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下載手機APP 隨著“十三五”漸漸走到尾聲，“十四五”已經向我們走來。可再生能源與傳統電源在“十四五”的容量占比，成為目前規劃工作爭論的焦點，且呈越來越熱的趨勢。衝突最為激烈的兩方，一方認為以煤電為代表的傳統電源，應當“隻關不建”，敢於為保護環境付出經濟代價，這樣才能達到德國等可再生能源量占比較高國家的水平，並且完成國際義務;另一方的觀點針鋒相對，明確必須提高煤電等的發展速度，否則“十四五”期間部分地區將麵臨缺電或者電價大幅上升的威脅。兩種觀點持有者均堅持立場，難以互相說服，爭論大有走向“雞同鴨講”、“各說各話”的趨勢，德國等國家轉型經驗也在不同場合被反複提及。“可再生能源+電化學儲能”大da幹gan快kuai上shang觀guan點dian的de持chi有you者zhe是shi沒mei有you規gui劃hua責ze任ren的de，正zheng麵mian與yu反fan麵mian的de意yi見jian都dou容rong易yi提ti，規gui劃hua的de主zhu導dao者zhe則ze需xu要yao弄nong清qing可ke再zai生sheng能neng源yuan與yu傳chuan統tong能neng源yuan之zhi間jian的de關guan聯lian關guan係xi，既ji不bu能neng簡jian單dan地di被bei極ji端duan環huan保bao主zhu義yi綁bang架jia，又you要yao實shi現xian國guo家jia能neng源yuan革ge命ming的de要yao求qiu;既要保證電力係統安全穩定運行，又要實現“靠天吃飯”的可再生能源全額消納;既要保證“十四五”期間的電力供應，又要確保總體電價水平在經濟發展的承受能力範圍之內。
“既要”和“又要”是新經濟發展階段對規劃工作的新要求，也是新經濟發展階段對各方麵的要求，與“既要”和“又要”已(yi)經(jing)推(tui)動(dong)電(dian)力(li)工(gong)業(ye)的(de)運(yun)營(ying)機(ji)製(zhi)從(cong)計(ji)劃(hua)體(ti)製(zhi)走(zou)向(xiang)電(dian)力(li)市(shi)場(chang)一(yi)樣(yang)，當(dang)電(dian)力(li)工(gong)業(ye)走(zou)到(dao)了(le)供(gong)應(ying)有(you)餘(yu)階(jie)段(duan)，特(te)別(bie)是(shi)以(yi)電(dian)力(li)現(xian)貨(huo)市(shi)場(chang)為(wei)核(he)心(xin)的(de)現(xian)代(dai)電(dian)力(li)市(shi)場(chang)體(ti)係(xi)已(yi)經(jing)逐(zhu)步(bu)掀(xian)開(kai)麵(mian)紗(sha)，規(gui)劃(hua)工(gong)作(zuo)需(xu)要(yao)與(yu)時(shi)俱(ju)進(jin)，要(yao)把(ba)規(gui)劃(hua)工(gong)作(zuo)放(fang)到(dao)電(dian)力(li)市(shi)場(chang)，特(te)別(bie)是(shi)電(dian)力(li)現(xian)貨(huo)市(shi)場(chang)的(de)大(da)背(bei)景(jing)下(xia)考(kao)慮(lv)，依(yi)靠(kao)新(xin)的(de)技(ji)術(shu)手(shou)段(duan)去(qu)尋(xun)求(qiu)“經濟、可靠、清潔”的“不可能妥協”。
可再生能源與傳統電源的關係
在談“十四五”可再生能源與傳統電源容量比例之前，必須弄清可再生能源與傳統能源為什麼會產生關係?產生的關係是什麼?
問題一：大電網和電化學儲能是什麼關係?
大da電dian網wang和he儲chu能neng技ji術shu都dou能neng夠gou基ji本ben解jie決jue可ke再zai生sheng能neng源yuan的de波bo動dong性xing問wen題ti。解jie決jue的de技ji術shu方fang案an各ge有you千qian秋qiu，但dan是shi在zai經jing濟ji性xing上shang，大da電dian網wang和he電dian化hua學xue儲chu能neng技ji術shu是shi競jing爭zheng技ji術shu(相互替代)關係，也就是俗話說的“你死我活”guanxi。dadianwangtongguodianlishichangjizhitiaodongbaohanfuhecezaineidegezhongtiaojieziyuan，dixiaokezaishengnengyuanjianxiexinghejijiexingbodongdequedian，shixiankezaishengnengyuanzainengyuanzhanbizhongdebuduantigao。chuneng，tebieshidianhuaxuechuneng，zhijietongguocunchudiannengfangshi，shixiankezaishengnengyuandiannengshengchandeshikongzhuanyi。dadianwangjishuhedianhuaxuechunengdejingjixingfeichangrongyibijiao，zhiyaohuaxuedianxinmeigongjinzhongliangnenggoucunchudediannengchaoguo4千瓦時，就相當於每公斤化學電芯能夠承載的能量超過1200克標煤(大約2000克原煤)，在經濟性上大電網就沒有存在的必要，燃料輸送將變化為電芯的輸送。
目(mu)前(qian)，主(zhu)流(liu)電(dian)芯(xin)技(ji)術(shu)每(mei)公(gong)斤(jin)大(da)約(yue)能(neng)存(cun)儲(chu)經(jing)濟(ji)性(xing)戰(zhan)勝(sheng)大(da)電(dian)網(wang)技(ji)術(shu)所(suo)需(xu)能(neng)量(liang)的(de)十(shi)分(fen)之(zhi)一(yi)到(dao)二(er)十(shi)分(fen)之(zhi)一(yi)左(zuo)右(you)，毫(hao)無(wu)競(jing)爭(zheng)力(li)。從(cong)另(ling)一(yi)個(ge)角(jiao)度(du)看(kan)，現(xian)有(you)主(zhu)流(liu)電(dian)化(hua)學(xue)儲(chu)能(neng)技(ji)術(shu)存(cun)放(fang)一(yi)度(du)電(dian)的(de)成(cheng)本(ben)大(da)約(yue)為(wei)5毛錢，任何電源與之配合產生的上網價格都是我國發電綜合電價的1.5倍以上，所以在可預見的時間裏，電化學儲能技術(電能量應用)在大電網技術的經濟性麵前尚不構成本質挑戰。因此，可再生能源的消納，“十四五”期間必須主要依靠大電網技術。消納方式使可再生能源和傳統電源在大電網中發生了“緊密”的聯係。
問題二：可再生能源的大幅增長對大電網產生了什麼影響?
