浅论山西新能源开发与消纳

浅论山西新能源开发与消纳

张轩

山西晋电电力科技有限公司山西省太原市030001

自近代以来，几代三晋仁人志士志士坚持实业兴邦、工业兴省，逐步将山西发展为北中国最大的、门类齐全的工业基地之一。但一段时期以来，山西坚持以煤炭工业以及由此衍生的煤电、化工、铝业等行业作为工业发展的原动力，在当前全球能源低速增长、煤炭消费占一次能源消费比例持续下降的大趋势下，随着全球能源消费的“再电气化”，“一煤独大”的工业与能源发展格局日渐成为山西经济腾飞的瓶颈，煤炭采掘业带来的环境不可逆转的损害和煤电产业超采地下水、电厂废水排放、烟尘排放等带来的环境破坏，给山西的生态环境带来严重危害。

以正在搬迁改造的太原一电厂为例，其停产前的4台300兆瓦热电联产机组，2015年燃煤消耗261万吨，占太原市区煤耗的12.35%，年排放二氧化硫3212吨，排放氮氧化合物8424吨，排放烟尘265万吨，分别占到市区污染物排放的3.77%、12.91%、0.44%，占到市区工业污染物排放量的7.4%、14.8%、0.72%，是整个晋阳湖片区最大的污染源，直接影响太原的城市发展和形象，损害了周边区域人民群众的身体健康。

习近平总书记在山西调研时指出，山西要做新能源发展的排头兵。党的十九大报告提出，我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期。要推进绿色发展，壮大推进绿色发展，推动形成人与自然和谐发展现代化建设新格局。在山西发展以风能、太阳能、生物质能为代表新能源产业，既有助于专变山西“一煤独大”的产业结构，更有助于改善山西全省整体环境质量，也可以通过光伏产业“定点、精准”扶贫，是当前山西重塑产业经济地理、创建国家可持续发展示范区的有效途径。

近年来，我省风电、光伏发电项目呈现“井喷”的发展态势。从装机容量和发电规模分析，已经分别成为省内仅次于常规火电机组的第二、第三大电源。2017年，山西电网风光叠加最大发电出力达到创纪录的914万千瓦（风电633万，光伏281万，11月21日），占当时全省用电负荷2799万千瓦的41%。2018年度预计投产、扩建风电场34座/期，容量3039.3MW，预计全省风电装机容量将达到11946MW；预计投产光伏电站容量2829.5MW，省调光伏发电装机将达到7780MW。2017年，山西电网新能源年发电量210.3亿千瓦时，同比增加31.82%；风电年发电量164.4亿千瓦时，同比增加21.96%；光伏电站年发电量45.8亿千瓦时，同比增加85.66%。

但我省新能源产业发展在未来的几年内将面临发展增速减慢、消纳困难以及由此带来的不可避免的“弃风”、“弃光”问题。2017年，山西电网新能源弃电量为11.4亿千瓦时，弃电率为5.15%。弃风和弃光主要原因仍是供暖期与风电大发期重叠以及电网断面影响，导致全网调峰困难。一、四季度，受热电供暖期调峰能力下降、北方地区冷空气增强大风降温天气增多以及春节期间负荷明显下降等因素影响，弃风弃光较2016年同期有所增长。预计随着2018年全年11座常规火电机组4470MW容量和3039.3MW风电、2829.5MW集中式光伏电站的投产，新能源消纳困难将进一步凸显，“弃风”、“弃光”电量或呈现大幅度增长态势，吉林省因热电与新能源之间的矛盾导致30%弃风率困境极有在我省重复出现的可能。

为解决我省新能源消纳困难，落实习近平总书记关于新能源发展排头兵的重要指示，加快我省新能源发展速度，提升发展质量，需要着重做好以下五件大事。一是进一步完善省内电网主网架结构，解决断面受限问题。二是强化电网调峰能力建设，在全面发挥现有西龙池抽水蓄能机组调峰和事故备用能力的基础上，加速建设大同浑源、运城夏县两座抽水蓄能电站建设，统筹发挥全网抽蓄调峰能力，同时发挥现有燃气电厂快速调峰能力。三是完成存量常规火电机组灵活性改造，实现火电纯凝机组低负荷运行与深度调峰，改善机组爬坡率、提高机组负荷响应速度，实现火电机组的快速启停，热电联产机组热点解耦，锅炉燃料的可变可控。四是强化调度管控，提升调度系统快速反应、及时调节的能力，实现新能源全消纳。五是完善辅助服务市场建设，实现火电机组深度调峰燃料费用、抽蓄机组调峰损耗在以市场化方式由新能源企业统一负担。

当前，我省电力体制改革工作深入推进，辅助服务市场已经开始运行。电网企业要充分利用辅助服务市场建设的有利契机，以市场化的手段，减轻电网调峰调度压力。同时，新时代发展理念和我省新能源禀赋，决定了未来新能源消纳问题将会是电网企业面临的一项重大考验。现实的问题要求电网企业认真思考“我省需要的电源结构以及符合我省电源结构与负荷特点的电网”。只有建设符合我省电源结构、符合特点、外送需求的坚强智能电网，才能够避免政府与全社会“倒逼电源结构和电网结构进行系统性、整体性的改革”，实现电网的长期健康发展。