新疆棄風棄光及應對舉措

1新疆新能源和可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀

1.1新疆電力生產(chǎn)情況

2017年全年新疆電網(wǎng)調(diào)度口徑累計總發(fā)電量2519.4億千瓦時,同比增長11.4%,其中新能源和可再生能源發(fā)電量659.5億千瓦時,占總發(fā)電量的26.18%。新疆幅員廣闊,風能、光能資源豐富,隨著能源基地建設深入推進,風電、光伏裝機規(guī)模穩(wěn)居全國前列。在新能源和可再生能源發(fā)電量中,風電發(fā)電量312.7億千瓦時,同比增長42.1%,占總發(fā)電量的12.4%;太陽能發(fā)電量102.6億千瓦時,同比增長54.4%,占總發(fā)電量的4.1%;水電發(fā)電量244.2億千瓦時,同比增長15.0%,占總發(fā)電量的9.7%。

1.2新疆新能源和可再生能源設備利用情況

在新能源快速發(fā)展的同時,受經(jīng)濟下行壓力加大、產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整等因素影響,從2015年下半年開始,新疆棄風棄光問題凸顯。這一問題已成為新能源行業(yè)亟待跨越的障礙。通過一系列舉措2017年新疆全年新能源和可再生能源設備平均利用小時數(shù)分別為:風電設備平均利用小時數(shù)為1801小時,同比增加228小時;太陽能發(fā)電設備平均利用小時數(shù)為1221小時,同比增加233小時;水電設備平均利用小時數(shù)為3687小時,同比增加398小時。

1.3新疆新能源和可再生能源消納情況

2017年,新疆全年新能源和可再生能源發(fā)電量659.5億千瓦時,其中可再生電力外送量161億千瓦時,占“疆電外送”總電量的36.6%。經(jīng)初步測算,2017年新疆能源消費總量為1.84億噸標煤,可再生能源占能源消費總量比例為9.24%。通過市場化交易新能源電量117.8億千瓦時,其中:新能源直接交易電量28億千瓦時,新能源與燃煤自備電廠發(fā)電權替代交易電量79億千瓦時,“電力援疆”跨省外送新能源交易電量10.8億千瓦時。

1.4新疆風力發(fā)電和光伏發(fā)電總體發(fā)展

2017年,新疆新能源棄電量、棄電比均實現(xiàn)雙降,棄風棄光形勢好轉(zhuǎn),但仍不樂觀。全年棄風電量132.5億千瓦時,較2016年減少4.7億千瓦時;棄風率29.8%,同比下降8.6個百分點。棄光電量28.2億千瓦時,較2016年減少2.9億千瓦時;棄光率21.5%,同比下降11.5個百分點。分區(qū)域看,博州風電消納較為良好,棄風率為17.8%;阿勒泰地區(qū)、巴州風電消納形勢不容樂觀,棄風率遠高于全區(qū)平均水平,分別達41.6%、44.8%。烏魯木齊市、哈密市、伊犁州光伏發(fā)電消納相對較好,棄光率分別為17.1%、17.3%、17.6%;和田地區(qū)、阿克蘇地區(qū)、塔城地區(qū)光伏發(fā)電消納情況較為嚴峻,棄光率遠高于全區(qū)平均水平,分別達30.9%、27%、26.1%。


圖1新疆自治區(qū)地圖

2.風電和光伏裝機容量

2.1全國風力發(fā)電裝機

圖2中國風力發(fā)電裝機量 ??

2017年,風電發(fā)電量達3057億kWh,比2016年增長26.3%;光伏發(fā)電量為1182億kWh,比2016年增長78.6%。到2017年底,中國風電和光伏的累計裝機量占全國累計裝機的16.5%,發(fā)電量占比為6.7%。

2.2全國光伏發(fā)電裝機

圖3中國光伏發(fā)電裝機量 ?

2017年末,光伏裝機累計容量達130GW,這也是光伏新增容量(53GW)首次超過火電容量(46GW)的年份。

2.3新疆風力發(fā)電裝機

圖4新疆風力發(fā)電裝機量 ?

新疆地區(qū)風力發(fā)電總體發(fā)展較快,2015年風電新增裝機達到峰值,隨后由于棄風率上升和政府管控等原因,每年裝機量有逐步下降趨勢。2017年累計裝機21GW占全國風力發(fā)電總裝機的11.7%。


圖5新疆某風電廠實景圖 ?

2.4新疆光伏發(fā)電裝機

圖6新疆光伏發(fā)電裝機量

新疆地區(qū)光伏電站建設總體發(fā)展較快,2016年光伏新增裝機達到峰值,2017年有所下降。截至2017年新疆光伏總裝機量約占全國光伏總裝機量的6.83%。

圖7新疆某光伏電站實景圖 ?

