基于源荷协同的新能源消纳综合效益测度指标体系构建

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　　[摘要]文章对我国新能源消纳相关的新闻报道进行收集整理，对新能源消纳的现状进行分析，通过对新闻报道进行分析得到新能源消纳工作的环节，进而从电源环节、电网环节、用户环节以及政策调控环节构建基于源荷协同的新能源消纳综合测度指标体系，为区域新能源消纳综合评价工作提供支持。
　　[关键词]源荷协同;新能源消纳;测度;指标体系
　　[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2020.04.061
　　1引言
　　当今社会面临日益严重的能源危机与环境污染等问题，节能减排保护生态环境已经成为各国可持续发展的共识。在此背景下，我国政府出台各种政策措施推动新能源电力的发展，由于在需求侧与供给侧没有做好同步协调工作，导致部分地区出现弃风弃光等现象，这不仅造成能源的浪费，也在一定程度上影响我国新能源产业的健康发展。风力发电、光伏发电、核能發电等新能源发电方式调峰能力较差，这些新能源的并网进一步加剧电网调峰的难度[1.2]。为了有效解决新能源消纳领域存在的问题，需要从电源侧与负荷侧两个方面着手，建立新能源消纳的机制措施，激发各个参与主体投入新能源消纳的积极性，基于源荷协同推动新能源消纳工作的健康发展。
　　2我国新能源消纳现状分析
　　大力推动新能源发展是我国实施的重大战略决策，在政策的鼓励推动下，我国以风能、太阳能为代表的新能源获得快速发展，而电网环节与用户环节没有协同发展，由此新能源消纳工作也进入公众的视野。关于新能源消纳的新闻从2010年开始进入公众视野，2015年报道的数量开始快速增长，2015年3月20日国家发展改革委、国家能源局日前发布《关于改善电力运行调节促进清洁能源多发满发的指导意见》，对我国新能源发展与合理消纳产生强有力的推动，明确鼓励新能源参与市场，提升风电、光伏发电、生物质发电等可再生能源发电比例，积极促进清洁能源消纳;加强日常运行调节，充分运用利益补偿机制为清洁能源开拓市场空间。
　　对于收集到的906篇关于新能源消纳的新闻报道，对其进行文本导出，利用R软件的jiebaR分词包进行分词并生成词云图，如图1所示。从中可以看出，新闻媒体对于新能源消纳的报道主要是基于电源环节（风电、光伏、太阳能）、电网环节（电网、特高压）以及政策环境（政策、规划、机制、调峰）等环节，对于用户环节关注度还比较低，对于新能源消纳综合效益测度还需围绕电源环节、电网环节、用户环节以及政策调控环节涉及指标体系。
　　图1新能源消纳新闻报道词云图
　　3新能源消纳综合测度指标
　　3.1指标选取原则
　　（1）系统性原则。评价指标的选取应该综合反映某地区新能源消纳的基本特征，包括社会经济以及技术环境等方面的成本和效益指标。
　　（2）客观性原则。所选取的指标数据的计算应该基于客观的统计年鉴、组织公报或社会调研，从而保证指标数据客观准确性以及可获得性。
　　（3）简明性原则。选择的测度指标应该紧密围绕新能源消纳领域，针对参与核心主体（电源、电网、用户等）选取具有专业代表性的指标。
　　（4）可比性原则。新能源消纳测度选取的指标数据与计算方式应该尽可能规范一致，有助于在不同国家和地区之间进行对比分析。
　　3.2指标选取及解释
　　通过对我国新能源消纳现状进行分析，基于测度指标选取的原则与思路，同时在借鉴相关研究的基础上[3.4]，文章从电源环节、电网环节、用户环节以及政策调控环节，构建了基于源荷协同的新能源消纳综合测度指标体系，如表1所示。
　　（1）电源环节。新能源消纳需要从源头实现协调发展，电源环节反映出区域新能源发展的速度和质量，同时新能源发电的结构比例也会对最终消纳产生影响。文章选取新能源发电比例、新能源发展强度以及电网友好型电厂比例三个指标对电源环节进行评价。
