吉林省电力绿色转型路径研究

2022-03-02董添王雨薇张敏

长春市委党校学报 2022年6期

董添王雨薇张敏

摘要：电力作为国民经济发展的重要能源支柱，其能否实现绿色转型是中国式现代化道路下生态文明建设的重要关键点。吉林省以生态强省建设为契机，着力打造以“陆上风光三峡”“山水蓄能三峡”为典型代表的清洁能源基地，助推吉林省电源结构的持续优化，使新能源产业成为实现“一主六双”高质量发展战略和振兴东北老工业基地的经济加速器。

关键词：吉林省；新能源；风电；光伏发电

中图分类号：F426.61

DOI：10.13784/j.cnki.22-1299/d.2022.06.011

伴隨着化石能源的日益匮乏，利用可再生能源、清洁能源发电，不仅能为解决这一问题提供有效途径，而且也有助于我国按期实现碳达峰碳中和的总体目标。2014年6月，国务院立足于宏观战略层面，制定出台了《能源发展战略行动计划2014—2020》，该规划强调指出应降低煤炭消费比重，倡导能源供给结构性改革，推动清洁型能源发展，构建以清洁型能源为主的能源供应体系，调整能源结构的失衡，促进能源结构的优化，以便真正实现生态效益、经济效益、社会效益三者有机统一。我国早在“十三五”经济社会发展规划中就明确提出要推进能源革命，加快能源技术创新，建设清洁低碳、安全高效的现代化能源体。提高非化石能源比重，推动煤炭等化石能源清洁高效利用。加快发展风能、太阳能、生物质能、水能、地热能，安全高效发展核能。

一、吉林省绿电（新能源）发展现状

缓解石油、煤炭储备不足，解决电源结构不合理问题，实现能源绿色转型，是吉林省能源发展战略应重点解决的问题。而电力能源能否实现绿色转型，关键就在于如何利用风能、太阳能、氢能和生物质能持续稳定发电，形成满足社会生产生活需要的绿电。所谓绿电，是指在生产过程中不产生有害物质和主要温室气体——二氧化碳排放的电能，主要包括风力发电、太阳能发电、水力发电、海洋能发电、地热能发电等等。在行业细分中，利用新能源进行发电，如风电和光伏发电归属于绿电范畴。

●风能和太阳能的开发情况

虽然风能和太阳能的开发利用受自然环境的限制，但是吉林省拥有得天独厚的自然优势，位于科尔沁草原东部的白城地区（属于吉林省西部），风沙大，日照时间长，拥有开展风能发电和太阳能发电的巨大潜力。1961年至2020年间，吉林省政府的统计数据显示，白城地区年平均日照时数为2915小时。为此，吉林省依托自身的自然优势，着重对以风能、太阳能为代表的新能源进行了开发利用，率先在吉林西部的通榆、白城等地区推进了新能源发电装机建设工作。从吉林省能源“十一五”规划开始，就不断提升风电、光伏发电的装机能力，并逐年加大对绿电建设的投资力度，到2011年，风电装机容量达到220.88千瓦，是2005年的27.96倍，2013年白城建成了国内首家绿电（风能）本地消纳综合示范区。在此基础上，吉林省政府逐步将白城绿电产业示范园区打造成为国家级示范园区，并进一步提出了“陆上风光三峡”“山水蓄能三峡”的战略布局，以期深入优化能源结构，加强绿电安全保障能力，从而促进全省能源消费结构优化。

从2012年到2020年，吉林省绿电的开发利用呈现较好的发展态势，无论是装机量还是发电量都得到稳步提升，但整体水平仍然处于全国的末端。在“十二五”期间，吉林省绿电装机总容量达到537.7万千瓦，其中风电装机444.4万千瓦，生物质装机46.6万千瓦，光伏发电装机6.7千瓦。到2020年底，吉林省风电装机量577.1万千瓦，光伏发电337.8万千瓦，生物质发电79.2万千瓦，绿电装机量占全省电力总装机量的45.9%，比2015年提升12.4个百分点。伴随着绿电装机能力和发电量的逐年提升，用于火力发电的煤炭消费总量整体呈下降趋势，这不仅使节能减排工作落到实处，而且也有利于能源消费结构实现优化。

