可再生能源“弃风弃光”现象的原因及对策

陈彦博　肖思吟

摘要：可再生能源的开发利用是世界各国优化能源结构、保障能源安全的重要举措，近年来，我国可再生能源得到了长足发展，与此同时，电网基础设施建设、输配售电机制等发展却比较滞后，导致了越来越严重的“弃风弃光”限电问题，本文就“弃风弃光”现象的主要原因及对策建议进行探讨。

关键词：可再生能源 新能源消纳 限电原因 对策建议

人类社会的可持续发展呼唤绿色、低碳、可持续的能源，能源获取使用方式酝酿着变革，当下，可再生能源已成为业界关注重点和生产生活方式变革的主要方向。可再生能源的发展，因其对人类社会生产生活影响的基础性、广泛性和持久性，被誉为是继蒸汽机化、电气化、信息化之后的第四次产业革命。在本次可再生能源革命的历史机遇中，能否跟跑甚至领跑，将影响一个国家综合国力的发展以及在世界政治经济新格局中的地位。我国高度重视可再生能源的发展，2014年6月，习近平总书记在中央财经领导小组第六次会议上强调，面对能源供需格局新变化、国际能源发展新趋势，必须推动能源生产和消费革命，大力发展可再生能源。

一、我国风电光电发展及“弃风弃光”限电问题现状

我国人均能源资源比较短缺，常规化石能源可持续供应能力不足。世界已探明煤炭储量可供开采113年，中国只有33年，自1985年以后，中国超过美国成为世界上煤炭产量最高的国家，快速的开采，让煤炭储量急速减少；油气人均剩余可采储量仅为世界平均水平的6%，石油年产量仅能维持在2亿吨左右，常规天然气新增产量仅能满足新增需求的30%左右；受制于成本和技术因素，目前大部分国家非常规油气尚未实现大规模开发利用。与此同时，我国清洁能源的天然禀赋好，发展可再生能源的资源基础非常好。我国“三北”地区（西北、东北、华北）、东南沿海及附近岛屿风能资源丰富，陆上理论技术可开发量约为6—10亿千瓦，大陆沿岸0—20公里内海上理论技术可开发量约为1—2亿千瓦。我国太阳能能源资源丰富，全国2/3的土地面积年日照小时超过2200小时，太阳辐射总量在5000兆焦/平方米/年以上①。“十二五”以来，在国家可再生能源发展战略和各项扶持政策的有效实行下，我国可再生能源取得长足发展，特别是可再生能源电力市场增长迅速。风电装机高速发展，2012年6月超过美国成为世界第一风电装机大国。我国2015年底光伏发电累计装机容量4318万千瓦，超越德国成为全球光伏发电装机容量最大的国家②。

在可再生能源发展取得巨大成就的同时，风电、光电消纳难、“弃风弃光”电量逐年增加的问题日益凸显。2016年一季度全国风电上网电量552亿千瓦时，平均利用小时数422小时，同比下降61小时，弃风电量192亿千瓦时，同比增加85亿千瓦时；平均弃风率26%，同比上升7个百分点。其中，“三北”地区平均弃风率逼近40%，内蒙古弃风率为35%，甘肃为48%，吉林为53%，宁夏为35%，新疆为49%。全国弃光限电约19亿千瓦时，主要发生在甘肃、新疆和宁夏，其中，甘肃弃光限电8.4亿千瓦时，弃光率39%；新疆（含兵团）弃光限电7.6亿千瓦时，弃光率52%；宁夏弃光限电2.1亿千瓦时，弃光率20%③。如果这种势头不能尽快遏制，今年全年弃风、弃光电量很可能分别突破400亿千瓦时和100亿千瓦时。这种情况给可再生能源发电企业带来严重经济损失，打击了投资者们继续投资可再生能源基础建设项目的积极性，产业的可持续发展形势堪忧。从2020年我国非化石能源在一次能源中占15%的目标来看，届时光伏和风力发电的装机需达1亿千瓦和2亿千瓦之上。消纳和并网问题如果不能得到有效解决或者缓解，将成为可再生能源电力发展的绊脚石。

二、可再生能源弃风弃光限电的原因分析

可再生能源消纳问题的原因是多方面的，不仅有基础设施和技术方面的原因，也有政策体制的因素，还有发展战略、经济激励、运行管理、电力体制、价格机制、利益分配等问题。主要有如下几点：

