在“雙碳”目標下,國家大型風光基地建設(shè)進入跨越式發(fā)展階段。2021年10月12日,習近平總書記在《生物多樣性公約》第十五次締約方大會領(lǐng)導人峰會上宣布:“中國將大力發(fā)展可再生能源,在沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)加快規(guī)劃建設(shè)大型風電光伏基地項目。”隨著環(huán)境保護和能源轉(zhuǎn)型的緊迫性日益增強,沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)的能源開發(fā)與利用逐漸成為我國能源戰(zhàn)略的重要組成部分。沙漠、戈壁、荒漠也正由“不毛之地”轉(zhuǎn)化為“能源沃土”。本文將分析國家“沙戈荒”新能源大基地發(fā)展現(xiàn)狀以及存在的問題,以期促進“沙戈荒”新能源大基地高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。
一、“沙戈荒”新能源大基地規(guī)劃建設(shè)情況
(一)基地規(guī)劃建設(shè)情況
我國沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)面積廣闊,占國土面積的27%左右,風能太陽能資源豐富,技術(shù)可開發(fā)量占全國60%以上,開發(fā)潛力巨大。2022年6月,國家發(fā)展改革委、國家能源局等九部門聯(lián)合印發(fā)《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》,提出統(tǒng)籌優(yōu)化風電光伏布局和支撐調(diào)節(jié)電源,在我國西部北部沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)加快建設(shè)一批生態(tài)友好、經(jīng)濟優(yōu)越、體現(xiàn)國家戰(zhàn)略和國家意志的大型風電光伏基地項目。同年,國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布《以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地規(guī)劃布局方案》,以庫布齊、烏蘭布和、騰格里、巴丹吉林沙漠為重點,以其他沙漠和戈壁地區(qū)為補充,綜合考慮采煤沉陷區(qū),規(guī)劃建設(shè)大型風電光伏基地。
從國家級的第一、二、三批風光大基地到“沙戈荒”基地,再到水風光一體化基地以及采煤沉陷區(qū)基地,到2030年,國家級大基地規(guī)劃總裝機量將達到4.55億千瓦。其中,“十四五”時期規(guī)劃建設(shè)風光基地總裝機約2億千瓦,包括外送1.5億千瓦、本地自用0.5億千瓦;“十五五”時期規(guī)劃建設(shè)風光基地總裝機約2.55億千瓦,包括外送1.65億千瓦、本地自用0.9億千瓦。目前,第一批風光大基地已經(jīng)全部開工、陸續(xù)投運。第二批部分項目陸續(xù)開工,第三批風光大基地項目清單已正式印發(fā)實施。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)看,已有超過2億千瓦的“沙戈荒”項目正在建設(shè)和實施過程中。全國首批首個“沙戈荒”新能源基地——寧夏騰格里沙漠新能源基地項目規(guī)劃建設(shè)1300萬千瓦。一期100萬千瓦光伏項目已并網(wǎng)發(fā)電;二期200萬千瓦光伏項目已建成100萬千瓦;甘肅巴丹吉林沙漠新能源基地項目規(guī)劃建設(shè)1100萬千瓦,正在開展前期工作。
(二)生態(tài)恢復治理情況
