科學規(guī)劃促進可再生能源電力并網(wǎng)和消納

／國家發(fā)展和改革委員會能源研究所 時麗／

科學規(guī)劃促進可再生能源電力并網(wǎng)和消納

可再生能源消納難題的原因是多方面的，既有技術和基礎設施方面的因素，更有政策體制的原因，包括電力體制、長遠戰(zhàn)略、價格機制、經(jīng)濟激勵、利益分配、運行管理等。

“十二五”以來，在各項政策的有效實施下，我國可再生能源取得了重要進展，尤其是可再生能源電力市場增長迅速，風電、水電的新增裝機和累計裝機均為世界第一，光伏發(fā)電也排在世界前列。2014年底，可再生能源發(fā)電累計裝機量4.36億千瓦，在全國總發(fā)電裝機的比重為32.0%，當年發(fā)電量1.47萬億千瓦時，在全部發(fā)電量的比重為23.2%，其中風電增加了1.6個百分點，水電增加了3.1個百分點。風電、光伏發(fā)電在內(nèi)蒙、甘肅、青海等地的發(fā)電量比重均超過10%，成為當?shù)刂匾男略鲭娫?，在這些地區(qū)已發(fā)揮了重要的電力替代作用。

隨著可再生能源電力規(guī)模的擴大，可再生能源限電問題出現(xiàn)且日趨嚴重，尤其是在西部一些地區(qū)，風電、光伏發(fā)電等裝機在當?shù)仉娏傃b機比重超過10%，部分省區(qū)超過20%，消納問題更為凸顯?？紤]實現(xiàn)2020年非化石能源在一次能源中占比15%的目標，屆時風電和光伏發(fā)電的裝機需要分別達到2億千瓦和1億千瓦以上，并且由于風光資源和土地因素，至少三分之二的風電和光伏發(fā)電仍需要分布在西部和北部地區(qū)，因此，并網(wǎng)和消納問題如不能得到有效緩解或解決，將繼續(xù)成為可再生能源電力進一步擴大規(guī)模的最主要瓶頸。

可再生能源消納難題的原因是多方面的，既有技術和基礎設施方面的因素，更有政策體制的原因，包括電力體制、長遠戰(zhàn)略、價格機制、經(jīng)濟激勵、利益分配、運行管理等。從當前和近期形勢看，這一難題首要的直接原因是可再生能源與其他常規(guī)電源之間以及與電網(wǎng)之間的規(guī)劃銜接、建設布局和協(xié)調(diào)發(fā)展方面存在的日益嚴重的問題。雖然近年來我國可再生能源電力增長迅速，但仍沒有建立適應可再生能源大規(guī)模發(fā)展的體制機制，在能源、電力等戰(zhàn)略規(guī)劃、統(tǒng)籌布局方面，仍按照常規(guī)能源為主導、火電等常規(guī)電力為基礎的思路進行設計和安排，因此造成與可再生能源電力規(guī)劃、風電、太陽能發(fā)電等發(fā)展思路和規(guī)劃之間嚴重脫節(jié)，并且隨著可再生能源電力裝機和發(fā)電量在電力供應中比例的不斷增加，各類電源之間、電源與電網(wǎng)之間的矛盾愈加突出。僅在規(guī)劃方面，目前突出表現(xiàn)在以下幾點：

1）煤電等常規(guī)電源規(guī)劃、布局、建設總量超出需求，占據(jù)可再生能源電力發(fā)展空間。我國在2014年已提出推動能源生產(chǎn)和消費革命的能源發(fā)展戰(zhàn)略，并且近兩年國務院也出臺了若干重大戰(zhàn)略計劃和方案，如《大氣污染防治行動計劃》、《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（2014-2020）》等，但在煤電等常規(guī)電源布局和發(fā)展規(guī)劃上，仍為煤電發(fā)展預留了相當大的空間，如根據(jù)《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（2014-020）》中提出的2020年煤炭消費占比62%的指標和《煤炭清潔高效利用計劃》中電煤比重指標，2020年全國煤電發(fā)電量將達到6萬億千瓦時，超過2014年全社會用電量的總和，屆時煤電電量占比約四分之三。在北方部分地區(qū)，未來電源發(fā)展之間的矛盾將更加突出，以東北電網(wǎng)覆蓋區(qū)為例，近年來這一地區(qū)無論是電力還是電量都呈現(xiàn)過剩，但一方面未來幾年內(nèi)電力需求增長仍將非常有限，另一方面已經(jīng)獲得核準尚未建設的火電項目就超過2000萬千瓦，且近期內(nèi)遼寧還將有200萬千瓦核電機組投運，這都將大大擠占現(xiàn)有可再生能源電力消納和未來發(fā)展的空間。

