廣東省海上風電與燃機、儲能綜合能源發展政策研究

紀云松，劉潤寶，趙 利

(1.廣東華電福新陽江海上風電有限公司，廣東 陽江 529500； 2.華電電力科學研究院有限公司，國家能源分布式能源技術研發(實驗)中心，浙江省蓄能與建筑節能技術重點實驗室，浙江 杭州 310000)

1 引言

隨著全球能源結構轉型加速，可再生能源在供給側和消費側將發揮越來越重要的作用。根據2019年《BP世界能源展望》最新報告，到2040年，世界能源供應量的1/2將來自可再生能源。然而，隨著裝機容量不斷增加，可再生能源固有的波動性和隨機性，將會對電網帶來很大的沖擊，使得所發電力難以消納，不可避免地引發棄風棄光的情況。對于近幾年海上風電飛速發展的廣東省，也將面臨這個問題，如何合理調度，優化配置，提高可再生能源消納比例將是未來要面對的巨大挑戰。為了優化能源結構、提高能效，促進供給側改革，將可再生能源和傳統能源相結合，形成多能互補一體化的綜合能源系統的發展模式成為未來發展的必然趨勢。

2 發展現狀

2.1 國際發展現狀

截至2019年底，全球已投運海上風電場共有146個，累計裝機容量達到27.2 GW，同比增長23.4%。截至2019年底，全球共有23個在建海上風電項目，共7 GW。其中英國、德國、中國是全球海上風電裝機容量最大的三個國家。從發展趨勢看，歐洲海上風電增速平穩，而中國海上風電則呈飛速發展，其他地區也將有一定發展，預計在數年后，中國將會成為海上風電占比最大的國家。

目前，世界上尚未有商業化的海上風電、燃機、儲能一體化的項目。海上風電配置儲能方面，2017年10月，由挪威國家石油公司運營的蘇格蘭海域30 MW漂浮式海上風場Hywind項目安裝了一套1MW容量的電池系統，是全球首個真正意義上為海上風電場配套設置的電池儲能系統。目前全球海上風電配置儲能裝機容量最大的三個國家分別為美國、韓國和澳大利亞，然而三個國家的儲能規模都不到200MW，整體而言，海上風電配置儲能在全球范圍內發展緩慢。由于近期儲能價格不斷下降，未來幾年海上風電配置儲能的模式將會得到業內認可，裝機容量也會不斷增加，海上風儲市場也逐漸由以上幾國轉到中國等鋰電池生產的大國。

2.2 國內發展現狀

中國海上風能資源豐富，近海區域擁有著200 GW的風電可裝機容量，潛力巨大。截至2019年底，中國在建海上風電項目達到13個，共3.7 GW，占全球在建項目的數量及容量均超過50%。從資源稟賦及發展趨勢看，中國極有可能在未來兩年就超過英國和德國，成為全球最大的海上風電市場。目前，我國建成及在建的海上風電項目主要分布在廣東、江蘇、福建、浙江等東南沿海省份，其次為海南、廣西、山東等省，目前海上風電開發區域以近海地區為主，開發條件較好；而深海區域有巨大發展空間，有數量眾多的處內項目。

目前我國的海上風電裝機容量較小，而東南沿海省份用電量負荷大，地方電網調度能力強，包括海上風電在內的新能源電力基本可以就近消納，沒有出現棄風現象，且國家暫時沒有制定相關政策對風光新能源有配置儲能的明確要求，加之目前儲能的成本還比較高，在無補貼情況下項目難以盈利，因此，目前我國還沒有配置儲能的商業化運行海上風電項目。

據最新消息，2020年12月，國家能源局發布了我國首個“海上風電+儲能”招標項目公告[1]，國華弶港風電場將建設容量為10 MW/20 MWh 儲能系統，若項目順利建成，即將成為我國第一個海上風儲項目。

2.3 廣東省

廣東省海岸線漫長，海域遼闊，島嶼眾多，風力發電資源豐富，尤以粵東潮汕地區和粵西陽江至湛江一線開發條件最好。據估計，廣東省近海海域可開發的風能資源理論總儲量約為100 GW，是我國未來海上風電項目開發潛力最大的地區之一。2019年底廣東省投運并網的海上風電裝機容量為320 MW(珠海桂山120 MW、湛江徐聞200 MW)，在建的項目裝機容量1.9 GW。廣東省目前有規劃的海上風電場址23個，裝機容量共計66.85 GW，其中淺水區9.85 GW，深水區57 GW，項目主要分布在粵東(汕頭、汕尾、揭陽)和粵西(陽江、湛江)附近的海域[2]。

由于目前廣東省海上風電320 MW的裝機容量相比于廣東省巨大的用電負荷(平均負荷75 GW、最高負荷109 GW)來說，顯得很小，即便加上在建的1.9 GW，消納問題帶來的影響還不明顯，因此廣東省尚未出臺配置儲能的規定。加上廣東省海上風電項目施工難度大，投資成本要比江蘇等省份要高30%，現階段對國家補貼有較強的依賴性，在配置儲能無法獲利的情況下，海上風電項目沒有配置儲能的動力，暫時也還沒有商業化投運的風電項目配置儲能。

