新能源消納的三駕馬車
記者：我國風(fēng)電和太陽能發(fā)電發(fā)展迅猛，裝機均居世界首位。請您簡要介紹一下國家電網(wǎng)調(diào)度范圍內(nèi)風(fēng)電、太陽能發(fā)電的現(xiàn)狀。
張正陵：截至 2016 年底，全國風(fēng)電裝機 14864 萬千瓦，太陽能發(fā)電裝機 7742 萬千瓦，2011 年以來年均分別增長 26%、105%。國家電網(wǎng)調(diào)度范圍內(nèi)風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機分別占全國的 89%、93%。風(fēng)電裝機主要集中在“三北”地區(qū)，占 77%，其中內(nèi)蒙風(fēng)電裝機超過 2000 萬千瓦，新疆、甘肅、河北 3 個省份風(fēng)電裝機超過 1000 萬千瓦。太陽能發(fā)電裝機主要集中在西北地區(qū)，占 41%，新疆等 6 個省份太陽能發(fā)電裝機超過 500 萬千瓦。甘肅等 16 個省份新能源成為第二大電源。2016 年，全國風(fēng)電發(fā)電量 2410 億千瓦時，同比增長 30%，風(fēng)電發(fā)電量相當(dāng)于北京市全年用電量的 2 倍。太陽能發(fā)電量 662 億千瓦時，同比增長 72%。國家電網(wǎng)調(diào)度范圍內(nèi)風(fēng)電、太陽能發(fā)電量分別占全國的 88%、95%。
總體看，2016 年國家電網(wǎng)調(diào)度范圍內(nèi) 16 個省區(qū)基本不棄風(fēng)，22 個省區(qū)基本不棄光。但受多種因素影響，局部地區(qū)棄風(fēng)棄光問題突出。 2016 年棄風(fēng) 396 億千瓦時，棄光 69 億千瓦時。棄風(fēng)主要集中在西北、東北，占全網(wǎng)的 90%，棄光主要集中在西北 , 占全網(wǎng)的 99%。西北棄風(fēng)棄光主要集中在新疆、甘肅兩省區(qū)。新疆、甘肅合計棄風(fēng)電量占全網(wǎng)總棄風(fēng)電量的 61%，棄光電量占全網(wǎng)總棄光電量的 80%。
記者：緩解棄風(fēng)、棄光，加強清潔能源消納，您認為應(yīng)該從何處著手?
張正陵：要解決清潔能源消納難題，機制和技術(shù)缺一不可，單純依靠哪一方都不行，二者需要協(xié)調(diào)配合。這里所說的機制應(yīng)該是兩只手，一只是政府之手，一只是市場之手。
以新能源消納的配額制為例，我國政府承諾到 2020 年，非化石能源占一次能源比例達 15%。國家要對這一目標(biāo)進行分解，根據(jù)各省經(jīng)濟發(fā)展和能源消費情況，細化落實目標(biāo)責(zé)任，并將目標(biāo)落實的情況和考核掛鉤，將 GDP 和綠色發(fā)展綜合考慮。否則籠而統(tǒng)之，完成目標(biāo)就總是“別人的事”。通過政府之手，刺激各地提高清潔能源消納的意愿和積極性。清潔能源消納比例達不到目標(biāo)要求，就需要從省(區(qū))外購入，這時就需要市場之手發(fā)揮作用，通過建立全國統(tǒng)一電力市場，在更大范圍內(nèi)實現(xiàn)清潔能源的配置。
在更大范圍內(nèi)消納清潔能源，這也是歐洲清潔能源發(fā)展的經(jīng)驗，具體來說，就是大電網(wǎng)加上大市場。一個硬件一個軟件，一個是技術(shù)一個是機制。機制要在促進清潔能源消納中發(fā)揮作用，統(tǒng)一規(guī)劃是前提條件。
什么是統(tǒng)一規(guī)劃?就是全國一盤棋。要在全國范圍內(nèi)對電源發(fā)展進行統(tǒng)籌考慮，如果在西部電力輸送端大力發(fā)展清潔能源，同時又在中東部電力受端再發(fā)展火電，不論從市場容量的角度看，還是從消納外來電力意愿的角度看，都是不可取的。
統(tǒng)一規(guī)劃、有序開發(fā)，并且要增強規(guī)劃的約束力。如此，才能解決清潔能源邊建變棄、邊棄邊建的現(xiàn)象。
