新能源发电消纳报告：原理、空间和结构（21页）

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。