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“弃风弃光”的深层原因和解决办法看这篇就够

发布时间:2020-12-28 18:53

  2017年1月,国家能源局发布了《2016年风电并网运行情况》,全年“弃风”电量497亿千瓦时,超过三峡全年发电量的一半,全国平均“弃风”率达到17%,甘肃、新疆、吉林等地“弃风”率高达43%、38%和30%,今年一季度全国“弃风”电量135亿千瓦时,全国平均“弃风”率16%,业内震惊,业外惊诧。

  2017年1月,国家能源局发布了《2016年风电并网运行情况》,全年“弃风”电量497亿千瓦时,超过三峡全年发电量的一半,全国平均“弃风”率达到17%,甘肃、新疆、吉林等地“弃风”率高达43%、38%和30%,今年一季度全国“弃风”电量135亿千瓦时,全国平均“弃风”率16%,业内震惊,业外惊诧。

  其实严重“弃风”并非偶发事件,2011年全国“弃风”电量就已达到123亿千瓦时,“弃风”率约为16%,此后愈演愈烈,“弃风”成为能源和电力行业的心腹之疾。7年间,全国累计“弃风”电量达到1500亿千瓦时,直接经济损失800亿元以上。国外虽然也偶有“弃风”,但如此大面积、长时间的严重“弃风”,却只唯我独此一家。

  《中华人民共和国可再生能源法(修正案)》明确提出“国家实行可再生能源发电全额保障性收购制度”,自2010年4月1日施行至今已7年,这期间我们并非没有努力,各方对“弃风”问题密集调研,诸多机构发布研究报告,解决“弃风”问题的建议屡见于两会提案之中,能源主管部门每年都出台相关政策文件。

  但很遗憾,这些调研、报告、建议和政策收效甚微。更让人难堪的是,“弃风”未平,“弃光”又起。2016年仅西北地区“弃光”电量就达70亿千瓦时,平均“弃光”率近20%,新疆、甘肃“弃光”率高达32%、30%,2017年一季度“弃光”电量27亿千瓦时,全国平均“弃光”率达到13%。我们不禁要问,“弃风弃光”缘何成为“不治之症”?症结究竟何在?新能源消纳难题该当如何破解?

  纵观各类研究报告和建议,“弃风弃光”原因分析主要集中在电源、电网、负荷等三个系统要素上:

  电源方面。目前风力和光伏装机主要集中在“三北”地区(东北、西北、华北),占全国的比重为77%和68%,且以大规模集中开发为主。“三北”地区电源结构以煤电为主,燃煤热电机组比重高达56%,采暖期供热机组“以热定电”运行,导致系统调峰能力严重不足,不能适应大规模风力和光伏发电消纳要求。

  电网方面。“三北”地区大部分跨省跨区输电通道立足外送煤电,输电通道以及联网通道的调峰互济能力并未充分发挥,对风力和光伏发电跨省跨区消纳的实际作用十分有限。

  负荷方面。电力需求侧管理成效不明显,峰谷差进一步加大影响了风力和光伏发电的消纳。

  上述原因委实存在,但为何多年无法解决,产生了“抗药性”?进一步剖析内因不难发现,体制机制才是导致“弃风弃光”的根本原因。

  长期以来,我国电力管理运行以执行“计划”为主。电厂、跨省跨区通道实行计划电量,调度部门通过具体运行安排实现计划目标即可。具体调度方式是充分“计划”的,通过提前安排电厂发电曲线、输电通道送电曲线等,实现系统安全稳定运行。即使是收益也是被“计划”的,各类电源上网电价通过成本加合理收益率确定,由电网企业统购统销。

  在严密的统一计划安排下,大家原本相安无事,各得其所。但是风力和光伏发电出现后,规矩变了,这俩新成员姿势不定,走位飘忽,何时能发电、能发多少电完全看天吃饭,无法被“计划”,并且这俩新成员还自带光环,优先级高人一等。这让当前按“计划”安排的运行机制感到极大不适应,所暴露出来的问题只是现有电力体制不适应不可计划“新物种”的外部反映。

  当前我国北方地区饱受雾霾困扰,大力发展清洁能源已成社会共识,电力行业积极相应,为充分消纳风力和光伏发电铺路搭桥,例如:煤电、水电等常规电源按照自身设计能力随时接受统一调度,为风力和光伏发电让路;电网企业面临政府监管和社会舆论巨大压力,也已尽量减少“弃风弃光”电量;能源主管部门更是三令五申,为“弃风弃光”问题操碎了心。

  可以说,相关单位已尽了本分,但仍有很大潜力没有发挥出来,原因就是欠缺能够充分挖掘各方主观积极性的体制机制:

  比如对于煤电企业,近年来利用小时数不断走低,企业经营已十分困难,若实施灵活性改造,既需要增加投资、又有可能影响自身发电量,何苦要主动革自己的命?

