可再生能源發展調查研究報告

■ 中國電機工程學會農村電氣化專業委員會 杜松懷 蘇 娟

中國農業大學信息與電氣學院 趙 晶 杜 迅

可再生能源發電是推進農村能源革命、促進綠色低碳發展、落實鄉村振興戰略的重要手段，在大氣污染治理、城鎮化建設、精準扶貧、三農問題、節能減排、綠色能源推廣等方面發揮著重要的社會效益和環境效益。本文通過網絡調研、表格調研和實地走訪等方式，廣泛深入調查了遼寧省可再生能源發電的政策、建設、運營情況，為政府相關部門、電網公司可再生發電產業發展提供參考。

可再生能源優劣勢

水力發電是可再生能源，對環境沖擊較小，但一次投資成本大。

風電優勢在于其可再生且對環境污染小，但不可控因素多，對電網穩定性有較大威脅。東北地區是一個非常好的風能資源分布區域。根據不完全數據調查分析，2019年上半年，東北地區黑吉遼3個省的風力總發電量大約在244.2億kW，同比增長了14.1%，棄風量減少了3.9億kW。毋庸置疑，棄風量的下降完全要歸功于電力輔助服務市場的功勞，但過高的補償費用使得東北很多地區的風力運營商承受著巨大的分攤壓力，反而在棄風率下降后產生了一定的煩惱。單從2019年上半年全國電力輔助服務補償費用來看，調峰補償費用高達50.09億元，占據了總補償費用的38.44%，而東北地區恰恰是全國調峰補償力度最大的地區，其中遼寧省的月平均費用超過了1.8億元。

核電優勢在于核燃料體積小而能量大，污染小，安全性高，但是核反應輻射大，對設備要求高，所需投資成本高。

太陽能電池是一種大有前途的新型電源，具有永久性、清潔性和靈活性三大優點。與火力發電、核能發電相比，太陽能電池不會引起環境污染，其缺陷與風能類似，光伏也有一定的隨機性和波動性，容易對電網頻率電壓造成影響。

遼寧省可再生能源發展情況

生物質資源發展情況

遼寧省作為東北老工業基地的重點地區，自上世紀以來，經濟增長一直伴隨著煤炭、石油資源的高消耗，使得經濟發展福祉被生態環境污染所逐漸抵消。隨著可再生新能源的不斷推進，遼寧省煤炭、石油等不可再生資源的逐漸消耗，能源消納方式亟待轉型。

農村能源利用相關政策

循環經濟發展要求。2 0 1 6年8月，遼寧省發改委發布了《遼寧省“十三五”規劃》，要求深化農村改革，堅持家庭經營的基礎性地位，鼓勵發展農民專業合作和股份合作，培育壯大新型經營主體，構建新型農業經營體系。優化生態農業布局，科學布局種養產業、畜禽糞便和農作物秸稈收集處理、沼氣工程、沼液配送利用、有機肥加工等配套服務設施。完善農業循環經濟產業鏈，重點推廣農林牧漁復合型模式，培育構建“種植業－秸稈－畜禽養殖－糞便－沼肥還田、養殖業－畜禽糞便－沼渣/沼液－種植業”等循環利用模式。

生物質能發電項目建設。2020年9月，遼寧省發改委發布了《完善生物質發電項目建設運行的實施方案》。立足于多樣化用能需求，大力推進農林生物質熱電聯產，從嚴控制只發電不供熱項目，堅持宜氣則氣、宜熱則熱、宜電則電，鼓勵加快生物質能非電領域應用，提升項目經濟性和產品附加值，降低發電成本，減少補貼依賴；未納入2020年中央補貼規模的已并網項目，結轉至次年依序納入；自2021年1月1日起，規劃內已核準未開工、新核準的生物質發電項目全部通過競爭方式配置并確定上網電價；新納入補貼范圍的項目（包括2020年已并網但未納入當年補貼規模的項目及2021年起新并網納入補貼規模的項目）補貼資金由中央地方共同承擔，分地區合理確定分擔比例，中央分擔部分逐年調整并有序退出；需中央補貼的在建項目應在合理工期內建成并網。

能源可再生能源結構

國網遼寧電力大力促進遼寧能源結構優化，推動實行能源多元化、清潔化發展，支持清潔能源開發和生產，積極接納省外來電，科學發展替代能源，提高電力、天然氣、成品油等優質能源和可再生能源在能源結構中的比重，逐步增大潔凈煤比重，助力全省大力發展核電，鼓勵發展風電，加快太陽能開發利用，實現以火電為主，水電、風電、光伏發電等多種電源并存的局面，緩解能源供應、經濟發展與環境保護之間的矛盾。

