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    2021年四季度全國新能源電力消納評估分析

    全國新能源消納監測預警中心發布時間:2022-03-15 10:22:51

      2021年我國風電和光伏發電新增裝機規模達到1.01億千瓦,其中風電新增4757萬千瓦,光伏新增5488萬千瓦,完成了全年保障性規模目標。截至2021年底,裝機容量分別達到3.28、3.06億千瓦。四季度風電、光伏新增裝機分別為3121萬千瓦、2782萬千瓦,受補貼取消等因素影響,四季度新增并網集中度有所下降。

      2021年風電、光伏發電量占全社會用電量的比重首次突破10%,達到11.7%。全年全國風電、光伏累計發電量9785億千瓦時,同比增長35.0%。

      2021年海上風電累計裝機規模達到2638萬千瓦,躍居世界第一;分布式光伏年新增裝機占光伏總裝機的55%,歷史上首次突破50%。四季度,全國海上風電新增裝機1320萬千瓦,同比增長600.9%;分布式光伏新增裝機1297.8萬千瓦,同比增長83.8%。風電和光伏開發布局持續優化,四季度中東部及南方地區風電新增裝機占全國61.0%,同比提升22.9個百分點。

      本季度消納利用評估

      全年全國11省市風光利用率達到100%。全國平均風電利用率96.9%,同比提升0.4個百分點;光伏發電利用率98.2%,同比提升1.0個百分點。四季度,全國風電利用率96.9%,同比提升0.9個百分點;光伏發電利用率97.8%,同比上升0.8個百分點。四季度全國棄風電量59億千瓦時,棄光電量17.5億千瓦時;全年全國棄風電量206.1億千瓦時,棄光電量67.8億千瓦時。

      2021年全國全社會用電量達到8.3萬億千瓦時,同比增長10.3%。全社會用電量快速增長,為新能源消納創造有利條件。

      促進清潔能源消納的重大工程取得新進展,世界裝機容量最大的抽水蓄能電站—360萬千瓦豐寧電站投產發電;世界最大規模的新能源分布式調相機群在青海海南地區正式形成。

      2021年,湖南、新疆、甘肅地區新能源利用率分別提升3.5、2.7、1.9個百分點,青海、蒙西地區新能源利用率分別下降5.7和1.5個百分點。四季度,陜西、山東、新疆、山西等地區新能源利用情況明顯好轉;蒙西、黑龍江、河南、遼寧等地區新能源利用率有所下降。

      一季度及全年消納形勢研判

      在碳達峰碳中和及鄉村振興戰略帶動下,預計一季度光伏、風電新增并網規模仍保持一定增速。

      一季度全國各地風況變化較為明顯,平均風速隨月份增加呈增大趨勢,大部地區平均水平面總輻照量呈增加趨勢。

      以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風電光伏基地項目將在2022年陸續并網投產,新能源項目集中度增大,西部和北部部分地區消納壓力增大。

      重點輸電工程陸續投運,存量輸電通道輸送能力進一步提升,跨省跨區配置能力提高。

      “東數西算”等國家戰略推動西部地區全社會用電量快速增長、有力提升本地區新能源電力消納水平。

      火電靈活性改造工程持續推進,儲能將在保障新能源消納方面發揮更大作用。

      1、本季度開發運行情況

      1.1風電裝機增速加快,其中海上風電累計裝機躍居世界第一。

      四季度,全國風電新增裝機3121萬千瓦;全年風電新增裝機4757萬千瓦。受去年同期基數過高且陸上風電補貼取消的影響,四季度風電新增裝機同比下降44.8%。新增裝機規模較大的省區包括江蘇502萬千瓦、廣東469萬千瓦、河南322萬千瓦。截至12月底,全國累計并網風電裝機3.28億千瓦,同比增長17.3%。四季度海上風電新增并網1320萬千瓦,同比增長600.9%。截至12月底,全國海上風電累計并網裝機達到2639萬千瓦,同比增長193.6%。海上風電裝機占全部風電裝機的比重達到8%,與去年同期相比提升4.8個百分點。


    截至2021年底各地區累計風電裝機(萬千瓦)及占本地區總裝機比重

      1.2風電開發持續向消納條件較好的中東部和南方地區轉移。

      四季度,中東部和南方地區新增風電并網1904萬千瓦,同比提升222.5%;占全國新增風電裝機的61%,同比提升22.9個百分點。截至12月底,中東部和南方地區累計風電裝機1.2億千瓦,占全國風電裝機的36.5%,同比提高3.9個百分點。


