“花了錢,,征了地,建設(shè)了風(fēng)電站、水電站和太陽(yáng)能電站,,但是不能發(fā)電。去年棄水,、棄風(fēng),、棄光電量已達(dá)到1100億千瓦時(shí)。聽到這個(gè)消息后,,心像刀扎一樣疼,。”中國(guó)工程院院士黃其勵(lì)日前在“第四屆能源論壇”上表示,,“現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全球物流,,我們無(wú)論是在北京還是南京,都可以買到其他任何地方的東西,,但是電不能,,省間壁壘非常嚴(yán)重。即便云南的水電只有0.13元/千瓦時(shí),,也賣不到其他地方去,。在這方面,我國(guó)新能源發(fā)展還只是過(guò)去‘雞犬相聞,,老死不相往來(lái)’的‘自給自足經(jīng)濟(jì)的擴(kuò)大版’而已,。”
但據(jù)記者了解,,上述問(wèn)題只是我國(guó)新能源行業(yè)發(fā)展困境的冰山一角,。
調(diào)峰能力嚴(yán)重不足
國(guó)家能源局局長(zhǎng)努爾˙白克力在論壇上指出:“3年來(lái),我國(guó)可再生能源發(fā)電裝機(jī)占比由31.1%提高到35.1%,,發(fā)電量占比由20.3%提高到25.6%,,是新中國(guó)成立以來(lái)可再生能源增長(zhǎng)速度最快、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整力度最大的時(shí)期,?!?/p>
但黃其勵(lì)直言,“我國(guó)新能源發(fā)展成績(jī)很大,,面臨的挑戰(zhàn)更大,?!?/p>
經(jīng)過(guò)近幾年的跨越式發(fā)展,我國(guó)風(fēng)電,、光伏發(fā)電在工程設(shè)計(jì),、施工、裝備制造等領(lǐng)域均位于世界前列,,并不存在困擾自身發(fā)展的難題,,但近年來(lái)行業(yè)一直面臨電力系統(tǒng)調(diào)峰能力不足的嚴(yán)重制約。
記者注意到,,自“三北”地區(qū)2009年甘肅因網(wǎng)架約束首次出現(xiàn)棄風(fēng),、2013年首次出現(xiàn)棄光以來(lái),我國(guó)風(fēng)電,、光伏棄電范圍和數(shù)量逐年擴(kuò)大,,2016年棄電總量再創(chuàng)新高,達(dá)到570億千瓦時(shí),。
“應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是,,調(diào)峰能力是制約電力系統(tǒng)接納可再生能源發(fā)電的最根本因素?!敝袊?guó)工程院院士余貽鑫表示,,但目前我國(guó)靈活電源比重只有5.6%,只相當(dāng)于美國(guó)的1/8,、西班牙的1/6,、德國(guó)的1/4,嚴(yán)重制約了新能源的消納,。
國(guó)家電網(wǎng)公司董事長(zhǎng)舒印彪也在論壇上表示,,新能源發(fā)電具有隨機(jī)性、波動(dòng)性和間歇性,,新能源高比例接入電力系統(tǒng)后,,常規(guī)電源不僅要跟隨負(fù)荷變化,還要平衡新能源的出力波動(dòng),。但我國(guó)電源結(jié)構(gòu)以火電為主,,占比達(dá)64%,而抽蓄,、氣電等靈活電源比重低,,調(diào)節(jié)能力先天不足。
“因此,,我國(guó)主要利用火電調(diào)峰,,但目前火電機(jī)組只能在額定容量的50%-100%范圍內(nèi)調(diào)節(jié),當(dāng)然也可以降到40%,但再低就不穩(wěn)定了,?!庇噘O鑫說(shuō)。
“‘三北’是新能源的主要聚集區(qū),,供熱機(jī)組占比高,,冬春季供熱期、水電枯水期與大風(fēng)期三期重疊,,系統(tǒng)調(diào)峰更加困難,。比如,吉林省熱電機(jī)組占火電裝機(jī)的74%,,冬季出現(xiàn)了機(jī)組最小技術(shù)出力超過(guò)最低用電負(fù)荷的情況,,風(fēng)電只能全停?!睋?jù)舒印彪介紹,,2016年國(guó)網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)棄風(fēng)396億千瓦時(shí),,棄光69億千瓦時(shí),,棄風(fēng)主要集中在西北、東北,,占全網(wǎng)的90%,,棄光主要集中在西北,占全網(wǎng)的99%,。
電力市場(chǎng)機(jī)制存在明顯短板
記者了解到,,除了調(diào)峰能力不足外,輔助服務(wù)政策缺失等電力市場(chǎng)體制機(jī)制問(wèn)題也是新能源發(fā)展面臨的短板之一,。
據(jù)黃其勵(lì)介紹,,我國(guó)靈活發(fā)電機(jī)組以抽水蓄能為主,雖然我國(guó)規(guī)劃在“十三五”期間將抽水蓄能裝機(jī)由當(dāng)前的2400萬(wàn)千瓦提高到4000千瓦,,但到2020年,,靈活機(jī)組的容量仍將維持在4%左右,無(wú)法解決新能源棄電問(wèn)題,。
