中國風(fēng)電裝機(jī)占全球風(fēng)電裝機(jī)總量的近三分之一，而美國僅占17%，但是中國風(fēng)電用量卻比美國低。這是為什么呢?
可再生能源專家們稱，這是因?yàn)楝F(xiàn)有的能源市場結(jié)構(gòu)限制了風(fēng)電上網(wǎng)。其中兩位專家向中外對(duì)話解釋了導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因并提出了一些解決方案。
一位是美國麻省理工學(xué)院可再生能源利用領(lǐng)域研究員邁克爾?戴維森;另一位是清華大學(xué)電機(jī)系電力系統(tǒng)規(guī)劃講師張寧。
中外對(duì)話(以下簡稱“中”):中國目前采取了什么政策措施促進(jìn)風(fēng)電能源并網(wǎng)?從全球范圍來看，這些措施的力度怎么樣?
邁克爾?戴維森(以下簡稱“戴”):自2006年施行《可再生能源法》以來，中國落實(shí)了許多推動(dòng)風(fēng)電發(fā)展的政策，但是基于目前龐大的產(chǎn)能，其實(shí)際發(fā)電量并沒有達(dá)到預(yù)期。2010年以前便有許多地區(qū)開始大規(guī)模“棄風(fēng)”，電網(wǎng)調(diào)度部門限制風(fēng)電場并網(wǎng)配額，極大地浪費(fèi)了風(fēng)電資源。
許多國家也曾有過在電網(wǎng)調(diào)度上大規(guī)模棄置風(fēng)電的經(jīng)歷。盡管現(xiàn)在美國德克薩斯州的棄風(fēng)率趨近于零(如下圖所示)，但在2012年之前，該地棄風(fēng)率是中國以外地區(qū)中最高的。在巴黎氣候峰會(huì)召開之前，中美兩國發(fā)布了《中美氣候變化聯(lián)合聲明》。中國國家主席習(xí)近平在聲明中表示，中國將推動(dòng)“綠色電力調(diào)度”，促進(jìn)風(fēng)力發(fā)電上網(wǎng)。同時(shí)，中國還計(jì)劃到2030年將非化石能源占一次能源消費(fèi)比重提高到20%。
張寧(以下簡稱“張”): 中國政府通過補(bǔ)貼和收購機(jī)制支持風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2003年，國內(nèi)風(fēng)電場剛剛起步之時(shí)，政府確定了風(fēng)電電價(jià)以確保風(fēng)電投資收益。到了2009年，風(fēng)電場開始得到大力發(fā)展，當(dāng)時(shí)政府開始執(zhí)行“上網(wǎng)電價(jià)”，確保電網(wǎng)以固定的價(jià)格購買風(fēng)電。為了鼓勵(lì)使用風(fēng)電，電網(wǎng)公司購買風(fēng)電的價(jià)格和“上網(wǎng)電價(jià)”之間的差價(jià)由國家可再生能源發(fā)展基金支付。
棄風(fēng)率散點(diǎn)圖
中:是什么阻礙了中國提高風(fēng)電并網(wǎng)呢?中國面臨的技術(shù)與政治挑戰(zhàn)，尤其那些中國所獨(dú)有的挑戰(zhàn)又有哪些?
戴: 導(dǎo)致棄風(fēng)的原因主要在于技術(shù)層面，比如如何調(diào)節(jié)風(fēng)力資源不穩(wěn)定這一情況，如何應(yīng)對(duì)風(fēng)電場、用電需求中心、電網(wǎng)之間位置不匹配等。
然而，我們會(huì)傾向于將諸如此類的許多問題歸于“技術(shù)經(jīng)濟(jì)類”問題。因?yàn)槟芊裼行Ы鉀Q這些問題取決于突破某項(xiàng)技術(shù)限制所耗費(fèi)的成本。比如說，當(dāng)關(guān)閉一座低效燃煤電廠的成本足夠低時(shí)，那么便可以通過關(guān)閉燃煤電廠為風(fēng)電換取更多的上網(wǎng)配額。
張：中國是世界上最大的風(fēng)力渦輪機(jī)制造國，擁有成熟的產(chǎn)品供應(yīng)鏈。該行業(yè)的技術(shù)已經(jīng)接近歐美水平。
戴：對(duì)于中國來說，所有傳統(tǒng)的技術(shù)難題都是相關(guān)的。而另一方面，中國電力行業(yè)還面臨著許多政治束縛，從而加劇了其所面臨的技術(shù)經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)。風(fēng)電電價(jià)由中央政府統(tǒng)一制定施行，無法及時(shí)就風(fēng)能供需變化或火電電價(jià)變動(dòng)作出相應(yīng)調(diào)整。不僅如此，中國電網(wǎng)調(diào)度部門還會(huì)通過行政手段提前確定燃煤電廠的最低發(fā)電量，而且通常標(biāo)準(zhǔn)定的很高。
張：技術(shù)難點(diǎn)在于無法大規(guī)模貯存風(fēng)電，而且在實(shí)際運(yùn)營中，不能根據(jù)用電供求變化對(duì)風(fēng)電發(fā)電量進(jìn)行調(diào)整。我們?cè)鲞^一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，連續(xù)兩周對(duì)內(nèi)蒙古電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)絕大部分風(fēng)電是在晚上用電需求不大的情況下被浪費(fèi)的。
另外，輸配不暢也是一個(gè)問題。目前，輸配不暢已經(jīng)導(dǎo)致吉林省和河北省張北地區(qū)的大量風(fēng)電被棄置。
最根本的原因在于中國將重心放在1000kV超高壓電網(wǎng)(UHV)的建設(shè)上，忽視了風(fēng)電上網(wǎng)配套的220kV和500kV電網(wǎng)的建設(shè)。當(dāng)前，主要的阻礙在于220kV輸電線路嚴(yán)重不足。圖二總結(jié)了幾個(gè)省份“棄風(fēng)”的主要原因。
中國多省份“棄風(fēng)”的主要原因
最后，風(fēng)電并網(wǎng)的市場機(jī)制還存在一個(gè)重大的問題?；痣姀S、水電廠、燃?xì)怆姀S的發(fā)電量和電價(jià)都由政府調(diào)控。雖然風(fēng)電和火電的價(jià)格一樣，但是目前尚沒有針對(duì)“棄風(fēng)”的處罰措施。與火電相比，風(fēng)電場不具備任何價(jià)格優(yōu)勢。刮風(fēng)的時(shí)候，電網(wǎng)公司不僅沒有動(dòng)力去增加發(fā)電量，反而會(huì)在前一天下達(dá)風(fēng)電場的最高發(fā)電。鑒于風(fēng)能的不穩(wěn)定性，這一數(shù)值是相當(dāng)?shù)偷摹?/p>
中：怎樣才能提高現(xiàn)行的體系的效率?
