基于可再生能源消納責任制的石河子光伏發電產業發展研究

■ 李景云

1 可再生能源消納責任制政策及消納現狀

2019 年5 月15 日，國家發展改革委、國家能源局下發《關于建立健全可再生能源電力消納保障機制的通知》（發改能源〔2019〕807 號），決定對各省級行政區域設定可再生能源電力消納責任權重，建立健全可再生能源電力消納保障機制。2021 年2 月5 日，為確保完成2030 年非化石能源占一次能源消費比重達25%左右等目標要求，進一步促進可再生能源高質量發展，根據上述文件要求，國家能源局對2021 年可再生能源消納責任權重目標和2022—2030 年預期目標征集建議，要求“從2021 年開始，消納責任權重從緊安排”。本文依據該文件確定的權重指標和2022—2030 年預期目標，預測新疆地區的消納指標見表1。注：1.社會用電量按照每年遞增5%預測；2.預測期內石河子水電裝機規模不新增，風電裝機規模不新增；3.預計期所有可再生電量來源于光伏發電新增裝機，光伏發電按年利用小時1500 測算規模。

表1 石河子2021—2030 年完成非水電可再生能源消納權重所需電量及光伏裝機預測

注：1.社會用電量按照每年遞增5%預測；2.預測期內石河子水電裝機規模不新增，風電裝機規模不新增；3.預計期所有可再生電量來源于光伏發電新增裝機，光伏發電按年利用小時1500 測算規模。

石河子區域內現有可再生能源發電裝機分別為：水電裝機約23 萬千瓦，發電量約7 億千瓦時/年；光伏發電裝機7 萬千瓦，發電量約1 億千瓦時/年；垃圾焚燒發電裝機1.5 萬千瓦，發電量約0.27 億千瓦時/年。全部可再生能源發電量由石河子天富電網統一全額消納，截止2020 年底，不存在棄光限電現象。

2 2021 年消納責任制分配預測

如表1 所示，石河子范圍內市場主體2021 年共需非水可再生能源電量48.77 億千瓦時。預計各發電主體分配如下：

天富能源股份有限公司：保障性收購本區域新建的600MW 光伏發電量（預計5 億千瓦時），并保障消納現有的水電、光伏發電、生物質發電量后，再生能源消納總量預計可達13 億千瓦時，其中水電7 億千瓦時，預計可滿足總量消納權重比例要求，其中非水電可再生能源消納量未達到消納權重比例要求，缺口部分約7.14 億千瓦時，計劃通過參加新疆電力市場交易購買非水電可再生能源電量。

天山鋁業有限公司：在新疆電力市場交易注冊，通過新疆電力交易市場購買非水可再生能源電量約18.97 億千瓦時，并通過自備火電機組旋轉備容的方式參與電網調節。

合盛硅業有限公司：在新疆電力市場交易注冊，通過新疆電力交易市場購買非水可再生能源電量共計約3.91 億千瓦時，并通過自備火電機組旋轉備容的方式參與電網調節。

天業集團有限公司：在新疆電力市場交易注冊，通過新疆電力交易市場購買非水可再生能源電量共計約11.49 億千瓦時，并通過自備火電機組旋轉備容的方式參與電網調節。

如無法順利從市場購買足量可再生能源電量，則通過新疆可再生能源電力超額消納量市場化交易，購買其他市場主體超額完成的消納量，或購買可再生能源綠色證書。

3 石河子光伏發電發展建議

3.1 光伏發電投資方案分析

目前光伏發電項目的投資方式主要有平臺企業獨資建設和合作開發兩種方式。平臺企業獨資建設主要以平臺企業為投資主體，由其自籌資金，滾動發展，建設速度較慢。合作開發可借助多方力量，盡快擴大裝機，完成消納權重指標，建設石河子區域的可控光伏裝機。

1）平臺企業獨資建設優勢分析

由平臺企業公司自籌資金、銀行貸款建設，以燃煤標桿電價0.25 元/千瓦時計算，整體收益約0.03元/千瓦時。從石河子電力整個系統看，缺電躉購電價為0.38 元/千瓦時，則光伏發電利潤在0.16 元/千瓦時左右，且可完成部分消納責任指標。

