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张树伟:揭示弃风限电事件背后的真相

2017-08-03  来源:中国风力发电网  [已有0人评论]  [有偿投稿]
核心提示:各级政府、风电企业、电网等群体莫衷一是,需求放缓、装机负荷不匹配、电源电网不够协调、本地火电利益之争等说法与解释不一而足。如何理解“弃风”的原因关系到可能的解决方案的具体形式,也涉及到对这些归因如何评价的标准问题。
中国风力发电网讯讯 针对“弃风限电”问题,我们特邀来自卓尔德环境研究(北京)中心的权威专家张树伟,以专业的视角深入解读现象本质,带您揭示弃风限电事件背后的真相。本期主要探讨电力需求放缓与弃风加剧的关系。
问题
严重的弃风限电困扰了整个风电行业。它严重影响了风电投资业主的经济利益,也制约着风电经济与社会、环境全社会效益的充分发挥,妨碍着风电行业整体的学习进程(成本持续下降),特别是在辽宁、甘肃、新疆等风能资源丰富的地区。各级政府、风电企业、电网等群体莫衷一是,需求放缓、装机负荷不匹配、电源电网不够协调、本地火电利益之争等说法与解释不一而足。如何理解“弃风”的原因关系到可能的解决方案的具体形式,也涉及到对这些归因如何评价的标准问题。本文讨论需求放缓或者不足的问题。
事实
(1)2015 年,我国风电占总发电量的3.3%。2016年,总体发用电增长5%,风电发电增长大约30%。就风电在电源结构中的份额,大约在4%左右。从最近几年的变化来看(2011年—2016 年,见图1),风电弃风率跟电力需求增长之间,并不存在明确的相关(乃至因果)关系,而可能更多地受其他因素的影响(比如装机地区结构、气候条件、其他电源安排、调度自由量裁等)。
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(2)2005年—2015年十年间,美国的风电份额从几乎可以忽略,上升到接近5%。同期, 其总用电量2015年几乎回到了2005年的水平(见图2)。电力需求已经饱和,甚至略微下降。这是风光等可再生能源快速在电力结构中扩大份额的机会,而不是障碍。
(3)2005年—2015年10年间,欧盟的电力消费保持稳中有降的饱和趋势,2015年相比2005年下降1%。2015年,非水可再生能源消费比重接近20%( 见图3), 其中风电接近10%。丹麦、西班牙、葡萄牙以及德国等的非水可再生比重更是达到30%以上,而同期电力消费明显下降。由于电力批发市场价格持续下跌,碳市场价格不振,边际成本较高的天然气发电2009年—2015年几乎被彻底挤出市场(见图4),利用率大幅下降。在2016年,由于廉价的天然气(部分月份低过煤炭边际成本)可得,这一趋势反转,天然气发电迅速反弹。
逻辑

(1)电力需求不足归因不能导向任何的解决方案。问题的原因之所以能够称之为原因,是在于它可以指向潜在的解决方案,而不是换一种对问题本身的描述(Re-framing)。电力需求不足之于弃风问题,不存在这一功能。
(2)电力需求不足恰恰是可再生能源提升份额、优化电力结构的机会。如果需求放缓了,弃风加剧;需求增长快了,风电的弃风程度才能有所改善,那风电在系统中如何有效提高发电份额?目前风电只占整个发电量的4%。风电若以每年20%的速度增长,电力需求保持不增长,那么风电的份额提升可以一年实现1个百分点。电力需求增长越快,这一份额的上升就会越慢,以至于如果二者可比,那么份额的上升就会停止。

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(来源:《风能》  作者:张树伟)

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