我國風電發展存在的問題及建議

郭虎祥 張璐

（國家開發銀行新疆維吾爾自治區分行 新疆烏魯木齊 830002）

0 引言

新能源發電出現并迅速發展，帶給電力行業新的發展和格局優化，在我國電力行業的重要作用也愈加顯著。新能源發電的“新”體現在三個方面：一是指相對于“舊”而言，即傳統的化石能源，新能源具有獲取可持續、資源分布廣、環保無污染等特征，主要有太陽能發電、風電、生物質能發電、潮汐能發電等［1-2］；二是指技術新，通過新的技術對新能源加以轉化利用，新能源得以轉換為電能；三是指市場認知新，新能源能起到較好的電力供應、電力補充、電力調峰儲備等作用，電力獲取途徑廣、調度靈活便捷，市場認可度不斷提高。在大量新能源發電中，風電規模占比較高且呈現出繼續擴大趨勢，風電轉化效率顯著、技術迭代更新迅速、市場占有率較高、經濟效益明顯，因而得到了廣泛應用［3-4］。

1 風電行業現狀

1.1 全國風電運行情況

截至2020 年末，電力裝機方面，全國發電裝機容量220 153萬kW，其中風電裝機28 172 萬kW，占比12.8%，較上年增加2.4%；發電量方面，國家統計局數據顯示，全國規模以上電廠發電量82 733.5 億kWh，其中風 電5 907.7 億kWh，占 比7.1%，較上年增加2.1%；新增方面，全國基建新增發電裝機容量19 087 萬kW，其中風電7 167 kW，占比37.5%，較上年增加22.5%；設備利用方面，全國6 000 kW 級以上電廠發電設備累計平均利用小時數為3 758 h，其中風電2 097 h，較上年增加12 h；棄風方面，2020 年棄風量166 億kWh，平均棄風率3.5%，較上年減少0.5%。近來年，全國棄風率不斷下降，風電使用率持續提高，棄風限電情況明顯好轉。

1.2 新疆風電運行情況

全國范圍內，新疆風力資源良好，建設有多個風電基地并仍在積極布局。截至2020 年末，電力裝機方面，新疆電網聯網發電裝機10 252.9 萬kW，其中風電裝機2 355.2 萬kW，占比23.0%，較上年增加1.9%；發電量方面，新疆發電量保持較快增長，新疆電網調度口徑全年累計發電量4 031.5 億kWh，同比增長11.8%，風電發電量增長較明顯，較上年增加6.5%；設備利用方面，新疆電網調度口徑全部聯網運行發電設備平均利用小時3 832 h，其中風電設備平均利用小時數為2 241 h，較上年增加66 h。棄風方面，全年棄風電量78.2 億kWh，棄風率10.3%，較上年減少4%，疆內促進風電消納成效顯著。較于全國棄風水平，新疆仍有調整調度空間。

2 風電行業發展趨勢

2.1 行業支持政策

（1）可再生能源監管與指導加強，行業有序發展有所保障。2018 年下半年，國務院及相關部委陸續就環境保護、污染防治等出臺了多個意見和指導方案等，其中多次提及可再生能源的發展和消納問題，可再生能源的使用無疑極大地減少了環境污染。這些政策的出臺，對清潔能源的推廣使用、消納渠道的全面拓寬等有強有力的推動作用，最終將可再生能源發電全額保障性收購落到實處。在2019 年，我國就已提前完成了“非化石能源占能源消費總量比重達到15%”的目標，這是在有關部門的精準監管和指導下完成的，監督指導有方向，落地實效則清晰明了。

2020 年末氣候雄心峰會上，國家主席習近平宣布了未來十年中國二氧化碳排放下降指標及非化石能源占比提高標準。另外，明確提出風電、太陽能發電總裝機容量將達到12 億kW以上，這為新能源發電發展指明了方向、提供了遵循，風電發展再次迎來良好機遇。各級政府相關部門相繼發布新能源發電規劃和落實細則，市場氛圍活躍，行業發展勢頭良好。

（2）疏管結合，多項措施促進可再生能源消納。國家有關部委就清潔能源消納出臺詳細的政策計劃，在統籌規劃設計、清潔能源消納、市場化電力交易等方面做出引領和保障，清潔能源消納問題基本得以解決，體現為風電利用率達到95%以上、棄風率5%左右，現在看來已基本完成。后期要在規模繼續增加的情況下，繼續維持現有消納水平，具有一定挑戰。

