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深度报告丨电网视角的新能源消纳原理、空间和结构

2019-11-01 09:04来源:中泰证券关键词:新能源消纳电网调峰储能收藏点赞

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3.3 电力交易视角:光伏在出力阶段具有优势

电力现货市场交易可以还原电力商品本质属性。如前文所属,中国电力系统在某种程度依然执行发电计划,省级计划机构(通常是省级经信委)负责决定各类发电机组运行小时数,但决定原则不得而知。但在电力现货市场交易制度下,电力将恢复商品本质属性,采用边际成本定价,各种电源在上网时比较的就是报价的高低(发电成本的高低),此时对于未来新能源发电成本较低的情况下,新能源将优先上网,不再受不稳定电源以及年度发电计划等限制。

风光有望成为成本最低的能源形式。目前光伏发电成本仍然较风电较高,但光伏成本下降速度较快,同时风电成本也在降低,因此可预期的未来,光伏和风电将成为比传统能源成本更低的能源形式。

高比例接入下,光伏在出力阶段具有竞争力。由于光伏成本可能低于风电等其他能源形式电源,在光伏正常出力阶段,电力现货市场供应商包括光伏、风电、其他电源,按照成本最低策略,光伏优先发电,具有竞争优势。但在非光伏出力的夜间,如果不考虑储能的话,电力现货市场供应商只有风电、其他电源,风电优先发电;如果考虑储能的话,核心是看储能的成本,目前来看光伏+储能的成本比风电高,电力现货市场供应商包括风电、储存的光伏、其他电源,低成本风电优先发电。

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未来展望:电网结构限制下可实现2550GW的 风光装机

4.1 远期展望:高比例风光接入下风电光伏的累计装机

2050年风电和光伏中性累计装机分别为1919和3650GW。根据前面研究,风光匹配下是相对较优方案,至于两者比例受电源结构的影响,可选取新增电量1:1进行匹配,据中性测算,2050年风电和光伏累计装机分别为1919/3650GW,2020-2030年风光年均新增装机分别为43/79GW,2030-2050年风光年均新增装机分别为62/130GW。

泛在电力物联网建设提升电网灵活性、储能成本降低,新能源长期发展空间可期。当前电网灵活性提升主要来自于抽水蓄能电站和单循环调峰气电等调峰能力建设以及热电联产机组和常规煤电灵活性改造。展望未来,通过泛在电力物联网建设,推动清洁能源发电精准预测,提高清洁能源与电网系统规划、灵活调节、市场交易能力,有力支撑各类清洁能源接入。此外,随着成本下降,锂电池储能逐步在电力系统中发挥作用,提升系统响应能力,弱化新能源的波动性的影响。

4.2达到高比例接入需要解决的问题

电源结构、电力体制以及新能源技术是高比例接入必须克服的问题。在新能源高比例接入背景下,对电网硬件来说,要求电网调峰能力足够强,同时具有互联互通的通道;对电网软件来说,要求可以实现电力现货交易,以及放开年度发电计划;对于新能源技术来说,要求实现日前、日内精准发电预测,同时发电和储能成本较低。


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