本文結(jié)合目前電力市場(chǎng)狀況，從電網(wǎng)企業(yè)、售電主體及風(fēng)電企業(yè)需求側(cè)的角度探討了風(fēng)電消納問(wèn)題的解決之道。
1.引言
隨著氣候變暖造成的影響波及全球，世界各國(guó)對(duì)于可再生能源的發(fā)展均顯示出了高度的重視，紛紛認(rèn)識(shí)到了普及可再生能源是全球?qū)嵭械吞寄茉崔D(zhuǎn)型的關(guān)鍵，通過(guò)非化石能源替代化石能源，形成以可再生能源為絕對(duì)主體的電力系統(tǒng)，可再生能源正逐漸從輔助能源轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲗?dǎo)能源。
風(fēng)力發(fā)電作為公認(rèn)的清潔能源對(duì)于實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)低碳化轉(zhuǎn)潛力巨大，在節(jié)能減排的大背景下，我國(guó)的風(fēng)電裝機(jī)容量迅猛增長(zhǎng)，中國(guó)已經(jīng)是世界上最大的風(fēng)電機(jī)組安裝國(guó)，占全球風(fēng)電裝機(jī)容量的約三分之一，截止2015年底，中國(guó)風(fēng)電累積裝機(jī)已達(dá)到1.45億千瓦，同比增長(zhǎng)21.6%，預(yù)計(jì)2020年風(fēng)電裝機(jī)將超過(guò)2億千瓦。
與風(fēng)電裝機(jī)的快速增長(zhǎng)的局面背道而馳的，卻是風(fēng)電消納難問(wèn)題越發(fā)突出，國(guó)內(nèi)棄風(fēng)限電現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重，2011-2015年累計(jì)棄風(fēng)電量達(dá)959億千瓦時(shí)，電費(fèi)損失五百多億元，一定程度上地影響了風(fēng)電投資企業(yè)的投資熱情。
隨著新一輪電力體制改革的深入，放開(kāi)“發(fā)、售”兩端成為本次電改的主要突破點(diǎn)，發(fā)與售，中間由輸配環(huán)節(jié)連接，三者互為需求，風(fēng)電企業(yè)在此輪電改中應(yīng)抓住機(jī)遇，充分研究“發(fā)、售”放開(kāi)的前景，從中找出解決風(fēng)電消納問(wèn)題的思路，本文嘗試從需求側(cè)響應(yīng)角度探討風(fēng)電消納問(wèn)題的解決方法。
2.風(fēng)電消納環(huán)節(jié)中需求分析-電網(wǎng)企業(yè)
歷史上，電網(wǎng)企業(yè)作為輸配環(huán)節(jié)的唯一參與者，取得了輸配電的絕對(duì)控制權(quán)。本次電改中，電網(wǎng)企業(yè)仍然會(huì)是未來(lái)電力輸配環(huán)節(jié)的主要承擔(dān)者，因此，掌握風(fēng)電消納主動(dòng)權(quán)的主體仍然是電網(wǎng)企業(yè)。所以對(duì)于風(fēng)力發(fā)電企業(yè)來(lái)講，解決風(fēng)電消納的首要突破口應(yīng)當(dāng)找準(zhǔn)電網(wǎng)企業(yè)的需求。
2.1電網(wǎng)企業(yè)的需求分析-鴨子曲線
隨著越來(lái)越多的風(fēng)電接入電網(wǎng)，電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定問(wèn)題日益突出。中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)和并網(wǎng)正在經(jīng)歷一個(gè)爆發(fā)式增長(zhǎng)，在此種局面下，未來(lái)極有可能會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)在正在美國(guó)加州的電網(wǎng)發(fā)生的可再生能源消納難題。因分散型光伏發(fā)電系統(tǒng)的大量導(dǎo)入，出現(xiàn)了白天發(fā)電量超過(guò)用電量，但在傍晚太陽(yáng)能發(fā)電停止時(shí)，電力需求卻急劇上升的現(xiàn)象。不久的將來(lái)填補(bǔ)這種巨大的供需缺口會(huì)變得困難。
