王少杰
摘 要:我國風電裝機規模占全球首位,風電已成為我國繼煤電、水電之后的第三大電源。隨著風電行業的快速發展,當前急需解決棄風限電、標桿電價下調、盈利能力下降等問題,明確提高電網消納能力、優化風電發展布局、加大風電產業扶持力度、提高行業盈利能力的策略,以推動我國風電可持續發展。
關鍵詞:風電;可持續發展;電力消納;產業扶持;產業布局
中圖分類號:F426.61 文獻標志碼:A 文章編號:1673-291X(2016)24-0043-02
一、我國風電行業發展現狀
近年來,我國加快推進能源結構調整,風電作為最有發展前景的可再生能源,實現了高速發展。國家能源局統計,截至2015年底,我國風電累計并網裝機容量約1.3億千瓦,占我國全部發電裝機容量的8.6%,占全球風電累計裝機的33%。中國電力企業聯合會(中電聯)統計,截至2016年6月底,全國風電裝機容量1.4億千瓦,同比增長30.7%;其中,占6 000千瓦以上發電裝機容量的比重從去年同期的7.7%進一步提高至9%,繼續保持高速增長的態勢。同時,我國風電裝備制造業實現了快速發展,風電設備整體運行情況良好;但與美國、德國、丹麥等歐美風電強國相比,我國風電技術基礎薄弱,在大容量風機葉片設計、風機自動控制系統、風向傳感元件等方面卻缺乏自主核心技術。
二、風電發展面臨可持續發展的挑戰
2014年,國務院發布《能源發展戰略行動計劃(2014—2020年)》,強調我國將大幅增加風電等可再生能源消費比重,計劃2020年風電裝機達到2億千瓦。但隨著風電裝機容量及發電量快速增長,目前面臨棄風限電、標桿電價下調、項目盈利能力減弱等問題,直接影響了行業的可持續發展。
1.棄風限電問題嚴重。長期以來,由于電力統籌規劃較弱、配套電網建設滯后,風電送出消納成為風電發展的核心問題。國家能源局統計,2015年棄風電量339億千瓦時,約為2014年棄風電量的269%,平均棄風率從2014年的8%增至15%;風電平均利用小時數1 728小時,同比下降9%。中電聯統計,2016年上半年全國風電設備利用小時917小時,同比降低85小時,同比下降9.5%;其中,甘肅、新疆、吉林等棄風率超過30%,新疆、甘肅風電設備利用小時僅有578小時、590小時,部分風電企業經營壓力很大。后續,如果“三北”地區、中東部、內陸地區低風速項目與分散式接入項目并網與消納不能有效解決,棄風問題將成為制約風電發展的瓶頸。
2.標桿電價逐步下調。2014年,國家下調陸上Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類資源區風電標桿上網電價2分錢,計劃到2020年風電與煤電平價上網,不再享受電價補貼;調整后的4類資源區標桿電價分別為0.49元/千瓦時、0.52元/千瓦時、0.56元/千瓦時、0.61元/千瓦時。2016年,標桿電價繼續下調為0.47元/千瓦時、0.5元/千瓦時、0.54元/千瓦時、0.6元/千瓦時,到2018年進一步調整為0.44元/千瓦時、0.47元/千瓦時、0.51元/千瓦時、0.58元/千瓦時。以Ⅳ類資源區為例,2018年電價相比2014年下降5%,盈利能力低的風電場將被淘汰。同時,風電標桿電價相比火電、水電較高,價格競爭力較弱。長期來看,風電的電價保護政策將逐步弱化,新疆、甘肅等眾多風能資源豐富、裝機規模大的地區受到嚴重影響。
3.總體盈利能力逐步下降。風電項目資源方面,陸上風電已進入規模化開發階段,風能資源富集、接入條件好、效益水平高的新項目越來越少;海上風電開發整體進展較慢,建設成本顯著高于陸上風電,投資風險較大。市場競爭方面,風電項目核準權下放后,眾多地方企業參與風電投資,導致風電項目競爭激烈,投資收益率下降。項目開發模式方面,風電早期多采用招投標的特許權項目方式,固定的入網電價低于當前的標桿電價,部分特許權項目經營困難。
三、風電可持續發展的主要對策
當前,需要從國家主管部委、電網、風電產業等方面統籌考慮,共同解決棄風限電問題,優化風電發展的戰略布局,維持適度產業扶持政策,降低風電建設及運維成本,實現風電的可持續發展。
