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我國在發展高比例可再生能源應避開哪些雷區?
發布者:lzx | 來源:南方能源觀察 | 0評論 | 3769查看 | 2020-03-27 16:40:06    

近幾年來,歐美等越(yue)(yue)來越(yue)(yue)多發達地區提出(chu)100%清潔(jie)能源(yuan)(可(ke)再生能源(yuan))發展目標(biao)。而實(shi)現這一目標(biao)非常具(ju)有挑戰性。


中國青(qing)海在過去三年即有所嘗試。


2017—2019年(nian),青(qing)海省連(lian)(lian)續三年(nian)實驗全清潔能(neng)源供電,三年(nian)間實現連(lian)(lian)續7日、9日和15日全清潔能(neng)源供電。讓(rang)人印(yin)象深刻的是,2019年(nian)6月9日0:00至(zhi)23日24:00,青(qing)海全省連(lian)(lian)續15天(tian)全部以水、光、風等清潔能(neng)源供電,實現用(yong)電零碳排放。


在(zai)中國人民大(da)學(xue)應(ying)用經濟(ji)學(xue)院召(zhao)開的“清潔能源(yuan)發(fa)展的中國方案(an)”研討會上,多(duo)位專家就中國清潔能源(yuan)發(fa)展與(yu)未來(lai)實現(xian)高比例可(ke)再生能源(yuan)電(dian)力(li)體系的建設路徑(jing)與(yu)政策進行研討。


中(zhong)國(guo)(guo)人民大學應用經(jing)濟(ji)學院院長(chang)鄭(zheng)新業指出,對(dui)于中(zhong)國(guo)(guo)來說,發(fa)展(zhan)可(ke)再生能源具(ju)有(you)(you)“雙(shuang)重(zhong)(zhong)紅利(li)”,不僅對(dui)促進綠色發(fa)展(zhan)有(you)(you)重(zhong)(zhong)要意義(yi),也對(dui)減(jian)貧(pin)扶貧(pin)、平穩經(jing)濟(ji)運行等當前重(zhong)(zhong)大任(ren)務具(ju)有(you)(you)重(zhong)(zhong)要意義(yi),如“光伏(fu)扶貧(pin)”等類(lei)似的(de)“中(zhong)國(guo)(guo)解決方案”在南亞等發(fa)展(zhan)中(zhong)國(guo)(guo)家已(yi)經(jing)產(chan)生了效(xiao)果。


其次(ci),綜合能(neng)(neng)(neng)(neng)源系統也(ye)是中國可供世(shi)界參考的(de)解決方案。國家電(dian)網能(neng)(neng)(neng)(neng)源研究(jiu)院新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源與統計研究(jiu)所所長(chang)李(li)瓊慧介紹(shao),在中東部(bu)資源相對貧乏省份如江(jiang)蘇,如果要求高(gao)比(bi)例的(de)清(qing)潔能(neng)(neng)(neng)(neng)源,其可能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)解決方案就是利(li)用(yong)當地可再生能(neng)(neng)(neng)(neng)源,如生物質能(neng)(neng)(neng)(neng),而非(fei)僅僅發展(zhan)風電(dian)、光伏(fu),來實現能(neng)(neng)(neng)(neng)源系統的(de)最(zui)優化。


“這種(zhong)形式在沙特(te)也(ye)可(ke)以推廣,多油多氣(qi)加之可(ke)再(zai)生能(neng)源的綜合(he)能(neng)源系統將會是國際(ji)上非常好的清潔能(neng)源方案。”


青(qing)海(hai)為什么(me)能成功達到一定時(shi)段(duan)的100%清(qing)潔能源利用?這是否(fou)意(yi)味著(zhu)中(zhong)國其他地方(fang)也可(ke)(ke)以做到?又是否(fou)意(yi)味著(zhu)為世界提(ti)供了可(ke)(ke)參考的“清(qing)潔能源方(fang)案(an)”?


