淺析當前我國新能源發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的挑戰(zhàn)

劉鈺

摘要：隨著全球應對氣候變化呼聲的日益高漲以及能源短缺、能源供應安全形勢的日趨嚴峻，可再生能源以其清潔、安全、永續(xù)的特點，在各國能源戰(zhàn)略中的地位不斷提高。風能作為可再生能源中成本較低、技術較成熟、可靠性較高的新能源，近年來發(fā)展很快并開始在能源供應中發(fā)揮重要作用。著重從風能、太陽能等新能源的現(xiàn)狀分析出發(fā)，闡明新能源存在的問題以及面臨的挑戰(zhàn)。

關鍵詞：風電；新能源；清潔

中圖分類號：TK01 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）24-0117-03

一、我國新能源發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.風能發(fā)電情況

2013年全球風電累計裝機容量達到318.137GW，在過去的五年（2009年到2013年）全球風電市場規(guī)模擴大了幾乎200GW，已有100多個國家開始發(fā)展風電，裝機容量超過100萬千瓦的國家有20個。“十一五”期間我國風電產業(yè)呈現(xiàn)了飛速發(fā)展的態(tài)勢，風電吊裝規(guī)模連續(xù)5年翻番增長，從2005年的120萬千瓦增長到目前的4400萬千瓦（除臺灣省外），風電裝機容量已居世界首位。截至2013年12月末，中國風電累計裝機容量達到9174.46萬千瓦，分布在32個省、直轄市、自治區(qū)和特別行政區(qū)（臺灣裝機未統(tǒng)計），中國風電累計核準容量已達13425萬千瓦，其中并網(wǎng)風電累計容量7758萬千瓦。風電累計裝機超過100萬千瓦的省級地區(qū)共有15個，該15個省級地區(qū)風電累計裝機占全國風電累計裝機容量的94.29%。其中內蒙古風電累計裝機以23.97%市場份額位居全國第一，河北與甘肅分別位居第二位和第三位。

隨著風電經濟性的進一步提升和風電并網(wǎng)消納問題的逐步解決，未來五年，由于政府政策的強力支持，中國將繼續(xù)引領世界風電的發(fā)展。據(jù)業(yè)內專家估計，2011～2015 年期間，中國的風電年平均增量在15～20GW之間，其中海上風電平均每年新增1GW左右。到2015 年末，累計容量達到100～150GW，實現(xiàn)發(fā)電量200～300TWh。其中海上裝機容量達到3～5GW，發(fā)電7.5～10TWh，約占全國風電裝機的3%和發(fā)電量的4%。為完成到2020年我國非化石能源在一次能源消費中的比重達到15%的目標[1-2]，風電將作為清潔能源的重要發(fā)展方向，在“十二五”規(guī)劃的初稿中規(guī)劃的風電發(fā)展目標，到2015年全國累計并網(wǎng)運行風電裝機容量達到100GW，年總發(fā)電量超過190TWh，其中海上風電總裝機容量達到5GW。

中國風電產業(yè)的發(fā)展雖然走過了20多年的歷程，但是真正步入快速發(fā)展的軌道是在2003年以后。本報告歸納和總結了中國風電發(fā)展成功的主要因素包括：一個明確的發(fā)展目標和規(guī)劃、一個清晰的法律框架以及各種投資主體積極參與的產業(yè)發(fā)展環(huán)境。并以三個關鍵要素為出發(fā)點深入剖析了逐步構建良好風電發(fā)展政策、市場環(huán)境以及科研體系的歷程，全面而系統(tǒng)地呈現(xiàn)了風電發(fā)展的框架性支撐要素和成功經驗。

