國網能源院新能源與統計研究所持續跟蹤新能源調度運行與市場交易創新專題，開展了新能源調度運行分析與優化、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，實現從理論分析到落地應用的貫通。本專欄將圍繞新能源調度運行和市場交易的國際經驗、我國實踐與成效、未來發展趨勢等，結合相關成果和研究思考與讀者進行交流分享。

文章導讀：在能源轉型背景下，全球新能源發電快速發展，裝機和發電量占比持續提升，但不同國家和地區的新能源接入水平存在較大差異。本文分析了國內外新能源發展現狀，構建了電網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。

國內外新能源發展現狀

在能源轉型背景下，全球新能源發電裝機快速發展，占比大幅提升。2010—2019年，全球新能源發電裝機年均增長率為20.2%，其中風電、太陽能發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%，如圖1所示。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%;太陽能發電裝機6億kW，由2010年的0.8%提高至2019年的8%。

圖1 2010-2019年全球新能源發電裝機容量及占比

全球新能源發電量不斷提高，占比持續提升。2010—2019年，全球新能源發電量年均增長率為20.5%，其中風電、太陽能發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，全球新能源發電量為20737.07億kW·h，占總發電量的比重由2010年的1.9%提高至2019年的8.1%，如圖2所示。其中風電發電量為13775.3億kW·h，占總發電量的比重由2010年的1.7%提高至2019年的5.4%;光伏發電量為6961.7億kW·h，占總發電量的比重由2010年的0.2%提高至2019年的2.7%。

圖2 2010-2019年全球新能源發電量及占比

隨著能源轉型的不斷推進，世界各主要國家和地區都制定了提高新能源占比的能源轉型發展目標，其中中國、美國、德國、丹麥、西班牙的新能源發電規模不斷擴大，新能源發電量占總發電量的比重不斷提高。其中歐盟新能源發電量占比從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。

電網新能源接入水平評價指標體系

為了更好的反映一個國家或地區的新能源發展程度及電力綠色水平，服務新能源高質量發展，本文從裝機容量、發電量等維度，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電量綠色水平等4個評價指標，構建了電網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電量與系統總用電量之比，該指標越高，表示終端電力消費中新能源發電占比越高。

新能源接入率定義為新能源裝機容量與總發電裝機容量之比，該指標越高，表示系統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型程度越高。

發電量綠色水平定義為新能源發電量與火電發電量之比，該指標越高，表示系統中新能源發電量超過火電發電量的程度越大，反映為系統發電結構綠色轉型程度越高，系統發電清潔、低碳水平越高。

國內外新能源接入水平對比分析

表1展示了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。根據表中數據，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，新能源發電量較高。中國在推動新能源裝機快速發展的同時，還有待進一步提升新能源發電量水平。此外，受電源結構影響，中國的火電仍處于發電的主體地位，火電發電量偏高，從而發電量綠色水平偏低。

表1 2019年中國、歐盟和美國新能源

接入水平評估指標對比

實現高比例新能源接入需要關注的關鍵問題

從國內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，但距離實現高比例新能源接入目標仍有較大差距。隨著風光發電平價時代的到來，我國新能源發展規模將進一步增加，為了實現高比例新能源接入目標，更好的服務新能源發展和消納利用，需要關注以下關鍵問題。

一是討論新能源發電平價問題時，不僅要關注新能源自身發電成本的下降，還要關注新能源并網的系統性成本。通常為了提高新能源發電量，電力系統往往需要進行火電機組靈活性改造以提高火電靈活調節能力、需要進行電網改建擴建以提高大電網配置資源的能力、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的系統性成本。

二是需要結合電力系統特點和新能源發展規模，科學定位不同類型電源作用，統籌新能源發展和靈活性資源配置規模，制定新能源合理利用率，實現系統發電效率整體最優。我國經濟發展地區差異性大，各地電網結構、電源結構、負荷特性等差異較大，在大力發展新能源時，應該立足于各地的具體情況制定新能源合理利用率，有序發展建設系統靈活性資源，加快煤電轉型升級，通過考慮經濟性科學合理發揮各類電源技術經濟特點，推動電力安全、經濟、綠色、高效發展，實現系統發電效率整體最優。

三是如何使新能源更好的融入市場環境，通過市場機制促進新能源發展和消納。電力市場實際是邊際成本的競爭，新能源由于其發電邊際成本低，在市場競爭中具有絕對優勢，新能源參與市場可以實現優先發電。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，逐步建立日內實時市場，將市場交易時間不斷移向實時。