    四季度各區域新增(左)、累計(右)并網風電裝機(萬千瓦)

      1.3四季度光伏新增裝機大幅增長。四季度,全國光伏新增并網裝機2782萬千瓦,較上季度增加157.8%;全年光伏發電新增裝機5488萬千瓦。受去年同期基數過高及光伏原材料成本短期內上升的影響,新增裝機同比下降7.6%。新增裝機規模較大的省份包括山東475萬千瓦、河北363萬千瓦、安徽196萬千瓦。截至12月底,全國光伏并網裝機3.06億千瓦,同比增長20.9%。


    截至2021年底各地區累計光伏發電裝機(萬千瓦)及占本地區總裝機比重

      1.4分布式光伏新增裝機占比首次突破50%。

      四季度,全國新增分布式光伏裝機1298萬千瓦,同比增長83.8%。2021年新增分布式光伏占全部新增光伏發電裝機的55%,歷史上首次突破50%。受分布式光伏整縣開發和戶用光伏補貼的影響,全年戶用新增光伏項目累計裝機容量為2160萬千瓦,較去年同期增幅約113.8%;截至2021年底,戶用光伏裝機總量達到4160萬千瓦,全國分布式光伏裝機10751萬千瓦。


    四季度各區域新增(左)、累計(右)并網光伏發電裝機(萬千瓦)

      1.5風電、光伏發電量占比首次突破10%。

      四季度,全國風電發電量1831.8億千瓦時,同比增長60.4%;光伏發電量764.6億千瓦時,同比增長27.6%。全年風電、光伏累計發電量9785億千瓦時,同比增長35%,占全部發電量的比重達到11.7%,同比提升2個百分點。由于2020年底風電、光伏發電集中并網,2021年風光發電量大幅提升,占全部發電量的比重有明顯增長。


    各地區2021年累計風電發電量(億千瓦時)及占本地區總發電量比重

    各地區2021年累計光伏發電量(億千瓦時)及占本地區總發電量比重

      2本季度全國總體消納情況

      2.1 全年全國11省市風光利用率達到100%,全國新能源消納利用水平整體較高。

      四季度,全國棄風電量59億千瓦時,風電利用率96.9%,同比提升0.9個百分點;全國棄光電量17.5億千瓦時,光伏發電利用率97.8%,同比提升0.8個百分點。全年全國棄風電量206.1億千瓦時,風電利用率96.9%,同比提升0.4個百分點;棄光電量67.8億千瓦時,光伏發電利用率97.9%,與去年基本持平。新能源消納利用水平整體較高。


    2021年全國棄風率逐月變化情況

    各地區2021年累計棄風電量(億千瓦時)及棄風率

    2021年全國棄光率逐月變化情況

    各地區2021年累計棄光電量(億千瓦時)及棄光率

      2.2 2021年全國全社會用電量增速較高,為新能源消納創造有利條件。

      2021年全社會用電量83128億千瓦時,同比增長10.3%。其中,四季度全社會用電量21477億千瓦時,同比增長3.3%,二產用電仍是全社會用電量增長的主要動力。分地區來看,西北、華中、南方地區用電增速高于全國平均水平。


    四季度各區域全社會用電量同比增速情況

      2.3 促進清潔能源消納的重大工程取得新進展。

      2021年12月,世界裝機容量最大的抽水蓄能電站—豐寧電站投產發電,總裝機規模360萬千瓦,是華北地區唯一具有周調節性能的抽蓄電站。豐寧電站打造了世界最大的“超級充電寶”,一次蓄滿可儲存新能源電量近4000萬度,全年可消納新能源87億度,對于支撐華北電網安全穩定運行,增強系統調節能力,快速跟蹤新能源出力具有重要作用,對加快推動能源清潔低碳轉型,服務碳達峰、碳中和具有重要意義。世界最大規模的新能源分布式調相機群正式形成。11月8日,青海海南千萬千瓦級新能源基地首批11臺新能源分布式調相機全部投入使用,世界最大規模的新能源分布式調相機群正式形成,可帶動當地新能源消納能力提升185萬千瓦。