●吉林省绿电消纳情况

在绿电消纳方面，吉林省政府始终坚持全面贯彻绿色发展理念。一方面，改变人们固有的传统观念，引导人们将绿电作为冬季取暖的能源之一。另一方面，充分利用地域特点，着力引进以绿电作为能源动力的高载能高技术企业项目落户吉林。到2020年底，吉林省利用绿电进行冬季采暖的面积累计为3534万平方米，占全省总供暖面积的3.93%，其中每年可以消纳绿电28亿千瓦时。总体上，当前吉林省绿电消纳率已经达到97%以上。

在绿电消纳项目推广方面，吉林省政府开拓思路，采用多种渠道在全省各行各业推广新能源的使用，持续带动新能源产业链延伸，如发展新能源汽车的“旗E春城”、乾安县“鱼光互补光伏发电”等项目。2021年春季，长春正式启动“旗E春城”项目，其以推动新能源汽车的发展来实现绿色交通、绿色城市、生态吉林的目标宗旨。乾安县充分利用自身清洁能源种类齐全的优势，利用引进的先进技术，建设“鱼光互补光伏发电”项目，努力推动清洁能源产业链的发展，从而实现清洁能源产业大县的建设目标。目前“鱼光互补光伏发电”项目采用“上面新能源产业，下面养殖业”的生产经营模式，为深入研究绿电交易机制、交易渠道，解决新能源发展存在的问题和不足提供了可以借鉴的宝贵经验。

二、吉林省绿电（新能源）发展存在的问题

●吉林省风能和太阳能的开发不充分

目前，吉林省抓住了白城地区风大、日照长的自然优势，实现了对风能、太阳能的开发利用，同时也着力推进该地区清洁能源产业的发展，优化了全省能源消费结构。虽然吉林省风电、光伏发电的开发利用取得了一定成绩，但就整体水平而言，相对国内绿电发展好的省份还存在较大差距。到2020年底，我国风电装机已突破2.8亿千瓦，而吉林省风电装机规模仅为577万千瓦，占我国风电总装机容量的2.1%，位列全国18位。因此，吉林省要建成国家级清洁能源基地，任重而道远。

在优势能源开发方面，吉林省风能和太阳能的实际装机容量并不高。从吉林省能源结构看，传统化石能源相对短缺，特别是煤炭资源匮乏，这就制约和影响着社会生产生活的高效发展。而清洁能源的开发利用，一方面能有效缓解电力对传统煤炭、石油等化石能源的依赖性，另一方面也能减少碳排量，改善空气质量，提高对生态环境的保护力度。在行业分类上，清洁能源主要有水电、风电、光伏发电、生物质发电等等，其中风电、光伏发电也属于新能源。吉林省拥有非常丰富的新能源资源，如风能的可装机容量为6900万千瓦，太阳能的可装机容量为4600万千瓦，但当前开发的容量与可装机容量相比处于较低水平，风能仅占可装机容量的8.4%，太阳能仅占7.3%，所以未来有着很大的开发利用空间。

●绿电消纳能力不足，市场机制不够完善

在绿电消纳方面，由于吉林省风电和光伏发电主要集中在白城地区，而进行就地消纳是生态、经济、社会效益三者之间得以有机结合的最优选择及资源配置的最佳方案。所以，白城地区率先开展了清洁能源即风电和光伏发电的就地消纳，并于2013年获批成为国家能源局的首个“风电能本地消纳综合示范区”。伴随吉林西部地区风能和太阳能开發利用的程度和力度不断加深加快，2020年水电、风电、光伏发电和生物质发电等非化石能源发电量达到301.9亿千瓦时，在全省发电量990亿千瓦时中占比超过30%，这就为吉林省提供了充足的电力保障。

但在自然禀赋上，风电、光伏发电存在随机性和波动性，不利于安全可靠供电。风能和太阳能作为新能源，具有传统化石能源无法比拟的清洁环保、低碳高效、节约资源等优点，但是同时也具有较强的随机性、不确定性、波动性和不稳定性等缺点。在自然禀性上，风速和风力在一天的不同时间段里有着较大差别，一般是晚上比白天风要大；在一年四季里同样也存在差异，通常是春冬季节比夏秋季节风要强要大。光伏发电突出特点是受天气和日照的影响，其只在白天或晴天有较好的稳定性、持续性，而多云或阴雨天气时波动性就很强。风能和太阳能的这些自然禀性，就使我们利用它们发电要面临一些不可抗的自然因素。具体而言，利用风能转换成的电能有较强的波动性、随机性，而利用太阳能的光伏发电遵循朝九晚五的馒头曲线规律，这就使它们难以满足社会对全天不间断用电的基本需求。

