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消纳难——清洁能源快速发展带来的“成长的烦恼”

作者:文 本刊记者 戴丽
2017 年弃水弃风弃光问题有所好转

造成“三弃”问题的主要原因

建设全国统一电力市场促进清洁能源消纳

在今年“两会”上,“清洁能源”依然是热词,依然倍受关注。近年来,我国清洁能源快速发展,特别是新能源迅猛增长。据统计,2017年底,我国风电、太阳能、水电发电装机分别达到1.6 亿、1.3亿和3.4 亿千瓦,均为全球最大规模。然而,清洁能源在持续快速发展的同时,也带来巨大的消纳压力,弃风、弃光、弃水“三弃”问题仍然存在,引起社会广泛关注。国家能源局将促进清洁能源消纳列为2018 年重点工作任务,并制定出目标——到 2020 年,在全国范围内基本解决清洁能源消纳问题。

2017年弃水弃风弃光问题有所好转

2017年《政府工作报告》提出,要抓紧解决机制和技术问题,优先保障清洁能源发电上网,有效缓解弃水、弃风、弃光状况。同时,国家发展改革委、国家能源局发布了《解决弃水弃风弃光问题实施方案》和《关于促进西南地区水电消纳的通知》。2017年通过各方面积极采取措施,不断提升系统调节能力,优化电力调度运行,可再生能源并网运行得到较大改善。

弃风弃光率均有所下降

新能源和可再生能源司副司长梁志鹏在国家能源局召开的例行新闻发布会上介绍了2017年我国可再生能源并网运行情况。首先是可再生能源装机规模持续扩大。截至2017年底,我国可再生能源发电装机达到6.5亿千瓦,同比增长14%;可再生能源发电装机约占全部电力装机的36.6%,同比上升2.1个百分点,可再生能源的清洁能源替代作用日益突显。

其次是可再生能源利用水平不断提高。《解决弃水弃风弃光问题实施方案》制定了可再生能源消纳的全方位解决方案。2017年,可再生能源发电量1.7万亿千瓦时,同比增长1500亿千瓦时;可再生能源发电量占全部发电量的26.4%,同比上升0.7个百分点。其中,水电11945亿千瓦时,同比增长1.7%;风电3057亿千瓦时,同比增长26.3%;光伏发电1182亿千瓦时,同比增长78.6%;全年弃水电量515亿千瓦时,在来水好于2016年的情况下,水能利用率达到96%左右;弃风电量419亿千瓦时,弃风率12%,同比下降5.2个百分点;弃光电量73亿千瓦时,弃光率6%,同比下降4.3个百分点。

2017年,全国风电弃风电量同比减少78亿千瓦时,弃风率同比下降5.2个百分点,实现弃风电量和弃风率“双降”。大部分弃风限电严重地区的形势均有所好转,其中甘肃弃风率下降超过10个百分点,吉林、新疆、宁夏、内蒙古、辽宁弃风率下降超过5个百分点,黑龙江弃风率下降接近5个百分点。

2017年,全国弃光电量73亿千瓦时,弃光率同比下降4.3个百分点,弃光主要集中在新疆和甘肃,其中,新疆(不含兵团)弃光电量28.2亿千瓦时,弃光率22%,同比下降9.3个百分点;甘肃弃光电量18.5亿千瓦时,弃光率20%,同比下降9.8个百分点。

“三弃”问题主要集中在几个地区

梁志鹏介绍,目前虽然根据统计出的全国数据表现出总弃风率还比较高,但实际上,弃风问题主要集中在几个局部地区:新疆和甘肃的弃风电量和弃风率都比较高;内蒙古弃风率已经降下来比较多,但是因为装机量大,弃风电量还比较高;吉林、黑龙江弃风率比较高。因此需要重点解决以上这几个地区的问题。而水电主要是西南水电送出问题。

梁志鹏指出,党的十九大报告提出推进绿色发展和生态文明建设,做出了壮大清洁能源产业的重大任务部署,这为我们解决弃水弃风弃光问题指明了方向,提出了新的更高的要求。2018年将主要抓好《解决弃水弃风弃光问题实施方案》的落实,并且研究进一步强化加大清洁能源利用的措施。总的原则是要发挥市场在资源配置中的决定性作用,更好地发挥政府作用,用改革创新的办法来解决清洁能源消纳的问题。

