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清潔能源發(fā)展的中國(guó)方案應(yīng)避開哪些雷區(qū)？

2020年3月31日

近幾年來

，歐美等越來越多發(fā)達(dá)地區(qū)提出100%清潔能源(可再生能源)發(fā)展目標(biāo)
。而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)非常具有挑戰(zhàn)性
。

中國(guó)青海在過去三年即有所嘗試

。

2017—2019年，青海省連續(xù)三年實(shí)驗(yàn)全清潔能源供電

，三年間實(shí)現(xiàn)連續(xù)7日
、9日和15日全清潔能源供電。讓人印象深刻的是
，2019年6月9日0:00至23日24:00
，青海全省連續(xù)15天全部以水、光
、風(fēng)等清潔能源供電
，實(shí)現(xiàn)用電零碳排放。

在中國(guó)人民大學(xué)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)院召開的“清潔能源發(fā)展的中國(guó)方案”研討會(huì)上

，多位專家就中國(guó)清潔能源發(fā)展與未來實(shí)現(xiàn)高比例可再生能源電力體系的建設(shè)路徑與政策進(jìn)行研討
。中國(guó)人民大學(xué)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)院院長(zhǎng)鄭新業(yè)指出，對(duì)于中國(guó)來說
，發(fā)展可再生能源具有“雙重紅利”
，不僅對(duì)促進(jìn)綠色發(fā)展有重要意義，也對(duì)減貧扶貧
、平穩(wěn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等當(dāng)前重大任務(wù)具有重要意義
，如“光伏扶貧”等類似的“中國(guó)解決方案”在南亞等發(fā)展中國(guó)家已經(jīng)產(chǎn)生了效果。

其次

，綜合能源系統(tǒng)也是中國(guó)可供世界參考的解決方案
。國(guó)家電網(wǎng)能源研究院新能源與統(tǒng)計(jì)研究所所長(zhǎng)李瓊慧介紹，在中東部資源相對(duì)貧乏省份如江蘇
，如果要求高比例的清潔能源
，其可能的解決方案就是利用當(dāng)?shù)乜稍偕茉矗缟镔|(zhì)能
，而非僅僅發(fā)展風(fēng)電
、光伏，來實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)的最優(yōu)化
。

“這種形式在沙特也可以推廣

，多油多氣加之可再生能源的綜合能源系統(tǒng)將會(huì)是國(guó)際上非常好的清潔能源方案�
！�

青海為什么能成功達(dá)到一定時(shí)段的100%清潔能源利用?這是否意味著中國(guó)其他地方也可以做到?又是否意味著為世界提供了可參考的“清潔能源方案”?

事實(shí)上

，在我們談?wù)摳弑壤稍偕茉垂╇姇r(shí)，應(yīng)當(dāng)避開一些雷區(qū)
，客觀
、全面地看待清潔能源100%這一發(fā)展目標(biāo)。

1

雷區(qū)一：與別國(guó)可再生比例簡(jiǎn)單對(duì)比

早在2011年

，中國(guó)就已對(duì)高比例可再生能源在電力系統(tǒng)的占比展開分析
。李克強(qiáng)副總理曾在2011年1月訪問西班牙電網(wǎng)公司控制中心(Red Eléctrica de Espa?a)，實(shí)地考察可再生能源發(fā)電情況
。他在考察時(shí)了解到
，由于西班牙給予新能源的補(bǔ)貼非常高，除國(guó)家財(cái)政為可再生能源提供直接補(bǔ)貼外
，同時(shí)要求發(fā)電企業(yè)用政府規(guī)定的額外補(bǔ)貼
，從IPP(獨(dú)立電站)手中購買可再生能源和熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)電量。據(jù)統(tǒng)計(jì)
，補(bǔ)貼成本占到當(dāng)時(shí)供電成本的11%
。當(dāng)?shù)仫L(fēng)電、光伏
、小水電等可再生能源發(fā)展?fàn)顩r很好
，其中，風(fēng)電
、光伏出力占比達(dá)到54%
，而中國(guó)當(dāng)時(shí)這一比例僅為1.5%，美國(guó)為3%
。

