西部地区新能源外送消纳模式发展路径探析★

2024-06-11王志伟

现代工业经济和信息化 2024年2期

林瑛，王志伟

（1.甘肃建筑职业技术学院，甘肃兰州 730050；2.国网甘肃省电力公司兰州供电公司，甘肃兰州 730050）

0 引言

随着全球气候变化和环境污染问题日益严重，新能源的开发和利用已成为全球各国关注的焦点。我国政府高度重视新能源产业的发展，并将新能源作为战略性新兴产业进行重点发展，新能源发电，尤其是风能和太阳能发电，在我国得到了广泛的应用。甘肃省作为我国新能源发电的重要基地，新能源产业发展迅速。然而，受限于当地电网消纳能力，新能源发电量存在较大的弃风、弃光现象，严重影响了新能源产业的发展。因此，研究甘肃省新能源外送消纳问题，对于优化能源结构、促进新能源产业发展具有重要意义[1-2]。

1 甘肃省新能源发电特点

1.1 资源丰富

甘肃省新能源资源丰富，尤其是风能和太阳能资源。据统计，甘肃省风电和光伏发电开发量分别位居全国第四、第五，全省风能资源有效储量为2.37 亿kW，位居全国第五，太阳能资源有效储量为1 亿kW 以上，位居全国第三。现阶段，甘肃省新能源发展不仅在规模上取得了显著的成果，而且在技术上也有了很大的突破，新能源装备制造业方面已形成比较全面、完整的产业链，也在积极推动新能源外送，将新能源电力输送到全国22 个省份。

1.2 发电规模逐年扩大

2021 年，甘肃省新能源装机总量达到3095 万kW，占全省总装机容量48.7%，高于全国25.5%平均水平。2022 年，新能源发电量达到446 亿kW·h，占全省总发电量的23%，高于全国12.3%平均水平。2023 年底，甘肃省的风电、光伏、储能三大新能源装机容量合计为5 467 万kW，占比达60.99%，三大新能源年度新增合计1 941 万kW，占全年新增装机的90%以上。甘肃省新能源发电规模的增长反映了其对新能源开发的重视，以及在新能源领域的积极探索和实践。

1.3 弃风、弃光现象严重

新能源发电具有间歇性特点，需进行调峰，进一步增加了并网难度。新能源出力不稳定、电网潮流波动大，将会导致整个电力系统电压、频率波动大，严重时会引起电网频率和电压稳定问题。而要维持电网的安全运行和保障用户的稳定电力供应，就需要常规能源的配合来进行调峰。受当地电网消纳能力限制，甘肃省新能源发电存在严重的弃风、弃光现象[3]。

2 甘肃省新能源外送消纳现状及问题

2.1 外送规模逐年增长

甘肃省在新能源外送规模上的增长势头强劲，新能源装机占比持续提高，新能源发电量也在持续增长，为我国“双碳”目标做出了积极贡献。但是由于甘肃省内消纳能力有限，需通过大规模外送来进一步扩大新能源消纳空间。2022 年，甘肃省的外送电量达到560 亿kW·h，其中新能源电量为113 亿kW·h。截止2023 年，甘肃省新能源外送电量已达到180 亿kW·h。

2.2 外送通道建设滞后

近年来，甘肃省加大新能源输电线路建设力度，逐步完善省内输电网络，提高了新能源电力的输送能力。已建成的部分输电线路包括酒泉至湖南、酒泉至重庆等，为新能源外送提供了基础设施支持。尽管甘肃省在新能源输电线路建设方面取得了一定成果，但与新能源快速发展相比，输送能力仍显不足。部分新能源发电设备无法满负荷运行，影响了新能源资源的优化配置。跨省输电线路建设速度相对滞后，制约了新能源外送规模的进一步扩大。

2.3 外送市场竞争力不足

甘肃省新能源发电项目在市场竞争中存在一定劣势。一是甘肃省位于我国西部，地理位置较为偏远，距离负荷中心较远，导致输电成本较高，限制了输电线路的建设速度和规模；二是跨省合作不够紧密，跨省输电线路建设速度相对滞后，新能源外送通道建设仍存在瓶颈；三是甘肃省新能源发电项目开发时间较早，技术水平相对较低，新能源发电项目规模相对较小，难以实现规模经济效应。

3 甘肃省新能源外送消纳策略

3.1 加强外送通道建设

甘肃省具有承东启西、南拓北展的区位优势，地形交通条件便利，距离中东部负荷中心较近，电力大范围、远距离配置优势明显。此外，甘肃电网也是西北电网枢纽中心。为充分发挥区位优势，甘肃省应继续加大输电外送通道建设，加快“陇电”尤其新能源电力和常规能源电力向华东、华中、华南等经济发达地区“打捆外送”，与中东部省份广泛签订协议，固化中长期外送交易份额。开展沙漠戈壁荒漠地区大型风电光伏发电基地布局，完成“十四五”电网发展滚动规划调整，形成“特高压输变电线路为载体- 广域消纳市场- 河西走廊基地化开发- 清洁能源全产业链先进制造”的集聚和带动效应。

3.2 优化发电项目布局

甘肃省应根据新能源资源分布和市场需求，优化新能源发电项目布局。加强规划引领，制定科学合理的新能源发电规划，明确发展目标、重点区域和项目布局，避免盲目建设和资源浪费。根据资源禀赋、电网接入条件和市场需求等因素，合理选择新能源发电项目的建设地点，优先在风能、太阳能资源丰富的地区布局。推动分布式能源发展，鼓励分布式新能源发电项目的建设，如屋顶太阳能、分布式风力发电等，提高能源利用效率和供电可靠性。此外，还可结合新能源发电的波动性和间歇性特点，积极推动储能技术的应用，提高电网的稳定性和可调度性。

3.3 提高发电技术水平

甘肃省应加大对新能源发电技术的研发投入，提高新能源发电项目技术水平。重点发展高效率、低成本的新能源发电技术，提高新能源发电竞争力。加大对新能源发电技术的研发投入，支持高校、科研机构和企业开展相关研究，提高技术创新能力。积极引进国内外先进的新能源发电技术和设备，通过技术引进和消化吸收，提升本地新能源发电技术水平。加强新能源发电领域的人才培养，通过设立相关专业、开展培训和实践等方式，培养一批高素质的技术人才。建立产业联盟，组织新能源发电企业、科研机构和相关产业组成产业联盟，加强技术交流和合作，共同推动技术进步。加强标准制定，参与制定新能源发电领域的国家和行业标准，提高本地企业在技术标准制定中的话语权，推动技术标准化。建设一批具有代表性的新能源发电示范项目，通过实践验证和推广先进技术，为行业发展提供经验和参考。

3.4 积极拓展外送市场

甘肃省应积极拓展外送市场，寻求与周边省份的合作，签订长期购电协议。同时，加强与国际市场的对接，争取更多的新能源外送项目。加强市场调研，了解国内外新能源市场的需求和发展趋势，针对市场需求进行调整。建立合作伙伴关系，与国内外的能源企业、电力公司等建立战略合作伙伴关系，共同开展新能源项目的开发和外送。参与区域能源合作，积极参与周边省份和地区的能源合作，推动新能源的跨省区外送，实现资源共享和互利共赢。加强宣传推广，通过参加国内外的能源展览、会议等活动，宣传甘肃省的新能源资源和技术优势，提高其知名度和影响力。