基于我國新能源電力國情，誕生了可再生能源消納保證機制。隨著市場的變化，相關機制也在不斷完善。2021 年年初，國家能源局就可再生能源消納的權責和未來近十年的目標征求各方意見，強調消納與考核掛鉤，突出強化消納的地位和重要性，采用總量和非水電消納兩個指標控制，可再生能源權重逐年增加。

（3）持續完善電價退坡機制，推動平價上網周期開啟。2019 年1 月7 日，兩部委聯合發布的發改能源19 號文就風電、光伏無補貼事項作了說明，具體提出8 項支撐舉措。2020年1 月20 日，財建5 號文要求，將把除7 批補助目錄之外的、符合“十三五”規劃的可再生能源項目逐步納入補貼清單，補貼機制轉變［5］。

（4）電力市場化改革持續推進，能源結構不斷調整。2018年7 月，國家相關部委就不斷完善電力市場化交易，并下發了發改運行1027 號文，明確了支持電力用戶與清潔能源發電企業，包括但不限于核電、水電、風電等，開展市場化電力交易，同步推進清潔能源配額制，拓展電力消納路徑，大力推進電力市場化改革。

據統計，2020 年新能源發電量接近7 300 億kWh，新能源市場化交易電量接近1 600 億kWh，占比22%。其中，跨省跨區交易電量省內新能源交易電量約660 億kWh，跨省跨區交易電量約920 億kWh。此外，“三北”地區通過調峰輔助服務市場增加新能源消納電量448 億kWh。

2.2 行業發展趨勢分析

新能源發電行業的發展潛力主要取決于下游電力需求以及與傳統能源在經濟性、適用場景等方面的競爭力。總體來看，風電作為新能源發電的中長期發展空間仍極為廣闊。首先電力需求會隨著經濟發展、城市化進程等因素繼續增長，化石能源的稀缺性和日益突出的環境問題都要求能源結構轉變；其次風電發電成本已經顯著下降并趨近傳統化石燃料；此外儲能產業的發展和成熟應用將打破發電瓶頸，從根源上化解風電波動以及消納問題。綜合來看，風電行業未來發展將呈現以下趨勢。

（1）技術進步推動風電行業發展。成本下降與政策扶持帶動風電裝機規模創新高，技術進步將繼續推動行業發展。技術進步、規模化開發以及競價、平價上網的展開，驅動風力發電成本大幅下降，前期疊加補貼政策，有效刺激了全球裝機規模增長。目前國內風電產業扶持政策正逐步向市場化方向轉變，補貼政策退出對行業規模的影響逐步趨弱。風電行業將愈加依靠技術進步實現中長期大發展。

（2）風電行業景氣度提升，有望實現整體平價上網。2019年開始，風電項目就逐步向平價邁進，通過競價等方式進行過度，最終實現平價上網。隨著風電單位投資成本的降低，其電價競爭能力趨強，“十四五”初期有望實現整體平價。另外，消納問題明顯緩解，行業逐步走出低谷。短期來看，如果大量核準未建項目建設進度加速，裝機規模將進一步提升；中長期來看，大規模系統風電場和海上風電將是行業規模增長的重要支撐［6］。

3 風電行業存在的問題

3.1 并網問題仍舊顯著，風電有效利用度不高

風電具有一定的不穩定性，并網后的強烈變化會對電網造成一定程度的沖擊。火電因其良好的穩定性在我國電網組成中長期占據著較大比例，風電主要是起調節緩釋的作用，因而風電無法全部利用［7］。同時，我國現運行并網技術多為成熟的老舊技術，新的發展態勢下，急需新技術的研發使用。目前能走在世界前列的也就是河西電力網絡采用的串補新型技術，但仍存在問題，還需要繼續突破完善［8］。

3.2 市場消納空間有限，省際壁壘難以破除

為確保一定區域內的電網運行穩定，不穩定的風電只能根據電力情況進行消納，無法全額消納，因此大規模的風電需要大電網、大市場來消納［9］。在國內原有電力計劃體制下，電力平衡以省為單位，難以破除的省際壁壘將國內電力市場切割成30 多個獨立的省級電力市場，這就在客觀上要求風電立足省內電力市場進行消納，空間極其有限［10］。