　　第一，新能源发电比例。新能源发电比例反映的是区域新能源整体发展程度，该指标越大代表该区域新能源整体发展水平越高。第二，新能源发展强度。新能源发展强度可以使用单位GDP的新能源装机规模指标衡量，该指标代表了区域新能源与经济协调发展的水平。第三，电网友好型电厂比例。电网友好型新能源电厂的特点是发电具有稳定性、可预测性以及可调可控性;而传统发电厂友好型主要体现在有较高的爬坡能力、调峰能力、调频能力等可调可控能力等。因此电网友好型电厂有助于提升源荷协同能力。
　　（2）电网环节。自从我国电力体制实施“厂网分开，竞价上网”改革以来，电网作为电能输送的核心环节，电网建设、优化配置以及管理服务等都会影响到新能源消纳的效率。文章选取新能源装机并网率、电网负荷率、系统储能容量占比以及外送电量中新能源电量占比四个指标对电网环节进行测度。
　　第一，新能源装机并网率。当电网发展无法满足新能源发电项目的发展速度时，会导致一些新能源发电装机不能及时并入电网，而新能源装机并网率指标可以反映新能源发电项目与电网发展的协调水平。第二，电网负荷率。电网负荷率指标反映了电网系统负荷峰谷之间的差距，该指标越高，代表所在区域用电负荷峰谷差较小，电网负荷比较平均。第三，系统储能容量占比。随着系统储能技术的发展，目前应用最广泛的是抽水储能。大规模的系统储能可以对电网进行削峰填谷，提高对风能、光能等新能源的消纳水平。第四，外送电量中新能源电量占比。外送电量中新能源电量占比反映的是新能源电力的外送能力，增大该指标数值，可以有效发挥区域间消纳新能源的通道能力。
　　（3）用户环节。用户作为新能源电力的最终消费环节，在当前形势下，采取有效政策措施鼓励用户有序合理使用电能，对于提升新能源消纳水平具有重要的价值和意义。文章选取三个指标对用户环节进行评价。包括新能源电量消纳占比、激励用电比例、新能源汽车有序充电用户占比三个指标。
　　第一，新能源电量消纳占比。新能源电量消纳量占本地区社会用电量的比例反映了区域新能源消纳实际水平，该指标数值越高，代表区域新能源消纳的能力越强。第二，激励用电比例。实施分时电价政策可以有效激励用户用电行为，对电网负荷进行削峰填谷，提高新能源消纳的实施效果。该指标可以用实施分时电价等灵活电价机制的用电量占全部用电量的比例测量。第三，新能源汽车有序充电用户占比。新能源汽车产业在我国取得快速发展，新能源汽车大规模无序充电对电网运行产生负面影响，因此制定有序充电运行控制策略，利用市场化机制实现用户有序充电，对于电网调峰和新能源消纳具有重要意义。
　　（4）政策调控。新能源消纳的发展离不开政策的有力推动，政府制定新能源消纳政策实现新能源优先调度，保障新能源发电机组及时并网运行。文章选取新能源监控覆盖率、新能源限电比例以及新能源消纳政策强度三个指标对政策调控进行评价。
　　第一，新能源监控覆盖率。对新能源装机设备进行网络监控可以有效调节整体发电效率，因此提升纳入监控的新能源装机设备的比例，有助于提升新能源消纳的水平和效率。第二，新能源限电比例。新能源限电比例指标与区域电网弃风弃光指标高度相关，该指标反映了新能源发展与电网系统发展存在差距，采取措施降低该指标数值，有助于减少新能源浪费，提升新能源消纳水平。第三，新能源消纳政策强度。为了应对环境污染和节能减排的发展，各级政府出台了各种鼓励新能源发展和消纳的政策，这些政策涉及我国新能源消纳发展的各个环节。由于对政策强度的评价还没有一个客观的计量标准，文章选取新闻媒体关于新能源消纳的相关报道数量作为新能源消纳政策强度的替代变量。
　　4结论
　　新能源消纳作为一个备受政府和公众关注的社会问题，其中包含了由发电、输配送、用电等环节组成的有机整体，需要进行系统性的分析并提出科学可行的解决方案。文章从电源环节、电网环节、用户环节以及政策调控环节，构建了基于源荷协同的新能源消纳综合测度指标体系，为区域新能源消纳综合评价工作提供支持。
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　　[作者简介]陈沛光（1984—），男，汉族，吉林大安人，博士，研究方向：电网系统运营管理、电力技术经济与管理。
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