“風電大基地”回頭看
“風電大基地”無疑對我國風電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了重要的推動作用,但其后期暴露出來的消納和配套缺失硬傷,卻讓人始料未及。十年間,從壯麗圖景隕落為沉重包袱,“風電大基地”值得我們回頭仔細看看。
將歷史的錄像帶倒到十年前,在內(nèi)蒙古大興安嶺余脈和燕山山脈交匯處,蒙語意思為“美麗地方”的賽罕壩,其因巨大的臺型地貌及氣象條件有利于建設大型風電場引發(fā)想象,“風電大基地”概念在此催生而出。
“欲成非凡之事,必用非常之法”。在風電發(fā)展積聚破竹之勢的2008年,為了做大蛋糕,攤薄成本,建設“千萬千瓦級風電基地”上升為“國家層面”的戰(zhàn)略共識。根據(jù)規(guī)劃,到2020年,我國將在河北、內(nèi)蒙古東西、甘肅酒泉、新疆、江蘇沿海等地區(qū)建設幾個千萬千瓦級風電基地,打造數(shù)個“風電三峽”。
2009年8月8日,甘肅酒泉千萬千瓦級風電基地率先開工,拉開了風電大基地的建設序幕,被定義為“我國風電建設進入規(guī)模化發(fā)展新階段”的標志性事件。僅一年時間,我國風電發(fā)展幾乎可以用“顛覆”二字定義,各大發(fā)電公司跑馬圈地,并由此帶動了上游風電制造行業(yè)的興起,助力風電產(chǎn)業(yè)騰飛。
然而,由于未充分考慮消納問題,未建設配套的輸電設施,在本地無法消納的情況下,又缺乏跨省特高壓輸電通道,最終導致棄風限電的尷尬局面。曾經(jīng)的“壯麗圖景”變成了“沉重的包袱”。
十年后的今天,我們回首反思,風電大基地在推動風電快速發(fā)展的同時,相關的消納和配套問題應該如何解決?未來,風電發(fā)展將走上一條怎樣的道路?
「大基地的初衷」
“從南通如東往北直到連云港連綿幾百公里沿海都是灘涂,在這一帶建海上風電場不占土地,可建超過1000萬千瓦的風電場,相當于三峽的裝機容量,堪稱海上三峽,卻沒有三峽百萬移民的負擔,也不消耗水資源。我們應迅速下決心,行動起來,精心組織,建設甘肅河西走廊、蘇北沿海和內(nèi)蒙古3個千萬千瓦級大風場,建設風電三峽。”
時任國家能源局局長的張國寶于2008年在《人民日報》發(fā)表文章寫道,這是張國寶首次提出風電三峽的概念,對風電大基地戰(zhàn)略進行的直觀表述。
內(nèi)蒙古、甘肅和江蘇北部三地風能資源得天獨厚,由于規(guī)劃建設的風電裝機規(guī)模高達千萬千瓦級,相當于大半個三峽電站(裝機1860萬千瓦),被形象地稱之為陸上“風電三峽”。“風電三峽”是繼西氣東輸、西油東輸、西電東送和青藏鐵路之后,我國西部大開發(fā)的又一標志性工程,也是世界上最大的風電基地。
國家能源局從政策層面推動百萬千瓦風電廠的建設初衷是:帶動風電設備研發(fā)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,形成每年1000萬千瓦的自主裝備能力。受國家扶持重點建設的甘肅河西走廊、蘇北沿海和內(nèi)蒙古三個千萬千瓦級的風力發(fā)電項目,工程建設核心是利用我國西北風能量,應對能源危機,減少化石能源的使用,減少碳排放,大力開發(fā)清潔能源。規(guī)劃在“三北”地區(qū),重點建設數(shù)百個十萬千瓦級以上的大型風電場,建成十多個百萬千瓦級大型風電基地,形成河北、蒙東、蒙西、甘肅酒泉、新疆等千萬千瓦級風電基地。
