新能突飛猛進，未來天空無限？
在“雙碳”目標的鼓舞下，全球新能源發展突飛猛進，風景獨好。
歐洲，受俄烏沖突影響，煤油氣電價格飆升，新能源成為救命稻草。
美國，在綠色新政刺激下，新能源成為能源政治正確的風向標。
欠發達國家，傳統能源，特別是新增煤電，嚴格受限，新能源被動成為能源的主要增量。
中國，“雙碳”熱火遍了大江南北，新能源分布式
問題呈現，能否解決消納困境？新能源“靠天吃飯”的屬性決定其具有波動性、間歇性和不穩定性，大規模的新能源接入給電力平衡帶來極大壓力，造成新能源消納困境。
事實上，前文提到的越南地區已出現消納難題，越南政府的解決方案也簡單粗暴，根據越南工貿部發布的《2021-2030年電力規劃草案》(PDP8草案)，在十年內（2021年-2030年）不再新建大型集中式光伏項目，保持目前的8736兆瓦裝機容量不變。對于已經列入PDP7修正版中總容量6200兆瓦的光伏項目，推遲到2030年開發。
在中國，各類政策、市場乃至技術手段也紛紛上場，試圖解決這一難題。
一是強制性儲能政策。各地紛紛出臺相關政策，通過在發電側配置規模不等的儲能電站來滿足電網穩定性要求。目前，全國除黑龍江、四川、云南和重慶外，對于大型電站并網均有儲能配置要求。按10%規模、2小時備電時長計算，單瓦電站投資至少增加0.3元，已飽受組件價格困擾的電站投資方壓力更甚。隨著新能源占比的進一步提升，儲能配置的要求還將進一步提升。
二是競爭性配置上網。這一政策的初衷旨在促進良性競爭，盡早實現平價上網，也是國際的通行做法，但在國內似乎有些“過猶不及”。在預設并網容量的前提下，除儲能配置和上網電價外，“當地貢獻”如當地投資、生態治理、股權分紅、甚至慈善捐贈也成為競爭性要求。這樣的“內卷”只能限制新能源的發展規模。
三是納入電市場交易。根據國家發改委、能源局《加快建設全國統一電力市場體系的指導意見》要求，2030年新能源將全面參與電力市場交易，但在當前連“隔墻售電”都未能打通的情況下，道長且阻。
四是參與輔助性服務。削峰填谷、調頻調壓、無功調節等輔助服務確實能提升新能源的消納份額。但是，目前補償費用是由發電側并網主體分攤，換言之，新能源發電商是輔助服務各種配套設備投資的承擔者。事實上，輔助服務應將其成本分攤至電力系統中從發電側到用電側的所有主體，比如峰谷電價已經體現了電力的時間價值，消費側完全可以通過購買儲能設備實現降本甚至套利。
但對于國內而言，現貨市場仍在發展初期，省內現貨市場還未在全國范圍建設完成，省間現貨市場剛剛起步，輔助服務市場及其價格機制尚未理順，一方面難以調動社會資本參與輔助服務的積極性，另一方面，新能源企業也難以采購到“物美價廉”的優質輔助服務。
此外，不斷上漲的土地租金與原料價格、日趨嚴苛的用地政策及地方政府毫不含蓄的“花式訴求”，也在一定程度上制約了新能源快速發展，這從反方向緩解了消納難題。
事實上，以上這些手段并不能從根源上解決新能源的消納問題。在集中式的大電網模式下，目前還不到10%的風光電量占比已經問題重重，“棄風棄光”現象又有抬頭，一方面不斷新建的清潔能源大基地對特高壓線路需求大幅增加，推高電網整體的輸電成本與安全冗余成本，也增大了消納難度；另一方面，分布式在城市電網大量接入，電力平衡聯立方程更加復雜多元，也需要大量的投資來保障電網安全運營。未來非化石能源占比要超過80%，究竟需要多大比例的儲能配置？多大規模的輔助服務？多長距離的特高壓輸電線路？這些無限增加成本又由誰來承擔？
氣候異常，是否影響能源安全？
根據中國碳中和目標，到2060年，非化石能源消費比重達到80%以上，那么在電力系統中，風電、光伏及水電占全社會發電總量占比將超過80%。