2.太陽能發(fā)電情況

歐洲光伏行業(yè)協(xié)會（EPIA）于2014年3月6日公布了2013年全球光伏發(fā)電系統(tǒng)的導入情況。EPIA的數(shù)據(jù)顯示，2013年全球光伏發(fā)電系統(tǒng)新增裝機容量超過37GW（3700萬千瓦），遠遠超過了2012年的29.9GW。截至2013年底的累計裝機容量為136.7GW。各國家和地區(qū)方面，新增裝機容量最多的是中國（11.3GW），其次是日本（6.9GW），排在第三位的是美國（4.8GW）。

截至2013年12月末，中國光伏發(fā)電新增裝機容量達到1066萬千瓦，光伏發(fā)電累計裝機容量達到1716萬千瓦。其中，大規(guī)模光伏電站累計裝機容量達到1118萬千瓦，分布式光伏發(fā)電累計裝機容量達到598萬千瓦。

中國光伏發(fā)電裝機分布在30個省、直轄市、自治區(qū)，累計裝計容量排在前五位的省級地區(qū)依次為青海、甘肅、新疆、寧夏、內蒙。其中，青海光伏發(fā)電累計裝機約占全國光伏發(fā)電累計裝機的19%。

二、發(fā)展新能源面臨的問題

“十一五”期間我國以風能發(fā)電為主的新能源發(fā)電取得了前所未有的發(fā)展，風電裝機容量已居世界首位。我國風、光電的開發(fā)采用“資源引導型”的模式，不同于歐美國家的分布式開發(fā)、分散接入的模式，我國風電的開發(fā)采用集中式大規(guī)模開發(fā)、單點并網(wǎng)的方式，由于我國風能、太陽能豐富的地方大多位于“三北”地區(qū)，風資源同負荷呈逆向分布，當?shù)氐慕洕奖容^低，電網(wǎng)結構比較薄弱，目前主要存在以下主要問題：

1.風電的快速發(fā)展與電網(wǎng)建設不匹配，出現(xiàn)“窩電”現(xiàn)象

自2005年以來，我國風電開發(fā)規(guī)模連續(xù)五年翻番，發(fā)展速度令世界驚嘆，初步形成了以大基地集中式開發(fā)為主的大規(guī)模風電開發(fā)的格局，但由于缺乏電力系統(tǒng)的統(tǒng)一規(guī)劃，風電的開發(fā)沒有同電網(wǎng)和其他配套能源協(xié)調發(fā)展，致使大量的風電無法在當?shù)匕踩⒕W(wǎng)并予以消納，出現(xiàn)“窩電”現(xiàn)象，風資源和設備沒有高效利用，資源浪費嚴重。

2.風電機組的性能有待提高，以確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行

隨著我國風電產業(yè)的快速發(fā)展，我國風電裝備制造業(yè)也從無到有、由弱變強，2004年我國風機國產化率僅為10%，2010年底已經升至90%以上，培育出了以華銳、金風等實力雄厚、具有國際知名度的風機制造企業(yè)。但是我國的風機制造企業(yè)仍然沒有掌握核心的風電機組和風電場控制技術，機組的主控系統(tǒng)和變流器等核心技術還依賴進口，與國外著名企業(yè)相比還有很大的差距，當前已并網(wǎng)發(fā)電以及在建的風電場大多還都不具有低電壓穿越能力，有功和無功控制能力還不能滿足電網(wǎng)要求，因此亟需改進。

3.風電并網(wǎng)技術標準不健全，風電場并網(wǎng)管理有待加強

目前我國相應風電并網(wǎng)技術標準還未出臺，沒有風電機組合風電場入網(wǎng)建成標準，風電并網(wǎng)運行規(guī)程和規(guī)范還不完善，因此電網(wǎng)企業(yè)在組織風電場涉網(wǎng)部分并網(wǎng)驗收時，由于缺乏并網(wǎng)監(jiān)測規(guī)定及監(jiān)測手段，對關鍵指標如低電壓穿越能力、無功補償?shù)妊b置不能進行有效地驗證。

