／中電傳媒能源情報(bào)研究中心 封紅麗／

“三棄”問題存量猶存增量又如何破？

／中電傳媒能源情報(bào)研究中心 封紅麗／

近年來(lái)，我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，在能源結(jié)構(gòu)中的比例不斷上升。隨著可再生能源開發(fā)規(guī)模不斷擴(kuò)大，電力裝機(jī)增長(zhǎng)與用電能力增長(zhǎng)反差不斷加大，棄風(fēng)棄光棄水現(xiàn)象嚴(yán)重。根據(jù)可再生能源規(guī)劃，未來(lái)可再生能源裝機(jī)將繼續(xù)按級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。我們?cè)撊绾谓鉀Q目前“三棄”的存量問題？又該如何應(yīng)對(duì)將來(lái)的增量問題？

一、“三棄”情況有所好轉(zhuǎn)，但形勢(shì)依然嚴(yán)峻

近些年，我國(guó)可再生能源裝機(jī)不斷攀升，尤其是國(guó)家出臺(tái)《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020）》提出能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略后，風(fēng)電、光伏項(xiàng)目紛紛上馬，裝機(jī)規(guī)模也迅速攀升。與此同時(shí)，也暴露出一系列問題。

2017年上半年，棄風(fēng)棄光情況有所好轉(zhuǎn)，但形勢(shì)依然嚴(yán)峻。國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，甘肅、新疆和吉林棄風(fēng)率分別高達(dá)36%、32%和24%；棄光比較集中的新疆和甘肅，棄光率分別達(dá)26%和22%。而占全國(guó)棄水電量超90%的四川和云南，去年全年棄水量分別為315億千瓦時(shí)和164億千瓦時(shí)?！叭珖?guó)棄風(fēng)棄光棄水造成了能源資源的巨大浪費(fèi)，也增加了新能源發(fā)電的成本，客觀上阻礙了對(duì)新能源發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)的進(jìn)一步調(diào)整?！?國(guó)家能源局相關(guān)人士表示。

按照規(guī)劃，到2020年我國(guó)非化石能源比例要達(dá)到15%，專家估計(jì)，風(fēng)電裝機(jī)將達(dá)到2.1億～2.5億千瓦，光伏裝機(jī)將達(dá)到1.5億千瓦；到2030年，我國(guó)非化石能源比例要達(dá)到20%，屆時(shí)風(fēng)電加光伏裝機(jī)將達(dá)到10億千瓦。未來(lái)風(fēng)電和光伏裝機(jī)達(dá)到10億千瓦、20億千瓦，應(yīng)如何應(yīng)對(duì)？一些專家為此表示擔(dān)憂。

二、專家支招——破解可再生消納難題

（一）消納歸根結(jié)底靠?jī)?yōu)化區(qū)域布局，關(guān)鍵在中東部地區(qū)

有專家指出，可再生能源消納的關(guān)鍵在中東部地區(qū)，而非可再生能源資源豐富的“三北”地區(qū)。中電聯(lián)數(shù)據(jù)顯示，2016年，東北地區(qū)用電量3602億千瓦時(shí)、西北地區(qū)用電量5723億千瓦時(shí)，即使東北和西北地區(qū)全部使用可再生能源發(fā)電也僅占全社會(huì)用電量的16%。加上華北地區(qū)的9495億千瓦時(shí)，“三北”地區(qū)共13個(gè)省的全部用電量占全社會(huì)用電量的32%，而中東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)，占我國(guó)電力消費(fèi)量的近70%。去年僅廣東、江蘇、山東和浙江4省的用電量就占全社會(huì)用電量的35%，而浙江火電消費(fèi)占電力消費(fèi)高達(dá)90%。

可再生能源從理論上應(yīng)快速發(fā)展，但能否實(shí)現(xiàn)，與政策、市場(chǎng)、技術(shù)等都有關(guān)系?？稍偕茉促Y源豐富的地方消納能力嚴(yán)重不足，而外送的特高壓項(xiàng)目又需要審批，造成外送通道建設(shè)滯后，遠(yuǎn)跟不上可再生能源裝機(jī)和發(fā)電增長(zhǎng)的速度。目前東部地區(qū)已經(jīng)上了大批的火電項(xiàng)目，而可再生能源又沒有市場(chǎng)，導(dǎo)致布局不合理。