2010年，遼寧總裝機容量中火電3228萬kW，風電308萬kW，水電147萬k W，清潔能源總占比為14.1%；2015年，遼寧電網能源結構及裝機容量變化巨大，其中火電裝機容量上升至5293萬k W，風電，核電，水電，抽水蓄能及光伏發電容量分別為739萬、400萬、174萬、120萬kW及60萬kW，清潔能源總占比為28.2%。“十三五”以來，遼寧電力大力推進電力清潔綠色發展，新能源裝機凈增540.07萬kW，總裝機規模已超千萬千瓦，最大出力達到835.07 kW，裝機占比由“十三五”初期的15.1%提升至22.41%。風電利用率達到99.62%，光伏利用率達到100%。

2020年，風 電 容 量 增 加 到850 kW，光 伏 發 電 容 量 增 加 到350 kW，從清潔能源占比以及風，光容量變化上來看，遼寧省能源結構轉型已取得一定成功，然而為了實現碳中和，可再生能源的消納程度還遠遠不夠。

城鄉供電質量及兩率

2019年遼寧公司城市地區供電可靠率99.9491%，同比增長0.0009%；農村地區供電可靠率99.7329%，同比增長0.05%。城市地區居民電壓合格率100%，同比增長0.004%，農村地區居民電壓合格率99.984%，同比提高0.32%。

我國可再生能源消納及發電補助政策

可再生能源消納權重方式

購買或自發自用可再生能源電力，以實際消納可再生能源電量方式完成。消納責任主要包括售電公司、電力批發用戶，以及以（用網電量的）電力用戶身份承擔消納責任權重的集中式或分布式可再生能源發電企業。向超額完成年度消納量的市場主體購買其超額完成的可再生能源電力消納量。

購買超額消納量可以從兩個方面考慮。一是如果本省消納量指標超額完成，可以通過先行組織省內市場主體超額消納量交易，達成省內承擔消納責任市場主體余缺互濟，然后通過省間超額消納量交易將指標富余部分轉讓給需要的省份。二是如果本省消納量指標存在缺口，則需通過參加省間超額消納量交易購買相應份額以完成消納指標。

自愿認購可再生能源綠色電力證書。承擔消納責任市場主體在無法完成與其年售電量或用電量相對應的消納量時，可以通過認購本省或省外的可再生能源發電企業的綠證來完成消納指標。

可再生能源權重測算公式

水電消納責任權重測算公式為：

式中：Q為區域最低非水電消納責任權重；R為預計本區域生產且消納年非水電可再生能源電量；T為預計年凈輸入非水電可再生能源電量；N為預計本區域年全社會用電量。

測算非水電可再生能源發電量時，上年度年底前已投產裝機按照應達到的年利用小時數測算；當年新增非水電可再生能源裝機按均勻投產計算，對應發電量按全年利用小時數的一半進行折算。激勵性非水電消納責任權重按照最低非水電消納責任權重上浮10%計算。

總量消納責任權重測算公式為：

式中：S為區域最低總量消納責任權重；M為預計本區域生產且消納年可再生能源電量；L為預計年凈輸入可再生能源電量；N為預計本區域年全社會用電量。

測算可再生能源發電量時，上年度年底前已投產裝機按照應達到的年利用小時數測算，水電按照當地平水年份的年利用小時數下浮10%進行最低總量消納責任權重測算。

激勵性總量消納責任權重。激勵性總量消納責任權重為激勵性非水電消納責任權重與水電按照當地平水年份的年利用小時數發電量對應消納責任權重之和。

可再生能源發電補助政策

2020年11月20日，財政部印發了《關于提前下達2021年可再生能源電價附加補助資金預算的通知》，通知要求，在撥付補貼資金時應優先足額撥付國家光伏扶貧項目、50 kW及以下裝機規模的自然人分布式項目；優先足額撥付2019年采取競價方式確定的光伏項目、2020年采取“以收定支”原則確定的新增項目；對于國家確定的光伏“領跑者”項目和地方參照中央政策建設的村級光伏扶貧電站，優先保障撥付至項目應付補貼資金的50%；其他發電項目，按照各項目應付補貼資金，采取等比例方式撥付。

可再生能源補助分為風力發電補助、太陽能發電補助和生物質能發電補助，2021年風力發電補助同比降低6.56億元，降幅達22.1%，而太陽能發電補助資金同比增加9.48億元，漲幅達36%。

太陽能發電補助涵蓋光伏發電項目和公共可再生能源獨立系統，其中光伏發電項目劃分為光伏扶貧、自然人分布、光伏電站及商業分布式。2021年光伏扶貧增加7.45億元，增長約29倍；自然人分布式增加2610萬，同比增長77%；光伏電站及工商業分布式增加4.55億元，同比增長21.7%；而公共可再生能源獨立系統降低2.78億元，同比減少58.3%。

