新能源消納的三駕馬車(chē)
記者：我國(guó)風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電發(fā)展迅猛，裝機(jī)均居世界首位。請(qǐng)您簡(jiǎn)要介紹一下國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度范圍內(nèi)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電的現(xiàn)狀。
張正陵：截至 2016 年底，全國(guó)風(fēng)電裝機(jī) 14864 萬(wàn)千瓦，太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī) 7742 萬(wàn)千瓦，2011 年以來(lái)年均分別增長(zhǎng) 26%、105%。國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度范圍內(nèi)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)分別占全國(guó)的 89%、93%。風(fēng)電裝機(jī)主要集中在“三北”地區(qū)，占 77%，其中內(nèi)蒙風(fēng)電裝機(jī)超過(guò) 2000 萬(wàn)千瓦，新疆、甘肅、河北 3 個(gè)省份風(fēng)電裝機(jī)超過(guò) 1000 萬(wàn)千瓦。太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)主要集中在西北地區(qū)，占 41%，新疆等 6 個(gè)省份太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)超過(guò) 500 萬(wàn)千瓦。甘肅等 16 個(gè)省份新能源成為第二大電源。2016 年，全國(guó)風(fēng)電發(fā)電量 2410 億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng) 30%，風(fēng)電發(fā)電量相當(dāng)于北京市全年用電量的 2 倍。太陽(yáng)能發(fā)電量 662 億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng) 72%。國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度范圍內(nèi)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電量分別占全國(guó)的 88%、95%。
總體看，2016 年國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度范圍內(nèi) 16 個(gè)省區(qū)基本不棄風(fēng)，22 個(gè)省區(qū)基本不棄光。但受多種因素影響，局部地區(qū)棄風(fēng)棄光問(wèn)題突出。 2016 年棄風(fēng) 396 億千瓦時(shí)，棄光 69 億千瓦時(shí)。棄風(fēng)主要集中在西北、東北，占全網(wǎng)的 90%，棄光主要集中在西北 , 占全網(wǎng)的 99%。西北棄風(fēng)棄光主要集中在新疆、甘肅兩省區(qū)。新疆、甘肅合計(jì)棄風(fēng)電量占全網(wǎng)總棄風(fēng)電量的 61%，棄光電量占全網(wǎng)總棄光電量的 80%。
記者：緩解棄風(fēng)、棄光，加強(qiáng)清潔能源消納，您認(rèn)為應(yīng)該從何處著手?
張正陵：要解決清潔能源消納難題，機(jī)制和技術(shù)缺一不可，單純依靠哪一方都不行，二者需要協(xié)調(diào)配合。這里所說(shuō)的機(jī)制應(yīng)該是兩只手，一只是政府之手，一只是市場(chǎng)之手。
