可再生能源“弃风弃光”现象的原因及对策

时间:2022-07-16 02:32:35

可再生能源“弃风弃光”现象的原因及对策

摘要:可再生能源的开发利用是世界各国优化能源结构、保障能源安全的重要举措,近年来,我国可再生能源得到了长足发展,与此同时,电网基础设施建设、输配售电机制等发展却比较滞后,导致了越来越严重的“弃风弃光”限电问题,本文就“弃风弃光”现象的主要原因及对策建议进行探讨。

关键词:可再生能源 新能源消纳 限电原因 对策建议

人类社会的可持续发展呼唤绿色、低碳、可持续的能源,能源获取使用方式酝酿着变革,当下,可再生能源已成为业界关注重点和生产生活方式变革的主要方向。可再生能源的发展,因其对人类社会生产生活影响的基础性、广泛性和持久性,被誉为是继蒸汽机化、电气化、信息化之后的第四次产业革命。在本次可再生能源革命的历史机遇中,能否跟跑甚至领跑,将影响一个国家综合国力的发展以及在世界政治经济新格局中的地位。我国高度重视可再生能源的发展,2014年6月,在中央财经领导小组第六次会议上强调,面对能源供需格局新变化、国际能源发展新趋势,必须推动能源生产和消费革命,大力发展可再生能源。

一、我国风电光电发展及“弃风弃光”限电问题现状

我国人均能源资源比较短缺,常规化石能源可持续供应能力不足。世界已探明煤炭储量可供开采113年,中国只有33年,自1985年以后,中国超过美国成为世界上煤炭产量最高的国家,快速的开采,让煤炭储量急速减少;油气人均剩余可采储量仅为世界平均水平的6%,石油年产量仅能维持在2亿吨左右,常规天然气新增产量仅能满足新增需求的30%左右;受制于成本和技术因素,目前大部分国家非常规油气尚未实现大规模开发利用。与此同时,我国清洁能源的天然禀赋好,发展可再生能源的资源基础非常好。我国“三北”地区(西北、东北、华北)、东南沿海及附近岛屿风能资源丰富,陆上理论技术可开发量约为6―10亿千瓦,大陆沿岸0―20公里内海上理论技术可开发量约为1―2亿千瓦。我国太阳能能源资源丰富,全国2/3的土地面积年日照小时超过2200小时,太阳辐射总量在5000兆焦/平方米/年以上①。“十二五”以来,在国家可再生能源发展战略和各项扶持政策的有效实行下,我国可再生能源取得长足发展,特别是可再生能源电力市场增长迅速。风电装机高速发展,2012年6月超过美国成为世界第一风电装机大国。我国2015年底光伏发电累计装机容量4318万千瓦,超越德国成为全球光伏发电装机容量最大的国家②。

在可再生能源发展取得巨大成就的同时,风电、光电消纳难、“弃风弃光”电量逐年增加的问题日益凸显。2016年一季度全国风电上网电量552亿千瓦时,平均利用小时数422小时,同比下降61小时,弃风电量192亿千瓦时,同比增加85亿千瓦时;平均弃风率26%,同比上升7个百分点。其中,“三北”地区平均弃风率逼近40%,内蒙古弃风率为35%,甘肃为48%,吉林为53%,宁夏为35%,新疆为49%。全国弃光限电约19亿千瓦时,主要发生在甘肃、新疆和宁夏,其中,甘肃弃光限电8.4亿千瓦时,弃光率39%;新疆(含兵团)弃光限电7.6亿千瓦时,弃光率52%;宁夏弃光限电2.1亿千瓦时,弃光率20%③。如果这种势头不能尽快遏制,今年全年弃风、弃光电量很可能分别突破400亿千瓦时和100亿千瓦时。这种情况给可再生能源发电企业带来严重经济损失,打击了投资者们继续投资可再生能源基础建设项目的积极性,产业的可持续发展形势堪忧。从2020年我国非化石能源在一次能源中占15%的目标来看,届时光伏和风力发电的装机需达1亿千瓦和2亿千瓦之上。消纳和并网问题如果不能得到有效解决或者缓解,将成为可再生能源电力发展的绊脚石。

二、可再生能源弃风弃光限电的原因分析

可再生能源消纳问题的原因是多方面的,不仅有基础设施和技术方面的原因,也有政策体制的因素,还有发展战略、经济激励、运行管理、电力体制、价格机制、利益分配等问题。主要有如下几点:

(一)可再生能源与传统常规能源的发展规划不配套、不衔接,阻碍了可再生能源的消纳

从近阶段的形势可知,可再生能源与其他常规能源发展规划的数量控制,以及国家建设布局与电网规划衔接方面存在问题,可再生能源的飞速发展与电网基础设施建设滞后的矛盾是弃风弃光问题产生的直接原因。虽近年来我国可再生能源的发电量增长迅速,但是还没有做好适应可再生能源大规模、快速度发展的机制。在战略、规划统筹方面,没有根据能源发展远景做好各种能源发电规模及设施建设的速度及时序,仍按照传统能源为核心、火电为基点的套路进行安排和设计,造成与可再生能源电力专项规划的发展思路脱节,导致各跑各的道、各唱各的调。伴随着可再生能源电力装机及发电量在电力市场的比例不断增加,电网与电源之间的冲突日益明显,变成了不同能源发电争相并网的通路之争。一些地方变相降低风电上网电价,风电、光伏企业要报零电价才可获得上网电量,甚至有的地方政府要求风电企业拿出收入补偿当地火电企业,侵害可再生能源企业的合法利益。

(二)电网智能化水平有待提高,风光电输配通道不够顺畅

由于太阳能、风能发电具有间歇性和波动性,在油、水、气电力资源比较少的区域,调峰调频能力整体较差,加上目前储能材料及技术跟不上可再生能源的快速发展,仅仅依靠火电机组的有功调节速度较慢,很难适应风电、光电出力的瞬间变化,可再生能源电力的大规模消纳需求给电网功率预测、运行调配、并网控制等带来巨大压力。可再生能源发电的功率预测难、发电的计划性能较差,也给电网实时监控和计划安排带来不利影响。当前的电网运行控制技术远不能满足风电、光电大量连接入电网的条件,随着近年风电、光电等可再生能源的快速且大规模发展,电网安全运行的稳定性问题已逐渐显露。

(三)可再生能源市场体系建设比较滞后,风电光的市场消纳渠道不够通畅

虽然我国《可再生能源法》等法规已明确包括强制上网制度、分类电价制度等,但规章制度的执行力度欠佳,现实中尚未有行之有效的机制配套,导致法规出台的象征性意义比较大,而实效性不足,还不能解决可再生能源发展的实质性问题。现有可再生能源的法规政策等还存在一些不尽完善之处,主要是:新能源的项目规划、审批、资金安排及价格机制等缺少全局的协调策略,国家项目规划和决策缺乏清晰度,对能源垄断行业的“责、权、义”没有相关明确规定,缺少第三方评估监管的市场机制,缺少产品的检测认证体系,缺乏法律监督、实施情况考核奖惩等。

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