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【捕風者說】電力體制改革帶來風電發展新機遇

2015-01-28 來源:中國能源報 瀏覽數:2696

  我國風電發展已取得矚目成就,但同時也面臨著嚴重的“棄風限電”問題,導致風電開發不得不轉向低風速地區,這些地區盡管沒有消納問題,但可開發的資源非常有限,且面臨復雜的開發環境,因此風電發展前景不容樂觀。實際上,解決風電消納問題,不僅需要相關技術措施,更要考慮體制性因素,只有利用市場機制,理順風電與其他能源發電的利益關系,才能從根本上突破風電發展瓶頸。
  一、風電消納問題的技術解決方案
  建設高電壓等級、遠距離、大容量的外送通道,被認為是解決大規模風電基地消納問題的有效途徑,但考慮到送出線路的利用效率,通道建設的經濟性尚存疑問,且大規模風電波動也會對受電端電網的安全運行帶來影響。理論上,建設風電外送通道僅僅改變了風電的空間分布和利用,將局部地區的高風電比例轉變為更廣大區域的低風電比例,風電的時間波動性并未改變,仍然需要其他能源電力支持,風電在能源結構中的地位無法改變,因此對于優化調整能源結構的作用和意義并不大。
  解決風電消納問題最直接的方案是采用儲能技術,目前技術比較成熟并得到大規模應用的是抽水蓄能電站,但該儲能方案對水源和工程應用場地有特殊要求,不利于大面積推廣;其它儲能技術方案,如電池儲能等,由于成本太高或效率較低,雖然有示范項目投運,但距離大規模電網儲能的商業應用尚有較大的距離。
  另外,國家在解決“棄風限電”問題上做了各種嘗試,例如在限電比較嚴重的地區建設“棄風供熱”項目,但由于項目投入與產出比例失調,技術經濟可行性較差而難以推廣;有些地區采用風火替代交易的方式爭取風電的上網電量,但由于利益補償機制不透明,分配方案復雜,導致發電企業的積極性不高,效果未達預期。
  二、風電消納問題的體制性因素
  實際上,無論是火電調峰,還是風火替代交易,都反映出當前風電發展困境中的體制性因素。在當前電力體制下,對于發電企業來說,發電計劃由電網公司制定,上網電價由物價部門核準,只要能夠低成本按計劃發電,就能保證企業的正常經營和發展。在風電裝機規模日益增長的環境中,風電具有優先上網、調度的優勢,火電企業往往被迫為風電調峰,企業的利益得不到保證,形成“風火競爭”的利益格局,在冬季供熱季節,火電企業自然利用上網優勢保證自身的利益,必然導致大規模風電限電。因此,風電目前的發展困境與其說是風電自身特性造成,不如說是當前電力體制的弊端使然。
  要保證風電等可再生能源的持續健康發展,需要從電力體制改革入手,從國家發布的《能源發展戰略行動計劃(2014-2020年)》不難看出,新的電力體制改革主要是推進電力領域價格改革,推動供求雙方直接交易,構建競爭性電力交易市場。
  在新的電力體制條件下,發電企業與用電方通過電力市場直接交易,發電企業的經營收入將主要依靠長、短期合同和實時電力平衡合同,調峰輔助服務市場將應運而生;在可再生能源裝機比例高的地區,發電與用電不易匹配,電力峰谷差拉大,調峰需求越大,調峰服務的市場價值越高,具備較強調峰能力的電廠將獲得巨大的調峰輔助服務收益,在市場競爭中占有優勢。這樣,常規能源與可再生能源的利益不再是矛盾關系,市場利益促使常規發電企業有動力為可再生能源調峰,使原先“風火競爭”轉為“風火互補”,從而促進可再生能源的進一步發展。
  三、電力調峰的技術創新
  大力發展調峰電源是進一步促進可再生能源發展的重要前提條件,除了抽水蓄能電站以外,常見的調峰電源有水電站,燃氣電站、純凝式火電廠等。水電站具有較好的啟停特性,但對于水電資源貧乏的三北地區用處不大;燃氣電站具有良好的調節能力和調峰性能,但考慮到天然氣供給、價格等因素,燃氣電站的發展規模尚需深入研究;純凝式火電廠具有一定的調峰能力,但存在煤耗增加、排放增加、設備磨損、壽命減少的不利影響,而且我國“三北”地區純凝式火力發電機組比例小,冬季調峰能力嚴重不足。
  以煤為主的能源資源稟賦特點決定了我國以煤電為主的電源結構,調峰電源還需以現有的火力發電廠為基礎,結合技術創新,將火力發電廠改造為調峰電廠,使之能夠適應電力系統負荷快速波動,具有良好調峰特性,同時又能夠優化火電機組調峰煤耗,減少設備磨損,降低調峰排放,而且滿足供熱需求。
  根據火力發電廠的電力生產流程和特點,在燃煤鍋爐和汽輪發電機之間增加一個高效熱儲能裝置,用于緩沖調峰帶來的能量波動,使鍋爐運行在穩定工作點,保證煤耗和排放最優。
  對火電廠進行熱儲能技術改造,使之成為調峰電站,不僅是一種成本低、效率高、實用性強的解決電網調峰能力不足問題的解決方案,而且對于火電廠自身來說,調峰改造也有利于提高效率,降低成本,增加火電廠的市場競爭力。
  四、結論
  當前風電發展的困境不僅僅是可再生能源自身特點造成,更是當前電力體制下形成“風火競爭”局面的必然結果,只有建立起自由競爭的電力市場,通過市場的作用,將火電等化石燃料能源與可再生能源的利益機制理順,使二者結合起來,形成“風火互補”,創造出有利于可再生能源發展的市場環境,才能保證可持續的能源發展。

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