  比如对于电网企业,收购风力和光伏发电的价格与煤电相同(不含补贴),若突破常规调度方式接收风力和光伏发电,安全风险有所增加,却没有额外收益,何来主观积极性?

  比如对于某些地方政府,省内煤电比省外风力和光伏发电价格更低,而且多用省内煤电还可增加当地财政收入,为何要接收省外风力和光伏发电?

  比如对于用户,用电价格与风大风小、晴天阴天完全无关,而且不掌握相关信息,如何积极使用风力和光伏发电?

  可喜的是,国家已印发了《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》(中发[2015]9号),国家能源主管部门已在电力体制机制改革上发力,陆续出台了一系列配套文件,相信在体制机制的激励下很多问题会迎刃而解。

  多年来,大量单位机构和专家都曾对解决“弃风弃光”提出了自己的措施建议,为能源主管部门制定政策提供了重要参考。但是,很多建议往往对“未来怎么做”坐而论道,对“今天做什么”闭口不谈,这也是各种措施建议未能有效执行的原因之一。根治“弃风弃光”顽疾,切不可“胡子眉毛一把抓”,应着眼未来,立足当下,贯彻落实国家能源战略和规划,拿出具体实施路线图。

  为解决“弃风弃光”问题,《能源发展“十三五”规划》(以下简称《规划》)提出了多项任务和措施,包括着力破除体制机制障碍,构建公平竞争的能源市场体系,优化能源开发布局,加强电力系统调峰能力建设,实施需求侧响应能力提升工程,推动能源生产供应集成优化,构建多能互补、供需协调的智慧能源系统等。当前,应进一步细化《规划》实施方案,厘清解决“弃风弃光”的“轻重缓急”。

  最重要的任务,就是深化电力体制改革。新能源发电虽然寿命周期成本较高,但边际成本几乎为零,在现货市场中有明显竞争优势。要致力于推进能源价格改革,有序放开发用电计划,建立健全电力市场体系,制定公平有序的电力市场规则,启动现货交易市场,充分发挥市场配置资源的决定性作用。

  《规划》提出要完善调峰、调频、备用等辅助服务价格,激发其他常规电源参与调峰的积极性,打破省间壁垒,充分发挥跨省跨区联网输电通道的调峰作用。可喜的是,东北电力辅助服务市场专项改革试点工作已正式启动,我国电力辅助服务向市场化迈出了里程碑式的一步,从目前试点情况看,燃煤机组主动参与调峰的积极性得到充分发挥,效果相当不错。

  体制改革任务虽然重要,但预计至少需要3至5年才能形成完善的电力市场体系并充分发挥作用,在此之前,应马上开展以下工作。

  一是优化调整新能源开发布局。《规划》提出要稳步推进“三北”地区风电基地和光伏电站建设,控制开发节奏,要将“弃风弃光“率控制在合理水平。因此,当务之急就是要暂停“弃风弃光“严重地区的集中式风电和光伏发电项目建设,将开发中心向中东南部地区转移,优先发展分散式风电和分布式光伏,通过实施终端一体化集成供能系统、微电网示范项目等,促进新能源就地消纳。

  二是加强系统调峰能力短板建设。《规划》提出加强电力系统调峰能力建设,减少冗余装机和运行成本,提高可再生能源消纳能力。当前应加快推进存量煤电机组灵活性改造试点和推广工作,切实提升“三北”地区的系统调峰能力,尤其是冬季供暖期的调峰能力。抽水蓄能电站是优质的调峰电源,由于建设工期较长,应尽快开工一批抽水蓄能电站,争取早日发挥作用。

  三是继续推进“三公”调度,接受社会监督。“公开”是“三公”(公开、公平、公正)调度的前提,坚持调度公开才能确保风力和光伏等新能源发电优先上网,才能倒逼相关电力企业充分发挥自身调峰能力,才能做到科学研究、有的放矢。建议由能源主管部门协调,要求省级电网公司公开逐小时负荷、各类电源实际出力、主要联网通道输电功率、新能源样板机组总出力等,这些数据是社会监督和政府决策的基础,很多国家早已公开此类数据,并不涉及国家和商业秘密。