“因此,,在提高調(diào)峰能力的同時(shí),還要做好電力市場(chǎng)輔助服務(wù)建設(shè),?!秉S其勵(lì)說(shuō),火電過(guò)去以發(fā)電為主,,后來(lái)發(fā)展到以環(huán)保為主,,現(xiàn)在又到了以靈活性作為第一屬性的階段。換言之,火電要為新能源調(diào)峰,?!暗痣娨蛘{(diào)峰而不能滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí),其機(jī)組效率必然受到影響,,此時(shí)就得靠電力市場(chǎng)的輔助服務(wù)政策為其提供補(bǔ)償,。但是,我國(guó)現(xiàn)在還沒有這個(gè)政策,?!秉S其勵(lì)說(shuō)。
舒印彪也表達(dá)了同樣的觀點(diǎn),?!艾F(xiàn)行體制機(jī)制下,由于調(diào)峰損失電量無(wú)法獲得合理補(bǔ)償,,所以,,火電企業(yè)普遍不愿多參與調(diào)峰,現(xiàn)有調(diào)峰能力得不到充分調(diào)用,?!笔嬗”胝f(shuō),“歐洲依托統(tǒng)一電力市場(chǎng),,建立了較為完善的市場(chǎng)機(jī)制,,新能源在各國(guó)之間能夠基本上實(shí)現(xiàn)自由流通。歐洲的市場(chǎng)機(jī)制和先進(jìn)技術(shù)值得我們借鑒,?!?/p>
“目前資源普查結(jié)果顯示,我國(guó)風(fēng)能資源技術(shù)可開發(fā)量為42億千瓦,,而當(dāng)前只開發(fā)了1.56億千瓦左右,;太陽(yáng)能更是如此,當(dāng)前發(fā)電量?jī)H占全國(guó)發(fā)電量的1%,??梢哉f(shuō),我國(guó)新能源開發(fā)是老鼠拉木锨——大頭在后頭,。因此,,把上述這些短板補(bǔ)足非常重要和迫切?!秉S其勵(lì)說(shuō),。
省間壁壘高高聳立
另?yè)?jù)黃其勵(lì)介紹,省間壁壘也是導(dǎo)致新能源棄電,、阻礙新能源健康發(fā)展的主要原因之一,。
據(jù)記者了解,,前述云南水電賣不到外省的情況絕非孤例。以四川為例,,中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng),、雅礱江流域水電開發(fā)有限公司董事長(zhǎng)陳云華曾對(duì)本報(bào)記者表示,“在電力發(fā)展‘十三五’規(guī)劃中,,有一條輸電線路叫雅中直流,,是四川電網(wǎng)第四回特高壓直流工程。經(jīng)過(guò)電規(guī)總院研究,,落地點(diǎn)選擇了江西,,但由于江西計(jì)劃大規(guī)模建設(shè)火電項(xiàng)目,所以當(dāng)?shù)卣鞔_向國(guó)家能源局行文,,提出不愿意接受四川水電,。這一環(huán)境效益巨大的項(xiàng)目遭到拒絕,值得引起進(jìn)一步思考,?!?/p>
而舒印彪也明確表示,省間壁壘阻礙了新能源的更好消納,。他說(shuō),,我國(guó)電力市場(chǎng)建設(shè)起步晚,體制機(jī)制不完善,,長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)發(fā)電量主要實(shí)行計(jì)劃管理,,電網(wǎng)調(diào)度只能在計(jì)劃框架內(nèi)通過(guò)局部?jī)?yōu)化,爭(zhēng)取多接納新能源,,調(diào)整空間小,效果有限,。
“經(jīng)測(cè)算,,由于省間壁壘造成的新能源棄電量占總棄電量的40%以上。換句話說(shuō),,如果按現(xiàn)有條件把省間壁壘消除,,我們能夠減少40%以上的新能源棄電量?!笔嬗”胝f(shuō),。
“省間壁壘導(dǎo)致棄電就像將一捆捆的錢往火里扔,讓人心疼又感到不可思議,。必須引起大家的重視,。”黃其勵(lì)說(shuō),。
開發(fā)布局,、模式“有特色”
“東部地區(qū)光伏發(fā)電年利用小時(shí)數(shù)在1000小時(shí)以下,,土地緊張、人口密集,,主要利用屋頂,、灘涂、農(nóng)業(yè)大棚等開發(fā)分布式光伏,,開發(fā)能力有限,。”舒印彪透露,,截至今年8月,,國(guó)家電網(wǎng)公司經(jīng)營(yíng)區(qū)內(nèi)的分布式新能源裝機(jī)2329萬(wàn)千瓦,僅占新能源裝機(jī)的9.7%,。
“我國(guó)資源稟賦決定了新能源必須走開發(fā)大基地,、依托大電網(wǎng)、融入大市場(chǎng)的發(fā)展道路,。近年來(lái)我國(guó)新能源開發(fā)集中在‘三北’地區(qū),,但由于跨省、跨區(qū)輸電通道不足,,新能源難以在更大范圍消納,。”舒印彪說(shuō),,歐美等國(guó)新能源開發(fā)方式與我國(guó)完全不同,,德國(guó)單個(gè)風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模最大10萬(wàn)千瓦,分布式光伏占太陽(yáng)能裝機(jī)的80%,,就近接入配電網(wǎng)消納,。歐洲電網(wǎng)互聯(lián)互通能力強(qiáng),丹麥通過(guò)16回線路與挪威,、瑞典等國(guó)聯(lián)網(wǎng),,總輸電容量達(dá)到800萬(wàn)千瓦,是本國(guó)風(fēng)電裝機(jī)的1.6倍,;葡萄牙風(fēng)電裝機(jī)480萬(wàn)千瓦,,但與西班牙聯(lián)網(wǎng)輸電能力也達(dá)到了310萬(wàn)千瓦。
