過去5年,中國可再生能源發(fā)電取得長足發(fā)展,新能源裝機(jī)與發(fā)電一躍成為世界第一。2011年,中國風(fēng)電裝機(jī)46GW,光伏裝機(jī)2GW;當(dāng)時世界可再生能源的“領(lǐng)頭羊”德國,風(fēng)電裝機(jī)29GW,光伏裝機(jī)24GW。至2016年年末,中國風(fēng)電裝機(jī)已經(jīng)達(dá)到149GW,光伏裝機(jī)達(dá)到77GW,同期德國風(fēng)電裝機(jī)49GW,光伏裝機(jī)40GW。2016年全年,中國并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電占總發(fā)電量的4.0%,并網(wǎng)光伏發(fā)電占比為1.1%。
無論發(fā)展規(guī)模、發(fā)展速度,還是整個新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈,中國在世界上都處于領(lǐng)先位置。
不過,隨著裝機(jī)規(guī)模劇增,“棄風(fēng)棄光”成為中國新能源發(fā)展的核心問題。2015年,中國棄風(fēng)棄光總量為386億千瓦時,棄風(fēng)棄光率為14.6%。2016年1-6月,中國棄風(fēng)棄光總量即達(dá)371億千瓦時,接近2015年全年水平,棄風(fēng)棄光率為19.6%。同比例折算,2016年全年,中國棄風(fēng)棄光高達(dá)700億千瓦時。從發(fā)電小時數(shù)上看,2011年-2016年,風(fēng)光發(fā)電小時數(shù)基本呈逐年下降的趨勢,風(fēng)電小時數(shù)從2011年的1920小時下降到2016年的1742小時,光伏從2013年的1368小時下降到2015年的1133小時。
中國棄風(fēng)棄光主要集中在西北地區(qū)。2015年西北地區(qū)棄風(fēng)棄光量占全國棄風(fēng)棄光的八成,2016年上半年占全國一半。棄風(fēng)率高于棄光率,2016年上半年,西北地區(qū)風(fēng)電上網(wǎng)244億千瓦時,棄風(fēng)155億千瓦時,棄風(fēng)率高達(dá)39%。綜合考慮中國的棄風(fēng)棄光問題,筆者總結(jié)出了幾點結(jié)論:
首先,棄風(fēng)棄光毫無疑問是巨大的資源浪費。2016年上半年,中國棄風(fēng)棄光總量已經(jīng)占到總發(fā)電量的1.3%。以2016年預(yù)期棄風(fēng)棄光700億千瓦時計,這大約相當(dāng)于丟棄了2900萬個家庭一年的基本用電量,丟棄了中國整個建筑行業(yè)的用電量;約相當(dāng)于丟棄了吉林省全年用電量,或丟棄了上海市全年用電量的一半;約相當(dāng)于丟棄了瑞士或奧地利一整年的用電量(世界排名40位);約相當(dāng)于丟棄了四個葛洲壩,或是1.5個大亞灣核電站;中國棄風(fēng)棄光總量約相當(dāng)于德國全年光伏發(fā)電量的兩倍。
其次,棄風(fēng)棄光數(shù)據(jù)顯示的是未上網(wǎng)電量與發(fā)出電量之比,而如果將比較參數(shù)替換為理論發(fā)電能力,姑且將這一比例稱為風(fēng)光實際棄置率,那么這一數(shù)據(jù)將更高于統(tǒng)計披露的棄風(fēng)棄光率。
以風(fēng)電為例,簡單將2011年的發(fā)電小時數(shù)1920小時設(shè)為理論發(fā)電能力,那么2015年理論風(fēng)電實際棄置率將高達(dá)35%。
以光伏為例,即使將國家規(guī)定的保障收購小時數(shù)1500小時設(shè)為理論發(fā)電能力,2015年光伏理論棄置率就將高達(dá)40%。因此,與發(fā)電最大潛力相比,中國風(fēng)電與光伏風(fēng)電的實際利用效率很可能僅有六成。
追根究底,中國棄風(fēng)棄光問題的核心矛盾在于發(fā)電與負(fù)荷的空間不匹配。西北地區(qū)可再生能源稟賦豐富,而用電需求有限,在外送通道仍需發(fā)展的情況下,無法大規(guī)模消納本地區(qū)新能源發(fā)電。從理論上說,由于風(fēng)光發(fā)電具有波動性,其發(fā)電占比10%是一個比較重要的分水嶺。當(dāng)新能源發(fā)電占比10%時,其峰值發(fā)電值可能超過實時負(fù)荷的50%,消納特別是基于火電系統(tǒng)消納十分困難。棄風(fēng)棄光問題最嚴(yán)重的甘肅、寧夏與內(nèi)蒙古等地區(qū),2015年新能源發(fā)電占比都超過15%。