核能發電政策

對新建核電機組實行標桿上網電價政策。根據目前核電社會平均成本與電力市場供需狀況，核定全國核電標桿上網電價為0.43元/kWh。

全國核電標桿上網電價高于核電機組所在地燃煤機組標桿上網電價（含脫硫、脫硝加價）的地區，新建核電機組投產后執行當地燃煤機組標桿上網電價。

全國核電標桿上網電價低于核電機組所在地燃煤機組標桿上網電價的地區，承擔核電技術引進、自主創新、重大專項設備國產化任務的首臺或首批核電機組或示范工程，其上網電價可在全國核電標桿電價基礎上適當提高，具體由省級價格主管部門提出方案。

遼寧省農村能源供給狀況

縣域新能源消納與市場力

遼寧省對于新能源的消納主要是本省消納，對于可再生能源的接入以售電為主，送電為輔，遼寧省的大多數發展規劃是基于城區注入資金建設的，導致遼寧省農電有關部門力量薄弱，對于農村的發展建設處于滯后狀態。

國網遼寧省公司在行使市場力時更注重發電側的輔助服務市場，參與電網調頻調峰等工作，并取得了顯著成效，但是對于用電側服務環節薄弱，有待進一步提升。

電能替代情況

截至2020年，遼寧省風電光伏分別以850萬及350萬kW容量接入電網，大幅提升了電網可再生能源消納比例，減少了環境污染。另一方面，大量風光能源接入電網造成了頻率的偏移，降低了電能質量并對電網的安全運行帶來了更多負擔。

遼寧省縣域農村居民一方面為了響應國家號召，一方面為了獲取經濟效益，紛紛裝設光伏設備上網發電，該類行為是伴隨“領頭羊效應”的區域性行為，對于電能監控管理薄弱的農村地域大量光伏上網造成變壓器壓力過大，電網可靠性低，對電工維護電網安全帶來了更大難度。

清潔供暖現狀

從遼寧省農村居民的現狀來看，“煤改電”不適用于當地居民，一方面是因為政策主要傾向于城區規劃，另一方面大部分居民主要利用燒柴來解決供暖問題，同樣“煤改氣”也很難實施。

電網維護系統穩定性現狀

通過向高比例新能源發電轉型，有效地減少了環境污染，但是高比例可再生能源的投入同時也引起了電網頻率偏移，電能質量下降等一系列擾亂電網穩定性的變化（風電、光伏等新能源發電的隨機性與間歇性引起），輔助服務市場現有調頻調峰方案需要調整，國網遼寧公司對也對此展開了研究，并制定了方案。

遼寧省可再生新能源發電展望

發電規模展望

2019年，遼寧省申請新裝、增容2528.33萬kVA，同比增長8.01%；完成新裝、增容1630.20萬kVA，同比下降0.23%。其中，大工業類用戶新增完成容量716.01萬kVA，同比增長4.89%；非普工業類用戶新增完成容量269.10萬kVA，同比下降10.28%；非居民類用戶新增完成容量46.33萬kVA，同比增長0.19%；居民生活類用戶新增完成容量416.28萬kVA，同比增長3.08%；商業類用戶新增完成容量113.32萬kVA，同比下降18.18%；農業類用戶新增完成容量53.96萬kVA，同比下降13.92%。

遼寧省年發電量正持續快速增長，工業類用戶用電將長期維持增長趨勢，農商業用戶用電緩慢增長多年后趨于穩定，以此預測遼寧省到2025年年增容量將達到3000萬kVA，遼寧省用電需求快速增加，不可再生能源供不應求，預測在2030年可再生能源消納比例將超過30%。

可再生能源發展方向

遼寧省近年來對于風電的開發利用只增不減。結合遼寧省能源需求和能源分布，充分利用農村地區豐富的風、光、水、生物質資源等就地資源，通過電、熱的綜合利用，構建綜合能源系統，實現電、氣、冷、熱多能互補，源、網、荷、儲互動優化，實現綠色鄉村能源供應清潔化的同時，促進對風能的消納，也是當前遼寧省能源綠色發展的必由之路。

