現(xiàn)階段中國(guó)風(fēng)電、太陽(yáng)能等新能源發(fā)展思路探討

　　經(jīng)營(yíng)輸電網(wǎng)的企業(yè)屬于自然壟斷企業(yè)，其任務(wù)是為所有發(fā)電商和用電戶提供公共服務(wù)，不以多盈利為經(jīng)營(yíng)目標(biāo)。因此，政府對(duì)電網(wǎng)企業(yè)的管理和定價(jià)方式應(yīng)與其他從事競(jìng)爭(zhēng)性業(yè)務(wù)的發(fā)電企業(yè)有原則區(qū)別，這是“廠網(wǎng)分開”基本原理所在。具體講，政府對(duì)經(jīng)營(yíng)自然壟斷業(yè)務(wù)的電網(wǎng)企業(yè)定價(jià)，要執(zhí)行“成本加成”模式，還要在各電網(wǎng)企業(yè)之間引入經(jīng)營(yíng)效率橫向比較，根據(jù)電網(wǎng)企業(yè)經(jīng)營(yíng)的資產(chǎn)量、輸電量、運(yùn)營(yíng)成本和提供公共服務(wù)以及普遍服務(wù)的需要，單獨(dú)核定其準(zhǔn)許收入總量，然后攤?cè)肽甓容旊娏浚ㄟ^(guò)向用電戶收取度電過(guò)網(wǎng)費(fèi)形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。在此機(jī)制下，電網(wǎng)企業(yè)“只負(fù)責(zé)傳輸電力，不參與買賣電力”，其應(yīng)得收入與發(fā)電企業(yè)和電力用戶的交易和收支隔離開來(lái)，這樣一來(lái)電網(wǎng)企業(yè)年收入總量也可以得到保障。只有在這種條件下，用電戶與發(fā)電企業(yè)之間才有可能建立起電力市場(chǎng)，才有可能形成千家萬(wàn)戶建設(shè)、使用新能源，大規(guī)模、高效替代化石能源的局面。這個(gè)體制設(shè)計(jì)正是中央和國(guó)務(wù)院十年前下發(fā)的電力行業(yè)市場(chǎng)化改革方案核心內(nèi)容，在國(guó)務(wù)院2003年批準(zhǔn)的電價(jià)改革方案中都有表達(dá)。但令人遺憾的是，我國(guó)隨后的電價(jià)市場(chǎng)化改革停滯。
　　當(dāng)前越來(lái)越多的屋頂光伏項(xiàng)目陷入困境，本可用380伏電壓直接使用的分布式光電裝置，卻因“供電專營(yíng)”的規(guī)定，被要求原地升壓至10千伏以上入網(wǎng)計(jì)價(jià)，再降回380伏按銷售價(jià)格結(jié)算，無(wú)端增加了大量輸變電投資。這就如同一個(gè)人去鄰居家串門兒，卻必須先開車上大街，繳納過(guò)路費(fèi)后再繞回來(lái)，顯然是不合理的。
　　前些年在建立“市場(chǎng)配置資源，供需形成價(jià)格”的現(xiàn)代電力市場(chǎng)體制方面，我們已經(jīng)落后于世界“一大步”。而面對(duì)當(dāng)今全球范圍分布式新能源和與之相互依存的智能微電網(wǎng)蓬勃發(fā)展的時(shí)代潮流，我們的電價(jià)機(jī)制又歷史性地落后了“第二大步”。
　　三、方式與比較
　　(一)關(guān)于集中開發(fā)與分散開發(fā)的比較問(wèn)題。
　　主張集中開發(fā)新能源的觀點(diǎn)認(rèn)為，中國(guó)北方土地遼闊，風(fēng)能光能資源非常豐富，但電力負(fù)荷小，電網(wǎng)薄弱，不能按照歐洲那種“分散上網(wǎng)，就地消納”的模式發(fā)展，只能是采用“大規(guī)模—高集中—遠(yuǎn)距離—高電壓輸送”的發(fā)輸模式。
　　如果可以無(wú)條件地開發(fā)某地資源，上述觀點(diǎn)無(wú)可非議。然而，開發(fā)資源必定要受到技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面諸多條件的制約，在一定發(fā)展階段內(nèi)，“豐富的資源”并不是都能夠開發(fā)利用的。最基本的方法還是做技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較，考慮上述新能源特性和科學(xué)道理，以尋求技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的最佳模式和方式。我國(guó)在發(fā)展實(shí)踐中已經(jīng)收獲到一些經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，應(yīng)該及時(shí)總結(jié)。
