曾因較高棄風率而被限(xian)制新增風電的三北(西北、東北、華(hua)北)地區,正在(zai)迎來新一輪風電大基地建設高潮。
三北地(di)區(qu)擁有中國80%的風(feng)(feng)電(dian)資源,十(shi)年(nian)前就涌(yong)現(xian)出了多個風(feng)(feng)電(dian)大(da)基(ji)地(di),但這(zhe)些基(ji)地(di)隨后幾(ji)年(nian)里卻因為高棄風(feng)(feng)率(lv)成了風(feng)(feng)電(dian)行業的反面案例。如(ru)今(jin)三北地(di)區(qu)再(zai)次掀起大(da)風(feng)(feng)電(dian)基(ji)地(di)建設高潮,讓(rang)業內(nei)人士擔憂會重蹈覆轍(che)。
因為電網必須實時平衡,因電網消納(na)能力(li)不(bu)足(zu)而(er)被迫放棄的風(feng)電,稱為“棄風(feng)”。2015年(nian)前后,三北(bei)地(di)(di)(di)區(qu)(qu)的風(feng)電大基(ji)地(di)(di)(di)由于外送(song)通道短缺、當地(di)(di)(di)消納(na)不(bu)足(zu),棄風(feng)率(lv)達到峰值,平均(jun)棄風(feng)率(lv)超過20%,部分地(di)(di)(di)區(qu)(qu)棄風(feng)率(lv)一(yi)度接(jie)近(jin)100%。
本輪建設高潮(chao)從2018年12月開(kai)始,國家電(dian)(dian)(dian)力(li)投資集團有限公司(si)(下(xia)稱(cheng)國電(dian)(dian)(dian)投)旗下(xia)內蒙古(gu)烏蘭察布(bu)風電(dian)(dian)(dian)基地(di)(di)一(yi)期600萬千(qian)瓦項目獲得(de)核(he)準。2019年,風電(dian)(dian)(dian)大基地(di)(di)名錄進一(yi)步擴容,中(zhong)廣(guang)核(he)集團旗下(xia)內蒙古(gu)興(xing)安(an)盟300萬千(qian)瓦平價風電(dian)(dian)(dian)項目等(deng)多(duo)個大基地(di)(di)陸續獲得(de)核(he)準。
據咨詢公司伍德麥肯茲統計,目(mu)前中國(guo)規劃(hua)和(he)建設中的(de)風(feng)電項目(mu)總(zong)容量(liang)(liang)超過1億千(qian)瓦,裝(zhuang)機總(zong)量(liang)(liang)已接近現有風(feng)電裝(zhuang)機量(liang)(liang)的(de)一(yi)半(ban)。國(guo)家能源局資料顯示,截至今年(nian)6月底,中國(guo)風(feng)電累(lei)計裝(zhuang)機量(liang)(liang)為(wei)2.17億千(qian)瓦。
圖(tu)1:三北地區(qu)棄風率(lv)變化
業內人士擔憂(you),新一輪風(feng)(feng)電(dian)大(da)(da)基地(di)(di)的(de)電(dian)源建設(she)規模(mo)已大(da)(da)于(yu)電(dian)網建設(she)規模(mo),將再次出現棄風(feng)(feng)限電(dian)的(de)情況。“未來(lai)幾年(nian)里,三(san)北地(di)(di)區棄風(feng)(feng)限電(dian)將是必然的(de)。”原中國(guo)國(guo)電(dian)集團公司黨組成員、副總經(jing)理謝(xie)長(chang)軍(jun)對記(ji)者(zhe)說。他認為,此前“先建設(she)后解(jie)決消納問題(ti)”的(de)大(da)(da)基地(di)(di)模(mo)式不(bu)應該再繼續(xu),它不(bu)利于(yu)風(feng)(feng)電(dian)產業高質量發展。
風電大基地2.0
隨著中東部、南部風電(dian)資源(yuan)的緊缺,以及風電(dian)去補(bu)貼(tie)的推(tui)進,風資源(yuan)和(he)建設成本均占優勢的三北(bei)地區重新成為風電(dian)開發熱(re)土。
