能源安全事关经济社会发展全局。积极发展清洁能源，推动经济社会绿色低碳转型，已经成为国际社会应对全球气候变化的普遍共识。
在“双碳”目标指引下，我国能源绿色低碳转型稳步推进。国家能源局数据显示，可再生能源已成为我国保障电力供应的新力量。截至2023年底，我国可再生能源发电装机规模达到14.5亿千瓦，占全国发电总装机的比例超过50%，历史性超过火电装机。
随着装机规模占据全国发电的“半壁江山”，电网对可再生能源电力的消纳能力备受考验。在可再生能源装机量高速增长的趋势下，应如何同步提升电网消纳能力？与此同时，可再生能源应如何提升自身利用率，以适配未来成为“第一大电源”的新身份？这些话题引发了业内人士的广泛关注。
采访中，专家一致认为，要适应能源转型需要，进一步建设好新能源基础设施网络，推进电网基础设施智能化改造和智能微电网建设，提高电网对清洁能源的接纳、配置和调控能力。
可再生能源迎来跨越式发展
“实现‘双碳’目标，能源是主战场。近年来，我国加快推动能源绿色低碳转型步伐，可再生能源迎来跨越式发展。”中国技术经济学会环境技术经济分会常务理事张建红在接受《环境经济》采访时表示，当前，风电光伏成为我国可再生能源乃至整体装机增长的主要来源，更是推动我国能源转型的重要力量。
以“头顶有风光”的内蒙古为例。由于占据全国57%的风能资源和超过21%的太阳能资源，内蒙古发展新能源有着得天独厚的优势。刚刚过去的2023年，内蒙古实现了“3个突破”——能源及新能源装备制造项目投资突破3000亿元、新能源总装机规模突破9000万千瓦、电力总装机规模突破2.0亿千瓦。新能源无论是建设速度还是力度，都是空前的。
作为清洁能源大省的云南，2023年也创造了多个新纪录、取得了多个新突破。能源投资增速持续保持重点行业首位，电煤保供和火电出力创近10年最高水平，新能源投产并网规模创历史新高……如今，云南绿色能源装机占比接近90%，绿色发电量占比约84%，比全国平均高约55个百分点，电源结构更加清洁化。
“在全球能源转型的大背景下，我国可再生能源发电领域取得了令人瞩目的成就，在全球的领先优势更加稳固。”近日，国家能源局新能源和可再生能源司司长李创军发文称，2023年我国可再生能源保持高速度发展、高比例利用、高质量消纳的良好态势，为保障电力供应、促进能源转型、扩大有效投资、增加外贸出口、降低全社会用电成本发挥了重要作用。
“我国可再生能源装机规模占比过半，人均装机突破1千瓦。”据张建红介绍，数据之所以亮眼，离不开技术的进步和政策的支持，一系列利好大幅降低了可再生能源发电成本，也让风电光伏等新能源的利用效率不断提高，为可再生能源的发展提供了良好的基础。“可再生能源电力将在供应结构中占据更大比重，成为保障国家能源安全和促进经济社会绿色发展的重要力量。”
未来，可再生能源将为保障电力供应提供更多的动能，在多地定下的2024年新能源发展目标中可见一斑。
内蒙古明确了“全国新能源头把交椅不能丢”的目标，今年内蒙古自治区政府工作报告提出，2024年内蒙古新增装机规模4000万千瓦以上，提前一年实现超过火电装机规模的目标，力争新能源装机新增规模、在建规模、总体规模保持全国第1。
山东省能源工作会议同样紧盯新能源装机项目，计划2024年全省新能源和可再生能源新增装机1500万千瓦以上、总装机规模突破1亿千瓦；能源领域力争完成投资2000亿元。
2024年是实现“十四五”规划目标任务的关键一年，内蒙古、山东等地提出的新能源装机目标表明了地方政府对可再生能源发展的重视和支持。
“随着市场竞争更加充分、技术不断进步，特别是党中央高度重视，新能源和可再生能源将继续保持高速发展态势。”李创军表示，新的一年，要按照稳中求进、以进促稳、先立后破的工作总基调，持续推进可再生能源高质量跃升发展。
建设新型电力系统拒绝弃风、弃光
风电光伏等新能源具有波动性和随机性特点，大规模新能源电力上网必然会对现有电网的安全性产生较大冲击。大规模装机的背后，电网对可再生能源电力的消纳能力该如何提升？弃风、弃光现象应如何解决？
采访中，中节能咨询有限公司专家于奇向《环境经济》介绍了德国促进新能源电力消纳的经验。
“德国自发展新能源以来，基本没有出现过弃风、弃光现象，新能源发电占比逐年提高。”于奇说，德国优秀的新能源电力消纳情况离不开电力现货市场机制、灵活的常规电源调节性能和充足的跨国联络线电力交换的支撑。
据介绍，灵活的电价和电力市场机制促使可调节电源及相邻国家提高了配合新能源出力波动的意愿。同时激励硬煤发电厂和燃气发电厂开展改造，具备日内启停和深度调峰能力，进而有力支撑了德国新能源电力的运行和消纳。
“依靠可灵活调节的燃煤、燃气机组，可在一定程度上平衡波动性风电、光伏发电。”于奇说，硬煤发电、燃气发电均可做到日启停，煤电、核电也可在负电价时段下调出力，支撑新能源电力实现最大化消纳。
此外，由于德国新能源装机容量较大，风、光出力波动明显，除了依靠本国硬煤发电、燃气发电调节外，德国还依靠跨国联络线开展电力平衡，利用他国资源平衡本国风光波动。