圖1-目前加州24小時(shí)電力凈負(fù)荷曲線
這種現(xiàn)象被稱為“鴨型曲線”。根據(jù)預(yù)測(cè)，2013年至2020年間，加利福尼亞州的分時(shí)“實(shí)際電力需求”與“供給量”的曲線圖變化就呈現(xiàn)出這種現(xiàn)象(圖1)。這里的“供給量”是指電力公司的大規(guī)模集中型發(fā)電站供給的電力量；“實(shí)際電力需求”是指，整體用電量減去與消費(fèi)者側(cè)的配電網(wǎng)并網(wǎng)的分散型光伏及風(fēng)力等發(fā)電量之后的電力需求。
相比較光伏這種明顯周期性變化特性，風(fēng)電的供電特征會(huì)隨著隨風(fēng)資源的變化而出現(xiàn)更加不穩(wěn)定的變化，因此，風(fēng)電的接入對(duì)于電網(wǎng)的整體需求來(lái)講仍是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。
2.2電網(wǎng)企業(yè)的需求響應(yīng)-儲(chǔ)能電站
風(fēng)力資源具有間歇性和隨機(jī)性，甚至經(jīng)常與人們的用電習(xí)慣背道而馳。例如內(nèi)蒙古地區(qū)夜間風(fēng)大，但一般夜間電網(wǎng)負(fù)荷很小，如果風(fēng)機(jī)滿額發(fā)電，電量根本無(wú)法得到消納。正因如此，風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)后，需要增加快速調(diào)峰電源保障電網(wǎng)安全。
能源互聯(lián)網(wǎng)是新型電力技術(shù)、信息技術(shù)、可再生能源發(fā)電技術(shù)、分布式發(fā)電技術(shù)和儲(chǔ)能技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。儲(chǔ)能系統(tǒng)與風(fēng)電機(jī)組、風(fēng)電場(chǎng)的高度融合，優(yōu)化能量管理及監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電可測(cè)、可控、可調(diào)度。提高電力系統(tǒng)對(duì)風(fēng)電接納能力。
圖2-儲(chǔ)能電站與風(fēng)電場(chǎng)的融合
對(duì)于風(fēng)電企業(yè)來(lái)講，儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于響應(yīng)電網(wǎng)企業(yè)的需求是一種可以嘗試的方法。
遼寧省的風(fēng)電企業(yè)在應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)解決風(fēng)電消納問(wèn)題，響應(yīng)電網(wǎng)側(cè)需求方面，做出了一些嘗試。
2011-2015年遼寧省平均棄風(fēng)電量達(dá)10.8億千瓦時(shí)，年均棄風(fēng)損失6.58億元，其中2015年棄風(fēng)率達(dá)14.6%。
在儲(chǔ)能技術(shù)當(dāng)中，抽水蓄能電站因其選址的特殊要求，以及對(duì)于生態(tài)影響的問(wèn)題制約了其大規(guī)模發(fā)展，而與鋰電池儲(chǔ)能相比，全釩液流電池具有可回收、殘值高、元素資源豐富得到了進(jìn)一步的發(fā)展。
遼寧省電力公司對(duì)于擁有儲(chǔ)能站的風(fēng)電場(chǎng)出力進(jìn)行優(yōu)先調(diào)度，執(zhí)行“上調(diào)優(yōu)先，下調(diào)滯后”的調(diào)度策略。遼寧省現(xiàn)有三家風(fēng)電場(chǎng)采取了釩電池儲(chǔ)能電站，目前儲(chǔ)能站運(yùn)行方式主要為在電網(wǎng)發(fā)生棄風(fēng)限電時(shí)，省調(diào)下令風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行充電操作，在電網(wǎng)解除限電后，下令至風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行放電操作，三家電場(chǎng)2015年平均利用小時(shí)數(shù)高達(dá)2239小時(shí)，而2015年遼寧省風(fēng)電平均利用小時(shí)數(shù)僅為1780小時(shí)，儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用很好地解決了風(fēng)電場(chǎng)的棄風(fēng)限電問(wèn)題。
