多措并舉促進“十四五”新能源消納利用

本刊 | 王芳

“十三五”的收官之年，指標是否可以完成？能源與電力的“十四五”規(guī)劃也在積極醞釀中，重點要解決哪些問題？日前，國網(wǎng)能源研究院有限公司董事長（院長）、黨委書記張運洲在接受本刊采訪時，闡述了他的觀點。

“十三五”規(guī)劃約束性指標均可完成

Q：2014年9月，《國家應對氣候變化規(guī)劃（2014-2020年）》提出，到2020年，非化石能源在一次能源消費中所占比重達15%左右?！笆濉逼陂g，能源的外部環(huán)境以及我國的能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)發(fā)生了哪些變化？取得哪些成績？還面臨哪些問題？

A：“十三五”期間，我國經(jīng)濟發(fā)展經(jīng)歷了“三期疊加”的復雜局面，總體上由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，這突出表現(xiàn)在發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和增長動力的轉(zhuǎn)換。作為支撐經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)與影響生態(tài)環(huán)境的重要行業(yè)，這幾年我國能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化，能源發(fā)展已從追求規(guī)模擴張向提高發(fā)展質(zhì)量轉(zhuǎn)變，這可以從能源生產(chǎn)和消費兩個視角來觀察。

首先是能源生產(chǎn)視角：一是能源生產(chǎn)總量穩(wěn)步擴大。由2015年的36.1億噸標準煤增至2019年的39.7億噸標準煤。目前我國已是全球能源生產(chǎn)第一大國，產(chǎn)量約占全球五分之一。二是能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中清潔能源占比明顯提升。天然氣、一次電力（指核電、水電、風電和太陽能發(fā)電等）等清潔能源占比持續(xù)上升。其中，天然氣生產(chǎn)量占比由2015年的4.8%提升至2019年的5.7%，一次電力生產(chǎn)量占比由14.5%提升至18.8%。三是新能源取得長足發(fā)展。風電、太陽能發(fā)電合計裝機由2015年的1.7億千瓦增至2019年的4.2億千瓦，裝機占比由11.3%提升至20.6%；同期發(fā)電量由2251億千瓦時增至6295億千瓦時，占比由3.9%提升至8.6%。

其次是能源消費視角：一是能源消費總量仍保持較快增長，已穩(wěn)居世界第一。我國一次能源消費總量從2015年的43億噸標準煤增至2019年的48.6億噸標準煤，目前約占全球的四分之一。二是能源消費結(jié)構(gòu)不斷改善。煤炭占一次能源消費的比重由2015年的64%降至2019年的57.7%，非化石能源占比由2015年的12%提升至2019年的約15%，天然氣消費比重由2015年的5.9%提升至2019年的8%以上。三是節(jié)能降耗取得顯著成效，單位GDP能耗整體呈現(xiàn)下降態(tài)勢。按照2015年可比價格計算，萬元GDP能耗由2015年的0.62噸標準煤降至2019年的約0.55噸標準煤，降幅達到11.3%。四是能源對外依存度不斷攀升。雖然我國能源生產(chǎn)量不斷提高，但仍然不能滿足持續(xù)增長的能源需求，能源對外依存度由2015年的16%升至2019年的18.3%。其中，石油對外依存度由60.6%升至70.8%，天然氣對外依存度由32.7%升至43.4%。

總體來看，中國已經(jīng)形成了煤炭、石油、天然氣、非化石能源全面發(fā)展的能源供給體系，預計能源與電力“十三五”規(guī)劃的約束性指標均可完成，為能源高質(zhì)量發(fā)展創(chuàng)造良好條件。與此同時，中國能源發(fā)展依然面臨需求壓力大、供給制約多、生態(tài)環(huán)境影響嚴重等問題，并伴隨著未來能源技術(shù)顛覆性創(chuàng)新和系統(tǒng)變革的諸多機遇與挑戰(zhàn)，這需要在“十四五”期間乃至更長時期內(nèi)迎難而上、創(chuàng)新發(fā)展。

新能源將逐步成為主力電源

Q：正如您剛才提到的，中國能源發(fā)展具有良好的基礎(chǔ)條件，正在向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)變，那么，從中長期來看，我國的能源與電力發(fā)展將呈現(xiàn)怎樣的趨勢？