2）地方發(fā)展煤電等常規(guī)電力的意愿仍強烈。當前我國經(jīng)濟正由高速增長階段進入到平穩(wěn)增長階段，經(jīng)濟新常態(tài)形勢下，一些地區(qū)已開始出現(xiàn)淡化節(jié)能的苗頭，地方尋求較大規(guī)模的新經(jīng)濟增長點沖動強烈，尤其是“三北”地區(qū)，由于環(huán)境容量相對較大，土地受限相對較小，且規(guī)劃煤電基地、能源基地較為集中，地方政府考慮稅收、招商引資等因素，布局煤電和其他非可再生能源電源的意愿增強。2015年一季度，在全社會用電量增幅僅為0.8%的情況下，全國電源投產(chǎn)規(guī)模卻同比增加492萬千瓦，一季度新增火電規(guī)模近千萬千瓦（994萬千瓦），超過風電（199萬千瓦）、光伏（346萬千瓦）、水電（159萬千瓦）核電（109萬千瓦）新增裝機的總和，未來電力消納的形勢將更加嚴峻。

3）輸電通道建設和使用上對可再生能源電力考慮嚴重不足。我國風能、太陽能、水能資源和電力負荷特性決定了風電、太陽能發(fā)電、水電等電源在各自達到數(shù)億千瓦級發(fā)展規(guī)模下，需要有相應規(guī)模的風光水電力跨省跨區(qū)輸送，如僅考慮風電，根據(jù)“十二五”規(guī)劃目標，2020年風電達到2億千瓦裝機規(guī)模，則外送規(guī)模為4000萬～6000萬千瓦。根據(jù)《大氣污染防治行動計劃》，到2020年將落實12條特高壓輸電線路外送通道，但由于全社會用電量和電力負荷增量減緩，各界對部分特高壓輸電通道建設態(tài)度不一，造成部分輸電通道投產(chǎn)時間和計劃決策困難，更重要的是，這12條通道能提供多大規(guī)模的可再生能源電力外送容量存在較大的不確定性，目前部分通道尚未完成報批，而已完成報批或報批正在進行中的通道，對于輸送電力和電量的安排仍以火電為主，如寧東至浙江特高壓線路，雖然輸送方案沒有確定，但已設計的兩種方案下風光電量配比僅為15%、6%。主要原因仍在利益分配方面，從送端角度，火電電源規(guī)劃和布局的裝機容量大，造成了火電、風電、太陽能發(fā)電等各電源搶占通道容量，從電網(wǎng)角度，火電容量和電量比例高有利于提升特高壓線路輸電小時數(shù)，增加輸電線路收益或降低輸電成本，從受端角度，受端地區(qū)接受大規(guī)模的外送容量，一方面影響本地原有電源的利用小時數(shù)和利益，另一方面影響本地電源尤其是風光電源的增量規(guī)模。

4）可再生能源本地消納空間未能得到充分利用。從本地消納角度，目前許多有利于可再生能源電力本地消納的手段和途徑尚未得到利用，如清潔能源供熱可以成為促進“三北”地區(qū)可再生能源電力本地消納的重要手段，但在政策機制上為空白，收益問題難以解決。此外，一些做法還侵占了可再生能源電力本地消納空間，如自備電廠，目前大多數(shù)自備電廠不參與調(diào)峰，擁有自備電廠企業(yè)將大電網(wǎng)作為備用，大大降低本地電網(wǎng)的靈活性容量。根據(jù)最近頒布的電改文件，為推進電力市場化，鼓勵電源和電力用戶之間的直接交易，從電力市場化改革的角度，推進直接交易是市場化的一部分，但在其他政策機制沒有調(diào)整的情況下，直接交易的潛在影響是降低區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)的靈活性。部分北方地區(qū)在電力過剩的情況下，以熱電聯(lián)產(chǎn)機組名義安排過多的火電機組，而根據(jù)目前的政策規(guī)定和調(diào)度計劃安排，70%～90%的熱電聯(lián)產(chǎn)機組最小出力大大高于純火電機組50%～60%的最小出力，進一步侵占可再生能源電力本地消納空間。