根據(jù)西班牙電網(wǎng)公司公開的每日出力數(shù)據(jù)

，國(guó)家電網(wǎng)能源研究院摘取其中三年的數(shù)據(jù)，觀察每一天的負(fù)荷平衡后發(fā)現(xiàn)
，“風(fēng)光出力占比54%”實(shí)際上是西班牙某一天凌晨5點(diǎn)(即負(fù)荷最低點(diǎn))風(fēng)電
、光伏的出力，僅為一個(gè)時(shí)點(diǎn)的值
。而每日
、每月
、每年的負(fù)荷比值差異非常大，從年值來看
，當(dāng)時(shí)西班牙風(fēng)光出力約10%
。

在討論清潔能源發(fā)展時(shí)，如果選取國(guó)際案例與中國(guó)對(duì)比

，需要提取相同口徑的數(shù)據(jù)
，包括區(qū)域面積、負(fù)荷
、裝機(jī)等
，而不能僅使用某個(gè)國(guó)家的可再生能源比例來與整個(gè)中國(guó)對(duì)比。國(guó)家電網(wǎng)在其提交的專報(bào)中指出
，按同口徑比較
，蒙西電網(wǎng)可再生能源出力與西班牙差別不大;從區(qū)域看，德國(guó)和中國(guó)東北在負(fù)荷
、裝機(jī)
、地域面積相近，具有一定可比性;從全國(guó)看
，考慮到地域
、負(fù)荷、用電量等因素
，中國(guó)和美國(guó)具有一定的可比較性
。

2016年，葡萄牙實(shí)現(xiàn)107小時(shí)100%可再生能源供電

。國(guó)家電網(wǎng)在進(jìn)行對(duì)標(biāo)分析后發(fā)現(xiàn)
，該國(guó)電網(wǎng)火電裝機(jī)非常少，且與歐洲電網(wǎng)互聯(lián)
，可長(zhǎng)期外送電源
，并非獨(dú)立電網(wǎng)。而國(guó)內(nèi)青海的情況與葡萄牙類似
。

截至2019年10月底

，青海電網(wǎng)總裝機(jī)容量為3138萬千瓦，其中
，水電
、太陽能發(fā)電、風(fēng)電
、火電裝機(jī)容量分別為1191
、1122、431、392萬千瓦
，清潔能源裝機(jī)容量2745萬千瓦
，占全省電源總裝機(jī)的87.5%。新能源發(fā)電裝機(jī)超過水電
，占據(jù)第一大電源的位置
。

從電源結(jié)構(gòu)

、負(fù)荷等情況來看
，青海電網(wǎng)僅有5座火電廠，水電裝機(jī)較多
，長(zhǎng)期以來形成水火互濟(jì)
。其東部的陜西又是煤電基地，與水火兼容的青海電網(wǎng)同時(shí)形成東西互濟(jì)
。此外
，幾個(gè)大水庫也有調(diào)劑作用，“全清潔能源15日”期間
，龍羊峽
、拉西瓦、李家峽
、公伯峽
、積石峽等裝機(jī)百萬千瓦級(jí)水電站，是主力調(diào)峰調(diào)頻電站
，保障電網(wǎng)安全運(yùn)行
。

2

雷區(qū)二：拋開區(qū)域看“孤網(wǎng)”

青海案例的典型意義，體現(xiàn)在大電網(wǎng)互濟(jì)

。

為消納清潔能源

，青海進(jìn)行了大量跨區(qū)電力交易。2018年
，青海電網(wǎng)累計(jì)完成清潔能源電量外送100.65億千瓦時(shí)
，至2019 年10月底，青海累計(jì)外送清潔能源電量超過406.26億千瓦時(shí)
。其中
，2019年1月至10月外送清潔能源電量165億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)64%
。

