中国储能网讯：“‘你缺时我没有，你有时我也有’，这是风光新能源富集地——西北地区外送面临的新难题。”一位宁夏电力从业者对《南方能源观察》（以下简称“eo”）说。
随着全国新能源规模的加速增长，午间新能源消纳与晚高峰供应偏紧压力并存的现象，在西北五省区并不罕见。
据国家电网有限公司（以下简称“国网”）西北分部官方网站，2023年12月31日，我国西北地区新能源装机容量达到2.1亿千瓦，占比超过50%，西北电网成为我国首个新能源为发电装机主体电源的区域电网。
新能源装机占比过半、电量加速增长下，西北地区如何保障电力供应，同时促进新能源消纳？
01.装机电量双升，消纳压力增大
西北地区包括青海、甘肃、宁夏、新疆、陕西等五省（区），新能源发电均已成为各省（区）内第一或第二大电源。
分省来看，青海的新能源“浓度”最高。据青海省能源局披露，截至2023年底，青海新能源装机规模达3745.64万千瓦，占5497.08万千瓦电源总装机的68%。2023年青海新能源发电量首次超过水电，成为省内第一大电源。
国网青海省电力公司披露，2024年1—3月青海新能源发电量127.3亿千瓦时，同比提升20.4%，一季度新能源发电量占发电总量的51.3%，成为全国率先超50%的省级电网。
据甘肃发展改革委官方网站，截至2023年底，甘肃省新能源装机规模超过5490万千瓦，占全省电源装机容量的61.27%，占比居全国第二位，也是西北地区第二位。
2022年年末，宁夏电网新能源装机规模达3040万千瓦，是继青海、河北、甘肃电网后，全国第四个新能源装机占比突破50%的省级电网。2023年，宁夏新增新能源装机560万千瓦，截至2023年12月31日，装机突破3600万千瓦，占比54.44%。
国网新疆电力有限公司数据显示，截至2024年4月，新疆电网总装机容量1.5亿千瓦，其中新能源装机规模7002.1万千瓦。预计到2024年底，新疆累计新能源装机将超过8900万千瓦。届时，新能源将首次成为新疆第一大电源。
陕西新能源装机占比也在不断上升。2023年7月19日，陕西新能源装机规模突破3000万千瓦大关，达到3054万千瓦，占陕西电网总装机容量的34%。
据西北五省（区）发布的政府工作报告，2024年青海将新增清洁能源装机1500万千瓦（含玛尔挡、羊曲水电站），甘肃将新增新能源装机1200万千瓦，宁夏将加快400万千瓦光伏建设，新疆全年新增新能源装机规模力争达到2000万千瓦，陕西将新增新能源装机1000万千瓦以上。
与西北地区不断攀升的新能源装机占比相比，一组数据同样引人注目。
全国新能源电力消纳监测预警中心披露，青海2023年风电、光伏发电利用率分别为94.2%和91.4%，双双低于95%，甘肃2023年风电、光伏发电利用率则均为95%。2024年3月，青海、甘肃的风电、光伏发电利用率进一步下降且均低于95%，西北五省区具体情况见下表。
（数据来源：全国新能源电力消纳监测预警中心）
多位西北地区电力从业者介绍，西北地区总体新能源消纳率较高，但个别项目的弃风、弃光率有所上升。“个别风电场弃风率达到50%，个别光伏电站弃光率达到30%；某电力集团月度限电率高达24.7%。”
2024年5月9日，中国电力科学研究院有限公司电力自动化所党委书记、副所长杨争林在中国电机工程学会电力市场专业委员会联合学术会议上提到，2023年度国网区域新能源装机容量为8.66亿千瓦，占全部装机比重为37%，同比增长35.4%，预计2024年新增装机2.7亿千瓦。2023年国网经营区新能源最大出力达3.6亿千瓦，占当时负荷的41%;日发电量最大为49亿千瓦时，占当日总发电量的32%。
2024年4月24日，中国电力企业联合会（以下简称“中电联”）发布《2024年一季度全国电力供需形势分析预测报告》（以下简称《报告》）指出，预计2024年部分地区新能源消纳压力凸显、利用率将下降。
02.高载能工业可调空间小
“西北地区新能源建设推进速度超出了预期。”一位甘肃电力从业者感叹。2023年一年，西北电网新能源投产近6000万千瓦，为此前三年的总和。
2022年2月，国家发展改革委、国家能源局发布《以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地规划布局方案》，明确到2030年，我国将规划建设风光基地总装机约4.55亿千瓦。而西北五省（区）加上内蒙古自治区，是我国重要的风光发电基地。如今，第一批大基地项目已基本完成并网，第二批、第三批大基地项目陆续开工建设。
一位西北地区电力从业者介绍，在政策引导下，2021年起，包括五大发电集团在内的不少发电企业迅速下场，积极争取项目开发指标。新能源开发建设成本不断下降和地方政府的大力支持等也是推高开发速度的原因。
与新能源的“高歌猛进”相比，用于增加灵活性和调节能力的火电投建节奏相对较慢。有从业者介绍，青海、宁夏等省（区）连续多年没有“上新”火电项目。而西北地区电价普遍偏低，电化学储能经济性尚不足以支撑其广泛应用，抽水蓄能的建设周期长，对地理环境要求高。
