李金東
國網寧夏電力有限公司調度控制中心,寧夏銀川 750001
隨著我國經濟的迅猛發展,人們的生活水平不斷提高,對能源的需求也不斷增加,加上工業生產對能源的需求量也迅速增大,我國的新能源產業迅速成長起來。新能源在給社會生產和國民生活帶來了極大的便利的同時,也帶來了一系列的新能源過剩的問題。尤其是在光伏發電和風力發電方面,新能源的消納問題更顯嚴重。于是,人們開始對這個問題予以了高度的重視。本文將就我國新能源的消納現狀以及新能源消納的關鍵因素和解決措施進行分析和探討。
我國新能源行業發展迅猛,新能源裝機容量逐年上升。據調查,截至2015年底,我國風力發電的裝機總容量超過了128GW,“十二五”期間年均增長率高達35%;而太陽能發電的裝機總容量也超過了43GW,“十二五”期間年均增長率更是達到了120%之多。從整體上看,我國的新能源發展呈現出一派繁榮的景象,裝機總容量已經躍居世界第一的位置,但新能源在迅猛發展的過程中,也帶來了能源過剩的問題,棄風、棄光的現象時有發生,但這些現象的發生情況與地區、時間和新能源裝機的分布不同而又所區別。
我國新能源出現富余的地區主要在西部地區,其棄風、棄光現象較為嚴重。在這些經濟較為落后的地區,用電負荷增長較慢,更容易出現新能源過剩的問題,因此,也更容易出現新能源消納空間不足帶來的嚴重問題。而山東省和江蘇省則可以基本實現新能源的全面消納,幾乎沒有棄風和棄光等現象。
多數地區由于新能源過剩而出現棄電現象的時間主要集中在冬季供暖期間,棄風棄光的總量達到了全年總量的80%以上。
新能源裝機數量較多的地區多為西北落后地區,用電負荷通常較低,消納空間不足,新能源過剩的現象經常發生;而新能源裝機數量較少的地區多為東部經濟發達省份,電能生產常常不能滿足市場的需求,消納空間較大,幾乎沒有棄電現象的發生。
影響新能源消納的關鍵因素主要有技術因素、市場因素以及政策因素等三大內容。
眾所周知,科學技術是第一生產力,科學技術是解決新能源消納問題的關鍵因素之一。但從目前來看,我國新能源消納相關的技術還不夠成熟,一方面電網現有結構導致新能源的生產傳輸不夠靈活,另一方面,在大規模儲能方面也缺乏可商業化廣泛應用的技術。因此,如果我們能夠逐漸完善電網建設,并開發出可實用化的大規模儲能技術,將能在很大程度上解決新能源的消納問題。科學技術是新能源消納的一個關鍵因素之一,是我們在解決新能源消納問題中不可忽略的一個重要內容。
如果說技術因素是解決新能源消納問題一個直接而有力的手段,那么市場層面則是解決該問題的一個間接而有效的途徑。不可否認,電力市場是影響新能源消納的一個關鍵因素之一,市場的供求情況直接關系到了新能源的使用情況。如果市場對電能的需求量遠遠小于電能的生產量,這勢必會導致新能源出現過剩的問題;如果新能源電力價格低于常規能源的價格,則市場對新能源的需求量將逐漸超過新能源的生產量,而新能源電價與常規能源電價將是一個動態平衡的過程。所以,只有當市場需求量和新能源的生產量能在某種程度上達到相對平衡,便可以較好地解決新能源的消納問題。因此,我們必須重視市場這個影響新能源的關鍵因素,并通過巨大的市場需求來平衡過剩的新能源,解決新能源的消納問題。
風電光伏是新型能源,出現的時間還不夠長,還處于不斷成長的階段,國家必須對其予以一定的政策扶持,為新能源行業提供一定的政策指導,才能促進新能源的長遠發展。因此可以說,政策是影響新能源消納問題的一個關鍵因素。新能源的消納只有擁有強大的政策背景支撐,才能在出現問題時及時采取有效的解決方式。如果缺乏適度且合理的政策支持,新能源行業將會出現紊亂,棄風棄光的問題將更為嚴峻。
