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发展风电是我国实现节能减排承诺的现实选择

2016-01-21  来源:中国风力发电网  [已有0人评论]  [有偿投稿]
核心提示:为实现这个目标加快可再生能源替代化石能源的步伐势在必行。
中国风力发电网讯:刚刚结束的巴黎气候大会要求各参与国进一步提高自主贡献的减排目标,提出在本世纪尽早达到温室气体“净零”排放,预计最快2050年左右有望全面实现可再生能源对化石能源的替代。我国政府承诺,2020年非化石能源占一次能源消费比重15%,2030年左右二氧化碳排放达到峰值并争取尽早实现,2030年单位国内GDP二氧化碳排放比2005年下降60%-65%,非化石能源占一次能源消费的20%。
为实现这个目标加快可再生能源替代化石能源的步伐势在必行。
①从资源禀赋和技术条件看,风电是替代能源的主力军
从我国替代能源的资源和技术条件看,水电是优质的清洁能源,具有较好的调节性能,但资源受拆迁、移民等因素影响开发总量有限,估计“十三五”期间可开发量仅3000万千瓦;光伏资源丰富,开发方式灵活,也是重要的替代能源,但现阶段转换效率偏低,成本较高,占地较多;核电能量密度高,出力稳定,有一定的调节能力,但适合开发的站址较少,技术和环保等问题还需进一步解决。
风电被公认为技术最成熟、最具开发前景的可再生能源。西班牙、葡萄牙风电电量都达到了本国总电量的20%,德国、英国达到了10%,欧洲互联电网(ENTSO)超过8%。丹麦规划到2020年50%的电力将来自可再生能源,2050年将摆脱对化石能源的依赖,德国提出2050年可再生能源占到全部能源消费的60%。
我国风资源丰富。据中国气象局《中国风能资源的详查和评估》,70米度层风能资源技术可开发量有26亿千瓦,在当前的经济技术水平下开发量至少是10亿千瓦级,随着技术进步,发展空间和潜力还将被进一步挖掘。
我国风电电价远低于除水电以外的其他可再生能源。一类资源区的电价已经与广东、湖南等省的火电标杆电价相当,发展风电可以实现用最少的补贴发展最多的清洁电力。
目前无论从安全性、技术成熟度、资源储备量、开发成本和价格等各方面看,风电作为替代非化石能源的主力军毋庸置疑。
②实现我国非化石能源占比目标,风电应承担更大责任
2005-2014年,我国能源消费总量从23.6亿吨标准煤增至42.6亿吨标准煤,二氧化碳排放总量从59.8亿吨增至97.6亿吨,排放量占全球的28%,已超过美国和欧盟碳排放之和,居世界第一。根据发改委能源研究所《2050年高比例可再生能源发展情景暨路径研究》,要实现非化石能源在2030年占比达到20%,按照风电2200小时,全社会用电量年增长6%推算,2030年风电装机要达到11亿千瓦。考虑到我国经济已进入新常态,电量增长将趋于平稳,如参考2015年电量增长预期,将电量增长比例由6%调整到1%,则2030年风电装机至少要达到5亿千瓦左右。
基于这个规模,我国必须突破当前北方限电严重、南方用地紧缺的局面,充分利用资源,从战略高度布局好三北区域风电基地的消纳和外送以及南方区域分布式风电的开发。
③提高风电电量比例是中国风电发展现阶段的首要任务
