國網(wǎng)能源院新能源與統(tǒng)計研究所持續(xù)跟蹤新能源調(diào)度運行與市場交易創(chuàng)新專題，開展了新能源調(diào)度運行分析與優(yōu)化
、新能源市場交易分析與評估
、新能源政策對市場交易的影響
、適應高比例新能源接入的電力市場建設等方向研究
，實現(xiàn)從理論分析到落地應用的貫通。本專欄將圍繞新能源調(diào)度運行和市場交易的國際經(jīng)驗
、我國實踐與成效
、未來發(fā)展趨勢等，結合相關成果和研究思考與讀者進行交流分享
。
文章導讀：在能源轉(zhuǎn)型背景下
，全球新能源發(fā)電快速發(fā)展，裝機和發(fā)電量占比持續(xù)提升
，但不同國家和地區(qū)的新能源接入水平存在較大差異
。本文分析了國內(nèi)外新能源發(fā)展現(xiàn)狀，構建了電網(wǎng)新能源接入水平評價指標體系
，基于評價指標體系對2019年中國、歐盟和美國的新能源接入水平開展對比分析
，最后提出了實現(xiàn)我國高比例新能源接入目標需要關注的幾個關鍵問題
。
國內(nèi)外新能源發(fā)展現(xiàn)狀
在能源轉(zhuǎn)型背景下，全球新能源發(fā)電裝機快速發(fā)展
，占比大幅提升
。2010—2019年，全球新能源發(fā)電裝機年均增長率為20.2%
，其中風電
、太陽能發(fā)電裝機年均增長率分別為14.1%和35.1%。截至2019年底
，全球新能源裝機達12.5億kW
，占總裝機的比重由2010年的4.6%提高至2019年的16.8%。其中風電裝機6.5億kW
，占總裝機的比重由2010年的3.9%提高至2019年的8.8%
；太陽能發(fā)電裝機6億kW，由2010年的0.8%提高至2019年的8%
。
全球新能源發(fā)電量不斷提高
，占比持續(xù)提升。2010—2019年
，全球新能源發(fā)電量年均增長率為20.5%
，其中風電
、太陽能發(fā)電量年均增長率分別為16.3%和40.1%，高于風電
、太陽能裝機容量的年均增長率
。2019年，全球新能源發(fā)電量為20737.07億kW·h
，占總發(fā)電量的比重由2010年的1.9%提高至2019年的8.1%
。其中風電發(fā)電量為13775.3億kW·h，占總發(fā)電量的比重由2010年的1.7%提高至2019年的5.4%
；光伏發(fā)電量為6961.7億kW·h
，占總發(fā)電量的比重由2010年的0.2%提高至2019年的2.7%。
隨著能源轉(zhuǎn)型的不斷推進
，世界各主要國家和地區(qū)都制定了提高新能源占比的能源轉(zhuǎn)型發(fā)展目標
，其中中國、美國
、德國
、丹麥、西班牙的新能源發(fā)電規(guī)模不斷擴大
，新能源發(fā)電量占總發(fā)電量的比重不斷提高
。其中歐盟新能源發(fā)電量占比從2010年的5.6%升至2019年的17.8%，高于全球平均水平
；德國
、丹麥新能源發(fā)電量占比達到28.3%和61.6%，遠遠高于全球平均水平
；美國從2.7%升至10.3%
，高于全球平均水平；西班牙從18%升至25.8%
，高于全球平均水平
；中國從1.2%升至8.6%，高于全球平均水平
。
為了更好的反映一個國家或地區(qū)的新能源發(fā)展程度及電力綠色水平
，服務新能源高質(zhì)量發(fā)展，本文從裝機容量
、發(fā)電量等維度
，分別定義了新能源滲透率、新能源接入率
、電源裝機綠色水平和發(fā)電量綠色水平等4個評價指標
，構建了電網(wǎng)新能源接入水平評價指標體系。
新能源滲透率定義為新能源發(fā)電量與系統(tǒng)總用電量之比
，該指標越高
，表示終端電力消費中新能源發(fā)電占比越高
。
新能源接入率定義為新能源裝機容量與總發(fā)電裝機容量之比，該指標越高
，表示系統(tǒng)中新能源裝機容量占的比重越大
。
電源裝機綠色水平定義為新能源裝機容量與火電裝機容量之比，該指標越高
，表示系統(tǒng)中新能源裝機容量超過火電裝機容量的程度越大
