【深瞳工作室出品】

采寫(xiě)：本報記者　張佳星

策劃：劉　恕　李　坤

7月2日，全國新能源消納監測預警中心發(fā)布了全國各地的風(fēng)光發(fā)電利用率數據，西部風(fēng)光富集區1—5月持續走低，尤其光伏發(fā)電利用率除寧夏外均不足90％。

國家能源局數據顯示，截至4月底，我國可再生能源發(fā)電裝機已突破20億千瓦，同比增長(cháng)58％。其中，風(fēng)電、光伏合計裝機達15.3億千瓦。

新能源裝機容量飛速增長(cháng)，新能源發(fā)電（綠電）利用率卻波動(dòng)下降。電網(wǎng)消納“吃力”，導致多個(gè)主要綠電供給地區利用率難以達到國家相關(guān)文件規定的“放寬新能源利用率目標，原則上不低于90％”的標準。

數據走低凸顯了綠電利用困境?！安⒕W(wǎng)難、外送難”是西部風(fēng)光富集區痛點(diǎn)，其最直接的影響是新能源場(chǎng)站被限制發(fā)電，出現嚴重的棄風(fēng)棄光現象。

而今年5月，新能源發(fā)電卻在內蒙古西部電力現貨市場(chǎng)出現新景象。當地新能源電力供給連續多月增加超25％，日均出清電量達3.7億千瓦，占總量的43％。

這一變化源自政策的加持。2月9日，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于深化新能源上網(wǎng)電價(jià)市場(chǎng)化改革　促進(jìn)新能源高質(zhì)量發(fā)展的通知》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《通知》）。按照要求，自6月1日起，風(fēng)電、光伏等新能源電力全面進(jìn)入市場(chǎng)化定價(jià)新階段。

此前發(fā)布的《電力系統調節能力優(yōu)化專(zhuān)項行動(dòng)實(shí)施方案（2025—2027年）》要求，2025—2027年年均需增加合理消納利用2億千瓦以上的新能源。全國統一電力市場(chǎng)能否為西部綠電利用率帶來(lái)“拐點(diǎn)”？如何拓展消納路徑、優(yōu)化消納生態(tài)？除了并網(wǎng)利用，綠電是否還有其他出路？帶著(zhù)這些問(wèn)題，科技日報記者進(jìn)行了深入采訪(fǎng)。

并網(wǎng)消納：“潑天能量”需接穩

“風(fēng)光富集區主要集中在陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆以及內蒙古西部的電網(wǎng)區域?！敝袊娏茖W(xué)研究院有限公司電力系統研究所前瞻技術(shù)研究室高級工程師荊逸然說(shuō)，隨著(zhù)新能源裝機規模的快速增長(cháng)，這些地區面臨越來(lái)越大的新能源利用率下降的壓力。

“以深能疏勒光伏電站為例，今年1—4月，場(chǎng)站利用率僅為67.61％?！蔽挥谛陆纳钅芨Ｋ夥娬鞠嚓P(guān)負責人告訴記者，近幾年新能源裝機容量增長(cháng)較快，但由于西部地區大型用電企業(yè)相對較少，電網(wǎng)消納能力有限，致使場(chǎng)站限電率仍在逐步提高。

“當前西部省份的棄風(fēng)棄光占比仍在持續增長(cháng)?！碧m州大學(xué)化工學(xué)院教授曹靖告訴記者，團隊根據相關(guān)數據和算法構建的模型預測顯示，如果不改變目前的消納思路，未來(lái)一段時(shí)間棄風(fēng)棄光率將不斷升高。

新能源利用率的下降壓力在一些新能源上市企業(yè)的年報中也有所體現。如中廣核新能源2024年年報披露稱(chēng)，由于2024年限電同比增加，風(fēng)、光平均利用小時(shí)分別減少約3.1％、16.8％。大唐發(fā)電2024年并網(wǎng)風(fēng)電2127小時(shí)，同比降低107小時(shí)；并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電1211小時(shí)，同比降低81小時(shí)。

新能源裝機容量不斷增長(cháng)，并網(wǎng)發(fā)電時(shí)長(cháng)卻逐年降低?！半娋W(wǎng)是新能源電力輸送和消納的‘高速公路’，其承壓限制嚴格。以電網(wǎng)頻率為例，只能允許上下0.2赫茲的波動(dòng)?！敝袊茖W(xué)院電工研究所研究員王一波坦言，破解這一難題，需要加強發(fā)電預測、儲能規?；瘧?、多類(lèi)型資源調節和實(shí)時(shí)控制等一系列技術(shù)攻關(guān)，滿(mǎn)足新能源供給高比例消納需求。

近年來(lái)，儲能技術(shù)成為研究熱點(diǎn)?！暗嚓P(guān)技術(shù)仍面臨產(chǎn)業(yè)化門(mén)檻，最關(guān)鍵的是成本問(wèn)題?！鼻G逸然表示，目前儲能單位成本高于1000元／千瓦時(shí)，距離全面商業(yè)化還有較大差距。