连日来,我国中东部大部份地区持续遭遇严重的雾霾天气,多地PM2.5值“爆表”,表明我国环境容量已经达到极限,节能减排工作刻不容缓。但有些部门片面认为我国已是世界可再生能源利用和消费的大国,尤其是可再生能源装机规模已达到世界第一,可以适当放慢脚步。实际上我国可再生能源消费比重与欧美相比还很低,可再生能源发展还处于起步阶段。尽管由于风电技术的进步,我们有可能在短期内通过开发南方不限电地区和海上风电项目完成一定量的装机规模,但要解决好当前风电产业长期存在的机制和并网问题,解决好风电资源最丰富的三北地区严重限电问题,真正实现我国节能减排大业,实现从风电大国向风电强国的跨越和转变,需要动员全社会力量共同进行一场可再生能源代替化石能源的革命,大幅提高风电电量在全社会用电量中的比例,这是历史发展的潮流。当前的弃风限电是新生事物在起步阶段必须经历的阵痛与困难,也是可再生能源发展壮大进程中必须解决并且一定能够解决的问题。从现在开始到2030年甚至2050及以后的一段时间,以风电为主的可再生能源的蓬勃发展必将是我国能源供给侧变革的主旋律。
我国风电可持续发展面临的形势严峻
风电限电已是老生常谈的话题,例如电网结构不合理产生“卡脖子”现象;系统调峰能力不足;局部地区电源相对于用电负荷严重过剩等。但是2015年以来,受全国能源需求增速变缓的影响,一些地区限电形势加剧恶化,北方地区在夏季用电高峰期都发生了弃风限电情况,呼伦贝尔、吉林、黑龙江等地区在非供暖季发生了大规模限电,尤其是甘肃、新疆等国家规划的大型风电基地项目限电特别严重,已到了丧失开发价值和实际生存能力的地步。保守预计,2015年全国风电限电量将超过400亿千瓦时,相当于我国一年新增风电的全年电量。
分析原因有以下三个主要问题:
①风电发展缺乏统筹规划,相关方的承诺不能兑现
一些大型风电基地项目外送缺乏系统规划和责任主体,有关方面没有按项目批复落实消纳及送出条件;一些限电严重地区的地方政府片面夸大电网建设速度和送出规模,要求企业提前快上项目,使项目建成后无法送出造成大规模限电,亏损严重,目前,还在加紧规划“大干快上”,对国家和企业造的损失置若罔闻,更不承担相应责任。
甘肃酒泉总是在存量限电刚有解决方案的情况下,就要求加速建设新项目,寅吃卯粮,恶性循环,且甘肃位处西北750kV电网的中间位置,却无法兑现在西北网消纳风电的承诺,2015年风电限电比例超过50%。哈郑直流投运以来,一直没有达到规划的风电送出能力,2015年哈密风电限电达到30%,后续600万千瓦风电项目马上就要投产,限电形势难以估量。张家口属于华北电网,风电装机700万千瓦,相对于华北电网1.8亿千瓦负荷是九牛一毛,而且距离北京只有200公里,却限电严重,大量优质资源不能通过500kV输电线路送华北,反而要等到江西的特高压线路建成。
②风电调度技术规范没有适应可再生能源的快速发展
当前电力调度技术层面的规范和主要纲领性文件基本都是上世纪制定的,虽有修订但改动不大。这些规范为我国电力产业高速发展,实现电网安全做出了贡献。但随着可再生能源装机规模的快速增长,需要电网根据可再生能源发电特点改进调度技术,完善相关规范,增加调度信息透明度,减少暗箱操作。
虽然目前我国单个风电场风功率预测精度已超过80%,区域预测精度更高,但在实际调度中,电网只把风电看作随机的负负荷对待,压低了风电的出力空间,这有悖于国家发展可再生能源的初衷,也不符合我国电网作为全世界最大电网的调度运行水平。
③相关政府、企业节能减排意识淡薄,风电电量被严重挤占
有关部门和地方政府每当谈成绩的时候都以可再生能源为亮点,但遇到利益矛盾时就习惯性地违反国家《可再生能源法》,轻易牺牲可再生能源电量,把节能减排抛在一边。
今年受经济增速下滑影响,有关部门配合电力企业把火电项目转为供热电厂或自备电厂项目,避免参与调峰,挤占风电上网资源,甚至为解决火电、煤炭企业经营困难,让火电多发,压降风电出力,新疆出台了未参与外送交易或替代交易的新能源暂停发电政策;云南、宁夏等省区也要求风电让利参与风火交易。各种土政策不断压榨着风电的生存空间,使《可再生能源法》规定的风电“优先上网,全额收购”名存实亡。
