“雙碳”目標下張家口市可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析

孫凱楊，秦 頤

(河北北方學院 經(jīng)濟管理學院，河北 張家口 075000)

近年來，隨著全球氣候轉變與能源短缺問題的日漸突出，傳統(tǒng)能源的開發(fā)量相應減少，以風電和光伏發(fā)電為代表的可再生能源發(fā)電占比不斷提高。從頂層設計到產(chǎn)業(yè)政策，從國內市場經(jīng)濟發(fā)展規(guī)則到企業(yè)能力，中國正全面加速推動新能源轉變，讓清潔電力早日成為世界主力電源之一，讓全人類早日進入“零碳社會”[1]。為實現(xiàn)“雙碳”目標，“十四五”規(guī)劃中明確提出能源增量以可再生能源為主，這使得可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)再次獲得發(fā)展機遇[2]。該文對張家口市可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)進行研究，探討在“雙碳”目標下該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，分析可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)在發(fā)展中存在的主要問題，并提出相應的應對策略，為未來可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)的高質量發(fā)展提出建議。

一、張家口市可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析

2015年7月，中國設立張家口市為可再生能源示范區(qū)。張家口市依據(jù)可再生能源相關規(guī)劃，對管轄的地域范圍內風能和太陽能進行開發(fā)利用，可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)得到突破性發(fā)展。截至2021年底，張家口市可再生能源裝機規(guī)模達2 347萬千瓦，風光發(fā)電產(chǎn)業(yè)達104家，成為中國非水可再生能源第一大市，在保障可再生能源安全及降低碳排放總量方面發(fā)揮了積極作用。在“風光”背后，一個全新產(chǎn)業(yè)鏈正逐步形成。目前，張家口市氫能建設項目已投和在建項目達50余個，投資合計182億元，形成了從氫能源制造、加工、儲運到燃料電池核心零部件等能源消費領域的完整產(chǎn)業(yè)鏈，如北汽福田歐輝氫能大巴和國富氫能加氫站等項目。

(一)開發(fā)建設規(guī)模不斷擴大

依托風能和太陽能等可再生能源，張家口市風電和光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。已建成的項目有張北風光熱儲輸多能互補和奧運風光城等多個示范項目；續(xù)建的項目有康保風電項目、康保牧場復興及可再生能源示范基地一期10萬千瓦和二期10萬千瓦、沽源西胡同風電場20萬千瓦工程以及尚義縣40萬千瓦新型高性能光伏發(fā)電技術應用項目等。

(二)儲能產(chǎn)業(yè)及輸電線工程穩(wěn)步推進

近年來，在可再生能源市場的開發(fā)帶動下，張家口市積極推進多項高質量含儲能單元的示范項目建設，儲能產(chǎn)業(yè)得到有效發(fā)展。目前，國家級風光儲輸示范項目“金太陽工程”、張北風光熱儲輸多能互補項目和沽源奧運風光城等多個包含儲能單位的示范項目正穩(wěn)步推進。張北百兆瓦壓縮空氣儲能示范項目和尚義抽水蓄能電站項目也已開工建設。此外，在國家電網(wǎng)服務清潔低碳發(fā)展的重大工程中，輸送容量最大的張北柔性直流示范工程實現(xiàn)了輸電通道智能化，使清潔電量直達北京，不僅滿足了北京冬奧會需求，還為北京提供10%的年用電量，為其減去碳排放2 040萬噸。同時，張北-雄安1 000千伏特高壓輸變電工程在2020年8月投建運行，向京津冀輸送1 650萬千瓦可再生能源電力。

(三)可再生能源消納取得一定進展

目前，張家口市可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)存在建設位置偏遠、負荷支撐能力弱以及并網(wǎng)能力差等問題，加之可再生能源發(fā)電具有不穩(wěn)定性和間歇性等特點，若將大規(guī)模可再生能源發(fā)電接入電網(wǎng)調度運行，不僅給電網(wǎng)安全和電能質量帶來新的挑戰(zhàn)[3-4]，還會對當?shù)乜稍偕茉聪{產(chǎn)生很大的影響。為此，張家口市電網(wǎng)大力改進可再生能源并網(wǎng)發(fā)電需求和優(yōu)質消納的管理政策，通過多策并用推進當?shù)卮蠓秶褂霉腆w電蓄能鍋爐設備，有序推進風電供暖項目，探索“風電制氫綜合利用”項目，2020年完成電交易量9.09億千瓦時，加快建設云計算項目等可再生能源電力直購方式，擴大數(shù)據(jù)中心服務器規(guī)模，將可再生能源與高耗能大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)有機結合，增加年耗電量。

二、張家口市可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)存在的問題

隨著可再生能源產(chǎn)業(yè)的不斷壯大，張家口市在可再生能源發(fā)電開發(fā)利用、能源存儲和能源消納等方面取得了一些明顯成效，但仍然存在一些問題。

