“棄風(fēng)限電”！中國風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展困境

中國風(fēng)能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

自20世紀(jì)80年代發(fā)展以來，中國風(fēng)能產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展的黃金時期。得益于西藏、新疆、蒙古地區(qū)得天獨厚的地理優(yōu)勢和政府對新能源產(chǎn)業(yè)的政策支持，如今中國已成為世界風(fēng)電裝機(jī)容量最大的國家。

“十二五”期間，中國風(fēng)電新增裝機(jī)容量連續(xù)五年領(lǐng)跑全球，累計新增9800萬千瓦，占同期全國新增裝機(jī)總量的18%，在電源結(jié)構(gòu)中的比重逐年提高。2016年，全國風(fēng)電全年新增風(fēng)電裝機(jī)1930萬千瓦，累計并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到1.49億千瓦，占全部發(fā)電裝機(jī)容量的9%，風(fēng)電發(fā)電量2410億千瓦時，占全部發(fā)電量的4%。

風(fēng)電已成為國家繼煤電、水電之后的第三大電源。根據(jù)《風(fēng)電發(fā)展“十三五”發(fā)展規(guī)劃》，2020年全國風(fēng)電累計并網(wǎng)容量將達(dá)2.1億千瓦以上，其中海上風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到500萬千瓦以上，風(fēng)電發(fā)電量達(dá)到4200億千瓦時，占全國總發(fā)電量的6%。

中國風(fēng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展困境

風(fēng)能作為可再生能源，雖然裝機(jī)容量不斷地提高，但是對風(fēng)能的有效利用仍然在固步不前。甚至一部分學(xué)者將風(fēng)能稱為“垃圾電”，在全國多個地區(qū)出現(xiàn)了“棄風(fēng)限電”的不良發(fā)展困境。“棄風(fēng)限電”是指在風(fēng)電機(jī)組設(shè)備狀態(tài)正常、風(fēng)況良好的情況下，由于種種原因風(fēng)電場被迫暫停部分機(jī)組發(fā)電的現(xiàn)象。而三北(華北、東北、西北)是“棄風(fēng)限電”重災(zāi)區(qū)。

按照國家能源局政策，對于“棄風(fēng)限電”較嚴(yán)重的地區(qū)，在問題解決前原則上不再擴(kuò)大風(fēng)電建設(shè)規(guī)模。本是告訴發(fā)展的風(fēng)能產(chǎn)業(yè)卻遭遇如此困境，而造成這一現(xiàn)象主要有以下原因：

1.風(fēng)電的運(yùn)輸與并網(wǎng)問題

歐美國家近年來的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)占比可以達(dá)到30%，而丹麥則有近40%的電力來源于風(fēng)能。由于中國幅員遼闊，有著較好的風(fēng)能開發(fā)環(huán)境，如上圖所示，中國西北、華北、東北的風(fēng)能資源均十分豐富。

風(fēng)能并不是一個能夠長久儲存的能源，所以中國的并網(wǎng)思路是“大基地建設(shè)，大規(guī)模送出”，歐美則是“”分散接入，就地消納“的思路。這就需要風(fēng)電地區(qū)具有電力長途運(yùn)輸?shù)哪芰Α６L距離的運(yùn)輸勢必要引起電力的消耗。這就為風(fēng)電的運(yùn)輸和并網(wǎng)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。在此方面。歐美并無成熟的經(jīng)驗，這就為中國電力輸送的技術(shù)帶來了較為遲緩的發(fā)展速度。中國大規(guī)模風(fēng)場指的是千萬千瓦級風(fēng)場，而歐美的“大規(guī)模”則指的是幾十萬千瓦級的風(fēng)場，中國的電力傳輸要克服幾百上千公里的輸送，歐美在此方面一般只需一百公里左右。所以風(fēng)能的傳輸和并網(wǎng)是目前造成“棄風(fēng)限電”困境的一個較大原因。

2. 能源結(jié)構(gòu)問題

歐洲燃?xì)?、燃油發(fā)電和水電比例大，調(diào)峰能力強(qiáng)。以丹麥為例，丹麥地理位置優(yōu)越，北有水力發(fā)電站，南有火電發(fā)電廠。當(dāng)風(fēng)力不夠時，可以從挪威引進(jìn)環(huán)保的水電。電力互送非常頻繁。而中國幅員遼闊，電源負(fù)荷分布不均，電源以火電為主，調(diào)節(jié)能力相對較差。

風(fēng)電具有波動性的，從一年中風(fēng)電場每天平均輸出功率看，每天最大和最少發(fā)電量至少相差約40～50倍。從微觀上分析一天內(nèi)的輸出功率變化，風(fēng)電在24小時內(nèi)仍處于非常不穩(wěn)定狀態(tài)，輸出功率(兆瓦)在0～100之間隨機(jī)波動。且夜晚用電負(fù)荷處于低谷時段風(fēng)電發(fā)電出力往往較大，即使常規(guī)電源降出力，當(dāng)風(fēng)電規(guī)模達(dá)到一定程度(大于低谷用電負(fù)荷)，難免出現(xiàn)限電棄風(fēng)。下圖為風(fēng)電出力曲線和負(fù)荷需求曲線對照。

風(fēng)電的波動性帶來的是它需要對應(yīng)合理的電源進(jìn)行調(diào)峰，從而來滿足負(fù)荷平衡。而中國以煤電為主的電網(wǎng)難以為風(fēng)電做深度調(diào)峰的。2012年中國煤電發(fā)電量占總發(fā)電量的73.9%。即便如此，美國、丹麥等西方國家也已遭遇大規(guī)模風(fēng)電上網(wǎng)難的制約。這是“棄風(fēng)限電”的本質(zhì)因素。

3.電力管理體制問題

中國的電力部門是由國有企業(yè)主導(dǎo)的自然壟斷部門。在電力管理體制中，電力投資、生產(chǎn)和分配仍然由政府主導(dǎo)，電力相關(guān)的決策大部分由省級政府完成和實施。政府在2002和2015年啟動了兩輪電力領(lǐng)域市場化改革，迄今為止，市場價格機(jī)制的影響還比較有限。近年來電力體制一直受到計劃管理和市場力量的雙重影響，而電力市場的角色正變得越來越重要。

在“十一五”和“十二五”時期，電力管理體制的碎片化嚴(yán)重影響了電力規(guī)劃的制定和跨省的電力輸送。電力規(guī)劃的權(quán)力分散于若干個政府部門和大型國企，增加了協(xié)調(diào)難度，并因此產(chǎn)生了線路輸送能力不足、調(diào)峰問題、產(chǎn)能過剩等與棄風(fēng)密切相關(guān)的問題。電力輸送的省間壁壘是現(xiàn)行電力管理體制下的另一個典型問題。

現(xiàn)行制度安排將一省的電力生產(chǎn)和分配限制在該省電網(wǎng)范圍之內(nèi)，而在電力跨省或跨區(qū)域傳輸時，容易產(chǎn)生省間壁壘，給省級和地區(qū)之間的電力傳輸帶來很多困難。尤其是在電力需求增速放緩的情況下，電力輸入省更加傾向于保護(hù)本省的電力生產(chǎn)，而不愿意接受外來電力。該問題在一定程度上激化了“棄風(fēng)限電”情況的發(fā)生。