日前，國家能源局印發(fā)《關于可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃實施的指導意見》，對以風電和光伏等可再生能源目標集體上調，進一步加快優(yōu)化能源結構。同時，《2017~2020年風電新增建設規(guī)模方案》《2017~2020年光伏電站新增建設規(guī)模方案》等可再生能源相關文件同步下發(fā)。
筆者注意到，《2017~2020年風電新增建設規(guī)模方案》明確，2017~2020年，北京、天津、河北等25個?。▍^(qū)、市）計劃累計新增風電裝機11041萬千瓦，2020年規(guī)劃并網(wǎng)12600萬千瓦?！?017~2020年光伏電站新增建設規(guī)模方案》明確，2017~2020年，除北京、天津、上海、福建、重慶、西藏、海南7省（區(qū)、市）自行管理本地建設規(guī)模，甘肅、寧夏、新疆（含兵團）3個棄光“重災區(qū)”暫不安排建設規(guī)模，河北、山西、內(nèi)蒙古等21個?。▍^(qū)、市）計劃累計新增光伏電站5450萬千瓦、領跑技術基地3200萬千瓦，到2020年規(guī)劃并網(wǎng)12800萬千瓦。
風電新能源現(xiàn)“風光”
公開資料顯示，截至2016年，我國可再生能源累計裝機達5.7億千瓦，其中風電累計裝機1.49億千瓦、光伏發(fā)電累計裝機7742萬千瓦。今年上半年，可再生能源發(fā)電裝機突破6億千瓦，其中風電裝機達到1.54億千瓦、光伏發(fā)電裝機達到1.02億千瓦，已經(jīng)分別接近“十三五”規(guī)劃提出的風電2.1億千瓦和光伏1.05億千瓦的預期目標，預計全線超越指日可待；上半年，各類可再生能源發(fā)電新增裝機3700萬千瓦，約占全部電力新增裝機的70%左右。這充分表明，我國能源結構調整速度進一步加快、能源結構得到進一步優(yōu)化。
然而，雖然風電光伏“風光”再顯，但一段間以來，由于多種原因導致我國“棄風”“棄光”現(xiàn)象十分嚴重。今年年初，國家能源局將吉林、黑龍江、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、新疆自治區(qū)、新疆兵團7個地區(qū)列入“棄風”紅色預警區(qū)域，將甘肅、寧夏、新疆、兵團4個棄光“重災區(qū)”，上述地區(qū)屬于“嚴格控制風電和光伏發(fā)電新增建設規(guī)?！钡牡貐^(qū)，必須“雙棄”情況緩解后才另行下達，屆時可以想象，風光能源發(fā)展將再現(xiàn)“井噴”之勢。
風光“雙棄”具有客觀性
我國風光“雙棄”有其鮮明的客觀性，那就是它具有鮮明的區(qū)域性、季節(jié)性和時段性。
我國風光能源“雙棄”紅色預警的重災區(qū)集中在西北和東北地區(qū)，以西北地區(qū)最為突出。數(shù)據(jù)顯示，2016年底，我國“三北”地區(qū)風電裝機容量為1.15億千瓦，占全國風電裝機總量的77%，西北東北地區(qū)占比為58%；“三北”地區(qū)太陽能發(fā)電裝機占全國的74%，僅西北地區(qū)就占到41%。內(nèi)蒙古和青海我國風電和光伏發(fā)電量最多的省份，而這些省份本地無法完成對風光能源的消納，如果外送能力得不到滿足，風光“雙棄”將在所難免。事實上，自2010年以來，風光“雙棄”現(xiàn)象漸趨嚴重，到2016年全國棄風量達497億千瓦時，棄風率達18%；全國棄光量為70.4億千瓦時達11%，以風光代表的風光能源井噴式發(fā)展而后續(xù)的消納問題沒有得到很好的解決，“三北”地區(qū)風光“雙棄”問題十分突出。
