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并網和用地已成為制約風光發展的關鍵
發布者:lzx | 來源:國發能研院、綠能智庫 | 0評論 | 4309查看 | 2019-11-04 10:10:10    

能(neng)源(yuan)革命是我(wo)國當(dang)前的重大(da)國策(ce)(ce)之(zhi)一,其(qi)核心是能(neng)源(yuan)的清(qing)潔(jie)化。我(wo)國能(neng)源(yuan)稟(bing)賦特(te)征(zheng)是,富(fu)煤貧油少氣,風能(neng)和太陽能(neng)不但(dan)資源(yuan)豐(feng)富(fu),也是業內公認的清(qing)潔(jie)程(cheng)度(du)高的能(neng)源(yuan),因此,近(jin)年來,風光(guang)在政策(ce)(ce)支(zhi)持下得到迅猛發(fa)展,成(cheng)為新(xin)能(neng)源(yuan)發(fa)展的主力。


在(zai)(zai)全(quan)球以綠色低碳發(fa)(fa)展(zhan)成為(wei)共識的(de)背(bei)景下,我國肩(jian)負更大的(de)減排任務,清(qing)潔能(neng)源在(zai)(zai)深度和(he)廣度上(shang)都將(jiang)出現新的(de)發(fa)(fa)展(zhan)局面(mian)。IEA預測,到(dao)2024年,全(quan)球可再生(sheng)能(neng)源將(jiang)增(zeng)長50%,太陽能(neng)光(guang)伏和(he)風(feng)能(neng)將(jiang)在(zai)(zai)未來(lai)五年占全(quan)球發(fa)(fa)電能(neng)力擴(kuo)張(zhang)的(de)70%,分布(bu)式光(guang)伏發(fa)(fa)電的(de)增(zeng)長將(jiang)達到(dao)和(he)陸上(shang)風(feng)電一樣的(de)增(zeng)長速度,而(er)中國的(de)分布(bu)式光(guang)伏發(fa)(fa)電能(neng)力將(jiang)成為(wei)世界(jie)最大的(de)增(zeng)長點。


但是,我國近年風光發展雖然迅(xun)猛,發電占比(bi)卻(que)不高,且整體呈現增速(su)下(xia)降趨勢。


國(guo)(guo)發能研院、綠(lv)(lv)能智庫認為(wei),我國(guo)(guo)風(feng)光電(dian)價(jia)長期(qi)高于煤價(jia)是導(dao)致其占(zhan)比低的(de)(de)重要因素(su)之(zhi)一,近期(qi)的(de)(de)補貼退坡(po)使(shi)得(de)行業(ye)發展更為(wei)疲軟,但是不(bu)久的(de)(de)將(jiang)來隨(sui)著成本快(kuai)速下降將(jiang)扭轉目前電(dian)價(jia)不(bu)利局面,綠(lv)(lv)證的(de)(de)推廣也(ye)使(shi)得(de)補貼對(dui)行業(ye)影響逐漸(jian)削弱。實(shi)際上,在大多數國(guo)(guo)家,分布(bu)式太陽能發電(dian)成本已經(jing)低于零售電(dian)價(jia)。


高輸(shu)電(dian)(dian)成本是(shi)(shi)造(zao)成我(wo)(wo)國風(feng)光(guang)(guang)電(dian)(dian)價高的一個重要因素之一。和許(xu)多(duo)風(feng)光(guang)(guang)大國可以(yi)實(shi)現(xian)就地(di)消(xiao)納不同,我(wo)(wo)國風(feng)光(guang)(guang)資源豐富地(di)遠離高消(xiao)費地(di)的逆向分布特有(you)國情才是(shi)(shi)影響我(wo)(wo)國風(feng)光(guang)(guang)發(fa)展(zhan)的關鍵,遠距(ju)離運輸(shu)增加了輸(shu)電(dian)(dian)成本。雖然我(wo)(wo)國從(cong)2010年后(hou)大規(gui)模發(fa)展(zhan)特高壓實(shi)現(xian)了集中(zhong)式發(fa)電(dian)(dian)的遠距(ju)離運輸(shu),但(dan)是(shi)(shi),電(dian)(dian)網輸(shu)送能力(li)有(you)限,加上光(guang)(guang)伏(fu)上網電(dian)(dian)價下(xia)調(diao)、補貼(tie)資金(jin)拖欠等(deng)因素,致使(shi)近期(qi)光(guang)(guang)伏(fu)裝機大幅減少。


