是,西北诸省相继出现新能源消纳形势好转的消息。
10月份,甘肃售电量完成59.38亿千瓦时,同比增长1.22%,终结了连续30个月的售电量负增长。售电量增长体现的是负荷增长,有助于风电、光伏等清洁能源上网。
同时,下半年以来,新疆的新能源消纳形势也有所好转。9月份,全区弃风率29.1%,同比下降17.5个百分点;弃光率36.8%,同比下降了12.3个百分点。
近一段时间以来,国家能源局相继发布《电力发展“十三五”规划》以及《风电发展“十三五”规划》。风电方面,装机增量向中东部和南方地区倾斜的意图十分明显。
在“十三五”7700万千瓦的陆上风电增量中,中东部和南部地区占到4200万千瓦,“三北”地区占3500万千瓦。这表明“十三五”新增风电的重心将转移到中东部和南部地区。另外,“十三五”时期,我国将力争形成500万千瓦的海上风电装机。海上风电的增量将更多分布于中东部和南部地区。
光伏方面,根据《电力发展“十三五”规划》,到2020年,光伏装机将达到1.1亿千瓦以上,其中分布式光伏6000万千瓦以上。五年累计将增长162%,增幅基本与“十二五”期间齐平。
未来风电光伏装机的继续增长,仍然需要有相应的负荷增长作支撑,才能确保长期健康发展。这也是“十三五”新能源发展中不可忽视的课题。
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