于奇介绍，德国与接壤的9个国家共建设跨国输电线路（220kV以上）59条。具体说来，当德国来风、来光较小时，本国电源不能保证供电，市场出清价格较高，从国外购入电力；当本国风电、太阳能发电出力较大时，市场出清价格较低甚至是负电价，向国外低价售出电力。德国如若不将电力输送至相邻国家，则新能源弃电率在37%左右。
对于如何解决我国弃风弃光问题，张建红持类似观点。“推动新能源电力持续健康发展的关键，是建设具有强大消纳能力的新型电力系统。”张建红表示，新能源电力高水平消纳要“两手抓”——一手抓就近利用，一手抓跨区域间消纳能力提升。
我国风光资源大部分分布在“三北”地区，而用电负荷主要集中在中东部和南方地区，跨省区输电压力较大，这对于输电通道和调峰能力的配套建设都提出了更高要求。
根据《“十四五”可再生能源发展规划》，新建输电通道可再生能源电量占比原则上不低于50%，这一要求优化了新建通道的布局。调峰方面，张建红建议，要加强调峰能力建设，加快建设以储能为基础的新型电力系统，推动抽水蓄能电站应建尽建、应投尽投，同步推进火电灵活性改造、新型储能、负荷侧调节等其他手段。如今，在电网侧，我国已累计建成33条交直流特高压线路，“西电东送”规模超过2.9亿千瓦。
张建红表示，还应建立分布式新能源供给和消纳融合体系，立足分布式能源离负荷近的实际，通过主网架和分布式智能电网建设，实现新能源供给和消纳平衡。此外，应不断深化电力市场改革，推动完善跨省电力交易机制和绿色电力证书制度，提升新能源电力的上网消纳能力，推动新能源“用得好”。
对比国外经验，于奇从电网建设、调度运行、市场交易三方面提出促进新能源电力消纳的相关举措。
电网建设方面，应持续推进跨省跨区特高压新能源外送通道建设，充分发挥电网资源配置作用，有力提升新能源外送能力；同时通过加强省内输电工程建设，促进可再生能源由资源富集地区向负荷中心输送及消纳，提升新能源利用率；还应切实做好新能源项目建设与配套接网工程同步规划、同步建设、同步投产工作，实现新能源项目按期并网消纳，保障能源供应安全。
调度运行方面，一是提升电网平衡调节能力，挖掘火电调峰潜力，充分利用抽水蓄能电站，探索推动需求响应；二是加强全网统一调度，打破分省备用模式，完善区域和跨区旋转备用共享机制，加强省间电网调峰互济，尽最大努力消纳清洁能源；三是完善调度支持系统，提升电网实时平衡监视能力，提升风电、光伏发电等新能源功率预测精度，探索新能源功率预测的实用化应用。
市场交易方面，健全跨省间交易制度，持续扩大清洁能源市场交易规模，创新清洁能源交易品种，积极组织开展发电权交易、直接交易、打捆外送交易等。依托大电网、大市场，统筹全网调节资源。
既要“发得出”更要“用得上”
装机规模快速增长的同时，可再生能源发电也实现同步增长。“但从年度发电量来看，火电仍旧占据着主导地位，可再生能源发电量占比仍旧偏少。”采访中于奇认为，新能源电力发展空间仍旧广阔。
她给出一组数据：2023年，各类电源年等效满负荷利用小时数统计如下：常规水电3423小时，火电4466小时，核电7670小时，并网风电2225小时，并网太阳能发电1286小时。“由于可再生能源发电年等效利用小时数整体较低，虽然装机规模过半，但其发电量占总发电量仅约30%。”
从这个层面来看，新能源电力距离成为我国发电主力仍任重道远。既要持续增强新能源供给能力，确保“发得出”，也要同步提升电网输配等各类配套政策措施，确保“用得上”。
如何进一步提高新能源发电利用率？于齐从四个方面给出建议。
首先，应做好政策与市场机制顶层设计。建立新能源发展长效机制，明确新能源中长期发展目标，建立可保障能源供给安全、低碳清洁持续发展的生态圈。围绕新能源发展目标提出提升电力系统灵活性措施，创造有利于持续提高电力系统灵活性的政策和市场环境。充分发挥新能源低边际成本竞争优势，在新能源参与电力市场方面完善相关政策，统筹兼顾各方利益。
其次，加快电力系统调峰能力建设。加快推进火电灵活性改造，力争火电机组平均最小技术出力达到30%。加快推动抽水蓄能电站规划建设，能核尽核、能开尽开、能并尽并。研究探索长时、短时储能方案对风电、光伏发电消纳的作用。大幅提升储能、储热、制/储氢等技术经济性，出台需求侧响应激励措施，推动电动汽车、可中断负荷等共同促进新能源消纳。
第三，加强区域电网互联互通能力。抓紧研究区域间风、光出力互补特性和平滑效应，充分利用大电网平台作用调剂盈缺。加强电网输电能力建设，开展扩容改造，提高电网输电物理瓶颈。加强电力市场和调度运行灵活性，打破“省间壁垒”机制约束，促进新能源跨省跨区消纳。
最后，统筹衔接新能源规划、布局和并网时序。利用新能源合理利用率政策机制，科学引导开发布局，避免在消纳空间不足的地区过多、过早开发新能源项目。对于外送消纳的新能源大基地项目，严格履行“三同步”要求，根据通道投运时间和实际送电能力把控新能源投运规模和时序，避免出现严重的弃风弃光问题。
“能源绿色低碳转型不是一蹴而就的，需要稳妥有序推进。在新发展格局下，能源产业已经成为经济社会发展新引擎。随着能源行业深入发展，能源系统功能定位已经由服务经济社会发展向保障经济社会发展和引领产业升级转变。”张建红表示，综合来看，新能源大规模开发高比例应用的综合效益巨大，必须先立后破，只有立得住、立得牢、立得好，才能切实推动我国的能源绿色低碳转型及“双碳”目标的实现。