　　目前風(fēng)電發(fā)展關(guān)鍵問(wèn)題是電網(wǎng)消納。北方風(fēng)電集中開發(fā)地區(qū)大都遭遇較嚴(yán)重的棄風(fēng)限電問(wèn)題，東北一些地區(qū)冬季棄風(fēng)限電比例已近50%，西北主要風(fēng)場(chǎng)因數(shù)次脫網(wǎng)事故，目前限電竟高達(dá)70-80%。風(fēng)能資源最好的一些地區(qū)，設(shè)備年利用小時(shí)數(shù)還不到1400。
　　當(dāng)前在西部地廣人稀、用電負(fù)荷很小的地區(qū)又掀起了集中大規(guī)模建設(shè)太陽(yáng)能發(fā)電的熱潮，其電力消納同樣遇到遠(yuǎn)送的問(wèn)題，有的要輸送700-800公里才到省負(fù)荷中心，而省內(nèi)又無(wú)力全部消化，還要向東部輸送……。光伏發(fā)電年利用小時(shí)數(shù)僅1700左右，在荒漠地區(qū)開發(fā)比風(fēng)電還“稀薄”的電能，同樣需要為層層升高電壓而配套新建一系列高壓、超高壓甚至特高壓輸變電裝置，才能將昂貴的光電輸送到上千公里甚至數(shù)千公里以外去使用。
　　在遠(yuǎn)離用電負(fù)荷中心的地區(qū)集中開發(fā)建設(shè)巨型風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站，優(yōu)點(diǎn)是項(xiàng)目建設(shè)、管理的效率較高。如果經(jīng)論證具備經(jīng)濟(jì)合理性，當(dāng)然不失為一種高效率開發(fā)模式。應(yīng)當(dāng)說(shuō)，開發(fā)模式涉及許多技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較問(wèn)題，實(shí)際上是對(duì)上述“能量塊”與“能量膜”開發(fā)利用方式的區(qū)別和比較問(wèn)題：
　　(1)為遠(yuǎn)距離輸送風(fēng)電光電，需要層層升高電壓，配套新建從10千伏至750千伏之間各個(gè)電壓等級(jí)全套輸變電設(shè)施。以某風(fēng)電場(chǎng)300萬(wàn)千瓦項(xiàng)目投資概算為例，風(fēng)電本體投資225億元，另配套送變電工程投資高達(dá)66.7億元。而且這66.7億元投資中尚未包括受端電網(wǎng)從750千伏至10千伏之間層層降壓所需新增輸變電投資。相比之下，以低電壓分散接入系統(tǒng)的風(fēng)電項(xiàng)目，新增輸變電投資就少得多。
　　(2)風(fēng)電設(shè)備發(fā)電年等效利用小時(shí)數(shù)約為2000多，光電更少，由此連帶降低了輸電系統(tǒng)效率。加之輸送昂貴的風(fēng)電光電，長(zhǎng)距離線損和層層變損對(duì)輸電經(jīng)濟(jì)性影響頗大，過(guò)網(wǎng)費(fèi)進(jìn)一步降低了經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力。而就地消納的新能源電力就沒(méi)有這些成本。
　　(3)在最高電壓等級(jí)的電網(wǎng)上注入隨機(jī)波動(dòng)的能量流，有點(diǎn)像在“主動(dòng)脈系統(tǒng)”里隨機(jī)地供應(yīng)間歇性“血流”，對(duì)整個(gè)大系統(tǒng)，特別是受端電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和電能質(zhì)量帶來(lái)較大負(fù)面影響。這個(gè)問(wèn)題國(guó)外不存在，國(guó)內(nèi)以往未曾遇到，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)。