氣候專家認為，全球氣溫正緩慢升高，這一趨勢下，未來氣候變化加劇并更難以預測，極端高溫、極端低溫、極端干旱、極端降水、極強風暴等情況將出現得更為頻繁。若如此，受自然現象左右的水電少水，風電無風，以及光伏缺光等現象將成為常態。
極端氣候常態化必然導致區域性電力生產經常性突然中斷，這對日常電力供求平衡構成強大沖擊。隨著可再生能源電力占比越來越高，維持各地電力供求均衡將非常困難，挑戰難度將呈指數級上升。
事實上，極端氣候將導致水電、風電或光伏發電隨時減產甚至停止，無疑會造成區域性電力供求嚴重失衡，以至區域性“限電”常態化，不但在短期內帶來發電損失及財產損害，甚至將長期影響未來投資信心。
案例一：川渝地區“有序用電”。
今年夏季，中國天氣異常，多地持續高溫，極端高溫天氣導致電網負荷大增。禍不單行，高溫天氣疊加干旱，多省市降雨量大幅降低，長江主干流水位大降，多條河流斷流，水電站庫容“汛期反枯”，水力發電量大幅降低，一些水電大省的電力電量供過于求迅速轉為供不應求，供需嚴重失衡。其中，川渝地區迎來持續近二個月的“有序供電”，經濟、社會及民生受到影響。
案例二：東北地區“拉閘限電”。
2021年9月21日，中國東北地區冷空氣剛過，風力普遍下降。其時，東北三省風電總裝機達到近3500萬千瓦，但風電出力不足裝機容量的10％。由于風電驟減等系列原因， 9月23-25日，遼寧省電力供應缺口突然惡化到嚴重級別。中國電網正常運行的用電頻率是50赫茲，允許一定范圍波動，但49.8赫茲是第一道安全閾值，當用電頻率低于49.8赫茲時就不得不拉閘限電，否則面臨更大范圍解列崩潰事故風險。
一般而言，按安全設定的拉閘順序，電網調度部門直接切除部分10千伏電壓等級線路，而10千伏等級的線路既接入工商業負荷，也有接入居民負荷。受影響的工商企業、交通、社會機構及居民社區在未獲任何通知的情況下被突然停電。
案例三：英國大停電。
2019年8月9日下午5點左右，英國發生大規模停電事故。
大停電主要集中在英格蘭與威爾士地區，超過100萬人受到影響。倫敦等城市的地鐵與城際交通停電、交通信號中斷、市民困于鐵路或者地鐵中、工商企業斷電、醫院中斷手術等醫療服務等。約1.5小時后，電力才基本恢復。
事故發生的英格蘭與威爾士電網總負荷約25351MW，海上風電等新能源出力占總負荷近40%。事故直接起因是燃氣機組與海上風電機組連續跳機導致系統出現較大功率缺額，海上風電出現意外的無序脫網，系統頻率大幅下降觸發了低頻減載裝置，最終導致了部分地區“拉閘限電”。
剛性約束，可有突破瓶頸之策？
隨著冬季來臨，中國電力供應緊張及北方地區供暖問題又受到業界高度關注。
一方面，異常氣候會對區域性的電力生產產生負面影響，從而降低新能源出力，或大大影響電力實時平衡，導致偶發性的“有序供電”，甚至突發性的“拉閘限電”，影響電力安全供應。另一方面，北方地區的部分新能源發電不得不為熱電機組讓路，以至“棄風棄光”規模化出現。
雖然新能源形勢一片大好，但供應安全及消納問題已經是制約發展的剛性約束。
截至2021年底，中國新能源裝機規模和發電量領先全球，但發電量占比還不高。其中，風電及光伏發電量占比不到10%，加上水電占比不到24%。
2021年中國發電裝機結構 圖片來源：國家能源局
2021年中國發電量結構 圖片來源：國家能源局
2021年，歐洲風電和光伏創下新紀錄，發電量達547 TWh，首次超過天然氣發電量524 TWh。光伏在歐洲北部和南部發展迅猛，2021年光伏發電量比2019年增加27%，同期荷蘭和西班牙光伏發電量翻番。德國風光裝機量占比55.81％，風光發電量占比達28.85％。