與上一輪(lun)大風(feng)(feng)(feng)電(dian)基(ji)(ji)地(di)集中(zhong)在新疆、甘肅(su)不同,這一輪(lun)風(feng)(feng)(feng)電(dian)大基(ji)(ji)地(di)建設的主(zhu)力(li)軍(jun)出(chu)現在內蒙古(gu)。伍(wu)德麥肯茲(zi)近日(ri)發布的《2020年中(zhong)國(guo)風(feng)(feng)(feng)電(dian)市場展望(wang)》稱,目前中(zhong)國(guo)有超過25個陸上風(feng)(feng)(feng)電(dian)基(ji)(ji)地(di)項目處于規(gui)(gui)劃(hua)和建設中(zhong),總容量超過1億千瓦。除四川(chuan)涼山風(feng)(feng)(feng)電(dian)基(ji)(ji)地(di)以(yi)外,這些大基(ji)(ji)地(di)均分布在三(san)北地(di)區,超過45%的基(ji)(ji)地(di)規(gui)(gui)劃(hua)在內蒙古(gu)。
內蒙(meng)古之(zhi)所以成為此(ci)輪(lun)風電大基地(di)聚焦點,除了其(qi)具有全(quan)國最(zui)優風資源之(zhi)外(wai),還(huan)與(yu)其(qi)在三(san)北(bei)地(di)區里率先擺脫(tuo)紅色預警(jing)有關。
國家(jia)能源局于2017年(nian)叫停了三北地(di)區(qu)(qu)的風(feng)電建(jian)設(she)(she),將內蒙古、甘(gan)肅、新疆(jiang)、黑龍(long)江等(deng)六(liu)省區(qu)(qu)設(she)(she)為風(feng)電開發建(jian)設(she)(she)紅色預(yu)警(jing)區(qu)(qu)域,停止新增(zeng)風(feng)電裝機核準。2018年(nian)、2019年(nian),內蒙古連續兩年(nian)跳出紅色預(yu)警(jing)區(qu)(qu),轉變為風(feng)電開發橙色預(yu)警(jing)區(qu)(qu)。而(er)甘(gan)肅,新疆(jiang)直到2020年(nian)才摘下紅色預(yu)警(jing)的帽子,轉變為橙色預(yu)警(jing)區(qu)(qu)域。
降(jiang)級(ji)為橙色預警區之后,新(xin)(xin)(xin)疆(jiang)、甘(gan)肅也開始醞(yun)釀建設更多的風(feng)電(dian)大基(ji)地。今年3月(yue),新(xin)(xin)(xin)疆(jiang)和甘(gan)肅分別發(fa)布了(le)重大投(tou)(tou)(tou)資項目(mu)(mu)計劃,其中,新(xin)(xin)(xin)疆(jiang)計劃投(tou)(tou)(tou)資準東新(xin)(xin)(xin)能源基(ji)地項目(mu)(mu)和新(xin)(xin)(xin)疆(jiang)平價上網(wang)示范項目(mu)(mu),規(gui)模超過(guo)500萬(wan)千瓦(wa);甘(gan)肅計劃投(tou)(tou)(tou)資酒湖(hu)直流工程配(pei)套外送風(feng)電(dian)項目(mu)(mu)和通(tong)渭風(feng)電(dian)基(ji)地20萬(wan)千瓦(wa)風(feng)電(dian)場建設項目(mu)(mu),另(ling)外還有總規(gui)模達500萬(wan)千瓦(wa)的兩個風(feng)電(dian)基(ji)地待建。
伍德麥(mai)肯(ken)茲(zi)中國風電市(shi)場高(gao)級(ji)研究顧問李小楊對(dui)記者表示(shi),預計從(cong)2020年(nian)到(dao)2029年(nian),中國風電行業將(jiang)有超過2.5億千瓦的新增裝(zhuang)機(ji),大部(bu)分風電基(ji)地(di)項目(mu)將(jiang)集中在未來(lai)五年(nian)開建(jian)和并網。風電大基(ji)地(di)項目(mu)多位于風速(su)較(jiao)好且易于吊裝(zhuang)的區域,度電成本較(jiao)低。
三北地區(qu)擁有(you)的技術可(ke)開發風電(dian)資(zi)源占全(quan)國的80%。截至2019年(nian)底,三北地區(qu)的裝機容量占全(quan)國70%。棄風限電(dian)的情況近幾年(nian)逐漸好(hao)轉,2019年(nian)全(quan)國平(ping)均棄風率4%,同(tong)比下(xia)降3個百分(fen)點。