目前到“十四五”期間，“上網”仍是可再生能源消納的最主要手段，雖然分布式供電已經興起，但是“十四五”期(qi)間(jian)仍(reng)然(ran)難(nan)以(yi)作(zuo)為(wei)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)發(fa)展(zhan)的(de)主(zhu)要(yao)方(fang)式(shi)，即(ji)使(shi)分(fen)布(bu)式(shi)供(gong)電(dian)也(ye)大(da)多(duo)不(bu)能(neng)單(dan)獨(du)成(cheng)為(wei)一(yi)個(ge)孤(gu)立(li)用(yong)能(neng)係(xi)統(tong)，仍(reng)然(ran)是(shi)以(yi)並(bing)網(wang)分(fen)布(bu)式(shi)為(wei)主(zhu)。大(da)型(xing)電(dian)網(wang)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)的(de)首(shou)要(yao)需(xu)求(qiu)是(shi)什(shen)麼(me)呢(ne)?在“N個9”可靠性的要求下，答案會變得非常簡單：安全可靠、穩定供應。
不(bu)能(neng)連(lian)續(xu)穩(wen)定(ding)供(gong)電(dian)是(shi)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)與(yu)生(sheng)俱(ju)來(lai)的(de)天(tian)賦(fu)，即(ji)使(shi)建(jian)有(you)龍(long)頭(tou)水(shui)庫(ku)的(de)水(shui)電(dian)，也(ye)不(bu)能(neng)擺(bai)脫(tuo)來(lai)水(shui)極(ji)枯(ku)造(zao)成(cheng)發(fa)電(dian)出(chu)力(li)下(xia)降(jiang)的(de)可(ke)能(neng)。當(dang)然(ran)，隨(sui)著(zhe)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)預(yu)測(ce)技(ji)術(shu)的(de)進(jin)步(bu)，可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)預(yu)測(ce)越(yue)來(lai)越(yue)準(zhun)確(que)，這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)能(neng)夠(gou)得(de)到(dao)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)的(de)解(jie)決(jue)，但(dan)是(shi)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)靠(kao)天(tian)吃(chi)飯(fan)的(de)一(yi)次(ci)動(dong)力(li)1注定了，在現有的技術經濟條件下，可再生能源預測不可能完全準確，也不可能按照係統需要的精度和速度進行大幅調節。
與(yu)此(ci)同(tong)時(shi)，隨(sui)著(zhe)社(she)會(hui)經(jing)濟(ji)的(de)發(fa)展(zhan)和(he)人(ren)民(min)生(sheng)活(huo)水(shui)平(ping)的(de)提(ti)高(gao)，特(te)別(bie)是(shi)我(wo)國(guo)已(yi)經(jing)達(da)到(dao)很(hen)高(gao)的(de)供(gong)電(dian)可(ke)靠(kao)性(xing)，電(dian)力(li)用(yong)戶(hu)承(cheng)受(shou)停(ting)電(dian)的(de)能(neng)力(li)和(he)心(xin)理(li)預(yu)期(qi)不(bu)斷(duan)下(xia)降(jiang)，換(huan)另(ling)一(yi)句(ju)話(hua)說(shuo)，電(dian)力(li)用(yong)戶(hu)不(bu)接(jie)受(shou)頻(pin)繁(fan)和(he)長(chang)周(zhou)期(qi)的(de)意(yi)外(wai)停(ting)電(dian)。兩(liang)方(fang)麵(mian)的(de)此(ci)消(xiao)彼(bi)長(chang)，造(zao)成(cheng)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)運(yun)行(xing)特(te)性(xing)確(que)實(shi)相(xiang)對(dui)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)的(de)穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing)是(shi)個(ge)不(bu)友(you)好(hao)的(de)短(duan)板(ban)，相(xiang)對(dui)電(dian)力(li)用(yong)戶(hu)高(gao)質(zhi)量(liang)用(yong)電(dian)的(de)期(qi)望(wang)也(ye)是(shi)個(ge)不(bu)友(you)好(hao)的(de)短(duan)板(ban)，大(da)量(liang)接(jie)納(na)存(cun)在(zai)弱(ruo)點(dian)的(de)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)，而(er)不(bu)考(kao)慮(lv)其(qi)他(ta)措(cuo)施(shi)，一(yi)定(ding)會(hui)引(yin)起(qi)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)下(xia)降(jiang)，沒(mei)有(you)煤(mei)電(dian)等(deng)傳(chuan)統(tong)電(dian)源(yuan)，電(dian)力(li)係(xi)統(tong)也(ye)無(wu)法(fa)運(yun)行(xing)。因(yin)此(ci)，所(suo)謂(wei)煤(mei)電(dian)等(deng)傳(chuan)統(tong)電(dian)源(yuan)快(kuai)速(su)退(tui)出(chu)實(shi)在(zai)是(shi)“無稽之談”，但dan是shi保bao持chi或huo增zeng長chang煤mei電dian等deng傳chuan統tong電dian源yuan並bing不bu意yi味wei著zhe，負fu荷he電dian量liang增zeng長chang會hui由you煤mei電dian等deng傳chuan統tong電dian源yuan分fen享xiang，而er實shi際ji上shang煤mei電dian等deng傳chuan統tong電dian源yuan的de總zong發fa電dian量liang呈cheng快kuai速su下xia降jiang趨qu勢shi。
問題三：傳統電源為了大電網能夠更多容納可再生能源提供了什麼服務?
