2月5日,全国新能源消纳监测预警中心发布《2020年四季度全国新能源电力消纳评估分析》,对全国2020年四季度风电光伏消纳利用进行评估,并给出下季度消纳形势研判,并指出:2020年四季度新能源并网规模较大,预计2021年一季度弃电率有所上升。
一、四季度开发运行情况
风电、光伏发电年度新增装机实现历史性突破,截至12月底风电、光伏并网装机分别达到2.8、2.5亿千瓦。四季度风电新增装机5625万千瓦,同比增长360.3%;光伏新增装机3010万千瓦,同比增长113.2%。2020年风电新增装机7167万千瓦,同比增长178.4%;光伏新增装机4820万千瓦,同比增长60.1%。
截至12月底各地累计风电装机(万千瓦)及占总装机比重
新增风电装机规模超过300万千瓦的省区包括蒙东677万千瓦、河南658万千瓦、山西545万千瓦、河北524万千瓦、江苏398万千瓦、新疆351万千瓦、青海321万千瓦、陕西309万千瓦。2020年,风电新增装机7167万千瓦,同比增长178.4%。截至12月底,全国并网风电装机2.81亿千瓦,同比增长33.1%。四季度海上风电新增并网149万千瓦,同比增长50.5%,截至12月底全国海上风电累计并网装机达到899万千瓦,同比增长51.6%。
截至12月底各地累计光伏装机(万千瓦)及占总装机比重
新增光伏装机规模较大的省份包括贵州522万千瓦、河北491万千瓦、青海410万千瓦、山东320万千瓦、宁夏214万千瓦、新疆180万千瓦。2020年,光伏新增装机4820万千瓦,同比增长60.1%。截至12月底,全国光伏并网装机2.53亿千瓦,同比增长23.9%。
风电、太阳能累计发电量占比稳步提升,全年风电、太阳能累计发电量占比同比提升0.9个百分点至9.5%。四季度,全国风电发电量1326亿千瓦时,环比增长40.8%,同比增长16.0%;光伏发电量601亿千瓦时,环比减少17.3%,同比增长13.8%。2020年全国风电、太阳能累计发电量7270亿千瓦时,同比增长15.1%。风电、太阳能累计发电量占全部发电量的比重为9.5%,同比提升0.9个百分点,新能源绿色电能替代作用不断增强。
截至12月底各地累计风电发电量(亿千瓦时)及占总发电量比重
截至12月底各地累计光伏发电量(亿千瓦时)及占总发电量比重
二、四季度消纳利用评估
四季度全国新能源消纳利用水平整体较高,但新能源利用率同比有所降低。四季度,全国弃风电量49.7亿千瓦时,同比上升23.3%,风电利用率96.3%,同比下降0.3个百分点;弃光电量18.3亿千瓦时,同比上升38.6%,光伏发电利用率97.0%,同比下降0.6个百分点,新能源消纳利用水平整体较高。2020年全国弃风电量166.1亿千瓦时,风电利用率96.5%,同比提升0.5个百分点;弃光电量52.6亿千瓦时,光伏发电利用率98.0%,与去年基本持平。《清洁能源消纳行动计划(2018-2020年)》提出的全国及重点省份2020年新能源利用率目标全面完成。
截至12月底全国弃风率月度变化情况
截至12月底各地区累计弃风电量(亿千瓦时)及弃风率
截至12月底全国弃光率月度变化情况
截至12月底各地区累计弃光电量(亿千瓦时)及弃光率
全社会用电量增速较快,为新能源消纳创造有利条件。四季度全社会用电量同比增长8.1%。第二产业用电增速较快,仍是拉动电力消费增长的主力。
多地积极探索储能等灵活调节资源促进新能源消纳的新机制。青海、宁夏、山东、江苏、湖南等多地探索储能、可调节负荷等灵活调节资源参与辅助服务交易的新机制。
多地试点开展虚拟电厂调峰等促进新能源消纳的新模式。浙江、江苏、山西等多地试点开展虚拟电厂、需求侧响应、新能源+电动汽车等促进新能源消纳的新模式。
促进清洁能源消纳的重大工程取得新进展。内蒙古锡林郭勒盟特高压外送清洁能源汇集工程全面投产并网。青海—河南±800千伏特高压直流工程正式投运。安徽绩溪抽水蓄能电站6台机组全部并网。
三北部分地区由于新能源新增装机较多,弃电率有所上升;中东部和南方地区总体消纳情况较好。
华北地区四季度弃风率同比下降0.9个百分点至5.6%,弃光率同比上升1.3个百分点至2.9%。四季度,华北地区合计弃风电量22.8亿千瓦时,区内平均弃风率5.6%,同比下降0.9个百分点;区内合计弃光5.1亿千瓦时,区内平均弃光率2.9%,同比上升1.3个百分点,消纳情况整体较好。2020年,华北地区平均弃风率4.8%、弃光率2.0%,与去年基本持平。其中,北京、天津四季度基本无弃电问题。河北、山西、山东四季度新能源新增装机较多,弃电率有所上升。其中,三省风电新增装机分别为524、545、261万千瓦,弃风率分别为7.2%、3.5%、7.1%,分别同比上升0.3、1.7、7.0个百分点;光伏新增装机分别为491、73、320万千瓦,弃光率分别为1.8%、5.3%、1.1%,分别同比上升0.8、5.0、1.1个百分点。蒙西新能源消纳情况有所好转,四季度弃风、弃光率分别为4.9%、4.8%,分别同比降低6.7、1.9个百分点。