2009年,《新能源產(chǎn)業(yè)規(guī)劃》正式頒布,確定了6個省區(qū)的7大千萬級風電基地,包括甘肅、內(nèi)蒙古、新疆、吉林、河北和江蘇,其中內(nèi)蒙古有2個基地。規(guī)定表明,如果配套電網(wǎng)按時建成,到2020年,7大千萬級風電基地總裝機量將達12600萬千瓦。
建設風電大基地是具有中國能源特色的戰(zhàn)略性選擇。我國的陸上風能資源集中在“三北”地區(qū),風資源約占全國的80%,但多數(shù)處于電網(wǎng)末端,電網(wǎng)建設薄弱,電力需求較小,遠離電力負荷中心,且風力發(fā)電與電力需求不匹配,這種分布特性決定了我國風電產(chǎn)業(yè)不能按照歐洲“分散上網(wǎng)、就地消納”的模式發(fā)展,只能采用“大規(guī)模—高集中—遠距離—高電壓輸送”的發(fā)輸模式。
“欲成非凡之事,必用非常之法。”我國非化石能源在一次能源消費中要實現(xiàn)2020年達到15%的目標,這在當時無疑是一個非常艱巨的任務,而高度集中開發(fā)新能源的模式,對裝備工業(yè)和設備制造領域帶來跨越式飛速發(fā)展,能夠創(chuàng)造“快”的奇跡。
據(jù)媒體報道,彼時國家風資源的底數(shù)不清,國家共出經(jīng)費3.3億元撥給中國氣象局測量各地風能,把得出的風向資料提供給投資者參考:哪些地方可以建風電場。很快,各地都開始籌建大型風場。
風電大基地的理想曙光很快便照進了現(xiàn)實,甘肅、內(nèi)蒙古等傳統(tǒng)老牌風電省區(qū)的風電裝機總量迅速擴大。尤其是內(nèi)蒙古1644.44萬干瓦的裝機量,讓其他區(qū)域望塵莫及,中國風電產(chǎn)業(yè)步入鼎盛的發(fā)展期。
數(shù)據(jù)顯示,到2009年底,風電機組的市場售價迅速走低,國產(chǎn)風電機組的市場價格從2008年初的每千瓦6200元左右下降到每千瓦5000元左右,通用電氣、維斯塔斯等外資企業(yè)因此承壓,風機大幅降價,售價同期下調(diào)20%左右,在性價比方面與國產(chǎn)風機相比沒有明顯優(yōu)勢可言。
此外,“十一五”期間我國風電呈爆炸式增長,風電裝機容量連續(xù)5年實現(xiàn)翻番,增長速度遠高于同期世界平均水平。
2010年,全國風電占全社會用電量比例達到1.36%,基本與美國相當。蒙東、蒙西、吉林風電發(fā)電量占全社會用電量的比例分別達到21.2%、8.7%、5.6%,接近、達到甚至超過德國、西班牙和丹麥等風電發(fā)達國家,風電利用率達到世界較高水平。截至2010年年底,我國風電裝機總?cè)萘窟_到4473.3萬千瓦,成功超過美國,成為世界第一。
「失控的產(chǎn)能」
為扶持風電國產(chǎn)化,主管風電項目審批的發(fā)改委下放了一定范圍內(nèi)的審批權(quán),規(guī)定“裝機規(guī)模在5萬千瓦以上的風電項目須獲得國家發(fā)改委的核準,5萬千瓦以下的只需要在省區(qū)級發(fā)改委核準”。為了繞開發(fā)改委的審批,各地將10萬千瓦的項目分兩次批,批出多個4.95萬千瓦的項目,“4.95現(xiàn)象”讓發(fā)改委頗為尷尬。
通常,經(jīng)由國家發(fā)改委審批的風電項目,國家電網(wǎng)公司需保證接收,而地方審批的4.95萬千瓦項目,有的并不在國家電網(wǎng)公司的規(guī)劃范圍內(nèi),這就出現(xiàn)了風電開發(fā)商在山包上立起風機,卻不被電網(wǎng)公司接收的情況。
