論壇丨把握節奏縱深推進農村能源革命
來源：中國電力報 時間：2023-08-18 10:51
李鵬 楊欽臣 李慧璇
廣大農村地區風能、太陽能、生物質能等可再生能源資源豐富，是落實碳達峰目標、大力發展新能源的重要增長極。今年3月，國家能源局、生態環境部、農業農村部、國家鄉村振興局4部門聯合發布《關于組織開展農村能源革命試點縣建設的通知》，并印發《農村能源革命試點縣建設方案》，以縣域為基本單元統籌城鄉清潔能源發展成為主要模式。本文聚焦以電為中心的農村能源轉型路徑，深層次剖析縣域規模化可再生能源發電利用亟待處理的三對關系，進而提出電力助推農村可再生能源高質量開發相關建議，為新一批試點縣提供經驗借鑒，助力農村能源革命向縱深推進。
縣域規模化可再生能源發電開發需要處理好三對關系
（一）開發節奏上要處理好快慢關系
一是分布式光伏建設速度快與配電網升級改造周期長匹配難。分布式光伏建設周期短，井噴式建設并接入配電網，基本上是在“消費”原有電網系統的接入裕量。隨著分布式光伏持續接入，以農村電網為典型代表的縣域配電系統將從放射狀無源網變為具有大量分布式電源的有源網，傳統的規劃建設理念難以維系，加上配電網升級改造周期長，源網不匹配導致電網設備運行風險日益凸顯。比如，因分布式光伏發電引起的配電網反向重過載問題日益突出，配電變壓器燒毀現象時有發生。為保證農村能源革命試點縣高質量建設，要有序引導分布式光伏建設節奏，實現分布式電源與配電網承載能力協同發展。
二是可再生能源發電量快速增長與本地用電負荷緩慢釋放匹配難。規模化可再生能源接入縣域電網，本地電力供應快速增加，但受風光出力不確定性影響，疊加縣域電網調節性資源匱乏，源荷難以實時匹配，導致可再生能源發電就地消納存在困難，甚至出現省網頻繁發生火電機組壓至最低、集中式新能源全停調峰，分布式光伏發電無法就地就近消納，層層上送至特高壓電網的現象。可再生能源高速開發雖促進了縣域能源供給的清潔化轉型，但開發節奏要與本地負荷發展相適應，才能實現可再生能源資源開發就地服務縣域能源清潔發展的初衷。
（二）開發模式上要處理好權責關系
一是處理好農民與分布式新能源企業間的利益問題。“農戶出屋頂+廠商出設備+銀行出資金+新能源企業負責運維”的模式成為主流，短期內大大加快了農村地區光伏開發進程。以河南為例，2022年分布式光伏新增裝機全國第一，新增容量占分布式光伏全年新增總量比重達到89%。但從長遠來看，農民的付出和收入是否匹配、經營分布式光伏的新能源企業是否盡到相應的義務等方面仍有很多需要商榷的地方。從實際調研來看，部分開發主體借用商業模式創新，與農民簽訂看似公平的協議，快速提升分布式光伏市場占有率，一定程度上影響分布式光伏發電行業健康有序發展。
二是處理好分布式電源與其他電源間的公平性問題。按照現行政策，分布式光伏發電基本不參與電力系統調峰和輔助服務費用分攤，主要靠常規電源和集中式新能源場站承擔調節任務。隨著屋頂光伏規模不斷擴大，其他電源的調節任務日益繁重。以某中部省份為例，近兩年統調火電利用小時數持續保持低位，較全國平均水平低750~1100小時，集中式光伏電站利用率已經降至90%左右。此外，與集中式場站相比，屋頂光伏不承擔匯流線路、升壓變電站等設施投資，整體投資回報相對較高，更應該與其他電源共同承擔調節義務。
（三）系統運行上要處理好內外關系
一是注重縣域電網內部智慧運行能力建設。縣域可再生能源發電比例持續上升，出力與負荷存在時空差異，加之縣域內部可調節資源匱乏，可再生能源發電難以實現就地消納，需要通過大電網進行消納，以確保可再生能源利用率。以全國首個農村能源革命試點為例，可再生能源裝機是平均負荷的6倍，但仍然有37.4%的電量由外部電網供應。針對縣域高比例可再生能源新型電力系統建設，要堅持本地資源服務本地能源轉型的思路，緊緊圍繞“對內智能”的建設原則，推進源網荷儲全要素優化布局、多元調節資源豐富可控、全環節設備狀態全息感知、數字化調控手段全面覆蓋，確保試點縣域各電壓等級設備智能運行，最大限度實現清潔電力本地消納。
二是注重縣域電網外部友好互動能力建設。可再生能源發電規模化接入縣域電網，潮流雙向流動，可再生能源出力高峰時段送上級電網，出力低谷或者不出力時刻從上級電網吸納電力，導致縣域電網斷面“大開大合”現象時常發生，甚至完全擠壓大電網調節空間，帶來運行風險，進而造成棄電。針對以縣域為單元的可再生能源開發利用這一大趨勢，要堅持“對外友好”的原則，推進縣域新型電力系統建設，著力構建源網荷儲一體化運行策略體系，保障各要素收益與責任對等，通過智能控制和價格引導，實現農村能源革命試點縣源網荷儲分層分區自平衡、縣域電網與外部電網經濟高效協同運行。
高質量實施農村能源革命試點相關建議
一是推動鄉村地區源網荷儲協調發展。堅持“量”“率”協同原則，科學評估分布式電源最佳接入方式與極限接入容量，引導新能源有序接入。研究制定鄉村地區儲能發展實施指導意見，明確儲能配置原則、應用模式、市場機制，推進集中式風電光伏、整縣規模化分布式光伏按照一定比例租賃共享儲能，推動多元儲能與農村配電網協調發展，促進縣域發用電就地平衡。
二是探索多元新興要素接入和融合的運營模式。鼓勵用戶側儲能多元化發展，探索智慧能源、微電網、虛擬電廠等多種商業模式，并給予相關政策支持，促進形成源網荷儲一體化發展的內生動力。同時，根據各省的光伏資源與開發條件差異，因地制宜、分類指導，支持地方發展“新能源+特色產業”，推動新能源與各領域融合發展。
三是建立新能源和新型儲能參與電力市場機制。加快推動分布式電源進入電力市場，通過中長期交易規避風險、現貨市場發現價格、綠電交易體現價值，充分發揮分布式光伏和分散式風電低邊際成本、高附加值優勢，促進新能源高效消納。同時，建立配建儲能轉獨立儲能機制，明確新型儲能獨立市場主體地位，制定新型儲能參與現貨、輔助服務等各類市場交易的準入、交易、結算細則，建立適應其生產運營特性的商業模式，促進新型儲能健康發展。
（作者單位：國網河南省電力公司經濟技術研究院）
責任編輯：于彤彤
