什么是新能源消纳

电网消纳能力是发电厂（水电、火电、核电、风电电源）发电后送上网，电能无法方便地储存，不用掉就是浪费，所以就要将富余的电能经调度送到有电能需求的负荷点。

电力生产之后的消纳问题如今是非常突出，如何将电力从富余区域用特高压等技术运输到电力短缺区域，如何通过蓄能储能方式，解决光伏电站昼夜供电不均衡的矛盾，又如何将电力实现就地消纳，弹性匹配供需双方。

消纳可以说是未来新能源发展中面对的最大的问题。消纳的方式有储能技术、跨区域消纳、多能互补模式和需求侧响应4种。在区域电网建设上，未来可能重新规划电网区域，以电网区域性优化的方式来实现消纳。

电网运行安排：

1、电气设备一次方式安排，电网电气设备一次方式安排是根据发电机电网电气设备运行情况，安排包括发电机、线路/变压器。母线开关等设备的检修。也包括各种新设备的投运，这些电网的正常运行操作都会对电网的安全稳定性产生一定的影响。

2、稳定计算分析，针对电网电气设备一次方式的改变电网调节器度运行人员需要进行电网控制断面的稳定计算分析，通常这种控制断面包括热稳定和暂态稳定二个方面，以二者严重的作为稳定控制断面制的潮流极限，便电电网调度运行人员控制电网潮流分布。

3、母线负荷预测。母线负荷预测功能是根据历史用电负荷情况，对未来用电负荷的预测。通常超短期负荷预测和短期负荷预测具有较高的精度。因此本文中所采用的负荷预测通常为明日96点的负荷预测值或一击内短期贡荷预测，将这些母线负荷的预测值作为基础数据进行发电计旬安全校核和供电能力评估的基础数据。

4、发电计划安排。根据发电企业与电网公司签订的发电合同以及电网运行方式进行发电计划安非。确保有功率平衡，保障对用户的可靠供电。

通过电力网络远距离送到其他用电地区。

泛在电力物联网指在电力行业的任何时间、地点、人、物之间的信息连接和交互，产生共享数据，为用户、电网、发电、供应商和政府社会服务。

其重要功能之一就是促进清洁能源消纳，主要是将分布式新能源聚合成实体，形成虚拟电厂，以多能互补的形式提高分布式新能源的友好并网水平和电网可调控容量占比，并且优化调度实现跨区域协调控制，促进集中式新能源省间交易和分布式新能源省内交易。

可以预想未来在物联网建成后，由于发电和用电终端的数据已通过通信网实时反馈，电源供应能力和负荷需求可以通过控制中心进行匹配。

并且在大量数据基础上进行精确预测，从而避免弃电发生。并且由于对终端供需数据的精确掌握，利于撮合电力交易，使得新能源发电企业可以实现效益最大化。

扩展资料

在解决风电市场消纳和有效利用问题方面，《通知》明确了总体要求：各省（区、市）能源主管部门和电网企业要高度重视风电有效利用工作，在深入分析本地区风电消纳形势的基础上，大胆推动体制改革和机制创新，优化本地电网调度运行，协调好风电与自备电厂、供热机组之间的关系。

明确不同电源之间的调度次序，结合电力体制改革,各派出机构在国家能源局统一部署下建立健全辅助服务补偿机制，深入挖掘系统调峰潜力，确保风电等清洁能源优先上网和全额收购。

再加上我国经济发展进入新常态，风电与传统能源市场竞争日趋激烈。对此，《通知》提出，首先要多措并举，加快风能资源的就地利用，同时也必须要注重风电基地建设，利用跨省或跨区输电通道扩大风能资源的配置范围，是我国促进风电规模化的重要措施。

内蒙古、新疆、宁夏、甘肃、山西、陕西等省（区）要根据输电通道规划和大气污染防治工作的部署，加快推进与本地区已规划的跨区、跨省输电通道配套的风电基地规划工作，纳入“十三五”时期“三北”地区风电发展规划统筹考虑。

