摘要
在全球動力轉型的推動下，風電和光伏等新動力在許多國家的電力系統中占比持續攀升。但是，隨著新動力裝機規模的擴年夜，若何有用晉陞新動力的消納程度和應用率成為各國亟待解決的問題。為此，起首選取了american加州與德國兩個地區，剖析梳理包養行情新動力市場化消納的普通規律；其次回溯了中國新動力消納歷程，剖析“十四五”期間新動力消納面臨的新形勢；然后對市場化消納形勢下應用率對新動力盈利才能的影響進行量化剖析；最后，結合中國新動力發展的實際情況，提出了進步消納程度的戰略建議，以助力中國在未來實現更高效的新動力開發與應用，促進動力綠色低碳化轉型。
（文章來源 微信公眾號：中國電力）
01
基于國外實踐的新動力市場化消納的普通規律
1.1 american加州新動力消納及棄電分析
近年來，加州在新動力發展獲得了較好的成績，尤其是光伏發電，位居全美第一。加州輸電系統運行商（CAISO）是加州電力市場的運營主體和加州電網的調度中間，同時還負責評估長期包養及審批加州電網的擴展計劃，供給加州80%的電力供應。截至2024年7月底，CAISO運營區域新動力裝機為萬kW，此中風電裝機835萬kW、光伏發電裝機萬kW。
1.1.1 CAISO運營區域新動力整體棄電情況剖析
隨著加州新動力發展疾速發展，CAISO運營區域新動力棄電成為常態并逐年晉陞。CAISO通過預測發電量減往實際發電量計算棄電量，即新動力電站根據功率預測系統獲得場站可用發電量，并上報給調度機構，調度機構接受并核實新動力電站上報的可用發電量，減往實際發電量，獲得棄電量。自2016年統計棄電情況以來，CAISO運營區域新動力棄電量和棄電率整體呈現逐年增添的趨勢，受“鴨子曲線”等原因影響，重要以棄光為主，2023年棄光電量占所有的棄電量的94%。近年來CAISO運營區域新動力棄電量和棄電率如圖1所示。
圖1 2016—2023年CAISO運營區域新動力棄電量和棄電率剖析
Fig.1 Analysis of the amount of renewable energy curtailment and curtailment rate in the CAISO operating area from 2016 to 2023
1.1.2 CAISO運營區域新動力棄電結構剖析
CAISO根據棄電場景將棄電分為三類，分別包養為當系統中電力供應過剩，市場會出現低價或負價動力，調度/市場按機組經濟報價由高到低進行的經濟棄電；發電商通過調整自發電計劃進行的自行棄電；調度機構因市場無法均衡或特別情況下調出力對機組進行臨時棄電的調度限電。CAISO運營區域棄電重要是市場主體結合新包養網評價動力經濟調度確定的經濟棄電。2023年，CAISO運營區域全年經濟棄電26.6億kW·h、占所有的棄電量的99.9%，自行棄電和調度限電合計0.02億kW·h、占所有的棄電量0.01%。自2016年CAISO統計棄電情況以來，超過99%的棄電均為經濟棄電。
CAISO根據系統運行情況將棄電重要分為電力供應過剩時全系統范圍內進行的調峰棄電和發生輸電梗阻時進行的梗阻棄電。CAISO運營區域燃氣機組等靈活調節資源較多，但網架結構單薄且電網建設進度較為滯后。是以，隨著新動包養網力年夜規模發展，CAISO運營區域由于發生輸電梗阻形成的梗阻棄電成為制約新動力消納的主要原因。2023年，CAISO運營區域全年調峰棄電5.9億kW·h、占所有的棄電量的22%，梗阻棄電20.7億kW·h、占所有的棄電量78%。自2016年CAISO統計棄電情況以來，梗阻棄電占所有的棄電的75%。近年來CAISO運營區域新動力調峰棄電和梗阻棄電剖析如圖2所示。
圖2 2016—2023年CAISO運營區域新動力調峰棄電和梗阻棄電剖析
Fig.2 Analysis of renewable energy peak load and congestion curtailment in the CAISO operating area from 2016 to 2023
