电力保供与新能源发展如何兼顾？西北电网提供这些借鉴

21世纪经济报道记者彭强 北京报道

8月23日，自然资源保护协会（NRDC）与中国能源研究会联合举办研讨会，以新能源产业发展迅速的中国西北地区为例，探讨如何在保证电力供应的前提下，以最低成本消纳新能源电力，促进高比例新能源的发展。

近年来，随着更大规模的可再生能源接入电网，电网系统正在承受越来越大的消纳压力。而近期，四川等地极端干旱高温天气则导致当地用电负荷激增、水电出力不足的问题。在极端天气的侵扰下，可再生能源还靠得住吗？

如何在保证电力供应的情况下，提高可再生能源的比例，同时应对可能的极端灾害天气影响？西北电网的发展经验，可以为其它地区提供一些借鉴与参考。

西北电网新能源发展水平领先全国

西北电网是全国六大电网之一，包括陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆五个省份。西北地区传统化石能源及可再生资源丰富，电力供应长期供大于求，是国内供电面积最大、电力外送比例最高的区域电网。

截至2021年底，西北电网新能源（特指风电与光伏发电）装机占该地区全部装机规模的42%，发电量占比21%，远超全国新能源装机占比27%和发电量占比12%的平均水平，并超过了欧盟同期水平。

2022年，西北电网新能源单日发电量和最大出力均创下新高，新能源日最大发电量占比达到35%，（瞬时）最大出力占比48%。青海省的新能源发电出力占比一度达到惊人的79%，比当时全省的用电负荷还高出4%。

NRDC介绍称，按照国际能源署（IEA）提出的可变可再生资源（VRE，即风电光伏发电）发展的六个阶段来看，当前中国、美国、法国、日本等国都处于第二阶段，VRE发电占比约在10%左右，依赖系统现有的灵活性来消纳VRE。目前英国和意大利等国处于第三阶段，进入第四阶段的只有丹麦、爱尔兰和德国等少数国家。

西北地区已由第三阶段迈入第四阶段，即以VRE为主的新能源在特定时段内可以提供大部分的发电量。IEA指出，进入第四阶段面临的挑战是，一方面需要更先进的技术方案来保障系统的稳定，另一方面还需要改变电力系统运行方式和监管规则，来适应大量VRE的接入。

如何推动西北地区新能源高比例发展

8月23日，“中国电力圆桌项目”课题组在该研讨会上发布了最新的研究报告指出，在“双碳”目标以及风光大基地规划建设的新形势下，西北电网新能源占比将进一步提高。

预计2022年西北电网新能源总装机将超过火电，成为西北第一大电源。西北电网也将因此成为全国首个新能源装机第一的区域电力系统，同时面临腰荷时段的消纳与早晚高峰的保供压力。

课题组预计，到2025年，新能源装机占比将超过50%，成为西北电网的主体电源，电力系统将率先实现碳达峰目标。另外，西北地区市场主体组成形式复杂，亟待通过市场手段厘清运行关系。截至2021年底，西北外送电量占全网用电需求的37%。“大送端”电网特性日益凸显，外送对消纳的影响越发重要。

课题组建议，为了推动西北地区新能源高比例发展，应分阶段完善西北电力市场架构，丰富电力市场的参与主体，提升电力系统的灵活调节能力，并完善新能源外送机制，通过各省多送端合作互补互济，有效平抑新能源的随机性和波动性。

西安交通大学李更丰教授在会上指出，随着更大规模的新能源接入电网，系统消纳正面临着巨大挑战。2016年以来，西北地区新能源利用率连续五年上升，但这一势头预计将于今年被打断。今年5月，甘肃省弃风率上升至18.3%，青海省弃光率上升至16.3%等，均说明西北地区新能源大发展带来的消纳压力正持续增长。

李更丰表示，考虑到西北地区现有市场交易机制还不能完全适用于未来新能源大规模开发和高效利用，因此如何充分利用西北地区资源禀赋优势、省间互补特性，建立多层次灵活市场交易体系，突破西北地区新能源受阻的瓶颈，从而促进全区的新能源消纳水平提高，成为亟需解决的问题。

国网西北分部专家陈天恩指出，在新能源发展过程中，曾出现严重的弃电问题。西北新能源弃电倒逼消纳率先市场化，并取得了显著成效。面向“双碳”目标，新能源电量渗透率从20%提高到40%的时候会出现更严峻的挑战，目前的峰谷价差和辅助服务机制会显得力不从心，需要重新完善乃至重塑现行电力市场。

保供与新能源发展如何兼顾？

国网能源研究院副院长蒋莉萍提出，对于诸如西北这样的新能源发电量占比已超过20%的电力系统而言，我们需要探讨如何通过创新的技术手段、管理手段和市场机制，通过跨省跨区互济并充分挖掘新能源参与电力系统平衡的能力和优秀表现，实现“不断降低化石能源发电量比例”这一目标，而不应该继续停留在过去新能源占比较低的“消纳”阶段的养孩子思路上。

今年四川电力系统出现的缺电状况，虽然属于极端天气年份里特殊事件，但是传递出一个信号：靠天吃饭的高比例可再生能源电力系统出现时段性的缺电现象是难以避免的。所以，此类系统的能量供应充裕性问题，必须作为规划和运行中的重点关注和系统研究分析的关键点之一。

蒋莉萍表示，西北的实践已经证明有两条路径是行之有效的，一是扩大资源优化配置范围，另一条是电力系统与其他能源供应系统之间的协同。

中电联专家委员会首席专家肖创英认为，在享受高比例可再生能源带来的利好的同时，也将承担着潜在的灾害天气带来的代价。对此要有认识上的准备，要认识到保供的艰难。

肖创英指出，作为可再生能源高比例的样本，四川缺电问题带给西北的一个重要借鉴，是要充分提升电网的调节能力，未来应加强电网互济能力的建设，发挥跨区域的调节能力来支撑送端的新能源发展，调动受端资源在提升送端电网灵活性方面的作用。