李琼慧：十年光伏发展回顾，网源协同再认识

作为一个电网人，从中国光伏行业协会成立之初就受邀参与了协会光伏发电运行消纳年度分析研究工作，跟踪分析了光伏十年的接网运行消纳形势，见证了光伏十年发展奇迹，也亲历了电网的转型发展，以下几点关于网源协同的认识供参考。

光伏发电的随机性和波动性对电网是挑战更是机遇，推动电网从传统电网走向新型电网，从传统产业走向战略性新兴产业的重要支撑产业。十年前，光伏发电在很多人眼里还是垃圾电，大家更多的是研究光伏发电的随机性和波动性，以及高比例光伏发电对电网运行消纳的影响，主要研究电网对于新能源的消纳能力。十年后，随着以新能源为主体的新型电力系统概念的提出，大规模风光等波动性电源（Variable Renewable Energy，主要指风电和光伏发电，以下简称VRE）的接入为电网的创新发展创造了巨大发展机遇。随着VRE占比的提升，电力系统运行机理和平衡模式发生了深刻的变化，源网荷储各环节的功能定位和特性也随之发生了重大调整。加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统，为电网关键技术与重大装备创新带来了重大机遇。当前大家研究的热点更多的是如何构建新型电网，提高电网对VRE的接纳、配置和调控能力。

功率预测是网源协同的基础，电力系统的灵活性是网源协调的关键。十年前，我们网上亲历了德国电网应对日全食惊心动魄的全过程，意识到对于电力系统的安全稳定运行而言，不确定性比波动性更可怕，深刻认识到功率预测的重要性。十年后，随着国内光伏装机规模的激增，功率预测的重要性进一步显现，而且不同于传统认识，我们发现短时光伏发电功率预测的难度竟远超风电。十年前，由于国内光伏装机和发电量占比均很低，一般认为光伏发电出力主要集中在白天负荷相对比较高的时段，光伏发电出力与负荷的一致性更好，消纳难度较小。十年后，随着光伏发电占比的提升，我们认识到迎峰度夏、度冬期间，早高峰时段光伏保证出力不足11%，晚高峰期间光伏出力基本为零，山东、河南等多个电网出现“鸭子曲线”，而青海电网净负荷曲线已由“鸭子曲线”发展到对电网更具挑战性的“峡谷曲线”，午间光伏消纳的难度更甚。十年前，我们对于系统灵活性的认识还仅限于调峰能力，十年后，我们认识到电力系统承载VRE的能力取决于系统的灵活性，包括电源的灵活性、储能、电网灵活性以及需求侧资源，灵活性不仅需要调峰的“下调节”能力，还需要顶峰的“上调能力”。

平价上网不等于平价利用，消纳VRE的系统成本引发的经济性问题或将成为更高比例VRE发展的主要障碍。十年前，降低光伏发电成本是行业发展的重中之重，经过十年努力，光伏开发及建设成本下降了80%，光伏发电度电平均成本降至0.31元，已经实现了平价上网。十年后，我们逐步意识到VRE平价上网不等于平价利用，VRE利用还涉及消纳VRE的系统成本及带来的相关经济性问题。德国发展新能源近20年，虽然光伏发电、风力发电本体成本下降，但居民电价上涨90%，平均销售电价上涨23%；英国近15年居民电价上涨60%，平均销售电价上涨51%。国外相关机构的研究也表明，电力系统中VRE电量渗透率超过15%之后，VRE消纳的系统成本带来的影响将逐步显现；尽管VRE电量渗透率达到25%-40%在技术上是可行的，但会带来很高的系统成本；电量渗透率超过40%时，消纳VRE所需要的系统成本甚至会超过VRE发电成本，没有灵活性相关系统成本的投入则会出现较为严重的弃电问题。系统成本得不到合理疏导，则会对光伏、风电等VRE发电的经济性产生重要影响，对行业的可持续发展带来重大挑战。

从单一光伏电站开发到风光水火储联营、源网荷储一体化，从分布式光伏开发到光储一体化。中国光伏的发展始于分布式，从金太阳工程起步，规模化发展得益于集中式地面电站的大规模建设，而平价时代的光伏实现跨越式发展则得益于集中式与分布式并举。2014年中国光伏累计装机容量不足3000万千瓦，2017年突破1亿千瓦，2019年突破2亿千瓦，2021年突破3亿千瓦，2023年则突破6亿千瓦。其中的分布式光伏累计装机容量2021年突破1亿千瓦，2023年新增装机已达到了近1亿千瓦；分布式光伏年新增装机容量的占比从2017年的不足10%到2017年的36.4%，到2021年则超过50%。从未来发展趋势来看，提高规模化发展的经济性，集中式与分布式并举是大势所趋，且集中式电站已从单一光伏电站开发模式为主向风光水火储联营、源网荷储一体化开发模式为主转变；分布式光伏已从工商业分布式、户用光伏开发模式为主向户用光储、建筑“光储直柔”、电动汽车光储充等光储一体化模式开发为主转变。

需要以规划引领光伏有序、高质量发展。众所周知，电力系统是最大的人造系统，规划对电力系统的安全、经济运行至关重要。2014年，我国VER装机占比仅为8.8%，其中光伏仅占1.8%；发电量占比仅为2.5%，其中光伏占比不足1%。由于装机和发电量占比低，在“十二五”、“十三五”电力规划中，新能源如何纳入电力电量平衡还在探索中，新能源规划对于电力规划无足轻重，尽管风光实际开发规模远超规划规模，但似乎并无大碍。但到了2023年底，我国VER装机占比达到36%，其中光伏装机占比21%；VRE电量占比达到15.8%，其中光伏发电量占比6.3%，2023年当年新增装机超过2亿千瓦，尽管没有出现较为严重的弃电问题，但光伏行业盈利水平也让行业内越来越的人开始对光伏行业发展的可持续性表示担忧。高质量发展的内涵不仅包括大规模、高比例、高利用率，还应包括行业的盈利能力和可持续发展能力。面向“十五五”规划,是时候应该好好研究VER乃至光伏发电发展规划的问题，研究VRE的经济开发规模，不能简单以越多越好论英雄，需要以规划引领光伏高质量发展。