中國“十四五”新能源發展研判及需要關注的問題

中國“十四五”新能源發展研判及需要關注的問題

國網能源研究院有限公司 黃碧斌,張運洲,王彩霞

《中國電力》2020,53(1):1-9.

  1.研究背景

  經過持續多年高速增長,中國已成為新能源發電第一大國,新能源的快速發展對推動中國能源變革、踐行應對氣候變化承諾發揮了重要作用。中國新能源發電裝機在全網總裝機中的占比已經超過20%,在電力系統中的地位悄然變化,正在向電能增量主力供應者過渡。著眼未來,從履行國際義務看,中國政府承諾到2030年非化石能源占終端能源消費比重達到20%;從自身競爭力來看,風光發電成本仍將持續下降,即將步入平價上網時代。“十四五”期間新能源仍將繼續大規模發展,裝機和發電量占比仍將持續提高,需要將新能源發展放到整個能源電力行業發展的框架內進行統籌考慮,科學研判未來發展趨勢,深入研究科學發展關鍵問題,提出政策和措施建議,實現高比例新能源和電力系統協調發展。

  2.論文所解決的問題及意義

  文章在分析全球和中國新能源發電成本變化歷程以及開展大量訪談調研的基礎上,研判了“十四五”風電和光伏發電成本趨勢,量化研究了各省新能源發電平價上網和平價利用情況,展望了中國“十四五”新能源發展前景。針對“十四五”期間新能源仍將保持快速發展,對電力系統安全運行帶來更大挑戰的總體形勢,系統研究了高比例新能源并網帶來的電力系統安全、新能源電力消納保障機制的政策落實、新能源平價上網帶來的規模調控、高滲透率分布式電源帶來的運行管理等4個問題,提出了政策和措施建議,可為政府部門、電網企業、發電企業決策提供重要支撐,對于推動高比例新能源融入電力系統、實現安全可靠經濟發展具有重要意義。

  3.論文重點內容

  1)在分析新能源成本變化歷程、現狀構成和未來趨勢的基礎上,逐省測算了2025年風電、光伏發電的度電成本,測算結果表明,新能源發電總體上即將進入平價上網時代。但是,對終端用戶來說,平價上網的新能源傳導至用戶需額外增加利用成本,包括接入送出產生的輸配電成本以及為保障系統安全增加的系統成本,平價上網不等于平價利用,經測算,2025年廣東、福建、遼寧等少數省份可以實現平價利用。

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1 2025年光伏電站度電成本分析

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2 2025年陸上風電度電成本分析

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3 2025年陸上風電、光伏發電利用成本分析

  2)基于電力系統整體的安全性和經濟性考量,提出新能源發展應遵循的原則建議:以保障系統安全為前提,將就地就近利用作為重點,充分發揮市場配置資源的作用,友好接入且與其他電源相協調,持續健全年度預警機制,多能互補、多網協同等。綜合分析國家能源轉型要求、清潔能源消納目標以及新能源成本快速下降等因素,預計到2025年,全國新能源總裝機規模約在7.5億~8.0億千瓦,約占全國電源總裝機的26%28%,發電量占比約為12%

   3)隨著新能源快速發展,電力電子設備大量接入電網,電力系統電力電子化特征日益顯著,易大規模脫網引發連鎖故障,且帶來新的系統穩定問題,給電網運行機理帶來深刻變化。針對這些問題,提出了盡快完善新能源并網標準,提高新能源機組涉網性能要求;加強災害氣象預警水平,結合電網運行特性,強化風險分析與預防;加強新能源次同步諧波管理,深化機理研究等建議。

   4)實施可再生能源電力消納保障機制,能夠激發市場主體購買可再生能源的積極性,也有助于打破省間壁壘,促進可再生能源消納。針對可再生能源電力消納保障政策實施可能面臨的問題,提出了根據模擬運行情況合理設定各省消納責任權重;在省政府組織下,由電網企業超前測算各省預期完成責任權重情況,做好省間統籌協調;注重發揮消納責任權重和綠證在解決補貼資金缺口方面的作用,進一步優化可再生能源補貼發放機制等建議。

  5)分布式電源具有數量多、規模小、分布廣等特點,高滲透率接入對電網安全運行管理帶來一定困擾,需要及時解決早期制定的標準偏低導致容易脫網、可觀可測比例低導致調峰難度加大、影響配電網供電可靠性和電能質量等問題。針對這些問題,提出了適時修訂分布式電源并網標準,嚴格設備入網檢測及現場驗收,加強核查整改;加強中低壓分布式電源信息監測,實現分布式電源可觀可測、部分可控,推廣應用分布式電源“群控群調”;建立以承載力為依據的分布式電源規模布局管控機制,引導分布式電源均衡有序發展等建議。

1 歐盟分布式電源技術標準修訂

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  4.研究結論

  “十四五”初期光伏發電和陸上風電將實現平價上網,但平價上網不等于平價利用,應關注新能源引起的輸配電成本和系統成本。經測算,考慮系統成本之后部分省份可以實現平價利用。近中期中國新能源仍將保持快速發展,2025年底裝機容量約為7.5億~8.0億千瓦,隨著新能源發電對電力系統的影響越來越大,需要重點關注高比例新能源并網帶來的電力系統安全、新能源電力消納保障機制的政策落實、新能源平價上網帶來的規模管控、高滲透率分布式電源帶來的運行管理等問題,應從機理研究、標準強化、政策落實、規模管控、管理優化等各個方面著手,推動高比例新能源融入電力系統,并實現安全可靠經濟發展。

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