首先，要統(tǒng)籌資源開發(fā)和市場需求。也就是在清潔能源開發(fā)前期，就要充分考慮目標(biāo)市場以及市場容量。尤其是大的風(fēng)電基地、水電基地，不能光講開發(fā)不談市場。
其次，對新能源來說，要統(tǒng)籌新能源和常規(guī)電源。在進行新能源開發(fā)時，就要考慮到系統(tǒng)調(diào)峰的問題。不光要有配套的調(diào)峰電源，對已有的常規(guī)電源也要進行靈活性改造，還要有相應(yīng)的市場機制。如目前東北正在實施的輔助調(diào)峰市場機制，通過市場手段鼓勵常規(guī)電源參與調(diào)峰。
最后，還要統(tǒng)籌電源和電網(wǎng)建設(shè)。清潔能源資源遠離負荷中心，這是我國的基本國情。因此，我國的清潔能源走的是大規(guī)模開發(fā)遠距離輸送之路。清潔能源的開發(fā)是集中式還是分布式，這兩種理念并不矛盾，應(yīng)該綜合考慮資源條件、轉(zhuǎn)換效率、環(huán)境容量等因素，雙管齊下，并舉開發(fā)。
因此，要做好規(guī)劃，有序開發(fā)，按需開發(fā)，做到資源和市場、新能源和常規(guī)電源、電源和電網(wǎng)的平衡。
總之，要解決清潔能源消納難的問題，統(tǒng)一規(guī)劃是基礎(chǔ)，機制是關(guān)鍵，政府之手實行配額制，市場之手建立全國統(tǒng)一電力市場。
記者：今年以來，為遏制棄風(fēng)棄光增長勢頭，國家電網(wǎng)公司采取了哪些措施?成效如何?
張正陵：黨中央、國務(wù)院高度重視新能源消納問題，李克強總理在 2017 年政府工作報告中要求，抓緊解決機制和技術(shù)問題，優(yōu)先保障清潔能源發(fā)電上網(wǎng)，有效緩解棄水、棄風(fēng)、棄光狀況。2017 年以來，政府相關(guān)部門針對減少棄風(fēng)棄光提出了一系列措施，國家電網(wǎng)公司積極貫徹落實相關(guān)要求，研究出臺并實施多項舉措。
一是實施全網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度。打破過去分省備用模式，西北全網(wǎng)統(tǒng)一安排備用，盡可能壓減火電開機，增加新能源消納空間。通過跨區(qū)直流，華中抽水蓄能電站低谷時購買西北風(fēng)電抽水運行，增加新能源交易電量。
二是實施新能源在全網(wǎng)范圍強制消納。將新能源外送優(yōu)先級提到跨區(qū)直流配套火電之前，發(fā)生棄風(fēng)棄光時，強制壓減配套火電出力，優(yōu)先輸送新能源。
三是組織開展臨時現(xiàn)貨交易。在國家相關(guān)政策沒有完全出臺情況下，率先試點棄風(fēng)棄光跨區(qū)現(xiàn)貨交易，充分利用現(xiàn)有通道裕度，累計組織交易近 1000 筆，外送電量 18.5 億千瓦時。
四是在東北積極推動輔助服務(wù)市場，提高煤電企業(yè)參與調(diào)峰的積極性。東北通過輔助服務(wù)市場，增加新能源發(fā)電量 6 億千瓦時。
五是嚴格落實國家能源局風(fēng)電監(jiān)測預(yù)警要求。對預(yù)警結(jié)果為紅色的地區(qū)，一律暫停辦理并網(wǎng);對明后兩年棄風(fēng)棄光比例超過 10% 的省份，按黃色預(yù)警對待，暫停出具并網(wǎng)意見。
目前看，在各方的共同努力下，措施效果開始顯現(xiàn)，棄風(fēng)電量和棄風(fēng)率實現(xiàn)“雙降”，棄光率實現(xiàn)“單降”。2017 年 1 ～ 4 月，國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)域內(nèi)共消納風(fēng)電、太陽能發(fā)電等新能源電量 1006 億千瓦時，同比增長 37%。累計棄風(fēng)電量 147 億千瓦時，同比減少 36 億千瓦時;棄風(fēng)率 16.5%，同比下降 7.2 個百分點。棄光率 9.2%，同比下降 5.3 個百分點。
記者：可以預(yù)見，“十三五”期間，新能源增長還將持續(xù)，有何良策可以促進其消納?