事(shi)實上,在我們(men)談論高(gao)比例可再(zai)生能源供(gong)電時,應(ying)當避開一(yi)些雷(lei)區,客觀、全面地(di)看待清(qing)潔能源100%這一(yi)發展目標(biao)。


雷區一:與別國可再生比例簡單對比


早在(zai)2011年,中(zhong)國(guo)就已對高比(bi)例可(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)在(zai)電(dian)(dian)力系統的(de)占比(bi)展開分析。李克強(qiang)副總理曾在(zai)2011年1月訪問西班牙電(dian)(dian)網公司(si)控制中(zhong)心(RedEléctricadeEspa?a),實地考察(cha)可(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)發電(dian)(dian)情況。他在(zai)考察(cha)時(shi)了解到,由(you)于西班牙給(gei)予新能(neng)源(yuan)(yuan)的(de)補貼(tie)非常(chang)高,除國(guo)家財(cai)政為(wei)可(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)提(ti)供直接補貼(tie)外(wai),同時(shi)要求發電(dian)(dian)企(qi)業用(yong)政府(fu)規定的(de)額(e)外(wai)補貼(tie),從(cong)IPP(獨立(li)電(dian)(dian)站)手(shou)中(zhong)購買可(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)和熱(re)電(dian)(dian)聯產的(de)發電(dian)(dian)量(liang)。據統計(ji),補貼(tie)成本占到當時(shi)供電(dian)(dian)成本的(de)11%。當地風(feng)電(dian)(dian)、光伏(fu)(fu)、小水電(dian)(dian)等可(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)發展狀況很好,其(qi)中(zhong),風(feng)電(dian)(dian)、光伏(fu)(fu)出力占比(bi)達到54%,而(er)中(zhong)國(guo)當時(shi)這一比(bi)例僅為(wei)1.5%,美國(guo)為(wei)3%。


根(gen)據西班牙(ya)電(dian)網公司公開的(de)(de)(de)(de)每(mei)(mei)日(ri)出(chu)力(li)(li)數據,國家(jia)電(dian)網能源(yuan)研究院摘取其中三(san)年(nian)的(de)(de)(de)(de)數據,觀(guan)察每(mei)(mei)一天(tian)的(de)(de)(de)(de)負(fu)荷(he)平(ping)衡后發(fa)現,“風(feng)光(guang)出(chu)力(li)(li)占(zhan)比54%”實際上是西班牙(ya)某(mou)一天(tian)凌晨5點(dian)(dian)(即(ji)負(fu)荷(he)最低點(dian)(dian))風(feng)電(dian)、光(guang)伏的(de)(de)(de)(de)出(chu)力(li)(li),僅為一個時點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)值。而每(mei)(mei)日(ri)、每(mei)(mei)月(yue)、每(mei)(mei)年(nian)的(de)(de)(de)(de)負(fu)荷(he)比值差異非常大,從年(nian)值來看,當(dang)時西班牙(ya)風(feng)光(guang)出(chu)力(li)(li)約10%。


在討論清潔(jie)能(neng)源發展時,如(ru)果選取(qu)國(guo)(guo)際案(an)例(li)與中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)對比,需要提取(qu)相同口(kou)徑(jing)的數據,包括區(qu)域(yu)面積、負(fu)荷(he)、裝機(ji)等,而不能(neng)僅使用(yong)某(mou)個(ge)國(guo)(guo)家的可(ke)再生能(neng)源比例(li)來與整個(ge)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)對比。國(guo)(guo)家電(dian)網(wang)在其提交的專報中(zhong)(zhong)(zhong)指出(chu),按同口(kou)徑(jing)比較(jiao),蒙(meng)西電(dian)網(wang)可(ke)再生能(neng)源出(chu)力與西班牙(ya)差別不大(da);從區(qu)域(yu)看,德國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)東北在負(fu)荷(he)、裝機(ji)、地域(yu)面積相近,具有(you)一定(ding)(ding)可(ke)比性;從全(quan)國(guo)(guo)看,考慮到地域(yu)、負(fu)荷(he)、用(yong)電(dian)量(liang)等因(yin)素,中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)和美國(guo)(guo)具有(you)一定(ding)(ding)的可(ke)比較(jiao)性。


