新能源消納社會效益及風險分析

楊杰+余光秀+王倩+李倩+王夢

摘要：在新能源電力快速發(fā)展的背景下，新能源電力消納帶來的效益和風險并存。本文分別針對風電、太陽能、生物質(zhì)發(fā)電等新能源電力的社會效益和風險進行了分析，結果表明新能源電力消納可以調(diào)整能源結構、帶動能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展、促進電網(wǎng)技術進步，具有良好的社會效益，但同時也存在著各種風險。研究結果顯示，為降低或避免新能源消納帶來的社會風險，需要社會各方面的協(xié)調(diào)配合。

關鍵詞：新能源消納；社會效益；社會風險

中圖分類號 TM619 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）028-0000-02

一、前言

隨著能源危機的到來，發(fā)展新能源已經(jīng)成為我國應對氣候變化、保障能源安全的重要內(nèi)容，以傳統(tǒng)能源為主的消費模式已不能滿足可持續(xù)發(fā)展的要求，減少化石能源的開發(fā)利用并調(diào)整能源消費結構不可避免。重視發(fā)展新能源，是我國實現(xiàn)能源結構調(diào)整、經(jīng)濟發(fā)展方式轉變、環(huán)境改善等可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略選擇。

國外電力市場在促進新能源發(fā)展和協(xié)調(diào)相關方訴求方面進行了大量探索，對我國電改新形勢下市場設計有啟示意義。世界各國中，新能源消納比例相對較高的是德國，德國在政策支持、技術進步、管理模式等方面的措施對我國電力行業(yè)具有借鑒意義，它通過新能源直接上網(wǎng)交易新政策、建設并網(wǎng)評估和規(guī)劃體系、增加新能源的自主調(diào)節(jié)性、電力系統(tǒng)再調(diào)度等手段提高新能源消納比例。美國是世界上除我國之外風電裝機容量最大的國家，其主要利用燃氣機組進行電力存儲來降低風電波動的影響，從而增加風電消納。研究表明由于新能源發(fā)電的邊際成本低，甚至可以負電價報價，大規(guī)模新能源參與市場將降低電力市場的出清價。極端情況下，市場出清價甚至為零或者負值，這將影響靠上網(wǎng)電量獲益的火電電源的正常經(jīng)營[1]。與國外相比，由于資源集中、規(guī)模較大等原因，我國新能源消納問題更加突出。目前，在負荷中心地區(qū)發(fā)展的新能源，尤其是分布式光伏發(fā)電，已基本做到無棄電現(xiàn)象，但風電集中的東北及甘肅等地區(qū)，棄風問題較嚴重。針對我國現(xiàn)行的新能源電價政策的特點和問題，結合我國各類新能源發(fā)電技術的特點，專家提出了新能源參與市場模式的不同方案，并針對風能、太陽能和生物質(zhì)能發(fā)電的現(xiàn)有價格機制和市場模式的改革提出建議[2]。

綜上所述，我國新能源發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)并存，新能源的大規(guī)模入網(wǎng)在帶來社會效益的同時也造成了許多亟待解決的問題，新能源消納問題已然成為了阻礙新能源發(fā)展的重要因素。因此，研究新能源消納問題具有理論價值和現(xiàn)實意義。

二、各類新能源消納社會效益與社會風險

新能源消納一定程度上可以調(diào)整能源結構、帶動能源相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展、改善居民收入水平以及促進電網(wǎng)技術進步，具有較好的社會效益，但同時，也存在著各種風險，本節(jié)分別對風電、太陽能、生物質(zhì)發(fā)電等新能源消納的社會效益和風險進行了分析研究。

（一）風電

1.風電的社會效益

風力發(fā)電是風能利用的重要形式，風能是可再生、無污染、能量大、前景廣的能源，大力發(fā)展清潔能源是世界各國的戰(zhàn)略選擇。我國風電的裝機容量和并網(wǎng)容量均位于世界前列，風電對我國的電力發(fā)展具有重要意義。風電可以有效促進區(qū)域發(fā)展和增加就業(yè)，在風電收入沒有任何社會分享機制的情況下，運營階段也將促進該地區(qū)的就業(yè)，假設風電收入一部分用于地方投資，則將對就業(yè)率產(chǎn)生更顯著的影響[3]。在風電項目的環(huán)保效果、技術水平、經(jīng)濟效益等可以達到較高的水平的情況下，投資者及管理者會提高對風電的認知水平和接受能力，從而帶動風電相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而有力推動的整體發(fā)展水平。風電具有節(jié)能減排效益，在節(jié)約了大量傳統(tǒng)能源的同時，減少了相應的溫室氣體、污染物的排放。與此同時，風電并網(wǎng)量的大幅度增加，對我國電網(wǎng)技術的發(fā)展提出了新的要求，有利于電網(wǎng)建設的完善。

2.風電的社會風險

風電消納依然存在著許多問題，我國風電分布集中，存在著嚴重的供需矛盾問題，棄風現(xiàn)象嚴重，造成了一定程度的資源浪費，從而制約了風電的大規(guī)模發(fā)展。另一方面，風力發(fā)電具有波動性，我國的風電預測技術尚未成熟，增加了系統(tǒng)供電的不確定因素，不利于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

