西部地區(qū)新能源外送消納模式發(fā)展路徑探析★

林 瑛， 王志偉

（1.甘肅建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 甘肅 蘭州 730050；2.國網(wǎng)甘肅省電力公司蘭州供電公司， 甘肅 蘭州 730050）

0 引言

隨著全球氣候變化和環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，新能源的開發(fā)和利用已成為全球各國關(guān)注的焦點。我國政府高度重視新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并將新能源作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)進行重點發(fā)展，新能源發(fā)電，尤其是風(fēng)能和太陽能發(fā)電，在我國得到了廣泛的應(yīng)用。甘肅省作為我國新能源發(fā)電的重要基地，新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。然而，受限于當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)消納能力，新能源發(fā)電量存在較大的棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，研究甘肅省新能源外送消納問題，對于優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、促進新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義[1-2]。

1 甘肅省新能源發(fā)電特點

1.1 資源豐富

甘肅省新能源資源豐富，尤其是風(fēng)能和太陽能資源。據(jù)統(tǒng)計，甘肅省風(fēng)電和光伏發(fā)電開發(fā)量分別位居全國第四、第五，全省風(fēng)能資源有效儲量為2.37 億kW，位居全國第五，太陽能資源有效儲量為1 億kW 以上，位居全國第三?，F(xiàn)階段，甘肅省新能源發(fā)展不僅在規(guī)模上取得了顯著的成果，而且在技術(shù)上也有了很大的突破，新能源裝備制造業(yè)方面已形成比較全面、完整的產(chǎn)業(yè)鏈，也在積極推動新能源外送，將新能源電力輸送到全國22 個省份。

1.2 發(fā)電規(guī)模逐年擴大

2021 年，甘肅省新能源裝機總量達(dá)到3095 萬kW，占全省總裝機容量48.7%，高于全國25.5%平均水平。2022 年，新能源發(fā)電量達(dá)到446 億kW·h，占全省總發(fā)電量的23%，高于全國12.3%平均水平。2023 年底，甘肅省的風(fēng)電、光伏、儲能三大新能源裝機容量合計為5 467 萬kW，占比達(dá)60.99%，三大新能源年度新增合計1 941 萬kW，占全年新增裝機的90%以上。甘肅省新能源發(fā)電規(guī)模的增長反映了其對新能源開發(fā)的重視，以及在新能源領(lǐng)域的積極探索和實踐。

1.3 棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象嚴(yán)重

新能源發(fā)電具有間歇性特點，需進行調(diào)峰，進一步增加了并網(wǎng)難度。新能源出力不穩(wěn)定、電網(wǎng)潮流波動大，將會導(dǎo)致整個電力系統(tǒng)電壓、頻率波動大，嚴(yán)重時會引起電網(wǎng)頻率和電壓穩(wěn)定問題。而要維持電網(wǎng)的安全運行和保障用戶的穩(wěn)定電力供應(yīng)，就需要常規(guī)能源的配合來進行調(diào)峰。受當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)消納能力限制，甘肅省新能源發(fā)電存在嚴(yán)重的棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象[3]。

2 甘肅省新能源外送消納現(xiàn)狀及問題

2.1 外送規(guī)模逐年增長

甘肅省在新能源外送規(guī)模上的增長勢頭強勁，新能源裝機占比持續(xù)提高，新能源發(fā)電量也在持續(xù)增長，為我國“雙碳”目標(biāo)做出了積極貢獻(xiàn)。但是由于甘肅省內(nèi)消納能力有限，需通過大規(guī)模外送來進一步擴大新能源消納空間。2022 年，甘肅省的外送電量達(dá)到560 億kW·h，其中新能源電量為113 億kW·h。截止2023 年，甘肅省新能源外送電量已達(dá)到180 億kW·h。

2.2 外送通道建設(shè)滯后

近年來，甘肅省加大新能源輸電線路建設(shè)力度，逐步完善省內(nèi)輸電網(wǎng)絡(luò)，提高了新能源電力的輸送能力。已建成的部分輸電線路包括酒泉至湖南、酒泉至重慶等，為新能源外送提供了基礎(chǔ)設(shè)施支持。盡管甘肅省在新能源輸電線路建設(shè)方面取得了一定成果，但與新能源快速發(fā)展相比，輸送能力仍顯不足。部分新能源發(fā)電設(shè)備無法滿負(fù)荷運行，影響了新能源資源的優(yōu)化配置。跨省輸電線路建設(shè)速度相對滯后，制約了新能源外送規(guī)模的進一步擴大。

2.3 外送市場競爭力不足

甘肅省新能源發(fā)電項目在市場競爭中存在一定劣勢。一是甘肅省位于我國西部，地理位置較為偏遠(yuǎn)，距離負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，導(dǎo)致輸電成本較高，限制了輸電線路的建設(shè)速度和規(guī)模；二是跨省合作不夠緊密，跨省輸電線路建設(shè)速度相對滯后，新能源外送通道建設(shè)仍存在瓶頸；三是甘肅省新能源發(fā)電項目開發(fā)時間較早，技術(shù)水平相對較低，新能源發(fā)電項目規(guī)模相對較小，難以實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)。