另外,許多人將中國與德國對比,質(zhì)問為何德國就能夠較好地消納比例更高的可再生發(fā)電。一方面看,德國背靠歐洲大電網(wǎng),發(fā)電品種多樣化,且有靈活的價格機(jī)制調(diào)節(jié),其消納問題大概只能與中國的省區(qū)消納問題比擬。另一方面必須要看到,德國實現(xiàn)大比例可再生能源利用的代價是昂貴的電力費用。德國可再生能源附加費逐年上升,2016年為0.06354歐元/千瓦時,約合人民幣0.5元。對于這一費用,德國民眾抗議,德國政府也已承諾削減。而中國的可再生附加費僅為1.9分,如果中國的電費也能夠提高幾毛錢之多,消納問題很大程度上應(yīng)該可以迎刃而解。因此,需要將棄風(fēng)棄光問題放在中國的大環(huán)境中綜合考慮。
解決中國棄風(fēng)棄光問題,需要做到以下幾點:
第一,在可再生能源上,中國需要有自信。中國已是可再生能源發(fā)電第一大國,世界上沒有任何國家消納過如此大規(guī)模而集中的新能源發(fā)電。中國新能源需要從模仿、學(xué)習(xí)向創(chuàng)新、開拓轉(zhuǎn)變,走出一條自己的發(fā)展之路。
第二,需要在大環(huán)境下審視棄風(fēng)棄光問題。近年來,棄風(fēng)棄光的同時,火電等主要發(fā)電品種發(fā)電小時數(shù)也逐年降低,這與中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段、能源結(jié)構(gòu)改革的大環(huán)境是分不開的。中國不但需要解決能源結(jié)構(gòu)的問題,更重要的是平衡波動的能源需求??焖侔l(fā)展過程中,大幅度過剩與短缺都是必然現(xiàn)象,棄風(fēng)棄光一定程度上反映了目前大幅度電力過剩。因此,解決棄風(fēng)棄光不是一個短期的過程,也不會是一勞永逸的,需要從更高更全局的角度綜合考慮。
第三,解決棄風(fēng)棄光問題,根本手段上還是要嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)劃。需要根據(jù)能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃,大力發(fā)展抽水蓄能、調(diào)峰氣電、熱電靈活性改造等消納手段。需要進(jìn)一步促進(jìn)可再生發(fā)電跨區(qū)消納,在繼續(xù)建設(shè)電力外送通道的同時,國家需要對跨區(qū)消納開展更強(qiáng)有力的統(tǒng)籌與安排。
第四,新能源發(fā)電特別是光伏發(fā)展重點應(yīng)逐步向分布式傾斜,向東中部地區(qū)傾斜。一方面,東中部地區(qū)電力需求旺盛,更能夠承載更大量的新能源發(fā)電;另一方面,在西北地區(qū)棄風(fēng)棄光問題不可能馬上解決的情況下,東部地區(qū)分布式的實際收益反而可能高于西北地區(qū)。對光伏來說,能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃的重點再次落在分布式上,期望能夠確實落實。這也需要提前布局電池儲能等儲能技術(shù),以及圍繞微網(wǎng)、電動汽車的智能高效的負(fù)荷管理策略。
無論發(fā)展規(guī)模、發(fā)展速度,還是整個新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈,中國在世界上都處于領(lǐng)先位置。
不過,隨著裝機(jī)規(guī)模劇增,“棄風(fēng)棄光”成為中國新能源發(fā)展的核心問題。2015年,中國棄風(fēng)棄光總量為386億千瓦時,棄風(fēng)棄光率為14.6%。2016年1-6月,中國棄風(fēng)棄光總量即達(dá)371億千瓦時,接近2015年全年水平,棄風(fēng)棄光率為19.6%。同比例折算,2016年全年,中國棄風(fēng)棄光高達(dá)700億千瓦時。從發(fā)電小時數(shù)上看,2011年-2016年,風(fēng)光發(fā)電小時數(shù)基本呈逐年下降的趨勢,風(fēng)電小時數(shù)從2011年的1920小時下降到2016年的1742小時,光伏從2013年的1368小時下降到2015年的1133小時。
中國棄風(fēng)棄光主要集中在西北地區(qū)。2015年西北地區(qū)棄風(fēng)棄光量占全國棄風(fēng)棄光的八成,2016年上半年占全國一半。棄風(fēng)率高于棄光率,2016年上半年,西北地區(qū)風(fēng)電上網(wǎng)244億千瓦時,棄風(fēng)155億千瓦時,棄風(fēng)率高達(dá)39%。綜合考慮中國的棄風(fēng)棄光問題,筆者總結(jié)出了幾點結(jié)論:
首先,棄風(fēng)棄光毫無疑問是巨大的資源浪費。2016年上半年,中國棄風(fēng)棄光總量已經(jīng)占到總發(fā)電量的1.3%。以2016年預(yù)期棄風(fēng)棄光700億千瓦時計,這大約相當(dāng)于丟棄了2900萬個家庭一年的基本用電量,丟棄了中國整個建筑行業(yè)的用電量;約相當(dāng)于丟棄了吉林省全年用電量,或丟棄了上海市全年用電量的一半;約相當(dāng)于丟棄了瑞士或奧地利一整年的用電量(世界排名40位);約相當(dāng)于丟棄了四個葛洲壩,或是1.5個大亞灣核電站;中國棄風(fēng)棄光總量約相當(dāng)于德國全年光伏發(fā)電量的兩倍。
