近幾年,，清潔能源的發(fā)展是我國(guó)甚至是全球化的主題,，在《重塑電力市場(chǎng)》一書(shū)中,，也明確指出未來(lái)的發(fā)展方向是“低碳轉(zhuǎn)型”。我國(guó)近些年推行節(jié)能改造,，開(kāi)啟碳市場(chǎng)等諸多措施，也無(wú)不在大力推行新能源的發(fā)展,。即使這樣的大環(huán)境下,，新能源的發(fā)電量占比仍然相對(duì)較低，很多省份新能源出力占總出力的僅10%左右,，這是由從能源格局,、出力特性到發(fā)用電計(jì)劃等多個(gè)環(huán)節(jié)共同影響導(dǎo)致的結(jié)果。
有人說(shuō)新能源是臥龍般的存在,，以后注定是新能源的天下,；也有人說(shuō)，新能源全靠政策,，本身就是個(gè)扶不起的阿斗,。且聽(tīng)慢慢道來(lái)。（注：以下的新能源均指當(dāng)下占比最大的風(fēng)電,、光伏）
1新能源發(fā)展現(xiàn)狀
新能源得到充分重視,，在國(guó)家和地方政府的指導(dǎo)和支持下,，發(fā)展迅速。截至2017年底,，新能源裝機(jī)容量如下圖所示,。
2新能源電量低的原因分析
1受自然條件限制，風(fēng)電,、光伏機(jī)組利用小時(shí)數(shù)
風(fēng)電,、光伏這兩種資源的有效利用小時(shí)數(shù)受資源條件影響較為嚴(yán)重，風(fēng)資源并非全天高風(fēng)速,，夜間無(wú)光照,，所以風(fēng)電光伏機(jī)組有很多時(shí)段是低出力水平甚至零出力；另一方面,，風(fēng)電的出力有“逆負(fù)荷”特性,，在負(fù)荷低谷的夜間往往因風(fēng)大而有更大的出力空間。所以,，整體來(lái)講,，機(jī)組利用效率受資源的時(shí)間特性影響較為明顯。
2電力裝機(jī)增速大于負(fù)荷需求增速,，電力裝機(jī)盈余過(guò)多
能源轉(zhuǎn)型的需求拉動(dòng)著新能源裝機(jī)容量的提升,，整體上能源裝機(jī)增量大于淘汰量，同時(shí)能源裝機(jī)璔速大于負(fù)荷需求增速,，造成了電力過(guò)剩的局面,。以山西為例，截止2017年12月,，山西省電力裝機(jī)容量8072.71萬(wàn)千瓦（其中風(fēng)電871.63萬(wàn)千瓦,，太陽(yáng)能發(fā)電590.38萬(wàn)千瓦），而2017年12月中的最大負(fù)荷峰值2899.8萬(wàn)千瓦,，裝機(jī)是負(fù)荷的2.5倍以上,。
我國(guó)的能源整體上是僧多肉少，且因利益分配及電網(wǎng)運(yùn)行需求等因素,，不能單純把新能源電量照單全收,，進(jìn)一步限制了新能源發(fā)電量的占比。
3新能源電源與負(fù)荷的逆向分布造成消納壓力
由于風(fēng)電,、光伏機(jī)組的出力依托于風(fēng)和光的自然資源,，因此，在進(jìn)行風(fēng)電廠,、光伏電站的選址時(shí),，對(duì)于資源的依賴性很強(qiáng)。以風(fēng)電為例,，下圖展示了一般的風(fēng)電廠開(kāi)發(fā)流程,，其中的“宏觀選址”指的是基于風(fēng)能資源及其他條件的分析和比較,，進(jìn)行場(chǎng)址的選擇。從圖中不難看出,，依據(jù)風(fēng)資源進(jìn)行宏觀選址是整個(gè)過(guò)程中相當(dāng)重要的基礎(chǔ)和先決條件,，而其中風(fēng)資源豐富和風(fēng)能質(zhì)量好是相當(dāng)重要的參考依據(jù)。新能源電廠的分布與自然資源密切相關(guān),，但風(fēng)光資源豐富的地區(qū)基本為“地廣人稀”的地區(qū),，所以“三北”地區(qū)（東北、華北,、西北）,，而電力負(fù)荷需求卻主要集中在東南沿海地區(qū)。雖然有了大輸?shù)奶馗邏狠旊婍?xiàng)目來(lái)支撐“西電東送”“北電南送”等工程,，但當(dāng)前形勢(shì)下,，輸電通道的輸電容量仍難以完全滿足新能源消納的需求。
4新能源出力不穩(wěn),，對(duì)火電的依賴性較大
提到風(fēng)電,、光伏機(jī)組的出力特性，往往用間隙性,、波動(dòng)性,、隨機(jī)性來(lái)形容，且由于受風(fēng)光等氣象資源的影響明顯,，其出力預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度也并不理想。
在制定電網(wǎng)運(yùn)行的發(fā)輸電計(jì)劃的過(guò)程中,，需要保證負(fù)荷曲線被滿足,，同時(shí)也要保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。新能源出力不確定的部分,，需要由出力特性更加穩(wěn)定和可控的火電來(lái)“兜底”,。新能源出力波動(dòng)產(chǎn)生的差額需要通過(guò)火電的快速調(diào)節(jié)來(lái)補(bǔ)足，為了保證足夠的調(diào)節(jié)能力,，火電的出力占比自然也不可以壓到太低,。
