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2020年四季度全國新能源電力消納評估分析

光伏們發(fā)布時間:2021-02-07 09:12:57

◆◆摘 要◆◆

本季度開發(fā)運行情況

風(fēng)電、光伏發(fā)電年度新增裝機實現(xiàn)歷史性突破,截至12月底風(fēng)電、光伏并網(wǎng)裝機分別達到2.8、2.5億千瓦。四季度風(fēng)電新增裝機5625萬千瓦,同比增長360.3%;光伏新增裝機3010萬千瓦,同比增長113.2%。2020年風(fēng)電新增裝機7167萬千瓦,同比增長178.4%;光伏新增裝機4820萬千瓦,同比增長60.1%。

全年風(fēng)電、太陽能累計發(fā)電量占比同比提升0.9個百分點至9.5%。2020年風(fēng)電、太陽能累計發(fā)電量7270億千瓦時,同比增長15.1%。

風(fēng)電和光伏開發(fā)布局持續(xù)優(yōu)化。中東部及南方地區(qū)風(fēng)電裝機占比32.6%,同比提升2.5個百分點;全國分布式光伏裝機占比30.9%,同比提升0.2個百分點。

本季度消納利用評估

四季度風(fēng)電、光伏發(fā)電利用率同比分別下降0.3和0.6個百分點,至96.3%和97.0%。四季度全國棄風(fēng)、棄光電量分別為49.7和18.3億千瓦時?!肚鍧嵞茉聪{行動計劃(2018-2020年)》提出的全國及重點省份2020年新能源利用率目標全面完成。

全社會用電量增速較快,為新能源消納創(chuàng)造有利條件。四季度全社會用電量同比增長8.1%。第二產(chǎn)業(yè)用電增速較快,仍是拉動電力消費增長的主力。

多地積極探索儲能等靈活調(diào)節(jié)資源促進新能源消納的新機制。青海、寧夏、山東、江蘇、湖南等多地探索儲能、可調(diào)節(jié)負荷等靈活調(diào)節(jié)資源參與輔助服務(wù)交易的新機制。

多地試點開展虛擬電廠調(diào)峰等促進新能源消納的新模式。浙江、江蘇、山西等多地試點開展虛擬電廠、需求側(cè)響應(yīng)、新能源+電動汽車等促進新能源消納的新模式。

促進清潔能源消納的重大工程取得新進展。內(nèi)蒙古錫林郭勒盟特高壓外送清潔能源匯集工程全面投產(chǎn)并網(wǎng)。青海—河南±800千伏特高壓直流工程正式投運。安徽績溪抽水蓄能電站6臺機組全部并網(wǎng)。

三北部分地區(qū)由于新能源新增裝機較多,棄電率有所上升;中東部和南方地區(qū)總體消納情況較好。

下季度消納形勢研判

2021年風(fēng)電和光伏仍有較大的集中并網(wǎng)需求。

全國大部分地區(qū)風(fēng)速和太陽能輻照量呈增大趨勢。

2020年四季度新能源并網(wǎng)規(guī)模較大,預(yù)計2021年一季度棄電率有所上升。

部分地區(qū)需重點關(guān)注消納問題,合理安排并網(wǎng)投產(chǎn)時序,充分挖掘源網(wǎng)荷儲調(diào)節(jié)潛力。

01本季度開發(fā)運行情況

風(fēng)電新增裝機實現(xiàn)歷史性突破,海上風(fēng)電裝機增速較快。四季度,全國風(fēng)電新增裝機5625萬千瓦,同比增長360.3%,增速較去年同期提升313.8個百分點,四季度新增裝機占全年新增并網(wǎng)容量的80.6%。新增裝機規(guī)模超過300萬千瓦的省區(qū)包括蒙東677萬千瓦、河南658萬千瓦、山西545萬千瓦、河北524萬千瓦、江蘇398萬千瓦、新疆351萬千瓦、青海321萬千瓦、陜西309萬千瓦。2020年,風(fēng)電新增裝機7167萬千瓦,同比增長178.4%。截至12月底,全國并網(wǎng)風(fēng)電裝機2.81億千瓦,同比增長33.1%。四季度海上風(fēng)電新增并網(wǎng)149萬千瓦,同比增長50.5%,截至12月底全國海上風(fēng)電累計并網(wǎng)裝機達到899萬千瓦,同比增長51.6%。

