近年來(lái)，我國(guó)清潔能源發(fā)展步伐加快，水電裝機(jī)持續(xù)增加，風(fēng)電、光伏新增裝機(jī)量雙雙位列世界第一，生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)平穩(wěn)發(fā)展，垃圾發(fā)電裝機(jī)容量穩(wěn)步提升。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國(guó)可再生能源產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示：至2014年底，我國(guó)水電總裝機(jī)3億kW，風(fēng)電總裝機(jī)9581萬(wàn)kW，光伏發(fā)電總裝機(jī)2428萬(wàn)kW，可再生能源發(fā)電裝機(jī)已占到全部電力裝機(jī)1/3，達(dá)4.2億kW，與2010年相比增長(zhǎng)了67%0與此同時(shí)，水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電等清潔能源發(fā)電面臨的并網(wǎng)消納問(wèn)題也日益嚴(yán)重。
2014年，我國(guó)棄水棄風(fēng)棄光損失電量超過(guò)300億kWh。僅云南、四川兩省總棄水電量已超過(guò)200億kWh;在全國(guó)風(fēng)電利用小時(shí)數(shù)同比減少160h的情況下，累計(jì)棄風(fēng)電量仍高達(dá)126億kWh;由于光伏初成規(guī)模，全國(guó)“棄光”現(xiàn)象總體不太嚴(yán)重，但甘肅省酒泉、敦煌和青海格爾木等部分地區(qū)棄光仍然存在，局部地區(qū)“棄光”比例超過(guò)20%。對(duì)比來(lái)看，我國(guó)棄風(fēng)比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出典型國(guó)家3%以下的棄風(fēng)限電率。
棄風(fēng)棄電原因
從近兩年水電運(yùn)行情況分析來(lái)看，我國(guó)水電棄水的直接原因主要表現(xiàn)在：一是汛期降水較為集中;二是水電裝機(jī)增加較多;三是外送通道能力不足;四是用電需求增長(zhǎng)放緩，低于電力發(fā)展規(guī)劃的預(yù)計(jì)水平。以棄水較為嚴(yán)重的四川為例，近兩年四川省水電裝機(jī)增加了2413萬(wàn)kW，較2012年增長(zhǎng)了62%，并呈枯豐急轉(zhuǎn)態(tài)勢(shì)，增大了水電站兼顧防洪、發(fā)電的壓力。同時(shí)，受電源電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)不同步等因素影響，目前電力外送能力不能滿足需要;而經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)也呈現(xiàn)放緩情況，2014年較2013年用電僅增長(zhǎng)了3.4%，致使當(dāng)?shù)仉娏ρb機(jī)增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)高于用電增長(zhǎng)需求。
造成風(fēng)電棄風(fēng)的原因主要表現(xiàn)在：一是電源調(diào)峰能力受限。我國(guó)“三北”地區(qū)電源結(jié)構(gòu)以煤電為主，其中供熱機(jī)組又占有較大比重，冬季為了滿足供熱需求，供熱機(jī)組調(diào)峰能力有限。目前，東北以及華北局部地區(qū)的棄風(fēng)，都主要受這一因素的影響，且新疆、內(nèi)蒙古等地區(qū)大量自備電廠甚至不參與系統(tǒng)調(diào)峰。二是配套電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)滯后，省區(qū)間和網(wǎng)間外送消納受限。配套電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)滯后于風(fēng)電項(xiàng)目并網(wǎng)運(yùn)行的需求，是造成目前一些局部地區(qū)棄風(fēng)的重要原因。如新疆達(dá)坂城地區(qū)是新疆風(fēng)電建設(shè)的重點(diǎn)區(qū)域，當(dāng)?shù)佧}湖220kV變電站和東郊750kV變電站改擴(kuò)建施工，影響了風(fēng)電的送出，造成了7億kWh的棄風(fēng)。
盡管2014年我國(guó)平均風(fēng)電棄風(fēng)率8%，較之2013年有所降低，但風(fēng)電利用小時(shí)數(shù)也同比下降了160h，風(fēng)電棄風(fēng)問(wèn)題在本質(zhì)上并沒(méi)有改善。造成棄風(fēng)率變小的重要原因是2015年是 “小風(fēng)年”，來(lái)風(fēng)情況整體偏小，但某些重點(diǎn)地區(qū)限電問(wèn)題仍然突出。如：吉林省、河北省張家口地區(qū)、蒙西地區(qū)、黑龍江、甘肅棄風(fēng)限電情況仍很?chē)?yán)重，棄風(fēng)限電比例均在10%以上，其中吉林省、新疆棄風(fēng)率高達(dá)15%。
目前全國(guó)“棄光”問(wèn)題并不普遍，較嚴(yán)重的地區(qū)主要集中在甘肅省酒泉、敦煌和青海格爾木等部分地區(qū)，局部地區(qū)“棄光”比例超過(guò)20%。造成棄光問(wèn)題的直接原因有：一是西北地區(qū)光伏電站建設(shè)速度明顯加快，與輸電網(wǎng)和市場(chǎng)缺乏配套。二是部分西北地區(qū)光伏電站建設(shè)缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，存在一定的無(wú)序現(xiàn)象;三是光伏發(fā)電建設(shè)規(guī)模與本地負(fù)荷水平不匹配，市場(chǎng)消納能力有限，同時(shí)電站建設(shè)與配套電網(wǎng)的建設(shè)和改造不協(xié)調(diào)等原因，致使光伏電站集中開(kāi)發(fā)區(qū)域出現(xiàn)了一定程度的“棄光”現(xiàn)象。
