论弃风限电的现状与前景

赖虹羽

摘  要：2020年我国风电行业整体回暖。但是，在我国政策不完善和建设输电通道与风电场难度大的条件下，风电异地和就地消纳能力受到强大阻力。本文通过总结我国弃风限电的原因，结合国外的成功经验，提出可行性建设性计划，根据全球发展的趋势预测未来风电市场的前景。

关键词：弃风限电;风电消纳;清洁能源;互联网

一、引言

风能是一种可持续的能量来源，因为它不仅可再生，而且分布广泛、资源丰富。此外，它还有助于减少温室气体的排放，因为它可以代替以化石燃料为基础的发电系统的使用。风力机捕获风的动能并将它转换成可用的能源形式。风的动能推动风力机叶片的旋转，这些叶片都被连接到一根轴上，这根轴又与一个发电机相耦合。该发电机将机械动能转换成电能1。

二、弃风的特点

我国能源需求和能源供应呈现逆分布，例如“北多南少，西富东贫”。80%的风能都集中在三北地区，资源集中、规模大、远离负荷中心，太阳能资源也是“高原大于平原、西部大于东部”，超过75%的能源需求集中在东部、中部地区2。最近，我国并网风电装机规模爆发式增长，如此一来问题也就日益突出。

三、风电问题及原因

大规模集中开发、中高压接入距离输送是我玩过风力发电的主要开发模式。然而我国的风电并网技术、管理水平远远不如发达国家，例如风电机组设计能力、关键部件的制造能力均落后于发达国家。既然能源分布不均匀，就可以建造一个枢纽联通两地。我国幅员辽阔，地形多样，西高东低，南乏被富路上风能主要集中在三北地区，但这些地区的的消纳能力很弱。这也是问题的关键所在。如果建造跨区输电通道就得跨省区电网工程由国家发改委、能源局审批并且一般需要两年甚至更长。这一问题成为清洁能源异地就地消纳的刚性约束。

风力发电的稳定不如火电，风电会适应天气变化的需求可人们无法适应，发电频率上存在大 幅波动很难控制。相比火电有充足的燃料煤可以实现稳定持续发电。当风力发电跟不上需求，当地政府会用火电挤占新能源发电份额使得风能更加容易被弃。

前些年，新能源汽车大热起来，过几出台一系列扶植新能源产业的政策，尽管补贴到位可是还存在资金不足。吸引了许多投资者后，风电项目也逐渐多了起来，之后就是无序竞争现象频出。

此外，缺乏对风电性能的了解，我国电力行业的政策和市场机制还不健全，市场化程度偏低。我国还在延续计划经济这一模式，许多地方政府和企业不愿让出火电电量空间限制了可再生能源的使用。

放弃风电的根本原因是电力系统缺乏明确有效的竞争机制，无法通过竞争来确定风电的市场份额。风电可持续内生动力不足是因为高度依赖政策性补贴，缺乏市场竞争机制。

2020年年初的疫情实则是考验国家储备资源的充足性分配性，工人无法复工企业停产给中小能源企业的运作带来了很大困难。冬季发电需求更大如果供给跟不上需求可能会造成社会矛盾。像这种不可抗力的因素发生是对新能源储能的极大挑战。

四、国外可行措施

（1）允许弃风重视氢能4

美国将在2020年花费6，400万美元支持其“绿色氢”产业。到2021年，将有95%的氢气来自天然气。绿色氫气的成本大约是生产氢气的天然气成本的5倍，而每生产一吨氢气，后者排放9至12吨二氧化碳。氢作为一种无碳能源，在工业上可以存储，加热和运输，因此被认为是能源过渡的关键。因此，它有望在1920年代成为一个发展非常迅速的行业，并在1920年代后期为此付出代价。海军上将具有一定的竞争力5，氢是一种清洁，高效和安全的能源。它由可再生电力和脱碳的化石燃料生产。它以高能量密度的液体或气体形式存储和运输。使用时会产生热量和无碳的电能。排放物可广泛用于能源供应和工业生产领域。氢能产生可以通过电解，而且可以在淡季和旺季期间可以长时间实现大规模蓄电。它可以起到减少峰值，填满山谷和缓解电力供需矛盾的作用。低转换损耗为重型运输车辆提供动力。依靠船舶，管道和油轮，可以高效运输氢且损失低，以满足跨境交易和合理分配能源的需求。随着传输量的增加，成本投资也将减少。

（2）通过负电价引导风电场自愿弃风6

丹麦西部电网，北欧电网，美国丙烯酸法尼亚-新泽西州-马里兰州电力市场（PJM）和纽约独立输电网络运营商（NYISO）都引入了负电价制度，也就是说，当市场出现时 电价为负，如果发电机继续发电并上网，他们将需要向电网支付费用，用户将获得电力收入。对于风电，如果政府补贴不足以抵消负电价，风电所有者将倾向于主动放弃风电。

