2月29日,国家发改委办公厅、国家能源局综合司印发《省级可再生能源电力消纳保障实施方案编制大纲的通知》,为省级能源主管部门编制本地区方案提供参考,这是2019年5月发改委印发《关于建立健全可再生能源电力消纳保障机制的通知》的配套技术文件。
根据大纲,省(区、市)能源主管部门按照国家明确的消纳责任权重,对行政区域内承担消纳责任的各市场主体,明确最低可再生能源电力消纳责任权重,包括可再生能源电力总量消纳责任权重和非水电可再生能源电力消纳责任权重,并按责任权重进行考核,对未完成的市场主体进行督促落实,并依法依规予以处理。
根据文件,消纳责任权重主要履行方式为购买或自发自用可再生能源电力,购买其他市场主体超额完成的消纳量或绿色电力证书为补充履行方式。
海上风电属于非水电可再生能源电力。规模庞大的海上风电在建项目逐渐并网,未来如何解决消纳问题?
截止2019年底,全国海上风电装机容量593万千瓦,但累计在建容量达到千万千瓦。此外,全国已核准(核准公示)未开建的海上风电项目容量达到4138万千瓦。海上风电项目主要集中在广东、江苏、浙江、福建等沿海经济发达省份,靠近负荷中心且当地具备承受较高电价的能力。
海上风电未来消纳或承压
未来海上风电的消纳情况与当地的电源规模、负荷增长以及外送能力密切相关。“当一个地区的电源出力与外送能力之和小于等于当地负荷,这个地区的消纳能力就没有问题。”江苏省电力设计院电网公司系统部副主任王震泉在2019中国新能源高峰论坛上表示,如果负荷增速与新能源装机增速保持一致,消纳并不会成为未来海上风电发展的掣肘。但随着全国用电量增速放缓,未来海上风电消纳形势将可能变得严峻。
2019年,全社会用电量增速为4.5%,较前一年回落4个百分点。国家能源局发展规划司司长李福龙在2019年上半年能源形势新闻发布会上表示,从国际经验来看,产业结构转型、服务业比重提升的过程通常伴随着用电增速下降,因此,当前和今后一段时间,用电量从前些年的高速增长阶段“换挡”至当前的中速增长阶段是必然趋势。
江苏、福建和广东是国内海上风电在建项目最为集中的三个省份,占到全国累计在建容量的87.7%。2019年江苏、福建的全社会用电量同比增速均低于全国全社会用电增速,只有广东省同比增速5.89%,高于全国水平。
同时,广东、江苏、福建三个省份的电网调峰形势日益严峻,主要因为广东和江苏需要接受不参与调峰的区外来电,三个省的省内核电机组按基荷运行不参与调峰,而福建省内核电装机占比较高。江苏电网曾有测算,2020年在3900万千瓦区外来电不参与调峰的前提下,全省调峰缺口将达1200万千瓦。
若电网调峰资源不能有相应的增加,只能采取弃风弃光作为暂时性的调峰手段,这将在一定程度上压缩海上风电的消纳空间。数据显示,截至2019年底,全国风电累计装机2.1亿千瓦,光伏累计装机2.04亿千瓦,占全国风电装机的比例已经达到20.6%,但发电量占全国的比例只有7%。
最佳方案:“海上风电+储能”?
受来风不稳定影响,风力发电具有间歇性和随机性的特点,出力难以精确预测,储能一定程度上能够平抑风电出力的波动,从而提高电能质量,减少弃风。从技术上来看的话,储能是保障还是风电消纳的有力手段,但目前经济性不够理想,成本太高是制约海上风电储能的主要因素。
华东勘测设计院陈晓锋在2019中国新能源高峰论坛介绍,海上风电储能系统运行策略为当风场限发时,储能系统充电,送出线路有余量时,储能系统放电。
“海上风电储能系统的难点在于如何确定容量,既满足电网要求,又满足开发商的经济性要求。”陈晓锋表示,储能的配置需要考虑风电场出力特性、电力负荷曲线和弃风率。目前储能的成本仍然较高。据华能清洁能源技术研究院有限公司董事长许世森介绍,“华能在江苏近海做过电池储能的运行,每度电的成本要8毛多,在现有电价的基础上再加8毛钱,这实际上是很难承受的。”
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