● 華北電力大學 李 英 于家琪
相比于我國能源資源匱乏,用電負荷集中的東部地區(qū),我國西部地區(qū)煤炭等非可再生資源與水能等可再生資源都較為豐富,且用電負荷相對較低?;谖覈Y源分布與生產力布局的客觀要求,上世紀八十年代,我國提出了“西電東送”這一設想,并著手實施建設。“西電東送”因此成為穩(wěn)定西部經濟社會發(fā)展、改善西部電力行業(yè)經營、促進國家東西部地區(qū)資源的優(yōu)化配置和經濟協(xié)同發(fā)展的重要舉措。
為實現(xiàn)我國電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,深化能源電力改革,我國逐步將原有能源結構向清潔能源方向轉變。2017年,國際能源署發(fā)布的《世界能源展望2017中國特別報告》中指出,我國的經濟發(fā)展和能源需求已經步入“新常態(tài)”,其日益增長的能源需求逐漸從煤炭需求轉為越來越多依賴可再生能源、天然氣和電力,我國的能源結構也將逐步轉換為清潔發(fā)電。特別是以水能、風能和太陽能等可再生能源引領的低碳裝機容量將會持續(xù)提升,電力將會主導我國終端能源消費。但縱觀我國的能源分布,無論是依托非可再生能源還是依托可再生能源,我國都存在資源分布同生產力發(fā)展格局嚴重不相匹配的問題。在這種情況下,西部地區(qū)作為東部地區(qū)經濟發(fā)展的能源供給大后方,既要為我國東部地區(qū)經濟發(fā)展保駕護航,又要緊隨能源結構變革、電力行業(yè)深化改革的進程,積極推動電力行業(yè)的清潔化、低碳化發(fā)展。
在推動西部地區(qū)電力低碳發(fā)展過程中,仍存在諸多亟待解決的問題,“棄電”就是當前“西電東送”亟待解決的問題之一。雖然深化電力改革后跨省跨區(qū)電力市場化交易在一定程度上緩解了“棄電”問題,但導致這一問題發(fā)生的原因,如可再生能源穩(wěn)定性差、發(fā)電成本高以及西部地區(qū)電力消納能力的不足等問題依舊存在。
我國始終致力于鼓勵和支持可再生能源的科學技術發(fā)展,隨著我國可再生能源占比的不斷提高,可再生能源存在的問題也暴露出來。由于可再生能源發(fā)電是將水能、風能、太陽能等自然能源直接轉化為電能加以利用,相比于輸出功率穩(wěn)定、調整迅速的傳統(tǒng)火電,穩(wěn)定性差是可再生能源最為顯著的缺點。
以西南地區(qū)豐富的水能資源和太陽能資源為例,水力發(fā)電的電力輸出易受旱雨天氣之影響,其水電為主的資源稟賦,決定了西南地區(qū)水力發(fā)電長期存在平水年與枯水年、豐水期與枯水期的矛盾。而太陽能發(fā)電受到晝夜、季節(jié)、緯度、海拔、天氣等自然因素的影響和限制,其電力輸出極不穩(wěn)定。由于可再生能源難以人為進行控制,其輸入能量主要由自然環(huán)境所決定,因此可再生能源并網后發(fā)電機組難以按照用戶的電力需求對功率進行調整。并且當自然條件不利于可再生能源發(fā)電時,機組輸出功率會隨之降低,難以滿足社會需求,不得不由火電機組進行能源補給。
傳統(tǒng)火力發(fā)電前期投入成本較低,對輸入燃料量的人為控制保證了燃氣輪機輸出功率的穩(wěn)定和迅速調整,降低了電網成本,保障了電網安全,安全性也相對較高。相比之下,可再生能源電站前期成本投入較大,發(fā)電效率低于火電。并且由于可再生能源的輸出功率與自然天氣情況之間存在著極為密切的關系,導致可再生能源存在發(fā)電機組輸出功率跟隨自然環(huán)境呈現(xiàn)明顯的波動性。這種波動性的輸出功率導致電網在消納可再生能源時,必須按照可再生能源機組的最大輸出功率來配置,這必然會導致電網線路的設備費用遠高于實際應用的費用。如果接入電網未達到其最大輸出功率則會對電網的安全造成沖擊,損害電網線路,因此導致可再生能源發(fā)電成本整體較高。并且受電市場對用電電價預期的不斷降低,可再生能源發(fā)電的高成本制約了西部地區(qū)可再生能源的跨區(qū)域消納,導致了當前棄電嚴重的現(xiàn)象,成為當前“西電東送”的主要障礙。
除了可再生能源技術自身發(fā)展缺陷、清潔能源發(fā)電裝機的快速增長、電力供應能力大幅提高的情況,西部地區(qū)社會需求有限,本地消納能力不足,也進一步加劇了可再生能源“棄電”問題的惡化。
根據相關統(tǒng)計,2016年四川電網的調峰棄水電量較上年增長4成,達142億千瓦時,相當于四川省全年居民生活用電量的40%。云南省也是如此,雖然其可再生能源消納比重高,且在電網公司與相關省份的支持下,云南省電力外送份額已約占全省發(fā)電的50%,但云南清潔能源足額上網仍有較大障礙,預計2018年,云南仍會面臨500億千瓦時以上的棄水壓力。
大力發(fā)展可再生能源等清潔能源,降低了化石能源對大氣環(huán)境的污染。但是清潔能源等相關電力建設對生態(tài)環(huán)境的影響也不能忽視。