風光能源具有典型的季節(jié)性和時段性。風電出力主要集中在冬春兩季，約占全年的60%；光電主要集中在夏秋兩季，也約占全年的60%。風電的旺季正好是北方的冬春兩季的供暖期，此時火電供熱機組運行使風電消納空間變窄；再加上我國傳統(tǒng)的春節(jié)、元旦等節(jié)假日期間放假、停產(chǎn)且與供暖期重疊，對風光能源的消納更是雪上加霜。
風光能源有“后天不足”
我國風光能源裝機主要集中在“三北”地區(qū)，而用電負荷集中在東中部地區(qū)。受經(jīng)濟發(fā)展水平影響，“三北”地區(qū)消納有限。特別是近年來用電增長趨緩，但風光能源裝機卻快速上升，超出了用電增長，也超出了調峰輔助服務能力。特別是2016年為了趕上國家政策享受較高電價，各地出現(xiàn)了搶裝熱潮，造成大面積窩電現(xiàn)象。
我國電源結構以煤電為主，在風光能源集中的“三北”地區(qū)，火電比例達到70%左右。靈活電源占比僅有7.7%，僅為風光能源裝機的37%，靈活電源的最大調節(jié)能力遠不能滿足風光能源的消納。另外，近年來部分高耗能單位自備電廠發(fā)展較快，且不參與系統(tǒng)調峰，其發(fā)電量的增長勢必造成公用電廠和風光能源壓減出力參與調峰。
毋庸置疑，風光新能源最大的痛點是跨省區(qū)輸電通道這一瓶頸問題?！蛾P于可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃實施的指導意見》指出，加強輸電通道建設將成為新能源“十三五”時期的發(fā)展關鍵。目前，“三北”地區(qū)的跨省輸電通道集中于外送煤電，現(xiàn)有新能源外送能力受到系統(tǒng)穩(wěn)定性影響，難以得到充分發(fā)揮。首先表現(xiàn)在通道規(guī)劃滯后，我國通常是電網(wǎng)項目核準滯后于發(fā)電項目，2016年底“三北”地區(qū)新能源裝機合計達1.63億千瓦，但外送能力才3400萬千瓦，僅為21%，而且還要承擔煤電外送任務。其次，現(xiàn)有外送能力不能充分發(fā)揮。一方面，特高壓網(wǎng)架還處于發(fā)展過渡期，“強直弱交”特點明顯；另一方面，風電機組過電壓耐受能力與電網(wǎng)耐壓能力十分接近，一旦出現(xiàn)送端故障，將導致大面積脫網(wǎng)。
另外，由于風光新能源具有系統(tǒng)波動性，也給常規(guī)煤電能源對系統(tǒng)調節(jié)造成較大負擔，常規(guī)電源不但要跟隨負荷變化，還要平衡新能源出力波動，當新能源出力超過系統(tǒng)調節(jié)范圍時，必須控制其出力以保證系統(tǒng)動態(tài)平衡，這使得風光“雙棄”就成了無奈之舉。
當前，我們欣喜地看到，自從2016年下半年以來，通過群策群力、多措并舉，再加上電力需求回暖、煤電成本高企，客觀上也助推了風光能源的消納，到2020年有望將棄光棄風率降低到5%。但是，由于新能源消納所涉及的系統(tǒng)性問題尚未得到根本性解決，產(chǎn)業(yè)政策、市場機制、技術措施等環(huán)節(jié)措施尚未完全到位，隨著風光等能源發(fā)展的噴薄而出，對風光等新能源的消納將成為一項長期的根本任務。
作者簡介：張立寬，河北大名人，北京語言大學雙學士，澳門城市大學MBA；資深媒體人，能源觀察員，中國煤炭交易數(shù)據(jù)中心首席分析師、首席評論員。曾任北京高校講師、人民日報社京華時報國際新聞部主任、中國煤炭工業(yè)協(xié)會會刊《中國煤炭》雜志社編輯部主任等職。出版煤炭類專著5部，發(fā)表各類新聞報道、觀察評論百余篇。