截至12月底各地區(qū)累計風(fēng)電裝機(萬千瓦)及占本地區(qū)總裝機比重

風(fēng)電開發(fā)持續(xù)向消納條件較好的中東部和南方地區(qū)轉(zhuǎn)移。四季度,中東部和南方地區(qū)新增風(fēng)電并網(wǎng)2145萬千瓦,占全國的38.1%。截至12月底,中東部和南方地區(qū)風(fēng)電裝機9103萬千瓦,占全國的比重與上季度相比提升1.4個百分點至32.6%,同比提高2.5個百分點,中東部和南方地區(qū)風(fēng)電裝機比重持續(xù)提升。

四季度各區(qū)域新增(左)、累計(右)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(萬千瓦)

光伏四季度新增裝機遠高于去年同期。四季度,全國光伏新增并網(wǎng)裝機3010萬千瓦,同比增長113.2%,增速較去年同期提升67.9個百分點,較今年三季度提升57.0個百分點。新增裝機規(guī)模較大的省份包括貴州522萬千瓦、河北491萬千瓦、青海410萬千瓦、山東320萬千瓦、寧夏214萬千瓦、新疆180萬千瓦。2020年,光伏新增裝機4820萬千瓦,同比增長60.1%。截至12月底,全國光伏并網(wǎng)裝機2.53億千瓦,同比增長23.9%。

截至12月底各地區(qū)累計光伏發(fā)電裝機(萬千瓦)及占本地區(qū)總裝機比重

分布式光伏增長較快。四季度,全國新增并網(wǎng)分布式光伏裝機701萬千瓦,同比增長78.4%,新增分布式光伏占全國新增光伏裝機總量的23.3%,同比減少29.3個百分點。截至12月底,全國分布式光伏裝機7831萬千瓦,占光伏總裝機比重30.9%,與上季度相比降低1.1個百分點,同比提升0.2個百分點。

四季度各區(qū)域新增(左)、累計(右)并網(wǎng)光伏發(fā)電裝機(萬千瓦)

風(fēng)電、太陽能累計發(fā)電量占比穩(wěn)步提升。四季度,全國風(fēng)電發(fā)電量1326億千瓦時,環(huán)比增長40.8%,同比增長16.0%;光伏發(fā)電量601億千瓦時,環(huán)比減少17.3%,同比增長13.8%。2020年全國風(fēng)電、太陽能累計發(fā)電量7270億千瓦時,同比增長15.1%。風(fēng)電、太陽能累計發(fā)電量占全部發(fā)電量的比重為9.5%,同比提升0.9個百分點,新能源綠色電能替代作用不斷增強。

截至12月底各地區(qū)累計風(fēng)電發(fā)電量(億千瓦時)及占本地區(qū)總發(fā)電量比重

截至12月底各地區(qū)累計光伏發(fā)電量(億千瓦時)及占本地區(qū)總發(fā)電量比重

02本季度消納利用評估

四季度全國新能源消納利用水平整體較高,但新能源利用率同比有所降低。四季度,全國棄風(fēng)電量49.7億千瓦時,同比上升23.3%,風(fēng)電利用率96.3%,同比下降0.3個百分點;棄光電量18.3億千瓦時,同比上升38.6%,光伏發(fā)電利用率97.0%,同比下降0.6個百分點,新能源消納利用水平整體較高。2020年全國棄風(fēng)電量166.1億千瓦時,風(fēng)電利用率96.5%,同比提升0.5個百分點;棄光電量52.6億千瓦時,光伏發(fā)電利用率98.0%,與去年基本持平?!肚鍧嵞茉聪{行動計劃(2018-2020年)》提出的全國及重點省份2020年新能源利用率目標全面完成。

