可再生能源“棄風棄光”現(xiàn)象的原因及對策

陳彥博　肖思吟

摘要：可再生能源的開發(fā)利用是世界各國優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全的重要舉措，近年來，我國可再生能源得到了長足發(fā)展，與此同時，電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、輸配售電機制等發(fā)展卻比較滯后，導致了越來越嚴重的“棄風棄光”限電問題，本文就“棄風棄光”現(xiàn)象的主要原因及對策建議進行探討。

關(guān)鍵詞：可再生能源 新能源消納 限電原因 對策建議

人類社會的可持續(xù)發(fā)展呼喚綠色、低碳、可持續(xù)的能源，能源獲取使用方式醞釀著變革，當下，可再生能源已成為業(yè)界關(guān)注重點和生產(chǎn)生活方式變革的主要方向?？稍偕茉吹陌l(fā)展，因其對人類社會生產(chǎn)生活影響的基礎(chǔ)性、廣泛性和持久性，被譽為是繼蒸汽機化、電氣化、信息化之后的第四次產(chǎn)業(yè)革命。在本次可再生能源革命的歷史機遇中，能否跟跑甚至領(lǐng)跑，將影響一個國家綜合國力的發(fā)展以及在世界政治經(jīng)濟新格局中的地位。我國高度重視可再生能源的發(fā)展，2014年6月，習近平總書記在中央財經(jīng)領(lǐng)導小組第六次會議上強調(diào)，面對能源供需格局新變化、國際能源發(fā)展新趨勢，必須推動能源生產(chǎn)和消費革命，大力發(fā)展可再生能源。

一、我國風電光電發(fā)展及“棄風棄光”限電問題現(xiàn)狀

我國人均能源資源比較短缺，常規(guī)化石能源可持續(xù)供應(yīng)能力不足。世界已探明煤炭儲量可供開采113年，中國只有33年，自1985年以后，中國超過美國成為世界上煤炭產(chǎn)量最高的國家，快速的開采，讓煤炭儲量急速減少；油氣人均剩余可采儲量僅為世界平均水平的6%，石油年產(chǎn)量僅能維持在2億噸左右，常規(guī)天然氣新增產(chǎn)量僅能滿足新增需求的30%左右；受制于成本和技術(shù)因素，目前大部分國家非常規(guī)油氣尚未實現(xiàn)大規(guī)模開發(fā)利用。與此同時，我國清潔能源的天然稟賦好，發(fā)展可再生能源的資源基礎(chǔ)非常好。我國“三北”地區(qū)（西北、東北、華北）、東南沿海及附近島嶼風能資源豐富，陸上理論技術(shù)可開發(fā)量約為6—10億千瓦，大陸沿岸0—20公里內(nèi)海上理論技術(shù)可開發(fā)量約為1—2億千瓦。我國太陽能能源資源豐富，全國2/3的土地面積年日照小時超過2200小時，太陽輻射總量在5000兆焦/平方米/年以上①?！笆濉币詠?，在國家可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略和各項扶持政策的有效實行下，我國可再生能源取得長足發(fā)展，特別是可再生能源電力市場增長迅速。風電裝機高速發(fā)展，2012年6月超過美國成為世界第一風電裝機大國。我國2015年底光伏發(fā)電累計裝機容量4318萬千瓦，超越德國成為全球光伏發(fā)電裝機容量最大的國家②。