分析了新能源消納的關鍵因素,我們應當結合這些因素,對癥下藥,有針對性地研究出相應的解決措施,促進我國新能源消納問題的解決。
基于技術是新能源消納問題的關鍵因素之一,為了更好地解決新能源的消納問題,我們應當從技術層面入手,研發出更為有效的技術促進新能源的消納。首先,我們應當加大研發更加靈活的新能源發電系統。現階段,我國的新能源發電系統還稍顯死板,幾乎是不受控制,只是簡單的跟隨風力及光照強度來發電,沒有結合不同時間的用電需求進行發電,導致新能源的生產與用戶的需求之間無法達到平衡。因此,我們可以借助高科技的力量,科學合理地測定不同時間的能源需求,而新能源發電系統則根據這些數據,選擇合適的出力上限,并實時參與電網調峰調頻;其次,加大輸電網絡建設的力度。在計算機網絡信息技術不斷發展的今天,新能源的消納也應當借助信息技術的理論,加大聯網建設的力量,在新能源的生產和消納上建立起一個信息交互的網絡,讓新能源生產、傳輸、使用的各個環節之間得以互相協調,保證新能源能夠跨區域輸送和使用,從而提高新能源的消納水平;再次,我們還應當借鑒國外發達國家關于新能源消納的工程技術及管理方法,將這些先進理念與方法引進國內,并且結合我國新能源消納的具體情況和基本國情,對這些技術加以改造,使其更好地適應我國電力行業的發展需求,并促進解決新能源的消納問題。
我們除了可以從源頭上緩解新能源過剩的問題之外,對于已經出現的新能源富余的問題,我們應當借助市場對新能源的調節作用,提高新能源的消納能力。首先,我們應當對市場的新能源需求與分布情況進行全面的調查,深入了解存在新能源過剩問題的地區和能源不足的區域。比如,現階段我國東部地區的土地資源緊缺,而西部地區的土地資源相對富足,而發電廠對土地面積的需求十分大,導致東部地區的發電廠建設受限,而西部地區的發電廠數量眾多。于是,這就導致了西部地區的發電量出現了富余的現象,而東部地區的用電需求卻沒有得到很好的滿足。因此,我們利用特高壓直流輸電,讓東部地區這個龐大的能源消費市場來消耗掉過多的能源。目前寧夏已建成2回直流送出線路,未來三年還將有1回特高壓直流輸電線路投入運行,這將大大提高西北新能源的送出能力。
從技術和市場層面來解決新能源的消納問題還遠遠不夠,我們還應當借助政策的力量。因此,國家應當完善新能源發展的相關政策。第一,國家應當出臺新能源市場發展的相關政策規范來約束新能源企業,可以根據發電能力和電網送出能力及地區負荷的大小,明確規定各地區可接入新能源容量的范圍,防止部分地區或企業為了自身的利益而不顧新能源的消納空間盲目上馬新項目;第二,當新能源生產過剩而面臨著嚴重的消納問題時,國家應當完善相關的政策,為新能源建設及生產提供正確的指導,比如可以對一些無視電網安全,違反調度指令超發、偷發的行為予以嚴厲的處罰,通過法律約束相關企業按規則平等參與市場活動;第三,國家需給予新能源生產和大規模儲能技術相關產業的政策支持,鼓勵更多的專家和優秀人才參與到研發新能源消納新技術的過程中,并切實保護專利持有人的合理權利,推動專利技術的商業化應用與推廣,促進新能源消納問題的解決。
總之,新能源是解決當今能源短缺及環保問題的重要內容,但我們不能一味地增加新能源的裝機容量,而忽略了新能源消納受阻的問題。因此,在加大新能源建設的同時,也應當高度關注新能源的消納問題。這就要求我們,必須先深入了解新能源消納的關鍵因素,并根據這些關鍵因素對癥下藥,以科學的精神、嚴謹的態度以及專業的水平,在實踐中不斷探索,研究出解決新能源消納問題的有效措施,促進我國電力行業的長遠發展。
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