      3分區域消納情況

      3.1 華北地區

      四季度棄風率6.2%,同比上升0.6個百分點;棄光率1.9%,同比下降1.9個百分點。

      四季度,北京、天津基本無棄電問題,山東、山西、河北棄電率分別為1.2%、2.1%、3.7%,蒙西地區棄電率為7.7%,為華北地區最高,同比上升1.5個百分點。華北地區全年新能源棄電率3.6%,累計棄電量56.2億千瓦時。

      3.2 西北地區

      四季度棄風率5.2%,同比下降2.6個百分點;棄光率5.8%,同比下降1.6個百分點。四季度,西藏、陜西、新疆、甘肅、寧夏的新能源棄電問題均有明顯好轉,新能源棄電率同比分別下降6.4、3.8、2.7、0.8、0.3個百分點至21.5%、2.8%、6.1%、4.0%。受支撐電源建設進度滯后及電網安全穩定約束等因素影響,青豫直流送出能力受限,青海四季度新能源棄電率為10.8%,同比上升0.7個百分點。西北地區全年新能源棄電率5.4%,累計棄電量132.8億千瓦時。

      3.3 東北地區

      東北地區四季度棄風率2.9%,同比上升0.7個百分點;棄光率0.9%,同比下降0.6個百分點。

      四季度,黑龍江、遼寧分別同比提高4.0、0.8個百分點至4.0%、2.3%,吉林、蒙東新能源棄電率為2.5%、2.2%,同比均降低0.4個百分點。東北地區全年新能源棄電率2.0%,累計棄電量23.6億千瓦時。

      3.4 中東部和南方地區

      中東部和南方地區四季度新能源總體消納情況較好。

      四季度,中部地區新能源棄電率為1.2%,同比下降1.0個百分點;東部地區新能源棄電率為0;南方地區新能源棄電量率為0.1%。其中河南棄電率為3.0%,棄電電量3.8億千瓦時,江西、貴州出現少量棄電量。中東部和南方地區全年新能源棄電率分別為1.2%、0%、0.1%,累計新能源棄電量為8.6億千瓦時。

      4重點省份消納情況分析

      4.1 消納情況顯著好轉的省份。

      四季度,陜西、山東、山西、新疆等省區新能源利用率有明顯提升。從全年來看,湖南、新疆、甘肅等地區新能源消納利用情況顯著好轉。湖南。四季度湖南風電利用率為100%,同比提升0.39個百分點;光伏利用率為100%。2021年,湖南新能源發電利用率為99.2%,同比提升3.5個百分點。湖南新能源棄電問題持續好轉,一是全年供需形勢緊張,全社會用電量增速較高,且煤電發電量降低,新能源出力水平有所提升,為新能源消納提供了有利條件。二是湖南省建立了新能源年度消納預警機制,優化調整省內新能源建設規模和項目布局,保障了新能源項目有序建設及并網消納。新疆。四季度新疆新能源利用率為92.3%,同比提升3個百分點。2021年,新疆新能源發電利用率為94.0%,同比提升2.9個百分點。新疆新能源棄電問題持續好轉,一是得益于吉泉等特高壓直流外送通道輸電能力的提升,疆電外送規模不斷擴大。二是新疆全社會用電量增速較快,今年新疆全社會用電量同比增長10.8%,增速高于全國平均水平。三是新疆積極推動電采暖項目實施,同時不斷擴大綠電市場化交易規模。甘肅。四季度甘肅新能源利用率為95.5%,同比降低1個百分點。2021年,甘肅新能源發電利用率為96.8%,同比提升1.7個百分點。甘肅新能源棄電問題持續好轉,一方面得益于祁韶等特高壓直流外送通道輸電能力的提升。另一方面,甘肅省大力推進直購電交易、新能源替代自備電廠發電、清潔能源供暖和電能替代等示范工程,積極開展各類市場化互濟交易、合理安排省間交易與跨區現貨等措施,有效促進了新能源消納。