其次,棄風(fēng)棄光數(shù)據(jù)顯示的是未上網(wǎng)電量與發(fā)出電量之比,而如果將比較參數(shù)替換為理論發(fā)電能力,姑且將這一比例稱為風(fēng)光實際棄置率,那么這一數(shù)據(jù)將更高于統(tǒng)計披露的棄風(fēng)棄光率。
以風(fēng)電為例,簡單將2011年的發(fā)電小時數(shù)1920小時設(shè)為理論發(fā)電能力,那么2015年理論風(fēng)電實際棄置率將高達(dá)35%。
以光伏為例,即使將國家規(guī)定的保障收購小時數(shù)1500小時設(shè)為理論發(fā)電能力,2015年光伏理論棄置率就將高達(dá)40%。因此,與發(fā)電最大潛力相比,中國風(fēng)電與光伏風(fēng)電的實際利用效率很可能僅有六成。
追根究底,中國棄風(fēng)棄光問題的核心矛盾在于發(fā)電與負(fù)荷的空間不匹配。西北地區(qū)可再生能源稟賦豐富,而用電需求有限,在外送通道仍需發(fā)展的情況下,無法大規(guī)模消納本地區(qū)新能源發(fā)電。從理論上說,由于風(fēng)光發(fā)電具有波動性,其發(fā)電占比10%是一個比較重要的分水嶺。當(dāng)新能源發(fā)電占比10%時,其峰值發(fā)電值可能超過實時負(fù)荷的50%,消納特別是基于火電系統(tǒng)消納十分困難。棄風(fēng)棄光問題最嚴(yán)重的甘肅、寧夏與內(nèi)蒙古等地區(qū),2015年新能源發(fā)電占比都超過15%。
另外,許多人將中國與德國對比,質(zhì)問為何德國就能夠較好地消納比例更高的可再生發(fā)電。一方面看,德國背靠歐洲大電網(wǎng),發(fā)電品種多樣化,且有靈活的價格機(jī)制調(diào)節(jié),其消納問題大概只能與中國的省區(qū)消納問題比擬。另一方面必須要看到,德國實現(xiàn)大比例可再生能源利用的代價是昂貴的電力費用。德國可再生能源附加費逐年上升,2016年為0.06354歐元/千瓦時,約合人民幣0.5元。對于這一費用,德國民眾抗議,德國政府也已承諾削減。而中國的可再生附加費僅為1.9分,如果中國的電費也能夠提高幾毛錢之多,消納問題很大程度上應(yīng)該可以迎刃而解。因此,需要將棄風(fēng)棄光問題放在中國的大環(huán)境中綜合考慮。
解決中國棄風(fēng)棄光問題,需要做到以下幾點:
第一,在可再生能源上,中國需要有自信。中國已是可再生能源發(fā)電第一大國,世界上沒有任何國家消納過如此大規(guī)模而集中的新能源發(fā)電。中國新能源需要從模仿、學(xué)習(xí)向創(chuàng)新、開拓轉(zhuǎn)變,走出一條自己的發(fā)展之路。
第二,需要在大環(huán)境下審視棄風(fēng)棄光問題。近年來,棄風(fēng)棄光的同時,火電等主要發(fā)電品種發(fā)電小時數(shù)也逐年降低,這與中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段、能源結(jié)構(gòu)改革的大環(huán)境是分不開的。中國不但需要解決能源結(jié)構(gòu)的問題,更重要的是平衡波動的能源需求??焖侔l(fā)展過程中,大幅度過剩與短缺都是必然現(xiàn)象,棄風(fēng)棄光一定程度上反映了目前大幅度電力過剩。因此,解決棄風(fēng)棄光不是一個短期的過程,也不會是一勞永逸的,需要從更高更全局的角度綜合考慮。
第三,解決棄風(fēng)棄光問題,根本手段上還是要嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)劃。需要根據(jù)能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃,大力發(fā)展抽水蓄能、調(diào)峰氣電、熱電靈活性改造等消納手段。需要進(jìn)一步促進(jìn)可再生發(fā)電跨區(qū)消納,在繼續(xù)建設(shè)電力外送通道的同時,國家需要對跨區(qū)消納開展更強(qiáng)有力的統(tǒng)籌與安排。
第四,新能源發(fā)電特別是光伏發(fā)展重點應(yīng)逐步向分布式傾斜,向東中部地區(qū)傾斜。一方面,東中部地區(qū)電力需求旺盛,更能夠承載更大量的新能源發(fā)電;另一方面,在西北地區(qū)棄風(fēng)棄光問題不可能馬上解決的情況下,東部地區(qū)分布式的實際收益反而可能高于西北地區(qū)。對光伏來說,能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃的重點再次落在分布式上,期望能夠確實落實。這也需要提前布局電池儲能等儲能技術(shù),以及圍繞微網(wǎng)、電動汽車的智能高效的負(fù)荷管理策略。