中國(guó)正經(jīng)歷史無(wú)前例的能源轉(zhuǎn)型,。隨著煤炭消費(fèi)已于2013年達(dá)峰,，中國(guó)正致力于發(fā)展清潔能源,、逐步替代煤炭，并以低碳能源推動(dòng)未來(lái)發(fā)展,。清華-布魯金斯公共政策研究中心4月9日推出“中國(guó)能源轉(zhuǎn)型”系列報(bào)告第二篇——《深化電力體制改革解決棄風(fēng)限電問(wèn)題》(“Fixing Wind Curtailment with Electric Power System Reform in China”)。

　　棄風(fēng)是指由于某些原因,，調(diào)度機(jī)構(gòu)減少可以正常運(yùn)行的風(fēng)能裝機(jī)的電力上網(wǎng)時(shí)間,，造成已并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)閑置的現(xiàn)象;棄風(fēng)并不包括因風(fēng)機(jī)自身設(shè)備故障原因而造成的發(fā)電限制。

　　當(dāng)前,，中國(guó)的棄風(fēng)問(wèn)題已經(jīng)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)和能源效率損失,。僅2016年，棄風(fēng)電量就達(dá)到了497億千瓦時(shí),，這甚至高于總?cè)丝谶_(dá)1.63億的孟加拉國(guó)在2016年的總用電量(490億千瓦時(shí)),。

　　如果被棄的風(fēng)電全部可以上網(wǎng)，替代燃煤發(fā)電,，ji因此而減少4200萬(wàn)噸的二氧化碳排放(相當(dāng)于2016年保加利亞的全年排放量),。在當(dāng)前電力體制改革的背景下，解決棄風(fēng)問(wèn)題有助于中國(guó)的電力體制朝更加可再生能源友好的方向過(guò)渡,。

　　報(bào)告應(yīng)用電力管理體制的框架來(lái)解釋棄風(fēng)問(wèn)題,，并嘗試尋找問(wèn)題的制度性根源。通過(guò)在甘肅省酒泉市和蘭州市實(shí)地調(diào)查以及對(duì)不同利益相關(guān)者和風(fēng)電專家的訪問(wèn),，研究人員發(fā)現(xiàn)電力管理體制的碎片化是中國(guó)棄風(fēng)問(wèn)題最根本的制度原因,。

　　報(bào)告建議：

　　1、要依托于可再生能源配額制,，盡快建立區(qū)域性的電力現(xiàn)貨市場(chǎng),，打破省間壁壘。

　　2,、依托當(dāng)前的電網(wǎng)區(qū)域劃分,，建立華南,、華東、華中,、華北,、東北和西北六個(gè)區(qū)域電力現(xiàn)貨市場(chǎng)。

　　3,、引進(jìn)現(xiàn)貨產(chǎn)品,，促進(jìn)可再生能源參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

　　4,、建立統(tǒng)一的區(qū)域現(xiàn)貨交易系統(tǒng),。

　　從輸送限制阻礙轉(zhuǎn)為省間壁壘

　　甘肅酒泉市風(fēng)資源非常豐富，風(fēng)速波動(dòng)范圍在4.0-12.0米/秒間,，盛行風(fēng)速5.0-6.5米/秒,，鮮有破壞性風(fēng)速，并且多數(shù)地區(qū)的風(fēng)功率密度大于150瓦/平方米,。此外,，由于沙漠地區(qū)土地征用成本較低，酒泉風(fēng)能的開(kāi)發(fā)成本遠(yuǎn)低于全國(guó)其他地區(qū),。一些風(fēng)電開(kāi)發(fā)商認(rèn)為,，酒泉是中國(guó)大型風(fēng)電開(kāi)發(fā)的最佳地區(qū)。不過(guò),，一個(gè)較大的缺陷是它距電力負(fù)荷中心的距離較遠(yuǎn),。

