大規模開發新能源、推動電力系統脫碳是實現“雙碳”目標的重要路徑之一。國家發展改革委、國家能源局《關于促進新時代新能源高質量發展的實施方案》中提出，要“加快構建適應新能源占比逐漸提高的新型電力系統”。

“十四五”、“十五五”是可再生能源高質量躍升發展期，我國錨定了2030年我國風電太陽能發電總裝機容量達到12億千瓦以上的目標。然而，能源電力碳達峰碳中和需要堅持“先立后破”，傳統能源逐步退出要建立在新能源安全可靠替代的基礎上，這就要求新能源盡快“立”住。只有重點解決新能源“立”的問題，更好發揮新能源在能源保供增供方面的作用，為我國如期實現碳達峰碳中和奠定堅實的新能源發展基礎。

“12億千瓦”的明晰目標之下，新能源布局與開放建設步伐正在加快。集中式與分布式并舉、風光大型基地建設與分布式新能源共同推進的格局正在形成。業內專家認為，未來新能源開發，要綜合考慮資源水平、開發成本、消納能力等，同時應增強電源協調優化運行能力，充分利用靈活調節電源，支撐電力系統安全穩定運行。

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大型風電光伏基地：“三高”現象考驗規模化開發能力

中國工程院院士湯廣福表示，按照碳達峰、深度低碳、零碳的不同階段，在2031年到2050年，新型電力系統中新能源電量要取代傳統電力占據首位，2051年到2060年，風電光伏的發電量要提升到60%。

在“三北”及沙漠、戈壁、荒漠地區集中式開發無疑是新能源“立起來”最為顯著的方式之一。水電水利規劃設計總院新能源部副主任王躍峰分析，我國西部、東北地區風、光資源好，未利用地多，新能源開發優勢明顯，中、東部地區負荷集中，對綠色能源的需求明顯，我國能源電力流向呈現“自西向東、由北向南”的特征。在新能源資源稟賦優良的西部、東北地區，以及東部沿海地區，開發陸上、海上新能源大基地，帶動區域經濟發展的同時，將優勢資源轉化為促進我國經濟社會低碳綠色發展的動力。

今年2月，國家發改委、國家能源局聯合印發《以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風電光伏基地規劃布局方案》提出，到2030年，規劃建設風光大基地總裝機約4.55億千瓦。結合2021年底我國風電和光伏累計總裝機容量6.35億千瓦的規模計算，要達到這一目標，風光大基地項目將成新能源新增裝機的主要來源。

國家發改委近日透露，目前第一批9500萬千瓦基地項目已全部開工建設，印發第二批項目清單并抓緊推進前期工作，組織謀劃第三批基地項目。

在沙漠、戈壁、荒漠之外，推進海上風電規模化集約化開發，也是新能源規模化集約化發展的重要一環。專家建議，應優化海上風電產業布局，支持東部沿海地區加快形成海上風電統一規劃、集中連片、規模化滾動開發態勢。探索利用已有的海洋油氣開采裝備技術突破海上浮式風電技術，推動海上風電逐漸向深遠海發展。

專家提醒，大型風電光伏基地開發建設過程中，新能源須與國土、生態充分銜接，合理利用土地。以光伏為例，太陽能能量密度低，光伏發電系統占地面積大，每1萬千瓦光伏發電占地300畝左右。考慮尾流影響，連片開發1萬千瓦的風電，需要約2000畝地來安裝。

統計數據顯示，2022年7月迄今，山西、河北、河南、安徽、海南、內蒙、陜西7省區共計廢止風光項目累計規模約9GW。“主要原因是‘圈而不建’、環評不過關，觸及生態紅線、林業等問題。”西北勘測設計研究院有限公司新能源工程院總工程師惠星分析。

王躍峰分析，城鎮空間、農業空間、生態空間三條控制線劃定與新能源規劃銜接不夠，存在空間沖突，部分項目落地困難，沙漠、戈壁、荒漠以及采煤沉陷區同樣存在生態紅線問題，風光開發利用未與環境充分融合。

而在開發之后的并網運行階段，大基地光伏存在“三高”現象(集中度高、容配比高、同時率高)易導致“棄電”、“缺電”、“爬坡”等問題同一天發生，常規電源配合調節更為困難，特別是配套火電以百萬千瓦機組為主，機組組合靈活性不足，對供電安全和系統頻率控制提出更高要求。此外，電壓擾動、慣量降低等也將影響安全。

無疑，大規模快速上馬的風光大基地，考驗著新能源外送和消納能力。

分布式新能源：綠色價值與經濟價值兼具

分布式開發利用是可再生能源發展的主要模式之一，具有貼近用戶、建設周期短、投資規模小、土地空間占用少和商業模式多樣等優點，近年來在國內外得到越來越多的關注與快速發展。

“用戶中心時代，用戶既是能源消費者，也是能源生產者和電力系統中起平衡作用的基本單元。新型分布式綜合能源是多能互補、源網荷儲融合發展的典型模式，是新型能源體系的細胞，是保證能源安全、特別是電力安全的重要基礎。”中國能源研究會學術顧問，國家能源局原副局長吳吟表示。

