據(jù)2020年12月底的數(shù)據(jù)，甘肅省新能源裝機(jī)容量為2369萬(wàn)千瓦，占該省總裝機(jī)容量的42%，新能源利用率達(dá)95.28%，較“十三五”初提高35個(gè)百分點(diǎn)，增幅位居全國(guó)第一，困擾甘肅多年的新能源發(fā)展矛盾得到有效解決，推動(dòng)甘肅新能源投資紅色預(yù)警解禁。甘肅新能源發(fā)展走出了一條綠色發(fā)展之路。

（來(lái)源：微信公眾號(hào)“能源評(píng)論•首席能源觀”ID：CEO_ER 作者：王祎一）

曾經(jīng)陣痛

甘肅風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源資源豐富。尤其是甘肅省酒泉市，是我國(guó)首個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電基地和百萬(wàn)千瓦級(jí)光電基地，擁有“世界風(fēng)口”“世界風(fēng)庫(kù)”等資源優(yōu)勢(shì)。據(jù)了解，甘肅風(fēng)力發(fā)電可開(kāi)發(fā)量為6000萬(wàn)千瓦，光伏可開(kāi)發(fā)量為4000萬(wàn)千瓦，目前開(kāi)發(fā)比例均為20%左右，主要集中在河西走廊。自2007年國(guó)家批準(zhǔn)在甘肅酒泉地區(qū)建立國(guó)內(nèi)首個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電基地以來(lái)，甘肅新能源經(jīng)過(guò)近十年快速發(fā)展，可謂“遍地開(kāi)花”。但由于新能源的不穩(wěn)定性等原因，2016年，甘肅省新能源產(chǎn)業(yè)被國(guó)家能源局列為“風(fēng)電紅色預(yù)警區(qū)域”。

之所以出現(xiàn)這個(gè)困局，業(yè)內(nèi)多位新能源專家認(rèn)為主要是以下三個(gè)因素造成的：其一，新能源電場(chǎng)建設(shè)周期短，新能源發(fā)展的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了配套電網(wǎng)建設(shè)的速度。其二，甘肅工業(yè)發(fā)展水平低，用電量有限，甘肅新能源的裝機(jī)容量和發(fā)電能力明顯過(guò)剩。其三，甘肅向省外輸送富余電量的輸變電通道不足。通俗地說(shuō)就是：規(guī)模大、用量少、送不出。

過(guò)去十年，特別是“十二五”時(shí)期，我國(guó)新能源發(fā)展勢(shì)頭迅猛。根據(jù)甘肅省發(fā)改委發(fā)布的信息可知，僅甘肅一省，自2010年以來(lái)，新能源裝機(jī)容量就從147萬(wàn)千瓦猛增到2369萬(wàn)千瓦，翻了16倍之多，算上火電和水電，目前甘肅全省電源總裝機(jī)容量5620萬(wàn)千瓦，新能源裝機(jī)占全省總裝機(jī)容量的42%，裝機(jī)容量位居全國(guó)第七位，并且超過(guò)火電成為省內(nèi)第一大電源，甘肅電網(wǎng)已發(fā)展成為典型的“綠色電網(wǎng)”。

而從2010年至2020年，甘肅電網(wǎng)最大負(fù)荷僅從1100萬(wàn)千瓦漲到1731萬(wàn)千瓦。中間個(gè)別年份因?yàn)檎w經(jīng)濟(jì)下行，甘肅省內(nèi)售電量還出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)?？梢?jiàn)，甘肅省內(nèi)用電負(fù)荷的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于新能源裝機(jī)容量的增長(zhǎng)，省內(nèi)新能源消納空間嚴(yán)重不足，需開(kāi)拓省外市場(chǎng)增加消納空間。

由于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)，甘肅自身消納能力有限，大量富余電力需要外送，卻遭遇難題。其中，最為關(guān)鍵的因素是電源發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)電網(wǎng)建設(shè)速度，受當(dāng)時(shí)的種種因素制約，這兩者之間的匹配程度沒(méi)有得到很好的規(guī)劃。這一情況在2010年前后表現(xiàn)得尤為突出。

據(jù)了解，新能源從立項(xiàng)到審批的周期短，而相關(guān)電網(wǎng)建設(shè)即使審批立項(xiàng)完成，最快的建設(shè)周期也需2～3年。

2014年，全國(guó)首個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)新能源基地在甘肅酒泉建成，但因?yàn)樾履茉醇性诟拭C河西地區(qū)，電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱，僅通過(guò)西北—新疆聯(lián)網(wǎng)送出通道將新能源送出。受累于當(dāng)時(shí)的電網(wǎng)穩(wěn)定問(wèn)題，送出能力有限，且與新疆火電及新能源外送共用通道，此消彼長(zhǎng)，甘肅新能源經(jīng)歷著發(fā)展的陣痛。