(一)產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在成本制約和鏈條薄弱問題

風電產(chǎn)業(yè)中，風機制造業(yè)的規(guī)?；l(fā)展使設備費用降低，但在全球能源轉型和“雙碳”目標的大背景下，建造和安裝等費用的增長對風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生影響。近年來，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)竭力降本增效，逐步實現(xiàn)了平價上網(wǎng)。但2021年上半年，光伏發(fā)電組件的原材料晶體硅價格居高不下導致光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)成本加大，導致集中式光伏電站建設并網(wǎng)速度緩慢，對光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生不良影響。

張家口市可再生能源對外輸送通道核準程序滯后，投資能力弱，電網(wǎng)收益較低，是阻礙可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。張家口市可再生能源資源豐富，但項目大都建設在偏遠地區(qū)，電網(wǎng)結構單薄，產(chǎn)業(yè)鏈管理存在盲目擴產(chǎn)和粗放式經(jīng)營等問題，無法應對大批量可再生能源的接入。此外，張家口市場消納飽和，外送輸電通道建設尚未成熟，部分地區(qū)可再生能源電力外送存在“卡脖兒”問題，使可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有局限性。

(二)電力調峰能力弱

“十四五”期間，隨著張家口地區(qū)可再生能源裝機規(guī)?？焖僭鲩L，電力負荷方隨機性和不穩(wěn)定性增加，維持系統(tǒng)平衡難度增大，電力調峰能力面對的問題日益突出。目前，張家口市尚未形成有效的價格調節(jié)機制，價格激勵不充分、不穩(wěn)定且不準確，調峰補償現(xiàn)貨市場尚未建立，分時價格過渡機制尚未形成。從煤電、天然氣、抽水蓄能、水電和核電等調峰能力看，抽水蓄能和儲能占比量大，但儲能市場的不完善導致可再生能源電力調峰能力較弱。

(三)儲能技術發(fā)展不足

儲能成本和儲能效率是影響儲能產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展的首要因素。儲能成本較高、電價補貼政策力度不夠、電價機制不明確和儲能設施調節(jié)空間不足等原因，影響了張家口市儲能產(chǎn)業(yè)規(guī)模的發(fā)展。此外，張家口地區(qū)電力輔助服務機制及儲能價格體系不健全，時節(jié)性、季節(jié)性電價和差異化電價體系尚未形成，缺少正向激勵機制導致儲能設施安裝動力不高，未能建立儲能參與的電力輔助服務市場，發(fā)電側儲能發(fā)展不足。

(四)發(fā)展技術有待加強

作為國家可再生能源示范區(qū)，張家口市在可再生能源發(fā)電領域擁有較為關鍵的核心技術，但在風能、光伏太陽能、儲能和氫能等板塊的技術還有待提高。風電和光電等領域尖端人才缺乏，氫能產(chǎn)業(yè)鏈與電動汽車行業(yè)技術尚未成熟，“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源多能協(xié)同、能源互補與儲能等相關設備和關鍵制造技術等還需攻關突破。

三、張家口市可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)提升路徑

推動可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和激發(fā)產(chǎn)業(yè)內生動力，需要政府和電力產(chǎn)業(yè)等多方協(xié)同。為更好地發(fā)展張家口市可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)，提出如下建議。

(一)形成統(tǒng)一規(guī)劃，加強發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈條

加強頂層設計，健全張家口市可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關政策體系。根據(jù)“十四五”規(guī)劃中可再生能源發(fā)展相關內容，因地制宜規(guī)劃張家口市可再生能源項目架構、范疇和并網(wǎng)時序，安排部署可再生能源研究、發(fā)展和使用等環(huán)節(jié)，科學且層次分明地研發(fā)利用可再生能源。

著力發(fā)展可再生能源發(fā)電裝備制造業(yè)，特別是發(fā)展風力發(fā)電機組、塔架、控制器和逆變器等組成部件的生產(chǎn)，支持張家口市風電裝備制造龍頭企業(yè)投資引進風力發(fā)電機組的風機和葉片等部件，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構。打造光伏發(fā)電裝備制造生產(chǎn)線，構建以原材料晶體硅加工以及光伏組件和逆變器生產(chǎn)等為重點的光伏裝備制造產(chǎn)業(yè)體系，推動主要原材料和配套組件的生產(chǎn)加工，形成高端裝備制造聚集地。

開展可再生能源儲能項目研究，增強張家口市政府與各電網(wǎng)企業(yè)的溝通，統(tǒng)籌可再生能源和配套電網(wǎng)建設，確立可再生能源項目與配套電網(wǎng)工程協(xié)同規(guī)劃的長效機制[5]。根據(jù)目前電網(wǎng)承載能力及發(fā)展規(guī)劃推進可再生能源儲能項目進程，優(yōu)化儲能產(chǎn)業(yè)合理化布局，提高電力系統(tǒng)的調節(jié)能力及安全穩(wěn)定能力，保障供電安全。加快實施千伏特高壓交流輸變電工程，依托近年來正在建設和新建輸電線路，結合水、風及光等協(xié)同運行方式，完善跨區(qū)互助模式，拓展可再生能源消納領域。