他介绍,未来主要有以下几个方面措施:一是制定可再生能源中长期发展规划,制定可再生能源发电成本下降的路线图,实行可再生能源电力配额制,结合绿色电力证书交易体系,形成促进可再生能源生产和消费的新机制。在《解决弃水弃风弃光问题实施方案》中也提到了,要实行可再生能源电力配额制,办法将会另行发布,目前相关工作正在推进中。二是结合可再生能源发展“十三五”规划中期评估和调整,优化可再生能源发展的思路、布局和建设时序,加强可再生能源开发与能源、电力等规划的统筹协调。三是优化电力系统调度运行,制定保障清洁能源优先发电的实施细则,统筹水电流域综合监测和梯级联合优化运行,发挥电力系统的灵活性和大电网的统筹协调作用。四是加强调峰电源管理,加快调峰电源建设,推进煤电机组灵活性改造,严格规范自备电厂运行管理,提升电力系统的调峰能力,为可再生能源消纳利用创造空间。五是深入推进电力市场化改革,推动现货电力市场交易试点,开展跨省区的可再生能源电力现货交易,加快推动辅助服务市场建设,以市场化方式促进清洁能源消纳利用。

同时,国家发展改革委和国家能源局将督促各省(区、市)和电网企业制定年度目标任务,采取多种措施,确保弃水弃风弃光电量和限电的比例逐年下降,在2018年进一步明显减少弃水弃风弃光电量,到2020年在全国范围内有效解决弃水弃风弃光问题。

造成“三弃”弃问题的主要原因

大力发展清洁能源是国家能源战略。我国清洁能源快速发展,水电、风电、太阳能发电装机均为全球最大规模。清洁能源快速发展的同时,由于受供需增长不平衡、网源发展不协调、系统调节能力不充足、市场机制不健全等因素影响,弃风、弃光、弃水“三弃”问题不容忽视,2017年,我国弃风率为12%,弃光率为6%。

跨区跨省调节电力供需难度大

全国人大代表、国网山西省电力公司党委书记刘宏新介绍,当前制约我国清洁能源消纳、造成“三弃”问题的原因主要有以下几方面:一是供需增长不平衡。近五年,全国全社会用电量年均增长5%,同期电源装机年均增长近10%,新能源装机年均增长仍高达30%以上。五年来,山西全社会用电量年均增长仅为2.5%,而电源装机年均增长近8%、风电装机年均增长34.6%、光伏装机年均增长230%。二是网源发展不协调。与大型能源基地开发配套的电网送出项目的规划、核准相对滞后。山西是能源大省,装机容量已经达到8116万千瓦,省内用最大负荷不到3000万千瓦,冗余超过5000万千瓦,目前实际外送能力仅有2400万千瓦(晋北和晋中特高压缺乏配套电源未列入),电力外送缺口很大。三是系统调节能力不充足。清洁能源特别是新能源发电,具有间歇性、波动性特征,大规模并网对电力系统调峰能力提出很高要求。山西抽水蓄能等灵活调节电源比重仅为3.6%左右,调峰能力严重不足。冬季由于采暖供热需要,煤电供热机组调节能力受到很大限制,系统调峰能力更为不足。四是市场机制不健全。目前,我国电力供需仍以省内平衡和就地消纳为主。由于缺乏促进清洁能源跨区跨省消纳的强有力政策、合理的电价和辅助服务等必要的补偿机制,省间壁垒突出,跨区跨省调节电力供需难度大,成为当前制约我国清洁能源消纳的重要因素。

今后解决问题的难度会不断加大

全国政协委员、国家电网公司董事长舒印彪表示,西部弃风弃光问题主要是发展不平衡问题。一是我国80%左右的风电、太阳能都集中在西部和北部地区,但是当地市场规模小,不能完全消纳。二是外送的容量相对不足,电网建设相对滞后,一些重要输电工程还没有建设。三是市场壁垒问题,这个也在逐渐得到解决。目前绿证制度、配额制度、全国电力市场的现货交易都在做。西部有些风电报价很低,通过电网输送到东部后,电价非常有竞争力。他表示,要破解这些问题,我们要依靠以下措施:第一是要有强大的电网,不受约束,不受阻塞;第二是靠经济的办法,即市场机制的办法;第三是要加上绿证制度配额制度来促进;第四是全国一盘棋、东西部协调发展。

