中國風能產業(yè)現(xiàn)狀

自20世紀80年代發(fā)展以來，中國風能產業(yè)進入了高速發(fā)展的黃金時期。得益于西藏、新疆、蒙古地區(qū)得天獨厚的地理優(yōu)勢和政府對新能源產業(yè)的政策支持，如今中國已成為世界風電裝機容量最大的國家。

“十二五”期間，中國風電新增裝機容量連續(xù)五年領跑全球，累計新增9800萬千瓦，占同期全國新增裝機總量的18%，在電源結構中的比重逐年提高。2016年，全國風電全年新增風電裝機1930萬千瓦，累計并網裝機容量達到1.49億千瓦，占全部發(fā)電裝機容量的9%，風電發(fā)電量2410億千瓦時，占全部發(fā)電量的4%。

電已成為國家繼煤電、水電之后的第三大電源。根據(jù)《風電發(fā)展“十三五”發(fā)展規(guī)劃》，2020年全國風電累計并網容量將達2.1億千瓦以上，其中海上風電并網裝機容量達到500萬千瓦以上，風電發(fā)電量達到4200億千瓦時，占全國總發(fā)電量的6%。

中國風能產業(yè)發(fā)展困境

風能作為可再生能源，雖然裝機容量不斷地提高，但是對風能的有效利用仍然在固步不前。甚至一部分學者將風能稱為“垃圾電”，在全國多個地區(qū)出現(xiàn)了“棄風限電”的不良發(fā)展困境。“棄風限電”是指在風電機組設備狀態(tài)正常、風況良好的情況下，由于種種原因風電場被迫暫停部分機組發(fā)電的現(xiàn)象。而三北(華北、東北、西北)是“棄風限電”重災區(qū)。

按照國家能源局政策，對于“棄風限電”較嚴重的地區(qū)，在問題解決前原則上不再擴大風電建設規(guī)模。本是告訴發(fā)展的風能產業(yè)卻遭遇如此困境，而造成這一現(xiàn)象主要有以下原因：

1.風電的運輸與并網問題

風歐美國家近年來的風電產業(yè)占比可以達到30%，而丹麥則有近40%的電力來源于風能。由于中國幅員遼闊，有著較好的風能開發(fā)環(huán)境，如上圖所示，中國西北、華北、東北的風能資源均十分豐富。

風能并不是一個能夠長久儲存的能源，所以中國的并網思路是“大基地建設，大規(guī)模送出”，歐美則是“”分散接入，就地消納“的思路。這就需要風電地區(qū)具有電力長途運輸?shù)哪芰Α６L距離的運輸勢必要引起電力的消耗。這就為風電的運輸和并網帶來了巨大的挑戰(zhàn)。在此方面。歐美并無成熟的經驗，這就為中國電力輸送的技術帶來了較為遲緩的發(fā)展速度。中國大規(guī)模風場指的是千萬千瓦級風場，而歐美的“大規(guī)模”則指的是幾十萬千瓦級的風場，中國的電力傳輸要克服幾百上千公里的輸送，歐美在此方面一般只需一百公里左右。所以風能的傳輸和并網是目前造成“棄風限電”困境的一個較大原因。

2. 能源結構問題

歐洲燃氣、燃油發(fā)電和水電比例大，調峰能力強。以丹麥為例，丹麥地理位置優(yōu)越，北有水力發(fā)電站，南有火電發(fā)電廠。當風力不夠時，可以從挪威引進環(huán)保的水電。電力互送非常頻繁。而中國幅員遼闊，電源負荷分布不均，電源以火電為主，調節(jié)能力相對較差。

風電具有波動性的，從一年中風電場每天平均輸出功率看，每天最大和最少發(fā)電量至少相差約40～50倍。從微觀上分析一天內的輸出功率變化，風電在24小時內仍處于非常不穩(wěn)定狀態(tài)，輸出功率(兆瓦)在0～100之間隨機波動。且夜晚用電負荷處于低谷時段風電發(fā)電出力往往較大，即使常規(guī)電源降出力，當風電規(guī)模達到一定程度(大于低谷用電負荷)，難免出現(xiàn)限電棄風。下圖為風電出力曲線和負荷需求曲線對照。

風電的波動性帶來的是它需要對應合理的電源進行調峰，從而來滿足負荷平衡。而中國以煤電為主的電網難以為風電做深度調峰的。2012年中國煤電發(fā)電量占總發(fā)電量的73.9%。即便如此，美國、丹麥等西方國家也已遭遇大規(guī)模風電上網難的制約。這是“棄風限電”的本質因素。

3.電力管理體制問題

中國的電力部門是由國有企業(yè)主導的自然壟斷部門。在電力管理體制中，電力投資、生產和分配仍然由政府主導，電力相關的決策大部分由省級政府完成和實施。政府在2002和2015年啟動了兩輪電力領域市場化改革，迄今為止，市場價格機制的影響還比較有限。近年來電力體制一直受到計劃管理和市場力量的雙重影響，而電力市場的角色正變得越來越重要。

在“十一五”和“十二五”時期，電力管理體制的碎片化嚴重影響了電力規(guī)劃的制定和跨省的電力輸送。電力規(guī)劃的權力分散于若干個政府部門和大型國企，增加了協(xié)調難度，并因此產生了線路輸送能力不足、調峰問題、產能過剩等與棄風密切相關的問題。電力輸送的省間壁壘是現(xiàn)行電力管理體制下的另一個典型問題。

現(xiàn)行制度安排將一省的電力生產和分配限制在該省電網范圍之內，而在電力跨省或跨區(qū)域傳輸時，容易產生省間壁壘，給省級和地區(qū)之間的電力傳輸帶來很多困難。尤其是在電力需求增速放緩的情況下，電力輸入省更加傾向于保護本省的電力生產，而不愿意接受外來電力。該問題在一定程度上激化了“棄風限電”情況的發(fā)生。