“棄風棄光”問題的一點思考
截至2017年年底,我國風電裝機1.64億千瓦、光伏發電裝機1.3億千瓦、分別同比增長10.5%,68.7%。2017年,全年棄風電量419億千瓦時,棄風率12%,同比下降5.2個百分點;棄光電量73億千瓦時,棄光率6%,同比下降4.3個百分點。“棄風棄光”現象雖有所改善,但依然嚴峻,原因主要集中在電源結構及儲能、電網情況、消納情況、利益權衡四個方面。
電源結構及儲能方面。我國風力和光伏裝機主要集中在“三北”(東北、西北、華北)和西南地區,但“三北”地區電源結構仍以煤電為主,而三北地區冬季寒冷,采暖期供熱機組“以熱定電”運行(以供熱負荷的大小來確定發電量),當需要一定量熱負荷時候,調峰能力受到限制,導致整個系統調峰能力嚴重不足。且新疆、內蒙古等地區大量自備電廠甚至不參與系統調峰。所謂調峰,即負荷和電源發電匹配的問題。風電和光伏這些電源都是靠天氣發電,比如我現在不需要用電的時候來風和光照條件很好,我現在需要用電的時候沒有發電條件了,這就不具備調峰條件。除部分抽水蓄能調峰三北地區又缺乏具備調峰能力的水電資源。我們知道儲能可有效解決清潔能源發電不穩定不連續的問題,但我國儲能市場發展現對滯后,成本仍然較高,本該與風、光發電配套的儲能產品發展滯后、建設滯后。故從整個電源結構來看三北地區不利于大規模風力和光伏發電就近消納。
電網情況方面。我們知道,國內機制電站建設往往超前于電網建設,且電網建設周期較長,外加近幾年三北地區新能源裝機爆發式增長,導致現有電網遠遠不能滿足已建成電站輸送要求的現實。輸送可再生能源且受端地區具備消納空間的市場通道缺乏,已有跨省跨區輸電通道能力未充分挖掘。線路運行效率,管理水平尚有提高空間。提高可再生能源輸送能力技術研究成果轉變慢,省級電網企業間調度協調不夠等都是影響棄風棄光的因素。
消納情況方面。由于近幾年經濟增長速度放緩,用電負荷增長放緩,但新能源裝機卻呈現爆發式增長,導致裝機增長速度遠超新能源消納需求,可再生能源富集區負荷消納不足。此外,電力需求側管理經驗缺乏,少有成效。峰谷差大調峰需求增加,也影響風力和光伏發電的消納。擁有自備電廠的企業參與清潔能源消納積極性不高。承擔電能替代產業不夠健全。
利益權衡方面。對于煤電企業,近年來電力整體富裕,利用小時數不斷走低,煤炭價格持續高位,本已處虧損邊緣,若實施靈活性改造,增加投資成本的同時又影響自身發電小時數,而參與調峰補貼力度有限,其中利弊煤電企業很是權衡。對于電網企業,清潔能源上網安全風險有所增加,沒有額外收益,還要增加調峰調頻調用,很是考驗電網企業的社會責任感。此外,清潔能源消納存在地區壁壘,而且多用省內煤電能增加當地財政收入和保障就業,出于對本省發電企業的保護,在保證環保壓力可承受,環境改善趨于好轉的情況下,是否會積極接收省外風力和光伏發電也值得考驗。
“棄光棄風”現象依然嚴峻的今天,怎么解決“風機在風中停擺,光伏在太陽下曬太陽”的問題,小編有以下思考。
控制“棄風棄光”嚴重地區新能源開發節奏。我們知道,由于國內電源多集中在中西部欠發達地區,而用電負荷卻集中在京津冀,長三角,珠三角,東南沿海等發達地區,出現這個現象或許有出于減少人群集中片區污染的考慮,如果減少“棄風棄光“嚴重地區的風電和光伏發電建設,將開發重心向中東南部地區轉移,能否一定程度解緩解電源分布不平衡問題呢,但這要建立在電網安全可靠的前提下。此外,將新能源開發與增量配網緊密聯系,通過開發清潔能源微電網示范項目,促進新能源就地消納也是一種思路;
加快建設有償輔助服務市場,尤其存量煤電深度調峰、調頻市場規則的建設。通過增加燃煤電站
儲能建設增強調峰、調頻能力。加快具備強調峰能力電源建設。大力推進存量煤電機組靈活性改造試點和推廣,切實提升“三北”地區的系統調峰能力。抽水蓄能電站是優質的調峰電源,在完善有償服務補償機制的基礎上,可多建設抽水蓄能電站,發揮調峰作用。優先淘汰不具備深度調峰能力,不積極參與調峰的落后煤電機組,倒逼煤電機組加快靈活性改造建設。通過提高煤電機組有償輔助服務補償力度,吸引煤電機組進行改造。逐步提高深度調峰調頻機組比例,引導自備電廠參與調峰調頻。逐步淘汰小型自備電廠,加大力度整治社會責任缺失的自備電廠。
此外,推進立足清潔能源輸送的超高壓、特高壓直流通道建設,提高跨省跨區調度協調能力也有助于解決清潔能源消納。充分挖掘已有通道余量,加快在清潔能源富集區建立清潔能源微電網促進清潔能源就近消納。在清潔能源富集區大力開展電能替代;提高需求側管理水平,減小峰谷差值,減少調峰需要。多方面優化促進新能源消納機制,建立能夠發現新能源邊際電價的電力市場,盡快建立促進新能源外送的市場機制。現階段加大補貼力度,以國有企業和地方政府為抓手提高社會責任感,引導電網、地方政府對跨省跨區新能源消納政策的支持。
隨著2017年11月國家發改委、能源局《解決棄水棄風棄光問題實施方案》的印發,提出2020年在全國范圍內有效解決棄水棄風棄光問題。
再多的技術要求也不如政府調整的決心,待新能源配額文件的正式出臺后,棄風棄光問題將大幅緩解,但作為非市場的手段,在實施過程中還需要政府明智把控。

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