以煤電為代表的傳統電源，由於一次能源(主要是煤炭)可ke以yi在zai廠chang內nei存cun儲chu，運yun行xing特te點dian就jiu是shi穩wen定ding可ke靠kao，可ke以yi隨sui負fu荷he變bian化hua大da幅fu度du進jin行xing波bo動dong，實shi際ji上shang煤mei電dian通tong過guo提ti供gong調tiao節jie服fu務wu實shi現xian可ke再zai生sheng能neng源yuan出chu力li進jin行xing時shi空kong轉zhuan移yi方fang麵mian與yu電dian化hua學xue儲chu能neng的de作zuo用yong是shi一yi樣yang的de。我wo國guo金jin牌pai煤mei電dian機ji組zu已yi經jing可ke以yi做zuo到dao數shu年nian不bu出chu現xian非fei計ji劃hua停ting運yun，可ke靠kao性xing更geng是shi上shang了le一yi層ceng樓lou。因yin此ci，煤mei電dian機ji組zu為wei代dai表biao的de傳chuan統tong電dian源yuan非fei常chang適shi合he大da電dian網wang生sheng產chan需xu要yao，不bu但dan“自己不惹事”，還能“替別人平事”，能夠滿足大電網運行離不開的電壓支撐、負荷跟隨、係統穩定等角色需要。
大電網消納風電、光guang伏fu等deng可ke再zai生sheng能neng源yuan最zui為wei需xu要yao的de是shi煤mei電dian等deng可ke調tiao節jie機ji組zu提ti供gong的de快kuai速su爬pa坡po服fu務wu和he容rong量liang備bei用yong服fu務wu，消xiao納na水shui電dian等deng可ke再zai生sheng能neng源yuan最zui需xu要yao的de是shi煤mei電dian等deng可ke調tiao節jie機ji組zu提ti供gong的de季ji節jie性xing容rong量liang備bei用yong2。容量備用服務容易理解，即可再生能源往往具有季節性3和(he)波(bo)動(dong)性(xing)，在(zai)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)出(chu)力(li)不(bu)足(zu)，不(bu)能(neng)滿(man)足(zu)用(yong)電(dian)需(xu)要(yao)的(de)時(shi)期(qi)，需(xu)要(yao)依(yi)靠(kao)煤(mei)電(dian)等(deng)傳(chuan)統(tong)電(dian)源(yuan)提(ti)供(gong)用(yong)戶(hu)所(suo)需(xu)電(dian)能(neng)。快(kuai)速(su)爬(pa)坡(po)服(fu)務(wu)通(tong)俗(su)的(de)講(jiang)，是(shi)指(zhi)煤(mei)電(dian)等(deng)傳(chuan)統(tong)電(dian)源(yuan)處(chu)於(yu)熱(re)備(bei)用(yong)狀(zhuang)態(tai)下(xia)，能(neng)夠(gou)以(yi)較(jiao)高(gao)的(de)速(su)度(du)增(zeng)加(jia)出(chu)力(li)，用(yong)以(yi)填(tian)補(bu)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)間(jian)歇(xie)性(xing)出(chu)力(li)期(qi)間(jian)造(zao)成(cheng)的(de)用(yong)電(dian)缺(que)口(kou)，也(ye)可(ke)以(yi)較(jiao)高(gao)的(de)速(su)度(du)減(jian)少(shao)出(chu)力(li)，用(yong)以(yi)滿(man)足(zu)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)突(tu)然(ran)出(chu)力(li)增(zeng)加(jia)。國(guo)外(wai)煤(mei)電(dian)等(deng)可(ke)調(tiao)節(jie)機(ji)組(zu)的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)改(gai)造(zao)主(zhu)要(yao)方(fang)向(xiang)之(zhi)一(yi)，就(jiu)是(shi)提(ti)升(sheng)可(ke)調(tiao)節(jie)機(ji)組(zu)增(zeng)減(jian)出(chu)力(li)的(de)速(su)度(du)，用(yong)以(yi)衝(chong)抵(di)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)突(tu)然(ran)失(shi)去(qu)(增加)出力4duixitongdeyingxiang。shijishang，kezaishengnengyuanchuantoulvdadaoyidingshuipinghou，meizengjiayigebaifendian，duidianlixitongkuaisupaponenglideyaoqiudoushizhidebianhua。zaimuqiandejishujingjitiaojianxia，yikaoketiaojiejizutigongkuaisupapofuwushiyouyidingwulixianzhide。
