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来源:兰木达电力现货

甘肃新能源出力呈驼峰型 午间消纳瓶颈突出

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摘要:新能源日内出力呈“驼峰型”,光伏日间特征显著,清晨出力低,白天快速上升至午间峰值后下降,傍晚降至低位。日前预测出力普遍高于实际消纳出力,尤其在11-15点时段偏差最大,反映消纳瓶颈。甘肃新能源月度发电量呈稳步上升趋势,体现装机规模扩大与利用效率提升。

在 “双碳” 战略目标持续推进、能源结构绿色转型加速的背景下,甘肃省作为我国重要的新能源基地,其电力市场迎来了前所未有的发展机遇。凭借丰富的风能与太阳能资源,甘肃新能源装机规模持续扩大,发电占比显著提升,已成为推动能源清洁低碳转型的核心力量。

随着新能源大规模并网发电,如何通过市场机制实现新能源的高效消纳与价值挖掘,成为当前电力市场建设的关键课题。本文将系统分析甘肃电力市场新能源近年来的出力变化趋势、季节性特征等核心内容,为读者清晰地解读甘肃新能源的出力现状与发展规律。

01

新能源整体趋势与季节特征

1 整体趋势

2022年3月至2026年2月,甘肃新能源整体出力功率呈稳步上升态势,2023年起波动幅度明显加大,装机规模快速增长与气象驱动的风光出力波动形成叠加效应,对电网调度与消纳提出更高要求。

2022年新能源出力功率基本维持在6000~8000MW区间,2025年5月,月度出力最高值已达到 16514MW,实现跨越式增长。

2 季节性特征

新能源出力呈现显著的季节性波动规律,与气候资源特征高度契合。

冬季(如2022年11月、2023年12月、2024年12月、2025年12月)新能源出力功率普遍偏低;

春季至初夏(如2023年4-6月、2024年4-6月)新能源出力功率显著走高,且波动幅度达到全年最大。

该规律源于甘肃气候特性:春夏季节风能资源充沛,而冬季光伏日照时长缩短,且降雪会影响光伏组件出力,双重因素导致冬季新能源出力偏低。


图1 | 月度新能源日前与实际值对比

02

不同月份的日前和实时新能源出力差异对比分析

整体来看,新能源日前预测与实时实际出力差异无明显季节性规律。2024 年起,日前与实际出力的偏差未随装机增长而扩大,印证了甘肃新能源消纳能力已实现有效提升。

分月来看,4-6月期间日前与实时新能源出力差异显著偏大,该现象与春夏季节风光新能源大发、新增装机持续并网密切相关。最大的月度平均差异值高过5000MW,出现在2025年5月。


图2 | 月度新能源日前与实际值差异对比(绝对值)

对各年平均月度新能源日前预测与实时实际出力差异的分析来看,最大的差异目前也出现在5月,符合甘肃风光资源季节性特征与装机增长叠加效应最为显著的月份,反映出预测模型在风光出力高波动、高渗透场景下仍面临短期不确定性加剧的挑战。


图3 | 新能源季节性变化(按月份)

从新能源日前与实时差异热力图可见,每日中午时段的出力差异均处于高位,且呈现明显的季节特征:春夏季差异最大,冬季差异最小,这与春夏季光电、风电出力叠加,电网消纳能力暂未完全匹配的现状高度相符。


图 | 24小时×12个月差异(日前-实时)热力图

03

日内出力特征

1 出力曲线形态

新能源日内出力整体呈 “驼峰型”,光伏发电的日间特征尤为明显,出力规律与日照时段高度契合。

清晨(0-6 时)出力基本维持在低水平,新能源发电贡献有限;

白天(8-18 时)出力快速上升并保持高位,中午 12-14 时达到日内出力峰值,14点后开始快速降低;