　　2005年，酒泉市政府制定了風(fēng)電發(fā)展戰(zhàn)略,，并向甘肅省發(fā)改委和國(guó)家發(fā)改委提交了建設(shè)1吉瓦(等于一百萬(wàn)千瓦)風(fēng)電基地的計(jì)劃方案,，但后者并未批準(zhǔn)該項(xiàng)計(jì)劃。然而,，隨著中國(guó)《可再生能源法》于2006年1月1日生效,，情況很快就發(fā)生了變化。該法引起了風(fēng)電開(kāi)發(fā)商和地方政府的極大熱情,。2007年7月,，時(shí)任省委書(shū)記親赴酒泉實(shí)地考察，表示支持酒泉的發(fā)展戰(zhàn)略,，并提出要把酒泉建成省級(jí)風(fēng)電基地,。

　　同年9月，一批中央政府官員視察了酒泉,，當(dāng)?shù)卣槃?shì)提出了酒泉風(fēng)電基地發(fā)展戰(zhàn)略,。 同月，國(guó)家能源局頒布國(guó)家戰(zhàn)略建設(shè)大型風(fēng)電基地，并要將這些能源基地納入?yún)^(qū)域電網(wǎng),。2008年初,，酒泉被批準(zhǔn)為中國(guó)首個(gè)千萬(wàn)級(jí)(10吉瓦)風(fēng)電試驗(yàn)基地，20余家發(fā)電公司與酒泉市政府簽訂了投資合同,。

　　至2010年,，酒泉風(fēng)電項(xiàng)目及相關(guān)制造業(yè)投資達(dá)到223億元人民幣，稅收收入達(dá)到1.94億元人民幣,，創(chuàng)造了8000多個(gè)就業(yè)崗位,。在風(fēng)電發(fā)展帶動(dòng)下，酒泉的GDP排名從2005年的甘肅省第四位上升到2010年的第二位,。

　　酒泉風(fēng)電基地建設(shè)分兩期進(jìn)行(見(jiàn)表1)。首期規(guī)劃裝機(jī)容量為3.8吉瓦,，計(jì)劃于2009年至2010年間完工,。根據(jù)市政府安排，第一階段的建設(shè)工作應(yīng)于2010年,，即“十一五”末期完成,。若將裝機(jī)規(guī)模和天氣因素造成的施工中斷考慮在內(nèi)，時(shí)間非常緊張,。然而,，如果能在2010年內(nèi)完成第一階段規(guī)劃，酒泉市政府則可以在“十二五”國(guó)家風(fēng)電開(kāi)發(fā)規(guī)劃中爭(zhēng)取更高的份額,。因此,，從2009年到2010年，地方政府加速推進(jìn)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè),，冬季中工程建設(shè)也未中斷,。然而由于趕工而無(wú)法保障工程質(zhì)量，造成了大面積風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)的嚴(yán)重事故,。加上各種整改措施,，酒泉一期事實(shí)上在2012年才完工。

　　表1: 酒泉風(fēng)電基地建設(shè)計(jì)劃

　　盡管如此,，早在2009年酒泉市就開(kāi)始出現(xiàn)棄風(fēng)限電現(xiàn)象,。2008年，當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的風(fēng)力外輸能力不足500兆瓦,，遠(yuǎn)低于未來(lái)電力外輸?shù)谋匾?。因此，在酒泉風(fēng)電基地的規(guī)劃中包含新增兩條750千伏輸電線路,，將酒泉的風(fēng)電輸送至西北電網(wǎng),。第一條輸電線路完成后交付容量將增加到2.6吉瓦，滿足規(guī)劃電力容量的輸電需求,。

　　可是,，甘肅省政府又批準(zhǔn)了35個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目,，第一階段的總裝機(jī)容量達(dá)到5.5吉瓦，遠(yuǎn)超出原先3.8吉瓦的目標(biāo),。因此,，2010年的限電率達(dá)到30-40%，即使在第一條輸電線路完成,、2011年建設(shè)暫緩后棄電率仍保持在20%以上(見(jiàn)表2),。