在可再生能源發(fā)展取得巨大成就的同時，風電、光電消納難、“棄風棄光”電量逐年增加的問題日益凸顯。2016年一季度全國風電上網(wǎng)電量552億千瓦時，平均利用小時數(shù)422小時，同比下降61小時，棄風電量192億千瓦時，同比增加85億千瓦時；平均棄風率26%，同比上升7個百分點。其中，“三北”地區(qū)平均棄風率逼近40%，內(nèi)蒙古棄風率為35%，甘肅為48%，吉林為53%，寧夏為35%，新疆為49%。全國棄光限電約19億千瓦時，主要發(fā)生在甘肅、新疆和寧夏，其中，甘肅棄光限電8.4億千瓦時，棄光率39%；新疆（含兵團）棄光限電7.6億千瓦時，棄光率52%；寧夏棄光限電2.1億千瓦時，棄光率20%③。如果這種勢頭不能盡快遏制，今年全年棄風、棄光電量很可能分別突破400億千瓦時和100億千瓦時。這種情況給可再生能源發(fā)電企業(yè)帶來嚴重經(jīng)濟損失，打擊了投資者們繼續(xù)投資可再生能源基礎(chǔ)建設(shè)項目的積極性，產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展形勢堪憂。從2020年我國非化石能源在一次能源中占15%的目標來看，屆時光伏和風力發(fā)電的裝機需達1億千瓦和2億千瓦之上。消納和并網(wǎng)問題如果不能得到有效解決或者緩解，將成為可再生能源電力發(fā)展的絆腳石。

二、可再生能源棄風棄光限電的原因分析

可再生能源消納問題的原因是多方面的，不僅有基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)方面的原因，也有政策體制的因素，還有發(fā)展戰(zhàn)略、經(jīng)濟激勵、運行管理、電力體制、價格機制、利益分配等問題。主要有如下幾點：

（一）可再生能源與傳統(tǒng)常規(guī)能源的發(fā)展規(guī)劃不配套、不銜接，阻礙了可再生能源的消納

從近階段的形勢可知，可再生能源與其他常規(guī)能源發(fā)展規(guī)劃的數(shù)量控制，以及國家建設(shè)布局與電網(wǎng)規(guī)劃銜接方面存在問題，可再生能源的飛速發(fā)展與電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后的矛盾是棄風棄光問題產(chǎn)生的直接原因。雖近年來我國可再生能源的發(fā)電量增長迅速，但是還沒有做好適應(yīng)可再生能源大規(guī)模、快速度發(fā)展的機制。在戰(zhàn)略、規(guī)劃統(tǒng)籌方面，沒有根據(jù)能源發(fā)展遠景做好各種能源發(fā)電規(guī)模及設(shè)施建設(shè)的速度及時序，仍按照傳統(tǒng)能源為核心、火電為基點的套路進行安排和設(shè)計，造成與可再生能源電力專項規(guī)劃的發(fā)展思路脫節(jié)，導致各跑各的道、各唱各的調(diào)。伴隨著可再生能源電力裝機及發(fā)電量在電力市場的比例不斷增加，電網(wǎng)與電源之間的沖突日益明顯，變成了不同能源發(fā)電爭相并網(wǎng)的通路之爭。一些地方變相降低風電上網(wǎng)電價，風電、光伏企業(yè)要報零電價才可獲得上網(wǎng)電量，甚至有的地方政府要求風電企業(yè)拿出收入補償當?shù)鼗痣娖髽I(yè)，侵害可再生能源企業(yè)的合法利益。

（二）電網(wǎng)智能化水平有待提高，風光電輸配通道不夠順暢

由于太陽能、風能發(fā)電具有間歇性和波動性，在油、水、氣電力資源比較少的區(qū)域，調(diào)峰調(diào)頻能力整體較差，加上目前儲能材料及技術(shù)跟不上可再生能源的快速發(fā)展，僅僅依靠火電機組的有功調(diào)節(jié)速度較慢，很難適應(yīng)風電、光電出力的瞬間變化，可再生能源電力的大規(guī)模消納需求給電網(wǎng)功率預測、運行調(diào)配、并網(wǎng)控制等帶來巨大壓力?？稍偕茉窗l(fā)電的功率預測難、發(fā)電的計劃性能較差，也給電網(wǎng)實時監(jiān)控和計劃安排帶來不利影響。當前的電網(wǎng)運行控制技術(shù)遠不能滿足風電、光電大量連接入電網(wǎng)的條件，隨著近年風電、光電等可再生能源的快速且大規(guī)模發(fā)展，電網(wǎng)安全運行的穩(wěn)定性問題已逐漸顯露。