三北地(di)區的(de)(de)風(feng)電(dian)大基地(di)建(jian)設卷(juan)土重來(lai)雖(sui)合乎(hu)情理,但(dan)多位接受記(ji)者(zhe)采訪的(de)(de)業(ye)內人士認為,風(feng)電(dian)大基地(di)的(de)(de)建(jian)設速度過快(kuai),面(mian)臨失控風(feng)險。
謝長(chang)軍表示,從中國的資源稟(bing)賦看,三北(bei)地區的確應該是風電(dian)(dian)開發(fa)的主(zhu)戰(zhan)場。但是,當前三北(bei)地區的外送通道仍然不足,風電(dian)(dian)大基(ji)地建設速度過快(kuai),必然會提高棄風限電(dian)(dian)風險。地方政(zheng)府和發(fa)電(dian)(dian)企業對風電(dian)(dian)開發(fa)的熱情,要(yao)建立在具有配套設施的基(ji)礎之上,否則就會重蹈覆轍。
北京瑞科同創(chuang)能源(yuan)科技有限(xian)公(gong)司(si)副總經理宋軍也認為,目前(qian)三(san)北地(di)區風(feng)電(dian)大基(ji)地(di)項目的規(gui)劃(hua)與建(jian)(jian)設(she)速度(du)過快,外送通道和當地(di)消納(na)能力(li)明顯不足。但他同時認為“這些宣布(bu)規(gui)劃(hua)建(jian)(jian)設(she)的項目,建(jian)(jian)成并網的時間是可控(kong)可調整的。發電(dian)企業在三(san)北地(di)區規(gui)劃(hua)建(jian)(jian)設(she)風(feng)電(dian)大基(ji)地(di)更多(duo)地(di)是為了提前(qian)搶占資源(yuan)。”
此(ci)輪大基(ji)地建設高潮,最受關(guan)注的(de)是國電(dian)(dian)投(tou)旗下(xia)位于(yu)內蒙古(gu)烏蘭(lan)察布的(de)600萬千(qian)瓦風(feng)電(dian)(dian)項目。該(gai)項目是全球(qiu)單體規模(mo)最大的(de)陸上風(feng)電(dian)(dian)項目,也是國內首(shou)個大規模(mo)可再生能源平價上網(wang)示范項目,于(yu)2019年9月開工(gong),計劃于(yu)2020年底前并網(wang)發電(dian)(dian)。
知情(qing)業(ye)內人(ren)士告訴(su)記者,國(guo)電(dian)投在內蒙古的多(duo)個項目所屬員工此前已(yi)調至烏蘭察布項目,該項目建(jian)設(she)進展(zhan)較為(wei)順(shun)利(li)。消納方案此前已(yi)作出規劃(hua),但具體落實(shi)情(qing)況不明。
國電投集團未回復記者關于(yu)烏蘭察布項(xiang)目的采訪請求。
圖2:規劃和建設中(zhong)的風電(dian)項目
特高壓外送真的靠譜嗎
業內人士認為,當前(qian)以及中短期內,三(san)北地區(qu)的風(feng)電(dian)消納(na)難度不亞于幾年前(qian)。
根據國家能源局的(de)(de)(de)相關(guan)規定(ding),風電(dian)開發橙色預警(jing)區(qu)(qu)(qu)域的(de)(de)(de)新(xin)增(zeng)(zeng)風電(dian)項目,須(xu)是利(li)用跨(kua)省(sheng)跨(kua)區(qu)(qu)(qu)輸電(dian)通(tong)道(dao)的(de)(de)(de)外(wai)送項目,或者落實本地消納措施的(de)(de)(de)平價項目。從三北地區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)電(dian)力供(gong)需情況(kuang)看,新(xin)增(zeng)(zeng)的(de)(de)(de)大基地項目大多將通(tong)過特高壓輸電(dian)線(xian)路,外(wai)送至中(zhong)東部和南方地區(qu)(qu)(qu)。
