一场旷日持久、遍及多个省市的雾霾震惊世界。
这一事件,再次成为风电产业推动者的一次甚佳理由。
《财经国家周刊》记者采访中了解到,国家能源委员会专家咨询委员会主任、原国家能源局局长张国宝日前强烈建议调整能源结构,大力发展可再生能源,增加非化石能源的比重,“我们必须加快风电等可再生能源的发展,搞几个世界级的可再生大工程。”
与此同时,中国的风电产业和“风电三峡”,则正在遭受“大跃进”的质疑。
风电的“野蛮生长”
中国风电大起步肇始于2003年。当年,全国风电装机容量约40万千瓦,至2012年年底,这一数字已经暴涨了180倍。中国风能协会的最新数据显示,截至2012年年底,我国风电装机容量达到7532万千瓦,一跃成为世界第一。张国宝称之为“奇迹”。
这样的“奇迹”,还在被新规划改写。
3月19日,国家能源局印发了“十二五”第三批风电项目核准计划,该计划共核准风电项目491个,总装机容量2797万千瓦;计划还安排促进风电并网运行和消纳示范项目4个,总装机容量75万千瓦。两类项目合计风电装机2872万千瓦。
而在2011年和2012年,国家能源局已在其第一、第二批风电项目核准计划中分别核准了2883万千瓦和2528万千瓦。至此,“十二五”风电项目核准装机共计8283万千瓦。按照这一数值,2015年中国风电装机容量将达到1.4亿千瓦,而在2012年7月出台的《风电发展“十二五”规划》中,国家能源局将2015年风电并网装机容量定为1亿千瓦。
这也意味着“十二五”的后3年,中国至少将新增风电装机8000万千瓦,这将远超过去9年风电装机的总和。
与此形成对比,国家能源局的另一个调查显示,弃风限电现在已经成为风电企业的常态。
龙源电力(HK00916)是全国最大风电企业,2012年该公司风电装机容量1054.4万千瓦,仅次于装机容量1300万千瓦的西班牙IberdrolaRenovables公司,位居世界第二。
在国家能源局“十二五”期间核准的三批风电项目计划中,该公司共125个项目入选,合计装机容量862万千瓦,核准项目数量和装机容量均位列全国第一。
“2012年,公司限电至少损失13亿元。”龙源电力总经理谢长军对这13亿元耿耿于怀,整个2012年,龙源电力的限电比重达到13.8%,限电电量在25亿-26亿度。在他看来,限电5%是较为合理的范围。
实际上,13.8%并非最高值。“在‘三北’(西北、华北、东北)地区,有些地方的弃风电量已超过50%。”今年全国两会期间,国电集团总经理朱永直言不讳,2012年全国至少弃风限电200亿度,这一数字较之2011年翻了一番。
朱永算了一笔经济账:按照目前国家燃煤发电每度耗煤226克计算,200亿度电所消耗的标煤超过678万吨,直接经济损失超过100亿元。
过剩了,为什么还要生产?
既然过剩了,为什么还要生产?一个最直接的理由是环境保护与污染问题。北京市公布的数据显示,煤烟污染占整个大气污染的40%左右,是最主要的大气污染源,而这部分污染源主要来自燃煤发电。
我国一次能源结构中煤炭占比69%,发电设备中燃煤机组装机容量占78%,发电量中燃煤发电占83%。
2012年,我国生产原煤36.5亿吨,净进口2.7亿吨,煤炭表观消费量39.2亿吨标准煤,占全世界煤炭消费的47%,稳居世界第一。但缘及人口众多,我国年人均能耗标准煤刚刚达到世界平均水平,人均电力消费则只有3500度/年,只是发达国家人均电力消费的一半。
“如果我国人均能耗达到发达国家水平,我们一次能源消费总量将在现在的基础上翻一番,不仅能源供应难以为继,排放压力也将不堪承受。”张国宝对此忧心忡忡。
