打破省間壁壘、增強電網靈活性、創建市場化機制、發掘更多消納空間等，這是9月15日的第一屆可再生能源并網技術與政策論壇，為解決新能源消納難題開的四味藥方。

國內的可再生能源在“三北”地區占比較大，但全國范圍內仍只占較小份額，解決當前可再生能源消納只是近期目標，實現全國范圍內高比例可再生能源并網才是遠期目標。

這個遠期目標的實現可能會面臨比當下更大的挑戰，未來分布式能源與集中式發電的結合，能源互聯網的運用，多種能源的綜合利用等都是有待深入研究與發展的領域。

從全國范圍來看，截至2016年年底，新能源的裝機容量僅接近15％，而發電量則約為5％。但就局部地區而言，“三北”地區地裝機容量占比與發電量占比均達到較高水平，其中甘肅、寧夏、清海等地的新能源轉機容量占比均超過35％，發電量占比也達到了18％以上，這份成績單與歐洲可再生能源大國丹麥、德國等比較也不顯遜色。

雖然三北地區的新能源無論是裝機還是發電量都在全國首屈一指，但其棄風、棄光現象也較為突出。以2016年為例，全國棄風電量的90％集中在東北和西北，棄光電量的99％集中在西北。而甘肅和新疆又是重中之重，其合計棄風、其光電量分別占全網的61％和80％。

打破省間壁壘是關鍵

國家電網公司發展策劃部副主任張正陵指出，造成“三北”地區棄風、棄光主要有四方面的原因：分別是電源結構性矛盾，導致系統調峰能力不足；跨省跨區輸電通道不足，導致其難以在更大范圍內消納；用電需求增長放緩，導致消納市場總量不足；以及市場化機制缺失，對新能源消納產生制約。

其中市場化機制的缺失，主要是指缺少市場機制調動火電調峰以及用戶測響應的積極性，以及省間壁壘對于新能源跨省消納的阻礙。

張正陵認為，省間壁壘是制約新能源消納的關鍵因素。根據國家電網公司對2020年發電情景的模擬，若放開省間電量約束，“三北”地區的新能源棄電率可大幅下降，其中西北地區可下降超過8％。

而目前正在施行的省間新能源直接交易，以及富裕新能源跨區現貨交易正是通過市場化手段打破省減壁壘的一種嘗試。

調峰激勵不可少

除了需要消納空間，其隨機性、波動性、以及難以預測等特性使其需要相應的調峰電源輔助，以保障供電安全。煤電機組靈活性改造、抽水蓄能、太陽能熱發電以及電化學儲能等技術都是在發電側配合新能源高比例并網的關鍵手段。

這四種技術的發展都面臨著來自經濟性的挑戰，需要市場化機制進行激勵，其中降成本對后兩者而言更加艱巨，而抽水蓄能還面臨著分布不均的技術挑戰。張正陵表示，國家電網正在考慮用華中的湖北白蓮河抽水蓄能電站為西北調峰，通過這種跨區域的形式，擴大抽水蓄能的調峰范圍。

火電作為三北地區最主要的電源結構，其將在新能源調峰中將發揮的作用無庸置疑。但現有火電基組的調峰能力有限，若要進行調峰，需要進行靈活性改造，且需要市場化機制的激勵。東北率先提出了東北電力輔助服務市場，以激勵火電進行靈活性改造，參與調峰。

國家電網公司東北分部的張宏鵬解釋，當時提出東北電力輔助服務市場的背景是只能打輔助服務的旗號，實際上可理解為電力調峰現貨市場。但其與國外的市場相反，國外的現貨價格更多是為了激勵尖峰時刻的出力，而國內的調峰市場則是為了減少出力。考慮到當前的時代背景，通過這種調峰市場可以突破電價約束。目前東北輔助服務的價格可高達1元／千瓦時，高于標桿電價的激勵使得火電企業有動力進行靈活性改造，并選擇參與調峰而非一味搶占發電量。

系統成本增加值得關注

煤電一方面需要減少出力，為新能源發電讓出更多空間，但另一方面由于新能源出力無保證，仍需要大量的傳統能源支持。國網研究院院長張運洲表示，根據其團隊的預測，按照2030年全國電網負荷17.4億千瓦來測算，保證電力安全供應的前提下，仍需要13.5億千瓦的煤電裝機，這相比2020年11億千瓦的煤電裝機控制目標有所提高。