其實陳居白並不太符合宋微擇偶的標準。1.1.3 C包養情婦AISO運營區域新動力棄電時間分布特徵剖析
CAISO運營區域新動力棄電呈現“季節不平衡”特徵，月度棄電重要集中在2—6月。CAISO運營區域月度新動力棄電呈現“春夏高、秋冬低”的特征，2024年4月，新動力棄電量達到新高，此中，棄光電量為7.98億kW·h、棄光率27.7%；棄風電量為0.42億kW包養·h、棄風率0.9%。202包養留言板2年1月—2024年5月CAISO運營區域新動力逐月棄電量剖析如圖3所示。
圖3 2022年1月—2024年5月CAISO運營區域新動力逐月棄電量剖析
Fig.3 Anal包養網ysis of monthly curtailment of renewable energy in the包養網 CAISO operating area from January 2022 to May 2024
CAISO運營區域新動力棄電呈現“時段不平衡”特徵，日內棄電重要集中在09:00—18:00時段。CAISO運營區域日內新動力棄電呈現“白日高、夜間低”的特征，白日光伏年夜發期間調峰棄電和梗阻棄電均年夜幅增添。本年以來，新動力日內累計梗阻棄電量2包養4.26億kW·h、占比94%，調峰棄電量1.66億kW·h、占比6%。本年以來CAISO運營區域新動力日內累計調峰棄電和梗阻棄電剖析如圖4所示。
圖4 2024年1月1日—5月31日CAISO運營區域新動力日內累計調峰棄電和梗阻棄電剖析
Fig.4 Analysis of the cumulative peak load and congestion curtailment of renewable energy in the CAISO operating area from January 1 to May 31, 2024
1.2 德國新動力消納及棄電分析
從德包養網ppt國的棄電量及棄電率統計來看，德國棄電量及棄電率呈現上漲趨勢，但總體維持在傑出的程度上。德國的棄電量重要統計的是調度限電量，并未將經濟棄電以及自行棄電納進此中，是以棄電率數值較低，同時，德國對于棄電補償的限制，促使德國的棄電率一向維持在較低的程度。德國電網棄電的重要緣由是電網梗阻，2022年，電網梗阻導致的新動力棄電占新動力發電量的3%，即97%的新動力發電都能夠被輸送和應用。形成新動力棄電的重要緣由是風電裝機量的增添，而這些新增的風電裝機區域與重點需求區域與距離較遠。2014—2022年德國新動力棄電量和棄電率情況如圖5所示。
圖5 2014—2022年德國新動力棄電量和棄電率剖析
Fig.5 Analysis of Germany’s renewable energy curtailment and curtailment rate from 2014 to 2022行李箱滑過藍色的地磚，留下兩道水痕。
1.3 國外新動力消納及棄電規律總結
基于對american加州與德包養國的新動力消納及棄電分析，總結有以下規律。
1）國外新動力占比較高國家均有分歧水平棄電，隨著新動力占比不斷進步，棄電整體呈現上升趨勢。對american及德國棄電情況剖析可見，近年間隨著新動力占比的進步，american德國的棄電率呈現上升趨勢。歐洲其他各國，如丹麥、英國在近些年隨著新動力的發展同樣呈現出較為明顯的棄電上升趨勢。是以，隨著新動力占比的晉陞，棄電上升是較為廣泛的現象。
2）各國棄電情包養網況存在的差異，是各類原因綜一起配合用的結果。各國棄電情況受電網梗塞、發電類型、地輿地位不婚配、靈活調節資源、政策及治理規劃、棄電統計方式等多種原因影響。各國棄電的緣由存在差異，棄電并非由單一原因惹起。例如加州光伏發電中包養網集中式光伏占比較年夜，相較于分布式占比較年夜的德國，加州的光伏棄電率明顯較高。而德國政策中對棄電的補償標準，必定水平下降了德國的棄電率。是以，應加倍感性客觀地對待各國間棄電率的差異。
