青海绿电如何破解「结构性错配」难题?

来源: 郑春峰 2024-01-10 20:47:51 [] [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读: 次 (11020 bytes)

2023年12月29日,青海格尔木1000兆瓦光伏项目I标段顺利并网发电。项目占地面积18.7平方公里,年均发电量约26亿千瓦时。

这里是“全绿电世界纪录”连续七年保持者。数据显示,2023年青海全省清洁能源装机突破5000万千瓦,占总装机93%。新能源发电量首次超过水电成为省内第一大电源。

然而,上述成就也给这个省份带来了一个新的难题。

一方面,靠“西电东送”消纳过剩的电力产能,另一方面,又不得不从周边省份花高价购买煤电。外送的电价越来越低,回购的电价却不断升高。价格倒挂即损失了发电企业的利润,又使得电力用户成本不断上升。

此前被给予厚望的电化学储能,在这场“送不出去”与“电荒”的博弈中,也收效甚微。

青海大地上疯涨的“玻璃板”

2023年10月22日,在青海省人民政府第十九次常务会议上,一个问题被热议:“青海省清洁能源装机占比全国第一,清洁能源装机和绿电发电量也是全国靠前,但是为何能耗强度依然很高?”

这个问题的提出有一个背景:一个多月前(9月上旬),青海和陕西、甘肃、湖北四个省份被国家发展改革委环资司约谈,约谈话题是“十四五”节能目标完成进展滞后。

2021年7月13日,《青海打造国家清洁能源产业高地行动方案》发布,锚定2030年全省清洁能源装机超过1.4亿千瓦的目标,服务全国如期实现碳达峰、碳中和目标。

一边着力打造清洁能源产业,一边又是能耗强度居高不下,为何两个“极端情况”同时在青海出现?

“有产业结构的原因,深层次实则是能源结构问题。”参加会议的领导给出了这样的答案。

青海不仅光照条件优越,而且土地资源也很丰富。相关资料显示,全省年总辐射量达5800至7400兆焦/平方米,省内可用于光伏发电的荒漠化土地达10万平方千米。

从2016年开始,在省政府的统筹引导下青海就开始布局光伏产业链。2022年青海省有超过1700亿元固定资产投资,其中能源领域投资492亿元,占比28%,太阳能发电总投资248.8亿元,同比增32%,超过全省能源投资的一半。

光伏板块在当地以几近疯狂的速度生长。从2018年到2022年五年时间,青海光伏发电装机量五年增长了近1倍。来自青海能源局的消息,截至2023年底,青海全省电源总装机5497.08万千瓦,其中太阳能2560.36万千瓦,风电1185.28万千瓦。新能源装机规模达3745.64万千瓦,占总装机的68%。

“新能源突飞猛进,但叫好不叫座。”青海一位工信厅负责人在出席上述会议是表示,青海在晚上、冬天的用电缺口很大,不得已高价从邻省购买高价火电来补充不足。

青海在绿电的“供给端”步子超快,但在“网荷储”方面却相对滞后。在运送通道不畅、消纳市场不足、储能手段缺乏的背景导致了青海绿电弃电率居高不下。

有研究认为,当局部电网的风光装机比例超过30%,电力系统的常规调节资源就会捉襟见肘。在这种情况下,风光场站整体3%-5%的弃电率,极个别时段20%-30%的弃电率可能成为常态。

青海弃光率一直居高不下。全国新能源消纳监测预警中心数据显示,2023年1至8月份,青海弃光率10.5%,高于同期全国平均水平1.7%。2022年弃光率9%,2021年则是14%。甚至在最严重的时候可能要弃50%。

留不住的绿电

弃电率为何如此之高?

最主要的原因是清洁能源的不稳定。光伏发电高峰期时,电网消纳不了太多的绿电。日照不佳的时间段,则又呈现缺电状态。

青海电力需求肯定不足以支撑其庞大的绿电产出。2023年全社会最大电力负荷也仅1331.6万千瓦,不到其电力装机总量的三成,只得靠“西电东送”消纳过剩的电力产能。

“青豫直流”工程是一条专为清洁能源外送而建设的特高压通道,全长1587千米,最大输送功率为800万千瓦。起于青海省海南藏族自治州止于河南省驻马店市,途经青海、甘肃、陕西、河南四省,年输送电量412亿千瓦时。

2020年底“青豫直流”投运后,青海新能源电力主要提供给河南。然而,河南的新能源装机速度也在不断加快中。

截至2023年10月底,作为全国分布式光伏装机规模第二大省份的河南省,光伏累计装机量约3500万千瓦,较两年前翻了一番。中午时段部分河南分布式光伏也要限电,接纳其他省份输入电力非常困难。

