基于可再生能源消納責(zé)任制的石河子光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究

■ 李景云

1 可再生能源消納責(zé)任制政策及消納現(xiàn)狀

2019 年5 月15 日，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局下發(fā)《關(guān)于建立健全可再生能源電力消納保障機(jī)制的通知》（發(fā)改能源〔2019〕807 號(hào)），決定對(duì)各省級(jí)行政區(qū)域設(shè)定可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重，建立健全可再生能源電力消納保障機(jī)制。2021 年2 月5 日，為確保完成2030 年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)25%左右等目標(biāo)要求，進(jìn)一步促進(jìn)可再生能源高質(zhì)量發(fā)展，根據(jù)上述文件要求，國(guó)家能源局對(duì)2021 年可再生能源消納責(zé)任權(quán)重目標(biāo)和2022—2030 年預(yù)期目標(biāo)征集建議，要求“從2021 年開(kāi)始，消納責(zé)任權(quán)重從緊安排”。本文依據(jù)該文件確定的權(quán)重指標(biāo)和2022—2030 年預(yù)期目標(biāo)，預(yù)測(cè)新疆地區(qū)的消納指標(biāo)見(jiàn)表1。注：1.社會(huì)用電量按照每年遞增5%預(yù)測(cè)；2.預(yù)測(cè)期內(nèi)石河子水電裝機(jī)規(guī)模不新增，風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模不新增；3.預(yù)計(jì)期所有可再生電量來(lái)源于光伏發(fā)電新增裝機(jī)，光伏發(fā)電按年利用小時(shí)1500 測(cè)算規(guī)模。

表1 石河子2021—2030 年完成非水電可再生能源消納權(quán)重所需電量及光伏裝機(jī)預(yù)測(cè)

注：1.社會(huì)用電量按照每年遞增5%預(yù)測(cè)；2.預(yù)測(cè)期內(nèi)石河子水電裝機(jī)規(guī)模不新增，風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模不新增；3.預(yù)計(jì)期所有可再生電量來(lái)源于光伏發(fā)電新增裝機(jī)，光伏發(fā)電按年利用小時(shí)1500 測(cè)算規(guī)模。

石河子區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有可再生能源發(fā)電裝機(jī)分別為：水電裝機(jī)約23 萬(wàn)千瓦，發(fā)電量約7 億千瓦時(shí)/年；光伏發(fā)電裝機(jī)7 萬(wàn)千瓦，發(fā)電量約1 億千瓦時(shí)/年；垃圾焚燒發(fā)電裝機(jī)1.5 萬(wàn)千瓦，發(fā)電量約0.27 億千瓦時(shí)/年。全部可再生能源發(fā)電量由石河子天富電網(wǎng)統(tǒng)一全額消納，截止2020 年底，不存在棄光限電現(xiàn)象。

2 2021 年消納責(zé)任制分配預(yù)測(cè)

如表1 所示，石河子范圍內(nèi)市場(chǎng)主體2021 年共需非水可再生能源電量48.77 億千瓦時(shí)。預(yù)計(jì)各發(fā)電主體分配如下：

天富能源股份有限公司：保障性收購(gòu)本區(qū)域新建的600MW 光伏發(fā)電量（預(yù)計(jì)5 億千瓦時(shí)），并保障消納現(xiàn)有的水電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電量后，再生能源消納總量預(yù)計(jì)可達(dá)13 億千瓦時(shí)，其中水電7 億千瓦時(shí)，預(yù)計(jì)可滿足總量消納權(quán)重比例要求，其中非水電可再生能源消納量未達(dá)到消納權(quán)重比例要求，缺口部分約7.14 億千瓦時(shí)，計(jì)劃通過(guò)參加新疆電力市場(chǎng)交易購(gòu)買非水電可再生能源電量。

天山鋁業(yè)有限公司：在新疆電力市場(chǎng)交易注冊(cè)，通過(guò)新疆電力交易市場(chǎng)購(gòu)買非水可再生能源電量約18.97 億千瓦時(shí)，并通過(guò)自備火電機(jī)組旋轉(zhuǎn)備容的方式參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)。