在中国迅速成为煤炭消费大国的背后,环境压力直逼决策层。
北京某大医院的专家告诉《财经国家周刊》记者,如果雾霾成为一种常态,那么7年之后,北京将成为全球肺癌发病率最高的城市。
而这一考量,恰恰也是核电在中国加快发展的背后原因。中国太需要发展非化石能源发电。
所谓非化石能源发电,主要包括水电、风电、核电。2012年非化石能源发电量达1.07万亿千瓦时,占全国发电量的比重达21.4%。这个数字中,水电发电贡献最大,占全国发电量的17.4%,风力发电发展很快,但所占比例是全国发电量的2%左右,核电贡献比风电还小。
地方政府“接棒”
近些年,决策层的考虑与政策,推动了地方政府的项目热情。
从“跑马圈风”到“跑马圈海”,无数规划巨大的风电场在短时间里迅速崛起,并直接催生出“风电三峡”这一概念。
按照国家能源局最初的设想,“风电三峡”首选甘肃河西走廊、苏北沿海和内蒙古三地。但后续的实际建设进程脱离了设想。最终几经博弈,“风电三峡”由3个增加到8个,除最初设想的三地,新疆哈密、河北、吉林、山东等5地亦跻身“三峡”之列,24个省、区建立了自己的风电场。
“很多项目闻所未闻,一夜之间就冒了出来。”为了管控“发烧的风电”,国家发改委出台了审批政策:装机规模在5万千瓦以上的风电项目须获得国家发改委的核准,5万千瓦以下的需要在省区级发改委核准。
审批政策催生了具有中国特色的“4.95现象”。“明明是整体的项目,他非要拆分成若干个4.95万千瓦的小项目,以此规避国家审批。”中国水电工程顾问集团公司副总工程师易跃春告诉《财经国家周刊》记者,“4.95现象”不仅可以规避国家发改委审批,而且还规避了国土资源部、环保部和国家电网在土地、环保、电网等方面的审批。
中国水电工程顾问集团此前发布的报告显示,2009年全国共核准风电场项目187个,其中“4.95万千瓦”的项目就有111个,占当年总核准量的59%。
位于内蒙古中部的乌兰察布市甚至开始了“风电大三峡”的梦想,按照该市的发展规划,到2020年,乌兰察布市风电装机规模要达到2400万千瓦,远远超过三峡的装机规模,而该市所在的内蒙古恰恰是现在全国弃风最为严重地区。
地方政府的冲动也使得中央政府的风电规划几易其稿。“十一五”初期,风电规划装机容量500万千瓦;2007年底,目标调整为1000万千瓦;2010年,风电装机容量超过4000万千瓦。
“十二五”风电规划也几易其稿。从9000万千瓦到1亿千瓦再到1.4亿千瓦,被风电企业和地方政府“绑架”的主管部门也说不清风电到底要发展到多少,这也为弃风限电埋下了政策障碍。
电网被骂
多轮被骂为“垄断央企”的电网,再次背负骂名。
2012年,弃风限电日益严重,有业内专家发表题为《风电遇到问题是电网企业拖了后腿》的署名文章,文章矛头直指国家电网,认为政府应该要求电网公司全额收购可再生发电,而不是限批风电。
实际上,类似的观点已不新颖。2010年以来,随着风电装机的大规模上马,“并网难”、“1/3机组空转”等报道频频见诸报端,承担“全额保障性收购”义务的国家电网因此被视为风电发展的拦路虎。
而作为当事方的国家电网亦满腹委屈,其针对风电上网出台的一系列的标准和措施,近期更是发布了《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》,但政策的出台并没有从根本上解决弃风限电。
一些专家的逻辑很清楚:既然风电只占2%左右的发电比例,电网完全可以无条件消纳,为什么还会出现弃电、窝电现象!