傳chuan統tong電dian源yuan為wei可ke再zai生sheng能neng源yuan提ti供gong的de快kuai速su爬pa坡po服fu務wu有you物wu理li極ji限xian，因yin此ci，通tong過guo電dian力li現xian貨huo市shi場chang調tiao動dong負fu荷he側ce響xiang應ying大da電dian網wang需xu要yao，成cheng為wei電dian力li市shi場chang化hua國guo家jia的de主zhu流liu努nu力li方fang向xiang，德de國guo的de“工業4.0”重zhong要yao內nei容rong就jiu是shi讓rang負fu荷he響xiang應ying彌mi補bu可ke再zai生sheng能neng源yuan瞬shun時shi損sun失shi的de出chu力li，替ti代dai傳chuan統tong電dian源yuan的de快kuai速su爬pa坡po。但dan是shi無wu論lun如ru何he，傳chuan統tong電dian源yuan能neng夠gou提ti供gong的de季ji節jie性xing容rong量liang備bei用yong是shi負fu荷he響xiang應ying無wu法fa替ti代dai的de，因yin為wei用yong戶hu能neng實shi現xian日ri以yi上shang能neng量liang移yi動dong的de能neng力li在zai經jing濟ji上shang難nan以yi接jie受shou。
另(ling)外(wai)還(hai)要(yao)指(zhi)出(chu)，大(da)電(dian)網(wang)的(de)聯(lian)網(wang)理(li)論(lun)上(shang)可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)備(bei)用(yong)，在(zai)同(tong)等(deng)傳(chuan)統(tong)電(dian)源(yuan)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)的(de)情(qing)形(xing)下(xia)，更(geng)加(jia)充(chong)分(fen)的(de)利(li)用(yong)備(bei)用(yong)，實(shi)現(xian)不(bu)增(zeng)加(jia)傳(chuan)統(tong)電(dian)源(yuan)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)而(er)增(zeng)加(jia)大(da)電(dian)網(wang)消(xiao)納(na)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)目(mu)的(de)。但(dan)是(shi)，實(shi)踐(jian)中(zhong)我(wo)國(guo)主(zhu)要(yao)以(yi)直(zhi)流(liu)線(xian)路(lu)跨(kua)區(qu)聯(lian)網(wang)的(de)方(fang)式(shi)，一(yi)方(fang)麵(mian)難(nan)以(yi)靈(ling)活(huo)共(gong)享(xiang)兩(liang)側(ce)備(bei)用(yong)，另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)直(zhi)流(liu)的(de)穩(wen)定(ding)和(he)預(yu)防(fang)直(zhi)流(liu)線(xian)路(lu)失(shi)電(dian)產(chan)生(sheng)的(de)衝(chong)擊(ji)，送(song)受(shou)兩(liang)端(duan)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)備(bei)用(yong)在(zai)一(yi)定(ding)情(qing)況(kuang)下(xia)不(bu)減(jian)反(fan)增(zeng)。如(ru)以(yi)交(jiao)流(liu)方(fang)式(shi)聯(lian)網(wang)還(hai)麵(mian)臨(lin)經(jing)濟(ji)性(xing)和(he)安(an)全(quan)的(de)討(tao)論(lun)。因(yin)此(ci)，實(shi)踐(jian)經(jing)驗(yan)證(zheng)明(ming)大(da)電(dian)網(wang)擴(kuo)大(da)範(fan)圍(wei)達(da)到(dao)一(yi)定(ding)規(gui)模(mo)後(hou)，持(chi)續(xu)擴(kuo)大(da)電(dian)網(wang)覆(fu)蓋(gai)範(fan)圍(wei)，並(bing)不(bu)一(yi)定(ding)能(neng)夠(gou)減(jian)少(shao)對(dui)傳(chuan)統(tong)電(dian)源(yuan)容(rong)量(liang)增(zeng)長(chang)的(de)要(yao)求(qiu)。
從以上三個問題的答案看，傳統能源的發展與可再生能源的發展密切相關，在讓出電量空間的前提下，是可再生能源發展最為可靠、可行的依靠力量。
確定“十四五”可再生能源
與傳統電源規劃容量比例的基本思路
顯然，“十四五”期間持續發展可再生能源是行業的共識。然而，可再生能源裝機容量(萬千瓦)與可再生能源消納量(萬千瓦時)meiyoujueduidedengbiliguanxi，henkenengcunzaizhuangjiyueduo，qidianyueduodeqingkuang。changqilaikan，zaidianlifuhechixuzengchangdeqingkuangxia，guihuazhongxuyaolianghuachangguidianyuanyukezaishengnengyuandepeizhiguimo。dianlibukenengsanjiao，jijingji、可ke靠kao和he清qing潔jie三san個ge目mu標biao無wu法fa同tong時shi達da到dao，總zong是shi需xu要yao至zhi少shao一yi個ge目mu標biao來lai作zuo出chu犧xi牲sheng。但dan同tong時shi，作zuo為wei硬ying約yue束shu的de可ke靠kao性xing不bu能neng作zuo出chu犧xi牲sheng，隨sui著zhe負fu荷he增zeng長chang，由you於yu風feng光guang發fa電dian無wu法fa為wei係xi統tong提ti供gong足zu夠gou的de有you效xiao容rong量liang，需xu要yao在zai規gui劃hua中zhong配pei套tao常chang規gui發fa電dian電dian源yuan以yi確que保bao係xi統tong供gong電dian可ke靠kao性xing。因yin此ci，如ru果guo希xi望wang獲huo得de既ji清qing潔jie又you可ke靠kao的de電dian能neng供gong應ying，就jiu需xu要yao支zhi付fu更geng多duo的de成cheng本ben。這zhe是shi確que定ding“十四五”可再生能源和傳統電源容量占比的基本出發點。