張正陵：大規(guī)模消納新能源是世界性難題，與國外相比，我國資源稟賦、能源結(jié)構(gòu)、市場條件等有很大不同，新能源消納問題更為突出。國家電網(wǎng)公司結(jié)合我國國情，借鑒國際經(jīng)驗，組織所屬科研設(shè)計單位和有關(guān)省(區(qū))電力公司，對“十三五” 新能源消納綜合措施進行了系統(tǒng)研究。研究內(nèi)容涵蓋新能源消納運行機理、關(guān)鍵技術(shù)措施、市場機制設(shè)計等重大問題，并對各項措施效果進行了定量分析，提出了有關(guān)政策建議。研究過程中，聽取了國家有關(guān)部委、中介咨詢機構(gòu)和院士專家的意見和建議。研究成果包括 1 個總報告和 11 項專題研究報告。
主要研究結(jié)論是，解決我國新能源消納問題，需要在技術(shù)和機制上加快推動實施一些關(guān)鍵措施。一是加快調(diào)峰能力建設(shè)。煤電靈活性改造技術(shù)成熟，效果好、見效快，適合我國國情，應(yīng)按照國家“十三五” 規(guī)劃確定的改造目標(biāo)加快推進。加快抽水蓄能等靈活調(diào)節(jié)電源建設(shè)。將自備電廠全部納入電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度、參與調(diào)峰。二是加快外送通道建設(shè)，為新能源在全國范圍消納創(chuàng)造條件。建設(shè)華北、華東、華中堅強受端電網(wǎng)，充分發(fā)揮跨區(qū)特高壓直流通道作用，實現(xiàn)滿功率運行。三是出臺可再生能源配額制，明確地方政府的主體責(zé)任，納入地方政府績效考核。建立綠色證書交易制度，鼓勵電力用戶認購新能源。四是加快建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場，逐步放開發(fā)用電計劃，將發(fā)電權(quán)交易、直接交易等交易機制納入電力市場體系，完全放開省間交易。五是加快建設(shè)現(xiàn)貨市場，發(fā)揮新能源邊際成本低的優(yōu)勢，通過市場保障優(yōu)先消納。推廣東北調(diào)峰輔助服務(wù)機制，通過市場化手段引導(dǎo)煤電企業(yè)積極參與調(diào)峰。六是嚴格按照國家“十三五”能源、電力規(guī)劃目標(biāo)，充分考慮消納能力，有序發(fā)展新能源。七是加快推進電能替代，提高電能在終端能源消費中的比重，拓展新能源消納市場。八是示范應(yīng)用太陽能熱發(fā)電、儲能等技術(shù)，通過技術(shù)創(chuàng)新提高電網(wǎng)綜合平衡能力。
我們對上述措施進行了量化分析，在所有措施執(zhí)行到位的情況下，棄風(fēng)棄光問題有望得到根本解決， 2020 年棄風(fēng)棄光率均可控制在 5% 以內(nèi)。但要實現(xiàn)這個目標(biāo)，面臨極大挑戰(zhàn)，幾項關(guān)鍵措施落實面臨很大困難。一是煤電靈活性改造規(guī)模和進展難以達到預(yù)期，西北、華北地區(qū)推進緩慢。二是關(guān)系電網(wǎng)安全和新能源消納的一些關(guān)鍵電網(wǎng)工程，尚未明確建設(shè)方案，若不能在 2019 年建成投運，部分特高壓直流工程不能滿功率運行。三是我國電力市場建設(shè)尚處于起步階段，“十三五” 全面建成全國統(tǒng)一電力市場面臨很大挑戰(zhàn)。四是新能源發(fā)展規(guī)?？刂圃趪乙?guī)劃目標(biāo)內(nèi)難度很大，目前 “三北”部分省(區(qū))在運風(fēng)電裝機已超過 2020 年規(guī)劃目標(biāo)。
總之，推動新能源消納是一項系統(tǒng)工程，需要政府部門、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)和用戶等各方主體共同參與，多措并舉、綜合施策。一是加強電力統(tǒng)一規(guī)劃，有序引導(dǎo)新能源項目建設(shè)，嚴控東中部地區(qū)新增煤電，為新能源發(fā)展騰出市場空間。二是加快構(gòu)建全國統(tǒng)一電力市場，盡快完善市場規(guī)則、新能源交易機制、調(diào)峰補償機制，落實可再生能源配額制度。三是將“十三五”煤電機組靈活性改造規(guī)劃分解到逐年、逐省，力爭“十三五”全面完成改造目標(biāo)。四是抓緊啟動一批亟需的特高壓重點工程前期工作，加快建設(shè)。五是全面實施電能替代，大力發(fā)展電動汽車，鼓勵用戶積極參與電力需求側(cè)響應(yīng)和市場交易。