另外,隨著技術(shu)的進(jin)步,就地(di)(di)(di)消納的發(fa)電效率逐漸提高(gao),發(fa)展分(fen)布(bu)(bu)式(shi)發(fa)電優勢凸顯,因此(ci),中東部(bu)和南部(bu)地(di)(di)(di)區裝機明顯增長。但這些地(di)(di)(di)區土(tu)地(di)(di)(di)資源稀缺,農(nong)用地(di)(di)(di)占比高(gao),用地(di)(di)(di)成了(le)分(fen)布(bu)(bu)式(shi)面臨(lin)的新難題。未來,我國(guo)風(feng)光發(fa)展必然是(shi)集中式(shi)和分(fen)布(bu)(bu)式(shi)兼顧,那么(me),并網和用地(di)(di)(di)成了(le)制約風(feng)光發(fa)展的關鍵。


風光發電占比低且增速呈下降趨勢


IEA分析顯(xian)示,丹麥的風(feng)光(guang)(guang)占(zhan)(zhan)比(bi)超(chao)過(guo)50%,西班牙風(feng)光(guang)(guang)占(zhan)(zhan)比(bi)約20%,德國(guo)后(hou)來居上成為(wei)風(feng)光(guang)(guang)占(zhan)(zhan)比(bi)第2位的國(guo)家,超(chao)過(guo)20%,英國(guo)也將接近20%。此外,意(yi)大利(li)、瑞(rui)典、澳大利(li)亞風(feng)光(guang)(guang)占(zhan)(zhan)比(bi)達到(dao)10%以(yi)上,而中國(guo)的風(feng)光(guang)(guang)占(zhan)(zhan)比(bi)僅超(chao)過(guo)5%。


從(cong)(cong)2012-2018年,我國太(tai)陽能發(fa)電(dian)量(liang)(liang)從(cong)(cong)36億(yi)千瓦時增長至1775億(yi)千瓦時,平均每年增長高達8.3倍。太(tai)陽能發(fa)電(dian)量(liang)(liang)占(zhan)比從(cong)(cong)0.1%到(dao)2.5%,占(zhan)比逐漸加大。而發(fa)電(dian)量(liang)(liang)增幅(比上年增長)從(cong)(cong)414%降低到(dao)50%,總體呈(cheng)現減弱態勢(shi)。2019年上半年,全口徑并(bing)網(wang)太(tai)陽能發(fa)電(dian)量(liang)(liang)為1063億(yi)千瓦時,同比增長29%,增幅減弱趨勢(shi)明顯。


從(cong)2010年(nian)(nian)至2018年(nian)(nian),我國風(feng)能(neng)發(fa)(fa)電(dian)量(liang)(liang)從(cong)497億千(qian)瓦(wa)時增(zeng)至3660億千(qian)瓦(wa)時,平均年(nian)(nian)增(zeng)幅(fu)為0.83倍(bei)。風(feng)能(neng)發(fa)(fa)電(dian)占(zhan)比從(cong)1.2%增(zeng)至5.2%,發(fa)(fa)電(dian)量(liang)(liang)增(zeng)幅(fu)(比上(shang)年(nian)(nian)增(zeng)長(chang))則從(cong)78%降(jiang)到了20%,盡管2016年(nian)(nian)出現了反彈,但(dan)整體發(fa)(fa)電(dian)量(liang)(liang)增(zeng)幅(fu)呈下降(jiang)趨勢(shi)。2019年(nian)(nian)上(shang)半年(nian)(nian),全口徑(jing)并網風(feng)能(neng)發(fa)(fa)電(dian)量(liang)(liang)為2145億千(qian)瓦(wa)時,同比增(zeng)長(chang)11.5%,增(zeng)幅(fu)減(jian)弱趨勢(shi)明顯。


我(wo)(wo)國風光(guang)資源豐富(fu),但(dan)發電占比不高(gao)的(de)一(yi)個主(zhu)要(yao)原因是,我(wo)(wo)國風光(guang)資源豐富(fu)地(di)在西部(bu)和西北部(bu)地(di)區(qu),遠離(li)高(gao)耗(hao)能(neng)的(de)南部(bu)和中東部(bu)地(di)區(qu),因此,需(xu)(xu)要(yao)將(jiang)資源豐富(fu)地(di)區(qu)風能(neng)轉化為電能(neng)運(yun)輸(shu)至高(gao)消(xiao)費地(di)區(qu)。而風能(neng)發電占比高(gao)的(de)歐洲國家,更多(duo)是就地(di)消(xiao)納,不需(xu)(xu)要(yao)遠距離(li)運(yun)輸(shu)。


