黨的十八大以來(lái)，我國新能源發(fā)展取得顯著(zhù)成績(jì)，新能源裝機占電源總裝機比重由2012年的5.6%提升至目前的19.6%，實(shí)現了由“補充電源”向“替代電源”的轉變。截至今年9月底，我國新能源裝機達3.9億千瓦，相當于德國和巴西兩國電源總裝機之和。
隨著(zhù)新能源規模越來(lái)越大，如何統籌做好新能源發(fā)展規劃，引導新能源合理開(kāi)發(fā)和有效消納，成為未來(lái)我國新能源發(fā)展需要解決的重要問(wèn)題。
過(guò)去10年，我國新能源發(fā)展以擴大裝機規模為主
自2005年《中華人民共和國可再生能源法》頒布實(shí)施以來(lái)，國家相關(guān)部門(mén)相繼出臺了標桿上網(wǎng)電價(jià)、電價(jià)附加、全額保障性收購等一系列政策措施，有力推動(dòng)了我國新能源快速發(fā)展。
“十一五”期間，風(fēng)電裝機連年翻番，2006～2010年年均增速高達97%。2009年，國家出臺風(fēng)電標桿上網(wǎng)電價(jià)政策，進(jìn)一步調動(dòng)了地方政府和發(fā)電企業(yè)發(fā)展風(fēng)電的積極性。
由于當時(shí)風(fēng)電機組的并網(wǎng)標準較低，不具備低電壓穿越等基本功能，大量存在缺陷的風(fēng)電機組并入電網(wǎng)，留下安全隱患。2012年，國家能源局發(fā)布《風(fēng)電發(fā)展“十二五”規劃》，提出到2015年，投入運行的風(fēng)電裝機容量達到1億千瓦，有序推進(jìn)大型風(fēng)電基地建設。在國家規劃的引導下，風(fēng)電呈現大規模、集中、高速發(fā)展態(tài)勢，到2014年年底，全國風(fēng)電裝機規模達到9657萬(wàn)千瓦，提前1年完成規劃目標。在快速發(fā)展的同時(shí)，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)還存在“邊棄邊建，邊建邊棄”的問(wèn)題。
2016年，國家能源局建立風(fēng)電投資監測預警機制，嚴控棄風(fēng)嚴重地區裝機增長(cháng)成為當時(shí)風(fēng)電開(kāi)發(fā)的新準則。受此影響，2017年，全國風(fēng)電新增裝機僅1578萬(wàn)千瓦，不足2015年新增裝機的一半。與此同時(shí)，在各方的共同努力下，風(fēng)電消納狀況持續好轉。2019年1～9月，全國風(fēng)電平均利用率已達95%以上。
近年來(lái)，我國光伏發(fā)電規模也快速增長(cháng)。2013年，《國務(wù)院關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》印發(fā)，提出到2015年總裝機容量達到3500萬(wàn)千瓦以上。光伏自此迎來(lái)建設高峰。到2015年年底，全國光伏發(fā)電累計裝機容量4218萬(wàn)千瓦，超過(guò)規劃目標。2017年，全國光伏新增裝機5306萬(wàn)千瓦，創(chuàng )下新能源發(fā)展年度新增裝機規模的最高紀錄。
在光伏發(fā)電高速發(fā)展的進(jìn)程中，光伏消納和補貼問(wèn)題逐步顯現。2017年，國家能源局建立光伏發(fā)電市場(chǎng)環(huán)境監測評價(jià)機制，嚴控限電地區光伏開(kāi)發(fā)，對光伏消納起到促進(jìn)作用。另一方面，光伏發(fā)電快速發(fā)展帶來(lái)的補貼缺口問(wèn)題凸顯，截至2018年年底，全國累計資金缺口約2000億元。為解決光伏發(fā)電消納和補貼問(wèn)題，2018年5月以來(lái)，國家發(fā)展改革委等三部門(mén)發(fā)布《關(guān)于2018年光伏發(fā)電有關(guān)事項的通知》（光伏“531”新政），并開(kāi)展光伏年度規模管理等，合理控制年度光伏發(fā)電新增裝機規模。
回顧10多年的發(fā)展歷程，我國風(fēng)電和光伏發(fā)電呈現出以擴大新能源裝機規模為主的基本導向。在消納難、補貼資金不足等問(wèn)題相繼出現的情況下，我國對相關(guān)政策進(jìn)行了適當調整，合理控制了新能源的發(fā)展節奏。
規劃新能源裝機規模需綜合考慮各項指標
從國內外發(fā)展實(shí)踐和研究成果來(lái)看，新能源發(fā)電的裝機規模與利用率、新能源電量占比、新能源參與系統平衡的容量置信度等指標密切相關(guān)。
在超規劃或超本地消納能力的前提下大量開(kāi)發(fā)新能源，會(huì )帶來(lái)利用