  一是绿证和配额制。这两者组合能够促进新能源的发展,应充分肯定并大力支持。在采取绿证制度替代一部分财政补贴的同时,应鼓励绿证用户负荷与新能源出力配合调节,365bet,确保用户所使用电量主要为新能源电量。配额制是一种行政考核制度,应在对各地方政府或相关企业提出新能源配额目标的同时,对“弃风弃光”率提出控制要求,避免偏重新能源开发,而轻视消纳问题。

  二是电能替代。实施电能替代对促进能源清洁化发展意义重大,应从能源系统整体优化的角度,深入论证不同电能替代方式的技术方案合理性和经济性,坚持“节约、清洁、安全”的战略方针,力求精准化解“弃风弃光“电量,避免一味增大用电负荷,反而增加煤电发电量。

  建设大规模跨区输电通道将“三北”地区新能源送至中东部地区,固然有利于缓解“三北”地区“弃风弃光“问题,但需注意的是,“十三五”期间中东部地区也存在电力富裕情况,新建大规模输电通道的利用率未必太高,若再需送端配套新建燃煤机组,“水多了加面,面多了加水”,这对能源结构优化的贡献是负效应,近期并不可取。

  任何事物都有两面性,“弃风弃光“损失固然令人心痛,但不破不立,这也倒逼我们对国内电力体制进行深入思考,希望由此能够推动电力市场改革前进一大步,也可聊以慰藉,但愿新能源发展能早日走出“弃风弃光”的阴霾。

  各省(区、市)发展改革委、能源局,国家电网公司、南方电网公司、内蒙古电力公司,各有关单位:

  为促进可再生能源开发利用,科学评估各地区可再生能源发展状况,确保实现国家2020年、2030年非化石能源占一次能源消费比重分别达到15%和20%的战略目标,根据《关于建立可再生能源开发利用目标引导制度的指导意见》(国能新能[2016]54号)和《关于做好风电、光伏发电全额保障性收购管理工作的通知》(发改能源[2016]1150号),我局委托国家可再生能源中心汇总有关可再生能源电力建设和运行监测数据,形成了《2016年度全国可再生能源电力发展监测评价报告》(以下简称监测评价报告)。

  现将监测评价报告予以通报,以此作为各地区2017年可再生能源开发建设和并网运行的基础数据,请各地区和有关单位高度重视可再生能源电力发展和全额保障性收购工作,采取有效措施推动提高可再生能源利用水平,为完成全国非化石能源消费比重目标作出积极贡献。

  到2016年底,全国可再生能源发电装机容量5.7亿千瓦,占全部电力装机的34.6%,其中水电装机3.32亿千瓦,占全部电力装机的20.2%;风电装机1.49亿千瓦,占全部电力装机的9.0%;光伏发电装机7742万千瓦,占全部电力装机的4.7%;生物质发电装机1214万千瓦,占全部电力装机的0.7%。

  2016年,包含水电在内,全部可再生能源电力消纳量为15058亿千瓦时,占全社会用电量的比重为25.4%,同比上升0.9个百分点。综合考虑各省(区、市)本地生产、本地利用以及外送电力消纳量情况,2016年各省(区、市)可再生能源电力消纳量占本地区全社会用电量的比重如下:

  2016年,全国非水电可再生能源电力消纳量为3717亿千瓦时,占全社会用电量比重为6.3%,同比上升1.3个百分点。综合考虑各省(区、市)本地生产、本地利用以及外送电力消纳可再生能源电量情况,2016年,各省(区、市)非水电可再生能源电力消纳量占本地区全社会用电量的比重如表2。

  从非水电可再生能源消纳比重增长来看,云南、宁夏、青海三省同比增长较快,分别上升了7.4、5.7和4.8个百分点。从完成2020年非水电可再生能源电力消纳比重目标情况来看,青海、宁夏、云南、内蒙古、吉林和山西非水电可再生能源消纳比重已达到2020年目标,贵州、甘肃、黑龙江、安徽、京津冀和江西接近实现目标,陕西、海南、广东、辽宁和山东实现2020年目标还有较大差距。