在一些地區(qū)，通過(guò)“風(fēng)火打捆”的方式實(shí)現(xiàn)新能源消納就是這個(gè)道理,，盡量讓風(fēng)電多出力,，但為了保證出力的穩(wěn)定性，由“打捆”的火電補(bǔ)足其波動(dòng)的部分,。
正是由于對(duì)火電的依賴和電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性需求,，高比例火電的結(jié)構(gòu)仍將長(zhǎng)期存在。
5固定成本高,，對(duì)補(bǔ)貼政策有很強(qiáng)的依賴
有時(shí)會(huì)見(jiàn)到這樣一種說(shuō)法,，風(fēng)電,、光伏機(jī)組出力成本低，比火電更有競(jìng)爭(zhēng)力,。然而,，這句話中的成本低僅指風(fēng)、光這些自然資源的變動(dòng)成本,，實(shí)際上,，其建設(shè)、設(shè)備等固定成本其實(shí)很高,。當(dāng)下很多電站都是靠政府補(bǔ)貼來(lái)維持,。
利潤(rùn)是吸引投資的關(guān)鍵點(diǎn)，當(dāng)前情況下地補(bǔ)貼的依賴性強(qiáng),，仍需要通過(guò)技術(shù)改進(jìn)等方式真正實(shí)現(xiàn)全成本的降低,，才能形成更有力的發(fā)展空間。
6政策倡導(dǎo)下,，機(jī)制和硬件基礎(chǔ)的完善需要時(shí)間
不管是能源局和發(fā)改委的諸多文件,，抑或是國(guó)網(wǎng)內(nèi)部的“雙降”要求，都在為消納新能源,，提升其出力水平指明方向,。然而，真正的落實(shí)需要合理的機(jī)制規(guī)范,，以及匹配的硬件基礎(chǔ)支撐,。機(jī)制的設(shè)計(jì)需要立足長(zhǎng)遠(yuǎn)，兼顧多方利益,，反復(fù)推敲,；硬件的完善更需要時(shí)間來(lái)滿足。我國(guó)的電力體制改革和電網(wǎng)建設(shè)就是提升新能源的軟,、硬件基礎(chǔ),，目前尚不能達(dá)到最理想的狀態(tài)。
3未來(lái)技術(shù)攻堅(jiān)方向
能源發(fā)展設(shè)想的落地說(shuō)白了還是技術(shù)需求,，真正的技術(shù)落地才是發(fā)展的最終狀態(tài),。同時(shí)，技術(shù)的成熟度影響著新能源對(duì)政策的依賴程度,，所以,，是臥龍還是阿斗，最終還得看技術(shù),。
1提升風(fēng)電,、光伏發(fā)電機(jī)組的技術(shù)性能
通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)組的技術(shù)升級(jí)解決其出力波動(dòng)性的問(wèn)題，提升其出力穩(wěn)定性，減少對(duì)火電的依賴性,，是提高其出力占比的重要手段,。
另一方面，通過(guò)技術(shù)革新降低機(jī)組建設(shè),、運(yùn)維等固定成本,，通過(guò)降本增效提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，吸引社會(huì)資本,，加速資源優(yōu)化配置,。
2提高新能源出力的預(yù)測(cè)水平
在當(dāng)前的“計(jì)劃+市場(chǎng)”的調(diào)度模式下，受新能源消納政策的影響,，調(diào)度部門(mén)制定發(fā)輸電計(jì)劃時(shí),，需要在日前（執(zhí)行日前一天）階段新能源機(jī)組的出力預(yù)測(cè)，并編排到發(fā)輸電計(jì)劃中,。計(jì)劃編制過(guò)程中,，需要考慮新能源預(yù)測(cè)的不準(zhǔn)確性，而有所保留或留有一定備用,。
通過(guò)新興技術(shù)手段,，整合更多的數(shù)據(jù)資源，提升新能源機(jī)組的出力預(yù)測(cè)精度,，有效解決其出力的隨機(jī)性問(wèn)題,，將為風(fēng)電資源爭(zhēng)取到更大的計(jì)劃空間。
3儲(chǔ)能技術(shù)的有效補(bǔ)充
近兩年儲(chǔ)能技術(shù)開(kāi)始迎來(lái)一波發(fā)展,，從宏觀來(lái)看,，儲(chǔ)能技術(shù)通過(guò)充放電，實(shí)現(xiàn)電能的時(shí)間轉(zhuǎn)移,，可以有效解決負(fù)荷與機(jī)組出力時(shí)間不匹配的問(wèn)題,。另一方面，儲(chǔ)能的調(diào)節(jié)性能好,，可以對(duì)新能源出力進(jìn)行有效調(diào)整，平穩(wěn)新能源出力,。
4新的發(fā)展形勢(shì)促進(jìn)就地消納
近些年,，電網(wǎng)的發(fā)展形勢(shì)越來(lái)越多元化，微網(wǎng)越發(fā)流行,。微網(wǎng)的存在其實(shí)就是通過(guò)微網(wǎng)部分的控制,，實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)內(nèi)新能源的內(nèi)部消納。另外,，分布式光伏可以有效解決新能源電源與負(fù)荷逆向分布的問(wèn)題,。通過(guò)分散化的處理方式，在一定程度上打破了對(duì)地域的限制，也極大的促進(jìn)了新能源的就地消納,。