截至12月底全國棄風(fēng)率月度變化情況

截至12月底各地區(qū)累計棄風(fēng)電量(億千瓦時)及棄風(fēng)率

截至12月底全國棄光率月度變化情況

截至12月底各地區(qū)累計棄光電量(億千瓦時)及棄光率

四季度全社會用電量增速較快,為新能源消納創(chuàng)造有利條件。2020年全國全社會用電量75110億千瓦時,同比上升3.1%。其中,四季度全國全社會用電量為20976億千瓦時,同比增長8.1%,較三季度提高2.3個百分點。第二產(chǎn)業(yè)用電仍是拉動電力消費增長的主力,10月、11月增速較快,分別為7.7%、9.9%,12月增速有所放緩,為5.9%。分地區(qū)來看,四季度華中、華東、南方地區(qū)用電增速高于全國平均水平。2020年,除北京、天津、湖北、寧夏外,各省區(qū)用電量均實現(xiàn)正增長,其中云南(11.8%)、四川(8.7%)、甘肅(6.8%)、內(nèi)蒙古(6.8%)、西藏(6.3%)、廣西(6.2%)、江西(5.9%)、安徽(5.5%)8個省區(qū)的用電量增速超過5%。

四季度各區(qū)域全社會用電量同比增速情況

多地積極探索儲能等靈活調(diào)節(jié)資源促進新能源消納的新機制。國家能源局西北監(jiān)管局發(fā)布《青海省電力輔助服務(wù)市場運營規(guī)則(征求意見稿)》,滿足10MW/20MWh以上、具備AGC功能等條件的發(fā)電企業(yè)、用戶側(cè)或電網(wǎng)側(cè)儲能電站可以參與輔助服務(wù)市場。寧夏發(fā)改委印發(fā)《關(guān)于加快促進自治區(qū)儲能健康有序發(fā)展的指導(dǎo)意見(征求意見稿)》,鼓勵儲能以獨立身份參與市場交易,通過市場發(fā)現(xiàn)儲能價格。國家能源局山東監(jiān)管辦發(fā)布《山東電力輔助服務(wù)市場運營規(guī)則(試行)(2020年修訂版)》,明確5MW/10MWh以上的獨立儲能設(shè)施、集中式新能源場站配套儲能設(shè)施等可以參與調(diào)峰輔助服務(wù),價格上限按照火電機組降出力調(diào)峰價格上限執(zhí)行。國家能源局江蘇監(jiān)管辦公室印發(fā)《江蘇電力市場用戶可調(diào)負荷參與輔助服務(wù)市場交易規(guī)則(試行)》,探索用戶可調(diào)負荷參與輔助服務(wù)市場。國家能源局湖南監(jiān)管辦公室印發(fā)《湖南省電力輔助服務(wù)市場交易規(guī)則(征求意見稿)》,明確鼓勵符合相關(guān)技術(shù)標準的儲能服務(wù)提供商、調(diào)相服務(wù)提供商和用電企業(yè)進入市場交易。

多地試點開展虛擬電廠調(diào)峰等促進新能源消納的新模式。浙江電網(wǎng)實施虛擬電廠輔助電網(wǎng)調(diào)峰試點,遠程控制麗水綠色能源虛擬電廠輔助電網(wǎng)調(diào)峰43萬千瓦,有效提升浙江電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力。江蘇省國慶假期實施填谷電力需求響應(yīng),累計填谷1340萬千瓦,促進清潔能源消納8690萬千瓦時,有效緩解假期負荷低谷時段清潔能源消納壓力。山西省正式啟動“新能源+電動汽車”智慧能源試點,旨在有效解決棄風(fēng)棄光問題,降低電動汽車用電成本,促進低碳環(huán)保出行。

促進清潔能源消納的重大工程取得新進展。內(nèi)蒙古錫林郭勒盟清潔能源特高壓外送匯集工程全面投產(chǎn)并網(wǎng)。該工程為當?shù)?6個風(fēng)電場提供穩(wěn)定的電力外送通道,每年可增加風(fēng)電清潔能源外送175億千瓦時。青?!幽稀?00千伏特高壓直流工程正式投運,將為促進新能源大規(guī)模外送消納創(chuàng)造有利條件。安徽績溪抽水蓄能電站6臺機組全部并網(wǎng),總裝機容量180萬千瓦。

