新能源发电消纳报告：原理、空间和结构（21页）

行业报告下载 2019年11月20日 06:57 管理员

电网约束背景下新能源最大消纳空间是多少？2018 年，中国、德国、丹麦的风电光伏占一次能源消耗的比例分别为 3.8%、11.0%和 19.8%，诚然不同国家内新能源发展都会受到电网限制，但三个国家新能源占比差异较大，丹麦的占比是电网约束背景下的新能源的最大消纳比例吗？还是不同电网结构下的新能源最大消纳空间存在差异？原因一：新能源发电是不稳定电源，随机性、间歇性发电。出力曲线（日内和日间出力曲线差异）电力系统的发、供、用要求同时完成，而风光由于资源特性，出力存在随机性和波动性，这种属性不仅体现在日内还体现在日间，这是新能源发展受电网限制的本质原因。原因二：外送能力欠缺、灵活电源比例低等电源结构问题。对比中国山东、甘肃与葡萄牙可知，虽然山东和甘肃负荷率较高，但由于调峰性能差以及外送负荷低，山东和甘肃的新能源消纳空间占用电负荷量比例分别为 22.4%和 38.9%，远低于葡萄牙的 89.2%。

而对比蒙东、吉林在供暖和非供暖季，由于供暖季热电联产机组最小出力变大，调峰性能变差，导致蒙东、吉林供暖季新能源消纳空间占用电负荷量的比例分别为 39.1%和 5.9%，低于非供暖季的 81.5%和 33.7%，这是冬季三北弃风弃光严重的根本原因。原因三：年度发电计划相当于增加常规机组最小技术出力，压缩新能源消纳空间。中国电力系统在某种程度依然执行发电计划，省级计划机构（通常是省级经信委）负责制定年度发电计划，即决定各类发电机组运行小时数，计划汇总的年度和每月的发电量包含在发电机组的年度合同中。由于年度计划的执行，相当于提升了常规机组的最小出力，压缩了新能源消纳空间。

多举措并行，新能源存量项目消纳逐步改善。2019 年上半年，全国平均弃风率、弃光率分别为 4.7%/2.4%，分别较去年同期降低 4.0/1.2PCT，弃风弃光持续改善。究其原因，主要是近年国家相关能源管理机构密集出台了火电灵活改性等促消纳政策，增加了外送负荷、改善了调峰性能、提高了负荷率。调峰性能是影响新能源消纳能力的关键因素。外送负荷增加对于提升消纳能力的意义不言自明，对于独立电网系统，调峰性能和负荷率是影响新能源消纳的主要因素，以 60%调峰能力和 80%负荷率的电网系统为例，负荷率提高 10PCT，新能源消纳空间提升 8.3PCT，而调峰能力提高 10PCT，新能源消纳空间提升 12.5PCT，影响显著。但一个地区负荷率主要受产业结构和生活习惯等因素影响，短期难以大幅变化，因此调峰能力成为短期内提高新能源消纳能力的关键。理论上新能源消纳占比可达 100%。纯从消纳空间来看，新能源消纳空间占用电负荷量比例最大可以达到 100%，只要电源调峰能力足够强。然而，即使电源的调峰能力达到葡萄牙的 20%水平，新能源消纳占比也可以达到 70-80%，空间依旧足够大。