三、我國新能源發(fā)電政策的調整

1.風能發(fā)電政策的調整

2011年上半年全國共發(fā)生重大的風機脫網(wǎng)事故4次，其中酒泉風電基地3次、河北基地1次，使得電網(wǎng)的電壓和頻率出現(xiàn)了極大波動，對當?shù)仉娏ο到y(tǒng)的安全運行造成重大影響。此外，還發(fā)生了多起風機倒塌、起火事件，這些事故引起了決策部門的關注，促使國家主管部門對我國現(xiàn)行的新能源政策作出了調整。

2011年6月9日，國家能源局下發(fā)了《風電場功率預測預報管理暫行辦法》文件，該辦法要求并網(wǎng)風電場必須建立風電場功率預測預報體制和發(fā)電計劃申報工作機制。明年1月1日以前試運行，7月1日后正式運行，不具備條件的風電場不得并網(wǎng)發(fā)電。

2011年8月5日，國家能源局副局長劉琦在能源行業(yè)風電標準技術委員會一屆二次會議上提出，中國風電產業(yè)要實現(xiàn)“五個轉變”，即：要實現(xiàn)風電大國向風電強國轉變；未來風電產業(yè)發(fā)展要從追求速度向追求質量轉變；從追求裝機容量向追求風力發(fā)電量轉變；從集中大規(guī)模開發(fā)向大規(guī)模開發(fā)與分散開發(fā)并舉轉變；從以陸上風電為主向陸上和海上風電全面發(fā)展轉變。這是政府能源主管部門對風電產業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略轉型的最新權威描述。同日國家能源局審定并發(fā)布了“大型風電場并網(wǎng)設計技術規(guī)范”等18項重要標準，并將于今年11月1日執(zhí)行。

到目前為止，全國陸上風電場項目93%是地方政府審批。地方政府利用5萬千瓦以下項目的招標權大批上馬風電，形成了“4.95萬千瓦”現(xiàn)象，導致了近幾年我國風電“井噴式”的發(fā)展，使得風電發(fā)電量超過電網(wǎng)接納規(guī)模，“棄風”現(xiàn)象普遍存在。對此國家能源局正在制定《風電場投資建設管理辦法》，其核心內容是國家能源局收回5萬千瓦以下陸上風電場項目審批權。此外，國家能源局將出臺《風電場開發(fā)建設管理辦法》，規(guī)定在國家風電統(tǒng)一規(guī)劃之外的地方審批項目，將不被列入統(tǒng)一并網(wǎng)規(guī)劃，不再享受可再生能源電價附加補貼。在“十二五”期間，我國可再生能源產業(yè)發(fā)展策略有所調整，風電產業(yè)以往“建設大基地，融入大電網(wǎng)”的模式，將被“集中式+分布式”并重的發(fā)展戰(zhàn)略所取代。這一系列政策的出臺將會促使我國風電產業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略轉型，使其走上持續(xù)、穩(wěn)健的發(fā)展道路，必會產生深遠影響。

2.太陽能發(fā)電政策的調整

2011年8月1日國家發(fā)改委下發(fā)《國家發(fā)改委關于完善太陽能光伏發(fā)電上網(wǎng)電價政策的通知》，通知規(guī)定：全國統(tǒng)一光伏上網(wǎng)電價為1.15元/千瓦時和1元/千瓦時，其中2011年7月1日以前核準建設、2011年12月31日建成投產、國家發(fā)改委尚未核定價格的太陽能光伏發(fā)電項目，上網(wǎng)電價統(tǒng)一核定為1.15元/千瓦時；2011年7月1日及以后核準的太陽能光伏發(fā)電項目以及2011年7月1日之前核準但截至2011年12月31日仍未建成投產的太陽能光伏發(fā)電項目，除西藏執(zhí)行每千瓦1.15元的上網(wǎng)電價外，其余省（區(qū)、市）上網(wǎng)電價均按每千瓦時1元執(zhí)行。業(yè)界盼望已久的光伏上網(wǎng)標桿電價的出臺，表明國家決策層已經認可了太陽能發(fā)電在我國新能源產業(yè)中地位，這將極大地促進我國太陽能產業(yè)的發(fā)展，可以預計在“十二五”期間光伏產業(yè)將迎來爆發(fā)式的飛速發(fā)展階段。