特高壓輸電(dian)線(xian)路因其投資巨大、輸送效率存爭議,建設速度(du)并不快。據(ju)彭博新(xin)能源財經統計,截至(zhi)2020年上半年,中國已全面投運(yun)的特高壓輸電(dian)線(xian)路共(gong)21條,總輸電(dian)能力約(yue)合(he)1.54億千(qian)瓦。2019年,全國特高壓輸電(dian)線(xian)路的平均利用率為(wei)53%,風電(dian)和光伏占其輸電(dian)量的比重從四年前(qian)的4%增加(jia)到了13%。
圖3:特(te)高線輸電(dian)線路分布圖
據彭博(bo)新能源(yuan)財經統計,目(mu)(mu)前在建的(de)特高(gao)壓(ya)輸(shu)電(dian)線路共7條,總(zong)輸(shu)電(dian)能力約0.45億千(qian)瓦,目(mu)(mu)標(biao)投產時(shi)間為今年或(huo)2021年。另外,新基建目(mu)(mu)標(biao)下還有9條處于不同規劃階段(duan)的(de)特高(gao)壓(ya)輸(shu)電(dian)線路,總(zong)輸(shu)電(dian)能力為0.62億千(qian)瓦,有望(wang)在2025年前投產。
謝長軍(jun)表示,特高壓輸電(dian)線路建設(she)速(su)度在(zai)加快,但與規(gui)劃中的三北地區風電(dian)大基地規(gui)模相比(bi),缺口(kou)仍然(ran)很(hen)大。一(yi)些地方(fang)政(zheng)府和(he)發(fa)電(dian)企業在(zai)新建風電(dian)項(xiang)目前,并(bing)沒有(you)遵守先(xian)落實(shi)消納通道的原(yuan)則。
除了投資巨大、效(xiao)率存疑,反對者還認為(wei)特高壓輸(shu)電(dian)線路(lu)“點(dian)對點(dian)”的僵直外送模(mo)式(shi)是不(bu)可(ke)取的。僵直外送模(mo)式(shi)是指不(bu)參(can)與本(ben)地電(dian)力平衡,也很少隨著目(mu)標地電(dian)力需求(qiu)變(bian)化而調整的穩(wen)定外送模(mo)式(shi)。
歐美地區的電網基本是網狀電網,幾乎不存在“大飛線式(shi)”的長距離“點對(dui)(dui)點”、“點對(dui)(dui)網”的特高壓輸電線路。卓爾德環(huan)境研究(北京)中心主任兼首席經濟(ji)師張樹(shu)偉(wei)對(dui)(dui)記者表(biao)示,任何(he)電源都應該首先并(bing)入本地電網,然后(hou)以網對(dui)(dui)網的方式(shi)外送,這樣才是可持續且經濟(ji)有效的模式(shi)。
以物理平衡的視角看,大基地外(wai)送(song)(song)(song)風電的輸(shu)入地并不(bu)是一直(zhi)缺電,只是在某些(xie)尖峰時刻局部缺電,這意味(wei)著這種僵直(zhi)外(wai)送(song)(song)(song)的電力,在某些(xie)時候的價(jia)格高(gao)于其(qi)價(jia)值(zhi)。因(yin)此,特高(gao)壓外(wai)送(song)(song)(song)通道如果達(da)不(bu)到設定的利用率、風電外(wai)送(song)(song)(song)的實(shi)際成(cheng)本將遠(yuan)高(gao)于設定水平。
隨著電(dian)力需(xu)求過剩的(de)(de)加劇,以及風光裝機(ji)比例(li)的(de)(de)提高,“特高壓僵直外送(song)模式(shi)帶來(lai)的(de)(de)低效率和高成本損失將日益明顯(xian)”,張樹(shu)偉說(shuo)。他認為,大基地(di)模式(shi)屬于(yu)“強買強賣”,應立即(ji)停止。同時,要改變當前僵化(hua)的(de)(de)調度(du)范式(shi),構建(jian)“網(wang)(wang)對網(wang)(wang)”的(de)(de)外送(song)模式(shi)。
新(xin)能源電(dian)力并(bing)網成本的(de)上升已引(yin)起越來(lai)越多(duo)的(de)關注。這也是未(wei)來(lai)影響風電(dian)大(da)基地(di)外送的(de)重要因素。