煤電的裝機雖不會大幅下降，但發電利用小時數必定大幅下降，如何保障其收益，東北的輔助服務市場是一種嘗試，未來還會有更多嘗試。

張運洲提出，國內新能源需要更多關注系統成本，相比常規能源，新能源大規模并網必然導致系統提供調頻、備用等輔助服務而增加的平衡成本，以及提供備用容量所增加的容量富裕性成本。根據IEA研究，當風電比例達到20％時，平衡成本和容量富裕性成本分別約為1～7美元／MWh和4～5美元／MWh，而中國由于大陸季風性氣候，風電保證出力相比歐美較低，新能源發點整體預測精度與較弱，煤電比重較高等原因，國內新能源引發達額外系統成本要比歐美高。

甘肅省電力公司風電技術中心主任汪寧渤認為，從系統成本的角度考慮則可以理解為何新能源的造價不斷下降，但社會成本卻有所增加，德國不斷攀升的電價便是一個例證。汪寧渤指出，這種經濟性的問題是能源效率降低的一種體現，一方面是從發電測考慮，常規電源容量仍照常配置，但發電小時數將大幅下降，導致發電設施利用效率下降；另一方面由于資源限制，新能源利用小時數相比傳統能源較低，但仍需按照額定容量配置配套送出工程，必然導致電網利用率大幅度降低。

與其他能源配套綜合發展方可能

清潔發展是我國能源轉型的一大方向，而新能源只是清潔能源中的一種類型。

中國工程院原副院長杜詳琬院士指出未來國內農村能源需要革命，地熱供熱和生物質能綜合利用將在其中起到重要的作用，需要得到更多關注。

除了地熱供熱，中國電力發展促進會核能分會副會長田力提出了核能單純供熱的思路。冬季“以熱定電”，熱電基組占用了“三北”地區大量發電空間，是新能源棄電的高發期。田力認為核能供熱一方面可以替代熱電基組，為新能源發電騰出更多空間，另一方面也更為清潔，不失為清潔供暖的一個選項。

此外，相比核電，核能供熱可選址范圍更大，安全系數更高，可以成為核能發展的一個新方向。田力表示其已經做了大量前期工作，今年九月，中國核電發展中心與電促會核能分會聯合啟動北方十一省核能供熱五年規劃與廠址初選工作。

但以上這些能源的發展方向仍然困難重重。

集中式VS分布式

由于目前國內的新能源棄電現象主要集中在“三北”地區，解決其消納問題成為了當前關注的重點，各項措施也紛紛被采用。但未來，要達到《能源生產和消費革命戰略》中提出的“展望2050年,能源消費總量基本穩定,非化石能源占比超過一半”這一目標，中國電力科學研究院名譽院長周孝信院士認為還是很難度的。

周孝信認為，為達成這一目標，除了需要開發更高比例的可再生能源，不斷提高電力系統的技術以接納大量新能源并網，更需要考慮集中式與分布式電源的結合，主干電網與局域配網、微網結合。

周孝信認為“西電東送”的能力有限，目前規模不到兩億千瓦，未來最多4.5到5.5億千瓦，這需要西部除考慮將清潔能源發電外送外，還可通過電解制氫、制甲烷等途徑就地利用或通過天然氣通道東送。此外還需要更多考慮能源就地轉化，如通過電力供熱制冷、產業耗電等多種途徑就地消納。

而東北作為終端消費能源的大戶，周孝信認為發展區域綜合能源系統和清潔能源微網是滿足用戶多元需求的方向，這需要互聯網思維的運用發展能源互聯網，同時不斷提高電力系統的各項硬性技術。

中國工程院余貽鑫院士也有類似觀點。他指出根據其團隊的研究，發現在以火電為調節容量的情況下，大規模遠距離輸送無法實現能源革命所必須的高比例可再生能源情景，并提出通過全社會成本分析而非僅僅考慮電價，東部地區的分布式光伏發電的單位電能供電成本，已經或即將優于集中式風火打捆、光伏火電打捆的大規模遠距離輸送模式下的單位電能供電成本。

國家能源局新能源司副司長梁志鵬也指出，發展分布式能源、智能電網等是解決新能源并網的最大創新領域，也是解決問題的根本性措施，電網公司尤其是國家電網公司應該在這方面起到最重要的作用。

但汪寧渤認為，土地資源是制約東部發展新能源的關鍵因素，以深圳為例，即便全市所有土地都覆蓋光伏仍無法滿足其用電需求，而“三北”地區土地資源相對豐富，西電東送才是滿足東中部清潔能源需求的主要途徑。

張運洲指出，根據電價測算，到2020年“三北”地區新能源發電跨區外送仍比東中部地區省內開發消納更具經濟性。張正陵向記者表示，西電東送的能力未來是否僅為4.5～5.5億千瓦有待商榷。

于當前，這一涉及全局性的問題亟待明確。