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電力行業中的發電環節，其工作原理是將風能、太陽能等清潔能源轉化為電能，通過升壓變電站升壓后輸送至電網，完成發電的過程。

 

流程示意圖如下：

 

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電力行業作為我國國民經濟的基礎性支柱行業，與國民經濟發展息息相關，在我國經濟持續穩定發展的前提下，工業化進程的推進必然產生日益增長的電力需求，我國中長期電力需求形勢依然樂觀，電力行業將持續保持較高的景氣程度。

 

2016 年全社會用電量5.92 萬億千瓦時，同比增長5.0%;全口徑發電量5.99 萬億千瓦時，同比增長5.2%;截至2016 年底，全國發電裝機容量16.5 億千瓦，同比增長8.2%。2005 年至2016 年間，受國民經濟持續穩定增長的推動，全社會用電量保持了8.28%的年化復合增長率。

 

我國2005 年至2016 年全社會用電量及年增長率變化情況如下：

 

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我國大部分發電裝機容量由采用煤作為原材料的火電發電機組組成，其余為利用水能、風能、太陽能和核能作為能源來源的發電項目。

 

《能源發展“十三五”規劃》明確要求穩步推進風電、太陽能等可再生能源發展，為實現2030 年非化石能源發展目標奠定基礎。著眼于提高非化石能源和天然氣消費比重，控制煤炭消費，提高清潔化用能水平，加快推進浙江清潔能源示范省，寧夏新能源綜合示范區，青海、張家口可再生能源示范區建設，支持四川、海南、西藏等具備條件的省區開展清潔能源示范省建設。堅持集中開發與分散利用并舉，調整優化開發布局，全面協調推進風電開發，推動太陽能多元化利用，因地制宜發展生物質能、地熱能、海洋能等新能源，提高可再生能源發展質量和在全社會總發電量中的比重。

 

我國風力、光伏等新能源發電行業在“十二五”期間取得了快速發展，“十二五”期間，我國風力發電累計裝機容量從2010 年的3131 萬千瓦增長到2015 年的12671 萬千瓦，光伏發電累計裝機容量從2010 年的86 萬千瓦增長到2015 年的4318 萬千瓦，累計裝機容量和年度新增裝機容量均居全球前列。

 

“十三五”期間，我國新能源發展規劃主要聚焦在優化能源開發布局和提高電力系統消納能力兩個方面。

 

(1)優化能源開發布局

 

《風電發展“十三五”規劃》提出：

 

1、加快開發中東部和南方地區陸上風能資源

 

按照“就近接入、本地消納”的原則，發揮風能資源分布廣泛和應用靈活的特點，在做好環境保護、水土保持和植被恢復工作的基礎上，加快中東部和南方地區陸上風能資源規模化開發。結合電網布局和農村電網改造升級，考慮資源、土地、交通運輸以及施工安裝等建設條件，因地制宜推動接入低壓配電網的分散式風電開發建設，推動風電與其它分布式能源融合發展。

 

到2020 年，中東部和南方地區陸上風電新增并網裝機容量4200 萬千瓦以上，累計并網裝機容量達到7000 萬千瓦以上。為確保完成非化石能源比重目標，相關省(區、市)制定本地區風電發展規劃不應低于規劃確定的發展目標。在確保消納的基礎上，鼓勵各省(區、市)進一步擴大風電發展規模，鼓勵風電占比較低、運行情況良好的地區積極接受外來風電。

 

2020 年中東部和南方地區陸上風電發展目標如下：

 

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2、有序推進“三北”地區風電就地消納利用

 

棄風問題嚴重的省(區)，“十三五”期間重點解決存量風電項目的消納問題。風電占比較低、運行情況良好的省(區、市)，有序新增風電開發和就地消納規模。

 

到2020 年，“三北”地區在基本解決棄風問題的基礎上，通過促進就地消納和利用現有通道外送，新增風電并網裝機容量3500 萬千瓦左右，累計并網容量達到1.35 億千瓦左右。相關省(區、市)在風電利用小時數未達到最低保障性收購小時數之前，并網規模不宜突破規劃確定的發展目標。

 

2020 年“三北”地區陸上風電發展目標如下：

 

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《太陽能發電發展“十三五”規劃》提出：

 

綜合考慮太陽能資源、電網接入、消納市場和土地利用條件及成本等，以全國光伏產業發展目標為導向，安排各省(區、市)光伏發電年度建設規模，合理布局集中式光伏電站。規范光伏項目分配和市場開發秩序，全面通過競爭機制實現項目優化配置，加速推動光伏技術進步。在棄光限電嚴重地區，嚴格控制集中式光伏電站建設規模，加快解決已出現的棄光限電問題，采取本地消納和擴大外送相結合的方式，提高已建成集中式光伏電站的利用率，降低棄光限電比例。