据河南省能源大数据中心信息,省内大部分区域光伏容量承载力等级都被评估为红色。也就是说河南全省的光伏消纳也很困难,电网承载力已达极值。

在这样的情况下,只能是打价格差。电力外输加上可调节能源,打捆外送到落地省份的电价如果比当地基准价格低的话,受端省份就有可能接纳意愿。青海省0.2277元/千瓦时的光伏发电上网电价目前属全国最低,与本省燃煤标杆电价0.3247元/千瓦时存在负价差。

电力富余时卖不出去,缺电的时候就会被“狠宰”。青海从甘肃、陕西、新疆等周边省份买煤电,电价加上远距离输电费用一外购电价格往往比省内电价贵一倍。随着电力缺口不断加大,2023年甚至远赴东北三省买电,付出了更高昂的成本。费用也是一年高于一年。

数据显示,2022年青海全省外购电量和电价分别为140亿千瓦时和0.376元/千瓦时,较2020年分别增长了137.2%和49.8%,2023年外购电甚至超过了70亿元。

不过,送不出去的状况正在改变。青海省也正在拓宽绿电外送渠道。除开青豫直流外,青海省在2023年全省两会政府工作报告中提到,“力争第二条特高压外送通道开工建设”。这条特高压外送通道是青海至江苏特高压输电项目。

储能电站为何被指“华而不实”

大规模配储能否解决青海的两难困境?

当风光渗透率由20%向上提升,将会造成系统净负荷的波动幅度陡增。招商证券发布的一份研报中指出,配置大规模储能成为新能源发电渗透率进一步提升的必然选择。

如果把绿电存下来在发电量少的时段取用,是不是既不用发愁如何将多余的电卖出去,也不用在电力紧张的时候高价买电。

但是,现实却举步维艰。

“并不是我们不愿意配储能,而是花钱配完了也没啥用。”一位光伏企业的负责人告诉储能研究院(CNESRI)。

2021年1月,青海省发布《关于印发支持储能产业发展若干措施(试行)的通知》,实行“新能源+储能”一体化开发模式。要求新建新能源项目配置储能设备比例不低于10%、储能时长2小时以上。

强制配储被一些企业誉为“华而不实”。目前光伏度电成本在0.3元左右徘徊,按照青海出台的光伏电站强制配储10%的比例,度电成本再上升0.1元使得整个度电成本上升至0.4元,已经高于青海光伏上网电价0.227元。

不仅如此,由于电化学储能只有7至8年生命周期,而光伏电站的生命周期都在25年。也就是说在光伏电站的使用过程中,至少需要更换两次电化学储能电池,这在一定程度上增加了光伏电站的建设成本。发电成本高于上网电价也使得光伏企业没有动力配置储能。

除了上述成本增加的原因,让光伏企业更加焦虑的是,“发出来的很多电上不了网,再储存起来有啥用?”多位业内人士表示,新能源发电容易并网是难上难。截至2023年11月底,在青海海南州和海西州的两大“玻璃海”区域,仍有超过1000万千瓦已建成的光伏电站在排队等待并网。

然而,电网端也有自己的委屈。新能源装机量增长速度远远超出了他们的建设速度。

据了解,新能源发电普遍建设周期在一年至两年,但是电网项目配套设施却需要相当长的流程。项目首先要纳入国家能源局的“十四五”电力发展规划,再纳入国家电网总部发展规划,然后才能纳入国网青海公司年度计划,再做预算和设计。一整套流程下来至少需要三至五年。

根据国家能源局发布的数据,截至2022年底,我国累计并网容量39204万千瓦,排名第一、第二的省份为山东和河北,并网容量分别达到4269.9万千瓦、3855.3万千瓦。而青海只是以1821.1的并网容量排名第7。

上述问题全国范围都存在。根据国网能源研究院定量分析,按新能源利用率95%测算,在不考虑新增煤电灵活性改造、新型储能以及需求侧响应资源的情况下,2025年国家电网经营区调峰缺口达到8000万千瓦左右,2030年调峰缺口达到1.6亿千瓦左右。

存起来的电也上不了网,使得一些新能源项目配置的储能电站由于主动支撑等能力不足,利用率普遍偏低。

《新能源配储能运行情况调研报告》显示,新能源配储在弃电期间至多一天一充一放运行,个别项目存在仅部分储能单元被调用、甚至基本不调用的情况。所调研的电化学储能项目平均等效利用系数为12.2%,而新能源配储系数仅为6.1%。

到底是新能源建设项目过快,还是其他配套设施的速度太慢?一些业内人士猜测,如果问题长期得不到解决,可能会出台相关政策放缓个别地方新能源装机项目的审批和建设。

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