2016年,葡萄牙(ya)實現107小時(shi)100%可(ke)再生能源(yuan)供電(dian)(dian)。國家電(dian)(dian)網在(zai)進行對(dui)標分析后發(fa)現,該國電(dian)(dian)網火電(dian)(dian)裝機(ji)非常(chang)少,且與(yu)歐洲電(dian)(dian)網互聯,可(ke)長(chang)期外送電(dian)(dian)源(yuan),并(bing)非獨立電(dian)(dian)網。而國內青海的情(qing)況與(yu)葡萄牙(ya)類似。


截至2019年10月(yue)底,青海電(dian)(dian)網(wang)總裝(zhuang)機(ji)容量為3138萬千瓦(wa),其中,水電(dian)(dian)、太陽能發(fa)電(dian)(dian)、風電(dian)(dian)、火電(dian)(dian)裝(zhuang)機(ji)容量分(fen)別為1191、1122、431、392萬千瓦(wa),清潔能源(yuan)裝(zhuang)機(ji)容量2745萬千瓦(wa),占全省電(dian)(dian)源(yuan)總裝(zhuang)機(ji)的87.5%。新能源(yuan)發(fa)電(dian)(dian)裝(zhuang)機(ji)超過水電(dian)(dian),占據第一(yi)大電(dian)(dian)源(yuan)的位置。


從電(dian)(dian)源(yuan)結構、負荷等(deng)情況來看,青海電(dian)(dian)網(wang)僅有5座火(huo)(huo)電(dian)(dian)廠,水(shui)電(dian)(dian)裝機較多,長期(qi)以來形成水(shui)火(huo)(huo)互(hu)濟。其東部的陜西又是煤電(dian)(dian)基地,與(yu)水(shui)火(huo)(huo)兼容的青海電(dian)(dian)網(wang)同(tong)時形成東西互(hu)濟。此(ci)外,幾個大水(shui)庫也有調(diao)劑作(zuo)用(yong),“全清(qing)潔能(neng)源(yuan)15日”期(qi)間,龍羊峽、拉西瓦、李家峽、公伯(bo)峽、積石峽等(deng)裝機百萬(wan)千瓦級水(shui)電(dian)(dian)站(zhan),是主力調(diao)峰調(diao)頻(pin)電(dian)(dian)站(zhan),保障電(dian)(dian)網(wang)安(an)全運行。


雷區二:拋開區域看“孤網”


青(qing)海案(an)例的典型意義,體現在大電網互濟。


為消(xiao)納清(qing)(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan),青海(hai)進行了(le)大量跨區(qu)電(dian)力交易。2018年,青海(hai)電(dian)網累(lei)計完(wan)成清(qing)(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)電(dian)量外(wai)送(song)(song)100.65億千(qian)(qian)瓦時,至(zhi)2019年10月底(di),青海(hai)累(lei)計外(wai)送(song)(song)清(qing)(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)電(dian)量超過406.26億千(qian)(qian)瓦時。其中,2019年1月至(zhi)10月外(wai)送(song)(song)清(qing)(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)電(dian)量165億千(qian)(qian)瓦時,同比增長64%。


不(bu)(bu)過(guo),風光、水電(dian)等(deng)清潔能源(yuan)具(ju)有間(jian)歇性和季節性,很(hen)難像煤電(dian)一樣給一個固定的(de)值,就能按時、按質送出(chu),由于發電(dian)量時多時少(shao),單向外(wai)送清潔能源(yuan)并(bing)不(bu)(bu)能成為最終解(jie)決方案,而(er)是需(xu)要電(dian)網互濟。在西北(bei)電(dian)網,尤(you)其是青海,旋轉備用為零(ling)備用、負備用,即,利(li)用整個電(dian)網作為備用。


