摘要:近年來,我國(guó)新能源發(fā)展成就為世界矚目,但并網(wǎng)困難使其可持續(xù)發(fā)展面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)。本文分析了新能源并網(wǎng)難的多種原因,提出了從發(fā)展思路、戰(zhàn)略規(guī)劃、體制、政策、技術(shù)等多方面解決并網(wǎng)問題的對(duì)策,建議深化電力體制改革,采取分散開發(fā)和集中開發(fā)并舉模式,統(tǒng)籌規(guī)劃新能源開發(fā)與電網(wǎng)建設(shè),實(shí)施效率優(yōu)先的補(bǔ)貼政策,提升新能源消納的技術(shù)水平,加快解決困擾新能源發(fā)展的這一突出問題。
關(guān)鍵詞:新能源;可持續(xù)發(fā)展;并網(wǎng);電力體制改革
中圖分類號(hào):F426
一、我國(guó)新能源發(fā)展成績(jī)突出
近年,我國(guó)頒布實(shí)施《可再生能源法》,提出了到2020年非化石能源達(dá)到能源消費(fèi)15%的目標(biāo),將新能源作為七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。在政策扶持下,憑借資源和制造成本優(yōu)勢(shì),我國(guó)迅速成長(zhǎng)為全球新能源產(chǎn)業(yè)大國(guó),實(shí)現(xiàn)了可再生能源技術(shù)、市場(chǎng)和服務(wù)體系的突破性進(jìn)展,為可再生能源規(guī)?;l(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。
我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)以突飛猛進(jìn)的速度增長(zhǎng),風(fēng)電裝備制造業(yè)已經(jīng)成為具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。2006-2011年,我國(guó)新增風(fēng)電裝機(jī)5000萬千瓦左右,實(shí)現(xiàn)了從200萬千瓦到5000萬千瓦的巨大跨越,用5年半時(shí)間走過了美國(guó)、歐洲15年的發(fā)展歷程。2012年6月,我國(guó)并網(wǎng)風(fēng)電達(dá)到5258萬千瓦,超過美國(guó)躍居世界第一。我國(guó)已初步形成覆蓋風(fēng)電設(shè)計(jì)、裝備制造、建設(shè)運(yùn)行的完整產(chǎn)業(yè)鏈,風(fēng)機(jī)平均造價(jià)下降40%左右,風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)平均造價(jià)下降20%左右,成效十分顯著。此外,風(fēng)電裝備制造業(yè)已經(jīng)成為具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)之一,部分風(fēng)電機(jī)組制造企業(yè)進(jìn)入全球前十強(qiáng)。
太陽能裝機(jī)快速增長(zhǎng),已成為世界光伏電池制造大國(guó)。2000年以來,我國(guó)光伏發(fā)電裝機(jī)容量累計(jì)增長(zhǎng)110倍,年均增長(zhǎng)54%。2011年,并網(wǎng)太陽能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到214萬千瓦,一年增加7倍多,成為全球發(fā)展最快地區(qū)。在國(guó)際市場(chǎng)拉動(dòng)下,我國(guó)10多年來光伏電池生產(chǎn)能力快速增加,產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平不斷提高。2011年,我國(guó)光伏電池產(chǎn)量達(dá)到2000萬千瓦,占到全球光伏電池產(chǎn)量的60%以上,形成了從晶體硅提純、電池生產(chǎn)、組件封裝、系統(tǒng)集成等完整的光伏產(chǎn)品制造產(chǎn)業(yè)鏈,成為名副其實(shí)的光伏電池制造大國(guó)。
二、棄風(fēng)限電使我國(guó)新能源發(fā)展面臨重大挑戰(zhàn)