風電場規(guī)劃建設無序,導致風電開發(fā)規(guī)模野蠻生長,難以控制,很快便陷入產(chǎn)能過剩。我國用電負荷中心地處東部沿海地區(qū),而風電基地主要位于“三北”地區(qū),電力生產(chǎn)和消費布局在地理空間上存在巨大的不對稱性,為風電發(fā)展和電力輸送帶來了極大的困擾。
而“建設大基地,融入大電網(wǎng)”是我國風電開發(fā)利用的主要模式。伴隨著風電裝機規(guī)模的突飛猛進,因未充分考慮消納問題,未建設配套的輸電設施,在本地無法消納的情況下,又缺乏跨省特高壓輸電通道,并網(wǎng)、送出難題接踵而至,風電資源豐富的“三北”地區(qū)多個風電場深陷“棄風”泥淖。
實行“千萬級大基地”政策的第二年,2009年,在全國2601萬千瓦的風電裝機容量中,并網(wǎng)風機僅為1613萬千瓦,國內(nèi)風電30%-50%的產(chǎn)能處于閑置狀態(tài),部分地區(qū)棄風率甚至一度達到接近100%。
2010年是國內(nèi)風電產(chǎn)業(yè)的重要轉(zhuǎn)折點,風電產(chǎn)業(yè)的主要矛盾由追求大規(guī)模和高速度的風電裝機量,轉(zhuǎn)向如何平衡消納與建設速度之間的矛盾。據(jù)統(tǒng)計,該年全國棄風量不斷惡化,達到了39.43億千瓦時。
更為“沉重”的是,2011年,正值“三北”陸上風電建設如火如荼的一年,同時也是繼2009年風機質(zhì)量問題后,事故爆發(fā)最為頻繁的一年。一直被高速發(fā)展暫時掩蓋的問題集中爆發(fā),多起大規(guī)模風機脫網(wǎng)事故引發(fā)電網(wǎng)對風電安全性的擔憂,無疑成為棄風限電的一大因素。
據(jù)不完全統(tǒng)計,2011年我國風電棄風量超過100億千瓦時,相當于損耗330萬噸標煤。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,單就甘肅、內(nèi)蒙古、吉林和黑龍江四省的棄風量,就達到全國棄風總量的50%。
2012年,棄風限電問題惡化,到達“拋物線”頂點,棄風率達到17%。國家能源局數(shù)據(jù)顯示,全國限制風電出力的棄風電量達到約200億千瓦時,比2011年的棄風電量翻了一番,占2012年實際風電全部發(fā)電量的20%。個別省(區(qū))風電利用小時數(shù)下降到1400小時左右,造成直接經(jīng)濟損失在100億元以上。限制風電出力最嚴重的地區(qū)仍集中在風能資源富集的“三北”地區(qū)。
2015年我國棄風量達339億千瓦時再創(chuàng)新高,平均棄風率達到15%,“三北”地區(qū)棄風電量占全國總棄風電量的99.9%。國家大力打造“風電三峽”主力軍的甘肅,棄風率接近40%,居全國首位。因“遭受區(qū)域性整體限電”,多家風電企業(yè)陷入凈虧損。據(jù)統(tǒng)計,當年棄風電量對風能企業(yè)造成的直接經(jīng)濟損失達183億元。金風科技位于新疆某處風電場的棄風率達到40%以上,僅一家電場的損失就接近5億元。
十年后的今天,大部分風電基地建設進度基本達到了規(guī)劃規(guī)模,但“棄風”問題也愈發(fā)惡劣,有限的市場終難以承受“風電三峽”之重。
為遏制“棄風”,國家能源局于2017年2月和5月兩次發(fā)布了風電建設、投資紅色預警,明確內(nèi)蒙古、黑龍江、吉林、寧夏、甘肅、新疆(含兵團)等6省區(qū)被列為2017年風電開發(fā)建設紅色預警區(qū)域,覆蓋了七大千萬級風電基地所在省區(qū)中的4個。《能源》記者梳理了七大風電基地現(xiàn)狀,有的千億元投資被閑置,有的機組棄風率高達70%,有的項目盈利率低,有的夜間風力發(fā)電全停成為了常態(tài)。