戴：繼2002年《電力體制改革方案》出臺(tái)以后，暌違十多年，2015年國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》(簡稱“9號(hào)文”)，強(qiáng)調(diào)要提高效率，改善可再生能源入網(wǎng)難的問題?！?號(hào)文”及配套文件中的兩點(diǎn)提議我認(rèn)為非常重要：一是減少風(fēng)電發(fā)電量計(jì)劃配額;二是逐步引入市場定價(jià)。改變監(jiān)管政策，使電網(wǎng)公司與國際最佳實(shí)踐接軌對(duì)消除配電企業(yè)的利益沖突也具有重要意義。
我和我同事最近的研究表明，如果中國降低燃煤電廠的最低發(fā)電量水平，提高電力調(diào)度頻率和靈活性，那么到2030年，僅風(fēng)電一項(xiàng)占一次能源消費(fèi)的比重就可以達(dá)到14%，幾乎達(dá)到2030年目標(biāo)(到2030年將非化石能源占一次能源消費(fèi)比重提高到20%)的四分之三。再加上其他低碳能源，中國將順利實(shí)現(xiàn)其推廣非化石能源的承諾。
張：需要進(jìn)行體制改革，加大靈活性。中國的風(fēng)電消費(fèi)需要更為靈活的電費(fèi)定價(jià)機(jī)制，從而建設(shè)發(fā)展現(xiàn)貨市場、短期市場，避免簽訂長期供電合同。允許風(fēng)電場自主定價(jià)將有利于其根據(jù)供需情況及時(shí)作出調(diào)整，從而提升競爭力。
目前中國的能源結(jié)構(gòu)以火力發(fā)電為主，且以大規(guī)模電力傳輸為主要輸配途徑，將不穩(wěn)定的風(fēng)電納入進(jìn)來是很困難的。增加燃?xì)怆姀S等更為靈活的能源供給渠道，提高多能源電力系統(tǒng)的并網(wǎng)或許會(huì)有助于解決這一問題。然而目前，在中國，不同的能源體系之間都相對(duì)獨(dú)立。
中：中國和美國的媒體都十分關(guān)注中國可再生能源并網(wǎng)，您覺得有哪些信息是被兩國媒體誤解且有必要在此進(jìn)一步向公眾傳達(dá)的?
戴：我想更好地解釋一下過剩產(chǎn)能的影響。舉一個(gè)很明顯的例子，盡管2015年電力行業(yè)的煤炭消費(fèi)緊縮，但在這一年，中國新增煤電裝機(jī)5100萬千瓦。在鋼鐵和水泥等行業(yè)，產(chǎn)能過剩導(dǎo)致供過于求，產(chǎn)品價(jià)格下降，資源使用效率降低，進(jìn)而影響貿(mào)易。而在電力行業(yè)，在統(tǒng)一的價(jià)格計(jì)劃下，其結(jié)果卻是不同的：發(fā)電配額分配向燃煤電廠傾斜，導(dǎo)致整體配額緊張，原定風(fēng)電配額被擠占。去除煤電的過剩產(chǎn)能可以為風(fēng)電營造更多空間，盡管風(fēng)電還存在其他不穩(wěn)定因素阻礙其發(fā)展。
張：國內(nèi)媒體的報(bào)道有時(shí)候誤解了導(dǎo)致可再生能源消費(fèi)不高的真正原因。這一問題的根本原因通常不在于技術(shù)不過關(guān)，而在于市場機(jī)制的缺失。很多時(shí)候，問題的矛頭會(huì)指向電網(wǎng)公司。這一問題解決起來很簡單，那就是政府必須貫徹落實(shí)加強(qiáng)風(fēng)電消費(fèi)的政策。
盡管政府每年都會(huì)發(fā)布文件，鼓勵(lì)風(fēng)電消費(fèi)，但是棄風(fēng)仍然是一個(gè)重大問題。很明顯，發(fā)文要求電網(wǎng)公司消納風(fēng)電沒有什么效果。我們應(yīng)該提高市場、價(jià)格體系、調(diào)度機(jī)制的靈活性，激勵(lì)傳統(tǒng)能源行業(yè)、電網(wǎng)公司、乃至消費(fèi)者消納更多風(fēng)電。
