“2023年,湖南省发电装机容量7086万千瓦,其中,风电、光伏发电装机容量达到2224万千瓦,占比31.4%,历史性超过水电成为全省第二大电源。”近日,由湖南省能源规划研究中心、能源碳中和发展研究中心(以下简称“中心”)发布的《湖南省能源发展报告2023》(以下简称《报告》)显示,湖南省能源低碳转型已全面提速。
据该中心执行主任汪觉恒介绍,2023年,湖南能源安全保供形势发生转折性变化,在用电负荷、日用气量连创新高背景下,近三年来首次实现全年没有限电、限气,为湖南省经济社会发展提供了坚强的能源保障。
“2023年11月30日,是个难忘的日子。”据中心新能源处处长吴煌回忆,当天,湖南省风、光新能源累计装机容量达到2021万千瓦,历史性突破两千万大关并超过水电成为全省第二大电源,接近电源总装机容量的30%。
《报告》显示,截至2023年底,湖南省风电、光伏发电装机容量达到2224万千瓦,占比31.4%,历史性超过水电成为全省第二大电源。分布式光伏装机增长量占光伏装机增长总量比重达81.6%,已成为推动全省新能源发展的主体电源。水电、风电、光伏发电量占比38.6%,排全国第八位。
“光伏发展较快,主要得益于我省拥有完备的上、中、下游光伏产业链。”据吴煌介绍,湖南省拥有光伏企业200余家,其中上市公司10家,产业规模居全国前列。目前来看,湖南光伏企业主要分布在长沙、岳阳、郴州等地,产品涵盖太阳能电池、组件等多个领域。太阳能电池产量占全国总产量的10%以上,组件产量占全国总产量的5%以上。从发展趋势看,未来光伏发电电池转换率持续上升、逆变器功率密度不断攀升。
同时,湖南的风电产业也发展得如火如荼。一系列原创性、突破性科技成果如雨后春笋般涌现。“在已投产风电场中,我省最大风机单机容量达到6.25兆瓦,最长风机叶轮直径为204米。”据吴煌介绍。
如今,湖南省已形成以中游整机快速发展为主轴,协同带动上下游其他产业发展形势,形成了以株洲、湘潭为中心的风力发电装备产业基地。“未来,我省风力发电将转向机组大型化、叶片长片化方向发展。”吴煌说。
受天气变化的影响,新能源发电具有随机性、波动性、间歇性特点。随着风电、光伏装机的快速增长,也给电力系统带来一些挑战。《报告》显示,近三年来,湖南首次出现弃电。尤其是分布式光伏发电装机的快速增长,湖南电网净负荷曲线产生向“鸭子型曲线”转变的趋势,午间腰荷时段净负荷越来越低,该时段可再生能源消纳困难情况开始显现。以2023年某日为例,该日光伏发电出力较大,腰荷时段电网净负荷较前两年同期明显下降,同时低于当日低谷时段净负荷,导致腰荷时段新能源消纳更为困难。
此外,由于分布式光伏单个项目装机容量小、并网电压等级低,目前尚未纳入集中调度管理,但其总装机容量大,一方面发电出力波动对电力电量平衡的影响日益显著,另一方面不承担电力市场平衡责任。
据中心规划处处长李娟分析,尤其在春、秋季节,新能源消纳压力显著增大。“如果不结合新的形势及协同布局好调节性电源,引导用户错峰用电,可以预见,湖南未来将面临弃风弃光局面。”
对湖南来说,能源资源禀赋有限,缺煤、无油的背景下,大力挖掘“风”“光”等新能源资源是拓展能源供应的有效途径。那么,如何让新能源成为未来湖南省的主体电源?
《报告》建议,湖南省需加快构建具有湖南特色的新型能源体系和新型电力系统,今后将朝着鼓励配置储能系统,尝试优化电价策略,参与电力市场、探索绿电交易等方向发展。
《中国能源报》记者了解到,配置储能是当下确保分布式光伏和有效消纳的有力措施之一,湖南正探索完善“新能源+储能”融合发展机制,推动风电、光伏发电规模化开发。
“对于储能系统而言,峰谷电价差的存在为其带来了潜在的经济效益。装有储能的用户可以在低电价时充电、高电价时放电来降低电费。这种模式不仅提高了储能项目的经济性水平,也促进了新能源消纳的同时实现峰谷价差套利。”李娟说,随着新能源装机占比的提升,白天高峰时段用电压力将显著降低,未来储能充放电次数或由现在一天最多的两充两放变成一充一放。
李娟指出,出台分时电价新政,可将光伏发电高峰时段调整为峰谷或低谷电价,有利于引导用户错峰用电,提升新能源的消纳能力。“比如,将全天24小时划分为5种电价,进一步拉大价差,在以往传统分时电价中,电价低谷时段一般在深夜,午间时段为高峰或尖峰时段。通过价格信号引导用户行为,从而实现电力资源的高效利用和电网运行的稳定性。”
此外,湖南省还将继续推动绿证市场和碳市场的建设,完善电力现货市场机制,以提高其盈利能力和适应电力市场需求的变化。