可再生能源雖然清潔以及能夠以越來越低的成本提供電能，但是其難預測、間歇性、bushoukongdebuyouhaotexingjuedingleqiduidianlixitongdecongguihuadaoyunxingdequanshiduandeyingxiang。daodiyigedianlixitongnenggouanquankekaodijienaduoshaokezaishengnengyuanxuyaocongduogeweiduzheshoukaolv，anzhaoquedinghongguanmubiao、構建邊界條件、量化分析影響、尋求解決方案的步驟及其迭代分析，最終確定合理可行的可再生能源及傳統電源的規劃。
yishiquedinghongguanmubiaofangmian。kezaishengnengyuandefazhanmubiaoyijihongguandianlinengyuandefazhanmubiaoshiweilaisuoyoupeitaodejichu。zaidianlixitongguihualingyu，kezaishengnengyuanfazhanmubiaobenzhishangshiduidianliangdexiaonamubiao，danchuntichukezaishengnengyuandezhuangjirongliangmeiyouyiyi。tongshi，zhenduibutongshengqudexuqiuhetedian，xuyaoxiangyingtichuzhurugongdiankekaoxingbiaozhun、碳排放上限、用戶電價上限等其他硬約束，實現綜合的宏觀發展目標。
二是構建邊界條件方麵。在宏觀目標給定的基礎上，需要確定研究目標省區的資源稟賦：一次能源資源特性，包括煤、氣的未來價格預測和可獲得量，風光資源情況等;現有和未來規劃常規發電機組構成，包括核電、火電、燃機等;電網結構，包括輸電網規劃以及跨省跨區輸送通道;電力負荷，即未來負荷的增長情況以及負荷日內、跨季節的特性。
三san是shi量liang化hua分fen析xi影ying響xiang方fang麵mian。重zhong點dian要yao解jie決jue的de是shi基ji於yu邊bian界jie條tiao件jian，是shi否fou能neng夠gou實shi現xian可ke再zai生sheng能neng源yuan以yi及ji綜zong合he電dian力li能neng源yuan的de發fa展zhan目mu標biao。規gui模mo化hua可ke再zai生sheng能neng源yuan並bing網wang對dui電dian力li係xi統tong有you全quan時shi空kong的de影ying響xiang。在zai係xi統tong層ceng麵mian需xu要yao量liang化hua分fen析xi：間歇性可再生能源增加了係統秒至分鍾級的波動導致自動發電控製(AGC)需(xu)求(qiu)的(de)提(ti)升(sheng)量(liang)，由(you)於(yu)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)預(yu)測(ce)誤(wu)差(cha)和(he)波(bo)動(dong)性(xing)提(ti)高(gao)了(le)係(xi)統(tong)的(de)短(duan)時(shi)備(bei)用(yong)的(de)需(xu)求(qiu)的(de)提(ti)升(sheng)量(liang)，由(you)於(yu)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)反(fan)調(tiao)峰(feng)特(te)性(xing)導(dao)致(zhi)的(de)調(tiao)峰(feng)需(xu)求(qiu)增(zeng)加(jia)量(liang)(適用於非現貨地區)，引入可再生能源後對電力係統供電可靠性指標的影響量。在市場主體層麵：xuyaolianghuafenxikezaishengnengyuandekexiaonadianliang，huoqifengqiguangliang，meijiranjidengchangguidianyuandefadianxiaoshishudebianhualiang，xuyaofenxijinlingbiandongchengbendekezaishengnengyuanyinruhoudexianhuoshichangjiagebiandong。zaiquanshehuicengmian：如果未來存在排放目標或構建碳市場，則需要分析可再生能源進入後對碳排放總量以及碳價格的影響。
sishixunqiujiejuefanganfangmian。zailianghuafenxiyingxiangdejichushang，huidaruguoshixianbulekezaishengnengyuanyijiqitazonghefazhanmubiao，liru，xiaonafengguangzongliangdabudaoyaoqiuhuohuashinengyuanfadianzhanbiguogao，jinzengjiafengguangbuzengjiachangguijizuzaochenggongdiankekaoxingjiangdidengwenti，zexuyanjiuyinggaicaiyongshenmeewaideshouduanxiangmubiaofangxiangkaojin。