近幾年來，歐美等越來越多發(fā)達(dá)地區(qū)提出100%清潔能源(可再生能源)發(fā)展目標(biāo)。而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)非常具有挑戰(zhàn)性。

中國青海在過去三年即有所嘗試。

2017—2019年，青海省連續(xù)三年實(shí)驗(yàn)全清潔能源供電，三年間實(shí)現(xiàn)連續(xù)7日、9日和15日全清潔能源供電。讓人印象深刻的是，2019年6月9日0:00至23日24:00，青海全省連續(xù)15天全部以水、光、風(fēng)等清潔能源供電，實(shí)現(xiàn)用電零碳排放。

在中國人民大學(xué)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)院召開的“清潔能源發(fā)展的中國方案”研討會(huì)上，多位專家就中國清潔能源發(fā)展與未來實(shí)現(xiàn)高比例可再生能源電力體系的建設(shè)路徑與政策進(jìn)行研討。

中國人民大學(xué)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)院院長(zhǎng)鄭新業(yè)指出，對(duì)于中國來說，發(fā)展可再生能源具有“雙重紅利”，不僅對(duì)促進(jìn)綠色發(fā)展有重要意義，也對(duì)減貧扶貧、平穩(wěn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等當(dāng)前重大任務(wù)具有重要意義，如“光伏扶貧”等類似的“中國解決方案”在南亞等發(fā)展中國家已經(jīng)產(chǎn)生了效果。

其次，綜合能源系統(tǒng)也是中國可供世界參考的解決方案。國家電網(wǎng)能源研究院新能源與統(tǒng)計(jì)研究所所長(zhǎng)李瓊慧介紹，在中東部資源相對(duì)貧乏省份如江蘇，如果要求高比例的清潔能源，其可能的解決方案就是利用當(dāng)?shù)乜稍偕茉矗缟镔|(zhì)能，而非僅僅發(fā)展風(fēng)電、光伏，來實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)的最優(yōu)化。

“這種形式在沙特也可以推廣，多油多氣加之可再生能源的綜合能源系統(tǒng)將會(huì)是國際上非常好的清潔能源方案。”

青海為什么能成功達(dá)到一定時(shí)段的100%清潔能源利用?這是否意味著中國其他地方也可以做到?又是否意味著為世界提供了可參考的“清潔能源方案”?

事實(shí)上，在我們談?wù)摳弑壤稍偕茉垂╇姇r(shí)，應(yīng)當(dāng)避開一些雷區(qū)，客觀、全面地看待清潔能源100%這一發(fā)展目標(biāo)。

雷區(qū)一：與別國可再生比例簡(jiǎn)單對(duì)比

早在2011年，中國就已對(duì)高比例可再生能源在電力系統(tǒng)的占比展開分析。李克強(qiáng)副總理曾在2011年1月訪問西班牙電網(wǎng)公司控制中心(RedEléctricadeEspa?a)，實(shí)地考察可再生能源發(fā)電情況。他在考察時(shí)了解到，由于西班牙給予新能源的補(bǔ)貼非常高，除國家財(cái)政為可再生能源提供直接補(bǔ)貼外，同時(shí)要求發(fā)電企業(yè)用政府規(guī)定的額外補(bǔ)貼，從IPP(獨(dú)立電站)手中購買可再生能源和熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)電量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，補(bǔ)貼成本占到當(dāng)時(shí)供電成本的11%。當(dāng)?shù)仫L(fēng)電、光伏、小水電等可再生能源發(fā)展?fàn)顩r很好，其中，風(fēng)電、光伏出力占比達(dá)到54%，而中國當(dāng)時(shí)這一比例僅為1.5%，美國為3%。

根據(jù)西班牙電網(wǎng)公司公開的每日出力數(shù)據(jù)，國家電網(wǎng)能源研究院摘取其中三年的數(shù)據(jù)，觀察每一天的負(fù)荷平衡后發(fā)現(xiàn)，“風(fēng)光出力占比54%”實(shí)際上是西班牙某一天凌晨5點(diǎn)(即負(fù)荷最低點(diǎn))風(fēng)電、光伏的出力，僅為一個(gè)時(shí)點(diǎn)的值。而每日、每月、每年的負(fù)荷比值差異非常大，從年值來看，當(dāng)時(shí)西班牙風(fēng)光出力約10%。

在討論清潔能源發(fā)展時(shí)，如果選取國際案例與中國對(duì)比，需要提取相同口徑的數(shù)據(jù)，包括區(qū)域面積、負(fù)荷、裝機(jī)等，而不能僅使用某個(gè)國家的可再生能源比例來與整個(gè)中國對(duì)比。國家電網(wǎng)在其提交的專報(bào)中指出，按同口徑比較，蒙西電網(wǎng)可再生能源出力與西班牙差別不大;從區(qū)域看，德國和中國東北在負(fù)荷、裝機(jī)、地域面積相近，具有一定可比性;從全國看，考慮到地域、負(fù)荷、用電量等因素，中國和美國具有一定的可比較性。

2016年，葡萄牙實(shí)現(xiàn)107小時(shí)100%可再生能源供電。國家電網(wǎng)在進(jìn)行對(duì)標(biāo)分析后發(fā)現(xiàn)，該國電網(wǎng)火電裝機(jī)非常少，且與歐洲電網(wǎng)互聯(lián)，可長(zhǎng)期外送電源，并非獨(dú)立電網(wǎng)。而國內(nèi)青海的情況與葡萄牙類似。