四、當前我國電力能源面臨的挑戰(zhàn)

1.東部省份嚴重電荒

近幾年以來，我國東部沿海省份出現(xiàn)了嚴重的電荒，浙江、江蘇、上海、廣東、山東以及中西部的湖南、江西、四川、重慶等省份的最高用電負荷創(chuàng)歷史記錄，與以往不同的是用電短缺發(fā)生在淡季，各發(fā)電廠大多滿負荷發(fā)電，但仍不能滿足負荷需求，其中浙江省2011年預計最大需求為5000萬千瓦，最大缺口為700萬千瓦；江蘇省今夏預計最大缺口為1100萬千瓦；廣東省每天的電力缺口大約為100萬到200萬千瓦左右；湖南用電缺口高達400萬千瓦，安徽最大缺口250萬千瓦左右。全國今年迎峰度夏最大電力缺口為3000萬～4000萬千瓦，其中華北電網(wǎng)最大缺口為700萬～800萬千瓦；華東電網(wǎng)最大缺口1700萬～2000萬千瓦；華中電網(wǎng)最大缺口600萬～1200萬千瓦。多地出現(xiàn)“拉閘限電”現(xiàn)象，對國家實體經濟造成重大影響，對百姓日常生活造成諸多不便。在我國能源生產和利用的版圖上，華東地區(qū)處于能源供應鏈的末端，一次能源極為匱乏，江蘇省除了徐州產煤外，90%的煤炭需要從省外購入；浙江省基本不產煤，一次能源基本從北方省份調入和國外購買。但華東地區(qū)又處于能源利用的前端，其創(chuàng)造的國內生產總值及外貿出口總額占全國的40%左右，是我國經濟最為活躍的地區(qū)。該地區(qū)經濟總量大、戰(zhàn)略位置重要，由于電力是核心的基礎性能源，對經濟發(fā)展具有重要的支撐作用，電力的安全供給事關國家戰(zhàn)略經濟安全，因此需要從全國層面上統(tǒng)籌規(guī)劃，實現(xiàn)電力能源在全國范圍內有效調配。

2.西部電力富余出現(xiàn)窩電

就在我國華東和華中地區(qū)積極應對電荒的同時，西部地區(qū)電力大量富余，“窩電”現(xiàn)象嚴重。其中以內蒙古、甘肅和新疆等新興能源基地為甚。這些省份能源較豐富，特別是在國家近幾年新能源政策的推動下，[3-5]在風能和太陽能發(fā)電方面取得了前所未有的巨大進步，正建設國家千萬千瓦級能源基地，在新能源利用方面走在了全國的前列。但由于西部省份經濟比較落后，用電負荷較小，電能消納困難。目前西北電網(wǎng)富余電力1400萬千瓦，就甘肅省而言，目前全省裝機容量超過2400萬千瓦，最大負荷1100萬千瓦左右，隨著酒泉千萬千瓦基地裝機容量的不斷攀升，甘肅省將會出現(xiàn)大量的電力剩余。蒙西電網(wǎng)截止今年4月份，電源裝機4005.68萬千瓦，電網(wǎng)最高負荷只有約1600萬千瓦，外送最高負荷只有390萬千瓦，除了不參與電力平衡的708.26萬千瓦風電，蒙西電網(wǎng)富余電源裝機約640萬千瓦。由于跨區(qū)輸電能力不足，西部電網(wǎng)富余的電力難以支援“三華”電網(wǎng)。一方面是中東部省份的嚴重電荒、威脅國家實體經濟，一方面是西部省份電能的大量剩余、無法送出的困境，為了解決這種能源資源和生產力布局不均衡的局面，建議國家盡快促進電力跨區(qū)跨省交易政策措施的出臺，支持國家電網(wǎng)公司特高壓輸電網(wǎng)的建設，真正實現(xiàn)電力能源在全國范圍內的合理配置，使得西部地區(qū)的資源優(yōu)勢轉化為經濟效益，促進當?shù)亟洕鐣椭C穩(wěn)定發(fā)展。