合盛硅業(yè)有限公司：在新疆電力市場(chǎng)交易注冊(cè)，通過(guò)新疆電力交易市場(chǎng)購(gòu)買非水可再生能源電量共計(jì)約3.91 億千瓦時(shí)，并通過(guò)自備火電機(jī)組旋轉(zhuǎn)備容的方式參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)。

天業(yè)集團(tuán)有限公司：在新疆電力市場(chǎng)交易注冊(cè)，通過(guò)新疆電力交易市場(chǎng)購(gòu)買非水可再生能源電量共計(jì)約11.49 億千瓦時(shí)，并通過(guò)自備火電機(jī)組旋轉(zhuǎn)備容的方式參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)。

如無(wú)法順利從市場(chǎng)購(gòu)買足量可再生能源電量，則通過(guò)新疆可再生能源電力超額消納量市場(chǎng)化交易，購(gòu)買其他市場(chǎng)主體超額完成的消納量，或購(gòu)買可再生能源綠色證書。

3 石河子光伏發(fā)電發(fā)展建議

3.1 光伏發(fā)電投資方案分析

目前光伏發(fā)電項(xiàng)目的投資方式主要有平臺(tái)企業(yè)獨(dú)資建設(shè)和合作開(kāi)發(fā)兩種方式。平臺(tái)企業(yè)獨(dú)資建設(shè)主要以平臺(tái)企業(yè)為投資主體，由其自籌資金，滾動(dòng)發(fā)展，建設(shè)速度較慢。合作開(kāi)發(fā)可借助多方力量，盡快擴(kuò)大裝機(jī)，完成消納權(quán)重指標(biāo)，建設(shè)石河子區(qū)域的可控光伏裝機(jī)。

1）平臺(tái)企業(yè)獨(dú)資建設(shè)優(yōu)勢(shì)分析

由平臺(tái)企業(yè)公司自籌資金、銀行貸款建設(shè)，以燃煤標(biāo)桿電價(jià)0.25 元/千瓦時(shí)計(jì)算，整體收益約0.03元/千瓦時(shí)。從石河子電力整個(gè)系統(tǒng)看，缺電躉購(gòu)電價(jià)為0.38 元/千瓦時(shí)，則光伏發(fā)電利潤(rùn)在0.16 元/千瓦時(shí)左右，且可完成部分消納責(zé)任指標(biāo)。

2）合作開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)分析

在石河子范圍內(nèi)開(kāi)發(fā)的光伏項(xiàng)目，尋找光伏設(shè)備廠家共同合作投資建設(shè)，可降低設(shè)備投資成本。石河子政府已與隆基科技股份有限公司洽談，該公司在石河子投資建設(shè)光伏組件廠，并投資建設(shè)光伏發(fā)電項(xiàng)目，以延長(zhǎng)本地光伏產(chǎn)業(yè)鏈條，優(yōu)化區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。與戰(zhàn)略合作伙伴特變電工洽談，利用其先進(jìn)的光伏系統(tǒng)集成技術(shù)及在該領(lǐng)域的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)合作開(kāi)發(fā)光伏電站，降低系統(tǒng)成本，提高發(fā)電量。

因此，建議政府統(tǒng)一對(duì)區(qū)域內(nèi)適宜建設(shè)的土地及屋頂摸底后出臺(tái)土地優(yōu)惠使用政策，統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一利用和管理，降低項(xiàng)目用地等相關(guān)非技術(shù)成本，并出臺(tái)本地區(qū)光伏項(xiàng)目銀行貸款優(yōu)惠利率政策，減少貸款成本。本地電網(wǎng)企業(yè)新疆天富能源股份有限公司利用區(qū)域電網(wǎng)及豐富的電力專業(yè)人員優(yōu)勢(shì)，在接入、運(yùn)維等方面的優(yōu)勢(shì)，和國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電投資和運(yùn)營(yíng)的頭部企業(yè)進(jìn)行合作開(kāi)發(fā)，利益共享，風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)。

3.2 “十四五”期間完成3 百萬(wàn)千瓦光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)