以新能源消納的配額制為例，我國(guó)政府承諾到 2020 年，非化石能源占一次能源比例達(dá) 15%。國(guó)家要對(duì)這一目標(biāo)進(jìn)行分解，根據(jù)各省經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源消費(fèi)情況，細(xì)化落實(shí)目標(biāo)責(zé)任，并將目標(biāo)落實(shí)的情況和考核掛鉤，將 GDP 和綠色發(fā)展綜合考慮。否則籠而統(tǒng)之，完成目標(biāo)就總是“別人的事”。通過(guò)政府之手，刺激各地提高清潔能源消納的意愿和積極性。清潔能源消納比例達(dá)不到目標(biāo)要求，就需要從省(區(qū))外購(gòu)入，這時(shí)就需要市場(chǎng)之手發(fā)揮作用，通過(guò)建立全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)，在更大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)清潔能源的配置。
在更大范圍內(nèi)消納清潔能源，這也是歐洲清潔能源發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)，具體來(lái)說(shuō)，就是大電網(wǎng)加上大市場(chǎng)。一個(gè)硬件一個(gè)軟件，一個(gè)是技術(shù)一個(gè)是機(jī)制。機(jī)制要在促進(jìn)清潔能源消納中發(fā)揮作用，統(tǒng)一規(guī)劃是前提條件。
什么是統(tǒng)一規(guī)劃?就是全國(guó)一盤(pán)棋。要在全國(guó)范圍內(nèi)對(duì)電源發(fā)展進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，如果在西部電力輸送端大力發(fā)展清潔能源，同時(shí)又在中東部電力受端再發(fā)展火電，不論從市場(chǎng)容量的角度看，還是從消納外來(lái)電力意愿的角度看，都是不可取的。
統(tǒng)一規(guī)劃、有序開(kāi)發(fā)，并且要增強(qiáng)規(guī)劃的約束力。如此，才能解決清潔能源邊建變棄、邊棄邊建的現(xiàn)象。
首先，要統(tǒng)籌資源開(kāi)發(fā)和市場(chǎng)需求。也就是在清潔能源開(kāi)發(fā)前期，就要充分考慮目標(biāo)市場(chǎng)以及市場(chǎng)容量。尤其是大的風(fēng)電基地、水電基地，不能光講開(kāi)發(fā)不談市場(chǎng)。
其次，對(duì)新能源來(lái)說(shuō)，要統(tǒng)籌新能源和常規(guī)電源。在進(jìn)行新能源開(kāi)發(fā)時(shí)，就要考慮到系統(tǒng)調(diào)峰的問(wèn)題。不光要有配套的調(diào)峰電源，對(duì)已有的常規(guī)電源也要進(jìn)行靈活性改造，還要有相應(yīng)的市場(chǎng)機(jī)制。如目前東北正在實(shí)施的輔助調(diào)峰市場(chǎng)機(jī)制，通過(guò)市場(chǎng)手段鼓勵(lì)常規(guī)電源參與調(diào)峰。
最后，還要統(tǒng)籌電源和電網(wǎng)建設(shè)。清潔能源資源遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，這是我國(guó)的基本國(guó)情。因此，我國(guó)的清潔能源走的是大規(guī)模開(kāi)發(fā)遠(yuǎn)距離輸送之路。清潔能源的開(kāi)發(fā)是集中式還是分布式，這兩種理念并不矛盾，應(yīng)該綜合考慮資源條件、轉(zhuǎn)換效率、環(huán)境容量等因素，雙管齊下，并舉開(kāi)發(fā)。
因此，要做好規(guī)劃，有序開(kāi)發(fā)，按需開(kāi)發(fā)，做到資源和市場(chǎng)、新能源和常規(guī)電源、電源和電網(wǎng)的平衡。
總之，要解決清潔能源消納難的問(wèn)題，統(tǒng)一規(guī)劃是基礎(chǔ)，機(jī)制是關(guān)鍵，政府之手實(shí)行配額制，市場(chǎng)之手建立全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)。
記者：今年以來(lái)，為遏制棄風(fēng)棄光增長(zhǎng)勢(shì)頭，國(guó)家電網(wǎng)公司采取了哪些措施?成效如何?