不過

，風(fēng)光、水電等清潔能源具有間歇性和季節(jié)性
，很難像煤電一樣給一個(gè)固定的值
，就能按時(shí)、按質(zhì)送出
，由于發(fā)電量時(shí)多時(shí)少
，單向外送清潔能源并不能成為最終解決方案
，而是需要電網(wǎng)互濟(jì)。在西北電網(wǎng)
，尤其是青海
，旋轉(zhuǎn)備用為零備用、負(fù)備用
，即
，利用整個(gè)電網(wǎng)作為備用。

這與丹麥類似

，受天氣因素影響
，2019年丹麥全國(guó)總用電量中有46.9%來自風(fēng)力發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電量為16TWh
，比2018年增加了15%
。值得注意的是，丹麥電網(wǎng)也并非“孤網(wǎng)”實(shí)現(xiàn)可再生發(fā)電
，而是依靠北歐電力市場(chǎng)和挪威水電進(jìn)行互聯(lián)互濟(jì)
，實(shí)現(xiàn)平衡。

3

雷區(qū)三：不考核可再生能源預(yù)測(cè)精準(zhǔn)度

電網(wǎng)調(diào)劑能力不是無限的

，電力系統(tǒng)對(duì)安全性要求非常高
，為達(dá)到系統(tǒng)平衡，需要留有預(yù)量
。越小的系統(tǒng)
，預(yù)量要求越大，利用系統(tǒng)本身的冗余可以解決平衡問題
，但要依靠規(guī)劃確定邊界
。

李瓊慧指出，大電源的電力系統(tǒng)規(guī)劃是電源決定電網(wǎng)

，在做電網(wǎng)規(guī)劃的時(shí)候負(fù)荷往往取上限保證余量
，如果電源不確定，就帶來電網(wǎng)配套
、系統(tǒng)平衡方面的問題
。以德國(guó)為例，為促進(jìn)可再生能源發(fā)展并解決資金問題
，德國(guó)采取的是以補(bǔ)貼定規(guī)模
，而如果發(fā)展規(guī)模不確定，補(bǔ)貼就是“無底洞”
。

國(guó)外電力市場(chǎng)并非沒有棄電

，但以預(yù)測(cè)偏差來考察，發(fā)電廠會(huì)自覺停發(fā);否則就會(huì)出現(xiàn)偏差，影響考核
�
！跋到y(tǒng)不怕比例高，擔(dān)心的是不確定
，確定了規(guī)模
，調(diào)度能夠做預(yù)案，不會(huì)出現(xiàn)很嚴(yán)重的棄電
，如果不確定
，就無法提前做預(yù)案�
！崩瞽偦劢忉屨f
。

提高新能源的消納，勢(shì)必要減少火電的出力

，但火電又承擔(dān)著電網(wǎng)的調(diào)峰功能，為了平衡火電與新能源之間的出力以及利潤(rùn)分配
，同時(shí)平滑電網(wǎng)的出力曲線
，就必須要對(duì)新能源進(jìn)行考核。

因此

，在解決棄電的問題上
，西北電網(wǎng)對(duì)新能源發(fā)電企業(yè)的考核做了相應(yīng)調(diào)整。2017年底
，西北監(jiān)管局發(fā)布了《關(guān)于征求“兩個(gè)細(xì)則”(征求意見稿)意見建議的通知》
，在“考核精度”和“罰款力度”的分值上都有不用程度的增加，既提高了西北五省的考核上限
，最高罰款額度可達(dá)到原考核細(xì)則的10倍;又提出未來持續(xù)提高電站有功功率預(yù)測(cè)的精準(zhǔn)度
，以及加強(qiáng)電網(wǎng)對(duì)新能源的管理考核，并于2019年1月啟動(dòng)試考核
。

來源(南方能源觀察) 作者(南方能源觀察)

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