3.1新疆棄風情況統(tǒng)計

圖8新疆棄風電量統(tǒng)計

3.2新疆棄光情況統(tǒng)計

圖9新疆棄光電量統(tǒng)計

4新疆棄風棄光原因分析及趨勢展望

4.1造成棄風棄光問題的原因

一是新疆地區(qū)風光資源豐富有利于建設風電場和光伏電站,風電光伏電站建設速度明顯高于全國平均水平;二是新疆地區(qū)風電光伏建設缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃,存在一定的無序競爭現(xiàn)象;三是風電光伏發(fā)電建設規(guī)模與本地負荷水平不匹配,市場消納能力有限,同時電站建設與配套電網(wǎng)的建設和改造不協(xié)調(diào)等,致使風電和光伏電站集中開發(fā)區(qū)域出現(xiàn)了一定程度的“棄風棄光”現(xiàn)象。

4.2棄風棄光趨勢展望

未來中國的限電棄電問題將同時面臨兩方面的影響。從積極方面來說:分布式光伏的增長和風電新增規(guī)模的放緩,將在一定程度上緩解電網(wǎng)阻塞的壓力。此外,預計將于近年實施的可再生能源配額制將強制要求電網(wǎng)運營商消納可再生能源。最后,電力市場改革也將繼續(xù)提高可再生能源得到調(diào)度的機會,并鼓勵靈活性電源的發(fā)展。

從消極方面來看:首先,隨著靈活性改造等較易實現(xiàn)的優(yōu)化逐步完成,提高煤電廠靈活性的難度也將越來越大。接下來,能源局將鼓勵自備電廠參與調(diào)峰,但這部分電廠的規(guī)模較小,管理和調(diào)度的難度也都更大。

預計2018年,中國在全國范圍內(nèi)的限電率將繼續(xù)下降,但降幅可能將低于2017年水平。截至2018年一季度棄風電量21億千瓦時,較去年同期下降27.84%,棄風率21.7%,同比下降12.3個百分點;棄光電量6.16億千瓦時,較去年同期下降37.78%,棄光率21%,同比下降16.2個百分點。同時,新疆電網(wǎng)調(diào)度口徑全部聯(lián)網(wǎng)運行發(fā)電設備平均利用小時799小時,同比增加51小時,其中,風電設備平均利用小時數(shù)為429小時,同比增加98小時;光伏發(fā)電設備平均利用小時數(shù)為267.3小時,同比增加61.3小時。

從具體區(qū)域來看,北部地區(qū)仍面臨著相當高的棄電率(例如新疆和甘肅的地區(qū)),今年應該會實現(xiàn)一定幅度的下降。然而,一些原本沒有棄電問題的省份(如云南、安徽和江西)則可能由于新增規(guī)模而開始面臨棄電抬頭的風險。

2018年1-8月,新疆棄風電量82.4億千瓦時,較去年同期下降10.1%;棄風率25.1%,同比下降了4.4個百分點。其中:博州、吐魯番市棄風率全區(qū)最低,分別為16.8%、18.7%;阿勒泰地區(qū)棄風率全區(qū)最高,為40.8%。

2018年1—8月,新疆棄光電量15.9億千瓦時,較去年同期下降18.9%;棄光率16.7%,同比下降5.2個百分點。其中:伊犁州、烏魯木齊市棄光率全區(qū)最低,分別為9%、10%;克州棄光率全區(qū)最高,為32.6%。

5棄風棄光應對舉措

5.1電力需求增長

2017年,中國的電力需求增長率為6.6%,這對緩解中國的可再生能源棄電發(fā)揮了重要作用,特別是寧夏、內(nèi)蒙古和新疆等風電和光伏裝機規(guī)模龐大的省份,電力需求增長率更是達到了兩位數(shù)。

5.2新建規(guī)模的區(qū)域轉(zhuǎn)移

2017年中國的新建風電和光伏裝機從電網(wǎng)阻塞嚴重的北部省份轉(zhuǎn)移。在部分地區(qū)叫停新建風電和光伏的情況下,中部、東部和南部等省份在全國風電和光伏總新增裝機中的比例達60%以上。2017年,分布式光伏更是創(chuàng)下了19.4GW的新增裝機紀錄,主要集中在靠近需求中心的東南部省份。

中國國家能源局在官網(wǎng)發(fā)布2018年度風電投資監(jiān)測預警結(jié)果的通知,根據(jù)對各省(區(qū)、市)2017年風電開發(fā)建設和運行狀況的監(jiān)測,甘肅、新疆(含兵團)、吉林被定為紅色預警區(qū)域,暫停風電開發(fā)建設,集中精力采取有效措施解決存量風電消納問題。

5.3特高壓輸電線路助力

大規(guī)模長距離輸電線路的投用也有助于緩解可再生能源限電問題。2017年,中國共有46GW的新建特高壓直流輸電線路投入使用。數(shù)據(jù)顯示,在這些特高壓線路的電力輸送總量中,僅有20-40%來自風電和光伏發(fā)電。但是由于這些線路可以將其他競爭性基荷電力產(chǎn)出輸送出去,為可再生能源的本地消納騰出更大空間。預計,2018年后,中國特高壓輸電線路的建設將有所放緩,未來的優(yōu)化將主要取決于利用率的提升。

5.4電改的作用

此外,正在進行的電改也在控制限電方面發(fā)揮了一定作用。國家電網(wǎng)報告稱,2017年在西北地區(qū)電網(wǎng)的電力調(diào)度中,常規(guī)電源備用調(diào)減4GW,增發(fā)新能源47億kWh。同區(qū)域內(nèi)的省間調(diào)峰互濟也有助于多消納大約10億kWh可再生能源電力。2017年,中國八大電力現(xiàn)貨市場的風電和光伏電力交易總量為57億kWh,其中80%發(fā)生在甘肅和新疆。這些新的市場機制將有助于根據(jù)邊際成本進行更有效的電力調(diào)度。

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