事实上,如果火电的利用小时数降低是由于风电造成的,恰好说明了风电发挥了替代化石能源的作用,这与国家战略和群众诉求并无二致。
突破当前风电瓶颈对策与建议
①风电大基地应系统规划,落实责任主体
甘肃酒泉至湖南直流的送端缺煤少水,受端湖南省2014年火电利用小时低于送端400小时,水电低1000小时,即使通道建成,也将面临受端消纳和送端调峰问题。由于各省火电机组标杆上网电价与风电电价存在差额,“三北”送电端地区风电补贴在0.2元左右,高于受电端(大多位于我国中东、南部经济发达地区)平均补贴的0.15元左右,单纯从经济上看,不如在中东部地区加大风电开发力度。由于大型风电基地同时率高,出力波动幅度大,送出距离长,火电机组调峰会更加困难,系统安全稳定运行压力更大。
总而言之,风电基地规划应从安全优质经济各方面系统解决受电端、送电端、输电路径等问题,充分发掘本区域的消纳能力,在本区域风电电量富余后,以网对网形式外送,并明确风电送出比例,确保风电建得成,送得出,发得好,整个链条经济可行。规划一经确定,就必须明确责任主体,严格执行谁承诺,谁负责,谁买单的原则。所有先进国家都有这方面的补偿机制,龙源公司在加拿大运行的风电项目已经有电网补偿限电损失的实例。
②电网要加强系统随机性技术研究,提高系统消纳能力
当前电网一味强调风电等可再生能源的随机性给调度带来了困难,却没有主动适应风电的快速增长节奏,提高系统随机性的分析研究,这是电网调度可再生能源技术和规范上的缺失,也直接导致风电限电成为“家常便饭”。从统计特性看,风电以及光伏等可再生能源出力是确定性和随机性的统一体,在传统的电力系统中,电源、线路、负荷等一切电力系统元件的工作状态,事实上也都是确定性和随机性的对立统一。电力系统作为目前最大规模的复杂系统,对此有一套成熟合理的平衡取舍原则,我们都知道,其实在整个电力系统中,负荷也存在非常高的随机性,电网公司也没有像对待风电一样把负荷当作100%的随机因素进行处理。
当前的主要电力生产消费大国,电源结构、电网特性各有不同,如法国核电容量占60%,英国是只有5400万千瓦负荷的准独立电网,其面临的电力电量平衡工作更为困难,但直至目前,在其风电、光电平均电量占比数倍于中国的情况下,仍能够做到几乎没有限电。这些国家的电网运行机构,均深入研究并结合自身市场规则,充分利用了新能源出力特性的统计规律,也用事实证明了,即使不依赖储能等未来的技术突破,也能实现可观的新能源替代。因此,只要电网真正把消纳可再生能源作为基本经营目标,就能调动其优势专业资源和跨区域统筹能力,提升风电调度技术水平,实现15%以上的风电电量占比而鲜有限电是完全可以期待的。而且随着能源电力系统结构的调整和优化,风电电量占比还会有更大的提升。
③严格执行《可再生能源法》,增加风电电量占比
《可再生能源法》是我国保障可再生能源发展的基本大法,地方政府和电网公司任何情况下都应严格执行。迫于压力,风电企业会承诺由自身来承担限电的损失,造成当前限电极其严重的情况下,风电企业有法难依、有关部门执法无凭。其实,任何违背法律强制性规定的协议都是无效的,风电企业只要摒弃之前恶性竞争的做法,拿起法律武器,采取有效措施,依法积极维护自身的权益,就能依法合规健康发展。

 
 

(来源:中国能源报)

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