未來(lái)，若能在技術(shù)上有所突破，快速降低儲(chǔ)能電站的造價(jià)成本，儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)于風(fēng)電消納問(wèn)題的解決將更具優(yōu)勢(shì)。
3.風(fēng)電消納環(huán)節(jié)中需求分析-售電主體（火電企業(yè)）
新的電改形勢(shì)下，摒棄了過(guò)去電網(wǎng)公司作為單一售電主體的模式，使得發(fā)電企業(yè)也可以成立相售電公司，繞過(guò)電網(wǎng)企業(yè)與用電客戶直接進(jìn)行售電交易，這不僅是形式上的革新，也是發(fā)電企業(yè)未來(lái)作為售電主體的里程碑。
由發(fā)電主體轉(zhuǎn)變?yōu)槭垭娭黧w對(duì)于風(fēng)電消納問(wèn)題的解決提供了全新的思路。但是限于發(fā)電規(guī)模問(wèn)題，單個(gè)的風(fēng)電企業(yè)難以擁有發(fā)電大戶如火電企業(yè)的發(fā)電體量，因此在與用電客戶進(jìn)行交易談判時(shí)競(jìng)價(jià)條件先天不足，難以取得有利的結(jié)果，而火電企業(yè)則因其強(qiáng)大的電量供應(yīng)能力在與用電客戶交易談判時(shí)有利條件明顯，容易達(dá)成交易。
3.1售電主體（火電企業(yè)）的需求分析-減排壓力之大
雖然火電企業(yè)的供電量巨大，在未來(lái)交易市場(chǎng)中與用電客戶談判優(yōu)勢(shì)明顯，但是也應(yīng)該看到限于國(guó)家整體節(jié)能減排政策的要求，低碳化趨勢(shì)愈發(fā)增強(qiáng)的壓力，火電廠的發(fā)電成本將會(huì)因?yàn)榄h(huán)境減排成本的疊加造成其邊際成本的增加，從而升高其發(fā)電成本電價(jià)，從而造成市場(chǎng)競(jìng)價(jià)時(shí)的優(yōu)勢(shì)趨于下降。
同時(shí)，由于社會(huì)上對(duì)于火電廠造成霧霾等環(huán)境問(wèn)題的共識(shí)越發(fā)提高，火電廠可以出售的電量也會(huì)越來(lái)越少，火電廠的生存環(huán)境將會(huì)越發(fā)艱難。
因此，因?yàn)榄h(huán)境減排壓力造成的實(shí)際成本上升，火電企業(yè)供電量下降將是不可回避的客觀事實(shí)，此消彼長(zhǎng)，火電企業(yè)的困境對(duì)于風(fēng)電消納問(wèn)題來(lái)講反而是一種機(jī)遇。
3.2售電主體（火電企業(yè)）的需求響應(yīng)-發(fā)電權(quán)交易
發(fā)電權(quán)源于我國(guó)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下對(duì)于火電發(fā)電上網(wǎng)的一種優(yōu)先保障權(quán)，從以往的實(shí)踐來(lái)看，它主要是火電企業(yè)交易雙方在平等、自愿的原則下，在不影響電力供應(yīng)的前提下，采取雙邊交易等市場(chǎng)化方式完成電量指標(biāo)的買賣，達(dá)到資源優(yōu)化配置和節(jié)能減排的目的。
在目前來(lái)講，風(fēng)火替代交易的節(jié)能減排效果及經(jīng)濟(jì)效益十分顯著，且但對(duì)于風(fēng)電企業(yè)來(lái)講，風(fēng)火交易電價(jià)雖然無(wú)法達(dá)到風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)水平，短期效益的實(shí)現(xiàn)也是維持運(yùn)營(yíng)和現(xiàn)金收入必要方式之一。而且由于國(guó)家對(duì)于計(jì)劃電量的逐漸放開(kāi)，火電企業(yè)手握的發(fā)電權(quán)在未來(lái)的體制下已經(jīng)愈發(fā)脆弱，轉(zhuǎn)而將多余的發(fā)電權(quán)轉(zhuǎn)讓給更為低碳環(huán)保的風(fēng)電企業(yè)是理所應(yīng)當(dāng)?shù)摹?/p>