3 相關政策分析

3.1 國家大力調整風電的發展格局

我國《能源發展“十三五”規劃》中明確提出要調整優化風電的開發布局，逐步由“三北”地區為主轉向中東部地區為主，大力發展分散式風電，穩步建設風電基地，積極開發海上風電。我國《電力發展“十三五”規劃》也提出要調整“三北”風電消納困難及棄水嚴重地區的風電建設節奏，提高風電就近消納能力，解決棄風限電問題。加大消納能力較強或負荷中心區風電開發力度，力爭中東部及南方區域風電占全國新增規模的1/2。在江蘇、廣東、福建等地因地制宜推進海上風電項目建設。由此可見，國家對于風電發展的導向已經由西北指向東南，由內陸指向大海。

據規劃[2，3]，廣東省海上風電裝機容量將從2020年2 GW激增到2030年的30 GW，10年間計劃增加1400%；而陸上風電則只從2020年6 GW增加到2030年的10 GW，10年間增加不到70%。由此可見，廣東省作為海洋資源大省，是國家未來風電布局中的重要板塊。受限于資源條件，可開發的陸上風電和光伏等可再生能源的發展空間很有限，而海上風電的利用開發卻有較大的潛力。因此，規模化發展海上風電將是包括廣東省在內的東南沿海各省未來進一步提高全社會用電量中非水可再生能源比重的主要途徑。廣東省地方政府根據中央規劃做出了調整，在未來10年里，廣東省的風電發展政策導向迅速從原先以陸上風電為主轉到以海上風電為主，廣東省將作為我國海上風電的領頭羊，引領全國風電布局的變革。

3.2 風電補貼逐年退坡，向平價上網過渡

2019年1月，國家發展改革委、國家能源局提出了推進風電、光伏平價上網目標達成的具體措施，在投資、并網、輸電、消納等方面均優先向平價上網項目傾斜，積極推進我國西北地區資源條件較好的陸上風電和光伏項目平價上網項目的建設，預示著海上風電也將會往平價上網目標的方向努力[4]。

2019年5月，國家發展改革委對我國海上風電上網電價有了明確的規定：將海上風電標桿上網電價改為指導價，新核準的海上風電項目全部要通過競爭方式確定上網電價。2019年符合規劃、納入財政補貼年度規模管理的新核準近海風電指導價從2018年的0.85元/(kW·h)調整為每千瓦時0.8元，2020年調整為0.75元/(kW·h)。新核準的近海風電項目均需通過競爭方式確定的上網電價，中標價格不得高于上述指導價。[5]。2019年5月，國家能源局發布的《關于2019年風電、光伏發電項目建設有關事項的通知》(國能發新能〔2019〕49號)中對2019年度風電、光伏發電項目建設提出以下要求：積極推進平價上網項目建設，嚴格規范補貼項目競爭配置。競爭配置工作方案應嚴格落實公開公平公正的原則，將上網電價作為重要競爭條件，優先建設補貼強度低、退坡力度大的項目。

由此可見，國家對風電補貼逐年減少，補貼退坡也逐漸從陸上風電推向海上風電，直至實現平價上網，是未來不可避免的趨勢。在過渡期間，通過指導價有序退坡和項目競價上網兩種手段，擇優建設低補貼的優質項目，推進平價上網的進程。

3.3 強調要根據電網消納能力有序安排風光項目建設

2020年3月，國家能源局發布的通知[6]中要求：①要根據國家相關規劃和本地區電網消納能力為依據，嚴格落實監測預警要求，合理安排新增核準(備案)項目規模；②電網公司要做好新建風電、光伏發電項目與電力送出工程建設的銜接并落實消納方案；發揮電網并網關口作用，嚴格按照規劃和消納能力合理安排項目并網時序。③要加強對轄區內風電、光伏發電規劃落實、消納能力論證、項目競爭配置、電網送出工程建設、項目并網消納等事項的監管；④要穩妥推進海上風電項目建設。

由此可見，我國可再生能源電力消納問題已經較為嚴峻，國家政策把消納能力放在非常重要的位置，并令電網公司等相關部門嚴格把關，以消納能力作為安排風光新能源項目建設容量規模及時序的主要依據。雖然海上風電的消納問題目前還不突出，也需要提前未雨綢繆，超前布局，對于海上風電的發展指向，由原先的“大力發展”調整為“穩妥推進”，更為理性地引導海上風電的合理開發。

3.4 通過多能互補一體化提高可再生能源電力消納比例

2016年7月，國家發展改革委、國家能源局提出要利用大型綜合能源基地風能、太陽能、水能、煤炭、天然氣等資源組合優勢，充分發揮具有靈活調節性能火電機組的調峰能力，建立配套電力調度、市場交易和價格機制，開展風光水火儲多能互補系統一體化運行，提高電力輸出功率的穩定性，提升電力系統消納風電、光伏發電等間歇性可再生能源的能力和綜合效益[7]。