（三）可再生能源市場體系建設(shè)比較滯后，風電光的市場消納渠道不夠通暢

雖然我國《可再生能源法》等法規(guī)已明確包括強制上網(wǎng)制度、分類電價制度等，但規(guī)章制度的執(zhí)行力度欠佳，現(xiàn)實中尚未有行之有效的機制配套，導致法規(guī)出臺的象征性意義比較大，而實效性不足，還不能解決可再生能源發(fā)展的實質(zhì)性問題。現(xiàn)有可再生能源的法規(guī)政策等還存在一些不盡完善之處，主要是：新能源的項目規(guī)劃、審批、資金安排及價格機制等缺少全局的協(xié)調(diào)策略，國家項目規(guī)劃和決策缺乏清晰度，對能源壟斷行業(yè)的“責、權(quán)、義”沒有相關(guān)明確規(guī)定，缺少第三方評估監(jiān)管的市場機制，缺少產(chǎn)品的檢測認證體系，缺乏法律監(jiān)督、實施情況考核獎懲等。

三、促進可再生能源消納的對策建議

可再生能源的大規(guī)模開發(fā)利用和能源替代，實現(xiàn)能源生產(chǎn)和消費革命，出路在于堅持市場化方向，建立切合實際的可再生能源電力規(guī)劃系統(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)配運行管理體系以及電價補償、交易等市場機制，逐漸形成可促進再生能源發(fā)展的政策及市場環(huán)境，加快實現(xiàn)各種因素的相互融合、協(xié)調(diào)及銜接。

（一）加強統(tǒng)一規(guī)劃，實現(xiàn)風電光電等可再生能源合理、有序開發(fā)

電網(wǎng)是具有網(wǎng)絡(luò)屬性的產(chǎn)業(yè)，講究系統(tǒng)性、整體性。在規(guī)劃體系中，既要優(yōu)先發(fā)展再生能源，同時兼顧常規(guī)能源電力的清潔化改造，保障規(guī)劃的有效性和科學性。

一是合理進行能源規(guī)劃和電力的整體分布，把再生能源電力的發(fā)展放在優(yōu)先地位。根據(jù)近階段電力需求以及水、土地、風、光等資源分布情況，科學布局可再生能源電力，在東中部地區(qū)鼓勵分散式風電、光熱熱電聯(lián)產(chǎn)、分布式光伏的發(fā)展，在北部和西部區(qū)規(guī)劃水電、風電可再生能源發(fā)電基地；壓縮火電特別是煤電建設(shè)規(guī)模，對現(xiàn)有煤電機組進行清潔化改造，做好國家和地方的規(guī)劃的銜接，以防地方政府出于本地的經(jīng)濟利益考慮，違規(guī)上馬煤電項目。

二是推進電網(wǎng)和電源規(guī)劃連接。整體考慮“三北”和西部地區(qū)的太陽能、風電等可再生能源電力和電網(wǎng)發(fā)展需求，盡快研究確定“三北”外送電源基地和電網(wǎng)通道建設(shè)決策，進一步優(yōu)化能源分布基地的容量、電源類別和建設(shè)時間順序，打通新能源基地電力外送的大動脈。

三是制定科學的規(guī)劃方案。電力規(guī)劃方面，應(yīng)在輸配側(cè)、消費側(cè)及電源側(cè)進行電量等進行多角度規(guī)劃。要將電力規(guī)劃與區(qū)域經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃結(jié)合起來，一方面為經(jīng)濟發(fā)展提供電力保障，另一方面促進可再生能源的消納，比如，可以在可再生能源富集的“三北”和西部地區(qū)，規(guī)劃建設(shè)高能耗產(chǎn)業(yè)基地，與東南沿海產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移統(tǒng)籌起來考慮，提高電力發(fā)展效率和經(jīng)濟社會效益。

（二）發(fā)展智能電網(wǎng)，提升電網(wǎng)對可再生能源的接納能力

一是加強電網(wǎng)控制智能化水平。利用大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)，收集、分析、運用風光電等間歇性電源出力規(guī)律，利用不同能源的出力特性的互補性，讓新能源電力之間本身起到削峰填谷的作用，提高風光電的預測和控制能力。加強和完善電力通訊技術(shù)，通過統(tǒng)一調(diào)配程序智能化改革，形成綜合化電網(wǎng)調(diào)配支持的技術(shù)系統(tǒng)，保證大電網(wǎng)（特高壓）的穩(wěn)定、持續(xù)、安全運行，適應(yīng)大規(guī)模清潔能源的接入需要。