（二）太陽能

1.太陽能發(fā)電的社會效益

太陽能發(fā)電是繼風電之后可實現(xiàn)大規(guī)模開發(fā)利用的另一類新能源，目前已經(jīng)在我國取得了長足的發(fā)展。太陽能發(fā)電項目的運行有利于促進當?shù)亟?jīng)濟的增長，為當?shù)貏?chuàng)造利稅，促進當?shù)氐呢斦鲩L。同時，與風電相同，太陽能發(fā)電項目可以有效促進當?shù)鼐蜆I(yè)，改善能源發(fā)展結構，推動地區(qū)的發(fā)展。太陽能消納也可以實現(xiàn)節(jié)能減排，有利于我國的環(huán)境建設與資源開發(fā)。

2.太陽能發(fā)電的社會風險

太陽能發(fā)電具有波動性，并網(wǎng)后會對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生影響，因此電力系統(tǒng)規(guī)劃時需要考慮光伏的出力特性。生產(chǎn)太陽能電池板的工廠會排放含氟、鉻、氟化氫和四氯化硅等有害物質(zhì)的廢水和廢氣，另外太陽能電池板會產(chǎn)生光污染，報廢的電池板未能成功處理也會污染空氣、破壞土壤。同時，太陽能發(fā)電建設具有無序性，運行自由，缺乏完善的并網(wǎng)標準，難以可靠的支撐電力系統(tǒng)的運行。

（三）生物質(zhì)發(fā)電

1.生物質(zhì)發(fā)電的社會效益

生物質(zhì)發(fā)電的發(fā)展與我國能源戰(zhàn)略多元化和發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟的需求相符，有利于生物質(zhì)資源的規(guī)?；幚?。生物質(zhì)能源與居民生活質(zhì)量存在著一定的關系，通過將原本無價值的農(nóng)業(yè)、林業(yè)廢料出售給生物質(zhì)發(fā)電廠，可以增加居民收入，生物質(zhì)發(fā)電項目也可以為當?shù)鼐用裉峁┚蜆I(yè)崗位。另一方面，通過生物質(zhì)發(fā)電方式處理廢料以及生活垃圾，比農(nóng)林業(yè)廢料直接燃燒以及垃圾直接填埋的處理方式更加環(huán)保。生物質(zhì)發(fā)電中的垃圾發(fā)電還具有實現(xiàn)垃圾資源化、減少垃圾對環(huán)境的影響、提高居民生活質(zhì)量和居住環(huán)境質(zhì)量等多方面的社會效益。

2.生物質(zhì)發(fā)電的社會風險

生物質(zhì)發(fā)電對生物質(zhì)資源的要求較高，而我國生物質(zhì)資源分布廣泛，種類繁多，未必能滿足技術的要求，容易出現(xiàn)不適應現(xiàn)象。垃圾發(fā)電方式包括垃圾填埋氣發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電和垃圾氣化發(fā)電，部分研究表明，垃圾焚燒發(fā)電如果無法按照正常的程序和嚴格的標準運行，可能帶來嚴重的環(huán)境問題，未經(jīng)嚴格分類處理的垃圾直接進爐燃燒，排放出有害物質(zhì)，如一級致癌物二噁英的可能性更將大幅增加，因此需要針對每一類污染物制定相應的措施，并由政府實行嚴格的監(jiān)管，確保垃圾焚燒電廠的排放物能夠達標[4]。

三、結論與對策

我國新能源產(chǎn)業(yè)已經(jīng)得到了長足發(fā)展，在產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大、新能源結構日趨合理、技術創(chuàng)新水平持續(xù)提高的基礎上，新能源消納水平也有了很大的提高，但在取得良好社會效益的同時，風險也不容忽視。

面對新能源消納所帶來的一系列風險，我們可以從政府監(jiān)管、電網(wǎng)建設、新能源市場管理以及新能源電源側企業(yè)管理等方面提出對策。首先應該加強政府監(jiān)管機制，促進新能源發(fā)電的合理利用及合理配置；其次電網(wǎng)需增加技術投資，提高新能源并網(wǎng)水平以及消納能力，制定消納新能源的合理策略；再次，加強新能源消納的市場化水平，制定合理的新能源上網(wǎng)電價，促進新能源產(chǎn)業(yè)的有序發(fā)展；最后，社會資本積極開發(fā)新能源電力的同時，應做好自身管理，引進最先進的機組，提高技術水平，對用于發(fā)電的生物質(zhì)、垃圾等能源做好源頭控制管理，并嚴格按照標準控制排放，降低發(fā)電環(huán)節(jié)對環(huán)境產(chǎn)生的二次污染。

參考文獻：

[1]E Ela， M Milligan， A Bloom， A Botterud， A Townsend， T Levin. Evolution of Wholesale Electricity Market Design with Increasing Levels of Renewable Generation[R]. NREL/TP-5D00-61765，2014.

[2]武俊芳，關蕾.可再生能源電能消納市場模式研究生產(chǎn)力研究[J].生產(chǎn)力研究，2009，8（24）：86-89.

[3]Ejdemo T， Soderholm P. Wind power， regional development and benefit-sharing： The case of Northern Sweden[J]. Renewable & Sustainable Energy Reviews，2015，47：476-485.

[4]李薇，張聚興，葛大陸.生活垃圾焚燒發(fā)電項目對大氣環(huán)境的影響及對策分析[J].華東電力，2010，38（1）：129-132.

作者簡介：楊 杰（1977-），男，高級經(jīng)濟師，研究方向：電力建設工程造價研究。