梁志鹏表示,解决弃水弃风弃光是可再生能源发展的一项重要工作。出现弃水弃风弃光问题并不是最近一两年的事情,而是有一个发展的过程,实际上也反映了在能源发展和改革中面临的一些问题。近年来,国家发展改革委和国家能源局做了很多相关调研和政策研究、试点探索各方面的工作。2017年,通过各方面共同努力,弃水弃风弃光问题有了较大幅度的缓解,但是离可再生能源健康发展的要求还有比较大的差距。之所以出现弃水弃风弃光问题,其中既有技术方面的问题,又有基础设施方面的问题,同时还有管理、市场等方面的问题。虽然2017年通过采取各方面措施,取得了比较好的进展,但采取的主要是相对能马上见效而且比较容易实施的措施,而今后解决问题的难度会不断加大,还需要我们采取进一步的措施,才能有效解决弃水弃风弃光的问题。

建设全国统一电力市场促进清洁能源消纳

今年“两会”上,多名人大代表、政协委员在提到解决“三弃”问题时,均表示亟待建设全国统一电力市场,以更好地促进清洁能源消纳。

促进清洁能源消纳、降低全社会用电成本

全国政协委员、天津大学副校长张凤宝认为建设全国统一电力市场,将有利于促进清洁能源消纳。他介绍,天津市积极贯彻国家清洁能源发展战略,在支持新能源发展、破解消纳难题等方面取得显著成效。2017年,天津地区火电机组装机总量为858.93万千瓦,同比降低9.44%;水电、风电、光伏发电装机容量分别达到0.58万、28.55万、57.59万千瓦,占地区总装机比重6.32%,同比增长0.8个百分点,实现了10.67亿千瓦时可再生清洁能源的全额消纳。

实践表明,构建全国统一电力市场,对促进清洁能源消纳、降低全社会用电成本等意义重大。一是可以解决清洁能源消纳不充分问题。构建全国统一电力市场,打破省间壁垒,可以在更大范围内统筹消纳清洁能源,促进清洁能源高效开发利用,进而实现全国范围内的压煤减排,推动能源结构转型升级。二是实现市场配置资源效益最大化。构建全国统一电力市场,发挥市场在资源配置中的决定性作用,能够有效解决清洁能源与常规电源之间的利益补偿问题、清洁能源送端与受端省(区)之间的利益平衡问题,有利于调动市场各方参与清洁能源供需平衡的积极性、主动性,促进清洁能源持续健康发展。三是有效缓解京津冀大气污染问题。构建全国统一电力市场,加快实现“电从远方来,来的是清洁电”,将大幅降低京津冀地区一次能源消耗量,提高人民生活质量。同时,将低谷弃风电力用于“煤改电”用能需求,将有效降低居民购电成本,加快推动北方地区清洁取暖战略实施。

能够调动清洁能源供需平衡的积极性和主动性

刘宏新认为,构建全国统一电力市场,发挥市场在资源配置中的决定性作用,能够有效解决清洁能源与常规电源之间的利益补偿问题、清洁能源送端与受端省份之间的利益平衡问题,有利于调动市场各方参与清洁能源供需平衡的积极性、主动性,实现区域间优势互补互用、市场相互促进、经济共同发展。

刘宏新非常熟悉国内电力市场分布情况,他介绍,我国80%以上陆地风能、60%以上的太阳能资源在中西部地区,负荷中心在东部沿海地区。我国的资源禀赋和基本国情决定了清洁能源发展必须走“大基地、大电网、大市场”的路子,必须构建全国统一电力市场。通过全国统一电力市场各交易品种的协调配合,有利于发挥各地资源优势,共享备用容量,减少清洁能源特别是新能源出力不稳定给电网安全造成的影响,在促进清洁能源消纳的同时保证电网安全运行。

为促进清洁能源消纳,他建议:一是加快构建全国统一电力市场,放开电力用户购电选择权,扩大清洁能源替换常规煤电(含燃煤自备电厂)发电权交易规模;建立能够有效打破省间壁垒、促进清洁能源在全国范围优化配置的合同机制、交易机制、补偿机制和电价机制等,激励送受端省份积极参与市场平衡,多发多用清洁能源。

二是推动网源协调发展,同步规划、核准、建设电源和配套电网工程,建设蒙西—晋中—晋东南—长沙、晋东南—菏泽—临沂交流和晋中—浙江直流等一批确保大电网安全和山西能源基地电力外送的特高压工程,促进清洁能源开发利用。

三是进一步控制东部地区特别是重污染地区的煤电项目,大力压减东部煤电产能,通过受入中西部清洁能源解决新增和替代电力需求。

四是加快核准建设抽水蓄能电站,建立健全辅助服务补偿机制,用市场手段增强火电机组参与调峰的积极性,提升电力系统调节能力。

 

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