2020年8月，國家發改委、國家能源局提出要結合當地資源條件和能源特點，因地制宜采取風能、太陽能、水能、煤炭等多能源品種發電互相補充，并適度增加一定比例儲能，統籌各類電源的規劃、設計、建設、運營，穩妥推進“風光火儲一體化”，提高對可再生能源電力消納能力，力爭各類可再生能源利用率在95%以上。

由此可見，通過多能互補儲能一體化提升電力系統的靈活性，增強協調和應急能力，減少棄風棄光現象，提高風光新能源電力消納比例，將成為未來增加可再生能源滲透率的重要途徑。海上風電與儲能、燃機耦合形成一體化綜合能源系統，將是廣東省結合自身資源稟賦和能源結構，因地制宜貫徹國家“風光火儲一體化”政策的重要手段。

3.5 廣東省地方政府積極落實國家政策

2020年6月，廣東省能源局在轉發國家能源局發布的通知[8]中提出要穩妥有序地推進廣東省海上風電建設，認真梳理已核準海上風電，將海上風電項目建設納入各市重點督查范圍，主動協調解決項目建設中存在的問題，爭取2017年底前已核準項目在2020年底全部并網，2018年底前已核準項目在2021年底全部并網。由此可見，廣東省積極響應國家政策，推進項目發展。

2020年8月，廣東科技廳提出要研發海上風電發電集群并網控制實時仿真平臺和海上風電與天然氣結合的虛擬電廠優化調度系統，研究大規模海上風電風功率預測技術、海上風電場集電系統、變電系統、送出系統的優化設計技術方法及海上風電場交直流并網優化方式。研究天然氣發電以及非化石能源發電等多元互補與協調控制技術、智能調度，適用于海上風電接入和消納的市場機制和負荷增長方案，需求側響應提高海上風電消納能力的技術手段，大規模海上風電發電集群多元互補及消納等[9]。由此可見，廣東省在海上風電與儲能、燃機、綜合能源等相關領域積極開展課題研究與技術攻關，在科學技術層面為海上風電與儲能、燃機一體化建設提供有力支持。

2020年9月，廣東省發改委、能源局、科技廳等六部門下發的行動計劃[10]，提到要大力發展先進海上風電等優勢產業，助推廣東省能源清潔低碳化轉型，到2025年，全省非化石能源消費約占全省能源消費總量的30%，還明確提出海上風電領跑工程，出臺廣東省扶持海上風電發展的政策，爭取2025年前海上風電項目實現平價上網；還特別強調了要規模化開發海上風電，重點建設陽江海上風電全產業鏈基地以及粵東海上風電基地這兩個海上風電的產業集聚區，到2025年底累計投產海上風電約15 GW。此外，還特別提出要推進電源側火電聯合儲能和“可再生能源+儲能”發電系統建設。由此可見，廣東地方政府積極探索適合廣東省的地方性支持政策，推動海上風電在廣東的快速發展，并提出了比全國更高的要求和標準，力爭成為全國海上風電配置儲能領域的開拓者，海上風電平價上網的先驅。

最近，廣東省能源局新發布的《廣東省能源發展“十四五”規劃》強調需提升電力系統的靈活性，要按照需求側最大用電負荷的20%和發電側最大發電負荷的10%左右的目標，加強電力調峰和應急能力建設。增強供給側調節能力，合理安排安全應急調峰儲備電源，推進火電機組靈活性改造。結合各地綜合用能需求推進“互聯網+”智慧能源、多能互補、用戶側儲能項目建設，發展智能用電、負荷控制和儲能技術，鼓勵各類電源、電力用戶、儲能及虛擬電廠靈活調節、多向互動，推進源網荷儲協調發展，提高電力系統靈活性和調節能力。由此可見，廣東省預先制定了具體指標，量化儲能的配置，采取行之有效的手段，制定了可行的發展路線，有秩序地推進綜合能源一體化、智能化建設，為未來廣東省可再生能源及綜合智慧能源發展指明了方向。

4 結論

(1)國家對于風電發展的導向已經由西北指向東南，由內陸指向大海。廣東省作為海洋資源大省，是國家未來風電發展布局中的重要板塊。

(2)國家對風電補貼逐年減少，直至實現平價上網，是未來不可避免的趨勢。在過渡期間，通過指導價退坡和競價上網兩種手段，擇優建設低補貼的優質項目。

(3)我國可再生能源電力消納問題已經較為嚴峻，國家政策把消納能力放在非常重要的位置，并以此作為安排風光新能源項目建設容量規模及時序的主要依據。對于海上風電的發展指向，也由原先的“大力發展”調整為“穩妥推進”，更為理性地引導海上風電的合理開發。

(4)通過多能互補儲能一體化提升電力系統的靈活性，增強協調和應急能力，減少棄風棄光現象，提高風光新能源電力消納比例，將成為未來增加可再生能源滲透率的重要途徑。

(5)為響應國家的號召，廣東省地方政府著手落實國家的相關政策，根據國家規劃，積極制定地方性的政策及規劃，并積極開展相關工作。

(6)對于廣東省而言，應因地制宜制定發展策略，根據廣東省的資源條件和能源結構，利用廣東省燃機項目多的優勢，探索海上風電、燃機、儲能一體化有機結合，所發電力捆綁交易的綜合能源服務新模式。