（一）可再生能源与传统常规能源的发展规划不配套、不衔接，阻碍了可再生能源的消纳

从近阶段的形势可知，可再生能源与其他常规能源发展规划的数量控制，以及国家建设布局与电网规划衔接方面存在问题，可再生能源的飞速发展与电网基础设施建设滞后的矛盾是弃风弃光问题产生的直接原因。虽近年来我国可再生能源的发电量增长迅速，但是还没有做好适应可再生能源大规模、快速度发展的机制。在战略、规划统筹方面，没有根据能源发展远景做好各种能源发电规模及设施建设的速度及时序，仍按照传统能源为核心、火电为基点的套路进行安排和设计，造成与可再生能源电力专项规划的发展思路脱节，导致各跑各的道、各唱各的调。伴随着可再生能源电力装机及发电量在电力市场的比例不断增加，电网与电源之间的冲突日益明显，变成了不同能源发电争相并网的通路之争。一些地方变相降低风电上网电价，风电、光伏企业要报零电价才可获得上网电量，甚至有的地方政府要求风电企业拿出收入补偿当地火电企业，侵害可再生能源企业的合法利益。

（二）电网智能化水平有待提高，风光电输配通道不够顺畅

由于太阳能、风能发电具有间歇性和波动性，在油、水、气电力资源比较少的区域，调峰调频能力整体较差，加上目前储能材料及技术跟不上可再生能源的快速发展，仅仅依靠火电机组的有功调节速度较慢，很难适应风电、光电出力的瞬间变化，可再生能源电力的大规模消纳需求给电网功率预测、运行调配、并网控制等带来巨大压力。可再生能源发电的功率预测难、发电的计划性能较差，也给电网实时监控和计划安排带来不利影响。当前的电网运行控制技术远不能满足风电、光电大量连接入电网的条件，随着近年风电、光电等可再生能源的快速且大规模发展，电网安全运行的稳定性问题已逐渐显露。

（三）可再生能源市场体系建设比较滞后，风电光的市场消纳渠道不够通畅

虽然我国《可再生能源法》等法规已明确包括强制上网制度、分类电价制度等，但规章制度的执行力度欠佳，现实中尚未有行之有效的机制配套，导致法规出台的象征性意义比较大，而实效性不足，还不能解决可再生能源发展的实质性问题。现有可再生能源的法规政策等还存在一些不尽完善之处，主要是：新能源的项目规划、审批、资金安排及价格机制等缺少全局的协调策略，国家项目规划和决策缺乏清晰度，对能源垄断行业的“责、权、义”没有相关明确规定，缺少第三方评估监管的市场机制，缺少产品的检测认证体系，缺乏法律监督、实施情况考核奖惩等。

三、促进可再生能源消纳的对策建议

可再生能源的大规模开发利用和能源替代，实现能源生产和消费革命，出路在于坚持市场化方向，建立切合实际的可再生能源电力规划系统、电网调配运行管理体系以及电价补偿、交易等市场机制，逐渐形成可促进再生能源发展的政策及市场环境，加快实现各种因素的相互融合、协调及衔接。

（一）加强统一规划，实现风电光电等可再生能源合理、有序开发

电网是具有网络属性的产业，讲究系统性、整体性。在规划体系中，既要优先发展再生能源，同时兼顾常规能源电力的清洁化改造，保障规划的有效性和科学性。

一是合理进行能源规划和电力的整体分布，把再生能源电力的发展放在优先地位。根据近阶段电力需求以及水、土地、风、光等资源分布情况，科学布局可再生能源电力，在东中部地区鼓励分散式风电、光热热电联产、分布式光伏的发展，在北部和西部区规划水电、风电可再生能源发电基地；压缩火电特别是煤电建设规模，对现有煤电机组进行清洁化改造，做好国家和地方的规划的衔接，以防地方政府出于本地的经济利益考虑，违规上马煤电项目。

二是推进电网和电源规划连接。整体考虑“三北”和西部地区的太阳能、风电等可再生能源电力和电网发展需求，尽快研究确定“三北”外送电源基地和电网通道建设决策，进一步优化能源分布基地的容量、电源类别和建设时间顺序，打通新能源基地电力外送的大动脉。