由于種種原因,新能源并網(wǎng)消納困難,一些風(fēng)能、太陽能重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域棄風(fēng)、棄光、限電現(xiàn)象嚴(yán)重,使我國(guó)新能源發(fā)展面臨重大挑戰(zhàn)。
當(dāng)前風(fēng)電棄風(fēng)限電嚴(yán)重。自2010年開始,我國(guó)風(fēng)電棄風(fēng)和上網(wǎng)難問題日益突出,成為社會(huì)各界關(guān)注焦點(diǎn)。2011年,全國(guó)風(fēng)電棄風(fēng)比例在10%左右,部分風(fēng)電基地棄風(fēng)20%左右,個(gè)別地區(qū)高達(dá)40%。除棄風(fēng)外,一些地區(qū)還存在著風(fēng)電上網(wǎng)難問題,有的項(xiàng)目風(fēng)機(jī)建成后并不了網(wǎng),有的項(xiàng)目并網(wǎng)后上不了網(wǎng)。風(fēng)電棄風(fēng)和上網(wǎng)難問題不僅直接降低了風(fēng)電企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益,而且造成社會(huì)投資浪費(fèi),并影響到風(fēng)機(jī)設(shè)備制造和施工產(chǎn)業(yè)。2012年以來,風(fēng)電棄風(fēng)現(xiàn)象更加嚴(yán)重,風(fēng)電企業(yè)經(jīng)營(yíng)困難進(jìn)一步加劇,風(fēng)電行業(yè)對(duì)可持續(xù)發(fā)展的要求和呼聲日趨強(qiáng)烈。
風(fēng)電后續(xù)消納能力不足。由于內(nèi)蒙古、黑龍江、吉林、甘肅等風(fēng)電大省本地風(fēng)電消納能力不足,外送通道不暢,限電范圍和嚴(yán)重程度不斷加大,風(fēng)能開發(fā)和利用效率大大降低。為避免限電形勢(shì)進(jìn)一步發(fā)展,國(guó)家采取了控制“三北”一線地區(qū)風(fēng)電發(fā)展規(guī)模和速度的政策,這導(dǎo)致全國(guó)風(fēng)電增長(zhǎng)速度大幅下降。2011年以來,國(guó)家將風(fēng)電發(fā)展的重點(diǎn)放在了山西、陜西、寧夏、河北、遼寧等電網(wǎng)接入相對(duì)較好的“三北”二線地區(qū)以及東南沿海、內(nèi)陸低風(fēng)速地區(qū),預(yù)計(jì)2014年之前每年尚可維持1500萬千瓦左右的新增并網(wǎng)規(guī)模。但是,在現(xiàn)有電力市場(chǎng)運(yùn)行體制下,“三北”二線地區(qū)的電網(wǎng)可繼續(xù)接入的風(fēng)電容量是有限的,而沿海地區(qū)和內(nèi)陸低風(fēng)速地區(qū)省份受風(fēng)資源總量、土地利用規(guī)劃、環(huán)境影響、風(fēng)電開發(fā)成本限制,可經(jīng)濟(jì)開發(fā)的風(fēng)電規(guī)模也不大。因此,基本可以得出結(jié)論:如果2014年之前“三北”地區(qū)并網(wǎng)與消納問題處理不好,則“十三五”期間我國(guó)風(fēng)電將面臨可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)重挑戰(zhàn),并將影響我國(guó)2020年節(jié)能減排目標(biāo)的完成。
太陽能發(fā)電出現(xiàn)棄光現(xiàn)象。2012年以來,隨著2011年底建成的大量太陽能光伏電站投入運(yùn)營(yíng),我國(guó)太陽能發(fā)電裝機(jī)第一大省青海已出現(xiàn)太陽能棄光現(xiàn)象。但與此同時(shí),仍然有大量太陽能電站在建設(shè)過程中,國(guó)家還將繼續(xù)規(guī)劃開工建設(shè)更多的太陽能電站。有理由擔(dān)憂太陽能發(fā)電可能會(huì)重蹈風(fēng)電覆轍。
三、多因素導(dǎo)致我國(guó)新能源棄風(fēng)限電
導(dǎo)致新能源棄風(fēng)限電的原因是多方面的,有發(fā)展思路、戰(zhàn)略規(guī)劃、體制、政策、技術(shù)等多種因素。