在多位从业者看来，西北地区是典型的“小内需、大外送”，本地负荷需求增长有限。“西北地区新能源增长速度和当地负荷增长速度不完全匹配，若外送不及时，利用率下降在所难免。”其中一位从业者说。
一位从业者解释，“十四五”以来，西北地区集中式光伏电站大量上马，太阳落山，加上无风，晚间时段电力供应容易趋紧。
从负荷侧来看，西北地区高载能工业用电占全社会用电量的比例高，全天负荷常为一条直线，可以调控的空间有限，晚高峰时，部分省区不得不从西北地区之外的省区购电。
03.外送新难题：光伏同时率
多位电力从业者介绍，新能源项目与外送通道建设不同频是西北地区的“老问题”。随着技术不断进步，新能源电站的建设速度不断加快，建设周期不断缩短，通常半年到一年就可以完成建设，而配套电网的建设周期却相对较长，需要三到五年。
事实上，西北地区目前已有7条特高压直流输电通道在往区域外送电，也有多条特高压直流输电通道已动工建设或被列入规划。据《国家电网报》报道，2023年迎峰度夏期间，西北地区7条特高压直流输电通道全部实现最大功率送电，全力支援区外用电。
不过，《“十四五”可再生能源发展规划》对新增通道提出了新的要求，新增通道中可再生能源电量占比不低于50%。
多位西北地区从业者介绍，目前已有的送出通道中，可再生能源电量占比基本不超过50%，或者很难进行计算。若可再生能源电量占比过高，还会造成电力电量调控困难或转动惯量不足等问题。
而光伏同时率则是西北地区可再生能源外送面临的新问题。
以青海、河南两省为例，据河南能源监管办数据，截至2024年2月底，河南省太阳能装机3845.71万千瓦，占比27.22%。青海光伏通过青海—河南±800千伏特高压直流工程外送至河南，当送端光伏大发时，受端也是光伏大省，午间并不缺电。
eo曾在山东采访时了解到，该省不少电力从业者“头疼”省内光伏电站午间大发时的消纳问题，外来“午间电”将增加消纳压力，而晚高峰、午夜和凌晨时段的外来电却很稀缺。
有电力行业资深专家认为，电价是西北外送的“老大难”问题。
一位新疆电力从业者介绍，西北不少省（区）存在新能源外送电价格比省（区）内新能源价格高的现象。未来需要思考如何用这部分“超额收益”补贴省（区）内电源，支持其配建电化学储能、抽水蓄能等，推进煤电灵活性改造。
04.“新能源+”的解法
西北五省（区），宁夏和新疆的新能源发电利用率相对较高。
据前述新疆电力从业者介绍，除去部分2023年下半年并网的新能源发电装机尚在调试期没有被计入利用率之外，新疆将可再生能源消纳责任权重分解到用户，鼓励用户自主认购绿色电力。包括节能降碳改造、供热改造、灵活性改造的煤电“三改联动”，也为新能源消纳释放出了更多的电量空间。
“十四五”期间，新疆明确了两批次2550万千瓦煤电机组灵活性改造，预计可提升系统调峰能力570万千瓦。大型风电光伏基地“煤新联营”、燃煤自备电厂与新能源直供联营以及“高载能+新能源”等模式都促进了当地的新能源消纳。
“新疆的优势在于煤电支撑能力强，有7000多万千瓦的装机容量，‘十四五’期间获批了约2200万千瓦的新增煤电装机，无论是区内电网平衡还是外送，都能得到相对良好的支撑。”上述从业者说。
宁夏的风光发电利用率一直维持在95%以上。据当地电力从业者介绍，储能上马迅速。
据《宁夏“十四五”新型储能发展实施方案》，到2025年，宁夏力争新型储能装机规模达到500万千瓦以上，全区储能设施容量不低于新能源装机规模的10%、连续储能时长2小时以上。
“宁夏区内用电负荷只有1400万千瓦左右，但是到2024年底，储能装机规模就将达到400万千瓦，而且95%都是规模较大的独立共享储能，将对消纳、保供起到积极作用。”上述宁夏电力从业者介绍。
宁夏还得益于两个“打捆”外送，即新能源与火电“打捆”，以及午间电量和晚高峰电量“打捆”外送。
电力市场交易也是促进西北地区新能源消纳的良方。2023年，宁夏引入中长期日融合交易，即每日9点至12点组织开展交易日（T日）后第3天（T+3）至第7天（T+7）的分时段融合交易，市场主体可进行增量交易、现有合同买卖交易。
前述当地从业者介绍，虽然目前宁夏电力现货市场尚在短周期试运行阶段，但是通过中长期日融合交易，已经发现宁夏负荷曲线有了明显变化，削峰填谷效果显著。
具体而言，在宁夏总负荷约为1400万千瓦的情况下，晚高峰时段负荷同比下降100万千瓦，午间负荷平均提高135万千瓦。
2024年3月，青海省发展改革委在向社会公开征求关于分时电价的意见后，将高峰时段调整为7:00-9:00、17:00-23:00；低谷时段调整为9:00-17:00；其余时间为平时段。也就是说，青海白天几乎均为低谷时段，以利用电价机制实现削峰填谷。
电力行业资深专家进一步呼吁，要进一步完善西北地区省间和省内现货市场，用“市场的手”促进削峰填谷，提高新能源消纳率。