3）在成熟的市場機制下，新動力重要通過市場消納，市場行為的經濟棄電占總棄電量的比例較高。在成熟的可再生動力買賣市場中，市場主體的觀念發生了轉變，為應對市場變化，市場主體凡是會選擇主動棄電。而對于歐洲統計包養的調度棄電，則重要是由于電網梗阻形成的。
02
中國新動力消納歷程及“十四五”新動力消納面臨的新形勢
2019年以來，中國新動力年均增長超過1億kW，應用率連續持續堅持在95%以上，獲得顯著成效。總的來看，中國服務新動力發展和消納成績的獲得，離不開當局、電源、電網各方的配合盡力。在基礎面方面，近年來全社會用電量年均增長堅回來了？」持較好程度，負荷超預期增長，為新動力發展和消納供給了基礎支撐。在政策方面，國家動力主管部門采取了新動力監測預警包養俱樂部軌制，通過行政手腕及時遏制自覺發展的勢頭，并逐月發布新動力消納情況，保證了行業安康發展。在治理方面，逐年制訂任務計劃，保證新動力“應并盡并、多發滿發”，累計建成多項特高壓輸電工程，多措并舉、綜合施策，千方百計服務新動力消納。
“十四五”是推動中國動力綠色低碳轉型的關鍵期，隨著新動力更年夜規模、更高比例、更廣包養范圍接進，新動力發展和消納面臨新的形勢。一方面，新動力監測預警機制和公道應用率目標有待完美。由于當前未明確分省發展規模以包養網及新動力公道應用率目標，形成各地新動力發展存在“跑馬圈女大生包養俱樂部地”現象，新動包養網力開發過于側重總量指標，對電網承載才能、消納才包養能、通道送出才能等缺乏統籌考量，“十四五”期間，中國部分地區新動力消納包養網推薦牴觸將進一個步驟顯現。另一方面，新動力參與電力市場的經濟性考量將成為影響消納的新挑戰。隨著新動力慢慢參與電力市場，由保證性消納向市場化消納轉變，項目業主出于發電經濟性考量會主動采取必定的包養網棄電辦法，經濟棄電將持續增添，對電力系統高程度消納新動力帶包養網ppt來新的挑戰。
03
市場化消納形勢下應用率對新動力盈利才能影響剖析
在未來新動力年夜規模發展的趨勢下，考慮電網承載才能無限，新動力棄電將成包養網為常態。是以，有需要從新動力項目本體的角度出發，面向新動力周全進市的發展形勢，研討消納問題對新動力可持續發展的影響。
3.1 中國新動力市場化消納進展
中國新動力消納以保證性收購和參與電力市場相結合方法為主，但參與電力市場的范圍、類型、比例都在敏捷擴年夜。
參與范圍上，除河南、上海等個別省市執行全額保證性收購外，其余省市或地區均在保證性收購的基礎上開展了新動力市場化買賣，市場化買賣地區超過90%。
參與類型上，重要包含最低保證收購小時數外的電量參與電力市場（遼寧、黑龍江、蒙東、新疆、四川）；固定比例參與市場（山東、河北、湖北、江西）；省內優購電量婚配新動力優發電量，其余電量參與市場（山西、陜西、寧夏、甘肅）；除扶貧、特許經營項目外所有的進進市場（青海、湖南、福建）。買賣方法包含電力直接買賣、發電權買賣、現貨買賣等。
參與比例上，2024年上半年，包養甜心網國家電網經營區新動力市場買賣電量億kW·h，占新動力上網電量的54%，此中省間買賣電量億kW·h，同比增長34%，省內買賣電量億kW·h。
3.2 應用率對新動力盈利才能影響典範案例剖析
《加速建設全國統一電力市場體系的指導意見》（發改體改〔2022〕118號）明確到2030年，新動力周全參與市場買賣。為實現新動力行業可持續發展，需求統籌市場環境下新動力應用率與盈利才能之間的關系。
1）新動力發電本錢降落與技術進步晉陞了項目經濟性，但仍需守住應用率底線。