参考资料来源：百度百科-大规模风电送出与消纳

在电源环节提高电源灵活性，在电网环节扩大电网范围，在负荷环节实施需求侧响应、增加用电需求，是实现我国新能源高比例消纳的三大重要途径。

建议：

一、统筹新能源与消纳市场。建议统筹新能源与消纳市场，统筹新能源与其他电源，统筹电源与电网，实现电力系统整体统一规划。

二、加强调峰电源管理。合理控制供热机组和自备电厂发展规模，明确自备电厂参与系统调峰的相关要求。

“2020年是泛在电力物联网建设的攻坚年，要继续以新能源消纳、电网质效提升、多元要素互联共享、互联网运营为主线，持续加大电网关键装备、大电网运行控制、5G、人工智能等两网融合核心技术攻关。”近日，在国网能源互联网技术研究院行动计划研讨会上，中国电力科学研究院总经理、国网能源互联网技术研究院院长王继业指出。这表明，新能源消纳同样是泛在电力物联网应用的重要方向。

进入“十 三五 ”以来，我国新能源装机持续快速发展，但也面临着区域发展不均衡等问题。为准确有效地贯彻执行新能源优先调度，提前评估电力系统新能源消纳能力，准确定位消纳瓶颈，中国电力科学研究院研发了新能源消纳能力协同计算平台（以下简称“协同计算平台”），旨在分析新能源发电对电网运行影响、优化运行方式和新能源装机时序，为电网调度运行和 政府 出台相关政策提供科学依据。

装机增长叠加消费放缓

新能源消纳仍面临较大压力

数据显示，截至2019年底，我国风电、光伏发电并网装机容量突破4.1亿千瓦，占电源总装机的比例超过21%。 风电与光伏总装机容量超过1000万千瓦的省份已占到全国的一半以上 。

“我国新能源发展速度非常快，由于缺乏科学的新能源消纳能力分析评估手段， 难以量化分析已有的电网运行方式对新能源消纳产生的影响 ，难以对并网时序、电网检修、常规电源运行等环节进行优化，影响新能源消纳水平的进一步提升。”中国电力科学研究院首席专家刘纯表示。

依托数据平台

深化运行消纳分析

针对新能源消纳难题，中国电力科学研究院研发的协同计算平台， 基于新能源时序生产模拟仿真模型 ，可实现新能源出力序列随机模拟、新能源消纳能力时序生产模拟和案例批量计算等功能，可用于分析新能源并网对电网运行的影响、新能源优化布局开发等问题。协同计算平台还通过国家电网调度数据网信息管理大区泛在互连，实现国-分-省（国家电力调度中心-调控分中心-各省电力调控中心）数据共享、数据远程同步管理以及计算结果远程校验。

“协同计算平台已成功应用到国家电网公司国调中心、华北分中心、东北分中心、西北分中心，山西、吉林、蒙东、青海、宁夏、湖南等19个省级电网， 可较为准确地评估新能源消纳能力 ，有效助力调度部门优化运行方式。”中国电力科学研究院新能源研究中心调度室主任黄越辉介绍，目前，协同计算平台的底层系统——新能源生产模拟系统，已通过中国电力企业联合会组织的产品鉴定，认为新能源生产模拟系统中风电/光伏发电时间序列建模、时序生产模拟方面达到国际领先水平。

国家电力调度控制中心水新处相关负责人表示：“通过新能源消纳能力协同计算平台的统一建设， 首次实现各省新能源消纳情况回溯及对未来2-3年新能源消纳情况的测算 ，有利于准确分析各省新能源消纳瓶颈，对症施策。此外，协同计算平台中‘国-分-省’三级协同互联消纳能力计算管理模式，可以实现硬件分布式部署、任务分层级实时下达、数据及计算结果统一管理，兼顾流程规范性与计算效率，精准挖掘提升新能源消纳水平的各项措施，有效助力电网优化运行。”