傍晚(18-20 时)出力降低到低位,此时开始主要为风电单独出力。

2 日前预测值与实际值对比

总体差异:日前预测出力(蓝线)普遍高于实际消纳出力(橙线),二者存在显著差距,反映出新能源消纳仍存在阶段性瓶颈;

夜间时段:日前预测值与实际值差距较小,该阶段新能源自身输出功率偏低,消纳压力较小,消纳情况良好;

11-15点时段:受光伏与风电出力叠加影响,新能源日前预测平均峰值接近20000MW,远超电网实时消纳能力,导致该时段偏差最大。

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图5 | 新能源日内变化

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图6 | 差异的日内分布

04

构成比例变化

从2022年3月至2026年2月新能源月度发电量(风电与光电堆积)来看,甘肃新能源呈现三大特征。

长期趋势:新能源总发电量稳步上升,充分体现新能源装机规模扩大与利用效率提升的双重成效;

结构特点:风电为新能源发电主力,光伏发电量增量相对显著;

季节规律:发电量整体呈 “夏季高、冬季低” 特征,6-8 月通常为全年发电量峰值月份。

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图7 | 新能源月度发电量-风电与光电堆积柱状图

从新能源月度发电比例(风电与光电趋势堆积)来看,新能源发电结构保持相对稳定且呈优化趋势。

风电在新能源发电中占据主导地位,平均占比约 61%;

光电处于次要地位,平均占比约39%;

光电发电占比呈稳步上升趋势,新能源发电结构多元化程度逐步提升。

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图8 | 新能源月度发电比例-风电与光电比例趋势

05

分电源分析

1 风电出力分析

整体趋势

甘肃风电出力功率呈稳步上升态势,2023年起波动幅度明显加大,风光协同发电与气候资源波动的影响逐步显现;

2022年风电出力功率基本维持在4000~5000MW 区间,2025年风电出力最高值已接近10000MW,装机增长成效显著。

季节性特征

风电出力呈现显著的季节性波动,与甘肃风能资源分布高度匹配。

冬季(如2022年11月、2023年12月、2024年12月)风电出力功率普遍偏低;

春季至初夏(如2023年4-6月、2024年4-6月、2025 年4-6月)风电出力功率显著走高,且波动幅度为全年最大;

该规律源于甘肃气候特性:春夏季节区域内风能资源更充沛,风电出力潜力得到充分释放。

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图9 | 月度风电日前与实际值对比

不同月份的差异分析(日前-实发)

风电日前与实发出力差异存在较强的季节性特征:

春季(2~5 月)偏差普遍偏大;

夏季和冬季偏差相对较低。

该特征反映出风电出力的年度波动特性,春季风电出力进入高发期,电网消纳压力骤增,预测误差与弃风现象叠加,导致该时段出力偏差显著偏大。

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图10 | 月度绝对差异

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图11 | 风电季节性变化

光伏与风电出力高度重合的月份和时段,风电整体偏差进一步扩大,峰值差异达3000MW,主要出现在5月中午的风光出力叠加时段。

从24小时×12个月风电日前与实际偏差热力图可见,每日中午时段的偏差颜色最深、数值最大,且呈现明显的季节特征:春夏季偏差最大,冬季偏差最小,与春夏季风光出力叠加、风电实际消纳能力不足的现状相符。

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图12 | 24小时×12月差异热力图

日内出力特征

整体曲线走势

日前预测出力(蓝线):整体波动平稳,呈 “U型” 的走势,凌晨处于较高位置,清晨逐渐降低,中午时段保持降低出力水平,下午至傍晚持续攀升,傍晚达到日内出力高峰(约6800MW);

实际消纳出力(橙线):走势与日前预测基本一致,但整体水平显著低于预测值,二者差距维持在 500~1800MW之间。

关键时段分析

01.10-14 时(光伏出力高峰期)

实际风电出力出现明显下降趋势,最低降至 4200MW左右(12-13时),与日前预测差距超过1500MW;