中(zhong)國人民大學應用(yong)經濟學院助(zhu)理教授鄭?認為,新(xin)能(neng)源(yuan)電(dian)力的(de)(de)消(xiao)(xiao)納會對電(dian)網的(de)(de)安(an)全性和穩(wen)定性帶來(lai)負(fu)面(mian)影響,產生更(geng)多的(de)(de)消(xiao)(xiao)納成(cheng)(cheng)本,這一成(cheng)(cheng)本將隨著新(xin)能(neng)源(yuan)裝機(ji)比率的(de)(de)提升而逐漸增加。在肯(ken)定新(xin)能(neng)源(yuan)發電(dian)的(de)(de)正外部性的(de)(de)同時,也要客觀(guan)評估其對電(dian)網造成(cheng)(cheng)的(de)(de)消(xiao)(xiao)納成(cheng)(cheng)本。業界(jie)應合理規(gui)劃新(xin)能(neng)源(yuan)裝機(ji)、建立健康(kang)的(de)(de)成(cheng)(cheng)本分攤機(ji)制,才能(neng)更(geng)好消(xiao)(xiao)納新(xin)能(neng)源(yuan)。
目(mu)前(qian)機制(zhi)下,電(dian)網(wang)企業對新能源(yuan)電(dian)力消納的積極性不(bu)高。為(wei)了提高電(dian)網(wang)系統對新能源(yuan)的消納能力,風電(dian)大基地(di)項(xiang)目(mu)幾乎都(dou)被要求配(pei)建火電(dian)調峰(feng)機組,或者儲能項(xiang)目(mu)。綠色(se)和平資深(shen)項(xiang)目(mu)主任張文佺對記者表(biao)示,無論是配(pei)建火電(dian)還是儲能項(xiang)目(mu),都(dou)增加了大基地(di)風電(dian)開發的成本。這樣控(kong)制(zhi)了棄(qi)風率,卻違背了建設大基地(di)項(xiang)目(mu)低成本的初衷,降低了風電(dian)外送的經濟性。
而如果不配建火電(dian)或儲能項目,棄風限電(dian)造(zao)(zao)成(cheng)(cheng)的損失(shi)將由(you)(you)發電(dian)企(qi)業(ye)(ye)自(zi)行(xing)承擔(dan)。國家(jia)能源(yuan)局《關于(yu)烏(wu)蘭(lan)察布(bu)風電(dian)基地規劃建設有(you)關事項的復(fu)函》指出(chu),如風電(dian)投資(zi)企(qi)業(ye)(ye)在配套(tao)輸電(dian)通道工程核準(zhun)前開工建設,由(you)(you)此造(zao)(zao)成(cheng)(cheng)的無法送出(chu)或限電(dian)問題由(you)(you)風電(dian)投資(zi)企(qi)業(ye)(ye)自(zi)行(xing)承擔(dan)相應損失(shi)和責任。
電力過剩,火電風電光電競爭加劇
特高(gao)壓外送(song)通道的短(duan)缺可以通過時間慢慢彌(mi)補,而全國電(dian)力供應過剩的趨勢,則是風電(dian)大基地項目(mu)更(geng)難(nan)解的難(nan)題。
對(dui)于上(shang)一輪風(feng)電大基地棄風(feng)限電的(de)原(yuan)因(yin),國(guo)(guo)家發改(gai)委原(yuan)副(fu)主任、國(guo)(guo)家能源(yuan)局原(yuan)局長(chang)張國(guo)(guo)寶生前曾撰(zhuan)文稱(cheng),表面上(shang)看起來是(shi)因(yin)為外(wai)送通道(dao)的(de)短缺,根本原(yuan)因(yin)則是(shi)電力(li)需求增長(chang)乏力(li)。
與上一輪風電大基(ji)地(di)建成時相(xiang)比,目前全(quan)國電力過剩的狀況更加嚴峻。中國社科院兩年(nian)前發布(bu)的《中國能(neng)源前景2018—2050》報告就指出(chu)(chu),中國的能(neng)源需求總體已(yi)經(jing)達(da)峰(feng);未來30年(nian),電力需求將(jiang)呈(cheng)現下降(jiang)態(tai)勢(shi)。中國東北、環(huan)渤(bo)海(hai)、西南地(di)區已(yi)經(jing)出(chu)(chu)現電力過剩,未來全(quan)國電力供應將(jiang)進(jin)一步過剩。