風電、光伏等波動性可再生能源電力的消納問題是其持續(xù)發(fā)展的長期挑戰(zhàn)，根本解決之路首要是頂層設計，進行體制機制上的調(diào)整。在電力市場化建設短期內(nèi)難以一步到位的情況下，強調(diào)規(guī)劃間的協(xié)調(diào)并真正將規(guī)劃落到實處、按規(guī)劃實施是必需的。2009年全國人大修訂了《可再生能源法》，相較于之前的法律版本，主要調(diào)整了三方面的內(nèi)容，其中之一即是強調(diào)規(guī)劃的科學性，要求進行科學論證，但其主要規(guī)范的是可再生能源規(guī)劃的科學性以及國家和地方可再生能源規(guī)劃之間的銜接，在可再生能源電力已經(jīng)開始成為替代能源、成為電力結構中不可或缺的組成部分情況下，規(guī)劃的科學性更應體現(xiàn)在經(jīng)濟、能源、電力、可再生能源等不同層次規(guī)劃之間的協(xié)調(diào)方面。

2015年是“十三五”規(guī)劃啟動之年，建議國家和地方能源及相關主管部門基于最新形勢，根據(jù)國務院確定的《大氣污染防治行動計劃》以及能源生產(chǎn)和消費革命的戰(zhàn)略要求，更新和細化風電、太陽能發(fā)電等可再生能源發(fā)展目標、布局和重大舉措，強化國家規(guī)劃和地方規(guī)劃的銜接、以及電網(wǎng)、其他電源與風電、太陽能發(fā)電等可再生能源規(guī)劃的銜接，進行發(fā)展規(guī)劃和可再生能源電價補貼資金的統(tǒng)籌，從而切實提高規(guī)劃的嚴肅性、指導性、科學性和可操作性，引導可再生能源電力持續(xù)大規(guī)模開發(fā)利用和相應的配套基礎設施建設。具體行動建議如下：

一是科學規(guī)劃能源和電力的總體布局，將可再生能源電力發(fā)展切實放在優(yōu)先地位。根據(jù)近期的電力需求形勢、可再生能源資源分布、土地資源和水資源可利用條件、電力需求等，合理布局可再生能源電力，在東中部地區(qū)鼓勵分散式風電、分布式光伏、光熱熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展，在西部和北部地區(qū)規(guī)劃集合風電、水電、光伏、光熱的可再生能源發(fā)電綜合基地；壓縮火電尤其是煤電的建設規(guī)模，尤其是做好地方規(guī)劃和國家規(guī)劃的銜接，防止地方為本地利益超規(guī)劃建設煤電項目。

二是務實推進電源和電網(wǎng)規(guī)劃銜接。綜合考慮“三北”地區(qū)的風電、太陽能發(fā)電等可再生能源電力發(fā)展和對電網(wǎng)的需求，盡早決策“三北”地區(qū)電源基地外送電網(wǎng)通道規(guī)劃和建設，尤其是《大氣污染防治計劃》中提出的特高壓通道規(guī)劃和建設，以通道輸送可再生能源電力電量為主為前提，按照提升各類電源和輸電通道的整個系統(tǒng)經(jīng)濟性的原則，優(yōu)化布局能源基地的電源類別、容量和建設時序。

三是充分挖掘“三北”地區(qū)本地消納風電、光伏等波動性電源的潛力。加強對地方自備電廠和熱電聯(lián)產(chǎn)機組的管理，從技術和運行角度充分評估，適度調(diào)整這兩類電廠的運行方式。

四是盡快建立科學的動態(tài)的規(guī)劃體系，形成并完善規(guī)范的規(guī)劃方法。對于電力規(guī)劃，需要在電源側、輸配側、消費側進行電力和電量等多角度規(guī)劃布局，滿足未來經(jīng)濟社會發(fā)展對于電力的需求。對于風電、光伏等波動性電源，在制定規(guī)劃和消納方案時，應對目前偏保守的電源規(guī)劃和消納方法予以調(diào)整，使風光電力和電量在更大范圍內(nèi)消納，科學確定風電、光伏發(fā)電的置信容量比，從而可適度減少系統(tǒng)備用率，提升全系統(tǒng)的效率和效益。