我国风电可持续发展面临的形势严峻
风电限电已是老生常谈的话题,例如电网结构不合理产生“卡脖子”现象;系统调峰能力不足;局部地区电源相对于用电负荷严重过剩等。但是2015年以来,受全国能源需求增速变缓的影响,一些地区限电形势加剧恶化,北方地区在夏季用电高峰期都发生了弃风限电情况,呼伦贝尔、
吉林、
黑龙江等地区在非供暖季发生了大规模限电,尤其是
甘肃、
新疆等国家规划的大型风电基地项目限电特别严重,已到了丧失开发价值和实际生存能力的地步。保守预计,2015年全国风电限电量将超过400亿千瓦时,相当于我国一年新增风电的全年电量。
1、风电发展缺乏统筹规划,相关方的承诺不能兑现
一些大型风电基地项目外送缺乏系统规划和责任主体,有关方面没有按项目批复落实消纳及送出条件;一些限电严重地区的地方政府片面夸大电网建设速度和送出规模,要求企业提前快上项目,使项目建成后无法送出造成大规模限电,亏损严重,目前,还在加紧规划“大干快上”,对国家和企业造的损失置若罔闻,更不承担相应责任。
甘肃酒泉总是在存量限电刚有解决方案的情况下,就要求加速建设新项目,寅吃卯粮,恶性循环,且甘肃位处西北750kV电网的中间位置,却无法兑现在西北网消纳风电的承诺,2015年风电限电比例超过50%。哈郑直流投运以来,一直没有达到规划的风电送出能力,2015年哈密风电限电达到30%,后续600万千瓦风电项目马上就要投产,限电形势难以估量。张家口属于华北电网,风电装机700万千瓦,相对于华北电网1.8亿千瓦负荷是九牛一毛,而且距离
北京只有200公里,却限电严重,大量优质资源不能通过500kV输电线路送华北,反而要等到
江西的特高压线路建成。
2、风电调度技术规范没有适应可再生能源的快速发展
当前
电力调度技术层面的规范和主要纲领性文件基本都是上世纪制定的,虽有修订但改动不大。这些规范为我国电力产业高速发展,实现电网安全做出了贡献。但随着可再生能源装机规模的快速增长,需要电网根据可再生能源发电特点改进调度技术,完善相关规范,增加调度信息透明度,减少暗箱操作。
虽然目前我国单个风电场风功率预测精度已超过80%,区域预测精度更高,但在实际调度中,电网只把风电看作随机的负负荷对待,压低了风电的出力空间,这有悖于国家发展可再生能源的初衷,也不符合我国电网作为全世界最大电网的调度运行水平。
3、相关政府、企业
节能减排意识淡薄,风电电量被严重挤占
有关部门和地方政府每当谈成绩的时候都以可再生能源为亮点,但遇到利益矛盾时就习惯性地违反国家《可再生能源法》,轻易牺牲可再生能源电量,把
节能减排抛在一边。
今年受经济增速下滑影响,有关部门配合电力企业把火电项目转为供热电厂或自备电厂项目,避免参与调峰,挤占风电上网资源,甚至为解决火电、煤炭企业经营困难,让火电多发,压降风电出力,新疆出台了未参与外送交易或替代交易的新能源暂停发电
政策;
云南、
宁夏等省区也要求风电让利参与风火交易。各种土政策不断压榨着风电的生存空间,使《可再生能源法》规定的风电“优先上网,全额收购”名存实亡。
事实上,如果火电的利用小时数降低是由于风电造成的,恰好说明了风电发挥了替代化石能源的作用,这与国家战略和群众诉求并无二致。
突破当前风电瓶颈对策与建议
1、风电大基地应系统规划,落实责任主体
甘肃酒泉至
湖南直流的送端缺煤少水,受端湖南省2014年火电利用小时低于送端400小时,水电低1000小时,即使通道建成,也将面临受端消纳和送端调峰问题。由于各省火电机组标杆上网电价与风电电价存在差额,“三北”送电端地区风电补贴在0.2元左右,高于受电端(大多位于我国中东、南部经济发达地区)平均补贴的0.15元左右,单纯从经济上看,不如在中东部地区加大风电开发力度。由于大型风电基地同时率高,出力波动幅度大,送出距离长,火电机组调峰会更加困难,系统安全稳定运行压力更大。
总而言之,风电基地规划应从安全优质经济各方面系统解决受电端、送电端、输电路径等问题,充分发掘本区域的消纳能力,在本区域风电电量富余后,以网对网形式外送,并明确风电送出比例,确保风电建得成,送得出,发得好,整个链条经济可行。规划一经确定,就必须明确责任主体,严格执行谁承诺,谁负责,谁买单的原则。所有先进国家都有这方面的补偿机制,龙源公司在加拿大运行的风电项目已经有电网补偿限电损失的实例。
2、电网要加强系统随机性技术研究,提高系统消纳能力
当前电网一味强调风电等可再生能源的随机性给调度带来了困难,却没有主动适应风电的快速增长节奏,提高系统随机性的分析研究,这是电网调度可再生能源技术和规范上的缺失,也直接导致风电限电成为“家常便饭”。从统计特性看,风电以及光伏等可再生能源出力是确定性和随机性的统一体,在传统的电力系统中,电源、线路、负荷等一切电力系统元件的工作状态,事实上也都是确定性和随机性的对立统一。电力系统作为目前最大规模的复杂系统,对此有一套成熟合理的平衡取舍原则,我们都知道,其实在整个电力系统中,负荷也存在非常高的随机性,电网公司也没有像对待风电一样把负荷当作100%的随机因素进行处理。
当前的主要电力生产消费大国,电源结构、电网特性各有不同,如法国核电容量占60%,英国是只有5400万千瓦负荷的准独立电网,其面临的电力电量平衡工作更为困难,但直至目前,在其风电、光电平均电量占比数倍于中国的情况下,仍能够做到几乎没有限电。这些国家的电网运行机构,均深入研究并结合自身
市场规则,充分利用了新能源出力特性的统计规律,也用事实证明了,即使不依赖储能等未来的技术突破,也能实现可观的新能源替代。因此,只要电网真正把消纳可再生能源作为基本经营目标,就能调动其优势专业资源和跨区域统筹能力,提升风电调度技术水平,实现15%以上的风电电量占比而鲜有限电是完全可以期待的。而且随着能源电力系统结构的调整和优化,风电电量占比还会有更大的提升。
3、严格执行《可再生能源法》,增加风电电量占比
《可再生能源法》是我国保障可再生能源发展的基本大法,地方政府和电网公司任何情况下都应严格执行。迫于压力,风电企业会承诺由自身来承担限电的损失,造成当前限电极其严重的情况下,风电企业有法难依、有关部门执法无凭。其实,任何违背法律强制性规定的协议都是无效的,风电企业只要摒弃之前恶性竞争的做法,拿起法律武器,采取有效措施,依法积极维护自身的权益,就能依法合规健康发展。
根据《可再生能源法》,为保证风电全额收购,从国家节能减排大局角度,火电必须从发电主体向容量主体转变,从主力电源向调峰电源转变。无论电源规划还是实际运行,都要充分考虑火电为风电调峰问题,同时,要建立自备电厂参与调峰的机制,供热机组也应严格按照“以热定电”的原则规划审批,在满足供热能力的条件下,供热机组也要为风电调峰。
只有有关各方都根据《可再生能源法》依法合规进行行政管理和开发运行,才能理顺整个发展环境,保障可再生能源发电,促进我国节能减排、优化能源结构目标的实现。