　　(4)蒙西電網(wǎng)現(xiàn)有風(fēng)電裝機(jī)777萬(wàn)千瓦，其中82%的容量以220千伏電壓等級(jí)接入系統(tǒng)，其余以110千伏接入。按此，蒙西風(fēng)電集中程度已經(jīng)超過(guò)美國(guó)，并因此出現(xiàn)一定的棄風(fēng)現(xiàn)象，發(fā)電企業(yè)也時(shí)有抱怨。然而該網(wǎng)2011年10月15日卻出現(xiàn)了全部日電量中風(fēng)電電量占24%的紀(jì)錄，達(dá)到世界先進(jìn)水平。蒙西電網(wǎng)是地方企業(yè)，是個(gè)純火電系統(tǒng)，加之冬季燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)“硬負(fù)荷”比重甚大，除已建成的“點(diǎn)對(duì)網(wǎng)”煤電東送通道外，沒(méi)有風(fēng)電外送手段。蒙西地區(qū)能夠在諸多困難條件下，發(fā)展風(fēng)電取得如此成績(jī)，是意味深長(zhǎng)的。稍加分析可見，一方面地方政府對(duì)地方企業(yè)的管理具有“直接優(yōu)勢(shì)”，管理目標(biāo)與發(fā)展風(fēng)電目標(biāo)一致，即：要的就是電量，“風(fēng)電優(yōu)先、煤電讓路”的節(jié)能原則由此得以實(shí)現(xiàn)。相比蒙西，其他不少地區(qū)還在執(zhí)行對(duì)各類發(fā)電機(jī)組“計(jì)劃內(nèi)、計(jì)劃外發(fā)電量平均分配指標(biāo)”、“計(jì)劃內(nèi)外電量?jī)r(jià)格差別” 等名目繁多的行政指令。這些“發(fā)電機(jī)會(huì)均等”的計(jì)劃辦法貌似公允，所起作用恰恰是保護(hù)化石能源而浪費(fèi)新能源;另一方面，蒙西電網(wǎng)以220千伏電壓等級(jí)為主消納風(fēng)電，對(duì)電網(wǎng)動(dòng)態(tài)特性的不利影響遠(yuǎn)小于在500千伏最高電壓等級(jí)配置風(fēng)電，也是不容忽視的成功因素。盡管如此，220千伏電壓對(duì)運(yùn)行風(fēng)電來(lái)說(shuō)仍然偏高，蒙西地區(qū)電量比例超過(guò)20%的時(shí)段有限，平均不到10%，棄風(fēng)數(shù)量增加和給電網(wǎng)運(yùn)行帶來(lái)的困難亦不容忽視。總體看，這樣發(fā)展風(fēng)電已趨于極限。
　　(5)值得一提的是，2010年有企業(yè)在蒙西達(dá)茂旗某個(gè)大的風(fēng)電場(chǎng)附近做了個(gè)試驗(yàn)。在一座35千伏配電變電站墻外建設(shè)了4臺(tái)1.5兆瓦風(fēng)電機(jī)組，直接接入用電端。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行，結(jié)果令人振奮。這4臺(tái)風(fēng)機(jī)因無(wú)需建設(shè)場(chǎng)內(nèi)送變電工程，造價(jià)比相鄰風(fēng)電場(chǎng)低1300元/千瓦，節(jié)省建設(shè)投資16%。風(fēng)機(jī)日常出力與變電站平均負(fù)荷相當(dāng)，發(fā)電量直接消納，不用升壓返送，直接替代了煤電供電量。特別是由于接入電壓等級(jí)很低，對(duì)蒙西電力系統(tǒng)運(yùn)行主要參數(shù)沒(méi)有影響，從未出現(xiàn)“被棄風(fēng)”情況，折算年發(fā)電利用小時(shí)數(shù)達(dá)2500左右。而在其不遠(yuǎn)處以220千伏電壓接入高壓系統(tǒng)的大風(fēng)場(chǎng)，時(shí)有棄風(fēng)限電，發(fā)電利用小時(shí)數(shù)明顯低于試驗(yàn)機(jī)組。
　　(二)關(guān)于大規(guī)模集中并網(wǎng)的風(fēng)電、光電遠(yuǎn)距離輸送和消納問(wèn)題。
　　目前提出的解決措施主要是“風(fēng)火打捆”，并配套建設(shè)大量抽水蓄能電站。有一點(diǎn)可以肯定：如果采取措施足夠多，所有問(wèn)題都能解決。只是要看這些措施在經(jīng)濟(jì)上是否合理可行。