截至2019年10月底，青海電網(wǎng)總裝機(jī)容量為3138萬千瓦，其中，水電、太陽能發(fā)電、風(fēng)電、火電裝機(jī)容量分別為1191、1122、431、392萬千瓦，清潔能源裝機(jī)容量2745萬千瓦，占全省電源總裝機(jī)的87.5%。新能源發(fā)電裝機(jī)超過水電，占據(jù)第一大電源的位置。

從電源結(jié)構(gòu)、負(fù)荷等情況來看，青海電網(wǎng)僅有5座火電廠，水電裝機(jī)較多，長(zhǎng)期以來形成水火互濟(jì)。其東部的陜西又是煤電基地，與水火兼容的青海電網(wǎng)同時(shí)形成東西互濟(jì)。此外，幾個(gè)大水庫也有調(diào)劑作用，“全清潔能源15日”期間，龍羊峽、拉西瓦、李家峽、公伯峽、積石峽等裝機(jī)百萬千瓦級(jí)水電站，是主力調(diào)峰調(diào)頻電站，保障電網(wǎng)安全運(yùn)行。

雷區(qū)二：拋開區(qū)域看“孤網(wǎng)”

青海案例的典型意義，體現(xiàn)在大電網(wǎng)互濟(jì)。

為消納清潔能源，青海進(jìn)行了大量跨區(qū)電力交易。2018年，青海電網(wǎng)累計(jì)完成清潔能源電量外送100.65億千瓦時(shí)，至2019年10月底，青海累計(jì)外送清潔能源電量超過406.26億千瓦時(shí)。其中，2019年1月至10月外送清潔能源電量165億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)64%。

不過，風(fēng)光、水電等清潔能源具有間歇性和季節(jié)性，很難像煤電一樣給一個(gè)固定的值，就能按時(shí)、按質(zhì)送出，由于發(fā)電量時(shí)多時(shí)少，單向外送清潔能源并不能成為最終解決方案，而是需要電網(wǎng)互濟(jì)。在西北電網(wǎng)，尤其是青海，旋轉(zhuǎn)備用為零備用、負(fù)備用，即，利用整個(gè)電網(wǎng)作為備用。

這與丹麥類似，受天氣因素影響，2019年丹麥全國總用電量中有46.9%來自風(fēng)力發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電量為16TWh，比2018年增加了15%。值得注意的是，丹麥電網(wǎng)也并非“孤網(wǎng)”實(shí)現(xiàn)可再生發(fā)電，而是依靠北歐電力市場(chǎng)和挪威水電進(jìn)行互聯(lián)互濟(jì)，實(shí)現(xiàn)平衡。

雷區(qū)三：不考核可再生能源預(yù)測(cè)精準(zhǔn)度

電網(wǎng)調(diào)劑能力不是無限的，電力系統(tǒng)對(duì)安全性要求非常高，為達(dá)到系統(tǒng)平衡，需要留有預(yù)量。越小的系統(tǒng)，預(yù)量要求越大，利用系統(tǒng)本身的冗余可以解決平衡問題，但要依靠規(guī)劃確定邊界。

李瓊慧指出，大電源的電力系統(tǒng)規(guī)劃是電源決定電網(wǎng)，在做電網(wǎng)規(guī)劃的時(shí)候負(fù)荷往往取上限保證余量，如果電源不確定，就帶來電網(wǎng)配套、系統(tǒng)平衡方面的問題。以德國為例，為促進(jìn)可再生能源發(fā)展并解決資金問題，德國采取的是以補(bǔ)貼定規(guī)模，而如果發(fā)展規(guī)模不確定，補(bǔ)貼就是“無底洞”。

國外電力市場(chǎng)并非沒有棄電，但以預(yù)測(cè)偏差來考察，發(fā)電廠會(huì)自覺停發(fā);否則就會(huì)出現(xiàn)偏差，影響考核。“系統(tǒng)不怕比例高，擔(dān)心的是不確定，確定了規(guī)模，調(diào)度能夠做預(yù)案，不會(huì)出現(xiàn)很嚴(yán)重的棄電，如果不確定，就無法提前做預(yù)案。”李瓊慧解釋說。

提高新能源的消納，勢(shì)必要減少火電的出力，但火電又承擔(dān)著電網(wǎng)的調(diào)峰功能，為了平衡火電與新能源之間的出力以及利潤(rùn)分配，同時(shí)平滑電網(wǎng)的出力曲線，就必須要對(duì)新能源進(jìn)行考核。

因此，在解決棄電的問題上，西北電網(wǎng)對(duì)新能源發(fā)電企業(yè)的考核做了相應(yīng)調(diào)整。2017年底，西北監(jiān)管局發(fā)布了《關(guān)于征求“兩個(gè)細(xì)則”(征求意見稿)意見建議的通知》，在“考核精度”和“罰款力度”的分值上都有不用程度的增加，既提高了西北五省的考核上限，最高罰款額度可達(dá)到原考核細(xì)則的10倍;又提出未來持續(xù)提高電站有功功率預(yù)測(cè)的精準(zhǔn)度，以及加強(qiáng)電網(wǎng)對(duì)新能源的管理考核，并于2019年1月啟動(dòng)試考核。