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我国大型风光基地建设挑战与机遇并存

时间:2022-02-28 20:22    作者:admin     点击:

  2022年1月18日,国家发展改革委在1月新闻发布会上强调,为全力做好电力保供工作,将在落实调峰资源和消纳市场的基础上,加快推进以沙漠、戈壁、荒漠化地区为重点的大型风电光伏基地项目建设,全力提升供应保障能力和优化能源结构。当前,有利于风电、光伏发电基地化、规模化开发且更具经济效益的大型风电光伏基地建设,被视为推进我国能源绿色低碳转型的重要途径。

  2021年11月末,国家发展改革委、国家能源局下发第一批以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地建设项目清单,其中共涉及18省(区)和新疆生产建设兵团、50个项目,累计规模9705万千瓦,大多数地区承诺利用率高于85%、最高达到98%。同日,第二批基地项目申报工作启动,并已于2021年12月15日结束报送。

  伴随总规模上亿千瓦大型风电光伏基地建设的推进,我国可再生能源全产业链即将开启超千亿元新生市场,必将激发行业迸发更多发展活力。

  伴随“双碳”工作的不断深化,2021年,我国碳达峰碳中和“1+N”政策体系雏形初现。作为政策体系中的“1”,《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》明确,到2030年,我国非化石能源消费比重达到25%左右,风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上,为加快行业发展划定目标。

  此次大型风电光伏基地建设,聚焦沙漠、戈壁、荒漠地区。这些地区主要分布在我国西北部,资源禀赋优势突出,风能、太阳能资源丰富,区域内技术可开发量超10亿千瓦,将为清洁能源发展奠定坚实基础。同时,在这一区域进行建设,不仅将大大降低项目土地成本,广阔的建设面积也将给予大型能源基地更多发展可能。

  2021年以来,我国对大型风光基地建设给予了持续性关注。于2021年末召开的全国发展和改革工作会议及2022年全国能源工作会议,又将沙漠、戈壁、荒漠地区的风电光伏基地建设列入2022年年度重点任务之中,彰显出我国推进能源绿色低碳发展的决心与担当。

  伴随一系列政策及支持措施的扎实落地,我国大型风电光伏基地建设迎来重要窗口期。

  ◆2021年3月12日,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确,将建设金沙江上下游、雅砻江流域、黄河上游和几字湾、河西走廊、新疆、冀北、松辽等清洁能源基地。

  ◆2021年11月24日,《关于印发第一批以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地建设项目清单的通知》要求,进一步落实并网消纳条件,根据项目成熟程度合理安排开工时序,成熟一个、开工一个,久久为功,不搞运动式开工,不急于形成开工“规模”。

  ◆2021年11月24日,《关于组织拟纳入国家第二批以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地项目的通知》要求,上报项目应满足不涉及生态红线、落实消纳市场、高效利用、调峰措施配套建设等“四大要素”,原则上能在2023年建成并网,并对项目的单体规模和效率提出明确要求。

  目前,国家发展改革委、国家能源局牵头建立了工作推进机制,实施按月调度,指导地方能源主管部门和有关中央企业严格按照要求推动基地项目建设。

  根据国家发展改革委公布的消息,截至2021年12月31日,第一批大型风电光伏基地项目已开工约7500万千瓦,剩余项目在2022年一季度有序开工,建设工作稳步推进。

  为加快推进我国能源绿色低碳发展,第一批大型风电光伏基地项目以风光资源为依托、以区域电网为支撑、以输电通道为牵引、以高效消纳为目标,统筹风光资源禀赋和消纳条件,通过板上发电、板下种植、治沙改土、资源综合利用等发展模式,构建新能源发电、生态恢复、荒漠治理等多位一体循环模式,为深化能源绿色发展提供重要借鉴。

  此类项目通过风电、光伏发电、水电、火电、储能等多种能源的综合利用,有效降低可再生能源随机性、间歇性、波动性等特点对电网安全稳定运行的影响,实现绿色能源的稳定送出。

  例如,于2021年10月25日开工的云南金沙江下游大型风电光伏基地,总装机270万千瓦,结合水电开发统筹风能、太阳能电站建设,可有效实现多能互补,具有良好的创新示范和带动作用。

  此类项目围绕存量及规划特高压线路配置,将西北部地区充沛的清洁能源电力送往东中部用电负荷中心,实现资源在更大范围的优化配置。

  例如,于2021年10月15日开工的“陇电入鲁”配套新能源基地一期白银110万千瓦项目,建成后每年可向山东输送清洁电力20亿千瓦时,有助于缓解供电紧张,实现西部与东中部地区的发展共赢。

  此类项目利用智能运维平台、大数据分析、智能设备等智能技术,可实现对分散化基地项目的全方位智能化运维提升,有助于加快故障反应速度、提升运维操作精度、降低基地运营成本。

  例如,2021年10月21日,国家能源集团宁夏电力公司200万千瓦光伏项目开工建设。与传统光伏电站不同的是,该电站结合矿区地质条件,以无人机巡检系统、自动清洗系统、智能故障诊断系统等智能设备为支撑,将实现无人值班、少人值守、智慧运维,大大节约用人成本,实现项目高效运营。