A：黨的十九大報告指出，要推進能源生產(chǎn)和消費革命，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，這明確了新時代我國能源與電力發(fā)展的方向。綜合來看，未來我國能源與電力發(fā)展有望呈現(xiàn)如下幾個趨勢：

第一，電力需求增速明顯高于一次能源需求增速。隨著我國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整，未來能源需求增速將逐步放緩，2030年之后，能源需求增長進入飽和階段，總量穩(wěn)定在55億～60億噸標準煤?？紤]到電能對煤炭、石油等終端其他用能大幅替代等因素，我國電力需求未來仍存在較大增長空間，預計2035年和2050年，電力需求將分別達到11.4萬億～12.4萬億千瓦時和12.3萬億～13.9萬億千瓦時，其增速將在相當長時期內(nèi)高于一次能源需求增速。

第二，非化石能源占比逐步提高，并將成為主導能源。預計到2035年和2050年非化石能源占一次能源消費的比重將分別超過30%和50%，非化石能源占比將在2035―2040年超過煤炭。

第三，新能源發(fā)電逐步成為主力電源。預計到2035年，新能源裝機占比將達到38%，發(fā)電量占比達到22%。到2050年，裝機占比會達到55%，發(fā)電量占比達到39%。

第四，電力在能源轉(zhuǎn)型中的作用凸顯，能源電氣化是大勢所趨。在能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)，更多的可再生能源資源將被轉(zhuǎn)化成電能使用，煤炭的主要利用方式也是發(fā)電。預計到2035年發(fā)電用能占一次能源的比重將超過60%。在終端能源消費環(huán)節(jié)，電能將對化石能源實現(xiàn)深度替代，預計到2050年電能占終端能源消費的比重會超過50%。

“十四五”重點解決新能源并網(wǎng)消納問題

Q：今年是“十三五”的收官之年，也即將制定能源與電力的“十四五”規(guī)劃。您對我國“十四五”時期的電力發(fā)展有什么樣的基本判斷？

A：剛才我也談了對中長期能源發(fā)展趨勢的幾點看法，“十四五”期間電力行業(yè)的發(fā)展也與之高度契合。下面，我就“十四五”期間電力發(fā)展的幾個重要問題，談談初步判斷。

第一，關(guān)于電力供需總體形勢。根據(jù)國網(wǎng)能源研究院的初步測算，預計“十四五”期間全社會用電量增長率為4%～5%，電力彈性系數(shù)小于1，電力負荷峰谷差持續(xù)加大，電力系統(tǒng)調(diào)峰壓力進一步增大。綜合考慮環(huán)保及碳減排約束對煤電發(fā)展的影響、新能源大規(guī)模發(fā)展、水電和核電建設(shè)周期較長等因素，“十四五”期間我國中東部區(qū)域電力平衡面臨較大壓力，需要采取綜合措施予以應對。

第二，關(guān)于新能源并網(wǎng)消納形勢。近年來，在政府、發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)和用戶的共同努力下，我國新能源消納問題得到有效解決。2019年，國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)的新能源利用率達到96.8%，提前一年超額完成《清潔能源消納行動計劃（2018―2020年）》目標。就“十四五”來看，陸上風電和光伏將進入平價上網(wǎng)時代，不再依賴補貼支持，我國新能源發(fā)展內(nèi)生動力強勁。綜合分析國家能源轉(zhuǎn)型要求、清潔能源消納目標以及新能源成本快速下降等因素，預計到2025年，全國新能源發(fā)電總裝機規(guī)模將超過7.5億千瓦，占全國電源總裝機的比例超過26%。如此來看，“十四五”期間的新能源并網(wǎng)規(guī)模將接近翻番，而電力需求增長和系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力提升相對有限，新能源消納形勢依然十分嚴峻，需要政府部門加強預警調(diào)控，各利益相關(guān)方應達成共識，取得平衡。據(jù)初步測算，西北區(qū)域的新能源整體利用率面臨很大不確定性。對于冀北、山西、陜西、甘肅、新疆等省區(qū)的新能源消納，需要重點關(guān)注。