在此情況下，國(guó)家加速核準(zhǔn)上馬建設(shè)甘肅酒泉至湖南±800千伏特高壓輸變電工程，為甘肅的新能源遠(yuǎn)送湖南開(kāi)辟一條專屬的“高速公路”，該工程于2015年6月開(kāi)工，2017年6月建成，顯然比酒泉風(fēng)電基地建設(shè)滯后2～3年，電網(wǎng)建設(shè)的滯后影響了新能源的外送。2015～2016年正是甘肅新能源棄電率最高的年份，風(fēng)電利用率在56%左右，光伏利用率在74%左右。

此外，我國(guó)電力負(fù)荷中心集中在東部沿海發(fā)達(dá)地區(qū)，而新能源電力富集的西北地區(qū)整體經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)，新疆、寧夏、青海各?。▍^(qū)）均存在新能源富余的情況，只靠西北電網(wǎng)在區(qū)域內(nèi)各省份間消納富余新能源，完全不能滿足消納要求。在整體用電需求不足、裝機(jī)過(guò)剩的情況下，西部富余電量南下勢(shì)必對(duì)當(dāng)?shù)匕l(fā)電企業(yè)的效益產(chǎn)生一定影響，中東部和用電大省消納外省新能源的意愿不強(qiáng)。多種因素疊加，甘肅新能源的發(fā)展波折不斷。

專家們對(duì)該情況的共識(shí)是：要破解西部省份棄風(fēng)、棄光困局，需要從更高層面加強(qiáng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，盤活全國(guó)新能源生產(chǎn)、輸送與消納，形成全國(guó)“一盤棋”。為此，在2014年至2018年間，國(guó)家能源局和相關(guān)?。▍^(qū)）政府密集出臺(tái)了多份指導(dǎo)性文件，采取了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)外送的一系列措施，例如甘肅直送湖南，新疆直送安徽等等。

2020年甘肅新能源出力單日波動(dòng)最大達(dá)1142萬(wàn)千瓦，當(dāng)日風(fēng)電最大出力達(dá)到922萬(wàn)千瓦，最小出力幾乎為零。新能源的隨機(jī)性、波動(dòng)性、間歇性等特性決定了要實(shí)現(xiàn)其有效消納，必須擁有相應(yīng)規(guī)模的常規(guī)電源作為調(diào)峰電源，以解決系統(tǒng)調(diào)峰能力嚴(yán)重不足的問(wèn)題。

據(jù)悉，2020年甘肅省內(nèi)用電平均峰谷差為250萬(wàn)千瓦，省內(nèi)總調(diào)峰需求超過(guò)1000萬(wàn)千瓦以上。而甘肅電網(wǎng)的調(diào)峰能力受火電開(kāi)機(jī)方式、供熱供汽、水電運(yùn)行方式影響較大。甘肅火電機(jī)組70%為供熱機(jī)組，水電大部分為日調(diào)節(jié)電站，電網(wǎng)調(diào)峰能力大約為650萬(wàn)千瓦，不能滿足調(diào)峰及新能源消納、大規(guī)模外送的需求。種種原因?qū)е赂拭C曾經(jīng)在2016年前后為全國(guó)棄風(fēng)、棄光最嚴(yán)重的省（區(qū)、市）之一。

協(xié)力破解

事實(shí)上，為解決上述問(wèn)題，發(fā)電廠和電網(wǎng)企業(yè)攜手努力，一系列助推綠色發(fā)展之路的各種措施相繼出臺(tái)。

2017年后，甘肅全網(wǎng)新能源利用率逐年提升，由2016年的60%左右提升至目前的95%，尤其是2017～2019年，連續(xù)三年利用率升幅超過(guò)9個(gè)百分點(diǎn)，升幅居全國(guó)第一。2020年甘肅新能源消納率更是達(dá)到了前所未有的95%，新能源消納難題得到有效解決。

從地理位置上來(lái)看，甘肅電網(wǎng)區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯，作為西北電網(wǎng)中心，其是西北電網(wǎng)功率交換樞紐，通過(guò)18條750千伏跨省線路與陜西、寧夏、青海、新疆聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，承擔(dān)甘肅、青海、新疆三省（區(qū)）新能源、黃河上游水電西電東送的重要任務(wù)。