遠距離輸電受成本技術制約


我(wo)國的風光遠距離(li)集中式電(dian)站輸電(dian)通過特高壓電(dian)網實現,面(mian)臨兩個(ge)問題。


一是特高(gao)(gao)壓投(tou)資(zi)(zi)(zi)成本(ben)高(gao)(gao)。公開資(zi)(zi)(zi)料顯示,酒泉—湖(hu)南±800千(qian)伏(fu)(fu)特高(gao)(gao)壓直(zhi)流輸電(dian)工(gong)程(cheng),線路長度(du)2386千(qian)米,工(gong)程(cheng)投(tou)資(zi)(zi)(zi)253.37億(yi)元(yuan)(yuan),平均(jun)約10公里需投(tou)資(zi)(zi)(zi)額1億(yi)元(yuan)(yuan)。扎魯特—青(qing)州(zhou)±800千(qian)伏(fu)(fu)特高(gao)(gao)壓直(zhi)流輸電(dian)工(gong)程(cheng),線路長度(du)1228千(qian)米,工(gong)程(cheng)投(tou)資(zi)(zi)(zi)208億(yi)元(yuan)(yuan),平均(jun)約6公里需投(tou)資(zi)(zi)(zi)一億(yi)元(yuan)(yuan),受(shou)建設條件等因素(su)影響,單位(wei)投(tou)資(zi)(zi)(zi)成本(ben)更高(gao)(gao)。


二是風光(guang)的不穩(wen)定性(xing)造成并網(wang)困(kun)難。光(guang)伏、風能(neng)等作為(wei)不穩(wen)定電(dian)源(yuan)在并網(wang)的同時會對電(dian)網(wang)造成沖擊,受技術制約,并網(wang)容(rong)量受限。


因(yin)此(ci),特高壓(ya)作為風光遠距離(li)運輸的(de)解決方案,不僅(jin)成本(ben)高,而(er)且存在技術瓶(ping)頸(jing)使風光并(bing)網容(rong)量受限,成為棄(qi)風棄(qi)光的(de)一(yi)個(ge)主(zhu)要原(yuan)因(yin)。


高耗能地區用地受政策約束


高耗能(neng)地(di)區主要分(fen)布(bu)(bu)在南部(bu)和(he)中東部(bu),人(ren)多地(di)少,土地(di)資(zi)源稀缺。雖然資(zi)源豐富程度不及(ji)西部(bu),影響發(fa)(fa)電效(xiao)率,但是(shi)卻(que)可避免(mian)特高壓(ya)電網的缺陷。沒有大面積(ji)荒地(di)沙地(di)建(jian)光伏和(he)風能(neng)電站,卻(que)可見縫插針,利用各種空(kong)間發(fa)(fa)展分(fen)布(bu)(bu)式發(fa)(fa)電,例如:漁光互(hu)補,工商業(ye)屋頂光伏,分(fen)散式風能(neng)。也有利于民間資(zi)本介(jie)入解(jie)決(jue)融(rong)資(zi)難問題,實(shi)現就地(di)消(xiao)納(na)。且無人(ren)機技(ji)術(shu)和(he)信息化通訊技(ji)術(shu)將(jiang)對分(fen)布(bu)(bu)式發(fa)(fa)電的維護(hu)難問題帶(dai)來新的解(jie)決(jue)方(fang)案。


近期(qi),我國風光(guang)新增裝機(ji)容量逐步開始(shi)向中(zhong)東部和(he)(he)南部高耗能地(di)區(qu)(qu)轉移,這些地(di)區(qu)(qu)風光(guang)發(fa)電(dian)項目與煤電(dian)相比,成(cheng)本差距(ju)較(jiao)小,市場需求高。但同時卻遭遇(yu)了另(ling)(ling)一個難(nan)題:用(yong)地(di)難(nan)。中(zhong)東部和(he)(he)南部地(di)區(qu)(qu)一般是(shi)人口密集區(qu)(qu),農(nong)用(yong)地(di)占比高,而農(nong)用(yong)地(di)是(shi)禁(jin)止同時另(ling)(ling)作(zuo)他(ta)用(yong)的,成(cheng)為發(fa)展風光(guang)的另(ling)(ling)一個障礙(ai),且用(yong)地(di)成(cheng)本也明(ming)顯比西部高得(de)多。