西北地区四季度弃风率和弃光率分别同比上升3.3和0.5个百分点,至8.4%和7.9%。四季度,西北地区合计弃风电量19.5亿千瓦时,区内平均弃风率8.4%,同比上升3.3个百分点;弃光电量13.0亿千瓦时,区内平均弃光率7.9%,同比上升0.5个百分点。2020年,西北地区平均弃风率6.9%、平均弃光率4.8%,同比分别下降1.5、1.1个百分点,新能源消纳情况进一步好转。风电方面,陕西、青海、宁夏、新疆由于四季度风电新增装机较多,分别为301、321、201、351万千瓦,导致四季度弃风率分别同比上升了10.4、2.9、1.6、2.1个百分点至10.4%、8.6%、3.8%、11.2%。甘肃由于今年四季度来风偏大,弃风率同比上升3.2个百分点至6.7%。光伏方面,青海得益于青豫直流建成投运,在四季度光伏新增装机410万千瓦的情况下,弃光率同比下降0.4个百分点至12.6%。新疆由于四季度光伏新增装机较多,为180万千瓦,导致四季度弃光率同比上升了3.5个百分点至5.1%。
东北地区四季度弃风率同比上升0.7个百分点至2.2%,基本无弃光。四季度,东北地区合计弃风电量5.2亿千瓦时,平均弃风率同比上升0.7个百分点至2.2%,保持在较低水平。2020年,区内弃风率同比降低0.5个百分点至1.6%。东北地区基本无弃光,新能源消纳利用持续保持较好水平。
中东部和南方地区总体消纳情况较好。四季度,中东部和南方地区弃风2.1亿千瓦时,弃光0.1亿千瓦时。河南、湖南四季度风电新增装机分别为658、145万千瓦,由于新增装机较多,出现少量弃风。云南、贵州受局部网架结构影响出现了少量的弃风弃光,西藏受电网送出限制出现少量弃光,其余地区无新能源消纳问题。
三、下季度消纳形势研判
2021年风电和光伏仍有较大的集中并网需求。习近平主席提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”的国际承诺,我国能源革命将以低碳为主线提速推进,2021年是实现碳达峰的开局之年,预计我国新能源将开启新一轮开发建设高峰。风电方面,考虑《关于完善风电上网电价政策的通知》(发改价格〔2019〕882号)明确2019年1月1日至2020年底前核准的陆上风电项目,2021年底前仍未完成并网的,国家不再补贴。光伏方面,对于2020年纳入国家竞价补贴范围的项目,2020年底前未全容量建成并网的,每逾期一个季度并网电价补贴降低0.01元/千瓦时;逾期两个季度后仍未建成并网的,取消项目补贴资格。《关于公布2020年风电、光伏发电平价上网项目的通知》(发改办能源〔2020〕588号)明确光伏发电平价项目须于2021年底前并网。因此2021年仍存在大量风电、光伏发电项目集中并网的需求。
全国大部分地区风速和水平面总辐照量随月份呈增大趋势。根据中国气象局预测,风能资源方面,2021年一季度随着月份递增,全国大部地区风速呈增大趋势,风速在3.6m/s~7.2m/s之间。风速低值区一般位于新疆西部和中部、西藏南部、西南地区东北部和南部等地,平均风速一般低于4.0m/s;风速高值区主要位于东北、西北东部的部分地区、青藏高原、川西高原、云贵高原等地,平均风速达到6.0m/s以上。太阳能资源方面,2021年一季度全国大部地区平均水平面总辐照量呈现逐月增加的趋势。平均水平面总辐照量低值区主要位于四川东部、重庆、贵州等地;高值区主要位于西北地区东部(青海、甘肃中北部)、西藏中部、云南西部等地。
2020年四季度新能源并网规模较大,预计2021年一季度弃电率有所上升。2020四季度部分地区新能源新增装机规模较大,考虑到春节等节假日用电低谷原本就是新能源消纳困难时期,加之供暖季系统调峰能力受限,2021年一季度新能源消纳面临较大压力,弃风弃光率预计短期有一定上升。
部分地区需重点关注消纳问题,合理安排并网投产时序,充分挖掘源网荷储调节潜力。2020四季度陕西、山东、山西由于新能源新增装机规模较大,弃电率同比有较大增长,建议2021年一季度做好新增项目并网投产时序的合理安排,充分挖掘源网荷储调节潜力,落实消纳条件。新疆并网消纳困难集中在阿勒泰地区、喀什地区、克州、昌吉州等地区,需进一步提升新能源跨省区外送能力、加强省内网架结构、推动电力辅助服务机制实施,促进新能源消纳。青海需进一步提升青海-河南特高压输电通道送电能力、加强配套新能源并网送出工程建设,缓解弃风弃光问题。河北北部局部地区新能源送出受限,需要进一步加强网源协调工程建设力度。