新能源消納關(guān)鍵因素分析及解決措施

吳慧娟 鐘永龍

摘要：隨著社會(huì)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，我國新能源結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出種類多、應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大等特征，同時(shí)出現(xiàn)棄風(fēng)、棄光等問題，對(duì)新能源消納工作提出了更高要求。如何消納過剩的新能源成為了人們普遍關(guān)心的問題。本文將從新能源消納的現(xiàn)狀出發(fā)，分析影響新能源消納的關(guān)鍵因素，并提出解決措施。

關(guān)鍵詞：新能源;消納;關(guān)鍵因素;解決措施

引言

能源是現(xiàn)代社會(huì)持續(xù)運(yùn)行的基礎(chǔ)，是人類生產(chǎn)生活的動(dòng)力來源。能源問題歷來和經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境以及氣候變化等息息相關(guān)，為了確保能源安全，積極應(yīng)對(duì)生態(tài)環(huán)境變化，推行可持續(xù)發(fā)展的新能源已經(jīng)成為社會(huì)的普遍共識(shí)。因?yàn)楦鞣N各樣的因素影響，新能源消納問題一直是推行新能源普及戰(zhàn)略的重大難題。各種矛盾的凸顯已經(jīng)引起了各界的廣泛關(guān)注。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國的新能源汽車數(shù)量已經(jīng)躍居世界第一，汽車行業(yè)依托著龐大的消費(fèi)群體和能源消費(fèi)市場(chǎng)，在消納新能源方面具有不可限量的潛力。

1新能源消納的現(xiàn)狀分析

當(dāng)前，我國新能源發(fā)展速度極快，累計(jì)裝機(jī)容量排世界第一。新能源滲透率遠(yuǎn)超于同期部分發(fā)達(dá)國家。我國新能源發(fā)展成效有目共睹，消納總量增大，但是，風(fēng)能、光能等具有一定的隨機(jī)性與波動(dòng)性，能源整體消納率處于有待提升的階段，棄光、棄風(fēng)等問題愈加顯著，備受國家及社會(huì)各領(lǐng)域的關(guān)注。所以為了切實(shí)提升新能源開發(fā)利用的經(jīng)濟(jì)效益與服務(wù)效益，要做好新能源消納工作，緩解地區(qū)能源消納矛盾。

2新能源消納的機(jī)理分析

電力系統(tǒng)的規(guī)模發(fā)展到一定程度后，系統(tǒng)的自身調(diào)節(jié)能力關(guān)鍵取決于電源結(jié)構(gòu)，新能源相比與傳統(tǒng)能源而言，不僅體現(xiàn)在對(duì)生態(tài)環(huán)境的友好性，還體現(xiàn)出了巨大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。例如，新能源汽車和燃油汽車相比，出行成本可以降低20%以上。但是，目前這一過程僅僅是電網(wǎng)向車載電池輸出能量，能量的傳輸只是單向傳輸，并不能有效解決電網(wǎng)側(cè)新能源的消納問題。相比常規(guī)的蓄水消納控制或飛輪儲(chǔ)能技術(shù)，電動(dòng)汽車的電池儲(chǔ)能具有更強(qiáng)的可操作性，對(duì)新能源調(diào)節(jié)幅度更廣，而且更加靈活。但是電源總體的調(diào)節(jié)性能依然取決于火電調(diào)峰能力。靈活調(diào)節(jié)的電源在數(shù)量和規(guī)模上依然處于弱勢(shì)。另外，利用新能源汽車消納剩余電能需要結(jié)合各個(gè)地區(qū)末端電網(wǎng)供電的具體現(xiàn)狀實(shí)行不同的方案。在規(guī)劃時(shí)要注重可靠性和供電質(zhì)量等問題，配網(wǎng)末端建設(shè)儲(chǔ)能充放電站的方案要綜合考慮項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠等。