　　表2: 酒泉市2008 - 2016年風(fēng)電消納情況(單位:兆瓦)

　　輸電線路建設(shè)并沒(méi)有和風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)展協(xié)調(diào)一致。2011年,，盡管第一階段規(guī)劃尚未完成,，酒泉政府仍然開(kāi)始推進(jìn)風(fēng)電場(chǎng)第二階段建設(shè)。為了應(yīng)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)序擴(kuò)張,，國(guó)家能源局出臺(tái)了《風(fēng)電開(kāi)發(fā)建設(shè)管理暫行辦法》,，以限制“十二五”期間風(fēng)電發(fā)展的速度和規(guī)模，并要求風(fēng)電項(xiàng)目審批必須符合國(guó)家整體規(guī)劃,。

　　歷經(jīng)一年的談判,，酒泉第二階段工程分為兩批進(jìn)行，第一批計(jì)劃建設(shè)3吉瓦,，第二批5吉瓦,。2012年9月，國(guó)家能源局批準(zhǔn)首批建設(shè)方案,，并規(guī)定只有在輸電問(wèn)題解決后才能批準(zhǔn)后續(xù)項(xiàng)目,。次年，第二條750千伏的傳輸項(xiàng)目投入使用,，輸出能力增加至5.68吉瓦,。然而，酒泉的風(fēng)電總裝機(jī)容量至此已達(dá)6吉瓦,，太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝機(jī)容量也達(dá)到1吉瓦,。同時(shí)，西北地區(qū)其他城市的風(fēng)能和太陽(yáng)能設(shè)施也與酒泉共享輸電線路,，大量新能源電力的同時(shí)上馬進(jìn)一步加劇了輸電系統(tǒng)的負(fù)擔(dān),。

　　2015年第二階段第一批風(fēng)電建設(shè)完成后，限電情況最為嚴(yán)重,。作為回應(yīng),，國(guó)家能源局停止了甘肅、新疆,、內(nèi)蒙古等省的風(fēng)電項(xiàng)目審批和建設(shè),。雖然第二批酒泉風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目的初期工作已經(jīng)開(kāi)始，但由于風(fēng)電限電情況嚴(yán)峻，風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)仍舊被迫推遲,。有關(guān)方面繼而將希望寄托于在規(guī)劃中,、從甘肅酒泉到湖南株洲的800千伏特高壓直流輸電工程。

　　2010年,，甘肅省和國(guó)家電網(wǎng)公司計(jì)劃建設(shè)一條向華中地區(qū)輸送電力的特高壓跨區(qū)輸電線路,。第二年，甘肅,、湖南兩省政府在國(guó)家電網(wǎng)公司的支持下簽署了《湖南甘肅兩省送電框架協(xié)議》,。由于對(duì)特高壓技術(shù)的分歧，國(guó)家發(fā)改委在2015年之前未批準(zhǔn)該項(xiàng)目,。不過(guò),，輸電線路終于在2015年開(kāi)始建設(shè)，并于2017年投入使用,。

　　然而,，華中地區(qū)受電省份卻不再面臨電力供應(yīng)的短缺。2011年至2016年,，發(fā)電企業(yè)在湖南省新裝了12吉瓦的火力發(fā)電機(jī)組,，其增加量達(dá)到該省2010年發(fā)電裝機(jī)的40%,。該地區(qū)其他省份也進(jìn)行了類似規(guī)模的火力發(fā)電能力建設(shè),。因此，現(xiàn)在電力供應(yīng)充足的受電省份不愿意再接受電力進(jìn)口,。而最新報(bào)告表明,，通過(guò)特高壓線路輸出的電力遠(yuǎn)低于甘肅省的預(yù)期。據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì),，甘肅省2017年發(fā)電限電率仍高達(dá)33%,。