第三，關(guān)于跨區(qū)電力輸送規(guī)模及能力。我國西電東送、北電南送規(guī)模在“十四五”期間將進一步擴大，陸續(xù)投產(chǎn)陜北－武漢、白鶴灘－江蘇等多條重要跨區(qū)輸電通道，合計新增跨區(qū)輸電容量達到5000萬千瓦左右，將顯著緩解華北、華東和華中等受端地區(qū)電力供應緊張的壓力。對于“十四五”期間新增的跨區(qū)輸電通道，還需要充分利用技術(shù)和市場的力量，提升受端交流網(wǎng)架的匯集與疏散能力，優(yōu)化送端新能源和其他電源的匹配比例，進一步提升跨區(qū)輸電通道利用水平。

Q：“十四五”期間新能源發(fā)展將步入平價上網(wǎng)時代，依您看來，風電發(fā)展還面臨著哪些挑戰(zhàn)？“十四五”規(guī)劃期間，集中式風電、分散式風電以及海上風電的發(fā)展前景如何？

A：“十四五”期間，風電發(fā)展?jié)摿θ孕枰蕾囉谧陨沓杀镜倪M一步下降。受限于原材料成本，陸上風電機組的價格難以大幅下降，但是非技術(shù)成本仍有一定的下降空間，預計未來陸上集中式風電將呈現(xiàn)較快發(fā)展的態(tài)勢。制約分散式風電發(fā)展的單位容量造價高、資源評估和分散運維難、項目審批管理復雜等問題也有望逐步得以化解，推動分散式風電新增規(guī)模的擴大。海上風電發(fā)展仍面臨成本較高的問題，目前度電成本仍高于0.6元/千瓦時，預計“十四五”期間繼續(xù)保持下降趨勢。據(jù)了解，到2021年年底國家將停止新增海上風電的補貼，由地方政府對海上風電提供一定的補貼也面臨困難，未來海上風電發(fā)展存在不確定性。考慮到海上風電可以大規(guī)模集中開發(fā)，在東部沿海負荷中心實現(xiàn)就近消納，且成本也有下降空間，未來需要促請有補貼能力的地方政府出臺補貼政策，推動海上風電平穩(wěn)發(fā)展，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)和市場的緊密對接。

為促進風電等新能源的可持續(xù)發(fā)展，“十四五”期間應進一步合理確定新能源裝機規(guī)模，優(yōu)化布局和時序，在政策上采取加強新能源項目規(guī)模管理、出臺將無補貼項目納入規(guī)劃管理的辦法、深化年度投資預警和監(jiān)管制度等舉措，引導新增規(guī)模向消納較好的省份傾斜，充分利用中東部地區(qū)的消納市場空間，提高新能源利用率。

多種手段解決調(diào)峰問題

Q：剛才您也提到“十四五”期間新能源消納形勢依然嚴峻，為適應更大規(guī)模風電等新能源接入電網(wǎng)的要求，您認為風電、電網(wǎng)和常規(guī)火電都需要各自做出哪些調(diào)整或嘗試，在政策上給予哪些支持？

A：與傳統(tǒng)電源相比，大規(guī)模新能源接入電力系統(tǒng)，帶來的最大挑戰(zhàn)是增加系統(tǒng)調(diào)峰需求。在“十四五”期間，考慮到措施的經(jīng)濟性、可行性等因素，建議通過推進火電靈活性改造、建設(shè)抽水蓄能、促進跨省互濟、允許合理棄能等手段解決調(diào)峰問題。

一是出臺激勵政策，推進火電靈活性改造。《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確，在“三北”地區(qū)實施2.15億千瓦煤電靈活性改造，以提高系統(tǒng)調(diào)峰能力，但是由于相關(guān)機制不完善，燃煤發(fā)電企業(yè)經(jīng)營困難，改造進度嚴重滯后，2019年年底僅完成5775萬千瓦左右，不到規(guī)劃目標的27%。因此，“十四五”期間需要在總結(jié)各地輔助服務市場經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，繼續(xù)完善建設(shè)并推廣調(diào)峰輔助服務市場；結(jié)合電力市場建設(shè)，探索引入容量電價機制，激發(fā)火電廠進行靈活性改造的積極性。

二是推進抽水蓄能電站建設(shè)，提升新能源消納水平。抽水蓄能電站在后夜低谷、中午平峰，但風電與光伏大發(fā)等系統(tǒng)調(diào)峰困難時段抽水，與其他手段共同作用，可實現(xiàn)新能源的高效利用。“十四五”期間，國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)有望新增2000多萬千瓦的抽水蓄能，將進一步促進新能源消納。但需要關(guān)注的是，第二輪輸配電定價成本監(jiān)審辦法明確抽水蓄能不得計入輸配電定價成本，這對抽水蓄能實際投產(chǎn)規(guī)模影響很大，仍需要國家盡快完善抽水蓄能的支持政策。

