根據《“十四五”可再生能源發展規劃》，“十四五”期間可再生能源發電量增量在全社會用電量增量中占比超過50%，風電和太陽能發電量實現翻番。筆者認為，需在充分認識我國現階段可再生能源與新能源發展形勢與面臨困難基礎上，通過自主創新，攻克資源潛力二次評估、風光功率準確預測、靈活負荷需求響應、源網荷儲協同互動四方面關鍵技術，破解大規模集中式風電/光伏發電并網消納難題，有力支撐“十四五”可再生能源規劃落地實施。

風電光伏成為可再生能源開發利用主體

綜合我國可再生能源資源條件分布、技術成熟程度、開發建設成本等多方面因素，“十四五”期間可再生能源開發利用仍將是以風電光伏為代表的可再生能源電力為主。

近年來，我國可再生能源實現跨越式發展，水電、風電、光伏裝機連續17年、12年和7年居世界首位。2021年3月《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》就提出，建設黃河上游、河西走廊、黃河幾字灣、冀北、松遼、新疆、黃河下游七大陸上新能源基地以及藏東南、川滇黔桂兩大水風光綜合基地等和海上大規模風電基地集群。

風光發電發電量翻番任務艱巨

我國新能源發電發展迅速，在我國現有電力負荷分布與電網調節能力的條件下，“十四五”期間風電和光伏發電量實現翻番的目標任務異常艱巨。盡管我國風光發電的裝機占比不斷提高，但受到風速、太陽輻照度波動性、間歇性的影響，使其平均出力與額定裝機之比以及發電小時數均遠低于常規發電，風光發電的電量占比遠低于其裝機占比。在風光發電裝機規模不大、占比不高時，常規發電的調節空間較大，電網消納風光發電的潛力和水平可在技術和市場雙重因素推動下得到有效提升。

然而，目前風光發電在我國20多個省級電網已是第一或第二大電源，“十四五”期間新能源的規模化發展和電網高效消納利用之間的矛盾將更加突出，風光發電量實現翻番的目標任務異常艱巨。

一是隨著七大陸上新能源發電基地建成投產令新能源滲透率大幅上升，故消納需求較之前也大幅增加;

二是低壓配電網用戶側海量分布式光伏發電并網令日間時段負荷大幅降低，用電需求的減少大大增加了消納難度;

三是電網優先消納新能源的調度策略令常規機組的發電計劃被進一步壓縮，常規機組可調空間使用殆盡;

四是在現有精度水平下新能源發電功率預測偏差絕對值隨其裝機容量的增長成比例不斷擴大。綜上，在現有基礎上電網對大規模集中式風光發電消納水平的顯著提升就變得非常困難。

風光發電保供挑戰嚴峻

“十四五”期間我國風光發電面臨既要大規模開發、又要高水平消納、更要保障電力安全可靠供應等多重挑戰。

首先，我國經濟發展長期向好，能源電力需求的增長強勁，即使在現有開發技術和消費水平下煤炭資源也只能維持40年，我國能源戰略的轉型迫在眉睫，大規模開發風光發電是增強能源安全保障能力、推動可持續發展的必然選擇。

其次，《規劃》明確2030年風電和太陽能發電總裝機達12億千瓦以上，2025年全國可再生能源電力總量消納責任權重達33%左右，對電網新能源消納能力提出了新的更高要求。最后，2021年下半年，受多重因素影響我國出現電力供應緊張現象，對經濟、生活各方面造成不利影響。2022年5月國務院常務會議要求確保能源供應，絕不允許出現拉閘限電。為此，充分發揮電網配置資源作用，通過“需求響應優先、有序用電保底、節約用電助力”全力保供成為電網的首要任務。

大規模消納難題亟待關鍵技術創新破解

高比例大規模集中式風電/光伏的消納面臨以下五方面難題，亟待關鍵技術創新破解。

首先，“十四五”期間以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大規模風光新能源基地是建設重點，全球氣候變化、氣象數據匱乏、前期評估失準等導致這些地區的資源開發潛力評估存在較大偏差，必須對重點區域風光資源開發潛力進行二次精準評估，以保障規劃、投資和建設的科學性。

其次，這些基地建成投產后，必將給電力系統新能源消納帶來更加嚴峻的挑戰，例如大規模集中式光伏發電出力特性與電網負荷曲線的時序失配導致晚高峰電力供應緊張、午后低谷消納困難，時段性供需矛盾愈發尖銳。

再次，隨著氣候變化加劇，極端天氣出現次數不斷增加，對電網負荷與風光發電出力影響很大，導致保供風險猛增，例如新疆南疆、華北部分地區的沙塵暴對光伏發電的影響，寒潮、大風、暴雪、暴雨等對風電/光伏發電的影響。第四，水資源富集地區水電出力季節性波動給電力系統的運行方式安排與電量平衡計劃帶來較大影響，可再生能源消納困難問題突出。

最后，受地理條件、建設周期與投資規模等因素約束，抽水蓄能電站這類優質靈活調節資源較為匱乏，加之大規模新能源基地外送通道、規模化安全經濟儲能以及跨省跨區電力市場交易的制約，電網的靈活調節能力和運行彈性受限，新能源充分消納的空間無法保證。

綜上，從發展形勢、技術要求和基本任務三個方面，“十四五”期間我國新能源面臨“大規模開發、高水平消納、更可靠保供”的多重挑戰，必須堅持系統觀念，統籌電源與電網、新能源與常規發電、新能源開發與充分消納之間的關系;必須堅持創新驅動，圍繞資源潛力二次評估、風光功率準確預測、靈活負荷需求響應、源網荷儲協同互動四方面，通過先進科學理論與學科交叉融合，重點攻克數據驅動氣象資源評估、極端天氣下與中長周期的新能源發電功率預測、高精度需求響應基線估計與虛擬電廠優化運營、源網荷儲自律協同優化調控等一系列關鍵技術，進一步完善電力市場交易機制，破解大規模集中式風電/光伏發電的消納難題，推動我國能源綠色低碳轉型。