來源:中國電力報 | 0評論 | 5055查看 | 2016-01-05 13:27:25
當前,能源安全、環境污染和氣候變暖問題,越來越受到國際社會的普遍關注,積極推進能源革命,大力發展新能源和可再生能源,已成為世界各國尋求可持續發展途徑和培育新的經濟增長點的重大戰略選擇。我國改革開放以來,在實現經濟快速增長的同時,也付出了很高的資源和環境的代價。近幾年,全國范圍頻發霧霾天氣,面對嚴峻的環境污染形勢,2013年9月國務院發布了《大氣污染防治行動計劃》,明確將發展可再生能源替代更多的化石能源作為改善環境的重要舉措之一;2014年3月國家發展改革委、國家能源局、國家環保部聯合印發《能源行業加強大氣污染防治工作方案》,強調要大幅提高清潔能源供應能力,為能源結構調整提供保障;2015年10月,黨的十八屆五中全會提出五大發展理念,在“綠色發展”中強調要推動低碳循環發展,建設清潔低碳安全高效的現代能源體系。風電作為國際上公認的技術最成熟、開發成本最低、最具發展前景的可再生能源,必將是推動我國能源生產和消費革命,落實中央提出綠色發展、建設生態文明和美麗中國的重要保障。
自2010年以來,我國風電已連續6年超越美國成為全球最大的風電市場。雖然我國風電裝機容量絕對值已經位居世界第一位,但在全國電源結構中的占比仍然較低。
隨著“十三五”規劃的深入,風電發展目標有望進一步調升。但是,與發展速度和規模相悖的是,棄風限電現象愈發突出,已成為影響我國風電產業健康發展的主要瓶頸。
一、棄風限電的由來及演變過程
棄風限電是指風機處于正常情況下,電力調度機構要求部分風電場風機降出力或暫停運行的現象。
2010年,我國開始出現明顯的棄風限電現象,并且隨著風電的快速發展,限電問題更加突出。當年我國風電新增裝機1890萬千瓦,累計裝機達到4473萬千瓦,增速73%,超過美國并躍居世界第一,全國限電量39.43億千瓦時,限電比例10%。
2011年,我國風電限電量首次超過100億千瓦時。東北、西北地區大規模的棄風限電現象開始頻繁和常態化,僅甘肅、內蒙古、吉林和黑龍江等4個省(區)的限電量就達到了53.04億千瓦時,占全國限電總量的50%;全國限電比例達到16%。
2012年是有史以來棄風限電最為嚴重的一年,全年風電限電量達到208億千瓦時,較2011年增加了一倍,限電量占2012年風電全部發電量的20%;全國限電比例達到17.12%,為歷年最高值。棄風限電最嚴重的地區集中在風資源富集的“三北”地區,其中蒙東、吉林限電問題最為突出,風電利用小時數低于1500小時,冬季供暖期限電比例超過50%;蒙西、甘肅、張家口地區限電比例達到20%以上;黑龍江、遼寧等省份限電比例達到10%以上。
2013年,在政府部門、電網公司和業界的共同努力下,全國棄風率開始下降,限電量為162億千瓦時,同比下降46億千瓦時,限電比例10.7%,同比下降6個百分點。但這并不意味著棄風限電的好轉,因為風電重點省份區棄風率依然高居不下,吉林、甘肅兩省限電比例仍高達20%以上。
2014年,由于全國來風情況普遍偏小,風電棄風限電情況明顯好轉,限電量為126億千瓦時,平均棄風率8%,達近年來最低值,全國除新疆外棄風率均有不同程度的下降,但“三北”限電比例依然相對較高,如新疆、吉林的限電比例達到15%,河北、黑龍江、甘肅都超過了10%。
2015年上半年開始,全國棄風限電形勢又出現明顯反彈,風電棄風電量175億千瓦時,同比增加101億千瓦時;平均棄風率15.2%,同比上升6.8個百分點,局部地區更為嚴重,吉林、甘肅、新疆、黑龍江、內蒙古、遼寧等6個風電大省限電比例超過或接近20%,其中吉林省高達43%。2015年下半年甘肅、新疆等省份限電進一步加劇,7~10月份甘肅限電比例每月都在50%以上,嚴重程度前所未有。預計2015年全國風電棄風電量將超過400億千瓦時,平均棄風率超過15%,均創歷史新高。
二、棄風限電背后多種問題并存
大規模風電消納是世界性難題,與外國相比,我國風電消納問題更為突出。棄風問題難解,暴露了我國能源規劃、建設和運行中的種種矛盾。總體而言,我國棄風限電原因大致可以歸納為以下幾個方面:
第一,風電發展電源與電網規劃脫節,與火電、水電等其他電源規劃脫節。我國風電發展的主要矛盾是大規模和高速度發展的風電裝機、發電能力與電力送出、消納能力的矛盾。近幾年來,風電電源工程建設投資與并網裝機容量一直呈上升態勢:2013年,風電完成投資631億元,同比增長3.9%,全國并網風電裝機容量7548萬千瓦,同比增長24.5%;2014年,風電完成投資960億元,首次攀升至榜首,并網風電9581萬千瓦;去年1~8月,風電完成投資571億元,同比增長28.7%,新增發電生產能力1014萬千瓦,在建規模2225萬千瓦。雖然電網企業已加大對可再生能源接入工程投資,但由于電網規劃與風電發展規劃脫節,加上二者建設工期不匹配,導致風電項目與電網項目不協調,風電窩電問題嚴重。
目前,更值得注意的一個現象是,在經濟新常態電力需求放緩的背景下,各地火電項目出現了熱火朝天“大干快上”的局面。去年1~8月,火電在建規模同比大幅上升,已投產3082萬千瓦,在建規模8758萬千瓦,數字有些觸目驚心。投建火電項目雖有拉動經濟增長的積極作用,但長遠看無異于飲鴆止渴。
火電大規模上馬加劇電力產能過剩,風電的生存空間也被進一步擠壓。如果這種勢頭不加以遏制,未來幾年“三北”地區風火矛盾或將變得更加尖銳,棄風限電問題也將更嚴重、更難解決。這一矛盾還反映出一個深層次問題,即我國能源發展缺乏統一規劃,在年均經濟增長速度放緩的背景下,火電、水電、風電、核電、光伏究竟發展到多大規模比較合適至今沒有定論,各規劃目標在政府部門之間未達成統一共識,各電源規劃的制定帶有明顯的局限性。
第二,風電區域布局不均衡。我國能源生產和消費呈現典型的逆向分布特點。一方面,我國風電資源集中在“三北”地區,當地由于經濟欠發達,電力市場容量不大,消納能力較弱。“十二五”期間,東北地區風電裝機增長速度遠遠高于當地電力需求的增長。受氣溫及經濟穩中趨緩等因素影響,2014年電力消費需求增速創1998年以來新低,去年東北和西北區域電力供應能力仍然有可能富余較多。
為消納“三北”地區風電、加大非化石能源利用強度,國家能源局等有關部門規劃建設12條大氣污染防治輸電通道,從西部向京津冀魯、長三角及珠三角等地區送電。大氣污染防治12條輸電通道以及已投運的風火打捆外送專用通道中,已確定配套外送風電1500萬千瓦、光伏發電400萬千瓦左右。經測算,所有輸電通道經挖潛還可再打捆外送2000萬千瓦左右風電,盡管如此,“十三五”期間也只有約4000萬千瓦的可再生能源外送能力,仍難以滿足所有風電大基地送出需求。
另一方面,我國風電集中地區電源結構單一,系統調峰能力薄弱。風電本身具有隨機性、波動性和間歇性特點,風電并網需要配套建設調峰電源。而我國風電集中的“三北”地區電源結構單一,抽水蓄能、燃氣電站等靈活調節電源比重不足2%,特別是冬季由于供熱機組比重大,調峰能力嚴重不足。從理論而言,火電系統擁有一定的靈活調節裕度,火電機組可以為風電進行調峰,但調峰所付出的成本需要有所補償。由于各個發電機組的上網電價由政府確定,機組之間喪失了靈活調節的動力,市場激勵機制缺乏,導致電力輔助服務動力缺乏。
第三,保障可再生能源發展的相關法律難以全面落實。2006年我國《可再生能源法》的施行,使可再生能源終于有法可依,“國家鼓勵和支持可再生能源并網發電”“國家將可再生能源的開發利用列為能源發展的優先領域,推動可再生能源市場的建立和發展”等表述彰顯了國家推動清潔能源發展的決心。2007年,我國發布《節能發電調度辦法(試行)》,去年,國家對《可再生能源法》進行了修改,國家發展改革委、國家能源局又配套電改出臺了《關于改善電力運行調節促進清潔能源多發滿發的指導意見》。從整體上看,這些文件都不具有法律約束能力,落實這些制度的具體執行辦法“缺位”,很難對優先使用清潔能源進行強有力的制約。面對這種現實,發電企業不得不將希望寄托在“可再生能源配額制”之上,但由于配額制涉及多個地區、多家企業的切身利益,政府、企業難以達成共識,制度至今都未出臺。目前,多數省區仍