日本可再生能源發(fā)展以太陽(yáng)能為主，將成為未來(lái)主力電源。由于國(guó)土面積及近海水域使用等方面的約束，日本可再生能源發(fā)展以太陽(yáng)能為主。截至2019年底，日本太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)達(dá)到6184萬(wàn)千瓦，風(fēng)電裝機(jī)為379萬(wàn)千瓦（海上風(fēng)電約為6.5萬(wàn)千瓦）。2019年可再生能源發(fā)電量約占總發(fā)電量的17.1%，其中太陽(yáng)能發(fā)電量占7.2%、風(fēng)電發(fā)電量占0.9%。根據(jù)日本政府2018年7月公布的《第5次能源基本計(jì)劃》，2030年可再生能源發(fā)電量占比目標(biāo)為22%~24%，將利用閑置土地、工廠、學(xué)校、住宅屋頂發(fā)展太陽(yáng)能光伏，擴(kuò)大海上風(fēng)力發(fā)電。

日本調(diào)整電價(jià)政策，以市場(chǎng)競(jìng)價(jià)促電價(jià)下降。日本政府于2009年11月啟動(dòng)了太陽(yáng)能發(fā)電富余電量收購(gòu)制度，以促進(jìn)太陽(yáng)能發(fā)電及其制造業(yè)發(fā)展。在2011年前，由于成本高、出力波動(dòng)、電網(wǎng)接納意愿不足等方面原因，發(fā)展規(guī)模較小。2011年之后，為解決能源自給率大幅下降問(wèn)題，日本開(kāi)始積極發(fā)展可再生能源，并于2012年7月1日開(kāi)始實(shí)施固定電價(jià)收購(gòu)政策（FIT）。

FIT政策有效的刺激了日本可再生能源投資與裝機(jī)增長(zhǎng)。自FIT政策啟動(dòng)到2018年底，日本可再生能源裝機(jī)增長(zhǎng)了4600萬(wàn)千瓦，其中居民光伏增長(zhǎng)了583萬(wàn)千瓦、非居民光伏增長(zhǎng)了3722萬(wàn)千瓦、風(fēng)電增長(zhǎng)了111萬(wàn)千瓦。在FIT政策下，電力公司被允許通過(guò)征收附加費(fèi)的方式將購(gòu)買(mǎi)可再生能源發(fā)電量的高成本轉(zhuǎn)嫁給電力用戶(hù)。為了降低太陽(yáng)能發(fā)電的收購(gòu)價(jià)格，日本于2017年開(kāi)始對(duì)2兆瓦及以上容量的太陽(yáng)能發(fā)電啟動(dòng)競(jìng)價(jià)制度。通過(guò)競(jìng)價(jià)，中標(biāo)價(jià)從2017年11月的17.2～21.0日元/千瓦時(shí)下降到2019年9月的10.5～13.99日元/千瓦時(shí)。2019財(cái)年的附加費(fèi)水平為2.95日元/千瓦時(shí)（日本全國(guó)為2.4287萬(wàn)億日元）。

FIT政策的實(shí)施，促進(jìn)了可再生能源發(fā)展，也暴露出一些問(wèn)題：可再生能源附加費(fèi)不斷增長(zhǎng)、電網(wǎng)消納可再生能源的難度不斷加大。日本政府決定在2020財(cái)年末對(duì)FIT政策進(jìn)行徹底改革以促進(jìn)可再生能源以經(jīng)濟(jì)可持續(xù)方式成為電源結(jié)構(gòu)中的核心組成部分。

日本利用市場(chǎng)，再加上源-網(wǎng)-荷多措并舉促進(jìn)可再生能源消納。

加強(qiáng)電力改革與市場(chǎng)建設(shè)。日本于2013年4月啟動(dòng)電力改革。改革進(jìn)程分為三個(gè)階段。第一階段，2015年建立輸電運(yùn)營(yíng)商跨區(qū)協(xié)調(diào)組織（OCCTO）。第二階段，2016年建立完全自由的電力市場(chǎng)、放開(kāi)零售和發(fā)電。第三階段，到2020年正式拆分垂直一體化公司的輸配電業(yè)務(wù)，消除管制的零售價(jià)格。

可再生能源發(fā)電出力控制管理。在FIT政策的激勵(lì)下，一些地區(qū)的光伏裝機(jī)容量已超過(guò)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)可接納能力。如九州電力公司經(jīng)營(yíng)區(qū)可接納能力為820萬(wàn)千瓦，而2018年8月的并網(wǎng)容量已達(dá)810萬(wàn)千瓦。2018年10月后，在春秋季電力負(fù)荷較低的節(jié)假日期間，在采取了限制火電出力、利用跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線、利用抽水蓄能電站等措施后，對(duì)風(fēng)光出力進(jìn)行控制。

加強(qiáng)跨區(qū)聯(lián)合規(guī)劃。OCCTO的主要職責(zé)是作為控制中心，管理跨區(qū)域的電力供應(yīng)和需求發(fā)展規(guī)劃、促進(jìn)跨區(qū)域電力互濟(jì)、確保電力供應(yīng)安全，升級(jí)日本全國(guó)范圍內(nèi)的跨區(qū)電力聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。OCCTO對(duì)英國(guó)使用的“連接與管理”聯(lián)絡(luò)線運(yùn)行模型進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，主要有三大機(jī)制:基于實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)估計(jì)電源可用容量；“N-1內(nèi)部消納計(jì)劃”，即系統(tǒng)發(fā)生N-1故障時(shí)，立即限制出力以確保輸電容量穩(wěn)定；第三，“無(wú)固定接入”，即在電源輸出被限制、而其他電源正常運(yùn)行情況下，允許新的接入使用跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線。

加強(qiáng)跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線能力。近年來(lái)大規(guī)模分布式可再生能源并網(wǎng)給輸電設(shè)施優(yōu)化布局帶來(lái)挑戰(zhàn)。OCCTO正在制定增強(qiáng)跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線的規(guī)劃。已經(jīng)確定將Tokyo-Chubu聯(lián)絡(luò)線的變壓器容量在2020財(cái)年提升到900萬(wàn)千瓦，Tokyo-Tohoku聯(lián)絡(luò)線容量在2027財(cái)年提升到460萬(wàn)千瓦等。

利用數(shù)字信息技術(shù)挖掘系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。為滿足具有間歇性、波動(dòng)性的風(fēng)電和光伏發(fā)電大規(guī)模并網(wǎng)，目前主要依靠火電和抽水蓄能電站提供靈活調(diào)節(jié)能力。未來(lái)，將利用電池存儲(chǔ)提升系統(tǒng)靈活能力，并積極探索發(fā)展利用數(shù)字信息技術(shù)的虛擬電廠（VPP）和需求側(cè)響應(yīng)（DR），以及人工智能技術(shù)（AI）和區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用等。

（作者單位：國(guó)網(wǎng)能源研究院）