，反映為電源結構綠色轉(zhuǎn)型程度越高。
發(fā)電量綠色水平定義為新能源發(fā)電量與火電發(fā)電量之比
，該指標越高
，表示系統(tǒng)中新能源發(fā)電量超過火電發(fā)電量的程度越大，反映為系統(tǒng)發(fā)電結構綠色轉(zhuǎn)型程度越高
，系統(tǒng)發(fā)電清潔
、低碳水平越高。
2019年中國
、歐盟和美國的新能源接入水平評估指標對比情況
。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可以得到以下幾個結論：
一是歐盟的新能源接入水平最高
，處于世界領先地位
。在新能源滲透率、新能源接入率
、電源裝機綠色水平和發(fā)電量綠色水平等各個指標上
，歐盟均領先中國和美國。
二是中國的新能源接入水平整體來看與美國基本相當
，處于世界先進水平。在新能源接入率和電源裝機綠色水平兩個指標上
，中國領先美國
，但在新能源滲透率和發(fā)電量綠色水平兩個指標上，美國領先中國
。雖然美國新能源裝機容量低于中國
，但美國風光資源條件好，新能源發(fā)電量較高
。中國在推動新能源裝機快速發(fā)展的同時
，還有待進一步提升新能源發(fā)電量水平。此外
，受電源結構影響
，中國的火電仍處于發(fā)電的主體地位，火電發(fā)電量偏高
，從而發(fā)電量綠色水平偏低
。
實現(xiàn)高比例新能源接入需要關注的關鍵問題
從國內(nèi)外新能源接入水平評估指標對比情況看
，我國新能源接入整體處于世界先進水平，但距離實現(xiàn)高比例新能源接入目標仍有較大差距
。隨著風光發(fā)電平價時代的到來
，我國新能源發(fā)展規(guī)模將進一步增加，為了實現(xiàn)高比例新能源接入目標
，更好的服務新能源發(fā)展和消納利用
，需要關注以下關鍵問題。
一是討論新能源發(fā)電平價問題時
，不僅要關注新能源自身發(fā)電成本的下降
，還要關注新能源并網(wǎng)的系統(tǒng)性成本。通常為了提高新能源發(fā)電量
，電力系統(tǒng)往往需要進行火電機組靈活性改造以提高火電靈活調(diào)節(jié)能力
、需要進行電網(wǎng)改建擴建以提高大電網(wǎng)配置資源的能力、需要投資建設抽水蓄能和電化學儲能等靈活性資源
，所有這些手段都會增加新能源并網(wǎng)的系統(tǒng)性成本
。
二是需要結合電力系統(tǒng)特點和新能源發(fā)展規(guī)模，科學定位不同類型電源作用
，統(tǒng)籌新能源發(fā)展和靈活性資源配置規(guī)模
，制定新能源合理利用率，實現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)電效率整體最優(yōu)
。我國經(jīng)濟發(fā)展地區(qū)差異性大
，各地電網(wǎng)結構、電源結構
、負荷特性等差異較大
，在大力發(fā)展新能源時，應該立足于各地的具體情況制定新能源合理利用率
，有序發(fā)展建設系統(tǒng)靈活性資源
，加快煤電轉(zhuǎn)型升級，通過考慮經(jīng)濟性科學合理發(fā)揮各類電源技術經(jīng)濟特點
，推動電力安全
、經(jīng)濟、綠色
、高效發(fā)展
，實現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)電效率整體最優(yōu)。
三是如何使新能源更好的融入市場環(huán)境
，通過市場機制促進新能源發(fā)展和消納
。電力市場實際是邊際成本的競爭，新能源由于其發(fā)電邊際成本低，在市場競爭中具有絕對優(yōu)勢
，新能源參與市場可以實現(xiàn)優(yōu)先發(fā)電
。我國電力市場建設正不斷加快，未來應該探索適合我國國情的電力市場設計方案
，逐步建立日內(nèi)實時市場
，將市場交易時間不斷移向?qū)崟r。
來源(國網(wǎng)能源院 中國電力) 作者(袁偉 、王彩霞
、葉小寧)
泰和集團(www.chihuo-w.com)