“‘三北’地區(qū)如果做一些系統(tǒng)調(diào)度優(yōu)化，充分發(fā)揮系統(tǒng)靈活性，最好的結(jié)果也只能解決現(xiàn)有存量問題?！庇袑＜覐?qiáng)調(diào)。以新疆為例，2016年可再生能源消納410億千瓦時(shí)，可再生能源消納比重占22.9%，如果棄風(fēng)、棄光電量全部解決的話，可再生能源消納比重可上升到30%。因此，如果不能改變中東部地區(qū)的能源結(jié)構(gòu)，中國(guó)的能源轉(zhuǎn)型就很難成功，可再生能源突破消納瓶頸也就更加無(wú)望。

（二）技術(shù)突破是基礎(chǔ)，市場(chǎng)機(jī)制是關(guān)鍵

任何一個(gè)產(chǎn)業(yè)的興衰都離不開技術(shù)和市場(chǎng)，需要“兩條腿”走路。國(guó)網(wǎng)吉林省電力公司副總經(jīng)理吳越認(rèn)為，要解決棄風(fēng)、棄水、棄光問題，核心技術(shù)突破是基礎(chǔ)，市場(chǎng)機(jī)制是關(guān)鍵。眾所周知，吉林省全國(guó)棄風(fēng)率排名躋身前三。而截至今年上半年，吉林省棄風(fēng)率下降至24%，較去年同期下降了15個(gè)百分點(diǎn)，成績(jī)還是可圈可點(diǎn)的。之所以能取得這樣的成績(jī)，他認(rèn)為，技術(shù)突破對(duì)吉林省減少棄風(fēng)的貢獻(xiàn)大概占30%，而政策的貢獻(xiàn)則大概占50%。

在技術(shù)方面，國(guó)網(wǎng)吉林省電力公司在33個(gè)風(fēng)電場(chǎng)使用了智能風(fēng)控制系統(tǒng)和智能調(diào)度系統(tǒng)，提高了對(duì)電機(jī)預(yù)測(cè)、風(fēng)電預(yù)測(cè)的精確度，使得今年上半年吉林省減少棄風(fēng)將近1億千瓦時(shí)。此外，利用消納風(fēng)電熱電聯(lián)合優(yōu)化、規(guī)劃和控制技術(shù)，將風(fēng)電與儲(chǔ)熱、蓄冷結(jié)合，增發(fā)風(fēng)電1.4億千瓦時(shí)。

在政策方面，加大新能源跨區(qū)跨省的交易機(jī)制和輔助調(diào)峰市場(chǎng)的建立至關(guān)重要，前者通過保量不保價(jià)的交易機(jī)制，讓北京今年冬季的供暖用上了吉林的風(fēng)電，后者讓火電給新能源消納騰出來(lái)部分空間。吳越感慨：“去年國(guó)家能源局經(jīng)過對(duì)吉林調(diào)研后下決心給東北調(diào)控政策，提高了東北調(diào)峰的積極性。由于這種政策作用、市場(chǎng)化機(jī)制作用，吉林的棄風(fēng)電量減少了一半。”此外，他認(rèn)為，現(xiàn)階段還應(yīng)在能源信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)互聯(lián)互通方面引入市場(chǎng)機(jī)制。在劃定安全預(yù)警基礎(chǔ)上，將這些信息及數(shù)據(jù)對(duì)社會(huì)開放，從而使更多的研究者和發(fā)明創(chuàng)造者挖掘出更多商業(yè)價(jià)值。

（三）運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)思維破解“三棄”難題

隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的研究日益深入，可再生能源對(duì)于化石能源的大規(guī)模替代，為能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了廣闊空間，能源互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)?；l(fā)展也為能源體制改革增添了新的動(dòng)力。國(guó)家發(fā)展改革委氣候戰(zhàn)略中心原主任李俊峰提出“用互聯(lián)網(wǎng)思維，推動(dòng)能源變革”。他指出，所謂互聯(lián)網(wǎng)思維主要體現(xiàn)在五個(gè)方面：一是能為用戶創(chuàng)造價(jià)值；二是能提供高質(zhì)量的服務(wù)；三是能為企業(yè)贏利；四是共享思想；五是創(chuàng)新。而可再生能源的邊際成本低、距離用戶近、數(shù)量多而分散的特點(diǎn)，與能源互聯(lián)網(wǎng)分散化、扁平化、開放化的特點(diǎn)高度契合。有關(guān)專家認(rèn)為，能源互聯(lián)網(wǎng)思維的典型應(yīng)用就是加強(qiáng)多能互補(bǔ)和分散式能源利用，現(xiàn)階段可以重點(diǎn)通過能源互聯(lián)網(wǎng)重塑信息之間的交互方式，在電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)、電力需求側(cè)管理等方面發(fā)揮積極作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)可再生能源資源的靈活管控，進(jìn)而為可再生能源的消納利用創(chuàng)造有利條件。

