風電棄風成因及對策

風電棄風成因及對策在國家政策支持下，近年來我國風電發(fā)展迅速。截至2012年底，并網(wǎng)容量達到6083萬千瓦，居世界第一位，占全國發(fā)電總裝機容量的5.3%。風電裝機主要集中在西北、華北和東北地區(qū)，約占風電全部容量的 87%。據(jù)中電聯(lián)統(tǒng)計，2006-2012年，全國風電利用小時數(shù)分別為1917、2015、2046、2077、2047和1875和1893小時，并在2009年達到最高值，2010年和2011年連續(xù)下降，2012年略有回升。我國出現(xiàn)明顯的棄風限電始于2010年，2011年全國棄風限電總量超過100億千瓦時，平均利用小時數(shù)大幅下降，個別省份甚至降至1600小時左右，風電場運行經(jīng)濟性嚴重下降。據(jù)國家電監(jiān)會2012年7月發(fā)布的《重點區(qū)域風電消納監(jiān)管報告》，2011年“三北”地區(qū)風電場平均利用小時數(shù)1907小時，同比下降266小時，棄風電量達123億千瓦時，棄風率約16%，電費損失約66億元，折合火電標煤384萬噸，折合二氧化碳760萬噸?！叭薄憋L資源較好地區(qū)的風電設(shè)備利用小時數(shù)低于中、東部和南方風資源一般的地區(qū)。內(nèi)蒙古、吉林、甘肅等風資源大省低于云南、貴州、江西等風資源一般的省份。據(jù)國家能源局發(fā)布的消息，2012年全國棄風電量約200億千瓦時，與2011年相比幾乎翻番，相當于浪費了670萬噸標準煤，經(jīng)濟損失超過100億元，不僅造成能源浪費，更加重了環(huán)境污染。從目前各地電源、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及電力需求增長趨勢看，2014年之前“三北”地區(qū)棄風限電問題很難緩解。2011年丹麥、西班牙和德國的風電裝機容量占總發(fā)電容量的40%、20%和15%，風電量則占總發(fā)電量的22%、18%和10%。反觀我國棄風嚴重的地區(qū)和省份，風電在全社會用電量中所占比重還很低，例如2011年東北、華北和西北三個地區(qū)只達到6.5%、4.2%和2.8%，甘肅、吉林和黑龍江三個省只達到7.7%、6.3%、5.6%。國內(nèi)外情況對比表明，我國出現(xiàn)的嚴重棄風限電現(xiàn)象，并不是風電發(fā)展飽和所致。本文認為，我國風電棄風限電的原因可以歸納為以下三個方面：風電建設(shè)規(guī)劃不完善風電規(guī)劃中存在“重發(fā)、輕供、不管用”的問題。甘肅、蒙東、蒙西和冀北等大型風電基地都位于經(jīng)濟發(fā)展程度較低的地區(qū)，本地電量消納空間有限，而電網(wǎng)外送能力又不足，只能棄風。風電與并網(wǎng)投資存在不匹配的現(xiàn)象。據(jù)國家電監(jiān)會發(fā)布的《重點區(qū)域風電消納監(jiān)管報告》，截至2011年底，國家電網(wǎng)公司風電并網(wǎng)工程累計投資440億元，還不到2006年至2011年電網(wǎng)建設(shè)總投資的5%，而同期全國電源投資中，風電達到4098億元，占電源建設(shè)投資的16%。風電與電網(wǎng)規(guī)劃需要進一步協(xié)調(diào)。風電項目前期工作周期短、核準快且建設(shè)周期短，但配套的電網(wǎng)送出工程則相反。部分地區(qū)還存在風電規(guī)劃和建設(shè)時序不斷調(diào)整、項目規(guī)模和進度遠超規(guī)劃，以至于配套送出工程難以在電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)時統(tǒng)籌安排。風電市場運行機制需要健全當前以計劃電量為基礎(chǔ)的交易模式不利于風電消納。目前節(jié)能發(fā)電調(diào)度還未在全國范圍內(nèi)得到全面推行，電源間的競爭主要體現(xiàn)在計劃電量分配上，風電的節(jié)能降耗和減排貢獻得不到合理評估，清潔優(yōu)勢沒有完全體現(xiàn)出來。