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【深度】光伏风电能否逃出限电绝症?

发表于:2016-01-27 00:00:00     来源:中国能源作者:赵勇强 王红芳

 

尽管2014年我国平均风电弃风率8%,较之2013年有所降低,但风电利用小时数也同比下降了160h,风电弃风问题在本质上并没有改善。造成弃风率变小的重要原因是2015年是“小风年”,来风情况整体偏小,但某些重点地区限电问题仍然突出。如:吉林省、河北省张家口地区、蒙西地区、黑龙江、甘肃弃风限电情况仍很严重,弃风限电比例均在10%以上,其中吉林省、新疆弃风率高达15%。

目前全国“弃光”问题并不普遍,较严重的地区主要集中在甘肃省酒泉、敦煌和青海格尔木等部分地区,局部地区“弃光”比例超过20%。造成弃光问题的直接原因有:一是西北地区光伏电站建设速度明显加快,与输电网和市场缺乏配套。

二是部分西北地区光伏电站建设缺乏统筹规划,存在一定的无序现象;三是光伏发电建设规模与本地负荷水平不匹配,市场消纳能力有限,同时电站建设与配套电网的建设和改造不协调等原因,致使光伏电站集中开发区域出现了一定程度的“弃光”现象。

1.3、弃水弃风弃光的根本原因

从深层次上看,弃水、弃风、弃光问题反映了我国现行电力发展和运行模式越来越不适应新能源的发展,反映了我国电力运行机制、电力市场体制的深层次矛盾。主要体现在下面几方面。

一是电力系统灵活调节表现能力较弱,现有灵活性未能充分挖掘

我国电源结构以常规火电为主,特别是风电富集地区更加突出。尽管火电调峰深度和速度都不及水电、燃气机组,但目前我国火电机组(热电机组)的调峰现状远低于国际水平,仍沿用20世纪80年代初的火电调节指标进行运行考核,大量中小火电机组、热电机组仍旧采用传统技术方案和运行方式,没有针对新的需求进行改造升级提升灵活性,技术潜力没有充分释放,远低于国际领先水平。同时国际经验证明,需求侧响应是增加电力灵活性的重要手段,但我国需求侧响应还处于研究示范阶段,未能发挥真正作用。

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二是电力运行调度传统的“计划”方式无法适应新能源的发展

目前,电力运行调度很大程度上延续传统计划方式,各类电厂年运行小时数主要依据年发电计划确定,各地经济运行主管部门甚至对每一台机组下达发电量计划,由于火电年度电量计划为刚性计划,火电企业和地方政府不愿意让出火电电量空间,调度为了完成火电年度计划不得不限制可再生能源发电的电量空间。

这种“计划”方式,不能适应新能源波动性特点和需要,无法保障可再生能源发电优先上网。

三是电网输送通道难以满足可再生能源电力发展需求

我国水电、风电、光伏主要集中开发投产在西部低负荷地区,在当地消纳的同时,仍需要外送,而在现有电力电网规划、建设和运行方式下,电源电网统筹协调不足,电力输送通道在建设进度、输送容量、输送对象上都难以满足可再生能源电力发展需求。
  
四是可再生能源电力消纳市场和机制没有完成落实


未来随着西南和三北地区水电、风电、太阳能发电开发规模继续增长,市场消纳空间逐渐成为可再生能源消纳的最大瓶颈,现有以“电量计划”、“固定价格”、“电网垄断”等为特征的体系已不能适应可再生能源发展。

水电的“丰余枯缺”特点和风电的“波动性”在现有机制框架下,仅靠本地运行调度优化已经不能解决市场消纳问题,需依赖更大范围市场消纳。而目前我国的电力运行管理总体是以省为实体进行管理,同时跨省跨区输送未纳入到国家能源战略制定的长期跨地区送受电计划中,各地对接纳可再生能源积极性不足。

五是电力市场化程度低、监管和法律建设弱

由于我国电力体制改革仍没完成,大量自备电厂不承担电力调峰责任,电力调峰等辅助服务机制不健全。尽管《可再生能源法》规定,“优先调度和全额保障性收购可再生能源发电”,但可再生能源优先调度受到原有电力运行机制和刚性价格机制的限制,难以落实节能优先调度等行政性规定。

其次,目前我国电网企业既拥有独家买卖电的特权,又通过下属的电力调度机构行使直接组织和协调电力系统运行,拥有电网所有权和经营、输电权,具有垄断性,不利于市场主体自由公平交易。

二、未来我国可再生能源并网消纳形势严峻

按《能源发展“十二五”规划》,2015年我国非化石能源占一次能源消费比重应达到11.4%,比2010年提高2.8%。但实际上“十二五”前三年发展相对较慢,非化石能源消费比重年均增长0.45个百分点,累计提高1.2%,仅完成规划目标的43%。要实现2020年的15%非化石能源比重目标,必须在2015年和“十三五”期间年均增加0.7个百分点,而加快发展水电、风电、太阳能发电是保障实现非化石能源发展目标的主要途径。

《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》提出要大力发展可再生能源,到2020年力争常规水电装机达到3.5亿kW左右,风电装机达到2亿kW,光伏装机达到1亿kW左右。我国提出到2030年非化石能源比重提升到20%的目标,到2030年二氧化碳达到峰值,为此必须进一步提高可再生能源发展规模。

责任编辑:solar_robot
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