  此类项目聚焦生态环境和人居环境改善,通过多位一体的循环发展模式协助改善沙漠、戈壁、荒漠地区相对恶劣的自然环境,生态效益显著。

  例如,于2021年10月22日开工的安徽阜阳南部120万千瓦风光电项目,利用采煤沉陷区闲置水面建设漂浮式光伏电站,通过覆盖水面降低蒸发量来抑制水中微生物生长,实现对水质的净化。这一项目同时采用“渔光互补”和“农光互补”两种模式,对于我国生态综合治理具有重要示范意义和推广价值。项目建成后,将成为全球单体规模最大、综合利用采煤沉陷区闲置水面最多的漂浮光伏电站。

  截至2021年底,我国风电、太阳能发电累计装机6.35亿千瓦,呈现持续高速增长态势。当前,“双碳”工作对风电、太阳能发电等可再生能源发展提出了明确要求。在“到2030年,风电、太阳能发电累计装机达到12亿千瓦以上”目标的引导下,我国风电、太阳能发电将继续保持大规模、高比例发展状态。

  为如期实现12亿千瓦的装机目标,我国风电、太阳能发电行业发展需达到“十三五”时期发展较快水平,我国新型电力系统乃至整个能源行业面临巨大挑战。

  可再生能源具有波动性、随机性、间歇性等特点,其大规模接入,将导致并网电源输出呈现不确定性、可调可控性差等不良趋势。同时,可再生能源发电并网后,配电网将由传统的辐射形式转变为多电源形式,部分配电单元结构可能向发电单元转变,网络结构更加复杂,向电网安全稳定运行提出新的挑战。

  需要注意的是,此次大型风电光伏基地重点在沙漠、戈壁、荒漠地区规划建设。这些地区多地处我国西北部,很多位于电网末端,电网结构薄弱,存在电网送出项目的规划、核准相对滞后,跨省跨区通道能力不足等问题,可能对基地新能源电力的有序高效送出造成影响。

  因此,应在保障电网安全稳定运行的基础上,进一步完善输电网络建设,加强大型风电光伏基地与输电通道的布局衔接,充分调动通道中存量火电、大型水电的调节能力,增强电网调节能力和输送能力,助力电网安全稳定运行。

  此次大基地建设以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点,风光资源充沛,电力负荷较低,很难通过本地消纳消化,落实消纳市场成为基地项目实现高效利用的关键。

  当前,我国电力供需主要以省内平衡和就地消纳为主。为保障大型风电光伏基地实现高效利用,我国应进一步深化基地与东中部负荷中心的协同发展,持续完善促进新能源消纳的政策和市场机制,通过更有力的政策保障、更合理的电价机制、更完善的辅助服务,引导基地项目积极参与电力市场交易,扩大市场消纳容量,为基地高效运行、行业健康发展贡献力量。

  从短期来看,首批清单项目于近期有序开工,二期基地项目已结束报送,这些项目将成为我国可再生能源行业“十四五”时期新增装机的主要来源之一。

  从中长期来看,至少两批大型风电光伏基地的建成投产,有望激活全产业链发展潜力,加速建设新型电力系统,为推进“双碳”工作有序开展、推动“2030年风电、光伏发电累计装机将达12亿千瓦以上”目标如期实现贡献积极力量。

  至少两批大型风电光伏基地项目的有序推进,将为我国可再生能源乃至整体电力装机增长贡献重要力量,也将深度激活风电光伏发电全产业链发展潜力。

  一方面,上亿千瓦装机规模、总投资超千亿的增量市场,将为上至组件、设备、逆变器,下至运维平台、建设技术的全产业链带来全面发展机遇。以新需求引导行业发展,以新投资培育新生动力,为新能源产业高质量发展奠定坚实基础。

  另一方面,沙漠、戈壁、荒漠地区风力大、日晒强、沙尘强度高等特殊的气候条件,对风电光伏的设备品质、系统运维提出更多要求。企业应在充分收集气象数据的基础上,根据当地特殊气候特点,创新产品类型,推出具有更强抗风沙侵蚀能力、更高温度自主控制能力等特点的“定制化”产品,以确保基地发电量达到预期。

  在技术成本方面,伴随技术的不断提升,电站转换效率有望再度提升,持续扩大项目利润空间。在我国良好政策环境的推动下,在技术研发人员的不断努力下,更先进的技术、更高效的组件、更稳定耐用的产品,将为大型风电光伏基地高质量发展提供有力支撑。

  在非技术成本方面,受土地成本相对低廉、大规模设备采购成本下降等多重利好因素影响,基地项目投资、建设、运营成本将被进一步摊薄,推进基地项目成本持续走低。

  《关于组织拟纳入国家第二批以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地项目的通知》明确指出,鼓励建设集中式、共享式储能,最大化发挥储能效益。在庞大增量市场的支撑下,我国储能产业有望迎来难得机遇期。

  在此之前,由国家发展改革委、国家能源局发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》中已明确,到2025年,新型储能装机规模达3000万千瓦以上,为行业留出了超过当前装机规模八倍的增长空间,行业发展蕴藏巨大潜力。

  需要注意的是,在推进行业技术提升、实现成本下降的同时,也要进一步深化源网荷储协同互联能力,完善顶层规划和统筹协调,探索建立更适合储能行业发展的商业模式和市场平台,引导储能产业实现高质量规模化发展。

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