中电联的专家解释说,这是因为风电“局部比例”过高造成的,“我国风力资源主要分布在内蒙古、东北、西北一带,局部地区风电比例甚至超过20%。”
易跃春表示,风电和电网项目审批脱节,两者的建设严重不同步,电网根本跟不上风电的建设步伐。
“现在的问题是,电网建设完全跟在风电开发后面跑。”国家电网甘肃电力风电技术中心主任汪宁渤对酒泉风电建设颇有研究,酒泉是8大“风电三峡”之一,该处风电场大多建于戈壁滩,基本不存在征地、拆迁、补偿等问题,加之地方政府大力支持,一座20万千瓦的风电场不用半年即可建成投产;而与之相配套电网建设则需首先解决线路走廊和变电所的征地、拆迁等问题,而后续的审批手续则更是繁复冗长。
这种情况并非风电独有。今年继三峡之后的金沙江溪洛渡水电站自6月起将陆续有10台世界最大的80万千瓦机组投产,而溪洛渡水电站的电力外送通道还没有建成,因审批迟缓被推迟一年半左右。
尽管采取了临时措施,但预计溪洛渡水电站今年和明年将分别有200亿度电左右被弃用。
电网建设项目审批由国家统一核准。“220千伏电网可由各省核准,330千伏以上电网全部需报国家能源局核准。而且,电网核准程序复杂,塔基经过一个村庄都要取得乡县市省的支撑性文件。”国网能源研究院副总经济师白建华说。
对于电网建设项目的拖沓,张国宝也极为不满。电网审批无休止的争论又无人拍板,至今电网规划没有出台,有电送不出,需要认真反思。实际上,不仅仅是电网审批拖沓,“4.95现象”亦让国家电网头疼不已。在风电场违规审批、未批先建等因素的作用下,可能一夜之间就冒出一个风电场要求并网。
“风电并网难,难在管理。”在国家电网的风电座谈会上,国家电网公司副总经理舒印彪认为,不论是电网工程建设、技术保障和风电运行,都不是风电并网的根本性问题,国家政策要求国家电网承担着全额保障性收购风电的责任,但电网本身并不具备相应的控制力。
“风电、太阳能占全部发电量的比重仅为2%,消纳这点电力根本不是问题。”张国宝认为,当务之急是尽快审批蒙西锡林浩特至南京、甘肃酒泉外送线路等特高压输电线路的建设,“弃风限电主要是由于特高压输电线路旷日持久争议、久拖不决,至今电网规划没有出台,有电送不出去。”
“如果不能妥善协调风电建设和并网,‘风电三峡’将是‘瘸腿工程’。”在接受《财经国家周刊》记者采访时,世界风能协会主席、中国风能协会理事长贺德馨也警告说。
风电滞胀样本
“一年一场风,从春刮到冬。”这句民间谚语是对冀北地区气候最贴切的描述。冀北地区风力资源丰富,作为国家千万千瓦级风电基地之一,在大力发展风电后,冀北电力面临的却是调峰难、输出难的问题。
不过,冀北电力并非个案,面临同样问题的还有吉林、甘肃、内蒙、新疆等电力公司。
第二大电源
“虽然冀北电网主要还是以火电为主,但风电已经成为冀北电网的第二大电源,风电装机占统调装机的比例已超过35%”。冀北电力公司有关人士对他们的风电发展颇感自豪。
尽管此前电网企业对风电的发展已经有所预期,但近几年来,风电的跃进式发展,已超出意料。
一位冀北电力公司资深人士回忆,针对河北省千万千瓦风电基地规划,国家电网在做配套输电规划时,曾委托国网能源研究院做了各地区风电消纳能力研究的专题。当时研究得出的结论是,冀北地区的风电单纯在冀北是根本消纳不了的,要在整个京津唐地区消纳。
鉴于京津唐地区还要消纳一部分内蒙古的风电,当时得出的数据是,到2015年,京津唐电网能消纳的本地风电是440万千瓦。虽然这个数据是比较保守的估计,但形势发展显然已经大大超出了这个预期。
冀北电力公司提供的数据显示,截至2013年2月底,冀北电网风电装机容量639.05万千瓦,风电最高日发电量占比达20%以上。
未来的挑战还会更大。按照规划,河北省风电基地(陆上及沿海)2015年规划总装机容量为1078万千瓦,其中接入冀北电网1013万千瓦;2020年规划总装机容量为1643万千瓦,其中接入冀北电网1553万千瓦。
冀北电力公司发展策划部副主任雷为民对《财经国家周刊》表示,实际上,2008年之前,张家口只有几十万千瓦的风电,但风电飞速发展后,没有来得及规划针对风电的送出通道。沽源和万泉两个通道本是内蒙古火电西电东送的通道,风电是借道。现在万泉出口早已满负荷,风电大都集中到沽源出口,而沽源口也已经拥堵。沽源和万泉两个通道加起来是300万千瓦的送出能力,目前线路的利用率是满负荷甚至超负荷。