技术引领

为新能源发展提供科学规划

目前，在国家电力调度控制中心的组织下，中国电力科学研究院与各省级电网调度运行人员一起，利用协同计算平台开展新能源消纳能力量化分析计算，指明新能源消纳能力提升的具体努力方向。

“ 利用协同计算平台对重点地区的新能源消纳能力开展全方位评估 ，量化分析阻碍新能源消纳的关键因素，提出火电机组深度调峰、扩大新能源省间交易规模、旋转备用共享等具体措施。并向 政府 部门提出引导新能源装机有序并网，新能源新增装机逐步向中东南部地区转移等建议。” 黄越辉表示， 政府 部门高度重视并落实出台了风电/光伏发电投资监测预警政策，对风光红色预警区域，停止并网申请，仅允许平价和扶贫项目并网。在国家政策的引导下，新疆、甘肃等消纳矛盾突出的地区积极努力，采取一系列举措持续提升新能源消纳水平，消纳水平显著提高。2017年至2019年，我国风电和光伏发电利用率逐年提升，新能源消纳矛盾得到明显缓解。

“由于影响新能源消纳的因素众多，各因素之间又互相影响，而大数据的核心价值就在于揭示事物之间相关性，利用大数据挖掘可以有效量化各影响因素之间关联关系。” 黄越辉强调。

“未来，协同计算平台将在现有基础上，结合电网调度运行需求不断优化分析计算模型， 满足未来分布式电源、储能、需求侧响应的大规模发展需求 。” 黄越辉表示。

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责编 | 李慧颖

安全帽和口罩成了他们除夕夜的标配|新春走基层一线见闻

2月17日，国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局四部门联合印发通知，宣布将在京津冀、长三角等8地启动建设国家算力枢纽节点，规划10个数据中心集群。

继“南水北调”“西电东送”“西气东输”等工程之后，又一个国家重大战略工程拉开了序幕。

毕竟，在碳中和目标确定的背景下，数据中心减碳压力明显。国家发改委人士公开表示，加大数据中心在西部布局，将大幅提升绿色能源使用比例，就近消纳西部绿色能源，同时通过技术创新、以大换小、低碳发展等措施，持续优化数据中心能源使用效率。

促进东西部协同联动

所谓“东数西算”，“数”指数据，“算”是算力，即对数据的处理能力。“东数西算”是通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系，将东部算力需求有序引导至西部，优化数据中心建设布局，促进东西部协同联动。

分析人士认为，“东数西算”工程的本质，在于解决目前各类数字经济业态蓬勃发展所需要的算力需求与我国算力增长速度之间不匹配的矛盾。

国家发改委高技术司相关负责人表示，目前，我国数据中心规模已达500万标准机架，算力达130EFLOPS（每秒一万三千亿亿次浮点运算）。随着数字技术向经济 社会 各领域全面持续渗透，全 社会 对算力需求仍十分迫切，预计每年仍将以20%以上的速度快速增长。

同时，我国数据中心大多分布在东部地区，西部地区数据中心上架率仍处在较低水平。《2021年中国数据中心市场报告》显示，目前全国整体上架率为50.1%，华东、华北、华南约在65% 68%，华中为39%，而西部地区的西北和西南分别为 34%和41%，低于平均水平。

然而，由于土地、能源等资源日趋紧张，在东部大规模发展数据中心难以为继，需要通过技术和空间的重新配置来缓解这种矛盾。

从工程推进节奏来看，数据中心的布局调整呈梯次推进。一方面，对于后台加工、离线分析、存储备份等对网络要求不高的业务，可率先向西转移，由西部数据（内蒙古、贵州、甘肃、宁夏）中心承接。另一方面，对于网络要求较高的业务，比如工业互联网、金融证券、灾害预警、远程医疗、视频通话、人工智能推理等，可在京津冀、长三角、粤港澳大湾区等东部枢纽布局，确保算力部署与土地、用能、水、电等资源的协调可持续。