在前述發(fā)電站負責人看來(lái)，加快電網(wǎng)外送通道建設、引入大型用電企業(yè)是解決區域限電問(wèn)題的重要途徑。

6月10日哈重（新疆哈密至重慶）直流工程投產(chǎn)送電。荊逸然介紹，哈重直流工程配套的1420萬(wàn)千瓦電源中，新能源裝機占比超過(guò)70％，建成后每年向重慶送電360億千瓦時(shí)，其中超過(guò)180億千瓦時(shí)來(lái)自風(fēng)力和光伏發(fā)電。

無(wú)獨有偶?！盀榻鉀Q綠電送不出去的問(wèn)題，甘肅省已有多條特高壓輸電線(xiàn)路引導隴電入魯、入川、入浙?！辈芫刚f(shuō)，政府還通過(guò)在西部建設大型數據中心集群等方式，增加綠電在本地的消納能力。

“十四五”期間，國家規劃了“三交九直”12條特高壓通道，這些“大通道”有望提升西部地區綠電消納率。以“隴電入浙”工程為例，據預測，工程投運后可將甘肅新能源利用率從85％提升至90％以上。

市場(chǎng)機制：提升電力“含綠量”

大禹治水，疏川導滯，而后合通四海。

如果說(shuō)構建大通道是對綠電的“疏川”，那么，電力市場(chǎng)化則對綠電起到了“導滯”作用。

去年底，由國家能源局統籌、中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì )聯(lián)合多家單位共同編制的《全國統一電力市場(chǎng)發(fā)展規劃藍皮書(shū)》顯示，到2029年，將全面建成全國統一電力市場(chǎng)。

今年2月印發(fā)的《通知》再次強調，新能源發(fā)電將告別以往部分電量依靠保障性收購、固定電價(jià)的模式，要全面參與市場(chǎng)競爭。以6月1日為節點(diǎn)劃分，此后投產(chǎn)的增量項目，將率先實(shí)現上網(wǎng)電量全面進(jìn)入市場(chǎng)，不再享受固定電價(jià)的保護。

過(guò)去，綠電捧著(zhù)“鐵飯碗”享有保障性收購電價(jià)，又因“靠天吃飯”對電網(wǎng)造成沖擊被限電；進(jìn)入市場(chǎng)后，價(jià)格“指揮棒”引導電力生產(chǎn)方擔負起消納責任，從源頭避免綠電受限“滯留”。內蒙古、甘肅、山東等多地數據表明，電力市場(chǎng)交易的“含綠量”不斷上升。

“之前新能源電廠(chǎng)只管發(fā)電，消納責任交給電網(wǎng)。在電力市場(chǎng)機制完善后，電廠(chǎng)想要賺取利潤，就要主動(dòng)在源、荷、儲等環(huán)節應用新技術(shù)，加強適應電力市場(chǎng)規則的能力?！蓖跻徊ㄕf(shuō)，市場(chǎng)從價(jià)格側倒逼綠電供應開(kāi)展智慧化轉型。

市場(chǎng)之手促使發(fā)電企業(yè)變被動(dòng)為主動(dòng)，通過(guò)自身轉型降低電網(wǎng)消納調節成本，從源頭上“導滯”。中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì )光伏發(fā)電專(zhuān)委會(huì )電力市場(chǎng)顧問(wèn)盧嘉斌此前表示，儲能、調度、規劃等光伏發(fā)電并網(wǎng)需要的輔助服務(wù)將迎來(lái)發(fā)展機會(huì )，小型項目將以聚合的方式參與到市場(chǎng)中。

“在電力領(lǐng)域，加速實(shí)施更多前沿技術(shù)改造已勢在必行?！蓖ㄓ眉夹g(shù)集團所屬中國通用咨詢(xún)綠色高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心技術(shù)經(jīng)理人孫瑞杰告訴記者，電力生產(chǎn)方未來(lái)需要風(fēng)、光、儲、氫、氨、醇等多類(lèi)能源的智能調度平臺，通過(guò)AI算法實(shí)時(shí)優(yōu)化的技術(shù)非常關(guān)鍵。此外，壓縮空氣儲能、全釩液流電池、鐵系液流電池等儲能技術(shù)的深入推廣應用，有望進(jìn)一步“削峰平谷”，提升新能源電力進(jìn)入市場(chǎng)的議價(jià)能力。

“近期針對提升議價(jià)能力的咨詢(xún)量也在持續上升?！睂O瑞杰說(shuō)，團隊正在通過(guò)光伏綠證交易、碳配額質(zhì)押融資等手段幫助企業(yè)實(shí)現碳資產(chǎn)變現，推動(dòng)企業(yè)在A(yíng)I算法加持下持續優(yōu)化電力交易策略。

市場(chǎng)化為整個(gè)行業(yè)帶來(lái)了空前活躍的轉型氛圍。在6月11日召開(kāi)的2025國際太陽(yáng)能光伏與智慧能源（上海）大會(huì )暨展覽會(huì )上，多家企業(yè)帶來(lái)了包括氣象預測大模型、電價(jià)預測模型在內的AI解決方案，服務(wù)電力企業(yè)的轉型需求。