三是增強區(qū)內(nèi)跨省互聯(lián)，充分發(fā)揮互濟作用。我國地域面積廣闊，風電、太陽能發(fā)電均呈現(xiàn)較好的地理分散效應。以華北電網(wǎng)為例，對2018年該區(qū)域內(nèi)各省級電網(wǎng)風電出力進行分析，顯示各省級電網(wǎng)之間風電具備一定的互補特性。因此，通過加強區(qū)域內(nèi)各省級電網(wǎng)互聯(lián)，能夠有效緩解部分區(qū)域較為突出的調(diào)峰壓力。

四是合理確定新能源利用率，允許少量棄能，增加新能源發(fā)展規(guī)模。新能源發(fā)電出力統(tǒng)計結(jié)果顯示，尖峰電力出現(xiàn)概率低、持續(xù)時間短，全額消納需付出額外成本，降低系統(tǒng)整體經(jīng)濟性。以黑龍江為例，2018年全年僅2.2%時段的風電出力能達到額定出力的70%以上，這部分發(fā)電量僅占可發(fā)電總量的0.6%。新能源發(fā)展規(guī)模比較大的國家也存在不同程度的主動或被動棄風/棄光現(xiàn)象。因此，應當以電力系統(tǒng)整體成本最小來合理確定新能源利用率，進而確定新能源的發(fā)展規(guī)模。

能源新業(yè)態(tài)、新模式將不斷涌現(xiàn)

Q：隨著電子信息、數(shù)字化、能源物聯(lián)網(wǎng)等創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展，能源領(lǐng)域會發(fā)生哪些重要變革？涌現(xiàn)哪些新興產(chǎn)業(yè)？風電行業(yè)在其中有哪些作為？

A：隨著“大云物移智鏈”等先進信息通信技術(shù)顯性切入能源生產(chǎn)、消費全環(huán)節(jié)，能源系統(tǒng)功能將實現(xiàn)重大突破，也為培育新業(yè)態(tài)、新動能提供了條件和平臺。

一方面，能源技術(shù)進步、供需平衡、發(fā)展格局等方面將發(fā)生重大變化。第一，能源技術(shù)進步由主要依靠能源裝備和系統(tǒng)集成技術(shù)突破，向依靠能源技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)融合轉(zhuǎn)變。第二，能源供需平衡由基地式、集中化的開發(fā)利用方式，向集中式與分布式并重方向轉(zhuǎn)變。第三，能源發(fā)展格局由各類能源獨立式發(fā)展向協(xié)同互補式發(fā)展轉(zhuǎn)變。

另一方面，能源系統(tǒng)與其他行業(yè)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)深度的交叉融合，具備數(shù)字化、平臺化、生態(tài)化特征的“能源+”新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)，能源系統(tǒng)對經(jīng)濟社會運行及其他產(chǎn)業(yè)實施深度賦能。其中一類，表現(xiàn)為各品種能源與信息、資金等要素融合，形成“互聯(lián)網(wǎng)+能源”“金融+能源”“新一代人工智能+能源”等新業(yè)態(tài)、新模式。譬如，國網(wǎng)新能源云平臺可以為風電投資商、廠商等用戶群體，提供建站并網(wǎng)、金融交易、運營運維、數(shù)據(jù)服務等線上一站式全流程服務。另外一類，表現(xiàn)為能源與各類生產(chǎn)生活方式融合所形成的智慧綠色交通、綠色建筑、“風電+特色產(chǎn)業(yè)”、“光伏+特色產(chǎn)業(yè)”等新業(yè)態(tài)、新模式。譬如風電制熱供暖，實現(xiàn)與熱網(wǎng)融合，推進清潔供暖；隨著電制氫的技術(shù)進步和成本下降，通過風電制氫，提供給氫燃料汽車作為綠色動力，推動電網(wǎng)與交通網(wǎng)的協(xié)同發(fā)展，同時也有助于提高電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力，更有利于擴大風電開發(fā)利用規(guī)模及效益。