華北地區(qū)四季度棄風(fēng)率同比下降0.9個百分點至5.6%,棄光率同比上升1.3個百分點至2.9%。四季度,華北地區(qū)合計棄風(fēng)電量22.8億千瓦時,區(qū)內(nèi)平均棄風(fēng)率5.6%,同比下降0.9個百分點;區(qū)內(nèi)合計棄光5.1億千瓦時,區(qū)內(nèi)平均棄光率2.9%,同比上升1.3個百分點,消納情況整體較好。2020年,華北地區(qū)平均棄風(fēng)率4.8%、棄光率2.0%,與去年基本持平。其中,北京、天津四季度基本無棄電問題。河北、山西、山東四季度新能源新增裝機較多,棄電率有所上升。其中,三省風(fēng)電新增裝機分別為524、545、261萬千瓦,棄風(fēng)率分別為7.2%、3.5%、7.1%,分別同比上升0.3、1.7、7.0個百分點;光伏新增裝機分別為491、73、320萬千瓦,棄光率分別為1.8%、5.3%、1.1%,分別同比上升0.8、5.0、1.1個百分點。蒙西新能源消納情況有所好轉(zhuǎn),四季度棄風(fēng)、棄光率分別為4.9%、4.8%,分別同比降低6.7、1.9個百分點。

西北地區(qū)四季度棄風(fēng)率和棄光率分別同比上升3.3和0.5個百分點,至8.4%和7.9%。四季度,西北地區(qū)合計棄風(fēng)電量19.5億千瓦時,區(qū)內(nèi)平均棄風(fēng)率8.4%,同比上升3.3個百分點;棄光電量13.0億千瓦時,區(qū)內(nèi)平均棄光率7.9%,同比上升0.5個百分點。2020年,西北地區(qū)平均棄風(fēng)率6.9%、平均棄光率4.8%,同比分別下降1.5、1.1個百分點,新能源消納情況進一步好轉(zhuǎn)。風(fēng)電方面,陜西、青海、寧夏、新疆由于四季度風(fēng)電新增裝機較多,分別為301、321、201、351萬千瓦,導(dǎo)致四季度棄風(fēng)率分別同比上升了10.4、2.9、1.6、2.1個百分點至10.4%、8.6%、3.8%、11.2%。甘肅由于今年四季度來風(fēng)偏大,棄風(fēng)率同比上升3.2個百分點至6.7%。光伏方面,青海得益于青豫直流建成投運,在四季度光伏新增裝機410萬千瓦的情況下,棄光率同比下降0.4個百分點至12.6%。新疆由于四季度光伏新增裝機較多,為180萬千瓦,導(dǎo)致四季度棄光率同比上升了3.5個百分點至5.1%。

東北地區(qū)四季度棄風(fēng)率同比上升0.7個百分點至2.2%,基本無棄光。四季度,東北地區(qū)合計棄風(fēng)電量5.2億千瓦時,平均棄風(fēng)率同比上升0.7個百分點至2.2%,保持在較低水平。2020年,區(qū)內(nèi)棄風(fēng)率同比降低0.5個百分點至1.6%。東北地區(qū)基本無棄光,新能源消納利用持續(xù)保持較好水平。

中東部和南方地區(qū)總體消納情況較好。四季度,中東部和南方地區(qū)棄風(fēng)2.1億千瓦時,棄光0.1億千瓦時。河南、湖南四季度風(fēng)電新增裝機分別為658、145萬千瓦,由于新增裝機較多,出現(xiàn)少量棄風(fēng)。云南、貴州受局部網(wǎng)架結(jié)構(gòu)影響出現(xiàn)了少量的棄風(fēng)棄光,西藏受電網(wǎng)送出限制出現(xiàn)少量棄光,其余地區(qū)無新能源消納問題。

