弃风限电背后多种问题并存
大规模风电消纳是世界性难题,与国外相比,我国的风电消纳问题更为突出。弃风问题难解,暴露了我国能源规划、建设和运行中的种种矛盾。总体而言,我国风电弃风限电原因大致可以归纳为以下几个方面:
第一,风电发展规划不完善,电源与电网规划脱节,风电规划与火电、水电等其他电源规划脱节。中国风电发展的主要矛盾是大规模和高速度发展的风电装机、发电能力与电力送出、消纳能力的矛盾。近几年来,风电电源工程建设投资与并网装机容量一直呈现上升态势:2013年,风电完成投资631亿元,同比增长3.9%,全国并网风电装机容量7548万千瓦,同比增长24.5%;2014年,风电完成投资960亿元,首次攀升至榜首,并网风电9581万千瓦;2015年1~8月,风电完成投资571亿元,同比增长28.7%,新增发电生产能力1014万千瓦,在建规模2225万千瓦。虽然电网企业已加大对可再生能源的配套电网工程投资,但由于电网规划与风电发展规划脱节,加上二者建设工期不匹配,导致风电项目与电网项目不协调,风电窝电严重。
目前,更值得注意的一个现象是,在经济新常态、电力需求放缓的背景下,各地火电项目出现了热火朝天“大干快上”的局面。2015年1~8月,火电在建规模同比大幅上升,已投产3082万千瓦,在建规模8758万千瓦,数字有些触目惊心。投建火电项目虽有拉动经济增长的积极作用,但长远看无异于“饮鸩止渴”。
火电大规模上马加剧电力产能过剩,风电的生存空间也将被进一步挤压。如果这种势头不加以遏制,未来几年“三北”地区风火矛盾或将变得更加尖锐,弃风限电问题也将更严重、更难解决。这一矛盾还反映出一个深层次问题,即我国能源发展缺乏统一规划,在年均经济增长速度放缓的背景下,火电、水电、风电、核电、光伏究竟发展到多大规模比较合适至今没有定论,各规划目标在政府部门之间未达成统一共识,各电源规划的制定带有明显的局限性。
第二,风电布局不均衡,消纳问题突出。我国能源生产和消费呈现典型的逆向分布特点。一方面,我国风电资源集中在“三北”地区,当地由于经济欠发达,电力市场容量不大,消纳能力较弱。“十二五”期间,东北地区风电装机增长速度远远高于当地电力需求的增长。受经济增长稳中趋缓等因素影响,2014年电力消费需求增速创1998年以来新低,预计今年东北和西北区域电力供应能力仍然富余较多。
为消纳“三北”地区风电、加大非化石能源利用强度,国家能源局等有关部门规划建设12条大气污染防治输电通道,从西部向京津冀鲁、长三角及珠三角等地区送电。大气污染防治12条输电通道以及已投运的风火打捆外送专用通道中,已确定配套外送风电1500万千瓦、光伏发电400万千瓦左右。经测算,所有输电通道经挖潜还可再打捆外送2000万千瓦左右风电。尽管如此,“十三五”期间也只有约4000万千瓦的可再生能源外送能力,仍难以满足所有风电大基地送出需求。
另一方面,我国风电集中地区电源结构单一,系统调峰能力薄弱。风电本身具有随机性、波动性和间歇性特点,风电并网需要配套建设调峰电源。而我国风电集中的“三北”地区电源结构单一,抽水蓄能、燃气电站等灵活调节电源比重不足2%,特别是冬季由于供热机组比重大,调峰能力严重不足。从理论而言,火电系统拥有一定的灵活调节裕度,火电机组可以为风电进行调峰,但调峰所付出的成本需要有所补偿。由于各个发电机组的上网电价由政府确定,机组之间丧失了灵活调节的动力,市场激励机制缺乏,导致电力辅助服务动力缺乏。