“在交易品種上，當前的電力市場(chǎng)涵蓋了電能量、綠色電力、電力輔助服務(wù)等多個(gè)領(lǐng)域，對于促進(jìn)更大范圍內消納清潔能源是很好的調節手段?！敝袊娏茖W(xué)研究院有限公司電力系統研究所前瞻技術(shù)研究室主任王鐵柱建議，加快多層次全國統一電力市場(chǎng)體系建設，進(jìn)一步設計合理的價(jià)格機制保安全保供應，并持續探索儲能參與電力市場(chǎng)的商業(yè)模式和運營(yíng)機制，以提高儲能設施的經(jīng)濟和社會(huì )效益。

新賽道新業(yè)態(tài)：“離線(xiàn)”用電釋放潛能

沒(méi)有高爐、沒(méi)有火花四濺，也沒(méi)有動(dòng)輒千余攝氏度的超高溫度，在五六十攝氏度環(huán)境下，電流的輸入讓經(jīng)過(guò)處理的鐵礦石析出銀色的金屬鐵。

新能源電力的普及降低了電價(jià)，這種以前想都不敢想的電解冶金方式正在鞍鋼礦業(yè)成為現實(shí)。

“過(guò)去大規模煉鐵靠焦炭，高爐冶煉的成本很高?，F在新能源發(fā)電成本已降至每度0.2元以下，直接采用間歇的‘綠電’柔性煉鐵，比穩定電力連續煉鐵更具經(jīng)濟性。這種煉鐵技術(shù)在新疆、內蒙古等綠電資源豐富地區尤其具備規?；瘧们熬??！敝袊茖W(xué)院過(guò)程工程研究所黨委書(shū)記、研究員朱慶山告訴記者，團隊正在與鞍鋼礦業(yè)合作開(kāi)展中試研究，積極推動(dòng)技術(shù)落地轉化，助力鋼鐵行業(yè)實(shí)現綠色低碳轉型。

“當前電解煉鐵正在攻關(guān)單槽100噸級技術(shù)，為萬(wàn)噸級項目進(jìn)行預研?！敝鞈c山說(shuō)，電解鐵的產(chǎn)品純度可達到“3個(gè)9”，比高爐冶煉附加值更高。此外，分布式電解槽可適應新能源電力波動(dòng)的特點(diǎn)，風(fēng)光好時(shí)可滿(mǎn)負荷生產(chǎn)；風(fēng)光不足時(shí)，可停掉一定比例的電解槽，不存在高爐停機難的問(wèn)題。

電解煉鐵“柔性消納”特性與綠電可謂是“一拍即合”，這種不用并網(wǎng)的“離線(xiàn)”用電模式成為各地科研力量攻關(guān)的方向。近年來(lái)，就地消納綠電項目如雨后春筍般成長(cháng)起來(lái)。

甘肅正在探索以“氫能”為載體的“離線(xiàn)”用電模式?！拔覀兊哪繕耸菍錃獾纳a(chǎn)成本再降70％?！辈芫父嬖V記者，團隊正在積極推進(jìn)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池技術(shù)研發(fā)，特別是發(fā)揮其優(yōu)異的弱光響應性能降低綠電成本，進(jìn)而讓氫氣生產(chǎn)成本降至市場(chǎng)能接納的水平。同時(shí)，研究光伏發(fā)電與制氫過(guò)程匹配兼容性難題，探索光氫儲一體化模式。

在青海柴達木，光伏能源“自發(fā)、自?xún)?、自用、自?！钡娜鍧嵞茉次㈦娋W(wǎng)算力中心開(kāi)啟建設，具有萬(wàn)卡算力的“耗電大戶(hù)”將全面實(shí)現直接的綠電保障……

無(wú)需并入大電網(wǎng)，“微”力量無(wú)疑將成為提升光伏發(fā)電利用率的“新路徑”。

面向“十五五”，國家能源局進(jìn)一步明確優(yōu)化能源多元化布局，加強能源生產(chǎn)布局和用能產(chǎn)業(yè)協(xié)同，推動(dòng)“西電西用”。

王一波表示，可用綠色電力將工業(yè)生產(chǎn)的二氧化碳等副產(chǎn)品轉化為甲烷、甲醇或者其他能量密度更高的液體燃料等，多項研究具備走向應用的潛力。

“我們正在研究將鐵發(fā)展為儲能化學(xué)品?！敝鞈c山表示，有了合適的儲能化學(xué)品，不僅可以將西部的電力轉移到東部，還可以把夏天的電力保留到冬天。以鐵儲能，比當前的醇類(lèi)等化學(xué)品更易儲運。

“未來(lái)場(chǎng)景下，‘西電西用’可能是一條安全可靠的能源替代路徑。如果大規模、低成本的風(fēng)光能源在西部轉化為綠色電力、液體燃料、大宗工業(yè)產(chǎn)品，通過(guò)電力網(wǎng)、油氣管網(wǎng)、物流網(wǎng)等多渠道流轉全國，將為能源安全、低碳新質(zhì)生產(chǎn)力提供更有力的支撐?！蓖跻徊ㄕf(shuō)。