3新能源消納關(guān)鍵因素的分析

3.1政策層面

新能源屬于新興的資源，是國家政策和財(cái)政都扶持的一種新興的發(fā)展市場(chǎng)。新能源在發(fā)展過程中有國家政策和財(cái)政的支持，加上其自身的優(yōu)點(diǎn)，能夠迅速發(fā)展起來。因此，當(dāng)其發(fā)展過程中遇到問題時(shí)政策層面上也應(yīng)當(dāng)給予支持。國家政策對(duì)于市場(chǎng)需求的走向以及行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)有著重要的引導(dǎo)作用。通過國家出臺(tái)相關(guān)的政策，能夠充分引導(dǎo)新能源行業(yè)的發(fā)展以及解決新能源消納能力的問題。

3.2技術(shù)層面

在涉及到新能源消納問題上，如何消納成為解決這個(gè)問題的關(guān)鍵之處?？茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。技術(shù)對(duì)于新能源消納能力有著重要的影響。目前普遍存在新能源生產(chǎn)系統(tǒng)較為死板的問題。這個(gè)問題是技術(shù)因素的影響，因此想要解決也是從技術(shù)層面上入手。同時(shí)，在進(jìn)行新能源消納方面的問題上，也能從技術(shù)層面入手提高消納能力。

3.3市場(chǎng)層面

如果說技術(shù)因素是解決新能源消納問題一個(gè)直接而有力的手段，那么市場(chǎng)層面則是解決該問題的一個(gè)間接而有效的途徑。不可否認(rèn)，電力市場(chǎng)是影響新能源消納的一個(gè)關(guān)鍵因素之一，市場(chǎng)的供求情況直接關(guān)系到了新能源的使用情況。如果市場(chǎng)對(duì)電能的需求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電能的生產(chǎn)量，這勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致新能源出現(xiàn)過剩的問題;如果新能源電力價(jià)格低于常規(guī)能源的價(jià)格，則市場(chǎng)對(duì)新能源的需求量將逐漸超過新能源的生產(chǎn)量，而新能源電價(jià)與常規(guī)能源電價(jià)將是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的過程。所以，只有當(dāng)市場(chǎng)需求量和新能源的生產(chǎn)量能在某種程度上達(dá)到相對(duì)平衡，便可以較好地解決新能源的消納問題。因此，我們必須重視市場(chǎng)這個(gè)影響新能源的關(guān)鍵因素，并通過巨大的市場(chǎng)需求來平衡過剩的新能源，解決新能源的消納問題。

4解決新能源消納問題的措施分析

利用新能源汽車來消納電網(wǎng)剩余電能是一個(gè)系統(tǒng)工程，不可能僅僅從一方面來徹底解決。近年來，從實(shí)施效果看，消納新能源要從電源側(cè)、輸配電網(wǎng)絡(luò)、用戶需求負(fù)荷三部分進(jìn)行綜合部署和逐級(jí)推進(jìn)。

4.1國家應(yīng)完善相關(guān)的政策

我們應(yīng)當(dāng)借助政策的力量，因此，國家應(yīng)當(dāng)完善新能源發(fā)展的相關(guān)政策。第一，國家應(yīng)當(dāng)出臺(tái)新能源市場(chǎng)發(fā)展的相關(guān)政策規(guī)范來約薇能源企業(yè)，可以根據(jù)發(fā)電能力和電網(wǎng)送出能力題區(qū)負(fù)荷的大小，明確規(guī)定各地區(qū)可接入新能源容量的范圍，防止部分地區(qū)或企業(yè)為了自身的利益而不顧新能源的消納空間盲目上馬新項(xiàng)目;第二，當(dāng)新能源生產(chǎn)過剩而面臨著嚴(yán)重的消納問題時(shí)，國家應(yīng)當(dāng)完善相關(guān)的政策，為新能源建設(shè)及生產(chǎn)提供正確的指導(dǎo)，例如可以對(duì)一些無視電網(wǎng)安全，違反調(diào)度指令超發(fā)、偷發(fā)的行為予以嚴(yán)厲的處罰，通過法律約束相關(guān)企業(yè)按規(guī)則平等參與市場(chǎng)活動(dòng);第三，國家需給予新能源生產(chǎn)和大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的政策支持，鼓勵(lì)更多的專家和優(yōu)秀人才參與到研發(fā)新能源消納新技術(shù)的過程中，并切實(shí)保護(hù)專利持有人的合理權(quán)利，推動(dòng)專利技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用與推廣，促進(jìn)新能源消納問題的解決。