1.加強風電配套送出工程建設,提高電網調度能力。統籌規劃建設大型風電基地與配套送出工程,重點提升“三北”等大型風電基地跨省(區)、跨區域通道等遠距離輸送能力,擴大風電消納范圍和消納市場。增強電網的系統調峰能力,提高風電集中地區的抽水蓄能電站、燃氣電站等調峰電源比重,建立調峰、調頻等輔助服務的補償機制,提高本地電網的風電消納能力;以蒙西地區為例,通過配套建設規模約為風電裝機32%的蓄能電站,可以基本解決棄風及調峰問題[1]。同時,由于我國單個風電場風功率預測精度超過80%,區域預測精度更高;電網需要提升新能源發電調度系統的管理水平,改變將風電看作隨機負負荷對待的現狀,避免人為壓低風電出力。落實優先上網可再生能源的節能調度原則,實現系統運行可靠性、經濟性與風電利用效益之間的協調[2]。
2.完善風電產業布局,加快中東部、南方及海上風電發展。落實“輸出與就地消納利用并重,集中式與分布式發展并舉”原則,優化我國風電戰略布局。繼續加強“三北”等大型現代風電基地以及配套送出工程建設,保持風電發展主體穩定。根據我國的風能資源條件和技術水平實際,加快中東部和南方低風速風電發展,提高分布式發電比例。發揮海上風電資源豐富、電場制約很少、靠近沿海電力負荷中心等優勢,推動海上風電盡快進入規模化發展階段,大幅降低海上風電成本。初步統計,我國海上風電裝機容量空間約為7億千瓦;截至2014年底,我國海上風電裝機總量65.8萬千瓦,到2020年預計增加至910萬千瓦,年均復合增長率高達51%[3]。
3.維持產業扶持政策穩定,優先保障風電收購。長期看來,隨著風電大規模開發,風電建設成本逐步下降。2014年我國陸上投產風電項目平均單位造價為8 619元/千瓦,為世界最低水平[4]。但是在中短期內,與火電、水電等常規能源相比,風電固有的高成本及出力波動性導致了風電缺乏競爭力。從歐美等風電強國發展經驗來看,風電發展在很大程度上取決于政策支持,政府需要在強制性市場準入及購買、經濟激勵、研發支持等予以扶持[5]。因此,在當前電力市場化改革以及電力市場供求寬松的情況下,國家要適度維持風電的產業保護政策;加強對電力市場的監管,確保落實風電全額保障性收購的法規;保持風電財政補貼規模穩定,避免補貼總額短期內大幅下滑,保障風電的基本盈利空間和可持續發展。
4.提高國產裝備質量可靠性,降低建設及運維綜合成本。根據風電可再生能源的固有特性,降低風機成本和提高風機質量是行業發展的關鍵。實踐中,風電機生產批量每翻一番,生產成本就會下降15%~20%;風電場的全壽命周期內,機組檢修和運行維護的費用占比接近30%。目前,我國形成了完整了風電裝備產業鏈,國產風機具有較大的價格優勢,但是全壽期的建設及運維綜合成本高于進口設備。因此,要持續加強風電技術創新,提高風機設備質量可靠性,增大風電機組的單機容量,提高風能轉換效率,降低風機制造和運維成本。同時,加強海上風電技術創新,盡快突破8兆瓦及以上高可靠大型海上風機制造能力,適應后續海上風電規模化建設的需求。
四、結論
為了推動我國風電快速及可持續發展,需要統籌電源建設與電網建設規劃,優先解決風電大基地配套送出工程,提高電網調度和調峰能力,將棄風限電的損失降至最低。加快中東部及南方低風速風電和海上風電發展,優化風電產業布局。維持風電產業扶持政策基本穩定,確保風電全額保障性收購。提升風電國產化設備質量可靠性,降低風電建設和運維綜合成本,提高風電市場化競爭力。
參考文獻:
[1] 曾非同,陳初龍,唐修波.擬定蒙西電網風電與蓄能電站配合運行規模的簡化方法[J].水電與新能源,2015,(12).
[2] 曾雪婷,劉天琪,李茜,等.基于動態調峰裕度的風電并網協調優化調度[J].電網技術,2015,(6).
[3] 閔兵,王夢川,傅小榮,趙嬋.海上風電是風電產業未來的發展方向[J].國際石油經濟,2016,(4).
[4] 國網能源研究院.2015年中國新能源發電分析報告[M].北京:中國電力出版社,2015.
[5] 張慶陽,郭家康.世界風能強國發展風電的經驗與對策[J].中外能源,2015,(6).
[責任編輯 劉嬌嬌]