張正陵：黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視新能源消納問(wèn)題，李克強(qiáng)總理在 2017 年政府工作報(bào)告中要求，抓緊解決機(jī)制和技術(shù)問(wèn)題，優(yōu)先保障清潔能源發(fā)電上網(wǎng)，有效緩解棄水、棄風(fēng)、棄光狀況。2017 年以來(lái)，政府相關(guān)部門(mén)針對(duì)減少棄風(fēng)棄光提出了一系列措施，國(guó)家電網(wǎng)公司積極貫徹落實(shí)相關(guān)要求，研究出臺(tái)并實(shí)施多項(xiàng)舉措。
一是實(shí)施全網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度。打破過(guò)去分省備用模式，西北全網(wǎng)統(tǒng)一安排備用，盡可能壓減火電開(kāi)機(jī)，增加新能源消納空間。通過(guò)跨區(qū)直流，華中抽水蓄能電站低谷時(shí)購(gòu)買(mǎi)西北風(fēng)電抽水運(yùn)行，增加新能源交易電量。
二是實(shí)施新能源在全網(wǎng)范圍強(qiáng)制消納。將新能源外送優(yōu)先級(jí)提到跨區(qū)直流配套火電之前，發(fā)生棄風(fēng)棄光時(shí)，強(qiáng)制壓減配套火電出力，優(yōu)先輸送新能源。
三是組織開(kāi)展臨時(shí)現(xiàn)貨交易。在國(guó)家相關(guān)政策沒(méi)有完全出臺(tái)情況下，率先試點(diǎn)棄風(fēng)棄光跨區(qū)現(xiàn)貨交易，充分利用現(xiàn)有通道裕度，累計(jì)組織交易近 1000 筆，外送電量 18.5 億千瓦時(shí)。
四是在東北積極推動(dòng)輔助服務(wù)市場(chǎng)，提高煤電企業(yè)參與調(diào)峰的積極性。東北通過(guò)輔助服務(wù)市場(chǎng)，增加新能源發(fā)電量 6 億千瓦時(shí)。
五是嚴(yán)格落實(shí)國(guó)家能源局風(fēng)電監(jiān)測(cè)預(yù)警要求。對(duì)預(yù)警結(jié)果為紅色的地區(qū)，一律暫停辦理并網(wǎng);對(duì)明后兩年棄風(fēng)棄光比例超過(guò) 10% 的省份，按黃色預(yù)警對(duì)待，暫停出具并網(wǎng)意見(jiàn)。
目前看，在各方的共同努力下，措施效果開(kāi)始顯現(xiàn)，棄風(fēng)電量和棄風(fēng)率實(shí)現(xiàn)“雙降”，棄光率實(shí)現(xiàn)“單降”。2017 年 1 ～ 4 月，國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)域內(nèi)共消納風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等新能源電量 1006 億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng) 37%。累計(jì)棄風(fēng)電量 147 億千瓦時(shí)，同比減少 36 億千瓦時(shí);棄風(fēng)率 16.5%，同比下降 7.2 個(gè)百分點(diǎn)。棄光率 9.2%，同比下降 5.3 個(gè)百分點(diǎn)。
記者：可以預(yù)見(jiàn)，“十三五”期間，新能源增長(zhǎng)還將持續(xù)，有何良策可以促進(jìn)其消納?
張正陵：大規(guī)模消納新能源是世界性難題，與國(guó)外相比，我國(guó)資源稟賦、能源結(jié)構(gòu)、市場(chǎng)條件等有很大不同，新能源消納問(wèn)題更為突出。國(guó)家電網(wǎng)公司結(jié)合我國(guó)國(guó)情，借鑒國(guó)際經(jīng)驗(yàn)，組織所屬科研設(shè)計(jì)單位和有關(guān)省(區(qū))電力公司，對(duì)“十三五” 新能源消納綜合措施進(jìn)行了系統(tǒng)研究。研究?jī)?nèi)容涵蓋新能源消納運(yùn)行機(jī)理、關(guān)鍵技術(shù)措施、市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)等重大問(wèn)題，并對(duì)各項(xiàng)措施效果進(jìn)行了定量分析，提出了有關(guān)政策建議。研究過(guò)程中，聽(tīng)取了國(guó)家有關(guān)部委、中介咨詢(xún)機(jī)構(gòu)和院士專(zhuān)家的意見(jiàn)和建議。研究成果包括 1 個(gè)總報(bào)告和 11 項(xiàng)專(zhuān)題研究報(bào)告。