分布式光伏發電是可再生能源發電轉型主要方向。生物質發電以直燃發電方式為主，發電效率一般在20%～30%左右，但是直燃產生的廢氣帶走了大量熱能，造成了能源的浪費，且其中含有大量污染源及溫室氣體，對“低碳”發展十分不利，而光伏發電雖然效率不高，大概有16%～18%，但是能量來源取之不盡，能量轉化過程中不產生污染。遼寧省近年來所有可再生能源中，光伏發電增量百分比最大，一方面政府大力投資遼寧省光伏項目建設，另一方面各地用戶（特別是農村用戶）開始使用光伏發電，形成了分布式光伏發電網。遼寧省電網公司也順應市場將光伏發電作為可再生能源轉型主要方向。

結論與建議

結論

可再生能源發電產業發展前景良好。遼寧省可再生資源豐富，其地理位置十分適合發展光伏發電產業。在鄉村綠色發展、循環經濟、降低棄風棄光、維持電網安全穩定運行等方面，國家持續頒布多項法律法規、政策文件、專項規劃，切實推動生物質資源化產業的快速發展。

遼寧可再生能源發電產業發展勢頭迅猛。國網遼寧電力多措并舉促進新能源消納，遼寧風電利用率達到99.62%，光伏利用率達到100%。

光伏發電補貼力度相對較大。遼寧電力十分重視光伏發電發展，將風電補貼調整，提高光伏補貼，足見遼寧省對于光伏的支持。

農電發展相對緩慢。目前，遼寧電力公司投入了更多人力、財力到城區建設，農村發電部門力量薄弱，對于可再生能源的利用率仍然很低。

農村居民自用光伏發電對電網造成一定負擔。光伏發電是大勢所趨，農村居民們也積極響應，但是大量光伏上網對變壓器帶來了很大負擔，破壞了電網穩定性，降低了供電可靠性，一方面政府在滿足用戶對光伏發電需求的同時，還需要對其進行一定限制，另一方面需要加快技術發展，提高電網供電可靠性。

建議

對政府的建議。保障光伏發電補助資金發放。當前可再生能源基金缺口逐年擴大，可再生能源整體規模仍將保持增長趨勢的現狀，可借鑒《光伏扶貧電站管理辦法》的激勵政策模式，建立光伏發電項目專項電價補貼目錄。光伏發電項目應優先納入可再生能源補助目錄，補助資金優先足額發放。通過單獨列出光伏發電項目補貼目錄，明確光伏發電項目補貼的優先性。明確光伏發電項目專項電價補貼目錄的發布周期，考慮到農林光伏發電項目直接關系到農民收益，建議專項電價補貼目錄一年發布一次，及時發放補貼資金。

保持連續穩定的光伏電價政策。相比較燃煤機組和其他可再生能源，光伏發電具有一定的隨機性與不確定性，供電不穩定。光伏發電項目目前還是新興產業，當前，金融、投資機構和社會資本對光伏發電產業還留有疑問，特別是光伏發電效率比較低的問題。為了支持產業的規范、健康和可持續發展，給投資者以足夠信心，建議政府相關部門在未來的一段時間內保持光伏電價相對穩定，進一步明確已投運光伏發電項目電價補貼年限。

對農村自發上光伏發電行為進行把控。在滿足農村居民自用光伏上網發電獲取經濟效益需求的同時，需要制定相關政策加以限制，比如讓居民在用電高峰及發電低谷期進行發電，對嚴格實施的居民發放額外補貼。

對電網公司的建議。積極做好光伏發電規劃銜接工作。隨著鄉村振興等一系列政策的推進，光伏發電項目將進一步飛速發展，遼寧省光伏發電量未來將超過其他新能源發電量，居新能源發電之首。其在彰顯經濟社會價值的同時，也給電網公司售電市場埋下了一定的潛在風險。政府對光伏發電已頒布相關政策和規劃，建議電網公司各級發展、營銷等相關部門積極與政府對接，參與光伏發電項目的規劃建設，開展光伏發電專題研究，保障光伏發電項目有序接入，并減小其對電網公司運營的影響。

投入更多人力到農電發展領域。據國網遼寧電力現狀，農電相關部門十分缺乏，農村電網建設十分緩慢，遼寧省農村資源豐富，有必要進行開發，且農村配電網設備比城區落后，對許多農村電工的安全造成了威脅，農村電工人數逐年銳減，從電網安全性考慮，需要投入更多人力到農村電網建設中，保證農村配電網能正常供電，避免安全事故。

對光伏發電企業的建議。加強競爭風險評估工作。由于光伏發電效率較低，且對電能質量有影響，考慮到監管部門對所發電能質量的要求，企業承擔了更多風險，所獲得經濟效益更低。目前，遼寧省正大力推行光伏并通過了多項光伏發電項目，光伏發電企業越來越多，競爭越來越大，因此，建議光伏發電企業充分開展前期市場調研分析，對競爭風險進行評估，減少個光伏發電商間的惡性競爭。