存量項目應用率仍需堅持較高程度，以甘肅為例，從2021年投運的平價項目來看，若滿足7%的內部收益率，風電項目應用率需達到91.4%，光伏發電項目應用率需達到93.3%。增量項目應用率雖有降落空間，但受市場化買賣價格影響，仍需堅持公道程度。以甘肅為例，若滿足7%的內部收益率，以甘肅風電市場化買賣均勻價格0.222元/(kW·h)計算，風電項目可蒙受的應用率程度為74.8%；以光伏發電市場化買賣均勻價格0.188元/(kW·h)計算，光伏發電項目應用率程度需達到99.3%，若光伏發電市場化均勻買賣價格達到風電程度，應用率可蒙受程度將降落至84.2%。甘肅陸上風電應用率程度了援助之手。與投資收益率之間的關系如圖6所示，增量光伏發電應用率程度與投資收益率之間的關系如圖7所示。
圖6 甘肅陸上風電應用率程度與投資收益率之間的關系
Fig.6 Relationshi包養網p between onshore wind power 包養網車馬費utilization rate and investment return rate in Gansu
圖7 甘肅增量光伏發電應用率程度與投資收益率之間的關系
Fig.7 Relationship between the utilization rate and investment return rate of incremental photovoltaic power generation in Gansu
2）新動力周全參與電力市場，經濟性棄電與新動力自發棄電將與國外基礎規律趨于分歧。
一方面，高比例新動力電力系統，部門時段新動力將成為市場出清的邊際機組，為晉陞本身盈利程度新動力將盡能夠貼近真實本錢和功率預測報量報價。從綜分解本最低的原則出發，當市場包養價格ptt供應過剩，未出清的新動力將產生經濟性棄電。另一方面，當新動力具備超發、預計出現負電價或輔助服務等分攤本錢高于發電收益時，新動力可根據誤差損益以及考察等情況選擇自行棄電。遵守市場客觀規律，基于電力供需的經濟性棄電和新動力主體自發棄電將成為高比例新動力電力市場常態。
04
結論
本文總結國外實踐的新動力市場化消納的普通規律，結合中國新動力消納歷程與“十四五”新動力消納面臨的形勢，測算了應用率對新動力項目盈利才能的影響，進而提出以下建議。
1）堅持“量率一體、保量穩率”，保證新動力高質量發展。加強新動力發展全局統籌，在推動新動力持續規模化發展的同時，統籌兼顧能夠帶來的部分地區新動力應用率疾速降落問題，公道把持新動力發展節奏，優化新動力開發布局，保證新動力應用率堅持在公道程度，為新動力持續安康發展保駕護航。
2）盡快分省明確公道應用率目標，引導新動力科學有序發展。在明確全國整體應用率目標的基礎上，根據各省資源稟賦和發展實際，以晉陞新動力發電量占比為導向，差異化設置各省應用率目標。根據各省新動力發展實際，按期滾動測算并發布各省預期應用率，科學引導新動力發電企業投資，防止資源浪費。
3）強化各類電源統籌規劃，持續增強電力系統調節才能。在鼎力發展新動力的同時，科學發展先進清潔煤電等常規電源，進步“十四五”中后期電力有用供應才能。加速煤電靈活性改革，加年夜抽水蓄能電站建設力度，推廣應用年夜規模儲能，持續增強電力系統調節才能。
4）出臺新動力棄電統計細則，完美新動力棄電統計標準。落實《風電場應用率監測統計治理辦法》《光伏電站消納監測統計治理辦法》中提出的因電站市場化買賣決策不當導致未能發出的電量，不納進因系統緣由受限電量統計、《關于加速建設全國統一電力市場體系的指導意見》中對報價未中標電量不納進棄風棄光電量考察等請求，細化棄電類型，電力市場環境下新動力未中標電量或許主動參與系統調節下降出力，視為“經濟棄電”，不納進棄電統計。修訂完美棄電統計標準包養網，加速制訂新動力棄電統計執行細則。
5）持續加強電網互聯互通，夯實電力供應平安基礎。加速推進特高壓輸電工程建設，優化電力流向，緩解區域性電力供需牴觸，保證新動力發電岑嶺時段的輸送才能。加年夜電網升級改革投資力度，完美電網基礎設施建設，推動電力供應鏈的全方位優化，夯實電力平安供應的基礎。
注：本文內容呈現略有調整，如需求請檢查原文。
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