      4.2 消納情況需重點關注的省份。

      四季度,青海、蒙西、黑龍江、河南新能源利用率有所下降。從全年來看,蒙西、青海等地區新能源消納利用情況有所降低。蒙西地區。四季度,蒙西地區風電利用率為91.0%,同比下降3.3個百分點;光伏發電利用率為94.8%,同比下降1.8個百分點。2021年,蒙西地區新能源利用率為92.3%,同比下降1.5個百分點。主要原因為內蒙古受能耗雙控政策影響,2021年四季度全社會用電量同比增長僅為0.6%,新能源本地消納空間受限。且北方地區供暖周期長,受供熱機組“以熱定電”運行方式影響,新能源消納受到制約。青海。四季度,青海省風電利用率為94.8%,同比上升0.77個百分點;光伏發電利用率為88.1%,同比下降0.8個百分點。2021年,青海地區新能源利用率為87.3%,同比下降5.7個百分點。一方面,2020年底新能源集中并網規模較大,在本地消納空間有限的情況下,為2021年新能源消納帶來較大壓力。另一方面,受支撐電源建設進度滯后及電網安全穩定約束等因素影響,青豫直流輸送新能源能力受限,制約新能源消納水平的提升。

      5 2022年一季度及全年消納形勢研判

      5.1 在碳達峰碳中和及鄉村振興戰略帶動下,預計一季度光伏、風電新增并網規模仍保持一定增速。

      為實現“十四五”新能源發展目標,預計光伏、風電新增并網規模仍保持快速增長。隨著鄉村振興戰略及“千鄉萬村沐光行動”的全面推進,戶用光伏裝機規模保持一定增速。一季度海上風電將開啟無補貼時代,預計海上風電裝機增速出現一定回落,但長期來看,海上風電裝機規模將保持持續增長。

      5.2 一季度全國各地平均風速隨月份增加呈增大趨勢,全國大部地區平均水平面總輻照量呈增加趨勢。

      1-3月,全國各地風況變化較為明顯,風速高值區主要位于東北、西北東部的部分地區、青藏高原、川西高原、云貴高原等地平均風速達到6.0m/s以上。1-3月,各地的太陽能資源變化較為明顯和復雜。平均水平面總輻照量高值區主要位于西北地區東部(青海、甘肅中北部)、西藏中部、云南西部等地。

      5.3 以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風電光伏基地項目將在2022年陸續并網投產,新能源項目集中度增大,西部和北部部分地區消納壓力增大。第一批開工建設的風光電基地主要分布在新疆、內蒙古、青海、甘肅、寧夏、陜西等省份,以就地消納和依托存量通道輸送為主,同步落實配套電網建設和消納措施是基地項目高效利用的保障。

      5.4 重點輸電工程陸續投運,存量輸電通道輸送能力進一步提升,跨省跨區配置能力提高。2021年下半年,雅中—江西、陜北—武漢特高壓直流輸電工程、南昌至長沙特高壓交流輸電工程陸續投運。2022年,荊門至武漢特高壓交流輸電工程,白鶴灘至江蘇特高壓直流輸電工程、閩越聯網等重點工程將投產運行,青豫直流等存量輸電通道新能源輸送能力進一步提升。隨著重點輸電工程陸續投運及存量輸電工程運行方式優化,風光發電占比提升將不斷加速,全國新能源消納水平進一步提高。

      5.5 “東數西算”等國家戰略推動西部地區全社會用電量快速增長、有力提升本地區新能源電力消納水平。

      “東數西算”工程的算力樞紐主要分布于內蒙古、貴州、甘肅、寧夏等等省區,均為我國清潔能源大省。隨著相關工程陸續開工投產,將促進西部地區全社會用電量將持續增長,有利于風電、光伏等綠色能源就地消納,同時為今后能源資源和算力資源的大范圍聯合優化調配創造條件。

      5.6 火電靈活性改造工程持續推進,儲能將在保障新能源消納方面發揮更大作用。

      內蒙古等重點省區開展的火電靈活性改造工程將在2022年發揮重要作用。2022年重點抽水蓄能電站工程投產規模預計達到590萬千瓦,包括黑龍江荒溝抽水蓄能電站(4×300MW)、山東沂蒙抽水蓄能電站(4×300MW)、吉林敦化抽水蓄能電站(4×350MW)、浙江長龍山抽水蓄能電站(6×350MW)等。隨著《 “十四五”新型儲能發展實施方案》的印發,儲能發展的相關體制機制將進一步理順,推動新型儲能在電源側、電網側、用戶側發揮促進新能源消納的作用。

      5.7 2022年需持續關注新能源消納利用率情況。

      隨著國家第一批大型風電光伏發電基地的開工建設和第二批項目的深入推進,預計2022年“三北”地區新能源將大規模并網發電,部分省區新能源消納利用面臨較大壓力,建議做好新增項目并網投產時序的合理安排。

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