该时段为光伏大规模并网发电的高峰时段,电网负荷容量有限,风光出力同时处于高位,易出现 “以光弃风” 现象(即风电出力被压制,优先保障光伏消纳),这也是光伏大发时段的典型弃风特征。

02.15-19 时(光伏出力减弱期)

实际风电出力逐步回升,从4200MW提升至 6000MW,走势与日前预测逐步趋同,但仍偏低 500-800MW;

该现象反映出光伏出力减弱后,电网消纳空间释放,风电消纳能力随之恢复。

03.夜间及凌晨时段

为风电大发时段,实际出力维持在相对高位,与甘肃夜间风力资源更充沛的气候特征高度相符。

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图13 | 风电日内变化

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图14 | 差异的日内分布

2 光电出力分析

整体趋势

光电日前预测与实际出力曲线走势高度一致,整体均呈稳步增长趋势,该变化主要受装机容量持续增加与季节性风光资源波动双重影响;

日前预测值始终高于实际消纳值,2023年下半年开始,二者差距逐步拉大,光伏消纳瓶颈阶段性凸显。

核心特点

日前预测出力总体跟随实际出力变化,二者走势相关性极强,预测整体贴合实际出力规律;

出力的季节性波动趋势一致,但日前预测值对实际出力存在阶段性 “高估”;

预测与实际的高差距月份主要集中在春夏季(如2023 年4-7月、2024年4月、2025年4-6月):一方面春夏季多云天气频发,光伏出力预测难度加大;另一方面春夏季为甘肃光电出力高峰,叠加装机规模持续增加,光伏消纳能力不足,偏差中包含显著的弃光因素。

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图15 | 月度日前与实发值对比

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图16 | 月度绝对差异

分月和分时分析

总体趋势

光伏出力呈现 “夏高、秋低” 的显著季节性特征,与日照时长、太阳辐射强度的年度变化高度匹配;

出力峰值出现在6-7月;出力谷值出现在11-12月;

因本次分析数据取数区间为 2022年3月-2026年2月,1、2月份光伏出力受装机量持续增长影响,呈现明显提升趋势;若以完整自然年为周期观察,则光伏出力变化更贴合北半球光照的季节性规律。

日前预测与实际对比

日前预测值(蓝线)整体高于实际消纳值(橙线),尤其在6-8月的高出力月份,二者差距进一步扩大;

秋冬季(11-12 月)光伏出力偏低,预测与实际值相对接近,但预测值仍存在小幅高估。

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图17 | 光带季节性变化(按月份)

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图18 | 光电季节性变化(按月份,整年取数)

典型日内曲线

光伏日内出力呈标准 “钟型曲线”,与日照时段完全契合:清晨6-7点开始发电,中午12-13点达到日内出力峰值,随后逐步下降,傍晚时段发电基本停止。

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图19 | 光电日内变化

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图20 | 差异的日内分布

06

总结

在“双碳”战略背景下,甘肃省新能源出力实现跨越式增长,2022年至2025年新能源总出力从6000~8000MW稳步提升至接近17000MW,装机规模与发电量持续扩大,新能源已成为能源结构转型的核心支撑。

风光出力均呈现“春夏高、冬季低”的季节性特征,其中风电春夏季出力波动更为显著。新能源消纳仍面临阶段性挑战,日前预测值普遍高于实际消纳值,春夏季中午风光出力叠加时段偏差最大,峰值偏差超过8000MW,弃风弃光现象较为明显。

新能源日内出力曲线呈“驼峰型”,中午达到出力峰值,夜间出力偏低。分电源类型看,风电夜间出力表现突出,光电则在白天中午达到出力高峰,二者日内出力特征形成互补。

未来,甘肃新能源产业要实现高质量发展,需通过优化风光出力预测精度、提升电网调节灵活性、加快储能技术落地应用等多项举措,进一步破解新能源消纳瓶颈,推动能源结构实现高效低碳转型。



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