從深層次上看，棄水、棄風(fēng)、棄光問(wèn)題反映了我國(guó)現(xiàn)行電力發(fā)展和運(yùn)行模式越來(lái)越不適應(yīng)新能源的發(fā)展，反映了我國(guó)電力運(yùn)行機(jī)制、電力市場(chǎng)體制的深層次矛盾。
一、電力市場(chǎng)化程度低
由于我國(guó)電力體制改革仍沒(méi)完成，大量自備電廠不承擔(dān)電力調(diào)峰責(zé)任，電力調(diào)峰等輔助服務(wù)機(jī)制不健全。盡管《可再生能源法》規(guī)定，“優(yōu)先調(diào)度和全額保障性收購(gòu)可再生能源發(fā)電”，但可再生能源優(yōu)先調(diào)度受到原有電力運(yùn)行機(jī)制和剛性?xún)r(jià)格機(jī)制的限制，難以落實(shí)節(jié)能優(yōu)先調(diào)度等行政性規(guī)定。其次，目前我國(guó)電網(wǎng)企業(yè)既擁有獨(dú)家買(mǎi)賣(mài)電的特權(quán)，又通過(guò)下屬的電力調(diào)度機(jī)構(gòu)行使直接組織和協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)運(yùn)行，擁有電網(wǎng)所有權(quán)和經(jīng)營(yíng)、輸電權(quán)，具有壟斷性，不利于市場(chǎng)主體自由公平交易。
二、傳統(tǒng)“計(jì)劃”不適應(yīng)時(shí)代需求
目前，電力運(yùn)行調(diào)度很大程度上延續(xù)傳統(tǒng)計(jì)劃方式，各類(lèi)電廠年運(yùn)行小時(shí)數(shù)主要依據(jù)年發(fā)電計(jì)劃確定，各地經(jīng)濟(jì)運(yùn)行主管部門(mén)甚至對(duì)每一臺(tái)機(jī)組下達(dá)發(fā)電量計(jì)劃，由于火電年度電量計(jì)劃為剛性計(jì)劃，火電企業(yè)和地方政府不愿意讓出火電電量空間，調(diào)度為了完成火電年度計(jì)劃不得不限制可再生能源發(fā)電的電量空間。這種“計(jì)劃”方式，不能適應(yīng)新能源波動(dòng)性特點(diǎn)和需要，無(wú)法保障可再生能源發(fā)電優(yōu)先上網(wǎng)。
三、電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力較弱
我國(guó)電源結(jié)構(gòu)以常規(guī)火電為主，特別是風(fēng)電富集地區(qū)更加突出。盡管火電調(diào)峰深度和速度都不及水電、燃?xì)鈾C(jī)組，但目前我國(guó)火電機(jī)組(熱電機(jī)組)的調(diào)峰現(xiàn)狀遠(yuǎn)低于國(guó)際水平，仍沿用20世紀(jì)80年代初的火電調(diào)節(jié)指標(biāo)進(jìn)行運(yùn)行考核，大量中小火電機(jī)組、熱電機(jī)組仍舊采用傳統(tǒng)技術(shù)方案和運(yùn)行方式，沒(méi)有針對(duì)新的需求進(jìn)行改造升級(jí)提升靈活性，技術(shù)潛力沒(méi)有充分釋放，遠(yuǎn)低于國(guó)際領(lǐng)先水平。同時(shí)國(guó)際經(jīng)驗(yàn)證明，需求側(cè)響應(yīng)是增加電力靈活性的重要手段，但我國(guó)需求側(cè)響應(yīng)還處于研究示范階段，未能發(fā)揮真正作用。
四、通道需難滿足
我國(guó)水電、風(fēng)電、光伏主要集中開(kāi)發(fā)投產(chǎn)在西部低負(fù)荷地區(qū)，在當(dāng)?shù)叵{的同時(shí)，仍需要外送，而在現(xiàn)有電力電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)行方式下，電源電網(wǎng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)不足，電力輸送通道在建設(shè)進(jìn)度、輸送容量、輸送對(duì)象上都難以滿足可再生能源電力發(fā)展需求。
五、可再生能源消化機(jī)制未落實(shí)
未來(lái)隨著西南和三北地區(qū)水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電開(kāi)發(fā)規(guī)模繼續(xù)增長(zhǎng)，市場(chǎng)消納空間逐漸成為可再生能源消納的最大瓶頸，現(xiàn)有以“電量計(jì)劃”、“固定價(jià)格”、 “電網(wǎng)壟斷”等為特征的體系已不能適應(yīng)可再生能源發(fā)展。水電的“豐余枯缺”特點(diǎn)和風(fēng)電的“波動(dòng)性”在現(xiàn)有機(jī)制框架下，僅靠本地運(yùn)行調(diào)度優(yōu)化已經(jīng)不能解決市場(chǎng)消納問(wèn)題，需依賴(lài)更大范圍市場(chǎng)消納。而目前我國(guó)的電力運(yùn)行管理總體是以省為實(shí)體進(jìn)行管理，同時(shí)跨省跨區(qū)輸送未納入到國(guó)家能源戰(zhàn)略制定的長(zhǎng)期跨地區(qū)送受電計(jì)劃中，各地對(duì)接納可再生能源積極性不足。