dianxingdi，xuyaozengjiayouxiaozhuangjirongliang(煤機、燃機、水電)提升由於可再生能源導致的係統供電可靠性下降、增加優質可調節資源(可調控負荷、燃機直至電化學儲能)滿足可再生能源的爬坡、調峰調頻等需求5。更(geng)關(guan)鍵(jian)的(de)是(shi)，選(xuan)擇(ze)哪(na)幾(ji)種(zhong)技(ji)術(shu)路(lu)線(xian)及(ji)其(qi)配(pei)套(tao)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)規(gui)模(mo)能(neng)夠(gou)在(zai)實(shi)現(xian)達(da)到(dao)清(qing)潔(jie)和(he)可(ke)靠(kao)供(gong)電(dian)目(mu)標(biao)基(ji)礎(chu)上(shang)的(de)全(quan)社(she)會(hui)成(cheng)本(ben)最(zui)低(di)。構(gou)建(jian)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)後(hou)，再(zai)次(ci)迭(die)代(dai)量(liang)化(hua)分(fen)析(xi)新(xin)電(dian)源(yuan)構(gou)成(cheng)下(xia)的(de)各(ge)種(zhong)影(ying)響(xiang)，最(zui)終(zhong)實(shi)現(xian)電(dian)力(li)和(he)能(neng)源(yuan)的(de)綜(zong)合(he)目(mu)標(biao)，並(bing)求(qiu)得(de)相(xiang)應(ying)電(dian)價(jia)水(shui)平(ping)。
確定“十四五”可再生能源與
傳統電源容量比例的具體手段
確定“十四五”可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)與(yu)傳(chuan)統(tong)電(dian)源(yuan)容(rong)量(liang)比(bi)例(li)，需(xu)要(yao)分(fen)地(di)區(qu)進(jin)行(xing)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)並(bing)網(wang)及(ji)常(chang)規(gui)電(dian)源(yuan)配(pei)套(tao)研(yan)究(jiu)，關(guan)鍵(jian)要(yao)考(kao)慮(lv)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)時(shi)序(xu)的(de)連(lian)續(xu)功(gong)率(lv)特(te)性(xing)以(yi)及(ji)常(chang)規(gui)電(dian)源(yuan)的(de)協(xie)調(tiao)運(yun)行(xing)，包(bao)括(kuo)分(fen)鍾(zhong)級(ji)、小時級、日內、日間、季節間等。原有規劃方法中，傳統的以夏大、冬大的大方式的分析方法(潮流計算、靜態安全分析等)，難nan以yi捕bu捉zhuo可ke再zai生sheng能neng源yuan的de運yun行xing特te性xing，更geng無wu法fa分fen析xi其qi對dui電dian力li係xi統tong各ge個ge環huan節jie的de影ying響xiang，也ye不bu能neng夠gou考kao慮lv電dian價jia水shui平ping的de約yue束shu限xian製zhi。穩wen態tai條tiao件jian下xia，針zhen對dui可ke再zai生sheng能neng源yuan與yu傳chuan統tong電dian源yuan容rong量liang占zhan比bi確que定ding及ji各ge類lei影ying響xiang分fen析xi，在zai電dian力li市shi場chang環huan境jing下xia，最zui合he理li工gong具ju是shi基ji於yu電dian力li現xian貨huo市shi場chang的de電dian力li係xi統tong時shi序xu生sheng產chan模mo擬ni，也ye稱cheng為wei市shi場chang規gui劃hua仿fang真zhen，英ying文wen通tong常chang叫jiao做zuoProductionCostSimulation。
市場規劃仿真是通過離線計算的手段模擬電力市場在一段時間(短至一天，長至一年)的連續運行情況。例如，仿真係統可以模擬某年某省的電力係統運行，如果以1小時為最小運行模擬間隔，則仿真係統會優化計算每個小時每台發電機組開機狀態、出力，並進行潮流計算，自動地滾動模擬全年365天/8760小時的電力係統運行。市場規劃仿真輸入數據包括電源數據、電網數據、負荷數據、燃ran料liao價jia格ge等deng。市shi場chang規gui劃hua仿fang真zhen算suan法fa的de核he心xin為wei發fa電dian調tiao度du優you化hua和he潮chao流liu計ji算suan，以yi全quan係xi統tong發fa電dian成cheng本ben最zui小xiao為wei目mu標biao，根gen據ju負fu荷he曲qu線xian調tiao整zheng機ji組zu出chu力li，滿man足zu負fu荷he平ping衡heng約yue束shu、機組運行約束和電網安全約束，以實現最優的發電調度。市場規劃仿真輸出數據包括各類電源的開機狀態、出力水平、fadianchengbenjishouruzhuangkuangdeng。zuihouxitongjiangjisuanguihuarenyuansuoguanzhudewulihejingjifangmiandegexiangtongjizhibiao。shangshujieshaokeyikanchushichangguihuafangzhenhedianlixianhuoshichangdefangzhenyouhenduoxiangsidedifang。