 

重點地區2020 年光伏發電建設規模如下：

 

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(2)提高電力系統消納能力

 

《風電發展“十三五”規劃》提出：

 

利用跨省跨區輸電通道優化資源配置，借助“三北”地區已開工建設和已規劃的跨省跨區輸電通道，統籌優化風、光、火等各類電源配置方案，有效擴大“三北”地區風電開發規模和消納市場。“十三五”期間，有序推進“三北”地區風電跨省區消納4000 萬千瓦(含存量項目)。利用通道送出的風電項目在開工建設之前，需落實消納市場并明確線路的調度運行方案。

 

“十三五”期間“三北”地區跨省跨區外送風電基地規劃(含存量項目)如下：

 

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此外，《風電發展“十三五”規劃》提出，通過創新發展的方式提高電網消納水平，主要有以下四個方面：

 

①開展省內風電高比例消納示范

 

在蒙西等一批地區，開展規劃建設、調度運行、政策機制等方面創新實踐，推動以風電為主的新能源消納示范省(區)建設。制定明確的風電等新能源的利用目標，開展風電高比例消納示范，著力提高新能源在示范省(區)內能源消費中的比重。推動實施電能替代，加強城市配電網與農村電網建設與改造，提高風電等清潔能源的消納能力，在示范省(區)內推動建立以清潔能源為主的現代能源體系。

 

②促進區域風電協同消納

 

在京津冀周邊區域，結合大氣污染防治工作以及可再生能源電力消費比重目標，開展區域風電協同消納機制創新。研究適應大規模風電受入的區域電網加強方案。研究建立靈活的風電跨省跨區交易結算機制和輔助服務共享機制。統籌送受端調峰資源為外送風電調峰，推動張家口、承德、烏蘭察布、赤峰、錫盟、包頭等地區的風電有序開發和統籌消納，提高區域內風電消納水平與比重。

 

③推動風電與水電等可再生能源互補利用

 

在四川、云南、貴州等地區，發揮風電與水電的季節性、時段性互補特性，開展風電與水電等可再生能源綜合互補利用示范，探索風水互補消納方式，實現風水互補協調運行。借助水電外送通道，重點推進涼山州、雅礱江、金沙江、瀾滄江、烏江、北盤江等地區與流域的風(光)水聯合運行基地規劃建設，優化風電與水電打捆外送方式。結合電力市場化改革，完善豐枯電價、峰谷電價及分時電價機制，鼓勵風電與水電共同參與外送電市場化競價。

 

④拓展風電就地利用方式

 

在北方地區大力推廣風電清潔供暖，統籌電蓄熱供暖設施及熱力管網的規劃建設，優先解決存量風電消納需求。因地制宜推廣風電與地熱及低溫熱源結合的綠色綜合供暖系統。開展風電制氫、風電淡化海水等新型就地消納示范。結合輸配電價改革和售電側改革，積極探索適合分布式風電的市場資源組織形式、盈利模式與經營管理模式。推動風電的分布式發展和應用，探索微電網形式的風電資源利用方式，推進風光儲互補的新能源微電網建設。

 

《太陽能發電發展“十三五”規劃》提出：

 

結合電力外送通道建設太陽能發電基地，按照“多能互補、協調發展、擴大消納、提高效益”的布局思路，在“三北”地區利用現有和規劃建設的特高壓電力外送通道，按照優先存量、優化增量的原則，有序建設太陽能發電基地，提高電力外送通道中可再生能源比重，有效擴大“三北”地區太陽能發電消納范圍。在青海、內蒙古等太陽能資源好、土地資源豐富地區，研究論證并分階段建設太陽能發電與其他可再生能源互補的發電基地。在金沙江、雅礱江、瀾滄江等西南水能資源富集的地區，依托水電基地和電力外送通道研究并分階段建設大型風光水互補發電基地。

 

電力外送通道配置太陽能發電基地布局情況如下：

 

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此外，《太陽能發電發展“十三五”規劃》提出，要進一步完善太陽能發電市場機制和配套電網建設：

 

根據電力體制改革系列文件要求，建立適應太陽能發電的電力市場機制，確保太陽能發電優先上網和全額保障性收購。促進分布式光伏發電與電力用戶開展直接交易，電網企業作為公共平臺收取過網費。將分布式光伏發展納入城網農網改造規劃，結合分布式光伏特點進行智能電網建設升級。做好集中式大型電站和配套電網的同步規劃，落實消納市場和送出方案。電網企業及電力調度機構應按可再生能源全額保障性收購管理規定，保障光伏電站最低保障小時數以內的上網電量按國家核定或競爭確定的上網電價收購;超過最低保障小時數的電量，通過參與電力市場競爭實現全額利用。