今年9月13日，歐盟議會高票通過可再生能源法令（Renewable Energy Directive），將2030年可再生能源發展目標提升至終端能源占比45%。
在俄烏沖突爆發后，俄羅斯石油天然氣向歐洲的供應逐步減量。“北溪一號”管道被炸，俄羅斯天然氣斷供，今年歐洲面臨更為嚴峻的北方地區供暖及供應安全問題。
各路研究預測，歐洲能源供需失衡開始加劇，并持續到2023年。從2022年9月到2023年3月，歐洲總電力缺口將超過50億千瓦時。天氣寒冷、風力發電下降、氣轉電減少等將挑戰歐洲電力系統，并可能導致電力供應短缺和“有序供電”。
另外，歐洲今年同樣經歷了干旱和缺水等異常氣候現象。
作為水電大國，挪威的水電占其發電量的90%，風力發電約10%，但今年挪威水庫的總體蓄水率一度降至66.5%，遠低于2002-2021年同期的中位數74.9%，部分干旱嚴重的地區，水庫庫容已降至50%以下。多達1800個水庫受到了干旱影響，水電發電量和電力出口都急劇下滑。
在另一個電力供應大國法國，電力巨頭EDF的Nogent 1號核反應堆于8月9日暫停運營；10月5-6日，Paluel 4號核反應堆意外停電，發電量從1330 MW銳減至270 MW；Gravelines1號核反應堆意外停電，發電量從910 MW降至315 MW。
即便如此，自今年2月俄烏沖突爆發以來，雖然能源價格，特別是電價一路飆升，但歐洲尚未出現規模化“棄風棄光”，也沒有開始“有序供電”，更沒有發生“拉閘限電”。
新能源是不是20年前的中國房地產，還有待驗證。新能源與房地產有一些相同點，如：
一是政策導向明確，房地產一直是支柱產業，新能源亦然；
二是同屬基礎行業，產業鏈條長，產業關聯度大，影響力深遠；
三是市場空間大，城市化進程需要房地產，發展需要能源；
四是重資產特征，需要金融支持，特別依賴銀行貸款；
五是需要“跑馬圈地”，需要一整套審批流程和手續；
六是商業模式可復制，房地產遍地開發，新能源遍地開花。
但也有一些差異，如：
一是房地產可以預售，資金提前回收，幾乎沒有建成后依靠租金收回投資的模式；而新能源只能建成后依靠發電收入慢慢收回投資；
二是房地產周期波動明顯，而新能源沒有明顯的景氣或衰退周期。景氣周期內，房地產商和投資者會有暴利，開發商可以捂地捂盤，等待升值，投資者到處買房，買到就是賺到；新能源則一直追求盡快并網售電。衰退周期內，房地產行業到處是“爛尾樓”和“斷供房”；新能源投資雖難有暴利，但只要能并網消納，就會有穩定收入，不存在“撂挑子”行為；
三是房地產的軟肋是周期與資金鏈；新能源的軟肋是供應安全與并網消納。
如果并網消納趕不上新能源建設速度，就會“供過于求”，建成后只能“曬太陽”，類似“爛尾樓”。
近期內，新能源產業鏈價格大幅波動、地方政府各種訴求、土地使用條件趨嚴等，都是制約新能源規模進一步擴大的軟性約束，隨著產業鏈進一步調整和政策統籌協調，這些軟性約束都可以解決，但如何突破供應安全和消納保障的剛性約束才是真正挑戰。
在風電及光伏滲透率是中國兩倍、能源安全形勢更為嚴峻的歐洲，正朝著可再生能源電力占終端能源45%的目標大步前行。應對電力安全和新能消納方面，歐洲現有模式是如何運作并支撐的？又有什么經驗值得我們借鑒？
新能源行業不是遍地黃金，只要突破瓶頸，未來值得期待。
作者：湯雨 趙榮美 王進 來源：環球網 責任編輯：jianping
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