在這方面的應(yīng)用上，中國(guó)工程院院士杜祥琬指出，新疆吐魯番就有一個(gè)新能源小區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了能源互聯(lián)網(wǎng)的成功應(yīng)用。它集光伏、地?zé)?、?chǔ)能和數(shù)據(jù)管理于一體，新能源發(fā)電能夠自給自足，余量上網(wǎng)，若小區(qū)發(fā)的電不夠用，就從大電網(wǎng)中獲取一部分電量?！澳壳八拇ㄒ查_展了很多特色小鎮(zhèn)的工作，在這些特色小鎮(zhèn)中利用四川的資源特點(diǎn)建設(shè)了一些分布式能源站?！鼻迦A四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院常務(wù)副院長(zhǎng)高文勝表示。

三、可再生能源消納典型案例經(jīng)驗(yàn)借鑒

（一）張家口

作為可再生能源示范區(qū)綜合應(yīng)用創(chuàng)新示范區(qū)的張家口同樣面臨可再生能源消納難題，尤其是其遠(yuǎn)期增量增速迅猛，如果不提前布局消納通道，形勢(shì)也會(huì)異常嚴(yán)峻。截至2017年上半年，張家口可再生能源總裝機(jī)1117萬(wàn)千瓦，其中僅風(fēng)電裝機(jī)就達(dá)838萬(wàn)千瓦。目前，張家口的外送通道只有三條，僅550萬(wàn)千瓦的容量，以目前的外送容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足規(guī)劃的需求。根據(jù)張家口可再生能源規(guī)劃，到2020年全部裝機(jī)是2000萬(wàn)千瓦，其中風(fēng)電1300萬(wàn)千瓦，光伏是600萬(wàn)千瓦，還有100萬(wàn)千瓦光熱。而2030年發(fā)展目標(biāo)是5000萬(wàn)，其中風(fēng)電、光伏、光熱分別為2000萬(wàn)千瓦、2400萬(wàn)千瓦、600萬(wàn)千瓦。屆時(shí)，這些可再生能源增量如何解決，成為問題的焦點(diǎn)。

為了加大本地消納，張家口實(shí)施清潔供暖工程、興建大數(shù)據(jù)中心、交通電動(dòng)化、大規(guī)模制氫等方式促進(jìn)可再生能源消納。具體包括：

電采暖。目前，張家口清潔能源供暖達(dá)到了385萬(wàn)平方米。今年又啟動(dòng)了2000萬(wàn)平方米的清潔能源工程，其中包括500萬(wàn)平方米的天然氣供熱，剩下1500萬(wàn)平方米都是電供熱（其中含500萬(wàn)平方米的風(fēng)電供暖）。

建大數(shù)據(jù)中心。目前，阿里云計(jì)算已經(jīng)在張家口張北縣建立了數(shù)據(jù)港和數(shù)據(jù)中心。去年年底安裝服務(wù)器達(dá)8萬(wàn)臺(tái)，遠(yuǎn)期規(guī)劃達(dá)500萬(wàn)臺(tái)，這將是一個(gè)非常大的當(dāng)?shù)叵{市場(chǎng)。10萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器一年電消耗量將達(dá)4億千瓦時(shí)，50萬(wàn)臺(tái)將達(dá)到500億千瓦時(shí)。

施行綠色交通。綠色交通在張家口已經(jīng)實(shí)施兩年多，全市實(shí)現(xiàn)電公交2850標(biāo)臺(tái)，該市還準(zhǔn)備用兩年時(shí)間把全市所有公交車輛全部改成電公交，利用三年時(shí)間把所有出租車全部改成清潔能源電動(dòng)汽車。此外，包括其辦公、政府公共用車，以及市政的服務(wù)用車，都將全部都改成電動(dòng)汽車。

