來(lái)源:財(cái)新傳媒 | 0評(píng)論 | 6236查看 | 2014-07-19 18:11:00
2013年,按照國(guó)家能源局的統(tǒng)計(jì),棄風(fēng)問(wèn)題得到了一定程度的緩解,平均棄風(fēng)電量11%,比2012年降低6個(gè)百分點(diǎn)。吉林(22%)、甘肅(21%)、內(nèi)蒙古(蒙東20%,蒙西12%)、河北(17%)的棄風(fēng)率仍顯得過(guò)高。到2013年年底,中國(guó)風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)達(dá)到7700萬(wàn)千瓦,已經(jīng)超過(guò)美國(guó)(約6100萬(wàn)千瓦),位居世界第一位。但是由于嚴(yán)重的發(fā)電限制,從發(fā)電量來(lái)看,仍舊比美國(guó)低15%左右。
風(fēng)電實(shí)際運(yùn)行小時(shí)數(shù)相比設(shè)計(jì)值大打折扣,影響風(fēng)電業(yè)主的投資回收計(jì)劃。2012年以后,清潔發(fā)展機(jī)制(CDM)項(xiàng)目的核證減排量(CERs)價(jià)格大幅下跌,風(fēng)電項(xiàng)目減少了約0.1元/千瓦時(shí)的減排量出售收益。而10%-20%的棄風(fēng),其對(duì)電廠收益的影響也大致如此。二者相加,風(fēng)電場(chǎng)的年收益要下降30%,其平均利潤(rùn)較高峰時(shí)期要減少2/3以上。過(guò)去幾年,風(fēng)電設(shè)備制造行業(yè)技術(shù)進(jìn)步、成本下降的效應(yīng)完全被抵銷了。
從公共政策的角度,這也影響到標(biāo)桿電價(jià)(FIT)水平的下調(diào)。解決風(fēng)電棄風(fēng)問(wèn)題,關(guān)系到短期風(fēng)電行業(yè)與產(chǎn)業(yè)經(jīng)營(yíng)、中期電力系統(tǒng)多元化轉(zhuǎn)型(風(fēng)電避免鎖定在“高成本、低份額”的均衡狀態(tài),進(jìn)入“低成本、高份額”的新的均衡),以及長(zhǎng)期的節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)與綠色低碳發(fā)展。
傳統(tǒng)電網(wǎng)的功能是實(shí)現(xiàn)可控的電力供應(yīng)與變化的需求間的平衡?,F(xiàn)在,隨著風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電越來(lái)越多,不可控的電力供應(yīng)比例將越來(lái)越大。從技術(shù)上來(lái)講,減少棄風(fēng)有以下5個(gè)方面需求與供應(yīng)側(cè)的措施:
改進(jìn)天氣預(yù)測(cè)的精度,用于風(fēng)電出力預(yù)計(jì)
這種改進(jìn),面對(duì)大氣系統(tǒng)固有的不連續(xù)與不確定性,其效果也基本是“成事在天”的,總會(huì)存著或大或小的誤差。這一改進(jìn)的潛力是極其有限的。
需求側(cè)響應(yīng)
在我國(guó)電力市場(chǎng)基本還沒(méi)有建立的情況下,這一途徑短中期內(nèi)還只能“束之高閣”。
靈活電源
特別是起停迅速的天然氣,以及一些配合的煤電機(jī)組。但是無(wú)疑,頻繁的起停將增大設(shè)備運(yùn)行的難度,增加設(shè)備維護(hù)的成本,減少這些機(jī)組的利用率。這一增量成本如何補(bǔ)償必須解決。
擴(kuò)大聯(lián)網(wǎng)范圍
需要巨大的投資,由于建設(shè)的長(zhǎng)周期也需要假以時(shí)日。
建立儲(chǔ)能系統(tǒng)
抽水蓄能、風(fēng)電供熱等形式較為可行。其他的技術(shù)都屬于遠(yuǎn)景技術(shù),其商業(yè)化的難度甚至要大于風(fēng)電的并網(wǎng)本身。
技術(shù)上的可行性并不是實(shí)際中需要采用的充分理由,需要經(jīng)濟(jì)性的考量與比較。這也是在特定情況下,少量棄風(fēng)是有效率的選擇的原因。而現(xiàn)實(shí)中的物理的、經(jīng)濟(jì)的、政策與體制的約束眾多,也會(huì)限制技術(shù)充分發(fā)揮作用。本文結(jié)合不同的時(shí)間尺度(短期、中期與長(zhǎng)期)與空間尺度(具體項(xiàng)目、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃與宏觀政策、體制安排),討論棄風(fēng)的解決思路。