發(fā)展思路原因:分散式能源集中式利用的困境。間歇性、隨機(jī)性和稀薄性的特點(diǎn)決定了風(fēng)電、太陽能發(fā)電宜采用分散開發(fā)、分散利用的發(fā)展思路,就近接入中低壓電網(wǎng),就地、就近消納,世界上新能源利用率高的國(guó)家莫不如此。例如北歐諸國(guó),風(fēng)電機(jī)組星羅棋布、三三兩兩,還有許多是單臺(tái)接入20千伏~10千伏以及電壓等級(jí)更低的電網(wǎng),大都直接接到供電系統(tǒng)。德國(guó)光伏發(fā)電容量2011年底達(dá)到2300萬千瓦,與我國(guó)三峽水電站裝機(jī)規(guī)模相當(dāng),基本都分散地建在用電戶屋頂,分布式接入系統(tǒng)。我國(guó)對(duì)新能源采用了“大規(guī)?!呒小h(yuǎn)距離—高電壓輸送”的開發(fā)模式,而這種模式必然帶來并網(wǎng)和消納的問題。為遠(yuǎn)距離輸送風(fēng)電光電,需要層層升高電壓而配套新建一系列高壓、超高壓甚至特高壓輸變電裝置,長(zhǎng)距離線損和層層變損對(duì)輸電經(jīng)濟(jì)性影響頗大,對(duì)整個(gè)大系統(tǒng),特別是對(duì)受端電網(wǎng)安全運(yùn)行和電能質(zhì)量也會(huì)帶來較大負(fù)面影響。而目前提出的“風(fēng)火打捆”輸送方式,還需要配套建設(shè)大量?jī)r(jià)格昂貴的抽水蓄能電站。因此,通過建設(shè)大規(guī)模風(fēng)電外送通道、進(jìn)行跨區(qū)域消納面臨一系列技術(shù)和經(jīng)濟(jì)問題。
戰(zhàn)略規(guī)劃原因:新能源電力規(guī)劃與電網(wǎng)建設(shè)脫節(jié)。從國(guó)際經(jīng)驗(yàn)看,新能源發(fā)展領(lǐng)先的歐盟國(guó)家在新能源發(fā)展方面都有清晰的戰(zhàn)略規(guī)劃,并以法律或政策的形式明確。近年來,我國(guó)新能源電力的高速發(fā)展與電網(wǎng)建設(shè)不協(xié)調(diào),與調(diào)峰電源建設(shè)不配套,電力外送通道不暢,電網(wǎng)局部環(huán)節(jié)產(chǎn)生“卡脖子”現(xiàn)象。黑龍江依蘭地區(qū)、吉林通榆地區(qū)、內(nèi)蒙古錫盟灰騰梁地區(qū)與烏拉特中旗川井地區(qū)、甘肅酒泉地區(qū)、遼寧北部地區(qū)等,受電網(wǎng)網(wǎng)架送出能力影響,風(fēng)電被限出力。此外,企業(yè)、地方政府的風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃與國(guó)家規(guī)劃不協(xié)調(diào),項(xiàng)目開發(fā)布局和建設(shè)時(shí)序調(diào)控困難,電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻電源建設(shè)激勵(lì)政策不到位,這些問題也導(dǎo)致風(fēng)電在并網(wǎng)、送出、消納、安全等方面積累的矛盾越來越突出。我國(guó)太陽能發(fā)電的發(fā)展政策和開發(fā)管理模式基本與風(fēng)電類似,雖處起步階段,但已顯過熱苗頭,如不及時(shí)調(diào)整政策,可能重蹈風(fēng)電覆轍。
管理體制原因:現(xiàn)行電力法和電力體制制約新能源發(fā)展。按照我國(guó)現(xiàn)行電力法,供電營(yíng)業(yè)區(qū)只能有一個(gè)供電主體,新能源電力都必須經(jīng)升壓后通過大電網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一輸送,而在發(fā)達(dá)國(guó)家非常普遍的自發(fā)自用式的分布式屋頂光伏發(fā)電、小規(guī)模風(fēng)力發(fā)電、分布式天然氣多聯(lián)產(chǎn)電站,在我國(guó)尚未得到法律和體制上的許可。按照我國(guó)現(xiàn)行電力體制,電網(wǎng)企業(yè)的收入仍然是全部來自發(fā)電環(huán)節(jié)與終端銷售環(huán)節(jié)之間“價(jià)差”。新能源“自發(fā)自用”一度電,將直接導(dǎo)致電網(wǎng)企業(yè)減少一度電的價(jià)差收入。并且,風(fēng)能、太陽能的發(fā)電成本高,上網(wǎng)價(jià)格高,卻按統(tǒng)一的終端價(jià)格銷售,也導(dǎo)致電網(wǎng)企業(yè)的利潤(rùn)空間縮小。