發(fā)電公司認為,如果不建立全國電力市場消納風電的機制,不解決邊遠地區(qū)風電送出通道問題,無疑是把風電這個剛出生的孩子遺棄,或者說是在剛剛出土的風電幼苗上壓一塊大石頭。
但大規(guī)模風電并網(wǎng)將大量風電機組通過聯(lián)絡線匯集后接入電網(wǎng)帶來較大的安全隱患,電網(wǎng)企業(yè)對風電上網(wǎng)存有排斥心態(tài)。國家電網(wǎng)出于安全考慮推行其自定的技術(shù)標準,風電場被限制出力的現(xiàn)象在蒙東、吉林等地電網(wǎng)頻頻出現(xiàn),風電場發(fā)電被電網(wǎng)全額接收成為奢望。
「破解“棄風”難題」
十年間,“棄風”問題深深地困擾著風電行業(yè),因安全問題遭受局部電網(wǎng)“卡脖子”以及跨省跨區(qū)通道輸送能力不足成為制約新能源消納的兩大“攔路虎”。因此,優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu),加快新能源送出及跨省跨區(qū)輸電通道建設,提供堅實的物質(zhì)基礎保障迫在眉睫。
目前,我國已經(jīng)著手加快遠距離高壓輸電線路規(guī)劃和建設,加快特高壓跨區(qū)電網(wǎng)建設,構(gòu)建堅強的“三華”同步受端電網(wǎng),以實現(xiàn)“三北”地區(qū)風電在全國范圍內(nèi)統(tǒng)籌消納。國網(wǎng)公司也于2017年初推出20項措施,明確提出到2020年根本解決新能源消納問題,將棄風棄光率控制在5%以內(nèi)。
“棄風”問題的解決,需囊括發(fā)電、輸配電及用電在內(nèi)的各環(huán)節(jié)的共同努力。而剝開風電自身的間歇性、波動性特點,以及電力系統(tǒng)缺少消納風電能力的表皮,愈演愈烈的“棄風”現(xiàn)象并不完全歸咎于產(chǎn)能過剩、電網(wǎng)接收困難。其中所涉關系、利益錯綜復雜,風電大規(guī)模輸送和消納是技術(shù)挑戰(zhàn),更是利益機制問題。
對于電網(wǎng)公司而言,我國不少風電場距離電網(wǎng)主線路有上百公里,甚至幾百公里,線路投資動輒數(shù)億元,巨大的投資額是一個很大的負擔。此外,由于風電發(fā)電量較小,約相當于火電同等裝機的40%左右,在相同電網(wǎng)等級條件下,對風電的線路投資會在很大程度上影響電網(wǎng)的投資效益,影響電網(wǎng)企業(yè)投資風電線路的積極性。
除此之外,機制問題也脫不了干系。煤電助力地方政府的GDP和財政收入,在煤價下滑的大背景下,只有讓火電多發(fā)電,才能提升當?shù)孛禾康匿N售。一些地方政府出現(xiàn)了運用行政手段限制風電出力,變相壓低可再生能源上網(wǎng)電價的行為,甚至關停可再生能源電場站“棄風救火”,為傳統(tǒng)火電行業(yè)提供優(yōu)惠,致使棄風率攀升、惡化。“利益的博弈很難解決,在不完全競爭領域要用一些行政手段”,一位不愿具名的風電從業(yè)者對《能源》記者表示。
解決之道在于理順、協(xié)調(diào)各方利益關系,利益相關方共同努力才能應對和解決“棄風”難題
