目前，新疆電網電源結構呈現出“新能源占比高、火電自備電廠占比高，供熱機組占比高，可調節電源少”的特點，既面臨疆內電力、直流外送可靠供應和電網安全穩定運行壓力大的問題，又面臨新能源消納配套支撐能力短缺、電網投資需求大的困境。

為落實新疆能源基地開發與外送建設，在過去五年，新疆新能源消納支撐能力大幅提升，國網新疆電力有限公司（簡稱“新疆電力”）交出了極其亮眼的成績單：“十三五”期間累計電網投資735億元，建成世界首條±1100千伏直流工程，750千伏骨干網架覆蓋全疆所有地州市，形成“內供四環網、外送四通道”主網架格局，新能源并網消納支撐能力大幅提升。深化新能源云平臺建設應用，全面提升新能源企業并網接入和補貼申報效率，累計接入新能源場站578座。全力做好新能源交易組織工作，積極拓展自備電廠綠電交易規模，不斷擴大新能源消納空間。服務新疆新能源裝機達到3583萬千瓦，位居全國第四、西北第一，占比超過總裝機的三分之一。“十三五”累計消納新能源電量2303億千瓦時，較“十二五”增長3.35倍，利用率提升28.1%。2021年上半年消納新能源電量374億千瓦時，同比增長3.7%，利用率達到93.7%，有力推動新疆能源轉型發展。

“按照國家電網有限公司碳達峰、碳中和行動方案部署，新疆電力將努力在構建以新能源為主體的新型電力系統實踐中先行示范，為建設新時代中國特色社會主義新疆提供堅強電力保障。”接受記者采訪時，新疆電力董事長、黨委書記謝永勝表示。在推進能源轉型、構建以新能源為主體的新型電力系統實踐過程中，如何充分發揮好電網樞紐作用，把控新能源發展步伐，以技術、管理和機制創新三輪驅動，確保新能源消納不出現“卡脖子”問題，是新疆電力孜孜以求的長期目標，也是南疆地區作為國家電網新型電力系統建設“試驗田”務必按期高質量完成的“必選題”。

新能源消納之難，源于多元因素疊加

9月的喀什陽光依然明媚，走進中廣核英吉沙光伏電站發電側儲能試點項目，記者一行發現了普通光伏電站沒有的“超大號充電寶”——一排排磷酸鋰鐵電池。上述項目正是用于保障電力系統穩定、解決電力電量平衡困難、提升電網調節能力的新型儲能項目。“在電網公司引導配上儲能項目后，去年光伏電站利用小時數達到1320小時，比前幾年都高，而且根據新疆的政策，我們每年還能額外獲得100小時的發電量。”該電站站長劉亮山如是說。

構建以新能源為主體的新型電力系統，解決新能源并網消納及支撐難題是一道繞不過的彎。消納之難，究其根本，源于區域特點、新能源特性、網架制約、源荷不匹配、調峰資源有限等多元因素的疊加。新疆新能源棄電率于2016年曾高達37%，一度被國家能源局列入新能源消納紅色預警區。消納之難，難于上青天！

消納難，源于新疆區域特點。從產業發展結構來看，新疆屬于資源型區域，經濟發展依賴資源。新疆高載能行業占一半以上，是能耗強度和碳排放強度主要貢獻力量，加上新疆本身是能源資源大省，用能成本有一定優勢，新疆電網屬于典型的大送端，除滿足自身用能需求外還有大量外送電需求。新疆能源電力降碳減排任務格外艱巨，電源結構復雜多元、負荷相對分散、電網可調節資源偏少，這都是新疆短期內無法改變的區域特點。

外送電的最大經濟半徑約為2500千米，以新疆省會為圓心，畫一個半徑2500千米的圓，僅僅能抵達河南省、四川省和安徽省的一部分，新疆外送電并不占地理優勢。“新疆電網屬于末端電網，其他省份可以通過省間多個電網互聯通道實現電力互濟，但新疆與西北聯網交流通道主要用于支撐特高壓直流外送穩定運行，互濟作用較為有限。”新疆電力經濟研究院企業管理與戰略研究中心副主任李海峰分析說，“由于新疆地域實在太遼闊，負荷密度低，新能源匯集成本高，外送電受距離限制，沙漠、泥石流等特殊地理氣候增大了設備運維難度，這些都是我們不得不面對的挑戰。”