　　從電力產(chǎn)能過(guò)剩到需求減弱

　　酒泉是甘肅省十四個(gè)地級(jí)市之一。報(bào)告指出,，目前的酒泉限電問(wèn)題需要放到甘肅省和整個(gè)西北地區(qū)的能源生產(chǎn)背景下才能理解,。

　　甘肅省政府于2009年首次提出成為國(guó)家能源基地，并向其他省份提供清潔能源,。同時(shí),，西北地區(qū)五個(gè)省份中有四個(gè)在“十二五”規(guī)劃中被定位為國(guó)家能源基地(如鄂爾多斯盆地能源基地和新疆能源基地)?？紤]到西北各省持續(xù)增加的電力生產(chǎn)能力,，如果沒(méi)有相應(yīng)配套的跨區(qū)輸送工程，電力部門(mén)的產(chǎn)能過(guò)剩不可避免,。

　　綜上所述,，報(bào)告認(rèn)為導(dǎo)致甘肅省2009年至2014年風(fēng)電削減的四個(gè)因素除了輸送限制外，還有調(diào)峰問(wèn)題、產(chǎn)能過(guò)剩及需求不足問(wèn)題,。

　　2014年9月之前,，由區(qū)域電網(wǎng)公司西北電網(wǎng)負(fù)責(zé)調(diào)度西北五省的風(fēng)電場(chǎng)。由于風(fēng)力發(fā)電的間歇性,，青海省的水電常被用于風(fēng)電調(diào)峰,。然而，2014年9月,，風(fēng)電調(diào)度權(quán)由區(qū)域電網(wǎng)公司轉(zhuǎn)入省級(jí)電網(wǎng)公司,，反而加劇了甘肅省的電力調(diào)峰問(wèn)題。在此之前,，酒泉風(fēng)電基地計(jì)劃未提及這一問(wèn)題,。此外，甘肅省“十二五”能源發(fā)展規(guī)劃中,，也缺乏風(fēng)電容量增長(zhǎng)與系統(tǒng)調(diào)峰的細(xì)節(jié)方案,。

　　從2015年起，風(fēng)電發(fā)展主要問(wèn)題從供給端轉(zhuǎn)向了需求端,。甘肅省內(nèi)逐漸放緩甚至下降,。同時(shí)，受電省份的需求也顯著放緩,。

　　電力決策權(quán)力分散亟待解決

　　報(bào)告還梳理了吉林省通榆縣風(fēng)電基地發(fā)展的案例,，與酒泉案例作比較發(fā)現(xiàn)存在同樣的監(jiān)管問(wèn)題：

　　1)2011年之前，風(fēng)電項(xiàng)目審批權(quán)限分散(體現(xiàn)在省級(jí)計(jì)劃與國(guó)家計(jì)劃不匹配)是導(dǎo)致局部供應(yīng)過(guò)剩和間歇性輸電限制的主因,。

　　2)由于“十二五”期間電源與電網(wǎng)規(guī)劃缺乏協(xié)調(diào),，西北、東北地區(qū)跨區(qū)輸電線路的審批和建設(shè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于電力項(xiàng)目,。

　　3)為保護(hù)地方經(jīng)濟(jì)利益,，由各省主導(dǎo)的能源決策造成了電力交易的省間壁壘。

　　報(bào)告認(rèn)為,，中國(guó)電力管理體制的碎片化主要存在于縱向和橫向兩個(gè)維度,。

　　縱向來(lái)看，中央政府和省級(jí)政府各自具備電力決策權(quán)：中央政府制定國(guó)家政策,，各省制定轄區(qū)內(nèi)的發(fā)電和用電計(jì)劃,。在橫向維度，中央和地方政府各部門(mén)之間的責(zé)任分散,，各個(gè)部委或部門(mén)內(nèi)部的決策權(quán)甚至?xí)M(jìn)一步分散,。此外，國(guó)有電網(wǎng)公司和發(fā)電公司具備強(qiáng)大的議價(jià)能力,，可以影響電力決策,。中央政府和地方政府之間權(quán)責(zé)分散,、導(dǎo)致協(xié)調(diào)難度很高。