在電力建設生產方面,水利設施的建設對環(huán)境的影響最為典型,水電站施工階段施工開挖、料場開采、沖洗骨料、灌漿等行為會在一定程度上破壞植被、污染水土、導致水土流失等,而其運營階段對生態(tài)環(huán)境的影響則更為復雜,對設施周邊的水體、土壤、氣溫都會造成影響,引發(fā)多方面問題。在電網建設方面,大規(guī)模的電網建設也會對沿途的生態(tài)環(huán)境造成較為嚴重的影響,建設開挖會破壞周圍植被,引發(fā)水土流失等問題,加劇山體滑坡、泥石流等自然災害的發(fā)生,嚴重影響當?shù)鼐用癜踩?。而當前《電力法》第十六條第2款中僅強調對耕地的保護顯然是不夠全面的。
2016年,國家能源局、發(fā)改委發(fā)布的能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃和電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃中均指出要健全行業(yè)法律法規(guī),充分發(fā)揮法制對電力改革和發(fā)展的引導、推動、規(guī)范和保障作用。針對西部地區(qū)存在的諸多問題,本文提出相應法律建議,以保障電力行業(yè)的低碳可持續(xù)發(fā)展。
解決“棄電”現(xiàn)狀,電力“十三五”規(guī)劃針對太陽能發(fā)電提出了以集中開發(fā)與分散開發(fā)并舉、就近消納為主的原則。針對四川、云南水電消納問題,指出要完善市場化消納機制,開工建設電力外送通道,開展金沙江上游等消納方案研究。
因此要推動西部地區(qū)電力消納,一方面針對欠發(fā)達地區(qū),要積極落實 《中華人民共和國電力法》(以下簡稱《電力法》)第八條以及第6章內容,幫助少數(shù)民族地區(qū)、邊遠地區(qū)和貧困地區(qū)完善電力設施建設,提高幫扶地區(qū)電氣化程度。另一方面,在電力設施相對完備的地區(qū),要緊跟能源改革步伐,加快西部地區(qū)終端電能的替代進程,即在終端能源消費環(huán)節(jié),使用電能替代燃煤、燃油等能源的消費方式。通過電能替代降低一次能源消費,提高西部地區(qū)的電力需求,轉變當前電力供大于求的局面,緩解甚至解決可再生能源“棄電”現(xiàn)狀。建議在《電力法》配套的實施細則中,對第九條“電力建設、生產、供應和使用”的“使用”這一部分進行明確的界定,將推動終端電能替代的相關科學技術和管理方法明確納入其中,對作出相關顯著成績的單位和個人給予獎勵,以推動西部地區(qū)電能替代進程。
根據2016年國家能源局、發(fā)改委發(fā)布的電力“十三五”規(guī)劃要求,西部地區(qū)水電開發(fā)應當堅持開發(fā)與市場消納相結合。通過強化政策措施,新建項目應提前落實市場空間,防止新棄水現(xiàn)象發(fā)生。2017年,水電水利規(guī)劃設計總院發(fā)布的《2016中國可再生能源發(fā)展報告》也指出,當前云南甘肅新建高等太陽能資源豐富地區(qū)消納能力有限,應有效控制光伏電站的建設規(guī)模。
根據規(guī)劃和報告內容的規(guī)定,在立法方面,建議在電力法配套的實施細則中,在第2章電力建設這一部分,提出根據當?shù)亟洕l(fā)展水平和電力需求程度調整可再生能源電站建設,將可再生能源建設與市場需求相協(xié)調,防止“棄電”問題惡化。
當前針對西部地區(qū)電力基礎設施建設影響生態(tài)環(huán)境的問題,電力相關部門、相關企業(yè)都已采取相關措施,對環(huán)境進行有效地保護。以西部地區(qū)某特高壓輸變工程的建設為例,在其建設施工過程中,通過合理確定基面范圍、基塔設置擋墻、護坡、排水溝、道路施工方面首先利用原有道路,在部分山區(qū)采用索道等運輸施工材料,在林區(qū)范圍內則采用無人機和直升機放線等先進施工架線工藝,有效地減少走廊內樹木砍伐數(shù)量甚至避免砍伐,從而減少新增的水土流失。電力“十三五”規(guī)劃中指出,積極開發(fā)水電應在堅持生態(tài)優(yōu)先的前提下進行,以干流開發(fā)優(yōu)先、支流保護優(yōu)先為原則,科學開發(fā)西南水電資源。
因此,立法中要注意在完善電網建設、大力發(fā)展水電的同時對水土生態(tài)環(huán)境進行保護,減少大規(guī)模水力發(fā)電、太陽能發(fā)電所帶來的生態(tài)環(huán)境影響,建立相應的預防對策。建議在《電力法》第五條第1款的實施細則中明確指出將生態(tài)環(huán)境保護放在首位。在第2章《電力建設防治水土流失》第十六條第2款中擴充土地種類范圍,加入保護林地的內容。在第九章《法律責任》中加入電力建設階段對生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞的,責令停止項目建設,重新進行批準審查。