4.2電源調(diào)節(jié)

為了從根本上提升新能源消納水平，高質(zhì)高效利用新能源，需要從提升電源調(diào)節(jié)能力入手。對(duì)東北、西北電網(wǎng)的火電機(jī)組進(jìn)行靈活性改造，確保地區(qū)電源調(diào)節(jié)力滿足實(shí)際供電要求。一次同時(shí)，控制供熱機(jī)組以及凝氣機(jī)組最小技術(shù)出力率，促進(jìn)東北地區(qū)抽蓄電站建設(shè)，切實(shí)提升抽蓄電站裝機(jī)規(guī)模以及實(shí)際裝機(jī)容量。

4.3電網(wǎng)互聯(lián)互通

隨著現(xiàn)代化發(fā)展，各領(lǐng)域生產(chǎn)建設(shè)期間的用電需求量急劇增加，包括電源在內(nèi)的發(fā)電機(jī)容量持續(xù)增長(zhǎng)，與用電市場(chǎng)的實(shí)際發(fā)展水平存在一定差距，發(fā)電設(shè)備利用率不斷下降。與此同時(shí)，全國用電水平持續(xù)增加，新能源裝機(jī)增長(zhǎng)速度要明顯超過用電增長(zhǎng)速度。能源負(fù)荷不平衡等問題始終存在，新能源富集地區(qū)負(fù)荷度小，需將工作重點(diǎn)放置在跨省區(qū)送電通道建設(shè)中，通過切實(shí)提升各能源消納范圍，促進(jìn)資源優(yōu)化配置等方式，加強(qiáng)各地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)的互通性，為提高跨區(qū)直流輸電能力奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在技術(shù)層面上提升電網(wǎng)互通水平，應(yīng)確保發(fā)電系統(tǒng)具有一定的靈活性，確保系統(tǒng)能夠更好滿足不同層面上的能源需求，防止進(jìn)行新能源生產(chǎn)過剩情況出現(xiàn)。同時(shí)要注重計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，加快電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，打造電力信息互通的市場(chǎng)環(huán)境，切實(shí)提升新能源的消納能力。

4.4用戶負(fù)荷及規(guī)模控制

新能源的消納最終是落實(shí)到用戶側(cè)的，因此，用戶終端是整個(gè)新能源消納策略的落腳點(diǎn)。應(yīng)積極發(fā)掘電網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，建立需求側(cè)的電力負(fù)荷響應(yīng)機(jī)制;在新能源汽車方面，將推動(dòng)電能替代，加快微電網(wǎng)、儲(chǔ)能技術(shù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”智能能源技術(shù)研究，并利用市場(chǎng)方式引導(dǎo)用戶參與調(diào)峰和調(diào)頻，積極應(yīng)對(duì)新能源產(chǎn)出的變化。從價(jià)格機(jī)制以及制度上推廣并支持電動(dòng)汽車以及充電站儲(chǔ)能、換能等新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。另外還要從電池儲(chǔ)能的技術(shù)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探索新材料新工藝。充分發(fā)揮新能源電池儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)，確保其安全性和經(jīng)濟(jì)性。建立廢舊電池梯次回收利用方法，減少二次污染和浪費(fèi)。