制氫。國(guó)內(nèi)首個(gè)風(fēng)電制氫工業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目——河北沽源風(fēng)電制氫綜合利用示范項(xiàng)目，年生產(chǎn)1800萬(wàn)立方的氫氣，該風(fēng)電項(xiàng)目去年年底已經(jīng)竣工。制氫設(shè)備目前正在安裝，預(yù)計(jì)今年年底能夠投產(chǎn)。另外，還規(guī)劃了崇禮風(fēng)光耦合制氫綜合利用示范項(xiàng)目，包括∶ 106兆瓦風(fēng)力發(fā)電部分 (含110千伏變電站及送出線路）、2MWp的光伏發(fā)電部分、電解水制氫系統(tǒng)、氫氣綜合利用系統(tǒng)，能夠供20輛公交車運(yùn)營(yíng)一天時(shí)間。

除此之外，張家口政府還創(chuàng)新性地研究探索了一個(gè)“四方機(jī)制”，即政府+電網(wǎng)+發(fā)電企業(yè)+電力用戶。這主要由政府和電網(wǎng)主導(dǎo)，建立可再生能源的交易平臺(tái)，通過發(fā)電企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)降低供電電價(jià)，通過競(jìng)爭(zhēng)上網(wǎng)降低過網(wǎng)費(fèi)，兩者相加從而降低可再生能源在用戶側(cè)的用電成本，以達(dá)到擴(kuò)大可再生能源消納的目的。

由于本地消納有限，張家口的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃還是將重點(diǎn)放在外送上，京津冀是其電力外送的主戰(zhàn)場(chǎng)，而北京、天津外加新建的雄安新區(qū)更是重中之重。目前張家口市有三條外送通道，分為北、中、南，北部由翰海到平安城，中部由萬(wàn)全縣到順義，即萬(wàn)順線，南部由張家口到昌平和門頭溝，僅550萬(wàn)千瓦的容量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足規(guī)劃的需求，于是加快輸電線路的建設(shè)，先是四段柔性直流，后是特高壓輸電成了必經(jīng)之路。

現(xiàn)在國(guó)家已規(guī)劃四段流柔性直流，建成以后，可再生能源為張家口輸送700～900萬(wàn)千瓦容量。同時(shí)，張家口也在積極推特高壓，最早規(guī)劃的特高壓是張北到贛州，但由于南方不缺電，因此就暫時(shí)調(diào)整到了石家莊，并將這一段列入了國(guó)家“十三五”規(guī)劃。這一段特高壓短期內(nèi)輸送到石家莊，長(zhǎng)期往南輸送1300萬(wàn)千瓦，還能新增1300萬(wàn)千瓦的輸送容量。隨著遠(yuǎn)期目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，電網(wǎng)公司還需要建立更高級(jí)別、電網(wǎng)距離更遠(yuǎn)的特高壓通道。

（二）四川

四川水電裝機(jī)在全國(guó)的占比超過五分之一，居全國(guó)第一。與此同時(shí)，其棄水電量也非常嚴(yán)重，2016年四川電網(wǎng)僅調(diào)峰棄水電量（與云南的棄水計(jì)量方式不同，因此棄水量較云南相對(duì)較少）約150億千瓦時(shí)。為了促進(jìn)水電的消納，四川成都地區(qū)重點(diǎn)發(fā)展儲(chǔ)能系統(tǒng)、制氫產(chǎn)業(yè)、電動(dòng)汽車應(yīng)用等。

得益于四川得天獨(dú)厚的水資源優(yōu)勢(shì)，其湖泊的調(diào)節(jié)功能也多用于發(fā)展儲(chǔ)能系統(tǒng)。原來(lái)既有調(diào)解容量電站非常多，占20%左右，新建電站的都是希望增強(qiáng)它的電力調(diào)峰能力，到2020年將達(dá)到45%左右，大大增加基建的調(diào)解性。

其次，四川非常重視富余水電制氫產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展?？紤]氫的用途示范工程，氫的用途有兩種方式：一是做儲(chǔ)能，但是相對(duì)來(lái)說電轉(zhuǎn)氫、氫轉(zhuǎn)電效率相對(duì)比較低。另一種方式就是把它作為燃料與天然氣進(jìn)行混合。四川有豐富的天然氣資源，與氫混合后提供給用戶。一方面可以實(shí)現(xiàn)碳減排，另一方面可以提高天然氣混合氣的燃燒速率和發(fā)動(dòng)機(jī)性能。

再次，四川成都地區(qū)重點(diǎn)發(fā)展電動(dòng)汽車的應(yīng)用。這方面清華大學(xué)也在配合國(guó)網(wǎng)公司推進(jìn)四川省對(duì)清潔能源的應(yīng)用管理，同時(shí)四川也開展了氫燃料電池汽車示范工程。