正是由于风电和光伏发电的随机性和波动性，使其在开发利用过程中存在一些问题。一方面它们很难独立进行全天候持续性供电，另一方面它们不能参与现货交易，给自身的消纳带来一定难度。因此，如何科学合理、充分高效地挖掘和发挥吉林省的风能、太阳能的资源禀赋及其优势，拓宽绿电消纳渠道，完善绿电交易机制及其平台是加快推进电力绿色转型所面临的关键问题和现实问题。

三、推进吉林省绿电全面发展的对策

●以能源安全新战略为引领，科学规划建设大型风光电基地

2022年11月，依托“四个革命、一个合作”能源安全新战略，吉林省能源局出台了《吉林省新能源和可再生能源发展“十四五”规划》（以下简称规划）。针对吉林省绿电发展现状，规划明确指出相对风能和太阳能的潜在开发量而言，现有风电和光伏发电的开发量明显不足，近十年装机速度逐年放缓，消纳空间整体不足，而这些问题能否得以有效解决直接关涉吉林省电力全面绿色转型。

因此，提升优势能源即风能和太阳能的开发能力，补齐优势能源开发量不足的短板，是我们当前所需解决的首要问题。在“四个革命、一个合作”能源安全新战略统领下，一要通过加大资金的投入力度，逐年提升风能、太阳能的装机量，加快推进大型风光电基地建设。二要通过打造安全可靠的新能源供电网络，增强灵活性调峰电源所占比重，克服风电和光伏发电的弱点。三要通过创新技术，推进风电和光伏发电的电能转化，进而降低发电的成本，使电价更趋于合理。当前，吉林省通过“陆上风光三峡”“山水蓄能三峡”建设，逐步扩大了对优势能源的高效开发利用，力争建成绿色能源生产区。吉林省现已规划建设白城绿电产业示范园区，力图以创新科技推动采用绿电为能源动力的高载能高科技的产业落地生根，以此促进吉林省水能、风能和太阳能的资源优势能够得到充分开发利用。

●加强电力基础建设，促进灵活电源发展，健全绿电消纳机制

在社会用电量方面，截至2020年底，吉林省新能源发电量在其中占比为21.7%，超过全国平均水平12个百分点，整体利用率已经超过95%。但是整体上，近5年来吉林省全社会用电量增长速度较为缓慢，年均增速仅为4.3%，低于全国增速1.4个百分点，用电负荷过低、电力消纳受限极大地影响了吉林省新能源产业发展。因此，从需求侧增容是解决吉林省绿电消纳不足的有效途径之一。

增容能达到何种程度主要取决于用电户对用电量的基本需要，而用电量受用电户（企业）行业性质的制约，如钢铁、电解铝、水泥等高耗能企业的用电量就相对较大。由于吉林省缺少高耗能企业，并且经济增速缓慢，省内绿电消纳能力有限，而省电网缺少特高压外送通道，现今仅能借助±800千伏扎鲁特-青州特高压直流通道外送新能源电力，因此影响了吉林省绿电的省外输送和消纳。

因此，在现有用电户的基础上实现增容，解决绿电消纳不足，加快吉林省电力全面绿色发展，需从以下几个方面入手。一是政府搭台，引入新的高科技、高载能企业落户吉林。二是增加电网基础建设投资，建设省内特高压外送通道，提高电网外送消纳能力，将富余的新能源电力输送给其他省市。三是以创新技术来加快蓄能、储能项目建设，优化灵活性调峰电源结构，推动绿电中长期交易逐渐并轨于现货交易平台，为拓宽绿电渠道、完善交易机制、搭建交易平台提供支撑。

基金项目

吉林省电力有限公司课题项目《绿电助力冰雪经济发展的策略与模式研究》的阶段性成果。

作者简介

董添，国网吉林省电力有限公司高级工程师。研究方向：新能源发展规划。

王雨薇，国网吉林经研院助理工程师。研究方向：政策分析。

张敏，吉林大学马克思主义学院教授、博士生导师。研究方向：环境伦理学。

其他课题组成员：

王静，国网吉林经研院高级工程师。研究方向：技术经济；农村能源电力。

陈沛光，国网吉林经研院高级工程师。研究方向：电网规划；多能互补。

肖爱民，吉林大学马克思主义学院副教授。研究方向：政治经济学。

王嘉琛，东北电力大学研究生。研究方向：电器工程。

责任编辑王宝珍