4.5注重新能源消納生產(chǎn)模擬

基于新能源消納現(xiàn)狀與影響因素，構(gòu)建起更加完整科學(xué)的新能源消納時(shí)序生產(chǎn)模擬系統(tǒng)。結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況，建立起時(shí)序生產(chǎn)模型，確保各子系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)約束與新能源消納水平保持均衡。在新能源消納生產(chǎn)模擬過程中，重點(diǎn)優(yōu)化目標(biāo)放置在全部時(shí)段新能源發(fā)電量總和最大等方面。注重對(duì)新能源消納情況的模擬，如電力平衡約束模擬、電源調(diào)節(jié)性能約束模擬等。通過對(duì)所建立起對(duì)新能源消納生產(chǎn)模型進(jìn)行全面分析后發(fā)現(xiàn)，為更好解決新能源消納問題，不同地區(qū)應(yīng)將發(fā)展重點(diǎn)放置在自身新能源建設(shè)不足的地方。

4.6創(chuàng)新市場(chǎng)交易組織方式

通過不斷創(chuàng)新能源市場(chǎng)交易組織方式，建立健全完善的市場(chǎng)機(jī)制。在電力市場(chǎng)平臺(tái)構(gòu)建過程中，通過推動(dòng)新能源市場(chǎng)交易，解決新能源消納問題。具體而言，對(duì)跨省間新能源進(jìn)行直接交易、拉近新能源與電力用戶、售電企業(yè)之間的關(guān)聯(lián)，建立起新能源與新能源用戶的直接交易模式，從根本上提升新能源消納過程中的經(jīng)濟(jì)效益與服務(wù)效益。加大綜合能源服務(wù)市場(chǎng)擴(kuò)寬力度，從根本上提升電能代替率，提升清潔能源在各領(lǐng)域生產(chǎn)經(jīng)營建設(shè)期間的利用率，促進(jìn)地區(qū)可持續(xù)發(fā)展。積極開展技術(shù)適用性高、經(jīng)濟(jì)效益更強(qiáng)的電能示范項(xiàng)目，通過以點(diǎn)帶面的方式擴(kuò)大電能代替范圍。借助市政化機(jī)制來控制相關(guān)企業(yè)的自發(fā)用電量，提升新能源消納能力。發(fā)展現(xiàn)貨市場(chǎng)，引導(dǎo)火電資源的自動(dòng)調(diào)峰，實(shí)現(xiàn)新能源最大化里利用率目標(biāo)，從根本上解決各地區(qū)新能源消納難、消納工作不積極等問題。

5結(jié)語

總之，新能源的開發(fā)往往需要大量的資金和技術(shù)。因此，從實(shí)現(xiàn)成本上來看，大多是集中式開發(fā)。但是，電廠調(diào)峰供電性能不足、電網(wǎng)輸電能力不足、市場(chǎng)機(jī)制尚不完善，給新能源消耗帶來了負(fù)面影響。因此在加大新能源建設(shè)的同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)高度關(guān)注新能源的消納問題。這就要求我們必須先深入了解新能源消納的關(guān)鍵因素，并根據(jù)這些關(guān)鍵因素對(duì)癥下藥，以科學(xué)的精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度以及專業(yè)的水平，在實(shí)踐中不斷探索，研究出解決新能源消納問題的有效措施，促進(jìn)我國電力行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。相關(guān)管理部門要認(rèn)清影響新能源消納的關(guān)鍵因素，結(jié)合國家新能源建設(shè)要求，做好調(diào)節(jié)抽蓄、燃機(jī)等工作，加快信息技術(shù)與能源開發(fā)融合，為充分發(fā)揮出新能源建設(shè)工作的積極作用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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作者介紹：

吳慧娟（1987.06.02-）;：女;甘肅張掖;漢;大學(xué)本科;工程師;電力調(diào)度員;電網(wǎng)調(diào)度及新能源消納;國網(wǎng)甘肅省電力公司張掖供電公司。

鐘永龍（1986.08.17-）;男;甘肅武威;漢;大學(xué)本科;工程師;運(yùn)維檢修部運(yùn)檢計(jì)劃專責(zé);電網(wǎng)檢修;國網(wǎng)甘肅省電力公司張掖供電公司。