以(yi)國電(dian)投(tou)烏蘭察布600萬千瓦風(feng)電(dian)基地(di)為(wei)例,該項目所(suo)發(fa)電(dian)量(liang)(liang)將通過500千伏交流(liu)通道跨(kua)區域輸送至(zhi)京津冀電(dian)網,每年將為(wei)京津冀地(di)區輸送約200億千瓦時電(dian)量(liang)(liang)。“華北電(dian)網本就不缺電(dian),再(zai)接(jie)入這么多的(de)風(feng)電(dian),將如何消納(na)?“多位(wei)業內人士對記者(zhe)表示了擔憂。
中(zhong)電聯(lian)發布的報告(gao)稱(cheng),2019年全國電力供需總體(ti)平衡(heng)。東(dong)(dong)北(bei)、西北(bei)區(qu)域電力供應(ying)能力富余;華(hua)(hua)北(bei)、華(hua)(hua)東(dong)(dong)、華(hua)(hua)中(zhong)、南(nan)方區(qu)域電力供需總體(ti)平衡(heng)。
李小楊(yang)表示,風電(dian)消納(na)最大的挑(tiao)戰就在(zai)于受電(dian)端省份(fen)并不愿意接受區外(wai)來(lai)電(dian)。向外(wai)省購買可再生能源電(dian)力所獲得的收(shou)益有(you)限,受電(dian)端省份(fen)更傾向于投資建設本(ben)土可再生能源項目。這也有(you)利于降低因遠距離輸電(dian)而產生電(dian)網低效運行的風險。因此,風電(dian)消納(na)還需要(yao)各級政府以及相(xiang)關部門出臺政策(ce)給(gei)予支持。
另一方(fang)面,業界希冀(ji)風(feng)電裝機的快速(su)增(zeng)長能加快替代火電的步伐,但事與(yu)愿違,今(jin)年以來,全國(guo)火電投資的增(zeng)長速(su)度更快。
圖(tu)4:2020年1到7月新增發電裝機(ji)容量
國家能(neng)源局發布的全國電(dian)(dian)力工(gong)業統計數據(ju)顯示(shi),今年1-7月(yue)份,火電(dian)(dian)新(xin)增(zeng)裝(zhuang)機高(gao)達2580萬(wan)千瓦,同比新(xin)增(zeng)了726萬(wan)千瓦,居(ju)所(suo)有電(dian)(dian)源新(xin)增(zeng)裝(zhuang)機之首(shou)。
除了面對火電(dian)的競(jing)爭,風電(dian)大(da)基(ji)地項(xiang)目未來還(huan)要與東部海上風電(dian),以及光(guang)伏發電(dian)競(jing)爭。謝長軍認為(wei),中國海上風電(dian)成本逐年(nian)下降,有望在五(wu)年(nian)左右擺(bai)脫補貼,達到平(ping)價(jia)上網水平(ping)。屆時,大(da)基(ji)地外送的風電(dian)將進一步降低競(jing)爭力(li)。
伍德麥肯(ken)茲報告稱,中(zhong)國(guo)光(guang)伏累(lei)計裝(zhuang)機(ji)容量(liang)(liang)將于(yu)2020年首(shou)次趕超風(feng)電(dian)(dian)累(lei)計裝(zhuang)機(ji)量(liang)(liang)。2019年,光(guang)伏項目的(de)度電(dian)(dian)成本(ben)首(shou)次低于(yu)陸上風(feng)電(dian)(dian)項目。預計2025年后(hou),光(guang)伏與(yu)風(feng)電(dian)(dian)的(de)發電(dian)(dian)成本(ben)均(jun)低于(yu)煤電(dian)(dian),這兩種發電(dian)(dian)技術之間(jian)的(de)競爭將會加(jia)劇,尤其是在風(feng)資源與(yu)光(guang)伏資源豐富的(de)省(sheng)份(fen)。