3.3 交易機制短缺，市場調節配置不足

我國電力市場售電的競爭機制還不健全，市場調節配置不足。高效、節能、環保的發電機組不能被充分的利用，個別地區存在著窩電和缺電同時發生的情況。沒有調節好價格關系，理想的市場定價機制并沒有有效的建立。政府的定價主導著電價的管理，靈活性較低，電價的調控也往往遲滯于成本變化，因此對電力成本、市場供求關系、資源利用情況等無法及時反饋，難以有效調節配置［11-12］。

3.4 產業服務體系尚不完善，運維水平較低

雖然風電行業發展迅猛且呈現良好態勢，但相比較火電、水電等行業，風電行業在行業標準、工程管理、維修維護、處置等方面還很不足，在統籌區域風力資源、宏觀選址上仍有薄弱點［3，13］。運營風電場人員需求較少，水平要求不高，運維管理水平不先進，相較于火電廠的標準化管理模式，風電場的運維管理普遍不高。除了運維人員少、檢修任務重等原因，部分項目存在細節遺留問題、資料信息缺少、人員技術水平有限、故障處理欠佳等問題，整個產業的服務體系建立未能與風電行業發展速度相匹配，導致后期運維容易出現問題［14］。

3.5 信息化市場混亂，難以實現互聯互通

在沒有統一的標準和架構要求下，風電信息化市場處于不清晰的狀態。已有很多電力企業設計開發了信息化平臺，但未形成架構體系，大多數缺少頂層設計，沒有統籌信息，效果不佳。很多集控中心缺少統一的體系架構和總體設計，各層級如集團級集控、區域集控、省級集控由于供應廠商等外部條件不一致，平臺架構和功能劃分等不相融，無法實現互聯互通［15］。

4 建議和措施

我國風電行業擁有強大的開發潛力，在了解其對電力系統影響的前提下，進行科學的發電思考，能夠為今后的發展提供重要參考，從而減少不可再生能源的消耗，將風能的價值充分發揮。

4.1 加強政府統籌規劃

政府在能源供給與利用領域起著主導作用。在新能源產業開發利用方面，國家制定新能源產業發展的總體規劃，將新能源電力發展與電網發展、配套基礎設施建設納入總體規劃，做好產業整合及上下游供應鏈的通暢完備；將風電產業與其他關聯產業統籌規劃、總體控制安排［16］。同樣的，在新能源基地建設過程中，建議由一家單位牽頭負責建設，避免多個投資主體之間增加調度協調難度，造成電網運行不夠穩定的情況［17］。

4.2 促進風電開發精細化

大力支持技術研發，推進核心技術國產化，推動風電與控制技術、信息技術、通信技術等深度融合，實現風電開發、運維、監控、管理等全流程的智能化。

4.3 推進儲能技術多樣化

風電不確定性是大規模風電場并網的一個問題，儲能系統是解決可再生能源電力調度問題的一種實用方法［18］。電力儲能系統可以分為機械式儲存系統、電化學系統、化學儲存和蓄熱系統等。市場上常見的是鉛酸蓄電池和鋰電池等蓄電系統，因工藝相對成熟而有所使用，但仍存在部分難以解決的技術難題。更多的儲能技術如光儲、生物儲能等也在不斷推進，風電場儲能技術呈現出多樣化，在儲能技術市場化推廣應用后，風能資源將得以充分利用，有助于風能的高效轉化［8，19］。

4.4 大力發展電力傳輸網絡

單個風力發電站，可以認為是一個“點”；區域內多個風力發電站于送出工程送出，可以認為是一條“線”；而接入區域電網，形成一張巨大的“網”，才更具能量，才能將電力輸送到與電網相接的無數“末梢”——千家萬戶電力用戶，才能真正將電力轉換于社會生產價值。電力傳輸網絡的建設、鋪展及密布，有助于提升風電的利用率，保障電力傳輸，更便于終端消納［21］。

4.5 創新開展中長期省間交易機制

總結現行中長期交易機制，梳理現行集中掛牌、集中撮合、雙邊協商交易運作的經驗和不足，研究適合中長期交易的出清方式。同時，借鑒國際長期電能交易機制，探索試點多輪拍賣的省間交易，研究確定適合國情的多輪拍賣交易價格起點、拍賣時間設計、市場出清方式，編制交易實施細則，擇機試點推行［22］。

5 結論

在“碳達峰、碳中和”的背景下，新能源發電被再次推到重要發展期，風電作為其中的關鍵角色，承擔著重要使命。為推進風電平穩高質量發展，要積極做好統籌規劃，加大行業技術研究及相關領域技術開發，創新電力交易，服務好行業發展。