基于新能源产业链发展要求的并网消纳能力提升路径研究——以南通市为例

基于新能源产业链发展要求的并网消纳能力提升路径研究——以南通市为例

袁轶1, ,唐文斌1  ,缪宇峰1

1. 国网江苏省电力有限公司南通供电分公司，江苏省南通市，226000

摘要：当前，新能源产业链的可持续发展正受到并网与消纳能力的制约。本文首先阐述了并网消纳能力提升对新能源产业链发展的影响与作用，然后以南通地区为例，提出提升并网消纳能力的路径策略，以期通过提升并网消纳能力进而助推新能源产业链发展。

关键词：新能源并网模式；新能源消纳模式；新能源产业链

引言

在全球推进碳达峰、碳中和的背景下，风电、光伏、氢能等新能源产业已成为实现“双碳”目标的中坚力量。随着风、电、光伏等新能源项目建设逐步推进，数量不断增多，新能源产业链逐渐扩张，这也对新能源并网消纳能力提出了更高的要求。在确保电网安全高效运行的前提下，需要依靠智能电网等先进技术，开展供给侧大规模风光并网，逐步提升我国电网消纳能力，从而促进新能源产业链的良性循环。

1新能源产业链对并网消纳能力的要求

新能源产业链的上游产业主要包括新能源发电设备制造商，以及组件与零部件制造商；中游产业主要是能源供应商，是整条产业链的重要环节；下游产业则主要包括新能源汽车、加氢站、充电桩等公共及个人应用领域。以风电产业为例，产业链涵盖风电整机和电机、叶片、轴承、齿轮箱、电缆、塔筒等关键零部件及建设施工、第三方服务等多个领域。

图1风电产业链结构图

电网在新能源产业链中处于链接上下游的关键位置。近年来，国家电网采取多种措施保障新能源接网、输送和收购，深入研究有关重大技术和政策措施，开展了大量的工作，有力推动了新能源产业发展。其中，新能源发电的并网难题和消纳能力成为影响产业链发展的关键环节，如果并网消纳能力不足，那么大规模的弃风弃电问题将难以解决，成为新能源产业发展的重大障碍。换言之，如果提升新能源并网消纳能力，进一步实现新能源产业全景布局的优化，将有力推动新能源产业链发展。

2.南通新能源并网与消纳概况

2.1新能源并网规模

2021年南通地区新增并网大唐吕四港光伏、三峡H6海上风电等新能源项目共计装机426.6万千瓦，新增装机占全省增量的44%，新能源装机容量910.8万千瓦，占总装机的56.1%，预计“十四五”末将接近1600万千瓦。全市风力发电装机容量705万千瓦，光伏装机容量181万千瓦。

图2  南通风电装机规模、增速及数据预测

图3  南通光伏装机规模、增速及数据预测

南通新能源发电量方面，截止2021年底，新能源累计发电量114亿千瓦时，同比增长42.8%。新能源发电量占全市发电总量的25.5%，比上一年增加5个百分点。其中风力发电量84.8亿千瓦时，比去年增长64.4%，增长最快，占全部发电量的18.9%，占比较去年提升了6.2个百分点。

图4  南通今年新能源发电总量及数据预测

2.2新能源消纳能力

“十三五”期间，南通致力于新能源消纳的基建通道建设，电网建设投资10.5亿元，投资规模稳居全省第二，累计完成电网基建项目25个，建成500千伏“两横一纵”、220千伏“东南、西北两分区”结构坚强的骨干网架，高压配电网结构基本合理，中压配电网91个网格438个供电单元，初步形成主网坚强、配网灵活的地区电网格局。

截至2021年底，全市拥有500千伏线路22条，总长度879.4千米；220千伏线路200条，总长度3545.9千米；110千伏线路352条，总长度3878.1千米；35千伏线路209条，总长度1510.4千米。500千伏变电站7座，变压器15台，变电容量1500万千伏安；220千伏变电站54座，变压器93台，变电容量1704万千伏安；110千伏变电站154座，变压器313台，变电容量1649.3万千伏安；35千伏系统变电站60座，变压器118台，变电容量174.1万千伏安。全市变电总容量50271兆伏安。

