我國新能源可持續(xù)發(fā)展的思考

杭州市電力局 ■ 唐黎標(biāo)

一 我國新能源發(fā)展成績突出

近年，我國頒布實(shí)施《可再生能源法》，提出到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)，我國迅速成長為全球新能源產(chǎn)業(yè)大國，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)。

我國風(fēng)電裝機(jī)以突飛猛進(jìn)的速度增長，風(fēng)電裝備制造業(yè)已經(jīng)成為具有國際競(jìng)爭力的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。2006～2011年，我國新增風(fēng)電裝機(jī)約5000萬kW，實(shí)現(xiàn)了從200萬～5000萬kW的巨大跨越，用5年半時(shí)間走過了美國、歐洲15年的發(fā)展歷程。2012年6月，我國并網(wǎng)風(fēng)電達(dá)到5258萬kW，超過美國躍居世界第一。我國已初步形成覆蓋風(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)下降約40%，風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)平均造價(jià)下降約20%，成效十分顯著。此外，風(fēng)電裝備制造業(yè)已經(jīng)成為具有國際競(jìng)爭力的優(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，已成為世界光伏電池制造大國。2000年以來，我國光伏發(fā)電裝機(jī)容量累計(jì)增長110倍，年均增長54%。2011年，并網(wǎng)太陽能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到214萬kW，一年增加7倍多，成為全球發(fā)展最快地區(qū)。在國際市場(chǎng)拉動(dòng)下，我國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，我國光伏電池產(chǎn)量達(dá)到2000萬kW，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。

二 棄風(fēng)限電使我國新能源發(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，使我國新能源發(fā)展面臨重大挑戰(zhàn)。

1 當(dāng)前風(fēng)電棄風(fēng)限電嚴(yán)重

自2010年開始，我國風(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，全國風(fēng)電棄風(fēng)比例在約10%，部分風(fēng)電基地棄風(fēng)約20%，個(gè)別地區(qū)高達(dá)40%。除棄風(fēng)外，一些地區(qū)還存在風(fēng)電上網(wǎng)難問題，有的項(xiàng)目風(fēng)機(jī)建成后未能并網(wǎng)，有的項(xiàng)目并網(wǎng)后未能上網(wǎng)。風(fēng)電棄風(fēng)和上網(wǎng)難問題不僅直接降低風(fēng)電企業(yè)的經(jīng)營效益，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。

2 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)致全國風(fēng)電增長速度大幅下降。2011年以來，國家將風(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年前每年尚可維持約1500萬kW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)電容量有限，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)境影響以及風(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”期間我國風(fēng)電將面臨可持續(xù)發(fā)展嚴(yán)重挑戰(zhàn)，將影響我國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，我國太陽能發(fā)電裝機(jī)第一大省青海已出現(xiàn)太陽能棄光現(xiàn)象。與此同時(shí)，仍然有大量太陽能電站在建設(shè)過程中，國家還將繼續(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。

1 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家莫不如此。例如北歐諸國，風(fēng)電機(jī)組星羅棋布，還有許多是單臺(tái)接入10～20kV以及電壓等級(jí)更低的電網(wǎng)，大都直接接到供電系統(tǒng)。德國光伏發(fā)電容量2011年底達(dá)到2300萬kW，與我國三峽水電站裝機(jī)規(guī)模相當(dāng)，基本都分散建在用電戶屋頂，分布式接入系統(tǒng)。我國對(duì)新能源采用了“大規(guī)模－高集中－遠(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)大量價(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。

2 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)。從國際經(jīng)驗(yàn)看，新能源發(fā)展領(lǐng)先的歐盟國家在新能源發(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。

3 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。按照我國現(xiàn)行電力法，供電營業(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，在我國尚未得到法律和體制上的許可。按照我國現(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”1kWh，將直接導(dǎo)致電網(wǎng)企業(yè)減少1kWh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，導(dǎo)致電網(wǎng)企業(yè)的利潤空間縮小。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)國內(nèi)市場(chǎng)勢(shì)在必行。而國內(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。

4 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，我國對(duì)新能源企業(yè)的補(bǔ)貼政策對(duì)效率兼顧不夠：(1)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，反而造成了“鉆空子”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。(2)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，很容易造成國家財(cái)產(chǎn)的損失。

5 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)體系不完善，也影響風(fēng)電的接入并網(wǎng)。

四 多策并舉促進(jìn)我國新能源可持續(xù)發(fā)展

1 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。

2 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。

3 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。

4 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)爭力后，補(bǔ)貼政策應(yīng)適時(shí)退出。二是要考慮成長性，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，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。

5 多面著手，提升我國新能源消納的技術(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)。