由于風電具有隨機性、間歇性和波動性等特點，電網(wǎng)收購風電的成本高于水、火電，因此風電競爭力比水、火電差，在爭取計劃電量指標時處于不利地位。系統(tǒng)輔助服務(wù)未實現(xiàn)市場化導致風電送出受阻。風電出力不穩(wěn)定，需要其他電源為其提供調(diào)峰服務(wù)，但目前這類輔助服務(wù)的價格還沒有通過市場手段解決，而是由其他電源無償提供，因此在冬季供熱期間調(diào)峰容量緊缺時，棄風限電特別嚴重。風電調(diào)度運行水平不高目前部分風電場運行水平偏低、機組缺乏低電壓穿越能力，增加了電網(wǎng)調(diào)度運行的難度。部分地區(qū)電網(wǎng)中的風電功率預(yù)測系統(tǒng)和風電場監(jiān)控系統(tǒng)尚不完備，沒有真實反映風電功率的波動性和隨機性特征，導致系統(tǒng)運行方式偏于保守，調(diào)度運行中預(yù)留了過大的安全余量，也是造成棄風限電的重要因素。和風電利用先進的國家相比，我國風電還有廣闊發(fā)展空間。要解決風電消納問題，促進風電可持續(xù)發(fā)展，既需要推進電力市場化改革，建立科學的政策體系和公平公正的市場環(huán)境，也需要優(yōu)化規(guī)劃電源結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)布局，擴大風電消納市場，還需要通過科技創(chuàng)新，推動風電生產(chǎn)和消費革命。優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)布局根據(jù)能源發(fā)展總體規(guī)劃，結(jié)合區(qū)域資源情況和市場消納能力，堅持風電發(fā)展與電網(wǎng)規(guī)劃相結(jié)合的原則，制定統(tǒng)一的風電和電網(wǎng)規(guī)劃方案?？茖W安排風電資源開發(fā)時序和建設(shè)進度，保證風電項目與送出工程的協(xié)調(diào)推進。堅持集中開發(fā)與分布式發(fā)展相結(jié)合，在開發(fā)大型風電基地通過高壓網(wǎng)遠距離送出的同時，積極建設(shè)中小型風電項目接入配電網(wǎng)就地消納。改善電源結(jié)構(gòu)，提高電網(wǎng)輸送能力。規(guī)劃建設(shè)抽水蓄能、燃氣發(fā)電等調(diào)峰、調(diào)頻電源，促進風電與其他電源協(xié)調(diào)發(fā)展，加強風電輸電通道建設(shè)，解決風電送出瓶頸。推進電力市場化改革改變當前以計劃電量為基礎(chǔ)的電力系統(tǒng)運行模式。加快市場化改革，允許發(fā)電企業(yè)、用戶、民營資本等組織和個人投資運營專為風電等可再生能源發(fā)電項目接入的微電網(wǎng)系統(tǒng)。建立健全風電交易機制。制定優(yōu)先保證包括風電等可再生能源全額收購的市場機制和激勵政策，實行綠色配額交易制度，風電配額可以在電網(wǎng)之間進行交易，對化石能源發(fā)電業(yè)務(wù)實行碳稅和資源稅，增加對風電等可再生能源補助資金來源。完善風電電價和補貼政策。風電上網(wǎng)電價實行政府指導價，在保證投資回報率的基礎(chǔ)上，按招標形成的價格確定，專為風電等可再生能源發(fā)電項目接入電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的工程投資和運行維護費用，應(yīng)按社會成本加合理利潤和稅金的定價原則進行足額補助，對為風電調(diào)峰的電源給予市場化的輔助服務(wù)補助?？萍紕?chuàng)新推動風電生產(chǎn)和消費革命創(chuàng)新風電生產(chǎn)和消納模式，大力研發(fā)推廣使用新型風機、提高風電場建設(shè)質(zhì)量，推進海上風電和低風速地區(qū)風場建設(shè)。在“三北”的適宜地區(qū)，開展以分散式風電及儲能設(shè)施等為主、電網(wǎng)為輔的微電網(wǎng)運行示范。建立風電友好型電網(wǎng)，改善系統(tǒng)負荷特性。加強風電功率預(yù)測和運行監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，優(yōu)化電網(wǎng)運行方式，形成科學的開停機