第一、短期項(xiàng)目層面棄風(fēng)問(wèn)題的解決——改變調(diào)度優(yōu)先次序
西部風(fēng)能物理資源豐富地區(qū)大規(guī)模的風(fēng)電裝機(jī)已是既成事實(shí)。短期內(nèi),電力系統(tǒng)的調(diào)峰備用機(jī)組不可能迅速增加,而風(fēng)電的其他利用方式,比如供熱也因?yàn)榧夹g(shù)實(shí)踐不足等原因,無(wú)法迅速的展開。電力需求不旺,新的電源發(fā)展與擴(kuò)大聯(lián)網(wǎng)外送也面臨成本較高的問(wèn)題。短期內(nèi)棄風(fēng)問(wèn)題的大幅改觀(比如降到3%以內(nèi),這接近北美與歐洲情況)似乎無(wú)解。
然而事實(shí)并非如此。分析幾個(gè)“棄風(fēng)”的重災(zāi)區(qū),可以發(fā)現(xiàn),其傳統(tǒng)的煤電機(jī)組的利用小時(shí)數(shù)仍舊高達(dá)3500-4000小時(shí),甚至更高,現(xiàn)存電力系統(tǒng)接納風(fēng)電的技術(shù)潛力(比如調(diào)峰深度達(dá)到20%以內(nèi),利用小時(shí)數(shù)在1500-2000小時(shí))還遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)。
這一現(xiàn)象在電力市場(chǎng)環(huán)境下是不可想象的。因?yàn)轱L(fēng)電可以以邊際成本低的優(yōu)勢(shì),以零報(bào)價(jià)上網(wǎng),在壓低市場(chǎng)價(jià)格的同時(shí),獲得市場(chǎng)份額,優(yōu)先滿足或低或高的電力需求。德國(guó)可再生能源大發(fā)展的背景下,其傳統(tǒng)機(jī)組利用率下降嚴(yán)重。2013年夏季,天然氣機(jī)組出力就因?yàn)槿剂铣杀靖甙海ㄟ呺H成本高),其利用率下降了20%,而同期電價(jià)也下降了13%,這一傳統(tǒng)機(jī)組不賺錢的情況已經(jīng)使得系統(tǒng)維持足夠的備用容量都困難。因此探討建立容量市場(chǎng)(Capacity market) 變得必要(盡管理論上,因?yàn)闄C(jī)組可以通過(guò)足夠高的尖峰負(fù)荷時(shí)段的“稀缺租金”回收固定資本投資,容量市場(chǎng)并沒(méi)有因?yàn)榭稍偕茉窗l(fā)電而存在的必要)。
而我國(guó)目前顯然處在另外一個(gè)極端上——系統(tǒng)存在過(guò)度冗余。原因之一,在于我國(guó)調(diào)度體系中仍然維持的所有機(jī)組“平均上網(wǎng)小時(shí)數(shù)”的政策,并且省級(jí)政府具有巨大的自由量裁權(quán)。必須指出的是,風(fēng)電對(duì)傳統(tǒng)電源的擠壓,這是其技術(shù)特點(diǎn)與電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)所決定的。同時(shí),成本低(指的是可變成本,固定部分已經(jīng)沉沒(méi),不體現(xiàn)在決策之中)的排序優(yōu)先(merit-order)是有效率的市場(chǎng)建設(shè)的要求。
2013年棄風(fēng)的改善,在筆者看來(lái),大部分來(lái)自于優(yōu)化調(diào)度、減少線路的阻塞,以及新增的需求。這一優(yōu)化的潛力在未來(lái)仍將是存在的,隨著互聯(lián)的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的改進(jìn)可能會(huì)持續(xù)改善。但是相比而言,更大的結(jié)構(gòu)性調(diào)整在于改變調(diào)度的排序規(guī)則,模擬市場(chǎng)競(jìng)價(jià)行為。這需要調(diào)峰補(bǔ)償機(jī)制的更良好運(yùn)行,以及對(duì)這一改變的分布式影響(distributional impacts)問(wèn)題的解決。
比如如果改變調(diào)度規(guī)則,火電機(jī)組的市場(chǎng)份額將受到進(jìn)一步壓縮,甚至有些省份在某些時(shí)段會(huì)成為一個(gè)純可再生能源電力供應(yīng)系統(tǒng),火電完全“淪為”備用。應(yīng)該講,這是全局有效率的選擇,是基于本地資源稟賦、技術(shù)特點(diǎn)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)形態(tài)下的“最優(yōu)”(socially-optimal)的電源結(jié)構(gòu)的反映,無(wú)疑是一個(gè)需要努力的方向。