西部地区的能源潜力

值得注意的是，数据中心的布局之所以向西部转移，首先在于数据中心迫切的减碳需求。

作为能耗和碳排放贯穿其全生命周期的能耗“巨兽”，近年来，数据中心能耗和碳排放增长迅速。

据生态环境部环境规划院专家测算，2021年，全国数据中心能源消耗达到2166亿千瓦时，较2020年增加44%，占全 社会 用电量的2.6%左右；二氧化碳排放量约1.35亿吨，较2020年增加3915万吨，占全国二氧化碳排放量的1.14%左右。

同时，上述专家预测，“十四五”“十五五”期间，在钢铁、水泥、化工、有色等行业逐步实现碳达峰并进入平台期时，数据中心成为二氧化碳排放持续增长的少数行业。

到2025年，全国数据中心能源消耗总量将达到3500亿千瓦时，约占全 社会 用电量的4%，电能利用率（PUE）1.30；二氧化碳排放2.1亿吨，占全国二氧化碳排放量的比例接近2%，碳排放强度（CUE）为0.76。到2030年，全国数据中心能源消耗总量5915亿千瓦时，占全 社会 用电量5%以上，电能利用率（PUE）降到1.30以下；二氧化碳排放约3.4亿吨，占全国二氧化碳排放量的比例接近3%。

另一方面，我国西部地区资源充裕，特别是可再生能源丰富，具备发展数据中心、承接东部算力需求的潜力。据了解，西部地区可再生能源资源占全国资源总量的70%以上。其中，风力资源占85%以上,太阳能资源占90%左右。

更重要的是，数据中心的算力及负荷需求将大幅提升绿色能源使用比例，缓解我国可再生能源资源与用电负荷的时空矛盾。

尽管目前我国弃风、弃光率不断下降，风光消纳不断向好，但从区域分布来看，西部尤其是西北部地区仍是消纳“洼地”。

全国新能源消纳监测预警中心公布的数据显示，2021年，全年光伏利用率达98%，风电利用率达96.9%，但其中青海地区的风电利用率为89.3%，光伏利用率为86.2%；新疆和蒙西的风电利用率分别为92.7%及91.10%。

国家发改委人士表示，下一步，还将强化能源布局联动，加强数据中心和电力网一体化设计，推动可再生能源发电企业向数据中心供电。支持数据中心集群配套可再生能源电站。

西部证券研报显示，通过“东数西算”能够将高耗电的数据中心放置在西部具有丰富风、光、水电资源的地区，不仅能够实现减碳目标，也能够拉动新能源及配套设施的建设需求。

一、各省级能源主管部门会同经济运行管理部门要切实承担牵头责任，按照消纳责任权重认真组织制定实施方案，积极推动本行政区域内可再生能源电力建设，推动承担消纳责任的市场主体积极落实消纳责任，完成可再生能源电力消纳任务。各地要在2021年2月底前向国家发展改革委、国家能源局报送2020年可再生能源电力消纳责任权重完成情况。

二、国家电网有限公司、中国南方电网有限责任公司、内蒙古电力（集团）有限责任公司要切实承担组织责任，密切配合省级能源主管部门，按照消纳责任权重组织调度运行部门和交易机构等，认真做好可再生能源电力并网消纳、跨省跨区域输送和各类市场交易。国家电网有限公司、中国南方电网有限责任公司所属省级电网企业和内蒙古电力（集团）有限责任公司要在2021年1月底前向省级能源主管部门、经济运行管理部门和能源派出监管机构报送2020年本经营区及各承担消纳责任的市场主体可再生能源电力消纳量完成情况。

三、国家能源局各派出机构要切实承担监管责任，密切配合省级能源主管部门，按照消纳责任权重积极协调落实可再生能源电力并网消纳和跨省跨区交易，对监管区域内各承担消纳责任市场主体的消纳量完成情况、可再生能源电力交易情况等开展监管。各派出机构要在2020年12月底前，向国家能源局报送监管报告。