而據(jù)舒印彪介紹,,截至2016年底,,“三北”地區(qū)新能源裝機(jī)合計(jì)1.63億千瓦,但電力外送能力只有3400萬(wàn)千瓦,,僅占新能源裝機(jī)的21%,。
自身“先天不足”亟待解決
記者還注意到,除了上述外部因素以外,,新能源行業(yè)自身也存在亟待克服的問(wèn)題,。
“風(fēng)電,、太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組不具備主動(dòng)調(diào)壓調(diào)頻的能力,抗干擾能力較差,,發(fā)展初期建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)比較低,,風(fēng)機(jī)不具備低電壓穿越等基本功能,,引發(fā)多次大規(guī)模風(fēng)電脫網(wǎng)事故,?!笔嬗”胝f(shuō)。
例如,,在2011年4月25日,,甘肅脫網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組1278臺(tái);2015年7月1號(hào),,新疆有一批風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)生次同步諧波,,經(jīng)過(guò)5級(jí)變壓,傳到了300公里以外的花園電廠,,造成3臺(tái)66萬(wàn)千瓦機(jī)組跳閘,。此外,在河北張家口,、內(nèi)蒙古赤峰,、河南三門峽、吉林白城和山東濱州等都發(fā)生了類似的事故,。
另?yè)?jù)舒印彪介紹,,近期風(fēng)電又出現(xiàn)了高電壓穿越的問(wèn)題。
“新能源設(shè)備涉網(wǎng)性能標(biāo)準(zhǔn)偏低,,其頻率,、電壓耐受能力和傳統(tǒng)火電機(jī)組相比較差,事故期間容易因電壓或頻率異常而大規(guī)模脫網(wǎng),,引發(fā)連鎖事故,。而新能源機(jī)組的這些特點(diǎn),是‘胎’里帶來(lái)的,。”黃其勵(lì)進(jìn)一步指出,,“隨著新能源的大規(guī)模集中投產(chǎn),,該問(wèn)題將日顯突出?!?/p>
“同時(shí),,當(dāng)前電網(wǎng)‘強(qiáng)直弱交’結(jié)構(gòu)性矛盾突出。華北,、華中電網(wǎng)僅通過(guò)晉東南到南陽(yáng)市單回線路聯(lián)系,,與哈鄭,、酒湖等多個(gè)直流及華北、華中區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)多個(gè)交流存在耦合關(guān)系,,成為影響電網(wǎng)整體安全的重大問(wèn)題,。為保障電網(wǎng)安全,哈鄭,、酒湖直流分別按額定容量的60%,、50%控制運(yùn)行?!笔嬗”胝f(shuō),。而據(jù)記者了解,酒湖線是我國(guó)首個(gè)大規(guī)模打捆新能源電力遠(yuǎn)距離外送的特高壓直流工程,。
發(fā)展“慣性思維”仍存
另?yè)?jù)介紹,,新能源自身在開發(fā)利用方式上也存在“慣性思維”。
“新能源有很多的用途,,但是我們思想很單一,,主要以發(fā)電和并網(wǎng)輸電為主,新能源就地轉(zhuǎn)化和其他利用方式較少,。結(jié)果就是,,建設(shè)了很多產(chǎn)能,最后卻并不了網(wǎng),?!秉S其勵(lì)說(shuō)。
另外,,黃其勵(lì)表示,,新能源與常規(guī)電源多能互補(bǔ)的發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃和能量管理等還需要加強(qiáng);含分布式可再生能源的微電網(wǎng),、能源互聯(lián)網(wǎng)等的應(yīng)用方式也有待進(jìn)一步突破和推廣,。
中國(guó)工程院院士周孝信也從另一個(gè)側(cè)面表達(dá)了類似觀點(diǎn)。他說(shuō),,西部廣闊的田野和土地,,基本上是不毛之地,都是荒漠和戈壁灘,,有很好的開發(fā)風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電的條件,。“未來(lái)我國(guó)還要繼續(xù)在那里開發(fā)大型的風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電基地,。但幾十億千瓦的新能源裝機(jī)都往東送是不可行的,。西電東送的能力不會(huì)超過(guò)6億千瓦,因?yàn)闆]有那么多輸電走廊,?!敝苄⑿耪f(shuō),,“所以,只能就地轉(zhuǎn)化成氫,、甲烷等多種能源形式,,盡可能多地就地消納?!?/p>