如今，無論是在北方的山頭，還是南方村鎮的屋頂，風機和光伏板的身影越來越常見。在分布式新能源方面，《“十四五”現代能源體系規劃》也提出了明確的方向：在具備條件的農村地區、邊遠地區探索建設高可靠性可再生能源微電網。實施千家萬戶沐光行動、千鄉萬村馭風行動,積極推動屋頂光伏、農光互補.漁光互補等分布式光伏和分散式風電建設。

《關于促進新時代新能源高質量發展的實施方案》給出了分布式新能源更具體的應用場景：推動新能源在工業和建筑領域應用。開發利用新能源是我國工業和建筑領域實現碳達峰碳中和的重要舉措，要在具備條件的工業企業、工業園區加快發展分布式光伏和分散式風電等新能源項目，積極推進工業綠色微電網、源網荷儲一體化、新能源直供電等模式創新；推動太陽能與既有和新建建筑深度融合發展，完善光伏建筑一體化技術體系，顯著擴大光伏安裝覆蓋率，提高終端用能的新能源電力比重。

近日，中德能源與能效合作發布《中國分布式可再生能源與新型電力系統協調發展——德國實踐的政策啟示》報告，梳理了在構建新型電力系統背景下，中國分布式新能源發展的價值。

規模化發展分布式新能源有利于建立遠近結合、來源多元的電源體系，提高負荷中心地區的電力自給能力和供電安全。有利于在電力系統用電高峰時段減少系統峰值負荷，降低系統供電壓力，減緩高峰負荷過快增長，有助于延緩或替代傳統電源、配電線路投資建設，延緩輸配電價增長，降低社會用電成本。

“綠色價值”方面，有利于在用戶附近實現就近發電，建立可再生能源自備電源，有助于用戶企業完成碳排放責任。同時，富余的綠色電能通過參加綠電交易或國家可核證自愿減排量CCER交易，實現綠色價值向經濟價值轉化。

規模化發展分布式新能源還可為用戶帶來真金白銀的經濟價值。有利于與儲能、用戶用電設備和制冷、暖通負荷等構成“新能源+儲能”源網荷儲一體化和多能互補系統，提高用戶綜合能源效率和經濟效益。此外，還有利于綜合利用土地、屋頂和建筑外立面資源，實現閑置資源盤活變現，增加屋頂、土地和建筑物產權方收入。

上述報告提醒，隨著中國分布式光伏發電進入快速增長期，大規模分布式光伏并網運行，將對配電網的規劃、運行、維護、調度產生重要影響，源網之間的矛盾逐漸凸顯，電力系統運行需要充分考慮分布式光伏的影響。可以預見，將會有越來將多的地方會對分布式光伏發電提出并網技術要求。因此，在并網運行方面，應合理配置儲能、改善運行性能，促進分布式新能源與電網友好互動。

電源協調優化運行：提高系統靈活性促產業高效發展

無論是集中式還是分布式，新能源發電的快速發展都已成為既定的趨勢。新型電力系統因此具有了“雙高”特征——高比例新能源、高比例電力電子裝備，為傳統電力系統的安全穩定帶來新的挑戰。

“一個好漢三個幫”。風光等新能源要盡快“立得住”“立得好”，與其他電源打好“配合”、增強電源協調優化運行能力不可或缺。提升煤電機組深度調峰能力之外，因地制宜建設天然氣調峰電站和發展儲熱型太陽能熱發電，推動氣電、太陽能熱發電與風電、光伏發電融合發展、聯合運行。

王躍峰介紹，光熱發電是為數不多的具備連續發電和長周期調節能力的新能源發電品種，一是可以靈活調節出力且調峰深度可達15%，優于常規煤電和氣電，二是通過配置電加熱裝置和儲能系統可將無法消納的電力吸收并進行存儲，待系統需要時再將電力發出，三是可以同火電一樣通過汽輪機組為系統提供慣量支撐。

中國能建哈密50兆瓦光熱發電項目是國家能源局首批太陽能熱發電示范項目之一。該項目于2021年9月實現滿負荷運行，由東方電氣集團東方鍋爐提供核心系統與設備，每年可提供近2億度清潔的、可調度的電力，對保證電力系統安全、穩定、高效運行具有重要作用。

提高電源靈活調節能力方面，中國科學院院士周孝信提出了“綜合能源生產單元（IEPU）”的概念。該生產單元融合既有煤電及CCUS技術、可再生能源發電及電制氫制甲烷/甲醇技術，使之成為能源電力系統中一種具有多種能源產品和靈活性調節功能的新成員，有望成為煤電低碳/無碳轉型路徑方案的一種選擇。

周孝信介紹，綜合能源生產單元一個很重要的優勢是靈活調節能力。以極端天氣下風光發電大幅減弱背景為例，綜合能源生產單元燃氣機組采用生產儲備的(氫+二氧化碳)制甲烷發電1.37億kWh，有效緩解了電力供應，發揮了長周期儲能應對極端天氣影響的關鍵作用。

“同類型的綜合能源生產單元方案與數智化技術結合，形成能源供應側各種智慧型基本單元，與終端消費側智慧型基本單元如虛擬電廠、綜合能源微網等一起，成為未來新型電力系統的基本組成結構，成為電網調度和電力市場的基本單元。”周孝信表示。

來源：環球網

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責任編輯：馮崢

標簽： 電力系統 可再生能源 生產單元