對我國新能源發(fā)展合理規(guī)模的初步研判

國網(wǎng)能源院新能源與統(tǒng)計(jì)研究所 宋晨輝

黨的二十大再次強(qiáng)調(diào)要立足我國能源資源稟賦，堅(jiān)持先立后破，并提出加快建設(shè)新型能源體系，在這一體系框架內(nèi)需要研判新能源發(fā)展的合理規(guī)模，從2022年上半年的數(shù)據(jù)看，風(fēng)電利用小時(shí)數(shù)1156小時(shí)，平均利用率達(dá)95.8%；光伏發(fā)電利用小時(shí)數(shù)623小時(shí)，平均利用率達(dá)97.7%。在這樣的利用率下，不能不對新能源的規(guī)模合理性有一定反思，必須清醒看到已經(jīng)出現(xiàn)的制約因素。

我國新能源的發(fā)展曲線遠(yuǎn)超電力系統(tǒng)的適應(yīng)性與包容性，不可避免地積累了系統(tǒng)性問題，雖尚未形成系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)，但相關(guān)苗頭傾向應(yīng)予以重視。例如，新能源機(jī)組產(chǎn)生的次同步諧波易引發(fā)次同步振蕩，危及火電與主網(wǎng)安全。目前已在有些風(fēng)電富集地區(qū)多次檢測到次同步諧波。

2015年7月1日新疆哈密地區(qū)風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)生次同步諧波，經(jīng)5級變壓傳至500千米外的火電機(jī)群，引發(fā)花園電廠3臺66萬千萬機(jī)組保護(hù)動(dòng)作跳閘、電廠全停。此外，新能源在規(guī)模上的無序發(fā)展還會(huì)增加電網(wǎng)調(diào)峰與保供難度，也將推高電力供應(yīng)成本。相關(guān)研究表明，新能源電量滲透率超過15%之后，引發(fā)的電網(wǎng)系統(tǒng)性成本將大幅上漲。

從消納角度來看，新能源必然存在規(guī)模邊界與合理增速，應(yīng)遵循“整體平衡、量率一體”的原則及時(shí)滾動(dòng)修正新能源的規(guī)模、增速與區(qū)域布局，促進(jìn)新能源的科學(xué)理性發(fā)展。從2022年一季度公開的數(shù)據(jù)看，全國風(fēng)電發(fā)電量1833億千瓦時(shí)，平均利用率96.8%，棄風(fēng)電量約60億千瓦時(shí)；全國光伏發(fā)電量841億千瓦時(shí)，平均利用率97.2%，同比降低0.3個(gè)百分點(diǎn)，棄光電量約24億千瓦時(shí)。事實(shí)上新能源的整體利用率保持在95%以上不僅壓力較大，也不見得是可持續(xù)的穩(wěn)態(tài)。

新能源發(fā)展同樣受制于空間資源、環(huán)境資源以及金屬產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定，應(yīng)立足國情，將新能源發(fā)展建立在逐步安全可靠替代傳統(tǒng)能源的基礎(chǔ)上。與傳統(tǒng)能源相比，新能源能量密度低、占地面積大；而我國土地資源本就較為緊張，隨著新能源規(guī)模快速擴(kuò)張，土地資源已成為影響新能源發(fā)展的重要因素。

2021年1月的大規(guī)模寒潮與9月的原材料價(jià)格上漲期間電網(wǎng)保供壓力陡增，全網(wǎng)供電進(jìn)入緊平衡時(shí)代，根本原因在于我國資源稟賦具有富煤貧油少氣的基本特征，新能源“靠天吃飯”使其在短期內(nèi)很難完全替代煤電。此外，風(fēng)電、光伏發(fā)展離不開上游金屬原材料的穩(wěn)定供應(yīng)，如風(fēng)電對稀土和磁材的需求、光伏搭建儲(chǔ)能對鋰的需求等，這些相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定也正在經(jīng)受考驗(yàn)。

這些制約因素將框定新能源發(fā)展的規(guī)模，這個(gè)規(guī)模才能體現(xiàn)出現(xiàn)實(shí)合理性，進(jìn)入加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系的新階段，也必將是能源理性發(fā)展的階段。