率指標的下降。因此，新能源的裝機規模規劃需要根據不同地區的源、網(wǎng)、荷條件綜合確定。
風(fēng)電、光伏發(fā)電出力具有波動(dòng)性、隨機性特點(diǎn)，在尚未配置大規模電源側儲能之前，客觀(guān)上決定了新能源能夠參與高峰時(shí)段電力實(shí)時(shí)平衡的置信容量很小。
例如，2018年3月底，西北地區風(fēng)電和光伏發(fā)電裝機容量合計8174萬(wàn)千瓦，3月份期間日最大出力3100萬(wàn)千瓦，但在負荷高峰時(shí)段最小出力曾經(jīng)只有200萬(wàn)千瓦，西北地區新能源參與電力系統平衡的置信容量不足其裝機容量的5%。國際能源署（IEA）、國際可再生能源機構（IRENA）、美國國家可再生能源實(shí)驗室（NREL）等知名機構的研究成果均表明，一般情況下，風(fēng)電和光伏發(fā)電平均的置信容量分別不超過(guò)其裝機容量的20%和30%。因此，新能源裝機規劃也不能單獨從自身發(fā)展角度出發(fā)，還應該從維持電網(wǎng)安全穩定運行的角度出發(fā)，從整個(gè)電力系統的角度去考量，做好火電、氣電、水電等其他常規電源和靈活調節性電源的統籌協(xié)調規劃。
裝機比重的提高并不能完全反映新能源發(fā)展對能源轉型的貢獻，新能源發(fā)展的最終成效還應體現在消納新能源電量的比重上。一般情況下，新能源并網(wǎng)的裝機規模越大，新能源發(fā)電量越多，發(fā)電量占比也越高。2018年，丹麥、德國、西班牙新能源發(fā)電量占用電量的比例高達45%、27%、20%，成為全球新能源發(fā)展的標桿。與之相比，目前蒙東、寧夏、甘肅、青海新能源發(fā)電量占比分別達到44%、27%、25%、23%，這些地區在限電逐年好轉形勢下，與國際先進(jìn)水平基本相當。
另一方面，一味追求發(fā)電量及其占比提高也不科學(xué)。NREL還開(kāi)展了一項2020年美國西部地區新能源并網(wǎng)研究，結果表明西部地區風(fēng)電發(fā)電量占比每提高7～8個(gè)百分點(diǎn)，利用率將降低3～4個(gè)百分點(diǎn)。因此，在規劃階段必須測算得到一個(gè)地區合理的新能源發(fā)電量占比指標，既能提高裝機規模，還能將棄電率控制在合理范圍內。
構建科學(xué)評價(jià)體系，確定今后我國新能源發(fā)展準則
在“十四五”及中長(cháng)期我國新能源發(fā)展規劃中，應逐步構建起涵蓋發(fā)展、消納、市場(chǎng)等多維度的綜合評價(jià)體系，基于新能源利用率、容量充裕度、新能源電量占比等指標，合理確定新能源裝機發(fā)展目標，引導我國新能源高質(zhì)量發(fā)展，重點(diǎn)解決高比例新能源消納問(wèn)題。
國家發(fā)展改革委、國家能源局制定的《清潔能源消納行動(dòng)計劃（2018～2020年）》明確了逐年新能源消納具體指標，提出2020年，確保全國平均風(fēng)電利用率力爭達到95%左右，光伏發(fā)電利用率高于95%，以引導風(fēng)電、光伏發(fā)電合理開(kāi)發(fā)和布局。但是，是否以新能源利用率控制作為唯一約束條件來(lái)確定裝機規模仍需要深入研究。
今年5月，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于建立健全可再生能源電力消納保障機制的通知》，設定可再生能源電力消納責任權重，為新能源發(fā)展和消納提供了政策支撐。由以追求裝機規模、利用率控制為目標向滿(mǎn)足消納責任權重的目標轉變，可以作為未來(lái)確定我國新能源裝機規劃的重要依據。也就是說(shuō)，應通過(guò)測算不同地區新能源發(fā)電量占比與裝機規模、利用率、容量置信度相互之間的關(guān)系和比例，最終確定一個(gè)合理的新能源發(fā)電量占比目標，進(jìn)而提出新能源開(kāi)發(fā)規模、其他調節電源裝機規模、新能源利用率控制目標等。
根據國家發(fā)展改革委、國家能源局2016年制定的《能源生產(chǎn)和消費革命戰略（2016～2030）》，2020、2030年我國非化石能源占一次能源消費比重將達到15%和20%。據此測算，2020、2030年，我國風(fēng)電、光伏合計發(fā)電量占用電量的比例至少要達到10%、16%，風(fēng)電、光伏發(fā)電的最低裝機規模也將按此目標確定。各地區可以在此目標的引導下，適當放寬利用率控制，并充分考慮電力系統容量充裕度，在滿(mǎn)足本地最低消納責任權重的目標下，統籌規劃本地新能源裝機規模和配套靈活性調節電源。