在現貨市場中，市場規劃仿真與傳統生產模擬的主要差異包括：一是市場規劃仿真嚴格執行市場流程，采用考慮電網安全約束的機組組合(SCUC)決定日前開機，采用考慮電網安全約束的經濟調度(SCED)決定日內機組出力;二er是shi生sheng產chan模mo擬ni對dui經jing濟ji性xing考kao慮lv較jiao少shao，市shi場chang規gui劃hua仿fang真zhen會hui計ji算suan係xi統tong出chu清qing電dian價jia，特te別bie是shi節jie點dian電dian價jia體ti係xi的de電dian力li市shi場chang，需xu要yao計ji算suan每mei個ge電dian網wang節jie點dian的de電dian價jia，以yi用yong於yu各ge個ge市shi場chang主zhu體ti的de經jing濟ji性xing評ping估gu;三是生產模擬通常僅考慮網源平衡，市場仿真更加重視輸電網運行約束的建模，包括單個輸電設備(線路和變壓器)熱穩約束、輸電斷麵約束以及其他調度機構考慮的安全約束。
可再生能源與傳統電源容量占比相關的分析，應采用市場規劃仿真計算的內容包括：合理運行備用需求量化分析、調節需求量化分析、棄風棄光(即可再生能源消納量量化分析)、常規機組發電量影響量化分析、現貨市場價格影響量化分析、排放量及碳交易影響量化分析、係統供電可靠性(計算LOLE、EENS等)影響量化分析、傳統電源的最優規劃。
根據分析需求和基本思路，使用國產某市場規劃仿真係統，以山東省可再生能源與傳統電源容量占比情況分析過程舉例：根據2019年山東電力係統主要數據為基礎，省內負荷峰值約8400萬千瓦，省內總裝機14044萬千瓦，煤電10029萬千瓦，其中直調煤電5805萬千瓦，光伏裝機約1600萬千瓦，風電裝機約1400萬千瓦，外來電送電功率峰值約2000萬千瓦。對未來消納情況、現貨市場電價影響以及對電力係統供電可靠性影響三個方麵基於市場規劃仿真進行量化分析。
仿真結果顯示，山東省隻在春節低穀負荷有少量棄電，全年棄電率為0.002%，與實際執行情況相同(側麵證明了市場規劃仿真程序的準確性)。在不增加火電容量及其調節能力的情況下，構建增加風光裝機量50%、80%和100%三個場景，市場規劃仿真係統計算得出以下結論。
消納情況方麵：仿真計算得出棄電率分別為1.12%、3.19%和5.01%，可見山東在不增加火電容量及其調節能力的情況下，棄電率增速明顯高於風光裝機容量增速。
在現貨價格方麵：仿真計算出2019年山東5月現貨市場，日均價格為265元/兆瓦時，同時，仿真計算獲得的三種增加風光裝機量場景下，5月現貨日均價格分別為235元/兆瓦時、215元/兆瓦時和203元/兆瓦時。隨風光裝機量增加現貨日均價格下降較為明顯，受價格影響煤電總體發電量下降。
在供電可靠性方麵：2019年基礎算例可靠性指標LOLE(失負荷期望)仿真值為14.9小時，高於99%。在不增加火電容量情況下，假設負荷峰值和風光同時增加800萬千瓦，仿真係統顯示係統可靠性下降至LOLE為1788.9小時(造成失負荷明顯增多的原因包括，負荷高峰時段風光出力不足、風光出力波動大同時火電爬坡速率不足、風光日前預測值高於日內實際出力導致日前開機不足)。可見山東在不增加火電容量及其調節能力的情況下，電力係統供電可靠性“斷崖式”下跌。
得出上述結論後，模擬配套風光的增長增加火電容量，構建增加200萬、400萬和600萬千瓦煤電機組場景，仿真獲得可靠性LOLE指標分別為860.3小時、283.6小時和63.2小時。即在增加至少600萬千瓦煤機情況下，才能保證供電可靠性高於99%。可以看出，風光的置信容量很小(通常為5%~20%)，在負荷增長的情況下，需通過增加常規發電機組(視資源稟賦，比選煤機、燃機、水電等)確保係統整體的發電容量充裕度以及供電可靠性。必須要指出的是，算例中600萬煤電機組的容量電價將大幅抵消現貨價格由於風光參與市場帶來的價格下降。
通過市場規劃仿真可以得出結論6，假如山東省“十四五”期間，風光各增加800萬千瓦，在負荷增加800萬千瓦的情況下，相應必須增加煤電容量600萬(wan)千(qian)瓦(wa)以(yi)上(shang)。如(ru)投(tou)資(zi)電(dian)化(hua)學(xue)儲(chu)能(neng)，也(ye)能(neng)達(da)到(dao)相(xiang)應(ying)效(xiao)果(guo)，但(dan)是(shi)考(kao)慮(lv)到(dao)在(zai)連(lian)續(xu)輸(shu)出(chu)能(neng)量(liang)約(yue)束(shu)下(xia)，電(dian)化(hua)學(xue)儲(chu)能(neng)的(de)造(zao)價(jia)遠(yuan)遠(yuan)高(gao)於(yu)煤(mei)電(dian)機(ji)組(zu)，投(tou)放(fang)煤(mei)電(dian)機(ji)組(zu)仍(reng)是(shi)最(zui)為(wei)經(jing)濟(ji)的(de)手(shou)段(duan)。風(feng)光(guang)裝(zhuang)機(ji)的(de)增(zeng)加(jia)能(neng)夠(gou)有(you)效(xiao)降(jiang)低(di)現(xian)貨(huo)價(jia)格(ge)，但(dan)是(shi)新(xin)增(zeng)煤(mei)電(dian)機(ji)組(zu)的(de)容(rong)量(liang)電(dian)價(jia)會(hui)抵(di)消(xiao)現(xian)貨(huo)價(jia)格(ge)降(jiang)低(di)幅(fu)度(du)，用(yong)戶(hu)的(de)感(gan)受(shou)則(ze)是(shi)電(dian)價(jia)呈(cheng)上(shang)升(sheng)態(tai)勢(shi)。
展望“十四五”規劃
通過上述分析，為保證“十四五”可再生能源和傳統電源容量比例確定的科學性，在國內供需普遍較為寬鬆和市場建設進程加快的背景下，展望“十四五”規劃工作，建議注意以下三方麵內容：
