最近,一條有關(guān)青海清潔能源利用的消息刷爆了能源圈:6月17 日0 時至6月23日24時,青海連續(xù)168個小時使用風(fēng)電、光伏等清潔能源為全省供電。無獨(dú)有偶,今年早些時候,蒙西電網(wǎng)的風(fēng)電運(yùn)行數(shù)據(jù)也創(chuàng)下歷史新高。4 月16 日,風(fēng)電單日發(fā)電量達(dá)到1.9412億千瓦時,占當(dāng)日全網(wǎng)發(fā)電量的33.45% ;風(fēng)電最大出力達(dá)到1038.2萬千瓦,占全網(wǎng)實(shí)時出力的42.02%。
這兩條新聞在令全體風(fēng)電人為之振奮的同時,也有力駁斥了少數(shù)人對風(fēng)電的誤解。時至今日,雖然風(fēng)電在眾多國家實(shí)現(xiàn)規(guī)?;_發(fā),但仍有一部分人對其存在誤解。質(zhì)疑較多集中在,風(fēng)電出力存在波動性,大規(guī)模并網(wǎng)會對電網(wǎng)安全造成沖擊。此外,電網(wǎng)的接納能力、風(fēng)電的并網(wǎng)成本等也時常成為爭議的焦點(diǎn)。
實(shí)際上,導(dǎo)致誤解的根本原因是,對風(fēng)電以及電力系統(tǒng)運(yùn)行特性缺乏深入的理解。一個顯而易見的事實(shí)是,早在風(fēng)電技術(shù)出現(xiàn)前,電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就可以應(yīng)對負(fù)荷的顯著變化,它完全能夠通過在處理負(fù)荷變化中積累的經(jīng)驗(yàn)來對風(fēng)電的波動性加以控制。風(fēng)功率預(yù)測等新技術(shù)的發(fā)展也有助于風(fēng)電并網(wǎng),其預(yù)測的準(zhǔn)確性已經(jīng)達(dá)到80%—90% 的水平。美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)等權(quán)威機(jī)構(gòu)的研究還顯示,總體上,并網(wǎng)的風(fēng)電機(jī)組越多,風(fēng)電在電網(wǎng)中的波動就會越小。
在這種情況下,風(fēng)電需要的調(diào)峰輔助服務(wù)比想象中的要少很多,這一點(diǎn)可以從德國等國的市場發(fā)展中得到驗(yàn)證。2008 年—2013 年,德國的波動性可再生能源發(fā)電份額從7% 上升到3%,而同期電網(wǎng)向上的調(diào)頻、調(diào)峰資源需求卻下降了20%,向下的資源大體保持穩(wěn)定。并且伴隨著風(fēng)功率預(yù)測水平的提升、電網(wǎng)調(diào)度的進(jìn)一步精細(xì)化、共享的網(wǎng)際備用,風(fēng)電波動性帶來的調(diào)峰需求還會進(jìn)一步下降。此外,分析我國幾個棄風(fēng)重災(zāi)區(qū)可以看出,這些地區(qū)的煤電機(jī)組利用小時數(shù)仍高達(dá)3500 小時—4000 小時,甚至更高,現(xiàn)有電力系統(tǒng)調(diào)峰和接納風(fēng)電的技術(shù)潛力(調(diào)峰深度達(dá)到20% 以內(nèi),利用小時數(shù)為1500 小時—2000 小時)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有被挖掘出來。對于風(fēng)電并網(wǎng)成本的問題,一般而言,風(fēng)電占比達(dá)到20%時,因風(fēng)電所增加的平衡成本也僅約為風(fēng)電整體銷售價的10% 或更低,而且風(fēng)電在較大消納區(qū)域內(nèi)的并網(wǎng)運(yùn)行成本要低于較小區(qū)域。
在這種情況下,風(fēng)電需要的調(diào)峰輔助服務(wù)比想象中的要少很多,這一點(diǎn)可以從德國等國的市場發(fā)展中得到驗(yàn)證。2008 年—2013 年,德國的波動性可再生能源發(fā)電份額從7% 上升到3%,而同期電網(wǎng)向上的調(diào)頻、調(diào)峰資源需求卻下降了20%,向下的資源大體保持穩(wěn)定。并且伴隨著風(fēng)功率預(yù)測水平的提升、電網(wǎng)調(diào)度的進(jìn)一步精細(xì)化、共享的網(wǎng)際備用,風(fēng)電波動性帶來的調(diào)峰需求還會進(jìn)一步下降。此外,分析我國幾個棄風(fēng)重災(zāi)區(qū)可以看出,這些地區(qū)的煤電機(jī)組利用小時數(shù)仍高達(dá)3500 小時—4000 小時,甚至更高,現(xiàn)有電力系統(tǒng)調(diào)峰和接納風(fēng)電的技術(shù)潛力(調(diào)峰深度達(dá)到20% 以內(nèi),利用小時數(shù)為1500 小時—2000 小時)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有被挖掘出來。對于風(fēng)電并網(wǎng)成本的問題,一般而言,風(fēng)電占比達(dá)到20%時,因風(fēng)電所增加的平衡成本也僅約為風(fēng)電整體銷售價的10% 或更低,而且風(fēng)電在較大消納區(qū)域內(nèi)的并網(wǎng)運(yùn)行成本要低于較小區(qū)域。
青海、蒙西以及歐洲的情況表明,目前我國風(fēng)電并網(wǎng)的問題,主要涉及的是體制上的制約和利益上的沖突,而不是風(fēng)電或電網(wǎng)的技術(shù)瓶頸。其根源是,在電力裝機(jī)過剩,供大于求的大背景下,先調(diào)度誰、先使用誰的問題。雖然《可再生能源法》規(guī)定可再生能源擁有優(yōu)先上網(wǎng)權(quán),但在現(xiàn)有電力體制下,火電因?yàn)槊磕暧姓逻_(dá)的計(jì)劃電量,形成事實(shí)上的優(yōu)先發(fā)電權(quán),擠占了可再生能源的發(fā)展空間。因此,要解決風(fēng)電并網(wǎng)難題,必須認(rèn)清問題的本質(zhì),從觀念和機(jī)制上尋求轉(zhuǎn)變。通過加快電力體制改革,建立起現(xiàn)貨市場,運(yùn)用市場化手段,使風(fēng)電可以利用邊際成本接近零的優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)優(yōu)先上網(wǎng)。
當(dāng)下,許多國家的風(fēng)電等可再生能源電力在全國總電量中占有很高的比例,比如丹麥的風(fēng)電已經(jīng)為全國供應(yīng)超過42% 的電力,西班牙的可再生能源發(fā)電量占比為40.8%,德國也達(dá)到了33%。歐洲還在不斷加大政策支持力度,從而繼續(xù)加強(qiáng)在全球可再生能源領(lǐng)域的話語權(quán)。而風(fēng)電在我國電源結(jié)構(gòu)中的占比僅有4%。任重道遠(yuǎn),我們有什么理由裹足不前?