消納難，源自電源電網結構復雜，以及電源、電網建設配套難以同步。電網方面，新疆除國家電網外還有兵團電網、石油系統自用電網等，市場主體多元、情況復雜，但承擔新能源消納的重擔全落在了國網新疆電力肩上。為滿足新能源大規模并網，亟須加快各級電網工程和新能源送出工程建設，源網荷儲各環節建設和運營成本都將增加，系統成本被逐步推高。

目前，新疆電網正處于快速發展階段，同時農網改造、鄉村振興等政策類民生類項目需求多，加之新能源大規模發展，導致新疆電網投資急劇增加，以70萬千瓦火電來測算，同等電量效應情況下對應新能源裝機175萬千瓦，涉及的送出工程投資增加1.6億元。2020年新疆電力資產負債率64.27%，已接近資產負債率紅線指標，持續高強度投資能力有限。同時為解決高比例新能源接入電力系統帶來的穩定運行問題，需要配套建設大量的儲能、抽水蓄能電站等調節性電源，急劇增加系統綜合供電成本。以新疆“十四五”電力規劃為例，為支撐新增4000萬千瓦新能源需要配套建設450萬千瓦/2小時的儲能項目，僅儲能設施就增加系統成本81億元。新疆電源結構復雜，布局優化難度較大，跨區跨省輸電通道要與配套電源同步規劃、同步建設、同步投產，才能實現社會效益的最大化，這其中電網要扮演項目推動者、“源網荷儲”協同者、政企之間溝通協調者、工程進度節奏把控者的角色，其責任重大。

消納難，還源自網架制約、源荷不匹配、調峰資源有限等其他因素。無論過去還是現在，新疆都存在新能源送不出去，或新能源電力發得出、送得出但卻用不了的問題。“歸根結底，新能源消納就是用和送的問題，要以內用和外送為落腳點，著力解決網架制約問題、電網調節穩定運行問題，以及源荷之間的匹配問題。”據新疆電力經研院能源發展研究中心副主任陳偉偉介紹，“‘十四五’我們針對新能源消納全環節，包括規劃、建設、運行、調度、交易等進行優化，例如規劃上結合負荷和電量的發展情況來分析和測算消納情況，引導電源企業在消納情況良好、電網又有覆蓋的地方布局建設新電源。”

據新疆電力發展策劃部副主任張鋒介紹，調峰資源或者說調節性資源就是以效率的犧牲換取系統的安全，不管如何搭配，都會推高系統的成本。因此，本著社會效益最大化的原則，應優先發展和選用投入產出比高的調節性資源。比如新疆和北京有時差，部分地方甚至存在4個小時的時差，這個時差范圍內造成的源荷網互補量巨大，如果能加強兩地聯系實現更多的外送，對全國新能源的消納是一本萬利的事情。總的來說，新疆電力將優先從電網側挖潛，優先使用綜合投資小、儲能時序空間跨度大、穩定可靠的調節資源和技術。

新疆新能源并網消納支撐能力節節攀升

據媒體報道，針對“雙碳”目標，新疆“十四五”電力發展目標與任務是：力爭到“十四五”末，全區可再生能源裝機規模達到8240萬千瓦，建成全國重要的清潔能源基地。

“新疆新能源棄電率由2016年歷史最高值37%降低至今年8月的6.1%，新能源消納預警由紅轉橙。新能源送出受阻情況大大減少、消納形勢持續向好，利用效率顯著提升。”陳偉偉介紹說。

新能源消納預警由紅轉橙意味著存量消納問題得到初步解決，新的項目核準得以放開。這一重要轉變的背后，是國網新疆電力鍥而不舍地加強電網網架建設、推進本地消納和電力外送相結合、增加調節能力。