3.火電企業(yè)集體虧損

由于近一兩年來煤炭價格不斷上漲，火力發(fā)電企業(yè)經營困難，出現(xiàn)了行業(yè)的集體虧損。中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布的全國電力供需分析報告顯示，華能、大唐、華電、國電和中電投等五大發(fā)電集團2011年1～7月份火電業(yè)務虧損180.9億元，同比增虧113億元，4～7月份月度虧損額持續(xù)增大，同期由于受到行業(yè)利潤下降的影響，我國上半年火電投資熱情下降，火電裝機數(shù)量增長緩慢。據(jù)中電聯(lián)統(tǒng)計，上半年我國全國基建新增火力發(fā)電裝機容量2331萬千瓦，比上年同期少投產90萬千瓦；在電力需求旺盛的背景下，作為電力供應保障基礎的火電裝機容量增速遠低于用電量增速，新增裝機明顯減少，這加劇了電力的供需矛盾。雖然2004年就提出了煤電聯(lián)動機制，但可操作性不強，實際處于擱置狀態(tài)。具有代表性的例子是秦皇島山西優(yōu)混5500大卡煤炭價格從2003年底的275元/噸大幅上漲到2011年6月底的840元/噸以上，漲幅超過200%，而銷售電價漲幅不到40%。因此為了減緩火電企業(yè)的虧損情況，建議管理部門盡快理順電煤的體制性矛盾，完善煤電聯(lián)動機制，調動火電企業(yè)的積極性。

4.風電并網(wǎng)難，風機事故頻發(fā)

由于能源資源和負荷的逆向分布，我國風能豐富的地方多為偏遠的、經濟較為落后的“三北”地區(qū)，因此不同于歐美國家的分散式開發(fā)、多點接入的模式，我國以集中式大規(guī)模開發(fā)、單點接入的模式為主，開創(chuàng)了新能源開發(fā)的新潮流，但由于沒有經驗可以借鑒，因此也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。隨著新能源基地裝機容量的不斷攀升，一些棘手的問題也相應出現(xiàn)。由于風電的隨機性、波動性和間歇性，引起風電出力具有波動性，進而致使充電功率的不穩(wěn)定和潮流的波動，嚴重影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。今年上半年發(fā)生了多起的風電設備脫網(wǎng)事故，其中酒泉風電基地發(fā)生了4次，分別為“2.24”、“4.3”、“4.17”、“4.25”，分別導致598、400、702和1278臺風機脫網(wǎng)；河北基地一次和酒泉基地同一天的4月17日造成644臺風機脫網(wǎng)，這導致電網(wǎng)的電壓和頻率出現(xiàn)大幅波動，對所在的西北電網(wǎng)和華北電網(wǎng)的安全運行造成重大威脅，引起了國家主管部門的極大關注。

五、總結

近年來，隨著我國新能源戰(zhàn)略持續(xù)推進，我國新能源裝機容量不斷攀升，取得了巨大的成績。在肯定成績的同時也存在著一些問題，面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。主要有：風電的快速發(fā)展與電網(wǎng)建設不匹配，出現(xiàn)“窩電”現(xiàn)象；風電機組的性能有待提高，以確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行；風電并網(wǎng)技術標準不健全，風電場并網(wǎng)管理有待加強?；诖吮尘埃疚娜嫦到y(tǒng)地分析了當前我國新能源發(fā)展的現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn)，以期對新能源從業(yè)者提供參考。

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（責任編輯：王祝萍）