并網用地問題的展望


國發(fa)能(neng)研院、綠能(neng)智庫對該問(wen)題的展望如下:


海(hai)(hai)上風(feng)(feng)(feng)光發(fa)電(dian)(dian)(dian)迅速(su)發(fa)展有(you)(you)望緩(huan)解(jie)用(yong)電(dian)(dian)(dian)緊張。到2030年(nian),我(wo)國(guo)中東部地區最大用(yong)電(dian)(dian)(dian)負荷將達(da)到約9.7億千(qian)瓦,需(xu)采(cai)取集(ji)中遠(yuan)距離(li)輸(shu)送與(yu)分布(bu)式就地消納(na)并舉來滿足用(yong)電(dian)(dian)(dian)需(xu)求,其中,受入電(dian)(dian)(dian)力流超(chao)過3.6億千(qian)瓦,陸上分布(bu)式電(dian)(dian)(dian)源開(kai)發(fa)潛(qian)力僅有(you)(you)1.7億千(qian)瓦,還剩余4.4億千(qian)瓦缺口。我(wo)國(guo)東南(nan)部多地區臨海(hai)(hai),海(hai)(hai)上風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)資源豐富(fu),就地消納(na)方便。2018年(nian),我(wo)國(guo)海(hai)(hai)上風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)總裝機445萬千(qian)瓦,在建(jian)647萬千(qian)瓦,成為世界第三(san)大海(hai)(hai)上風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)國(guo)家,海(hai)(hai)上風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)將持續呈(cheng)現(xian)高速(su)發(fa)展態勢。我(wo)國(guo)海(hai)(hai)上風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)預計可以(yi)在未來5年(nian)內實現(xian)平價上網,有(you)(you)望緩(huan)解(jie)高耗能地區用(yong)地難帶來的用(yong)電(dian)(dian)(dian)緊張。


風光用(yong)(yong)(yong)地(di)(di)(di)需因地(di)(di)(di)制宜。禁止農用(yong)(yong)(yong)地(di)(di)(di)進行(xing)風光建(jian)設(she)(she),主要顧(gu)慮(lv)是(shi)(shi):一是(shi)(shi)保障農用(yong)(yong)(yong)地(di)(di)(di)面積不減少,二是(shi)(shi)不能對周圍生態環(huan)境造(zao)成影響。事(shi)實上(shang),相對電(dian)網建(jian)設(she)(she)用(yong)(yong)(yong)地(di)(di)(di)和交通(tong)用(yong)(yong)(yong)地(di)(di)(di),風光建(jian)設(she)(she)相對占地(di)(di)(di)要小(xiao)的(de)多,分布式(shi)發(fa)電(dian)更是(shi)(shi)要利(li)用(yong)(yong)(yong)小(xiao)面積的(de)閑(xian)散土(tu)(tu)地(di)(di)(di)或農用(yong)(yong)(yong)價(jia)值低的(de)土(tu)(tu)地(di)(di)(di)。光伏可實現(xian)互補發(fa)展,增強(qiang)土(tu)(tu)地(di)(di)(di)利(li)用(yong)(yong)(yong)效(xiao)率,而風能可通(tong)過建(jian)設(she)(she)大功率風電(dian)設(she)(she)施減少建(jian)設(she)(she)密度(du),從而節約(yue)土(tu)(tu)地(di)(di)(di)。


從另一個角度看(kan),高耗能地區(qu)發(fa)展風(feng)光可以實(shi)現更多社會價值。


一是(shi)改(gai)良(liang)土(tu)壤。一個世紀以來,全球沙漠化(hua)(hua)(hua)土(tu)地(di)面積增長了(le)一倍(bei)多,主要受化(hua)(hua)(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)(yuan)影響。我(wo)國是(shi)煤炭大國,也是(shi)世界(jie)上(shang)荒漠化(hua)(hua)(hua)、沙化(hua)(hua)(hua)面積高占比(bi)國家,發(fa)展清(qing)潔能(neng)源(yuan)(yuan)有利于緩解氣(qi)候變暖,改(gai)良(liang)土(tu)壤。也就是(shi)說,風光占用(yong)閑(xian)置和劣質農用(yong)地(di),卻(que)可以保護優質農用(yong)地(di)退化(hua)(hua)(hua),并可能(neng)改(gai)良(liang)已(yi)經退化(hua)(hua)(hua)的土(tu)地(di)變為(wei)農用(yong)地(di)。