因此,在應(yīng)得收入及其保障機(jī)制尚未落實(shí)的情況下,電網(wǎng)企業(yè)接受分布式新能源電力的意愿不足。當(dāng)前,我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)遭受歐美“雙反”調(diào)查,海外市場(chǎng)劇烈收縮,啟動(dòng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)勢(shì)在必行。而國(guó)內(nèi)市場(chǎng)能否啟動(dòng),關(guān)鍵則在于分布式能源發(fā)展的體制障礙能否破除。
政策激勵(lì)原因:補(bǔ)貼政策缺陷帶來了新能源投資的不當(dāng)激勵(lì)。新能源發(fā)展初期離不開政府補(bǔ)貼,但必須科學(xué)適度,講求效率。2011年,與光伏電池快速降價(jià)的市場(chǎng)走向相反的高額補(bǔ)貼政策出臺(tái),加上地方政府的項(xiàng)目核準(zhǔn)權(quán)限,兩項(xiàng)因素迭加,引發(fā)西部數(shù)省區(qū)光伏發(fā)電脫離中長(zhǎng)期規(guī)劃和電網(wǎng)建設(shè)銜接的“大躍進(jìn)”式建設(shè)熱潮,電網(wǎng)企業(yè)措施不及,大量搶建的光伏電站陷入“窩電”的尷尬境地。當(dāng)前,我國(guó)對(duì)新能源企業(yè)的補(bǔ)貼政策對(duì)效率兼顧不夠:一是政策顯反向激勵(lì)效果。由于政府部門只按企業(yè)申報(bào)的成本進(jìn)行審批,容易造成“高成本高補(bǔ)貼,低成本不補(bǔ)貼”,這不但沒有充分體現(xiàn)鼓勵(lì)先進(jìn)的政策初衷,反而加大了發(fā)生道德風(fēng)險(xiǎn)的可能。比如,有的企業(yè)不再努力控制成本,“騙補(bǔ)”現(xiàn)象不乏其中,同時(shí)也帶來了電站壽命短、監(jiān)管難度加大等問題。二是補(bǔ)貼數(shù)額往往跟不上技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)供需所產(chǎn)生的成本變化,2009年甚至出現(xiàn)過政府補(bǔ)貼金額高于屋頂光伏工程整體造價(jià)的失誤。這樣的補(bǔ)貼方式收到適得其反的效果,很容易造成國(guó)家財(cái)產(chǎn)的損失。
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)原因:新能源電力的系統(tǒng)調(diào)峰能力差,接網(wǎng)與調(diào)度運(yùn)行的技術(shù)難度大。風(fēng)電、太陽能發(fā)電具有隨機(jī)性、間歇性、波動(dòng)性的特性,受自然條件如風(fēng)力、光照變化的影響,不論日內(nèi)還是短時(shí)間內(nèi)出力曲線變化都非常大,功率預(yù)測(cè)難度大。大規(guī)模集中接入和并網(wǎng)不僅易對(duì)電網(wǎng)的電壓和頻率帶來沖擊,增大電網(wǎng)調(diào)度和運(yùn)行管理難度,而且需要電網(wǎng)加大調(diào)峰調(diào)頻能力建設(shè),增大電網(wǎng)系統(tǒng)備用和調(diào)峰成本。此外,風(fēng)電并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定工作滯后,標(biāo)準(zhǔn)體系還不完善,也影響了風(fēng)電的接入并網(wǎng)。
四、深化改革,多策并舉,促進(jìn)我國(guó)新能源可持續(xù)發(fā)展
優(yōu)化布局,分散開發(fā)和集中開發(fā)并舉。貫徹落實(shí)可再生能源發(fā)電量全額保障性收購(gòu)的法律規(guī)定,科學(xué)分析和確定各層級(jí)電網(wǎng)接受和消納風(fēng)電、光電的比例。按照充分消納,基本杜絕棄風(fēng)、棄光,分散和集中并舉,大中小型電站同步的原則,確定風(fēng)電、太陽能發(fā)電的開發(fā)布局。合理把握各地區(qū)風(fēng)能、太陽能開發(fā)節(jié)奏,在棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象明顯和嚴(yán)重的地區(qū),暫緩核準(zhǔn)和建設(shè)新的風(fēng)電、太陽能發(fā)電項(xiàng)目,提高已建成電站的利用小時(shí)數(shù),最大限度地提高本地區(qū)消納能力。適當(dāng)提高太陽能、風(fēng)能資源條件較好、電網(wǎng)設(shè)施堅(jiān)實(shí)的沿海、南方以及內(nèi)陸的電力負(fù)荷區(qū)的消納潛力。