按照規(guī)劃開(kāi)展光伏電站建設(shè)，力爭(zhēng)十四五期間盡快完成300 萬(wàn)千瓦光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)，提升光伏電站的發(fā)電效率。為實(shí)現(xiàn)石河子“十四五”光伏發(fā)電項(xiàng)目有序開(kāi)發(fā)、按時(shí)并網(wǎng)發(fā)電、全額消納的目標(biāo)，受石河子現(xiàn)有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、調(diào)峰消納能力、光伏投資成本等因素限制，光伏發(fā)電項(xiàng)目應(yīng)逐年分批有序接入石河子電網(wǎng)。建議投產(chǎn)時(shí)序見(jiàn)表2。

表2 光伏發(fā)電項(xiàng)目建議投產(chǎn)時(shí)序和容量 百萬(wàn)千瓦

同時(shí)運(yùn)用技術(shù)手段提升光伏發(fā)電項(xiàng)目的發(fā)電效率。例如，雙面發(fā)電光伏組件的正反兩面都可以吸收光能并轉(zhuǎn)化成電能，可以充分利用太陽(yáng)光。照射在組件背面的散射或反射光，同樣能激發(fā)載流子并產(chǎn)生額外的電能。因此，在同等使用環(huán)境下，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、地表反射率、安裝條件等不同因素的影響，雙面組件可提高 5%～25%的發(fā)電量?？蛇x用光電轉(zhuǎn)換效率大于或等于21%的高效單晶雙面組件。采用平單軸、斜單軸和雙軸支架后陣列上接收到的年總輻射量均高于固定式及固定可調(diào)式，其中斜單軸和雙軸最為明顯。當(dāng)緯度大于40 度以后，雙軸、斜單和固定占地面積變化速率顯著增大，面積急劇增加，而平單變化速率減小、面積變化不大。此時(shí)平單比固定面積小10%左右，斜單比固定大68%，雙軸比固定大120%。因此采用雙面雙玻組件和平單軸支架的安裝方式可以獲得更高的發(fā)電效率。

3.3 利用市場(chǎng)手段引導(dǎo)各主體積極參與消納，參與電力市場(chǎng)交易

新疆天富能源股份有限公司作為擁有配電網(wǎng)的售電企業(yè)，目前仍無(wú)法直接參與新疆電力市場(chǎng)交易，嚴(yán)重影響了石河子可再生能源電量購(gòu)入。其他電力用戶，在參與新疆電力市場(chǎng)交易過(guò)程中，也存在電量計(jì)量和交易過(guò)程、電網(wǎng)輸電費(fèi)和配電費(fèi)核定與結(jié)算等問(wèn)題。石河子電網(wǎng)與新疆電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)通道輸送能力受限，無(wú)法滿足大規(guī)?？稍偕茉措娏康妮斔?，需加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)，擴(kuò)大輸送能力。需要理順外購(gòu)電體制機(jī)制，推動(dòng)各主體順利參與電力市場(chǎng)交易。可再生能源電量的全額消納需要全部市場(chǎng)主體的參與，建議盡快理順石河子電網(wǎng)內(nèi)的電價(jià)機(jī)制，完善輸配電價(jià)體系，解決電價(jià)倒掛問(wèn)題，設(shè)立可再生能源消納輔助服務(wù)資金池，利用輔助服務(wù)市場(chǎng)等方式引導(dǎo)各類市場(chǎng)主體積極參與消納。

3.4 碳資產(chǎn)、可再生能源消納權(quán)重指標(biāo)由電網(wǎng)企業(yè)統(tǒng)一管理和使用

可再生能源發(fā)電產(chǎn)生的碳資產(chǎn)、可再生能源消納權(quán)重指標(biāo)由集團(tuán)公司統(tǒng)一管理和使用，統(tǒng)一進(jìn)行企業(yè)碳核查、碳檢測(cè)和碳資產(chǎn)管理，分別對(duì)水電、光伏發(fā)電二氧化碳減排量和熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組碳排放量進(jìn)行核查和檢測(cè)，統(tǒng)一管理，統(tǒng)籌使用，綜合降低石河子排放成本。