3 甘肅省新能源外送消納策略

3.1 加強外送通道建設(shè)

甘肅省具有承東啟西、南拓北展的區(qū)位優(yōu)勢，地形交通條件便利，距離中東部負(fù)荷中心較近，電力大范圍、遠(yuǎn)距離配置優(yōu)勢明顯。此外，甘肅電網(wǎng)也是西北電網(wǎng)樞紐中心。為充分發(fā)揮區(qū)位優(yōu)勢，甘肅省應(yīng)繼續(xù)加大輸電外送通道建設(shè)，加快“隴電”尤其新能源電力和常規(guī)能源電力向華東、華中、華南等經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)“打捆外送”，與中東部省份廣泛簽訂協(xié)議，固化中長期外送交易份額。開展沙漠戈壁荒漠地區(qū)大型風(fēng)電光伏發(fā)電基地布局，完成“十四五”電網(wǎng)發(fā)展?jié)L動規(guī)劃調(diào)整，形成“特高壓輸變電線路為載體- 廣域消納市場- 河西走廊基地化開發(fā)- 清潔能源全產(chǎn)業(yè)鏈先進制造”的集聚和帶動效應(yīng)。

3.2 優(yōu)化發(fā)電項目布局

甘肅省應(yīng)根據(jù)新能源資源分布和市場需求，優(yōu)化新能源發(fā)電項目布局。加強規(guī)劃引領(lǐng)，制定科學(xué)合理的新能源發(fā)電規(guī)劃，明確發(fā)展目標(biāo)、重點區(qū)域和項目布局，避免盲目建設(shè)和資源浪費。根據(jù)資源稟賦、電網(wǎng)接入條件和市場需求等因素，合理選擇新能源發(fā)電項目的建設(shè)地點，優(yōu)先在風(fēng)能、太陽能資源豐富的地區(qū)布局。推動分布式能源發(fā)展，鼓勵分布式新能源發(fā)電項目的建設(shè)，如屋頂太陽能、分布式風(fēng)力發(fā)電等，提高能源利用效率和供電可靠性。此外，還可結(jié)合新能源發(fā)電的波動性和間歇性特點，積極推動儲能技術(shù)的應(yīng)用，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可調(diào)度性。

3.3 提高發(fā)電技術(shù)水平

甘肅省應(yīng)加大對新能源發(fā)電技術(shù)的研發(fā)投入，提高新能源發(fā)電項目技術(shù)水平。重點發(fā)展高效率、低成本的新能源發(fā)電技術(shù)，提高新能源發(fā)電競爭力。加大對新能源發(fā)電技術(shù)的研發(fā)投入，支持高校、科研機構(gòu)和企業(yè)開展相關(guān)研究，提高技術(shù)創(chuàng)新能力。積極引進國內(nèi)外先進的新能源發(fā)電技術(shù)和設(shè)備，通過技術(shù)引進和消化吸收，提升本地新能源發(fā)電技術(shù)水平。加強新能源發(fā)電領(lǐng)域的人才培養(yǎng)，通過設(shè)立相關(guān)專業(yè)、開展培訓(xùn)和實踐等方式，培養(yǎng)一批高素質(zhì)的技術(shù)人才。建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，組織新能源發(fā)電企業(yè)、科研機構(gòu)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)組成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，加強技術(shù)交流和合作，共同推動技術(shù)進步。加強標(biāo)準(zhǔn)制定，參與制定新能源發(fā)電領(lǐng)域的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提高本地企業(yè)在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定中的話語權(quán)，推動技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化。建設(shè)一批具有代表性的新能源發(fā)電示范項目，通過實踐驗證和推廣先進技術(shù)，為行業(yè)發(fā)展提供經(jīng)驗和參考。

3.4 積極拓展外送市場

甘肅省應(yīng)積極拓展外送市場，尋求與周邊省份的合作，簽訂長期購電協(xié)議。同時，加強與國際市場的對接，爭取更多的新能源外送項目。加強市場調(diào)研，了解國內(nèi)外新能源市場的需求和發(fā)展趨勢，針對市場需求進行調(diào)整。建立合作伙伴關(guān)系，與國內(nèi)外的能源企業(yè)、電力公司等建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，共同開展新能源項目的開發(fā)和外送。參與區(qū)域能源合作，積極參與周邊省份和地區(qū)的能源合作，推動新能源的跨省區(qū)外送，實現(xiàn)資源共享和互利共贏。加強宣傳推廣，通過參加國內(nèi)外的能源展覽、會議等活動，宣傳甘肅省的新能源資源和技術(shù)優(yōu)勢，提高其知名度和影響力。

4 結(jié)語

通過對甘肅省新能源發(fā)電特點和外送消納現(xiàn)狀的分析，提出了加強外送通道建設(shè)、優(yōu)化發(fā)電項目布局、提高新能源發(fā)電技術(shù)水平和拓展外送市場等策略，為甘肅省新能源外送消納提供了理論支持和實踐指導(dǎo)，有助于促進甘肅省新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。