  注:京津冀、河南、江苏、浙江、山东、辽宁、陕西具备条件接纳超额完成2020年目标地区的非水电可再生能源电力,现有跨省跨区输电通道未充分发挥输送非水电可再生能源电力的作用。

  2016年,国家发展改革委、国家能源局按照《可再生能源法》要求,核定了重点地区风电和光伏发电最低保障收购年利用小时数,提出全额保障性收购相关要求。

  2016年,辽宁、河北和山西达到风电最低保障收购年利用小时数要求,内蒙古、新疆、甘肃、宁夏、黑龙江和吉林六省(区)未达到要求,其中,甘肃全省、新疆III类资源区、吉林III类资源区实际利用小时数与最低保障收购年利用小时数偏差超过480小时。

  2016年,山西和黑龙江达到光伏发电最低保障收购年利用小时数要求,内蒙古I类资源区、新疆、甘肃、青海I类资源区、宁夏、陕西、吉林、辽宁和河北等地区未达到要求,其中,新疆和甘肃实际利用小时数与最低保障收购年利用小时数偏差超过350小时。

  2016年,11条特高压线亿千瓦时,其中输送可再生能源电量1725亿千瓦时,占全部输送电量的74%。国家电网公司覆盖区的9条特高压线亿千瓦时,其中可再生能源电量1198亿千瓦时,占全部输送电量的66%;南方电网公司覆盖区的2条特高压线亿千瓦时,全部为可再生能源电量。

  浙江。2016年,全部可再生能源电力消纳量稳步提高,达到772亿千瓦时,占本省全社会用电量的比重为19.9%,同比上升1.4个百分点;非水电可再生能源电力消纳量为138亿千瓦时,占本省全社会用电量的比重为3.6%,同比上升1.2个百分点。

  四川。2016年,全部可再生能源电力消纳量增幅较大,达到1745亿千瓦时,占本省全社会用电量的比重为83.1%,同比上升4.0个百分点;非水电可再生能源电力消纳量为48亿千瓦时,占本省全社会用电量的比重为2.3%,同比上升0.9个百分点。

  宁夏。2016年,全部可再生能源电力消纳量大幅提高,达到187亿千瓦时,占本省全社会用电量的比重为21.1%,同比上升5.5个百分点;非水电可再生能源电力消纳量为169亿千瓦时,占本省全社会用电量的比重为19.1%,同比上升5.7个百分点。风电和光伏发电均未达到最低保障收购年利用小时数要求,偏差分别为297小时和231小时。

  甘肃。2016年,全部可再生能源电力消纳量为457亿千瓦时,占本省全社会用电量的比重为42.9%,同比上升0.5个百分点;非水电可再生能源电力消纳量为133亿千瓦时,占本省全社会用电量的比重约为12.5%,同比上升1.1个百分点。风电和光伏发电均未达到最低保障收购年利用小时数要求且偏差较大,风电II类和III类资源区偏差分别为755小时和621小时,光伏发电I类和II类资源区偏差分别为505小时和359小时。

  1、各省(区、市)内消纳可再生能源电量,包括本地区可再生能源发电量(不含抽水蓄能电量),加上区域外输入的可再生能源电量,再扣除跨区送出的可再生能源电量。

  省(区、市)内消纳可再生能源电量 = 本地区可再生能源发电量 – 跨区送出的可再生能源电量 + 跨区送入的可再生能源电量

  2、各省(区、市)可再生能源电量消纳占比,等于各省(区、市)可再生能源消纳量除以本地区全社会用电量。

  3、各省(区、市)的全社会用电量及可再生能源发电量,采用国家统计局和国家认可的电力行业信息机构发布的统计数据。

  4、跨区跨省交易的可再生能源电量,采用国家电网公司、南方电网公司及内蒙古电力公司提供的数据,部分线、跨省跨区可再生能源电力交易,存在“省送省”、“省送区域”两种情况。针对“省送区域”情况,如华东、华中接受外省输入的可再生能源电量时,按该区域内各省全社会用电量占本区域电网内全社会用电量的比重,计算各省输入的可再生能源电量。即:

  i省(区、市)内输入电量=可再生能源输入电量,n表示区域电网内包含的各省(区、市)

  6、京津冀电网(北京、天津、冀北、河北南网)是特殊区域,接入的集中式非水电可再生能源发电项目和区外输入的非水电可再生能源电量,按全社会用电量权重计入比重指标核算,各自区域内接入的分布式非水电可再生能源发电量计入各自区域的比重指标核算。