近年來(lái)，甘肅省不斷加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，提高跨省輸電能力，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)持續(xù)補(bǔ)強(qiáng)。“十三五”時(shí)期累計(jì)電網(wǎng)投資543億元，較“十二五”增長(zhǎng)24%，變電容量、線路長(zhǎng)度分別達(dá)到1.2億千伏安、7萬(wàn)千米，分別是“十二五”末的1.35倍和1.15倍，城鄉(xiāng)電網(wǎng)戶均停電時(shí)間減少6.14小時(shí)，甘肅電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行超過(guò)30年。

在750千伏河西第一通道與河西第二通道建設(shè)的基礎(chǔ)上，甘肅省陸續(xù)建成投運(yùn)了河西走廊750千伏第三通道及一系列330千伏配套送出工程，滿足了新能源項(xiàng)目接入和電力外送需要，強(qiáng)化了西北電網(wǎng)東、西部電氣聯(lián)接，打通了河西新能源外送通道。2017年甘肅與寧夏、陜西等省實(shí)現(xiàn)省際間全部解環(huán)運(yùn)行，提升了省際間交換能力，省間功率交換能力較2010年增長(zhǎng)近6倍，省間年交換電量增長(zhǎng)2.6倍，電力外送20個(gè)省市。2017年6月，800千伏酒泉至湖南特高壓直流輸變電工程（祁韶直流）投運(yùn)。截至2020年年底，通過(guò)800千伏祁韶輸變電通道甘肅輸送湖南電量超過(guò)650億千瓦時(shí)，為甘肅新能源消納做出了巨大貢獻(xiàn)。另外，天中、吉泉、青豫3條特高壓直流過(guò)境甘肅，形成了“樞紐型、外送型、清潔型”的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)，甘肅大送端綠色電網(wǎng)的格局初步形成。

探路市場(chǎng)

發(fā)展的問(wèn)題需要在發(fā)展中破解。在甘肅新能源發(fā)展之路上，不能忽視省內(nèi)現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)和調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)的作用。

現(xiàn)貨市場(chǎng)是利用市場(chǎng)化手段解決新能源隨機(jī)性和波動(dòng)性的最有效手段。甘肅是國(guó)家首批8家電力現(xiàn)貨試點(diǎn)單位之一，2018年12月27日開(kāi)始模擬試運(yùn)行，2020年4月在國(guó)內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)完整月長(zhǎng)周期結(jié)算試運(yùn)行。從8月開(kāi)始，連續(xù)長(zhǎng)周期結(jié)算試運(yùn)行，成為全國(guó)運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的現(xiàn)貨市場(chǎng)。運(yùn)行期間，現(xiàn)貨市場(chǎng)出清價(jià)格隨新能源發(fā)電變化在0.05元/千瓦時(shí)和1元/千瓦時(shí)之間波動(dòng)，價(jià)格信號(hào)明顯，引導(dǎo)常規(guī)發(fā)電企業(yè)主動(dòng)調(diào)峰，化解調(diào)峰難問(wèn)題。

甘肅調(diào)峰輔助服務(wù)現(xiàn)有火電深度調(diào)峰、啟停調(diào)峰，電化學(xué)儲(chǔ)能以及負(fù)荷側(cè)調(diào)峰等多種類型，各類型相輔相成，齊頭并進(jìn)，對(duì)于提高新能源利用率發(fā)揮了較大作用。

為破解調(diào)峰難問(wèn)題，2018年4月1日國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司在西北區(qū)域內(nèi)首家啟動(dòng)省內(nèi)調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)，激勵(lì)火電機(jī)組進(jìn)行靈活性改造，在新能源發(fā)電高峰期間，降低火電出力至50%以下。對(duì)于電源企業(yè)而言，以市場(chǎng)化手段參與調(diào)峰等輔助服務(wù)，可使各類電源在分擔(dān)責(zé)任時(shí)盡可能實(shí)現(xiàn)利益最大化?；痣娪Ｊ降玫綌U(kuò)展，火電全年通過(guò)輔助服務(wù)市場(chǎng)獲取較大收益，促進(jìn)了火電行業(yè)健康發(fā)展。

同時(shí)，市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)對(duì)火電機(jī)組靈活性改造的激勵(lì)作用不斷顯現(xiàn)。另外，除省內(nèi)調(diào)峰輔助服務(wù)之外，西北電網(wǎng)還啟動(dòng)了跨省調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)，以及負(fù)荷側(cè)輔助服務(wù)市場(chǎng)，引入用戶側(cè)資源，增加調(diào)峰能力。