主要研究結(jié)論是，解決我國(guó)新能源消納問(wèn)題，需要在技術(shù)和機(jī)制上加快推動(dòng)實(shí)施一些關(guān)鍵措施。一是加快調(diào)峰能力建設(shè)。煤電靈活性改造技術(shù)成熟，效果好、見(jiàn)效快，適合我國(guó)國(guó)情，應(yīng)按照國(guó)家“十三五” 規(guī)劃確定的改造目標(biāo)加快推進(jìn)。加快抽水蓄能等靈活調(diào)節(jié)電源建設(shè)。將自備電廠全部納入電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度、參與調(diào)峰。二是加快外送通道建設(shè)，為新能源在全國(guó)范圍消納創(chuàng)造條件。建設(shè)華北、華東、華中堅(jiān)強(qiáng)受端電網(wǎng)，充分發(fā)揮跨區(qū)特高壓直流通道作用，實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)功率運(yùn)行。三是出臺(tái)可再生能源配額制，明確地方政府的主體責(zé)任，納入地方政府績(jī)效考核。建立綠色證書(shū)交易制度，鼓勵(lì)電力用戶(hù)認(rèn)購(gòu)新能源。四是加快建設(shè)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)，逐步放開(kāi)發(fā)用電計(jì)劃，將發(fā)電權(quán)交易、直接交易等交易機(jī)制納入電力市場(chǎng)體系，完全放開(kāi)省間交易。五是加快建設(shè)現(xiàn)貨市場(chǎng)，發(fā)揮新能源邊際成本低的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)市場(chǎng)保障優(yōu)先消納。推廣東北調(diào)峰輔助服務(wù)機(jī)制，通過(guò)市場(chǎng)化手段引導(dǎo)煤電企業(yè)積極參與調(diào)峰。六是嚴(yán)格按照國(guó)家“十三五”能源、電力規(guī)劃目標(biāo)，充分考慮消納能力，有序發(fā)展新能源。七是加快推進(jìn)電能替代，提高電能在終端能源消費(fèi)中的比重，拓展新能源消納市場(chǎng)。八是示范應(yīng)用太陽(yáng)能熱發(fā)電、儲(chǔ)能等技術(shù)，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新提高電網(wǎng)綜合平衡能力。
我們對(duì)上述措施進(jìn)行了量化分析，在所有措施執(zhí)行到位的情況下，棄風(fēng)棄光問(wèn)題有望得到根本解決， 2020 年棄風(fēng)棄光率均可控制在 5% 以?xún)?nèi)。但要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，面臨極大挑戰(zhàn)，幾項(xiàng)關(guān)鍵措施落實(shí)面臨很大困難。一是煤電靈活性改造規(guī)模和進(jìn)展難以達(dá)到預(yù)期，西北、華北地區(qū)推進(jìn)緩慢。二是關(guān)系電網(wǎng)安全和新能源消納的一些關(guān)鍵電網(wǎng)工程，尚未明確建設(shè)方案，若不能在 2019 年建成投運(yùn)，部分特高壓直流工程不能滿(mǎn)功率運(yùn)行。三是我國(guó)電力市場(chǎng)建設(shè)尚處于起步階段，“十三五” 全面建成全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)面臨很大挑戰(zhàn)。四是新能源發(fā)展規(guī)?？刂圃趪?guó)家規(guī)劃目標(biāo)內(nèi)難度很大，目前 “三北”部分省(區(qū))在運(yùn)風(fēng)電裝機(jī)已超過(guò) 2020 年規(guī)劃目標(biāo)。
總之，推動(dòng)新能源消納是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要政府部門(mén)、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)和用戶(hù)等各方主體共同參與，多措并舉、綜合施策。一是加強(qiáng)電力統(tǒng)一規(guī)劃，有序引導(dǎo)新能源項(xiàng)目建設(shè)，嚴(yán)控東中部地區(qū)新增煤電，為新能源發(fā)展騰出市場(chǎng)空間。二是加快構(gòu)建全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)，盡快完善市場(chǎng)規(guī)則、新能源交易機(jī)制、調(diào)峰補(bǔ)償機(jī)制，落實(shí)可再生能源配額制度。三是將“十三五”煤電機(jī)組靈活性改造規(guī)劃分解到逐年、逐省，力爭(zhēng)“十三五”全面完成改造目標(biāo)。四是抓緊啟動(dòng)一批亟需的特高壓重點(diǎn)工程前期工作，加快建設(shè)。五是全面實(shí)施電能替代，大力發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)，鼓勵(lì)用戶(hù)積極參與電力需求側(cè)響應(yīng)和市場(chǎng)交易。