我國是受土地沙化危害最為嚴重的國家之一。在國家公布的“十四五”九大清潔能源基地里,新疆、黃河上游、河西走廊和黃河幾字灣四個清潔能源基地均覆蓋有大量的沙漠、戈壁、荒漠化土地。新能源產(chǎn)業(yè)具有空間生態(tài)恢復、二次利用增值,土地開發(fā)利用方式還處于探索階段。2024年5月,國家能源局等3部委印發(fā)《關(guān)于有序推進光伏治沙項目開發(fā)建設(shè)有關(guān)事項的通知》,要求推進荒漠化防治與風電光伏一體化工程建設(shè)。這不僅有利于改善沙漠化地區(qū)的生態(tài)環(huán)境,同時也將提高光伏企業(yè)的產(chǎn)能利用率和盈利能力。在騰格里“沙戈荒”光伏基地建設(shè)過程中,積極探索“新能源建設(shè)+沙戈荒生態(tài)系統(tǒng)保護和修復”新路徑,通過光伏方陣外圍搭建立式沙障,形成聚沙堤,減少風沙流;將光伏組件中心點提升至距地面3米,為將來在板間種植經(jīng)濟作物留足空間;通過設(shè)置立體防沙障、栽植灌木等方式,有效起到固沙作用;在光伏板下扎8.6萬畝半隱蔽式麥草方格,播撒了90噸沙生植物草籽,當?shù)刂脖黄骄w度從0.5%增加至15%至20%,局部區(qū)域達40%左右。全力打造“新能源發(fā)電、生態(tài)修復、鄉(xiāng)村振興、生態(tài)旅游和荒漠治理”多位一體循環(huán)發(fā)展新模式,增加的植被為野生動物提供了食物充足、蔭涼遍地的新棲息地,吸引了鵝喉羚、鴿子等眾多野生動物前來覓食,推動了區(qū)域生態(tài)環(huán)境持續(xù)向好。
二、“沙戈荒”新能源大基地面臨的挑戰(zhàn)和問題
國家風光大基地總規(guī)劃達4.55億千瓦,多采用“一基地一主體”模式推進項目規(guī)?;l(fā)展。央企和地方國企在大基地開發(fā)指標上的爭奪十分激烈,在項目前期規(guī)劃、方案編制、指標落實、建設(shè)投運等過程中,發(fā)現(xiàn)基地面臨的接入消納、經(jīng)濟指標、項目管控等挑戰(zhàn)正逐步顯現(xiàn)。
(一)源網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)不同步?!吧掣昊摹表椖繄鲋肺挥谖覈鞑?、北部,遠離中東部負荷中心,周邊用電負荷小,本地大規(guī)模消納難度大,造成了電源側(cè)與負荷側(cè)之間的錯位,需跨省跨區(qū)跨“大電網(wǎng)”外送?!笆奈濉逼陂g建成的大基地外送比例約占75%,范圍覆蓋京津冀、華中、華東等地。但由于新能源外送通道有限、配套調(diào)節(jié)煤電建設(shè)周期長等原因,導致“沙戈荒”新能源大基地建設(shè)與輸電通道、支撐調(diào)節(jié)電源建設(shè)進度不匹配?!半娫吹入娋W(wǎng)、電網(wǎng)等規(guī)劃”現(xiàn)象普遍,存在大規(guī)模棄風棄光風險。比如,寧夏騰格里沙漠東南部新能源基地是“寧湘直流”配套電源,截至目前已先后建成200萬千瓦光伏項目,另有200萬千瓦風光項目正在建設(shè)中,剩余容量正在開展前期工作,但相應(yīng)外送線路計劃2025年6月30日單極投運、9月30日雙極投運,進度滯后較為明顯,存在提前建成無法消納及與外送線路同步建成工程戰(zhàn)線長、施工面積廣、管理難度大的矛盾。甘肅巴丹吉林新能源大基地項目是“隴電入川”工程重點配套項目,囿于送受兩端電價等相關(guān)事宜尚未落地,預計4臺100萬千瓦煤電投運時間滯后于特高壓工程4-9個月。
(二)調(diào)節(jié)電源推升整體成本。隨著“沙戈荒”風光基地規(guī)模化建設(shè),電力系統(tǒng)“高比例可再生能源、高比例電力電子設(shè)備、低轉(zhuǎn)動慣量、低可控性”兩高兩低特性將更加明顯。受新能源波動性、間歇性影響,大規(guī)模新能源并網(wǎng)將對電網(wǎng)安全運行帶來挑戰(zhàn)。我國煤電機組深調(diào)率平均達到30%,在“全負荷低碳性、滿負荷可靠性、寬負荷經(jīng)濟性、低負荷適應(yīng)性、變負荷靈活性”方面還需持續(xù)發(fā)力,目前僅能支撐現(xiàn)有新能源利用率保持在95%左右。為此,需加快包含調(diào)峰煤電、新型儲能等在內(nèi)的靈活調(diào)峰設(shè)施建設(shè),從而減少棄風棄光,但配套調(diào)節(jié)措施將直接推高項目開發(fā)成本。比如,儲能系統(tǒng)建設(shè)成本高,按照目前電化學儲能初始投資成本750元/千瓦時、年均循環(huán)次數(shù)500次、電池壽命9年測算,儲能系統(tǒng)度電成本約0.3元/千瓦時。此外,近年來隨著新能源規(guī)模并網(wǎng),造成系統(tǒng)成本大幅增加,用電價格承受能力與發(fā)電系統(tǒng)成本提高的矛盾凸顯。