在政府層面,需做好全國范圍內(nèi)的統(tǒng)一規(guī)劃,將風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展納入電力發(fā)展統(tǒng)一規(guī)劃,保持均衡且合理的開發(fā)節(jié)奏,并在制定國家宏觀規(guī)劃時與地方政府協(xié)調(diào)好;另外,嚴格的并網(wǎng)技術(shù)標準和管理規(guī)范是提高風電消納利用的必要前提,需重視技術(shù)標準和管理規(guī)范。
此外,還需出臺優(yōu)惠政策激勵,建立風電輔助服務的定價和補償以及接入系統(tǒng)及輸電投資回報機制,并促使“棄風”問題在風電開發(fā)商和電網(wǎng)運營商間達成共識;加強調(diào)峰電源建設,對風電科學調(diào)度、風電送出通道給予投資補貼。
值得一提的是,具有準確預測能力、調(diào)峰調(diào)頻電源保障、安全穩(wěn)定電網(wǎng)調(diào)控能力優(yōu)點的智能電網(wǎng)是解決“棄風”問題的重要抓手。電網(wǎng)公司也需承擔支持清潔能源發(fā)展的責任,擴大聯(lián)網(wǎng)范圍和強度,提高電網(wǎng)智能化水平,以適應大規(guī)模風電接入電網(wǎng)的要求。
“棄風”的沉疴舊疾一時難以根治,為了讓風電更好地發(fā)展,分散式風電成為風電發(fā)展重頭戲,與風電大基地“兩條腿走路”。相較于集中式風電,分散式風電靠近負荷中心,易于就近消納,且一般不用新建升壓站,距離接入站較近,能夠節(jié)省輸配電設備費用,可有效降低遠距離輸電損耗,改善電網(wǎng)末端的電能質(zhì)量。
目前,分散式風電已成為風電裝機的重要增量,并迎來了政策密集期:“十三五”以來,國家明顯加大了對分散式風電的支持和引導力度,同時地方政府也紛紛響應,新疆、內(nèi)蒙、河南、河北等地均出臺相關文件加快分散式風電的開發(fā)建設,2018年或?qū)⒊蔀榉稚⑹斤L電發(fā)展元年。
利好的是,隨著風資源的改善,在國家大力解決“棄風”難題之下,2017年我國風電消納問題持續(xù)改善。業(yè)內(nèi)普遍認為,棄風率已經(jīng)下降到一個較為合理的區(qū)間。
國家能源局披露數(shù)據(jù)顯示,2017年,全國棄風電量和棄風率實現(xiàn)“雙降”:全國風電棄風電量同比減少78億千瓦時,棄風率同比下降5.2個百分點,西北地區(qū)棄風限電持續(xù)改善,消納能力明顯提高。“紅六省”除新疆、甘肅外,棄風率均已低于20%的紅色預警線,其中甘肅棄風率下降幅度最為明顯,達到10個百分點。其余五省也有不錯的改善成效,棄風率下降幅度均達5%左右。
業(yè)內(nèi)預計,“紅六省”新增裝機禁令有望逐步放開,寧夏、內(nèi)蒙古、黑龍江的棄風率大致降低到了8%、16%、14%,或有望在18年率先解禁新增風電裝機,貢獻可觀的裝機增量。以寧夏為例,于2016年新增風電裝機1.16GW,同比幾近腰斬的寧夏回族自治區(qū),2017年11月以來核準風電項目達1.9GW,紅色預警限制基本消除,2018年寧夏新增裝機有望迎來反彈。
值得一提的是,多個特高壓項目將于2018年前后陸續(xù)投運。2017年下半年,蒙西蒙東相繼有3條特高壓輸電線路投入運營,2018年上半年,新疆也將新增一條更大容量的特高壓輸電線路。隨著特高壓持續(xù)建成,棄風率有望進一步下降。

責任編輯:電改觀察員
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