二是節省電(dian)網(wang)建設用地。風光(guang)小范圍用地的(de)同(tong)時,也減少(shao)了(le)更多(duo)的(de)電(dian)網(wang)建設用地。


因(yin)此,因(yin)地(di)(di)制(zhi)宜在高耗能地(di)(di)區推進分布式發電,在保障農用地(di)(di)不受影響的(de)條件下,既(ji)可(ke)以實現清潔能源發展,也可(ke)以改良土壤,若合(he)理規劃,甚(shen)至增加農用地(di)(di)面(mian)積(ji)。


國(guo)家已(yi)出臺政(zheng)(zheng)(zheng)策(ce)(ce)推(tui)進分布(bu)(bu)式發(fa)(fa)電(dian)發(fa)(fa)展,例如:《關于(yu)進一(yi)步(bu)落實分布(bu)(bu)式光伏(fu)發(fa)(fa)電(dian)有關政(zheng)(zheng)(zheng)策(ce)(ce)的(de)通知》,將農業大棚、魚塘等列(lie)入分布(bu)(bu)式項目。對占(zhan)地少(shao)卻能提高地方清潔能源占(zhan)比、同(tong)時也減少(shao)電(dian)網建設的(de)風光項目,值得未來政(zheng)(zheng)(zheng)策(ce)(ce)積極探索。


推進(jin)并(bing)網(wang)(wang)技術(shu)(shu)(shu)研究。新能(neng)(neng)(neng)源并(bing)網(wang)(wang)對電(dian)(dian)網(wang)(wang)產生消(xiao)極影響,直(zhi)(zhi)接(jie)限制(zhi)了(le)新能(neng)(neng)(neng)源的發(fa)展(zhan),影響了(le)新能(neng)(neng)(neng)源的并(bing)網(wang)(wang)容(rong)量。我(wo)國未來的并(bing)網(wang)(wang)技術(shu)(shu)(shu)在直(zhi)(zhi)流輸電(dian)(dian)技術(shu)(shu)(shu)、并(bing)網(wang)(wang)方式、智能(neng)(neng)(neng)化控制(zhi)技術(shu)(shu)(shu)以及調度技術(shu)(shu)(shu)這四個方面的研究與開發(fa)需要進(jin)行強化。2019年8月31日,國網(wang)(wang)冀北電(dian)(dian)力(li)公司在國家風光(guang)儲(chu)輸示范電(dian)(dian)站(zhan)完成(cheng)了(le)國內外首次(ci)區域電(dian)(dian)網(wang)(wang)中的故障過程的真實(shi)重現,并(bing)且完成(cheng)了(le)真實(shi)電(dian)(dian)網(wang)(wang)故障下的虛擬(ni)同步機功能(neng)(neng)(neng)測試,為(wei)我(wo)國風光(guang)新能(neng)(neng)(neng)源設備的并(bing)網(wang)(wang)功能(neng)(neng)(neng)測試提(ti)供了(le)最有力(li)的技術(shu)(shu)(shu)支(zhi)撐。我(wo)國應繼續加強并(bing)網(wang)(wang)技術(shu)(shu)(shu)研究,助力(li)我(wo)國清潔能(neng)(neng)(neng)源占比快速(su)提(ti)高。


利用(yong)氫(qing)(qing)能(neng)實現能(neng)源(yuan)(yuan)轉化(hua)。隨(sui)著氫(qing)(qing)能(neng)的發(fa)(fa)展,風光資源(yuan)(yuan)豐富(fu)地難(nan)以(yi)并網(wang)(wang)的風光電(dian)(dian)能(neng),可以(yi)在(zai)低(di)谷時(shi)段轉化(hua)為氫(qing)(qing)能(neng),在(zai)用(yong)電(dian)(dian)高峰期用(yong)氫(qing)(qing)能(neng)發(fa)(fa)電(dian)(dian),不僅充分利用(yong)了(le)風光資源(yuan)(yuan),也(ye)將間(jian)歇(xie)性(xing)和波動性(xing)大的風光電(dian)(dian)能(neng)轉為穩定(ding)的氫(qing)(qing)能(neng)發(fa)(fa)電(dian)(dian),減少(shao)并網(wang)(wang)時(shi)對電(dian)(dian)網(wang)(wang)的沖擊,緩解了(le)技(ji)術(shu)處理難(nan)度。

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