(二)完善電力產(chǎn)業(yè)基礎設施建設

推動儲能行業(yè)規(guī)模化發(fā)展。儲能技術具有提升電力調節(jié)的能力，可提高可再生能源消納水平，是建設電力系統(tǒng)的核心。加強相關層面頂層設計，出臺多種補貼、獎勵方案和尖峰電價等系統(tǒng)支持政策，引導可再生能源企業(yè)全力發(fā)展儲能。統(tǒng)籌管理張家口市區(qū)域內各類儲能，推動尚義抽水蓄能電站和張北國家風光儲能電站開工建設，提高調峰能力。

加快實施千伏特高壓交流輸變電工程。依托近年來正在建設和新建輸電線路，開展清潔智慧能源建設，穩(wěn)步推進“三站四線”相結合的電力物聯(lián)網(wǎng)建設。支持智能化運行水平最高的張家口市風光儲示范工程建設，使其在發(fā)揮配套儲能調峰作用的同時，降低風電運輸成本。

建立協(xié)助服務市場機制，對可再生能源電力消納成本提供補償。在住宅、數(shù)據(jù)中心以及充電樁等用戶側，打造低能耗終端消費示范。擴大能源替代的廣度與深度，通過新能源與大數(shù)據(jù)等大負荷終端合作以及園區(qū)電氣化和智能園區(qū)等替代項目，形成工業(yè)園區(qū)、數(shù)據(jù)中心和5G基站等智慧能源應用場景，積極培育新能源消費示范項目，有效推動區(qū)域內綜合能源業(yè)務的發(fā)展。到2025年，預計建成具備張家口地域特征的能源替代常態(tài)化業(yè)務體系，打造一批融合地區(qū)產(chǎn)業(yè)特點的示范工程。

(三)促進產(chǎn)業(yè)聯(lián)合，構建電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展新格局

繼續(xù)完善“四方協(xié)作機制”。建立多方組織協(xié)同保障和聯(lián)動的工作機制，有效解決可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)聯(lián)合發(fā)展中存在的問題。強化京津冀產(chǎn)業(yè)發(fā)展合作，將以政府為引導、市場為主導和企業(yè)為主體的產(chǎn)學研相結合的創(chuàng)新體系融合到發(fā)展合作中。

推動建設“源網(wǎng)荷儲一體化碳中和”示范項目。依據(jù)電力系統(tǒng)的要求，利用本地區(qū)優(yōu)厚的風和光資源，以電網(wǎng)為平臺和載體，構建源網(wǎng)荷儲一體化高度融合電力系統(tǒng)，打造大型清潔能源供給側基地，促進張家口市優(yōu)質可再生能源的本地消納。通過加強電源側資源調節(jié)作用，合理布局輸送線路，改善風電和光伏發(fā)電規(guī)模配比，支持“微電網(wǎng)”和分布式電源發(fā)展。

(四)科技創(chuàng)新，有效推動可再生能源持續(xù)發(fā)展

隨著能源需求的急劇增長，傳統(tǒng)能源短期內難以形成“逆替代”模式。為加快減排進程，可重點加速推行已成熟的風電、光伏發(fā)電和電動汽車等低碳技術，同期規(guī)劃和完善可再生能源創(chuàng)新科技體系。積極推動政府鄉(xiāng)村電氣化和能效服務，將其融入鄉(xiāng)村振興方案，全力打造“供電+效能”服務新模式和“零碳”鄉(xiāng)村服務樣板。

完善綜合能源的鼓勵機制和政策，加強配網(wǎng)智能化改造，提升分布式新能源并網(wǎng)服務水平[6]，重視風電和光伏發(fā)電項目的生態(tài)環(huán)境保護。為綠色轉型提供基金支持，鼓勵可再生能源技術創(chuàng)新，并為傳統(tǒng)能源企業(yè)技能升級和業(yè)界創(chuàng)新提供支持。開展平價上網(wǎng)示范項目建設，加快落實張家口市風電和光伏平價上網(wǎng)政策。優(yōu)化投資建設營商環(huán)境，落實企業(yè)投資項目承諾制度，加強對土地使用等方面的投資監(jiān)管，規(guī)范相關土地收費政策，協(xié)調落實風電和光伏發(fā)電項目電力輸送工程以及輔助服務的投資，切實減少非技術成本，降低不合理支出，使風電和光伏發(fā)電項目的經(jīng)濟優(yōu)勢更加突出[2]。

“雙碳”發(fā)展目標的提出給可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)帶來了深度影響。當前，張家口市可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)存在可再生能源發(fā)展有關政策法規(guī)不健全、可再生能源的消納能力不足和可再生能源科技發(fā)展水平較低等問題。為推進張家口市綠色低碳轉型發(fā)展進程，文章探討了張家口市可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題，為該地區(qū)未來可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向提出了可以借鑒的思路和建議。