（3）并网技术性能

欧洲一些国家，例如德国和英国，在风电并网标准系统上有严格的要求，为了确保风电机器的稳定运行。这些技术指标包括有功和无功工作范围，低压穿越能力和信息监控。

五、国内风电可行性计划

（1）分散式发电

所谓分散式风电，一般是指采用风力发电机作为分布式电源，将风能转换为电能的分布式发电系统。分散式发电能通过就近发电减少异地消纳的电力损失。它不仅优质稳定有保证还能减少温室气体的排放量，保护环境。可以说分散式发电在中国未来可期。中东南部的分散市场中存在生态环境争议。分散式风电并不能解决问题，但是有必要改变对分散式风电接受度的理解，并改变土地政策的约束条件。

（2）提高市场监管，拓宽子市场7

在第十四个五年期间，应指出的是注意提高能源安全和保障能力，促进能源部门的结构改革，着重于提高能源系统的整体效率以及促进绿色电力的转型和现代化。基础是电力系统的优化，该优化基于电力计划和若干规则的并行性。目前风电制造商和第三方运营商出现在同一个市场，使得市场朝着规模化和秩序化，可是不断增加的规模和质量问题给运维商带来了压力，致使利益下滑，因此市场处于无序竞争状态。据能源局印发《电力安全监管 “双随机一公开”执法检查实施细则》的通知中第三条 随机抽查应当坚持依法监管、公平有效、公开透明、统一管理、协同发展的原则。

（3）运用土地政策协调生态环保与风电开发关系

中东南部地区存在生态环保争议，地方观念的影响导致对风电的作用认识不够充分。因此，地方政府应适当运用土地政策的优势引导人们观念的更新。

（4）加快政策的出台，引导技术创新

建设输电通道采取并网技术，推进两个替代和分散式发电都需要技术的进步，推动风电国际化进程，加速电力低碳转型进程。

（5）因地制宜，适当取舍

三北地区纬度高光照相对充足，中长期看来，可以发展光伏比发展风电更有前途。由于锂电池价格不断下降，储能的作用日益突出，新能源的价值更加凸显。

六、我国风电前景

海上风电的市场在欧洲比较成熟，目前海上风电被寄予了厚望。从数据来看欧洲仍然是全球最大的海上风电市场，新增装机占全球59%，亚太地区占剩下的41%。中国以2.3GW（注：国家能源局统计2019年新增1.98GW）再次成为海上风电新增装机最多的国家，海上风电新增装机占全球风电新增装机的10%，2015年这一数据还仅为5%8。RCG表示，2019年，亚洲市场大幅扩张，涵盖了海上风能开发的所有阶段，这就意味着海上风能随时处于蓄势待发的阶段。亚太地区的其他市场也取得了长足的进步，欧洲发展的成功经验可以被借鉴，中国可以去学习。

2020年1月14日全球最大的商业化海上风电机发出了第一度疫电，这给垄断能源的国家发出了积极信号。向美国很多发电公司都是私营企业，中国面对那么多急需救济的大用户，因此他们立即享受实际的改革红利，而不是补偿滞留的成本。

到2020全球新增风电装机62.4GW，中国有望突破35GW，呈周期性爆发，2020中国弃风率将下降到5%，2021进入经济适用互联网上时代。面对各种经济能源的不确定性，风力发电和光伏发电的发展为履行国际上对气候变化的承诺提供了保证，并目标是到2050年使非化石能源发电占50%。

随着全球应对气候变化实现能源独立等驱动因素，发展风电等清洁能源成为时代的必然趋势。未来中国能源系统将不可避免地变得多样化、低碳、智能、高效清洁并与集中式和分布式相结合，更多地与国际展开在新能源、智能电网及煤炭清洁利用等方面的合作。

七、结论

通过“十二五”“十三五”“十四五”我们知道了国家对新能源的重视，新能源费钱技术要求高寻找难度大，可为什么还是要朝着这这一方面去努力？据霍金预言2215年地球会因为承受不住压力而毁灭，我们现在做的就是正在减少地球的压力延长它的寿命，新能源的出现应替代非化石能源成为保护环境的主力军。弃风限电就目前看来已经相对以前逐渐好转起来，可还是存在各地消纳压力、市场竞争不足、保护监督机制不够完善、非用电应用支持政策存在短板、平价电力、疫情影响等问题。因此必须得深入研究直面這些问题找出解决办法，未来产业的前途才会一片光明。中国秉承人类命运共同体的理念肩负时代使命，为国际做出了很大贡献，进一步推动了风电行业的国际合作。

参考文献

[1]  来源《环境能源发电：太阳能、风能和海洋能》（美）奥纳

[2]  来源北极风电能源网

[3]  来源智研网文章采编CY315，2019

[4]  《国外弃风现状与经验分析》王乾坤，2012

[5]  来源中国能源网，2019

[6]  《国内外弃风现状与经验分析》王乾坤，2012

[7]  来源北极星风力发电网，2019

[8]  中国能源网，2019

[9]  中国能源网，2020

[10]  来源国家统计局，2019