現(xiàn)階段，風(fēng)電企業(yè)積極相應(yīng)火電企業(yè)的發(fā)電權(quán)轉(zhuǎn)讓需求乃是雙贏之舉。
4.風(fēng)電消納環(huán)節(jié)中需求分析-風(fēng)電企業(yè)
風(fēng)電企業(yè)作為發(fā)電企業(yè)也是未來(lái)售電主體不可或缺的組成部分，越早發(fā)現(xiàn)企業(yè)在電力市場(chǎng)中的需求，積極響應(yīng)才能做到提前布局市場(chǎng)，提出消納之道。
4.1風(fēng)電企業(yè)的需求分析-市場(chǎng)地位嚴(yán)重缺失
作為《可再生能源法》中明文保障的可再生能源之一的風(fēng)電電量，“保量保價(jià)”、“全額上網(wǎng)”的美好愿景與風(fēng)電消納的現(xiàn)實(shí)反差極大。作為可再生能源的發(fā)電企業(yè)，其市場(chǎng)地位與其承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任遠(yuǎn)不相稱。而造成如今風(fēng)電消納困難的局面并不是幾道簡(jiǎn)單的行政命令就能解決，因此，拋棄幻想，認(rèn)清自己的市場(chǎng)地位，才是風(fēng)電企業(yè)找到的需求的起點(diǎn)。
4.2風(fēng)電企業(yè)的需求響應(yīng)-提升市場(chǎng)營(yíng)銷能力
首先，相對(duì)于火電企業(yè)在歷史上曾經(jīng)參與過(guò)的大用戶直供的經(jīng)歷，風(fēng)電企業(yè)并無(wú)任何售電經(jīng)驗(yàn)，市場(chǎng)營(yíng)銷體系建設(shè)滯后。因此，響應(yīng)電改政策號(hào)召，盡快組建售電公司，將資源整合，供電規(guī)模做大才能拿到電力交易的主動(dòng)權(quán)。
其次，無(wú)論是風(fēng)火置換、風(fēng)電供暖還是其他有利于風(fēng)電優(yōu)先上網(wǎng)的政策，爭(zhēng)取優(yōu)先調(diào)度是保量的前提。因此風(fēng)電企業(yè)加大市場(chǎng)營(yíng)銷力度，跟蹤政策走向，確保調(diào)度的優(yōu)先權(quán)是必行之舉，積極響應(yīng)電網(wǎng)企業(yè)和火電企業(yè)的需求,是風(fēng)電企業(yè)的必經(jīng)之路。
保量是基礎(chǔ)，保價(jià)是核心，缺一不可，風(fēng)電企業(yè)的現(xiàn)實(shí)的電力市場(chǎng)下只能通過(guò)一步一步地爭(zhēng)取才有可能做到量?jī)r(jià)齊升，提升發(fā)電效益。
5.總結(jié)
在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期里，預(yù)期我國(guó)風(fēng)電建設(shè)仍將處于快車道，風(fēng)電裝機(jī)容量占全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量的比重將快速上升，由此帶來(lái)的電力供需不平衡問(wèn)題有可能越來(lái)越突出。
風(fēng)電的消納問(wèn)題是目前我國(guó)可再生能源發(fā)展中不可回避的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)電網(wǎng)企業(yè)、售電主體、風(fēng)電企業(yè)的需求側(cè)分析，找到了一些解決風(fēng)電消納的突破口，為風(fēng)電企業(yè)做好需求側(cè)響應(yīng)提供了思路。
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?。ㄗ髡吆?jiǎn)介：史進(jìn)（1983-），男，湖北，碩士，高級(jí)工程師，電力市場(chǎng)政策研究，碳市場(chǎng)研究，碳減排項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。）