　　2011年以來(lái),，全國(guó)統(tǒng)一的年度風(fēng)電發(fā)展計(jì)劃有助于解決項(xiàng)目審批權(quán)力分散的問(wèn)題,。2016年，國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家能源局出臺(tái)了統(tǒng)一的電力行業(yè)發(fā)展五年規(guī)劃,，隨之結(jié)束了此前10年間各種電源和電網(wǎng)規(guī)劃分散的情形,。盡管如此，省間壁壘造成的跨省交易障礙仍未得到有效根治,。

　　報(bào)告建議成立區(qū)域電力現(xiàn)貨市場(chǎng),，旨在打破省際壁壘并實(shí)現(xiàn)更廣泛的電力資源優(yōu)化配置。區(qū)域電力現(xiàn)貨市場(chǎng)僅針對(duì)現(xiàn)貨產(chǎn)品,，根據(jù)市場(chǎng)情況,，產(chǎn)品按時(shí)間可以日前、周末,、半小時(shí)或小時(shí)劃分,。此外，為了獲得地方政府支持,，在建立區(qū)域電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的同時(shí),，應(yīng)該保留省級(jí)市場(chǎng)作為中長(zhǎng)期交易平臺(tái)，便于地方政府配置省內(nèi)資源,。

　　首先,，依托當(dāng)前的電網(wǎng)區(qū)域劃分，建立華南,、華東,、華中,、華北,、東北和西北六個(gè)區(qū)域電力現(xiàn)貨市場(chǎng)。國(guó)家能源局和發(fā)改委應(yīng)發(fā)揮主導(dǎo)作用,。區(qū)域電網(wǎng)公司則應(yīng)負(fù)責(zé)建設(shè)電力交易平臺(tái),、交易機(jī)構(gòu)和調(diào)度中心。

　　其次,，引進(jìn)現(xiàn)貨產(chǎn)品,，促進(jìn)可再生能源參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。區(qū)域交易機(jī)構(gòu)應(yīng)提供有關(guān)可再生能源交易申報(bào),、預(yù)測(cè)和更新的靈活機(jī)制,。同時(shí)，國(guó)家能源局和國(guó)家發(fā)改委應(yīng)要求可再生能源也提供系統(tǒng)調(diào)峰服務(wù),。在初期階段,，區(qū)域現(xiàn)貨市場(chǎng)可以服務(wù)于風(fēng)電和其他電力的增量交易,。

　　再次，建立統(tǒng)一的區(qū)域現(xiàn)貨交易系統(tǒng),。區(qū)域性交易機(jī)構(gòu)應(yīng)該建立連接區(qū)域和省級(jí)交易平臺(tái)的接口標(biāo)準(zhǔn),，省內(nèi)和省間現(xiàn)貨交易服務(wù)應(yīng)同時(shí)提供。此外,，國(guó)家能源局和國(guó)家發(fā)改委應(yīng)制定明確的時(shí)間表逐步退出省級(jí)發(fā)電和用電計(jì)劃管理,。最終，所有現(xiàn)貨交易都應(yīng)在區(qū)域市場(chǎng)進(jìn)行,，中長(zhǎng)期交易在省級(jí)市場(chǎng)進(jìn)行,。

　　從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，中國(guó)應(yīng)進(jìn)一步推進(jìn)電力市場(chǎng)改革,，建設(shè)可再生能源友好的電力市場(chǎng),，重點(diǎn)建設(shè)電力交易的輔助服務(wù)機(jī)制。根據(jù)中國(guó)基于資源型風(fēng)電戰(zhàn)略,，政府應(yīng)設(shè)計(jì)跨區(qū)域輔助電力服務(wù)機(jī)制,，以滿足大規(guī)模跨區(qū)域電力輸送的需求,。由此,，通過(guò)日漸成熟的電力市場(chǎng)機(jī)制徹底解決風(fēng)電限電問(wèn)題。