冀北电力公司公布的数据显示,冀北电网2012年风电机组全年平均利用小时数达到了2255小时。雷为民认为,这在全国也处于较先进的水平。“电网是尽了最大努力去接纳的,但现在风电上得太多了。”他忧心忡忡地说,“冀北的风电增长量已经超过电网的消纳能力了,要赶紧想办法。”
突围
一方面是可再生能源发电量大增,消纳和送出压力加大,另一方面却是电网调峰空间的缩小。
“2012年我们统计了一下,风电的反调峰天数是260天,就是一年365天里面有260天,负荷低谷时段风电的出力大于负荷高峰时段的出力,反调峰的特性是70%左右”。冀北电力公司有关人士提供了这样的数据。他表示,“风电的情况对于电网的调度运行影响很大”。
从电网情况来看,京津唐电网本身供热机组比重比较大,北京天津冀北都是需要冬季供热的地区。最近几年,原来的小机组陆续退役,新建机组基本上都是30万千瓦的供热机组。供热机组比例增大,造成冬季调峰更加困难。
冀北电力公司有关人士介绍,按照国家政策,为了控制大气污染,整个京津包括河北地区,原则上不允许建设烧煤的纯凝机组,热电联产除外。所以近几年,京津唐电网新上机组几乎全部是供热机组。电网里供热机组的比例越来越大,冬季停不下来的机组就越来越多。冬季后半夜风大,风电出力多,但那时候也是调峰最难的时候。
除此之外,从负荷特性来看,近几年第三产业占负荷比重越来越大,和居民生活用电曲线变化基本一致,这也加剧了峰谷差逐年加大的趋势。这些因素叠加,可能会抵消今后新上机组的调峰能力。
目前冀北的调峰电源能力也很有限。冀北地区能用于调峰的抽水蓄能电厂,只有河北省迁西县境内的潘家口水电站,有3台9万千瓦抽水蓄能机组,加上北京的十三陵抽水蓄能电厂,京津唐电网一共只有107万千瓦的抽水蓄能机组。“但是潘家口水电站近几年没水,水位线比进水口还低,没怎么发电。”有知情人士透露。
“现在,河北丰宁有6台30万千瓦抽水蓄能机组在建,一期工程180万千瓦,规划容量350万千瓦,但是要到2017年第一台机组才能投产。”上述人士表示,因为土木工程量大,抽水蓄能电站的建设周期比较长,一般是五年半到六年半,远水难解近渴。而且,抽水蓄能目前没有电价政策,电网企业的态度是,“能不用就不用,尽量少用,因为这其中电量有损耗,四度电输出时只有三度,要考虑经济性。”
冀北电力公司曾出台了外送的过渡方案,在坝上建设尚义、康保、解放三座500千伏站配套工程和15个220千伏风电送出工程,暂解燃眉之急。
相对于特高压项目漫长的核准过程,这无疑是一个无奈的解决办法。
张北国家风光储输示范工程一直是冀北电力可再生能源消纳的一张名片。
“实际上,示范工程是走了另一条路来解决问题,就是控制可再生能源发电的可调性。”一位能源行业人士解释,风力和太阳能发出的电,通过储能平滑出力,所以风光储输项目的曲线会相对更平滑。
但上述人士表示,储能是其中最大的软肋。一方面,目前国家没有相关政策,主要是没有储能电价;另一方面,储能电池组的寿命和稳定性还有待提高。他认为,风光储输项目从示范到规模应用还有很长的路要走。
另一个新消息似乎更乐观。“我们正在承担一个风电参与调峰调频的863项目。”冀北电力公司有关人士向《财经国家周刊》记者透露。关于这个项目的主要内容,他举了个例子:“比如,后半夜一般都限制风力发电,这时候如果负荷忽然有增长,火电机组可以基本上不动,而是上调风电的出力,弥补负荷的缺陷。在辅助服务里,调峰调频是经常的事情,现在通常是火电机组去调。但火电调频,整个系统都要动,风电调频比较简单,可以直接控制扇叶。”
上述冀北电力人士表示,冀北电网的风电装机今年年底可能会达到800万千瓦,2015年可能达到1000万千瓦。
冀北电力公司有关人士认为,风电是有参与调峰调频能力的,很多电厂,包括风光储输示范项目都已经实验过,但目前主要问题是缺乏政策配套。现行的辅助服务费标准,是按照常规电源算出来的,已经不太适合可再生能源参与辅助服务的需要。
“希望今年年底这个项目能够做起来,但这是探索性的,能用到什么程度还说不好。”