二是科學布局調(diào)峰電源項目。當前大容量電池儲能技術(shù)尚處于起步階段，成本高、儲能量小，不適宜大規(guī)模運用。抽水蓄能成本相對而言較低，是最具競爭力的調(diào)峰方法。具體調(diào)峰項目的建設(shè)，還需了解電源負荷、當?shù)刭Y源等特性，對棄風棄光電量和特點，對調(diào)峰機組數(shù)量、型號等進行優(yōu)化配置。

三是探索多種電源打包外送方法。采用水、風及煤電等電源打包外送的方法，既可以利用不同電源峰谷值互補的特點，相互之間起到削峰填谷的效果，也可以有效拓展風電光電消納，緩解外送渠道單一、利用率低的問題。

（三）加快電力市場建設(shè)，通過經(jīng)濟手段促進可再生能源消納

一是切實執(zhí)行可再生能源電量配額制。國家能源局2016年3月提出建立可再生能源開發(fā)利用目標引導制度，明確地方政府、電網(wǎng)企業(yè)和發(fā)電企業(yè)在發(fā)展可再生能源方面的責任。日前又發(fā)布《關(guān)于建立燃煤火電機組非水可再生能源發(fā)電配額考核制度有關(guān)要求的通知（征求意見稿）》，這個監(jiān)測、考核和獎懲措施，有助于確?？稍偕茉窗l(fā)電配額真正落到實處，目前要務(wù)是各級政府、電力監(jiān)督管理部門和廣大發(fā)售電切實把這個制度落到實處。

二是擴大可再生能源外送市場。作為可再生能源富集的“三北”和西部省份，相比于全國一線發(fā)達省市，其當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展水平和對可再生能源電力的消納能力相對弱一些，要實現(xiàn)當?shù)叵{的難度非常大?？缡』蛴螂娋W(wǎng)資源調(diào)配和消納可再生能源電量，有助于提高全國電力系統(tǒng)消納可再生能源電量的能力，加強全國電力市場消納可再生能源電量的綜合水平。通過跨省通道的傳輸，能促進智能家電、電動汽車等智能低能耗產(chǎn)品的大幅度應(yīng)用，逐漸改變終端用戶的用能方式，增加可再生能源在終端的消費比重。

三是建立電力交易綠色通道。北京、廣州兩個國家級電力交易中心成立后，各省也紛紛申請建立省級的電力交易中心，區(qū)域性電力交易平臺系統(tǒng)雛形已然搭建起來。接下來，要加快建立健全大規(guī)模、跨區(qū)域非水可再生能源電力交易的細則，同時提高可再生能源電量的調(diào)配層次，以便在更廣領(lǐng)域、更多渠道容納可再生能源電力。通過市場化手段和綠色發(fā)電證書交易，讓新能源發(fā)電企業(yè)在得到上網(wǎng)標桿電價、政府補貼和交易溢價之外，還能得到綠色發(fā)電證書交易的收入，便于有條件降低綠色電力售價，縮短直接進入市場參與競價交易的周期，把這個新興的產(chǎn)業(yè)培育起來，讓它發(fā)展壯大，成為我國具有競爭力的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。

注：

①相關(guān)數(shù)據(jù)來自劉振亞所著《全球能源互聯(lián)網(wǎng)》，中國電力出版社，2015年第1版。

②相關(guān)數(shù)據(jù)來自中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布的《儲能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2016》。

③相關(guān)數(shù)據(jù)來自國家能源局官方網(wǎng)站。

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（陳彥博，1980年生，江西尋烏人，廣州市海珠區(qū)經(jīng)濟社會研究中心經(jīng)濟師。研究方向：產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、能源經(jīng)濟。肖思吟，1979年生，廣東徐聞人，華中師范大學碩士生）