近年來，由于能源需求的不斷增長以及環(huán)境保護的緊迫性，新能源的發(fā)展備受關注。然而，2023年夏季的極端高溫和干旱天氣導致多地電力供應緊張，拉閘限電現(xiàn)象頻發(fā)，這不僅影響了居民生活，也對工業(yè)生產(chǎn)帶來了重大挑戰(zhàn)。在這樣的背景下，哪些新能源正在蓄勢待發(fā)，成為解決能源危機的關鍵?
一、拉閘限電的背景與影響
從8月開始，國內多地相繼啟動了拉閘限電措施，部分工商業(yè)企業(yè)被限制用電量和錯峰用電，導致相關行業(yè)生產(chǎn)受限。隨著電力缺口增大和能耗雙控政策升級，限電措施逐漸從企業(yè)端過渡到居民端，對生產(chǎn)制造和居民生活產(chǎn)生了重大影響。拉閘限電的背后原因主要包括：上半年能耗雙控執(zhí)行不徹底、煤炭價格提升導致電廠成本增加、新能源發(fā)電供給能力不穩(wěn)定等。
特別是在極端高溫天氣下，電網(wǎng)負荷急劇上升。例如，四川電網(wǎng)在8月21日一天之內兩次創(chuàng)下歷史新高，最高達6797萬千瓦，較去年最大用電負荷增長近13%。這種電力供應緊張的情況，不僅影響了居民的正常生活，也導致新能源車主充電難等問題頻發(fā)。
二、新能源的發(fā)展現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)
盡管新能源產(chǎn)業(yè)在過去十年取得了快速發(fā)展，但仍面臨諸多挑戰(zhàn)。首先，新能源發(fā)電的供給能力不穩(wěn)定，存在裝而不能發(fā)、發(fā)而不能用的問題。此外，新能源資源與負荷中心逆向分布，大范圍余缺互濟能力不足，白天富余、晚上缺電的現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)。這使得電力系統(tǒng)面臨著新能源消納與電力保供的雙重壓力。
同時，新能源市場化交易電量占比逐漸提升，截至2023年，新能源市場化交易電量已經(jīng)占到新能源總發(fā)電量的47.3%。按照全國統(tǒng)一電力市場的建設部署要求，到2030年新能源將全面參與市場交易。全面入市大勢下，新能源的上網(wǎng)電價將逐步從固定電價走向浮動電價。這些變化充分體現(xiàn)了電力市場對能源資源配置的主導地位不斷增強。
三、蓄勢待發(fā)的新能源類型
風電與光伏發(fā)電
風電和光伏發(fā)電是近年來增長最快的新能源類型。根據(jù)國家能源局統(tǒng)計，近年來棄風率和棄光率持續(xù)下降，風電和光伏發(fā)電的利用率不斷提高。從裝機來看，2020年風電+光伏裝機為5.35億千瓦，而到2030年預期要達到12億千瓦，增量翻倍接近目前火電的裝機量。
風電和光伏發(fā)電的成本也在持續(xù)下降。全球陸上風電發(fā)電成本從2010年的0.086美元/千瓦時下降到了2019年的0.053美元/千瓦時，海上風電的成本更加低廉。成本降低的關鍵在于風機價格的下降以及風機大型化的趨勢。隨著技術的不斷進步，風電和光伏發(fā)電在未來將繼續(xù)保持快速增長，成為電力結構中的重要組成部分。
儲能技術
儲能技術是解決新能源發(fā)電不穩(wěn)定性的關鍵。儲能系統(tǒng)可以應用于電源側、電網(wǎng)側和用戶側，提升新能源并網(wǎng)消納能力、電源調峰調頻能力、電網(wǎng)靈活調節(jié)和應急支撐能力，以及用戶側峰谷調節(jié)能力。
近年來，儲能技術得到了快速發(fā)展。以抽水蓄能為例，截至2024年，中國已建成多個大型抽水蓄能電站，并計劃在未來繼續(xù)擴大規(guī)模。此外，新型儲能技術如鋰離子電池儲能、壓縮空氣儲能等也在逐步成熟，并在電力系統(tǒng)中得到廣泛應用。
虛擬電廠
虛擬電廠是一種新型能源管理模式，通過整合分布式能源資源，如家庭光伏發(fā)電、儲能系統(tǒng)、以及電動汽車電池，將其集中調度和管理，形成一個虛擬的“大電廠”。虛擬電廠通過智能調控分布式能源的發(fā)電和儲能，優(yōu)化能源的供給和需求平衡，降低對傳統(tǒng)電網(wǎng)的依賴，減少因電力短缺引發(fā)的限電措施。
以蔚來汽車的換電站為例，蔚來把換電站變成了一座座分布式儲能站，并通過加入HPC雙向大功率液冷電源模塊，提高充電效率的同時，支持換電站和電網(wǎng)雙向輸電。這種模式在當前能源供應緊張的情況下，可以有效緩解電網(wǎng)壓力。
新能源汽車
新能源汽車作為能源轉型的重要一環(huán)，近年來得到了快速發(fā)展。隨著電動汽車技術的不斷進步和充電設施的逐步完善，新能源汽車的普及率不斷提高。特別是在拉閘限電的背景下，家用充電樁的優(yōu)勢顯得尤為突出。車主可以在夜間或電力負荷較低的時段為車輛充電，確保日常出行需求得到保障。
此外，新能源汽車還可以通過參與虛擬電廠等電力輔助服務市場，實現(xiàn)電力能量的優(yōu)化配置。例如，蔚來汽車在合肥限電的情況下，通過參與全市“虛擬電廠”的電網(wǎng)調峰，五天內累計調整電力負荷8兆瓦時，相當于為3000余戶普通居民家庭“省出”了實時用電量。
四、未來展望與挑戰(zhàn)
盡管新能源產(chǎn)業(yè)在近年來取得了快速發(fā)展，但仍面臨諸多挑戰(zhàn)。一方面，新能源發(fā)電的供給能力不穩(wěn)定，需要進一步提高儲能技術的水平和規(guī)模;另一方面，新能源市場化交易電量占比的提升也對電力市場的建設和監(jiān)管提出了新的要求。
未來，隨著電力結構的持續(xù)優(yōu)化和新能源技術的不斷進步，新能源將在電力系統(tǒng)中發(fā)揮更加重要的作用。政府應繼續(xù)出臺相關政策，鼓勵新能源技術的研發(fā)和應用，推動新能源產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。同時，加強電力市場的建設和監(jiān)管，確保新能源能夠有序、高效地參與市場交易。
總之，在拉閘限電的背景下，新能源產(chǎn)業(yè)正蓄勢待發(fā)，為解決能源危機和推動能源轉型提供了新的機遇和挑戰(zhàn)。通過不斷創(chuàng)新和突破，新能源將成為未來電力系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。
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