(三)非技術(shù)成本居高不下。作為最大的新能源產(chǎn)業(yè)制造國,中國的新能源制造各環(huán)節(jié)成本下降雖排在世界前列,但項目開發(fā)成本卻始終高出全球平均水平。這與新能源項目長期居高不下的非技術(shù)成本有很大關(guān)系。在“沙戈荒”項目實際執(zhí)行中或多或少涉及復雜的地方訴求,存在“資源換產(chǎn)業(yè)”“落地換指標”“捐贈換土地”等現(xiàn)象,將配套產(chǎn)業(yè)或投資等要求作為準入門檻。比如,西北保障性新能源資源競配評分大多設(shè)定“經(jīng)濟社會貢獻”指標,以配套光電建筑材料產(chǎn)業(yè)園、光伏支架制造等風光儲相關(guān)產(chǎn)業(yè)裝備制造等方式帶動地方經(jīng)濟。西北某省土地平均租賃費用已由“十四五”初期的200至300元/畝/年上漲至目前的650元/畝/年,漲幅近3倍,不少地區(qū)還要求20年一次性交納。
(四)電價及輔助服務(wù)機制不完善。“沙戈荒”基地建設(shè)條件復雜,近年來新能源產(chǎn)業(yè)鏈價格波動較大,非技術(shù)成本呈上漲趨勢。同時,計入配套煤電、儲能、長距離輸電和送受端網(wǎng)架投資后,需要平衡項目投資收益和上網(wǎng)電價之間的關(guān)系。并且,新能源電力與常規(guī)電力“同質(zhì)不同性”,擁有綠色屬性,但現(xiàn)階段體現(xiàn)綠色價值的售電收入較少,還原新能源的綠電屬性尚不充分。另外,“沙戈荒”新能源大基地風光火儲各發(fā)電主體目前處于“聯(lián)營不聯(lián)運”狀態(tài),未能真正發(fā)揮多能互補、一體化協(xié)同等優(yōu)勢,不利于項目經(jīng)濟性和新能源消納能力的提升。部分項目因投產(chǎn)時間在年內(nèi),無法趕上上一年末的年度長協(xié)交易,項目投產(chǎn)后無電量指標。比如,國能靈紹配套光伏基地項目一期100萬千瓦于2024年6月投運,仍然錯過了2024年協(xié)交易時間,且該項目作為2024年新投產(chǎn)的靈紹配套電源,當前政策尚不允許配套電源向其他省份送電,項目發(fā)電計劃指標成為生產(chǎn)運行最大問題。
(五)面臨極端自然環(huán)境考驗。“沙戈荒”地區(qū)具有獨特的地理位置和生態(tài)環(huán)境,項目建設(shè)運行過程中面臨高溫炙烤、沙土沉積、沙暴天氣、大額溫差等多種極端條件,增加了項目開發(fā)難度?!吧掣昊摹毙履茉撮_發(fā)的同時應(yīng)做好生態(tài)恢復治理,沙漠光伏基地建設(shè)過程中面臨沙丘移動、防風固沙等問題,采煤沉陷區(qū)光伏基地面臨后期沉降維護的問題。但目前三北地區(qū)荒漠新能源電站生態(tài)氣候效應(yīng)事實與機理系統(tǒng)研究尚處于空白,相關(guān)生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展均處于培育孵化階段,產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益開發(fā)不足,更需要專業(yè)化的治理技術(shù)和豐富的治理經(jīng)驗。
三、“沙戈荒”新能源大基地發(fā)展的對策分析
(一)加強源網(wǎng)統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)