三是制定科学的规划方案。电力规划方面，应在输配侧、消费侧及电源侧进行电量等进行多角度规划。要将电力规划与区域经济产业发展规划结合起来，一方面为经济发展提供电力保障，另一方面促进可再生能源的消纳，比如，可以在可再生能源富集的“三北”和西部地区，规划建设高能耗产业基地，与东南沿海产业转移统筹起来考虑，提高电力发展效率和经济社会效益。

（二）发展智能电网，提升电网对可再生能源的接纳能力

一是加强电网控制智能化水平。利用大数据、云计算等技术，收集、分析、运用风光电等间歇性电源出力规律，利用不同能源的出力特性的互补性，让新能源电力之间本身起到削峰填谷的作用，提高风光电的预测和控制能力。加强和完善电力通讯技术，通过统一调配程序智能化改革，形成综合化电网调配支持的技术系统，保证大电网（特高压）的稳定、持续、安全运行，适应大规模清洁能源的接入需要。

二是科学布局调峰电源项目。当前大容量电池储能技术尚处于起步阶段，成本高、储能量小，不适宜大规模运用。抽水蓄能成本相对而言较低，是最具竞争力的调峰方法。具体调峰项目的建设，还需了解电源负荷、当地资源等特性，对弃风弃光电量和特点，对调峰机组数量、型号等进行优化配置。

三是探索多种电源打包外送方法。采用水、风及煤电等电源打包外送的方法，既可以利用不同电源峰谷值互补的特点，相互之间起到削峰填谷的效果，也可以有效拓展风电光电消纳，缓解外送渠道单一、利用率低的问题。

（三）加快电力市场建设，通过经济手段促进可再生能源消纳

一是切实执行可再生能源电量配额制。国家能源局2016年3月提出建立可再生能源开发利用目标引导制度，明确地方政府、电网企业和发电企业在发展可再生能源方面的责任。日前又发布《关于建立燃煤火电机组非水可再生能源发电配额考核制度有关要求的通知（征求意见稿）》，这个监测、考核和奖惩措施，有助于确保可再生能源发电配额真正落到实处，目前要务是各级政府、电力监督管理部门和广大发售电切实把这个制度落到实处。

二是扩大可再生能源外送市场。作为可再生能源富集的“三北”和西部省份，相比于全国一线发达省市，其当地的经济发展水平和对可再生能源电力的消纳能力相对弱一些，要实现当地消纳的难度非常大。跨省或域电网资源调配和消纳可再生能源电量，有助于提高全国电力系统消纳可再生能源电量的能力，加强全国电力市场消纳可再生能源电量的综合水平。通过跨省通道的传输，能促进智能家电、电动汽车等智能低能耗产品的大幅度应用，逐渐改变终端用户的用能方式，增加可再生能源在终端的消费比重。

三是建立电力交易绿色通道。北京、广州两个国家级电力交易中心成立后，各省也纷纷申请建立省级的电力交易中心，区域性电力交易平台系统雏形已然搭建起来。接下来，要加快建立健全大规模、跨区域非水可再生能源电力交易的细则，同时提高可再生能源电量的调配层次，以便在更广领域、更多渠道容纳可再生能源电力。通过市场化手段和绿色发电证书交易，让新能源发电企业在得到上网标杆电价、政府补贴和交易溢价之外，还能得到绿色发电证书交易的收入，便于有条件降低绿色电力售价，缩短直接进入市场参与竞价交易的周期，把这个新兴的产业培育起来，让它发展壮大，成为我国具有竞争力的战略性产业。

注：

①相关数据来自刘振亚所著《全球能源互联网》，中国电力出版社，2015年第1版。

②相关数据来自中关村储能产业技术联盟发布的《储能产业研究白皮书2016》。

③相关数据来自国家能源局官方网站。

参考文献：

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[3]Ryan Wiser，Jan Hamrin，Seth Baruch.Designing a Renewable Portfolio Standard：Principles，Design Options，and Implications for China[R].Center for Resource Solutions，2000

[4]朱凌志，陈宁，韩华玲.风电消纳关键问题及应对措施分析[J].电力系统自动化，2012，35（22）：29—34

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（陈彦博，1980年生，江西寻乌人，广州市海珠区经济社会研究中心经济师。研究方向：产业创新创业、能源经济。肖思吟，1979年生，广东徐闻人，华中师范大学硕士生）