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西北电网是全国六大电网之一，包括了陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆五省（自治区）电网，其电力供大于求，是我国供电面积最大、电力外送比例最高的区域电网。西北地区新能源高比例发展的建设经验对全国其他地区的低碳转型、对国家“双碳”目标实现有着重要意义。
8月23日，在自然资源保护协会（NRDC）与中国能源研究会联合举办的
西北电网是全国六大电网之一，包括了陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆五省（自治区）电网，其电力供大于求，是我国供电面积最大、电力外送比例最高的区域电网。西北地区新能源高比例发展的建设经验对全国其他地区的低碳转型、对国家“双碳”目标实现有着重要意义。8月23日，在自然资源保护协会（NRDC）与中国能源研究会联合举办的“西北新能源高比例发展”研讨会上，来自学界、产业界的专家学者结合目前西北地区的新能源发展现状，从国际经验、国家发展战略、地方发展实践等角度，探讨了促进新能源高比例发展的路径、支撑环境以及区域电力部门的低碳转型方案，为全国双碳目标的实现提供参考。 安全高效地消纳新能源是电力行业低碳转型的关键 NRDC清洁电力高级顾问王万兴在介绍国际经验时表示，2021年全球可再生能源装机同比增长超过9%，其中新能源装机里面风电和太阳能占比超过八成。过去二十年，可再生能源发电增长非常快。其中虽然水电仍然占大头，但是风电、太阳能和其他可再生能源增长速度远远超过水电。 王万兴称，稳定的政策与激励机制对降低成本和扩大可再生能源技术市场需求是不可或缺的。可再生能源政策支持带来了对可再生能源技术的需求，随着规模化成本下降，形成了良性循环。在全球很多地区，可再生能源的平准化成本已能够与煤、油、气等常规能源进行竞争。 “大规模可再生能源接入以后对我们（电力）系统在规划、运行和建设方面都产生一系列挑战。”王万兴表示，风电、太阳能等可再生能源有间歇性和波动性，未来这对系统的挑战可能会变得越来越激烈。要从电力系统的规划、建设、调度、运行以及电力市场的架构与规则上进行创新，安全高效地消纳新能源，这是我国建设清洁低碳的能源系统、实现电力行业低碳转型的关键。 对于新能源的波动性，国网能源研究院副院长蒋莉萍也提出，今年四川电力系统出现的缺电状况虽然属于极端天气年份里的特殊事件，但也传递出一个信号：靠天吃饭的高比例可再生能源电力系统出现时段性的缺电现象是难以避免的。 蒋莉萍表示，此类系统的能量供应充裕性问题，必须作为规划和运行中的重点关注和系统研究分析的关键点之一。西北的实践已经证明有两条路径是行之有效的，其一是扩大资源优化配置范围，其二是电力系统与其他能源供应系统之间的协同。 需完善乃至重塑现行电力市场，以最低成本消纳新能源 西北区域风能、太阳能资源富集，近年来新能源发展迅猛，装机及发电量占比处于全国区域电网前列。但是，在新能源发展过程中，曾出现严重的弃电问题。西北电网公司调度交易中心书记陈天恩表示，为解决这一问题，西北率先探索用市场化方式消纳新能源，取得了显著成效。 “2016年，西北新能源装机占全国的32.7%，新能源弃电量占全国的58.6%，平均弃电率为29%。其中，甘肃、新疆的风电弃电率高达43%和38%。”陈天恩表示，在我国新能源以保障性收购为主的政策背景下，西北新能源弃电问题倒逼了消纳市场化。 谈及当下，陈天恩表示，西北电网的市场化促进了新能源发展和利用率的提高。新能源利用率由2016年的71%提高到2021年的95%。新能源装机由2016年的0.73亿千瓦增加到2021年的1.4亿千瓦，发电量由812亿千瓦时增长到2300亿千瓦时。新能源弃电率由2016年的29%降低到2021年的5%，利用率由71%提高到95%。 然而，西北新能源市场化“大而不强”，也存在三个方面的突出问题：市场化价格形成机制有待完善、电力市场集中度过高、交易风险防范基础薄弱。与此同时，高比例新能源市场面临着三个挑战：在新能源出现连续多日低出力问题时市场如何引导保障电力供应？市场如何支持新能源消纳需求？市场如何以最低成本消纳新能源？ 陈天恩表示，面向“双碳”目标，新能源渗透率从20%提高到40%的时候会出现更严峻的挑战，目前的峰谷价差和辅助服务机制会显得力不从心，需要重新完善乃至重塑现行电力市场。因此，现阶段的工作重点是推动西北电力市场“由大到强”，完善乃至重塑现行电力市场，在保障电力可靠供应的前提下，以最低的成本接纳新能源，助力实现碳达峰、碳中和目标。 中国能源研究会碳中和产业合作中心主任黄少中也指出，西北能源转型发展具有典型特征和意义，把西北地区能源转型发展问题分析透、解决好，对全国乃至世界都有重要的借鉴和示范作用。 谈及如何推进西北的能源转型发展，黄少中表示，必须要统筹谋划，多措并举。一是要放眼全国统筹考虑，不能就西北论西北。二是要在外送通道和机制设计两方面发力。三是要发挥市场有效和政府有为的双重作用。四是要实现能源转型发展和能源安全保障的协调统一。 丰富市场参与主体，完善新能源外送机制 研讨会还发布了由NRDC支持、“中国电力圆桌项目”课题组完成的研究报告《建设多层次市场机制，促进西北新能源高比例发展》（下称“《报告》”）。 《报告》认为，在“双碳”目标以及风光大基地规划建设的新形势下，西北电网新能源占比将进一步提高。预计2022年西北电网新能源总装机将超过火电，成为西北第一大电源。西北电网也将因此成为全国首个新能源装机第一的区域电力系统，同时面临腰荷时段的消纳与早晚高峰的保供压力。 《报告》预计到2025年，新能源装机占比将超过50%，成为西北电网的主体电源，电力系统将率先实现碳达峰目标。另外，西北地区市场主体组成形式复杂，亟待通过市场手段厘清运行关系。截至2021年底，西北外送电量占全网用电需求的37%。“大送端”电网特性日益凸显，外送对消纳的影响越发重要。 为促进西北新能源高比例发展，《报告》认为，应扩大资源的优化配置范围、打破消纳壁垒，并针对电力市场建设提出了三点具体建议： 首先，应分阶段完善西北电力市场架构。对于现货市场建设，应从分散式逐步过渡到集中式市场；对于辅助服务市场，应分阶段建设、遵循“先区域、后省内”的发展模式；对于容量补偿机制，应建立“可靠性+灵活性”双轨运行制容量市场。 其次，应丰富电力市场的参与主体。充分推进新兴市场主体参与电力市场，提升电力系统的灵活调节能力。从电源侧、电网侧、需求侧、储能侧等方面推动电力系统灵活调节能力的提升，适应大规模新能源并网后的要求。 此外，应完善新能源外送机制。构建配套电源和富余电能相辅相成的西北外送交易体系，在满足系统安全稳定的前提下，逐步增加输电通道的新能源占比，通过各省互补互济有效平抑新能源的随机性和波动性。 |