2）合作開發優勢分析

在石河子范圍內開發的光伏項目，尋找光伏設備廠家共同合作投資建設，可降低設備投資成本。石河子政府已與隆基科技股份有限公司洽談，該公司在石河子投資建設光伏組件廠，并投資建設光伏發電項目，以延長本地光伏產業鏈條，優化區域產業結構。與戰略合作伙伴特變電工洽談，利用其先進的光伏系統集成技術及在該領域的建設經驗合作開發光伏電站，降低系統成本，提高發電量。

因此，建議政府統一對區域內適宜建設的土地及屋頂摸底后出臺土地優惠使用政策，統一規劃，統一利用和管理，降低項目用地等相關非技術成本，并出臺本地區光伏項目銀行貸款優惠利率政策，減少貸款成本。本地電網企業新疆天富能源股份有限公司利用區域電網及豐富的電力專業人員優勢，在接入、運維等方面的優勢，和國內光伏發電投資和運營的頭部企業進行合作開發，利益共享，風險共擔。

3.2 “十四五”期間完成3 百萬千瓦光伏發電項目建設

按照規劃開展光伏電站建設，力爭十四五期間盡快完成300 萬千瓦光伏發電項目建設，提升光伏電站的發電效率。為實現石河子“十四五”光伏發電項目有序開發、按時并網發電、全額消納的目標，受石河子現有網架結構、調峰消納能力、光伏投資成本等因素限制，光伏發電項目應逐年分批有序接入石河子電網。建議投產時序見表2。

表2 光伏發電項目建議投產時序和容量 百萬千瓦

同時運用技術手段提升光伏發電項目的發電效率。例如，雙面發電光伏組件的正反兩面都可以吸收光能并轉化成電能，可以充分利用太陽光。照射在組件背面的散射或反射光，同樣能激發載流子并產生額外的電能。因此，在同等使用環境下，根據系統設計、地表反射率、安裝條件等不同因素的影響，雙面組件可提高 5%～25%的發電量?？蛇x用光電轉換效率大于或等于21%的高效單晶雙面組件。采用平單軸、斜單軸和雙軸支架后陣列上接收到的年總輻射量均高于固定式及固定可調式，其中斜單軸和雙軸最為明顯。當緯度大于40 度以后，雙軸、斜單和固定占地面積變化速率顯著增大，面積急劇增加，而平單變化速率減小、面積變化不大。此時平單比固定面積小10%左右，斜單比固定大68%，雙軸比固定大120%。因此采用雙面雙玻組件和平單軸支架的安裝方式可以獲得更高的發電效率。

3.3 利用市場手段引導各主體積極參與消納，參與電力市場交易

新疆天富能源股份有限公司作為擁有配電網的售電企業，目前仍無法直接參與新疆電力市場交易，嚴重影響了石河子可再生能源電量購入。其他電力用戶，在參與新疆電力市場交易過程中，也存在電量計量和交易過程、電網輸電費和配電費核定與結算等問題。石河子電網與新疆電網聯網通道輸送能力受限，無法滿足大規模可再生能源電量的輸送，需加強聯網，擴大輸送能力。需要理順外購電體制機制，推動各主體順利參與電力市場交易。可再生能源電量的全額消納需要全部市場主體的參與，建議盡快理順石河子電網內的電價機制，完善輸配電價體系，解決電價倒掛問題，設立可再生能源消納輔助服務資金池，利用輔助服務市場等方式引導各類市場主體積極參與消納。

3.4 碳資產、可再生能源消納權重指標由電網企業統一管理和使用

可再生能源發電產生的碳資產、可再生能源消納權重指標由集團公司統一管理和使用，統一進行企業碳核查、碳檢測和碳資產管理，分別對水電、光伏發電二氧化碳減排量和熱電聯產機組碳排放量進行核查和檢測，統一管理，統籌使用，綜合降低石河子排放成本。