基于可再生能源消納責(zé)任制的石河子光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究

摘要：光伏、風(fēng)電等可再生能源消納責(zé)任的落實既是可再生能源發(fā)展的瓶頸，也是出路。本文分析國家可再生能源消納責(zé)任政策要求及八師石河子區(qū)域可再生能源消納現(xiàn)狀，預(yù)測八師石河子區(qū)域2021—2030年完成可再生能源消納責(zé)任所需電量，并折合為相應(yīng)的光伏發(fā)電裝機(jī)。最后提出實現(xiàn)八師石河子區(qū)域光伏發(fā)電裝機(jī)的建議，包括多方合作、有序開發(fā)建設(shè)、提升技術(shù)水平、統(tǒng)一進(jìn)行碳資產(chǎn)管理、運用市場手段完成消納等。

關(guān)鍵詞：可再生能源；消納責(zé)任制；光伏發(fā)電

1可再生能源消納責(zé)任制政策及消納現(xiàn)狀

2019年5月15日，國家發(fā)展改革委、國家能源局下發(fā)《關(guān)于建立健全可再生能源電力消納保障機(jī)制的通知》（發(fā)改能源〔2019〕807號），決定對各省級行政區(qū)域設(shè)定可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重，建立健全可再生能源電力消納保障機(jī)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(dá)25%左右等目標(biāo)要求，進(jìn)一步促進(jìn)可再生能源高質(zhì)量發(fā)展，根據(jù)上述文件要求，國家能源局對2021年可再生能源消納責(zé)任權(quán)重目標(biāo)和2022—2030年預(yù)期目標(biāo)征集建議，要求“從2021年開始，消納責(zé)任權(quán)重從緊安排”。本文依據(jù)該文件確定的權(quán)重指標(biāo)和2022—2030年預(yù)期目標(biāo)，預(yù)測新疆地區(qū)的消納指標(biāo)見表1。注：1.社會用電量按照每年遞增5%預(yù)測；2.預(yù)測期內(nèi)石河子水電裝機(jī)規(guī)模不新增，風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模不新增；3.預(yù)計期所有可再生電量來源于光伏發(fā)電新增裝機(jī)，光伏發(fā)電按年利用小時1500測算規(guī)模。

石河子區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有可再生能源發(fā)電裝機(jī)分別為：水電裝機(jī)約23萬千瓦，發(fā)電量約7億千瓦時/年；光伏發(fā)電裝機(jī)7萬千瓦，發(fā)電量約1億千瓦時/年；垃圾焚燒發(fā)電裝機(jī)1.5萬千瓦，發(fā)電量約0.27億千瓦時/年。全部可再生能源發(fā)電量由石河子天富電網(wǎng)統(tǒng)一全額消納，截止2020年底，不存在棄光限電現(xiàn)象。

2 2021年消納責(zé)任制分配預(yù)測

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

天富能源股份有限公司：保障性收購本區(qū)域新建的600MW光伏發(fā)電量（預(yù)計5億千瓦時），并保障消納現(xiàn)有的水電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電量后，再生能源消納總量預(yù)計可達(dá)13億千瓦時，其中水電7億千瓦時，預(yù)計可滿足總量消納權(quán)重比例要求，其中非水電可再生能源消納量未達(dá)到消納權(quán)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(yè)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(jī)組旋轉(zhuǎn)備容的方式參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)。

合盛硅業(yè)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(jī)組旋轉(zhuǎn)備容的方式參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)。

天業(yè)集團(tuán)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(jī)組旋轉(zhuǎn)備容的方式參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)。

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(fā)電發(fā)展建議

3.1光伏發(fā)電投資方案分析

目前光伏發(fā)電項目的投資方式主要有平臺企業(yè)獨資建設(shè)和合作開發(fā)兩種方式。平臺企業(yè)獨資建設(shè)主要以平臺企業(yè)為投資主體，由其自籌資金，滾動發(fā)展，建設(shè)速度較慢。合作開發(fā)可借助多方力量，盡快擴(kuò)大裝機(jī)，完成消納權(quán)重指標(biāo)，建設(shè)石河子區(qū)域的可控光伏裝機(jī)。

1）平臺企業(yè)獨資建設(shè)優(yōu)勢分析

由平臺企業(yè)公司自籌資金、銀行貸款建設(shè)，以燃煤標(biāo)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(tǒng)看，缺電躉購電價為0.38元/千瓦時，則光伏發(fā)電利潤在0.16元/千瓦時左右，且可完成部分消納責(zé)任指標(biāo)。