統(tǒng)籌規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)新能源與電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展。加強(qiáng)新能源與電網(wǎng)、新能源與調(diào)峰電源的統(tǒng)一規(guī)劃,統(tǒng)籌新能源開發(fā)與市場(chǎng)需求,建立新能源基地與電網(wǎng)工程同步規(guī)劃、同步投產(chǎn)的有效機(jī)制,擴(kuò)大新能源消納范圍。打通局部地區(qū)電網(wǎng)送出瓶頸,針對(duì)“卡脖子”的局部地區(qū)采取建設(shè)風(fēng)電匯集站、擴(kuò)容輸電線路、擴(kuò)容主變?nèi)萘康却胧?,解決單純由于電網(wǎng)網(wǎng)架薄弱原因?qū)е碌娘L(fēng)電限出力問題。
深化改革,破除可再生能源發(fā)電上網(wǎng)的體制機(jī)制障礙。第一,修改電力法相關(guān)規(guī)定,鼓勵(lì)新能源“分散上網(wǎng),就地消納”,構(gòu)建有利于分布式能源發(fā)展的法律和政策體系。第二,深化電力體制改革,改革電網(wǎng)企業(yè)盈利模式,建立公開透明、競(jìng)爭(zhēng)有序的電力市場(chǎng)機(jī)制,為提高能源利用效率、促進(jìn)新能源發(fā)展提供體制保障。第三,盡快實(shí)施可再生能源配額制,明確地方政府、電網(wǎng)公司、電力開發(fā)商開發(fā)、利用和消納新能源的職責(zé)和義務(wù),從體制上重點(diǎn)解決電網(wǎng)企業(yè)接納風(fēng)電的積極性問題。第四,建立分布式能源電力并網(wǎng)技術(shù)支撐體系和管理體制,鼓勵(lì)分布式能源自發(fā)自用,探索多余電力向周邊用戶供電機(jī)制。
完善政策,采取有利于新能源發(fā)展、符合效率原則的補(bǔ)貼措施。政府補(bǔ)貼政策必須貫徹效率原則,形成以政府階段性適度補(bǔ)貼為基礎(chǔ)的良性循環(huán),盡可能減少因發(fā)展新能源給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來的負(fù)擔(dān)。一是在新能源具有一定競(jìng)爭(zhēng)力后,補(bǔ)貼政策應(yīng)適時(shí)退出。二是要考慮成長(zhǎng)性,對(duì)商業(yè)化新能源項(xiàng)目補(bǔ)貼的對(duì)象應(yīng)是已經(jīng)具有成長(zhǎng)性的技術(shù),且能夠通過自身技術(shù)進(jìn)步和商業(yè)化規(guī)模擴(kuò)大不斷降低成本的企業(yè)。三是補(bǔ)貼要緊扣實(shí)際發(fā)電業(yè)績(jī),建議將“事前裝機(jī)補(bǔ)貼”改為“事后度電補(bǔ)貼”,矯正重建設(shè)規(guī)模、輕發(fā)電量的片面思想。
多面著手,提升我國(guó)新能源消納的技術(shù)水平。一是電網(wǎng)企業(yè)已推行了低電壓穿越、無功補(bǔ)償?shù)蕊L(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)技術(shù),建議根據(jù)實(shí)際運(yùn)行效果,總結(jié)完善后加以推廣。二是提高系統(tǒng)調(diào)峰與消納能力,加快調(diào)峰調(diào)頻電源建設(shè),提高系統(tǒng)運(yùn)行靈活性。三是加快智能電網(wǎng)建設(shè),為更多地接入風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源提供技術(shù)平臺(tái)。四是積極探索新能源儲(chǔ)能技術(shù),提高經(jīng)濟(jì)性,為多種新能源的綜合開發(fā)、提高新能源利用率、打捆外送奠定基礎(chǔ)。
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