這與丹(dan)麥(mai)類似,受(shou)天氣因(yin)素影(ying)響(xiang),2019年丹(dan)麥(mai)全(quan)國總用電(dian)(dian)量中有46.9%來自風力(li)發(fa)(fa)電(dian)(dian),風力(li)發(fa)(fa)電(dian)(dian)量為16TWh,比2018年增加(jia)了15%。值得注(zhu)意(yi)的是,丹(dan)麥(mai)電(dian)(dian)網(wang)也(ye)并非(fei)“孤網(wang)”實現可再生發(fa)(fa)電(dian)(dian),而是依靠(kao)北(bei)歐電(dian)(dian)力(li)市場和挪威水電(dian)(dian)進行互(hu)聯(lian)互(hu)濟,實現平衡。


雷區三:不考核可再生能源預測精準度


電網調劑(ji)能(neng)力不是(shi)無限的(de),電力系統(tong)(tong)(tong)對安(an)全性要求非(fei)常高,為達到(dao)系統(tong)(tong)(tong)平衡(heng),需要留有預量。越(yue)小的(de)系統(tong)(tong)(tong),預量要求越(yue)大,利用系統(tong)(tong)(tong)本身的(de)冗(rong)余(yu)可以解決平衡(heng)問題,但要依靠規劃(hua)確定邊界。


李瓊慧指出,大(da)電(dian)源(yuan)的(de)(de)電(dian)力系統規(gui)劃是電(dian)源(yuan)決(jue)定電(dian)網,在做電(dian)網規(gui)劃的(de)(de)時候負荷往往取上限保證(zheng)余量,如(ru)果(guo)電(dian)源(yuan)不確(que)定,就帶來(lai)電(dian)網配套、系統平衡方(fang)面的(de)(de)問(wen)題(ti)。以(yi)(yi)德國為(wei)例(li),為(wei)促進(jin)可(ke)再生能源(yuan)發展并解決(jue)資金問(wen)題(ti),德國采取的(de)(de)是以(yi)(yi)補(bu)貼定規(gui)模,而如(ru)果(guo)發展規(gui)模不確(que)定,補(bu)貼就是“無底洞(dong)”。


國外(wai)電(dian)力市場并非沒有(you)棄電(dian),但以預測偏(pian)差(cha)來(lai)考(kao)察,發電(dian)廠會自覺停發;否則就(jiu)會出現(xian)偏(pian)差(cha),影響考(kao)核。“系統不怕比例高,擔心(xin)的是不確定,確定了規模,調度能(neng)夠做預案(an),不會出現(xian)很嚴重的棄電(dian),如果不確定,就(jiu)無法提前(qian)做預案(an)。”李瓊慧解釋說。


提高新能源(yuan)(yuan)的消納,勢(shi)必(bi)(bi)要減少火(huo)電(dian)(dian)的出(chu)力(li),但火(huo)電(dian)(dian)又承擔(dan)著電(dian)(dian)網的調峰(feng)功能,為了平衡火(huo)電(dian)(dian)與新能源(yuan)(yuan)之間的出(chu)力(li)以及利(li)潤分配(pei),同時(shi)平滑電(dian)(dian)網的出(chu)力(li)曲線(xian),就(jiu)必(bi)(bi)須要對新能源(yuan)(yuan)進行考核。


因(yin)此,在解(jie)決棄電的(de)(de)問題上,西(xi)北(bei)電網對新能(neng)源(yuan)(yuan)發電企業(ye)的(de)(de)考核(he)(he)(he)做了相應調整。2017年(nian)底,西(xi)北(bei)監管(guan)局發布(bu)了《關于征求(qiu)“兩個細(xi)則”(征求(qiu)意見稿)意見建議的(de)(de)通知》,在“考核(he)(he)(he)精度(du)”和“罰款(kuan)力度(du)”的(de)(de)分值上都有不用(yong)程(cheng)度(du)的(de)(de)增加,既提高(gao)了西(xi)北(bei)五省(sheng)的(de)(de)考核(he)(he)(he)上限,最高(gao)罰款(kuan)額度(du)可達到原考核(he)(he)(he)細(xi)則的(de)(de)10倍;又提出(chu)未來持(chi)續提高(gao)電站有功功率預測的(de)(de)精準度(du),以及加強電網對新能(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)管(guan)理考核(he)(he)(he),并于2019年(nian)1月啟動試(shi)考核(he)(he)(he)。

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