“沙戈荒”基地風光資源充沛,電力負荷較低,難以通過本地消納消化,需要進一步深化“沙戈荒”基地與中東部負荷中心的協(xié)同發(fā)展。一是統(tǒng)籌外送通道和新能源基地規(guī)劃,落實項目外送條件,確保同步規(guī)劃、同步實施、同步投產(chǎn),保障特高壓外送工程投產(chǎn)即能發(fā)揮輸送能力,避免“沙戈荒”基地獲批后因外送通道問題不能開工建設(shè);二是統(tǒng)籌考慮送受兩端儲和調(diào)節(jié)的能力。當前“沙戈荒”基地配套儲能基本均在電源側(cè),建議充分考慮電力送受兩端經(jīng)濟發(fā)展的不均衡性,在受端適當配置一定比例儲能,實現(xiàn)送受端調(diào)峰互濟,最大化消納新能源電量。
(二)合理疏導電源成本
新能源快速發(fā)展對系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力提升提出了巨大需求。因此,應(yīng)制定適應(yīng)“沙戈荒”基地特點的調(diào)度、交易、消納、輔助服務(wù)、綠電綠證及配套儲能發(fā)電容量補償?shù)葯C制,給調(diào)節(jié)型電源相應(yīng)的電價激勵政策或轉(zhuǎn)向市場。還要加快建立透明高效的全國和省級電力市場平臺,打破省間壁壘,充分發(fā)揮市場在資源配置中的作用,按照“誰受益、誰承擔”的原則,合理分攤省外用戶、發(fā)電企業(yè)、本省用戶的電源成本。
(三)優(yōu)化項目管控模式
進一步明確新能源基地項目的政策界限,合理劃定項目送受兩端收益分配與監(jiān)督機制,新能源項目發(fā)展監(jiān)督機制,規(guī)范項目投資建設(shè)過程中的產(chǎn)業(yè)配套行為,從而減少地方產(chǎn)業(yè)配套要求,保障項目高效落地、正常運營。
(四)健全輔助服務(wù)機制
一是優(yōu)化健全輔助服務(wù)相關(guān)政策,建立與“沙戈荒”相匹配的成本計算規(guī)則,避免重復核算消納成本,完善配套煤電和儲能的發(fā)電容量補償機制。二是充分發(fā)揮可再生能源消納責任權(quán)重引導作用,完善綠電消費激勵機制,體現(xiàn)綠電價值。三是健全“沙戈荒”新能源大基地項目開發(fā)運營機制,以“聯(lián)營聯(lián)運”推動風光火儲等發(fā)電主體一體化協(xié)同參與電網(wǎng)運行和市場交易,從而達到清潔能源開發(fā)利用、電網(wǎng)運行安全穩(wěn)定、項目運營經(jīng)濟高效等多方面成果協(xié)調(diào)平衡。四是在出現(xiàn)“年中投產(chǎn)錯過年協(xié)交易、配套線路通道輸送能力不足”時,允許配套電源與其他省份在年內(nèi)組織開展補充交易。
(五)科學促進生態(tài)修復
根據(jù)不同地區(qū)不同生態(tài)特點,研究差異化開發(fā)治理方案,積極推進光伏與治沙融合發(fā)展,研究板下、板間經(jīng)濟與生態(tài)治理融合發(fā)展模式,推動光伏治沙試驗示范區(qū)建設(shè)。在保障新能源項目經(jīng)濟效益的同時,實現(xiàn)地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定、土地復墾利用、生態(tài)功能改善等目標,讓更多“沙戈荒”真正變成綠水青山和金山銀山。
結(jié)語:
綜上所述,“沙戈荒”新能源大基地建設(shè)與發(fā)展是我國推動能源清潔低碳轉(zhuǎn)型的有效途徑,更是保障能源安全供給的重大舉措。當前面臨的網(wǎng)源規(guī)劃建設(shè)不匹配、調(diào)節(jié)電源推升整體成本、非技術(shù)成本居高不下、輔助服務(wù)機制不完善、極端自然環(huán)境考驗等問題亟需研究解決。因此,應(yīng)統(tǒng)籌謀劃,加強源網(wǎng)統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè),合理疏導電源成本,優(yōu)化項目管控模式,健全輔助服務(wù)機制,科學促進生態(tài)修復,促進“沙戈荒”新能源大基地可持續(xù)發(fā)展,以全方位深層次變革推動構(gòu)建新型能源體系。