国家发展改革委、国家能源局有关部门将加强跟踪监测，计划2020年9月组织开展全国可再生能源电力消纳责任权重执行情况评估，并根据评估情况督促各省级能源主管部门、各电网企业、各派出机构进一步落实2020年可再生能源电力消纳责任，研究提出2021年可再生能源电力消纳责任权重初步安排。

我们从去年一直看好新能源行业。这一判断基于两个原因：基本面转好和政策支持力度加大。在这篇文章里我们讨论基本面的变化，在下一篇文章里我们会讨论政策方面的支持。

万亿级电力市场，电力供应在未来能源消费中仍将处于提升态势。 2019年全国发电装机容量210,066 kW，同比增速5.8%，新增发电装机量12,184 kW；全 社会 用电量为72,255亿kWh，同比增速4.5%，按照全国工商业用电均价0.6188元/kWh计算，用电环节市场规模为4.47万亿。由于电能具有运输安全、能源转换方便、易于实现机械化以及存在与信息化深度融合的潜力等诸多优势，电力正逐渐取代煤炭成为最主要的供能品种。根据国网公司预测，2050年电能将贡献50%的发电量。

电力能源中，新能源发电的提升更是大势所趋。 能源需求的持续增加与低碳环保的约束存在矛盾，这种矛盾必须通过生产端的清洁化来解决。非再生能源总有枯竭的一天，目前非再生能源的储量只能支撑化石能源41年的开采时间，天然气、煤炭则为65年和155年。此外，上述非再生能源在发电过程中会造成较严重的环境污染。因此新能源必将逐步替代传统非再生能源（图1）。新能源中，水电对生态环境危害较大且受资源禀赋限制；光伏和风电由于发电成本低、环境污染小，未来将成为新能源主流；核电、生物质发电随着技术成熟也将贡献部分发电量。国网公司判断，2050年新能源使用量将达到一次能源的50%。

随着光伏、风电等新能源度电成本的进一步下降，新能源装机量将快速提升。 过去10年，新能源度电成本快速下降：1. 全球范围看，光伏度电成本下降到了0.05美元/度，降幅达86%；风电为0.045美元/度，降幅达67%，均低于火电的0.102美元/度和气电的0.06美元/度，已经实现平价。2. 国内的标杆电价较低，为0.25 – 0.453元/度。① 陆上风电有望短期内达到平价。 2019年国内陆上风电度电成本为0.315 – 0.565元/度，平均0.393元/度，国网公司预计到2025年风电度电成本将下降为0.20-0.23元/度，实现平价；② 光伏已基本实现平价， 光伏平价分为三个阶段：工商业用户侧平价（分布式）、居民用户侧平价（分布式）、发电侧平价（集中式电站），比较基准分别为工商业售电价格、居民售电价格和脱硫煤标杆电价。2020年，光伏度电成本下降到了0.35元/度，已低于脱硫煤标杆电价，实现平价（图2）。预计未来新增电力装机中，以光伏和风电为代表的新能源发电设备将加速取代火电。

电网侧消纳新能源能力的提升，也是确保新能源替代传统能源的关键条件。 电网侧多举措促进新能源消纳：包括跨省跨区通道建设、市场交易、优化调度、装机控制、火电灵活性改造等。2015-2019年，我国新能源消纳矛盾持续缓解，新能源弃电量下降为215亿kWh，同比降低35.2%，利用率由2015年的85.3%上升到2019年的96.7%，确保了清洁能源所发的电能够被充分利用（图3）。

因此我们认为，从基本面来看，光伏、风电等新能源在发电侧取代火电是大势所趋，新能源可替代的能源市场空间大，较传统能源具有经济性优势，投资新能源行业中的优质公司将有助于获得超额收益。在下一篇文章里我们会讨论政策面的变化对新能源行业的影响。