全国各省份可再生能源消纳空间分析
来源：王淑娟 | 0评论 | 4744查看 | 2016-11-03 10:47:00
近日，国家能源局发布的《苏州共识》，进一步明确可再生能源是未来的发展方向。会议提出：
倡导分布式能源系统建设，推行多能互补绿色能源方案。促进传统能源清洁化利用与可再生能源规模化开发融合发展，实现全球能源整体协同向清洁低碳的新体系转变。
积极提高能源效率和大力发展水电、风电、太阳能发电等可再生能源电力，是实现全球升温控制在2度以内目标的重要途径。现行电力系统需要为适应大规模可再生能源电力进行转型，加快智能电网、全球能源互联网的建设，构建适应可再生能源发展特点的现代电力体系。
建立促进技术进步的市场机制，通过市场竞争实现资源优化配置，释放产业链创新新动能。再经过5到10年，使风电、太阳能发电达到平价上网，在考虑化石能源环境成本的公平市场条件下实现可再生能源与化石能源同等经济竞争力。
风电、光伏发电，是目前商业化最好、装机量最大的非水可再生能源，也是“苏州共识”中最重要的发展方向。然而，风电、光伏同时也是不稳定能源，在现有的技术水平下，发电量比例过高将会影响电网稳定。
2016年2月29日，国家发改委发布《关于建立可再生能源开发利用目标引导制度的指导意见》，也就是大家俗称的配额制，提出了各省消费的电力中，可再生能源应该达到的比例。
由于电力消纳、电网稳定等因素，当该省的非水可再生能源比例超过该省配额时，发展空间就可能受限；反之，低于配额值时，风、光等可再生能源则存在一定的需求空间。
本文首先对各省风电、光伏发电项目预期发电量占各省的比例进行预测，从而获得各省的限电压力值；并将压力值与国家最新发布的各省光伏规模指标对比，从而给出投资建议。
一、重要说明
由于风电、光伏都属于不稳定电源，对电网有一定的冲击。当所占比例过大时，就会面临限电。本文试图通过各省风电、光伏项目发电量占总用电量的比例，说明各省面临的限电压力。
本文未考虑因素：
1）各电网之间会有电量交易，每个省的用电量绝对值，无法代表该省真实的电力消纳能力；
2）电网具有局地性。同在河北，背靠京津唐电网的唐山地区，限电可能性极低；但位于河北北部电网的张北地区，由于风电比例大，限电可能性就很大。
鉴于上述两个原因，本文的结果只代表一个压力趋势，不能完全代表各省的真实情况。
二、数据来源
为使数据具有公信力、可验证，本文采用的数据均为公开可得的。但由于个人能力有限，部分数据不是最新的统计数据。因此，数据不是同期数据，会在一定程度上影响分析结果的准确性。
本文的主要参考数据：
表1本文分析引用的数据及其来源
说明：根据《关于做好风电、光伏发电全额保障性收购管理工作的通知》中的规定：限电地区的发电小时数为最低保障收购小时数，未做规定的则全额收购。因此，文件中规定了全省的风电、光伏最低保障收购年利用小时数时，未规定的，则采用2015年实际项目的平均值。
三、计算方法
1、风电发电潜力
在国家保障情况下，各省风电项目预期的发电能力。
风电发电潜力=风电装机容量×风电利用小时数
2、光伏发电潜力
在国家保障情况下，各省光伏项目预期的发电能力。
光伏发电潜力=光伏装机容量×光伏利用小时数
3、风电限电压力指数
理论上，风电项目的预期发电量占本省的用电量比例越高，限电可能性越大。为便于分析，增大100倍后讨论，数值代表该省风电发电量占用电量的比例。
4、光伏限电压力指数
理论上，光伏电站（不含分布式）的预期发电量占本省的用电量比例越高，限电可能性越大。为便于分析，增大100倍后讨论，数值代表该省光伏发电量占用电量的比例。
5、可再生能源限电压力指数
由于目前对电网造成冲击大、商业化好、装机量大的可再生能源形势主要为风电项目和光伏电站项目，因此，两者限电压力之和，可以代表某省份的可再生能源限电压力。
四、计算结果
根据前文的数据和计算方法，获得各省的限电压力值和实际的限电情况如下表所示。
表2各省限电压力值与弃风率、弃光率
从上表可以看出，甘肃、内蒙古、新疆、宁夏4个省份的风光压力值已经超过20，即风电、光伏项目的发电量已经占到该省用电量20%以上，限电压力已经非常大，2015年的限电比例也非常大。
在压力值大的省份，投资新项目需要慎重考虑；分布式项目由于在配电网侧，不受限电影响。因此，在压力值大的省份，可以重点考虑投资分布式项目。
表3各省非水可再生能源发电量比例的实际值与目标值
从上表可以看出，排名靠前的省份，差值为负数~0的地区，非水可再生能源占该省用电量的比例已经超过国家在2020年对该省的目标值，未来会作为非水可再生能源电力的输出省份；排名靠后的省份，非水可再生能源还有较大的缺口，要达到国家的要求，一方面可以从外省输入非水可再生能源电量；另一方面，本省发展风、光项目的积极性也会相对较高。
表4各省风光压力值与2016年光伏规模指标对比
从上表可以看出，压力值较小的省份，2016年基本为规模指标无限制；压力值比较大的省份，2016年的规模指标基本为0。然而，内蒙古、宁夏、青海等省份的压力值较大，2016年的规模指标也比较大，在这些省份投资，尤其要注意限电压力。
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