03下季度消納形勢研判

2021年風(fēng)電和光伏仍有較大的集中并網(wǎng)需求。習(xí)近平主席提出“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”的國際承諾,我國能源革命將以低碳為主線提速推進,2021年是實現(xiàn)碳達峰的開局之年,預(yù)計我國新能源將開啟新一輪開發(fā)建設(shè)高峰。風(fēng)電方面,考慮《關(guān)于完善風(fēng)電上網(wǎng)電價政策的通知》(發(fā)改價格〔2019〕882號)明確2019年1月1日至2020年底前核準的陸上風(fēng)電項目,2021年底前仍未完成并網(wǎng)的,國家不再補貼。光伏方面,對于2020年納入國家競價補貼范圍的項目,2020年底前未全容量建成并網(wǎng)的,每逾期一個季度并網(wǎng)電價補貼降低0.01元/千瓦時;逾期兩個季度后仍未建成并網(wǎng)的,取消項目補貼資格?!蛾P(guān)于公布2020年風(fēng)電、光伏發(fā)電平價上網(wǎng)項目的通知》(發(fā)改辦能源〔2020〕588號)明確光伏發(fā)電平價項目須于2021年底前并網(wǎng)。因此2021年仍存在大量風(fēng)電、光伏發(fā)電項目集中并網(wǎng)的需求。

全國大部分地區(qū)風(fēng)速和水平面總輻照量隨月份呈增大趨勢。根據(jù)中國氣象局預(yù)測,風(fēng)能資源方面,2021年一季度隨著月份遞增,全國大部地區(qū)風(fēng)速呈增大趨勢,風(fēng)速在3.6m/s~7.2m/s之間。風(fēng)速低值區(qū)一般位于新疆西部和中部、西藏南部、西南地區(qū)東北部和南部等地,平均風(fēng)速一般低于4.0m/s;風(fēng)速高值區(qū)主要位于東北、西北東部的部分地區(qū)、青藏高原、川西高原、云貴高原等地,平均風(fēng)速達到6.0m/s以上。太陽能資源方面,2021年一季度全國大部地區(qū)平均水平面總輻照量呈現(xiàn)逐月增加的趨勢。平均水平面總輻照量低值區(qū)主要位于四川東部、重慶、貴州等地;高值區(qū)主要位于西北地區(qū)東部(青海、甘肅中北部)、西藏中部、云南西部等地。

2020年四季度新能源并網(wǎng)規(guī)模較大,預(yù)計2021年一季度棄電率有所上升。2020四季度部分地區(qū)新能源新增裝機規(guī)模較大,考慮到春節(jié)等節(jié)假日用電低谷原本就是新能源消納困難時期,加之供暖季系統(tǒng)調(diào)峰能力受限,2021年一季度新能源消納面臨較大壓力,棄風(fēng)棄光率預(yù)計短期有一定上升。

部分地區(qū)需重點關(guān)注消納問題,合理安排并網(wǎng)投產(chǎn)時序,充分挖掘源網(wǎng)荷儲調(diào)節(jié)潛力。2020四季度陜西、山東、山西由于新能源新增裝機規(guī)模較大,棄電率同比有較大增長,建議2021年一季度做好新增項目并網(wǎng)投產(chǎn)時序的合理安排,充分挖掘源網(wǎng)荷儲調(diào)節(jié)潛力,落實消納條件。新疆并網(wǎng)消納困難集中在阿勒泰地區(qū)、喀什地區(qū)、克州、昌吉州等地區(qū),需進一步提升新能源跨省區(qū)外送能力、加強省內(nèi)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、推動電力輔助服務(wù)機制實施,促進新能源消納。青海需進一步提升青海-河南特高壓輸電通道送電能力、加強配套新能源并網(wǎng)送出工程建設(shè),緩解棄風(fēng)棄光問題。河北北部局部地區(qū)新能源送出受限,需要進一步加強網(wǎng)源協(xié)調(diào)工程建設(shè)力度。

附圖1 全國2021年1月平均風(fēng)速分布預(yù)報圖

附圖2 全國2021年1月水平面總輻照量預(yù)報圖

附圖3 全國2021年2月平均風(fēng)速分布預(yù)報圖

附圖4 全國2021年2月水平面總輻照量預(yù)報圖

附圖5 全國2021年3月平均風(fēng)速分布預(yù)報圖

附圖6 全國2021年3月水平面總輻照量預(yù)報圖

(附圖數(shù)據(jù)來源:中國氣象局風(fēng)能太陽能資源中心)

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