南通目前已实现新能源100%消纳。但是，2022-2025年已备案和规划的集中式光伏和风电项目共十四个，随着分布式光伏、集中式光伏、风电的大规模发展，持续实现新能源100%消纳面临着巨大的挑战，因此必须进一步提升并网与消纳能力。

3.南通新能源并网与消纳的提升路径

3.1做好新能源并网服务，加强调峰资源整合

认真执行国家预警文件要求，滚动开展消纳能力测算，主动向国家和能源主管部门报送新增规模和布局建议，做好新能源并网服务，满足集中式和分布式新能源发电项目并网需要，进一步优化新能源装机布局。

鼓励发电企业、售电企业、电力用户、独立辅助服务提供商等投资建设电储能设施，充分调动网内煤机、燃机、储能等设备参与调峰，形成以储能和调峰能力为基础支撑的机制。鼓励新能源业主和用电企业业主“打捆”，统一调峰、统一调度。建立调峰资源整合平台，鼓励有条件的地区先行试点，将可调节资源上报调峰资源整合平台，由平台进行统一调配，分析需求，将满足负荷的下调并对参与调峰的电量进行电价补偿，支持电力辅助服务市场建设。对于现有火电机组开展灵活性改造，提升火电深度调峰能力，为新能源消纳让出更多的负荷空间。在保证用电安全的基础上，科学地增加火电厂布局，合理化补充电源，提升能源安全水平。

3.2加强电网工程建设，提升新能源电力外送能力

加强新能源项目的时序开发管理，完善新能源项目纳入规划管理制度，建立新能源储备项目库管理实施细则和滚动调整机制，同步考虑电力系统调节能力、送出通道建设、调峰资源容量及社会用电成本等因素影响，合理确定并及时滚动修正新能源开发规模、布局及时序，有序开展新能源批复，助力新能源有序开发。建成投运特高压交直流工程，通过换流站安装调相机、推动风电场耐压改造等措施，进一步提高直流输送能力。落实提升输电通道利用率行动计划，完成750千伏及以下新能源并网和输送工程，建成投产提升新能源消纳能力的重点工程，提升外送能力。

形成与风电接入、综合能源基地相衔接的500千伏电网主干网架为电源支撑，220千伏为主网架、110千伏辐射互联的电力网架结构，绿色微电网发展，分区电网得以优化，智能响应水平高的新型电力系统。新能源电力“北电南送”通道打通，满足省内海上风电基地等大型电源输送要求，负荷密集地区电网安全稳定运行水平得到提升，形成成熟的电力服务系统，畅通新能源产业发展的关键通道。

3.3优化沿海产业布局，提升新能源就地消纳能力

优化产业在江北沿海布局，大力推进海上风电制氢产业的发展，降低新能源消纳对输电网络的依赖；结合新基建，布局大数据中心、人工智能等产业，数据中心用电稳定，建议优先向沿海地区布局；充分发挥沿海地区交通和环保优势，布局钢铁工业、海洋业、物流业等提升新能源就近消纳能力。

3.4加强新能源云平台建设，提升调度运行协同性

为更好服务党和国家工作大局，落实建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业战略，立足国家能源转型战略和新能源产业发展，顺应能源革命和数字革命相容并进的大趋势，构建“横向协同，纵向贯通”和“全环节、全贯通、全覆盖、全生态、全场景”的新能源开放服务体系，打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的新能源数字经济平台，为我国新能源的高质量发展提供坚强保障。

完善适应高比例新能源运行的技术和管理体系，强化新能源全网统一调度，促进新能源消纳多级调度协同快速响应。配合能源主管部门，推动辅助服务市场建设，通过市场机制驱动常规电源调峰增加对新能源电量的消纳。深化全网备用统筹模式，不断优化区域和跨区旋转备用共享机制。深挖调峰潜力，充分利用抽水蓄能电站，推动完成火电灵活性改造。开展多元协调调度控制，提升新能源预测技术，实现分布式电源全部可观。

4.总结与展望

当前，我国新能源产业链正蓬勃发展，但电网系统建设，尤其是并网消纳能力，与新能源产业发展仍然存在不匹配的问题，在一定程度上对新能源产业发展形成了制约。因此必须持续优化提升新能源并网与消纳能力，助推新能源产业链发展。本文通过提出新能源并网与消纳的提升路径，以期为各省市未来提升并网消纳能力提供借鉴与参考。

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