電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠、技術水平最先進，這項擁有四項世界之最的電力超級工程正是“十三五”期間建成投運、國家實施“疆電外送”的第二條特高壓輸電工程——昌吉-古泉±1100千伏特高壓直流輸電工程。截至目前，新疆電力以烏魯木齊為中心，向東西南北四個方向延伸的750千伏骨干網架覆蓋了全疆所有地州市，形成“內供四環網、外送四通道”主網架格局，新能源并網消納支撐能力大幅提升。未來，南疆還有望先行試點應用柔性直流輸電技術，各電壓等級網架建設將進一步完善，一切的工作都將圍繞消納更多新能源電量展開。

9月19日，在新疆莎車—和田Ⅱ回750千伏輸電線路工程現場，施工人員正抓緊架設線路。上述工程是新疆重點民生工程之一，也新疆電力“煤改電”系列工程之一。工程投運后將大幅提升南疆電網供電能力與可靠性。2019年以來，新疆電力聚焦南疆“煤改電”一期工程目標任務，加快配套電網工程建設。目前，90%以上的配套電網工程已投運。工程投運后，南疆三地州89.2萬戶居民“伐薪取暖、燃煤取暖”徹底成為“老黃歷”，這也拓寬了新能源的消納渠道。未來，南疆還有望先行試點“光伏+取暖”“新能源+農業”“共享儲能”等新業態、新模式，為新型電力系統示范區的建設充當“引路人”。

“十四五”時期，如何才能實現新能源資源最大化開發？新疆電力經研院黨委書記、副院長韓剛表示，一是要從建設的角度出發，新疆電力將進一步完善主網架，提升關鍵送出通道的輸送能力，包括提升新能源匯集能力、斷面送受電能力和電網補強等。二是從市場的角度出發，首先是內用，盡可能挖掘疆內電力消納能力，借助“電氣化新疆”行動，提高能源終端用戶的電氣化比例，推廣電動汽車、清潔采暖、煤改電等，把疆內自身的消納潛力發揮出來，保障內用的基礎上擴大疆電外送，通過特高壓直流不斷擴展新能源消納市場。三是從交易機制的角度出發，探索新能源替代、綠電交易、發電權替代等交易手段，通過多元化的交易手段對市場進行深度挖掘。四是從調度的角度出發，尋找源網荷儲最優的運行平衡點，將年度、季度、月度、日前計劃等進行排列組合，為新能源再拓寬一部分消納空間。

另一方面，如何實現新能源的安全高效利用？韓剛認為，一是靠調峰能力的補足，例如進一步推進疆內火電靈活性改造，盡可能發揮電網調峰能力，增加新能源電量，由于疆內存量火電尚有大量未進行靈活性改造的機組，綜合考慮穩定性、經濟性和安全性，這是提高調峰能力的優先選項。同時擴大全疆可調節能力的資源庫，推廣試點應用可中斷負荷、需求側響應、虛擬電廠等，提高負荷對電源出力的互動性與匹配度，新能源消納水平會進一步提高。二是完善和理順“政策體制”，出臺源網荷儲系列配套政策，完善關鍵體制機制，健全價格體系，按照“誰受益、誰承擔”原則，由各市場主體共同承擔轉型成本。三是探索推動“新能源+儲能+調相機”的發展模式，推動重大關鍵技術在疆落地實踐，給新能源消納提供創新的土壤。

總體而言，新能源消納是一道涉及“源網荷儲”全產業鏈的系統性、社會性、綜合性的“壓軸題”，解題過程中電網企業將擔當“主筆”，一方面要“打鐵還需自身硬”，采取技術升級、提升輸送能力、優化調度等措施，持續提升新能源并網消納能力；另一方面又要做到“天時地利人和”，“天時”即把準新能源發展步伐，“地利”即合理優化配置電源結構布局，爭取實現新能源更大范圍內消納，“人和”即建立和完善暢通無阻的“源網荷儲”多元協調機制，最終交出一份新能源消納利用更加靈活、清潔能源發展更加迅速、綠色電力應用更加廣泛的“滿分答卷”。

本文刊載于《中國電力企業管理》2021年09期，作者鄧卓昆系本刊記者，李易峰系本刊特約撰稿人