這是機(jī)制安排問(wèn)題,不是風(fēng)電與傳統(tǒng)電源間的所謂利益“分餅”游戲。但是,必須承認(rèn),這一政策改變對(duì)于火電行業(yè)的分布式影響將是非常巨大的,其政治上的可行性存疑。在“最優(yōu)”無(wú)法實(shí)現(xiàn)的情況下,業(yè)已出現(xiàn)的風(fēng)電與火電之間的“發(fā)電權(quán)”交易,相比目前的格局,是一種雙方都可以接受的次優(yōu)選擇。
而對(duì)于新項(xiàng)目,詳細(xì)的并網(wǎng)安排對(duì)于項(xiàng)目的可行性論證是必不可少的。事實(shí)上,一個(gè)典型的風(fēng)電可研報(bào)告,其中重要不可或缺的章節(jié)就是電網(wǎng)接入方案。項(xiàng)目的電網(wǎng)接入設(shè)計(jì),本來(lái)就是項(xiàng)目邊界內(nèi)的一部分,二者是“項(xiàng)目與電網(wǎng)統(tǒng)一規(guī)劃”的。這一問(wèn)題在已有裝機(jī)未能及時(shí)并網(wǎng)的問(wèn)題暴露之后,已經(jīng)得到了極大的改善。未來(lái)風(fēng)電項(xiàng)目的及時(shí)并網(wǎng),應(yīng)該不會(huì)是大的問(wèn)題,關(guān)鍵在于接入電網(wǎng)之后的利用率是否可以達(dá)到可研預(yù)期。
第二、中期產(chǎn)業(yè)規(guī)劃規(guī)避棄風(fēng)問(wèn)題——明確目標(biāo)、條件與方法論
風(fēng)電的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃超越了項(xiàng)目層面,是對(duì)風(fēng)電整體發(fā)展的政策,甚至裝機(jī)的規(guī)模、時(shí)序、布局的確定與控制。在筆者看來(lái),要避免潛在大規(guī)模棄風(fēng)問(wèn)題的出現(xiàn),風(fēng)電與電網(wǎng)的規(guī)劃的關(guān)鍵是要區(qū)分清楚哪個(gè)是目標(biāo),哪個(gè)是條件(target and means),有哪些物理、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)約束是起作用的,而哪些是需要改變的。風(fēng)電的發(fā)展如果是目標(biāo),那么其他的基礎(chǔ)條件,包括電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施在內(nèi),都是需要提升以滿足風(fēng)電發(fā)展的途徑。而風(fēng)電的目標(biāo)確定,往往基于的是更廣的能源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境系統(tǒng)的發(fā)展要求,比如節(jié)能減排目標(biāo)、新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展等等。
條件提升的過(guò)程中可能會(huì)遇到可行性的障礙,比如短期內(nèi)的投資缺口、工期問(wèn)題等,但是這不存在不能改善的絕對(duì)性“邊界”。因此,設(shè)定政治性目標(biāo),包括風(fēng)電份額與電網(wǎng)調(diào)峰能力的政治性目標(biāo),是有可操作性的方式。
過(guò)去,我國(guó)曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)大量的4.95萬(wàn)千瓦的容量現(xiàn)象。究其原因,在于規(guī)避中央政府的審批。這一度被認(rèn)為是“無(wú)序發(fā)展”的亂象 。那么試問(wèn):如果沒(méi)有這個(gè)“口子”,最初的可再生能源“十一五”規(guī)劃得以嚴(yán)格執(zhí)行,那中國(guó)2010年的風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模也就500-1000萬(wàn)千瓦,風(fēng)電機(jī)組能否取得如此大幅度的成本下降?不恰當(dāng)?shù)恼苤疲∏∈前l(fā)展的“障礙”。1000萬(wàn)千瓦風(fēng)電可能不會(huì)有“棄風(fēng)”問(wèn)題,但是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要滯后太多,陷入“自我鎖定”的困境當(dāng)中。風(fēng)電審批的下放,可以說(shuō)是基于一個(gè)錯(cuò)誤的理由(風(fēng)電項(xiàng)目偏小,拿到中央審批有點(diǎn)繁瑣),做了一件正確的事情。 <