一是不能盲目製定全國性可再生能源的消納目標，需要較為準確的量化分析。規劃工作必須考慮經濟、可靠、清潔的不可能三角，“不惜代價”、“人定勝天”、“建起來再說”的思維方式，必須在可再生能源消納目標的製定過程中得到徹底的摒棄。規劃工作要更加注重定量分析，而非定性決策。“決策拍腦袋、保證拍胸脯、出事拍屁股”的做法不但會讓規劃成為“鬼話”，還會給我國的電力工業造成巨大的經濟損失。在學習對象選擇過程中，要重視謀全局，而非謀一隅，“人雲亦雲”、“抓個榜樣就照搬”的方式不可取。例如對於歐洲經驗的學習，要更多地看歐盟28guo，erfeideguoyiyu，yinweiouzhoulianwangdianlijiaohuanpinfan，qieouzhoudianlixianhuoshichangjinzhanxunsu，deguojiuyoudaliangdejiaoliuxianluyulinguoxianglian，deguodegaoxiaonalvanlibenzhishangyuwoguoyunnan、青海的高消納率非常近似，可以作為部分省份的參考，而不足以作為全國性的學習榜樣。
二(er)是(shi)為(wei)達(da)成(cheng)消(xiao)納(na)目(mu)標(biao)，需(xu)要(yao)研(yan)究(jiu)配(pei)套(tao)容(rong)量(liang)資(zi)源(yuan)和(he)靈(ling)活(huo)性(xing)調(tiao)節(jie)資(zi)源(yuan)。可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)型(xing)，並(bing)不(bu)需(xu)要(yao)歧(qi)視(shi)某(mou)一(yi)類(lei)型(xing)機(ji)組(zu)，更(geng)不(bu)能(neng)忌(ji)諱(hui)繼(ji)續(xu)發(fa)展(zhan)煤(mei)電(dian)。煤(mei)電(dian)機(ji)組(zu)的(de)利(li)用(yong)小(xiao)時(shi)數(shu)應(ying)當(dang)繼(ji)續(xu)下(xia)降(jiang)，但(dan)是(shi)煤(mei)電(dian)機(ji)組(zu)的(de)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)是(shi)非(fei)常(chang)現(xian)實(shi)的(de)。可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)型(xing)的(de)“模範生”歐盟28國近十年來風電、光伏的裝機容量增長在兩倍以上，但是在歐盟總用電量呈持續下降趨勢的背景下，所謂的基荷機組(大部分為傳統調節性電源)zongzhuangjirongliangbingweifashengdadegaibian。deguosuiranzaiqumeihuadelushangzoudehenkuai，danshiqilinguobolanquezaibodebianjingxianfujintouchanhenduomeidianjizu，yonghushishuiziranyebuyaneryule，jielundaodishideguoqumeihaishideguomeidianyidi“上大壓小”還有待商榷。遑論與歐盟28國不同，我國負荷還在較快增長通道當中，可靠性方麵相對歐盟更加需要增加傳統電源來保障。
sanshisuizhexianhuoshichangdepuji，shichangfangzhenjiangchengweizhuyaodefenxishouduan。shijieshangjinxingnengyuanzhuanxingdezhuyaojingjiti，dabufenwanchengledianligongyeshichanghuaguocheng，erhoujinxingnengyuandeqingjiehuazhuanxing，woguoyuzhiqingkuangbutong，shishichanghuayuyongnengqingjiehuabingxing。woguokunnangengduo、任務更重的同時有希望效率更高，兩件事都辦好的關鍵就是清潔化要以市場化為基礎條件。“十三五”拉開了我國電力市場化的大幕，特別是電力現貨市場開始掀開麵紗，可以預見“十四五”是我國電力現貨市場建設普及的五年，因此，“十四五”dianliguihua，yingdangzhudongjiangsiweizhuanxiangjiyudianlixianhuoshichangdeguihuafangshi，jiangshichangfangzhenzuoweiguihuadejibenlianghuashouduan，peiyuguochanshichangfangzhenguihuaruanjianqiye，peiyangshuxishichangfangzhenguihuaderencaiduiwu。
“十四五”將是我國電力市場建設蓬勃發展的五年，將對我國電力工業的規劃、運營、價(jia)格(ge)產(chan)生(sheng)天(tian)翻(fan)地(di)覆(fu)的(de)影(ying)響(xiang)。可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)與(yu)傳(chuan)統(tong)電(dian)源(yuan)的(de)容(rong)量(liang)占(zhan)比(bi)隻(zhi)是(shi)其(qi)中(zhong)一(yi)個(ge)小(xiao)問(wen)題(ti)，電(dian)力(li)市(shi)場(chang)優(you)化(hua)的(de)紅(hong)利(li)量(liang)級(ji)遠(yuan)遠(yuan)達(da)不(bu)到(dao)科(ke)學(xue)規(gui)劃(hua)可(ke)能(neng)產(chan)生(sheng)的(de)紅(hong)利(li)。“十四五”電力規劃任重道遠，願與電力現貨市場攜手登程!
注1：季節性、波動性、間歇性。
注2：擁有多年調節水庫的水電站需要的是來水極枯年的容量備用。
注3：水電分為枯期和汛期，風電有大風期和小風期。
注4：無論可再生能源預測技術如何進步，可再生能源出力預測的精度也不會是百分之百。
注5：此處提到的電化學儲能應用指功率型應用，而非能量存儲型應用。
注6：本算例僅依靠公開部分數據設置邊界條件，僅為說明市場規劃仿真手段的有效性，並不能代替山東的規劃結論。
中國電力企業管理