2020年3月21日，甘肅電網(wǎng)需求側(cè)資源輔助服務(wù)市場(chǎng)應(yīng)運(yùn)而生，成為西北第一家運(yùn)營(yíng)負(fù)荷側(cè)電力輔助服務(wù)市場(chǎng)。按照用戶“自愿申報(bào)、公平競(jìng)價(jià)”的原則，通過(guò)市場(chǎng)化手段引導(dǎo)用戶參與系統(tǒng)調(diào)峰，激發(fā)用電企業(yè)參與輔助服務(wù)的積極性，發(fā)掘用電企業(yè)參與調(diào)峰的巨大潛力，形成多方受益的良性循環(huán)，促進(jìn)新能源消納和降低企業(yè)用電成本。截至2020年年底，共計(jì)15家企業(yè)參與負(fù)荷側(cè)調(diào)峰市場(chǎng)，增加調(diào)峰空間52萬(wàn)千瓦，增發(fā)新能源電量4945萬(wàn)千瓦。

在以上關(guān)鍵措施得以實(shí)施的同時(shí)，自2013年起，甘肅在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展自備電廠發(fā)電權(quán)置換交易，現(xiàn)貨模式的自備電廠發(fā)電權(quán)交易可以做到與新能源發(fā)電特性完全匹配，目前已累計(jì)置換電量230億千瓦時(shí)，其中2020年置換電量90億千瓦時(shí)，提升新能源消納能力180萬(wàn)千瓦，通過(guò)置換，新能源利用效率得到提升、用戶用能成本得到降低。

綠色之路

發(fā)電量大于市場(chǎng)需求時(shí)，在用電低谷期間把綠色能源儲(chǔ)存起來(lái)就顯得非常迫切，大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用是新能源綠色發(fā)展之路上的又一個(gè)有效舉措。

2020年8月，網(wǎng)域大規(guī)模電池儲(chǔ)能國(guó)家試驗(yàn)示范項(xiàng)目——甘肅酒泉中能布隆吉儲(chǔ)能電站并網(wǎng)成功，該項(xiàng)目是已建成運(yùn)行世界單體容量最大的電網(wǎng)側(cè)電化學(xué)儲(chǔ)能電站。預(yù)計(jì)2021年電站通過(guò)參與省內(nèi)調(diào)峰市場(chǎng)可增加新能源發(fā)電量5000萬(wàn)千瓦時(shí)。

甘肅省電力供給能力遠(yuǎn)大于用電需求，做大外送市場(chǎng)蛋糕是優(yōu)化資源配置的必然要求。甘肅省從政府到相關(guān)企業(yè)均形成一個(gè)共識(shí)，甘肅富余的電需要大規(guī)模外送，為此甘肅省政府與山東、湖南等多個(gè)省簽訂了政府間的戰(zhàn)略框架協(xié)議。通過(guò)電力外送把富余電力輸送到中東部負(fù)荷中心，在助力東部省份大氣污染防治和藍(lán)天工程的同時(shí)，扭轉(zhuǎn)了甘肅省電源企業(yè)虧損局面，支撐了甘肅省內(nèi)用電成本的降低，促進(jìn)了行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

“十三五”期間，甘肅省電力累計(jì)外送1626億千瓦時(shí)，火電企業(yè)增加收益223.8億元，新能源企業(yè)增加收益297.4億元，水電企業(yè)增加收益20.3億元。甘肅省充分發(fā)揮電網(wǎng)區(qū)位優(yōu)勢(shì)，利用大電網(wǎng)互聯(lián)優(yōu)勢(shì)，通過(guò)常規(guī)能源與新能源打捆，向北京、湖南、廣東等20個(gè)?。ㄊ校┧碗?，近三年甘肅外送電量增長(zhǎng)均在100億千瓦時(shí)以上。2020年完成外送520億千瓦時(shí)，提高省內(nèi)火電發(fā)電小時(shí)數(shù)1800小時(shí)。

按照國(guó)家能源局2020年3月底發(fā)布的新能源監(jiān)測(cè)預(yù)警結(jié)果，甘肅風(fēng)電預(yù)警結(jié)果總體為橙色，其中河?xùn)|地區(qū)為綠色；光伏評(píng)價(jià)結(jié)果河西地區(qū)為橙色，其他地區(qū)為綠色。這標(biāo)志著自2016年開(kāi)始的新能源紅色預(yù)警正式解除，為甘肅新能源產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了條件，省內(nèi)新能源發(fā)展迎來(lái)新的契機(jī)。2021年是“十四五”規(guī)劃開(kāi)局之年，國(guó)家“碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo)的提出，為甘肅乃至全國(guó)新能源發(fā)展注入了新動(dòng)能，未來(lái)可期。