中国储能网讯:最近,央视播出的甘肃弃风弃光新闻报道引发广泛关注。弃风弃光的背后究竟反映了我国在新能源消纳方面的哪些问题?解决弃风弃光的关键是什么?
消纳难 风机晒太阳
我国新能源资源丰富的地区经济发展相对滞后、电力需求不足、电力市场狭小,这必然导致新能源消纳上的矛盾,风机平均利用小时数下降。这意味着风力发电设备利用程度的下降,也就是说很多风机没转,而是在晒太阳。
发展光伏、风电等可再生能源,是清洁低碳能源的发展方向。我国明确,到2020年,非化石能源占一次能源消费总量的比重达到15%左右,到2030年达到20%左右。
近年来,我国新能源持续快速增长。2015年,我国风电、太阳能发电新增装机容量双创新高,风电装机容量连续四年世界第一,光伏装机容量首次超过德国跃居世界第一。
一组来自国家能源局的数字显示,2015年全国风电新增装机容量3297万千瓦,新增装机容量再创历史新高,累计并网装机容量达到1.29亿千瓦,占全部发电装机容量的8.6%。2015年,风电发电量1863亿度,占全部发电量的3.3%,新增风电核准容量4300万千瓦,同比增加700万千瓦,累计核准容量2.16亿千瓦,累计核准在建容量8707万千瓦。
然而,与直线上扬的风电装机规模相比,则是风电平均利用小时数的一路下降。
2015年,全国风电平均利用小时数1728小时,同比下降172小时,风电弃风限电形势加剧,全年弃风电量339亿度,同比增加213亿度,平均弃风率15%,同比增加7个百分点,其中弃风较重的地区是内蒙古、甘肃、新疆和吉林。
平均利用小时数下降即意味着风力发电设备利用程度的下降,也就是说很多风机没转,而是在晒太阳。
在光伏领域,情况同样不乐观。2015年,国家电网调度范围内累计弃光电量为46.5亿度,弃光率12.62%,全部集中在西北地区的甘肃、青海、新疆和宁夏四省区。其中甘肃弃光率达到30.7%,新疆为22%。
清洁无污染的新能源为什么要白白浪费掉呢?从客观条件上说,这是由我国的能源分布和能源禀赋决定的,我国的新能源资源主要分布在“三北”地区,而这些地区经济发展相对滞后、电力需求不足、电力市场狭小,而新能源和化石能源比较富足,这就必然导致新能源消纳的矛盾。
以甘肃为例,处于西北内陆的甘肃经济总量较小,整体用电负荷小,与庞大的电力装机容量相比,供给侧严重过剩。目前甘肃电力装机已超过4500万千瓦,而最大用电负荷仅1300万千瓦,装机容量超过用电负荷的3倍!在新能源方面:甘肃新能源装机1784万千瓦,其中风电1202万千瓦,已经超过最大负荷484万千瓦。即使甘肃火电机组全部关停,甘肃仍然消纳不了当地的新能源电力。
而这个情况还将加剧。根据规划,到2020年,甘肃仅新能源装机就将达到4000万千瓦,远超甘肃本地可以消纳的能力。
从全国来说,我国计划到2030年将非化石能源占一次能源消费总量的比重提高到20%左右,而截至2015年,这一比重仅为12%。可以肯定的是,未来我国还将大力发展光伏、风电等可再生能源,如果不解决好消纳问题,必将带来极大的资源浪费。
能源体系不完善 加剧弃风弃光
除了客观的能源分布和能源禀赋的特点,旧的能源体系是导致新能源无序发展的重要原因,主要体现在三个方面:电源与电网发展不协调,电源结构不合理以及政策机制不健全。
旧的能源体系影响新能源发展,主要体现在三个方面。
首先,电源与电网发展不协调。由于资源和负荷逆向分布,新能源集中发展地区市场空间小,必须外送消纳才能快速发展。“十二五”期间,国家先后颁布风电、太阳能发电专项规划,但连接大型新能源基地与负荷中心的跨区输电通道规划缺失,电网发展严重滞后于新能源发展。
在规划、核准及建设上,我国电源项目与配套电网项目往往不同步。国家规划了9个千万千瓦级风电基地,其中7个在“三北”地区,目前仅安排了哈密、酒泉、蒙西3个基地的跨区输电项目。在电源和电网项目均实行核准制时,国家对电源项目和配套电网送出工程分开核准,存在电源项目已进入核准环节,而电网送出工程尚未取得“路条”的情况。例如甘肃酒泉风电基地装机规模在2015年就已超过1200万千瓦、光伏近600万千瓦,但酒泉—湖南特高压直流工程直到2015年5月才核准建设,投产要等到2017年,外送通道建设滞后2~3年。
如今,决策层已经意识到这个问题。在今年的全国两会中,加快发展特高压输电被写入了政府工作报告。国家能源局也在3月17日发布通知,要求在电力供应严重过剩且弃风严重地区,各省级能源主管部门应研究暂停或暂缓包括新能源在内的各类电源核准建设的措施,避免弃风情况进一步恶化。
其次,电源结构不合理。新能源的随机性、波动性和间歇性,客观上需要灵活调节电源与之配合运行。目前,世界上新能源占比较高的国家,水电、燃气等灵活调节电源装机容量占比接近50%。我国“三北”地区抽水蓄能等灵活调节电源不足3%,冬季供暖期供热机组可用调峰幅度仅为15%~25%,严重制约新能源消纳。
为了平衡电源结构,克服新能源不稳定的特性,国家电网公司近年来加快了抽水蓄能电站的建设。抽水蓄能电站相当于特高压清洁能源输送的“蓄电池”,可以增强电网对风电等清洁能源的消纳能力、保障电力系统安全稳定经济运行。大规模建设以抽水蓄能电站为代表的调峰电源,将为消纳更多的新能源提供平衡器。
最后,政策机制不健全。在落后的能源体系下,由于火电厂参与调峰的政策激励机制不健全,导致系统调峰电源不足;同时,电力长期以来按省域平衡,跨省跨区输送需要国家层面规划明确。大型水电基地一般在建设之初就明确了外送方向和消纳份额,保障了电能的消纳,但目前我国缺乏针对大型新能源基地消纳送出的规划,也尚未建立促进跨省跨区消纳新能源的市场化机制。在目前用电需求不足,装机过剩的情况下,各省消纳外省新能源的意愿不强。
对新能源更不利的是,在煤价持续低位的情况下,不少发电企业更愿意投资建设煤电项目。数据显示,2015年全国新增火电装机6400万千瓦,同比增长33.6%。有研究机构指出,随着我国火电项目的快速增长,“十三五”期间将造成超过2亿千瓦的装机过剩。