2）合作開發(fā)優(yōu)勢分析

在石河子范圍內(nèi)開發(fā)的光伏項目，尋找光伏設(shè)備廠家共同合作投資建設(shè)，可降低設(shè)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(shè)光伏組件廠，并投資建設(shè)光伏發(fā)電項目，以延長本地光伏產(chǎn)業(yè)鏈條，優(yōu)化區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。與戰(zhàn)略合作伙伴特變電工洽談，利用其先進(jìn)的光伏系統(tǒng)集成技術(shù)及在該領(lǐng)域的建設(shè)經(jīng)驗合作開發(fā)光伏電站，降低系統(tǒng)成本，提高發(fā)電量。

因此，建議政府統(tǒng)一對區(qū)域內(nèi)適宜建設(shè)的土地及屋頂摸底后出臺土地優(yōu)惠使用政策，統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一利用和管理，降低項目用地等相關(guān)非技術(shù)成本，并出臺本地區(qū)光伏項目銀行貸款優(yōu)惠利率政策，減少貸款成本。本地電網(wǎng)企業(yè)新疆天富能源股份有限公司利用區(qū)域電網(wǎng)及豐富的電力專業(yè)人員優(yōu)勢，在接入、運維等方面的優(yōu)勢，和國內(nèi)光伏發(fā)電投資和運營的頭部企業(yè)進(jìn)行合作開發(fā)，利益共享，風(fēng)險共擔(dān)。

3.2“十四五”期間完成3百萬千瓦光伏發(fā)電項目建設(shè)

按照規(guī)劃開展光伏電站建設(shè)，力爭十四五期間盡快完成300萬千瓦光伏發(fā)電項目建設(shè)，提升光伏電站的發(fā)電效率。為實現(xiàn)石河子“十四五”光伏發(fā)電項目有序開發(fā)、按時并網(wǎng)發(fā)電、全額消納的目標(biāo)，受石河子現(xiàn)有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、調(diào)峰消納能力、光伏投資成本等因素限制，光伏發(fā)電項目應(yīng)逐年分批有序接入石河子電網(wǎng)。建議投產(chǎn)時序見表2。

同時運用技術(shù)手段提升光伏發(fā)電項目的發(fā)電效率。例如，雙面發(fā)電光伏組件的正反兩面都可以吸收光能并轉(zhuǎn)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(fā)載流子并產(chǎn)生額外的電能。因此，在同等使用環(huán)境下，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)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(fā)電量。可選用光電轉(zhuǎn)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(diào)式，其中斜單軸和雙軸最為明顯。當(dāng)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(fā)電效率。

3.3利用市場手段引導(dǎo)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(wǎng)的售電企業(yè)，目前仍無法直接參與新疆電力市場交易，嚴(yán)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(wǎng)輸電費和配電費核定與結(jié)算等問題。石河子電網(wǎng)與新疆電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)通道輸送能力受限，無法滿足大規(guī)?？稍偕茉措娏康妮斔?，需加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)，擴(kuò)大輸送能力。需要理順外購電體制機(jī)制，推動各主體順利參與電力市場交易?？稍偕茉措娏康娜~消納需要全部市場主體的參與，建議盡快理順石河子電網(wǎng)內(nèi)的電價機(jī)制，完善輸配電價體系，解決電價倒掛問題，設(shè)立可再生能源消納輔助服務(wù)資金池，利用輔助服務(wù)市場等方式引導(dǎo)各類市場主體積極參與消納。

3.4碳資產(chǎn)、可再生能源消納權(quán)重指標(biāo)由電網(wǎng)企業(yè)統(tǒng)一管理和使用

可再生能源發(fā)電產(chǎn)生的碳資產(chǎn)、可再生能源消納權(quán)重指標(biāo)由集團(tuán)公司統(tǒng)一管理和使用，統(tǒng)一進(jìn)行企業(yè)碳核查、碳檢測和碳資產(chǎn)管理，分別對水電、光伏發(fā)電二氧化碳減排量和熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組碳排放量進(jìn)行核查和檢測，統(tǒng)一管理，統(tǒng)籌使用，綜合降低石河子排放成本。

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基金項目：新疆第八師石河子市科技創(chuàng)新人才計劃“基于光儲系統(tǒng)的綜合能源系統(tǒng)構(gòu)建與運行關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊”（2020TD02）；新疆第八師石河子市重點領(lǐng)域科技攻關(guān)計劃，“高滲透率新能源區(qū)域自治電網(wǎng)穩(wěn)定分析及智能控制技術(shù)研究”（2020GY04）。

（作者簡介：李景云，新疆天富金陽新能源有限責(zé)任公司高級經(jīng)濟(jì)師，中國科學(xué)院大學(xué)博士研究生，研究方向為綜合能源系統(tǒng)、多能互補及優(yōu)化、光伏發(fā)電生產(chǎn)及管理）